車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)及方法
【專利摘要】車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)及方法，屬于虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中，建筑模型展示具有的耗時長、更改難、靜止、無法對比和進(jìn)入性差的缺點，技術(shù)要點是：包括虛擬現(xiàn)實頭盔、模型服務(wù)器、車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)，所述虛擬現(xiàn)實頭盔的內(nèi)部集成OLED顯示屏和用于頭部跟蹤的跟蹤裝置，虛擬現(xiàn)實頭盔與模型服務(wù)器連接；所述模型服務(wù)器存儲建筑的3D模型，模型服務(wù)器計算并輸出車輛所在位置且用戶頭部所指向的方向上的建筑模型的3D視頻信息，將該所述建筑模型的3D視頻信息傳輸至虛擬現(xiàn)實頭盔中的OLED顯示屏進(jìn)行顯示輸出。
【專利說明】
車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域，涉及一種車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)及回放方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的建筑模型展示方法大多采用制作沙盤模型的方式對規(guī)劃中的建筑進(jìn)行展現(xiàn)，這種方法可以按照設(shè)計尺寸，等比例縮小所設(shè)計的建筑外形，但這種方法耗時長，不易改動，如果在沙盤模型制作完成后需要改變設(shè)計，那么需要重新制作沙盤模型。具有耗時長、更改難的缺點。
[0003]現(xiàn)有的建筑模型展示方法僅能通過設(shè)計圖紙進(jìn)行模擬建筑物自身的外觀形態(tài)，建筑物周邊的配套設(shè)施、公共交通、動植物在建筑周邊活動等模型無法在沙盤上進(jìn)行展示。具有靜止的缺點。
[0004]現(xiàn)有的建筑模型展示僅對建筑本身制作沙盤模型，建筑周邊的環(huán)境，如:山體、湖泊、河流、道路、以及其他建筑物則無法統(tǒng)統(tǒng)制作沙盤模型，觀察者只能觀察建筑模型本身，無法對比該建筑與周邊其他建筑及環(huán)境的關(guān)系。
[0005]由于所展示的沙盤模型是微縮模型，觀察者很難想象實際建筑物的真實尺寸，觀察者也無法體會進(jìn)入到建筑群內(nèi)部，在建筑中穿梭，體會從內(nèi)部向周邊放眼望去的感受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中，建筑模型展示具有的耗時長、更改難、靜止、無法對比和進(jìn)入性差的缺點，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案，以實現(xiàn)動態(tài)、立體的建筑場景再現(xiàn)。
[0007]技術(shù)方案要點是:一種車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)，包括虛擬現(xiàn)實頭盔、模型服務(wù)器、車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)，所述虛擬現(xiàn)實頭盔的內(nèi)部集成OLED顯示屏和用于頭部跟蹤的跟蹤裝置，虛擬現(xiàn)實頭盔與模型服務(wù)器連接;所述模型服務(wù)器存儲建筑的3D模型，所述模型服務(wù)器連接于車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)，所述車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)安裝在汽車OBD接口上，車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)內(nèi)部集成GPS定位模塊，車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)通過OBD通信模塊與車輛總線進(jìn)行通信，輸出車輛的GPS定位信息與車輛速度信息，模型服務(wù)器計算并輸出車輛所在位置且用戶頭部所指向的方向上的建筑模型的3D視頻信息，將該所述建筑模型的3D視頻信息傳輸至虛擬現(xiàn)實頭盔中的OLED顯示屏進(jìn)行顯示輸出。
[0008]有益效果:
[0009]快速:本發(fā)明可快速展現(xiàn)設(shè)計中的建筑模型，給用戶以真實的空間體驗，從模型內(nèi)部及外部仔細(xì)觀察建筑模型設(shè)計的細(xì)節(jié)，無需等待沙盤模型的制作周期，設(shè)計模型更改后可快速向用戶展示。
[0010]真實:本發(fā)明可以使用戶獲得真實的3D空間感受，并且可在建筑模型中動態(tài)觀察周邊配套的交通設(shè)施、動植物的運(yùn)動情況，室內(nèi)的采光隨著時間的變化被周邊建筑物及植物遮擋的情況。
[0011]對比:本發(fā)明可以幫助用戶對比設(shè)計中的建筑與施工地周圍的山體、湖泊、河流、道路的空間尺寸及依附關(guān)系。
[0012]進(jìn)入:本發(fā)明不僅可以向用戶展示建筑物的外觀，還可以像用戶展示建筑物內(nèi)部的設(shè)計情況，給用戶全方位的真實空間感受。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有沙盤模型示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)的組成框圖；
[0015]圖3為確定車輛所在位置且用戶頭部所指向的方向上的歷史全景視頻信息示意圖；
[0016]圖4為實施例3的所述方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]實施例1:
[0018]—種車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)，主要由車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)、虛擬現(xiàn)實頭盔、模型服務(wù)器組成；
[0019]虛擬現(xiàn)實頭盔佩戴在車上用戶的頭部，頭盔內(nèi)部集成兩個高清OLED顯示屏，可以輸出1080P，75Hz以上的高清視頻，頭盔內(nèi)部集成三軸加速計、三軸陀螺儀、三軸磁力計，用于頭部跟蹤。內(nèi)部集成立體聲揚(yáng)聲器，用于輸出語音提示信息。頭盔內(nèi)部集成電源模塊。
[0020]虛擬現(xiàn)實頭盔通過HDMI數(shù)據(jù)線及miniUSB數(shù)據(jù)線與本發(fā)明所述的模型服務(wù)器連接。模型服務(wù)器通過HDMI數(shù)據(jù)線輸出視頻信息及音頻信息，通過虛擬現(xiàn)實頭盔進(jìn)行播放。模型服務(wù)器通過miniUSB數(shù)據(jù)線讀取虛擬現(xiàn)實頭盔的頭部跟蹤數(shù)據(jù)，即虛擬現(xiàn)實頭盔內(nèi)部集成的三軸加速計、三軸陀螺儀、三軸磁力計輸出值。
[0021]車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)安裝在汽車OBD接口上，車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)內(nèi)部集成GPS定位模塊，通過OBD通信模塊與車輛總線進(jìn)行通信，獲取車輛速度信息。模型服務(wù)器通過WIFI模塊獲取車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)的GPS定位信息及車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)讀取的車輛速度信息。模型服務(wù)器存儲所設(shè)計的建筑的3D模型。
[0022]本實施例還公開了一種車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示方法為:
[0023]用戶佩戴虛擬現(xiàn)實頭盔，乘坐在本發(fā)明所述的安裝有車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)的車輛里，通過將虛擬現(xiàn)實頭盔連接在本發(fā)明所述的模型服務(wù)器上，模型服務(wù)器存儲所設(shè)計的建筑的3D模型，模型服務(wù)器通過數(shù)據(jù)線讀取虛擬現(xiàn)實頭盔的頭部跟蹤信息、模型服務(wù)器通過WIFI模塊獲取車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)的GPS定位信息及車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)讀取的車輛速度信息。