CN107820593A - 一种虚拟现实交互方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
一种虚拟现实交互方法、装置及系统，适用于虚拟现实技术领域，包括：首先接收来自动捕相机的图像信息，以及接收至少一个采集器采集并通过对应虚拟场景客户端传来的传感信息；然后根据图像信息和传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息；再将空间位置信息和姿态信息传输至所有虚拟场景客户端，以便每一个客户端根据空间位置信息、姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给所述本地用户；所述本地用户为所有用户之一；由于融合了光学与惯性两组数据，故当用户之间相互遮挡时实现了对用户进行定位。
Description
技术领域
本发明属于虚拟现实技术领域，尤其涉及一种虚拟现实交互方法、装置以及系统。
背景技术
由于虚拟现实与增强现实个人娱乐设备的发展以及电脑图像处理性能的迅速发展，多人虚拟现实互动或娱乐的需求也越来越迫切。
目前，现有的一种虚拟现实交互技术是通过采集用户的多个图像信息，然后根据多个图像信息获取用户的空间位置和姿态信息。最后根据用户的空间位置和姿态获取虚拟场景，并对虚拟场景进行显示。在实现过程中，由于多人互动时会出现相互遮挡的问题，那么当用户之间相互遮挡时，则会导致无法跟踪用户的空间位置和姿态的问题，进而无法对用户进行定位，导致虚拟场景渲染失败。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种虚拟现实交互方法、装置及系统，旨在解决现有虚拟现实交互方法当用户之间相互遮挡时无法对用户进行定位的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种虚拟现实交互方法，包括：
接收来自动捕相机的图像信息，以及接收至少一个采集器采集并通过对应虚拟场景客户端传来的传感信息；
根据所述图像信息和所述传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息；
将所述空间位置信息和所述姿态信息传输至所有虚拟场景客户端，以便每一个所述客户端根据所述空间位置信息、所述姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给所述本地用户；所述本地用户为所有用户之一。
本发明实施例的第二方面提供了一种虚拟现实交互装置，包括：
接收模块，用于接收来自动捕相机的图像信息，以及接收至少一个采集器采集并通过对应虚拟场景客户端传来的传感信息；
获取模块，用于根据所述图像信息和所述传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息；
传输模块，用于将所述空间位置信息和所述姿态信息传输至所有虚拟场景客户端，以便每一个所述客户端根据所述空间位置信息、所述姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给所述本地用户；所述本地用户为所有用户之一。
本发明实施例的第三方面提供了一种虚拟现实交互系统，所述系统包括：至少两个动捕相机，至少一个采集器、至少一个虚拟场景客户端、至少一个头盔显示器以及相机服务端；其中，
所述动捕相机，用于捕获用户的图像信息并传输给所述相机服务端；
至少一个所述采集器，用于采集用户的传感信息并传输给该用户对应的所述虚拟场景客户端；
至少一个所述虚拟场景客户端，用于接收来之对应采集器的传感信息并传输给所述相机服务端；
所述相机服务端，用于根据所述图像信息和所述传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息；以及将所述空间位置信息和所述姿态信息传输至所有虚拟场景客户端，以便每一个所述客户端根据所述空间位置信息、所述姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给所述本地用户；所述本地用户为所有用户之一。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述虚拟现实交互方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：首先接收来自动捕相机的图像信息，以及接收至少一个采集器采集并通过对应虚拟场景客户端传来的传感信息；然后根据图像信息和传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息；再将空间位置信息和姿态信息传输至所有虚拟场景客户端，以便每一个虚拟场景客户端根据空间位置信息、姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给所述本地用户；所述本地用户为所有用户之一；由于在对用户进行定位时，融合了光学与惯性两组数据，故当用户之间相互遮挡时也能准确地对用户进行定位。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的虚拟现实交互方法的实现流程一示意图；
