CN108597025A - 基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法和装置，包括：获取基础模型组件的三维结构数据信息；根据基础模型组件的三维结构数据信息构建领域基础组件模型库；根据领域基础组件模型库构建领域虚拟现实基础模型；根据领域虚拟现实基础模型构建领域虚拟现实模型，构建可以复用的结构化模型组件，再以快速的模型变形方法为不同类型应用领域快速构建所需的模型，从而节约设计时间。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其是涉及基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法和装置。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality)是一种作为综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多种科学技术而发展起来的计算机领域的新技术。虚拟现实技术是一种综合应用各种技术制造逼真的人工模拟环境，并能有效地模拟人在自然环境中的各种感知***行为的高级的人机交互技术。随着虚拟现实技术的迅猛发展，虚拟现实技术与行业应用的结合，为人们带来了感官的无限延伸，营造了一种全新的沉浸式体验，目前所涉及的研究应用领域已经包括军事、医学、心理学、教育、科研、商业、影视、娱乐、制造业、工程训练等。虚拟现实技术已经被公认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。
虚拟现实技术拥有显著的三个特征，即沉浸感(Immersion)，交互性(Interaction)和构想性(Imagination)，围绕这三个特征的实际应用领域种类繁多。但是在虚拟现实技术的实际应用过程中，国内外都面临着这样的一个问题，那就是虚拟现实技术是一个全新的技术，其应用的领域繁多且其最终为用户展现的虚拟手段有多种多样的形式，但是构建虚拟现实的模型数量却非常少，而且每个模型的构造时间成本和价值成本也非常的高。
由于模型设计的复杂性而带来两个主要的问题，第一是模型的可重复利用率低，每个针对特定领域设计的模型都是一个独一无二的模型个体，各类型和各个模型之间没有办法复用；第二是模型设计周期长，每个模型从三维扫描、模型补充、纹理构造到最终的模型呈现要历经复杂的建设过程和步骤，模型设计过程无法适应当前快速的生活节奏。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法和装置，构建可以复用的结构化模型组件，再以快速的模型变形方法为不同类型应用领域快速构建所需的模型，从而节约设计时间。
第一方面，本发明实施例提供了基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法，所述方法包括：
获取基础模型组件的三维结构数据信息；
根据所述基础模型组件的三维结构数据信息构建领域基础组件模型库；
根据所述领域基础组件模型库构建领域虚拟现实基础模型；
根据所述领域虚拟现实基础模型构建领域虚拟现实模型。
进一步的，所述获取基础模型组件的三维结构数据信息，包括：
确定所述基础模型组件的应用领域；
根据所述应用领域确定所述基础模型组件的模型种类和模型内容；
对所述模型种类和所述模型内容进行分析，得到所述应用领域内所述基础模型组件的基本构成组件；
如果所述基本构成组件是大尺寸组件，则通过三维激光扫描仪获取所述基础模型组件的三维结构数据信息；
如果所述基本构成组件是小尺寸组件，则通过三维扫描仪获取所述基础模型组件的三维结构数据信息。
进一步的，所述三维结构数据信息包括点云数据信息、平面结构信息、平面数据信息和组件的弧度结构数据信息。
进一步的，所述根据所述基础模型组件的三维结构数据信息构建领域基础组件模型库，包括：
将所述基础模型组件的三维结构数据信息输入模型组件人工智能恢复模块，得到非连续的空间点云数据；
根据三维数据再恢复算法将添加的点云数据填充到所述非连续的空间点云数据中，从而构建所述领域基础组件模型库。
进一步的，所述根据所述领域基础组件模型库构建领域虚拟现实基础模型，包括：
确定所述领域虚拟现实基础模型的应用领域；
从所述领域基础组件模型库中查找所述领域虚拟现实基础模型的应用领域对应的模型组件库，并生成模型组件的预览界面；
