CN105786672B - 一种针对虚拟现实环境的监控系统及其监控方法 - Google Patents

一种针对虚拟现实环境的监控系统及其监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种针对虚拟现实环境的监控系统及其监控方法，该监控系统包括虚拟现实系统和虚拟现实监控系统；虚拟现实系统为虚拟现实用户提供虚拟现实环境；虚拟现实监控系统在虚拟现实环境外重建虚拟现实环境内的内容；同时虚拟现实监控系统在虚拟现实环境外控制虚拟现实环境的变化；虚拟现实系统包括虚拟现实硬件设备和虚拟现实软件程序，虚拟现实硬件设备包括传感单元、第一图形处理器和第一显示单元；传感单元产生数据并将数据传输给虚拟现实软件程序，虚拟现实软件程序调用第一图形处理器对数据进行计算，渲染出对应的图像，并将该图像传输给第一显示单元；第一显示单元用于向用户显示图像构成的虚拟现实环境。

Description

一种针对虚拟现实环境的监控系统及其监控方法
技术领域
本发明涉及一种针对虚拟现实环境的监控系统及其监控方法，属于虚拟现实技术领域。
背景技术
随着计算机技术的发展，现有技术中能够利用计算机模拟出虚拟环境。人们可以通过显示屏或者头戴式显示器等不同的显示装置观察到虚拟环境，这对于一些特定的领域是非常有用的。例如在房地产销售展示领域，通常开发商在向购房者展示房子的时候并没有把整个楼房建好，通过传统的沙盘展示不仅成本高，而且无法让客户体验到身临其境的感觉，对房子的细节展示的也不够清楚和精确，无法满足客户的要求。而采用虚拟现实技术能够将房子的虚拟环境图像展示给购房客户，使客户产生身临其境的感觉，客户能够看到房子的各个角落或者方位，观察房子各个方面的细节和设计。
虽然现有技术中的虚拟环境技术比传统的沙盘展示有了很大的进步，但是这种虚拟环境仍然存在需要改进的地方。其中一个需要改进的方面是在虚拟现实环境外的人员无法实现对虚拟现实环境内容的监控。例如，在房地产销售展示过程中，销售人员无法同步获得购房者观察房子的虚拟环境的准确视角。也就是说，当购房者通过显示屏或者头戴式显示器等不同的显示装置观察房子的虚拟环境图像时，销售人员无法同步了解购房者的注意力放在了什么地方，比如购房者正在观察卧室的虚拟环境图像，但是销售人员并不知道此时购房者在观察卧室的虚拟环境图像，因此无法准确捕捉购房者的心理，无法根据客户目光的移动合理、有序地介绍。虽然现有技术中能够通过外接屏、录屏等方式来记录用户在虚拟现实环境内体验到的内容，但是这种方式存在严重的滞后，无法满足房地产销售展示的需求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种针对虚拟现实环境的监控系统及其监控方法，该系统通过关键数据的方法在虚拟现实环境外重建虚拟现实环境内的内容以让虚拟现实环境外的人员了解虚拟现实环境内发生的内容，通过发送关键数据的方法在虚拟现实环境外控制虚拟现实环境的变化。
本发明所述的针对虚拟现实环境的监控系统包括：虚拟现实系统和虚拟现实监控系统，所述的虚拟现实系统和虚拟现实监控系统连接；所述的虚拟现实系统为虚拟现实用户提供虚拟现实环境；所述的虚拟现实监控系统在虚拟现实环境外重建虚拟现实环境内的内容，让虚拟现实环境外的人员了解虚拟现实环境内发生的内容；同时所述的虚拟现实监控系统在虚拟现实环境外控制虚拟现实环境的变化；所述的虚拟现实系统包括虚拟现实硬件设备和虚拟现实软件程序，虚拟现实硬件设备包括传感单元、第一图形处理器和第一显示单元；所述的传感单元和第一显示单元均与第一图形处理器连接；所述的传感单元产生数据并将数据传输给虚拟现实软件程序，所述的虚拟现实软件程序调用第一图形处理器对传感单元产生的数据进行计算，渲染出对应的图像，并将该图像传输给第一显示单元；所述的第一显示单元用于向用户显示图像构成的虚拟现实环境。