图2是本发明实施例提供的虚拟现实交互方法的实现流程另一示意图；
图3是本发明实施例提供的虚拟现实交互装置的示意图；
图4是本发明实施例提供的虚拟现实交互装置获取模块的示意图；
图5是本发明实施例提供的虚拟现实交互装置获取模块中的第二计算模块的示意图；
图6是本发明实施例提供的虚拟现实交互装置获取模块中的第一计算模块的示意图；
图7是本发明实施例提供的虚拟现实交互系统一结构示意图；
图8是本发明实施例提供的虚拟现实交互系统相机服务端的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1示出了本发明实施例提供的虚拟现实交互方法的第一实施例的流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
步骤101，接收来自动捕相机的图像信息，以及接收至少一个采集器采集并通过对应虚拟场景客户端传来的传感信息。
具体实施中，本实施例的执行主体可以是动捕相机的服务器(又称相机服务端)。虚拟现实交互中，虚拟场景客户端的数量与用户数量相同。现有虚拟现实交互中，虚拟场景主要以游戏为主。可以理解的是，本发明实施例的虚拟场景不限于游戏，还可以是其他应用领域的虚拟场景，如直播室、教育培训，军事演习等。
另外，基于光学动捕技术的虚拟现实交互中，可以利用光学成像系统(多个动捕相机)识别被观察对象(1个或多个，人或武器)上附着的主动光学(或被动光学)标记点，通过动捕相机的图像采集系统处理计算出标记点的图像信息，然后经网络(有线，无线，USB等)传输给动捕相机的服务器(简称相机服务器)。相机服务器则接收来自动捕相机的图像信息，其中，接收到的图像信息可以包括虚拟场景中所有用户的位置坐标信息。服务器根据该位置坐标信息识别被观察对象，获取用户的位置信息，实现对用户进行定位。可以理解的是，若服务器要实现对用户的定位，那么接收到的同一用户的图像信息必须来自于两个不同的动捕相机。
另一方面，采集器具体可以为惯性导航单元如陀螺仪，其附着在用户身上，通过陀螺仪获取用户的速度和加速度信息之后，可通过有线或无线如蓝牙的方式发送给该用户对应的客户端，一个用户对应一个虚拟场景客户端。然后再通过该客户端将传感信息传送给动捕相机的服务器。其中，传感信息可以包括所有用户的速度和加速度信息，而加速度信息可以具体为六轴加速度。客户端可以是背包主机，使用时可以由用户背在背上，这样用户进行虚拟交互时可以摆脱传统线材的束缚，扩展了活动空间。
步骤102，根据图像信息和传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息。姿态信息包括所有用户的脸部朝向。
服务器接收到来自动捕相机的图像信息和来自采集器的传感信息之后，便可根据这两个信息计算出用户的空间位置信息和姿态信息。
步骤103，将空间位置信息和姿态信息传输至所有虚拟场景客户端，以便每一个虚拟场景客户端根据空间位置信息、姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给本地用户。
其中本地用户为所有用户之一。根据前文的描述可知，一个用户对应一个客户端(一个用户背一个背包主机)，那么与该客户端对应的用户则为本地用户。服务器可通过网络将所有用户的空间位置信息和姿态信息传输给每一个客户端。每一个客户端在接收到所有用户的空间位置信息和姿态信息之后，再结合本地用户的视角信息，便可渲染出适合本地用户视角的虚拟场景并通过用户佩戴的头盔显示给本地用户。
本发明实施例的虚拟现实交互方法，服务器通过融合动捕相机的图像信息与采集器采集的传感信息两组数据，实现了对用户的跟踪定位，然后将各用户的物理位置信息与姿态信息映射到由虚拟场景客户端和服务器的图形引擎所创造的虚拟空间中，从而完成实时交互。由于在对用户进行定位时，利用动捕相机采集的图像信息和采集器采集的传感信息，即使多人互动出现遮挡时，也能够准确对用户进行定位，避免了多人互动时相互之间的遮挡导致光学标记点丢失无法定位的问题。
需要说明的是，由于用户在虚拟交互过程中是持续运动的，故系统还需采集下一帧的图像信息和下一时刻的传感信息，并获取用户的下一时刻的空间位置信息和姿态信息，且根据用户实时的运动状态及时更新虚拟场景，以实现交互的沉浸感，所以在执行步骤103后，可以返回继续执行步骤101。
根据前文的描述可知，来自动捕相机的图像信息包括所有用户的位置坐标信息，而来自采集器的传感信息可以包括：所有用户的速度和加速度信息。那么在执行步骤102，即计算用户的空间位置信息和姿态信息时，具体可以为：将位置坐标信息、速度和加速度信息进行滤波处理以得到所有用户的空间位置信息和姿态信息。下面，将通过图2的实施例进行详细描述。
图2示出了本发明实施例提供的虚拟现实交互方法的第二实施例的流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
步骤201，接收来自动捕相机的图像信息，以及接收至少一个采集器采集并通过对应虚拟场景客户端传来的传感信息。
步骤202，将位置坐标信息、速度和加速度信息进行滤波处理以得到所有用户的空间位置信息和姿态信息。
其中，来自动捕相机的位置坐标信息可以包括：当前坐标位置信息和历史坐标位置信息；其中，历史坐标位置信息是动捕相机历史采集的坐标位置信息。那么在计算用户的空间位置信息和姿态信息，可以有两种操作方式：