从所述模型组件的预览界面中将不同的模型组件的接缝点进行合成，得到所述领域虚拟现实基础模型。
进一步的，所述根据所述领域虚拟现实基础模型构建领域虚拟现实模型，包括：
将所述领域虚拟现实基础模型根据需求信息，确定所述领域虚拟现实基础模型的参数信息，所述参数信息包括材质信息、纹路信息和纹饰信息；
根据所述参数信息构建所述领域虚拟现实模型。
进一步的，所述方法还包括：
将所述领域虚拟现实模型通过模型变形工具进行重新构建，从而得到重新构建的领域虚拟现实模型。
第二方面，本发明实施例还提供基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建装置，所述装置包括：
获取单元，用于获取基础模型组件的三维结构数据信息；
第一构建单元，用于根据所述基础模型组件的三维结构数据信息构建领域基础组件模型库；
第二构建单元，用于根据所述领域基础组件模型库构建领域虚拟现实基础模型；
第三构建单元，用于根据所述领域虚拟现实基础模型构建领域虚拟现实模型。
进一步的，所述获取单元具体用于：
确定所述基础模型组件的应用领域；
根据所述应用领域确定所述基础模型组件的模型种类和模型内容；
对所述模型种类和所述模型内容进行分析，得到所述应用领域内所述基础模型组件的基本构成组件；
如果所述基本构成组件是大尺寸组件，则通过三维激光扫描仪获取所述基础模型组件的三维结构数据信息；
如果所述基本构成组件是小尺寸组件，则通过三维扫描仪获取所述基础模型组件的三维结构数据信息。
进一步的，所述三维结构数据信息包括点云数据信息、平面结构信息、平面数据信息和组件的弧度结构数据信息。
本发明实施例提供了基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法和装置，包括：获取基础模型组件的三维结构数据信息；根据基础模型组件的三维结构数据信息构建领域基础组件模型库；根据领域基础组件模型库构建领域虚拟现实基础模型；根据领域虚拟现实基础模型构建领域虚拟现实模型，构建可以复用的结构化模型组件，再以快速的模型变形方法为不同类型应用领域快速构建所需的模型，从而节约设计时间。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法流程图；
图2为本发明实施例一提供的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法中步骤S101的流程图；
图3为本发明实施例一提供的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法中步骤S102的流程图；
图4为本发明实施例一提供的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法中步骤S103的流程图；
图5为本发明实施例一提供的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法中步骤S104的流程图；
图6为本发明实施例二提供的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建装置示意图。
图标：
10-获取单元；20-第一构建单元；30-第二构建单元；40-第三构建单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法流程图。
参照图1，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取基础模型组件的三维结构数据信息；
这里，在获取基础模型组件的三维结构数据信息时，根据不同尺寸的组件，采用不同的三维扫描设备获取。
步骤S102，根据基础模型组件的三维结构数据信息构建领域基础组件模型库；
这里，由于步骤S101中获取的基础模型组件的三维结构数据信息并不是一个完整的模型组件，可能存在缺片或者漏点的情况，因此需要构建领域基础组件模型库。
步骤S103，根据领域基础组件模型库构建领域虚拟现实基础模型；
步骤S104，根据领域虚拟现实基础模型构建领域虚拟现实模型。
进一步的，参照图2，步骤S101包括以下步骤：
步骤S201，确定基础模型组件的应用领域；
步骤S202，根据应用领域确定基础模型组件的模型种类和模型内容；
步骤S203，对模型种类和模型内容进行分析，得到应用领域内基础模型组件的基本构成组件；
