发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处,克服在现有的网络商务平台中商家背景的不透明性,在网络上进行商品交易安全的不确定性以及消费者在购物中容易受到欺骗的问题,本发明的目的在于提供一种实体商家在网络上进行高可信度经营活动的3D全景实景网络商务平台构建方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
本发明3D全景实景网络商务平台构建方法,将全景实景图像技术与3D建模技术有机结合,构建出一个完全由实体商家的真实环境构成的3D全景实景网络商务平台,包括以下步骤:
建立3D全景实景网络商务平台的***架构;
采集构建3D全景实景网络商务平台所需要的数据;
在上述3D全景实景网络商务平台的***架构中,利用采集得到的数据创建全景实景显示外幕、创建虚拟地面、设定用户在3D场景显示平台中的漫游方式将用户在3D场景环境中的漫游位置与现实世界的地理信息同步,得到3D全景实景网络商务平台的场景环境;
在上述商务平台的场景环境中添加3D虚拟标识、虚拟柜台、虚拟货物架以及商品3D实体模型,实现在线交易,从而得到3D全景实景网络商务平台。
所述3D全景实景网络商务平台的***架构包括服务器、网络以及客户端,服务器与客户端通过网络进行通信;其中服务器由用户管理单元、数据库管理单元、数据存储单元、3D实体管理单元、网络支付单元、订单管理单元以及商务信息管理单元组成;网络由网络数据传输协议构成;客户端由3D场景显示平台和地理信息平台组成。
所述采集构建3D全景实景网络商务平台所需要的数据包括:
1)利用数据采集平台采集构建3D全景实景网络商务平台所需要的原始数据,将一帧的全景实景图像数据与该帧所对应的地理信息数据按照连续的方式在数据采集存储器中分别进行存储,并转存到服务器的数据存储单元中;
2)将在数据存储单元所存储的每一帧图像数据的存盘路径与该帧对应的地理信息数据建立关系表,将关系表存储于服务器的数据库管理单元中。
所述创建全景实景显示外幕包括:
采用3D图形程序接口创建虚拟空间的三维环境,并在虚拟空间的三维环境中绘制场景显示外幕;将采集到的全景实景图像数据从服务器传送到客户端中的3D场景显示平台,并纹理映射到场景显示外幕,获得基于场景显示外幕的虚拟空间。
所述创建虚拟地面的方法为:
在已经构建好的场景显示外幕所在的虚拟空间中建立一个不可见面作为虚拟地面;
确定上述虚拟地面在虚拟空间中的位置,以保证在场景显示外幕上显示的图像与虚拟空间的透视关系相一致。
所述将用户在3D场景环境中的漫游位置与现实世界的地理信息同步步骤为:
将全景实景显示外幕当前帧图像数据所对应的地理信息数据,以及该用户所处地理位置在指定范围内的其他用户地理信息通过3D场景显示平台及地理信息平台之间的程序接口实时传递给事先准备好的真实场景的环境地图,在环境地图上标定并更新该用户漫游的当前位置及其附近其他用户漫游的当前位置,实现用户在3D场景环境中的漫游位置与现实世界的地理信息同步。
所述添加3D虚拟标识包括:
在服务器的3D实体管理单元中预先将实景商品的3D虚拟标识的属性信息进行存储;
当用户3D人物实体在3D场景显示平台中漫游到添加3D虚拟标识的地理位置时,服务器将3D实体管理单元中在当前地理位置的3D虚拟标识的属性信息通过网络传输到该用户客户端;
在该用户客户端的3D场景显示平台中利用3D图形程序接口绘制3D虚拟标识,实现用户在真实场景下进行交易过程中与商品的交互。
所述添加虚拟柜台、虚拟货物架以及商品3D实体模型包括:
将利用3D建模工具建立好的虚拟柜台、虚拟货物架等3D实体模型文件进行存储,得到3D实体的原始数据;
将包括3D实体模型在空间中的点和线的位置,以及表面贴图数据的原始数据利用程序接口读入3D场景显示平台,实现3D实体的导入;
