CN103127717B - 控制操作游戏的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制操作游戏的方法及系统。该方法包括以下步骤：通过包含标记区域的交互设备产生姿态；采集包含标记区域的图像；识别标记区域的姿态；生成所述姿态对应的控制指令；根据所述控制指令控制游戏中虚拟角色。上述控制操作游戏的方法及系统，根据采集到的包含标记区域的图像识别出标记区域所产生的姿态，并生成姿态对应的控制指令，根据该控制指令控制虚拟角色。由于可根据标记区域的姿态即可得到相应的控制指令，因此只要标记区域产生姿态就能生成控制指令，就可根据生成的控制指令控制虚拟角色，而不需要用户操作鼠标、键盘或遥控器等设备，用户可通过人体的部分实现操作控制，提高操作的便利性及自由性。

Description

控制操作游戏的方法及系统

【技术领域】

本发明涉及控制技术领域，特别涉及一种控制操作游戏的方法及系统。

【背景技术】

随着人们生活水平的日益提高，休闲的方式多种多样，其中，游戏成为人们选择的一种比较重要的娱乐方式。因操作游戏可以锻炼人的思考能力和反应灵活性，故受到年轻人的热捧。

传统的操作游戏的方式，主要是用户通过操作鼠标、键盘或遥控器等方式实现操作，例如，在极品飞车游戏中，对车辆的移动方向、加速、减速的控制，通过键盘实现，则主要设置车辆移动的左转方向键、右转方向键、前进方向键、后退方向键、加速方向键以及减速方向键，通过触发相应的按键执行相应的控制操作。如设置键盘上的“W”为前进方向键，“S”为后退方向键，“A”为左转方向键，“D”为右转方向键，获取用户按下“A”，则控制赛车左转，获取用户按下“D”，则控制赛车右转。同样，拳击比赛中，控制虚拟选手，出左拳、右拳、左腿、右腿等，也可设置相应的按键，实现操作。

然而，通过操作鼠标、键盘和遥控器等各种元器件，控制虚拟角色，其操作不方便，如操作键盘，用户长期按压设置的按键，容易造成手部抽搐。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种提高操作的便利性及自由性的控制操作游戏的方法。

一种控制操作游戏的方法，包括以下步骤：通过包含标记区域的交互设备产生姿态；采集包含标记区域的图像；识别标记区域的姿态；生成所述姿态对应的控制指令；根据所述控制指令控制游戏中的虚拟角色。

此外，还有必要提供一种提高操作的便利性及自由性的控制操作游戏的系统。

一种控制操作游戏的系统，包括：交互设备，用于通过包含标记区域产生姿态；姿态识别器，所述姿态识别器包括：图像采集模块，用于采集包含标记区域的图像；姿态识别模块，用于识别标记区域的姿态；指令生成模块，用于生成所述姿态对应的控制指令；指令执行模块，用于根据所述控制指令控制中的虚拟角色。

上述控制操作游戏的方法及系统，根据采集到的包含标记区域的图像识别出标记区域所产生的姿态，并生成姿态对应的控制指令，根据该控制指令控制操作游戏。由于可根据标记区域的姿态即可得到相应的控制指令，因此只要标记区域产生姿态就能生成控制指令，就可根据生成的控制指令控制操作游戏，而不需要用户操作鼠标、键盘或遥控器等设备，用户可通过人体的部分实现操作控制，提高操作的便利性及自由性。

【附图说明】

图1为本发明中控制操作游戏的方法的流程示意图；

图2为一个实施例中步骤S30的流程示意图；

图3为一个实施例中交互设备的结构示意图；

图4为一个实施例中构建坐标系的示意图；

图5为另一个实施例中的交互设备的结构示意图；

图6为另一个实施例中的交互设备的结构示意图；

图7为另一个实施例中步骤S30的流程示意图；

图8为另一个实施例中构建坐标系的示意图；

图9为一个实施例中步骤S40的流程示意图；

图10为一个实施例中步骤S404的流程示意图；

图11为另一个实施例中步骤S404的流程示意图；

图12为另一个实施例中步骤S40的流程示意图；

图13为一个实施例中步骤S420的流程示意图；

图14为另一个实施例中步骤S420的流程示意图；

图15为本发明中控制操作游戏的系统的结构示意图；

图16为一个实施例中姿态识别模块的结构示意图；

图17为另一个实施例中姿态识别模块的结构示意图；

图18为一个实施例中指令生成模块的结构示意图；

图19为一个实施例中第一指令查找模块的结构示意图；

图20为另一个实施例中第一指令查找模块的结构示意图；

图21为另一个实施例中指令生成模块的结构示意图；

图22为一个实施例中第二指令查找模块的结构示意图；

图23为另一个实施例中第二指令查找模块的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合具体的实施例及附图对技术方案进行详细的描述。

在一个实施例中，如图1所示，一种控制操作游戏的方法，包括以下步骤：

步骤S10，通过包含标记区域的交互设备产生姿态。

本实施例中，标记区域是采集的图像中的一个区域，该区域可由交互设备形成。

具体的，在一个实施例中，交互设备可以是手持装置，可将手持装置的一部分或全部设定为指定的颜色或形状，采集手持装置的图像，图像中的手持装置中的该指定颜色或形状的部分形成标记区域。另外，交互设备还可以是带标记的手持装置，即在手持装置上附带指定颜色或形状的标记(如反光材料)，采集手持装置的图像，图像中的手持装置上所附带的指定颜色或形状的标记形成标记区域。

在另一个实施例中，交互设备还可以是人体部位(例如人脸、手掌、手臂等)，采集人体部位的图像，图像中的人体部位形成标记区域。另外，交互设备还可以是带标记的人体部位，即在人体部位上附带指定颜色或形状的标记(如反光材料)，采集人体部位的图像时，图像中的该指定颜色或形状的标记形成标记区域。

此外，可采用多个交互设备组合产生姿态。

步骤S20，采集包含标记区域的图像。

步骤S30，识别标记区域的姿态。

具体的，对采集到的图像进行处理，提取图像中的标记区域，然后根据标记区域中的像素在构建的图像坐标系中的像素坐标产生标记区域的姿态。所谓姿态，是指标记区域在图像中所形成的姿势状态。进一步的，在二维图像中，姿态为二维图像中的标记区域与预设位置之间的角度，即姿态角；在三维图像中，姿态为二维图像中的标记区域与预设位置之间的多个姿态角所组成的矢量，即姿态向量。本发明中说的“标记区域产生的姿态”，“标记区域的姿态”、“姿态”都是指所述姿态，也就是不同实施例的姿态角与姿态向量。

步骤S40，生成姿态对应的控制指令。

本实施例中，预先设定标记区域的姿态与控制指令之间的映射关系，并将该映射关系存储在数据库中。在识别出标记区域的姿态后，可根据识别出的姿态从数据库中查找与姿态对应的控制指令。

步骤S50，根据控制指令控制游戏中的虚拟角色。

本实施例中，根据姿态生成不同的控制指令，控制游戏中的虚拟角色。控制虚拟角色的指令可包括控制虚拟角色移动的指令和控制虚拟角色触发目标对象的指令。其中，控制虚拟角色移动可包括向左、向右、向前、向后移动等。控制虚拟角色触发目标对象的指令可为击打目标对象等，目标对象可为虚拟人物、虚拟球类、虚拟车辆等等。此外，可采用多个交互设备组合产生姿态，采集该姿态，识别姿态，进而生成控制指令控制虚拟角色。