步骤S204，如果基本构成组件是大尺寸组件，则通过三维激光扫描仪获取基础模型组件的三维结构数据信息；
步骤S205，如果基本构成组件是小尺寸组件，则通过三维扫描仪获取基础模型组件的三维结构数据信息。
进一步的，所述三维结构数据信息包括点云数据信息、平面结构信息、平面数据信息和组件的弧度结构数据信息。
进一步的，参照图3，步骤S102包括以下步骤：
步骤S301，将基础模型组件的三维结构数据信息输入模型组件人工智能恢复模块，得到非连续的空间点云数据；
这里，模型组件人工智能恢复模块会利用已构建的人工智能知识库，自动查询非连续的空间点云数据。
步骤S302，根据三维数据再恢复算法将添加的点云数据填充到非连续的空间点云数据中，从而构建领域基础组件模型库。
这里，根据三维数据再恢复算法将添加的点云数据填充到非连续的空间点云数据中，操作人员可以查看新构建的点云数据，并通过实时预览窗口查看恢复后的模型组件。同时为了方便人工调整，在本模块中还提供了人工后期调整所需组件，调整后的模型组件统一加入领域基础组件模型库。
另外，为了能够进行快速的模型设计，本发明还将模型设计技术与人工智能技术相结合，原始的模型设计过程中80％的工作都是需要人工参加来完成的，尤其是对模型不完整部分的补充过程，95％以上都是需要通过人工来查找其中的漏点，也就是查找非连续的空间点云数据，然后利用Geomagic Studio软件进行缺少部分的补充。
而本发明设计的快速模型生成方法，利用人工智能的方式通过对大规模点云数据的动态的查询和分析来确定模型中的漏点，即非连续的空间点云数据，然后根据三维数据再恢复算法将添加的点云数据填充到非连续的空间点云数据中，从而极大的减少人工参与的数量，节约了设计时间。
进一步的，参照图4，步骤S103包括以下步骤：
步骤S401，确定领域虚拟现实基础模型的应用领域；
步骤S402，从领域基础组件模型库中查找领域虚拟现实基础模型的应用领域对应的模型组件库，并生成模型组件的预览界面；
步骤S403，从模型组件的预览界面中将不同的模型组件的接缝点进行合成，得到领域虚拟现实基础模型。
进一步的，参照图5，步骤S104包括以下步骤：
步骤S501，将领域虚拟现实基础模型根据需求信息，确定领域虚拟现实基础模型的参数信息，参数信息包括材质信息、纹路信息和纹饰信息；
步骤S502，根据参数信息构建领域虚拟现实模型。
进一步的，所述方法还包括：
将所述领域虚拟现实模型通过模型变形工具进行重新构建，从而得到重新构建的领域虚拟现实模型。
这里，模型变形工具是对领域虚拟现实模型进行尺寸调整、弯曲变形、拉伸放大、骨骼动画等开发操作，即对领域虚拟现实模型进行形态上的调整。
实施例二：
图6为本发明实施例二提供的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建装置示意图。
参照图6，该装置包括获取单元10、第一构建单元20、第二构建单元30和第三构建单元40。
获取单元10，用于获取基础模型组件的三维结构数据信息；
第一构建单元20，用于根据基础模型组件的三维结构数据信息构建领域基础组件模型库；
第二构建单元30，用于根据领域基础组件模型库构建领域虚拟现实基础模型；
第三构建单元40，用于根据领域虚拟现实基础模型构建领域虚拟现实模型。
进一步的，获取单元10具体用于：
确定基础模型组件的应用领域；
根据应用领域确定所述基础模型组件的模型种类和模型内容；
对模型种类和模型内容进行分析，得到应用领域内所述基础模型组件的基本构成组件；
如果基本构成组件是大尺寸组件，则通过三维激光扫描仪获取基础模型组件的三维结构数据信息；
如果基本构成组件是小尺寸组件，则通过三维扫描仪获取所述基础模型组件的三维结构数据信息。
进一步的，三维结构数据信息包括点云数据信息、平面结构信息、平面数据信息和组件的弧度结构数据信息。
本发明实施例提供了基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法和装置，包括：获取基础模型组件的三维结构数据信息；根据基础模型组件的三维结构数据信息构建领域基础组件模型库；根据领域基础组件模型库构建领域虚拟现实基础模型；根据领域虚拟现实基础模型构建领域虚拟现实模型，构建可以复用的结构化模型组件，再以快速的模型变形方法为不同类型应用领域快速构建所需的模型，从而节约设计时间。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法的步骤。
