一种基于虚拟空间的同步定位方法、系统及电子设备与流程

1.本发明涉及计算机软件技术领域，具体涉及一种基于虚拟空间的同步定位方法、系统及电子设备。


背景技术：

2.虚拟空间是利用计算机生成一种虚拟场景，然后通过交互设备，使用户沉浸到该虚拟场景中，从而引导用户产生一种身临其境之感。但用户本身所处的实际场景与虚拟场景是不相关的。也就是说，目前虚拟空间是无法和用户真实的定位信息进行联动，从而导致目前的虚拟空间不具备基于用户的实际位置实现实时的同步融合。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的技术缺陷，本发明实施例的目的在于提供一种基于虚拟空间的同步定位方法、系统及电子设备，以克服现有技术中无法和用户真实的定位信息进行联动的缺陷。
4.为实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种基于虚拟空间的同步定位方法，应用于客户端，所述方法包括：
5.根据用户的请求操作，获取用户信息并加载多个基于实际场景所构建的虚拟房间，以供用户选择；其中，各虚拟房间对应有各自的虚拟空间；用户对应有虚拟角色；
6.响应用户的选择操作，从服务端获取所选定虚拟房间的资源，并进行加载以进入对应的虚拟空间；
7.实时获取用户在实际场景中的定位信息，并将其发送至所述服务端；
8.接收并显示所述服务端基于所述定位信息同步更新所述虚拟角色在所述虚拟空间的位置。
9.优选地，所述方法还包括：基于用户在所述虚拟空间的互动操作，从服务端获取所需的互动资源并进行加载；其中，所述互动资源包括道具资源和音乐资源。
10.优选地，所述服务端基于所述定位信息获取用户在真实实际场景内的空间位置信息，并将其映射到所述虚拟空间中的虚拟位置；
11.同时，将所述虚拟角色移动到所述虚拟位置，并同步至所述客户端显示。
12.优选地，所述实际场景中安装有执行设备，所述执行设备与所述服务端通信连接；
13.所述服务端还基于获取的虚拟空间的虚拟操作，产生对应的指令并下发至对应的执行设备以做出对应响应。
14.优选地，所述同步更新时包括位置同步、场景同步和方向同步。
15.第二方面，本发明实施例还提供了一种基于虚拟空间的同步定位系统，所述系统包括客户端，所述客户端，用于：
16.根据用户的请求操作，获取用户信息并加载多个基于实际场景所构建的虚拟房间，以供用户选择；其中，各虚拟房间对应有各自的虚拟空间；用户对应有虚拟角色；
17.响应用户的选择操作，从服务端获取所选定虚拟房间的资源，并进行加载以进入对应的虚拟空间；
18.实时获取用户在实际场景中的定位信息，并将其发送至所述服务端；
19.接收并显示所述服务端基于所述定位信息同步更新所述虚拟角色在所述虚拟空间的位置。
20.优选地，所述客户端还用于：基于用户在所述虚拟空间的互动操作，从服务端获取所需的互动资源并进行加载；其中，所述互动资源包括道具资源和音乐资源。
21.优选地，所述服务端基于所述定位信息获取用户在真实实际场景内的空间位置信息，并将其映射到所述虚拟空间中的虚拟位置；
22.同时，将所述虚拟角色移动到所述虚拟位置，并同步至所述客户端显示。
23.第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
24.一个或多个处理器；
25.以及与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令，所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时，执行第一方面任一所述的方法。
26.实施本发明实施例，通过构建与实际场景相适配的虚拟空间，并根据客户端用户的定位信息，使得服务端同步更新虚拟角色在所述虚拟空间的位置，得到虚拟角色反映真实用户在实际场景中的实际位置，将虚拟空间和用户真实的定位信息进行联动，实现真实虚拟对应实际定位的同步融合，体现了用户和虚拟空间内容互动的实效性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
28.图1是本发明实施例提供的一种基于虚拟空间的同步定位方法的流程图；
29.图2是本发明实施例提供的一种基于虚拟空间的同步定位系统的结构框图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
