[發(fā)明專利]一種用于汽車駕駛仿真器的混合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景生成方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011211091.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN112289123A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇虎;黃艷;陳宏川;吳典儒;吳梓豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都合縱連橫數(shù)字科技有限公司
• 主分類號(hào): G09B9/04
• 分類號(hào): G09B9/04
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.一種用于汽車駕駛仿真器的混合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述混合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景生成方法包括以下步驟：

在汽車仿真器上固定攝像機(jī)，并獲取該攝像機(jī)的內(nèi)、外參數(shù)；

建立所仿真汽車的三維模型VM，根據(jù)攝像機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)蒙版模型PM；

選擇培訓(xùn)課程；

加載道路場(chǎng)景三維模型TM，并將帶有蒙版模型PM的汽車三維模型VM置于道路場(chǎng)景中，組合形成虛擬駕駛場(chǎng)景SM；

采集攝像機(jī)所獲得的操作區(qū)實(shí)時(shí)視頻V，并對(duì)視頻V進(jìn)行修正，得到視頻V’；

根據(jù)虛擬駕駛場(chǎng)景SM中的模型參數(shù)，對(duì)視頻V’進(jìn)行調(diào)整，并得到視頻V”；

將視頻V”根據(jù)蒙版模型PM的預(yù)設(shè)頂點(diǎn)視頻紋理坐標(biāo)VVC映射到PM上；

根據(jù)頭戴式顯示設(shè)備HMD的輸出分辨率采用圖形引擎對(duì)完成視頻映射的SM進(jìn)行左右視差方式的渲染，并輸出到HMD中，供學(xué)員觀看。

2.如權(quán)利要求1所述的一種用于汽車駕駛仿真器的混合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述攝像機(jī)固定在汽車駕駛仿真器的頂部位置，以保證能夠完整拍攝到仿真器實(shí)物上的方向盤、儀表臺(tái)、排檔和手剎部分。

3.如權(quán)利要求1所述的一種用于汽車駕駛仿真器的混合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述蒙版模型PM為幾何體集合，包括頂點(diǎn)空間坐標(biāo)VC，頂點(diǎn)位置的法向量VN，頂點(diǎn)的視頻紋理坐標(biāo)VVC，頂點(diǎn)間的拓?fù)潢P(guān)系VT；所述蒙版模型PM置入汽車三維模型相應(yīng)位置，用以替代方向盤、儀表臺(tái)、排檔手剎這四個(gè)部位的三維模型。

4.如權(quán)利要求1所述的一種用于汽車駕駛仿真器的混合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述汽車三維模型VM在場(chǎng)景中的位置與姿態(tài)根據(jù)動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)確定。

5.如權(quán)利要求1所述的一種用于汽車駕駛仿真器的混合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述視頻修正方法為求得校正后任意一點(diǎn)P₁(u,v)在原圖像選定四邊形ABCD區(qū)域中對(duì)應(yīng)的原圖坐標(biāo)P₀；先在和上分別取得1/u位置點(diǎn)Q₀和Q₁，再在上取得1/v位置點(diǎn)即為P₀；已知校正后某點(diǎn)坐標(biāo)為(u,v)，則校正前其對(duì)應(yīng)點(diǎn)P₀在畫面中的坐標(biāo)即為：

6.一種用于汽車駕駛仿真器的混合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景生成系統(tǒng)，其特征在于，所述混合現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景生成系統(tǒng)包括：

視頻采集模塊：從安裝在汽車駕駛仿真器頂部的攝像機(jī)獲得司機(jī)操作區(qū)域的實(shí)時(shí)高清視頻V，并負(fù)責(zé)完成視頻V的校正；

場(chǎng)景調(diào)度模塊：加載和調(diào)度虛擬駕駛場(chǎng)景；

視頻融合模塊：根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)對(duì)視頻V及虛擬場(chǎng)景S進(jìn)行配準(zhǔn)、融合，形成實(shí)際視頻與虛擬場(chǎng)景的混合場(chǎng)景MM；

渲染輸出模塊：根據(jù)頭戴式顯示設(shè)備HMD的技術(shù)參數(shù)對(duì)混合場(chǎng)景MM進(jìn)行渲染和輸出，供學(xué)員觀看。