CN106383578A - 虚拟现实系统、虚拟现实交互装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种虚拟现实系统、虚拟现实交互装置及方法。该虚拟现实交互装置用于与现实场景中的附加有定位组件的预设对象进行交互。虚拟现实交互装置包括：交互启动模块，用于监听是否接收到交互启动指令，并且在监听到所述交互启动指令时，向所述定位组件发送一交互请求；定位接收模块，用于接收所述定位组件响应所述交互请求而发送的一位置信息，并根据所述位置信息确定图像采集区域；图像采集模块，用于启动图像采集组件，接收所述图像采集组件采集的所述图像采集区域的图像信息，并将所述图像信息叠加至虚拟现实画面。本公开的虚拟现实交互装置可以使用户在不中断虚拟现实体验的情况下与现实场景中的预设对象进行交互。

Description

虚拟现实系统、虚拟现实交互装置及方法

技术领域

本公开涉及虚拟现实技术领域，具体而言，涉及一种虚拟现实交互方法、一种虚拟现实交互装置以及包括该虚拟现实交互装置的虚拟现实系统。

背景技术

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟现实世界的计算机仿真技术。随着虚拟现实技术的发展，用户通过虚拟现实系统可以在视觉、听觉、触觉以及与虚拟对象交互等方面得到和现实场景越来越相似的体验。

提升用户的沉浸感是虚拟现实技术发展的一个重要方向。为了使用户拥有更真实的虚拟现实体验，在使用过程中，虚拟现实系统通常会使用户视觉以及听觉都沉浸在虚拟现实世界中，将用户在虚拟现实世界中的体验与现实场景中的体验相分离。

当用户长时间体验虚拟现实世界时，往往需要与现实场景进行交互，例如在虚拟现实游戏过程需要喝水等。现有技术通常很难在不打断虚拟现实体验的条件下实现用户与现实场景中的物体交互。例如，用户一般通过他人帮助或者是摘下虚拟现实头盔或眼镜以实现与现实场景中的物体交互的目的，这样则会在一定程度上破坏虚拟现实系统想要营造出的用户沉浸感。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中的部分问题或者全部问题，本公开提供一种虚拟现实交互方法、一种虚拟现实交互装置以及包括该虚拟现实交互装置的虚拟现实系统。

根据本公开的一个方面，提供一种虚拟现实交互装置，用于与现实场景中的附加有定位组件的预设对象进行交互；所述交互装置包括：交互启动模块，用于监听是否接收到交互启动指令，并且在监听到所述交互启动指令时，向所述定位组件发送一交互请求；定位接收模块，用于接收所述定位组件响应所述交互请求而发送的一位置信息，并根据所述位置信息确定图像采集区域；图像采集模块，用于启动图像采集组件，接收所述图像采集组件采集的所述图像采集区域的图像信息，并将所述图像信息叠加至虚拟现实画面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述定位组件具有一连接机构，并且所述定位组件通过所述连接机构可拆卸的附加至所述预设对象。

在本公开的一种示例性实施例中，所述连接机构为夹具、磁性件、粘合物中的一种或多种。

在本公开的一种示例性实施例中，所述图像采集区域是以所述定位组件为圆心，以预设长度为半径的球形区域。

在本公开的一种示例性实施例中，所述现实场景中的多个所述预设对象上均分别附加有一所述定位组件；其中：

所述交互启动指令包含定位组件标识信息，所述交互启动模块在监听到接收到所述交互启动指令时，向所述定位组件标识信息对应的所述定位组件发送所述交互请求。

根据本公开的一个方面，提供一种虚拟现实交互方法，用于与现实场景中的附加有定位组件的预设对象进行交互；所述交互方法包括：监听是否接收到交互启动指令，并且在监听到所述交互启动指令时，向所述定位组件发送一交互请求；接收所述定位组件响应所述交互请求而发送的一位置信息，并根据所述位置信息确定图像采集区域；启动图像采集组件，接收所述图像采集组件采集的所述图像采集区域的图像信息，并将所述图像信息叠加至虚拟现实画面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述定位组件具有一连接机构，并且所述定位组件通过所述连接机构可拆卸的附加至所述预设对象。

在本公开的一种示例性实施例中，所述连接机构为夹具、磁性件、粘合物中的一种或多种。

在本公开的一种示例性实施例中，所述图像采集区域是以所述定位组件为圆心，以预设长度为半径的球形区域。

在本公开的一种示例性实施例中，所述现实场景中的多个所述预设对象上均分别附加有一所述定位组件；其中：所述交互启动指令包含定位组件标识信息，在监听到接收到所述交互启动指令时，向所述定位组件标识信息对应的所述定位组件发送所述交互请求。

