CN110599575A - 三维空间中物体图像的呈现方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种三维空间中物体图像的呈现方法、装置及存储介质，涉及图像处理技术。具体方案包括：获取三维点云模型，以及至少一个观察点的坐标信息；根据每个观察点的坐标信息，确定位于该观察点的视野范围内的投影平面，并确定视野范围内的每个物体在投影平面上的二维视图；根据二维视图，确定目标物体的投影面积占投影平面面积的第一比例，并目标物体被遮挡产生的遮挡面积占目标物体的投影面积的第二比例；根据每个观察点各自的第一比例和第二比例，从每个观察点中确定目标观察点，根据目标观察点的视野范围呈现目标物体的图像。本申请确定并采用最佳的展示位置和展示角度为观看者呈现目标物体的图像，提升了展示效果。

Description

三维空间中物体图像的呈现方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及图像处理技术，特别是涉及一种三维空间中物体图像的呈现方法、装置及存储介质。

背景技术

目前，通过虚拟现实技术(Virtual Reality，VR)等虚拟视觉呈现技术，可以更加直观方便的对任一个三维空间以及三维空间中的物体进行直观的展示，方便观看者了解一个三维空间的内部结构和形象。

然而，现有的虚拟视觉呈现技术通常需要观看者自行选择观察点和观察角度，并基于观看者自行选择的观察点和观察角度渲染并呈现相应的图像。而当观看者想要了解特定的目标物体，或者想对观看者进行特定目标物体的展示时，通常存在一个最佳的展示位置和展示角度。由观看者自行选择的观察点和观察角度的方法，观看者自身很难快速准确的确定和选择观看目标物体的最佳展示位置和展示角度，从而影响展示效果。

发明内容

有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种三维空间中物体图像的呈现方法，该方法无需观看者自行选择的观察点和观察角度，自动确定并采用最佳的展示位置和展示角度为观看者呈现目标物体的图像，提升了展示效果。

为了达到上述目的，本申请提出的技术方案为：

第一方面，本申请实施例提供了一种三维空间中物体图像的呈现方法，包括以下步骤：

获取包含目标空间和所述目标空间中至少一个物体的三维点云模型，以及所述目标空间中至少一个观察点的坐标信息；

根据每个所述观察点的所述坐标信息，确定位于所述观察点的视野范围内的投影平面，并根据所述三维点云模型，确定所述视野范围内的每个所述物体在所述投影平面上的二维视图；所述视野范围由所述观察点指向所述目标空间中的目标物体方向，所述二维视图包括所述投影平面和所述视野范围内的每个所述物体在所述投影平面上的投影；

根据所述二维视图，确定所述目标物体的投影面积占投影平面面积的第一比例，并确定所述目标物体被遮挡产生的遮挡面积占所述目标物体的投影面积的第二比例；

根据每个所述观察点各自的所述第一比例和所述第二比例，从每个所述观察点中确定目标观察点，根据所述目标观察点的视野范围呈现所述目标物体的图像。

一种可能的实施方式中，在所述获取包含目标空间和所述目标空间中至少一个物体的三维点云模型的步骤之前，所述方法还包括：

将所述目标空间中基于每个所述观察点的全景图像和所述目标空间的所述三维点云模型输入物体识别模型中，得到所述目标空间中至少一个所述物体的三维点云模型；所述物体识别模型基于标注了物体标签的全景图像和所述三维点云模型训练得到。

一种可能的实施方式中，所述根据每个观察点的所述坐标信息，确定位于所述观察点的视野范围内的投影平面的步骤，包括：

根据所述三维点云模型中的所述目标物体，确定所述目标物体的中心；

基于所述观察点和所述目标物体的中心确定轴线；所述轴线经过所述观察点和所述目标物体的中心，以所述观察点为起点，直至所述目标空间的边界为止；

根据所述轴线和预设的视野角度，确定所述视野范围；所述视野角度为所述视野范围的边界与所述轴线的夹角角度；

根据所述视野范围的边界与所述三维点云模型中所述目标空间的边界的相交线，确定与所述轴线垂直的平面为所述投影平面。

一种可能的实施方式中，所述确定所述视野范围内的每个所述物体在所述投影平面上的二维视图的步骤包括：

根据所述三维点云模型中每个物体在所述目标空间内的位置，确定位于所述视野范围内的至少一个所述物体；

对于所述视野范围内的每个所述物体，确定所述三维点云模型中所述物体的每个点在所述投影平面上的投影；

根据所述物体的每个点在所述投影平面上的投影确定所述物体在所述投影平面上的投影；

所述投影平面和所述视野范围内的每个物体在所述投影平面上的投影构成所述二维视图。

一种可能的实施方式中，所述确定所述目标物体被遮挡产生的遮挡面积占所述目标物体的投影面积的第二比例的步骤包括：

根据所述视野范围内的每个所述物体的相对位置，并判断所述观察点和所述目标物体之间是否存在所述物体；

在所述观察点和所述目标物体之间存在至少一个所述物体时，将所述观察点和所述目标物体之间的每个所述物体确定为遮挡物体；

针对每个所述遮挡物体，确定所述二维视图中所述遮挡物体在所述投影平面上的第一投影和所述目标物体在所述投影平面上的第二投影，并将所述第一投影和所述第二投影的重合部分确定为所述遮挡物体在所述目标物体上的投影；

