CN105975089B - 一种虚拟现实电磁体感场景实现方法及装置 - Google Patents

一种虚拟现实电磁体感场景实现方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种虚拟现实电磁体感场景实现方法和装置，包含控制系统、光学扫描系统发射装置、安装于用户随身佩戴拳套上的光学传感器和受力球，控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套的三维姿态数据和动态的速度、加速度和运动轨迹，虚拟现实游戏用户在虚拟场景中击中物体时，控制系统根据拳套的速度和加速度，仿真获得手应该受到的反作用力大小，然后调节拳套中嵌入的受力球流经的电流，使受力球在相互垂直的三维匀强磁场中受力运动，模仿拳套打击物体后手受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致，用以解决现有虚拟现实体感装置反作用力体验效果不佳、妨碍手脚活动等问题。

Description

一种虚拟现实电磁体感场景实现方法及装置
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种虚拟现实电磁体感场景实现方法及装置。
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使用户沉浸到该环境中的交互式三维动态视景和实体行为的仿真系统。三维游戏既是虚拟现实技术重要的应用方向之一，也为虚拟现实技术的快速发展起了巨大的需求牵引作用。尽管存在众多的技术难题，虚拟现实技术在竞争激烈的游戏市场中还是得到了越来越多的重视和应用。可以说，电脑游戏自产生以来，一直都在朝着虚拟现实的方向发展，虚拟现实技术发展的最终目标已经成为三维游戏工作者的追求。从最初的文字游戏，到二维游戏、三维游戏，再到网络三维游戏，游戏在保持其实时性和交互性的同时，逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加强。随着三维技术的快速发展和软硬件技术的不断进步，在不远的将来，真正意义上的虚拟现实游戏必将为人类娱乐、教育和经济发展做出新的更大的贡献。
目前的虚拟现实体感游戏装置，存在以下问题：通过单纯的震动来仿真反作用力，作用力方向会发生误判，且不能模拟位移较长的受力，用户体验效果不佳；模拟拉力时，往往需要将金属杆和人连接起来，妨碍了手脚活动；且目前尚无包括视觉、风吹、热量等全方位体感的虚拟现实装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种虚拟现实电磁体感场景实现方法及装置，用以解决现有虚拟现实体感装置反作用力体验效果不佳、妨碍手脚活动等问题。
为实现上述目的，本发明具体技术方案如下：
一种虚拟现实电磁体感场景实现方法，其特征在于，所述实现方法应用于一虚拟现实游戏装置，所述虚拟现实游戏装置包括控制系统，所述虚拟现实游戏装置包含固定安装的三维匀强磁场线圈，所述虚拟现实游戏装置包含固定安装的光学扫描系统发射装置和安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，所述虚拟现实游戏装置包含安装于用户随身佩戴拳套上的受力球，所述嵌入拳套中的受力球内部有三个相互垂直的线圈，线圈中的电流大小和方向可调节，所述虚拟现实电磁体感场景实现方法包括：
使用方形线圈产生一个较大空间相互垂直的三维匀强磁场；
控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套随时间变化的三维姿态数据和运动轨迹；
控制系统根据拳套时间变化的三维姿态数据和运动轨迹，拟合出拳套运动过程的实时矢量速度和矢量加速度。
虚拟现实游戏用户在虚拟场景中挥拳打中物体时，控制系统根据该时间点拳套在现实空间的三维姿态数据、实时矢量速度和矢量加速度，与系统数据集进行对比，得出该次事件拳套的矢量反作用力；
控制系统根据三维姿态数据，以受力球内部三个相互垂直线圈平面法线方向为三维坐标轴，计算出该次事件拳套的矢量反作用力在所述的三个坐标轴上的矢量反作用力分量。
控制系统将矢量反作用力分量与系统内部数据集进行对比，分别获得三个坐标轴上的矢量反作用力分量所对应的线圈电流。
控制系统通过无线通信向拳套驱动电路发出指令，分别调节流经受力球内部三个相互垂直线圈的电流，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致。
所述使用方形线圈产生一个较大空间相互垂直的三维匀强磁场，包括：
将XZ线圈组平行于XZ平面绕于三维立体空间外表面；
将YZ线圈组平行于YZ平面绕于XZ线圈组外表面；
将XY线圈组平行于XY平面绕于YZ线圈组外表面。
控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套的三维姿态数据，包括：
安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器同步；
光学扫描系统发射装置的XZ平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
光学扫描系统发射装置的XY平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
