一种基于vr技术的图书馆体验方法与系统
技术领域
1.本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于vr技术的图书馆体验方法与系统。
背景技术：2.随着vr技术的不断完善，vr技术在各个方面都得到了应用，并且也与许多行业进行结合，比如vr游戏、vr驾驶和vr看房等，在vr技术设备与图书馆相结合，打造出让人们可以脱离文字，感受现场画面的阅读方式，让用户们得到一种新的体验感，以vr技术中的全景展示方式，将原本在图书上刻板的文字图片转化为3d效果，叠加融合视频、音频朗读等多媒体内容，让平面的内容生动立体起来，让文化可看可听可感，颠覆传统的阅读形式。沉浸式的故事讲述，让使用者更快理解书中的内容，更有益于知识和信息的传播。交互式的科普展示，接触式的阅读方式，带给读者眼见为实的亲身体验，但是在使用vr技术的设备中，仍然存在有缺点，比如在全景3d视觉下缺少震感体验和触碰体验，并且vr技术设备要通过自己对画面投影的选择，这对于第一次使用的用户来说不是很方便。
技术实现要素：3.本发明的目的在于提出一种基于vr技术的图书馆体验方法与系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.一种基于vr技术的图书馆体验方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
5.s100：通过vr体验系统对用户阅读数据进行收集；
6.s200：将所述用户阅读数据进行分析，并筛选出最匹配的图像脚本；
7.s300：通过所述图像脚本进行分析得到平面图像，将平面图像进行层叠处理得到全景图像；
8.s400：根据所述全景图像在所述vr体验系统中构建图像矩阵，并通过图像矩阵计算得到色彩变化值；
9.s500：通过所述色彩变化值对vr全景图像的高清分辨率进行调整。
10.进一步地，在所述步骤s100中，所述vr体验系统中，采集的用户阅读数据包括：用户基本资料数据、用户在图书馆借书登记记录、用户常去的分类区域和用户客户端浏览分类区域等一个或多个数据作为用户的阅读数据进行收集，其中所述用户常去区域通过对用户客户端在图书馆中定位获得，所述用户客户端浏览分类区域通过对用户客户端收集数据获得。
11.进一步地，在所述步骤s200中，对所述采集方法中采集得到的阅读数据，对阅读数据中的关键词作为筛选指令，向vr体验系统中的存储模块发送，在所述存储单元中的图像脚本进行接收指令并对阅读数据的关键词进行筛选，筛选得到与所述关键词最匹配的图像脚本，并将所述图像脚本传输到所述vr体验系统的数据处理模块中。
12.进一步地，在所述步骤s300中，在vr体验系统中的图像处理模块中，对图像脚本进
行解析，得到若干个平面图像，以用户的视线中心作为原点，以水平线作为x轴，以竖直线作为y轴，在所述vr显示模块中构建直角坐标系，将所述平面图像投影到所述直角坐标系中，将所述平面图像在vr显示模块中进行层叠，通过观看的角度r与用户视角中的平面图像的数量计算得到层叠系数t，数量计算得到层叠系数t，其中t(k，l)代表在所述直角坐标系中坐标点为(k，l)的像素点的层叠系数，所述用户视角中的平面图像的数量为n，通过层叠系数t与平面图像所在的位置对所述平面图像的层叠区域面积进行判断，得到所述平面图像层叠区域的面积s，并且将所述平面图像按照层叠面积映射在所述vr显示模块中，对平面图像的层叠区域的边缘像素点的坐标进行构建集合，与x轴平行的集合为d，与y轴平行的集合为e，所述集合d中的像素点由a表示，集合d∈[a1,a2,a3
……
an]，所述集合e中的像素点由b表示，集合e∈[b1,b2,b3
……