根据本公开的一个方面，提供一种虚拟现实系统，包括：如上述任意一项所述的虚拟现实交互装置；以及一个或多个所述定位组件。

本公开提供的虚拟现实交互装置通过在接收用户发送的交互启动指令后与一定位组件进行通讯，获得该定位组件的位置信息并控制图像信息组件采集定位组件周围的图像信息，最后将图像信息叠加到虚拟现实体验场景中，实现了使用户在不中断虚拟现实体验的情况下与现实场景中的预设对象进行交互。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性示出本公开示例性实施例中一种虚拟现实交互方法的流程图；

图2A示意性示出本公开示例性实施例中图像采集区域范围示意图；

图2B示意性示出图2A中图像采集区域在三维空间中的模拟图；

图3A至图3C示意性示出本公开示例性实施例中定位组件的示意图；

图4示意性示出本公开示例性实施例中虚拟现实交互方法的应用场景示意图；

图5示意性示出本公开示例性实施例中虚拟现实交互方法提供给用户的虚拟现实装置的显示画面；

图6示意性示出本公开示例性实施例中一种虚拟现实交互装置的方框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的装置、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

下面结合附图对本公开示例性实施例进行详细说明。

本示例实施方式中，首先提供了一种虚拟现实交互方法。参考图1中所示，本示例实施方式中的虚拟现实交互方法可以包括：

步骤S1，监听是否接收到交互启动指令，并且在监听到所述交互启动指令时，向所述定位组件发送一交互请求。

本示例实施方式中的虚拟现实交互方法是用于与现实场景中的附加有定位组件的预设对象进行交互。举例而言，用户可以预先在现实场景的预设对象上附加一定位组件，以方便在使用虚拟现实装置的过程中与预设对象进行交互。以所述预设对象是水杯等固定对象为例，如果用户需要在虚拟现实体验过程中喝水，可以预先在水杯上或者水杯周围放置该定位组件。以所述预设对象是宠物等可移动对象为例，如果用户需要在虚拟现实体验过程中适时了解宠物的当前状态，可以在宠物身上不被遮蔽处预先放置该定位组件。当用户有与预设对象进行交互的需求时，例如要喝水或者要照看宠物时，可以通过预先设定的控制方式对虚拟现实装置发送一交互启动指令。该控制方式可以为虚拟现实装置固有的控制方式，例如红外遥控、触摸控制、按压控制等，也可以为新增加的可以向虚拟现实装置发送指令的其他控制方式。

虚拟现实装置在接收到上述交互启动指令后，向上述预先放置的定位组件发送一交互请求。该交互请求可以通过短程通信方式发送，例如可以通过Wi-Fi通信、蓝牙通信、Zigbee通信、红外通信或者其他通信方式发送，本示例实施例中对此不做特殊限定。

步骤S2，接收所述定位组件响应所述交互请求而发送的一位置信息，并根据所述位置信息确定图像采集区域。

在上述目标定位组件接收到交互请求后，则可以将自身位置信息回传给虚拟现实装置。此外，在本公开的其他示例性实施例中，上述预设对象可能有多个，相应的上述定位组件也将有多个；对此，本示例实施方式中，所述交互启动指令包含所要通信的定位组件的定位组件标识信息，虚拟装置在接收到所述交互启动指令时，可以根据定位组件标识信息向对应的定位组件发送特定的上述交互请求。在定位组件标识信息对应的定位组件接收到该特定的交互请求后，可以将自身位置信息回传给虚拟现实装置，这样则可以实现与现实场景中多个预设对象分别进行交互。本示例实施方式中，定位组件可以通过Wi-Fi定位、蓝牙定位、红外线定位、超宽带定位、RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)定位、ZigBee定位或者超声波定位等定位方式获取上述位置信息，本示例实施例中对此不做特殊限定。

在交互开始之前，用户可以设置一预设长度，以决定图像采集区域的范围大小。本示例实施方式中，图像采集区域可以是以目标定位组件的位置为球心，以该预设长度为半径的一球形区域。值得一提的是，当用户使用多个定位组件时，可以为多个定位组件设置同一上述预设长度，也可以为每个不同定位组件设置不同上述预设长度，例如对水杯设置的预设长度比较小，对宠物设置的预设长度比较大等。举例而言，图2A与图2B为本示例性实施方式中虚拟现实交互方法的图像采集区域示意图。参考图2A，图像采集区域是以附加在预设对象101上的定位组件401为圆心，以预设长度为半径的球形区域201。参考图2B，是图2A的球形区域201在三维空间中的模拟视图。但本领域技术人员容易理解的是，在本公开的其他示例性实施例中，所述图像采集区域也可能为其他形态，因此并不以本示例实施方式中的方式为限。

