CN107886520B - 确定多个光学标记点的相对位置关系的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种确定多个光学标记点的相对位置关系的方法和装置、光学追踪系统以及在该系统中被追踪的模块、道具和一组光学标记点。所述多个光学标记点用于在光学追踪系统中进行追踪，所述方法包括：根据多个预设的参数限制条件枚举三角形的边长，以生成多个合法三角形，所述合法三角形为每条边均满足所述多个预设的参数限制条件的非等腰非等边三角形；以及利用所述多个合法三角形确定多个合法刚体的尺寸，所述合法刚体为其任意三个顶点构成的三角形均是合法三角形的刚体，所述多个合法刚体中的每个合法刚体的顶点用于设置光学标记点。

Description

确定多个光学标记点的相对位置关系的方法和装置

技术领域

本申请涉及光学追踪技术领域，具体涉及确定多个光学标记点的相对位置关系的方法和装置、光学追踪系统以及在该系统中被追踪的模块、道具和一组光学标记点。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，其已越来越广泛地应用到各行各业以及人们的实际生活中，并且具有广阔的发展前景。

光学追踪是虚拟现实技术中常用的一种技术手段，其通过追踪和实时捕捉场景中光学标记点的位置信息来获得被追踪客体的运动数据。

在现有技术中，光学追踪系统包括多个光学标记点和用于采集光学标记点的位置信息的多个光学摄像头。在动作捕捉过程中，每个光学摄像头向场地内照射红外光线，并实时采集红外灰度图像。图像中亮度较高的区域，即表明该区域拍摄到的物体反射的红外光线较多。若某区域亮度高出预设的阈值，且为圆形，则该区域可能代表了一个光学标记点。综合多个摄像头拍摄到的图像，即可推算得到每个光学标记点在场景中的实时位置。

然而，这种方法只能得到各光学标记点的位置，但是由于每个光学标记点的形状相同，因此光学追踪系统无法将各光学标记点区分开。对于待追踪的客体(例如，光学追踪系统中使用的道具、人的身体或身体的一部分等)，需要人工将多个光学标记点附着在该待追踪客体上，而每个光学标记点在待追踪客体上的位置通常是人工随意选择的。因此，光学追踪系统也就无法将同一个待追踪客体上的不同光学标记点区分开，从而无法获得待追踪客体的姿态信息。例如，一个待追踪客体的第一部分上设置有第一光学标记点，第二部分上设置有第二光学标记点。在动作捕捉过程中，当第一光学标记点位于第二光学标记点之上时，肉眼可以区分出该待追踪客体的第一部分在第二部分之上。然而，由于光学追踪系统无法区分这两个光学标记点，因此也无法判断该待追踪客体的第一部分和第二部分的位置关系，从而无法获得姿态信息。

另一方面，光学追踪系统的场景中可能具有多个待追踪客体。在现有技术中，无法利用捕捉到的光学标记点的位置信息来确定各待追踪客体的身份。这样，在运动中，容易将不同的待追踪客体混淆，从而为后台的数据处理带来困难并使虚拟现实的实现效果大打折扣。

发明内容

本申请提供了一种确定多个光学标记点的相对位置关系的方法和装置、光学追踪系统以及在该系统中被追踪的模块、道具和一组光学标记点。

根据本申请的一个方面，提供了一种确定多个光学标记点的相对位置关系的方法，所述多个光学标记点用于在光学追踪系统中进行追踪，所述方法包括：根据多个预设的参数限制条件枚举三角形的边长，以生成多个合法三角形，所述合法三角形为每条边均满足所述多个预设的参数限制条件的非等腰非等边三角形；以及利用所述多个合法三角形确定多个合法刚体的尺寸，所述合法刚体为其任意三个顶点构成的三角形均是合法三角形的刚体，所述多个合法刚体中的每个合法刚体的顶点用于设置光学标记点。

