CN105653035B - 虚拟现实控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟现实控制方法及系统，其中方法包括：第一游戏设备发射超声波；第二游戏设备接收所述超声波并通过所述超声波定位所述第一游戏设备的位置；所述第二游戏设备将所述位置输出至虚拟现实场景中。本发明弥补了现有技术中利用三维成像技术实现虚拟现实的方式对计算的精度和速度要求高且成本高的不足，利用超声波准确定位第一游戏设备的位置，当用户持有或佩戴有第一游戏设备时，第二游戏设备就能精准捕捉用户的控制动作，第二游戏设备又将用户的控制动作应用到虚拟现实场景中，实现了对虚拟现实场景的精准控制。同时本发明相比于三维成像技术对计算的精度和速度要求相对降低，成本也较小。

Description

虚拟现实控制方法及系统
技术领域
本发明属于虚拟现实领域，尤其涉及一种虚拟现实控制方法及系统。
背景技术
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。
随着虚拟现实技术的推广，很多领域都有了一定程度的应用，比较常见的有体感游戏。以体感游戏为例，实现虚拟现实控制主要利用的是三维成像技术，通过摄像头拍摄用户，经过精密的计算，获得用户的动作行为，这种利用三维成像技术实现虚拟现实的方式对计算的精度和速度都有非常高的要求，研发成本也较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中利用三维成像技术实现虚拟现实的方式对计算的精度和速度要求高且成本高的缺陷，提供一种虚拟现实控制方法及系统。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
本发明提供了一种虚拟现实控制方法，其特点是，包括：
第一游戏设备发射超声波；
第二游戏设备接收所述超声波并通过所述超声波定位所述第一游戏设备的位置；
所述第二游戏设备将所述位置输出至虚拟现实场景中。
本技术方案利用超声波准确定位第一游戏设备的位置，当用户持有或佩戴有第一游戏设备时，第二游戏设备就能精准捕捉用户的控制动作，第二游戏设备又将用户的控制动作应用到虚拟现实场景中，实现了对虚拟现实场景的精准控制。同时本技术方案相比于三维成像技术对计算的精度和速度要求相对降低，成本也较小。
较佳地，第二游戏设备通过所述超声波定位所述第一游戏设备的位置包括：
所述第二游戏设备利用空间定位原理定位所述第一游戏设备的初始位置；
所述第二游戏设备利用多普勒效应定位所述第一游戏设备的移动路径；
所述第二游戏设备在所述初始位置的基础上结合所述移动路径获取所述第一游戏设备的位置。
较佳地，所述虚拟现实控制方法还包括：
在所述第二游戏设备将所述位置输出至虚拟现实场景中之后，所述第二游戏设备结合所述虚拟现实场景判断是否进行力反馈，在判断为是时，所述第二游戏设备向所述第一游戏设备发送控制命令；
所述第一游戏设备在接收到所述控制命令之后，控制所述第一游戏设备的马达震动。
其中，所述控制命令可以包括对马达的震动强度和震动时间的设定。本技术方案能够实现虚拟现实和现实的互动，使得场景更为真实。
较佳地，所述第一游戏设备设有用于发射超声波的超声波发射器，所述虚拟现实控制方法还包括：
在第一游戏设备发射超声波之前，所述第二游戏设备向所述第一游戏设备发送调节命令，所述调节命令用于调节所述超声波发射器发射的超声波的频率。
较佳地，所述第二游戏设备包括至少一MIC(麦克风)，所述虚拟现实控制方法还包括：
在第一游戏设备发射超声波之后，所述第二游戏设备通过所述MIC接收所述超声波。
较佳地，所述第一游戏设备为可穿戴设备。
较佳地，所述可穿戴设备为至少一指环。
在使用指环时，用户可以将指环佩戴在手指上，使得虚拟现实控制方法精准捕捉手指的控制动作。在指环的数量为2个或2个以上时，该些指环佩戴于不同的手指，可以同时实现对虚拟现实场景的多种控制，其中，该些指环可以设置为发射不同频率的超声波，第二游戏设备通过接收到的超声波的频率来区分发射超声波的指环。
本发明还提供一种虚拟现实控制系统，其特点是，包括：第一游戏设备和第二游戏设备；
第一游戏设备包括：
超声波发射器，用于发射超声波；
第二游戏设备包括：
超声波接收器，用于接收所述超声波；
定位单元，用于通过所述超声波定位所述第一游戏设备的位置；
输出单元，用于将所述位置输出至虚拟现实场景中。
较佳地，所述定位单元包括：
