一种赋文联动的VR时空穿越互动及AR实景融合系统的制作方法

本发明属于虚拟现实、增强现实空间图形融合文本驱动场景调度计算机，具体涉及一种基于古文赋文文本语义解析，自动调度vr虚拟历史场景，并实现虚拟画面与实地ar实景空间坐标匹配、图层融合、时空场景平滑切换的互动系统。

背景技术：

1、文旅沉浸式体验领域中，vr虚拟场景系统与ar实景展示系统长期相互独立，存在多项技术缺陷:1.传统vr场景依靠人工手动选择调取场景资源，无法依托文学文本内容自动触发对应历史时空场景，缺少文本语义驱动的自动化场景调度机制；2.vr虚拟时空画面与现场ar实景画面分属两套独立渲染管线，难以完成统一空间坐标系映射，无法实现虚实画面无缝叠加融合;3.不存在“时空穿越”动态过渡渲染逻辑，从实景ar切换至历史vr虚拟场景时画面跳转生硬破坏沉浸式体验；4.赋文描写的地理风物、时序场景信息无法自动解析并映射至三维场景参数，场景搭建、场景匹配高度依赖人工配置，开发成本高、拓展性差。现有方案仅停留在独立vr展示或者独立ar实景叠加，不存在赋文语义联动、虚实坐标统一映射、时空场景平滑过渡的一体化技术架构，因此亟需新的技术方案解决上述痛点。

技术实现思路

1、所要解决的技术问题：克服现有vr、ar系统相互独立、无法由赋文文本自动驱动场景调度、虚拟场景与实景难以空间匹配、虚实切换画面生硬、场景参数人工配置成本高的技术缺陷;提供一套一体化计算机系统，实现赋文语义解析驱动vr历史场景加载、统一空间坐标映射、vr虚拟画面与ar实景图层融合、虚实时空场景平滑过渡切换。

2、技术方案：一种赋文联动的vr时空穿越互动及ar实景融合系统，其特征在于，包括:赋文语义解析模块、场景资源索引模块、空间坐标统一映射模块、vr虚拟场景渲染模块、ar实景采集模块、虚实图层融合模块、时空过渡渲染模块、交互响应模块;所述赋文语义解析模块，用于对输入赋文文本进行分词、实体识别，提取地理位置、时代时序、景物对象场景标签，输出结构化场景调度指令;所述场景资源索引模块，接收场景调度指令，根据标签匹配检索预存储的对应历史时空vr三维场景资源;所述空间坐标统一映射模块，建立现实世界ar实景地理坐标与vr虚拟历史场景三维坐标之间的转换矩阵，完成虚实空间位置对齐;所述vr虚拟场景渲染模块，加载匹配成功的三维场景资源，按照转换矩阵完成空间定位，输出vr虚拟画面数据流;所述ar实景采集模块，调用终端摄像装置实时采集现场实景图像，输出实景原始画面;所述虚实图层融合模块，根据透明度权重参数，将vr虚拟画面图层叠加至ar实景画面图层，生成虚实融合画面;所述时空过渡渲染模块，用于执行实景ar向vr虚拟时空、vr虚拟时空回归实景ar的渐变过渡渲染，输出平滑切换画面；所述交互响应模块，接收用户操控指令，实时调整融合权重、视角参数，响应用户漫游交互操作。

3、有益技术效果：1.通过赋文语义解析自动生成场景调度指令，摆脱人工手动选取场景，实现文本内容驱动沉浸式场景自动加载;2.设置空间坐标统一映射模块，构建虚实空间转换矩阵，解决vr虚拟场景和ar实景位置错位的技术难题;3.虚实图层融合模块支持动态透明度调节，实现虚拟景物与现实实景自然叠加;4.时空过渡渲染模块提供渐变过渡效果，消除虚实场景切换生硬跳转问题，提升沉浸感;5.整套架构模块化解耦，新增赋文篇目、新增历史场景资源仅需扩充素材库，系统无需重构拓展性强。