如此通过交互设备产生姿态，采集包含标记区域的图像，并识别标记区域的姿态，生成相应的控制指令，就能控制游戏中虚拟角色，而交互设备本身是不需要设置按键和供电装置的，即在交互设备上无需设置按键和供电装置也能控制游戏中虚拟角色，降低了成本。

如图2所示，在一个实施例中，所采集到的包含标记区域的图像为二维图像，上述步骤S30的具体过程包括：

步骤S302，提取图像中与预设颜色模型匹配的像素，对获取的像素进行连通域检测，提取检测得到的连通域中的标记区域。

具体的，可通过摄像机采集包含标记区域的图像，得到的图像为二维可见光图像。优选的，还可在摄像机的镜头前加入红外滤光片，用于滤去除红外波段的其他波段光线，则采集的图像为二维红外图像。由于可见光图像中，场景中的物体会对标记区域的识别形成干扰，而红外图像因滤除掉了可见光信息，干扰较少，因此二维红外图像更有利于提取标记区域。

本实施例中，预先建立颜色模型。例如标记区域的色彩为红色，则预先建立红色模型，该模型中像素的RGB值分量可在200到255之间，G、B分量可接近于零；获取采集的图像中满足该红色模型的RGB值的像素即为红色像素。另外，当采集的图像中由人体部位形成标记区域时，则可获取采集的图像中与预设肤色模型匹配的像素。对获取的像素进行连通域检测，得到多个连通域，连通域是若个连续的像素组成的集合。

本实施例中，由于标记区域的大小和形状应大致是固定不变的，在对获取的像素进行连通域检测时，可计算得到获取的像素中的所有连通域的周长和/或面积。具体的，连通域的周长可为连通域边界像素的个数，连通域的面积可为连通域中的全部像素的个数。进一步的，可将获取的连通域的周长和/或面积与预设标记区域的周长和/或面积进行对比，获取满足预设标记区域的周长和/或面积的连通域即为标记区域。优选的，还可将周长的平方与面积的比值作为判断准则，连通域的该比值满足预设标记区域的该比值，则该连通域为标记区域。

步骤S304，获取标记区域中的像素坐标，根据该像素坐标产生标记区域姿态。

具体的，在一个实施例中，如图3所示，交互设备包括手持部分和附着于手持部分的标记，其中，标记可为长条形状的反光材料，优选的，可以为椭圆或矩形形状。在其他实施例中，交互设备还可为人体部位，如脸、手掌、手臂等，则采集到的图像中的标记区域即为人体部位的区域。

本实施例中，标记区域为一个连续区域，则根据像素坐标产生标记区域的姿态的过程为：计算得到像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，根据特征向量产生标记区域的姿态，该标记区域的姿态为一个姿态角。

具体的，如图4所示，构建二维图像坐标系，对于该坐标系上的两个点A(u1，v1)和B(u2，v2)，其形成的姿态角则为斜率的反正切，即arctan((v2-v1)/(u2-u1))。具体的，本实施例中，计算提取的标记区域中的像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，该特征向量的方向即为标记区域长轴所在直线的方向。如图4所示，标记区域长轴所在直线方向为A、B两点所在直线的方向，设特征向量为[dir_u，dir_v]^T其中，dir_u描述标记区域长轴的方向在u轴上的投影，其绝对值正比于从A指向B的向量在u坐标轴方向上的投影(即u2-u1)；dir_v描述标记区域长轴的方向在v轴上的投影，其绝对值正比于从A指向B的向量在v坐标轴方向上的投影(即v2-v1)。若dir_u或dir_v小于0，则修正为[-dir_u，-dir_v]^T则标记区域的姿态角为：arctan(dir_v/dir_u)。

在另一个实施例中，标记区域包括第一连续区域和第二连续区域，则根据所述像素坐标产生标记区域的姿态的具体过程为：根据像素坐标计算第一连续区域的重心和第二连续区域的重心，根据第一连续区域的重心的像素坐标和第二连续区域的重心的像素坐标产生标记区域的姿态。具体的，在一个实施例中，交互设备包括手持部分和附着在手持部分的两个标记。如图5所示，标记为两个，分别附着在手持部分前端，标记的形状可以为椭圆形或矩形。优选的，标记可以为位于手持部位前端的两个圆点。如图6所示，可将标记设置在手持部分的两端。在其他实施例中，还可将标记设置在人体部位上，例如设置在人脸、手掌或手臂上。应当说明的是，所设置的两个标记可以大小、形状、颜色等特征上不一致。

本实施例中，提取的标记区域包括两个连续区域，分别为第一连续区域和第二连续区域。进一步的，根据像素坐标计算这两个连续区域的重心。具体的，计算连续区域中的全部像素坐标的平均值，所得到的像素坐标即为连续区域的重心。如图4所示，计算得到的两个连续区域的重心分别为A(u1，v1)和B(u2，v2)，则标记区域的姿态角为斜率的反正切，即arctan((v2-v1)/(u2-u1))。

在另一个实施例中，所采集的图像可以为三维图像。具体的，可利用传统的立体视觉系统(由两台空间位置已知的摄像机及相关数据处理设备组成)、结构光系统(右一台摄像机、一台光源以及相关数据处理设备组成)或TOF(timeofflight，飞行时间)深度相机采集三维图像(即三维深度图像)。

本实施例中，如图7所示，步骤S30的具体过程包括：

步骤S310，对图像进行分割，提取该图像中的连通域，计算连通域的属性值，将连通域的属性值与预设的标记区域属性值进行对比，该标记区域为符合该预设的标记区域属性值的连通域。

具体的，当三维深度图像中两个相邻的像素深度相差小于预先设定的阈值时，例如5厘米，则认为两个像素连通，对整个图像进行连通域检测，可得到包含标记连通域的一系列连通域。

本实施例中，连通域的属性值包括连通域的尺寸和形状。具体的，计算连通域的尺寸/形状，与交互设备上的标记的尺寸/形状进行对比，得到符合标记的尺寸/形状的连通域即为标记区域的连通域(标记区域)。以矩形标记为例，即交互设备上的标记在采集的图像中为矩形，预先设定好标记的长度和宽度，计算连通域对应的物理区域的长度和宽度，该长度和宽度与标记的长度和宽度越接近，则连通域与标记区域越相似。

进一步的，计算连通域对应的物理区域的长度和宽度的过程如下：计算连通域像素的三维坐标的协方差矩阵，采用如下公式计算连通域对应的物理区域的长度和宽度：其中，k为预先设定的系数，例如设为4，当λ为协方差矩阵最大特征值时，则l为连通域的长度，当λ为协方差矩阵第二大的特征值时，则l为连通域的宽度。

进一步的，还可预先设定矩形标记的长宽比，例如长宽比为2，则连通域对应的物理区域的长宽比越接近于预设设定的矩形标记的长宽比，则连通域与标记区域越相似，具体的，采用如下公式计算连通域对应的物理区域的长宽比：其中，r为连通域的长宽比，λ₀为协方差矩阵的最大特征值，λ₁为协方差矩阵的第二大特征值。

