本技术公开了一种模型和数据协同驱动的VR全景融合表达方法及系统,属于虚拟现实技术领域,解决现有的全景图像展示方式缺乏与地理场景对象仿真模型的深度耦合,难以精准描述复杂的地理场景对象及其时空演变过程。本发明包括基于地理场景空间语义约束将各地理场景对象和实时采集的现实世界全景图像中对应的地理场景对象进行融合建模得到VR全景融合场景;基于属性语义信息规则和用户视觉感兴趣区域对VR全景融合场景进行数模关联的增强表达,得到VR全景场景,并利用动态数据对VR全景场景进行实时更新。本发明用于VR全景融合表达。
背景技术
虚拟地理环境是现实地理世界在计算机中的数字化映射,通过先进的数字化手段,在虚拟空间中对现实世界的地理信息及其空间关系进行精确模拟与直观展示,为用户提供了一种全新的、沉浸式的地理环境体验。近年来,随着虚拟现实(Virtual Reality,VR)设备的逐渐普及,使得用户能够在头戴式显示器中沉浸式的体验虚拟地理环境。并且可以通过手持控制器、手势识别设备和其他传感器与虚拟环境进行互动,增强用户体验和认知效率。全景图像技术,作为一种全新的视觉表现形式,通过将多张图像进行无缝拼接,创建出了能够覆盖360度视角的广角图像。使用全景图像构建虚拟地理环境并在VR中展示,可以为用户提供全方位的视角体验,使其仿佛置身于真实的地理空间中。相较于利用三维建模或其他方法构建虚拟地理环境,全景图像具有方便快捷、真实感强及易于更新维护等特点。通过全景图像,用户不仅能够获得地理对象的整体视图,还能够细致观察局部细节,为地理信息的全面认知和分析提供了一条全新思路。
可视化表达是一种将数据、信息或知识通过视觉形式展现出来的方法,以便更直观地理解和分析复杂的科学概念、过程或结果。在地理环境中,可视化表达旨在提高用户对地理信息的理解和感知,提供更丰富的细节和更清晰的空间关系。以往对地理环境的可视化表达常常在Cesium、osgEarth及Unity 3D等三维引擎中,利用颜色、符号、文字及动画等视觉变量进行信息的传递和解释。对于全景图像的可视化表达常见于通过热点标注来反映地理场景信息,此方法缺乏与地理仿真模型的深度耦合,无法精准地描述地理现象的时空演进过程,不支持地理问题诊断和趋势预测等地理分析操作,存在“只能看,不能用”的难题。此外,由于全景图像拥有360°全方位视角,对全场景构建信息标注不仅使场景内容复杂繁多,消耗系统性能,而且容易导致信息过载,使得用户在解读空间信息时面临认知负担。
综上所述,目前基于VR全景的地理场景融合表达研究较少,且存在如下技术问题:
1.传统的全景图像展示方式缺乏与地理场景对象仿真模型的深度耦合,难以精准描述复杂的地理场景对象及其时空演变过程;
2.现有全景图像表达中,场景信息复杂,但可视化表达手段较少,用户认知效率低下,难以高效获取关键信息;
3.传统VR虚拟场景在数据更新方面效率低,难以实时响应现实世界的动态变化。
实现思路