從而模型服務(wù)器計算并輸出用戶頭部所指向的方向上的建筑模型的3D信息給虛擬現(xiàn)實頭盔中的OLED顯示屏進(jìn)行顯示輸出，模型服務(wù)器輸出音頻信息由虛擬現(xiàn)實頭盔中的立體聲揚(yáng)聲器進(jìn)行播放，車輛在移動的同時，相應(yīng)角度的建筑模型信息通過虛擬現(xiàn)實頭盔中的OLED顯示屏投射到用戶的眼中，從而使用戶獲得具有空間感的建筑模型體驗，用戶乘坐在車輛中，穿梭于設(shè)計中的建筑模型里，可以從建筑模型內(nèi)部具體的觀察該建筑的設(shè)計細(xì)節(jié)。虛擬現(xiàn)實頭盔所播放的音頻介紹信息，通過車輛GPS定位信息進(jìn)行調(diào)整，用戶收聽到的是對應(yīng)GPS定位信息的建筑模型的介紹及講解。通過本發(fā)明，可以使用戶對正在規(guī)劃中的建筑具有更真實的空間感受，觀察到的建筑模型尺寸都是I比I比例的真實展現(xiàn)，如果用戶對建筑的設(shè)計不滿意，需要調(diào)整原有設(shè)計，只需要重新設(shè)計3D模型，無需制作沙盤模型，即可快速得到新設(shè)計的真實空間感受。
[0024]實施例2:
[0025]—種車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)，包括虛擬現(xiàn)實頭盔、模型服務(wù)器、車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)，所述虛擬現(xiàn)實頭盔的內(nèi)部集成OLED顯示屏和用于頭部跟蹤的跟蹤裝置，虛擬現(xiàn)實頭盔與模型服務(wù)器連接;所述模型服務(wù)器存儲建筑的3D模型，所述模型服務(wù)器連接于車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)，所述車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)安裝在汽車OBD接口上，車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)內(nèi)部集成GPS定位模塊，車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)通過OBD通信模塊與車輛總線進(jìn)行通信，輸出車輛的GPS定位信息與車輛速度信息，模型服務(wù)器計算并輸出車輛所在位置且用戶頭部所指向的方向上的建筑模型的3D視頻信息，將該所述建筑模型的3D視頻信息傳輸至虛擬現(xiàn)實頭盔中的OLED顯示屏進(jìn)行顯示輸出。
[0026]作為一種技術(shù)方案，所述的虛擬現(xiàn)實頭盔的內(nèi)部集成有立體聲揚(yáng)聲器，所述模型服務(wù)器輸出音頻信息由虛擬現(xiàn)實頭盔中的立體聲揚(yáng)聲器進(jìn)行播放。以此可以實現(xiàn)視聽的全部虛擬化，全方位感受建筑現(xiàn)實感。
[0027]作為一種實施例，所述的跟蹤裝置，是虛擬現(xiàn)實頭盔中集成的用于頭部跟蹤的三軸加速計、三軸陀螺儀、三軸磁力計，對于頭部跟蹤，還有其它的實現(xiàn)手段，本實施例選擇三軸加速計、三軸陀螺儀、三軸磁力計，是常用的一種跟蹤手段，且該種裝置集成性高，占用空間小，適宜安裝于虛擬現(xiàn)實頭盔中。
[0028]作為一種實施例，所述模型服務(wù)器通過數(shù)據(jù)線與虛擬現(xiàn)實頭盔連接，其用于讀取虛擬現(xiàn)實頭盔的頭部跟蹤信息，且模型服務(wù)器通過WIFI模塊獲取車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)的GPS定位信息及車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)讀取的車輛速度信息，并依此計算并輸出車輛所在位置且用戶頭部所指向的方向上的建筑模型的3D視頻信息，將該所述建筑模型的3D視頻信息傳輸至虛擬現(xiàn)實頭藍(lán)中的OLED顯示屏進(jìn)行顯示輸出。
[0029]其中，所述的車輛所在位置且用戶頭部所指向的方向上的建筑模型的3D視頻信息，由GPS定位信息，確定汽車前進(jìn)方向，由虛擬現(xiàn)實頭盔內(nèi)部集成的三軸加速計、三軸陀螺儀、三軸磁力計確定用戶頭部所指向的方向與汽車前進(jìn)方向的夾角，基于GPS定位信息的某一時刻的建筑模型的3D視頻信息，被視作建筑模型的3D實體向汽車為中心的360度圓柱面的投影產(chǎn)生的圖像，將用戶頭部所指向的方向上對應(yīng)的一段圓柱面圖像展現(xiàn)給用戶。當(dāng)車輛停止在位置I時，用戶可觀察以車輛停止位置I為中心的建筑模型的3D視頻信息，當(dāng)車輛行駛到位置2時，用戶觀察以車輛所在位置2為中心的建筑模型的3D視頻信息，用戶觀察到的動態(tài)視頻信息，是由多個以車輛所在位置為中心的建筑模型的3D視頻信息快速切換而構(gòu)成的，切換的速度取決于汽車的前進(jìn)速度，車輛速度越快，切換的速度越快。
