CN110060340A - 一种云计算三维图像处理交互*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种云计算三维图像处理交互***，用于解决如何根据观察者的位置合理显示三维图像的大小和播放声音大小以及如何提高与三维图像处理的交互性并删除不常用的交互指令，包括三维图像模块、三维建模模块、处理器、数据库、显示模块、数据采集模块、分析模块、调整模块、交互模块、声音计算模块和声音播放模块；通过三维图像模块用于采集三维图像数据并将其发送至三维建模模块；分析模块根据观察者眼睛观看显示模块的距离、观看显示模块的时间和观察者的视力值来调整调整模型显示值，从而确保随着观察者的移动，始终保持模型处于合理的显示大小，使观察者观察模型大小达到最佳。

Description

一种云计算三维图像处理交互***

技术领域

本发明涉及三维交互技术领域，尤其涉及一种云计算三维图像处理交互***。

背景技术

三维交互技术指在计算机中创建产品的三维模型，然后通过交互设计软件设定交互程序，使用户可以通过鼠标等交互设备实施人机交互的新兴技术。三维虚拟交互演示技术比传统的视频图像演示模式更直观；

在现有的三维图像处理交互***中，存在不能根据观察者的位置合理的调整三维模型的显示大小以及声音大小；存在显示及声音过大或过小，导致观察的舒适性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种云计算三维图像处理交互***。

本发明所要解决的技术问题为：

（1）如何根据观察者的位置合理显示三维图像的大小和播放声音大小；

（2）如何提高与三维图像处理的交互性并删除不常用的交互指令。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种云计算三维图像处理交互***，包括三维图像模块、三维建模模块、处理器、数据库、显示模块、数据采集模块、分析模块、调整模块、交互模块、声音计算模块和声音播放模块；

所述三维图像模块用于采集三维图像数据；三维图像数据包括三维图像和三维图像对应的声音；所述三维图像模块将采集的三维图像数据发送至三维建模模块；所述三维建模模块用于将三维图像数据构成三维立体图像模型并将三维立体图像模型发送至处理器；所述处理器接收三维建模模块发送的三维立体图像模型并发送至数据库和显示模块；所述数据库接收处理器发送的三维立体图像模型并进行存储；所述显示模块接收处理器发送的三维立体图像模型并进行显示；

所述数据采集模块用于采集观察者信息；所述观察者信息包括观察者眼睛观看显示模块的距离、观看显示模块的时间和观察者的视力值；所述数据采集模块将采集的观察者信息发送至处理器；所述处理器接收观察者信息并发送至分析模块；所述分析模块用于根据观察者信息分析和计算显示模块内三维立体图像模型的显示值，分析模块的具体分析步骤如下：

步骤一：设定观察者眼睛观看显示模块的距离记为Ai，i=1……n；观看显示模块的时间记为Ti，i=1……n；观察者的视力值记为Yi，i=1……n；

步骤二：利用公式获取得到模型显示值Di，模型显 示值表示为三维立体图像模型在显示模块内的显示大小，模型显示值越大，则三维立体图 像模型在显示模块内的显示越大；其中，u1、u2、u3、u4为预设比例系数；G为数据采集模块的 误差值；观察者观看显示模块的距离越远，模型显示值越大；观看显示模块的时间越长，模 型显示值越大；观察者的视力值越小，模型显示值越大；

所述分析模块将计算的模型显示值发送至调整模块；所述调整模块根据模型显示值调整显示模块内三维立体图像模型的显示值；

优选的，所述数据采集模块还包括听力采集单元；所述听力采集单元用于采集观察者的听力损失值，所述听力采集单元将采集的听力损失值和观察者眼睛观看显示模块的距离发送至声音计算模块；所述声音计算模块用于计算声音播放分贝值，具体计算步骤：

S1：设定听力损失值记为Ei，i=1……n；

S2：利用公式Fi=Ai*z1+Ei*z2+X获取得到声音播放分贝值Fi，其中，z1、z2为预设比例系数；X为修正预设值；观察者观看显示模块的距离越远，声音播放分贝值越大，则声音播放越大；听力损失值越大，声音播放分贝值越大；