一种是：无论是否出现遮挡，在进行定位计算用户的空间位置信息和姿态信息时，均使用两组数据(即位置坐标信息，速度和加速度信息)，此时使用的位置坐标信息可能是当前坐标位置信息(没有出现遮挡时)或历史坐标位置信息(出现遮挡时)。此时，在计算用户的空间位置信息和姿态信息时，具体是将速度和加速度信息、当前位置坐标信息或所述历史位置坐标信息进行滤波处理，从而得到所有用户的空间位置信息和姿态信息。
另一种是：在未出现遮挡时，使用一组数据(即当前坐标位置信息)进行定位。当出现遮挡时，则使用两组数据(即历史坐标位置信息，速度和加速度信息)进行定位。因此，在开始定位之前，需要判断根据当前位置坐标信息能否计算出所有用户的空间位置信息和姿态信息；在这里需要说明的一点是，当出现遮挡时，可能没有当前位置坐标信息(当前位置坐标信息为无)或者有一部分当然位置坐标信息但利用该部分坐标位置信息无法定位。此时，在判断根据当前位置坐标信息可以对用户进行定位时，则直接根据当前位置坐标信息计算所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。在判断到根据当前位置坐标信息无法对用户进行定位时，则需要根据历史位置坐标信息以及用户的速度和加速度信息计算所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。
具体地，在根据当前位置坐标信息计算所有用户的空间位置信息和姿态信息时，具体操作方式例如可以包括B1-1至B1-3，如下：
B1-1.从当前位置坐标信息中提取多个标记点的二维坐标信息。
其中，多个标记点可以为光学运动跟踪技术中的刚体的光球，光学跟踪系统都需要将所跟踪的对象用光球配置好，布局成几何分布。这些光球的组合配置成系统识别的刚体，比如虚拟场景中的人，可以用多个光球来表示，改变多个光球的空间位置，对跟踪系统来说，就是不同的人。
B1-2.根据二维坐标信息计算多个标记点的三维坐标信息。步骤B1-2具体实现时，采用将多个动捕相机同时刻所采集到的图像关键点进行匹配，然后通过三角测量的原理将这些匹配好的标记点的二维坐标信息转换为其所在空间的三维坐标信息。
B1-3.根据多个标记点的三维坐标信息和预设算法获取所有用户的空间位置信息和姿态信息。
具体地，在根据历史位置坐标信息以及用户的速度和加速度信息计算所述所有用户的空间位置信息和姿态信息，具体操作方式例如包括步骤C1-1和步骤C1-2：
C1-1.根据历史位置坐标信息预测当前位置坐标信息。
C1-2.根据预测的当前位置坐标信息以及速度和加速度信息计算所有用户的空间位置信息和姿态信息。
其中，步骤C1-1可以具体为：根据历史位置坐标信息和历史速度和加速度信息预测当前位置坐标信息。步骤C1-2可以具体为：根据预测的当前位置坐标信息以及当前速度和加速度信息计算所有用户的空间位置信息和姿态信息。
步骤203，将空间位置信息和姿态信息传输至所有虚拟场景客户端，以便每一个虚拟场景客户端根据空间位置信息、姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给本地用户。
本发明实施例的虚拟现实交互方法，服务器在对用户进行定位时，可以利用动捕相机采集的图像信息和采集器采集的传感信息，因此即使多人互动出现遮挡时，也能够准确对用户进行定位，避免了多人互动时相互之间的遮挡导致光学标记点丢失无法定位的问题。
上述两个实施例对虚拟现实交互方法进行了详细的描述，下面将结合附图，对采用上述虚拟现实交互方法的装置进行详细描述，需要说明的是，关于一些术语的描述与定义，若在虚拟现实交互方法中已经进行了详细的描述的，在装置实施例中将不再赘述。
为了实现上述虚拟现实交互方法，本发明实施例还提供了一种虚拟现实交互装置，该交互装置例如可以是动捕相机的服务器。如图3所示，该虚拟现实交互装置30包括接收模块310、获取模块320和传输模块330。
接收模块310，接收来自动捕相机的图像信息，以及接收至少一个采集器采集并通过对应虚拟场景客户端传来的传感信息。
获取模块320，用于根据图像信息和传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息。
传输模块330，将空间位置信息和姿态信息传输至所有虚拟场景客户端，以便每一个客户端根据空间位置信息、姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给本地用户；本地用户为所有用户之一。
具体实施中，由于用户在虚拟交互过程中是持续运动的，故系统还需执行接收模块以采集下一帧的图像信息和下一时刻的传感信息，以获取用户的下一时刻的空间位置信息和姿态信息，且根据用户实时的运动状态及时更新虚拟场景，实现了虚拟交互的沉浸感。所以，当传输模块330完成相应功能时，还需触发接收模块310继续工作。
具体实施中，图像信息包括所有用户的位置坐标信息，传感信息包括所有用户的速度和加速度信息，获取模块320具体用于：将位置坐标信息、速度和加速度信息进行滤波处理以得到所有用户的空间位置信息和姿态信息。
具体实施中，位置坐标信息包括当前坐标位置信息和历史坐标位置信息；获取模块320进一步具体用于：将速度和加速度信息、当前位置坐标信息或历史位置坐标信息进行滤波处理以得到所有用户的空间位置信息和姿态信息。