32.本说明书实施例所涉及的客户端包括用户终端(如pc、手机、平板等)，以供用户进行操作，以及对服务端处理后的显示反馈；进行显示的页面包括对应的网页页面、app页面和小程序页面等，在此不做限制。
33.第一方面，请参考图1，本发明实施例提供的一种基于虚拟空间的同步定位方法，应用于客户端，所述方法包括：
34.s101，根据用户的请求操作，获取用户信息并加载多个基于实际场景所构建的虚拟房间，以供用户选择；其中，各虚拟房间对应有各自的虚拟空间；用户对应有虚拟角色。
35.具体地，本实施例中，所述虚拟空间通过虚幻引擎ue5进行构建，从而复刻出实际的场景空间，构建虚拟环境，并生成视觉识别加密特征值；所述虚拟角色有多个，可根据用户自定义进行选择；
36.所述用户信息包括用户名、用户id和位置信息等；用户请求登录后，其主页面显示多个虚拟房间，一个虚拟房间对应一个现实的场景。
37.在另一实施方案中，所述客户端还包括vr眼镜，所述vr眼镜与用户终端通信连接匹配，使得用户通过vr眼镜进行选择操作，进入所选场景的虚拟空间，实现通过vr眼镜进行全景游览。
38.s102，响应用户的选择操作，从服务端获取所选定虚拟房间的资源，并进行加载以进入对应的虚拟空间；其中，进入的虚拟空间与用户当前的实际场景相适配。
39.具体地，所述虚拟空间自适应于所述客户端进行页面显示；即，可根据客户端屏幕尺寸的不同进行自适应；
40.同样的，所述虚拟空间还设有相应的安全区，以避免虚拟角色进入非安全区。
41.s103，实时获取用户在实际场景中的定位信息，并将其发送至所述服务端。
42.具体地，实施时，客户端会将物理空间中用户的定位信息发送至所述服务端；其中，所述定位信息可基于所述客户端进行定位；在另一实施例中，定位信息还可结合获取的客户端权限，例如，根据摄像头的权限进行结合定位，使得定位更加准确。
43.s104，接收并显示所述服务端基于所述定位信息同步更新所述虚拟角色在所述虚拟空间的位置。
44.具体地，所述服务端基于所述定位信息获取用户在真实实际场景内的空间位置信息，并将其映射到所述虚拟空间中的虚拟位置；
45.同时，将所述虚拟角色移动到所述虚拟位置，并同步至所述客户端显示。
46.应用时，所述同步更新时包括位置同步、场景同步和方向同步；从而从多个维度实现真实虚拟对应实际定位的同步融合。上述技术方案，通过构建与实际场景相适配的虚拟空间，并根据客户端用户的定位信息，使得服务端同步更新虚拟角色在所述虚拟空间的位置，得到虚拟角色反映真实用户在实际场景中的实际位置，将虚拟空间和用户真实的定位信息进行联动，实现真实虚拟对应实际定位的同步融合，体现了用户和虚拟空间内容互动的实效性。
47.在应用时，所述客户端还带有摄像头，被配置为，在检测进入到真实环境后启动摄像头；这里的检测可通过地点定位服务进行自动触发；
48.然后将采集到的视频信号传输至服务端，与对应的视觉识别加密特征值进行匹配对比，成功后服务端将判断后的用户所在位置信息传递至用户手持的客户端上，并在虚拟环境中将此信息与用户的虚拟化身进行同步。
49.本实施例中，匹配对比的过程中利用sift算子通过求一幅图中的特征点及其有关尺寸和方向的描述子得到特征并进行图像特征点匹配；其主要步骤如下：
50.(1)尺度空间的生成，得到不同平滑程度和尺寸的图像，模拟图像数据的多尺度特征。
51.(2)检测尺度空间极值点。为了寻找尺度空间的极值点，每一个采样点要和它所有的相邻点比较，看其是否比它的图像域和尺度域的相邻点大或者小。
52.(3)去除不好的特征点。通过拟和三维二次函数以精确确定关键点的位置和尺度(达到亚像素精度)，同时去除低对比度的关键点和不稳定的边缘响应点，以增强匹配稳定性、提高抗噪声能力。
53.(4)为每个关键点指定方向参数。为每个特征点计算一个方向，依照这个方向做进一步的计算，利用关键点邻域像素的梯度方向分布特性为每个关键点指定方向参数，使算子具备旋转不变性。
54.(5)关键点描述子的生成，以关键点为中心取8
×
8的窗口。在每4
×
4的小块上计算8个方向的梯度方向直方图，绘制每个梯度方向的累加值，即可形成一个种子点。
55.(6)根据sift进行图像的匹配。生成两幅图的描述子，就将两图中各个scale的描述子进行匹配，匹配则表示两个特征点匹配上。
