CN107153461B - 一种控制显示对象的运动方式的方法和运动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种控制显示对象的运动方式的方法和运动控制装置，其中，所述方法应用于运动控制装置，使用者通过作用于所述运动控制装置控制其相对应的显示对象的运动，所述方法包括：采集使用者足部的运动参数；根据所采集的足部的运动参数控制显示对象的运动方式。

Description

一种控制显示对象的运动方式的方法和运动控制装置

技术领域

本发明涉及显示控制领域，尤其涉及一种控制显示对象的运动方式的方法和运动控制装置。

背景技术

随着计算机技术的不断发展，在软件程序特别是游戏的操作中，针对显示屏幕上或虚拟现实环境中的显示对象的运动控制的研究逐渐增多。

在现有技术中，对显示对象的运动控制通常是借助手柄来完成的。在程序运行时，使用者通过对手柄上各种按键或按键组合的相关操作，可以对屏幕上显示对象的移动、跳跃或转向等各种动作进行操纵和控制。但是，在操作手柄的同时，也就限制了使用者与手臂相关的其他运动功能的控制操作，如借助手臂完成的抓握、挥臂等动作就很难进行精确的区分和控制。此外，现有技术也可以通过采集使用者实际的行走动作的方式来控制对象的移动，在采集过程中，使用者需要不断地走动以控制显示对象在显示屏幕上或虚拟现实环境中的移动，因为一般情况下采集环境位于室内，因此这种采集方式对使用者的行走距离有非常大的限制，并且如果采集时间较长会使得使用者较为劳累，影响了使用者的操作体验。因此，需要提供一种新的控制显示对象的运动方式的方法。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种控制显示对象的运动方式的方法，应用于运动控制装置，其中，使用者通过作用于所述运动控制装置控制其相对应的显示对象的运动，所述方法包括：采集使用者足部的运动参数；根据所采集的足部的运动参数控制显示对象的运动方式。

根据本发明的另一个方面，提供了一种控制显示对象的运动方式的运动控制装置，其中，使用者通过作用于所述运动控制装置控制其相对应的显示对象的运动，所述装置包括：采集单元，配置为采集使用者足部的运动参数；控制单元，配置为根据所采集的足部的运动参数控制显示对象的运动方式。

在根据本发明提供的控制显示对象的运动方式的方法和运动控制装置，可以通过采集使用者的足部运动参数以控制显示对象的运动方式，避免了现有技术中采用手柄采集运动控制数据易导致与使用者手臂其他动作的控制相混淆的问题，提高了对显示对象运动方式控制的精确度和灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术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它的附图。

图1示意性图示了根据本发明实施例的控制显示对象的运动方式的方法的流程图；

图2示意性图示了根据本发明实施例的控制显示对象的运动方式的运动控制装置的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明实施例中的控制显示对象的运动方式的方法可以是针对普通显示屏幕上的显示对象的运动方式的控制方法，也可以是针对虚拟现实中对象的运动方式的控制方法。其中，虚拟现实亦称作虚拟实境(Virtual Reality)，简称VR技术。VR利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供给使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。在VR具体的实现方法中，可以通过VR眼镜，将图像映射于使用者眼睛中，以使其看到VR中的图像，并可以通过耳机使其听到VR中的声音。最重要地，使用者可以通过运动控制装置使的其对应的虚拟现实对象与VR中的内容互动，并产生交互效果。

现有技术中，VR的运动方式的控制通常采用非体感的方式，如利用手柄控制虚拟现实对象的行走、跳跃、转向等，但这种操作方法需要手臂和手指的参与，无法与对虚拟显示对象手臂运动的控制区分开来，降低了运动控制的识别精度，使得用户体验较差。

基于上述考虑，本发明实施例提出如下控制显示对象的运动方式的方法，应用于运动控制装置，使用者通过作用于所述运动控制装置控制其相对应的显示对象的运动。图1示出根据本发明实施例的控制显示对象的运动方式的方法100的流程图。本发明实施例中的控制方法既可以应用于普通显示对象，也可以应用于VR中的对象，在此不做限制。