根据每个遮挡物体在所述目标物体上的投影的并集，确定遮挡面积；

根据所述遮挡面积和所述目标物体在所述投影平面上的第二投影的投影面积，确定所述第二比例。

一种可能的实施方式中，所述根据每个所述观察点各自的所述第一比例和所述第二比例，从每个所述观察点中确定目标观察点的步骤包括：

根据每个所述观察点各自的所述第一比例和所述第二比例，从所述第一比例处于预设的比例区间的至少一个所述观察点中，选择所述第二比例最小的所述观察点作为所述目标观察点。

一种可能的实施方式中，所述根据所述目标观察点的所述视野范围呈现所述目标物体的图像的步骤包括：

以所述目标观察点为原点，呈现在所述目标观察点采集的在所述视野范围内的全景图像。

第二方面，本申请实施例还提供一种三维空间中物体图像的呈现装置，包括：

获取模块，用于获取包含目标空间和所述目标空间中至少一个物体的三维点云模型，以及所述目标空间中至少一个观察点的坐标信息；

视图确定模块，用于根据每个观察点的所述坐标信息，确定位于所述观察点的视野范围内的投影平面，并根据所述三维点云模型，确定所述视野范围内的每个所述物体在所述投影平面上的二维视图；所述视野范围由所述观察点指向所述目标空间中的目标物体方向，所述二维视图包括所述投影平面和所述视野范围内的每个所述物体在所述投影平面上的投影；

第一比例确定模块，用于确定所述二维视图中所述目标物体的投影面积占所述投影平面的面积的第一比例；

第二比例确定模块，用于确定所述目标物体被遮挡产生的遮挡面积占所述目标物体的投影面积的第二比例；

观察点确定模块，用于根据每个所述观察点各自的所述第一比例和所述第二比例，从每个所述观察点中确定目标观察点；

图像呈现模块，用于根据所述目标观察点的所述视野范围呈现所述目标物体的图像。

第三方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，可以自动确定并采用最佳的展示位置和展示角度为观看者呈现目标物体的图像。具体方案为：

一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时可实现上述第一方面及第一方面中任一种可能的实施方式的步骤。

第四方面，本申请实施例还提供一种电子设备，可以自动确定并采用最佳的展示位置和展示角度为观看者呈现目标物体的图像。具体方案为：

一种电子设备，所述电子设备包括上述的计算机可读存储介质，还包括可执行所述计算机可读存储介质的处理器。

综上所述，本申请提出的一种三维空间中物体图像的呈现方法、装置及存储介质。具体方案为首先获取至少一个观察点，并确定每个观察点望向目标物体的视野范围，根据上述视野范围，将目标空间中的每个物体的三维点云模型二维化，得到观察点望向目标物体的二维视图。之后，根据二维视图，确定目标物体的投影面积占投影平面面积的第一比例和目标物体被遮挡的第二比例，根据第一比例和第二比例，可以确定目标物体在视野范围中大小适当且尽量不被遮挡的观察点，为具有最佳的展示位置和展示角度的目标观察点，并以目标观察点为视角呈现所述目标物体的图像，从而提升展示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的三维空间中物体图像的呈现方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种三维空间中物体图像的呈现方法的流程示意图；

图3a为一种目标空间及视野范围示意图；

图3b为另一种目标空间及视野范围示意图；

图4a为一种二维视图示意图；

图4b为另一种二维视图示意图；

图5为另一种二维视图示意图；

图6为遮挡物体在目标物体上的投影示意图；

图7为另一种目标空间及视野范围示意图；

图8a为物体C在投影平面上的投影；

图8b为物体D在投影平面上的投影；

图8c为物体E在投影平面上的投影；

图8d为二维视图示意图；

图9为遮挡物体在目标物体上的投影示意图；

图10为一种目标空间的俯视图；

图11为一种三维空间中物体图像的呈现装置的结构示意图；

图12为一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

本申请可以应用于对任意一种基于虚拟视觉呈现技术对三维空间及三维空间内的物体和结构进行展示的场景。例如，可以应用于对房屋、走廊、管道、洞穴、道路等三维空间中的家具、钟乳石、车辆等物体进行展示。

本申请的核心创新点在于，首先获取至少一个观察点，并确定每个观察点望向目标物体的视野范围，根据上述视野范围，将目标空间中的每个物体的三维点云模型二维化，得到观察点望向目标物体的二维视图。之后，根据二维视图，确定目标物体的投影面积占整个投影平面面积的第一比例和目标物体被遮挡的第二比例，根据第一比例和第二比例，可以确定目标物体在视野范围中大小适当且尽量不被遮挡的观察点，为具有最佳的展示位置和展示角度的目标观察点，并以目标观察点为视角呈现目标物体的图像，从而提升展示效果。

例如，将本申请实施例提供的方法应用于对房屋的展示时，通过获取房屋的VR数据、三维点云模型、用户数据等，以智能的方式，自动生成在三维空间内对房屋中目标物体的展示，例如对床、大衣柜、电视、沙发等关键家具的展示，从而使观看者以最佳的展示位置和展示角度非常直观的了解到房屋的特点。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本申请作进一步地详细描述。下面几个具体实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

