CN111179407A - 虚拟场景的创建方法、投影方法及***、智能设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虚拟场景的创建方法、投影方法及***、智能设备，涉及图像处理技术领域，创建方法包括：获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；将待展示物立体影像设置在所述虚拟成像场景上，使所述待展示物立体影像的第一表面面向所述虚拟成像场地的内侧、且与所述虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景。本发明的虚拟场景在后续投影到实际投影场地时能够提高立体投影效果，从而提高用户的观景体验。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种虚拟场景的创建方法、投影方法及***、智能设备。
背景技术
目前，在立体空间进行影像投影的方式被广泛使用，特别是在商业演出等场合，如家具展示、楼层户型展示等。
在投影时，经常会遇到因实际立体空间的变化，而导致投影的影像中同一个物体被投影到两个墙面上，出现画面扭曲的问题。例如：一个厨房场景，在制作虚拟影像时时，直接将位于正面墙面的柜子的影像投影至正面墙面上，即柜子的背面靠着正面墙面的表面，在投影到实际立体空间时，会使柜子的下面一部分投射到地面上，产生画面切割，大大降低了在实际立体空间投影时的立体感。
发明内容
本发明的目的是提供一种虚拟场景的创建方法、投影方法及***、智能设备，使得到的影像无画面扭曲问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种虚拟场景的创建方法，包括：获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；将待展示物立体影像设置在所述虚拟成像场景上，使所述待展示物立体影像的第一表面面向所述虚拟成像场地的内侧、且与所述虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景。
在上述技术方案中，创建得到的虚拟场景在后续投影到实际投影场地时不会存在因被分割成位于不同平面、而导致画面扭曲的问题。
进一步，所述获取实际投影场地对应的虚拟成像场景具体为：获取所述实际投影场地的投影面参数；根据所述投影面参数创建所述虚拟成像场景。
在上述技术方案中，虚拟成像场景可进行编辑，应用范围广泛。
进一步，所述实际投影场地与所述虚拟成像场地成特定比例关系。
在上述技术方案中，特定比例关系便于后续的计算，提高影像的处理效率。
本发明还提供一种虚拟场景的投影方法，包括：获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；将待展示物立体影像设置在所述虚拟成像场景上，使所述待展示物立体影像的第一表面面向所述虚拟成像场地的内侧、且与所述虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景；获取观看者在所述实际投影场地中的观看位置对应的位置参考信息；结合所述位置参考信息计算出所述观看位置在所述实际投影场地对应方位的方位视角；根据所述虚拟场景和每个方位的方位视角，生成每个方位对应的虚拟画面；将所有方位的虚拟画面融合成在所述观看位置观看所述虚拟场景的场景画面，并将所述场景画面投影至所述实际投影场地。
在上述技术方案中，场景画面会随着观看位置不同而不同，且投影的画面不存在扭曲的问题，提高了观看者的观影体验。
进一步，所述结合所述位置参考信息计算出所述观看位置在所述实际投影场地对应方位的方位视角包括：结合所述位置参考信息以及各个方位的视角计算公式，计算出所述观看位置在所述实际投影场地对应方位的方位视角。
在上述技术方案中，各个方位都有对应的视角计算公式，准确度高。
进一步，所述根据虚拟场景和每个方位的方位视角，生成每个方位对应的虚拟画面包括：当位置参考信息中X坐标信息在X轴中心线上、且位置参考信息中Y坐标信息不在Y轴中心线上时，在虚拟场景中按照X轴对应的方位视角切割成对应的虚拟画面；和/或；分别计算出位置参考信息中剩余轴线上坐标信息对应的方位视角各自对应的裁剪区域，在虚拟场景中按照裁剪区域及裁剪区域对应的方位视角裁剪出对应的虚拟画面。
在上述技术方案中，不同方位对应的虚拟画面采用不同的方式得到，保证了观看者的观影体验。
进一步，所述的计算出方位视角对应的裁剪区域包括：根据位置参考信息及每个方位对应的方位视角，计算出每个方位对应的视角画面参数；根据每个方位对应的视角画面参数及观看空间参数，计算出每个方位对应的裁剪区域。