初始位置定位单元，用于利用空间定位原理定位所述第一游戏设备的初始位置；
移动路径定位单元，用于利用多普勒效应定位所述第一游戏设备的移动路径；
结合单元，用于在所述初始位置的基础上结合所述移动路径获取所述第一游戏设备的位置。
较佳地，所述第二游戏设备还包括：
判断单元，用于结合所述虚拟现实场景判断是否进行力反馈；
第二通讯单元，用于在判断单元的判断为是时，向所述第一游戏设备发送控制命令；
所述第一游戏设备还包括：
第一通讯单元，用于接收所述控制命令；
马达，用于在第一通讯单元接收到所述控制命令之后震动。
较佳地，所述第二游戏设备还包括：
第三通讯单元，用于向所述第一游戏设备发送调节命令，所述调节命令用于调节所述超声波发射器发射的超声波的频率。
较佳地，所述超声波接收器包括至少一MIC。
较佳地，所述第一游戏设备为可穿戴设备。
较佳地，所述可穿戴设备为至少一指环。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明利用超声波准确定位第一游戏设备的位置，当用户持有或佩戴有第一游戏设备时，第二游戏设备就能精准捕捉用户的控制动作，第二游戏设备又将用户的控制动作应用到虚拟现实场景中，实现了对虚拟现实场景的精准控制。同时本发明相比于三维成像技术对计算的精度和速度要求相对降低，成本也较小。
附图说明
图1为本发明实施例1的虚拟现实控制方法的流程图。
图2为本发明实施例2的虚拟现实控制方法的流程图。
图3为本发明实施例3的虚拟现实控制系统的框图。
图4为本发明实施例4的虚拟现实控制系统的框图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
一种虚拟现实控制方法，如图1所示，包括：
步骤101、第一游戏设备发射超声波。
步骤102、第二游戏设备接收所述超声波并通过所述超声波定位所述第一游戏设备的位置。
步骤103、所述第二游戏设备将所述位置输出至虚拟现实场景中。
本实施例的虚拟现实控制方法利用超声波准确定位第一游戏设备的位置，当用户持有或佩戴有第一游戏设备时，第二游戏设备就能精准捕捉用户的控制动作，第二游戏设备又将用户的控制动作应用到虚拟现实场景中，实现了对虚拟现实场景的精准控制。同时本发明相比于三维成像技术对计算的精度和速度要求相对降低，成本也较小。
实施例2
本实施例的虚拟现实控制方法是对实施例1的虚拟现实控制方法的进一步说明，所述第一游戏设备设有用于发射超声波的超声波发射器，如图2所示，所述虚拟现实控制方法还包括在步骤101第一游戏设备发射超声波之前，执行以下步骤：
步骤100、所述第二游戏设备向所述第一游戏设备发送调节命令，所述调节命令用于调节所述超声波发射器发射的超声波的频率。所述第一游戏设备在接收到所述调节命令后调节超声波发射器发射的超声波的频率为调节命令所指定的频率。
本实施例的虚拟现实控制方法中，步骤102具体包括：
步骤1021、第二游戏设备接收所述超声波。
步骤1022、所述第二游戏设备利用空间定位原理定位所述第一游戏设备的初始位置。
步骤1023、所述第二游戏设备利用多普勒效应定位所述第一游戏设备的移动路径。
步骤1024、所述第二游戏设备在所述初始位置的基础上结合所述移动路径获取所述第一游戏设备的位置。
本实施例的虚拟现实控制方法还包括在步骤103所述第二游戏设备将所述位置输出至虚拟现实场景中之后，执行以下步骤：
步骤104、所述第二游戏设备结合所述虚拟现实场景判断是否进行力反馈，在判断为是时所述第二游戏设备向所述第一游戏设备发送控制命令，所述第一游戏设备在接收到所述控制命令之后控制所述第一游戏设备的马达震动，在判断为否时所述第二游戏设备不向所述第一游戏设备发送控制命令。其中，所述控制命令可以包括对马达的震动强度和震动时间的设定。本实施例的力反馈能够实现虚拟现实和现实的互动，使得场景更为真实。
本实施例中的第一游戏设备可以为可穿戴设备，如智能手表、智能眼镜和指环等。以可穿戴设备为指环为例，指环的数量为至少一个，也就是说，单独的一个指环可以作为第一游戏设备，由2个或2个以上个指环组成的指环组也可以作为第一游戏设备。在使用指环时，用户可以将指环佩戴在手指上，使得虚拟现实控制方法精准捕捉手指的控制动作。在指环的数量为2个或2个以上时，该些指环佩戴于不同的手指，可以同时实现对虚拟现实场景的多种控制，尤其是指环的数量为5个时第二游戏设备可以准确地得到整个手的控制动作，使得控制更为多样化。为了区分不同指环的位置，该些指环可以设置为发射不同频率的超声波，第二游戏设备通过接收到的超声波的频率来区分发射超声波的指环，如设定第一指环发射的超声波的频率为f1，第二指环发射的超声波的频率为f2，第三指环发射的超声波的频率为f3，那么第二游戏设备可以通过频率为f1的超声波确定第一指环的位置，频率为f2的超声波确定第二指环的位置，频率为f3的超声波确定第三指环的位置。
