一种基于边缘计算存储的CloudVR数据传输方法和系统与流程

技术特征：
1.一种基于边缘计算存储的cloud vr数据传输方法，用于向用户端设备传输全景图的图像数据，其特征在于，所述方法包括以下步骤：s1：采用四棱锥投影方式对全景图进行映射计算，将每张全景图根据视点投影划分为多个不同视场角的视频版本进行存储；s2：获取并进行动态预测用户端设备的三维运动数据并计算用户视角信息；s3：根据所述用户视角信息，选取对应的视场角的视频版本，并对该视频版本进行金字塔贴图操作，得到立体图像数据，计算视角切换相应的视点位置移动向量并向用户端设备传输立体图像数据。2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算存储的cloud vr数据传输方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括以下步骤：s21：获取并进行动态预测用户端设备的视图矩阵，并进行只旋转和求逆求转置处理，所述视图矩阵包括旋转矩阵乘以平移矩阵，用于将物体的世界坐标系转换为摄像机坐标系；s22：计算用户端设备在当前播放帧中视角的三维方向向量。3.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算存储的cloud vr数据传输方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括以下步骤：s31：根据所述三维方向向量，获取对应的视场角的视频版本；s32：根据该视频版本以及当前播放指针，生成视频画面组，对该视频画面组进行金字塔贴图操作，得到立体图像数据；s33：判断前后帧是否发生视点版本切换，若是，则计算视角切换相应的视点位置移动向量，并且把立体图像数据中当前帧的视点进行相应方向的移动，若否则不继续处理，最后向用户端设备传输最终的立体图像数据。4.根据权利要求3所述的一种基于边缘计算存储的cloud vr数据传输方法，其特征在于，若前后帧发生视点版本切换的操作过程具体为：获取前一帧的视角方向和当前帧的视点中心，把当前帧视点中心移动到与前一帧视角方向重合。5.根据权利要求3所述的一种基于边缘计算存储的cloud vr数据传输方法，其特征在于，所述采用四棱锥投影方式对全景图进行映射计算包括基于地球仪经纬度的映射法，该基于地球仪经纬度的映射法包括：在赤道上，从0度开始，每隔30度选定一个视点，赤道上有12个视点版本；在南维30度和北维30度上，从0度开始，每隔60度选定一个视点，南维30度和北维30度上各有6个视点；在南维90度和北维90度上，从0度开始，每隔180度选定一个视点，南维90度和北维90度上各有2个视点；最后南北极各是一个视点，由此12 6 6 2 2 1 1＝30个不同视点版本构成。6.根据权利要求5所述的一种基于边缘计算存储的cloud vr数据传输方法，其特征在于，步骤s1还包括：对所述视频版本编号后进行存储；步骤s31具体为：根据所述三维方向向量，获取对应的视场角的视频版本的编号。7.根据权利要求6所述的一种基于边缘计算存储的cloud vr数据传输方法，其特征在于，所述获取对应的视场角的视频版本的编号的计算过程具体为：以南北纬15度，45度，75度为界限，经度线则在两个水平视点的中间经度线为界限，视
点在南北维15度以内并且经度左右15度以内移动，则不发生视点切换操作，否则发生视点切换操作，该视点切换操作为切换到视点移动后的视频版本的编号。8.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算存储的cloud vr数据传输方法，其特征在于，步骤s2中，所述动态预测用户端设备的三维运动数据并计算用户视角信息具体为：采用航位推测法，保留前一帧的视点三维数据，并和当前帧的视点三维数据进行线性预测，得到下一帧的视点三维数据，根据下一帧的视点三维数据计算用户视角信息。9.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算存储的cloud vr数据传输方法，其特征在于，所述采用四棱锥投影方式对全景图进行映射计算后，得到正方形全景图，所述金字塔贴图操作包括：将正方形全景图四角点都设为p，四条边中点依次设为a,b,c,d，p对应正四棱锥的顶点，a,b,c,d分别对应正四棱锥底部正方形的四角，以此进行金字塔贴图操作。10.一种基于边缘计算存储的cloud vr数据传输系统，用于向用户端设备传输全景图的图像数据，其特征在于，所述系统包括边缘计算存储服务器、客户端主机和用户端设备；所述系统的数据处理过程包括以下步骤：s1：边缘计算存储服务采用四棱锥投影方式对全景图进行映射计算，将每张全景图根据视点投影划分为多个不同视场角的视频版本进行存储；s2：客户端主机获取并进行动态预测用户端设备的三维运动数据并计算用户视角信息，最后将用户视角信息传给边缘计算存储服务器；s3：边缘计算存储服务器根据所述用户视角信息，选取对应的视场角的视频版本，发送至客户端主机，客户端主机对该视频版本进行金字塔贴图操作，得到立体图像数据，计算视角切换相应的视点位置移动向量并向用户端设备传输立体图像数据。

技术总结
本发明涉及一种基于边缘计算存储的Cloud VR数据传输方法和系统，用于向用户端设备传输全景图的图像数据，方法包括：采用四棱锥投影方式对全景图进行映射计算，将每张全景图根据视点投影划分为多个不同视场角的视频版本进行存储；获取并进行动态预测用户端设备的三维运动数据并计算用户视角信息；根据用户视角信息，选取对应的视场角的视频版本，并对该视频版本进行金字塔贴图操作，得到立体图像数据，计算视角切换相应的视点位置移动向量并向用户端设备传输立体图像数据。与现有技术相比，本发明具有可将所需带宽降低60％以上、视野范围内观看质量无损、避免了网络延迟带来的图像滞后和网络、避免了网络抖动导致的图像缺失等优点。优点。优点。


技术研发人员：赵嵩源 潘平平 潘文琪 吴俊
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2021.06.28
技术公布日：2022/1/10