單元，該單元與二維場(chǎng)景繪制單元的二維場(chǎng)景形成映射，通過(guò)數(shù)字建模的方式搭建虛擬環(huán)境，并在虛擬環(huán)境中繪制三維場(chǎng)景；
[0073]漫游單元，設(shè)計(jì)者通過(guò)觸控屏幕在三維窗口的虛擬場(chǎng)景中漫游，觀察虛擬場(chǎng)景裝配效果；
[0074]三維場(chǎng)景導(dǎo)出單元，用于對(duì)三維場(chǎng)景建模單元中裝配的場(chǎng)景進(jìn)行指定格式的導(dǎo)出，便于使用三維虛擬場(chǎng)景進(jìn)行下一步的虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)。
[0075]圖1為本發(fā)明的實(shí)施實(shí)例的效果圖。單元101為雙屏筆記本水平屏幕上的二維場(chǎng)景繪制單元，用戶通過(guò)圖2中步驟四204和步驟五205對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)裝配，搭建好的場(chǎng)景在三維場(chǎng)景顯示單元102中三維展示。
[0076]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的流程框架的示意圖，201-207對(duì)應(yīng)的為步驟一至步驟七。
[0077]在步驟一201中，若有提前獲取的虛擬場(chǎng)景的二維平面圖，用戶可將其導(dǎo)入系統(tǒng)，為之后的三維場(chǎng)景裝配過(guò)程提供一個(gè)繪制模板;若有之前保存好的虛擬場(chǎng)景草圖，也可以直接打開(kāi)進(jìn)行編輯;若無(wú)三維場(chǎng)景的二維平面設(shè)計(jì)圖，也無(wú)已編輯的保存好的設(shè)計(jì)圖，可以直接在系統(tǒng)中新建場(chǎng)景；
[0078]在步驟二 202中，用戶通過(guò)二維場(chǎng)景繪制單元(如圖3)按照事先導(dǎo)入的二維平面圖繪制直面墻壁，之后通過(guò)切換墻壁模式下的各種命令來(lái)對(duì)墻壁進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在繪制墻壁及編輯墻壁的過(guò)程中，三維場(chǎng)景也會(huì)實(shí)時(shí)更新。
[0079]在步驟三203中，用戶將二維場(chǎng)景繪制單元切換至地板模式，打開(kāi)地板紋理庫(kù)，單指選中需要的地板紋理圖，拖動(dòng)圖片至二維畫(huà)布區(qū)域內(nèi)松開(kāi)手指，即可完成地板紋理添加或替換。
[0080]在步驟四204中，用戶將二維場(chǎng)景繪制單元切換至模型操作模式，打開(kāi)模型庫(kù)，單指選中要放置在三維虛擬場(chǎng)景中的模型的二維表示圖，拖動(dòng)圖片至模型放置位置后松開(kāi)手指，完成模型添加。長(zhǎng)按二維平面圖中的模型表示圖，會(huì)出現(xiàn)模型調(diào)整命令菜單，選擇相應(yīng)的命令即可對(duì)該模型進(jìn)行平移、縮放、旋轉(zhuǎn)等操作。
[0081]在步驟五205中，用戶將二維場(chǎng)景繪制單元切換至天花板模式，打開(kāi)天花板紋理庫(kù)，單指選中需要的地板紋理圖，拖動(dòng)圖片至二維畫(huà)布區(qū)域內(nèi)松開(kāi)手指，即可完成天花板紋理添加或替換。
[0082]在步驟二202到步驟五205執(zhí)行的過(guò)程中，用戶可實(shí)時(shí)通過(guò)三維顯示單元觀察搭建的三維虛擬場(chǎng)景。之后，可再通過(guò)步驟六206，利用觸控屏幕在三維場(chǎng)景中進(jìn)行漫游觀察。如需修改場(chǎng)景，則重復(fù)執(zhí)行步驟二 202至步驟五205，直到確認(rèn)場(chǎng)景搭建與預(yù)期相符，完成三維場(chǎng)景裝配。
