[发明专利]一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法

权利要求书

1.一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法，其特征在于：包括步骤：

Q1、在虚拟模型与实际物体上，分别标定不共面的四个标定点，虚拟模型上标定点的位置与实际物体上标定点的位置一一对应；

Q2、假设虚拟模型的中心点坐标记为(0,0,0)，虚拟模型上的4个标定点分别记为Am，Bm，Cm，Dm，这四个点的坐标信息都为已知，记Am的坐标信息为：(xAm，yAm，zAm)，同理，记Bm，Cm，Dm的坐标信息分别为：(xBm，yBm，zBm)、(xCm，yCm，zCm)、(xDm，yDm，zDm)；依次定位实际物体的4个标定点的空间坐标，分别记为(xAo，yAo，zAo)、(xBo，yBo，zBo)、(xCo，yCo，zCo)、(xDo，yDo，zDo)；

Q3、虚拟模型和实际物体的姿态用up和forward向量表示，构建一个右手坐标系，该右手坐标系确定虚拟模型的上方、前方、左方的方向，表示虚拟模型的姿态，初始状态下，虚拟模型的up向量为(0,0,1)，forward向量为(1,0,0)，计算向量AmBm、AmCm、AmDm，由于Am，Bm，Cm，Dm四个点不共面，AmBm、AmCm、AmDm这三个向量构成一个非直角坐标系，此时存在一组且仅有一组系数a、b、c满足：a*AmBm+b*AmCm+c*AmDm＝up；同理，存在一组且仅有一组系数d、e、f满足：d*AmBm+e*AmCm+f*AmDm＝forward；

Q4、计算实际物体向量AoBo、AoCo、AoDo，计算a*AoBo+b*AoCo+c*AoDo＝upo和d*AoBo+e*AoCo+f*AoDo＝forwardo；

Q5、把虚拟模型进行旋转，使虚拟模型和实际物体姿态相同。

2.根据权利要求1所述的一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法，其特征在于：在所述实际物体上标定点的方式为：在实际物体上粘贴事先制好的易于识别的图像。

3.根据权利要求2所述的一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法，其特征在于：所述易于识别的图像不限制图像的形式。

4.根据权利要求3所述的一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法，其特征在于：所述易于识别的图像通过混合现实设备采集。

5.根据权利要求4所述的一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法，其特征在于：所述混合现实设备为微软公司生产的HoloLens混合现实眼镜。