CN107132917A - 用于虚拟现实场景中的手型显示方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于虚拟现实场景中的手型显示方法及装置，属于虚拟现实领域。所述方法包括：显示第一手型对象，所述第一手型对象包括有沿手指前方延伸且隐藏显示的射线；当所述射线与虚拟物品相交时，显示第二手型对象，所述第二手型对象包括有沿手指前方延伸且显式显示的射线；当接收到选择指令时，显示第三手型对象，所述第三手型对象是握持所述虚拟物品的手型对象；解决了在VR系统中只能通过虚拟手与虚拟物品的接触，才能抓取虚拟物品，导致抓取远距离的虚拟物品的效率不高的问题；由于虚拟手可以通过沿手指前方延伸的射线抓取虚拟物品，实现了VR系统中抓取远距离的虚拟物品的功能。

Description

用于虚拟现实场景中的手型显示方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及虚拟现实(Virtual Reality，VR)领域，特别涉及一种用于虚拟现实场景中的手型显示方法及装置。

背景技术

在VR系统提供的虚拟环境中，大多都需要用户的双手操作VR手柄来与虚拟物品产生交互。

在一种典型的VR系统中，VR手柄上提供有与手指对应的按键，在虚拟环境中为用户提供有虚拟手，虚拟手的位置会跟随VR手柄的移动而移动。当手指按下按键时，虚拟环境中虚拟手的手指收起呈弯曲状态；当手指松开按键时，虚拟环境中虚拟手的手指翘起呈舒展状态。当虚拟场景中的虚拟手与虚拟物品相接触时，若拇指和食指同时按压各自对应的按键时，则虚拟手可以将虚拟环境中的虚拟物品抓取在手心中。

上述交互方式是一种近场交互方式，当用户需要通过虚拟手抓取虚拟环境中距离较远的虚拟物品时，只能通过移动VR手柄将虚拟手移动至与该虚拟物品相接触的位置，从而实现抓取该虚拟物品。

发明内容

为了解决由于在VR系统中只能通过虚拟手与虚拟物品的接触，才能抓取虚拟物品的问题，本发明实施例提供了一种用于虚拟现实场景中的手型显示方法及装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种用于虚拟现实场景中的手型显示方法，所述方法包括：

显示第一手型对象，所述第一手型对象包括有沿手指前方延伸且隐藏显示的射线；

当所述射线与虚拟物品相交时，显示第二手型对象，所述第二手型对象包括有沿手指前方延伸且显式显示的射线；

当接收到选择指令时，显示第三手型对象，所述第三手型对象是握持所述虚拟物品的手型对象。

第二方面，提供了一种用于虚拟现实场景中的手型显示装置，所述装置包括：

第一显示模块，用于显示第一手型对象，所述第一手型对象包括有沿手指前方延伸且隐藏显示的射线；

第二显示模块，用于当所述射线与虚拟物品相交时，显示第二手型对象，所述第二手型对象包括有沿手指前方延伸且显式显示的射线；

第三显示模块，用于当接收到选择指令时，显示第三手型对象，所述第三手型对象是握持所述虚拟物品的手型对象。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过当第一手型对象中沿手指前方延伸且隐藏显示的射线与虚拟环境中的虚拟物品相交时，显示第二手型对象，并显示该第二手型对象中沿手指前方延伸的射线，使得用户可以获知第二手型对象指示的虚拟物品是哪一个；当接收到选择指令时，显示第三手型对象，使得用户获知在虚拟环境中已抓取到该虚拟物品；解决了在VR系统中只能通过虚拟手与虚拟物品的接触，才能抓取虚拟物品的问题；由于虚拟手可以通过沿手指前方延伸的射线远距离抓取虚拟物品，实现了VR系统中抓取远距离的虚拟物品的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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1A是本发明一个实施例提供的用于虚拟现实场景中的手型显示系统的结构示意图。

图1B是本发明一个实施例提供的用于虚拟现实场景中的输入设备的结构示意图。

图2是本发明一个实施例提供的用于虚拟现实场景中的手型显示方法的流程图；

图3是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中的第一手型对象的示意图；

图4是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中的第二手型对象和虚拟物品的示意图；

图5是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中的第二手型对象切换至第三手型对象的示意图；

图6是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中的第三手型对象的示意图；

图7是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中的第三手型对象的示意图；

图8是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中的第三手型对象的示意图；

图9是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中的第三手型对象的示意图；

图10是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中的第三手型对象切换至第一手型对象的示意图；

图11是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中的第三手型对象切换至第一手型对象的示意图；

图12是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中的第四手型对象的示意图；

图13是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中的第五手型对象的示意图；

图14是本发明一个实施例提供的虚拟现实场景中第一手型对象切换至第三手型对象的示意图；

图15是本发明另一个实施例提供的用于虚拟现实场景中的手型显示方法的流程图；

图16是本发明一个实施例提供的用于虚拟现实场景中的手型显示装置的框图；

图17是本发明一个实施例提供的VR系统的框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参考图1A，其示出了本发明一个实施例提供的VR系统的结构示意图。该VR系统包括：头戴式显示器120、虚拟现实主机140和输入设备160。

