用于模拟训练的混合现实仿真定位方法、装置及设备与流程

本发明涉及混合现实仿真，尤其涉及一种用于模拟训练的混合现实仿真定位方法、装置及设备。

背景技术：

1、在模拟训练领域，混合现实仿真技术可以通过对环境、角色、装备等进行虚拟仿真模拟，数据实时监控，并提供评估方案和操作指导，从而提高训练效率和质量。这种技术可以应用于各种业务场景及各种类型的装备，如机械设备、电子设备、交通工具、航空器等等。

2、然而，随着现代训练场景的日益复杂、训练对象的日益繁多、训练过程的精细化要求越要越高，导致一般的混合现实训练逐渐无法完全满足高精度、高实时、高可控的训练要求。尤其在大型且复杂的训练环境下，由于其地型庞大且复杂多变，导致一般的混合现实仿真技术无法根据现实环境做到精确的定位，从而大大降低了训练的真实度，也让评估者无法通过宏观仿真场景对模拟训练开展真实、有效的评估。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种用于模拟训练的混合现实仿真定位方法、装置及设备，旨在解决上述问题的至少之一。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种用于模拟训练的混合现实仿真定位方法，包括：

3、采集现实训练人物的uwb定位信息，并对所述uwb定位信息进行转换得到坐标信息；

4、构建并显示现实训练环境的三维虚拟仿真训练环境模型；

5、根据所述坐标信息在所述三维虚拟仿真训练环境模型中同步显示虚拟角色与现实训练人物的位移轨迹；

6、采集所述现实训练人物的uwb训练数据和所述三维虚拟仿真训练环境模型中的仿真训练数据，并根据所述uwb训练数据和所述仿真训练数据进行数据分析。

7、在一些实施例中，采集现实训练人物的uwb定位信息，并对所述uwb定位信息进行转换得到坐标信息，包括：

8、基于现实训练环境布置若干uwb基站；

9、将uwb标签布置在现实训练人物身上；

10、开启uwb控制器，基于所述uwb控制器配置所述uwb基站的基站id和基站位置参数以及所述uwb标签的标签id；

11、基于配置后的所述uwb基站和所述uwb标签采集所述现实训练人物的uwb定位信息；

12、对所述uwb定位信息进行三维空间换算处理，得到用于仿真程序的坐标信息。

13、在一些实施例中，所述基于配置后的所述uwb基站和所述uwb标签采集所述现实训练人物的uwb定位信息，包括：

14、基于所述uwb基站和所述uwb标签传输消息的时间间隔得到飞行时间；

15、根据空间数据转换算法和所述飞行时间得到所述uwb基站和所述uwb标签之间的距离；

16、根据三边定位算法以及所述uwb基站和所述uwb标签之间的距离得到所述uwb标签的实际位置；

17、根据所述uwb标签的实际位置确定在现实训练环境中携带所述uwb标签的现实训练人物的uwb定位信息。

18、在一些实施例中，所述构建并显示现实训练环境的三维虚拟仿真训练环境模型，包括：

19、采集现实训练环境的拍摄扫描数据；

20、基于三维建模软件根据所述拍摄扫描数据进行几何体创建、形状切割、细节变形、材质设定、贴图制作以及光影效果调试，得到三维模型；

21、创建以仿真引擎为核心的仿真程序；

22、将所述三维模型导入所述仿真程序，以构建并显示三维虚拟仿真训练环境模型。

23、在一些实施例中，所述将所述三维模型导入所述仿真程序，以构建并显示三维虚拟仿真训练环境模型，包括：

24、基于所述仿真程序创建场景；

25、将所述三维模型导入所述仿真程序；

26、在所述场景内基于所述仿真程序执行模型构建操作，得到三维虚拟仿真训练环境模型；其中，所述模型构建操作包括创建相机、设置相机视角、灯光效果调试、阴影效果调试、环境场景烘焙、设定聚焦锚点、鼠标操控事件、键盘操控事件、视角缩放操控、视角平移操控、虚拟角色生成以及虚拟角色移动；

27、显示所述三维虚拟仿真训练环境模型。

28、在一些实施例中，所述三维虚拟仿真训练环境模型包括多个训练环境可视化交互功能；其中，训练环境可视化交互功能包括三维模型动态渲染功能、三维模型动态视角旋转功能、三维模型动态视角缩放功能和三维角色生成及移动功能。

29、在一些实施例中，所述根据所述坐标信息在所述三维虚拟仿真训练环境模型中同步显示虚拟角色与现实训练人物的位移轨迹，包括：

30、将uwb标签的所述坐标信息实时传输至仿真程序；

31、识别所述uwb标签的id信息；

32、根据所述uwb标签的id信息在所述三维虚拟仿真训练环境模型中创建虚拟角色；

33、将所述坐标信息绑定至所述虚拟角色，以在所述三维虚拟仿真训练环境模型中同步显示所述虚拟角色与现实训练人物的位移轨迹。

34、在一些实施例中，所述采集所述现实训练人物的uwb训练数据和所述三维虚拟仿真训练环境模型中的仿真训练数据，并根据所述uwb训练数据和所述仿真训练数据进行数据分析，包括：

35、采集所述现实训练人物的uwb训练数据；

36、采集所述三维虚拟仿真训练环境模型中的仿真训练数据；

37、对所述uwb训练数据和所述仿真训练数据进行数据清洗、数据转换、数据集成以及数据规约，得到整理后的训练数据；

38、对所述整理后的训练数据进行数据动态分析以及数据结果评估，得到分析评估结果并通过ui界面形式显示所述分析评估结果。

39、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种用于模拟训练的混合现实仿真定位装置，包括：

40、uwb定位模块，用于采集现实训练人物的uwb定位信息，并对所述uwb定位信息进行转换得到坐标信息；

41、虚拟仿真模块，用于构建并显示现实训练环境的三维虚拟仿真训练环境模型；

42、同步显示模块，用于根据所述坐标信息在所述三维虚拟仿真训练环境模型中同步显示虚拟角色与现实训练人物的位移轨迹；

43、分析评估模块，用于采集所述现实训练人物的uwb训练数据和所述三维虚拟仿真训练环境模型中的仿真训练数据，并根据所述uwb训练数据和所述仿真训练数据进行数据分析。

44、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电子设备，所述电子设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的用于模拟训练的混合现实仿真定位程序，所述用于模拟训练的混合现实仿真定位程序配置为实现如上文所述的用于模拟训练的混合现实仿真定位方法。

45、本发明提供了一种用于模拟训练的混合现实仿真定位方法，包括：采集现实训练人物的uwb定位信息，并对所述uwb定位信息进行转换得到坐标信息；构建并显示现实训练环境的三维虚拟仿真训练环境模型；根据所述坐标信息在所述三维虚拟仿真训练环境模型中同步显示虚拟角色与现实训练人物的位移轨迹；采集所述现实训练人物的uwb训练数据和所述三维虚拟仿真训练环境模型中的仿真训练数据，并根据所述uwb训练数据和所述仿真训练数据进行数据分析。本发明中，结合uwb定位技术、三维建模技术以及混合现实技术，通过uwb定位技术实时采集现实训练人物的高精度坐标信息，经过空间坐标换算将现实训练人物的坐标信息实时显示在还原现实训练环境的三维虚拟仿真训练环境模型中，实现现实训练人物在虚拟场景中的实时映射定位，从而达到通过虚拟仿真技术直观、科学、即时的监控和管理现实模拟训练的目的，为模拟训练提供了一种新的、高效的、安全的训练方式。