本技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)，提供一種基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的沉浸式設(shè)備的智能交互控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、沉浸式設(shè)備是指能夠?yàn)橛脩籼峁┥砼R其境般的體驗(yàn)、使用戶沉浸在虛擬環(huán)境中的設(shè)備。沉浸式設(shè)備不僅在娛樂和虛擬旅游中具有重要應(yīng)用，還可用于教育培訓(xùn)、城市規(guī)劃和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景和巨大潛力。

2、現(xiàn)有的沉浸式設(shè)備提供了一定的交互控制方式，但交互控制體驗(yàn)仍存在一定的局限性，導(dǎo)致用戶的沉浸式體驗(yàn)較差。例如：3d場景無法提供足夠逼真的視覺效果，影響用戶的視覺體驗(yàn)；音樂與場景不同步，影響用戶的聽覺體驗(yàn)；無法精確模擬3d場景中各個(gè)位置的起伏，影響用戶的體感體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的沉浸式設(shè)備的智能交互控制方法及系統(tǒng)，用于解決如何提高用戶在沉浸式設(shè)備中的沉浸式體驗(yàn)的問題。

2、第一方面，提供一種基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的沉浸式設(shè)備的智能交互控制方法，應(yīng)用于沉浸式設(shè)備中；所述沉浸式設(shè)備包括擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)設(shè)備、揚(yáng)聲器、搖桿控制器、振動(dòng)器和姿態(tài)控制器；所述方法包括：

3、基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)生成3d場景，在所述擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)設(shè)備中顯示所述3d場景；所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星影像和表面數(shù)字高程數(shù)據(jù)；

4、對(duì)所述衛(wèi)星影像進(jìn)行識(shí)別和分割，獲得多個(gè)地物的地形區(qū)域；

5、響應(yīng)于用戶對(duì)所述搖桿控制器的操作，控制角色在所述3d場景中移動(dòng)；

6、當(dāng)檢測到所述角色移動(dòng)到任一地物的地形區(qū)域內(nèi)時(shí)，通過所述揚(yáng)聲器播放所述任一地物關(guān)聯(lián)的音效；

7、根據(jù)所述表面數(shù)字高程數(shù)據(jù)，確定所述地形區(qū)域各個(gè)位置的震動(dòng)頻率和震動(dòng)振幅；

8、當(dāng)檢測到所述角色移動(dòng)到任一位置時(shí)，按照所述任一位置的震動(dòng)頻率和震動(dòng)振幅，控制所述振動(dòng)器或所述姿態(tài)控制器進(jìn)行震動(dòng)。

9、可選的，所述根據(jù)所述表面數(shù)字高程數(shù)據(jù)，確定各個(gè)位置的震動(dòng)頻率和震動(dòng)振幅，包括：

10、根據(jù)所述表面數(shù)字高程數(shù)據(jù)，確定各個(gè)位置的起伏數(shù)據(jù)；所述起伏數(shù)據(jù)包括起伏寬度和起伏高度；

11、將所述角色的移動(dòng)速度與各個(gè)位置的起伏寬度之間的比值，確定為各個(gè)位置的震動(dòng)頻率；

12、根據(jù)各個(gè)位置的起伏高度，確定各個(gè)位置的震動(dòng)振幅；每個(gè)位置的震動(dòng)振幅與對(duì)應(yīng)位置的起伏高度為正相關(guān)。

13、可選的，所述震動(dòng)振幅的計(jì)算公式如下：

14、a＝k·h

15、其中，a為震動(dòng)幅度，k為比例常數(shù)，h為起伏高度。

16、可選的，所述當(dāng)檢測到所述角色移動(dòng)到任一位置時(shí)，按照所述任一位置的震動(dòng)頻率和震動(dòng)振幅，控制所述振動(dòng)器或所述姿態(tài)控制器進(jìn)行震動(dòng)，包括：

17、當(dāng)檢測到所述角色移動(dòng)到任一位置時(shí)，判斷所述任一位置的起伏寬度是否小于預(yù)設(shè)寬度；

18、若是，則按照所述任一位置的震動(dòng)頻率和震動(dòng)振幅，控制所述振動(dòng)器進(jìn)行震動(dòng)。

19、可選的，在當(dāng)檢測到所述角色移動(dòng)到任一位置時(shí)，判斷所述任一位置的起伏寬度是否小于預(yù)設(shè)寬度之后，所述方法還包括：

20、若否，則根據(jù)所述任一位置的震動(dòng)振幅和震動(dòng)頻率，確定所述任一位置的震動(dòng)角度；

21、按照所述任一位置的震動(dòng)頻率、震動(dòng)振幅和震動(dòng)角度，控制所述姿態(tài)控制器進(jìn)行震動(dòng)。

22、可選的，所述震動(dòng)角度的計(jì)算公式如下：

23、v＝0.2×abs(tanh-1(asin(2πft)))

24、其中，v為震動(dòng)角度，abs為絕對(duì)值函數(shù)，tanh為雙曲正切函數(shù)，a為震動(dòng)幅度，f為震動(dòng)頻率，t為時(shí)間。

25、可選的，所述當(dāng)檢測到所述角色移動(dòng)到任一地物的地形區(qū)域內(nèi)時(shí)，通過所述揚(yáng)聲器播放所述任一地物關(guān)聯(lián)的音效，包括：