bm]，其中n为集合d的元素数量，m为集合d的元素数量，对所述边缘像素点的坐标与相邻的平面图像最近边缘的欧式距离进行计算，得到所述平面图像之间的层叠区域的像素点的数量q，通过计算得出所述平面图像的偏移比w，计算公式如下式所述：
[0013][0014]
所述vect(da)为集合d的元素向量的叠加，所述vect(db)为集合e的元素向量的叠加，log()为以2为底的对数函数，通过所述偏移比w与像素点的向量方向对所述平面图像进行扩散平移，经过处理后得到全景图像，并将所述全景图像投影于所述vr显示模块中。
[0015]
(计算平面图像的偏移比w的有益效果为：在用户观看vr全景图像的过程中，因为平面图像的层叠之间存在间隙，所以在快速切换视角时，vr全景图像就会出现明显的图像断层，通过对每个像素点的位置点代入偏移比，就会在用户快速切换视角时，vr体验系统就会迅速做出反馈，并移动平面图像，在用户视角下就不会出现画面断层现象)。
[0016]
进一步地，在所述步骤s400中，将所述全景图像依次向vr显示模块传输，并在所述显示模块中根据图像脚本中的图像顺序依次对所述全景图像进行渲染处理，对传输进入到所述显示模块的全景图像的当前帧，将所述全景图像的当前帧灰度化，得到灰度图像，将所述灰度图像进行矩阵排列，构建图像矩阵，以row()函数代表所述图像矩阵中行的数量，以c()函数代表所述图像矩阵中列的数量，将所述集合e中的元素构建矩阵，函数row(d)代表所述层叠像素的行数量，函数c(e)代表所述层叠像素的列数量，并在所述图像矩阵，将所述像素点的位置坐标记录为x(i，j)，所述x代表像素点为变量i代表矩阵的行，j代表矩阵的列，通过计算得到色彩变化值c，计算公式如下式所述：
[0017][0018]
其中r(i，j)为在像素点位置坐标为(i，j)的横向分辨率，t(i，j)为在像素点位置坐标为(i，j)的纵向分辨率，m为所述全景图像的像素点总数量，通过exp函数计算得到横向分辨率与纵向分辨率的均方差，将计算得到的色彩变化值c对所述全景图像的高清分辨率
做出调整。
[0019]
一种基于vr技术的图书馆体验系统，其特征在于，vr体验系统的装置包括：vr座椅仓、vr头戴式显示器、vr人脸识别系统，所述vr头戴式显示器中包括，vr显示模块和图像处理模块，所述vr座椅仓包括，存储模块、震感反馈模块和信息处理模块，所述vr显示模块、图像处理模块、存储模块、震感反馈模块和信息处理模块可在所述vr体验系统中运行的计算机程序，所述vr体验系统执行所述计算机程序时实现上述方法中的任意一种基于vr技术的图书馆体验方法中的步骤。
[0020]
本发明的有益效果：对用户的阅读习惯收集对应的阅读数据，并通过阅读数据对用户提供对应的vr全景视频，通过对视频中的平面图像赋予偏移比，让用户在快速移动视角时，不会产生图像断层的情况，并且通过计算得到色彩变化值对全景图像进行高分辨率进行调整，让用户在观看过程更加流畅，视频中的事物更加自然。
附图说明
[0021]
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
[0022]
图1为一种基于vr技术的图书馆体验方法与系统的系统流程图；
[0023]
图2为一种基于vr技术的图书馆体验方法与系统的系统结构框图。
具体实施方式
[0024]
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0026]
如图1所示，一种基于vr技术的图书馆体验方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
[0027]
s100：通过vr体验系统对用户阅读数据进行收集；
[0028]
s200：将所述用户阅读数据进行分析，并筛选出最匹配的图像脚本；