头戴式显示器120是用于佩戴在用户头部进行图像显示的显示器。头戴式显示器120通常包括佩戴部和显示部，佩戴部包括用于将头戴式显示器120佩戴在用户头部的眼镜腿及弹性带，显示部包括左眼显示屏和右眼显示屏。头戴式显示器120能够在左眼显示屏和右眼显示屏显示不同的图像，从而为用户模拟出三维虚拟环境。

可选地，头戴式显示器120上设置有运动传感器，用于捕捉用户的头部动作，以使得虚拟现实主机140改变头戴式显示器120中的虚拟头部的显示画面。

头戴式显示器120通过柔性电路板或硬件接口或数据线或无线网络，与虚拟现实主机140电性相连。

虚拟现实主机140用于建模三维虚拟环境、生成三维虚拟环境所对应的三维显示画面、生成三维虚拟环境中的虚拟物体等。当然，虚拟现实主机140也可以建模二维虚拟环境、生成二维虚拟环境所对应的二维显示画面、生成二维虚拟环境中的虚拟物体；或者，虚拟现实主机140可以建模三维虚拟环境、根据用户的视角位置生成该三维虚拟环境所对应的二维显示画面、生成三维虚拟环境中虚拟物体的二维投影画面等，本实施例对此不作限定。

可选地，虚拟现实主机140可以集成在头戴式显示器120的内部，也可以集成在与头戴式显示器120不同的其它设备中，本实施例对此不作限定。本实施例中，以虚拟现实主机140集成在与头戴式显示器120不同的其它设备中为例进行说明。其中，其它设备可以为台式计算机或服务器等，本实施例对此不作限定。

虚拟现实主机140接收输入设备160的输入信号，并根据该输入信号生成头戴式显示器120的显示画面。虚拟现实主机140通常由设置在电路板上的处理器、存储器、图像虚拟现实主机等电子器件实现。可选地，虚拟现实主机140还包括图像采集装置，用于捕捉用户的头部动作，并根据用户的头部动作改变头戴式显示器120中的虚拟头部的显示画面。

虚拟现实主机140通过线缆、蓝牙连接或Wi-Fi(Wireless-Fidelity，无线保真)连接与输入设备160相连。

输入设备160可以是体感手套、体感手柄、遥控器、跑步机、鼠标、键盘、人眼聚焦设备中的至少一种输入外设。

可选地，本实施例中，以输入设备160为需要用户双手操控的设备为例进行说明，比如，输入设备160为体感手套或者体感手柄。

请参考图1B，用户双手操控的输入设备160通常包括一对VR手柄161、162，在现实环境中的左手和右手分别操控一对VR手柄中的一个，比如：左手操控VR手柄161，右手操控VR手柄162。VR手柄161或162中设置有物理按键163和运动传感器164。通常，运动传感器164设置在VR手柄的内部。

物理按键163用于接收用户触发的操作指令。物理按键163设置在每个VR手柄上的位置是根据用户握持该VR手柄时手指所处的位置确定的。比如：图1B中，用户的右手拇指所处的位置设置有物理按键1631、食指所处的位置设置有物理按键1632。

可选地，对于同一根手指作用的区域可以设置有多个物理按键163，比如：在拇指的作用区域设置了3个物理按键163，这3个物理按键163均由拇指操控；或者，多根手指作用的区域中可以仅设置有一个物理按键163，比如：在无名指和小拇指作用的区域中仅设置了一个物理按键163，这个物理按键163可以由无名指控制，也可以由小拇指控制。本实施例不对每个VR手柄上设置的物理按键的个数作限定。

可选地，物理按键163实现选择功能、查看菜单栏功能和压力检测功能中的至少一种。每种功能可以是由一个物理按键实现的，也可以是由多个物理按键实现的。

比如：VR手柄161上设置有摇杆、扳机键、菜单栏按键和压力检测按键，当菜单栏按键被按下时，显示VR系统提供的各项服务(实现查看菜单栏功能)，比如：各种游戏选项或者各种电影选项等；当扳机键被按下时，显示用户选择的游戏(通过单个物理按键实现选择功能)，比如：打乒乓球，则显示打乒乓球的虚拟环境；在该虚拟环境中，当摇杆和扳机键同时被按下时，虚拟手选择了虚拟环境中的虚拟乒乓球(通过两个物理按键实现选择功能)；当压力检测按键被按下时，根据压力检测按键检测到的压力数据调节虚拟手抓取虚拟乒乓球的力度(实现压力检测功能)。

当然，物理按键163还可以用于实现其它功能，比如：用于实现启动和/或关闭输入设备160的功能的系统按键、用于实现检测用户是否正在握持输入设备160的功能的握持键等，本实施例在此不再一一列出。

可选地，不同VR手柄上设置的物理按键163的作用可以相同，也可以不同，本实施例对此不作限定。比如：VR手柄161上设置有用于实现选择功能的物理按键1632，而VR手柄162上没有设置该物理按键1632。