实施例一

图1为本申请实施例一的流程示意图，如图1所示，该实施例主要包括：

S101：获取包含目标空间和目标空间中至少一个物体的三维点云模型，以及所述目标空间中至少一个观察点的坐标信息。

这里，三维点云模型中包含了目标空间和目标空间中的至少一个物体，可以由目标空间的三维点云模型和目标空间中每个物体的三维点云模型组成，此时三维点云模型包括构成目标空间的每个点；也可以由代表目标空间边界的三维点云模型和目标空间中每个物体的三维点云模型组成，此时三维点云模型包括构成目标空间边界的每个点；还可以仅包括目标空间中每个物体的三维点云模型，由目标空间中每个物体的三维点云模型组成了目标空间的三维点云模型。三维点云模型中包含至少一个点信息，每个点信息包括目标空间和目标空间中至少一个物体在该点的坐标信息、深度信息和颜色信息等。

具体的，目标空间是待展示的空间，是待展示的目标物体所在的三维空间，目标空间可以是任一个封闭的三维空间，例如房屋、洞穴等，也可以是大小有限、区域确定的开放的三维空间，例如某一段道路及道路上方的空间、某一个公园的空间等。目标空间中需要包括至少一个物体，例如，房屋空间需要包括至少一件家具，道路空间需要包括至少一辆车等。

为了对目标空间进行展示，还需要获取目标空间中的至少一个观察点，观察点可以在目标空间内或目标空间外，对目标空间的展示以上述观察点为视角进行。观察点可以选择对目标空间或目标空间进行图像采集时的拍摄点，也可以根据经验或通过计算选择位于目标空间内或目标空间外的点作为观察点。观察点的坐标信息为三维坐标信息。观察点的坐标信息采用的坐标系，与三维点云模型的点信息中的坐标信息采用的坐标系相同。可以以观察点为坐标原点，建立包含x、y、z轴的三维坐标系，或者建立包含二维平面坐标信息和深度信息的三维坐标系。也可以在目标空间内或目标空间外的任意位置设置坐标原点，建立包含x、y、z轴的三维坐标系，或者建立包含二维平面坐标信息和深度信息的三维坐标系。

S102：根据每个观察点的所述坐标信息，确定位于所述观察点的视野范围内的投影平面，并根据所述三维点云模型，确定所述视野范围内的每个物体在所述投影平面上的二维视图；所述视野范围由所述观察点指向所述目标空间中的目标物体方向，所述二维视图包括所述投影平面和所述视野范围内的每个物体在所述投影平面上的投影。

具体的，分别针对每个观察点确定一张二维视图，一个观察点的二维视图包括投影平面和这个观察点的视野范围内每个物体在投影平面上的投影。

本申请实施例提供的展示方法，适用于对目标空间中的目标物体进行展示，这里的目标物体是目标空间中的待展示物体，可以是能够表现目标空间结构特征、布置特征或外形特征的关键物体，也可以是人为设定的物体。目标物体可以由观看者选定，也可以由展示方设定，也可以通过计算目标空间中每个物体之间的相对位置，将最利于对目标空间进行展示的物体作为目标物体。

对目标物体的物体图像进行呈现时以观察点为原点进行的，因此，需要首先确定由观察点向目标物体方向的视野范围。这里，视野范围为以观察点为出发点，视线看向正前方时能够看到的空间范围。

为了确定具有最佳的展示位置和展示角度的目标观察点，首先需要量化目标物体在视野范围中大小和目标物体被遮挡的情况，为了方便量化，需要将目标空间和目标空间中物体的三维点云模型二维化，基于二维化得到的二维视图进行目标物体在视野范围中大小和目标物体被遮挡的情况的量化。具体的，根据目标空间的三维点云模型和视野范围，确定位于所述观察点的视野范围内的投影平面；根据目标空间中每个物体的三维点云模型，确定所述视野范围内的每个物体在所述投影平面上的投影。所述投影平面和所述视野范围内的每个物体在所述投影平面上的投影构成了二维视图。

S103：根据所述二维视图，确定所述目标物体的投影面积占所述投影平面面积的第一比例，并确定所述目标物体被遮挡产生的遮挡面积占所述目标物体的投影面积的第二比例。

具体的，在对三维点云模型二维化后，通过确定二维视图中所述目标物体的投影面积占所述投影平面的面积的第一比例，确定目标物体在视野范围中大小。这里，二维视图中所述目标物体的投影面积为目标物体在投影平面上的第二投影的投影面积。投影平面面积，为投影平面的总面积，投影平面的大小可以由视野范围的边界确定，也可以由与视野范围相交的目标空间边界确定。

同时，目标物体和观察点有可能存在产生遮挡的遮挡物体，通过确定目标物体被遮挡产生的遮挡面积占所述目标物体的投影面积的第二比例，可以量化目标物体被遮挡的情况。这里，遮挡物体为视野范围内位于观察点和目标物体之间的物体。遮挡面积为二维视图中上述遮挡物体在目标物体上产生的投影的面积。

S104：根据每个所述观察点各自的所述第一比例和所述第二比例，从每个所述观察点中确定目标观察点，根据所述目标观察点的视野范围呈现所述目标物体的图像。

由于上述第一比例代表了目标物体在视野范围中大小，第二比例代表了目标物体被遮挡的情况，因此，根据第一比例和第二比例，可以确定目标物体在视野范围中大小适当且尽量不被遮挡的观察点，为具有最佳的展示位置和展示角度的目标观察点，并根据所述目标观察点的视野范围呈现所述目标物体的图像，从而提升展示效果。