[0029]
s300：通过所述图像脚本进行分析得到平面图像，将平面图像进行层叠处理得到全景图像；
[0030]
s400：根据所述全景图像在所述vr体验系统中构建图像矩阵，并通过图像矩阵计算得到色彩变化值；
[0031]
s500：通过所述色彩变化值对vr全景图像的高清分辨率进行调整。
[0032]
进一步地，在所述步骤s100中，所述vr体验系统中，采集的用户阅读数据包括：用户基本资料数据、用户在图书馆借书登记记录、用户常去的分类区域和用户客户端浏览分
类区域等一个或多个数据作为用户的阅读数据进行收集，其中所述用户常去区域通过对用户客户端在图书馆中定位获得，所述用户客户端浏览分类区域通过对用户客户端收集数据获得。
[0033]
进一步地，在所述步骤s200中，对所述采集方法中采集得到的阅读数据，对阅读数据中的关键词作为筛选指令，向vr体验系统中的存储模块发送，在所述存储单元中的图像脚本进行接收指令并对阅读数据的关键词进行筛选，筛选得到与所述关键词最匹配的图像脚本，并将所述图像脚本传输到所述vr体验系统的数据处理模块中。
[0034]
进一步地，在所述步骤s300中，在vr体验系统中的图像处理模块中，对图像脚本进行解析，得到若干个平面图像，以用户的视线中心作为原点，以水平线作为x轴，以竖直线作为y轴，在所述vr显示模块中构建直角坐标系，将所述平面图像投影到所述直角坐标系中，将所述平面图像在vr显示模块中进行层叠，通过观看的角度r与用户视角中的平面图像的数量计算得到层叠系数t，数量计算得到层叠系数t，其中t(k，l)代表在所述直角坐标系中坐标点为(k，l)的像素点的层叠系数，所述用户视角中的平面图像的数量为n，通过层叠系数t与平面图像所在的位置对所述平面图像的层叠区域面积进行判断，得到所述平面图像层叠区域的面积s，并且将所述平面图像按照层叠面积映射在所述vr显示模块中，对平面图像的层叠区域的边缘像素点的坐标进行构建集合，与x轴平行的集合为d，与y轴平行的集合为e，所述集合d中的像素点由a表示，集合d∈[a1,a2,a3
……
an]，所述集合e中的像素点由b表示，集合e∈[b1,b2,b3
……
bm]，其中n为集合d的元素数量，m为集合d的元素数量，对所述边缘像素点的坐标与相邻的平面图像最近边缘的欧式距离进行计算，得到所述平面图像之间的层叠区域的像素点的数量q，通过计算得出所述平面图像的偏移比w，计算公式如下式所述：
[0035][0036]
所述vect(da)为集合d的元素向量的叠加，所述vect(db)为集合e的元素向量的叠加，log()为以2为底的对数函数，通过所述偏移比w与像素点的向量方向对所述平面图像进行扩散平移，经过处理后得到全景图像，并将所述全景图像投影于所述vr显示模块中。
[0037]
(计算平面图像的偏移比w的有益效果为：在用户观看vr全景图像的过程中，因为平面图像的层叠之间存在间隙，所以在快速切换视角时，vr全景图像就会出现明显的图像断层，通过对每个像素点的位置点代入偏移比，就会在用户快速切换视角时，vr体验系统就会迅速做出反馈，并移动平面图像，在用户视角下就不会出现画面断层现象)。
[0038]
进一步地，在所述步骤s400中，将所述全景图像依次向vr显示模块传输，并在所述显示模块中根据图像脚本中的图像顺序依次对所述全景图像进行渲染处理，对传输进入到所述显示模块的全景图像的当前帧，将所述全景图像的当前帧灰度化，得到灰度图像，将所述灰度图像进行矩阵排列，构建图像矩阵，以row()函数代表所述图像矩阵中行的数量，以c()函数代表所述图像矩阵中列的数量，将所述集合e中的元素构建矩阵，函数row(d)代表所述层叠像素的行数量，函数c(e)代表所述层叠像素的列数量，并在所述图像矩阵，将所述像素点的位置坐标记录为x(i，j)，所述x代表像素点为变量i代表矩阵的行，j代表矩阵的列，通过计算得到色彩变化值c，计算公式如下式所述：
