CN106846237A - 一种基于Unity3D的增强实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Unity3D的增强实现方法，包括控制***，控制***分为硬件***和软件***，并按以下流程操作：获取即时场景信息，通过传感器对信息进行跟踪识别，并生成虚拟对象，在显示器终端成像；本方法通过由硬件***和软件***组成的控制***，一方面通过云平台处理方式简化AR虚拟信息及AR标识物信息的预制难度，方便实际使用；另一方面采用了新的处理算法，提升了服务器、客户端对现实信息的识别处理能力，进而提高了识别精度和稳定性，使客户端能及时准确的获取与现实信息最匹配的预制虚拟信息。

Description

一种基于Unity3D的增强实现方法
技术领域
本发明涉及计算机增强现实技术领域，具体为一种基于Unity3D的增强实现方法。
背景技术
增强现实技术（Augmented Reality technique，简称AR技术），是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的信息（视觉信息、声音、味道、触觉等）通过科学技术模拟仿真后再叠加到现实世界被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验，通过现实增强技术可以将信息实时展示于现实物品之上，增强人们对物品属性的认知程度。
现有技术的增强现实技术主要应用了计算机图像技术和空间定位技术，增强现实所投射的图像必须在空间定位上与用户相关，关联物品的增强信息会随着用户的动作变化而变化。增强现实技术目前主要应用于计算机模拟的虚拟环境，移动通信终端受限于计算能力的限制还没有广泛应用。然而，随着移动通信终端的发展，尤其是智能手机的发展，移动通信终端的计算能力显著增强，将增强现实技术应用到移动通信终端来实现人们对实体多媒体信息的认知以提高人们对实体的认识有着重要意义。比如在日常生活中，喜欢旅游的游客在博物馆或旅游景点，如果没有导游陪同，游客在观看的过程中往往只能通过展示物品或景点周围的文字来了解物品，这种方式展现物品信息的形式比较单一，缺乏趣味性，同时也不便于游客日后重新查阅和观赏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于Unity3D的增强实现方法，一方面可通过云平台处理方式简化AR虚拟信息及AR标识物信息的预制难度，方便实际使用；另一方面采用了新的处理算法，提升了服务器、客户端对现实信息的识别处理能力，进而提高了识别精度和稳定性，使客户端能及时准确的获取与现实信息最匹配的预制虚拟信息，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于Unity3D的增强实现方法，包括控制***，控制***分为硬件***和软件***，硬件***分别由处理器模块、显示模块、传感器模块、人机交互模块和网络模块组成；软件***分别由目标识别模块、位置信息标定模块、三维图形渲染模块、智能显示模块组成；并按以下流程操作：
S1：获取即时场景信息，场景信息包括虚拟场景和真实场景；
S2：针对S1中虚拟场景信息进行虚拟模型渲染，真实场景信息进行追踪摄像机定位，并通过传感器获取的信息进行跟踪识别；
S3：将虚拟物体在真实场景中注册，并生成虚拟对象；
S4：分别在显示设备上对虚拟场景和真实场景进行描述，并在显示器终端成像。
优选的，处理器模块用于提供增强现实***的计算能力，主要包括CPU和GPU。
优选的，显示模块用于提供智能终端的采集显示能力，其包括显示屏幕和摄像头。
优选的，传感器模块用于对特定场景的标识物进行实时追踪，并传送信息。
优选的，人机交互模块包括触摸屏交互和语音交互，用于与计算机生成的虚拟信息进行交互式反应。
优选的，网络模块包括无线通信技术和互联网技术，用于存储远程服务器带来的大数据信息。
优选的，目标识别模块用于确定渲染的虚拟图形与真实世界中物体或场景的位置关系，确保虚实场景能够无缝结合。
优选的，位置信息标定模块用于确定摄像头及显示器在真实世界中的方向和位置信息。
优选的，三维图形渲染模块用于增强现实***提供虚拟图像，实现对现实世界的丰富和补充。
优选的，智能显示模块用于将虚拟对象与真实场景在显示设备上展现出来。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本基于Unity3D的增强实现方法，通过由硬件***和软件***组成的控制***，一方面通过云平台处理方式简化AR虚拟信息及AR标识物信息的预制难度，方便实际使用；另一方面采用了新的处理算法，提升了服务器、客户端对现实信息的识别处理能力，进而提高了识别精度和稳定性，使客户端能及时准确的获取与现实信息最匹配的预制虚拟信息。
附图说明