[0030]上述方案，可以實現(xiàn)下述效果:
[0031]快速:由于本實施例采用的建筑模型是計算機(jī)設(shè)計的3D模型，該模型可以使用計算機(jī)設(shè)計并調(diào)整，無需投入額外的人力將建筑模型進(jìn)行等比例縮放，然后制作沙盤模型，將3D模型通過虛擬現(xiàn)實眼鏡進(jìn)行播放，用戶即可觀察I比I等比例的3D實體模型，因此可以快速展現(xiàn)建筑模型。
[0032]3D真實:由于本實施例通過虛擬現(xiàn)實眼鏡投射到用戶眼中的是建筑模型的3D實體效果，建筑模型中設(shè)計的門庭樓閣在3D模型中均有對應(yīng)的實體展現(xiàn)，還可以應(yīng)用計算機(jī)貼圖渲染技術(shù)，增強(qiáng)3D模型的真實感，附以光線光照模擬技術(shù)，用戶可以在建筑物的室內(nèi)向周邊觀察采光隨著時間的變化被周邊建筑物及植物遮擋的情況。
[0033]對比:本實施例所述的建筑模型采用真實尺寸進(jìn)行展現(xiàn)，I比I比例，用戶佩戴虛擬現(xiàn)實頭盔乘坐在車輛中，汽車行駛在現(xiàn)實的路面上，用戶隨時可以停下車輛，將設(shè)計規(guī)劃中的建筑與現(xiàn)實世界該規(guī)劃施工地周圍的現(xiàn)實世界的山體、湖泊、河流、道路及原有建筑物進(jìn)行對比，用戶再乘車變換觀察點，多次從不同角度對比。
[0034]進(jìn)入:本實施例所述的建筑模型，是通過計算機(jī)設(shè)計的建筑物的外觀及內(nèi)部實體的集合，在虛擬世界中構(gòu)建的3D實體，用戶乘坐的車輛可以移動圍繞并駛?cè)虢ㄖ飪?nèi)部所在GPS點，因此可以進(jìn)入建筑內(nèi)部，獲得從內(nèi)部觀察建筑物模型的真實感受。
[0035]實施例3:
[0036]—種車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示方法，使用上述實施例中任一項所述的車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)的技術(shù)方案，執(zhí)行如下步驟:
[0037]S1:模型服務(wù)器通過車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)讀取車輛速度信息；
[0038]S2:模型服務(wù)器通過車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)讀取車輛GPS定位信息；
[0039]S3:模型服務(wù)器通過USB接口讀取虛擬現(xiàn)實頭盔的頭部跟蹤數(shù)據(jù)；
[0040]S4:模型服務(wù)器計算并合成用戶頭部所指方向上的建筑模型信息；
[0041]S5:模型服務(wù)器通過HDMI數(shù)據(jù)線輸出視頻、音頻信息到虛擬現(xiàn)實頭盔播放；
[0042]S6:用戶獲得該建筑模型的真實空間體驗。
[0043]以上所述，僅為本發(fā)明創(chuàng)造較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明創(chuàng)造披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)，其特征在于，包括虛擬現(xiàn)實頭盔、模型服務(wù)器、車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)，所述虛擬現(xiàn)實頭盔的內(nèi)部集成OLED顯示屏和用于頭部跟蹤的跟蹤裝置，虛擬現(xiàn)實頭盔與模型服務(wù)器連接;所述模型服務(wù)器存儲建筑的3D模型，所述模型服務(wù)器連接于車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)，所述車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)安裝在汽車OBD接口上，車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)內(nèi)部集成GPS定位模塊，車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)通過OBD通信模塊與車輛總線進(jìn)行通信，輸出車輛的GPS定位信息與車輛速度信息，模型服務(wù)器計算并輸出車輛所在位置且用戶頭部所指向的方向上的建筑模型的3D視頻信息，將該所述建筑模型的3D視頻信息傳輸至虛擬現(xiàn)實頭盔中的OLED顯示屏進(jìn)行顯示輸出。