CN110275617A - 混合现实场景的切换方法及系统、存储介质及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种混合现实场景的切换方法及系统、存储介质及终端，应用于混合现实终端，包括以下步骤：将三维空间划分为至少两个场景区域；当所述混合现实终端移动至任一场景区域时，切换至所述场景区域对应的混合现实场景。本发明的混合现实场景的切换方法及系统、存储介质及终端能够基于预设触发条件实现混合现实场景的及时切换，从而使用户能够在真实空间坐标系中体验多个混合现实场景。
Description
技术领域
本发明涉及混合现实的技术领域，特别涉及一种混合现实场景的切换方法及系统、存储介质及终端。
背景技术
混合现实(Mixed Reality，MR)是虚拟现实技术的进一步发展，该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。具体地，混合现实具有以下三个特点：
(1)包含了增强现实(Augmented Reality，AR)和虚拟现实(Virtual Reality，VR)，结合了虚拟和现实；其中，增强现实是一种实时地计算影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟物体和/或虚拟场景叠加在现实世界并进行互动。虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。
(2)基于虚拟的三维实现
(3)实时运行
混合现实MR的实现需要在一个能与现实世界人事物相互交互的环境中，其关键点就是与现实世界进行交互和信息的及时获取。如果一切事物都是虚拟的那就是VR。如果展现出来的虚拟信息只能简单叠加在现实事物上，那就是AR。
现有技术中，混合现实可能存在两个或两个以上场景。若场景切换不及时，则无法实时向用户提供所需的场景，导致用户体验不佳。因此，如何提供一种混合现实场景的及时切换方法成为当前研究的热点课题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种混合现实场景的切换方法及系统、存储介质及终端，能够基于预设触发条件实现混合现实场景的及时切换，从而使用户能够在真实空间坐标系中体验多个混合现实场景。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种混合现实场景的切换方法，应用于混合现实终端，包括以下步骤：将三维空间划分为至少两个场景区域；当所述混合现实终端移动至任一场景区域时，切换至所述场景区域对应的混合现实场景。
于本发明一实施例中，所述混合现实场景包括增强现实场景、虚拟现实场景、真实场景中的一种或组合。
于本发明一实施例中，所述场景区域包括以下一种或多种组合：真实的封闭空间、虚拟的封闭空间、真实的开放空间、虚拟的开放空间、真实的平面、真实的曲面、真实的平面和曲面的组合面、虚拟的平面、虚拟的曲面、虚拟的平面和曲面的组合面。
于本发明一实施例中，任意两个所述场景区域的位置关系为相交、包含或相互独立；对于位置关系为相交或包含的场景区域，基于预设规则显示对应的混合现实场景。
于本发明一实施例中，所述混合现实场景包括影像、声音、触觉、嗅觉中的一种或多种组合。
于本发明一实施例中，基于传感器检测到的三维空间信息判断所述混合现实终端当前所在场景区域。
于本发明一实施例中，基于接收到的触发指令切换至当前所在场景区域对应的混合现实场景。
对应地，本发明提供一种混合现实场景的切换系统，应用于混合现实终端，包括划分模块和切换模块；
所述划分模块用于将三维空间划分为至少两个场景区域；
所述切换模块用于当所述混合现实终端移动至任一场景区域时，切换至所述场景区域对应的混合现实场景。
本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的混合现实场景的切换方法。
最后，本发明提供一种混合现实终端，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述混合现实终端执行上述的混合现实场景的切换方法。
如上所述，本发明所述的混合现实场景的切换方法及系统、存储介质及终端，具有以下有益效果：
(1)能够基于预设触发条件实现混合现实场景的及时切换，从而使用户能够在真实空间坐标系中体验多个混合现实场景；