其中，如图4所示，位置坐标信息包括当前坐标位置信息和历史坐标位置信息；获取模块320包括判断模块321、第一计算模块322和第二计算模块323。
判断模块321，用于判断能否根据当前位置坐标信息计算出所有用户的空间位置信息和姿态信息。
第一计算模块322，用于当判断模块的判断结果为是时，根据当前位置坐标信息计算所有用户的空间位置信息和姿态信息。
第二计算模块323，用于当判断模块的判断结果为否时，根据历史位置坐标信息以及用户的速度和加速度信息计算所有用户的空间位置信息和姿态信息。
其中，如图5所示，第二计算模块323包括预测模块3231和第一姿态信息计算模块3232。
预测模块3231，用于根据历史位置坐标信息预测当前位置坐标信息；
第一姿态信息计算模块3232，用于根据预测的当前位置坐标信息以及速度和加速度信息计算所有用户的空间位置信息和姿态信息。
其中，如图6所示，第一计算模块322包括提取模块3221、三维坐标信息计算模块3222和第二姿态信息计算模块3223。
提取模块3221，用于从当前位置坐标信息中提取多个标记点的二维坐标信息。
三维坐标信息计算模块3222，用于根据二维坐标信息计算多个标记点的三维坐标信息。
第二姿态信息计算模块3223，用于根据多个标记点的三维坐标信息和预设算法获取所有用户的空间位置信息和姿态信息。
其中，姿态信息包括所有用户的脸部朝向。
本发明实施例的虚拟现实交互装置，通过融合动捕相机的图像信息与采集器采集的传感信息两组数据，实现了对用户的跟踪定位，然后将各用户的物理位置信息与姿态信息映射到由客户端和交互装置的图形引擎所创造的虚拟空间中，从而完成实时交互。由于在对用户进行定位时，利用动捕相机采集的图像信息和采集器采集的传感信息，即使多人互动出现遮挡时，交互装置也能够准确对用户进行定位，避免了多人互动时相互之间的遮挡导致光学标记点丢失无法定位的问题。
相应地，本发明还提供了一种虚拟现实交互系统，该系统包括：多个动捕相机，至少一个采集器、至少一个虚拟场景客户端、至少一个头盔显示器、以及上述实施例描述的交互装置。其中，采集器可以由陀螺仪实现，交互装置例如可以是动捕相机的服务器。一个用户对应使用一个虚拟场景客户端、一个头盔显示器，以及至少一个采集器。下面，将通过图7，对该交互系统进行详细描述。
如图7所示，是本发明的虚拟现实交互系统的实施例的示意图。该虚拟现实交互系统包括：动捕相机11、动捕相机12和动捕相机13，以太网路由器2，服务器3，WIFI路由器4，虚拟场景客户端51和虚拟场景客户端52，头盔显示器61和头盔显示器62，陀螺仪71和陀螺仪72。
其中，动捕相机11、动捕相机12和动捕相机13用于捕获用户的图像信息并通过以太网路由器2传输给相机的服务器3。同时，陀螺仪71和陀螺仪72还分别采集对应用户的传感信息并通过WIFI路由器4传输给服务器3。
服务器3，根据接收到的图像信息和传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息；以及将所述空间位置信息和所述姿态信息均传输给客户端51和客户端52。客户端51在接收到所有用户的空间位置信息和姿态信息之后，结合本地用户的视角信息渲染虚拟场景并通过头盔显示器61显示给本地用户。同样的，客户端52在接收到所有用户的空间位置信息和姿态信息之后，结合本地用户的视角信息渲染虚拟场景并通过头盔显示器62显示给本地用户。其中头盔显示器和客户端电脑之间通过HDMI(High Definition MultimediaInterface，高清晰度多媒体接口)接口连接，陀螺仪和客户端之间通过蓝牙连接。
综上所述，本发明实施例首先接收来自动捕相机的图像信息并采集通过虚拟场景的客户端传来的传感信息；然后根据图像信息和传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息；最后将空间位置信息和姿态信息传输至虚拟场景的客户端，以便客户端根据空间位置信息、姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给本地用户；由于融合了光学与惯性两组数据，故在用户之间相互遮挡时实现了对用户的定位的高准确性。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
其中，如图8所示，相机服务端包括处理器80、存储器81以及存储在存储器81中并可在处理器80上运行的计算机程序82，例如虚拟现实交互程序。处理器80执行计算机程序82时实现上述各个虚拟现实交互方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至103。或者，处理器80执行计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块310至330的功能。
示例性的，计算机程序82可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器81中，并由处理器80执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序82在相机服务端中的执行过程。例如，计算机程序82可以被分割成接收模块310、获取模块320和传输模块330(虚拟装置中的模块)，各模块具体功能如下：
