[发明专利]一种虚拟展厅中视图路径的规划方法

说明书

本发明提出了一种虚拟展厅中视图路径的规划方法，包括以下步骤：(1)三维场景二维化；(2)建立三维障碍物膨胀模型；(3)将起始点、目标点和多边形障碍物的各顶点进行组合连接。优选的，步骤(3)中可采用Dijkstra算法、蚁群算法或遗传算法来求两点之间最短路径。本发明规划方法增强了算法全局搜索能力，加快算法收敛速度，缩短搜索路径长度，改善搜索路径质量；应用本发明可以很好地解决摄像机的自动导航功能，让参观展厅的人员能够在最短的时间内参观完展厅。

技术领域

本发明属于路径规划技术领域，具体涉及一种虚拟展厅中视图路径的规划方法。

背景技术

虚拟展厅具有信息容量大、多向演示、模拟生动、身临其境等优势，被广泛应用于展示、宣传、教育等领域。然而，目前的虚拟展厅中对于视图路径的选取，具有算法收敛速度慢、搜索路径长度长、规划较难等缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种虚拟展厅中视图路径的规划方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种虚拟展厅中视图路径的规划方法，包括：

(1)三维场景二维化：系统中坐标系为右手坐标系，z轴竖直向上，x轴水平向右，y轴垂直指向屏幕里侧。在摄像机漫游的过程中，忽略整个场景的z坐标系，即忽略向上高度，将场景投影于二维平面xoy上；

(2)建立三维障碍物膨胀模型：将xoy平面分割成方形小单元，借用栅格法的思想，单元内若全部包含障碍物，称为障碍物栅格；若不包含障碍物，称为自由栅格；若部分包含障碍则称为混合栅格；

(3)将起始点、目标点和多边形障碍物的各顶点进行组合连接：这些直线均不与障碍物相交，形成了可视图，把问题转化为求图中两点的最短路径问题。

进一步的，步骤(3)中可采用Dijkstra算法、蚁群算法或遗传算法来求两点之间最短路径。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明规划方法增强了算法全局搜索能力，加快算法收敛速度，缩短搜索路径长度，改善搜索路径质量；应用本发明可以很好地解决摄像机的自动导航功能，让参观展厅的人员能够在最短的时间内参观完展厅，展馆过程相机移动平滑、稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的处理流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

系统加载展厅模型后，用户通过UI和键盘操控配置展板、展台位置和内容以及展厅运行参数，如图1所示。根据展品位置，在展品前一段距离等高处确定为目的摄像机位置，摄像机观察点为展品位置，并保存到XML文件中。根据可视图法将相机位置节点保存到相机路径列表中，在进行自动展览时，相机将按照该指定路径漫游。然后进行如下步骤：

(1)三维场景二维化：系统中坐标系为右手坐标系，z轴竖直向上，x轴水平向右，y轴垂直指向屏幕里侧。在摄像机漫游的过程中，忽略整个场景的z坐标系，即忽略向上高度，将场景投影于二维平面xoy上；

(2)建立三维障碍物膨胀模型：将xoy平面分割成方形小单元，借用栅格法的思想，单元内若全部包含障碍物，称为障碍物栅格；若不包含障碍物，称为自由栅格；若部分包含障碍则称为混合栅格；