图1为本发明的整体流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行亲楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于Unity3D的增强实现方法，包括控制***，控制***分为硬件***和软件***，硬件***分别由处理器模块、显示模块、传感器模块、人机交互模块和网络模块组成，处理器模块用于提供增强现实***的计算能力，主要包括CPU和GPU，随着应用程序的丰富，智能终端需要处理复杂的图像任务，在硬件上引用GPU负责图形显示功能的处理，从而大大提高了***性能；显示模块用于提供智能终端的采集显示能力，其包括显示屏幕和摄像头，是实现增强现实应用的重要设备；传感器模块用于对特定场景的标识物进行实时追踪，并传送信息；人机交互模块包括触摸屏交互和语音交互，用于与计算机生成的虚拟信息进行交互式反应，使用户更自然的融入到场景中，具有更新鲜的体验感；网络模块包括无线通信技术和互联网技术，用于存储远程服务器带来的大数据信息，是移动服务的支撑技术；软件***分别由目标识别模块、位置信息标定模块、三维图形渲染模块、智能显示模块组成；目标识别模块用于确定渲染的虚拟图形与真实世界中物体或场景的位置关系，确保虚实场景能够无缝结合，并对其进行标记，对复杂场景进行特征提取和识别，然后将虚拟图像映射到真实场景的合适位置；位置信息标定模块用于确定摄像头及显示器在真实世界中的方向和位置信息，并根据这些信息计算出虚拟物体在图像中的坐标，实现实时、稳定、准确的跟踪，保证虚拟物体画面与真实场景画面精确匹配；三维图形渲染模块用于增强现实***提供虚拟图像，实现对现实世界的丰富和补充，在真实环境中叠加有增强显示效果的三维物体，帮助用户对环境的理解；智能显示模块用于将虚拟对象与真实场景在显示设备上展现出来；其通过按以下流程操作实现：
第一步：通过摄像头或显示设备获取即时场景信息，场景信息包括虚拟场景和真实场景；
第二步：针对S1中虚拟场景信息进行虚拟模型渲染，真实场景信息进行追踪摄像机定位，并通过传感器获取的信息进行跟踪识别；
第三步：将虚拟物体在真实场景中注册，并生成虚拟对象；
第四步：分别在显示设备上对虚拟场景和真实场景进行描述，并在显示器终端成像。
综上所述：本基于Unity3D的增强实现方法，通过由硬件***和软件***组成的控制***，一方面通过云平台处理方式简化AR虚拟信息及AR标识物信息的预制难度，方便实际使用；另一方面采用了新的处理算法，提升了服务器、客户端对现实信息的识别处理能力，进而提高了识别精度和稳定性，使客户端能及时准确的获取与现实信息最匹配的预制虚拟信息。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于Unity3D的增强实现方法，其特征在于，包括控制***，控制***分为硬件***和软件***，硬件***分别由处理器模块、显示模块、传感器模块、人机交互模块和网络模块组成；软件***分别由目标识别模块、位置信息标定模块、三维图形渲染模块、智能显示模块组成；并按以下流程操作：
S1：获取即时场景信息，场景信息包括虚拟场景和真实场景；
S2：针对S1中虚拟场景信息进行虚拟模型渲染，真实场景信息进行追踪摄像机定位，并通过传感器获取的信息进行跟踪识别；
S3：将虚拟物体在真实场景中注册，并生成虚拟对象；
S4：分别在显示设备上对虚拟场景和真实场景进行描述，并在显示器终端成像。
2.根据权利要求1所述的一种基于Unity3D的增强实现方法，其特征在于，处理器模块用于提供增强现实***的计算能力，主要包括CPU和GPU。
3.根据权利要求1所述的一种基于Unity3D的增强实现方法，其特征在于，显示模块用于提供智能终端的采集显示能力，其包括显示屏幕和摄像头。
4.根据权利要求1所述的一种基于Unity3D的增强实现方法，其特征在于，传感器模块用于对特定场景的标识物进行实时追踪，并传送信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于Unity3D的增强实现方法，其特征在于，人机交互模块包括触摸屏交互和语音交互，用于与计算机生成的虚拟信息进行交互式反应。
6.根据权利要求1所述的一种基于Unity3D的增强实现方法，其特征在于，网络模块包括无线通信技术和互联网技术，用于存储远程服务器带来的大数据信息。
7.根据权利要求1所述的一种基于Unity3D的增强实现方法，其特征在于，目标识别模块用于确定渲染的虚拟图形与真实世界中物体或场景的位置关系，确保虚实场景能够无缝结合。
8.根据权利要求1所述的一种基于Unity3D的增强实现方法，其特征在于，位置信息标定模块用于确定摄像头及显示器在真实世界中的方向和位置信息。
9.根据权利要求1所述的一种基于Unity3D的增强实现方法，其特征在于，三维图形渲染模块用于增强现实***提供虚拟图像，实现对现实世界的丰富和补充。
10.根据权利要求1所述的一种基于Unity3D的增强实现方法，其特征在于，智能显示模块用于将虚拟对象与真实场景在显示设备上展现出来。
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