可选地，所述多个预设的参数限制条件包括：预设的最短边长、预设的最长边长、预设的边长间隔以及预设的边长差最小值。

可选地，利用所述多个合法三角形确定多个合法刚体的尺寸包括：将所述多个合法三角形中的每个合法三角形用作为刚体的底面；以及根据所述多个预设的参数限制条件枚举刚体的每条侧棱，以确定出合法刚体的侧面，其中确定出的合法刚体的每个侧面均属于所述多个合法三角形。

可选地，该方法还包括：检测所述多个合法刚体之间的独立性，以从所述多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体，构成独立刚体集，其中相互独立的合法刚体之间不包含全等的面。

可选地，以求解已知连通图中最大团问题的方式从所述多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体。

可选地，采用剪枝后的深度搜索算法求解已知连通图中最大团问题。

可选地，所述多个合法刚体中的每个合法刚体均包括至少4个顶点。

可选地，所述多个合法刚体中的每个合法刚体均包括3个顶点。

可选地，该方法还包括：检测所述多个合法刚体中完全相同的合法刚体，并将检测到的完全相同的两个或更多个合法刚体确定为同一合法刚体。

可选地，该方法还包括：在所述多个合法刚体中的至少一条棱中加入随机误差，以调整所述合法刚体的顶点之间的相对位置关系。

根据本申请的另一方面，提供了一组用于在光学追踪系统中进行追踪的光学标记点，其相对位置关系由上述方法确定。

根据本申请的另一方面，提供了一种用于光学追踪的模块，包括多个光学标记点，所述多个光学标记点的相对位置关系由上述方法确定。

根据本申请的另一方面，提供了一种光学追踪系统，包括：传感单元，包括多个光学标记点，所述多个光学标记点的相对位置关系由上述方法确定；信号接收器，用于接收从所述传感单元发射或反射的光学信号；以及处理器，用于处理所述光学信号，以识别所述传感单元。

根据本申请的另一方面，提供了一种光学追踪系统中被追踪的道具，包括多个光学标记点，所述多个光学标记点的相对位置关系由上述方法确定。

根据本申请的另一方面，提供了一种确定多个光学标记点的相对位置关系的装置，所述多个光学标记点用于在光学追踪系统中进行追踪，所述装置包括：枚举单元，配置为根据多个预设的参数限制条件枚举三角形的边长，以生成多个合法三角形，所述合法三角形为每条边均满足所述多个预设的参数限制条件的非等腰非等边三角形；以及尺寸确定单元，配置为利用所述多个合法三角形确定多个合法刚体的尺寸，所述合法刚体为其任意三个顶点构成的三角形均是合法三角形的刚体，所述多个合法刚体中的每个合法刚体的顶点用于设置光学标记点。

可选地，所述多个预设的参数限制条件包括：预设的最短边长、预设的最长边长、预设的边长间隔以及预设的边长差最小值。

可选地，所述尺寸确定单元包括：底面设置子单元，配置为将所述多个合法三角形中的每个合法三角形用作为刚体的底面；以及侧面确定子单元，配置为根据所述多个预设的参数限制条件枚举刚体的每条侧棱，以确定出合法刚体的侧面，其中确定出的合法刚体的每个侧面均属于所述多个合法三角形。

可选地，该装置还包括：独立性检测单元，配置为检测所述多个合法刚体之间的独立性，以从所述多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体，构成独立刚体集，其中相互独立的合法刚体之间不包含全等的面。

可选地，所述独立性检测单元以求解已知连通图中最大团问题的方式从所述多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体。

