高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互方法及系統的製作方法

2023-10-29 03:30:07 2

專利名稱：：高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互方法及系統的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種虛擬漫遊交互展示技術，尤其涉及一種高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互方法。
背景技術：
：很多人喜歡旅遊，在遊玩中人們可以放鬆心情，陶冶情操，交識朋友，但是由於時間、地域、經濟、體力等因素，很多人的旅遊願望無法實現。隨著網絡的發展，虛擬旅遊為人們提供了一種新的旅遊方式。大多數虛擬旅遊系統只是通過一些文字、圖片或者視頻來介紹旅遊景點的一些相關信息，並且缺乏交互性，使用者難以享受那些在實際旅遊過程中所能獲得的視覺享受和互動樂趣。
發明內容本發明提供了一種高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互方法，一方面通過利用高真實感圖像進行渲染，極大的加強了用戶的沉浸感；另一方面，用戶交互單元將訪問同一網址的當前用戶顯示出來，使有著同一旅遊興趣的用戶即時聊天，大大加強了用戶的交互感。一種高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互方法，包括(1)伺服器端從文件庫中預讀部分文件存放於緩存中；文件庫中存放有可供客戶瀏覽的場景圖片等信息。(2)同時訪問伺服器的若干客戶端通過各自觸發的交互事件向伺服器端發送瀏覽請求命令，伺服器端根據觸發交互事件的時間順序，依次對每一個請求命令進行接收、解析命令並判斷緩存中是否存在相應文件，若有，則直接將其進行壓縮發送至所有客戶端；若無，則從資料庫中讀取文件，然後進行壓縮，發送至所有客戶端；(3)所有客戶端依次對接收到的壓縮的文件進行解碼，對解碼後的文件進行渲染，渲染生成圖像數據存放於圖像數據緩存中並顯示給用戶。步驟(3)中，無論當前用戶觸發的是何種交互事件，即無論其要求瀏覽哪個場景，伺服器端都會將同時訪問該伺服器所有客戶觸發的交互事件所對應的文件發送至當前用戶，當前用戶所瀏覽到的信息既有自己要求瀏覽的，也有其他用戶要求瀏覽的。包括其他用戶是否在線等信息都是透明的。步驟(3)中客戶端將圖像數據顯示給所有用戶的同時，也顯示該圖像數據是由哪個客戶端發起的請求。這樣的話用戶端既可以瀏覽其他用戶端請求的圖像數據，也可以知道所瀏覽的圖像數據是由哪個客戶端發起的請求。任意一個客戶端登錄或登出伺服器端時，伺服器端均將其登錄或登出狀態通知所以其他客戶端。為了實現本發明方法，本發明還提供了一種高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互系統，包括通過網絡傳輸單元進行交互的伺服器端和客戶端；所述的伺服器端設有文件管理單元，用於根據客戶端發送的瀏覽請求讀取要求瀏覽的文件；圖像編碼器，用於對文件管理單元讀取的文件進行壓縮；數據管理單元，用於統計客戶端個數以及客戶端發送的信息的數目；交互信息管理單元，用於接收、協調管理各客戶端的交互請求，將壓縮後的文件通過網絡傳輸單元發送至客戶端；所述的客戶端設有用戶交互單元，用於向伺服器端發出瀏覽請求，以及接受伺服器的發送的文件；圖像解碼器，用於對伺服器的發送的文件進行解碼；三維渲染引擎單元，用於對解碼後的文件進行渲染，渲染後通過用戶界面進行顯7J\ο客戶端通過網絡傳輸單元向伺服器端發送瀏覽請求，伺服器端接收請求命令後，由文件管理單元讀取要求瀏覽的文件，經圖像編碼器壓縮通過網絡傳輸單元發送給客戶端，客戶端經圖像解碼單元對壓縮圖像數據進行解碼，經三維渲染引擎單元渲染，通過用戶界面進行顯示，用戶交互單元接收交互事件，向伺服器端發送交互請求，伺服器端的交互信息管理單元接受交互請求，協調管理各客戶端的交互請求。