(2)智能化程度高，极大地提升了用户体验；
(3)适用于展会、游戏、教学等多种场景，实用性强。
附图说明
图1显示为本发明的混合现实场景的切换方法于一实施例中的流程图；
图2显示为本发明的混合现实场景的切换系统于一实施例中的结构示意图；
图3显示为本发明的终端于一实施例中的结构示意图；
图4显示为本发明的混合现实场景的切换系统于另一实施例中的结构示意图；
图5显示为本发明的混合现实场景的切换系统于又一实施例中的结构示意图。
元件标号说明
21 划分模块
22 切换模块
31 处理器
32 存储器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明的混合现实场景的切换方法及系统、存储介质及终端能够基于预设触发条件实现混合现实场景的及时切换，使得用户在三维空间中进行位置移动时，能够基于真实空间坐标系体验多个混合现实场景，从而满足不同应用场景的需求，极大地提升了用户体验。
如图1所示，于一实施例中，本发明的混合现实场景的切换方法应用于混合现实终端，具体包括以下步骤：
步骤S1、将三维空间划分为至少两个场景区域。
具体地，将真实的三维空间按照需求划分为至少两个场景区域。其中，可以通过真实的场景边界进行划分，也可以基于虚拟的场景边界进行划分。
于本发明一实施例中，所述场景区域包括以下一种或多种组合：真实的封闭空间、虚拟的封闭空间、真实的开放空间、虚拟的开放空间、真实的平面、真实的曲面、真实的平面和曲面的组合面、虚拟的平面、虚拟的曲面、虚拟的平面和曲面的组合面。对于虚拟的场景区域，通过其在真实三维空间中的三维形状、大小、放置位置和放置角度等参数来进行确定。
步骤S2、当所述混合现实终端移动至任一场景区域时，切换至所述场景区域对应的混合现实场景。
具体地，所述混合现实终端可以采用穿戴式设备如眼镜、头盔等，也可以采用便携式设备如智能手机、平板电脑、PDA等等。
其中，针对每个场景区域，所述混合现实终端中预存有对应的混合现实场景。当用户携带所述混合现实终端在三维空间中移动时，首先判断所述混合现实终端当前所在场景区域，然后切换至当前所在场景区域对应的混合现实场景，从而使得用户能够在不同的场景区域体验到不同的混合现实场景，满足了不同的应用需求。例如，设定三维空间包括A和B两个场景区域，当所述混合现实终端移动至场景区域A时，展示所述场景区域A对应的混合现实场景。其中，所述混合现实场景包括增强现实场景、虚拟现实场景、真实场景中的一种或组合。用户可根据需求，选择不同类型的混合现实场景。当所述混合现实场景包含虚拟影像时，所述虚拟影像需符合用户在真实空间坐标系中的透视规律，如平行透视、成角透视、倾斜透视、圆形透视、遮挡透视等。对应地，当所述混合现实终端从场景区域A移动至场景区域B时，所述混合现实终端迅速切换至所述场景区域B对应的混合现实场景。
于本发明一实施例中，所述混合现实场景包括影像、声音、触觉、嗅觉中的一种或多种组合。
于本发明一实施例中，在所述三维空间中设置的场景区域可以相互独立的，也可以是相交关系或包含关系。对于位置关系为相交或包含的场景区域，基于预设规则显示对应的混合现实场景。例如，当所述混合现实终端位于两个场景区域的相交区域时，设置同时展示两个场景区域对应的混合现实场景；当所述混合现实终端位于包含在第一场景区域的第二场景区域时，设置仅展示所述第二场景区域对应的混合现实场景。
在本发明的混合现实场景的切换方法中，混合现实场景的切换可基于多种机制进行触发，如自动触发、被动触发等等。于本发明一实施例中，基于传感器检测到的三维空间信息判断所述混合现实终端当前所在场景区域，并在所述当前所在场景区域发生变化时，及时切换对应的混合现实场景。于本发明又一实施例中，当用户需要切换混合现实场景时，通过语音、按键、控制器、姿态(例如在头戴式终端上设置摇头2次即可切换场景)、手势等方式发送触发指令至所述混合现实终端，以使所述混合现实终端基于接收到的触发指令切换至用户所需的混合现实场景。
下面通过具体实施例来进一步阐释本发明的混合现实场景的切换方法。
在第一实施例中，用户基于所述混合现实终端进行分区域的混合现实导览服务。例如在大型展会中，用户在A展区时，所述混合现实终端输出A展区的混合现实导览信息；当用户移动到B展区时，所述混合现实终端则切换输出B展区的混合现实导览信息。
在第二实施例中，用户基于混合现实终端观察放置在真实三维空间坐标系中的一个虚拟物体如星球、虫洞、植物、动物等等，从而实现从虚拟物体的外部观察到内部观察的无缝衔接。
