[发明专利]一种基于虚拟现实技术的真实环境映射系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种现实环境映射系统，尤其是涉及一种基于虚拟现实技术的真实环境映射系统。

背景技术

地图作为人类认识世界、描绘世界的工具，长久以来不断积累、持续发展。初期的地图受限于载体特性，单幅地图所能表现的信息量较小，常常需要依靠绘图比例的调整来描绘不同尺度下的地形地貌。随着信息技术的发展，以Google地球为代表的电子地图展示了长足的发展，电子地图可以轻易的无缝显示不同尺度下的地表信息，三维模型的导入可以全面展示城市面貌，“街景”功能可以为用户提供从人的视角体验城市景色。各大供应商也把地图看作一个“信息接口”，不断地针对电子地图叠加信息。目前的电子地图除了可以完成对地形地貌城市环境的描述功能以外，普遍实现了出行信息、定位导航、交通流量信息、公共交通信息、商铺营业信息、租车服务、外卖服务等各类信息的对接，从而打通各个信息孤岛，不断推进大信息的融合进程。微软公司拥有的“虚拟地球”专利(申请号：201110038908.8)就是基于以上内容进行了专利描述。该专利描述了增强型电子地图，通过不断对已有地图系统内叠加信息源，从而解决目前互联网中的“信息孤岛”问题。但该系统不涉及准确的自然环境实时描绘和建筑物内部空间描述，在提高使用者“沉浸感”方面并没有提出解决方案。因此，目前为止的电子地图在实时描述真实世界方面存在巨大的缺陷，无法提供给使用人群足够的沉浸感。

为了解决上述缺陷，现有一些专利做了相关研究，如：

(1)“一种用于生成环境地图的方法”(申请号：201080058471.8)涉及一种用于生成表示真实环境的光照信息的环境地图的方法，但该发明仅涉及光照明亮信息，无法对其他环境参数给予相应的处理，不能给使用者提供真实感。

(2)“利用真实数据来驱动仿真的虚拟环境的方法和系统”(申请号：01210495604.9)描述了在小空间中对人的动作、物体的形状、位置等信息实时渲染至虚拟现实环境中的方法和处理流水线，该发明并未涉及到对环境参数，无法对地球环境、气候、地理信息进行真实再现。

(3)“一种构建虚拟街景地图的方法”(申请号：201610034133.X)描述的是在目前已有的全景地图中导入相关联信息的方法，但该发明也不涉及环境参数的精确渲染。

(4)关于与仿真虚拟环境中的真实的和虚拟的数据的可视化和交互方面也有一些相关专利，主要包括利用真实数据来驱动仿真的虚拟环境的方法。如：提供包括虚拟场景中的多个虚拟对象的仿真虚拟环境，将与真实场景的一个以上的真实对象相关的获取到的数据提供到虚拟环境，将获取到的数据分配给相应的虚拟对象，更新虚拟场景中的多个虚拟对象，和渲染仿真的虚拟环境的虚拟场景，其中相对于提供获取到的数据，实时地渲染虚拟场景等。

建筑与城市规划领域的本质是探讨人与自然环境之间的空间关系。长久以来，人类在空间中的移动受空间维度限制，同时处于不同空间地点的两者，如果不借助广义上的“工具”，将无法完成瞬间交流。人们的交流经历了书信、电报、电邮、即时信息、即时音频、即时视频的阶段，目前已经进入到VR领域。随着VR技术的发展，“自然环境”的概念也随之逐步改变。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于虚拟现实技术的真实环境映射系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于虚拟现实技术的真实环境映射系统，包括：

现实环境模拟服务器，用于生成带有现实环境参数精确映射的虚拟环境模型；

远程环境参数采集装置，用于采集所述虚拟环境模型所需的实时环境参数信息，所述实时环境参数信息包括实时视频信息、实时音频信息、实时气候信息和实时光环境参数信息；

信息传输及转化设备，用于实现所述现实环境模拟服务器和远程环境参数采集装置的通信，将所述实时环境参数信息实时传输给现实环境模拟服务器；

可穿戴设备，与现实环境模拟服务器连接，用于根据所述虚拟环境模型生成基于VR技术的虚拟环境，实现与使用者的互动。

所述现实环境模拟服务器包括：

基底VR模型生成模块，用于根据真实世界信息生成一基底VR模型，该基底VR模型为一适用于VR端口显示的、使用者可进入任一虚拟空间的基底模型，所述真实世界信息包括地理地貌信息、经纬度信息、太阳运行轨道信息、自然光环境信息、建筑信息、建筑内部空间、道路信息和景观信息；