可选地，上述物理按键163中的部分或全部可实现为通过触摸屏实现的虚拟按键，本实施例对此不作限定。

可选地，当输入设备160为体感手套时，上述物理按键163实现的功能，可以通过设置在体感手套上的物理按键实现，也可以通过操控体感手套形成预设的功能手势来实现，本实施例对此不作限定。

运动传感器164用于采集输入设备160的空间姿态。运动传感器164可以是重力加速度传感器1641、陀螺仪传感器1642或距离传感器1643中的任意一种。

作为运动传感器164的一种，重力加速度传感器1641可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，这样，虚拟现实主机140根据重力加速度传感器1641输出的数据就可以判断出用户的真实手的姿态、移动方向以及移动距离，从而使得头戴式显示器120在显示的虚拟环境中根据虚拟现实主机140判断出的移动方向和移动距离移动虚拟手。

陀螺仪传感器1642可检测各个方向上角速度的大小，检测出输入设备160的旋转动作，这样，虚拟现实主机140根据陀螺仪传感器输出的数据就可以判断出用户的真实手的旋转方向和旋转角度，从而使得头戴式显示器120在显示的虚拟环境中根据虚拟现实主机140判断出的旋转方向和旋转角度旋转虚拟手。可选地，虚拟现实主机140根据陀螺仪传感器输出的数据也可以判断出虚拟手选择的虚拟物品的旋转方向和旋转角度。

距离传感器1643可判断用户的手指距离输入设备160的距离，这样，虚拟现实主机140根据距离传感器1643输出的数据就可以判断出用户的手型对象，从而使得头戴式显示器120在显示的虚拟环境中根据虚拟现实主机140判断出的手型对象显示虚拟手的手型对象。比如：虚拟现实主机140根据距离传感器判断出的用户的手型对象为“竖起大拇指”，那么，头戴式显示器120显示虚拟手的手型对象也为“竖起大拇指”。

可选地，上述各个类型的运动传感器164的数量可以为一个，也可以为多个，本实施例对此不作限定。

其中，手型对象是用于呈现虚拟手的姿态形状的显示对象。在不同的手型对象中，存在至少一个手指形状和/或手掌形状是不同的。虚拟现实主机140通过在一个完整的网格模型上设置手的骨架，通过该骨架来制作出的预定义的虚拟手的姿势动画。该虚拟手的姿势动画可以是根据三维的网格模型制作出的二维形式的姿势动画，也可以是根据三维的网格模型制作出的三维形式的姿势动画，还可以是根据二维的手部模型制作出的二维形式的姿势动画，本实施例对此不作限定。

可选地，手型对象由一帧固定不动的(静止的)姿势动画构成，也可以由多帧具有动态效果的姿势动画构成。

可选地，输入设备160还可以包括其它组件，比如：用于控制各个组件的处理器165、用于与虚拟现实主机140进行通信的通信组件166等，本实施例对此不作限定。

请参考图2，其示出了本发明一个实施例提供的用于虚拟现实场景中的手型显示方法的流程图。本实施例以该用于虚拟现实场景中的手型显示方法应用于图1所示的VR系统中来举例说明。该方法可以包括如下步骤：

步骤201，显示第一手型对象，第一手型对象包括有沿手指前方延伸且隐藏显示的射线。

第一手型对象是指虚拟手在空闲状态下的姿势动画。即，当虚拟手未握持虚拟物品，或者，虚拟手未指示待握持的虚拟物品时的姿势动画。

可选地，第一手型对象通过五指张开，且各个手指略微自然弯曲的姿势动画来表示；或者，通过握拳的姿势动画来表示，本实施例不对第一手型对象的具体姿势动画作限定。假设第一手型对象如图3中的31所示，根据图3可知，第一手型对象31是虚拟手的五指张开，且各个手指略微自然弯曲的姿势动画。

本实施例中，沿手指前方射出的隐藏显示的射线用于指示虚拟手指在虚拟场景中指示的虚拟物品。

发出射线的手指可以为虚拟场景中的任意一只虚拟手的任意一根手指，本实施例对此不作限定。比如：发出射线的手指为虚拟右手的食指。可选地，该射线可以分别沿着一双虚拟手的一根手指的前方分别射出；或者，该射线可以分别沿着右虚拟手的一根手指的前方分别射出；或者，该射线可以分别沿着一双虚拟手的多根手指的前方分别射出，本实施例对此不作限定。

虚拟物品是指在虚拟环境中能够与虚拟手进行交互的物品，虚拟物品通常是虚拟手能够拿起、握持、放下的虚拟物品，比如：虚拟武器、虚拟水果、虚拟餐具等。

隐藏显示是指该射线在逻辑上是存在的，只是没有通过头戴式显示器显示给用户。

可选地，该射线在显示第一手型对象时进行显式显示。

步骤202，当射线与虚拟物品相交时，显示第二手型对象，第二手型对象包括有沿手指前方延伸且显式显示的射线。

虚拟现实主机在通过头戴式显示器显示了第一手型对象后，需要根据输入设备发送的输入信号检测射线是否与虚拟物品相交；若相交，则说明第一手型对象前方存在能够与虚拟手进行交互的虚拟物品，显示第二手型对象；若不相交，则说明第一手型对象前方不存在能够与虚拟手进行交互的虚拟物品，此时，保持第一手型对象不变，并继续接收输入设备发送的输入信号。