本实施例中的第二游戏设备可以为电脑、平板电脑、手机等设备。所述第二游戏设备包括至少一MIC，在第一游戏设备发射超声波之后，所述第二游戏设备通过所述MIC接收所述超声波。以手机为例，可以利用手机本身MIC接收超声波，目前常见的手机只有一个MIC，为了更好地接收超声波以及区分不同频率的超声波，可以在手机中增设多个MIC，以此形成MIC阵列，如在手机中设置4个MIC，在设置时应当避免不同MIC之间的干扰。本实施例的第二游戏设备还可以具有现有手机或其它终端常有的陀螺仪，重力传感器等。
实施例3
一种虚拟现实控制系统，如图3所示，包括：第一游戏设备201和第二游戏设备202。
第一游戏设备201包括：
超声波发射器2011，用于发射超声波。
第二游戏设备202包括：
超声波接收器2021，用于接收所述超声波。
定位单元2022，用于通过所述超声波定位所述第一游戏设备的位置。
输出单元2023，用于将所述位置输出至虚拟现实场景中。
本实施例的虚拟现实控制系统利用超声波准确定位第一游戏设备的位置，当用户持有或佩戴有第一游戏设备时，第二游戏设备就能精准捕捉用户的控制动作，第二游戏设备又将用户的控制动作应用到虚拟现实场景中，实现了对虚拟现实场景的精准控制。同时本发明相比于三维成像技术对计算的精度和速度要求相对降低，成本也较小。
实施例4
本实施例的虚拟现实控制系统是对实施例3的虚拟现实控制系统的进一步说明，如图4所示，所述第二游戏设备202还包括：第三通讯单元2024、判断单元2025和第二通讯单元2026。所述第一游戏设备201还包括：第一通讯单元2012和马达2013。
第三通讯单元2024，用于向所述第一游戏设备201发送调节命令，所述调节命令用于调节所述超声波发射器发射的超声波的频率。所述第一游戏设备201在接收到所述调节命令后调节超声波发射器发射的超声波的频率为调节命令所指定的频率。
所述定位单元2022具体包括：初始位置定位单元、移动路径定位单元和结合单元。
初始位置定位单元，用于利用空间定位原理定位所述第一游戏设备201的初始位置。
移动路径定位单元，用于利用多普勒效应定位所述第一游戏设备201的移动路径。
结合单元，用于在所述初始位置的基础上结合所述移动路径获取所述第一游戏设备201的位置。
判断单元2025，用于结合所述虚拟现实场景判断是否进行力反馈。
第二通讯单元2026，用于在判断单元2025的判断为是时，向所述第一游戏设备201发送控制命令。其中，所述控制命令可以包括对马达2013的震动强度和震动时间的设定。
第一通讯单元2012，用于接收所述控制命令。
马达2013，用于在第一通讯单元2012接收到所述控制命令之后震动。本实施例的力反馈能够实现虚拟现实和现实的互动，使得场景更为真实。
其中，第一通讯单元2012、第二通讯单元2026和第三通讯单元2024可以为无线通信模块，如BT(蓝牙)通信模块或wifi通讯模块等，第二通讯单元2026和第三通讯单元2024可以合并为一个通讯单元，即既用于向所述第一游戏设备201发送调节命令，又用于在判断单元2025的判断为是时，向所述第一游戏设备201发送控制命令。
本实施例中的第一游戏设备可以为可穿戴设备，如智能手表、智能眼镜和指环等。以可穿戴设备为指环为例，指环的数量为至少一个，也就是说，单独的一个指环可以作为第一游戏设备，由2个或2个以上个指环组成的指环组也可以作为第一游戏设备。在使用指环时，用户可以将指环佩戴在手指上，使得虚拟现实控制方法精准捕捉手指的控制动作。在指环的数量为2个或2个以上时，该些指环佩戴于不同的手指，可以同时实现对虚拟现实场景的多种控制，尤其是指环的数量为5个时第二游戏设备可以准确地得到整个手的控制动作，使得控制更为多样化。为了区分不同指环的位置，该些指环可以设置为发射不同频率的超声波，第二游戏设备通过接收到的超声波的频率来区分发射超声波的指环，如设定第一指环发射的超声波的频率为f1，第二指环发射的超声波的频率为f2，第三指环发射的超声波的频率为f3，那么第二游戏设备可以通过频率为f1的超声波确定第一指环的位置，频率为f2的超声波确定第二指环的位置，频率为f3的超声波确定第三指环的位置。