如图1所示，在步骤S101中，采集使用者足部的运动参数。

本步骤中，可以采用不同的方式来采集使用者足部的运动参数。优选地，可以通过摄像机采集使用者足部的运动参数，也可以采用足部可穿戴装置等采集使用者足部的运动参数。在本发明另一个实施例中，还可以采用交互板来采集使用者足部的运动参数，当使用交互板采集时，使用者的足部在交互板上进行运动，以使交互板获取使用者足部的运动参数。其中，当使用足部可穿戴装置采集时，可以利用足部可穿戴装置上的传感器，如压力传感器、重力传感器、加速度传感器等，采集相应的运动参数。可选地，足部可穿戴装置可以是鞋，相应地，所述传感器可以为设置在鞋上的传感器。其中，传感器可以为多个不同类型的传感器，也可以为多个设置在鞋的不同位置的相同类型的传感器，以检测足部不同位置的运动参数。

本发明实施例中的足部运动参数可以为一只脚的运动参数，也可以为两只脚分别的运动参数。具体地，可以通过检测使用者脚掌和/或脚跟是否离地、离地高度、离地频率或次数、与地面的接触压力、接触方式等各种运动参数来获取使用者足部的运动参数。

在步骤S102中，根据所采集的足部的运动参数控制显示对象的运动方式。

具体地，在本发明一个实施例中，可以根据所述使用者原地踩踏时足部的运动参数控制所述显示对象进行移动，其中，在所述使用者原地踩踏时，足部的第一部位保持与地面的接触。可选地，可以根据所述使用者原地踩踏时接触地面的第一部位控制所述显示对象的移动方向。例如，当第一部位为脚跟时，使用者脚跟接触地面，脚掌离地并反复踩踏地面，可以控制显示对象向前移动；当第一部位为脚掌时，使用者脚掌接触地面，脚跟离地并反复踩踏地面，可以控制显示对象向后移动。这里对地面进行原地踩踏的可以为使用者的一只脚，也可以为两只脚。可选地，可以通过足部可穿戴装置(如鞋)上脚掌和脚跟等不同位置上分别设置的压力传感器来检测接触地面的第一部位的位置。例如，若鞋上的脚掌位置的压力传感器一直能够感测到压力，脚跟位置间歇性地感测不到压力，则判断接触地面的第一部位为脚掌；而若脚跟位置的压力传感器一直能够感测到压力，脚掌位置间歇性地感测不到，则判断接触地面的第一部位为脚跟。为避免误判，可以等待使用者连续踩踏地面预设次数后再控制显示对象进行移动，例如，可以预设使用者一只脚连续踩踏地面至少两次或两只脚踩踏地面至少各一次后再使得显示对象开始移动。优选地，对地面的踩踏频率或压力可以控制显示对象移动的速度，例如，频率越高，显示对象可以移动得越快。在本发明实施例中，通过使用者的原地踩踏的方式来控制显示对象的移动，克服了现有技术中通过使用者实际的行走和整体的移动来采集显示对象移动方式的距离限制，减轻了使用者在采集数据时的身体消耗。

在本发明另一个实施例中，可以根据所述使用者足部离地时足部的运动参数控制所述显示对象跳跃。可选地，足部离地可以指使用者的脚掌和脚跟同时离地。此外，可以是使用者的一只脚离地，也可以是两只脚共同离地。其中，单脚离地可以代表显示对象原地起跳原地落地，而双脚离地则可以代表显示对象向预设方向(例如向前)跳跃。使用者足部落回地面时对地面的接触压力可以控制显示对象跳跃的高度。