在第三实施例中，用户使用所述混合现实终端玩虚拟现实游戏，可以在真实三维空间的空地上划出一个虚拟现实游戏的场景区域。当用户移动到所述场景区域内时，则进入虚拟游戏场景；当用户移动到所述场景区域外，则切换回到现实场景，从而能够提醒使用者注意安全，并避免撞到现实空间中的物和人。
在第四实施例中，用户使用所述混合现实终端时，在真实三维空间坐标系中放置一个虚拟世界的场景区域。当用户移动进入所述场景区域时，可以实现从现实世界“穿越”到虚拟世界的可视化效果。反之亦然，即从虚拟世界“穿越”回现实世界。其中所述虚拟世界可以是全虚拟场景，也可以是叠加了虚拟场景或虚拟物体的现实场景，也可以是由其它设备拍摄的全景影像，包括全景直播、全景影片和全景图像。
如图2所示，于一实施例中，本发明的混合现实场景的切换系统应用于混合现实终端，包括划分模块21和切换模块22。
划分模块21用于将三维空间划分为至少两个场景区域。
具体地，将真实的三维空间按照需求划分为至少两个场景区域。其中，可以通过真实的场景边界进行划分，也可以基于虚拟的场景边界进行划分。
于本发明一实施例中，所述场景区域包括以下一种或多种组合：真实的封闭空间、虚拟的封闭空间、真实的开放空间、虚拟的开放空间、真实的平面、真实的曲面、真实的平面和曲面的组合面、虚拟的平面、虚拟的曲面、虚拟的平面和曲面的组合面。对于虚拟的场景区域，通过其在真实三维空间中的三维形状、大小、放置位置和放置角度等参数来进行确定。
切换模块22与划分模块21相连，用于当所述混合现实终端移动至任一场景区域时，切换至所述场景区域对应的混合现实场景。
具体地，所述混合现实终端可以采用穿戴式设备如眼镜、头盔等，也可以采用便携式设备如智能手机、平板电脑、PDA等等。
其中，针对每个场景区域，所述混合现实终端中预存有对应的混合现实场景。当用户携带所述混合现实终端在三维空间中移动时，首先判断所述混合现实终端当前所在场景区域，然后切换至当前所在场景区域对应的混合现实场景，从而使得用户能够在不同的场景区域体验到不同的混合现实场景，满足了不同的应用需求。例如，设定三维空间包括A和B两个场景区域，当所述混合现实终端移动至场景区域A时，展示所述场景区域A对应的混合现实场景。其中，所述混合现实场景包括增强现实场景、虚拟现实场景、真实场景中的一种或组合。用户可根据需求，选择不同类型的混合现实场景。当所述混合现实场景包含虚拟影像时，所述虚拟影像需符合用户在真实空间坐标系中的透视规律，如平行透视、成角透视、倾斜透视、圆形透视、遮挡透视等。对应地，当所述混合现实终端从场景区域A移动至场景区域B时，所述混合现实终端迅速切换至所述场景区域B对应的混合现实场景。
于本发明一实施例中，所述混合现实场景包括影像、声音、触觉、嗅觉中的一种或多种组合。
于本发明一实施例中，在所述三维空间中设置的场景区域可以相互独立的，也可以是相交关系或包含关系。对于位置关系为相交或包含的场景区域，基于预设规则显示对应的混合现实场景。例如，当所述混合现实终端位于两个场景区域的相交区域时，设置同时展示两个场景区域对应的混合现实场景；当所述混合现实终端位于包含在第一场景区域的第二场景区域时，设置仅展示所述第二场景区域对应的混合现实场景。
在本发明的混合现实场景的切换系统中，混合现实场景的切换可基于多种机制进行触发，如自动触发、被动触发等等。于本发明一实施例中，基于传感器检测到的三维空间信息判断所述混合现实终端当前所在场景区域，并在所述当前所在场景区域发生变化时，及时切换对应的混合现实场景。于本发明又一实施例中，当用户发现当前所在场景区域发生变化时，通过语音、按键等方式发送触发指令至所述混合现实终端，以使所述混合现实终端基于接收到的触发指令切换至当前所在场景区域对应的混合现实场景。
需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如：x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现。此外，x模块也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor，简称DSP)，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