本实施例中的第二游戏设备可以为电脑、平板电脑、手机等设备。所述第二游戏设备包括至少一MIC，在第一游戏设备发射超声波之后，所述第二游戏设备通过所述MIC接收所述超声波。以手机为例，可以利用手机本身MIC接收超声波，目前常见的手机只有一个MIC，为了更好地接收超声波以及区分不同频率的超声波，可以在手机中增设多个MIC，以此形成MIC阵列，如在手机中设置4个MIC，在设置时应当避免不同MIC之间的干扰。本实施例的第二游戏设备还可以具有现有手机或其它终端常有的陀螺仪，重力传感器等。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种虚拟现实控制方法，其特征在于，包括：
第一游戏设备发射超声波；
第二游戏设备接收所述超声波并通过所述超声波定位所述第一游戏设备的位置；
所述第二游戏设备将所述位置输出至虚拟现实场景中；
所述第一游戏设备为可穿戴设备，所述可穿戴设备为至少一指环，所述指环用于佩戴在手指上，使得第二游戏设备精准捕捉手指的控制动作，在数量为2个或2个以上时，该些所述指环设置为发射不同频率的超声波，第二游戏设备通过接收到的超声波的频率来区分发射超声波的指环。
2.如权利要求1所述的虚拟现实控制方法，其特征在于，第二游戏设备通过所述超声波定位所述第一游戏设备的位置包括：
所述第二游戏设备利用空间定位原理定位所述第一游戏设备的初始位置；
所述第二游戏设备利用多普勒效应定位所述第一游戏设备的移动路径；
所述第二游戏设备在所述初始位置的基础上结合所述移动路径获取所述第一游戏设备的位置。
3.如权利要求1所述的虚拟现实控制方法，其特征在于，所述虚拟现实控制方法还包括：
在所述第二游戏设备将所述位置输出至虚拟现实场景中之后，所述第二游戏设备结合所述虚拟现实场景判断是否进行力反馈，在判断为是时，所述第二游戏设备向所述第一游戏设备发送控制命令；
所述第一游戏设备在接收到所述控制命令之后，控制所述第一游戏设备的马达震动。
4.如权利要求1所述的虚拟现实控制方法，其特征在于，所述第一游戏设备设有用于发射超声波的超声波发射器，所述虚拟现实控制方法还包括：
在第一游戏设备发射超声波之前，所述第二游戏设备向所述第一游戏设备发送调节命令，所述调节命令用于调节所述超声波发射器发射的超声波的频率。
5.如权利要求1所述的虚拟现实控制方法，其特征在于，所述第二游戏设备包括至少一MIC，所述虚拟现实控制方法还包括：
在第一游戏设备发射超声波之后，所述第二游戏设备通过所述MIC接收所述超声波。
6.一种虚拟现实控制系统，其特征在于，包括：第一游戏设备和第二游戏设备；
第一游戏设备包括：
超声波发射器，用于发射超声波；
第二游戏设备包括：
超声波接收器，用于接收所述超声波；
定位单元，用于通过所述超声波定位所述第一游戏设备的位置；
输出单元，用于将所述位置输出至虚拟现实场景中；
所述第一游戏设备为可穿戴设备，所述可穿戴设备为至少一指环，所述指环用于佩戴在手指上，使得第二游戏设备精准捕捉手指的控制动作，在数量为2个或2个以上时，该些所述指环设置为发射不同频率的超声波，第二游戏设备通过接收到的超声波的频率来区分发射超声波的指环。
7.如权利要求6所述的虚拟现实控制系统，其特征在于，所述定位单元包括：
初始位置定位单元，用于利用空间定位原理定位所述第一游戏设备的初始位置；
移动路径定位单元，用于利用多普勒效应定位所述第一游戏设备的移动路径；
结合单元，用于在所述初始位置的基础上结合所述移动路径获取所述第一游戏设备的位置。
8.如权利要求6所述的虚拟现实控制系统，其特征在于，所述第二游戏设备还包括：
判断单元，用于结合所述虚拟现实场景判断是否进行力反馈；
第二通讯单元，用于在判断单元的判断为是时，向所述第一游戏设备发送控制命令；
所述第一游戏设备还包括：
第一通讯单元，用于接收所述控制命令；
马达，用于在第一通讯单元接收到所述控制命令之后震动。
9.如权利要求6所述的虚拟现实控制系统，其特征在于，所述第二游戏设备还包括：
第三通讯单元，用于向所述第一游戏设备发送调节命令，所述调节命令用于调节所述超声波发射器发射的超声波的频率。
10.如权利要求6所述的虚拟现实控制系统，其特征在于，所述超声波接收器包括至少一MIC。
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