步骤S3，启动图像采集组件，接收所述图像采集组件采集的所述图像采集区域的图像信息，并将所述图像信息叠加至虚拟现实画面。

虚拟现实装置获得上述定位组件的位置信息后，控制图像采集组件对准该位置进行图像采集，例如使摄像头调整角度从而对准该位置。上述图像采集组件可以为虚拟现实装置自身配置的图像采集组件，例如头盔摄像头、眼镜摄像头或者其他图像采集组件，也可以为脱离虚拟现实装置但是受虚拟现实装置控制的图像采集组件，例如房间内安装的固定式摄像头、桌面上摆放的移动式摄像头或者电子装置上的图像采集组件(例如手机摄像头、笔记本电脑摄像头)等其他本领域技术人员熟知的图像采集组件。

虚拟现实装置将该球形区域图像叠加到虚拟现实环境中，可以使用户在不中断虚拟现实体验的情况下与现实场景中的预设对象交互。例如，可以首先根据定位组件在场景中的位置，计算该球形区域图像在虚拟现实环境中的位置；在计算出该球形区域图像在虚拟现实环境中的位置之后，将采集到的球形区域图像经过图形图像工具处理叠加到用户正在体验的虚拟现实画面中，当用户视线位于虚拟现实画面中的上述方位时，将可以看到叠加的球形区域图像，使用户在不中断虚拟现实体验的情况下得知现实场景中的预设对象的位置与状态。

进一步的，为了增强用户沉浸感，不使现实场景的影像过度干扰用户对虚拟现实的体验，本示例实施方式中，虚拟现实装置可以允许用户调整该球形区域图像在虚拟现实环境中的显示区域与该显示区域的范围大小。

更进一步的，当用户结束与现实场景中预设对象的交互，需要重新回到虚拟现实体验中时，可以通过上述控制方式向虚拟现实装置提出一结束交互请求，虚拟现实装置接收到该结束交互请求后，关闭图像采集组件，关闭该球形区域图像的显示，使用户重新得到完整的虚拟现实体验。

此外，本示例实施方式中还提供了一种上述定位组件的实现方式。例如，参考图3A以及图3B中所示，为本示例性实施方式的虚拟现实交互方法的一定位组件401示意图。上述定位组件可以具有一连接机构；参考图3C中所示，该连接机构可以为夹具，定位组件401通过该夹具能够可拆卸地附加至该预设对象101；此外，该夹具也可以首先夹在可调整束带(材质例如可以为止滑布等)上，再通过可调整束带可拆卸地附加至预设对象上。在本公开其他示例性实施例中，该连接机构还可以为磁性件、粘合物或者其他公知的可以连接至预设对象的结构，本示例性实施例中对此不做特殊限定。此外，该定位组件还至少包括一信号接收装置、一信号发送装置以及一计算单元，用来接收虚拟现实装置发送的交互请求，辨识该交互请求为发送给该定位组件的交互请求以及向虚拟现实装置发送自身的位置信息。上述位置信息可以为直接的方向信息，例如红外光信息、激光信息或者其他光信息，以方便虚拟现实装置定位到发射该位置信息的定位组件；也可以是包括数据的位置信息，例如以Wi-Fi或蓝牙等短程通讯方式发送的位置坐标等。当然，也可以是其他能够实现定位的位置信息类型，本公开不以此为限。

通过上述虚拟现实装置与上述定位组件的配合，用户可以在虚拟现实体验过程中与现实场景的预设对象进行交互。图4为本示例性实施方式提供的虚拟现实交互方法的一种应用场景。参考图4，用户可以提前将多个定位组件401、402、403附加到多个预设对象上，以定位组件为其对应的预设对象的代表，并为定位组件401、402、403设置相对应的预设长度R1、R2、R3。用户可以通过上述控制方式向虚拟现实装置发送一交互启动指令，例如用户需要与附加了定位组件401的水杯进行交互，则发送一包括定位组件401的标识信息的交互启动指令给虚拟现实装置。虚拟现实装置接收到该交互启动指令后，发送一包括定位组件401标识信息的交互请求。定位组件401接收到交互请求，辨识出该交互请求为发给自身的交互请求后，将定位组件401的位置信息发送给虚拟现实装置。虚拟现实装置根据该位置信息控制图像采集组件对准定位组件401的位置，再根据定位组件相对应的预设长度R1使图像采集组件采集半径为R1的球形区域的图像信息。需要说明的是，在本公开其他示例性实施例中，图像采集组件采集的图像信息也可以是完整区域(图像采集组件可获取到的最大范围)的图像信息，该完整区域的图像信息被传输到虚拟现实装置后，再可由虚拟现实装置截取出半径为R1的球形区域。得到该球形区域图像信息后，虚拟现实系统将其按照用户设置的显示位置与显示位置大小叠加到虚拟现实场景中。例如，参考图5中所示，为本公开虚拟现实交互方法提供给用户的虚拟现实场景的显示画面示意图。用户结束与预设对象交互后，可以通过上述控制方式向虚拟现实装置提出一结束交互请求，虚拟现实装置接收到该结束交互请求后，关闭图像采集组件，关闭该球形区域图像的显示，使用户重新得到完整的虚拟现实体验。