在本发明再一个实施例中，可以根据所述使用者足部转向时足部的运动参数控制所述显示对象改变运动方向。使用者足部的转向可以借助摄像头或足部可穿戴装置中的三轴加速度传感器等方式来进行采集。具体地，当使用者足部转向时，可以使得脚掌和脚跟同时接触地面，同时保持脚跟位置不动，脚掌进行不同方向的转动。可选地，可以是使用者一只脚的转向，也可以是两只脚同时转向。使用者足部转向的方向和角度可以决定显示对象转向的相应方向和角度。在本发明一个实施例中，当两只脚同时同向转动时，显示对象转向的角度可以相对更大。在本发明另一个实施例中，当两只脚同时逆向(同时向内或同时向外)转动时，可以代表显示对象通过某一方向向后转180度。

在本发明实施例中，足部转向所控制的可以是显示对象行进方向的改变，如显示对象在虚拟现实的行进过程中转变行进方向进入另一条道路等，这里区分于使用者头部转向导致的视野的转变。在本发明一个实施例中，如果使用者仅进行头部转向，可以通过检测使用者的头部运动来控制显示对象视野的转变，具体地，此时显示对象将保持原本的行进方向不变，而仅仅改变所能观察到的视野范围。因此，在本发明实施例中，既可以通过采集使用者的足部转向控制显示对象行进方向的改变，也可以通过采集使用者的头部转向来控制显示对象视野的转变。

在本发明另一个实施例中，当使用者已经进行了足部转向，则可以通过脚掌和/或脚跟离地并回复原位来控制显示对象，进行复位。可选地，足部所控制的复位可以是控制显示对象恢复原本的行进方向，而使用者通过头部控制的复位可以是控制显示对象回复原本的(例如向前)的视野范围。

以上通过运动控制装置控制的显示对象包括行进、跳跃、转向等运动方式仅为示例，可选地，使用者还可以通过相同或类似的方式来控制显示对象的各种运动，如奔跑、翻滚、匍匐等等，在此不再赘述。

通过本发明实施例提供的控制显示对象的运动方式的方法，可以通过采集使用者的足部运动参数以控制显示对象的运动方式，避免了现有技术中采用手柄采集运动控制数据易导致与使用者手臂其他动作的控制相混淆的问题，提高了对显示对象运动方式控制的精确度和灵活性。并且，本发明实施例的运动控制方法通过使用者原地踩踏的运动采集方式克服了现有技术中通过使用者实际的行走和整体的移动来采集显示对象移动方式的距离限制，减轻了使用者在采集数据时的身体消耗。

下面，参照图2来描述根据本发明实施例的控制显示对象的运动方式的运动控制装置的框图。该装置可以执行上述控制显示对象的运动方式的方法。由于该装置的操作与上文所述的控制显示对象的运动方式的方法的各个步骤基本相同，因此在这里只对其进行简要的描述，而省略对相同内容的重复描述。

如图2所示，装置200包括采集单元210和控制单元220。需要认识到，图2仅示出与本发明的实施例相关的部件，而省略了其他部件，但这只是示意性的，根据需要，装置200可以包括其他部件。

如图2所示，采集单元210采集使用者足部的运动参数。

采集单元210可以采用不同的方式来采集使用者足部的运动参数。优选地，采集单元210可以包括摄像机和/或足部可穿戴装置(未示出)。例如，采集单元210可以通过摄像机采集使用者足部的运动参数，也可以采用足部可穿戴装置等采集使用者足部的运动参数。在本发明另一个实施例中，采集单元210还可以采用交互板来采集使用者足部的运动参数，当采集单元210使用交互板采集时，使用者的足部在交互板上进行运动，以使交互板获取使用者足部的运动参数。其中，当采集单元210使用足部可穿戴装置采集时，可以利用足部可穿戴装置上的传感器，如压力传感器、重力传感器、加速度传感器等，采集相应的运动参数。可选地，足部可穿戴装置可以是鞋，相应地，所述传感器可以为设置在鞋上的传感器。其中，传感器可以为多个不同类型的传感器，也可以为多个设置在鞋的不同位置的相同类型的传感器，以检测足部不同位置的运动参数。

