CN106155287A - 虚拟导览控制系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种虚拟导览控制系统与方法，系统包括一管理虚拟导览控制系统外围装置的中央控制单元，可设有一控制装置，并输出虚拟现实影像信号，系统包括一或多个虚拟导览装置，自中央控制单元接收虚拟现实影像信号，并根据控制装置所产生的控制指令或各个虚拟导览装置产生的制能信号进行虚拟导览。当进行虚拟导览时，虚拟导览装置更以扩增现实技术呈现一个导览空间内的语音或文字描述，系统更提供可以切换虚拟现实模式与扩增现实模式之间。

Description

虚拟导览控制系统与方法

技术领域

本发明为一种导览控制系统与方法，特别是一种采用虚拟现实与扩增现实技术的虚拟导览系统与方法。

背景技术

在销售商品、对象，或是介绍特定场合时，导览人员需要派人引导消费者或是观赏者在销售场合或是展示区进行商品或对象的介绍。进一步地，厂商可能提供图片与模型进行介绍，例如，若有消费者有意了解预售屋的状况，在尚未有实际建物时，可以通过模型或是图片解说来了解。

虚拟现实(virtual reality)是个可以呈现特定场景的虚拟图像技术，利用软件仿真立体空间，提供使用者如同身历其境一般地环顾现场，当使用者在其中虚拟的空间中移动时，仿真影像也会随着用户的移动方向立即进行复杂的运算，并更新影像。

一般常见于导览某个环境的虚拟实际是制作一个软件程序，以网页方式，或是特定软件程序，在用户终端计算机上执行，让用户可以操作并虚拟地浏览相关场所。

另有呈现虚拟现实的方式为提供一个可以呈现虚拟现实影像的头戴式装置，其中设有显示器，使用者可以配戴于头上，而通过其中显示器观看所呈现的虚拟现实，让使用者同样如同身历其境地环顾某个环境。

发明内容

本发明提供一种虚拟导览控制系统与方法，虚拟导览控制系统支持多个虚拟导览装置，导览操作员可以通过一控制装置控制虚拟导览装置进行一个虚空间内的虚拟导览，并能随时根据需求进入扩增现实模式，使得用户可以在虚拟现实与扩增现实下执行导览。

根据实施例，虚拟导览控制系统包括有一中央控制单元，用以处理虚拟导览控制系统之外围装置信号，并设有一控制装置，可由导览操作员操作控制一或多个虚拟导览装置进行虚拟导览。虚拟导览装置通过一信号接口单元电性连接于中央控制单元，可用以接收虚拟现实影像信号与显示虚拟现实影像，并根据控制装置所产生的控制指令或各个虚拟导览装置本身产生的制能信号进行虚拟导览。

虚拟导览控制系统设有一图像处理单元，其中包括一虚拟现实模块，用以储存与输出虚拟现实影像信号，另有一扩增现实模块，用以储存与输出扩增现实影像信号。虚拟导览控制系统可设有一监控显示器，用以显示一或多个虚拟导览装置内呈现的影像画面。

根据虚拟导览控制方法的实施例之一，方法包括启动一或多个虚拟导览装置，各虚拟导览装置可由系统的中央控制单元加载虚拟现实影像信号，比如自一伺服系统加载，之后各虚拟导览装置进入一虚拟现实模式，能根据各自的位置与方向参数显示虚拟现实影像，接着，虚拟导览装置可根据中央控制单元通过控制装置产生的控制指令，或是各虚拟导览装置产生的制能信号进行虚拟导览。虚拟导览时，中央控制单元可控制一或多个虚拟导览装置的移动路线与导览说明。进行虚拟导览时，导览说明包括一个导览空间的语音或文字描述，是通过各虚拟导览装置自该中央控制单元加载的扩增现实影像信号所转换的扩增现实影像所呈现。

为了能更进一步了解本发明为达到既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1显示实施本发明虚拟导览控制系统的情境示意图；