步骤S320，获取标记区域中的像素坐标，根据该像素坐标产生标记区域的姿态。

具体的，本实施例中，标记区域的姿态为姿态向量。如图8所示，构建三维图像坐标系，该坐标系为右手坐标系。在该坐标系中，设空间向量OP，P在平面XOY的投影为p，则用极坐标表示向量OP的姿态向量为[α，θ]^T，α为角XOp，即X轴到Op角，取值范围为0到360度，θ为角pOP，即OP与XOY平面的夹角，取值范围为-90度到90度。设该坐标系中的空间射线上的两点为A(x1，y1，z1)和B(x2，y2，z2)，则这两点的姿态向量[α，θ]^T可用如下公式唯一确定：

$\cos \left(\mathrm{\α}\right)=\frac{x2-x1}{\sqrt{{(x2-x1)}^2+{(y2-y1)}^2}}$

$\sin \left(\mathrm{\α}\right)=\frac{y2-y1}{\sqrt{{(x2-x1)}^2+{(y2-y1)}^2}}---\left(1\right)$

$\mathrm{\θ}=\arctan \left(\frac{z2-z1}{\sqrt{{(x2-x1)}^2+{(y2-y1)}^2}}\right)---\left(2\right)$

本实施例中，提取标记区域后，计算得到标记区域中的像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，并将该特征向量转换为姿态向量。具体的，设得到的姿态向量为[dir_x，dir_y，dir_z]^T，其中，dir_x表示两点在x轴方向上的距离，dir_y表示两点在y轴方向上的距离，dir_z表示两点在z轴方向上的距离。可认为该姿态向量描述的射线上有两个点，即(0，0，0)和(dir_x，dir_y，dir_z)，即射线从原点触发，指向(dir_x，dir_y，dir_z)，则姿态角需满足上述公式(1)和(2)，令上述公式(1)和(2)中的x1＝0，y1＝0，z1＝0，x2＝dir_x，y2＝dir_y，z2＝dir_z，即可得到姿态向量[α，θ]^T。

在一个实施例中，标记区域为一个连续区域，则根据像素坐标产生标记区域的姿态的过程为：计算得到像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，根据特征向量产生标记区域的姿态。如上所述，该标记区域的姿态为一个姿态向量。

在另一个实施例中，标记区域包括第一连续区域和第二连续区域，则根据所述像素坐标产生标记区域的姿态的具体过程为：根据像素坐标计算第一连续区域的重心和第二连续区域的重心，根据第一连续区域的重心的像素坐标和第二连续区域的重心的像素坐标计算标记区域的姿态。如图8所示，本实施例中，标记区域中的像素坐标为三维坐标，具体的，可根据计算得到的两个连续区域的重心的像素坐标产生标记区域的姿态，该姿态为一个姿态向量。

在一个实施例中，在识别标记区域的姿态的步骤之前还可包括：判断采集的图像为二维图像还是三维图像的步骤。具体的，若采集的图像为二维图像，则执行上述步骤S302至步骤S304，若采集的图像为三维图像，则执行上述步骤S310至S320。

如图9所示，在一个实施例中，上述步骤S40的具体过程包括：

步骤S402，获取当前帧图像中的该标记区域的姿态。

如上所述，步骤S402中获取的姿态可以是当前帧的二维图像中的标记区域的姿态(即姿态角)，也可以是当前帧的三维深图像中的标记区域的姿态(即姿态向量)。本实施例中，预先设定了姿态与控制指令之间的映射关系。该姿态也可称为绝对姿态。

步骤S404，根据预设的姿态与控制指令之间的映射关系生成与该姿态对应的控制指令。

例如，控制指令为鼠标左键指令和右键指令。以二维图像为例，姿态角的取值范围为-180度到180度。可预先设定当前帧图像中的姿态角在(a，b)的范围内，则触发左键指令，当前帧图像中的姿态角在(c，d)的范围内，则触发右键指令。其中，a、b、c、d都为预先设定的角度，满足a＜b，c＜d，且集合[a，b]和集合[c，d]的交集为空。

另外，在三维图像中，所识别出的姿态包含两个姿态角，可以使用其中的一个姿态角来获取控制指令，也可以使用两个姿态角来获取控制指令。使用其中一个姿态角的方法原理与二维图像类似，在此则不再赘述。使用两个姿态角时，可设置若两个姿态角均在预先设定的指令触发范围内时，才触发控制指令。

如图10所示，在一个实施例中，步骤S404包括：

步骤S414，根据预设的姿态与方虚拟角色移动向之间的映射关系获取姿态对应的虚拟角色移动的方向。

具体的，预先设定当姿态角在(a，b)范围内时，对应控制虚拟角色向左移动指令，当姿态角在(c，d)范围内时，对应控制虚拟角色向右移动指令，当姿态角在(e，f)范围内时，对应控制虚拟角色向前(向上)移动指令，当姿态角在(g，h)范围内时，对应控制虚拟角色向后(向下)移动指令。其中，a、b、c、d、e、f、g、h都为预先设定的角度，满足a＜b，c＜d，e＜f，g＜h，且集合[a，b]、集合[c，d]、集合[e，f]和集合[g，h]中两两交集均为空。另外，前后左右是虚拟角色在游戏场景中以自身为参照，如赛车中，车辆头朝向为前，尾部为后，车辆自身的左右。

例如，以赛车为例，预先设定当姿态角在(1，5)度范围内时，对应控制赛车向左移动指令，当姿态角在(6，10)度范围内时，对应控制赛车向右移动指令，当姿态角在(11，20)度范围内时，对应控制赛车向前移动指令，当姿态角在(21，29)度范围内时，对应控制虚拟角色后退移动指令。获取姿态角为15度，则得出赛车移动方向为向前移动。

步骤S424，根据预设的姿态与速度之间的映射关系获取姿态对应的虚拟角色移动的速度。

具体的，可预先设定虚拟角色移动的速度与姿态角之间的映射关系。以二维图像为例，设姿态角的取值范围为10度至20度，速度与姿态角之间的映射关系为y＝0.5x，其中，y为速度，x为姿态角。例如，当姿态角x为20度时，移动速度y为10厘米/每秒。

例如，预设赛车的移动速度与姿态角之间的映射关系为y＝2x，其中，y为速度，单元为米/每分钟，x为姿态角。获取姿态角为15度，则移动速度为30米/每分钟。

步骤S434，根据虚拟角色移动的方向及速度生成相应的控制指令。

例如，虚拟角色移动的方向为向前，速度为10厘米/每秒，则生成控制虚拟角色以10厘米/每秒速度向前移动的控制指令。如上述赛车的移动方向为向前，速度为30米/每分钟，则生成“控制赛车以每分钟30米的速度向前移动”的控制指令。

如图11所示，在一个实施例中，步骤S404包括：

步骤S444，根据预设的姿态与触发指令之间的映射关系获取姿态对应的触发指令。

具体的，预先设定姿态角在(i，j)范围内时，对应为控制虚拟角色触发目标对象的触发指令。其中，i＜j，集合[i，j]、集合[a，b]、集合[c，d]、集合[e，f]和集合[g，h]两两交集为空。虚拟角色是指控制的对象，如拳击游戏中出拳的人物或球类游戏中拿着球拍的人物，目标对象是指虚拟角色触碰的目标，如拳击中被攻击的人物或球类邮箱中的球等。