光学扫描系统发射装置的YZ平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
控制系统根据XZ平面扫描、XY平面扫描和YZ平面扫描的时间延迟数值，分别计算各个传感器的三维立体角，从而实现对各个传感器的空间定位，从而获得用户随身佩戴拳套的三维姿态数据。
顺次完成XZ平面扫描、XY平面扫描和YZ平面扫描为一个扫描周期，每个扫描周期结束后，控制系统根据拳套的三维姿态数据随时间的变化，实时拟合计算拳套的运动轨迹。
所述的传感器同步为，LED灯板整体亮一次，安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器一起被照射，作为同步信号。
所述的无线通信方法，可以为蓝牙、WiFi、NB-IOT、ZigzBee、Z-Wave等无线通信协议。
调节嵌入的拳套中的受力球内部三个相互垂直线圈中的电流大小和方向，进而改变其在匀强磁场中的受力大小和受力方向，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致。
一种虚拟现实电磁体感场景实现装置，应用于一虚拟现实游戏装置，所述虚拟现实游戏装置包含控制系统、固定安装的三维匀强磁场线圈、固定安装的光学扫描系统发射装置、安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器、安装于用户随身佩戴拳套上的受力球，控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套的三维姿态数据和动态的速度、加速度和运动轨迹，其特征在于，所述拳套中的嵌入的受力球三个相互垂直线圈中的电流大小和方向可调节，虚拟现实游戏用户在虚拟场景中挥拳打中物体时，控制系统根据拳套在现实空间的三维姿态数据、实时矢量速度和矢量加速度，与系统数据集进行对比，得出该次事件拳套的矢量反作用力，调节拳套中嵌入的受力球电流，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致。
使用三组方形线圈产生一个较大空间相互垂直的三维匀强磁场，包括：
将XZ线圈组平行于XZ平面绕于三维立体空间外表面；
将YZ线圈组平行于YZ平面绕于XZ线圈组外表面；
将XY线圈组平行于XY平面绕于YZ线圈组外表面；
通过缩小YZ平面线圈组和XY平面线圈组的线圈间距，在三维立体空间的XZ侧壁形成线圈清空区，用户可以从该线圈清空区进入所述三维立体空间内部。
控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套的三维姿态数据，包括：
安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器同步；
光学扫描系统发射装置的XZ平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
光学扫描系统发射装置的XY平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
光学扫描系统发射装置的YZ平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
控制系统根据XZ平面扫描、XY平面扫描和YZ平面扫描的时间延迟数值，分别计算各个传感器的三维立体角，从而实现对各个传感器的空间定位，从而获得用户随身佩戴拳套的三维姿态数据。
顺次完成XZ平面扫描、XY平面扫描和YZ平面扫描为一个扫描周期，每个扫描周期结束后，控制系统根据拳套的三维姿态数据随时间的变化，实时拟合计算拳套的运动轨迹。
所述的传感器同步为，LED灯板整体亮一次，安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器一起被照射，作为同步信号。
所述的无线通信采用蓝牙、WiFi、NB-IOT、ZigzBee、Z-Wave等无线通信模块。
调节拳套中的嵌入的受力球三个相互垂直线圈中的电流大小和方向，进而改变其在匀强磁场中的受力大小和受力方向，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致。
三维立体空间内部配有风机、发热灯等仿真风吹和日晒，以达到更真切的体验效果。
本发明方法具有如下优点：
相对于现有的虚拟现实追踪技术，本发明不需要再装类似指南针、陀螺仪、加速度传感器等，就可以实现获取物体高度、方向、倾斜、速度、加速度等姿态的数据；无牵绊，无障碍，高准确性和真实体验感的反作用力效果；能够提供包括视觉、风吹、热量等全方位体感的虚拟现实体验。
附图说明
图1虚拟现实电磁体感场景实现方法的流程图。
图2使用三组方形线圈产生一个较大空间相互垂直的三维匀强磁场示意图，其中：(a)将XZ线圈组平行于XZ平面绕于三维立体空间外表面；(b)将YZ线圈组平行于YZ平面绕于XZ线圈组外表面；(c)将XY线圈组平行于XY平面绕于YZ线圈组外表面；(d)在三维立体空间的XZ侧壁形成线圈清空区示意。
附图标记：100、三维立体空间；101、XZ线圈组；102、YZ线圈组；103、XY线圈组；104、XZ侧壁线圈清空区。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