实施例二

如图2所示，本申请实施例二提供了另一种三维空间中物体图像的呈现方法，包括：

S201：将所述目标空间中基于每个所述观察点的全景图像和所述目标空间的三维点云模型输入物体识别模型中，得到所述目标空间中至少一个物体的三维点云模型。

这里，物体识别模型基于标注了物体标签的全景图像和三维点云模型训练得到，物体识别模型可以采用任一种常用的机器学习算法模型、深度学习算法模型或图像识别算法模型实现。全景图像和三维点云模型中均标注了物体标签。这里的物体标签可以由人工标注，也可以使用基于无监督或有监督训练的模型进行物体标签标注。物体标签标明了三维空间中每个物体和每个物体的语义特征，物体的语义特征描述了该物体的属性信息，例如描述了该物体的名称。具体的，可以根据目标空间的特点和类别进行物体标签的标注，选择目标空间中具有代表性、能够展现目标空间特征的关键物体进行物体标签的标注。例如，当目标空间为房屋时，可以针对房屋中的床、衣柜、沙发、飘窗、餐桌等物体进行物体标签的标注。

这里，目标空间中的每个物体的三维点云模型，包括代表物体的至少一个点信息，点信息中除了包含该物体在该点的坐标信息、深度信息和颜色信息等，还可以包括物体的语义信息，例如包括该物体的名称等。目标空间中每个物体点信息的坐标信息采用的坐标系，与目标空间的三维点云模型中点信息的坐标信息采用的坐标系相同，目标空间中每个物体点信息的坐标信息可以表征该物体在目标空间中的位置。

S202：获取包含目标空间和目标空间中至少一个物体的三维点云模型，以及所述目标空间中至少一个观察点的坐标信息。

具体的，可以用上述输入物体识别模型的目标空间的三维点云模型，以及通过物体识别模型得到的目标空间中每个物体的三维点云模型，进行组合或合成得到包含目标空间和目标空间中至少一个物体的三维点云模型。

观察点的坐标信息采用的坐标系，与三维点云模型的点信息中的坐标信息采用的坐标系相同。例如，以观察点为坐标原点建立坐标系时，观察点的坐标信息为坐标原点的坐标信息，三维点云模型的点信息中的坐标信息根据以观察点为原点确定的三维坐标系得到。

S203：根据每个观察点的所述坐标信息，确定位于该观察点的视野范围内的投影平面。

视野范围为模拟以观察点为视线起点，视线看向正前方时能够看到的空间范围。为了对目标物体的全貌进行展示，通常使视线看向目标物体的中心。因此，首先根据三维点云模型中的目标物体，确定目标物体的中心。这里目标物体为三维物体，因此，目标物体的中心为一个三维物体长宽高的中心，如图3a和3b所示，目标物体的中心通常位于目标物体的内部，对一些具有特殊形状的目标物体，目标物体的中心可能在目标物体的外部。

确定目标物体的中心之后，基于该观察点和所述目标物体的中心确定轴线，这里，当观察点位于目标空间的内部时，如图3a所示，轴线经过该观察点和所述目标物体的中心，以该观察点为起点，直至所述目标空间的边界为止。当观察点位于目标空间的外部时，如图3b所示，轴线经过该观察点和所述目标物体的中心，以该观察点为起点，穿过整个目标空间，直至目标空间的边界为止。

视野范围通常是根据视野角度确定的，可以确定一个圆锥形的视野范围，也可以确定一个三角锥形的视野范围。当确定圆锥形的视野范围时，通常可以将水平方向的视野角度和垂直方向的视野角度设置成相同的视野角度值，以轴线为轴心，以视野角度为夹角做圆锥形的视野范围，当然的，即便是圆锥形的视野范围水平方向的视野角度和垂直方向的视野角度也可以不同。当确定三角锥形的视野范围是，水平方向的视野角度和垂直方向的视野角度可以是相同的视野角度值，也可以是不同的视野角度值，甚至水平方向向左的视野角度值与水平方向向右的视野角度值可以不同，垂直方向向上的视野角度值和垂直方向向下的视野角度值也可以不同。图3a示出了圆锥形的视野范围，图3b示出了三角锥形的视野范围。

之后，确定位于该观察点的视野范围内的投影平面。实际上投影平面可以是与轴线垂直的任意平面，在本申请实施例中，由于需要量化目标物体在视野范围内的大小，需要将投影平面设置在目标物体远离观察点一侧，具体的，可以根据所述视野范围的边界与所述三维点云模型中所述目标空间的边界的相交线，确定与所述轴线垂直的平面为所述投影平面。

示例性的，在图3a中的圆锥形视野范围中，轴线与目标空间边界垂直，轴线与目标空间边界的交点为投影平面的圆心，视野范围边界与目标空间边界的交点形成的圆形可以确定为投影平面。在图3b中的三角锥形视野范围中，轴线与目标空间边界垂直，轴线与目标空间边界的交点为投影平面的中心，视野范围边界与目标空间边界的交点形成的四边形可以确定为投影平面。当轴线并不与目标空间的边界垂直，或者视野范围的边界与目标空间的两个以上边界相交时，可以选择与观察点距离最远的交点作为目标交点，做经过目标交点，并与轴线垂直的平面为投影平面。

投影平面的大小和形状通常由视野范围确定，具体的投影平面与视野范围边界的交线确定。另外，投影平面的大小和形状还可以由与视野范围相交的目标空间边界确定，当视野范围的边界与目标空间的两个以上边界相交时，可以将与视野范围的边界相交的目标空间拼接，从而确定视野范围的大小和形状。