例如，以拳击为例，虚拟角色A和虚拟角色B进行比赛，控制虚拟角色A向虚拟角色B进攻，故虚拟角色B为目标对象。触发指令包括出左拳击打目标对象、出右拳、出左腿、出右腿等击打目标对象的指令。预先设定当姿态角在(30，40)度范围内时，对应出左拳击打目标对象的触发指令，当姿态角在(41，50)度范围内时，对应出右拳击打目标对象的触发指令，当姿态角在(30，40)度范围内时，对应出左拳击打目标对象的触发指令，当姿态角在(41，50)度内时，对应出左腿击打目标对象的触发指令，当姿态角在(51，60)度范围内时，对应出右腿击打目标对象的触发指令。获取姿态角为55度时，则得到出右腿击打目标对象的触发指令。

步骤S454，根据预设的姿态与力度之间的映射关系获取姿态对应的触发力度。

具体的，预先设定姿态角与力度之间的映射关系。以二维图像为例，设姿态角的取值范围为30度至40度，力度与姿态角之间的映射关系为y＝0.2x，其中，y为力度，x为姿态角。例如，当姿态角x为30度时，力度y为6牛顿。

例如，拳击游戏中，力度与姿态角之间的映射关系为y＝0.2x，获取的姿态角为55度，则得到触发力度为11牛顿。

步骤S464，根据触发指令及触发力度生成相应的控制指令。

例如，触发指令为出右腿击打目标对象，触发力度为11牛顿，生成控制虚拟角色A以11牛顿力击打虚拟角色B的控制指令。

如图12所示，在另一个实施例中，采集的包含标记区域的图像为图像序列，上述步骤S40的具体过程包括：

步骤S410，获取当前帧图像中的该标记区域的姿态与上一帧图像中的该标记区域的姿态之间的相对姿态。

本实施例中，可实时采集由多个包含标记区域的图像组成的图像序列。如上所述，步骤S410中获取的姿态可以是当前帧图像和上一帧图像中的标记区域的姿态角，也可以是当前帧图像和上一帧图像中的标记区域的姿态向量。当前帧图像中的姿态与上一帧图像中的姿态之间的相对姿态为两者的差值。

步骤S420，根据预设的相对姿态与控制指令之间的映射关系生成与该相对姿态对应的控制指令。

例如，以二维图像为例，相对姿态为相对姿态角，可预先设定当前帧图像的姿态角比上一帧的姿态角增加大于30度，即相对姿态角大于30度时，则触发鼠标的滚轮逆时针滚动的指令，当前帧图像的姿态角比上一帧的姿态角减少大于40度时，即相对姿态角小于-40度时，则触发鼠标的滚轮顺时针滚动的指令。三维图像的原理与其类似，在此则不再赘述。

在三维图像中，所识别出的姿态包含两个姿态角，可以使用其中的一个姿态角来获取控制指令，也可以使用两个姿态角来获取控制指令。使用其中一个姿态角的方法原理与二维图像类似，在此则不再赘述。使用两个姿态角时，可设置若两个姿态角变化均满足预设条件时，例如第一个姿态角变化大于预先设定的第一阈值，第二个姿态角变化大于预先设定的第二阈值，则触发控制指令。

如图13所示，在一个实施例中，步骤S420包括：

步骤S421，根据预设的相对姿态与虚拟角色移动方向之间的映射关系获取相对姿态对应的虚拟角色移动的方向。

具体的，可预先设定当相对姿态角在(a，b)范围内时，对应控制虚拟角色向左移动指令，当相对姿态角在(c，d)范围内时，对应控制虚拟角色向右移动指令，当相对姿态角在(e，f)范围内时，对应控制虚拟角色向前(向上)移动指令，当相对姿态角在(g，h)范围内时，对应控制虚拟角色向后(向下)移动指令其中，a、b、c、d、e、f、g、h都为预先设定的相对姿态角度，满足a＜b，c＜d，e＜f，g＜h，且集合[a，b]、集合[c，d]、集合[e，f]和集合[g，h]中两两交集均为空。另外，前后左右是虚拟角色在游戏场景中以自身为参照，如赛车中，车辆头朝向为前，尾部为后，车辆自身的左右。

例如，以赛车为例，预先设定当相对姿态角在(1，5)度范围内时，对应控制赛车向左移动指令，当相对姿态角在(6，10)度范围内时，对应控制赛车向右移动指令，当相对姿态角在(11，20)度范围内时，对应控制赛车向前移动指令，当相对姿态角在(21，29)度范围内时，对应控制虚拟角色后退移动指令。获取相对姿态角为15度，则得出赛车移动方向为向前移动。

步骤S423，根据预设的相对姿态与速度之间的映射关系获取相对姿态对应的虚拟角色移动的速度。

具体的，可预先设定虚拟角色移动的速度与相对姿态角之间的映射关系。以二维图像为例，设相对姿态角的取值范围为10度至20度，速度与相对姿态角之间的映射关系为y＝0.5x，其中，y为速度，x为相对姿态角。例如，当相对姿态角x为20度时，移动速度y为10厘米/每秒。例如，预设赛车的移动速度与相对姿态角之间的映射关系为y＝2x，其中，y为速度，单元为米/每分钟，x为相对姿态角。获取相对姿态角为15度，则移动速度为30米/每分钟。

步骤S425，根据虚拟角色移动的方向及速度生成相应的控制指令。

例如，虚拟角色移动的方向为向前，速度为10厘米/每秒，则生成控制虚拟角色以10厘米/每秒速度向前移动的控制指令。如上述赛车的移动方向为向前，速度为30米/每分钟，则生成“控制赛车以每分钟30米的速度向前移动”的控制指令。

如图14所示，在一个实施例中，步骤S420包括：

步骤S426，根据预设的相对姿态与触发指令之间的映射关系获取相对姿态对应的触发指令。

具体的，预先设定相对姿态角在(i，j)范围内时，对应为控制虚拟角色触发目标对象的触发指令。其中，i＜j，集合[i，j]、集合[a，b]、集合[c，d]、集合[e，f]和集合[g，h]两两交集为空。其中，虚拟角色是指控制的对象，如拳击游戏中出拳的人物或球类游戏中拿着球拍的人物，目标对象是指虚拟角色触碰的目标，如拳击中被攻击的人物或球类邮箱中的球等。

例如，以拳击为例，虚拟角色A和虚拟角色B进行比赛，控制虚拟角色A向虚拟角色B进攻，故虚拟角色B为目标对象。触发指令包括出左拳击打目标对象、出右拳、出左腿、出右腿等击打目标对象的指令。预先设定当相对姿态角在(30，40)度范围内时，对应出左拳击打目标对象的触发指令，当相对姿态角在(41，50)度范围内时，对应出右拳击打目标对象的触发指令，当相对姿态角在(30，40)度范围内时，对应出左拳击打目标对象的触发指令，当相对姿态角在(41，50)度内时，对应出左腿击打目标对象的触发指令，当相对姿态角在(51，60)度范围内时，对应出右腿击打目标对象的触发指令。获取相对姿态角为55度时，则得到出右腿击打目标对象的触发指令。

步骤S427，根据预设的相对姿态与力度之间的映射关系获取相对姿态对应的触发力度。

具体的，预先设定相对姿态角与力度之间的映射关系。以二维图像为例，设相对姿态角的取值范围为30度至40度，力度与相对姿态角之间的映射关系为y＝0.2x，其中，y为力度，x为相对姿态角。例如，当相对姿态角x为30度时，力度y为6牛顿。