[0083]最后，在步驟七207中，用戶可將二維場(chǎng)景平面圖保存以便下次繼續(xù)編輯，也可將三維虛擬場(chǎng)景按照指定文件格式進(jìn)行導(dǎo)出。
[0084]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于雙觸摸屏的三維虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配系統(tǒng)，其特征是，包括: 二維場(chǎng)景繪制單元，利用虛擬場(chǎng)景二維平面草圖裝配虛擬場(chǎng)景環(huán)境或直接在繪制面板繪制二維虛擬場(chǎng)景； 三維場(chǎng)景顯示單元，該單元與二維場(chǎng)景繪制單元的二維場(chǎng)景形成映射，通過(guò)數(shù)字建模的方式搭建虛擬環(huán)境，并在虛擬環(huán)境中繪制三維場(chǎng)景； 漫游單元，通過(guò)觸控屏幕在三維窗口的虛擬場(chǎng)景中漫游，觀察虛擬場(chǎng)景裝配效果； 三維場(chǎng)景導(dǎo)出單元，用于對(duì)三維場(chǎng)景顯示單元中的場(chǎng)景進(jìn)行指定格式的導(dǎo)出； 所述二維場(chǎng)景繪制單元包括: 墻壁繪制單元:用于對(duì)虛擬場(chǎng)景中的墻壁進(jìn)行繪制，及使用該單元的菜單提供的功能配合觸控操作對(duì)墻壁進(jìn)行調(diào)整； 模型添加單元:用于對(duì)虛擬場(chǎng)景中的模型進(jìn)行添加，及使用該單元的菜單提供的功能配合觸控操作對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整； 地板添加單元:用于對(duì)虛擬場(chǎng)景中的地板進(jìn)行添加，及使用該單元的菜單提供的功能配合觸控操作對(duì)地板進(jìn)行調(diào)整； 天花板添加單元:用于對(duì)虛擬場(chǎng)景中的天花板進(jìn)行添加，及使用該單元的菜單提供的功能配合觸控操作對(duì)天花板進(jìn)行調(diào)整。2.基于雙觸摸屏的三維虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配方法，其特征是，包括: 步驟一:獲得三維虛擬場(chǎng)景的場(chǎng)景平面設(shè)計(jì)圖并作為場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配的繪制模板； 步驟二:根據(jù)場(chǎng)景平面設(shè)計(jì)圖在二維場(chǎng)景繪制單元中繪制或調(diào)整虛擬場(chǎng)景墻壁，實(shí)時(shí)在虛擬環(huán)境中生成二維墻壁； 步驟三;通過(guò)地板添加單元添加場(chǎng)景所需的地板； 步驟四:通過(guò)模型添加單元添加虛擬場(chǎng)景中的模型，并通過(guò)觸控操作進(jìn)行模型調(diào)整； 步驟五:通過(guò)天花板添加單元添加虛擬場(chǎng)景中的天花板； 步驟六:通過(guò)漫游單元使用觸控屏幕在三維窗口的虛擬場(chǎng)景中漫游觀察虛擬場(chǎng)景裝配效果;如果虛擬場(chǎng)景的裝配效果沒(méi)有達(dá)到設(shè)定要求，重復(fù)步驟二到步驟五，直到達(dá)到指定效果; 步驟七:保存三維場(chǎng)景的二維設(shè)計(jì)圖并導(dǎo)出三維場(chǎng)景。3.如權(quán)利要求2所述的基于雙觸摸屏的三維虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配方法，其特征是，所述步驟二的具體方法為: (2-1)墻壁草圖的繪制:采用單線描圖方式繪制場(chǎng)景二維平面圖的墻壁，并利用橡皮筋技術(shù)和吸附技術(shù)提高繪制準(zhǔn)確度； (2-2)完成墻壁草圖繪制后，選定二維平面圖的墻壁頂點(diǎn)進(jìn)行拖動(dòng)調(diào)整，改變?nèi)S場(chǎng)景中的墻壁位置； (2-3)繪制不規(guī)則的曲面墻壁時(shí)，通過(guò)調(diào)整二維場(chǎng)景中對(duì)應(yīng)墻壁的直線進(jìn)行調(diào)整； (2-4)修改繪制好的閉合墻壁時(shí)，選擇命令配合觸摸手勢(shì)進(jìn)行操作。