其中，所述的圖像解碼器設有RLE編碼器；所述的數據管理單元統計客戶的個數和所有客戶端發送的信息的數目，並顯示出來；所述的交互信息管理單元單元負責伺服器端與客戶端、客戶端之間的數據通訊，客戶端之間的數據通信通過伺服器中轉，如當其中一個客戶端上下線時，該客戶端通知伺服器端，伺服器端再將消息通知其他客戶端；所述的三維渲染引擎單元具有監聽功能，可以根據伺服器端發來的信息添加或者刪除模型信息；所述的文件管理單元和三維渲染引擎單元均採用了緩存方式，節省了內存消耗，同時也避免了重複渲染。本發明通過利用高真實感圖像進行渲染，為使用者提供了高真實感的畫面，通過設置用戶交互單元，使訪問同一網址的用戶都以三維人物的形式顯示出來，這些用戶往往有著相同的旅遊興趣，通過系統提供的在線聊天功能和交互模式，這些用戶可以進一步進行交流，實時表達自己對旅遊景點的看法或者經驗，進而方便的組織有共同想法的用戶到實地景點旅遊，極大的提高了虛擬旅遊的互動性，使用戶得以完全沉浸在旅遊的樂趣當中。另外，整個系統的構架是分單元設計的，做到單元內的高內聚和單元間的低耦合性，各個單元功能分工相對獨立。系統中可以方便的加載和去除某些功能單元，具有高度的可配置性。圖1為本發明高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互系統的結構框圖。具體實施例方式如圖1所示，本發明高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互系統包括通過網絡傳輸單元交互的伺服器端和客戶端，伺服器端設有數據管理單元、文件管理單元、交互信息管理單元、圖像編碼器，客戶端設有網絡傳輸單元、三維渲染引擎單元、圖像解碼器和用戶交互單元，客戶端通過網絡傳輸單元向伺服器端發送瀏覽請求，伺服器端接收請求命令後，由文件管理單元讀取要求瀏覽的文件，經圖像編碼器通過網絡傳輸單元發送給客戶端，客戶端經圖像解碼器對壓縮圖像數據進行解碼，經三維渲染引擎單元渲染，通過用戶界面進行顯示，用戶交互單元接收交互事件，向伺服器端發送交互請求，伺服器端的交互信息管理單元接受交互請求，協調管理各客戶端的交互請求。文件管理單元在系統接收到用戶瀏覽某個文件的請求時，該單元負責從文件庫讀取相應的文件，由於該單元包含的I/O操作是提高系統響應速度的瓶頸，因此在該單元採用預讀取並緩存部分文件的機制來進行優化。伺服器端負責和多個客戶端相連結，並和每個客戶端之間進行數據的傳輸。無論當前用戶觸發的是何種交互事件，伺服器端都會將同時訪問該伺服器所有客戶觸發的交互事件所對應的文件發送至當前用戶，當前用戶所瀏覽到的信息既有自己要求瀏覽的，也有其他用戶要求瀏覽的。包括其他用戶是否在線等信息都是透明的。伺服器端同時統計客戶的個數和所有客戶端發送的信息的數目，並顯示出來。當接收到客戶端發送的信息時，如用戶上下線，用戶打開關閉某個網頁等，伺服器端將這些信息顯示在一個列表框中，並根據客戶機的狀態實時發布一些信息。同時還要把接收到的某一個客戶端的信息發送給所有其他的客戶端車工程序，實現網絡信息同步。資料庫採用SQLServer2000，數據字典如下表所示Users表tableseeoriginaldocumentpage5圖像解碼器將數據量較大的高範圍圖像信息採用RLE壓縮機制進行壓縮處理，得到適合網絡傳輸的數據格式以發送到客戶端進行渲染。三維渲染引擎單元，將讀入內存的三維人物模型文件和經圖像解碼器解壓後的高範圍圖像文件進行解析並生成能夠直接進行渲染工作的場景數據，目前渲染引擎兼容VRML格式標準的模型文件。該單元在接收到客戶端發送來的用戶請求後根據用戶瀏覽的視角和距離等信息渲染生成高真實感圖像數據。為了提高系統效率，還對用戶訪問過的某些視角的圖像數據進行緩存便於重複訪問。網絡傳輸單元，負責系統內伺服器端和客戶端間的數據通信，包括用戶交互數據和顯示的圖像信息。該單元需要配合圖像壓縮單元以實現漸進式圖像數據傳輸模式，能夠傳送該壓縮方案中的流數據。同時具有根據網絡延遲和用戶交互頻率決定數據傳輸的策略(數據傳輸的順序和放棄傳輸)。