图2显示本发明虚拟导览控制系统的实施例示意图之一；

图3显示本发明虚拟导览控制系统的实施例示意图之二；

图4显示本发明虚拟导览控制系统的电路方块实施例图；

图5显示本发明虚拟导览控制系统的电路方块实施例图；

图6显示本发明虚拟导览控制方法实施例流程之一；

图7显示本发明虚拟导览控制方法实施例流程之二；

图8显示本发明虚拟导览控制方法实施例流程之三。

【附图标记说明】

导览场所10 导览方向101

导览对象103 导览介绍105

模式选单107

中央控制单元20 控制装置201

监控显示器203 信号接口单元205

虚拟导览装置221、222、223

网络30 伺服系统31

管理接口单元311 用户数据库312

虚拟现实影像数据库313 扩增现实影像数据库314

信号处理单元401 图像处理单元402

虚拟现实模块421 扩增现实模块422

控制接口403 信号接口404

显示接口405 显示设备406

控制装置407 虚拟导览装置408

信号处理单元501 信号接口504

虚拟导览装置508 控制单元581

记忆单元582 影音信号单元583

通讯单元584 感测单元585

显示单元586 方向587

位置588

步骤S601～S611虚拟导览控制流程

步骤S701～S707虚拟导览控制流程

步骤S801～S811虚拟导览控制流程

具体实施方式

虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术是通过计算机软件仿真特定空间的三度空间影像，通过特定载具显示，例如本发明所记载的虚拟导览装置，这可以是一种头戴式显示器，能提供使用者如同身历其境一般地环顾特定空间，另外，根据本发明所记载的系统的实施方式，头戴虚拟导览装置的用户可以根据导览操作员的控制在特定空间中浏览，或可根据用户自己的体感信息在其中虚拟的空间中移动，仿真影像也会随着用户的移动方向立即进行复杂的运算，并更新影像。

根据本发明的实施例，虚拟导览控制系统与方法也可采用一种扩增现实(Augmented Reality，AR)技术，扩增现实是一种可以根据用户操作产生的信息而实时运算虚拟导览装置的位置及角度(方向)而加入相应多媒体内容(包括影像、声音与/或文字)的技术，扩增现实技术的主要目的是在显示屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。而在本发明中是一种在虚拟现实模式下的用户接口的呈现技术，根据实施例之一，在虚拟导览装置中，可把影像、语音和文字加到用户所看到的虚拟现实画面上。

本发明虚拟导览控制系统的实施方式可参阅图1所示的情境示意图，图1中显示用户通过虚拟导览装置所看到的画面，此例是一个特定空间的立体影像，比如是由一个导览操作员引导消费者观看房屋内的景象，如果是预售屋，其中虚拟现实画面就呈现将来屋内的实际设计画面；如果是成屋，除了可以观看实际的景象外，更可通过本发明系统提供的虚拟现实技术呈现实际的景象画面，甚至包括屋外的景象，而不用实际前往现场，本发明更可应付多个场所的看屋需求。

图1中显示有一导览场所10，以立体影像呈现在虚拟导览控制系统所提出的虚拟导览装置内的显示屏幕上，以头戴式显示器为例，用户可以通过其中显示屏幕浏览此空间，包括随着导览操作员的指示进行导览，也可让使用者直接操作虚拟导览装置在此空间内的移动与观看方向。

导览场所10的虚拟现实画面中可显示目前导览方向101，其中包括各种对象，实施例提供用户更可以取得感兴趣的对象取得更进一步的信息，比如此实施例中的导览对象103，可以随附以另一个画面呈现此导览对象103的导览介绍105，比如是文字或图标的介绍，更可以直接产生语音、图标与影片的介绍，这类画面可以一浮动窗口方式呈现在扩增现实技术(AR)与虚拟现实影像的对象一侧。也就是在虚拟现实模式(VR mode)下导览时，根据本发明的技术，可以直接切换扩增现实模式(AR mode)，借以呈现其他信息。

