单体世界模型的多源参数约束重构方法、设备和程序产品与流程

本申请涉及计算机，具体涉及一种单体世界模型的多源参数约束重构方法、电子设备和计算机程序产品。

背景技术：

1、“世界模型”最早源于认知科学与控制理论，用于描述智能体对外部环境的内部表征，以支持预测、规划与决策。随着人工智能技术的发展，世界模型进一步扩展为能够表达复杂空间、多模态信息和长时序变化的空间模型，并被应用于具身智能、自动驾驶、机器人、智慧城市、智慧工厂等领域。

2、在空间智能场景中，世界模型通常由多个单体世界模型共同构成。每一单体世界模型用于表达特定对象的空间形态、结构属性和功能属性，例如墙体、门窗、设备、机器人、车辆等。单体世界模型的准确性直接影响后续整体世界模型的空间理解、关系推理、仿真推演和智能控制效果。

3、现有单体模型对象通常可以基于几何数据、激光点云数据或视觉数据中的某一类原始数据快速生成。例如，几何数据能够提供对象的结构框架，激光点云数据能够反映对象的空间分布和表面状态，视觉数据能够提供对象的轮廓和语义外观。该类方式能够提高模型对象的生成效率，但由单一数据源生成的基础模型对象往往只反映该数据源下的对象状态，容易在尺寸、姿态、轮廓、外观或属性表达上存在偏差。

4、进一步地，在实际应用中，几何数据、激光点云数据和视觉数据通常来源于不同采集方式或处理链路，其对同一特定对象的描述并不必然一致。若仅将其他数据作为后期补充信息叠加到基础模型对象上，例如简单附加点云表面、视觉纹理、语义标签或物理属性，则难以保证不同来源数据在模型参数层面的相互一致。由此，所得模型可能出现几何尺度不匹配、视角表达不准确、渲染外观与观测轮廓不一致，或者物理功能属性与模型结构脱节等问题。

5、因此，现有方式虽然能够基于单一原始数据快速获得基础模型对象，但在将其进一步重构为高可信单体世界模型时，仍存在多源观测信息难以有效参与参数修正、模型参数之间一致性不足的问题。特别是在需要将单体世界模型进一步组合为场景级整体世界模型的情况下，若单体模型自身的几何参数和物理功能参数不够一致，将会影响整体世界模型的构建质量和后续应用可靠性。

6、基于此，如何在保留单一原始数据快速生成基础模型对象效率的基础上，提高基础模型对象与多源观测数据之间的参数一致性，使其能够重构为兼具几何表达和物理功能表达的单体世界模型，是本领域需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请的一个目的在于保留单一原始数据快速生成基础模型对象的基础上能够获得兼具几何表达和物理功能表达的单体世界模型，提供一种世界模型的动态生成方法、电子设备和计算机程序产品。

2、根据本申请实施例的一个方面，公开了一种单体世界模型的多源参数约束重构方法，所述方法包括：

3、通过各类原始数据向基础模型对象的匹配映射，获取得到基础模型对象的各类原始数据，所述各类原始数据作为观测数据，所述基础模型对象是几何数据、激光点云数据或视觉数据这三类原始数据中任意一类对应于特定对象快速生成的；

4、从各类原始数据进行初始参数提取，获得所述几何数据中的几何结构信息、物理信息，所述激光点云数据中的空间位置信息、表面信息，以及所述视觉数据中的轮廓信息、语义信息；

5、以所述几何数据、所述视觉数据以及所述激光点云数据互为参数约束，获得对所述基础模型对象修正的几何参数和物理功能参数，所述可约束几何参数包括尺寸参数、视角参数和渲染参数；其中所述参数约束步骤包括：将几何结构信息、空间位置信息和轮廓信息映射至统一参数空间进行一致性校验和误差计算，且在以所得误差对尺寸参数、视角参数和渲染参数进行的修正中三者任意一参数修正都触发其他参数的误差复算，面向计算所得误差，通过构建整体误差函数来约束三者的联合优化调整，直至所得联合误差收敛至预设阈值，形成对基础模型对象修正的可约束几何参数；

6、根据所述可约束几何参数、物理功能参数进行重构获得所述基础模型对象的单体世界模型，所述单体世界模型之间通过进行组合与协同构建集成为场景级整体世界模型。

7、根据本申请实施例的一个方面，公开了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现如前任意一项所述方法的步骤。

8、根据本申请实施例的一个方面，公开了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前任意一项所述方法的步骤。

9、本申请实施例通过各类原始数据向基础模型对象的匹配映射，使归属于同一特定对象的几何数据、激光点云数据和视觉数据作为观测数据参与基础模型对象的参数修正，在保留单一原始数据快速生成基础模型对象效率的同时，避免基础模型对象仅受单一数据源限制而产生偏差；进一步地，从几何数据、激光点云数据和视觉数据中分别提取几何结构信息、物理信息、空间位置信息、表面信息、轮廓信息和语义信息，并以三类原始数据互为参数约束，对基础模型对象的几何参数和物理功能参数进行修正，使所得单体世界模型能够同时兼顾空间形态表达和物理功能表达，提高模型对象的完整性和可信度；其中，对于几何参数的修正，将几何结构信息、空间位置信息和轮廓信息映射至统一参数空间进行一致性校验和误差计算，并在尺寸参数、视角参数和渲染参数任意一参数修正时触发其他参数的误差复算，通过整体误差函数约束三者进行联合优化调整，直至联合误差收敛至预设阈值，从而避免尺寸、视角和渲染参数分别独立修正导致的误差传递或参数不协调，提高基础模型对象在尺度、姿态和视觉呈现上的一致性；在此基础上，根据可约束几何参数和物理功能参数对基础模型对象进行重构，获得对应特定对象的单体世界模型，使单体世界模型不再只是由单一数据源生成的初始模型，而是经过多源观测参数约束修正后的模型对象，从而提高单体世界模型的几何准确性、属性完整性和后续可用性，并为多个单体世界模型进一步组合与协同构建成场景级整体世界模型提供可靠的模型基础。

10、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

11、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

1.一种单体世界模型的多源参数约束重构方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基础模型对象映射可描述世界模型三维初始形态的初始几何参数；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述空间位置信息中的空间位置坐标、尺寸标度，进行适配于所述轮廓信息的二维边缘、外形尺寸的一致性校验，应用校验所得尺寸误差优化基础模型对象的尺寸参数，直至在尺寸误差控制下收敛获得更新的尺寸参数，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理功能参数包括所述物理信息的外立面参数、所述表面信息的关系参数和所述语义信息的对象参数；所述参数约束步骤包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对相互约束的外立面参数、关系参数以及对象参数进行几何边界、空间耦合关系和物理特性的组合约束建模，构成物理功能参数，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述可约束几何参数、物理功能参数进行重构获得所述基础模型对象的单体世界模型步骤包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述可约束几何参数、物理功能参数进行重构获得所述基础模型对象的单体世界模型的步骤之后，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述可约束几何参数、物理功能参数进行重构获得所述基础模型对象的单体世界模型的步骤还包括：

9.一种电子设备，包括计算机程序，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现如权利要求1～8任意一项所述方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，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1～8任意一项所述方法的步骤。