S204：根据所述三维点云模型，确定所述视野范围内的每个物体在所述投影平面上的二维视图。

为了便于评估从每个观察点望向目标物体时呈现的图像的效果，从而量化目标物体在视野范围中的大小和目标物体被遮挡的情况，更客观地选择具有最佳的展示位置和展示角度的目标观察点，需要先将三维点云模型二维化，根据三维点云模型确定二维视图。这里，二维视图是模拟从观察点望向目标物体时能够看到的二维图像，二维视图中包括了上述投影平面和处于视野范围内的每个物体在投影平面上的投影。

具体的，可以采用下述步骤1至步骤4确定二维视图：

步骤1、根据所述三维点云模型中每个物体在所述目标空间内的位置，确定位于所述视野范围内的至少一个物体。

三维点云模型中每个点信息的坐标信息描述了目标空间中每个物体在目标空间中的位置，三维点云模型中的每个点信息还可以携带用于描述物体名称的语义信息，因此，根据三维点云模型，可以具体确定物体在目标空间中的位置。之后可以根据每个物体在目标空间中的位置和步骤S203中已经确定好的视野范围，确定位于视野范围内的至少一个物体。

示例性的，在图3a和图3b中，位于视野范围内的物体均为物体A和物体B。

步骤2、对于所述视野范围内的每个物体，确定三维点云模型中该物体的每个点在所述投影平面上的投影。

对于所述视野范围内的每个物体，根据三维点云模型中该物体的每个点的坐标信息和投影平面的坐标信息，可以确定该物体的每个点在投影平面上的投影。具体的，针对该物体的每个点，以该点为起点向投影平面做垂线，垂线与投影平面的交点就是该点在投影平面上的投影。也可以采用矩阵计算等方法确定该物体的每个点在投影平面上的投影，每个点在投影平面上的投影也是一个点。

步骤3、根据该物体的每个点在所述投影平面上的投影确定该物体在所述投影平面上的投影。

示例性的，可以采用两种可能的实施方式根据该物体的每个点在所述投影平面上的投影确定该物体在所述投影平面上的投影。

在一种可能的实施方式中，可以直接根据该物体的每个点在所述投影平面上的投影确定该物体在所述投影平面上的投影，把该物体的每个点在所述投影平面上的投影形成的区域确定为该物体在投影平面上的投影。

另一种可能的实施方式中，还可以根据该物体的每个点在所述投影平面上的投影的边界，获取该物体的每个点在所述投影平面上的投影的轮廓作为该物体在投影平面上的投影。

步骤4、所述投影平面和所述视野范围内的每个物体在所述投影平面上的投影构成所述二维视图。

示例性的，在把该物体的每个点在所述投影平面上的投影形成的区域确定为该物体在投影平面上的投影的情况下，图4a是视野范围为图3a时的二维视图示意图，图4b分别是视野范围为图3b时的二维视图示意图。

另外，当采用与视野范围相交的目标空间边界确定投影平面的大小和形状时，根据图3a和图3b的视野范围确定的二维视图均可以如图5所示。

S205：根据所述二维视图，确定所述目标物体的投影面积占所述投影平面面积的第一比例。

使用第一比例量化目标物体在视野范围内的大小，可以提高本申请实施例的适用范围，无论采用何种形式建立三维坐标系，采用何种形式确定目标物体的尺寸和二维视图的投影平面的尺寸，无论采用何种方法生成二维视图，以比例作为数据类型，均可以更好、更准确、更有参考意义地量化目标物体在视野范围内的大小。

在一种可能的实施方式中，可以采用实际尺寸计算第一比例。示例性的，在本申请实施例应用于房地产领域，且采用图4b的二维视图进行计算时，假设目标物体为物体B，投影平面的长为2米，高为2米，目标物体的投影的长为2米，高为1.8米，则第一比例为9/10。

在另一种可能的实施方式中，可以采用归一化的尺寸、相对尺寸或自定义计算第一比例。示例性的，在本申请实施例应用于房地产领域，且采用图4b的二维视图进行计算时，假设目标物体为物体B，投影平面的长为20个单位长度，高为20个单位长度，目标物体的投影的长为20个单位长度，高为18个单位长度，则第一比例仍为9/10。

S206：确定所述目标物体被遮挡产生的遮挡面积占所述目标物体的投影面积的第二比例。

位于观察点与目标物体之间的物体为遮挡物体，遮挡物体在目标物体上的投影面积为遮挡面积。具体的可以采用下述步骤I至步骤V确定第二比例：

步骤I、根据视野范围内的每个物体的相对位置，并判断所述观察点和所述目标物体之间是否存在物体。

三维点云模型中每个点信息的坐标信息描述了目标空间中每个物体在目标空间中的位置，三维点云模型中的每个点信息还可以携带用于描述物体名称的语义信息，因此，根据三维点云模型中每个点信息的坐标信息和语义信息，可以确定每个物体的相对位置，也可以确定观察点和目标物体之间是否存在物体。示例性的，在图3a和图3b中，假设目标物体均为物体B，观察点和物体B之间均存在物体A。

步骤II、在所述观察点和所述目标物体之间存在至少一个物体时，将所述观察点和所述目标物体之间的每个物体确定为遮挡物体。

示例性的，在图3a和图3b中，物体A为遮挡物体。当观察点和目标物体之间存在两个以上物体时，每个物体均为遮挡物体。

步骤III、针对每个所述遮挡物体，确定所述二维视图中该遮挡物体在所述投影平面上的第一投影和所述目标物体在所述投影平面上的第二投影，并将所述第一投影和所述第二投影的重合部分确定为该遮挡物体在所述目标物体上的投影。