值得一提的是，虚拟导览控制系统提供受控于导览操作员的控制进行虚拟导览(受控模式，controlled mode)，或是可以自己控制导览等的导览方式(自由模式，free mode)，可在虚拟现实影像中提供如图标的模式选单107。其中主要可由控制端决定运作于自由模式，或是受控模式下。

在本发明中，虚拟导览控制系统与方法可以运作于各种有导览需求的场合或场景，比如消费者买屋、买家饰、艺术展览、旅游行前导览等，且不限于这里所描述的应用中。

本发明提供一种虚拟导览控制系统与方法，虚拟导览控制系统支持多个虚拟导览装置，导览操作员可以通过一控制装置控制虚拟导览装置进行一个虚空间内的虚拟导览，并能随时根据需求进入扩增现实模式，使得用户可以在虚拟现实与扩增现实下执行导览。

本发明所提供的虚拟导览控制系统的控制系统与外围装置可参阅图2所示的实施例示意图。

虚拟导览控制系统主要元件比如设有一中央控制单元20，此可为一个可以处理虚拟导览控制系统的外围装置信号，或其中产生影像信号的电子系统，并可设有一控制装置201。虚拟导览控制系统可以支持一或多个虚拟导览装置，如图标的虚拟导览装置221、222、223，可以通过一信号接口单元205电性连接于中央控制单元20，信号接口单元205支持以有线或是无线的通讯手段连接虚拟导览装置221、222、223，虚拟导览装置221、222、223如图例的头戴式显示器。

控制装置201由导览操作员控制，控制装置201的形式与控制方法并不拘于特定方式，比如为游戏杆型式，导览操作员可以借此带领使用者/消费者/游览者导览方向，以浏览特定场合或场景；另外可以触控装置、语音控制等方式实现此控制装置201。控制装置201产生控制指令传送到各虚拟导览装置221、222、223上，由其中处理器处理后能根据控制指令更新或变换其中虚拟现实影像，或产生扩增现实影像。

虚拟导览装置221、222、223本身为一具有影音信号处理能力的电子装置，由中央控制单元20加载虚拟现实影像信号，也可通过中央控制单元20自一伺服系统(如图3所示的实施例)加载影像数据，经其中处理器处理后，在其中显示器上显示虚拟现实影像，虚拟导览装置221、222、223可根据控制装置201所产生的控制指令进行虚拟导览；或由用户自行操作虚拟导览装置221、222、223，比如虚拟导览装置内的传感器会随着用户戴着装置转向、移动而产生制能信号，制能信号将驱动虚拟图像变换，或产生扩增现实影像，以进行虚拟导览。

控制端，如中央控制单元20，可以提供监控各虚拟导览装置221、222、223中显示画面的功能，比如设有监控显示器203。以受控模式(controlled mode)，监控显示器203则可统一呈现各个虚拟导览装置221、222、223显示的画面；以自由模式为例，各虚拟导览装置221、222、223可由使用者自行操作导览动线与方向，监控显示器203则可以分别切换各虚拟导览装置221、222、223内所显示的画面，或可以分割画面呈现多个虚拟导览装置221、222、223的画面。

另有一实施例如图3所示，虚拟导览控制系统设有一伺服系统31，可通过网络30连接前述中央控制单元20，中央控制单元20为设于终端以处理虚拟导览控制系统的外围装置信号的装置，可自伺服系统31加载相关扩增现实影像数据以及虚拟现实影像数据，如图3所示。

此例显示中央控制单元20经网络30连接系统所设的伺服系统31，其中主要设有管理接口单元311、用户数据库312、虚拟现实影像数据库313以及扩增现实影像数据库314。

伺服系统31可为内部网络或是设于因特网上的伺服主机形成的系统，其中管理接口单元311可以处理由中央控制单元20或是其他终端电子装置产生的指令，比如导览操作员通过中央控制单元20执行导览产生的指令、选择信号、切换显示模式等。伺服系统31设有用户数据库312，可提供用户登入使用，比如执行导览的导览操作员登入伺服系统31所进行的登录验证。

