一种AR系统及AR设备

技术领域

本发明涉及AR技术领域，具体为一种AR系统及AR设备。

背景技术

AR系统指的是增强现实系统，它是一种将虚拟信息与真实世界进行融合的技术，通过使用摄像头、显示器、传感器等设备，将虚拟信息叠加在真实世界中，使用户可以看到增强的现实场景。

目前AR系统无法根据不同的应用场景和需求进行选择和使用，以实现高质量的虚拟信息渲染，因此无法让用户亲身感知到自己与虚拟信息的交互结果，从而导致使用人员的交互体验和沉浸感较低，同时目前AR系统不具有多平台支持效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种AR系统及AR设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种AR系统，包括场景扫描模块、信息生成模块和AR渲染模块，所述场景扫描模块将数据传输至信息生成模块，所述信息生成模块将数据传输至AR渲染模块，所述AR渲染模块将数据传输至交互模块，所述交互模块将数据传输至显示模块；

所述场景扫描模块包括空间感知模块、对象感知模块，所述空间感知模块可对AR系统所扫描的环境信息进行感知，所述对象感知模块可对AR系统所扫描的用户信息进行感知；

所述信息生成模块包括特征提取模块、形象提取模块，所述特征提取模块可对扫描的信息特征进行提取，并将提取信息进行数据库对比，形象提取模块可对数据库匹配数据进行提取；

所述AR渲染模块包括渲染引擎模块、跟踪模块、光照模型模块、交互引擎，所述渲染引擎模块具有虚拟信息渲染、光照效果模拟、虚拟信息的动态效果等效果，跟踪模块可对锁定信息进行跟踪锁定，光照模型模块包括Lambertian模型、Phong模型、Blinn-Phong模型、Cook-Torrance模型；

所述交互模块包括交互感应器；

所述显示模块包括APP软件、AP系统设备，APP软件可为AR系统提供使用媒介，AP系统设备可对AP系统提供载体。

优选的，空间感知模块包括传感器、GPS、陀螺仪，所述传感器用于感知和测量环境参数的设备，所述GPS是一种基于卫星定位的导航系统，所述陀螺仪用于测量旋转角速度的设备，用于跟踪设备的旋转姿态，以实现虚拟信息的定位和显示。

优选的，所述信息生成模块包括坐标系匹配模块，所述坐标系匹配模块包括目标位置信息、坐标位置信息，目标位置信息可对扫描或选定的目标位置信息进行定位储存，坐标位置信息可便于使用人员对设备使用时的地理坐标进行观察。

优选的，所述交互感应器包括摄像头、动作追踪模块、交互渲染模块、交互反馈模块，摄像头可对捕捉图像和视频的设备，动作追踪模块是一种用于跟踪用户动作和姿态的设备，交互渲染模块交互渲染模块是一种用于渲染虚拟信息并与用户交互的设备。

一种AR设备，包括上述的AR系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、可以实时捕捉用户的环境，并将虚拟信息融合在环境中显示，根据不同的应用场景和需求进行选择和使用，以实现高质量的虚拟信息渲染，可以让用户感知到自己与虚拟信息的交互结果，以增强AR应用程序的交互体验，可以让用户感知到自己与虚拟信息的交互结果，从而增强交互体验和沉浸感，具有多平台支持效果。

附图说明

图1为本发明的AR系统流程图；

图2为本发明的信息生成模块流程图；

图3为本发明的空间感知模块流程图；

图4为本发明的AR渲染模块流程图；

图5为本发明的交互模块流程图；

图中：1、场景扫描模块；2、信息生成模块；201、特征提取模块；202、形象提取模块；3、AR渲染模块；301、渲染引擎模块；302、跟踪模块；303、光照模型模块；304、交互引擎；4、交互模块；5、显示模块；501、APP软件；502、AR系统设备；6、空间感知模块；601、传感器；602、GPS；603、陀螺仪；7、对象感知模块；8、坐标系匹配模块；801、目标位置信息；802、坐标位置信息；9、交互感应器；901、摄像头；902、动作追踪模块；903、交互渲染模块；904、交互反馈模块。

具体实施方式

下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

实施例一

如图1-5所示，本发明提出的一种AR系统，包括场景扫描模块1、信息生成模块2和AR渲染模块3，场景扫描模块1将数据传输至信息生成模块2，信息生成模块2将数据传输至AR渲染模块3，AR渲染模块3将数据传输至交互模块4，交互模块4将数据传输至显示模块5；

场景扫描模块1包括空间感知模块6、对象感知模块7，空间感知模块6可对AR系统所扫描的环境信息进行感知，对象感知模块7可对AR系统所扫描的用户信息进行感知；

信息生成模块2包括特征提取模块201、形象提取模块202，特征提取模块201可对扫描的信息特征进行提取，并将提取信息进行数据库对比，形象提取模块202可对数据库匹配数据进行提取；