进一步，所述获取用户在所述实际投影场地中的观看位置对应的位置参考信息包括：根据所述实际投影场地的空间坐标与虚拟场景的虚拟坐标之间的对应关系，将在所述实际投影场地中的观看位置信息转换成所述虚拟场景内的虚拟位置信息；并将所述虚拟位置信息作为位置参考信息；或者；根据所述实际投影场地的空间坐标与虚拟场景的画面像素之间的对应关系，将在所述实际投影场地中的观看位置信息转换成所述虚拟场景内的位置像素信息；并将所述位置像素信息作为位置参考信息。
在上述技术方案中，多种位置参考信息的获取方式，给予了更多的选择，灵活、多变，可适应不同的环境。
本发明还提供一种智能设备，包括：场地获取模块，用于获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；场景创建模块，用于将待展示物立体影像设置在所述虚拟成像场景上，使所述待展示物立体影像的第一表面面向所述虚拟成像场地的内侧、且与所述虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景。
在上述技术方案中，创建得到的虚拟场景在后续投影到实际投影场地时不会存在因被分割成位于不同平面、而导致画面扭曲的问题。
本发明还提供一种虚拟场景的投影***，包括：智能设备和投影设备；所述智能设备包括：场地获取模块，用于获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；场景创建模块，用于将待展示物立体影像设置在所述虚拟成像场景上，使所述待展示物立体影像的第一表面面向所述虚拟成像场地的内侧、且与所述虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景；所述虚拟场景的投影***还包括：位置获取模块，用于获取观看者在所述实际投影场地中的观看位置对应的位置参考信息；所述智能设备还包括：视角计算模块，用于结合所述位置参考信息计算出所述观看位置在所述实际投影场地对应方位的方位视角；画面生成模块，用于根据所述虚拟场景和每个方位的方位视角，生成每个方位对应的虚拟画面；画面融合模块，用于将所有方位的虚拟画面融合成在所述观看位置观看所述虚拟场景的场景画面；所述投影设备，用于将所述场景画面投影至所述实际投影场地。
在上述技术方案中，场景画面会随着观看位置不同而不同，且投影的画面不存在扭曲的问题，提高了观看者的观影体验。
与现有技术相比，本发明的虚拟场景的创建方法、投影方法及***、智能设备有益效果在于：
本发明的虚拟场景在后续投影到实际投影场地时能够提高立体投影效果，从而提高用户的观景体验。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种虚拟场景的创建方法、投影方法及***、智能设备的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明虚拟场景的创建方法一个实施例的流程图；
图2是现有技术中观看物体投影到虚拟成像场景一个实施例的侧视图；
图3是本发明虚拟成像场景中设置待展示物立体影像一个实施例的俯视图；
图4是本发明虚拟场景一个实施例的结构示意图；
图5是本发明虚拟场景的投影方法一个实施例的流程图；
图6是本发明虚拟场景的投影方法另一个实施例的流程图；
图7是本发明中一视点/观察位置前方方位上的裁剪示意图；
图8是本发明中一视点/观察位置后方方位上的裁剪示意图；
图9是本发明中一视点/观察位置左方方位上的裁剪示意图；
图10是本发明智能设备一个实施例的结构示意图；
图11是本发明虚拟场景的投影***一个实施例的结构示意图。
附图标号说明：
1.虚拟成像场景的正面，2.切割部分，3.虚拟成像场景，10.智能设备，11.场地获取模块，12.场景创建模块，13.视角计算模块，14.画面生成模块，15.画面融合模块，20.投影设备，30.位置获取模块。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
根据本发明的一个实施例中，如图1所示，一种虚拟场景的创建方法，包括：
S101获取实际投影场地对应的虚拟成像场地。
具体的，实际投影场地为具有投影面的场地。例如：一间房间，房间的各面墙作为投影面；几个平面搭成的折幕，折幕的各个面作为投影面等。
虚拟成像场地是指根据实际投影场地创建的虚拟立体空间模型，方便后续的虚拟场景搭建。
可选地，实际投影场地和虚拟成像场地的成特定比例关系。虚拟成像场地和实际投影场地成特定比例关系，后续计算时可直接根据特定比例关系进行换算，提高了计算效率。
