[发明专利]一种虚实融合场景中漫游路径规划的方法

摘要

本发明涉及一种虚实融合场景中漫游路径规划的方法，该方法整体上包括四部分内容，分别是视点采样、视点质量评价、道路图构建和路径生成，视点采样是在连续的空间中进行关键的离散视点的采样，其中连续的空间分为虚拟模型空间和视频模型空间两部分，视点评价包括对视频模型中视点的质量评价、虚拟模型中视点的质量评价和整体视点的质量评价；然后根据视点构建出道路图顶点集合，为路径计算提供完整的道路图，完成道路图的构建，路径生成是在该有向图中寻找一条连接所有视频模型顶点的路径，使得该路径总代价最小。本发明能够为虚实融合视频平台提供场景的漫游路径自动生成功能，提升用户的虚拟观测体验。

主权项

一种虚实融合场景中漫游路径规划方法，其特征在于包括：视点采样、视点质量评价、道路图构建和路径生成四部分内容；在连续的空间中进行视点采样，视点采样是在连续的空间中进行关键的离散视点的采样，其中连续的空间分为虚拟模型和视频模型两部分，对虚拟模型进行多层包围球上的概率均匀的随机采样，其步骤为：(cx1)确定模型最小包围球中心，半径为r0；(cx2)在最小包围球上采样，得到一个随机采样点；(cx3)以步骤(cx1)中模型包围球的半径r0为基础，对包围球半径r进行采样，得到对应的模型包围球；(cx4)步骤(cx3)中每层包围球上采用(cx2)中视点采样方法，得到每层包围球上的一个采样点；对视频模型进行相机视点位置侧重的多层包围球采样，其步骤为：(cs1)确定视频模型中的相机视点位置，半径为r0；(cs2)在步骤(cs1)的包围球上进行偏重采样得到多个采样点；(cs3)以步骤(cs1)中模型包围球的半径r0为基础，对包围球半径r进行偏重采样，得到相应的模型包围球；(cs4)步骤(cs3)中每层包围球上采用(cs2)中视点采样方法，得到每层包围球上的采样点；视点评价包括对视频模型中视点的质量评价、虚拟模型中视点的质量评价和场景整体视点的质量评价，视频模型中视点评价的步骤为：(ps1)每个视频模型采样得到对应的采样像素集合；(ps2)计算步骤(ps1)中每个视频模型的累积像素投影相对误差，得到某视点下每个视频模型纹理畸变程度的量化结果；(ps3)根据步骤(ps2)的结果，计算某视点下每个视频模型的视点质量评价结果；(ps4)将步骤(ps3)中每个视频模型的视点质量评价结果累加求和，得到场景中在某视点下所有视频模型的视点评价结果；虚拟模型中视点评价的步骤为：(px1)计算每个虚拟模型在某视点下的投影面积；(px2)根据步骤(px1)中的投影面积计算该某视点下所有虚拟模型的视点评价结果；场景整体视点的质量评价步骤为整体视点评价的步骤为：(pt1)以视频模型视点评价步骤(ps4)的结果和虚拟模型视点评价步骤(px2)的结果作为基础，加权求和得到整体视点的评价结果；完成视点采样和视点质量评价后，根据视点构建出道路图顶点集合，为路径计算提供完整的道路图，在道路图构建过程这包括道路图边的碰撞检测和道路图边的权重定义两部分内容，道路图边碰撞检测的步骤为：(gp1)将道路图中每个顶点与其他顶点进行连线，连成功的线加入道路图的边集；(gp2)判断边集中每条边是否与虚拟模型发生相交，进行碰撞检测；边权重定义的步骤为：(gq1)计算道路图中两个视点之间的空间距离；(gq2)计算两个视点之间的旋转角度；(gq3)根据整体视点评价步骤(pt1)中结果计算视点比例因子；(gq4)结合步骤(gq1)中的距离，步骤(gq2)中的角度和步骤(gq3)中的比例因子作为道路图上边的权重；路径生成的步骤为：(s1)对场景中的视频模型进行排序，得到视频模型的访问顺序；(s2)搜索步骤(s1)中排好序的每两个相邻视频模型之间的路径；(s3)对步骤(s2)中搜索的每段路径做平滑处理；(s4)依次连接上述视频模型之间的路径，得到覆盖场景中所有视频模型的漫游路径。