一种虚拟现实电磁体感场景实现方法，其特征在于，所述实现方法应用于一虚拟现实游戏装置，所述虚拟现实游戏装置包括控制系统，所述虚拟现实游戏装置包含固定安装的三维匀强磁场线圈，所述虚拟现实游戏装置包含固定安装的光学扫描系统发射装置和安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，所述虚拟现实游戏装置包含安装于用户随身佩戴拳套上的受力球，所述嵌入拳套中的受力球内部有三个相互垂直的线圈，线圈中的电流大小和方向可调节，所述虚拟现实电磁体感场景实现方法包括：
使用方形线圈产生一个较大空间相互垂直的三维匀强磁场；
控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套随时间变化的三维姿态数据和运动轨迹；
控制系统根据拳套时间变化的三维姿态数据和运动轨迹，拟合出拳套运动过程的实时矢量速度和矢量加速度；
虚拟现实游戏用户在虚拟场景中挥拳打中物体时，控制系统根据该时间点拳套在现实空间的三维姿态数据、实时矢量速度和矢量加速度，与系统数据集进行对比，得出该次事件拳套的矢量反作用力；
控制系统根据三维姿态数据，以受力球内部三个相互垂直线圈平面法线方向为三维坐标轴，计算出该次事件拳套的矢量反作用力在所述的三个坐标轴上的矢量反作用力分量；
控制系统将矢量反作用力分量与系统内部数据集进行对比，分别获得三个坐标轴上的矢量反作用力分量所对应的线圈电流；
控制系统通过无线通信向拳套驱动电路发出指令，分别调节流经受力球内部三个相互垂直线圈的电流，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致；
所述使用方形线圈产生一个较大空间相互垂直的三维匀强磁场，包括：
将XZ线圈组平行于XZ平面绕于三维立体空间外表面；
将YZ线圈组平行于YZ平面绕于XZ线圈组外表面；
将XY线圈组平行于XY平面绕于YZ线圈组外表面。
控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套的三维姿态数据，包括：
安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器同步；
光学扫描系统发射装置的XZ平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
光学扫描系统发射装置的XY平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
光学扫描系统发射装置的YZ平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
控制系统根据XZ平面扫描、XY平面扫描和YZ平面扫描的时间延迟数值，分别计算各个传感器的三维立体角，从而实现对各个传感器的空间定位，从而获得用户随身佩戴拳套的三维姿态数据。
顺次完成XZ平面扫描、XY平面扫描和YZ平面扫描为一个扫描周期，每个扫描周期结束后，控制系统根据拳套的三维姿态数据随时间的变化，实时拟合计算拳套的运动轨迹。
所述的传感器同步为，LED灯板整体亮一次，安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器一起被照射，作为同步信号。
所述的无线通信方法，可以为蓝牙、WiFi、NB-IOT、ZigzBee、Z-Wave等无线通信协议。
调节嵌入的拳套中的受力球内部三个相互垂直线圈中的电流大小和方向，进而改变其在匀强磁场中的受力大小和受力方向，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致。
一种虚拟现实电磁体感场景实现装置，应用于一虚拟现实游戏装置，所述虚拟现实游戏装置包含控制系统、固定安装的三维匀强磁场线圈、固定安装的光学扫描系统发射装置、安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器、安装于用户随身佩戴拳套上的受力球，控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套的三维姿态数据和动态的速度、加速度和运动轨迹，其特征在于，所述拳套中的嵌入的受力球三个相互垂直线圈中的电流大小和方向可调节，虚拟现实游戏用户在虚拟场景中挥拳打中物体时，控制系统根据拳套在现实空间的三维姿态数据、实时矢量速度和矢量加速度，与系统数据集进行对比，得出该次事件拳套的矢量反作用力，调节拳套中嵌入的受力球电流，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致。
使用三组方形线圈产生一个较大空间相互垂直的三维匀强磁场，包括：
将XZ线圈组平行于XZ平面绕于三维立体空间外表面；
将YZ线圈组平行于YZ平面绕于XZ线圈组外表面；
将XY线圈组平行于XY平面绕于YZ线圈组外表面；
通过缩小YZ平面线圈组和XY平面线圈组的线圈间距，在三维立体空间的XZ侧壁形成线圈清空区，用户可以从该线圈清空区进入所述三维立体空间内部。
控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套的三维姿态数据，包括：
安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器同步；
光学扫描系统发射装置的XZ平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
