[发明专利]三维场景在线全景展示、沉浸式漫游、人机互动的实现方法及系统

权利要求书

1.一种三维数字空间模型在线全景展示、沉浸式漫游、人机互动网络系统，其特征在于，它包括：

互联网终端，用来实现WEB服务接入；

Internet互联网，负责连接终端与展示漫游系统；

三维虚拟空间在线360°全景展示与漫游系统，该网络包括防火墙，提供展示与漫游系统的网络安全保护，防止来自外部的网络攻击；前端负载均衡服务器，提供HTTP请求的负载均衡调度和失效转移工作；前端WEB服务器组，提供基本网站展示层服务；前端流媒体服务器组，提供RTMP流媒体展示层服务；后端应用服务器组，负责前端发出的应用层业务请求；数据安全与鉴权服务器,负责整个系统的数据安全和业务鉴权认证服务；数据库服务器组,为系统提供统一的结构化数据存储服务，并构建安全、健壮的数据库存储集群；文件服务器组，提供非关系数据的高效存储，降低数据库负荷；监控及网管服务器,负责统一的各节点性能监控和管理；

内部交换网络，负责安全高速连接展示漫游系统与渲染系统；

三维图形渲染系统，包括防火墙，提供渲染系统的网络安全保护；渲染接口服务器，提供渲染服务接口。

2.一种三维数字空间模型在线全景展示、沉浸式漫游、人机互动网络系统，其特征在于，它包括：

展示层，包括展示与漫游UI模块、内容管理UI模块、网络通讯模块、并提供标准流媒体通讯协议；

业务层，包括360°全景展示与漫游服务接口，对外提供统一的服务调用接口；负载均衡模块，负责请求的负载均衡调度和失效转移工作；应用业务调度模块，按类型分发不同的事务；内容录入业务模块，负责内容录入相关业务逻辑；展示漫游业务模块，负责展示与漫游相关业务逻辑；3D场景管理模块，复杂组织场景与镜头的关系；内容互动管理模块，复杂组织场景与互动点的关系，提供2D-3D映射功能；流媒体处理模块，提供流媒体压缩与传输功能；监控与网管模块，负责统一的各节点性能监控和管理；

渲染层，包括三维场景照片级渲染公共服务接口，为业务层提供渲染服务；

数据层，包括数据安全与鉴权模块，负责整个系统的数据安全和业务鉴权的认证；分布式存储系统，负责存储关系型数据；分布式数据库系统，负责存储非关系型数据。

3.一种三维数字空间模型在线全景展示、沉浸式漫游、人机互动的实现方法，其特征在于：基于球形投影的“三维场景——两维图像”映射算法，将深度的三维空间信息描述在两维全景图像及附带的描述文件中，并在基本的全景展示基础上，扩展深度计算、坐标计算，实现沉浸式漫游和人机互动。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述全景展示与沉浸式漫游，是基于光线追踪的目标选择、地面行走、渐进式的镜头切换。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述全景展示，包括3D场景、旋转相机、全景图、互动目标；在3D场景中某固定位置，设置一旋转相机，进行360°旋转渲染，获得一张全景图，并根据映射算法将互动目标标记在全景图上，采用专用的播放程序读取全景图，按照物理真实效果展现在用户界面上。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述沉浸式漫游，包括入口观察点、当前观察点、当前邻接观察点、漫游路线；场景管理模块可分析房间和门的位置，自动生成若干观察点，并在这些观察点上进行全景图渲染和展示，浏览者可从入口观察点开始，按照邻接关系切换观察的位置，形成漫游效果。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述人机互动，包括全景图、场景、互动目标、在线互动内容；对全景图的特定区域、场景中的特定目标，标记互动目标序号，并按序号关联到对应的在线互动内容网页上，形成快速链接。