可选地，所述独立性检测单元采用剪枝后的深度搜索算法求解已知连通图中最大团问题。

可选地，所述多个合法刚体中的每个合法刚体均包括至少4个顶点。

可选地，所述多个合法刚体中的每个合法刚体均包括3个顶点。

可选地，该装置还包括：查重单元，配置为检测所述多个合法刚体中完全相同的合法刚体，并将检测到的完全相同的合法刚体合并。

可选地，该装置还包括：尺寸调整单元，配置为在所述多个合法刚体中的至少一条棱中加入随机误差，以调整所述合法刚体的顶点之间的相对位置关系。

附图说明

图1示出了根据本申请一个实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的方法的流程图。

图2示出了根据本申请一个实施方式利用多个合法三角形确定多个合法刚体的尺寸的流程图。

图3示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的方法的流程图。

图4A示出了已知连通图的一例。

图4B示出了采用剪枝后的深度搜索算法求解图4A所示的已知连通图中最大团问题的流程图。

图5示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的方法的流程图。

图6示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的方法的流程图。

图7示出了根据本申请另一实施方式的光学追踪系统的框图。

图8示出了根据本申请一个实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的装置的框图。

图9示出了根据本申请一个实施方式的尺寸确定单元的框图。

图10示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的装置的框图。

图11示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的装置的框图。

图12示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的装置的框图。

具体实施方式

以下参照附图对本申请的实施方式进行详细描述。应注意，以下描述仅仅是示例性的，而并不旨在限制本申请。此外，在以下描述中，将采用相同的附图标号表示不同附图中的相同或相似的部件。在以下描述的不同实施方式中的不同特征，可彼此结合，以形成本申请范围内的其他实施方式。在以下描述中，“光学标记点”指的是用于在光学追踪系统中进行追踪的点。

图1示出了根据本申请一个实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的方法的流程图。如图1所示，该方法100包括步骤S110和S120。

在步骤S110中，根据多个预设的参数限制条件枚举三角形的边长，以生成多个合法三角形。合法三角形指的是：每条边均满足多个预设的参数限制条件的非等腰非等边三角形。对于预设的参数限制条件，将在下文中进行详细说明。

在步骤S120中，利用在步骤S110中生成的多个合法三角形确定多个合法刚体的尺寸。合法刚体指的是：其任意三个顶点构成的三角形均是合法三角形的刚体。在步骤S120中确定的每个合法刚体的顶点均用于设置光学标记点。

由此，多个光学标记点可分别设置在根据上述方法确定出尺寸的合法刚体的各顶点处。可以理解，在上述方法中，刚体是一个虚拟的概念，其是通过计算装置的计算确定出尺寸的虚拟刚体。当各合法刚体的尺寸确定后，可按照其各个顶点之间的距离和位置关系，在光学追踪系统的实际场景中的待追踪客体上设置多个光学标记点。也就是说，多个光学标记点在待追踪客体上的位置关系是按照合法刚体的顶点之间的距离和位置关系来设置的。

根据上述方法所确定出尺寸的合法刚体的任意三个顶点所构成的三角形均是合法三角形。由于合法三角形是非等腰非等边三角形，所以合法三角形不具有任何对称性，因此每个顶点的地位是唯一的。由此，当光学追踪系统的光学摄像头在场景中识别到按上述方法确定相对位置的多个光学标记点时，可唯一地确定每个光学标记点的身份，也就是说，可将多个光学标记点有效地区分开。如此，可通过采集到的各光学标记点的位置信息，判断出待追踪客体的姿态。

根据一个实施方式，多个预设的参数限制条件可包括：预设的最短边长、预设的最长边长、预设的边长间隔以及预设的边长差最小值。

“预设的最短边长”指的是：合法三角形的任一条边的边长应大于或等于该数值。

“预设的最长边长”指的是：合法三角形的任一条边的边长应小于或等于该数值。

“预设的边长间隔”指的是：在上述步骤S1100中，以该数值为步长，枚举合法三角形的各边长。例如，预设的最短边长为3cm，预设的最长边长为10cm，预设的边长间隔为1cm，则合法三角形的各边长只可能为3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm。

“预设的边长差最小值”指的是：合法三角形任两边之和与第三边的差应大于或等于该数值。根据几何原理，三角形任两边之和大于第三边，但如果合法三角形某两边之和与第三边比较接近，也就意味着三个顶点接近于形成一条直线。如果在待追踪刚体上设置的三个光学标记点也据此分布，那么三个光学标记点也将近似形成一条直线，从而容易在动作捕捉过程中造成误识别或混淆，以至于对待追踪客体的姿态做出错误的判断。因此，需要一个参数限制条件来避免这种情况。