接收模块310，用于接收来自动捕相机的图像信息，以及接收至少一个采集器采集并通过对应虚拟场景客户端传来的传感信息；
获取模块320，用于根据图像信息和传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息；
传输模块330，用于将空间位置信息和姿态信息传输至所有虚拟场景客户端，以便每一个客户端根据空间位置信息、姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给本地用户；本地用户为所有用户之一。
所述相机服务端可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述相机服务端可包括，但不仅限于，处理器80、存储器81。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是相机服务端的示例，并不构成对相机服务端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述相机服务端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器81可以是所述相机服务端的内部存储单元，例如相机服务端的硬盘或内存。所述存储器81也可以是所述相机服务端的外部存储设备，例如所述相机服务端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器81还可以既包括所述相机服务端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器81用于存储所述计算机程序以及所述相机服务端所需的其他程序和数据。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
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。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。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。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种虚拟现实交互方法，其特征在于，用于现实用户与虚拟场景之间的交互，包括：
接收来自动捕相机的图像信息，以及接收至少一个采集器采集并通过对应虚拟场景客户端传来的传感信息；
根据所述图像信息和所述传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息；
将所述空间位置信息和所述姿态信息传输至所有虚拟场景客户端，以便每一个所述虚拟场景客户端根据所述空间位置信息、所述姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给所述本地用户；所述本地用户为所有用户之一。
2.如权利要求1所述的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述图像信息包括所有用户的位置坐标信息，所述传感信息包括所有用户的速度和加速度信息，所述根据所述图像信息和所述传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息的步骤具体为：
将所述位置坐标信息、所述速度和加速度信息进行滤波处理以得到所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。
3.如权利要求2所述的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述位置坐标信息包括当前坐标位置信息和历史坐标位置信息；所述将所述位置坐标信息、所述速度和加速度信息进行滤波处理以得到所述所有用户的空间位置信息和姿态信息的步骤进一步具体为：
将所述速度和加速度信息、所述当前位置坐标信息或所述历史位置坐标信息进行滤波处理以得到所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。
4.如权利要求2所述的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述位置坐标信息包括当前坐标位置信息和历史坐标位置信息；所述将所述位置坐标信息、所述速度和加速度信息进行滤波处理以得到所述所有用户的空间位置信息和姿态信息的步骤包括：
判断能否根据所述当前位置坐标信息计算出所述所有用户的空间位置信息和姿态信息；
若判断结果为是，则根据所述当前位置坐标信息计算所述所有用户的空间位置信息和姿态信息；
若判断结果为否，则根据所述历史位置坐标信息以及所述用户的速度和加速度信息计算所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。
5.如权利要求4所述的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述根据所述历史位置坐标信息以及所述速度和加速度信息计算所述所有用户的空间位置信息和姿态信息的步骤包括：