第一投影为遮挡物体在所述投影平面上的投影，第二投影为目标物体在所述投影平面上的投影。

我们认为二维视图中遮挡物体的第一投影与目标物体的第二投影不重合的部分不会造成遮挡物体对目标物体的遮挡，因此，为了方便量化目标物体被遮挡的情况，将该遮挡物体的第一投影和目标物体的第二投影的重合部分，作为该遮挡物体在所述目标物体上的投影。示例性的，假设采用图5作为二维视图，物体B为目标物体，物体A为遮挡物体，如图6所示，物体A对物体B的遮挡可以有物体A在物体B上的投影表示，也就是物体A在二维视图中的第一投影与物体B在二维视图中的第二投影的重合部分。

步骤IV、根据每个遮挡物体在所述目标物体上的投影的并集，确定遮挡面积。

当存在两个以上的遮挡物体时，例如如图7所示，目标空间中存在3个物体，分别是物体C、物体D和物体E，假设物体E为目标物体，从观察点望向物体E会存在两个遮挡物体，物体C和物体D。这里，根据视野范围的边界确定投影平面的大小，因此，图8a为物体C在投影平面上的投影，图8b为物体D在投影平面上的投影，图8c为物体E在投影平面上的投影，图8d为二维视图。此时，根据每个遮挡物体在所述目标物体上的投影的并集，也就是物体C和物体D在物体E上的投影的并集，确定遮挡面积，物体C和物体D在物体E上的投影的并集如图9所示。

步骤V、根据所述遮挡面积和所述目标物体在所述投影平面上的第二投影的投影面积，确定所述第二比例。

使用图9中物体C和物体D在物体E上的投影的并集确定遮挡面积，根据遮挡面积和目标物体的投影面积，确定所述第二比例。

与使用第一比例量化目标物体在视野范围内的大小的优势相同，使用第二比例量化目标物体被遮挡的程度，同样具有更好、更准确、更有参考意义、适用范围更广的优点。

同样可以采用实际尺寸计算第二比例，也可以采用归一化的尺寸、相对尺寸或自定义计算第二比例。无论使用何种尺寸，得到的第二比例应该相同。

S207：从所述第一比例处于预设的比例区间的至少一个观察点中，选择所述第二比例最小的观察点作为所述目标观察点。

在一种可能的实施方式中，如果展示目标物体时，更看重目标物体在整个视野范围内的大小，可以首先根据第一比例对每个观察点进行筛选。在对目标物体进行展示时，目标物体不宜占满视野范围，也不宜在视野范围内过小，也就是说第一比例过大或过小均不利于对目标物体的展示，因此，设定预设的比例区间，第一比例需大于上述比例区间的下限，并小于上述比例区间的上限。如果存在两个以上第一比例处于预设比例区间内的观察点，从中选择第二比例最小的观察点作为所述目标观察点。

在另一种可能的实施方式中，如果展示目标物体时，更看重目标物体是否被遮挡，可以首先根据第二比例对每个观察点进行筛选。在对目标物体进行展示时，目标物体被遮挡的比例越小越好，因此，目标观察点的第二比例需要小于预设的比例阈值，如果存在两个以上第二比例小于预设比例阈值的观察点，从中选择第一比例最合适的观察点作为目标观察点。

甚至可以只通过第一比例或第二比例确定目标观察点，选择第一比例处于预设的比例区间的观察点作为所述目标观察点；或者选择第二比例小于预设的比例阈值的观察点作为所述目标观察点。

如图10所示，是目标空间的俯视图。假设目标空间中存在观察点A、观察点B、观察点C三个观察点，以及物体F、物体G两个物体，假设物体F为目标物体，则从观察点A做二维视图时，存在物体G为物体F的遮挡物体，从观察点B和观察点C做二维视图时，物体F和观察点B、观察点C之间均不存在遮挡物体。通过本申请实施例提供的方法可以得到从观察点A、观察点B、观察点C三个观察点望向物体F时的第一比例和第二比例，根据第一比例和第二比例，可以确定观察点B为目标观察点。

S208：根据所述目标观察点的视野范围呈现所述目标物体的图像。

具体的，可以以所述目标观察点为原点，以目标观察点向目标物体中心做出的视野范围为视角范围，根据三维点云模型渲染出目标物体在目标空间中的图像或者只渲染出目标物体的图像呈现给观看者。

当观察点为房屋全景图像的采集点时，也可以，以所述目标观察点为原点，直接呈现在所述目标观察点采集的在所述视野范围内的全景图像。

进一步的，还可以根据目标物体的属性信息、目标空间的属性信息、或者目标物体在目标空间中的位置信息等信息，生成文字讲解信息或语音讲解信息，在呈现目标物体图像的同时，播放语音讲解信息，或者显示文字讲解信息。还可以选择两个以上目标物体，以动画转场、三维空间游走等形式，依次对每个目标物体在各自对应的目标观察点进行呈现。也可以针对一个目标物体筛选出两个以上目标观察点，依次以每个目标观察点为视角呈现目标物体，从而对目标物体进行多角度全方位的呈现。