优选地，特定比例关系为1：1。1：1的比例关系计算时无需进行特别的换算，计算简单、快捷。
可选地，S101获取实际投影场地对应的虚拟成像场地具体为：
获取实际投影场地的投影面参数；根据投影面参数创建虚拟成像场景。
具体的，投影面参数包括：投影面数量、位置及尺寸。例如：投影面数据为3，位置为正、左和右，尺寸为正面为3*4(长*高)米，左面为4*4米，右面为4*4米，根据这些数据建立具有三个投影面两两连接的实际投影场地的虚拟成像场地。
投影面参数可编辑，可根据实际需求建立对应的虚拟成像场地。
S102将待展示物立体影像设置在虚拟成像场景上，使待展示物立体影像的第一表面面向虚拟成像场地的内侧、且与虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景。
具体的，在虚拟成像场景里增加待展示物立体影像时，待展示物立体影像会存在厚度，若直接将待展示物立体影像的第二表面(即背面)贴于虚拟成像场景的面上时，在后续生成各个方位的虚拟画面时，会有一部分被分割在两个面上。
如图2所示，将物体的立体影像直接贴于虚拟成像场景的正面1的一面摆放，当用户位于视点位置时，其看到的平面投影中的物体的立体影像会被切割，切割部分2(即被从视点延伸出来的延长线切割出来的三角区域)会被投影到地面，而剩下的部分会被投影到正面。
本实施例在构建虚拟场景时，如图3所示，虚拟成像场地3为四面投影面，图3是俯视图，L型物体(例如：L型橱柜)可看成由横向和竖向两个物体组成，将横向和竖向物体分别作为待展示物立体影像A和待展示物立体影像B，将待展示物立体影像A(即横向物体)的第一表面(即正面)面向虚拟成像场地3的内侧、且第一表面与虚拟成像场景的前方表面处于同一水平面设置；将待展示物立体影像B(即竖向物体)的第一表面面向虚拟成像场地3的内侧、且第一表面与虚拟成像场景的左方表面处于同一水平面设置，得到虚拟场景。
如上述这般创建的虚拟场景，因待展示物立体影像的第一表面与虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，因此，在后续根据用户在的观看位置生成虚拟画面时，不会如图2一样将同一物体切割为位于不同平面的几部分，而会直接在一个平面上投影，提高投影的立体效果。
如图4所示，构建了虚拟场景后，用户位于视点位置，虚拟成像场景的正面1(虚线区域)后布置的物体可被全部归属于虚拟成像场景的正面1，不会被分割成位于不同平面的几部分。
本实施例中限定了待展示物立体影像的设置位置，使得到的虚拟场景在后续投影到实际投影场地时能够提高立体投影效果，从而提高用户的观景体验。
根据本发明的另一个实施例，如图5所示，一种虚拟场景的投影方法，包括：
S501获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；
S502将待展示物立体影像设置在虚拟成像场景上，使待展示物立体影像的第一表面面向虚拟成像场地的内侧、且与虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景。
可选地，实际投影场地和虚拟成像场地的成特定比例关系。虚拟成像场地和实际投影场地成特定比例关系，后续计算时可直接根据特定比例关系进行换算，提高了计算效率。优选地，特定比例关系为1：1。
可选地，S501获取实际投影场地对应的虚拟成像场景具体为：获取实际投影场地的投影面参数；根据投影面参数创建虚拟成像场景。
本实施例与上述实施例相同的部分不再详细描述，请参见上述解释。
S503获取观看者在实际投影场地中的观看位置对应的位置参考信息。
具体的，当观看者进入实际投影场地后，利用观看者随身携带的移动终端获取观看者的观看位置；其移动终端能够完成室内定位。移动终端可以是手机、平板电脑、智能手环等，在观看者平时经常使用的设备上集成室内定位功能；也可以是专门生产一款手持终端等，集成室内定位功能。
S504结合位置参考信息计算出观看位置在实际投影场地对应方位的方位视角。
具体的，在不同位置处，在每个方位上，人的透视视角也会不同；如在不同位置，同一个方位观看同一物体所呈现的画面是不同的；之所以看到不同画面，是因为在观看物体时，其透视视角发生了变化。
观看位置的位置信息包括X轴坐标信息、Y轴坐标信息、Z轴坐标信息，可以通过观看位置的位置信息计算出多个方位视角；例如：前方的方位视角、后方的方位视角、左方的方位视角、右方的方位视角、上方的方位视角、下方的方位视角。
具体的方位是根据实际投影场地决定。例如：实际投影场地为前、左两块投影面连接在一起组成的二折幕，它对应的方位就是前方和左方，计算这两个方位的方位视角。
S505根据虚拟场景和每个方位的方位视角，生成每个方位对应的虚拟画面。