可选地，虚拟现实主机在接收到输入设备发送输入信号时检测射线是否与虚拟物品相交；或者，虚拟现实主机每隔预定时间间隔检测射线是否与虚拟物品相交，该预定时间间隔比输入设备发送输入信号的时间间隔长，本实施例不对虚拟现实主机检测射线是否与虚拟物品相交的时机此作限定。

虚拟现实主机检测射线是否与虚拟物品相交，包括：虚拟现实主机接收输入设备发送的输入信号；根据输入信号确定第一手型对象在虚拟环境中的手型位置；根据手型位置确定射线在虚拟环境中的射线位置；检测射线位置是否与虚拟物品在虚拟环境中的物品位置相重叠；若射线位置与物品位置相重叠，则确定射线与虚拟物品相交。

其中，输入信号是根据第一手型对象对应的真实手在现实环境中的运动情况所采集的信号，比如输入信号通过VR手柄中的运动传感器所采集的传感器信号，该输入信号用于表示真实手的移动方向、移动距离、旋转角速度、旋转方向、真实手的各个手指与输入设备之间的距离中的至少一种数据。

手型位置是指虚拟手在虚拟环境中对应的坐标集；射线位置是指隐藏显示的射线在虚拟环境中对应的坐标集；物品坐标集是指虚拟物品在虚拟环境中对应的坐标集。

可选地，当虚拟环境为三维环境时，上述坐标集为三维坐标集；当虚拟环境为二维环境时，上述坐标集为二维坐标集。

检测射线位置是否与虚拟物品在虚拟环境中的物品位置相重叠是指：检测射线位置对应的坐标集与物品位置对应的坐标集是否存在交集。

第二手型对象是指虚拟手在指示某一虚拟物品时的姿势动画。

可选地，第二手型对象可以通过食指伸直，其它手指握拳的姿势动画来表示；或者，也可以通过食指和拇指伸直，其它手指握拳的姿势动画(枪型手势)来表示，本实施例不对第二手型对象的具体姿势动画作限定。假设第二手型对象如图4中的41所示，由图4可知，第二手型对象41是虚拟手的食指伸直，其它手指握拳的姿势动画。

第二手型对象包括沿手指前方延伸且显式显示的射线。其中，显式显示的射线是指头戴式显示器在显示第二手型对象时以用户可见的方式所显示的沿手指前方延伸的射线。

可选地，第二手型对象的手指延伸出的显式显示的射线可以是第一手型对象中沿手指前方延伸且隐藏显示的射线的显式显示形式，即，第二手型对象中的射线与第一手型对象中的射线为同一条射线；或者，第二手型对象中的射线也可以是虚拟现实主机重新生成的，本实施例对此不作限定。

可选地，第二手型对象中延伸出射线的手指与第一手型对象中延伸出射线的手指相同。

可选地，第二手型对象延伸出的射线也与虚拟物品相交，比如：图4中，第二手型对象41延伸出的射线42与虚拟物品43相交。

可选地，当射线与虚拟物品相交时，头戴式显示器不仅从第一手型对象切换至第二手型对象，还会以预设显示方式显示该虚拟物品，该预设显示方式区别于该虚拟物品的原始显示方式。也即，该预设显示方式与原始显示方式不同，用于突出该虚拟物品。其中，预设显示方式包括：放大显示、以预定颜色显示、以预定形式的轮廓线条显示等，本实施例对此不作限定。比如：在图4中，虚拟物品43以加粗的轮廓线条显示。

可选地，当头戴式显示器显示第二手型对象时，也可以隐藏显示沿手指前方延伸的射线，本实施例对此不作限定。

可选地，上述射线的长度可以是无限长、10米、2米、1米或者其它长度。该射线的长度为可配置的。

步骤203，当接收到选择指令时，显示第三手型对象。

选择指令是输入设备根据接收到的用户触发的选择操作生成的。其中，选择操作可以是用户触发的设置在输入设备上的实体按键和/或虚拟按键的操作，也可以是用户输入语音消息的操作，还可以是体感手套所采集的手指弯曲数据所触发的操作，本实施例对此不作限定。

第三手型对象是握持虚拟物品的手型对象。可选地，第三手型对象不包括沿手指前方延伸的射线。

请参考图5，假设虚拟显示主机在接收到选择指令前，显示第二手型对象51，该第二手型对象51延伸出的射线52与虚拟物品“星星”相交，则在接收到选择指令时，显示第三手型对象53将“星星”握在手中。