当本申请实施例提供的方法应用于房地产领域时，可以使购房者更加直观、全面的了解到房屋特点，从而达到帮助购房者进行购房决策的效果。

基于相同的设计构思，本申请实施例还提供了一种三维空间中物体图像的呈现装置及存储介质。

实施例三

如图11所示，本申请实施例提供的一种三维空间中物体图像的呈现装置1100，包括：

获取模块1101，用于获取包含目标空间和目标空间中至少一个物体的三维点云模型，以及所述目标空间中至少一个观察点的坐标信息；

视图确定模块1102，根据每个观察点的所述坐标信息，确定位于所述观察点的视野范围内的投影平面，并根据所述三维点云模型，确定所述视野范围内的每个物体在所述投影平面上的二维视图；所述视野范围由所述观察点指向所述目标空间中的目标物体方向，所述二维视图包括所述投影平面和所述视野范围内的每个物体在所述投影平面上的投影；

第一比例确定模块1103，用于确定所述二维视图中所述目标物体的投影面积占所述投影平面的面积的第一比例；

第二比例确定模块1104，用于确定所述目标物体被遮挡产生的遮挡面积占所述目标物体的投影面积的第二比例；

观察点确定模块1105，用于根据每个所述观察点各自的所述第一比例和所述第二比例，从每个所述观察点中确定目标观察点；

图像呈现模块1106，用于根据所述目标观察点的视野范围呈现所述目标物体的图像。

一种可能的实施方式中，三维空间中物体图像的呈现装置1100，还包括：

点云模型构建模块1107，用于将所述目标空间中基于每个所述观察点的全景图像和所述目标空间的三维点云模型输入物体识别模型中，得到所述目标空间中至少一个物体的三维点云模型；所述物体识别模型基于标注了物体标签的全景图像和三维点云模型训练得到。

一种可能的实施方式中，视野图确定模块1102，用于：

根据所述三维点云模型中的目标物体，确定所述目标物体的中心；

基于该观察点和所述目标物体的中心确定轴线；所述轴线经过该观察点和所述目标物体的中心，以该观察点为起点，直至所述目标空间的边界为止；

根据所述轴线和预设的视野角度，确定所述视野范围；所述视野角度为所述视野范围的边界与所述轴线的夹角角度；

根据所述视野范围的边界与所述三维点云模型中所述目标空间的边界的相交线，确定与所述轴线垂直的平面为所述投影平面。

一种可能的实施方式中，视野图确定模块1102，还用于：

根据所述三维点云模型中每个物体在所述目标空间内的位置，确定位于所述视野范围内的至少一个物体；

对于所述视野范围内的每个物体，确定三维点云模型中该物体的每个点在所述投影平面上的投影；

根据该物体的每个点在所述投影平面上的投影确定该物体在所述投影平面上的投影；

所述投影平面和所述视野范围内的每个物体在所述投影平面上的投影构成所述二维视图。

一种可能的实施方式中，第二比例确定模块1104，用于：

根据视野范围内的每个物体的相对位置，并判断所述观察点和所述目标物体之间是否存在物体；

在所述观察点和所述目标物体之间存在至少一个物体时，将所述观察点和所述目标物体之间的每个物体确定为遮挡物体；

针对每个所述遮挡物体，确定所述二维视图中该遮挡物体在所述投影平面上的第一投影和所述目标物体在所述投影平面上的第二投影，并将所述第一投影和所述第二投影的重合部分确定为该遮挡物体在所述目标物体上的投影；

根据每个遮挡物体在所述目标物体上的投影的并集，确定遮挡面积；

根据所述遮挡面积和所述目标物体在所述投影平面上的第二投影的投影面积，确定所述第二比例。

一种可能的实施方式中，观察点确定模块1105，用于：

从所述第一比例处于预设的比例区间的至少一个观察点中，选择所述第二比例最小的观察点作为所述目标观察点。

一种可能的实施方式中，图像呈现模块1106，用于：

以所述目标观察点为原点，呈现在所述目标观察点采集的在所述视野范围内的全景图像。

实施例四

一种计算机可读介质，所述计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行实施例一或实施例二提供的方法的步骤。实际应用中，所述的计算机可读介质可以为RAM、ROM、EPROM、磁盘、光盘等等，并不用于限制本申请保护的范围。

本申请所述的方法步骤除了可以用数据处理程序来实现，还可以由硬件来实现，例如，可以由逻辑门、开关、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌微控制器等来实现。因此这种可以实现本申请所述方法的硬件也可以构成本申请。

实施例五

本申请实施例还提供一种电子设备，可以是计算机或服务器，其中可以集成本申请上述装置实施例三的装置。如图12所示，其示出了本申请装置实施例三所涉及的电子设备1200。

该电子设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器1201、一个或一个以上计算机可读存储介质1202。该电子设备还可以包括电源1203、输入输出单元1204。本领域技术人员可以理解，图12中并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中：

处理器1201是该电子设备的控制部分，利用各种接口和线路连接各个部分，通过运行或执行存储在计算机可读存储介质1202中的软件程序，执行实施例一或实施例二提供的方法的步骤。

计算机可读存储介质1202可用于存储软件程序，即实施例一或实施例二提供的方法中涉及的程序。

处理器1201通过运行存储在计算机可读存储介质1202的软件程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。计算机可读存储介质1202可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据电子设备需要使用的数据等。此外，计算机可读存储介质1202可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，计算机可读存储介质1202还可以包括存储器控制器，以提供处理器1201对计算机可读存储介质1202的访问。