需要注意的是，上述附图仅是根据本发明示例性实施方式的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。

对应于上述虚拟现实交互方法，本示例实施方式中还提供了一种虚拟现实交互装置。图6为本公开提出的一种虚拟现实交互装置4。参考图6，该交互装置可以包括：

交互启动模块101可以用于监听是否接收到交互启动指令，并且在监听到交互启动指令时，向定位组件发送一交互请求。

定位接收模块102可以用于接收定位组件响应交互请求而发送的一位置信息，并根据位置信息确定图像采集区域。

图像采集模块103可以用于启动图像采集组件，接收图像采集组件采集的图像采集区域的图像信息，并将图像信息叠加至虚拟现实画面。

在本示例性实施例中，所述定位组件具有一连接机构，并且所述定位组件通过所述连接机构可拆卸的附加至所述预设对象。

在本示例性实施例中，所述连接机构为夹具、磁性件、粘合物中的一种或多种。

在本示例性实施例中，所述图像采集区域是以所述定位组件为圆心，以预设长度为半径的球形区域。

在本示例性实施例中，所述现实场景中的多个所述预设对象上均分别附加有一所述定位组件；其中：

所述交互启动指令包含定位组件标识信息，所述交互启动模块在监听到接收到所述交互启动指令时，向所述定位组件标识信息对应的所述定位组件发送所述交互请求。

由于本装置实施例的具体实施细节已在上述方法实施例中进行了详细描述，本公开在此不再赘述。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

进一步的，本公开还提供一种虚拟现实系统，包括如上的虚拟现实交互装置以及一个或多个定位组件。上述的虚拟现实交互装置可以为一般性的实施虚拟现实的装置，例如虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜或安装在房间中的虚拟现实装置，也可以为其他实现虚拟现实的装置，本公开不以此为限。由于采用的虚拟现实交互装置具有上述优点，因此所述虚拟现实系统至少同样具备上述优点。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、电子设备、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (11)

1.一种虚拟现实交互装置，其特征在于，用于与现实场景中的附加有定位组件的预设对象进行交互；所述交互装置包括：

交互启动模块，用于监听是否接收到交互启动指令，并且在监听到所述交互启动指令时，向所述定位组件发送一交互请求；

定位接收模块，用于接收所述定位组件响应所述交互请求而发送的一位置信息，并根据所述位置信息确定图像采集区域；

图像采集模块，用于启动图像采集组件，接收所述图像采集组件采集的所述图像采集区域的图像信息，并将所述图像信息叠加至虚拟现实画面。

2.根据权利要求1所述的虚拟现实交互装置，其特征在于，所述定位组件具有一连接机构，并且所述定位组件通过所述连接机构可拆卸地附加至所述预设对象。

3.根据权利要求2所述的虚拟现实交互装置，其特征在于，所述连接机构为夹具、磁性件、粘合物中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的虚拟现实交互装置，其特征在于，所述图像采集区域是以所述定位组件为圆心，以预设长度为半径的球形区域。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的虚拟现实交互装置，其特征在于，所述现实场景中的多个所述预设对象上均分别附加有一所述定位组件；其中：

所述交互启动指令包含定位组件标识信息，所述交互启动模块在监听到接收到所述交互启动指令时，向所述定位组件标识信息对应的所述定位组件发送所述交互请求。

6.一种虚拟现实交互方法，其特征在于，用于与现实场景中的附加有定位组件的预设对象进行交互；所述交互方法包括：

监听是否接收到交互启动指令，并且在监听到所述交互启动指令时，向所述定位组件发送一交互请求；

接收所述定位组件响应所述交互请求而发送的一位置信息，并根据所述位置信息确定图像采集区域；

启动图像采集组件，接收所述图像采集组件采集的所述图像采集区域的图像信息，并将所述图像信息叠加至虚拟现实画面。

7.根据权利要求6所述的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述定位组件具有一连接机构，并且所述定位组件通过所述连接机构可拆卸的附加至所述预设对象。

8.根据权利要求7所述的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述连接机构为夹具、磁性件、粘合物中的一种或多种。

9.根据权利要求6所述的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述图像采集区域是以所述定位组件为圆心，以预设长度为半径的球形区域。

10.根据权利要求6～9任意一项所述的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述现实场景中的多个所述预设对象上均分别附加有一所述定位组件；其中：

所述交互启动指令包含定位组件标识信息，在监听到接收到所述交互启动指令时，向所述定位组件标识信息对应的所述定位组件发送所述交互请求。

11.一种虚拟现实系统，其特征在于，包括：

如权利要求1～5任意一项所述的虚拟现实交互装置；以及

一个或多个所述定位组件。