可选地，由于第三手型对象反映的是虚拟手抓到虚拟物品时的姿势动画，而在实际场景中，对于不同形状的物品，用户抓取该物品时的手势会有所不同，比如：用户抓取的物品是手枪模型，则用户抓取手枪模型的手势为握抢的手势；又比如：用户抓取的物品是笔，则用户抓取笔的手势为持笔的手势，因此，在虚拟场景中，头戴式显示器会根据虚拟物品的类型，显示与该类型的虚拟物品对应的第三手型对象。

假设当虚拟现实主机识别出虚拟物品为球型类型的虚拟物品时，头戴式显示器显示的与该球形类型对应的第三手型对象如图6中的61所示，根据图6可知，第三手型对象61为五指沿着球壁弯曲的姿势动画。

当虚拟现实主机识别出虚拟物品为枪型类型的虚拟物品时，头戴式显示器显示的与该枪型类型对应的第三手型对象如图7中的71所示，根据图7可知，第三手型对象71为食指勾住扳机，其它食指握持枪体的姿势动画。

当虚拟现实主机识别出虚拟物品为笔型类型的虚拟物品时，头戴式显示器显示的与该笔型类型对应的第三手型对象如图8中的81所示，根据图8可知，第三手型对象81为食指、拇指和中指捏住笔管，其它手指弯曲的姿势动画。

当虚拟现实主机识别出虚拟物品为杆型类型的虚拟物品时，头戴式显示器显示的与该杆型类型对应的第三手型对象如图9中的91所示，根据图9可知，第三手型对象91为各个手指围绕虚拟物品弯曲的姿势动画。

当然，第三手型对象还可以为其它类型的虚拟物品对应的姿势动画，本实施例在此不再一一列举。

综上所述，本实施例提供的用于虚拟现实场景中的手型显示方法，通过当第一手型对象中沿手指前方延伸且隐藏显示的射线与虚拟环境中的虚拟物品相交时，显示第二手型对象，并显示该第二手型对象中沿手指前方延伸的射线，使得用户可以获知第二手型对象指示的虚拟物品是哪一个；当接收到选择指令时，显示第三手型对象，使得用户获知在虚拟环境中已抓取到该虚拟物品；解决了在VR系统中只能通过虚拟手与虚拟物品的接触，才能抓取虚拟物品，导致抓取远距离的虚拟物品的效率不高的问题；由于虚拟手可以通过沿手指前方延伸的射线抓取虚拟物品，实现了VR系统中抓取远距离的虚拟物品的功能。

另外，由于虚拟现实主机无需输入设备发送操作指令，根据射线与虚拟物品是否相交就可以确定出是否需要切换不同的手型对象，使得本实施例中的手型显示方法可以适用于大部分类型的输入设备，扩大了手型显示方法的应用范围。

另外，通过在射线与虚拟物品相交时，显式显示该射线；在显示第一手型对象时，隐藏显示该射线，达到了既保证了用户获知第二手型对象指示了哪一个虚拟物品，又节省了显示资源的效果。

可选地，在步骤203之后，当虚拟现实主机接收到输入设备发送的放置指令时，通过头戴式显示器显示第一手型对象。

其中，放置指令是输入设备根据接收到的用户触发的放置操作生成的。其中，放置操作的操作方式与选择操作的操作方式不同，放置操作可以是用户触发的设置在输入设备上的实体按键和/或虚拟按键的操作，也可以是用户输入语音消息的操作，本实施例对此不作限定。

在一种情况下，放置指令用于指示虚拟现实主机将第三手型对象握持的虚拟物品，放置到该虚拟物品在虚拟环境中垂直投影的位置，即，头戴式显示器显示的放置过程为虚拟物品垂直下落的过程。

请参考图10，假设虚拟显示主机在接收到放置指令前，显示第三手型对象1001，该第三手型对象1001将“星星”握在手中，则在虚拟显示主机在接收到放置指令时，“星星”垂直下落至位置1002，并显示第一手型对象1003。

在另一种情况下，放置指令用于指示虚拟现实主机将第三手型对象握持的虚拟物品，放置到该虚拟物品在被选择之前所处的位置，即，头戴式显示器显示的放置过程为虚拟物品被抛向原来的位置的过程。

请参考图11，假设虚拟显示主机在接收到放置指令前，显示第三手型对象1101，该第三手型对象1101将“星星”握在手中，则在虚拟显示主机在接收到放置指令时，“星星”被抛向原来的位置1102，并显示第一手型对象1103。

可选地，当VR系统显示第一手型对象时，输入设备可以接收用户触发的对预定按键的用户操作，该用户操作包括按压操作和松开操作中的一种。其中，预定按键是设置于输入设备上的物理按键或者虚拟按键，本实施对此不作限定。

当输入设备接收到对预定按键的按压操作时，向虚拟现实主机发送根据该按压操作生成的按压指令，该按压指令携带该预定按键的标识。相应地，当虚拟现实主机接收到该预定按键对应的按压指令时，显示第四手型对象，第四手型对象是与预定按键对应的手指呈弯曲状态的姿势动画。

