[发明专利]一种虚拟现实系统中三维环境地图的可视化方法

说明书

本发明公开一种虚拟现实系统中三维环境地图的可视化方法，步骤包括：S1.实时采集控制目标所处环境的实景环境数据；S2.根据实时采集的实景环境数据构建对应的三维环境地图；S3.每隔指定周期数获取三维环境地图更新的增量数据，得到增量地图数据；S4.实时将获取的增量地图数据传输至控制端，并在虚拟现实系统中进行显示以实现可视化。本发明能够在虚拟现实系统中实现三维环境地图的可视化，且具有实现方法简单、实现成本低、所需通信带宽小、应用环境灵活以及实现效果好等优点。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种虚拟现实系统中三维环境地图的可视化方法。

背景技术

在如救援、高危作业等各领域中广泛应用有虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术，即通过操作人员在远端遥控机器人执行各种操作，操作人员仅需根据机器人所处的实时环境控制机器人，而无需操作人员现场进行操作，执行效率以及安全性能高。操作人员在远端遥控过程中，由于无法直接获取机器人环境信息，需要通过网络数据传输实时获取机器人环境信息，以控制机器人执行相应动作。

为实现机器人环境信息的可视化，目前主要采用以下几种方式：

1）通过网络传输获取实时环境视频数据，直接利用液晶显示屏等显示设备将环境视频数据进行显示，以为操作人员提供机器人环境信息。直接利用显示设备显示机器人环境视频，操作人员在第三视角下的临场感不强，而通常机器人所处环境网络带宽有限，直接通过网络传输环境视频给显示设备，数据量大及所需的网络传输带宽大，且传回的视频流经常会存在延时和丢包现象，不仅增加操作人员的操作难度，还容易使操作人员疲劳；

2）直接使用图形函数进行绘制，即使用图形函数直接绘制出实景图像，实景的复杂程度一般比较高，其包括有大量的不规则曲面，用于函数绘制的参数选择难度大，难以绘制出准确的实景图像；

3）使用第三方建模软件对环境进行建模，导出模型后进行显示，但该方式必须基于环境信息进行建模，建模过程实现复杂，且应用环境受限，只能适用于场景已知的应用中，对于未知环境的应用则不能适用；

4）使用特定的设备依靠非接触的视觉技术来自动生成的方式。该类方式通常必须需要依赖于特定设备及处理方法来实现，实现过程复杂、实现成本高，且通常传输数据量依然较大，不能满足通信带宽要求严格应用场合的需求。

中国专利申请CN106131493A公开一种基于虚拟现实远端临场智能消防机器人的体感控制系统，其中就是由头戴式现实模块接收机器人采集到的现场视频图像进行3D视觉显示，使得操作人员可以获取到现场机器人的现场视频图像，但是直接获取现场视频图像进行3D视觉显示，一方面需要复杂的视觉算法实现图像3D视频显示；另一方面，现场视频图像数据量大，对现场视频图像数据进行传输时即需要较宽的网络通信带宽。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够在虚拟现实系统中实现三维环境地图的可视化，且具有实现方法简单、实现成本低、所需通信带宽小、应用环境灵活以及实现效果好的虚拟现实系统中三维环境地图的可视化方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种虚拟现实系统中三维环境地图的可视化方法，步骤包括：

S1. 实时采集控制目标所处环境的实景环境数据；

S2. 根据实时采集的所述实景环境数据构建对应的三维环境地图；

S3. 每隔指定周期数获取所述三维环境地图更新的增量数据，得到增量地图数据；

S4. 实时将获取的所述增量地图数据传输至控制端，并在虚拟现实系统中进行显示以实现可视化。