通过3D图形程序接口中的函数来改变或调节3D实体在当前用户客户端虚拟地面上的初始显示位置,实现虚拟柜台、虚拟货物架以及商品3D实体模型在3D全景实景网络商务平台的场景环境中的添加。
本发明具有以下有益效果及优点:
1.本发明所构建的3D全景实景网络商务平台完全由真实场景构成,针对在现实世界中拥有商铺实体的商家,实现其网络经营的外延应用,增强其网络交易的信任度。
2.本发明将基于全景实景图像的三维场景空间与现实世界的二维地图(地理信息平台)相结合,使用户在全景实景显示外幕为背景的虚拟空间中漫游,进一步提高了用户消费的真实体验。
3.本发明将全景实景图像映射到场景显示外幕来创建现实世界中的交易场景,并在所构建的虚拟空间内部添加3D实体以进一步增强网络交易的交互性,这种方法为网络商务平台的构建提供一条新的技术路线。
4.用户界面简洁友好,易于操作,信息量大。
具体实施方式
本发明方法将全景实景图像技术与3D建模技术有机结合,构建出一个完全由实体商家的真实环境构成的3D全景实景网络商务平台。3D全景实景网络商务平台可广泛应用于网上购物、酒店客房预订、餐厅预订以及房地产展销等。
本发明3D全景实景网络商务平台构建方法包括以下步骤:
1.建立3D全景实景网络商务平台的***架构
如图1所示,3D全景实景网络商务平台的***架构包括服务器、网络以及客户端三部分,其中服务器由用户管理单元101、数据库管理单元102、数据存储单元103、3D实体管理单元104、网络支付单元105、订单管理单元106以及商务信息管理单元107组成;网络由网络数据传输协议108(FTP或HTTP)构成;客户端由3D场景显示平台109和地理信息平台110组成,通过网络浏览器实现。
3D全景实景网络商务平台中各个子模块功能如下:
用户管理单元101通过网络收集各客户端用户的当前信息,比如用户在当前3D商场环境地图中的地理位置、用户当前的漫游状态以及用户IP地址等信息,并通过网络将与当前用户地理位置指定范围内的其他用户信息传递给该用户。
数据存储单元103是在服务器中预留出的磁盘空间,用于存储预先准备好的全景实景图像数据,本实施例中采用JPEG格式对全景实景图像数据进行保存。
数据库管理单元102可采用SQL Server、Oracle或Sybase等数据库将预先准备好的全景实景图像数据在服务器中的URL与该帧全景实景图像数据对应的地理信息数据一起存储。所述地理信息数据指采集全景实景图像时摄像机所在商务环境布局地图中实际的地理位置。当客户端通过网络向服务器请求用户在3D全景实景网络商务平台环境中漫游时所需要的下一帧全景实景图像数据的URL与其对应的地理信息数据时,数据库管理单元102将通过该帧全景实景图像数据的URL在数据存储单元103找到对应的全景实景图像数据,以及该帧全景实景图像数据URL对应的地理信息数据通过网络一并传回客户端。
3D实体管理单元104用于存储3D实体(如3D货物架、3D展台、货物3D实体模型等)所在场景环境中的地理位置、3D实体的数据以及代表各用户的ID(用于用户的信息管理)等数据信息。
3D场景显示平台109是将OpenGL、Direct3D等3D图形程序接口以控件程序的形式嵌入网络浏览器,在3D场景显示平台109中构建将全景实景图像与3D实体相结合的虚拟空间。通过在3D场景显示平台109控件程序中写入网络数据传输协议108,如FTP或HTTP等,客户端可利用控件程序编写的网络协议,通过网络向服务器发送数据请求。
地理信息平台110以网页形式的电子地图嵌入网络浏览器中。电子地图可通过浏览器网页程序与3D场景显示平台程序中的数据接口函数获取用户当前位置的地理信息数据。
网络支付单元105用于实现用户所选商品的账单支付。
订单管理单元106用于管理商品订购的订单,包括订单额度、订购商品种类、商品数量等信息。
