基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法及装置

    技术2025-02-04  54


    本发明涉及虚拟现实,尤其涉及一种基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法及装置。


    背景技术:

    1、“全景视频+vr蛋椅”交互技术是近年来在农业文化与创意产业中不断发展的技术代表,该技术可将农业场景、典型农业景观等在虚拟现实(virtual reality,vr)设备中真实还原,丰富农业园区感官度。

    2、目前的全景视频漫游交互技术,对于搭载的vr蛋椅硬件设备的运动动作的设计较为复杂,设计难度大,且动作模拟不够真实,使得用户体验下降。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法及装置,用以解决现有技术中全景视频漫游交互存在的用户体验差的技术问题。

    2、第一方面,本发明提供一种基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法,包括如下步骤。

    3、通过在三维仿真平台中对无人机实体进行几何孪生映射,获取无人机数字孪生模型;

    4、基于所述无人机实体飞行的历史姿态数据驱动所述无人机数字孪生模型进行姿态调整及运动,获得仿真数据;

    5、基于所述仿真数据生成控制指令,并基于所述控制指令驱动vr蛋椅进行运动变换。

    6、在一些实施例中,所述基于所述无人机实体飞行的历史姿态数据驱动所述无人机数字孪生模型进行姿态调整及运动,获得仿真数据,包括:

    7、将无人机实体飞行的全景视频和保存历史姿态数据的纯文本文件导入至三维仿真平台中,并将所述无人机数字孪生模型导入至三维仿真平台中;

    8、利用插件程序对所述历史姿态数据进行读取和解析,并利用解析后的数据驱动所述无人机数字孪生模型进行姿态调整及运动,获得仿真数据。

    9、在一些实施例中,所述插件程序挂载于所述无人机数字孪生模型上,且所述插件程序集成网络通信模块和串口通信模块;所述网络通信模块用于将传感器数据转换为基于通信协议的报文;所述串口通信模块用于进行数据类型的转换。

    10、在一些实施例中,所述仿真数据包括速度、加速度、位置、滚转角和俯仰角。

    11、在一些实施例中,所述基于所述控制指令驱动vr蛋椅进行运动变换,包括:

    12、基于所述控制指令驱动六自由度转台的六个推杆运动;所述六自由度转台固定于所述vr蛋椅底部,用于驱动所述vr蛋椅进行六个自由度的运动;所述六个自由度的运动是对所述无人机实体的运动状态同步模拟仿真的运动。

    13、在一些实施例中,所述六个自由度的运动指三种平移运动和绕三个坐标轴的转动,包括升降、震动、俯仰和偏航,分别对应所述无人机数字孪生模型的升降、滚动、俯仰和偏航。

    14、在一些实施例中,所述方法还包括:

    15、通过传感器采集无人机实体飞行的历史姿态数据;

    16、将所述历史姿态数据保存为纯文本文件。

    17、第二方面,本发明提供一种基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互装置,包括如下模块。

    18、第一获取模块,用于通过在三维仿真平台中对无人机实体进行几何孪生映射,获取无人机数字孪生模型;

    19、第二获取模块,用于基于所述无人机实体飞行的历史姿态数据驱动所述无人机数字孪生模型进行姿态调整及运动,获得仿真数据;

    20、驱动模块,用于基于所述仿真数据生成控制指令,并基于所述控制指令驱动vr蛋椅进行运动变换。

    21、第三方面,本发明提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述第一方面所述的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法。

    22、第四方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法。

    23、第五方面,本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法。

    24、本发明提供的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法及装置,通过在三维仿真平台中对无人机实体进行几何孪生映射,获取无人机数字孪生模型,基于无人机实体飞行的历史姿态数据驱动无人机数字孪生模型进行姿态调整及运动,获得仿真数据,然后基于该仿真数据生成控制指令,并基于控制指令驱动vr蛋椅进行运动变换。基于数字孪生技术获取仿真数据,并基于仿真数据驱动vr蛋椅进行运动变换来同步模拟无人机多种飞行姿态,操作简单,能够高效逼真地实时模拟无人机视角变换的运动过程,进而驱动蛋椅发生姿态变换,提升了用户体验。



    技术特征:

    1.一种基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法,其特征在于,所述基于所述无人机实体飞行的历史姿态数据驱动所述无人机数字孪生模型进行姿态调整及运动,获得仿真数据,包括:

    3.根据权利要求2所述的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法,其特征在于,所述插件程序挂载于所述无人机数字孪生模型上,且所述插件程序集成网络通信模块和串口通信模块;所述网络通信模块用于将传感器数据转换为基于通信协议的报文;所述串口通信模块用于进行数据类型的转换。

    4.根据权利要求2所述的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法,其特征在于,所述仿真数据包括速度、加速度、位置、滚转角和俯仰角。

    5.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法,其特征在于,所述基于所述控制指令驱动vr蛋椅进行运动变换,包括:

    6.根据权利要求5所述的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法,其特征在于,所述六个自由度的运动指三种平移运动和绕三个坐标轴的转动,包括升降、震动、俯仰和偏航,分别对应所述无人机数字孪生模型的升降、滚动、俯仰和偏航。

    7.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法,其特征在于,所述方法还包括:

    8.一种基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互装置,其特征在于,包括:

    9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法。

    10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法。


    技术总结
    本发明提供一种基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法及装置。该基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法包括:通过在三维仿真平台中对无人机实体进行几何孪生映射,获取无人机数字孪生模型;基于所述无人机实体飞行的历史姿态数据驱动所述无人机数字孪生模型进行姿态调整及运动,获得仿真数据;基于所述仿真数据生成控制指令,并基于所述控制指令驱动VR蛋椅进行运动变换。本发明提供的基于数字孪生技术驱动的全景视频漫游交互方法及装置,基于数字孪生技术获取仿真数据,并基于仿真数据驱动VR蛋椅进行运动变换来同步模拟无人机多种飞行姿态,操作简单,飞行姿态模拟效果逼真,提升了用户体验。

    技术研发人员:赵鹏飞,王维,韩沫,刘海,刘行易,张权,赵怡梦,张文耀,王靖琅
    受保护的技术使用者:北京市农林科学院信息技术研究中心
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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