伺服系统31更设有储存虚拟现实影像数据的虚拟现实影像数据库313，以及储存扩增现实影像数据的扩增现实影像数据库314。伺服系统31将根据终端指令提供对应的影像数据，包括可以串流方式传送实时影像数据，或能提供中央控制单元20下载后储存于本地端储存装置内。

图4显示实现本发明虚拟导览控制系统的各部主要电路方块的实施例图。

前述的中央控制单元20主要电路包括执行各外围来往信号、控制信号，或可包括处理虚拟现实/扩增现实影像信号的信号处理单元401，信号处理单元401则电性连接一负责影像储存与处理的图像处理单元402，图像处理单元402将根据系统产生的控制指令，或是由虚拟导览装置408所产生的信号输出虚拟现实影像信号或是扩增现实影像信号。

图像处理单元402主要是输出虚拟现实影像信号，设有虚拟现实模块421，其中可以储存各种导览场所或场景的虚拟现实影像信号；在一实施例中，图像处理单元402也能输出扩增现实影像信号，其中设有扩增现实模块422，其中储存各种虚拟导览环境中的扩增现实影像信号，可包括语音、文字、图案或影像等的多媒体信息。

系统中设有连接控制装置407的控制接口403，电性连接信号处理单元401，控制接口403可以无线或有线手段连接控制装置407，用以传输控制装置407产生的控制指令，比如控制虚拟导览的模式、位置、方向等，可让导览操作员控制各虚拟导览装置408进行虚拟导览。导览操作员同样可以配戴反映出导览画面的虚拟导览装置。

一或多个虚拟导览装置408通过信号接口404以有线或无线通信方式连接虚拟导览控制系统，电路上可为此例图标的信号处理单元401。虚拟导览装置408接收虚拟现实影像信号，并经处理号产生显示的虚拟现实影像，并根据控制装置407所产生的控制指令，或虚拟导览装置408自身产生的制能信号进行虚拟导览。虚拟导览装置408也在切换为扩增现实模式下取得图像处理单元402的扩增现实影像信号，再经装置处理后显示出扩增现实影像。

虚拟导览控制系统设有可以监控各个虚拟导览画面的显示设备406，显示设备406通过显示接口405连接信号处理单元401，可以单一画面、切换画面或分割画面的方式显示。

在本发明所提出的虚拟导览控制系统中，用户端的虚拟导览装置如一头戴式显示器，与系统之间的电路方块实施例显示于图5中，此例显示系统端设有信号处理单元501，通过信号接口504以有线或是无线通信方式连接虚拟导览装置508。

根据本发明实施例，在处理虚拟现实影像信号与扩增现实影像信号时，可由中央控制的计算机系统(如图2的中央控制单元20、图4的信号处理单元401或图像处理单元402)直接执行影像信号处理，再将影像载至各个虚拟导览装置508，比如可如图3所示自一伺服系统31加载至各虚拟导览装置508。如此，虚拟导览装置508为一个影像显示设备。在另一实施方式中，中央控制的计算机系统可以简单为提供虚拟现实影像信号或/与扩增现实影像信号的电子装置，而虚拟导览装置508负责图像处理的工作，也就是虚拟导览装置508由中央的计算机系统取得影像信号后，虚拟导览装置508中的处理器有能力可以处理相关影像信号，并产生所显示的虚拟现实影像与/或扩增现实影像。

虚拟导览装置508如一电子装置，在此例的主要电路中包括一处理虚拟导览装置内部信号的控制单元581，以及电性连接控制单元581的各个电路单元。比如设有储存虚拟现实影像信号或/与扩增现实影像信号的记忆单元582、处理虚拟现实影像信号或/与扩增现实影像信号成为显示影像的影音信号单元583、执行对外信号通讯的通讯单元584，特别是借此以有线或无线手段连接控制端的电路。

虚拟导览装置508可设有感测单元585，比如可以感测使用者配戴此虚拟导览装置508时产生方向587与位置588改变的信号，可以据此产生制能信号，包括判断移动的加速度器(accelerator)，或判断转向(观看方向)与定位功能的陀螺仪(gyroscope)，或是可以控制导览过程中行为的传感器，比如选单选项、模式切换等行为。