具体的，虚拟场景是一个整体的画面，该虚拟场景可以为套间内装修有家居的场景、商品房展示的场景、商品展示的场景等。
每个方位对应的虚拟画面需要结合相应的方位视角在三维空间里对虚拟场景进行切割。例如：结合前方的方位视角，在三维空间中将虚拟场景切割得到前方的虚拟画面；依照此方式，可以得到后方、左方、右方、上方、下方的虚拟画面，具体的方位根据实际投影场地决定。
S506将所有方位的虚拟画面融合成在观看位置观看虚拟场景的场景画面，并将场景画面投影至实际投影场地。
具体的，在得到实际投影场地对应的各方位的虚拟画面后，将它们无缝拼接融合成一个在观看位置所观看到的完整场景画面，将其投影在实际投影场地中供观看者观看。
本实施例中，在获取用户在实际投影场地中的观看位置对应的位置参考信息时，其位置参考信息可以是两种类型的位置信息：
第一类型，位置参考信息为虚拟位置信息：
根据实际投影场地的空间坐标与虚拟场景的虚拟坐标之间的对应关系，将在实际投影场地中的观看位置信息转换成虚拟场景内的虚拟位置信息；并将虚拟位置信息作为位置参考信息。
具体的，在实时渲染的情况下，将观看位置信息转换成虚拟位置信息，通过虚拟位置信息完成方位视角的计算、虚拟画面的生成。实时渲染的本质就是图形数据的实时计算和输出。
第二类型，位置参考信息为位置像素信息：
根据实际投影场地的空间坐标与虚拟场景的画面像素之间的对应关系，将在实际投影场地中的观看位置信息转换成虚拟场景内的位置像素信息；并将位置像素信息作为位置参考信息。
具体的，在离线渲染的情况下，将观看位置信息转换成位置像素信息，通过位置像素信息完成方位视角的计算、虚拟画面的生成。
本实施例中，实际投影场地可以有一个投影面，即一个方位，也可以有多个投影面，例如：像房间一样上、下、左、右、前和后六个投影面，每个投影面对应一个方位。
在不同观看位置，计算出实际投影场地对应方位的方位视角，针对不同方位视角，同一方位生成的虚拟画面不同。在同一观看位置，将若干个方位的虚拟画面进行无缝拼接形成一个完整的场景画面；实现多屏融合成像，并且，其观看视角随着观看者位置变化而变化，能够保持观看者的观看视角实时更新，其呈现出来的立体场景画面也能够及时更新；因创建虚拟场景时限定了待展示物立体影像的位置，投影至实际投影场地的立体场景图像不会存在扭曲现象，提高了观看者的观景体验。
根据本发明的另一个实施例，如图6所示，一种虚拟场景的投影方法，包括：
S601获取实际投影场地对应的虚拟成像场地。
S602将待展示物立体影像设置在虚拟成像场景上，使待展示物立体影像的第一表面面向虚拟成像场地的内侧、且与虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景。
S603获取观看者在实际投影场地中的观看位置对应的位置参考信息。
S604结合位置参考信息计算出观看位置在实际投影场地对应方位的方位视角包括：
S614结合位置参考信息以及各个方位的视角计算公式，计算出观看位置在实际投影场地对应方位的方位视角。
具体的，在需要计算方位视角时，可以根据预先设置的各个方位的视角计算公式来计算需要的方位对应的方位视角。
例如：预先设置了前、后、右、左、上和下六个方位的方位视角；可以利用前方方位视角的视角计算公式，计算出前方方位视角；可以利用后方方位视角的视角计算公式，计算出后方方位视角；可以利用右方方位视角的视角计算公式，计算出右侧方方位视角，可以利用上方方位视角的视角计算公式，计算出上方方位视角；可以利用左方方位视角的视角计算公式，计算出左方方位视角；可以利用下方方位视角的视角计算公式，计算出下方方位视角。
如图7所示，前方方位视角为FOV，FOV＝2∠θ；tanθ＝(L1/2+s)/y；其中，L1为实际投影场地的横向长度，s为距离实际投影场地(内侧)中心位置的横向偏移值，y是在实际投影场地内正前方的观看距离。
如图8所示，后方方位视角为FOV，
tanθ＝(L1/2+s)/(L2-y)；其中，L2为实际投影场地的横向长度，s为距离实际投影场地(内侧)中心位置的横向偏移值，y是在实际投影场地内正前方的观看距离。
在视点o的位置信息已知时，各个方位的方位视角均可计算出来，其左右方、上下方各自对应的方位视角，也是可以通过公式计算得到的，此处不再赘述。
利用每个方位对应的视角计算公式，分别计算出每个方位对应的方位视角；可以提高每个方位视角的准确性；不会因一个方位视角计算错误，影响到其他方位视角的正确性。
可选地，当需要计算的方位视角为观看位置的四周的方位(即计算前方、后方、左方和右方)时，计算过程为：
结合位置参考信息，计算出观看位置四周的一个方位的方位视角；根据计算出的方位视角对应的方位与观看位置四周的其他三个方位之间的角度关系，计算出剩余三个方位的方位视角。