光学扫描系统发射装置的XY平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
光学扫描系统发射装置的YZ平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
控制系统根据XZ平面扫描、XY平面扫描和YZ平面扫描的时间延迟数值，分别计算各个传感器的三维立体角，从而实现对各个传感器的空间定位，从而获得用户随身佩戴拳套的三维姿态数据。
顺次完成XZ平面扫描、XY平面扫描和YZ平面扫描为一个扫描周期，每个扫描周期结束后，控制系统根据拳套的三维姿态数据随时间的变化，实时拟合计算拳套的运动轨迹。
所述的传感器同步为，LED灯板整体亮一次，安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器一起被照射，作为同步信号。
所述的无线通信采用蓝牙、WiFi、NB-IOT、ZigzBee、Z-Wave等无线通信模块。
调节拳套中的嵌入的受力球三个相互垂直线圈中的电流大小和方向，进而改变其在匀强磁场中的受力大小和受力方向，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致。
三维立体空间内部配有风机、发热灯等仿真风吹和日晒，以达到更真切的体验效果。

Claims (10)

1.一种虚拟现实电磁体感场景实现方法，其特征在于，所述实现方法应用于一虚拟现实游戏装置，所述虚拟现实游戏装置包括控制系统，所述虚拟现实游戏装置包含固定安装的三维匀强磁场线圈，所述虚拟现实游戏装置包含固定安装的光学扫描系统发射装置和安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，所述虚拟现实游戏装置包含安装于用户随身佩戴拳套上的受力球，嵌入拳套中的受力球内部有三个相互垂直的线圈，线圈中的电流大小和方向可调节，所述虚拟现实电磁体感场景实现方法包括：
使用方形线圈产生一个较大空间相互垂直的三维匀强磁场；
用户从清空区进入三维匀强磁场，控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套随时间变化的三维姿态数据和运动轨迹；
控制系统根据拳套时间变化的三维姿态数据和运动轨迹，拟合出拳套运动过程的实时矢量速度和矢量加速度；
虚拟现实游戏用户在虚拟场景中挥拳打中物体时，控制系统根据该时间点拳套在现实空间的三维姿态数据、实时矢量速度和矢量加速度，与系统数据集进行对比，得出该次挥拳拳套的矢量反作用力；
控制系统根据三维姿态数据，以受力球内部三个相互垂直线圈平面法线方向为三维坐标轴，计算出该次挥拳拳套的矢量反作用力在所述的三个坐标轴上的矢量反作用力分量；
控制系统将矢量反作用力分量与系统内部数据集进行对比，分别获得三个坐标轴上的矢量反作用力分量所对应的线圈电流；
控制系统通过无线通信向拳套驱动电路发出指令，分别调节流经受力球内部三个相互垂直线圈的电流，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致。
2.根据权利要求1所述的虚拟现实电磁体感场景实现方法，其特征在于，所述使用方形线圈产生一个较大空间相互垂直的三维匀强磁场，包括：
将XZ线圈组平行于XZ平面绕于三维立体空间外表面；
将YZ线圈组平行于YZ平面绕于XZ线圈组外表面；
将XY线圈组平行于XY平面绕于YZ线圈组外表面；
通过缩小YZ平面线圈组和XY平面线圈组的线圈间距，在三维立体空间的XZ侧壁形成线圈清空区。
3.根据权利要求1所述的虚拟现实电磁体感场景实现方法，其特征在于，控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套的三维姿态数据，包括：
安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器同步；
光学扫描系统发射装置的XZ平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
光学扫描系统发射装置的XY平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
光学扫描系统发射装置的YZ平面扫描激光器，发光方向旋转，扫描照射安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器，传感器记录激光照射相对于同步时间点的时间延迟值，并发送给控制系统；
控制系统根据XZ平面扫描、XY平面扫描和YZ平面扫描的时间延迟数值，分别计算各个传感器的三维立体角，从而实现对各个传感器的空间定位，从而获得用户随身佩戴拳套的三维姿态数据；
顺次完成XZ平面扫描、XY平面扫描和YZ平面扫描为一个扫描周期，每个扫描周期结束后，控制系统根据拳套的三维姿态数据随时间的变化，实时拟合计算拳套的运动轨迹。
4.根据权利要求3所述的虚拟现实电磁体感场景实现方法，其特征在于，所述的传感器同步为，LED灯板整体亮一次，安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器一起被照射，作为同步信号。
5.根据权利要求1所述的虚拟现实电磁体感场景实现方法，其特征在于，无线通信方法，为蓝牙、WiFi、NB-IOT、ZigzBee或Z-Wave无线通信协议。