所述声音计算模块将计算的声音播放分贝值发送至声音播放模块；所述声音播放模块用于播放三维图像对应的声音及根据声音播放分贝值调整声音播放的大小；

优选的，所述交互模块用于输入指令并产生相应的控制信号；控制信号用于控制三维立体图像模型进行控制操作；所述指令包括语音指令和手势指令；交互模块具体工作步骤如下：

步骤一：捕捉使用者的输入指令；

步骤二：将捕捉到的指令与对比指令进行对比；

步骤三：指令对比成功，则执行对比指令对应的控制信号；

优选的，所述数据库内包括存储单元、统计单元和删除单元；所述存储单元用于存储对比指令和对比指令对应的控制信号；所述统计单元用于统计对比指令的执行次数及同一对比指令相邻两次的执行间隔时间；所述删除单元用于删除对比指令，具体删除步骤如下：

步骤一：设定对比指令的执行次数记为Pi，i=1……n；同一对比指令相邻两次的执行间隔时间总和记为Hi，i=1……n；

步骤二：利用公式Si=[10/(Pi+1)]*v1+Hi*v2获取得到删除值Si，其中，v1和v2为预设固定值；通过公式可得，对比指令的执行次数越少，删除值Si越大；同一对比指令相邻两次的执行间隔时间总和越长，删除值Si越大；

步骤三：设定删除值阀值为SA；当Si>SA，则删除该对比指令；

优选的，所述数据库内还包括累积单元和计算单元；所述累计单元用于统计数据采集模块采集观察者信息和听力损失值的次数和通电总时间；所述计算单元用于计算数据采集模块的误差值，具体计算步骤如下：

步骤一：设定累计单元统计的次数记为Ki，i=1……n；通电总时间记为Li，i=1……n；

步骤二：对累计单元统计的次数和通电总时间进行判断；设定次数阀值记为Kb；时间阀值记为Lb；

步骤三：当Ki>Kb，Li>Lb时，计算数据采集模块的误差值G；

步骤四：利用公式G=（Ki-Kb-50）*x1+Li*x2获取得到误差值G；其中，x1、x2为预设比例系数，50为修正因子；通过公式可得，通电时间越长，误差值G越大；使用的次数越多，误差值越大。

本发明的有益效果：

（1）本发明通过三维图像模块用于采集三维图像数据并将其发送至三维建模模块；然后通过三维建模模块将三维图像数据构成三维立体图像模型并将三维立体图像模型发送至处理器；然后在显示模块上进行显示，分析模块根据观察者眼睛观看显示模块的距离、观看显示模块的时间和观察者的视力值来调整调整模型显示值，从而确保随着观察者的移动，始终保持模型处于合理的显示大小，使观察者观察模型大小达到最佳；

（2）本发明利用公式获取得到模型显示值Di，模型 显示值表示为三维立体图像模型在显示模块内的显示大小，模型显示值越大，则三维立体 图像模型在显示模块内的显示越大；观察者观看显示模块的距离越远，模型显示值越大；观 看显示模块的时间越长，模型显示值越大；观察者的视力值越小，模型显示值越大；

（3）本发明通过声音计算模块用于计算声音播放分贝值，利用公式Fi=Ai*z1+Ei*z2+X获取得到声音播放分贝值Fi，观察者观看显示模块的距离越远，声音播放分贝值越大，则声音播放越大；听力损失值越大，声音播放分贝值越大；从而确保合理播放声音；

（4）本发明通过交互模块用于输入指令并产生相应的控制信号；控制信号用于控制三维立体图像模型进行控制操作；捕捉使用者的输入指令；将捕捉到的指令与对比指令进行对比；指令对比成功，则执行对比指令对应的控制信号；数据库内包括存储单元、统计单元和删除单元；删除单元用于删除对比指令，利用公式Si=[10/(Pi+1)]*v1+Hi*v2获取得到删除值Si，对比指令的执行次数越少，删除值Si越大；同一对比指令相邻两次的执行间隔时间总和越长，删除值Si越大；从而删除不常用的对比指令；