具体的，可利用一个方位的视角计算公式计算出此方位的方位视角。
例如：如图7所示，前方方位视角为FOV，FOV＝2∠θ；tanθ＝(L1/2+s)/y；其中，L1为实际投影场地的横向长度，s为距离实际投影场地(内侧)中心位置的横向偏移值，y是在实际投影场地内正前方的观看距离。
不同观看位置，前方方位视角和左方方位视角，或，前方方位视角和右方方位视角两者之间的方位角度为180°固定角度，在计算出前方方位视角后，利用180°固定角度减去前方方位视角后，即可得到左或右方位的方位视角。
如图7所示，前方方位视角和右方方位视角之间的方位角度为180°固定角度，右方位的方位视角等于180°减去前方方位视角。因前后方位视角相等、视点o的圆周角为360°，在右方位视角、∠aob已知的情况下，可以计算出左方的方位视角。
可选地，虚拟场景的投影方法还包括：生成多个正交相机，并将多个正交相机进行相互绑定；每个正交相机垂直于该正交相机所在方位对应的平面；利用正交相机在虚拟场景中截取每个方位对应的虚拟画面。
具体的，将多个正交相机进行相互绑定是指各个正交相机的坐标相同，位于同一个点。根据视角角度，正交相机垂直于所对应平面(如前方对应的平面)的特性，其视角角度大小和位置就对应唯一的视锥，通过这个视锥截取虚拟场景的一部分画面，并且将多个画面无缝拼接，就得到一个整体的立体空间画面。
S605根据虚拟场景和每个方位的方位视角，生成每个方位对应的虚拟画面包括以下四种情况：
第一种：
S615当位置参考信息中X坐标信息在X轴中心线上、且位置参考信息中Y坐标信息不在Y轴中心线上时，在虚拟场景中按照X轴对应的方位视角切割成对应的虚拟画面；
S625当位置参考信息中X坐标信息在X轴中心线上、且位置参考信息中Y坐标信息不在Y轴中心线上时，分别计算出位置参考信息中剩余轴线上坐标信息对应的方位视角各自对应的裁剪区域，在虚拟场景中按照裁剪区域及裁剪区域对应的方位视角裁剪出对应的虚拟画面。
具体的，X轴中心线为观看空间的1/2横向长度、且平行于Y轴的直线；如观看空间的规格为长4米、宽2米时，其X轴中心线为宽为1米、且平行于Y轴的直线。
X轴中心线为观看空间的1/2横向长度、且平行于Y轴的直线；如观看空间用像素表示时，其规格为长800dp、宽400dp时，其X轴中心线为宽为200dp、且平行于Y轴的直线。
当位置参考信息中X坐标信息为1m或200dp时，若X轴对应的前后两个方位，根据实际展示情况需要(即实际投影场地的投影面位置情况)，可以在虚拟场景中切割出前方方位视角对应的虚拟画面，可以在虚拟场景中切割出后方方位视角对应的虚拟画面，还可以在虚拟场景中切割出前、后方方位视角各自对应的虚拟画面，该虚拟画面不会对虚拟场景中前、后方位的正常画面进行裁剪。
当位置参考信息中含有Y坐标信息、Z坐标信息时，若Y轴对应左右两个方位，Z轴对应上下两个方位。
左方方位视角、右方方位视角、上方方位视角、下方方位视角对应的画面不再是正常画面，需要对正常画面进行裁剪。
可根据实际投影场地，裁剪出对应方位视角的虚拟画面。例如：实际投影场地为上、下、左、右、前、后六个投影面，需要裁剪出左方方位视角、右方方位视角、上方方位视角、下方方位视角对应的虚拟画面；切割出前、后方方位视角各自对应的虚拟画面(正常画面)。
第二种：
S635当位置参考信息中X坐标信息不在X轴中心线上、且位置参考信息中Y坐标信息在Y轴中心线上时，在虚拟场景中按照Y轴对应的方位视角切割成对应的虚拟画面；
S645当位置参考信息中X坐标信息不在X轴中心线上、且位置参考信息中Y坐标信息在Y轴中心线上时，分别计算出位置参考信息中剩余轴线上坐标信息对应的方位视角各自对应的裁剪区域，在虚拟场景中按照裁剪区域及裁剪区域对应的方位视角裁剪出对应的虚拟画面。
具体的，当位置参考信息中Y坐标信息为2m或400dp时，若Y轴对应的左右两个方位，根据实际展示情况需要，可以在虚拟场景中切割出左方位视角对应的虚拟画面，可以在虚拟场景中切割出右方位视角对应的虚拟画面，还可以在虚拟场景中切割出左右方位视角各自对应的虚拟画面，该虚拟画面不会对虚拟场景中左右方位的正常画面进行裁剪。
当位置参考信息中含有X坐标信息、Z坐标信息时，若X轴对应前后两个方位，Z轴对应上下两个方位。
前方方位视角、后方方位视角、上方方位视角、下方方位视角对应的画面不再是正常画面，需要对正常画面进行裁剪。
裁剪出前方方位视角、后方方位视角、上方方位视角、下方方位视角对应的虚拟画面。根据实际投影场地，生成对应方位的虚拟画面。
第三种：
S655当X坐标信息不在X轴中心线上，且Y坐标信息不在Y轴中心线上时，分别计算出各个方位视角对应的裁剪区域；