用戶交互單元監聽用戶的交互事件(包括視點的移動、三維虛擬人物的交互動作)以及來自伺服器端的新的交互事件，生成相應的請求數據發送到三維渲染引擎單元。三維渲染引擎單元判斷請求的視點對應的渲染結果圖像是否存在於圖像數據緩存中以及是否有新的網絡人物出現，以決定是否重新進行渲染。該單元還負責在客戶端對用戶訪問過的一定數量的圖像數據保存作為緩存一定程度上避免數據的重複處理和傳輸。客戶端採用IEBHO插件，用戶交互單元負責接收IEBHO監控到的用戶瀏覽的網址信息，並發送給伺服器端；接受伺服器端發送過來的通知。同時將相同網址的用戶信息以及相關的三維人物模型發送給客戶端。當客戶端接收到服務武器端發送過來的某用戶關閉某個網頁的通知時，關閉對應的用戶。用戶雙擊化身可彈出聊天對話框實時聊天。IEBHO負責實時監控IE動作，如用戶打開、關閉網頁等，並以消息的形式將相關信息發送給用戶交互單元，用戶交互單元將這些用戶交互事件通過網絡通信單元發送給伺服器端，伺服器端負責管理這些信息，反饋給客戶端，使訪問同一網址的客戶端均以三維人物的形式被渲染出來，通過文字、聲音等手段實現漫遊交互。權利要求一種高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)伺服器端從文件庫中預讀部分文件存放於緩存中；(2)同時訪問伺服器的若干客戶端通過各自觸發的交互事件向伺服器端發送瀏覽請求命令，伺服器端根據觸發交互事件的時間順序，依次對每一個請求命令進行接收、解析命令並判斷緩存中是否存在相應文件，若有，則直接將其進行壓縮發送至所有客戶端；若無，則從資料庫中讀取文件，然後進行壓縮，發送至所有客戶端；(3)所有客戶端依次對接收到的壓縮的文件進行解碼，對解碼後的文件進行渲染，渲染生成圖像數據存放於圖像數據緩存中並顯示給用戶。2.如權利要求1所述的高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互方法，其特徵在於，步驟(3)中客戶端將圖像數據顯示給所有用戶的同時，也顯示該圖像數據是由哪個客戶端發起的請求。3.如權利要求1所述的高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互方法，其特徵在於，任意一個客戶端登錄或登出伺服器端時，伺服器端均將其登錄或登出狀態通知所以其他客戶端。4.一種高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互系統，包括通過網絡傳輸單元進行交互的伺服器端和客戶端；所述的伺服器端設有文件管理單元，用於根據客戶端發送的瀏覽請求讀取要求瀏覽的文件；圖像編碼器，用於對文件管理單元讀取的文件進行壓縮；數據管理單元，用於統計客戶端個數以及客戶端發送的信息的數目；交互信息管理單元，用於接收、協調管理各客戶端的交互請求，將壓縮後的文件通過網絡傳輸單元發送至客戶端；所述的客戶端設有用戶交互單元，用於向伺服器端發出瀏覽請求，以及接受伺服器的發送的文件；圖像解碼器，用於對伺服器的發送的文件進行解碼；三維渲染引擎單元，用於對解碼後的文件進行渲染，渲染後通過用戶界面進行顯示。全文摘要本發明公開了一種高沉浸感虛擬旅遊漫遊交互方法及系統，方法包括(1)伺服器端從文件庫中預讀部分文件存放於緩存中；(2)同時訪問伺服器的若干客戶端通過各自觸發的交互事件向伺服器端發送瀏覽請求命令，伺服器端根據觸發交互事件的時間順序，依次對每一個請求命令進行接收、解析命令將相應文件進行壓縮，發送至所有客戶端；(3)所有客戶端依次對接收到的壓縮的文件進行解碼，對解碼後的文件進行渲染，渲染生成圖像數據存放於圖像數據緩存中並顯示給用戶。本發明利用高真實感圖像進行渲染，為使用者提供了高真實感的畫面，使用戶得以完全沉浸在旅遊的樂趣當中。文檔編號G06F19/00GK101834856SQ201010150548公開日2010年9月15日申請日期2010年4月19日優先權日2010年4月19日發明者任崇輝,楊鑫,洪松,許端清,趙磊申請人:浙江大學