4.如權(quán)利要求2所述的基于雙觸摸屏的三維虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配方法，其特征是，所述步驟四的具體方法為: (4-1)切換進(jìn)入模型繪制模式； (4-2)通過(guò)二維場(chǎng)景繪制單元打開(kāi)已繪制好所有墻壁的二維場(chǎng)景平面圖，選中模型庫(kù)中或二維平面圖中已有的模型對(duì)象進(jìn)行操作，對(duì)該模型對(duì)象的操作同步至服務(wù)器上的三維場(chǎng)景建模單元。5.如權(quán)利要求2所述的基于雙觸摸屏的三維虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配方法，其特征是，所述步驟六的具體方法為: (6-1)切換進(jìn)入漫游模式； (6-2)拖動(dòng)二維平面圖上出現(xiàn)的腳丫圖片，改變?nèi)S場(chǎng)景中攝像機(jī)的位置； (6-3)在三維窗口中執(zhí)行上下、左右滑動(dòng)的觸摸手勢(shì)實(shí)現(xiàn)在三維場(chǎng)景中抬頭、低頭及轉(zhuǎn)頭的模擬效果。6.如權(quán)利要求3所述的基于雙觸摸屏的三維虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配方法，其特征是，所述步驟(2-1)中繪制場(chǎng)景二維平面圖的墻壁的具體方法為: (21-1)按照墻壁順序依次觸摸繪制二維平面圖的墻壁頂點(diǎn)，所述墻壁頂點(diǎn)為三維場(chǎng)景中兩面墻之間的墻角； (21-2)獲取二維平面中每個(gè)觸摸點(diǎn)的二維坐標(biāo)，存入墻壁頂點(diǎn)列表； (21-3)利用橡皮筋技術(shù)，在每個(gè)觸摸點(diǎn)和上一個(gè)觸摸點(diǎn)之間自動(dòng)繪制二維墻壁，顯示為兩點(diǎn)間的一條線段，并在三維場(chǎng)景中實(shí)時(shí)顯示對(duì)應(yīng)的三維單面墻壁;利用吸附技術(shù)，當(dāng)觸摸點(diǎn)與首次觸摸點(diǎn)距離在一個(gè)閾值范圍內(nèi)時(shí)，兩點(diǎn)自動(dòng)吸附重合為一點(diǎn)，此時(shí)二維墻壁組成一個(gè)多邊形，該墻壁頂點(diǎn)輸入完畢。7.如權(quán)利要求3所述的基于雙觸摸屏的三維虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配方法，其特征是，所述步驟(2-2)中調(diào)整二維平面圖的墻壁頂點(diǎn)的具體方法為: (22-1)完成場(chǎng)景中所有墻壁的直線墻繪制后，選擇移動(dòng)頂點(diǎn)命令，此命令結(jié)束前不能對(duì)墻壁進(jìn)行繪制操作； (22-2)長(zhǎng)按需要調(diào)整位置的二維墻壁頂點(diǎn)，該頂點(diǎn)進(jìn)入編輯狀態(tài)，拖動(dòng)到需調(diào)整的位置后停止觸摸即完成墻壁頂點(diǎn)調(diào)整操作，同時(shí)三維場(chǎng)景中的墻壁也會(huì)根據(jù)改動(dòng)的頂點(diǎn)自動(dòng)做出實(shí)時(shí)修改。8.