S665在虚拟场景中按照每个方位视角及裁剪区域裁剪出对应的虚拟画面。
具体的，在位置参考信息中X坐标信息不在X轴中心线上、位置参考信息中Y坐标信息不在Y轴中心线上时，前方方位视角、后方方位视角、左方方位视角、右方方位视角、上方方位视角、下方方位视角对应的画面不再是正常画面，需要对正常画面进行裁剪。
裁剪出前方方位视角、后方方位视角、左方方位视角、右方方位视角、上方方位视角、下方方位视角对应的虚拟画面。根据实际投影场地，生成对应方位的虚拟画面。
第四种：
S675当X坐标信息在X轴中心线上，且Y坐标信息也在Y轴中心线上时，在虚拟场景中按照各个方位对应的方位视角切割成对应的虚拟画面。
具体的，在各个方位(即：前、左、右、后、上、下六个方位)上将虚拟场景切割成的虚拟画面为正常画面，不需要进行裁剪。根据实际投影场地，切割出对应方位的虚拟画面。
S606将所有方位的虚拟画面融合成在观看位置观看虚拟场景的场景画面，并将场景画面投影至实际投影场地。
本实施例中，在虚拟场景中切割出每个方位各自对应的虚拟画面时，是结合每个正交相机对应的方位视角及位置参考信息，每个正交相机在虚拟场景中截取每个方位对应的虚拟画面。
在虚拟场景中按照裁剪区域及裁剪区域对应的方位视角裁剪出对应的虚拟画面时，是结合每个正交相机对应的方位视角、裁剪区域及位置参考信息，每个正交相机在虚拟场景中截取每个方位对应的虚拟画面。
可选地，在计算出各个方位视角对应的裁剪区域时，有两种计算方案：
第一种计算方案：
根据位置参考信息及每个方位对应的方位视角，计算出每个方位对应的视角画面参数；根据每个方位对应的视角画面参数及观看空间参数，计算出每个方位对应的裁剪区域。
具体的，在方位视角已知的情况下，位置参考信息中含有观看距离；可以计算出在观看位置处每个方位的视角区域的长度，将视角区域的长度作为视角画面参数。
每个方位对应的观看空间参数指的是此方位对应的投影面的横向长度，因可投影的长度是固定的，因此，观看空间参数为已知。利用视角区域的长度减去投影面的长度，得到每个方位对应的裁剪区域。
第二种计算方案：
分析位置参考信息相对于预设位置信息的位置偏移信息，结合位置偏移信息计算出对应的裁剪区域。
具体的，将预设位置信息设为实际投影场地的中心位置为例，如图7所示，其前方方位视角对应的虚拟画面，需裁剪的长度为2s；前方方位视角为FOV，FOV＝2∠θ；tanθ＝(L1/2+s)/y；其中，L1为实际投影场地的横向长度，s为距离实际投影场地(内侧)中心位置的横向偏移值，y是在实际投影场地内正前方的观看距离。
如图9所示，其左方方位视角对应的虚拟画面，需裁剪的长度为2p；左方方位视角为FOV，FOV＝2∠α；tanα＝(L2/2+p)/x；其中，L2为实际投影场地的纵向长度，p为距离实际投影场地中心位置的纵向偏移值，x是在实际投影场地内到左方的观看距离。
本实施例中不同的位置参考信息、裁剪区域、方位视角计算方式给予更灵活、多变的选择，应用范围更广泛；且投影的场景画面不存在扭曲的同时，会随着观看位置的变化而变化，提高观看者的观影体验。
根据本发明的一个实施例，如图10所示，一种智能设备10，包括：
场地获取模块11，用于获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；
场景创建模块12，与场地获取模块11电连接，用于将待展示物立体影像设置在虚拟成像场景上，使待展示物立体影像的第一表面面向虚拟成像场地的内侧、且与虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景。
可选地，实际投影场地和虚拟成像场地的成特定比例关系。优选地，特定比例关系为1：1。
可选地，场地获取模块11，用于获取实际投影场地对应的虚拟成像场地具体为：场地获取模块11，用于获取实际投影场地的投影面参数；根据投影面参数创建虚拟成像场景。
此智能设备实施例的具体实施过程与上述虚拟场景的创建方法实施例中的具体实施过程相同，在此不再详细描述。
根据本发明的一个实施例，如图11所示，一种虚拟场景的投影***，包括：智能设备10和投影设备20，智能设备10和投影设备20通信连接。
智能设备10包括：
场地获取模块11，用于获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；
场景创建模块12，与场地获取模块11电连接，用于将待展示物立体影像设置在虚拟成像场景上，使待展示物立体影像的第一表面面向虚拟成像场地的内侧、且与虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景。
可选地，实际投影场地和虚拟成像场地的成特定比例关系。优选地，特定比例关系为1：1。
