1.一种户外场景AR游戏定位装置,其特征在于,该装置包括游戏指令服务器、发光目标物和可控制发光目标物的遥控器。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,游戏指令服务器通过无线网络控制遥控器,遥控器通过无线网络控制发光目标物的发光颜色和亮度。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,发光目标物设置在户外场景中,由底座、支撑部和灯光部构成;底座通过支撑部与灯光部相连;底座内设置有供能组件,发光目标物内设置有无线收发模块。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,灯光部为可以发出两种以上颜色的灯组成,且两种颜色为非近似色。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,灯光部顶部设置有太阳能和/或风能发电模块,供能组件为蓄电池和/或充放电电池组,太阳能和/或风能发电模块与充放电电池组相连。
6.一种户外场景AR游戏定位方法,其特征在于:玩家带有AR设备,所述AR设备由实体摄像头、显示屏、加速度传感器和数据处理器构成;所述AR设备通过无线与游戏指令服务器建立信号连通;
S1.玩家进入户外场景的游戏区域,游戏指令服务器通过控制遥控器,将本游戏区域的发光目标物点亮,发光目标物显示出指定颜色;
S2.通过实体摄像头收集游戏中包含被点亮的发光目标物的场景图像,根据游戏指令服务器指定的颜色滤镜对图像进行过滤处理,对发光目标物进行识别;利用霍夫变换将指定类型的线条从场景图像中提取出来;对霍夫变换提取出来的有效线条进行处理,使之成为连续线条;
S3.收集有效线条的长度和位置数据,通过数据处理器的计算处理,得出在AR游戏中的虚拟摄像头位置坐标;
S4.得出虚拟摄像头位置后,通过3D游戏引擎获得3D世界的渲染画面,背景保持透明,再将3D世界的渲染画面与AR摄像头拍摄的画面相融合,即可合成AR画面,在玩家的显示屏上显示出来。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,同一个游戏场景下被点亮的发光目标物不应少于3个,且不处于同一平面上;
若摄像头识别到发光目标物小于3个或大于5个时,则重新识别;
若摄像头识别到发光目标物等于3或4或5个时,根据两两之间发光目标物推算出来的摄像头的位置,取一致值作为计算结果;若数值偏差较大,则去掉离群值后,取平均位置作为计算结果。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,实体摄像头同时识别到3个发光目标物,发光目标物a、发光目标物b和发光目标物c,设得到虚拟摄像头的位置坐标为(Cx,Cz),其中发光目标物a和发光目标物b之间距离为2n,实体摄像头距离发光目标物a的距离为da,实体摄像头距离发光目标物b的距离为db,则可以得到:或
其中解得Cz的值有两个,一正一负,舍弃正值取负值,得到虚拟摄像头的位置坐标(Cx,Cz);
远近不同的两个发光目标物a和发光目标物c,设发光目标物a和发光目标物c顶部或中心到水平大地基准面的高度分别为Ha和Hc,到实体摄像头的距离分别为da和dc,发光目标物a和发光目标物c的顶端在发光目标物图像的成像上的高度差为dhprj;dscn是虚拟摄像头到虚拟屏幕的距离,这是一个虚拟的距离,与屏幕分辨率和3D场景的设计有关,是已知的不变量;
综上,从而得到虚拟摄像头的位置坐标为(Cx,Cy,Cz)。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,加速度传感器通过收集玩家在行进过程中的加速度值,通过惯性导航与计算机视觉定位相融合,从而修正在AR游戏中的虚拟摄像头位置坐标信息。