所述的虚拟现实硬件设备包括依赖PC或专有计算设备进行图形渲染计算的虚拟现实设备、与智能手机结合的虚拟现实设备、与专有显示设备结合的虚拟现实设备或一体式虚拟现实设备。
所述的虚拟现实监控系统为虚拟现实环境外的人员提供监控环境与平台。
所述的虚拟现实监控系统包括监控硬件设备和监控软件程序，监控硬件设备包括数据传输单元、中央处理器、第二图形处理器和第二显示单元，数据传输单元、中央处理器和第二显示单元均与第二图形处理器连接；所述的数据传输单元接收虚拟现实系统产生的关键数据，并将该关键数据传输给监控软件程序；监控软件程序对该关键数据进行分析处理(改为数据处理)，控制中央处理器根据关键数据进行处理，然后调用第二图形处理器渲染出图像，并将图像数据传输给第二显示单元并显示给虚拟现实环境外的人员，第二显示单元显示的内容与虚拟现实环境对应。
所述的关键数据是为虚拟现实环境渲染必须的世界坐标系下的摄像机位置数据、自身坐标系下的摄像机转动数据、缩放数据以及时间数据或包含有以上数据信息的专有数据格式数据。
所述的监控软件程序还能够根据操作员输入的操作指令产生操作数据，并将该操作数据传递给数据传输单元，数据传输单元将该操作数据传递给虚拟现实系统，对虚拟现实系统的虚拟现实软件程序进行控制。
所述的控制数据是为虚拟现实环境预制好的控制触发命令，包括图像控制命令、声音控制命令和特效控制命令及任意提前设置好可以触发虚拟现实环境变化的操作命令。
所述的关键数据和控制数据通过wifi、红外、激光、zigbee、蓝牙、射频或有线方式进行传输。
所述的监控硬件设备是自身带有显示运算单元的硬件设备，智能手机或pad、PC或任意带有显示运算单元的专有设备；所述的虚拟现实系统包括头戴式显示器、依赖PC或专有计算设备进行图形渲染计算的虚拟现实设备、与智能手机结合的虚拟现实设备、与专有显示设备结合的虚拟现实设备或一体式虚拟现实设备。
本发明所述的针对虚拟现实环境的监控系统的监控方法包括以下步骤：
A、所述的传感单元产生数据并将数据传输给虚拟现实软件程序，所述的虚拟现实软件程序调用第一图形处理器对传感单元产生的数据进行计算，渲染出对应的图像，并将该图像传输给第一显示单元；所述的第一显示单元向用户显示图像构成的虚拟现实环境；
B、同时所述的虚拟现实系统产生包括为虚拟现实环境渲染必须的世界坐标系下的摄像机位置数据、自身坐标系下的摄像机转动数据、缩放数据以及时间数据或包含有以上数据信息的专有数据格式数据的关键数据，并将该关键数据传输给监控软件程序；监控软件程序对该关键数据进行数据分析，控制中央处理器根据关键数据进行处理，然后调用第二图形处理器渲染出图像，并将图像数据传输给第二显示单元并显示给第一显示单元显示的虚拟现实环境外的人员，第二显示单元显示的内容与虚拟现实环境对应。
与现有技术相比，本发明所述的针对虚拟现实环境的监控系统及其监控方法的有益效果在于：以一种低数据量、高实时性的方法实现了虚拟现实环境外的人员对虚拟现实内环境的监控的技术效果。
附图说明
图1是本发明的针对虚拟现实环境的监控系统的结构框架示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，本发明所述的针对虚拟现实环境的监控系统包括：虚拟现实系统和虚拟现实监控系统，所述的虚拟现实系统和虚拟现实监控系统连接；所述的虚拟现实系统为虚拟现实用户提供虚拟现实环境；所述的虚拟现实监控系统在虚拟现实环境外重建虚拟现实环境内的内容，让虚拟现实环境外的人员了解虚拟现实环境内发生的内容；同时所述的虚拟现实监控系统在虚拟现实环境外控制虚拟现实环境的变化；所述的虚拟现实系统包括虚拟现实硬件设备和虚拟现实软件程序，虚拟现实硬件设备包括传感单元、第一图形处理器(GPU)和第一显示单元；所述的传感单元和第一显示单元均与第一图形处理器连接；所述的传感单元产生位置数据等数据并将数据传输给虚拟现实软件程序，所述的虚拟现实软件程序调用第一图形处理器对传感单元产生的数据进行计算，渲染出对应的图像，并将该图像传输给第一显示单元；所述的第一显示单元用于向用户显示图像构成的虚拟现实环境。