根据本实施方式，由于上述预设的参数限制条件的存在，限制了上述步骤S110中对边长的枚举过程，从而通过调节这些参数限制条件，可以产生适当数量的合法三角形及适当数量的合法刚体，并且避免过大的计算量。

可以理解，上述参数限制条件仅仅是示例性的，本申请并不仅限于上述参数限制条件。

图2示出了根据本申请一个实施方式利用多个合法三角形确定多个合法刚体的尺寸的流程图。如图2所示，上述步骤S120可包括子步骤S121和S122。在子步骤S121中，将上述步骤S110中生成的多个合法三角形中的每个合法三角形用作为刚体的底面。在子步骤S122中，根据多个预设的参数限制条件枚举刚体的每条侧棱，以确定出合法刚体的侧面。而且，所确定出的合法刚体的每个侧面均应属于上述步骤S110中生成的多个合法三角形。

由此，所生成的合法刚体的每个面均是合法三角形。也就是说，如根据所生成的合法刚体的顶点位置布置一组光学标记点，则该刚体的每个面上各光学标记点之间都是可以区分开的。由此，光学追踪系统在采集数据时可确定每个光学标记点的身份。

图3示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的方法的流程图。如图3所示，除了步骤S110和S120之外，该方法100’还包括步骤S130。为了简要起见，以下将仅描述图3所示的实施方式与图1的不同之处，并将略去其相同之处的详细描述。

在步骤S130中，检测在上述步骤S120中确定出尺寸的多个合法刚体之间的独立性，以从多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体，构成独立刚体集。其中，构成独立刚体集的相互独立的合法刚体之间不包含全等的面。

如上所述，在光学追踪系统的场景中，往往具有多个待追踪的客体。根据本申请，可将配置在这些待追踪客体上的多个光学标记点分别按合法刚体的顶点布置。进一步地，根据本实施方式，独立刚体集中相互独立的合法刚体之间不包含全等的面。由此，避免了由于两个待追踪客体上布置的光学标记点所形成的面是全等面而导致光学追踪系统可能会混淆该两组光学标记点的可能性。

当在步骤S120中确定出多个合法刚体的尺寸后，可利用多种方式从中选出独立刚体集。根据一个实施方式，在上述步骤S130中，以求解已知连通图中最大团问题的方式从多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体，以构成独立刚体集。

最大团问题(Maximum Clique Problem,MCP)是图论中一个经典的组合优化问题。根据本申请的实施方式，当在步骤S120中确定出多个合法刚体的尺寸后，这些合法刚体可视为图论中的已知连通图。那么，在步骤S130中选择合法刚体构成独立刚体集，就可以转化成求解已知连通图中的最大团问题。

由于随着VR技术的发展，在光学追踪系统的场景中会用到越来越多的待追踪客体，为了在动作捕捉过程中不混淆任何两个待追踪客体的运动，需要使各待追踪客体上布置的光学标记点组两两之间均是彼此独立的(即，没有全等的面)。因此，如果能够生产尽可能大的独立刚体集将是有利的。

根据一个实施方式，可采用剪枝后的深度搜索算法求解已知连通图中最大团问题。以下结合图4A和4B对根据本实施方式采用剪枝后的深度搜索算法求解已知连通图中最大团问题进行详细描述。

图4A示出了已知连通图的一例，其中数字节点1-7分别代表一个合法刚体，具有连线的两合法刚体之间是独立的，而没有连线的两合法刚体之间是不独立的，也就是具有全等的面。现要求解合法刚体1-7中的最大团，即最大的独立刚体集。

