【嘉勤點(diǎn)評(píng)】OPPO發(fā)明的用于AR設(shè)備的顯示方法，這種方案可以在虛擬空間和真實(shí)空間下的坐標(biāo)系建立相對(duì)坐標(biāo)變換矩陣，以確定AR離線地圖中各錨點(diǎn)在當(dāng)前圖像幀中對(duì)應(yīng)的位置，并在該位置顯示對(duì)應(yīng)的虛擬物體。
集微網(wǎng)消息，2021年1月，由商湯科技聯(lián)合中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、浙江大學(xué)、OPPO、小米、百度、愛(ài)奇藝等諸多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)共同起草的業(yè)內(nèi)首個(gè)AR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正式獲批發(fā)布。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)是一種將虛擬信息與真實(shí)世界巧妙融合的技術(shù)，廣泛運(yùn)用了多媒體、三維建模、實(shí)時(shí)跟蹤及注冊(cè)、智能交互、傳感等多種技術(shù)手段，將計(jì)算機(jī)生成的文字、圖像、三維模型、音樂(lè)、視頻等虛擬信息模擬仿真后，應(yīng)用到真實(shí)世界中，兩種信息互為補(bǔ)充，真實(shí)環(huán)境和虛擬物體之間重疊之后，能夠在同一個(gè)畫(huà)面以及空間中同時(shí)存在，從而實(shí)現(xiàn)超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)世界的“增強(qiáng)”。
而作為AR技術(shù)支撐的一項(xiàng)重要功能就是重定位，這項(xiàng)技術(shù)旨在于在即時(shí)定位與地圖構(gòu)建(SLAM)中，當(dāng)對(duì)相機(jī)位姿的追蹤丟失，或加載離線地圖后，計(jì)算出相機(jī)在原有坐標(biāo)系下的位姿，重定位在AR應(yīng)用中有著至關(guān)重要的作用。
也就是我們平時(shí)在智能手機(jī)上使用AR技術(shù)時(shí)，可以在我們身邊的物體上出現(xiàn)例如虛擬人物等內(nèi)容，這項(xiàng)技術(shù)就是幫助AR判斷應(yīng)該生成多大尺寸的虛擬人物，可以完美與真實(shí)物體的尺寸相適應(yīng)。
為此，OPPO在2020年2月11日申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR顯示方法及相關(guān)裝置”的發(fā)明專(zhuān)利（申請(qǐng)?zhí)枺?02010087613.9），申請(qǐng)人為OPPO廣東移動(dòng)通信有限公司。
根據(jù)該專(zhuān)利目前公開(kāi)的相關(guān)資料，讓我們一起來(lái)看看這項(xiàng)AR技術(shù)方案吧。
如上圖，為該專(zhuān)利中提供的移動(dòng)終端的結(jié)構(gòu)示意圖，其中主要包括增強(qiáng)顯示AR顯示模塊，在移動(dòng)終端中進(jìn)行AR顯示時(shí)，可以通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如上圖，為這種增強(qiáng)顯示AR顯示方法的具體流程示意圖，首先，通過(guò)移動(dòng)終端的攝像頭采集當(dāng)前場(chǎng)景的多個(gè)圖像幀，針對(duì)每個(gè)圖像幀來(lái)生成特征的集合，例如使用詞袋模型進(jìn)行特征的提取。詞袋模型是一種在檢索中應(yīng)用的特征表達(dá)方式，數(shù)據(jù)的特征點(diǎn)可以用一個(gè)裝有特定詞的“袋子”表示，由此得到當(dāng)前圖像的特征與AR離線地圖的關(guān)鍵幀的特征相同。
其次，在預(yù)配置的AR離線地圖中的多個(gè)點(diǎn)云幀中，搜索與關(guān)鍵幀特征相匹配的當(dāng)前圖像的幀，點(diǎn)云由眾多的特征點(diǎn)構(gòu)成，其數(shù)據(jù)主要包括虛擬物體的錨點(diǎn)，而錨點(diǎn)是AR圖中記錄虛擬物體位置的一種方式。這個(gè)步驟是為了通過(guò)特征匹配的方式，找到現(xiàn)實(shí)坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，以便于重定位。
接著，根據(jù)關(guān)鍵幀的自定義描述子（記錄著當(dāng)前圖像幀的2D特征點(diǎn)），確定當(dāng)前圖像幀在AR離線地圖的第一坐標(biāo)系下的第一位姿，并根據(jù)第一位姿確定當(dāng)前場(chǎng)景在第二坐標(biāo)系下的第二位姿以及兩個(gè)坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣。
第一坐標(biāo)系是AR離線地圖中的坐標(biāo)系，第二坐標(biāo)系是真實(shí)空間的坐標(biāo)系，由兩個(gè)坐標(biāo)系之間的數(shù)值關(guān)系計(jì)算出坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，最后，根據(jù)該坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣就可以在當(dāng)前圖像幀中顯示每個(gè)錨點(diǎn)對(duì)應(yīng)的虛擬物體。
以上就是OPPO發(fā)明的用于AR設(shè)備的顯示方法，這種方案可以在虛擬空間和真實(shí)空間下的坐標(biāo)系建立相對(duì)坐標(biāo)變換矩陣，以確定AR離線地圖中各錨點(diǎn)在當(dāng)前圖像幀中對(duì)應(yīng)的位置，并在該位置顯示對(duì)應(yīng)的虛擬物體。從而有利于成功進(jìn)行重定位，完成在當(dāng)前圖像幀中與預(yù)配置的AR離線地圖相同的位置顯示虛擬物體。
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