可选地，虚拟现实主机中预存有每个预定按键的标识对应的第四手型对象，这样，根据接收到的按压指令中的预定按键的标识，可以确定出预定按键的标识对应的第四手型对象，从而对该第四手型对象进行显示。

请参考图12，假设用户的食指按压了输入设备121上，与该食指的位置对应的预定按键122，则输入设备生成按压指令，并将该按压指令发送至虚拟现实主机123，该按压指令携带预定按键122的标识；虚拟现实主机123接收到预定按键122对应的按压指令后，通过头戴式显示器显示该预定按键122的标识对应的第四手型对象124。

在头戴式显示器显示了第四手型对象之后，当输入设备接收到对预定按键的松开操作时，向虚拟现实主机发送根据该松开操作生成的松开指令，该松开指令携带该预定按键的标识。相应地，当虚拟现实主机接收到预定按键对应的松开指令时，显示第五手型对象，该第五手型对象是与预定按键对应的手指呈舒展状态的手型对象。

可选地，虚拟现实主机中预存有每个预定按键的标识对应的第五手型对象，这样，根据接收到的按压指令中的预定按键的标识，可以确定出预定按键的标识对应的第五手型对象，从而对该第五手型对象进行显示。

请参考图13，假设用户的食指按压了输入设备131上，与该食指的位置对应的预定按键132之后，松开了该预定按键132；则输入设备生成松开指令，并将该松开指令发送至虚拟现实主机133，该松开指令携带预定按键132的标识；虚拟现实主机133接收到预定按键132对应的松开指令后，通过头戴式显示器显示该预定按键132的标识对应的第五手型对象134。

可选地，第五手型对象可以与第一手型对象相同，也可以与第一手型对象不同，本实施例对此不作限定。

可选地，在步骤201之后，虚拟现实主机还需要根据输入设备发送的输入信号检测第一手型对象是否与虚拟物品相交；若相交，则说明第一手型对象接触了能够与虚拟手进行交互的虚拟物品，此时，虚拟现实主机控制头戴式显示器直接显示第三手型对象，跳过显示第二手型对象的过程；若不相交，则说明第一手型对象未接触能够与虚拟手进行交互的虚拟物品，此时，保持第一手型对象不变，并继续接收输入设备发送的输入信号；或者，执行步骤202。

可选地，虚拟现实主机可以在接收到输入设备发送输入信号时检测第一手型对象是否与虚拟物品相交；或者，虚拟现实主机可以每隔预定时间间隔检测第一手型对象是否与虚拟物品相交，该预定时间间隔比输入设备发送输入信号的时间间隔长，本实施例不对虚拟现实主机检测第一手型对象是否与虚拟物品相交的时机此作限定。

虚拟现实主机检测第一手型对象是否与虚拟物品相交，包括：接收输入设备发送的输入信号，输入信号是根据第一手型对象对应的真实手在现实环境中的运动情况所采集的信号；根据输入信号确定第一手型对象在虚拟环境中的手型位置；检测手型位置是否与虚拟物品在虚拟环境中的物品位置相重叠；若手型位置与物品位置相重叠，则确定第一手型对象与虚拟物品相交。

其中，输入信号、手型位置、射线位置和物品坐标集的相关描述与步骤202中的描述相同，本实施例在此不作赘述。

检测手型位置是否与虚拟物品在虚拟环境中的物品位置相重叠是指：检测手型位置对应的坐标集与物品位置对应的坐标集是否存在交集。

请参考图14，假设第一手型对象1401接触了虚拟物品1402，则头戴式显示器显示第三手型对象1403。

结合上述实施例可知，VR系统中开机并显示了第一手型对象开始，存在三种手型对象切换逻辑，分别为：第一种，虚拟环境中虚拟手接触虚拟物品时，由第一手型对象切换至第三手型对象；第二种，虚拟环境中射线与虚拟物品相交时，由第一手型对象切换至第二手型对象；第三种，虚拟环境中虚拟手既没有接触虚拟物品，射线也没有与虚拟物品相交时，保持第一手型对象不变。之后，头戴式显示器在显示每一帧虚拟环境中的虚拟手之前，都需要通过虚拟现实主机判断是否切换手型对象。

可选地，虚拟现实主机中预设有三种切换逻辑的判断优先级，根据优先级由高到低的顺序依次判断是否切换手型对象。本实施例不对该优先级的设置方式作限定。

请参考图15，其示出了本发明另一个实施例提供的用于虚拟现实场景中的手型显示方法的流程图。本实施例以该用于虚拟现实场景中的手型显示方法应用于图1所示的VR系统中来举例说明。假设虚拟现实主机中预设的优先级为：第一种切换逻辑高于第二种切换逻辑高于第三种切换逻辑。在步骤201之后，该方法还包括如下几个步骤：

步骤1501，检测当前的手型对象是否与虚拟物品相交，若是，则执行步骤1502；若否，则执行步骤1506。

虚拟现实主机检测当前的手型对象在三维虚拟空间中的坐标，与虚拟物品在在三维虚拟空间中的坐标是否存在交集，若存在交集，则说明当前的手型对象与虚拟物品相交；若不存在交集，则说明当前的手型对象没有与虚拟物品相交。