图4B示出了采用剪枝后的深度搜索算法求解图4A所示的已知连通图中最大团问题的流程图。如图4A和4B所示，初始的搜索队列Q＝{1,2,3,4,5,6,7}，初始的中间处理团C＝{}，初始的最大团M＝{}，初始的搜索节点为节点1。首先，在步骤S410中，判断当前的搜索队列Q是否为空。是则进入步骤S480，否则进入步骤S420。在步骤S420中，判断是否已遍历搜索队列Q。是则结束，否则进入步骤S430。在步骤S430中，将当前节点1加入中间处理团C，则C＝{1}。随后，在步骤S440中，将搜索队列Q更新为和中间处理团C中所有节点相连的节点，即Q＝{2,3,4}。在步骤S450中，进行MCP搜索，将节点2加入中间处理团C，则C＝{1,2}，Q＝{3}。再将节点3加入中间处理团C，则C＝{1,2,3}，Q＝{}，此时中间处理团C大于零，则更新最大团M＝C＝{1,2,3}，此即包含节点1的最大团。然后，在步骤S460中，顺序从中间处理团C中取出节点3、节点2和节点1。在步骤S470中，将当前节点设置为节点2。由于已得到包含节点1的最大团，所以接下来可不考虑节点1。经过步骤S420后，在步骤S430中将节点2加入中间处理团C，则C＝{2}。随后，在步骤S440中，将搜索队列Q更新为和中间处理团C中所有节点相连的节点，即Q＝{3,5,6}。以此类推，最终得到的最大团M＝{2,3,5,6}。从图4A中可以看出，节点2、3、5、6两两之间均具有连线，也就是说，两两之间均是独立的合法刚体。

根据一个实施方式，多个合法刚体中的每个合法刚体均包括至少4个顶点。例如，每个合法刚体可包括4个顶点，也就是说，每个合法刚体均未四面体。此时，在上述步骤S120中确定多个合法刚体尺寸的计算量较小，适于较快地确定合法刚体的尺寸。可以理解，本申请并不仅限于此，例如，每个合法刚体均可包括3个顶点。

图5示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的方法的流程图。如图5所示，除了步骤S110和S120之外，该方法100”还包括步骤S140。为了简要起见，以下将仅描述图5所示的实施方式与图1的不同之处，并将略去其相同之处的详细描述。

在步骤S140中，检测在上述步骤S120中确定出尺寸的多个合法刚体中完全相同的合法刚体，并将检测到的完全相同的两个或更多个合法刚体确定为同一合法刚体。

由于在上述步骤S120中确定出尺寸的多个合法刚体中可能存在完全相同的两个或更多个合法刚体，因此，根据本实施方式，可检查重复的合法刚体，并合并为同一合法刚体。

图6示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的方法的流程图。如图6所示，除了步骤S110和S120之外，该方法100”’还包括步骤S150。为了简要起见，以下将仅描述图6所示的实施方式与图1的不同之处，并将略去其相同之处的详细描述。

在步骤S150中，在上述步骤S120中确定出尺寸的多个合法刚体中的至少一条棱中加入随机误差，以调整合法刚体的顶点之间的相对位置关系。

可以理解，在本实施方式中，可在某个合法刚体的某条棱中引入随机误差，也可以在某个合法刚体的多条棱中引入随机误差，还可以在多个合法刚体的多条棱中引入随机误差。

由此，可将随机误差引入刚体的棱中，从而增加不同刚体之间的区分度，以避免光学标记点定位不准时的误识别。

根据本申请的另一方面，提供了一组用于在光学追踪系统中进行追踪的光学标记点，其相对位置关系由上述确定多个光学标记点的相对位置关系的方法确定。

根据本申请的另一方面，提供了一种用于光学追踪的模块，该模块包括多个光学标记点，这些多个光学标记点的相对位置关系由上述确定多个光学标记点的相对位置关系的方法确定。

图7示出了根据本申请另一实施方式的光学追踪系统的框图。如图7所示，光学追踪系统700包括传感单元710、信号接收器720和处理器730。传感单元710包括多个光学标记点711，多个光学标记点711的相对位置关系可由上述确定多个光学标记点的相对位置关系的方法确定。信号接收器720可接收从传感单元710发射或反射的光学信号。处理器730可处理该光学信号，以识别传感单元710。

