【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于視覺空間構建，更具體地說，涉及一種沉浸式互動演繹空間構建系統。
技術介紹
1、現有的舞臺視覺空間構建中會采用燈光陰影和投影的方式讓觀眾獲得虛擬影響真實的感受，但是在現有的空間構建系統中，燈光投影等演繹方式往往只能根據預設模式進行運行，其運行模式相對固定，受限于舞臺范圍大小，位于不同方位的觀眾能得到觀看體驗不同，總有觀眾的視覺范圍受限，無法得到良好的觀看體驗，難以適應不同的空間場景的演繹要求，觀眾于系統之間缺少交互，造成觀眾無法獲得更深入的參與感和體驗感。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題在于提供一種沉浸式互動演繹空間構建系統，它可以實現為觀眾創造沉浸式的演繹空間場景互動演繹內容可以隨時更新和變換，使得演繹空間具有新鮮感；演繹空間能夠根據實際空間進行調整具體，具有較強的適用性。
2、本專利技術的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其演繹空間為開放式公共空間，觀眾在演繹空間內自由移動，構建系統置于演繹空間中。構建系統包括傳感模塊、控制模塊和演繹模塊。
3、傳感模塊包括激光雷達裝置。激光雷達裝置分布于演繹空間內，接收主程序監聽指令后，通過旋轉和/或掃描收集演繹空間內的環境信息，形成數據信號并傳輸至控制模塊。
4、控制模塊包括信號處理裝置、環境分析裝置和協同控制裝置。信號處理裝置用于接收數據信號并轉化為點云數據。環境分析裝置根據原始的點云數據進行預處理、特征提取和匹配定位操作，計算目標觀眾的位置和姿態信息，并將實時的位置和姿態信息與
5、演繹模塊包括音響裝置、投影裝置和燈光裝置。并根據控制模塊發出的指令協同工作。
6、作為本專利技術的進一步改進，數據信號包括環境中的距離和角度信息。點云數據中包括了觀眾和物體表面的反射信息。通過tuio協議的方式進行通訊。
7、作為本專利技術的進一步改進，預處理操作中包括對點云數據進行去除噪聲、濾波平滑和數據縮放。
8、作為本專利技術的進一步改進，預處理操作后的點云數據中特征提取的有效信息包括觀眾的邊緣輪廓和腳點。
9、作為本專利技術的進一步改進，定位匹配操作中將當前幀的點云數據與已知位置的參考幀進行特征匹配。計算采用迭代最近點通過ndi協議進行投影算法或其變種算法進行。
10、作為本專利技術的進一步改進，根據觀眾的動作和系統的映射規則，投影裝置的投影內容由協同控制裝置實時渲染。投影內容包括投影圖像的形狀、顏色、窗體大小、位置和運動軌跡。
11、作為本專利技術的進一步改進，根據觀眾的動作和系統的映射規則，燈光裝置由協同控制裝置調節燈光效果變化和機械啟停。音響裝置由協同控制裝置調節音效的響度、音階和速度。根據演繹空間的規模和布局，將傳感模塊、控制模塊和演繹模塊安裝在演繹空間內。
12、作為本專利技術的進一步改進，還包括云服務模塊。云服務模塊用于點云數據同步和遠程控制構建系統，集成構建系統的維護操作和數據統計。
13、作為本專利技術的進一步改進，投影裝置包括主投影區域和次投影區域；主投影區域設置于演繹空間的中心區域內，次投影區域分散設置在主投影區域的周圍；主投影區域的位置是固定的且主投影區域內的投影內容保持不變，主投影區域的數量為單個；次投影區域的數量為多個，多個不同的次投影區域分別由不同的投影裝置進行輸出展示，次投影區域的位置根據觀眾移動而改變，其投影內容根據觀眾行為而改變。
14、作為本專利技術的進一步改進，還包括搜尋系統，投影裝置受控于搜尋系統，搜尋系統用于控制次投影區域在演繹空間內移動，移動依據演繹空間內觀眾所停留或進出的狀態進行；
15、觀眾包括剛進入演繹空間的觀眾p1，停留在演繹空間中的觀眾p2，p2停留在演繹空間中的時長為t，離開演繹空間的觀眾p3；其中次投影區域的數量為p，單個次投影區域的覆蓋區域觀眾人數不超過其最大能夠覆蓋的觀眾人數pmax，則次投影區域的數量p與單個次投影區域的覆蓋區域觀眾人數不超過其最大能夠覆蓋的觀眾人數pmax的乘積為該演繹空間內次投影區域的最高人數ppmax；次投影區域包括工作狀態和空閑狀態，而主投影區域一直保持工作狀態；
16、當p2<ppmax時，搜尋系統的工作步驟包括步驟z1-z2；
17、步驟z1：搜尋系統搜尋到最近進入演繹空間的觀眾p1，若存在未使用的次投影區域，調用剩余的次投影區域覆蓋p1；若不存在未使用的次投影區域，則引導p1進入單個次投影區域未超過pmax的；
18、步驟z2：當單個次投影區域內的觀眾p3全部離開，關閉該投影區域，并將該投影區域標記為空閑狀態，并返回至步驟z1，結束；
19、當p2≥ppmax時，此時所有次投影區域均處于工作狀態，搜尋系統的工作步驟包括步驟y1-y3；
20、步驟y1：搜尋系統搜尋到最近進入演繹空間的觀眾p1，并直接將觀眾引導至主投影區域內；
21、步驟y2：當單個次投影區域內的有觀眾p3離開，則引導位于主投影區域內的觀眾進行有空閑位置的次投影區域內；
22、步驟y3：當主投影區域內人數達到最大值時，對于新進入演繹空間的觀眾p1不做引導指示并且不進行投影互動，結束；
23、根據單個次投影區域內p2停留在演繹空間中的時長t，計算該次投影區域內觀眾的平均時長t’，根據平均時長對次投影區域所處位置進行移動，單個次投影區域內平均時長t’越短的，其越靠近演繹空間的中心；單個次投影區域內平均時長t’越長的，其越靠近演繹空間的邊緣。