例如，拳击游戏中，力度与相对姿态角之间的映射关系为y＝0.2x，获取的相对姿态角为55度，则得到触发力度为11牛顿。

步骤S428，根据触发指令及触发力度生成相应的控制指令。

例如，触发指令为出右腿击打目标对象，触发力度为11牛顿，生成控制虚拟角色A以11牛顿力击打虚拟角色B。

在一个实施例中，如图15所示，一种控制操作游戏的系统，包括交互设备和姿态识别器。

交互设备用于通过包含标记区域产生姿态。

本实施例中，标记区域是采集的图像中的一个区域，该区域可由交互设备形成。具体的，在一个实施例中，交互设备可以是手持装置，可将手持装置的一部分或全部设定为指定的颜色或形状，采集手持装置的图像，图像中的手持装置中的该指定颜色或形状的部分形成标记区域。另外，交互设备还可以是带标记的手持装置，即在手持装置上附带指定颜色或形状的标记(如反光材料)，采集手持装置的图像，图像中的手持装置上所附带的指定颜色或形状的标记形成标记区域。

在另一个实施例中，交互设备还可以是人体部位(例如人脸、手掌、手臂等)，采集人体部位的图像，图像中的人体部位形成标记区域。另外，交互设备还可以是带标记的人体部位，即在人体部位上附带指定颜色或形状的标记(如反光材料)，采集人体部位的图像时，图像中的该指定颜色或形状的标记形成标记区域。

姿态识别器包括图像采集模块10、姿态识别模块20、指令生成模块30和指令执行模块40，其中：

图像采集模块10用于采集包含标记区域的图像。

姿态识别模块20用于识别标记区域的姿态。

具体的，对采集到的图像进行处理，提取图像中的标记区域，然后根据标记区域中的像素在构建的图像坐标系中的像素坐标获取标记区域的姿态。所谓姿态，是指标记区域在图像中所形成的姿势状态。进一步的，在二维图像中，姿态为二维图像中的标记区域与预设位置之间的角度，即姿态角；在三维图像中，姿态为二维图像中的标记区域与预设位置之间的多个姿态角所组成的矢量，即姿态向量。本发明中说的“标记区域产生的姿态”，“标记区域的姿态”都是指所述姿态，也就是不同实施例的姿态角与姿态向量。

指令生成模块30用于生成姿态对应的控制指令。

本实施例中，预先设定标记区域的姿态与控制指令之间的映射关系，并将该映射关系存储在数据库(图中未示出)中。在识别出标记区域的姿态后，指令生成模块30可用于根据姿态识别模块20识别出的姿态从数据库中查找与姿态对应的控制指令。指令执行模块40用于根据该控制指令控制游戏中虚拟角色。

本实施例中，根据姿态生成不同的控制指令，控制操作游戏中虚拟角色。控制虚拟角色的指令可包括控制虚拟角色移动的指令和控制虚拟角色触发目标对象的指令。其中，控制虚拟角色移动可包括向左、向右、向前、向后移动等。控制虚拟角色触发目标对象的指令可为击打目标对象等，目标对象可为虚拟人物、虚拟球类、虚拟车辆等等。此外，可采用多个交互设备组合产生姿态，采集该姿态，识别姿态，进而生成控制指令控制虚拟角色。

因指令生成模块30可生成与识别出的姿态相对应的控制指令，只要交互设备产生姿态，指令生成模块30生成对应的控制指令，指令执行模块40执行该控制指令，就能控制游戏中虚拟角色，而交互设备本身是不需要设置按键和供电装置的，即在交互设备上无需设置按键和供电装置也能控制游戏中虚拟角色，降低了成本。

如图16所示，在一个实施例中，图像采集模块10采集到的图像为二维图像，姿态识别模块20包括第一图像处理模块202和第一姿态产生模块204，其中：

第一图像处理模块202用于提取图像中与预设颜色模型匹配的像素，对获取的像素进行连通域检测，提取检测得到的连通域中的标记区域。

具体的，图像采集模块10可为摄像机，其采集得到的图像可为二维可见光图像。优选的，还可在摄像机的镜头前加入红外滤光片，用于滤去除红外波段的其他波段光线，则图像采集模块10采集的图像为二维红外图像。由于可见光图像中，场景中的物体会对标记区域的识别形成干扰，而红外图像因滤除掉了可见光信息，干扰较少，因此二维红外图像更有利于提取标记区域。

具体的，第一图像处理模块202用于预先建立颜色模型。例如标记区域的色彩为红色，则预先建立红色模型，该模型中像素的RGB值分量可在200到255之间，G、B分量可接近于零；第一图像处理模块202则用于获取帧图像中满足该红色模型的RGB值的像素即为红色像素。另外，当采集的图像中由人体部位形成标记区域时，第一图像处理模块202则用于获取图像中与预设肤色模型匹配的像素。第一图像处理模块202还用于对获取的像素进行连通域检测，得到多个连通域，连通域是若个连续的像素组成的集合。

本实施例中，由于标记区域的大小和形状应大致是固定不变的，第一图像处理模块202在对获取的像素进行连通域检测时，可计算得到获取的像素中的所有连通域的周长和/或面积。具体的，连通域的周长可为连通域边界像素的个数，连通域的面积可为连通域中的全部像素的个数。进一步的，第一图像处理模块202可用于将获取的连通域的周长和/或面积与预设标记区域的周长和/或面积进行对比，获取满足预设标记区域的周长和/或面积的连通域即为标记区域。优选的，第一图像处理模块202还可用于将周长的平方与面积的比值作为判断准则，连通域的该比值满足预设标记区域的该比值，则该连通域为标记区域。

第一姿态产生模块204用于获取标记区域中的像素坐标，根据该像素坐标产生标记区域的姿态。

本实施例中，标记区域产生的姿态为姿态角。在一个实施例中，标记区域为一个连续区域，则第一姿态产生模块204用于计算得到像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，根据特征向量产生标记区域的姿态，该标记区域的姿态为一个姿态角。

在另一个实施例中，标记区域包括第一连续区域和第二连续区域，则第一姿态产生模块204用于根据像素坐标计算第一连续区域的重心和第二连续区域的重心，根据第一连续区域的重心的像素坐标和第二连续区域的重心的像素坐标计算标记区域的姿态。具体的，计算连续区域中的全部像素坐标的平均值，所得到的像素坐标即为连续区域的重心。

在另一个实施例中，图像采集模块10采集到的图像为三维图像。具体的，图像采集模块10可采用传统的立体视觉系统(由两台控制位置已知的摄像机及相关软件组成)、结构光系统(右一台摄像机、一台光源以及相关软件组成)或TOF(timeofflight，飞行时间)深度相机实现采集三维图像(即三维深度图像)。

本实施例中，如图17所示，姿态识别模块20包括第二图像处理模块210和第二姿态产生模块220，其中：

第二图像处理模块210用于对所述图像进行分割，提取图像中的连通域，并计算连通域的属性值，将连通域的属性值与预设的标记区域属性值进行对比，所述标记区域为符合所述预设的标记区域属性值的连通域。

具体的，第二图像处理模块210用于当三维图像中两个相邻的像素深度相差小于预先设定的阈值时，例如5厘米，则认为两个像素连通，对整个图像进行连通域检测，可得到包含标记连通域的一系列连通域。