根据本申请的另一方面，提供了一种光学追踪系统中被追踪的道具，该道具可包括多个光学标记点，这些多个光学标记点的相对位置关系由上述确定多个光学标记点的相对位置关系的方法确定。

图8示出了根据本申请一个实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的装置的框图。这些光学标记点用于在光学追踪系统中进行追踪。如图8所示，该装置800包括枚举单元810和尺寸确定单元820。枚举单元810可根据多个预设的参数限制条件枚举三角形的边长，以生成多个合法三角形。所生成的合法三角形为每条边均满足多个预设的参数限制条件的非等腰非等边三角形。尺寸确定单元820可利用多个合法三角形确定多个合法刚体的尺寸，合法刚体为其任意三个顶点构成的三角形均是合法三角形的刚体，多个合法刚体中的每个合法刚体的顶点用于设置光学标记点。

根据一个实施方式，上述多个预设的参数限制条件可包括：预设的最短边长、预设的最长边长、预设的边长间隔以及预设的边长差最小值。

图9示出了根据本申请一个实施方式的尺寸确定单元的框图。如图9所示，尺寸确定单元820可包括底面设置子单元821和侧面确定子单元822。底面设置子单元821可将多个合法三角形中的每个合法三角形用作为刚体的底面。侧面确定子单元822可根据多个预设的参数限制条件枚举刚体的每条侧棱，以确定出合法刚体的侧面，其中确定出的合法刚体的每个侧面均属于多个合法三角形。

图10示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的装置的框图。如图10所示，除了枚举单元810和尺寸确定单元820之外，该装置800’还包括独立性检测单元830。为了简要起见，以下将仅描述图10所示的实施方式与图8的不同之处，并将略去其相同之处的详细描述。

独立性检测单元830可检测多个合法刚体之间的独立性，以从多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体，构成独立刚体集，其中相互独立的合法刚体之间不包含全等的面。

根据一个实施方式，独立性检测单元830可以求解已知连通图中最大团问题的方式从多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体。

根据一个实施方式，独立性检测单元830可采用剪枝后的深度搜索算法求解已知连通图中最大团问题。

根据一个实施方式，多个合法刚体中的每个合法刚体均包括至少4个顶点。

根据一个实施方式，多个合法刚体中的每个合法刚体均包括3个顶点。

图11示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的装置的框图。如图11所示，除了枚举单元810和尺寸确定单元820之外，该装置800”还包括查重单元840。为了简要起见，以下将仅描述图11所示的实施方式与图8的不同之处，并将略去其相同之处的详细描述。

查重单元840可检测多个合法刚体中完全相同的合法刚体，并将检测到的完全相同的合法刚体合并。

图12示出了根据本申请另一实施方式确定多个光学标记点的相对位置关系的装置的框图。如图12所示，除了枚举单元810和尺寸确定单元820之外，该装置800”’还包括尺寸调整单元850。为了简要起见，以下将仅描述图11所示的实施方式与图8的不同之处，并将略去其相同之处的详细描述。

尺寸调整单元850可在多个合法刚体中的至少一条棱中加入随机误差，以调整合法刚体的顶点之间的相对位置关系。

虽然以上的叙述包括很多特定布置和参数，但需要注意的是，这些特定布置和参数仅仅用于说明本申请的一个实施方式。这不应该作为对本申请范围的限制。本领域技术人员可以理解，在不脱离本申请范围和精神的情况下，可对其进行各种修改、增加和替换。因此，本申请的范围应该基于所述权利要求来解释。

Claims (20)

1.一种确定多个光学标记点的相对位置关系的方法，所述多个光学标记点用于在光学追踪系统中进行追踪，所述方法包括：

根据多个预设的参数限制条件枚举三角形的边长，以生成多个合法三角形，所述合法三角形为每条边均满足所述多个预设的参数限制条件的非等腰非等边三角形；以及

利用所述多个合法三角形确定多个合法刚体的尺寸，所述合法刚体为其任意三个顶点构成的三角形均是合法三角形的刚体，所述多个合法刚体中的每个合法刚体的顶点用于设置光学标记点。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述多个预设的参数限制条件包括：预设的最短边长、预设的最长边长、预设的边长间隔以及预设的边长差最小值。

