基于智能终端的室内场景AR三维建模数据采集方法

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□IDT □MOD □NEQ

□FTP

33.160

中国移动通信集团有限公司、中国信息通信研究院

陕西省信息化工程研究院,北京百度网讯科技有限公司,中兴通讯股份有限公司,上海商汤智能科技有限公司

随着增强现实（AR）技术的成熟，面向室内场景的AR技术，越来越多地应用在室内空间的数字化、AR导航导览、场景化营销等新领域，涉及的行业包括文博、文旅、会展、广告营销等。AR场景三维建模，作为室内场景AR应用的核心技术，实现对真实场景的等比例数字化重建，在虚实融合的场景中提供空间定位信息。 AR场景三维建模的方式是扫描建模，主流的三维扫描设备有：激光扫描、深度相机、光场、全景相机、智能手机等。采用的设备不同，适用的范围、扫描过程也有所不同。在室内场景的范围内，基于智能手机的数据采集，有着成本低、便捷性高等优势，已成为室内AR三维建模数据采集的主要方式之一。 随着AR技术发展，面向室内场景的AR应用日益增多，基于智能手机对室内场景的三维建模数据采集的需求不断激增。目前，不同厂家数据采集方法各不相同，在数据采集方法上没有统一的标准规范，带来了以下问题：一是采集方法的非标准化，容易出现采集的数据分布不均匀的情况，有些场景数据缺失、有些场景数据冗余度过高等；二是数据采集人员需花费大量时间学习不同厂家的采集方式，采集成本较高、数据质量不稳定。 数据不完整、数据质量不可控等问题，直接影响到AR三维建模的完整度和精确度，也影响到空间定位的准确性，不仅影响整体建模效率和质量，降低了产品侧AR应用的整体体验，而且影响了数据采集和三位建模的规模化，制约了面向室内场景的AR应用的发展。 为了促进AR在室内场景的应用，推动产业健康蓬勃发展，本标准旨在规范化面向室内场景的AR建模数据采集方法，提升数据的完整性和可靠性，以及AR三维建模的效率和规模，促进面向室内场景的AR应用的发展。

本标准主要研究制定基于智能手机终端的室内场景AR三维建模数据采集方法的标准，针对不同环境，不同形状下的室内空间，采取相应的采集方法，以满足室内场景三维建模的完整性和精确度。 主要技术内容包括： 1. 三维建模数据采集总体要求； 2. 不同室内场景下的三维建模数据采集方法（包含小型方形、大型方形、狭长型、L型、不规则室内场景等），包括采集路线、采集距离、采集速度、采集高度、采集角度、局部补充采集等。

1. 国内外对该技术研究情况简要说明： 目前国际上还没有组织着手进行AR三维建模数据采集相关标准的研究制定工作，ITU-T目前没有三维建模领域的标准项目，IEEE三维建模标准项目集中在医疗领域，ISO三维建模标准项目集中在切削刀具和3D打印/扫描，均未涉及AR三维建模数据采集方法的相关要求和规范。 （1）IEEE 3333.2.1-2015：IEEE Recommended Practice for Three-Dimensional (3D) Medical Modeling，描述了用于诊断和治疗应用的医疗三维（3D）建模的生成和实际使用。 （2）ISO/IEC AWI 8801：Information Technology — 3D Printing and Scanning-- 3D scanned and labeled data Standard Operating Procedure (SOP) for evaluation of modelling from 3D scanned data，描述了测试数据集的标准操作程序（SOP），用于评估信息技术方面的3D扫描数据建模。 （3）ISO/IEC AWI 8803：Information Technology — 3D Printing and Scanning — accuracy and precision evaluation process for modeling from 3D scanned data，定义了三维扫描数据建模的标准化精度和精度评估过程。 目前国内与三维建模相关的标准主要在机械、地质、军用电子装备、城市地下空间领域，也没有对应的行业标准、国家标准对面向AR场景的三维建模数据采集方法做出统一的要求和规范。 2. 项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑：尚无国际对应的标准。 3. 与国内相关标准间的关系：尚无国内对应的标准。 4. 指出是否发现有知识产权的问题；尚无知识产权问题。