本实施例中，连通域的属性值包括连通域的尺寸和形状。具体的，第二图像处理模块210用于计算连通域的尺寸/形状，与交互设备上的标记的尺寸/形状进行对比，得到符合标记的尺寸/形状的连通域即为标记区域的连通域(标记区域)。以矩形标记为例，即交互设备上的标记在采集的图像中为矩形，预先设定好标记的长度和宽度，第二图像处理模块210则用于计算连通域对应的物理区域的长度和宽度，该长度和宽度与标记的长度和宽度越接近，则连通域与标记区域越相似。

进一步的，第二图像处理模块210用于计算连通域对应的物理区域的长度和宽度的过程如下：计算连通域像素的三维坐标的协方差矩阵，采用如下公式计算连通域对应的物理区域的长度和宽度：其中，k为预先设定的系数，例如设为4，当λ为协方差矩阵最大特征值时，则l为连通域的长度，当λ为协方差矩阵第二大的特征值时，则l为连通域的宽度。

进一步的，第二图像处理模块210还可用于预先设定矩形标记的长宽比，例如长宽比为2，则连通域对应的物理区域的长宽比越接近于预设设定的矩形标记的长宽比，则连通域与标记区域越相似，具体的，属性匹配模块234用于采用如下公式计算连通域对应的物理区域的长宽比：其中，r为连通域的长宽比，λ₀为协方差矩阵的最大特征值，λ₁为协方差矩阵的第二大特征值。

第二姿态产生模块220用于获取标记区域中的像素坐标，根据所述像素坐标产生标记区域的姿态。

本实施例中，标记区域的姿态为姿态向量。在一个实施例中，标记区域为一个连续区域，则第二姿态产生模块220用于计算得到像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，根据特征向量产生标记区域的姿态。如上所述，该标记区域的姿态为一个姿态向量。

在另一个实施例中，标记区域包括第一连续区域和第二连续区域，则第二姿态产生模块220用于根据像素坐标计算第一连续区域的重心和第二连续区域的重心，根据第一连续区域的重心的像素坐标和第二连续区域的重心的像素坐标产生标记区域的姿态。本实施例中，标记区域中的像素坐标为三维坐标，具体的，可根据计算得到的两个连续区域的重心的像素坐标产生标记区域的姿态，该姿态为一个姿态向量。

在一个实施例中，姿态识别模块20还包括判断模块(图中未示出)，用于判断采集的图像为二维图像还是三维图像。具体的，本实施例中，当判断模块判断到采集的图像为二维图像时，则通知第一图像处理模块202提取二维图像中的标记区域，进而通过第一姿态产生模块204产生该标记区域的姿态。当判断模块判断到采集的图像为二维图像时，则通知第二图像处理模块210提取三维图像中的标记区域，进而通过第二姿态产生模块220产生该标记区域的姿态。可以理解的，本实施例中，姿态识别模块20同时包括判断模块(图中未示出)、第一图像处理模块202、第一姿态产生模块204、第二图像处理模块210和第二姿态产生模块220。本实施例，既可通过二维图像识别标记区域的姿态，又可通过二维图像识别标记区域的姿态。

如图18所示，在一个实施例中，指令生成模块30包括第一姿态获取模块302和第一指令查找模块304，其中：

第一姿态获取模块302用于从姿态识别模块20中获取当前帧图像中的所述标记区域的姿态。

具体的，该姿态可以是当前帧的二维图像中的标记区域的姿态角，也可以是当前帧的三维深度图像中的标记区域的姿态向量。本实施例中，预先设定了姿态与控制指令之间的映射关系。该姿态也可称为绝对姿态。

第一指令查找模块304用于根据预设的姿态与控制指令之间的映射关系生成与所述姿态对应的控制指令。

本实施例中，所采集的包含标记区域的图像可以是图像序列。第一姿态获取模块302还用于从姿态识别模块20中获取当前帧图像中的标记区域的姿态与上一帧图像中的标记区域的姿态之间的相对姿态。第一指令查找模块304还用于根据预设的相对姿态与控制指令之间的映射关系生成与相对姿态对应的控制指令。

如图19所示，在一个实施例中，第一指令查找模块304包括第一方向获取单元314、第一速度获取单元324和第一指令生成单元334。其中：

第一方向获取单元314，用于根据预设的姿态与虚拟角色移动方向之间的映射关系获取姿态对应的虚拟角色移动的方向。

具体的，预先设定当姿态角在(a，b)范围内时，对应控制虚拟角色向左移动指令，当姿态角在(c，d)范围内时，对应控制虚拟角色向右移动指令，当姿态角在(e，f)范围内时，对应控制虚拟角色向前(向上)移动指令，当姿态角在(g，h)范围内时，对应控制虚拟角色向后(向下)移动指令其中，a、b、c、d、e、f、g、h都为预先设定的角度，满足a＜b，c＜d，e＜f，g＜h，且集合[a，b]、集合[c，d]、集合[e，f]和集合[g，h]中两两交集均为空。另外，前后左右是虚拟角色在游戏场景中以自身为参照，如赛车中，车辆头朝向为前，尾部为后，车辆自身的左右。

例如，以赛车为例，预先设定当姿态角在(1，5)度范围内时，对应控制赛车向左移动指令，当姿态角在(6，10)度范围内时，对应控制赛车向右移动指令，当姿态角在(11，20)度范围内时，对应控制赛车向前移动指令，当姿态角在(21，29)度范围内时，对应控制虚拟角色后退移动指令。当获取姿态角为15度时，则第一方向获取单元314获取到赛车移动方向为向前移动。

第一速度获取单元324，用于根据预设的姿态与速度之间的映射关系获取姿态对应的虚拟角色移动的速度。

具体的，可预先设定虚拟角色移动的速度与姿态角之间的映射关系。以二维图像为例，设姿态角的取值范围为10度至20度，速度与姿态角之间的映射关系为y＝0.5x，其中，y为速度，x为姿态角。例如，当姿态角x为20度时，移动速度y为10厘米/每秒。例如，预设赛车的移动速度与姿态角之间的映射关系为y＝2x，其中，y为速度，单元为米/每分钟，x为姿态角。获取姿态角为15度，则第一速度获取单元324移动速度为30米/每分钟。

第一指令生成单元334，用于根据虚拟角色移动的方向及速度生成相应的控制指令。

例如，虚拟角色移动的方向为向前，速度为10厘米/每秒，则生成控制虚拟角色以10厘米/每秒速度向前移动的控制指令。如上述赛车的移动方向为向前，速度为30米/每分钟，则第一指令生成单元334生成“控制赛车以每分钟30米的速度向前移动”的控制指令。

如图20所示，在一个实施例中，第一指令查找模块304包括第一触发指令获取单元344、第一力度获取单元354和第一指令生成单元364。其中：

第一触发指令获取单元344，用于根据预设的姿态与触发指令之间的映射关系获取姿态对应的触发指令。

具体的，预先设定姿态角在(i，j)范围内时，对应为控制虚拟角色触发目标对象的触发指令。其中，i＜j，集合[i，j]、集合[a，b]、集合[c，d]、集合[e，f]和集合[g，h]两两交集为空。