当前的手型对象可以是默认的第一手型对象，也可以是上一帧虚拟环境中的手势对象，本实施例对此不作限定。

步骤1502，检测是否接收到选择指令，若是，则执行步骤1503；若否，则执行步骤1504。

步骤1503，显示第三手型对象。

步骤1504，检测是否接收到放置指令，若是，则执行步骤1514；若否，则执行步骤1505。

步骤1505，若当前的手型对象为第一手型对象或第二手型对象，则检测当前的手型对象中沿手指前方延伸的射线是否与虚拟物品相交，若是，则执行步骤1506；若否，则执行步骤1510。

虚拟现实主机检测第一手型对象或第二手型对象中的射线在三维虚拟空间中的坐标，与虚拟物品在在三维虚拟空间中的坐标是否存在交集，若存在交集，则说明当前的手型对象中沿手指前方延伸的射线与虚拟物品相交；若不存在交集，则说明当前的手型对象中沿手指前方延伸的射线没有与虚拟物品相交。

若当前的手型对象为第一手型对象，则该射线隐藏显示；若当前的手型对象为第二手型对象，则该射线显式显示。

步骤1506，检测是否接收到选择指令，若是，则执行步骤1507；若否，则执行步骤1508。

步骤1507，显示第三手型对象，执行步骤1509。

步骤1508，显示第二手型对象。

步骤1509，检测是否接收到放置指令，若是，则执行步骤1514；若否，则执行步骤1510。

步骤1510，检测是否接收到按压指令，若是，则执行步骤1511；若否，则执行步骤1512。

步骤1511，显示第四手型对象。

步骤1512，检测是否接收到松开指令，若是，则执行步骤1514；若否，则执行步骤1513。

步骤1513，显示第五手型对象。

步骤1514，显示第一手型对象。

可选地，头戴式显示器显示每帧虚拟环境时，虚拟现实主机都需要执行上述步骤。

可选地，头戴式显示器也可以直接执行步骤1501，而不执行步骤201，本实施例对此不作限定。

请参考图16，其示出了本发明一个实施例提供的用于虚拟现实场景中的手型显示装置的框图。该用于虚拟现实场景中的手型显示装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为VR设备的全部或一部分，该用于虚拟现实场景中的手型显示装置包括：第一显示模块1610、第二显示模块1620和第三显示模块1630。

第一显示模块1610，用于实现步骤201有关的显示功能；

第二显示模块1620，用于实现步骤202有关的显示功能；

第三显示模块1630，用于实现步骤203有关的显示功能。

可选地，该装置还包括：第一接收模块、第一确定模块、第二确定模块、第一检测模块和第三确定模块。

第一接收模块，用于接收输入设备发送的输入信号，输入信号是根据第一手型对象对应的真实手在现实环境中的运动情况所采集的信号；

第一确定模块，用于根据输入信号确定第一手型对象在虚拟环境中的手型位置；

第二确定模块，用于根据手型位置确定射线在虚拟环境中的射线位置；

第一检测模块，用于检测射线位置是否与虚拟物品在虚拟环境中的物品位置相重叠；

第三确定模块，用于当射线位置与物品位置相重叠时，确定射线与虚拟物品相交。

可选地，第三显示模块1630，还用于：当第一手型对象与虚拟物品相交且接收到选择指令时，显示第三手型对象。

可选地，该装置还包括：第二接收模块、第四确定模块、第二检测模块和第五确定模块。

第二接收模块，用于接收输入设备发送的输入信号，输入信号是根据第一手型对象对应的真实手在现实环境中的运动情况所采集的信号；

第四确定模块，用于根据输入信号确定第一手型对象在虚拟环境中的手型位置；

第二检测模块，用于检测手型位置是否与虚拟物品在虚拟环境中的物品位置相重叠；

第五确定模块，用于当手型位置与物品位置相重叠时，确定第一手型对象与虚拟物品相交。

可选地，第三显示模块1630，还用于：根据虚拟物品的类型，显示与类型对应的第三手型对象。

可选地，该装置还包括：第四显示模块。

第四显示模块，用于当射线与虚拟物品相交时，以预设显示方式显示虚拟物品。

可选地，第一显示模块1610，还用于：当接收到放置指令时，显示第一手型对象。

可选地，该装置还包括：第五显示模块。

第五显示模块，用于当接收到预定按键对应的按压指令时，显示第四手型对象，第四手型对象是与预定按键对应的手指呈弯曲状态的手型对象。

可选地，该装置还包括：第六显示模块。

第六显示模块，用于当接收到预定按键对应的松开指令时，显示第五手型对象，第五手型对象是与预定按键对应的手指呈舒展状态的手型对象。

具体地，详见图2所示的实施例。

请参考图17，其示出了本发明一个实施例提供的VR系统的结构示意图。该VR系统包括：头戴式显示器120、虚拟现实主机140和输入设备160。

头戴式显示器120是用于佩戴在用户头部进行图像显示的显示器。

头戴式显示器120通过柔性电路板或硬件接口与虚拟现实主机140电性相连。

虚拟现实主机140通常集成在头戴式显示器120的内部。虚拟现实主机140包括处理器142和存储器144。存储器144是用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质，比如RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他固态存储其技术，CD-ROM、DVD或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。存储器144存储有一个或一个以上的程序指令，该程序指令包括用于实现上述各个方法实施例所提供的手型显示方法的指令。处理器142用于执行存储器144中的指令，来实现上述各个方法实施例所提供的手型显示方法。