如權(quán)利要求3所述的基于雙觸摸屏的三維虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配方法，其特征是，所述步驟(2-3)中繪制不規(guī)則的曲面墻壁的具體方法為: (23-1)選擇生成曲面墻命令； (23-2)長(zhǎng)按需要修改為曲面墻的墻壁對(duì)應(yīng)在二維平面圖中的邊，待該邊進(jìn)入編輯狀態(tài)時(shí)，拖動(dòng)該邊直到曲線邊達(dá)到預(yù)期效果時(shí)松開(kāi)；同時(shí)三維場(chǎng)景中的墻壁也會(huì)根據(jù)改動(dòng)后的二維曲線邊自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的曲面墻壁。9.如權(quán)利要求3所述的基于雙觸摸屏的三維虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配方法，其特征是，所述步驟(2-4)中修改繪制好的閉合墻壁的具體方法為: (24-1)選擇墻壁模式下的“刪除單面墻”命令； (24-2)在二維平面圖中觸摸選擇要?jiǎng)h除的單面墻，該面墻對(duì)應(yīng)的二維平面圖中的線條會(huì)清除，三維場(chǎng)景中對(duì)應(yīng)的墻壁也會(huì)清除； (24-3)再次進(jìn)入繪制墻壁模式； (24-4)默認(rèn)以剛刪除的墻壁的起點(diǎn)作為繼續(xù)繪制墻壁的起點(diǎn)，單線描圖至觸摸點(diǎn)與被刪除墻壁的重點(diǎn)重合，至此修改完畢。10.如權(quán)利要求4所述的基于雙觸摸屏的三維虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配方法，其特征是，所述步驟(4-2)中選中模型庫(kù)中或二維平面圖中已有的模型對(duì)象進(jìn)行操作的具體過(guò)程如下:(42-1)切換至模型操作模式，打開(kāi)模型庫(kù)，選中要放置在三維虛擬場(chǎng)景中的模型的二維表示圖，拖動(dòng)圖片至模型放置位置； (42-2)長(zhǎng)按二維平面圖中的模型表示圖，待該圖片周?chē)霈F(xiàn)模型調(diào)整面板后，松開(kāi)原選中的圖片，使用面板上對(duì)應(yīng)的命令調(diào)出相應(yīng)子級(jí)面板對(duì)該模型進(jìn)行平移、縮放、旋轉(zhuǎn)操作。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了基于雙觸摸屏的三維虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)裝配系統(tǒng)及方法，二維場(chǎng)景繪制單元，利用虛擬場(chǎng)景二維平面草圖裝配虛擬場(chǎng)景環(huán)境或直接在繪制面板繪制二維虛擬場(chǎng)景；三維場(chǎng)景顯示單元，該單元與二維場(chǎng)景繪制單元的二維場(chǎng)景形成映射，通過(guò)數(shù)字建模的方式搭建虛擬環(huán)境，并在虛擬環(huán)境中繪制三維場(chǎng)景；漫游單元，通過(guò)觸控屏幕在三維窗口的虛擬場(chǎng)景中漫游，觀察虛擬場(chǎng)景裝配效果；三維場(chǎng)景導(dǎo)出單元，用于對(duì)三維場(chǎng)景建模單元中搭建的場(chǎng)景進(jìn)行指定格式的導(dǎo)出。該發(fā)明裝配場(chǎng)景時(shí)的大部分操作都是基于水平的觸摸屏，而三維場(chǎng)景的效果顯示位于豎直的屏幕上，符合人體工學(xué)原理，降低了使用疲勞性，提高了場(chǎng)景裝配效率。
【IPC分類】G06F3/0488, G06T17/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105630378
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510969513
【發(fā)明人】楊承磊, 孫曉雯, 陳瀟瑞, 劉浩, 劉娟, 王亞嫻, 孟祥旭, 劉士軍, 王璐, 王宇
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日