本发明的存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的混合现实场景的切换方法。所述存储介质包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
如图3所示，于一实施例中，本发明的混合现实终端包括：处理器31及存储器32。
所述存储器32用于存储计算机程序。
所述存储器32包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
所述处理器31与所述存储器32相连，用于执行所述存储器32存储的计算机程序，以使所述混合现实终端执行上述的混合现实场景的切换方法。
优选地，所述处理器31可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
于本发明一实施例中，本发明的混合现实终端包括控制端和可视端。所述控制端和所述可视端通过有线或无线方式连接。所述可视端用于显示混合现实场景。所述控制端用于将三维空间划分为至少两个场景区域；当所述可视端移动至任一场景区域时，令所述可视端切换至所述场景区域对应的混合现实场景。
优选地，所述控制端和所述可视端分离设置。其中，所述控制端可设置在云端，也可以同时对应于多个可视端，以对多个可视端的混合现实场景进行切换。
优选地，所述控制端和所述可视端一体设置。
如图4所示，于本发明一实施例中，当所述混合现实终端进行自动切换时，还包括传感器，用于检测所述混合现实终端的位置信息，以在所述混合现实终端所在的场景区域发生变化时切换对应的混合现实场景。
如图5所示，于本发明另一实施例中，当所述混合现实终端进行被动切换时，还包括触发模块，用于接收用户发送来的触发指令，以基于所述触发指令触发混合现实场景的切换。优选地，所述触发模块可以采用语音触发模块、按键触发模块、控制器触发模块、姿态触发模块、手势触发模块等等。
综上所述，本发明的混合现实场景的切换方法及系统、存储介质及终端能够基于预设触发条件实现混合现实场景的及时切换，从而使用户能够在真实空间坐标系中体验多个混合现实场景；智能化程度高，极大地提升了用户体验；适用于展会、游戏、教学等多种场景，实用性强。因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种混合现实场景的切换方法，应用于混合现实终端，其特征在于，包括以下步骤：
将三维空间划分为至少两个场景区域；
当所述混合现实终端移动至任一场景区域时，切换至所述场景区域对应的混合现实场景。
2.根据权利要求1所述的混合现实场景的切换方法，其特征在于，所述混合现实场景包括增强现实场景、虚拟现实场景、真实场景中的一种或组合。
3.根据权利要求1所述的混合现实场景的切换方法，其特征在于，所述场景区域包括以下一种或多种组合：真实的封闭空间、虚拟的封闭空间、真实的开放空间、虚拟的开放空间、真实的平面、真实的曲面、真实的平面和曲面的组合面、虚拟的平面、虚拟的曲面、虚拟的平面和曲面的组合面。
4.根据权利要求1所述的混合现实场景的切换方法，其特征在于，任意两个所述场景区域的位置关系为相交、包含或相互独立；对于位置关系为相交或包含的场景区域，基于预设规则显示对应的混合现实场景。
5.根据权利要求1所述的混合现实场景的切换方法，其特征在于，所述混合现实场景包括影像、声音、触觉、嗅觉中的一种或多种组合。
6.根据权利要求1所述的混合现实场景的切换方法，其特征在于，基于传感器检测到的三维空间信息判断所述混合现实终端当前所在场景区域。
7.根据权利要求1所述的混合现实场景的切换方法，其特征在于，基于接收到的触发指令切换至当前所在场景区域对应的混合现实场景。
8.一种混合现实场景的切换系统，应用于混合现实终端，其特征在于，包括划分模块和切换模块；
所述划分模块用于将三维空间划分为至少两个场景区域；
所述切换模块用于当所述混合现实终端移动至任一场景区域时，切换至所述场景区域对应的混合现实场景。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的混合现实场景的切换方法。
10.一种混合现实终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述混合现实终端执行权利要求1至7中任一项所述的混合现实场景的切换方法。
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