所述的虚拟现实硬件设备包括依赖PC或专有计算设备进行图形渲染计算的虚拟现实设备、与智能手机结合的虚拟现实设备、与专有显示设备结合的虚拟现实设备或一体式虚拟现实设备。
所述的虚拟现实监控系统为虚拟现实环境外的人员提供监控环境与平台。
所述的虚拟现实监控系统包括监控硬件设备和监控软件程序，监控硬件设备包括数据传输单元、中央处理器(CPU)、第二图形处理器(GPU)和第二显示单元，数据传输单元、中央处理器和第二显示单元均与第二图形处理器连接；所述的数据传输单元接收虚拟现实系统产生的关键数据，并将该关键数据传输给监控软件程序；监控软件程序对该关键数据进行数据处理，控制中央处理器根据关键数据进行处理，然后调用第二图形处理器渲染出图像，并将图像数据传输给第二显示单元并显示给虚拟现实环境外的人员，第二显示单元显示的内容与虚拟现实环境对应。
所述的关键数据是为虚拟现实环境渲染必须的世界坐标系下的摄像机位置数据、自身坐标系下的摄像机转动数据、缩放数据以及时间数据或包含有以上数据信息的专有数据格式数据。
所述的监控软件程序还能够根据操作员输入的操作指令产生操作数据，并将该操作数据传递给数据传输单元，数据传输单元将该操作数据传递给虚拟现实系统，对虚拟现实系统的虚拟现实软件程序进行控制。
所述的控制数据是为虚拟现实环境预制好的控制触发命令，包括图像控制命令、声音控制命令和特效控制命令及任意提前设置好可以触发虚拟现实环境变化的操作命令。
所述的关键数据和控制数据通过wifi、红外、激光、zigbee、蓝牙、射频或有线方式进行传输。
所述的监控硬件设备是自身带有显示运算单元的硬件设备，包括智能手机或pad、PC或任意带有显示运算单元的专有设备；所述的虚拟现实系统包括头戴式显示器、依赖PC或专有计算设备进行图形渲染计算的虚拟现实设备、与智能手机结合的虚拟现实设备、与专有显示设备结合的虚拟现实设备或一体式虚拟现实设备。
本发明所述的针对虚拟现实环境的监控系统的监控方法包括以下步骤：
A、所述的传感单元产生位置数据等数据并将数据传输给虚拟现实软件程序，所述的虚拟现实软件程序调用第一图形处理器对传感单元产生的数据进行计算，渲染出对应的图像，并将该图像传输给第一显示单元；所述的第一显示单元向用户显示图像构成的虚拟现实环境；
B、同时所述的虚拟现实系统产生包括为虚拟现实环境渲染必须的摄像机位置数据、转动数据、缩放数据以及时间数据或包含有以上数据信息的专有数据格式数据的关键数据并将该关键数据传输给监控软件程序；监控软件程序对该关键数据进行分析处理，控制中央处理器根据关键数据进行处理，然后调用第一图形处理器渲染出图像，并将图像数据传输给第二显示单元并显示给第一显示单元显示的虚拟现实环境外的人员，第二显示单元显示的内容与虚拟现实环境对应。
本发明所述的针对虚拟现实环境的监控系统应用的实例包括但不限于虚拟现实房地产销售系统和虚拟现实教育系统，通过关键数据在外部监控设备内重建虚拟现实环境，达到对虚拟现实环境内内容的实时监督，通过控制数据，让外部监控设备(虚拟现实监控系统)可以对虚拟现实环境进行实时控制。
以上显示和描述了本发明的主要特征及本发明的优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种针对虚拟现实环境的监控系统，其特征在于，所述的针对虚拟现实环境的监控系统包括：虚拟现实系统和虚拟现实监控系统，所述的虚拟现实系统和虚拟现实监控系统连接；所述的虚拟现实系统为虚拟现实用户提供虚拟现实环境；所述的虚拟现实监控系统在虚拟现实环境外重建虚拟现实环境内的内容，让虚拟现实环境外的人员了解虚拟现实环境内发生的内容；同时所述的虚拟现实监控系统在虚拟现实环境外控制虚拟现实环境的变化；所述的虚拟现实系统包括虚拟现实硬件设备和虚拟现实软件程序，虚拟现实硬件设备包括传感单元、第一图形处理器和第一显示单元；所述的传感单元和第一显示单元均与第一图形处理器连接；所述的传感单元产生数据并将数据传输给虚拟现实软件程序，所述的虚拟现实软件程序调用第一图形处理器对传感单元产生的数据进行计算，渲染出对应的图像，并将该图像传输给第一显示单元；所述的第一显示单元用于向用户显示图像构成的虚拟现实环境；
