[发明专利]用于在施工现场生成自适应投射现实的方法和系统

说明书

本文提供了一种用于在动态变化的施工现场上投射自适应增强现实内容的方法和系统。该系统可以包括：捕获设备，其包括被配置为捕获场景的3D图像的至少一个传感器；计算机处理器，其被配置为：基于所述捕获的3D图像，生成所述场景内的表面的3D模型；以及获得与将在所述场景中被建造的建筑物相关联的施工方案；基于以下项生成可投影视觉内容：基于施工方案的期望施工状态和基于所述场景内的所述表面的3D模型的当前施工状态；以及投影仪，其被配置为将所述可投影视觉内容投射到所述场景内的所述表面上，其中，所述捕获设备、所述计算机处理器和所述投影仪被配置为重复它们的操作并更新所述可投影视觉内容。

发明领域

本发明总体上涉及自适应投射现实领域，且更具体地说，涉及用于动态变化场景的自适应投射现实。

发明背景

典型的施工过程包括两个主要阶段，即设计阶段和建造阶段。在设计阶段，建筑师通常规划结构的布局和组成，并可能提出施工时间表或进度表。在建造阶段，承包商可能由建造者团队协助来实施建筑方案，且从而根据提供的规范和进度表建造该结构。

为了确保最终的结构与建筑方案尽可能紧密地匹配，建造阶段通常非常缓慢，并且可能需要多个测量员定期地评估和测量结构以避免方案差异的出现或延续。这通常是重要的，因为如果出现重大的非预期的方案差异，在建造周期的后期纠正结构的机会可能是有限的。特别是，某些级别的方案差异会妨碍结构的完整性，而且另外需要进行实质性的修改、大修或甚至重建。在某些情况下，特别是在有严格的时间表或预算的情况下，纠正方案差异可能过于昂贵或耗时，而且另外会导致施工工程完工晚、超出预算和/或保持未完成。

为了提高建造准确度和效率，通常在建造工程期间采用许多已知的电子设备，例如激光测距仪和三维(3D)重建工具。然而，这些电子设备很笨重且有时难以使用，而且通常解决的是结构的局部方面，而不是宏观方面。在已经将施工作为整体进行隔离的情况下进行了建造优化或重组的情况下，未对准问题在建造周期的后期出现的可能性增加。因此，本发明的一个目的是提出一种用于在施工工程中提高建造准确度和效率的手段。本发明的另一个目的是提出一种用于在动态建造环境中宏观评估建造差异并自适应地提高建造质量的手段。

本发明概述

本发明的一些实施例提供了一种用于在动态变化的施工现场上投射自适应增强现实内容的系统。该系统可以包括：捕获设备，其包括被配置为捕获场景的3D图像的至少一个传感器；计算机处理器，其被配置为：基于所述捕获的3D图像，生成所述场景内的表面的3D模型；以及获得与将在所述场景中建造的建筑物相关联的施工方案；基于以下内容生成可投影视觉内容：基于施工方案的期望施工状态和基于所述场景内的所述表面的3D模型的当前施工状态；以及投影仪，其被配置为将所述可投影视觉内容投射到所述场景内的所述表面上，其中，所述捕获设备、所述计算机处理器和所述投影仪被配置为重复它们的操作并更新所述可投影视觉内容。

本发明的可选实施例提供了一种用于在动态变化的施工现场上投射自适应增强现实内容的方法。该方法可以包括：使用捕获设备捕获场景的3D图像；基于所述场景的所述3D图像，生成所述场景内的表面的3D模型；获得与将在所述场景中建造的建筑物相关联的施工方案；基于以下内容生成可投影视觉内容：基于施工方案的期望施工状态；以及，基于所述场景内的所述表面的3D模型的当前施工状态；以及将所述可投影视觉内容投射到所述场景内的所述表面上，其中，所述捕获步骤、所述获得步骤、所述生成步骤和所述投影步骤被重复以更新所述可投影视觉内容。

本发明的这些特征和其他特征在以下描述中被详细阐述。

附图简述

为更好地理解本发明，并为了示出如何可以实现本发明，仅以举例的方式参照附图，附图中类似的标记表示相对应的元素或部分。在附图中：

图1是示出根据本发明的实施例的非限制性系统布置的高层次图。

图2是示出根据本发明的实施例的示例性实现周期的高层次图。