4、具体实施方式：一种赋文联动的vr时空穿越互动及ar实景融合系统，各模块协同运行，实施步骤如下:步骤1:导入赋文文本至赋文语义解析模块，模块执行文本实体识别，提取地域、时代、景观标签，生成结构化场景调度指令;步骤2:场景资源索引模块利用标签检索素材数据库，调取对应的历史时空vr三维场景数据包;步骤3:空间坐标统一映射模块读取终端gps、空间定位数据，构建ar实景坐标与vr虚拟三维坐标的转换矩阵;步骤4:vr虚拟场景渲染模块加载三维场景资源，依据转换矩阵完成虚拟场景空间定位渲染:输出虚拟图像流;步骤5:ar实景采集模块持续采集终端摄像头实景画面，输出实景图像流;步骤6:虚实图层融合模块配置图层叠加透明度参数，将虚拟图像图层叠加在实景图层之上，生成虚实融合画面；步骤7:触发时空穿越交互指令时，时空过渡渲染模块启动渐变渲染算法，逐步调整图层透明度完成ar实景与vr虚拟时空场景平滑过渡切换;步骤8:交互响应模块持续采集用户视角移动、漫游操作指令，实时更新渲染参数，动态调整虚实融合画面并输出至显示终端。

5、附图说明：图 1本发明系统整体架构框图；标号：1-赋文语义解析模块；2-场景资源索引模块；3-空间坐标统一映射模块；4-vr虚拟场景渲染模块；5-ar实景采集模块；6-虚实图层融合模块；7-时空过渡渲染模块；8-交互响应模块。图 2为本发明赋文驱动虚实场景联动工作流程示意图；标号：1-导入赋文文本;2-语义解析提取场景标签;3-匹配vr场景资源;4-虚实坐标映射;5-虚实画面融合;6-交互与场景平滑切换。

1.一种赋文联动的vr时空穿越互动及ar实景融合系统，其特征在于，包括:赋文语义解析模块、场景资源索引模块、空间坐标统一映射模块、vr虚拟场景渲染模块、ar实景采集模块、虚实图层融合模块、时空过渡渲染模块、交互响应模块;所述赋文语义解析模块，用于对输入赋文文本进行分词、实体识别，提取地理位置、时代时序、景物对象场景标签，输出结构化场景调度指令;所述场景资源索引模块，接收场景调度指令，根据标签匹配检索预存储的对应历史时空vr三维场景资源;所述空间坐标统一映射模块，建立现实世界ar实景地理坐标与vr虚拟历史场景三维坐标之间的转换矩阵，完成虚实空间位置对齐;所述vr虚拟场景渲染模块，加载匹配成功的三维场景资源，按照转换矩阵完成空间定位，输出vr虚拟画面数据流;所述ar实景采集模块，调用终端摄像装置实时采集现场实景图像，输出实景原始画面;所述虚实图层融合模块，根据透明度权重参数，将vr虚拟画面图层叠加至ar实景画面图层，生成虚实融合画面。所述时空过渡渲染模块，用于执行实景ar向vr虚拟时空、vr虚拟时空回归实景ar的渐变过渡渲染，输出平滑切换画面;所述交互响应模块，接收用户操控指令，实时调整融合权重、视角参数，响应用户漫游交互操作。

2.根据权利要求1所述的一种赋文联动的vr时空穿越互动及ar实景融合系统，其特征在于，所述赋文语义解析模块提取的场景标签包含时序标签、地理标签、景观实体标签，多标签联合检索场景资源。

3.根据权利要求1所述的一种赋文联动的vr时空穿越互动及ar实景融合系统，其特征在于，所述空间坐标统一映射模块依据终端定位数据动态更新虚实坐标转换矩阵，实时修正虚实场景位置偏差。

4.根据权利要求1所述的一种赋文联动的vr时空穿越互动及ar实景融合系统，其特征在于，所述时空过渡渲染模块采用线性透明度插值算法实现虚实画面平滑渐变。

5.根据权利要求1所述的一种赋文联动的vr时空穿越互动及ar实景融合系统，其特征在于，所述虚实图层融合模块支持动态修改图层透明度权重，实现虚拟景物半透明叠加或者完全实景/完全虚拟画面切换。