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法，其特征在于，所述方法包括：
获取基础模型组件的三维结构数据信息；
根据所述基础模型组件的三维结构数据信息构建领域基础组件模型库；
根据所述领域基础组件模型库构建领域虚拟现实基础模型；
根据所述领域虚拟现实基础模型构建领域虚拟现实模型。
2.根据权利要求1所述的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法，其特征在于，所述获取基础模型组件的三维结构数据信息，包括：
确定所述基础模型组件的应用领域；
根据所述应用领域确定所述基础模型组件的模型种类和模型内容；
对所述模型种类和所述模型内容进行分析，得到所述应用领域内所述基础模型组件的基本构成组件；
如果所述基本构成组件是大尺寸组件，则通过三维激光扫描仪获取所述基础模型组件的三维结构数据信息；
如果所述基本构成组件是小尺寸组件，则通过三维扫描仪获取所述基础模型组件的三维结构数据信息。
3.根据权利要求2所述的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法，其特征在于，所述三维结构数据信息包括点云数据信息、平面结构信息、平面数据信息和组件的弧度结构数据信息。
4.根据权利要求1所述的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法，其特征在于，所述根据所述基础模型组件的三维结构数据信息构建领域基础组件模型库，包括：
将所述基础模型组件的三维结构数据信息输入模型组件人工智能恢复模块，得到非连续的空间点云数据；
根据三维数据再恢复算法将添加的点云数据填充到所述非连续的空间点云数据中，从而构建所述领域基础组件模型库。
5.根据权利要求1所述的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法，其特征在于，所述根据所述领域基础组件模型库构建领域虚拟现实基础模型，包括：
确定所述领域虚拟现实基础模型的应用领域；
从所述领域基础组件模型库中查找所述领域虚拟现实基础模型的应用领域对应的模型组件库，并生成模型组件的预览界面；
从所述模型组件的预览界面中将不同的模型组件的接缝点进行合成，得到所述领域虚拟现实基础模型。
6.根据权利要求1所述的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法，其特征在于，所述根据所述领域虚拟现实基础模型构建领域虚拟现实模型，包括：
将所述领域虚拟现实基础模型根据需求信息，确定所述领域虚拟现实基础模型的参数信息，所述参数信息包括材质信息、纹路信息和纹饰信息；
根据所述参数信息构建所述领域虚拟现实模型。
7.根据权利要求1所述的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述领域虚拟现实模型通过模型变形工具进行重新构建，从而得到重新构建的领域虚拟现实模型。
8.一种基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于获取基础模型组件的三维结构数据信息；
第一构建单元，用于根据所述基础模型组件的三维结构数据信息构建领域基础组件模型库；
第二构建单元，用于根据所述领域基础组件模型库构建领域虚拟现实基础模型；
第三构建单元，用于根据所述领域虚拟现实基础模型构建领域虚拟现实模型。
9.根据权利要求8所述的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建装置，其特征在于，所述获取单元具体用于：
确定所述基础模型组件的应用领域；
根据所述应用领域确定所述基础模型组件的模型种类和模型内容；
对所述模型种类和所述模型内容进行分析，得到所述应用领域内所述基础模型组件的基本构成组件；
如果所述基本构成组件是大尺寸组件，则通过三维激光扫描仪获取所述基础模型组件的三维结构数据信息；
如果所述基本构成组件是小尺寸组件，则通过三维扫描仪获取所述基础模型组件的三维结构数据信息。
10.根据权利要求9所述的基于人工智能面向虚拟现实的快速模型构建装置，其特征在于，所述三维结构数据信息包括点云数据信息、平面结构信息、平面数据信息和组件的弧度结构数据信息。
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