虚拟角色是指控制的对象，如拳击游戏中出拳的人物或球类游戏中拿着球拍的人物，目标对象是指虚拟角色触碰的目标，如拳击中被攻击的人物或球类邮箱中的球等。

例如，以拳击为例，虚拟角色A和虚拟角色B进行比赛，控制虚拟角色A向虚拟角色B进攻，故虚拟角色B为目标对象。触发指令包括出左拳击打目标对象、出右拳、出左腿、出右腿等击打目标对象的指令。预先设定当姿态角在(30，40)度范围内时，对应出左拳击打目标对象的触发指令，当姿态角在(41，50)度范围内时，对应出右拳击打目标对象的触发指令，当姿态角在(30，40)度范围内时，对应出左拳击打目标对象的触发指令，当姿态角在(41，50)度内时，对应出左腿击打目标对象的触发指令，当姿态角在(51，60)度范围内时，对应出右腿击打目标对象的触发指令。当获取姿态角为55度时，则第一触发指令获取单元344得到出右腿击打目标对象的触发指令。

第一力度获取单元354，用于根据预设的姿态与力度之间的映射关系获取姿态对应的触发力度。

具体的，预先设定姿态角与力度之间的映射关系。以二维图像为例，设姿态角的取值范围为30度至40度，力度与姿态角之间的映射关系为y＝0.2x，其中，y为力度，x为姿态角。例如，当姿态角x为30度时，力度y为6牛顿。

例如，拳击游戏中，力度与姿态角之间的映射关系为y＝0.2x，获取的姿态角为55度，则第一力度获取单元354得到触发力度为11牛顿。

第一指令生成单元364，用于根据触发指令及触发力度生成相应的控制指令。

例如，触发指令为出右腿击打目标对象，触发力度为11牛顿，第一指令生成单元364根据触发指令及触发力度生成控制虚拟角色A以11牛顿力击打虚拟角色B的控制指令。

在另一个实施例中，所采集的包含标记区域的图像可以是图像序列。如图21所示，指令生成模块30包括第二姿态获取模块310和第二指令查找模块320，其中：

第二姿态获取模块310用于从姿态识别模块20中获取当前帧图像中的标记区域的姿态与上一帧图像中的标记区域的姿态之间的相对姿态。

第二指令查找模块320用于根据预设的相对姿态与控制指令之间的映射关系生成与相对姿态对应的控制指令。

如图22所示，在一个实施例中，第二指令查找模块320包括第二方向获取单元321、第二速度获取单元323和第二指令生成单元325。其中：

第二方向获取单元321，用于根据预设的相对姿态与虚拟角色移动方向之间的映射关系获取相对姿态对应的虚拟角色移动的方向。

具体的，预先设定当相对姿态角在(a，b)范围内时，对应控制虚拟角色向左移动指令，当相对姿态角在(c，d)范围内时，对应控制虚拟角色向右移动指令，当相对姿态角在(e，f)范围内时，对应控制虚拟角色向前(向上)移动指令，当相对姿态角在(g，h)范围内时，对应控制虚拟角色向后(向下)移动指令其中，a、b、c、d、e、f、g、h都为预先设定的角度，满足a＜b，c＜d，e＜f，g＜h，且集合[a，b]、集合[c，d]、集合[e，f]和集合[g，h]中两两交集均为空。另外，前后左右是虚拟角色在游戏场景中以自身为参照，如赛车中，车辆头朝向为前，尾部为后，车辆自身的左右。

例如，以赛车为例，预先设定当相对姿态角在(1，5)度范围内时，对应控制赛车向左移动指令，当相对姿态角在(6，10)度范围内时，对应控制赛车向右移动指令，当相对姿态角在(11，20)度范围内时，对应控制赛车向前移动指令，当相对姿态角在(21，29)度范围内时，对应控制虚拟角色后退移动指令。第二方向获取单元321获取相对姿态角为15度，并获取赛车移动方向为向前移动。

第二速度获取单元323，用于根据预设的相对姿态与速度之间的映射关系获取相对姿态对应的虚拟角色移动的速度。

具体的，可预先设定虚拟角色移动的速度与相对姿态角之间的映射关系。以二维图像为例，设相对姿态角的取值范围为10度至20度，速度与相对姿态角之间的映射关系为y＝0.5x，其中，y为速度，x为相对姿态角。例如，当相对姿态角x为20度时，移动速度y为10厘米/每秒。

例如，预设赛车的移动速度与相对姿态角之间的映射关系为y＝2x，其中，y为速度，单元为米/每分钟，x为相对姿态角。当相对姿态角为15度时，则第二速度获取单元323获取到移动速度为30米/每分钟。

第二指令生成单元325，用于根据虚拟角色移动的方向及速度生成相应的控制指令。

例如，虚拟角色移动的方向为向前，速度为10厘米/每秒，则生成控制虚拟角色以10厘米/每秒速度向前移动的控制指令。如上述赛车的移动方向为向前，速度为30米/每分钟，则第二指令生成单元325生成“控制赛车以每分钟30米的速度向前移动”的控制指令。

如图23所示，在一个实施例中，第二指令查找模块320包括第二触发指令获取单元326、第二力度获取单元327和第二指令生成单元328。其中：

第二触发指令获取单元326，用于根据预设的相对姿态与触发指令之间的映射关系获取相对姿态对应的触发指令。

具体的，预先设定相对姿态角在(i，j)范围内时，对应为控制虚拟角色触发目标对象的触发指令。其中，i＜j，集合[i，j]、集合[a，b]、集合[c，d]、集合[e，f]和集合[g，h]两两交集为空。其中，虚拟角色是指控制的对象，如拳击游戏中出拳的人物或球类游戏中拿着球拍的人物，目标对象是指虚拟角色触碰的目标，如拳击中被攻击的人物或球类邮箱中的球等。

例如，以拳击为例，虚拟角色A和虚拟角色B进行比赛，控制虚拟角色A向虚拟角色B进攻，故虚拟角色B为目标对象。触发指令包括出左拳击打目标对象、出右拳、出左腿、出右腿等击打目标对象的指令。预先设定当相对姿态角在(30，40)度范围内时，对应出左拳击打目标对象的触发指令，当相对姿态角在(41，50)度范围内时，对应出右拳击打目标对象的触发指令，当相对姿态角在(30，40)度范围内时，对应出左拳击打目标对象的触发指令，当相对姿态角在(41，50)度内时，对应出左腿击打目标对象的触发指令，当相对姿态角在(51，60)度范围内时，对应出右腿击打目标对象的触发指令。获取相对姿态角为55度时，则第二触发指令获取单元326得到出右腿击打目标对象的触发指令。

第二力度获取单元327，用于根据预设的相对姿态与力度之间的映射关系获取姿态对应的触发力度。

具体的，预先设定相对姿态角与力度之间的映射关系。以二维图像为例，设相对姿态角的取值范围为30度至40度，力度与相对姿态角之间的映射关系为y＝0.2x，其中，y为力度，x为相对姿态角。例如，当相对姿态角x为30度时，力度y为6牛顿。

例如，拳击游戏中，力度与相对姿态角之间的映射关系为y＝0.2x，获取的相对姿态角为55度，则第二力度获取单元327得到触发力度为11牛顿。

第二指令生成单元328，用于根据触发指令及触发力度生成相应的控制指令。

例如，触发指令为出右腿击打目标对象，触发力度为11牛顿，第二指令生成单元328根据触发指令及触发力度生成控制虚拟角色A以11牛顿力击打虚拟角色B的控制指令。

上述控制操作游戏的方法及系统，通过识别标记区域的姿态，根据预设的姿态与控制指令之间的映射关系生成与标记区域的姿态对应的控制指令，从而可实现根据标记区域的不同姿态来生成不同的控制指令，根据生成的不同的控制指令控制游戏中虚拟角色，而不需要用户操作鼠标、键盘或遥控器等设备，用户可通过人体的部分实现操作控制，提高了操作的便利性及自由性。