本发明实施例中的足部运动参数可以为一只脚的运动参数，也可以为两只脚分别的运动参数。具体地，采集单元210可以通过检测使用者脚掌和/或脚跟是否离地、离地高度、离地频率或次数、与地面的接触压力、接触方式等各种运动参数来获取使用者足部的运动参数。

控制单元220根据所采集的足部的运动参数控制显示对象的运动方式。

具体地，在本发明一个实施例中，控制单元220可以根据所述使用者原地踩踏时足部的运动参数控制所述显示对象进行移动，其中，在所述使用者原地踩踏时，足部的第一部位可以保持与地面的接触。可选地，控制单元220可以根据所述使用者原地踩踏时接触地面的第一部位控制所述显示对象的移动方向。例如，当第一部位为脚跟时，使用者脚跟接触地面，脚掌离地并反复踩踏地面，控制单元220可以控制显示对象向前移动；当第一部位为脚掌时，使用者脚掌接触地面，脚跟离地并反复踩踏地面，控制单元220可以控制显示对象向后移动。这里对地面进行原地踩踏的可以为使用者的一只脚，也可以为两只脚。可选地，可以通过足部可穿戴装置(如鞋)上脚掌和脚跟等不同位置上分别设置的压力传感器来检测接触地面的第一部位的位置。例如，若鞋上的脚掌位置的压力传感器一直能够感测到压力，脚跟位置间歇性地感测不到压力，则判断接触地面的第一部位为脚掌；而若脚跟位置的压力传感器一直能够感测到压力，脚掌位置间歇性地感测不到，则判断接触地面的第一部位为脚跟。为避免误判，控制单元220可以等待使用者连续踩踏地面预设次数后再控制显示对象进行移动，例如，控制单元220可以预设使用者一只脚连续踩踏地面至少两次或两只脚踩踏地面至少各一次后再控制显示对象开始移动。优选地，对地面的踩踏频率或压力可以控制显示对象移动的速度，例如，频率越高，显示对象可以移动得越快。在本发明实施例中，控制单元220通过使用者的原地踩踏的方式来控制显示对象的移动，克服了现有技术中通过使用者实际的行走和整体的移动来采集显示对象移动方式的距离限制，减轻了使用者在采集数据时的身体消耗。

在本发明另一个实施例中，控制单元220可以根据所述使用者足部离地时足部的运动参数控制所述显示对象跳跃。可选地，足部离地可以指使用者的脚掌和脚跟同时离地。此外，可以是使用者的一只脚离地，也可以是两只脚共同离地。其中，使用者单脚离地可以代表显示对象原地起跳原地落地，而双脚离地则可以代表显示对象向预设方向(例如向前)跳跃。使用者足部落回地面时对地面的接触压力可以代表显示对象跳跃的高度。

在本发明再一个实施例中，控制单元220可以根据所述使用者足部转向时足部的运动参数控制所述显示对象改变运动方向。使用者足部的转向可以借助摄像头或足部可穿戴装置中的三轴加速度传感器等各种方式来进行采集。具体地，当使用者足部转向时，可以使得脚掌和脚跟同时接触地面，同时保持脚跟位置不动，脚掌进行不同方向的转动。可选地，可以是使用者一只脚的转向，也可以是两只脚同时转向。使用者足部转向的方向和角度可以决定显示对象转向的相应方向和角度。在本发明一个实施例中，当两只脚同时同向转动时，控制单元220控制显示对象转向的角度可以相对更大。在本发明另一个实施例中，当两只脚同时逆向(同时向内或同时向外)转动时，控制单元220可以控制显示对象通过某一方向向后转180度。