[0039][0040]
其中r(i，j)为在像素点位置坐标为(i，j)的横向分辨率，t(i，j)为在像素点位置坐标为(i，j)的纵向分辨率，m为所述全景图像的像素点总数量，通过exp函数计算得到横向分辨率与纵向分辨率的均方差，将计算得到的色彩变化值c对所述全景图像的高清分辨率做出调整。
[0041]
优选的，
[0042]
如图2所示，一种基于vr技术的图书馆体验系统，其特征在于，vr体验系统的装置包括：vr座椅仓、vr头戴式显示器、vr人脸识别系统，所述vr头戴式显示器中包括，vr显示模块和图像处理模块，所述vr座椅仓包括，存储模块、震感反馈模块和信息处理模块，所述vr显示模块、图像处理模块、存储模块、震感反馈模块和信息处理模块可在所述vr体验系统中运行的计算机程序，所述vr体验系统执行所述计算机程序时实现上述方法中的任意一种基于vr技术的图书馆体验方法中的步骤。
[0043]
在vr体验系统中包括vr显示模块、图像处理模块、存储模块、震感反馈模块和信息处理模块，所述模块在vr体验系统中的作用为：
[0044]
vr显示模块：在所述vr头戴式显示器中，vr全景视频通过该模块进行播放；
[0045]
图像处理模块：对通过阅读数据匹配到图像脚本进行解析，并将解析得到的平面图像进行层叠处理得到全景图像；
[0046]
存储模块：存储用户的阅读数据和图像脚本；
[0047]
震感反馈模块：通过信息处理模块对该模块发出信号，对vr全景视频中的内容提供震感反馈；
[0048]
信息处理模块：主要负者向vr头戴式显示器发出图像信号，并且通过vr显示模块的反馈对震感反馈模块发出信号。
[0049]
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。
技术特征：1.一种基于vr技术的图书馆体验方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：s100：通过vr体验系统对用户阅读数据进行收集；s200：将所述用户阅读数据进行分析，并筛选出最匹配的图像脚本；s300：通过所述图像脚本进行分析得到平面图像，将平面图像进行层叠处理得到全景图像；s400：根据所述全景图像在所述vr体验系统中构建图像矩阵，并通过图像矩阵计算得到色彩变化值；s500：通过所述色彩变化值对vr全景图像的高清分辨率进行调整。2.根据权利要求1所述的一种基于vr技术的图书馆体验方法，其特征在于，在所述步骤s100中，所述vr体验系统中，采集的用户阅读数据包括：用户基本资料数据、用户在图书馆借书登记记录、用户常去的分类区域和用户客户端浏览分类区域等一个或多个数据作为用户的阅读数据进行收集，其中所述用户常去区域通过对用户客户端在图书馆中定位获得，所述用户客户端浏览分类区域通过对用户客户端收集数据获得。3.根据权利要求1所述的一种基于vr技术的图书馆体验方法，其特征在于，在所述步骤s200中，对所述采集方法中采集得到的阅读数据，对阅读数据中的关键词作为筛选指令，向vr体验系统中的存储模块发送，在所述存储单元中的图像脚本进行接收指令并对阅读数据的关键词进行筛选，筛选得到与所述关键词最匹配的图像脚本，并将所述图像脚本传输到所述vr体验系统的数据处理模块中。4.