56.进一步地，为丰富应用时的趣味性和互动性，所述方法还包括：基于用户在所述虚拟空间的互动操作，从服务端获取所需的互动资源并进行加载；其中，所述互动资源包括道具资源和音乐资源。
57.在另一实施例中，在上述技术方案的基础上，所述客户端所展示的虚拟空间还具有聊天功能，使得用户可在虚拟空间中通过虚拟角色与所处该虚拟空间的其他用户进行聊天互动、打招呼等，进而实现一种新的社交方式。
58.在另一实施例中，在上述技术方案的基础上，所述实际场景中安装有执行设备，所述执行设备与所述服务端通信连接；
59.所述服务端还基于获取的虚拟空间的虚拟操作，产生对应的指令并下发至对应的执行设备以做出对应响应。
60.具体地，如在天坛的实体环境中安装相应的硬件设备，包括具有数据通信和指令执行的执行设备，再与虚拟空间中的素材、控件等进行关联；这样即可实现在天坛对应的虚拟空间中，例如我在天坛的虚拟空间中打开了一扇门，对应实体环境的门也进行打开；上述只是举例，并不是对其进行限制，还可实现开窗、开水龙头等操作。
61.基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种基于虚拟空间的同步定位系统，涉及与服务端之间的数据交互，如图2所示，应用时，所述客户端的数量为多个，本实施例以一个客户端为例进行说明；所述客户端，用于：
62.根据用户的请求操作，获取用户信息并加载多个基于实际场景所构建的虚拟房间，以供用户选择；其中，各虚拟房间对应有各自的虚拟空间；用户对应有虚拟角色；
63.在另一实施方案中，所述客户端还包括vr眼镜，所述vr眼镜与用户终端通信连接匹配，使得用户通过vr眼镜进行选择操作，进入所选场景的虚拟空间，实现通过vr眼镜进行全景游览，进而实现与其他外设的兼容，以及便捷、多元化的操作。
64.响应用户的选择操作，从服务端获取所选定虚拟房间的资源，并进行加载以进入对应的虚拟空间；其中，进入的虚拟空间与用户当前的实际场景相适配；
65.实时获取用户在实际场景中的定位信息，并将其发送至所述服务端；
66.接收并显示所述服务端基于所述定位信息同步更新所述虚拟角色在所述虚拟空间的位置。
67.实施时，所述服务端基于所述定位信息获取用户在真实实际场景内的空间位置信息，并将其映射到所述虚拟空间中的虚拟位置；
68.同时，将所述虚拟角色移动到所述虚拟位置，并同步至所述客户端显示；
69.所述同步更新时包括位置同步、场景同步和方向同步。
70.进一步地，所述客户端还用于：基于用户在所述虚拟空间的互动操作，从服务端获取所需的互动资源并进行加载；其中，所述互动资源包括道具资源和音乐资源。
71.进一步地，所述客户端所展示的虚拟空间还具有聊天功能，使得用户可在虚拟空间中通过虚拟角色与所处该虚拟空间的其他用户进行聊天互动、打招呼等。
72.进一步地，在另一实施例中，在上述技术方案的基础上，所述实际场景中安装有执行设备，所述执行设备与所述服务端通信连接；
73.所述服务端还基于获取的虚拟空间的虚拟操作，产生对应的指令并下发至对应的执行设备以做出对应响应；实现虚拟空间的互动可以让实体环境的设备做出真实的对应响应。
74.需要说明的是，关于同步系统更为具体的工作流程，请参考前述方法实施例部分，在此不再赘述。
75.通过上述系统，使得虚拟角色反映真实用户在实际场景中的实际位置，将虚拟空间和用户真实的定位信息进行联动，实现真实虚拟对应实际定位的同步融合，体现了用户和虚拟空间内容互动的实效性。
76.本实施例中，还提供了一种电子设备，包括：
77.一个或多个处理器；
78.以及与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令，所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时，执行如前文所述的一种基于虚拟空间的同步定位方法实施例的步骤。
79.在本发明实施例中，所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
80.该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
81.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