商务信息管理单元107用于存储3D网络商务平台中添加的所有商品信息以及服务信息,如商品名称、价格以及供应单位等信息。
本实施例采用网络浏览器作为3D全景实景网络商务平台的客户端,在客户端中构建和显示3D场景现实平台109和地理信息平台110,本实施例采用电子地图作为客户端的地理信息平台110,电子地图的数据采用商场的平面布局图数据。
2.采集构建3D全景实景网络商务平台所需要的数据
如图2所示,利用数据采集平台采集建立3D全景实景网络商务平台所需要的原始数据。数据采集平台由数据采集控制程序201、地理信息采集设备202、全景图像采集设备203以及数据采集存储器204组成。全景图像采集设备202(如全景摄像机)负责采集全景实景图像数据;地理信息采集设备202(本实施例采用移动机器人上的里程计以及陀螺仪记录全景实景图像采集点的位置)对地理信息数据进行采集;数据采集控制程序201对地理信息采集设备进行控制(本实施例采用等间隔全景实景图像数据采样),由地理信息采集设备202对全景图像采集设备203进行触发,对等间隔地理位置的全景实景图像数据进行采集,并将每帧的全景实景图像数据与该帧所对应的地理信息数据按照连续的方式分别在数据采集存储器204中进行存储。将每一帧全景实景图像数据进行单独保存,比如存为JPEG格式或BMP格式等,本实施例选用JPEG图像格式进行存储;最后将在数据采集存储器204中存储的全景实景图像数据转存到服务器的数据存储单元103中;将每帧图像在服务器数据存储单元103的统一资源定位符(UniformResource Locator,URL)与该帧对应地理信息数据建立关系表,将关系表存储于服务器数据库管理单元102中。于是,在数据库管理单元102中每帧全景实景图像的URL与该帧全景实景图像数据地理信息数据一一对应,通过每帧全景实景图像的URL可以获得该帧全景实景图像数据以及它所对应的地理信息数据。
3.创建全景实景显示外幕、创建虚拟地面以及设定用户在3D场景显示平台中的漫游方式,并将用户在3D空间的漫游位置与现实世界的地理信息同步
(1)在客户端3D场景显示平台109中创建球形全景实景显示外幕
如图3所示,采用3D图形程序接口(例如OpenGL或Direct3D等)创建虚拟空间的三维环境,并在虚拟空间中绘制场景显示外幕301(本实施例的场景显示外幕采用球形场景显示外幕);将采集到的全景实景图像数据从服务器的数据存储单元103传送到当前客户端的3D场景显示平台109。采用3D图形程序接口中的纹理映射方法将全景实景图像数据纹理映射到球形场景显示外幕,可以得到球形全景实景显示外幕;
(2)创建虚拟地面、设定用户在虚拟地面上的漫游方式,并将用户在3D空间的漫游位置与现实世界的地理信息同步
如图3所示,在已经构建好的球形全景实景显示外幕所在的虚拟空间中建立虚拟地面302:
虚拟地面302为一个不可见面,在整个3D全景实景网络商务平台所构建的环境中用于摆放虚拟柜台、虚拟货物架、3D人物实体304、3D虚拟标识305以及商品3D实体模型306等。为了保证从用户视点上观测3D实体与球形全景实景显示外幕上的图像景物的位置相对应,需要对虚拟地面302在3D空间中的位置进行调节,使球形全景实景显示外幕上显示的图像与3D场景显示平台109中的3D空间的透视关系相一致。该透视关系由用户观察视点高度、虚拟地面302位置以及球形全景实景显示外幕上图像透视关系共同决定。本实施例在虚拟地面302上绘制两条平行直线,与图像上所显示的两条平行直线相对应。通过调节用户视点与虚拟地面302的高度,当虚拟地面302上的两条平行直线与图像上两条平行直线相重合时,则表明透视关系标定完成,从而确定了虚拟地面302的位置以及用户视点的位置。
设定用户在虚拟地面302上的漫游方式:
首先要对虚拟地面302上的距离与现实世界中的距离关系进行标定。在3D空间中对从用户视点到虚拟地面302距离以及全景摄像机主光轴到地面实际距离进行测量。这两个距离的比例即可作为虚拟空间距离到现实世界的实际距离的转化标尺。于是,虚拟地面上的每一个位置都对应着现实世界中场景环境地图303上的一个实际的地理信息。
用户在3D全景实景网络商务平台所构建的环境中的漫游方式如图4所示,具体如下:
(401)开始执行用户漫游程序;
(402)在初始化过程中对用户的3D人物实体304在当前帧场景所在虚拟地面302位置的漫游范围进行限定;本发明对漫游范围的形状没有特别规定,可以为圆形或矩形等形状的区域;本实施例采用圆形区域,用户的3D人物实体304在当前帧漫游区域半径由球形场景显示外幕的半径决定(本实施例选择球形全景实景显示外幕半径的1/2左右,该区域可按具体要求对参数进行调整);
(403)操纵用户的3D人物实体304在当前帧所处的虚拟地面302上进行漫游(具体操纵方法属现有技术,在程序中体现);
(404)当用户操纵3D人物实体304远离初始位置时,计算3D人物实体304当前所在位置与初始位置在3D空间中的距离以及相对于初始位置的摄像机旋转角;将这个3D空间中的距离按照标定好的虚拟空间与现实世界距离的转换关系进行转换,得到3D人物实体304所在位置与该初始位置在现实世界中的实际距离;
(405)用户判断是否跳转至3D人物实体304所在位置;如果不跳转,则转至步骤(404),否则接续步骤(406);
(406)将计算所得的3D人物实体304在虚拟地面302上所在位置对应的实际地理位置传送回服务器,在数据库管理单元102中查找与该地理位置最邻近的全景实景图像数据的URL;在数据存储单元103中将全景实景图像数据进行提取,并传输回客户端中的3D场景显示平台109;在当前用户的3D人物实体所在位置上绘制球形场景显示外幕,并在其上进行纹理贴图,同时在地理信息平台110上更新用户当前的地理位置;
(407)判断是否退出程序,如退出,则结束用户在虚拟地面302上漫游程序,否则返回步骤(404)。
将用户在3D空间的漫游位置与现实世界的地理信息同步:
用户在3D全景实景网络商务平台所构建的环境中漫游时,随着漫游场景的改变,其地理位置也应当随之改变。将球形全景实景显示外幕当前帧图像数据所对应的地理信息数据,以及该用户所处地理位置在指定范围(即球形全景实景显示外幕在虚拟空间中的半径长度换算成现实世界的真实距离)内的其他用户地理信息通过3D场景显示平台109及地理信息平台110即电子地图之间的程序接口实时传输给事先准备好的真实场景的环境地图303,在环境地图303上标定并更新该用户漫游的当前位置307及其附近其他用户漫游的当前位置。
4.在构建好的3D全景实景网络商务平台的场景环境中添加3D虚拟标识、虚拟柜台、虚拟货物架以及商品3D实体模型等
(1)为球形全景实景显示外幕中的实景商品添加3D虚拟标识
用户在3D全景实景网络商务平台的场景环境漫游过程中,会在球形全景实景显示外幕中观察到在商场中摆在柜台或货物架上的商品、酒店餐馆的客房和就餐大厅等的真实景象。对于在商场中柜台与货物架上的商品来说,虽然在球形全景实景显示外幕上的能够看见这些商品实景,但是由于这些信息都在图像中,无法与之进行交互。因此本实施例采用3D图形程序接口在球形全景实景显示外幕中添加商品的3D虚拟标识305,用于通过与3D虚拟标识305的交互可以完成商品信息查看,对该商品下订单等操作,具体实现方法为:
在服务器的3D实体管理单元104中预先将实景商品的3D虚拟标识305的属性信息进行存储,如3D虚拟标识305在场景中的地理信息,虚拟标识的朝向角、尺寸、样式、文字内容、字体等信息。当用户3D人物实体304在3D场景显示平台109中漫游到添加3D虚拟标识305的地理位置时,服务器将3D实体管理单元104中在当前地理位置的3D虚拟标识305的属性信息通过网络传输到该用户客户端,在该用户客户端的3D场景显示平台109中利用3D图形程序接口进行绘制,实现用户在真实场景下进行交易过程中与实景商品的交互。