6.根据权利要求1所述的虚拟现实电磁体感场景实现方法，其特征在于，调节嵌入的拳套中的受力球内部三个相互垂直线圈中的电流大小和方向，进而改变其在匀强磁场中的受力大小和受力方向，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致。
7.一种虚拟现实电磁体感场景实现装置，应用于一虚拟现实游戏装置，所述虚拟现实游戏装置包含控制系统、固定安装的三维匀强磁场线圈、固定安装的光学扫描系统发射装置、安装于用户随身佩戴拳套上的多个光学传感器、安装于用户随身佩戴拳套上的受力球，控制系统通过光学扫描系统获取用户随身佩戴拳套的三维姿态数据和动态的速度、加速度和运动轨迹，其特征在于，拳套中的嵌入的受力球三个相互垂直线圈中的电流大小和方向可调节，虚拟现实游戏用户在虚拟场景中挥拳打中物体时，从清空区进入三维匀强磁场，控制系统根据拳套在现实空间的三维姿态数据、实时矢量速度和矢量加速度，与系统数据集进行对比，得出该次挥拳拳套的矢量反作用力，调节拳套中嵌入的受力球电流，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致。
8.根据权利要求7所述的虚拟现实电磁体感场景实现装置，其特征在于，使用三组方形线圈产生一个较大空间相互垂直的三维匀强磁场，包括：
将XZ线圈组平行于XZ平面绕于三维立体空间外表面；
将YZ线圈组平行于YZ平面绕于XZ线圈组外表面；
将XY线圈组平行于XY平面绕于YZ线圈组外表面；
通过缩小YZ平面线圈组和XY平面线圈组的线圈间距，在三维立体空间的XZ侧壁形成线圈清空区，用户可以从该线圈清空区进入所述三维立体空间内部。
9.根据权利要求7所述的虚拟现实电磁体感场景实现装置，其特征在于，调节拳套中的嵌入的受力球三个相互垂直线圈中的电流大小和方向，进而改变其在匀强磁场中的受力大小和受力方向，仿真拳套打击物体后受到的反作用力，让用户身体感到的受力与从虚拟现实头盔中看到的场景与保持一致。
10.根据权利要求7所述的虚拟现实电磁体感场景实现装置，其特征在于，三维立体空间内部配有风机和/或发热灯来仿真风吹和日晒，以达到更真切的体验效果。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106681490A (zh) * 2016-11-29 2017-05-17 维沃移动通信有限公司 一种虚拟现实终端的数据处理方法和虚拟现实终端
US10110108B2 (en) * 2016-12-05 2018-10-23 Honeywell International Inc. Three degree-of-freedom electromagnetic machine control system and method
CN110652722A (zh) * 2018-06-29 2020-01-07 深圳市掌网科技股份有限公司 一种在球体游戏室产生力反馈效果的互动系统
CN110652723A (zh) * 2018-06-29 2020-01-07 深圳市掌网科技股份有限公司 一种在球体游戏室产生力反馈效果的互动系统
CN111722698A (zh) * 2019-03-18 2020-09-29 深圳市掌网科技股份有限公司 一种力反馈虚拟现实手柄
CN110633013B (zh) * 2019-10-17 2022-12-20 于生明 一种全方位万向行动平台的控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004044664A1 (en) * 2002-11-06 2004-05-27 Julius Lin Virtual workstation
US7821498B2 (en) * 2000-04-17 2010-10-26 Immersion Corporation Interface for controlling a graphical image
CN104598033A (zh) * 2015-02-05 2015-05-06 武汉大学 一种多线圈电磁式力触觉反馈装置及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060209019A1 (en) * 2004-06-01 2006-09-21 Energid Technologies Corporation Magnetic haptic feedback systems and methods for virtual reality environments

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7821498B2 (en) * 2000-04-17 2010-10-26 Immersion Corporation Interface for controlling a graphical image
WO2004044664A1 (en) * 2002-11-06 2004-05-27 Julius Lin Virtual workstation
CN104598033A (zh) * 2015-02-05 2015-05-06 武汉大学 一种多线圈电磁式力触觉反馈装置及方法

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