根据所述历史位置坐标信息预测当前位置坐标信息；
根据预测的所述当前位置坐标信息以及所述速度和加速度信息计算所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。
6.如权利要求4所述的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述根据所述当前位置坐标信息计算出所述所有用户的空间位置信息和姿态信息的步骤包括：
从所述当前位置坐标信息中提取多个标记点的二维坐标信息；
根据所述二维坐标信息计算所述多个标记点的三维坐标信息；
根据所述多个标记点的三维坐标信息和预设算法获取所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。
7.根据权利要求1所述的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述姿态信息包括所述所有用户的脸部朝向。
8.一种虚拟现实交互装置，其特征在于，用于现实用户与虚拟场景之间的交互，包括：
接收模块，用于接收来自动捕相机的图像信息，以及接收至少一个采集器采集并通过对应虚拟场景客户端传来的传感信息；
获取模块，用于根据所述图像信息和所述传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息；
传输模块，用于将所述空间位置信息和所述姿态信息传输至所述客户端，以便每一个所述客户端根据所述空间位置信息、所述姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并显示给所述本地用户；所述本地用户为所有用户之一。
9.根据权利要求8所述的虚拟现实交互装置，其特征在于，所述图像信息包括所有用户的位置坐标信息，所述传感信息包括所有用户的速度和加速度信息，所述获取模块具体用于：
将所述位置坐标信息、所述速度和加速度信息进行滤波处理以得到所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。
10.根据权利要求9所述的虚拟现实交互装置，其特征在于，所述位置坐标信息包括当前坐标位置信息和历史坐标位置信息；所述获取模块进一步具体用于：
将所述速度和加速度信息、所述当前位置坐标信息或所述历史位置坐标信息进行滤波处理以得到所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。
11.根据权利要求9所述的虚拟现实交互装置，其特征在于，所述位置坐标信息包括当前坐标位置信息和历史坐标位置信息；所述获取模块包括：
判断模块，用于判断能否根据所述当前位置坐标信息计算出所述所有用户的空间位置信息和姿态信息；
第一计算模块，用于当所述判断模块的判断结果为是时，根据所述当前位置坐标信息计算所述所有用户的空间位置信息和姿态信息；
第二计算模块，用于当所述判断模块的判断结果为否时，根据所述历史位置坐标信息以及所述用户的速度和加速度信息计算所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。
12.根据权利要求11所述的虚拟现实交互装置，其特征在于，所述第二计算模块包括：
预测模块，用于根据所述历史位置坐标信息预测当前位置坐标信息；
第一姿态信息计算模块，用于根据预测的所述当前位置坐标信息，以及所述速度和加速度信息计算所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。
13.根据权利要求11所述的虚拟现实交互装置，其特征在于，所述第一计算模块包括：
提取模块，用于从所述当前位置坐标信息中提取多个标记点的二维坐标信息；
三维坐标信息计算模块，用于根据所述二维坐标信息计算所述多个标记点的三维坐标信息；
第二姿态信息计算模块，用于根据所述多个标记点的三维坐标信息和预设算法获取所述所有用户的空间位置信息和姿态信息。
14.一种虚拟现实交互系统，其特征在于，所述系统包括：多个动捕相机，至少一个采集器、至少一个虚拟场景客户端、至少一个头盔显示器以及相机服务端；其中，
所述动捕相机，用于捕获用户的图像信息并传输给所述相机服务端；
至少一个所述采集器，用于采集用户的传感信息并传输给该用户对应的所述虚拟场景客户端；
至少一个所述虚拟场景客户端，用于接收来之对应采集器的传感信息并传输给所述相机服务端；
所述相机服务端，用于根据所述图像信息和所述传感信息获取所有用户的空间位置信息和姿态信息；以及将所述空间位置信息和所述姿态信息传输至全部所述虚拟场景客户端，以便每一个所述虚拟场景客户端根据所述空间位置信息、所述姿态信息以及本地用户的视角信息渲染虚拟场景并通过所述头盔显示器显示给所述本地用户；所述本地用户为所有用户之一。
15.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述虚拟现实交互方法的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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