虚拟导览装置508包括显示单元586，显示单元586包括一显示屏幕，用以显示虚拟现实影像或/与扩增现实影像。

图6所示的流程描述本发明虚拟导览控制系统所实现的控制流程，开始时，如步骤S601，经启动整个系统，包括启动各端虚拟导览装置，一开始可以先进入一虚拟现实模式，如步骤S603，并根据所要导览的场景自中央控制单元下载影像数据，或可自一伺服系统加载相关影像数据，例如包括虚拟现实影像信号与/或扩增现实影像信号，如步骤S605。此时，如步骤S607，虚拟导览装置中的处理电路将可根据欲进行导览的场所位置与导览方向参数显示虚拟现实影像。另外，各虚拟导览装置也可根据各自的位置与方向参数显示虚拟现实影像。

进行导览过程中，如步骤S609，可由系统的导览操作员控制，由虚拟导览装置接收控制信号，以执行导览，包括移动路线控制、导览说明等，如步骤S611。值得一提的是，导览说明可以为一个导览空间的语音、影音图像信息或文字描述，可通过各虚拟导览装置自中央控制单元加载的扩增现实影像信号所转换的扩增现实影像所呈现，或以特定窗口呈现在扩增现实技术与虚拟现实影像的对象的附近。

图7接着显示本发明虚拟导览控制方法实施例流程。

此例显示系统进入虚拟现实受控模式，如步骤S701，在此受控模式下进行虚拟导览，如步骤S703。在导览过程中，可以产生一模式选单，提供选择虚拟现实受控模式或虚拟现实自由模式。此例系以虚拟现实受控模式进行，通过模式选单让用户选择是否进入虚拟现实自由模式？为步骤S705。

若是使用者或控制端并未选择，或是选择在虚拟现实受控模式(选项否)，表示维持目前的虚拟现实受控模式，继续进行步骤S703，执行目前受控模式下的虚拟现实导览，由导览操作员导览，比如根据控制装置产生的控制指令进行虚拟导览。若选择是，虚拟导览装置则进入虚拟现实自由模式，如步骤S707，表示由使用者自行操作导览，虚拟现实自由模式系根据各虚拟导览装置产生的制能信号进行虚拟导览。

根据本发明虚拟导览控制方法的实施例之一，系统除了提供虚拟现实影像的导览模式外，更于其中加入扩增现实模式，实施例流程如图8所示。

此例开始如步骤S801，先进入虚拟现实模式，并执行虚拟导览，如步骤S803。

在进行虚拟导览时，导览操作员，或是使用者本身可以选择是否取得特定导览信息，此时将可根据控制装置产生的控制指令，或是各虚拟导览装置产生的制能信号切换为一扩增现实模式，如步骤S805，虚拟导览装置特别可以显示一交互式的扩增现实画面。另有实施例可以一浮动窗口方式呈现此交互式画面，比如呈现在扩增现实技术与虚拟现实影像的对象一侧。

经控制指令或虚拟导览装置产生的制能信号产生的指令，系统或是各导览装置显示扩增现实画面，如前述图1示意显示的情境图中的文字或影像信息，另不排除可以语音等方式呈现，如步骤S807。

在此扩增现实模式下，本发明虚拟导览控制系统会追踪用户所配戴的虚拟导览装置的位置与方向，据此可以让迭上去的信息准确地呈现于应该的位置，比如对特定对象有兴趣，相关扩增现实技术产生的信息可以贴在此对象的附近位置，让用户通过显示器看到相关的信息。

之后，如步骤S809，使用者可以通过操作虚拟导览装置的方式产生互动信号，比如点选取得进一步信息、消除画面等，这些信息将通过特定通讯协议传送到中央控制单元，如步骤S811。