AR渲染模块3包括渲染引擎模块301、跟踪模块302、光照模型模块303、交互引擎304，渲染引擎模块301具有虚拟信息渲染、光照效果模拟、虚拟信息的动态效果等效果，同时渲染引擎模块301具有多平台支持效果，跟踪模块302可对锁定信息进行跟踪锁定，光照模型模块303包括Lambertian模型、Phong模型、Blinn-Phong模型、Cook-Torrance模型，通过以上模型可根据不同的应用场景和需求进行选择和使用，以实现高质量的虚拟信息渲染；

交互模块4包括交互感应器9；

显示模块5包括APP软件501、AP系统设备502，APP软件501可为AR系统提供使用媒介，AP系统设备502可对AP系统提供载体。

进一步地，空间感知模块6包括传感器601、GPS602、陀螺仪603，传感器601用于感知和测量环境参数的设备，用于感知环境参数、感知用户的行为和操作，从而实现虚拟信息的定位和显示，GPS602是一种基于卫星定位的导航系统，可以帮助用户在现实世界中快速准确地定位和识别物体，以实现虚拟信息的定位和显示，陀螺仪603用于测量旋转角速度的设备，用于跟踪设备的旋转姿态，以实现虚拟信息的定位和显示。

进一步地，信息生成模块2包括坐标系匹配模块8，坐标系匹配模块8包括目标位置信息801、坐标位置信息802，目标位置信息801可对扫描或选定的目标位置信息进行定位储存，坐标位置信息802可便于使用人员对设备使用时的地理坐标进行观察。

进一步地，交互感应器9包括摄像头901、动作追踪模块902、交互渲染模块903、交互反馈模块904，摄像头901可对捕捉图像和视频的设备，可以将现实世界中的图像和视频转换成数字信号，以供计算机、微处理器等设备处理和分析例如在AR游戏中，可以通过摄像头实时捕捉用户的环境，并将虚拟信息融合在环境中显示；在AR导航应用中，可以通过摄像头实时捕捉用户的环境，并将虚拟导航信息融合在环境中显示，动作追踪模块902是一种用于跟踪用户动作和姿态的设备，可以将用户的动作和姿态转换成数字信号，以供计算机、微处理器等设备处理和分析，用户可通过动作追踪模块902来与虚拟信息进行交互，交互渲染模块903交互渲染模块是一种用于渲染虚拟信息并与用户交互的设备，可以实时地渲染虚拟信息，并将其与现实世界融合在一起，以实现交互式的AR体验，交互反馈模块904用于向用户提供交互反馈的设备，可以让用户感知到自己与虚拟信息的交互结果，以增强AR应用程序的交互体验，可以让用户感知到自己与虚拟信息的交互结果，从而增强交互体验和沉浸感。

本发明提出的一种AR设备，包括上述的AR系统。

基于实施例一的AR系统及AR设备工作原理是：通过场景扫描模块1中空间感知模块6对AR系统所扫描的环境信息进行感知，同时利用对象感知模块7对AR系统所扫描的用户信息进行感知，通过数据网络将感知信息传输至特征提取模块201对扫描的信息特征进行提取，并将提取信息进行数据库对比，同时利用形象提取模块202对数据库匹配数据进行提取，利用渲染引擎模块301对虚拟信息渲染、光照效果模拟、虚拟信息的动态效果进行渲染生产，同时利用跟踪模块302对锁定信息进行跟踪锁定，通过光照模型模块303包括Lambertian模型、Phong模型、Blinn-Phong模型、Cook-Torrance模型以上模型根据不同的应用场景和需求进行选择和使用，以实现高质量的虚拟信息渲染，通过摄像头901对捕捉图像和视频的设备，从而将现实世界中的图像和视频转换成数字信号，以供计算机、微处理器等设备处理和分析例如在AR游戏中，通过摄像头实时捕捉用户的环境，并将虚拟信息融合在环境中显示，利用动作追踪模块902跟踪用户动作和姿态的设备，从而将用户的动作和姿态转换成数字信号，以供计算机、微处理器等设备处理和分析，用户可通过动作追踪模块902来与虚拟信息进行交互，通过交互渲染模块903实时地渲染虚拟信息，并将其与现实世界融合在一起，以实现交互式的AR体验，通过交互反馈模块904用于向用户提供交互反馈的设备，可以让用户感知到自己与虚拟信息的交互结果，以增强AR应用程序的交互体验，可以让用户感知到自己与虚拟信息的交互结果，从而增强交互体验和沉浸感，通过数据网络将所生成的数据通过显示模块5中的APP软件501或AR系统设备502进行显示，以便于使用人员进行互动。

上述具体实施例仅仅是本发明的几种优选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。