CN105183161A - 一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用户在虚实环境中同步的方法，特别是一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其具体采用如下步骤：采集构建用户的视觉虚景所需要的实景数据，并基于该采集数据构建用户的视觉虚景的步骤；通过空间定位技术获知用户在实景中的实时坐标数据的步骤；以及，利用数据交互技术将上述步骤中用户在实景中的实时坐标数据在视觉虚景中同步标定，并更新用户的当前位置的步骤。其解决了“实现用户在虚境与实景中同步位移”的技术问题，该方法结合至场景预览中能够提升预览效果。

Description

一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法

技术领域

本发明涉及一种用户在虚实环境中同步的方法，特别是一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法。

背景技术

场景预览是指通过构建与实景相一致的虚拟场景，从而供用户或者消费者体现。其在房地产样板房仿真实景体验、室内家居装潢仿真实景体验、建筑工程建设仿真实景体验、园林景观建造前的仿真模拟体验以及互动仿真虚拟现实游戏、军事模拟仿真体验等领域中广泛应用。

但是，现有的场景预览技术仅局限于用户或者消费者的视觉感官，例如制作场景效果图或者是场景效果动画。用户或者消费者只能通过自己的双目简单地完成预览，场景预览效果相对较差。

针对上述情况，申请人认为有提出一种全新的场景预览方式，从而解决上述场景预览效果差的技术缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法。该方法结合至场景预览中能够提升预览效果。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其具体采用如下步骤：

采集构建用户的视觉虚景所需要的实景数据，并基于该采集数据构建用户的视觉虚景的步骤；

通过空间定位技术获知用户在实景中的实时坐标数据的步骤；

以及，利用数据交互技术将上述步骤中用户在实景中的实时坐标数据在视觉虚景中同步标定，并更新用户的当前位置的步骤。

上述中所提供的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其充分地解决了用户在虚境与实景中同步位移的一致性问题。上述的方法结合至场景预览技术中，首先需要等比构建一个与实景相一致的虚景，然后就能够实现用户或者消费者置身于实景中，并随意移动，但是其视觉观察角度以及所观察到的内容效果却在虚景中切换，且无论是视觉观察角度或者视觉观察到的内容均与用户或者消费者在后期实景完成后的用户体验相一致。

作为一种技术优选，上述采集构建用户的视觉虚景所需要的实景数据，并基于该采集数据构建用户的视觉虚景的步骤是指：采用头戴式显示器OculusRift与服务器，其中的服务器采用3D图形程序接口基于实景空间位置数据创建虚拟空间的3D环境，并数据传输至头戴式显示器OculusRift中形成用户的视觉虚景。

上述中的服务器可以是一种高度集成的，可肩负式的，具有独立电源且符合系统运行的硬件标准的计算机。

上述中所提及的OculusRift是一款为电子游戏设计的头戴式显示器，其通过一组光学系统（主要是精密光学透镜）放大超微显示屏上的图像，将影像投射于视网膜上,进而呈现于观看者眼中大屏幕图像。它将虚拟现实接入游戏中，使得玩家们能够身临其境，对游戏的沉浸感大幅提升。戴上后几乎没有“屏幕”这个概念，用户看到的是整个虚拟世界。设备支持Unity3D、Stingray、Source、CryEngine、UnrealEngine4等引擎支持。其可以被引入到场景预览技术中，用户或者使用者通过头戴式显示器OculusRift便能够浸入式的观察到服务器所构建的虚景。考虑到其是头戴式结构，因此用户或者消费者佩戴着上述头戴式显示器不会影响到其身体的移动。

上述优选方案中所提供的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，首先用户或者消费者佩戴头戴式显示器OculusRift，从而使其视觉感官到虚景；接着服务器获知用户在实景中的实时坐标数据；再紧接着服务器将上述用户的实时坐标数据进行反馈；最后，用户所佩戴的头戴式显示器OculusRift接收到反馈信息，并同时完成用户视觉观察角度或者视觉观察到的内容信的切换。

作为再进一步的一种技术优选，上述一种通过空间定位技术获知用户在实景中的实时坐标数据的步骤是指：采用无线脉冲技术，在用户或者消费者的身上携带上微标签，通过精确测量无线脉冲在空间中的传播时间，确定微标签与微基站之间的绝对距离，通过定位引擎计算后获得用户在实景中的实时坐标数据。

上述中的“微标签”，即一种能够发射无线脉冲信号或其他定位侦测设备可识别的发射装置，通过发射信号来让接收端获取当前物体的位置，从而实现虚拟世界和现实世界中的对应位置。

上述中的“微基站”，即一种能够接收微标签发射无线脉冲信号或其他定位侦测设备发射装置的接收识别装置，通过接收发射装置传输的信号获取当前物体的位置，从而实现虚拟世界和现实世界中的对应位置。

上述优选方案中所采用的无线脉冲技术具备了高精度，数万小时稳定工作记录以及系统简易等优点。

当然，上述中的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法在实际使用中，其实时获取用户或者消费者在实景中的坐标数据的方法有很多。例如：采用定位雷达对用户或者消费者在实景中的坐标数据进行获取，采用光线追踪捕捉摄像头/红外捕捉摄像头实时扑捉用户或者消费者在实景中的坐标数据等等。

作为再进一步的技术优选，上述中的视觉虚景为3D全景。

作为一种技术改进方案，上述中的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其还包括：

采集用户在实景中的肢体动作的图像，通过对图像进行动作识别进而转换成用户输入的指令实现用户在虚景中同步动作的步骤。

上述步骤的工作原理：即服务器通过对摄像头拍摄的肢体动作图像进行分析和处理进而转换成用户输入的指令，同步的头戴式显示器OculusRift将上述指令对应的视觉效果对用户进行展现，实现用户在实景与虚景中同步完成动作。