(2)在3D场景环境中添加虚拟柜台、虚拟货物架以及商品3D实体模型等
以球形全景实景显示外幕所显示的真实购物环境为背景的3D场景显示平台109中,商家可在虚拟柜台、虚拟货物架对其商品3D实体模型306进行展示。用户可以在感受到购物环境真实可信的同时,与商品在虚拟三维空间中进行交互。具体实现方法如下:
将利用3D建模工具(如Maya或3Dmax等3D建模软件,本实施例采用Maya)建立好的虚拟柜台、虚拟货物架等3D实体模型文件以.max、.ma或.smd等文件格式进行存储,得到3D实体的原始数据,这些原始数据包括3D实体模型在空间中的点和线的位置,以及表面贴图数据;将这些点和线等的原始数据利用程序接口读入3D场景显示平台109,实现3D实体的导入;再通过3D图形程序接口中的函数来改变或调节3D实体在当前用户客户端虚拟地面上的初始显示位置。
如图5所示(显示有误),为3D全景实景网络商务平台的客户端示意图。其中,51为3D场景显示平台,用于显示商家内部全景实景;52为地理信息平台(与图不符),用于显示当前用户在商家内部中所处的地理位置;53为当前用户在客户端中的3D人物实体,用户可通过操纵该3D人物实体在商务平台环境中进行购物等活动;54为当前用户所在环境地图中的具***置。
3D全景实景网络商务平台在网络购物上的具体应用过程如下:
用户3D人物实体在基于球形全景实景显示外幕的3D场景显示平台中进行漫游,当到达某品牌专柜所在的地理位置时,服务器中的3D实体管理单元104将该品牌专柜的3D虚拟标识、虚拟柜台、虚拟货物架以及商品3D实体模型的数据传送到客户端的3D场景显示平台109,并显示在球形全景实景显示外幕内的虚拟地面上。在球形全景实景显示外幕内部的虚拟货物架上摆放的是该品牌专柜最新产品,以高仿真3D实体的形式进行展出,供用户进行选择。用户也可以点击该品牌专柜的真实景象中陈列商品的3D虚拟标识,其中每一个3D虚拟标识都对应着一种商品的ID号,从服务器中的商务信息管理单元107中返回所有该商品的详细信息,并在购物场景中进行显示。当用户决定购买该产品时,只需选择购买选项,存入当前用户购买列表。当用户购物完毕,当前用户客户端向服务器网络支付单元105发送消息,用户在客户端进入商品支付页面对商品进行结算。而被结算的订单被存储于服务器的订单管理单元106中,商家将按照订单上的信息对用户进行发货。
3D全景实景网络商务平台在网上酒店客房预定的具体应用过程如下:
在3D场景显示平台109中将某酒店真实场景在球形全景实景显示外幕中进行显示。由于在全景实景图像数据采集过程中已经对酒店的内部环境进行了数据采集,因此用户可以操纵用户自身的3D人物实体“走进”所预选的酒店对入驻的客房环境、酒店设施等进行实景考察。当用户选定某客房时,可操纵3D人物实体漫游到交易大厅,在虚拟柜台前进行客房预订的账单支付,完成此次交易。
3D全景实景网络商务平台在网上餐馆订餐的具体应用过程如下:
在3D场景显示平台109中将某餐馆真实场景在球形全景实景显示外幕中进行显示。用户可在选定的餐馆内自由漫游,在真实的场景中考察餐厅的环境,也可在真实的场景中选择自己想要预订的餐位,并在该餐馆的虚拟柜台前进行交易。
3D全景实景网络商务平台还可应用于网络上房地产展销、网上旅游景点考察以及各种商务预订业务,具体应用过程与上述描述的过程类同。
以上实施例仅供说明本发明,而非对本发明的限制,有关技术领域人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变换和变形,因此所有等同变形的技术方案也应该属于本发明权利要求保护的范畴之内。