可选地，场地获取模块11，用于获取实际投影场地对应的虚拟成像场地具体为：场地获取模块11，用于获取实际投影场地的投影面参数；根据投影面参数创建虚拟成像场景。
虚拟场景的投影***还包括：
位置获取模块30，用于获取观看者在实际投影场地中的观看位置对应的位置参考信息。
具体的，位置获取模块可设置于移动终端中，也可设置于智能设备中进行用户的观看位置获取，若设置于智能设备中，智能设备可随用户移动，便于根据用户的位置改变投影的场景画面。
智能设备10还包括：
视角计算模块13，用于结合位置参考信息计算出观看位置在实际投影场地对应方位的方位视角；
画面生成模块14，与视角计算模块13电连接，用于根据虚拟场景和每个方位的方位视角，生成每个方位对应的虚拟画面；
具体的，生成多个正交相机，并将多个正交相机进行相互绑定(例如：各个正交相机的坐标相同)；每个正交相机垂直于该正交相机所在方位对应的平面；利用正交相机在虚拟场景中截取每个方位对应的虚拟画面。
画面融合模块15，与画面生成模块14电连接，用于将所有方位的虚拟画面融合成在观看位置观看虚拟场景的场景画面；
投影设备20，用于将场景画面投影至实际投影场地。
本实施例中，除了上述内容外，还包括以下内容：
一种方式，视角计算模块13，用于结合位置参考信息计算出观看位置在实际投影场地对应方位的方位视角具体为：视角计算模块13，用于结合位置参考信息以及各个方位的视角计算公式，计算出观看位置在实际投影场地对应方位的方位视角。
视角计算模块13，用于结合位置参考信息计算出实际投影场地对应方位的方位视角中计算的方位视角为观看位置的四周的方位时，计算过程为：
视角计算模块13，用于结合位置参考信息，计算出观看位置四周的一个方位的方位视角；以及，根据计算出的方位视角对应的方位与观看位置四周的其他三个方位之间的角度关系，计算出剩余三个方位的方位视角。
可选地，画面生成模块14，用于根据虚拟场景和每个方位的方位视角，生成每个方位对应的虚拟画面包括：
画面生成模块14，用于当位置参考信息中X坐标信息在X轴中心线上、且位置参考信息中Y坐标信息不在Y轴中心线上时，在虚拟场景中按照X轴对应的方位视角切割成对应的虚拟画面；以及，分别计算出位置参考信息中剩余轴线上坐标信息对应的方位视角各自对应的裁剪区域，在虚拟场景中按照裁剪区域及裁剪区域对应的方位视角裁剪出对应的虚拟画面。
画面生成模块14，用于当位置参考信息中X坐标信息不在X轴中心线上、且位置参考信息中Y坐标信息在Y轴中心线上时，在虚拟场景中按照Y轴对应的方位视角切割成对应的虚拟画面；以及，分别计算出位置参考信息中剩余轴线上坐标信息对应的方位视角各自对应的裁剪区域，在虚拟场景中按照裁剪区域及裁剪区域对应的方位视角裁剪出对应的虚拟画面。
画面生成模块14，用于当X坐标信息不在X轴中心线上，且Y坐标信息不在Y轴中心线上时，分别计算出各个方位视角对应的裁剪区域；以及，在虚拟场景中按照每个方位视角及裁剪区域裁剪出对应的虚拟画面。
画面生成模块14，用于当位置参考信息中X坐标信息在X轴中心线上、且位置参考信息中Y坐标信息在Y轴中心线上时，在虚拟场景中为各个方位视角切割成对应的虚拟画面。
可选地，计算出方位视角对应的裁剪区域包括以下两种方式：
第一种，根据位置参考信息及每个方位对应的方位视角，计算出每个方位对应的视角画面参数；根据每个方位对应的视角画面参数及观看空间参数，计算出每个方位对应的裁剪区域。
第二种，计算出方位视角对应的裁剪区域具体包括：分析位置参考信息相对于预设位置信息的位置偏移信息，结合位置偏移信息计算出对应的裁剪区域。
可选地，位置获取模块30，用于获取观看者在实际投影场地中的观看位置对应的位置参考信息包括：位置获取模块30，用于根据实际投影场地的空间坐标与虚拟场景的虚拟坐标之间的对应关系，将在实际投影场地中的观看位置信息转换成虚拟场景内的虚拟位置信息；并将虚拟位置信息作为位置参考信息；或，根据实际投影场地的空间坐标与虚拟场景的画面像素之间的对应关系，将在实际投影场地中的观看位置信息转换成虚拟场景内的位置像素信息；并将位置像素信息作为位置参考信息。
具体的，此***实施例的具体实施过程与上述投影方法实施例中的具体实施过程相同，在此不再详细描述。智能设备20可以是计算机。
本实施例中的虚拟场景在后续生成虚拟画面时不会出现扭曲问题，且投影的场景画面会随着观看者的观看位置变化而变化，提高了观看者的观影体验。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种虚拟场景的创建方法，其特征在于，包括：
获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；