上述优选技术方案中所提供的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其具体结合至场景预览技术中，使得用户或者消费者在进行场景预览过程中通过完成实景中的触碰动作，其视觉观察到虚景中的触碰效果。

本发明得到的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其充分解决用户在实景与虚景中同步位移、动作的一致性问题，并且能够保证高精度，低误差性；其结合至场景预览技术中，有效地提升了用户的场景预览效果，主要适合应用于建筑行业场景模拟建造预览，如：房地产样板房仿真实景体验、建筑工程建设仿真实景体验、园林景观建造前的仿真模拟体验，沉浸式仿真射击交互体验，除了画面的高质量性与实景效果图无异外，还能利用本发明的核心亮点定位技术进行真实的游览，通过真人走路来提前感受建造后的实景，为各类场馆、建筑设计策划前期提供一种行而有力的辅助参考，同时能给客户带来真实的体验，并且降低实际需要建造的临时样板房及模型的费用，大大的缩减人力、物力、财力，还可以应用于军事领域，模拟仿真的场地，通过仿真武器来进行对战射击等训练，还能广泛应用于消防、通讯修复等模拟实验室中。

具体实施方式

实施例1：

本实施例中所提供的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其具体采用如下步骤：

采用头戴式显示器OculusRift与服务器，其中用户佩戴上头戴式显示器OculusRift，服务器采用3D图形程序接口基于实景数据创建虚拟空间的3D环境，并数据传输至头戴式显示器OculusRift中形成用户的视觉虚景，本实施例中所述的视觉虚景为3D全景；

采用无线脉冲技术，在用户或者消费者的身上携带上微标签，服务器通过精确测量无线脉冲在空间中的传播时间，确定微标签与微基站之间的绝对距离，通过定位引擎计算后获得用户在实景中的实时坐标数据；

服务器利用数据交互技术将上述步骤中用户在实景中的实时坐标数据反馈给头戴式显示器OculusRift，并完成用户坐标在视觉虚景中的同步标定。

实施例2：

本实施例中所提供的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其大体结构与实施例1相一致，但是本实施例中通过空间定位技术获知用户在实景中的实时坐标数据的步骤是指：

在实景设置若干个“定位雷达”并用管线连接至服务器，在“定位雷达”监测到用户移动时，将坐标信息实时反馈至服务器。

实施例3：

本实施例中所提供的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其大体结构与实施例1相一致，但是本实施例中通过空间定位技术获知用户在实景中的实时坐标数据的步骤是指：

在实景中设置若干个光线追踪捕捉摄像头或者红外捕捉摄像头形成一种矩阵的形式，并用管线连接至服务器；

在光线追踪捕捉摄像头或者红外捕捉摄像头监测到用户移动时，将坐标信息实时反馈至服务器。

实施例4：

本实施例中所提供的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其大体结构与实施例1相一致，但是本实施例中通过空间定位技术获知用户在实景中的实时坐标数据的步骤是指：

在实景的地面设置若干个压力传感器形成一种矩阵的形式，并用管线连服务器；

在压力传感器监测到用户移动时，将坐标信息实时反馈至服务器。

实施例5：

本实施例中所提供的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其大体结构与实施例1相一致，但是本实施例中通过空间定位技术获知用户在实景中的实时坐标数据的步骤是指：

在实景的地面设置若干个磁力侦测传感器形成一种矩阵的形式，并用管线连接至服务器；

在磁力侦测传感器监测到用户移动时，将坐标信息实时反馈至服务器。

实施例6：

本实施例中所提供的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其大体结构与实施例1相一致，但是本实施例中所提供的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其还包括以下步骤：

服务器通过对摄像头拍摄的肢体动作图像进行分析和处理进而转换成用户输入的指令，同步的头戴式显示器OculusRift将上述指令对应的视觉效果对用户进行展现。

Claims (5)

1.一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其特征是具体采用如下步骤：

采集构建用户的视觉虚景所需要的实景数据，并基于该采集数据构建用户的视觉虚景的步骤；

通过空间定位技术获知用户在实景中的实时坐标数据的步骤；

以及，利用数据交互技术将上述步骤中用户在实景中的实时坐标数据在视觉虚景中同步标定，并更新用户的当前位置的步骤。

2.根据权利要求1所述的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其特征是还包括：

采集用户在实景中的肢体动作的图像，通过对图像进行动作识别进而转换成用户输入的指令实现用户在虚景中同步动作的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其特征是所述采集构建用户的视觉虚景所需要的实景数据，并基于该采集数据构建用户的视觉虚景的步骤是指：采用头戴式显示器OculusRift与服务器，其中的服务器采用3D图形程序接口基于实景数据创建虚拟空间的3D环境，并数据传输至头戴式显示器OculusRift中形成用户的视觉虚景。

4.根据权利要求1或2所述的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其特征是通过空间定位技术获知用户在实景中的实时坐标数据的步骤是指：采用无线脉冲技术，在用户或者消费者的身上携带上微标签，通过精确测量无线脉冲在空间中的传播时间，确定微标签与微基站之间的绝对距离，通过定位引擎计算后获得用户在实景中的实时坐标数据。

5.根据权利要求1或2所述的一种用户在现实环境和虚拟环境中同步移动的方法，其特征是上述中的视觉虚景为3D全景。