（5）本发明通过计算单元用于计算数据采集模块的误差值，对累计单元统计的次数和通电总时间进行判断；当Ki>Kb，Li>Lb时，计算数据采集模块的误差值G；利用公式G=（Ki-Kb-50）*x1+Li*x2获取得到误差值G；通过公式可得，通电时间越长，误差值G越大；使用的次数越多，误差值越大。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种云计算三维图像处理交互***的原理框图。

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清楚、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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种云计算三维图像处理交互***，包括三维图像模块、三维建模模块、处理器、数据库、显示模块、数据采集模块、分析模块、调整模块、交互模块、声音计算模块和声音播放模块；

三维图像模块用于采集三维图像数据；三维图像数据包括三维图像和三维图像对应的声音；三维图像模块将采集的三维图像数据发送至三维建模模块；三维建模模块用于将三维图像数据构成三维立体图像模型并将三维立体图像模型发送至处理器；处理器接收三维建模模块发送的三维立体图像模型并发送至数据库和显示模块；数据库接收处理器发送的三维立体图像模型并进行存储；显示模块接收处理器发送的三维立体图像模型并进行显示；

数据采集模块用于采集观察者信息；观察者信息包括观察者眼睛观看显示模块的距离、观看显示模块的时间和观察者的视力值；数据采集模块将采集的观察者信息发送至处理器；处理器接收观察者信息并发送至分析模块；分析模块用于根据观察者信息分析和计算显示模块内三维立体图像模型的显示值，分析模块的具体分析步骤如下：

步骤一：设定观察者眼睛观看显示模块的距离记为Ai，i=1……n；观看显示模块的时间记为Ti，i=1……n；观察者的视力值记为Yi，i=1……n；

步骤二：利用公式获取得到模型显示值Di，模型显 示值表示为三维立体图像模型在显示模块内的显示大小，模型显示值越大，则三维立体图 像模型在显示模块内的显示越大；其中，u1、u2、u3、u4为预设比例系数；G为数据采集模块的 误差值；观察者观看显示模块的距离越远，模型显示值越大；观看显示模块的时间越长，模 型显示值越大；观察者的视力值越小，模型显示值越大；

分析模块将计算的模型显示值发送至调整模块；调整模块根据模型显示值调整显示模块内三维立体图像模型的显示值；

数据采集模块还包括听力采集单元；听力采集单元用于采集观察者的听力损失值，听力采集单元将采集的听力损失值和观察者眼睛观看显示模块的距离发送至声音计算模块；听力损失值的取值范围为0-60分贝；其中，听力损失值小于等于25分贝为正常；听力损失值介于26-40分贝为轻度听力损失；听力损失值介于41-60分贝为中度听力损失；声音计算模块用于计算声音播放分贝值，具体计算步骤：

S1：设定听力损失值记为Ei，i=1……n；

S2：利用公式Fi=Ai*z1+Ei*z2+X获取得到声音播放分贝值Fi，其中，z1、z2为预设比例系数；X为修正预设值；观察者观看显示模块的距离越远，声音播放分贝值越大，则声音播放越大；听力损失值越大，声音播放分贝值越大；

声音计算模块将计算的声音播放分贝值发送至声音播放模块；声音播放模块用于播放三维图像对应的声音及根据声音播放分贝值调整声音播放的大小；

交互模块用于输入指令并产生相应的控制信号；控制信号用于控制三维立体图像模型进行控制操作；指令包括语音指令和手势指令；交互模块具体工作步骤如下：

步骤一：捕捉使用者的输入指令；

步骤二：将捕捉到的指令与对比指令进行对比；

步骤三：指令对比成功，则执行对比指令对应的控制信号；

数据库内包括存储单元、统计单元和删除单元；存储单元用于存储对比指令和对比指令对应的控制信号；统计单元用于统计对比指令的执行次数及同一对比指令相邻两次的执行间隔时间；删除单元用于删除对比指令，具体删除步骤如下：

步骤一：设定对比指令的执行次数记为Pi，i=1……n；同一对比指令相邻两次的执行间隔时间总和记为Hi，i=1……n；

步骤二：利用公式Si=[10/(Pi+1)]*v1+Hi*v2获取得到删除值Si，其中，v1和v2为预设固定值；通过公式可得，对比指令的执行次数越少，删除值Si越大；同一对比指令相邻两次的执行间隔时间总和越长，删除值Si越大；