将待展示物立体影像设置在所述虚拟成像场景上，使所述待展示物立体影像的第一表面面向所述虚拟成像场地的内侧、且与所述虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景。
2.如权利要求1所述的虚拟场景的创建方法，其特征在于，所述获取实际投影场地对应的虚拟成像场景具体为：
获取所述实际投影场地的投影面参数；
根据所述投影面参数创建所述虚拟成像场景。
3.如权利要求1所述的虚拟场景的创建方法，其特征在于，所述实际投影场地与所述虚拟成像场地成特定比例关系。
4.一种虚拟场景的投影方法，其特征在于，包括：
获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；
将待展示物立体影像设置在所述虚拟成像场景上，使所述待展示物立体影像的第一表面面向所述虚拟成像场地的内侧、且与所述虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景；
获取观看者在所述实际投影场地中的观看位置对应的位置参考信息；
结合所述位置参考信息计算出所述观看位置在所述实际投影场地对应方位的方位视角；
根据所述虚拟场景和每个方位的方位视角，生成每个方位对应的虚拟画面；
将所有方位的虚拟画面融合成在所述观看位置观看所述虚拟场景的场景画面，并将所述场景画面投影至所述实际投影场地。
5.如权利要求4所述的虚拟场景的投影方法，其特征在于，所述结合所述位置参考信息计算出所述观看位置在所述实际投影场地对应方位的方位视角包括：
结合所述位置参考信息以及各个方位的视角计算公式，计算出所述观看位置在所述实际投影场地对应方位的方位视角。
6.如权利要求4所述的虚拟场景的投影方法，其特征在于，所述根据虚拟场景和每个方位的方位视角，生成每个方位对应的虚拟画面包括：
当位置参考信息中X坐标信息在X轴中心线上、且位置参考信息中Y坐标信息不在Y轴中心线上时，在虚拟场景中按照X轴对应的方位视角切割成对应的虚拟画面；
和/或；
分别计算出位置参考信息中剩余轴线上坐标信息对应的方位视角各自对应的裁剪区域，在虚拟场景中按照裁剪区域及裁剪区域对应的方位视角裁剪出对应的虚拟画面。
7.如权利要求6所述的虚拟场景的投影方法，其特征在于，所述的计算出方位视角对应的裁剪区域包括：
根据位置参考信息及每个方位对应的方位视角，计算出每个方位对应的视角画面参数；
根据每个方位对应的视角画面参数及观看空间参数，计算出每个方位对应的裁剪区域。
8.如权利要求4-7任一所述的虚拟场景的投影方法，其特征在于，所述获取用户在所述实际投影场地中的观看位置对应的位置参考信息包括：
根据所述实际投影场地的空间坐标与虚拟场景的虚拟坐标之间的对应关系，将在所述实际投影场地中的观看位置信息转换成所述虚拟场景内的虚拟位置信息；并将所述虚拟位置信息作为位置参考信息；
或者；
根据所述实际投影场地的空间坐标与虚拟场景的画面像素之间的对应关系，将在所述实际投影场地中的观看位置信息转换成所述虚拟场景内的位置像素信息；并将所述位置像素信息作为位置参考信息。
9.一种智能设备，其特征在于，包括：
场地获取模块，用于获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；
场景创建模块，用于将待展示物立体影像设置在所述虚拟成像场景上，使所述待展示物立体影像的第一表面面向所述虚拟成像场地的内侧、且与所述虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景。
10.一种虚拟场景的投影***，其特征在于，包括：智能设备和投影设备；
所述智能设备包括：
场地获取模块，用于获取实际投影场地对应的虚拟成像场地；
场景创建模块，用于将待展示物立体影像设置在所述虚拟成像场景上，使所述待展示物立体影像的第一表面面向所述虚拟成像场地的内侧、且与所述虚拟成像场景的一表面处于同一水平面，得到虚拟场景；
所述虚拟场景的投影***还包括：
位置获取模块，用于获取观看者在所述实际投影场地中的观看位置对应的位置参考信息；
所述智能设备还包括：
视角计算模块，用于结合所述位置参考信息计算出所述观看位置在所述实际投影场地对应方位的方位视角；
画面生成模块，用于根据所述虚拟场景和每个方位的方位视角，生成每个方位对应的虚拟画面；
画面融合模块，用于将所有方位的虚拟画面融合成在所述观看位置观看所述虚拟场景的场景画面；
所述投影设备，用于将所述场景画面投影至所述实际投影场地。
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