[发明专利]具有远程交互功能的全息投影辅助教学方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种具有远程交互功能的全息投影辅助教学方法、装置及系统。所述方法包括：操作数据模型进行移动，读取鼠标动作获取鼠标横纵坐标的偏移信息与点按信息；将所述鼠标横纵坐标的偏移信息与点按信息转化为所述模型图像的四个面的旋转信息；根据所述旋转信息将所述模型图像的四个面进行坐标变换，生成变换后的所述数据模型的坐标信息；将所述数据模型的坐标信息转换为屏幕显示窗口坐标信息，并对变换后的所述数据模型的四个面依次进行渲染，生成所述数据模型的全息投影。本发明创造性的提出一种能够使用户可以操作数据模型进行旋转、伸缩、移动模型等操作，实现了3D模型与用户的交互功能。

技术领域

本发明涉及全息投影技术领域，特别是指一种具有远程交互功能的全息投影辅助教学方法、装置及系统。

背景技术

裸眼3D显示投影技术在近几年来获得了广泛的关注，其目标是使观察者在不佩戴任何辅助设备的情况下，直接使用裸眼观察到与现实中物体近乎一致的三维图像。目前在校园课堂中，尤其是在各高校，在数学、物理、机械等需要三维图形理解的课程中，学生可以通过对模型的观察感受三维模型的特点。现有的技术中的3D投影主要是在设备上直接播放制作完毕的视频，因此只能实现通过视频播放展示三维模型，而无法自由地控制投影方向和光影效果，即无法直接操作模型进行旋转、伸缩、移动等操作，没有任何的可定制性，更谈不上与用户的交互。因此该技术应用领域比较狭窄，不能自主地从各个方向展示教学模型的状况与细节。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种具有远程交互功能的全息投影辅助教学方法、装置及系统，使用可定制的模型、易于操作的用户界面，实现三维图形的展示，用户可以方便地旋转、伸缩、移动模型，理解展示模型的每一个细节。

基于上述目的本发明提供的一种具有远程交互功能的全息投影辅助教学方法，包括：

操作数据模型进行移动，读取鼠标动作获取鼠标横纵坐标的偏移信息与点按信息；

将所述鼠标横纵坐标的偏移信息与点按信息转化为所述模型图像的四个面的旋转信息；

根据所述旋转信息将所述模型图像的四个面进行坐标变换，生成变换后的所述数据模型的坐标信息；

将所述数据模型的坐标信息转换为屏幕显示窗口坐标信息，并对变换后的所述数据模型的四个面依次进行渲染，生成所述数据模型的全息投影。

进一步，所述操作所述数据模型进行移动之前，还包括：

获取数据模型的模型数据文件以及纹理数据文件，根据所述纹理数据文件以及所述模型数据文件对所述数据模型进行渲染，得到渲染后的模型图像，将所述模型图像的四个面分别显示生成所述数据模型的初始全息投影。

进一步，所述获取数据模型的模型数据文件以及纹理数据文件包括：

读取所述模型数据文件的路径，读取与所述模型数据文件对应的所述纹理数据文件并打开；

将所述模型数据文件中的每一个模型点作为三元数组保存在模型数据结构中，针对每个所述模型点获取对应的所述纹理数据文件，用与所述模型点相同的索引号保存所述纹理数据文件，并用指针数据保存所述模型数据文件的地址信息。

进一步，获取所述鼠标横纵坐标的偏移信息过程包括：

获取鼠标移动的x轴坐标之差a(t)₁、y轴坐标之差a(t)₂；

根据鼠标移动的x轴坐标之差a(t)₁、y轴坐标之差a(t)₂，计算鼠标真实速度的x轴分量y轴分量其中：