步骤三：设定删除值阀值为SA；当Si>SA，则删除该对比指令；

数据库内还包括累积单元和计算单元；累计单元用于统计数据采集模块采集观察者信息和听力损失值的次数和通电总时间；通电总时间为数据采集模块通电到断电的时间总和；计算单元用于计算数据采集模块的误差值，具体计算步骤如下：

步骤一：设定累计单元统计的次数记为Ki，i=1……n；通电总时间记为Li，i=1……n；

步骤二：对累计单元统计的次数和通电总时间进行判断；设定次数阀值记为Kb；时间阀值记为Lb；

步骤三：当Ki>Kb，Li>Lb时，计算数据采集模块的误差值G；

步骤四：利用公式G=（Ki-Kb-50）*x1+Li*x2获取得到误差值G；其中，x1、x2为预设比例系数，50为修正因子；通过公式可得，通电时间越长，误差值G越大；使用的次数越多，误差值越大。

本发明的工作原理：通过三维图像模块用于采集三维图像数据并将其发送至三维 建模模块；然后通过三维建模模块将三维图像数据构成三维立体图像模型并将三维立体图 像模型发送至处理器；然后在显示模块上进行显示，分析模块根据观察者眼睛观看显示模 块的距离、观看显示模块的时间和观察者的视力值来调整调整模型显示值，从而确保随着 观察者的移动，始终保持模型处于合理的显示大小，使观察者观察模型大小达到最佳；利用 公式获取得到模型显示值Di，模型显示值表示为三维 立体图像模型在显示模块内的显示大小，模型显示值越大，则三维立体图像模型在显示模 块内的显示越大；观察者观看显示模块的距离越远，模型显示值越大；观看显示模块的时间 越长，模型显示值越大；观察者的视力值越小，模型显示值越大；声音计算模块用于计算声 音播放分贝值，利用公式Fi=Ai*z1+Ei*z2+X获取得到声音播放分贝值Fi，其中，z1、z2为预 设比例系数；X为修正预设值；观察者观看显示模块的距离越远，声音播放分贝值越大，则声 音播放越大；听力损失值越大，声音播放分贝值越大；从而确保合理播放声音；交互模块用 于输入指令并产生相应的控制信号；控制信号用于控制三维立体图像模型进行控制操作； 捕捉使用者的输入指令；将捕捉到的指令与对比指令进行对比；指令对比成功，则执行对比 指令对应的控制信号；数据库内包括存储单元、统计单元和删除单元；删除单元用于删除对 比指令，利用公式Si=[10/(Pi+1)]*v1+Hi*v2获取得到删除值Si，对比指令的执行次数越 少，删除值Si越大；同一对比指令相邻两次的执行间隔时间总和越长，删除值Si越大；从而 删除不常用的对比指令；计算单元用于计算数据采集模块的误差值，对累计单元统计的次 数和通电总时间进行判断；当Ki>Kb，Li>Lb时，计算数据采集模块的误差值G；利用公式G= （Ki-Kb-50）*x1+Li*x2获取得到误差值G；通过公式可得，通电时间越长，误差值G越大；使用 的次数越多，误差值越大。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种云计算三维图像处理交互***，其特征在于，包括三维图像模块、三维建模模块、处理器、数据库、显示模块、数据采集模块、分析模块、调整模块、交互模块、声音计算模块和声音播放模块；

所述三维图像模块用于采集三维图像数据；三维图像数据包括三维图像和三维图像对应的声音；所述三维图像模块将采集的三维图像数据发送至三维建模模块；所述三维建模模块用于将三维图像数据构成三维立体图像模型并将三维立体图像模型发送至处理器；所述处理器接收三维建模模块发送的三维立体图像模型并发送至数据库和显示模块；所述数据库接收处理器发送的三维立体图像模型并进行存储；所述显示模块接收处理器发送的三维立体图像模型并进行显示；

所述数据采集模块用于采集观察者信息；所述观察者信息包括观察者眼睛观看显示模块的距离、观看显示模块的时间和观察者的视力值；所述数据采集模块将采集的观察者信息发送至处理器；所述处理器接收观察者信息并发送至分析模块；所述分析模块用于根据观察者信息分析和计算显示模块内三维立体图像模型的显示值，分析模块的具体分析步骤如下：

