本發(fā)明涉及人工智能領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)時(shí)互動(dòng)動(dòng)畫(huà)的全息投影系統(tǒng)、方法及人工智能機(jī)器人。

背景技術(shù)：

VR(Virtual Reality，即虛擬現(xiàn)實(shí)，簡(jiǎn)稱VR)，是綜合利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)和各種現(xiàn)實(shí)及控制等接口設(shè)備，在計(jì)算機(jī)上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺(jué)的技術(shù)。而全息投影技術(shù)(front-projected holographic display)也稱虛擬成像技術(shù)，是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的技術(shù)。目前，全息投影技術(shù)已經(jīng)較多應(yīng)用于對(duì)VR圖像的顯示上。

此外，機(jī)器人與人的交互方式主要以語(yǔ)音或者簡(jiǎn)單的動(dòng)作為主要交互方式，這種交互方式比較單一，且隨著科技的發(fā)展，這些交互方式越來(lái)越普遍，越來(lái)越不能滿足用戶的追求。因此，將VR技術(shù)與機(jī)器人交互進(jìn)行結(jié)合，是現(xiàn)代科技亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)互動(dòng)動(dòng)畫(huà)的全息投影系統(tǒng)、方法以及人工智能機(jī)器人。

在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種實(shí)時(shí)互動(dòng)動(dòng)畫(huà)的全息投影系統(tǒng)，包括：運(yùn)動(dòng)捕捉模塊，包括至少4個(gè)取像單元，用于實(shí)時(shí)捕捉采集對(duì)象的至少4個(gè)角度的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；圖像處理模塊，用于實(shí)時(shí)接收并處理所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以生成運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)渲染虛擬對(duì)象以實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)；以及全息投影模塊，用于將所述動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)投影到全息設(shè)備上并顯示。

在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種實(shí)時(shí)互動(dòng)動(dòng)畫(huà)的全息投影方法，包括：通過(guò)至少4個(gè)取像單元實(shí)時(shí)捕捉采集對(duì)象的至少4個(gè)角度的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)接收并處理所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以生成運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)渲染虛擬對(duì)象以實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)；以及將所述動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)投影到全息設(shè)備上并顯示。

在又一個(gè)實(shí)施例中，提供一種人工智能機(jī)器人，與一人工智能服務(wù)器連接，且至少包括上述的實(shí)時(shí)互動(dòng)動(dòng)畫(huà)的全息投影系統(tǒng)，所述全息投影系統(tǒng)根據(jù)所述人工智能服務(wù)器的輸出指令，投影全息動(dòng)畫(huà)。

本發(fā)明的人工智能機(jī)器人，通過(guò)結(jié)合全息投影系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：運(yùn)動(dòng)捕捉模塊，包括至少4個(gè)取像單元，用于實(shí)時(shí)捕捉采集對(duì)象的至少4個(gè)角度的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；圖像處理模塊，用于實(shí)時(shí)接收并處理所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以生成運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)渲染虛擬對(duì)象以實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)；以及全息投影模塊，用于將所述動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)投影到全息設(shè)備上并顯示，從而能夠?qū)⑻摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)與人工智能進(jìn)行結(jié)合，大大提高了用戶與機(jī)器人的交互體驗(yàn)感。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的人工智能機(jī)器人的工作狀態(tài)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)時(shí)互動(dòng)動(dòng)畫(huà)的全息投影系統(tǒng)的功能模塊圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的實(shí)時(shí)互動(dòng)動(dòng)畫(huà)的全息投影方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的實(shí)時(shí)互動(dòng)動(dòng)畫(huà)的全息投影方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步更詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種人工智能機(jī)器人100，其與一人工智能服務(wù)器200數(shù)據(jù)連接。所述機(jī)器人100至少包括一實(shí)時(shí)互動(dòng)動(dòng)畫(huà)的全息投影系統(tǒng)10。所述全息投影系統(tǒng)10根據(jù)所述人工智能服務(wù)器200的輸出指令，投影一全息動(dòng)畫(huà)。

請(qǐng)參閱圖2，具體的，所述實(shí)時(shí)互動(dòng)動(dòng)畫(huà)的全息投影系統(tǒng)10包括運(yùn)動(dòng)捕捉模塊11、圖像處理模塊12以及全息投影模塊13。

所述運(yùn)動(dòng)捕捉模塊11包括至少4個(gè)取像單元111，用于實(shí)時(shí)捕捉采集對(duì)象的至少4個(gè)角度的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，所述運(yùn)動(dòng)捕捉模塊11包括4個(gè)取像單元111，所述取像單元111分別捕捉采集對(duì)象前、后、左、右四個(gè)角度的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。此外，在本實(shí)施例中，所述采集對(duì)象是具有動(dòng)畫(huà)效果的3D軟件模型，所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括以下至少之一：表情數(shù)據(jù)、動(dòng)作數(shù)據(jù)、特效數(shù)據(jù)、控制指令，所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)可從所述運(yùn)動(dòng)模型中截取出來(lái)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述運(yùn)動(dòng)捕捉模塊包括表情數(shù)據(jù)采集單元以及動(dòng)作數(shù)據(jù)采集單元至少其中之一。所述表情數(shù)據(jù)采集模用于分析所述模型中包含所述采集對(duì)象面部的圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述面部圖像數(shù)據(jù)確定所述表情數(shù)據(jù)。其中，所述面部的圖像數(shù)據(jù)包括以下至少之一：面部整體輪廓的位置，眼睛的位置，瞳孔的位置，鼻子的位置，嘴的位置，眉毛的位置。所述動(dòng)作數(shù)據(jù)采集單元用于采集與所述采集對(duì)象對(duì)應(yīng)的動(dòng)作數(shù)據(jù)，其中，所述動(dòng)作數(shù)據(jù)包括所述采集對(duì)象的當(dāng)前動(dòng)作的世界坐標(biāo)的位置和旋轉(zhuǎn)角度。

