[發明專利]基于全景攝影的虛擬現實融合方法

在審

• 申請號: 202010543794.1
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111667591A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 吳昊;黃勇;褚婷;黃剛;戴丹驊
• 申請（專利權）人: 常州市規劃設計院
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G06T19/20
• 代理公司: 常州興瑞專利代理事務所(普通合伙) 32308
• 代理人: 肖興坤

本發明公開了一種基于全景攝影的虛擬現實融合方法；其中，在通過設計成果模型和現狀場景全景影像形成虛擬現實融合全景影像的過程中，保持設計成果模型所在的虛擬三維場景中的視點位置和現狀場景全景影像的視點位置一致，并最終以該視點位置輸出虛擬現實融合全景影像。通過該方法提高了設計成果和現場全景影像的融合精度。

技術領域

本發明涉及一種基于全景攝影的虛擬現實融合方法。

背景技術

目前，現有規劃設計項目中，設計成果可視化表達的常規技術體系包括：AutoCAD二維平立面方案設計——3Dmaxs三維建模渲染——Photoshop圖像后期修飾，成果形式是中心投影形式的靜幀透視效果圖。在此基礎上，一些新穎的渲染工具軟件在最終成果輸出形式上新增了虛擬漫游和全景影像輸出功能，但要運用這些功能需要大規模的詳細三維建模，這一方面依賴基礎檔案資料的完備，另一方面針對基地周邊本底環境的再現需要付出大量額外的手工建模勞作。

近年來依托航空（無人機）攝影測量為主的數字孿生技術，通過大規模三維重建的自動化部分解決了效率問題，但仍然存在成果文件兼容性、易用性方面的障礙，且對硬件設備的性能有較高要求，導致應用普及性不高。

全景攝影技術在民用導航、地產銷售、規劃設計現場調研、室內設計領域正在得到迅速的普及應用。其本質是一種基于球形投影原理的、虛擬的空間影像全記錄方式，對于現狀空間的再現效果非常好，且不需要常規的三維重建效率非常高；但也正由于缺少真正的三維建模過程，球形全景是非中心透視不符合常規視覺經驗，沒法直接通過常規圖像軟件處理，與設計成果的融合成為最大障礙。目前有限的全景影像融合技術，一般是將球形投影的全景影像通過投影轉換，轉變為立方體片面，再逐一修整單片圖像，最后轉換回球形投影全景圖。這種方式的局限性在于：逐一處理各片面時的色調、透視變形同一性難以保證；且為了實現一個單點虛擬現實就可能需要同時處理6幅圖像，而一個項目往往需要3個甚至更多點位的融合全景影像連續呈現，才能取得良好的虛擬漫游效果，效率就成為最大制約因素。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種基于全景攝影的虛擬現實融合方法，通過該方法提高了設計成果和現場全景影像的融合精度。

解決本發明的技術問題的技術方案是：一種基于全景攝影的虛擬現實融合方法；其中，在通過設計成果模型和現狀場景全景影像形成虛擬現實融合全景影像的過程中，保持設計成果模型所在的虛擬三維場景中的視點位置和現狀場景全景影像的視點位置一致，并最終以該視點位置輸出虛擬現實融合全景影像。

進一步，方法的步驟具體為：

S10：獲取現狀場景全景影像，得到現狀場景全景影像的視點位置，在設計成果模型所在的虛擬三維場景中標記現狀場景全景影像的視點位置；

S20：將現狀場景全景影像作為環境貼圖導入渲染工具中，與設計成果模型位置擬合后進行渲染，以步驟S10標記的視點位置輸出虛擬現實融合全景影像。

進一步，提供了一種保證現狀場景的取景視點與設計成果的視點之間的相對位置關系一致，以能夠實現兩者無縫融合的方式，在步驟S10中，在獲取現狀場景全景影像時，通過定位設備獲取采集設備的光心位置對應的經緯坐標；

將所述經緯坐標轉換為平面投影坐標；

依據所述平面投影坐標在標準地形圖上標記相應點位，所述點位即為現狀場景全景影像的視點位置；

將標記了現狀場景全景影像的視點位置的標準地形圖導入載有設計成果模型的三維建模軟件中，并將設計成果模型準確移動至標準地形圖上對應位置，即完成在設計成果模型所在的虛擬三維場景中標記現狀場景全景影像的視點位置。

進一步，提供了一種獲得標準地形圖的方式，通過航拍器對現狀場景進行應急航空攝影測量以獲得基地正射影像圖；