在本发明实施例中，控制单元220通过使用者足部转向所控制的可以是显示对象行进方向的改变，如显示对象在虚拟现实的行进过程中转变行进方向进入另一条道路等，这里区分于控制单元220通过使用者头部转向导致的视野的转变。在本发明一个实施例中，如果使用者仅进行头部转向，控制单元220可以通过检测使用者的头部运动来控制显示对象视野的转变，具体地，此时控制显示对象保持原本的行进方向不变，而仅仅改变所能观察到的视野范围。因此，在本发明实施例中，控制单元220既可以通过采集使用者的足部转向控制显示对象行进方向的改变，也可以通过采集使用者的头部转向来控制显示对象视野的转变。

在本发明另一个实施例中，当使用者已经进行了足部转向，则可以通过脚掌和/或脚跟离地并回复原位来使得控制单元220控制显示对象进行复位。可选地，控制单元220通过足部复位所控制的可以是显示对象回复其原本的行进方向，例如回到转向前的行进方向继续行走，而控制单元220通过使用者头部复位所控制的可以是显示对象回复原本的(例如之前为向前)的视野范围。

以上控制单元220所控制的显示对象包括行进、跳跃、转向等运动方式仅为示例，可选地，控制单元220还可以通过使用者的相同或类似的足部操作来控制显示对象的各种其他运动，如奔跑、翻滚、匍匐等等，在此不再赘述。

通过本发明实施例提供的控制显示对象的运动方式的运动控制装置，可以通过采集使用者的足部运动参数以控制显示对象的运动方式，避免了现有技术中采用手柄采集运动控制数据易导致与使用者手臂其他动作的控制相混淆的问题，提高了对显示对象运动方式控制的精确度和灵活性。并且，本发明实施例的运动控制装置通过使用者原地踩踏的运动采集方式克服了现有技术中通过使用者实际的行走和整体的移动来采集显示对象移动方式的距离限制，减轻了使用者在采集数据时的身体消耗。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种控制显示对象的运动方式的方法，应用于运动控制装置，其中，使用者通过作用于所述运动控制装置控制其相对应的显示对象的运动，所述方法包括：

采集使用者足部的运动参数；

根据所采集的足部的运动参数控制显示对象的运动方式；

其中，所述根据所采集的足部的运动参数控制显示对象的运动方式包括：根据所述使用者原地踩踏时足部的运动参数控制所述显示对象进行移动，其中，在所述使用者原地踩踏时，足部的第一部位保持与地面的接触。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述采集使用者足部的运动参数包括：

通过摄像机采集所述使用者足部的运动参数；和/或，

通过足部可穿戴装置采集所述使用者足部的运动参数，其中，所述足部可穿戴装置包括压力传感器和/或加速度传感器。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述使用者原地踩踏时足部的运动参数控制所述显示对象进行移动包括：

根据所述使用者原地踩踏时接触地面的第一部位控制所述显示对象的移动方向。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述根据所采集的足部的运动参数控制显示对象的运动方式包括：

根据所述使用者足部离地时足部的运动参数控制所述显示对象跳跃。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述根据所采集的足部的运动参数控制显示对象的运动方式包括：

根据所述使用者足部转向时足部的运动参数控制所述显示对象改变运动方向。

6.一种控制显示对象的运动方式的运动控制装置，其中，使用者通过作用于所述运动控制装置控制其相对应的显示对象的运动，所述装置包括：

采集单元，配置为采集使用者足部的运动参数；

控制单元，配置为根据所采集的足部的运动参数控制显示对象的运动方式；

其中，所述控制单元根据所述使用者原地踩踏时足部的运动参数控制所述显示对象进行移动，其中，在所述使用者原地踩踏时，足部的第一部位保持与地面的接触。

7.如权利要求6所述的装置，其中，所述采集单元包括：

摄像机；和/或

足部可穿戴装置，包括压力传感器和/或加速度传感器。

8.如权利要求6所述的装置，其中

所述控制单元根据所述使用者足部离地时足部的运动参数控制所述显示对象跳跃；和/或

根据所述使用者足部转向时足部的运动参数控制所述显示对象改变运动方向。

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