在其他實(shí)施例中，所述運(yùn)動(dòng)捕捉模塊還可包括更多類型的采集摸塊，例如周邊環(huán)境采集模塊等。

所述圖像處理模塊12用于實(shí)時(shí)接收并處理所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以生成運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)渲染虛擬對(duì)象以實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，所述圖像處理模塊12至少包括接收單元121以及驅(qū)動(dòng)渲染單元122。

所述接收單元121用于通過(guò)一個(gè)或多個(gè)通道，分別接收所述至少4個(gè)角度的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，所述接收模塊從所述4個(gè)取像單元111接收到所述3D模型4個(gè)角度的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)是3D畫(huà)的4個(gè)視角的平面圖像，且所述平面圖像以四分屏方式同時(shí)顯示在一個(gè)屏幕上。

所述驅(qū)動(dòng)渲染單元122用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)并渲染對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)取像單元111視口的不同視角的所述虛擬對(duì)象，將渲染出的不同視角的所述虛擬對(duì)象合成多視口的所述動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)。

所述全息投影模塊13用于將所述動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)投影到全息設(shè)備131(圖1)上并顯示。本實(shí)施例中，所述全息設(shè)備131是以四棱錐為成像載體的設(shè)備。

所述人工智能服務(wù)器200用于以下至少其中之一：對(duì)所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間同步處理，以使同步處理后的所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與采集的音頻數(shù)據(jù)同步；以及對(duì)所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行均勻幀率的處理。

請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明還提供一種實(shí)時(shí)互動(dòng)動(dòng)畫(huà)的全息投影方法，包括：

步驟S301，通過(guò)至少4個(gè)取像單元111實(shí)時(shí)捕捉采集對(duì)象的至少4個(gè)角度的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，所述采集對(duì)象是具有動(dòng)畫(huà)效果的3D模型，所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括以下至少之一：表情數(shù)據(jù)、動(dòng)作數(shù)據(jù)、特效數(shù)據(jù)、控制指令。更具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例中，所述步驟S301包括以下子步驟至少其中之一：

分析所述模型中包含所述采集對(duì)象面部的圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述面部圖像數(shù)據(jù)確定所述表情數(shù)據(jù)，其中，所述面部的圖像數(shù)據(jù)包括以下至少之一：面部整體輪廓的位置，眼睛的位置，瞳孔的位置，鼻子的位置，嘴的位置，眉毛的位置；以及

采集與所述采集對(duì)象對(duì)應(yīng)的動(dòng)作數(shù)據(jù)，其中，所述動(dòng)作數(shù)據(jù)包括所述采集對(duì)象的當(dāng)前動(dòng)作的世界坐標(biāo)的位置和旋轉(zhuǎn)角度。

步驟S302，實(shí)時(shí)接收并處理所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以生成運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)渲染虛擬對(duì)象以實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，所述驅(qū)動(dòng)渲染虛擬對(duì)象以實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)的步驟包括：根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)并渲染對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)取像單元111視口的不同視角的所述虛擬對(duì)象，將渲染出的不同視角的所述虛擬對(duì)象合成多視口的所述動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)。

步驟S303，將所述動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)投影到全息設(shè)備131上并顯示。

請(qǐng)參閱圖4，在另外一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括：

步驟S304，對(duì)所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間同步處理，以使同步處理后的所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與采集的音頻數(shù)據(jù)同步；以及

步驟S305，對(duì)所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行均勻幀率的處理。

本發(fā)明的人工智能機(jī)器人100，通過(guò)結(jié)合全息投影系統(tǒng)10，所述系統(tǒng)包括：運(yùn)動(dòng)捕捉模塊11，包括至少4個(gè)取像單元111，用于實(shí)時(shí)捕捉采集對(duì)象的至少4個(gè)角度的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；圖像處理模塊12，用于實(shí)時(shí)接收并處理所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以生成運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)渲染虛擬對(duì)象以實(shí)時(shí)生成動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)；以及全息投影模塊13，用于將所述動(dòng)畫(huà)影像數(shù)據(jù)投影到全息設(shè)備131上并顯示，從而能夠?qū)⑻摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)與人工智能進(jìn)行結(jié)合，大大提高了用戶與機(jī)器人的交互體驗(yàn)感。

需要說(shuō)明的是，通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以全部通過(guò)硬件來(lái)實(shí)施?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案對(duì)背景技術(shù)做出貢獻(xiàn)的全部或者部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤(pán)等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

以上所揭露的僅為本發(fā)明實(shí)施例中的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。