24、相比于現有技術，本專利技術的有益效果在于：
25、通過在開放式公共空間設置演繹空間，并置于構建系統，觀眾在演繹空間內自由移動；傳感模塊通過激光雷達裝置收集演繹空間內的環境信息，形成數據信號并傳輸至控制模塊，控制模塊發出指令使控制模塊協同工作，可以實現為觀眾創造沉浸式的演繹空間場景互動演繹內容可以隨時更新和變換，使得演繹空間具有新鮮感；演繹空間能夠根據實際空間進行調整具體，具有較強的適用性。
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1.一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：演繹空間為開放式公共空間，觀眾在演繹空間內自由移動，構建系統置于演繹空間中；構建系統包括傳感模塊、控制模塊和演繹模塊；
2.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：數據信號包括環境中的距離和角度信息；點云數據中包括了觀眾和物體表面的反射信息；通過tuio協議的方式進行通訊。
3.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：預處理操作中包括對點云數據進行去除噪聲、濾波平滑和數據縮放。
4.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：預處理操作后的點云數據中特征提取的有效信息包括觀眾的邊緣輪廓和腳點。
5.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：定位匹配操作中將當前幀的點云數據與已知位置的參考幀進行特征匹配；計算采用迭代最近點通過ndi協議進行投影算法或其變種算法進行。
6.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：根據觀眾的動作和系統的映射規則，投影裝置的投影內容由協
7.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：根據觀眾的動作和系統的映射規則，燈光裝置由協同控制裝置調節燈光效果變化和機械啟停；音響裝置由協同控制裝置調節音效的響度、音階和速度；根據演繹空間的規模和布局，將傳感模塊、控制模塊和演繹模塊安裝在演繹空間內。
8.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：還包括云服務模塊；云服務模塊用于點云數據同步和遠程控制構建系統，集成構建系統的維護操作和數據統計。
9.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：投影裝置包括主投影區域和次投影區域；主投影區域設置于演繹空間的中心區域內，次投影區域分散設置在主投影區域的周圍；主投影區域的位置是固定的且主投影區域內的投影內容保持不變，主投影區域的數量為單個；次投影區域的數量為多個，多個不同的次投影區域分別由不同的投影裝置進行輸出展示，次投影區域的位置根據觀眾移動而改變，其投影內容根據觀眾行為而改變。
10.根據權利要求9所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：還包括搜尋系統，投影裝置受控于搜尋系統，搜尋系統用于控制次投影區域在演繹空間內移動，移動依據演繹空間內觀眾所停留或進出的狀態進行；
...【技術特征摘要】
1.一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：演繹空間為開放式公共空間，觀眾在演繹空間內自由移動，構建系統置于演繹空間中；構建系統包括傳感模塊、控制模塊和演繹模塊；
2.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：數據信號包括環境中的距離和角度信息；點云數據中包括了觀眾和物體表面的反射信息；通過tuio協議的方式進行通訊。
3.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：預處理操作中包括對點云數據進行去除噪聲、濾波平滑和數據縮放。
4.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：預處理操作后的點云數據中特征提取的有效信息包括觀眾的邊緣輪廓和腳點。
5.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：定位匹配操作中將當前幀的點云數據與已知位置的參考幀進行特征匹配；計算采用迭代最近點通過ndi協議進行投影算法或其變種算法進行。
6.根據權利要求1所述的一種沉浸式互動演繹空間構建系統，其特征在于：根據觀眾的動作和系統的映射規則，投影裝置的投影內容由協同控制裝置實時渲染；投影內容包括投影圖像的形狀、顏色、窗體大小、位置和運動軌跡。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：孫濤，劉榛，柴淑賢，王小君，張航，應建洪，徐韜，孫旺升，王富圓，張震，王旭楠，
申請(專利權)人：浙江大豐實業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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