此外，用户可以通过对手持装置或人体部位进行简单的操控就能产生各种控制指令，因此提高了用户操作的便利性，大大满足了用户的体验需求。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种控制操作游戏的方法，包括以下步骤：

通过包含标记区域的交互设备产生姿态；

采集包含标记区域的图像；

在判断采集的图像为二维图像还是三维图像后识别标记区域的姿态；其中，二维图像中的姿态为图像中的标记区域与预设位置之间的姿态角，三维图像中的姿态为图像中的标记区域与预设位置之间的多个姿态角所组成的姿态向量；所述标记区域为一个连续区域时计算提取的标记区域中的像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，根据特征向量产生所述姿态角；所述标记区域为两个连续区域时，根据像素坐标计算第一连续区域的重心和第二连续区域的重心，根据第一连续区域的重心的像素坐标和第二连续区域的重心的像素坐标产生所述姿态角；

根据预设的姿态角与控制指令之间的映射关系生成所述姿态对应的控制指令，所述控制指令为虚拟角色移动指令或控制虚拟角色触发目标对象指令；

根据所述控制指令控制游戏中的虚拟角色。

2.根据权利要求1中所述的控制操作游戏的方法，其特征在于，对应控制指令的姿态为当前帧图像中的所述标记区域的姿态，该姿态为绝对姿态。

3.根据权利要求2中所述的控制操作游戏的方法，其特征在于，根据预设的姿态角与控制指令之间的映射关系生成虚拟角色移动指令的步骤包括：

根据预设的绝对姿态角的取值范围获取所述姿态对应的虚拟角色移动的方向；

根据预设的绝对姿态角与速度之间的映射关系获取所述姿态对应的虚拟角色移动的速度；

根据所述虚拟角色移动的方向及速度生成相应的虚拟角色移动指令。

4.根据权利要求2中所述的控制操作游戏的方法，其特征在于，根据预设的姿态角与控制指令之间的映射关系生成虚拟角色触发目标对象指令的步骤包括：

根据预设的绝对姿态角的取值范围获取所述姿态对应的触发指令；

根据预设的绝对姿态角与力度之间的映射关系获取所述姿态对应的触发力度；

根据所述触发指令及触发力度生成相应的虚拟角色触发目标对象指令。

5.根据权利要求1所述的控制操作游戏的方法，其特征在于，所述图像为图像序列；对应控制指令的姿态为当前帧图像中的所述标记区域的姿态与上一帧图像中的所述标记区域的姿态之间的相对姿态。

6.根据权利要求5所述的控制操作游戏的方法，其特征在于，根据预设的姿态角与控制指令之间的映射关系生成虚拟角色移动指令的步骤包括：

根据预设的相对姿态角的取值范围获取所述相对姿态对应的虚拟角色移动的方向；

根据预设的相对姿态角与速度之间的映射关系获取所述相对姿态对应的虚拟角色移动的速度；

根据所述虚拟角色移动的方向及速度生成相应的虚拟角色移动指令。

7.根据权利要求5所述的控制操作游戏的方法，其特征在于，根据预设的姿态角与控制指令之间的映射关系生成虚拟角色触发目标对象指令的步骤包括：

根据预设的相对姿态角取值范围获取所述相对姿态对应的触发指令；

根据预设的相对姿态角与力度之间的映射关系获取所述相对姿态对应的触发力度；

根据所述触发指令及触发力度生成相应的虚拟角色触发目标对象指令。

8.一种控制操作游戏的系统，其特征在于，包括：

交互设备，用于通过包含标记区域产生姿态；

姿态识别器，所述姿态识别器包括：

图像采集模块，用于采集包含标记区域的图像；

姿态识别模块，用于在判断采集的图像为二维图像还是三维图像后识别标记区域的姿态；其中，二维图像中的姿态为图像中的标记区域与预设位置之间的姿态角，三维图像中的姿态为图像中的标记区域与预设位置之间的多个姿态角所组成的姿态向量；所述标记区域为一个连续区域时计算提取的标记区域中的像素坐标的协方差矩阵，获取协方差矩阵最大特征值对应的特征向量，根据特征向量产生所述姿态角；所述标记区域为两个连续区域时，根据像素坐标计算第一连续区域的重心和第二连续区域的重心，根据第一连续区域的重心的像素坐标和第二连续区域的重心的像素坐标产生所述姿态角；

指令生成模块，用于根据预设的姿态角与控制指令之间的映射关系生成所述姿态对应的控制指令，所述控制指令为虚拟角色移动指令或控制虚拟角色触发目标对象指令；

指令执行模块，用于根据所述控制指令控制游戏中的虚拟角色。

9.根据权利要求8所述的控制操作游戏的系统，其特征在于，所述指令生成模块包括：

第一姿态获取模块，用于从所述姿态识别模块中获取当前帧图像中的所述标记区域的姿态，该姿态为绝对姿态；

第一指令查找模块，用于根据预设的绝对姿态与控制指令之间的映射关系生成与所述绝对姿态对应的控制指令。

10.根据权利要求9中所述的控制操作游戏的系统，其特征在于，所述第一指令查找模块包括：

第一方向获取单元，用于根据预设的绝对姿态角的取值范围获取所述姿态对应的虚拟角色移动的方向；

第一速度获取单元，用于根据预设的绝对姿态角与速度之间的映射关系获取所述姿态对应的虚拟角色移动的速度；

第一指令生成单元，用于根据所述虚拟角色移动的方向及速度生成相应的虚拟角色移动指令。

11.根据权利要求9中所述的控制操作游戏的系统，其特征在于，所述第一指令查找模块包括：

第一触发指令获取单元，用于根据预设的绝对姿态角的取值范围获取所述姿态对应的触发指令；

第一力度获取单元，用于根据预设的绝对姿态角与力度之间的映射关系获取所述姿态对应的触发力度；

第一指令生成单元，用于根据所述触发指令及触发力度生成相应的虚拟角色触发目标对象指令。

12.根据权利要求8所述的控制操作游戏的系统，其特征在于，所述图像为图像序列；所述指令生成模块包括：

第二姿态获取模块，用于从所述姿态识别模块中获取当前帧图像中的所述标记区域的姿态与上一帧图像中的所述标记区域的姿态之间的相对姿态；

第二指令查找模块，用于根据预设的相对姿态与控制指令之间的映射关系生成与所述相对姿态对应的控制指令。

13.根据权利要求12所述的控制操作游戏的系统，其特征在于，所述第二指令查找模块包括：

第二方向获取单元，用于根据预设的相对姿态角的取值范围获取所述相对姿态对应的虚拟角色移动的方向；

第二速度获取单元，用于根据预设的相对姿态角与速度之间的映射关系获取所述相对姿态对应的虚拟角色移动的速度；

第二指令生成单元，用于根据所述虚拟角色移动的方向及速度生成相应的虚拟角色移动指令。

14.根据权利要求12所述的控制操作游戏的系统，其特征在于，所述第二指令查找模块包括：

第二触发指令获取单元，用于根据所述预设的相对姿态角的取值范围获取所述相对姿态对应的触发指令；

第二力度获取单元，用于根据预设的相对姿态角与力度之间的映射关系获取所述相对姿态对应的触发力度；

第二指令生成单元，用于根据所述触发指令及触发力度生成相应的虚拟角色触发目标对象指令。