所述的虚拟现实监控系统包括监控硬件设备和监控软件程序，监控硬件设备包括数据传输单元、中央处理器、第二图形处理器和第二显示单元，数据传输单元、中央处理器和第二显示单元均与第二图形处理器连接；所述的数据传输单元接收虚拟现实系统产生的关键数据，并将该关键数据传输给监控软件程序；监控软件程序对该关键数据进行分析处理，控制中央处理器根据关键数据进行处理，然后调用第二图形处理器渲染出图像，并将图像数据传输给第二显示单元并显示给虚拟现实环境外的人员，第二显示单元显示的内容与虚拟现实环境对应。
2.根据权利要求1所述的针对虚拟现实环境的监控系统，其特征在于，所述的虚拟现实硬件设备包括依赖PC或专有计算设备进行图形渲染计算的虚拟现实设备、与智能手机结合的虚拟现实设备、与专有显示设备结合的虚拟现实设备或一体式虚拟现实设备。
3.根据权利要求2所述的针对虚拟现实环境的监控系统，其特征在于，所述的虚拟现实监控系统为虚拟现实环境外的人员提供监控环境与平台。
4.根据权利要求1所述的针对虚拟现实环境的监控系统，其特征在于，所述的关键数据是为虚拟现实环境渲染必须的世界坐标系下的摄像机位置数据、自身坐标系下的摄像机转动数据、缩放数据以及时间数据或包含有以上数据信息的专有数据格式数据。
5.根据权利要求4所述的针对虚拟现实环境的监控系统，其特征在于，所述的监控软件程序还能够根据操作员输入的操作指令产生操作数据，并将该操作数据传递给数据传输单元，数据传输单元将该操作数据传递给虚拟现实系统，对虚拟现实系统的虚拟现实软件程序进行控制。
6.根据权利要求5所述的针对虚拟现实环境的监控系统，其特征在于，所述的控制数据是为虚拟现实环境预制好的控制触发命令，包括图像控制命令、声音控制命令、特效控制命令及任意提前设置好可以触发虚拟现实环境变化的操作命令。
7.根据权利要求6所述的针对虚拟现实环境的监控系统，其特征在于，所述的关键数据和控制数据通过wifi、红外、激光、zigbee、蓝牙、射频或有线方式进行传输。
8.根据权利要求7所述的针对虚拟现实环境的监控系统，其特征在于，所述的监控硬件设备是自身带有显示运算单元的硬件设备，包括智能手机或pad、PC或任意带有显示运算单元的专有设备；所述的虚拟现实系统包括头戴式显示器、依赖PC或专有计算设备进行图形渲染计算的虚拟现实设备、与智能手机结合的虚拟现实设备、与专有显示设备结合的虚拟现实设备或一体式虚拟现实设备。
9.根据权利要求4-8任一项所述的针对虚拟现实环境的监控系统的监控方法，其特征在于，该监控方法包括以下步骤：
A、所述的传感单元产生数据并将数据传输给虚拟现实软件程序，所述的虚拟现实软件程序调用第一图形处理器对传感单元产生的数据进行计算，渲染出对应的图像，并将该图像传输给第一显示单元；所述的第一显示单元向用户显示图像构成的虚拟现实环境；
B、同时所述的虚拟现实系统产生包括为虚拟现实环境渲染必须的世界坐标系下的摄像机位置数据、自身坐标系下的摄像机转动数据、缩放数据以及时间数据或包含有以上数据信息的专有数据格式数据的关键数据并将该关键数据传输给监控软件程序；监控软件程序对该关键数据进行数据分析处理，控制中央处理器根据关键数据进行处理，然后调用第二图形处理器渲染出图像，并将图像数据传输给第二显示单元并显示给第一显示单元显示的虚拟现实环境外的人员，第二显示单元显示的内容与虚拟现实环境对应。
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