虚拟现实主机140通过线缆、蓝牙连接或Wi-Fi(Wireless-Fidelity，无线保真)连接与输入设备160相连。

输入设备160是体感手套、体感手柄、遥控器、跑步机、鼠标、键盘、人眼聚焦设备等输入外设。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种用于虚拟现实场景中的手型显示方法，其特征在于，所述方法包括：

显示第一手型对象，所述第一手型对象包括有沿手指前方延伸且隐藏显示的射线；

当所述射线与虚拟物品相交时，显示第二手型对象，所述第二手型对象包括有沿手指前方延伸且显式显示的射线；

当接收到选择指令时，显示第三手型对象，所述第三手型对象是握持所述虚拟物品的手型对象。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述射线与虚拟物品相交时，显示第二手型对象之前，还包括：

接收输入设备发送的输入信号，所述输入信号是根据所述第一手型对象对应的真实手在现实环境中的运动情况所采集的信号；

根据所述输入信号确定所述第一手型对象在虚拟环境中的手型位置；

根据所述手型位置确定所述射线在所述虚拟环境中的射线位置；

检测所述射线位置是否与所述虚拟物品在所述虚拟环境中的物品位置相重叠；

若所述射线位置与所述物品位置相重叠，则确定所述射线与所述虚拟物品相交。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示第一手型对象之后，还包括：

当所述第一手型对象与所述虚拟物品相交且接收到所述选择指令时，显示所述第三手型对象。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当所述第一手型对象与所述虚拟物品相交且接收到所述选择指令时，显示所述第三手型对象之前，还包括：

接收输入设备发送的输入信号，所述输入信号是根据所述第一手型对象对应的真实手在现实环境中的运动情况所采集的信号；

根据所述输入信号确定所述第一手型对象在虚拟环境中的手型位置；

检测所述手型位置是否与所述虚拟物品在所述虚拟环境中的物品位置相重叠；

若所述手型位置与所述物品位置相重叠，则确定所述第一手型对象与所述虚拟物品相交。

5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述显示所述第三手型对象，包括：

根据所述虚拟物品的类型，显示与所述类型对应的第三手型对象。

6.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述射线与虚拟物品相交时，以预设显示方式显示所述虚拟物品；

其中，所述预设显示方式区别于所述虚拟物品的原始显示方式。

7.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述显示所述第三手型对象之后，还包括：

当接收到放置指令时，显示所述第一手型对象。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示第一手型对象之后，还包括：

当接收到预定按键对应的按压指令时，显示第四手型对象，所述第四手型对象是与所述预定按键对应的手指呈弯曲状态的手型对象。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述显示第四手型对象之后，还包括：

当接收到所述预定按键对应的松开指令时，显示第五手型对象，所述第五手型对象是与所述预定按键对应的手指呈舒展状态的手型对象。

10.一种用于虚拟现实场景中的手型显示装置，其特征在于，所述装置包括：

第一显示模块，用于显示第一手型对象，所述第一手型对象包括有沿手指前方延伸且隐藏显示的射线；

第二显示模块，用于当所述射线与虚拟物品相交时，显示第二手型对象，所述第二手型对象包括有沿手指前方延伸且显式显示的射线；

第三显示模块，用于当接收到选择指令时，显示第三手型对象，所述第三手型对象是握持所述虚拟物品的手型对象。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一接收模块，用于接收输入设备发送的输入信号，所述输入信号是根据所述第一手型对象对应的真实手在现实环境中的运动情况所采集的信号；

第一确定模块，用于根据所述输入信号确定所述第一手型对象在虚拟环境中的手型位置；

第二确定模块，用于根据所述手型位置确定所述射线在所述虚拟环境中的射线位置；

第一检测模块，用于检测所述射线位置是否与所述虚拟物品在所述虚拟环境中的物品位置相重叠；

第三确定模块，用于当所述射线位置与所述物品位置相重叠时，确定所述射线与所述虚拟物品相交。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述第三显示模块，还用于：

根据所述虚拟物品的类型，显示与所述类型对应的第三手型对象。

13.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述第一显示模块，还用于：

当接收到放置指令时，显示所述第一手型对象。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第五显示模块，用于当接收到预定按键对应的按压指令时，显示第四手型对象，所述第四手型对象是与所述预定按键对应的手指呈弯曲状态的手型对象。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第六显示模块，用于当接收到所述预定按键对应的松开指令时，显示第五手型对象，所述第五手型对象是与所述预定按键对应的手指呈舒展状态的手型对象。