综上所述，本发明所提供的虚拟导览控制系统与方法特别是提供一个虚拟导览的服务，系统能启动一或多个虚拟导览装置，由每一个虚拟导览装置进入一虚拟现实模式进行导览，控制端可以通过控制指令引导各装置的导览方向与位置，系统更提供可以切换虚拟现实模式与扩增现实模式之间，在虚拟导览中更可以扩增现实技术呈现一个导览空间内的语音或文字描述，借此提供在各种有导览需求的场合中一个如身历其境的导览服务。

但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的保护范围，因此凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变化，均同理包含于本发明的保护范围内，特此说明。

Claims (10)

1.一种虚拟导览控制系统，其特征在于，所述的系统包括：

一中央控制单元，用以处理该虚拟导览控制系统之外围装置信号，设有一控制装置；

一图像处理单元，电性连接该中央控制单元，用以输出虚拟现实影像信号；以及

一或多个虚拟导览装置，通过一信号接口单元电性连接于该中央控制单元，用以接收该虚拟现实影像信号与显示虚拟现实影像，并根据该控制装置所产生的控制指令或该一或多个虚拟导览装置产生的制能信号进行虚拟导览。

2.如权利要求1所述的虚拟导览控制系统，其特征在于，该图像处理单元设有一虚拟现实模块，用以储存与输出该虚拟现实影像信号；设有一扩增现实模块，用以储存与输出扩增现实影像信号。

3.如权利要求2所述的虚拟导览控制系统，其特征在于，在进行虚拟导览时，根据该控制指令或该一或多个虚拟导览装置产生的制能信号呈现该扩增现实影像，以呈现于该一或多个虚拟导览装置内。

4.如权利要求2或3所述的虚拟导览控制系统，其特征在于，该中央控制单元连接一监控显示器，用以显示该一或多个虚拟导览装置内呈现的影像画面。

5.如权利要求1、2或3任一项所述的虚拟导览控制系统，其特征在于，各虚拟导览装置至少包括：

一处理该虚拟导览装置内部信号的控制单元；

一储存虚拟现实影像信号或/与扩增现实影像信号的记忆单元，电性连接该控制单元；

一处理该虚拟现实影像信号或/与该扩增现实影像信号成为显示影像的影音信号单元，电性连接该控制单元；

一通讯单元，电性连接该控制单元，用以与该中央控制单元双向通讯；

一感测单元，电性连接该控制单元，用以感测该虚拟导览装置的方向与位置改变，以产生该智能信号；以及

一用以显示虚拟现实影像或/与扩增现实影像的显示单元，电性连接该控制单元。

6.一种虚拟导览控制方法，其特征在于，所述的方法包括：

启动一或多个虚拟导览装置，其中各虚拟导览装置由一中央控制单元加载虚拟现实影像信号；

该一或多个虚拟导览装置进入一虚拟现实模式，各虚拟导览装置根据各自的位置与方向参数显示虚拟现实影像；以及

根据该中央控制单元通过该控制装置产生的控制指令，或是各虚拟导览装置产生的制能信号进行虚拟导览。

7.如权利要求6所述的虚拟导览控制方法，其特征在于，该中央控制单元连接一提供操作该一或多个虚拟导览装置的移动路线与导览说明的控制装置。

8.如权利要求7所述的虚拟导览控制方法，其特征在于，该导览说明包括一个导览空间的语音或文字描述，系通过各虚拟导览装置自该中央控制单元或自一伺服系统加载的扩增现实影像信号所转换的扩增现实影像所呈现。

9.如权利要求6、7或8任一项所述的虚拟导览控制方法，其特征在于，在启动该一或多个虚拟导览装置后，产生一模式选单，提供选择一虚拟现实受控模式或一虚拟现实自由模式；其中该虚拟现实受控模式是根据该控制装置产生的控制指令进行虚拟导览，该虚拟现实自由模式是根据各虚拟导览装置产生的制能信号进行虚拟导览。

10.如权利要求6所述的虚拟导览控制方法，其特征在于，在进行该虚拟导览时，根据该控制装置产生的控制指令，或是各虚拟导览装置产生的制能信号切换为一扩增现实模式，各虚拟导览装置显示一交互式的扩增现实画面。