根据权利要求1所述的一种基于vr技术的图书馆体验方法，其特征在于，在所述步骤s300中，在vr体验系统中的图像处理模块中，对图像脚本进行解析，得到若干个平面图像，以用户的视线中心作为原点，以水平线作为x轴，以竖直线作为y轴，在所述vr显示模块中构建直角坐标系，将所述平面图像投影到所述直角坐标系中，将所述平面图像在vr显示模块中进行层叠，通过观看的角度r与用户视角中的平面图像的数量计算得到层叠系数其中t(k，l)代表在所述直角坐标系中坐标点为(k，l)的像素点的层叠系数，所述用户视角中的平面图像的数量为n，通过层叠系数t与平面图像所在的位置对所述平面图像的层叠区域面积进行判断，得到所述平面图像层叠区域的面积s，并且将所述平面图像按照层叠面积映射在所述vr显示模块中，对平面图像的层叠区域的边缘像素点的坐标进行构建集合，与x轴平行的集合为d，与y轴平行的集合为e，所述集合d中的像素点由a表示，集合d∈[a1,a2,a3
……
an]，所述集合e中的像素点由b表示，集合e∈[b1,b2,b3
……
bm]，其中n为集合d的元素数量，m为集合d的元素数量，对所述边缘像素点的坐标与相邻的平面图像最近边缘的欧式距离进行计算，得到所述平面图像之间的层叠区域的像素点的数量q，通过计算得出所述平面图像的偏移比w，计算公式如下式所述：所述vect(da)为集合d的元素向量的叠加，所述vect(db)为集合e的元素向量的叠加，log()为以2为底的对数函数，通过所述偏移比w与像素点的向量方向对所述平面图像进行
扩散平移，经过处理后得到全景图像，并将所述全景图像投影于所述vr显示模块中。5.根据权利要求1所述的一种基于vr技术的图书馆体验方法，其特征在于，在所述步骤s400中，将所述全景图像依次向vr显示模块传输，并在所述显示模块中根据图像脚本中的图像顺序依次对所述全景图像进行渲染处理，对传输进入到所述显示模块的全景图像的当前帧，将所述全景图像的当前帧灰度化，得到灰度图像，将所述灰度图像进行矩阵排列，构建图像矩阵，以row()函数代表所述图像矩阵中行的数量，以c()函数代表所述图像矩阵中列的数量，将所述集合e中的元素构建矩阵，函数row(d)代表所述层叠像素的行数量，函数c(e)代表所述层叠像素的列数量，并在所述图像矩阵，将所述像素点的位置坐标记录为x(i，j)，所述x代表像素点为变量i代表矩阵的行，j代表矩阵的列，通过计算得到色彩变化值c，计算公式如下式所述：其中r(i，j)为在像素点位置坐标为(i，j)的横向分辨率，t(i，j)为在像素点位置坐标为(i，j)的纵向分辨率，m为所述全景图像的像素点总数量，通过exp函数计算得到横向分辨率与纵向分辨率的均方差，将计算得到的色彩变化值c对所述全景图像的高清分辨率做出调整。6.一种基于vr技术的图书馆体验系统，其特征在于，vr体验系统的装置包括：vr座椅仓、vr头戴式显示器、vr人脸识别系统，所述vr头戴式显示器中包括，vr显示模块和图像处理模块，所述vr座椅仓包括，存储模块、震感反馈模块和信息处理模块，所述vr显示模块、图像处理模块、存储模块、震感反馈模块和信息处理模块可在所述vr体验系统中运行的计算机程序，所述vr体验系统执行所述计算机程序时实现权利要求1-5中的任意一种基于vr技术的图书馆体验方法中的步骤。
技术总结本发明公开了一种基于VR技术的图书馆体验方法与系统，通过对VR体验系统中的全景图像的像素点进行调整，并通过全景图像对VR体验系统的座椅进行控制，对用户输出与全景图像可以做到接近真实，不会给用户一种明显的图像断层问题的发生，通过显示模块的全景图像与座椅模块的震感反馈相结合，给予用户身临其境的体验，并在所述VR体验系统中加入了对用户阅读的习惯与爱好加入了智能匹配系统们可以方便用户更好的去结合书本的知识与全景图像的画面进行阅读，更生动形象地对书中的知识进行学习。习。习。
技术研发人员：詹学仕 谢卓威 辜树桐
受保护的技术使用者：广州卓舟信息科技有限公司
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/11/1