步骤一：设定观察者眼睛观看显示模块的距离记为Ai，i=1……n；观看显示模块的时间记为Ti，i=1……n；观察者的视力值记为Yi，i=1……n；

步骤二：利用公式获取得到模型显示值Di，模型显 示值表示为三维立体图像模型在显示模块内的显示大小，模型显示值越大，则三维立体图 像模型在显示模块内的显示越大；其中，u1、u2、u3、u4为预设比例系数；G为数据采集模块的 误差值；观察者观看显示模块的距离越远，模型显示值越大；观看显示模块的时间越长，模 型显示值越大；观察者的视力值越小，模型显示值越大；

所述分析模块将计算的模型显示值发送至调整模块；所述调整模块根据模型显示值调整显示模块内三维立体图像模型的显示值。

2.根据权利要求1所述的一种云计算三维图像处理交互***，其特征在于，所述数据采集模块还包括听力采集单元；所述听力采集单元用于采集观察者的听力损失值，所述听力采集单元将采集的听力损失值和观察者眼睛观看显示模块的距离发送至声音计算模块；所述声音计算模块用于计算声音播放分贝值，具体计算步骤：

S1：设定听力损失值记为Ei，i=1……n；

S2：利用公式Fi=Ai*z1+Ei*z2+X获取得到声音播放分贝值Fi，其中，z1、z2为预设比例系数；X为修正预设值；观察者观看显示模块的距离越远，声音播放分贝值越大，则声音播放越大；听力损失值越大，声音播放分贝值越大；

所述声音计算模块将计算的声音播放分贝值发送至声音播放模块；所述声音播放模块用于播放三维图像对应的声音及根据声音播放分贝值调整声音播放的大小。

3.根据权利要求1所述的一种云计算三维图像处理交互***，其特征在于，所述交互模块用于输入指令并产生相应的控制信号；控制信号用于控制三维立体图像模型进行控制操作；所述指令包括语音指令和手势指令；交互模块具体工作步骤如下：

步骤一：捕捉使用者的输入指令；

步骤二：将捕捉到的指令与对比指令进行对比；

步骤三：指令对比成功，则执行对比指令对应的控制信号。

4.根据权利要求1所述的一种云计算三维图像处理交互***，其特征在于，所述数据库内包括存储单元、统计单元和删除单元；所述存储单元用于存储对比指令和对比指令对应的控制信号；所述统计单元用于统计对比指令的执行次数及同一对比指令相邻两次的执行间隔时间；所述删除单元用于删除对比指令，具体删除步骤如下：

步骤一：设定对比指令的执行次数记为Pi，i=1……n；同一对比指令相邻两次的执行间隔时间总和记为Hi，i=1……n；

步骤二：利用公式Si=[10/(Pi+1)]*v1+Hi*v2获取得到删除值Si，其中，v1和v2为预设固定值；通过公式可得，对比指令的执行次数越少，删除值Si越大；同一对比指令相邻两次的执行间隔时间总和越长，删除值Si越大；

步骤三：设定删除值阀值为SA；当Si>SA，则删除该对比指令。

5.根据权利要求1所述的一种云计算三维图像处理交互***，其特征在于，所述数据库内还包括累积单元和计算单元；所述累计单元用于统计数据采集模块采集观察者信息和听力损失值的次数和通电总时间；所述计算单元用于计算数据采集模块的误差值，具体计算步骤如下：

步骤一：设定累计单元统计的次数记为Ki，i=1……n；通电总时间记为Li，i=1……n；

步骤二：对累计单元统计的次数和通电总时间进行判断；设定次数阀值记为Kb；时间阀值记为Lb；

步骤三：当Ki>Kb，Li>Lb时，计算数据采集模块的误差值G；

步骤四：利用公式G=（Ki-Kb-50）*x1+Li*x2获取得到误差值G；其中，x1、x2为预设比例系数，50为修正因子；通过公式可得，通电时间越长，误差值G越大；使用的次数越多，误差值越大。