2.如權(quán)利要求1所述的車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)，其特征在于，所述的虛擬現(xiàn)實頭盔的內(nèi)部集成有立體聲揚(yáng)聲器，所述模型服務(wù)器輸出音頻信息由虛擬現(xiàn)實頭盔中的立體聲揚(yáng)聲器進(jìn)行播放。3.如權(quán)利要求1所述的車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)，其特征在于，所述的跟蹤裝置，是虛擬現(xiàn)實頭盔中集成的用于頭部跟蹤的三軸加速計、三軸陀螺儀、三軸磁力計。4.如權(quán)利要求1或2或3所述的車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)，其特征在于，所述模型服務(wù)器通過數(shù)據(jù)線與虛擬現(xiàn)實頭盔連接，其用于讀取虛擬現(xiàn)實頭盔的頭部跟蹤信息，且模型服務(wù)器通過WIFI模塊獲取車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)的GPS定位信息及車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)讀取的車輛速度信息，并依此計算并輸出車輛所在位置且用戶頭部所指向的方向上的建筑模型的3D視頻信息，將該所述建筑模型的3D視頻信息傳輸至虛擬現(xiàn)實頭盔中的OLED顯示屏進(jìn)行顯示輸出。5.如權(quán)利要求4所述的車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)，其特征在于，所述的車輛所在位置且用戶頭部所指向的方向上的建筑模型的3D視頻信息，由GPS定位信息，確定汽車前進(jìn)方向，由虛擬現(xiàn)實頭盔內(nèi)部集成的三軸加速計、三軸陀螺儀、三軸磁力計確定用戶頭部所指向的方向與汽車前進(jìn)方向的夾角，基于GPS定位信息的某一時刻的建筑模型的3D視頻信息，被視作建筑模型的3D實體向汽車為中心的360度圓柱面的投影產(chǎn)生的圖像，將用戶頭部所指向的方向上對應(yīng)的一段圓柱面圖像展現(xiàn)給用戶。6.如權(quán)利要求5所述的車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)車輛停止在位置I時，用戶可觀察以車輛停止位置I為中心的建筑模型的3D視頻信息，當(dāng)車輛行駛到位置2時，用戶觀察以車輛所在位置2為中心的建筑模型的3D視頻信息，用戶觀察到的動態(tài)視頻信息，是由多個以車輛所在位置為中心的建筑模型的3D視頻信息快速切換而構(gòu)成的，切換的速度取決于汽車的前進(jìn)速度，車輛速度越快，切換的速度越快。7.—種車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1-6中任一項所述的車聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實建筑模型展示系統(tǒng)，執(zhí)行如下步驟: S1:模型服務(wù)器通過車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)讀取車輛速度信息； 52:模型服務(wù)器通過車輛數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)讀取車輛GPS定位信息； 53:模型服務(wù)器通過USB接口讀取虛擬現(xiàn)實頭盔的頭部跟蹤數(shù)據(jù)； S4:模型服務(wù)器計算并合成用戶頭部所指方向上的建筑模型信息； S5:模型服務(wù)器通過HDMI數(shù)據(jù)線輸出視頻、音頻信息到虛擬現(xiàn)實頭盔播放； S6:用戶獲得該建筑模型的真實空間體驗。
【文檔編號】H04N13/04GK105913755SQ201610363667
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】田雨農(nóng), 張東輝
【申請人】大連樓蘭科技股份有限公司