82.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于虚拟空间的同步定位方法，其特征在于，应用于客户端，所述方法包括：根据用户的请求操作，获取用户信息并加载多个基于实际场景所构建的虚拟房间，以供用户选择；其中，各虚拟房间对应有各自的虚拟空间；用户对应有虚拟角色；响应用户的选择操作，从服务端获取所选定虚拟房间的资源，并进行加载以进入对应的虚拟空间；其中，进入的虚拟空间与用户当前的实际场景相适配；实时获取用户在实际场景中的定位信息，并将其发送至所述服务端；接收并显示所述服务端基于所述定位信息同步更新所述虚拟角色在所述虚拟空间的位置。2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟空间的同步定位方法，其特征在于，所述方法还包括：基于用户在所述虚拟空间的互动操作，从服务端获取所需的互动资源并进行加载；其中，所述互动资源包括道具资源和音乐资源。3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟空间的同步定位方法，其特征在于，所述服务端基于所述定位信息获取用户在真实实际场景内的空间位置信息，并将其映射到所述虚拟空间中的虚拟位置；同时，将所述虚拟角色移动到所述虚拟位置，并同步至所述客户端显示。4.根据权利要求2或3所述的一种基于虚拟空间的同步定位方法，其特征在于，所述实际场景中安装有执行设备，所述执行设备与所述服务端通信连接；所述服务端还基于获取的虚拟空间的虚拟操作，产生对应的指令并下发至对应的执行设备以做出对应响应。5.根据权利要求4所述的一种基于虚拟空间的同步定位方法，其特征在于，所述同步更新时包括位置同步、场景同步和方向同步。6.一种基于虚拟空间的同步定位系统，其特征在于，所述系统包括客户端，所述客户端，用于：根据用户的请求操作，获取用户信息并加载多个基于实际场景所构建的虚拟房间，以供用户选择；其中，各虚拟房间对应有各自的虚拟空间；用户对应有虚拟角色；响应用户的选择操作，从服务端获取所选定虚拟房间的资源，并进行加载以进入对应的虚拟空间；其中，进入的虚拟空间与用户当前的实际场景相适配；实时获取用户在实际场景中的定位信息，并将其发送至所述服务端；接收并显示所述服务端基于所述定位信息同步更新所述虚拟角色在所述虚拟空间的位置。7.根据权利要求6所述的一种基于虚拟空间的同步定位系统，其特征在于，所述客户端还用于：基于用户在所述虚拟空间的互动操作，从服务端获取所需的互动资源并进行加载；其中，所述互动资源包括道具资源和音乐资源。8.根据权利要求7所述的一种基于虚拟空间的同步定位系统，其特征在于，所述服务端基于所述定位信息获取用户在真实实际场景内的空间位置信息，并将其映射到所述虚拟空间中的虚拟位置；同时，将所述虚拟角色移动到所述虚拟位置，并同步至所述客户端显示。9.根据权利要求8所述的一种基于虚拟空间的同步定位系统，其特征在于，所述同步更新时包括位置同步、场景同步和方向同步。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；以及与所述一个或多个处理器关联的存储器，所述存储器用于存储程序指令，所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时，执行权利要求1-5任一所述的方法。

技术总结
本发明实施例公开了一种基于虚拟空间的同步定位方法、系统及电子设备，应用于客户端，所述方法包括：根据用户的请求操作，获取用户信息并加载多个基于实际场景所构建的虚拟房间，以供用户选择；其中，各虚拟房间对应有各自的虚拟空间；用户对应有虚拟角色；响应用户的选择操作，从服务端获取所选定虚拟房间的资源，并进行加载以进入对应的虚拟空间；实时获取用户在实际场景中的定位信息，并将其发送至所述服务端；接收并显示所述服务端基于所述定位信息同步更新所述虚拟角色在所述虚拟空间的位置；其效果是：得到虚拟角色反映真实用户在实际场景中的实际位置，将虚拟空间和用户真实的定位信息进行联动，实现真实虚拟对应实际定位的同步融合。定位的同步融合。定位的同步融合。


技术研发人员：邓迪
受保护的技术使用者：北斗全球支付科技有限公司
技术研发日：2023.01.17
技术公布日：2023/7/12