电子设备还包括给各个部件供电的电源1203，优选的，电源1203可以通过电源管理***与处理器1201逻辑相连，从而通过电源管理***实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源1203还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电***、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。

该服务器还可包括输入输出单元1204，比如可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入；比如可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及服务器的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。

综上所述，以上仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维空间中物体图像的呈现方法，其特征在于，包括：

获取包含目标空间和所述目标空间中至少一个物体的三维点云模型，以及所述目标空间中至少一个观察点的坐标信息；

根据每个所述观察点的所述坐标信息，确定位于所述观察点的视野范围内的投影平面，并根据所述三维点云模型，确定所述视野范围内的每个所述物体在所述投影平面上的二维视图；所述视野范围由所述观察点指向所述目标空间中的目标物体方向，所述二维视图包括所述投影平面和所述视野范围内的每个所述物体在所述投影平面上的投影；

根据所述二维视图，确定所述目标物体的投影面积占投影平面面积的第一比例，并确定所述目标物体被遮挡产生的遮挡面积占所述目标物体的投影面积的第二比例；

根据每个所述观察点各自的所述第一比例和所述第二比例，从每个所述观察点中确定目标观察点，根据所述目标观察点的所述视野范围呈现所述目标物体的图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取包含目标空间和所述目标空间中至少一个物体的三维点云模型的步骤之前，所述方法还包括：

将所述目标空间中基于每个所述观察点的全景图像和所述目标空间的所述三维点云模型输入物体识别模型中，得到所述目标空间中至少一个所述物体的所述三维点云模型；所述物体识别模型基于标注了物体标签的全景图像和所述三维点云模型训练得到。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定位于所述观察点的视野范围内的投影平面的步骤，包括：

根据所述三维点云模型中的所述目标物体，确定所述目标物体的中心；

基于所述观察点和所述目标物体的中心确定轴线；所述轴线经过所述观察点和所述目标物体的中心，以所述观察点为起点，直至所述目标空间的边界为止；

根据所述轴线和预设的视野角度，确定所述视野范围；所述视野角度为所述视野范围的边界与所述轴线的夹角角度；

根据所述视野范围的边界与所述三维点云模型中所述目标空间的边界的相交线，确定与所述轴线垂直的平面为所述投影平面。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述视野范围内的每个所述物体在所述投影平面上的二维视图的步骤包括：

根据所述三维点云模型中每个物体在所述目标空间内的位置，确定位于所述视野范围内的至少一个所述物体；

对于所述视野范围内的每个所述物体，确定所述三维点云模型中所述物体的每个点在所述投影平面上的投影；

根据所述物体的每个点在所述投影平面上的投影确定所述物体在所述投影平面上的投影；

所述投影平面和所述视野范围内的每个所述物体在所述投影平面上的投影构成所述二维视图。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标物体被遮挡产生的遮挡面积占所述目标物体的投影面积的第二比例的步骤包括：

根据所述视野范围内的每个所述物体的相对位置，并判断所述观察点和所述目标物体之间是否存在所述物体；

在所述观察点和所述目标物体之间存在至少一个所述物体时，将所述观察点和所述目标物体之间的每个所述物体确定为遮挡物体；

针对每个所述遮挡物体，确定所述二维视图中所述遮挡物体在所述投影平面上的第一投影和所述目标物体在所述投影平面上的第二投影，并将所述第一投影和所述第二投影的重合部分确定为所述遮挡物体在所述目标物体上的投影；

根据每个遮挡物体在所述目标物体上的投影的并集，确定遮挡面积；

根据所述遮挡面积和所述目标物体在所述投影平面上的第二投影的投影面积，确定所述第二比例。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述观察点各自的所述第一比例和所述第二比例，从每个所述观察点中确定目标观察点的步骤包括：

根据每个所述观察点各自的所述第一比例和所述第二比例，从所述第一比例处于预设的比例区间的至少一个所述观察点中，选择所述第二比例最小的所述观察点作为所述目标观察点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标观察点的所述视野范围呈现所述目标物体的图像的步骤包括：

以所述目标观察点为原点，呈现在所述目标观察点采集的在所述视野范围内的全景图像。

8.一种三维空间中物体图像的呈现装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取包含目标空间和所述目标空间中至少一个物体的三维点云模型，以及所述目标空间中至少一个观察点的坐标信息；

视图确定模块，用于根据每个观察点的所述坐标信息，确定位于所述观察点的视野范围内的投影平面，并根据所述三维点云模型，确定所述视野范围内的每个所述物体在所述投影平面上的二维视图；所述视野范围由所述观察点指向所述目标空间中的目标物体方向，所述二维视图包括所述投影平面和所述视野范围内的每个所述物体在所述投影平面上的投影；

第一比例确定模块，用于确定所述二维视图中所述目标物体的投影面积占所述投影平面的面积的第一比例；

第二比例确定模块，用于确定所述目标物体被遮挡产生的遮挡面积占所述目标物体的投影面积的第二比例；

观察点确定模块，用于根据每个所述观察点各自的所述第一比例和所述第二比例，从每个所述观察点中确定目标观察点；

图像呈现模块，用于根据所述目标观察点的所述视野范围呈现所述目标物体的图像。

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时可实现权利要求1～7任一项所述的方法的步骤。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求9所述的计算机可读存储介质，还包括可执行所述计算机可读存储介质的处理器。