3.如权利要求1所述的方法，其中利用所述多个合法三角形确定多个合法刚体的尺寸包括：

将所述多个合法三角形中的每个合法三角形用作为刚体的底面；以及

根据所述多个预设的参数限制条件枚举刚体的每条侧棱，以确定出合法刚体的侧面，其中确定出的合法刚体的每个侧面均属于所述多个合法三角形。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

检测所述多个合法刚体之间的独立性，以从所述多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体，构成独立刚体集，其中相互独立的合法刚体之间不包含全等的面。

5.如权利要求4所述的方法，其中以求解已知连通图中最大团问题的方式从所述多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体。

6.如权利要求5所述的方法，其中采用剪枝后的深度搜索算法求解已知连通图中最大团问题。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述多个合法刚体中的每个合法刚体均包括至少4个顶点。

8.如权利要求1所述的方法，还包括：

检测所述多个合法刚体中完全相同的合法刚体，并将检测到的完全相同的两个或更多个合法刚体确定为同一合法刚体。

9.如权利要求1所述的方法，还包括：

在所述多个合法刚体中的至少一条棱中加入随机误差，以调整所述合法刚体的顶点之间的相对位置关系。

10.一种光学追踪系统，包括：

传感单元，包括多个光学标记点，所述多个光学标记点的相对位置关系由如权利要求1-9中任一项所述的方法确定；

信号接收器，用于接收从所述传感单元发射或反射的光学信号；以及

处理器，用于处理所述光学信号，以识别所述传感单元。

11.一种光学追踪系统中被追踪的道具，包括多个光学标记点，所述多个光学标记点的相对位置关系由如权利要求1-9中任一项所述的方法确定。

12.一种确定多个光学标记点的相对位置关系的装置，所述多个光学标记点用于在光学追踪系统中进行追踪，所述装置包括：

枚举单元，配置为根据多个预设的参数限制条件枚举三角形的边长，以生成多个合法三角形，所述合法三角形为每条边均满足所述多个预设的参数限制条件的非等腰非等边三角形；以及

尺寸确定单元，配置为利用所述多个合法三角形确定多个合法刚体的尺寸，所述合法刚体为其任意三个顶点构成的三角形均是合法三角形的刚体，所述多个合法刚体中的每个合法刚体的顶点用于设置光学标记点。

13.如权利要求12所述的装置，其中所述多个预设的参数限制条件包括：预设的最短边长、预设的最长边长、预设的边长间隔以及预设的边长差最小值。

14.如权利要求12所述的装置，其中所述尺寸确定单元包括：

底面设置子单元，配置为将所述多个合法三角形中的每个合法三角形用作为刚体的底面；以及

侧面确定子单元，配置为根据所述多个预设的参数限制条件枚举刚体的每条侧棱，以确定出合法刚体的侧面，其中确定出的合法刚体的每个侧面均属于所述多个合法三角形。

15.如权利要求12所述的装置，还包括：

独立性检测单元，配置为检测所述多个合法刚体之间的独立性，以从所述多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体，构成独立刚体集，其中相互独立的合法刚体之间不包含全等的面。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述独立性检测单元以求解已知连通图中最大团问题的方式从所述多个合法刚体中选出彼此两两相互独立的合法刚体。

17.如权利要求16所述的装置，其中所述独立性检测单元采用剪枝后的深度搜索算法求解已知连通图中最大团问题。

18.如权利要求12所述的装置，其中所述多个合法刚体中的每个合法刚体均包括至少4个顶点。

19.如权利要求12所述的装置，还包括：

查重单元，配置为检测所述多个合法刚体中完全相同的合法刚体，并将检测到的完全相同的合法刚体合并。

20.如权利要求12所述的装置，还包括：

尺寸调整单元，配置为在所述多个合法刚体中的至少一条棱中加入随机误差，以调整所述合法刚体的顶点之间的相对位置关系。

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