26、當(dāng)檢測到所述角色移動(dòng)到任一地物的地形區(qū)域內(nèi)時(shí)，根據(jù)所述角色與所述任一地物的地形區(qū)域之間的最短距離，確定目標(biāo)聲壓級(jí)；其中，所述目標(biāo)聲壓級(jí)與所述最短距離為正相關(guān)；

27、通過所述揚(yáng)聲器以所述目標(biāo)聲壓級(jí)播放所述任一地物關(guān)聯(lián)的音效。

28、可選的，所述目標(biāo)聲壓級(jí)的計(jì)算公式如下：

29、

30、其中，spldb為目標(biāo)聲壓級(jí)，d是最短距離，d0為參考距離，α為比例系數(shù)，splref為在參考距離處測量的參考聲壓級(jí)。

31、可選的，在對(duì)所述衛(wèi)星影像進(jìn)行識(shí)別和分割，獲得多個(gè)地物的地形區(qū)域之后，所述方法還包括：

32、建立一個(gè)包括多種音效的音效庫；

33、根據(jù)每個(gè)地物的類別，將每個(gè)地物與所述音效庫中的音效相關(guān)聯(lián)。

34、第二方面，提供一種基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的沉浸式設(shè)備的智能交互控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)設(shè)置于沉浸式設(shè)備中；所述沉浸式設(shè)備包括擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)設(shè)備、揚(yáng)聲器、搖桿控制器、振動(dòng)器和姿態(tài)控制器；所述系統(tǒng)包括：

35、生成模塊，用于基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)生成3d場景，在所述擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)設(shè)備中顯示所述3d場景；所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星影像和表面數(shù)字高程；

36、分割模塊，用于對(duì)所述衛(wèi)星影像進(jìn)行識(shí)別和分割，獲得多個(gè)地物的地形區(qū)域；

37、控制模塊，用于響應(yīng)于用戶對(duì)所述搖桿控制器的操作，控制角色在所述3d場景中移動(dòng)；

38、播放模塊，用于當(dāng)檢測到所述角色移動(dòng)到任一地物的地形區(qū)域內(nèi)時(shí)，通過所述揚(yáng)聲器播放所述任一地物關(guān)聯(lián)的音效；

39、確定模塊，用于根據(jù)所述表面數(shù)字高程，確定所述地形區(qū)域各個(gè)位置的震動(dòng)頻率和震動(dòng)振幅；

40、所述控制模塊還用于當(dāng)檢測到所述角色移動(dòng)到任一位置時(shí)，按照所述任一位置的震動(dòng)頻率和震動(dòng)振幅，控制所述振動(dòng)器或所述姿態(tài)控制器進(jìn)行震動(dòng)。

41、第三方面，提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，該計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序文件，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序文件，實(shí)現(xiàn)第一方面中所述的基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的沉浸式設(shè)備的智能交互控制方法。

42、第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序文件，處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序文件，實(shí)現(xiàn)第一方面中所述的基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的沉浸式設(shè)備的智能交互控制方法。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果如下：

44、本技術(shù)提供了一種基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的沉浸式設(shè)備的智能交互控制方法，該方法應(yīng)用于沉浸式設(shè)備中；沉浸式設(shè)備包括擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)設(shè)備、揚(yáng)聲器、搖桿控制器、振動(dòng)器和姿態(tài)控制器。該方法包括：基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)生成3d場景，在擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)設(shè)備中顯示3d場景；衛(wèi)星數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星影像和表面數(shù)字高程數(shù)據(jù)；對(duì)衛(wèi)星影像進(jìn)行識(shí)別和分割，獲得多個(gè)地物的地形區(qū)域；響應(yīng)于用戶對(duì)搖桿控制器的操作，控制角色在3d場景中移動(dòng)；當(dāng)檢測到角色移動(dòng)到任一地物的地形區(qū)域內(nèi)時(shí)，通過揚(yáng)聲器播放任一地物關(guān)聯(lián)的音效；根據(jù)表面數(shù)字高程數(shù)據(jù)，確定各個(gè)位置的震動(dòng)頻率和震動(dòng)振幅；當(dāng)檢測到角色移動(dòng)到任一位置時(shí)，按照任一位置的震動(dòng)頻率和震動(dòng)振幅，控制振動(dòng)器或姿態(tài)控制器進(jìn)行震動(dòng)。

45、本技術(shù)基于360度全景視角的衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以生成逼真的3d場景，給用戶提供沉浸式視覺體驗(yàn)，并對(duì)衛(wèi)星影像進(jìn)行分割獲得多個(gè)區(qū)域，通過地理位置匹配音效，給用戶提供沉浸式聽覺體驗(yàn)，再根據(jù)表面數(shù)字高程數(shù)據(jù)，確定各個(gè)位置的震動(dòng)頻率和震動(dòng)振幅，進(jìn)而控制振動(dòng)器或姿態(tài)控制器進(jìn)行震動(dòng)，模擬各個(gè)位置的表面起伏，給用戶提供沉浸式體感體驗(yàn)，能夠極大程度在沉浸式設(shè)備上還原真實(shí)環(huán)境的視覺、聽覺及體感，從而提高用戶的沉浸式體驗(yàn)。