CN108089706A - 一种虚拟现实交互系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟现实交互系统及方法，其方法包括以下步骤：A、智能地毯，包括多个传感单元，且传感单元用于在受到目标物体的压力作用时导通；B、运动信息采集器，与多个传感单元电连接，用于根据智能地毯的多个传感单元的导通情况。本发明可实现同步的虚拟现实场景视觉内容变换，具有结构和生产工艺简单、设备成本低、安装与使用方便以及信息处理量小等优点，且用户仅通过在真实空间中移动即可在虚拟现实场景中根据自己的需求激活选项，不再需要借助任何外部输入设备，增加了操作的灵活性和便捷性，同时用户仅仅根据自己的意向移动自己的位置，进而激活选项，增强了用户的沉浸感，简化了操作步骤，适宜推广。

Description

一种虚拟现实交互系统及方法
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，具体为一种虚拟现实交互系统及方法。
背景技术
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，并可使用户沉浸到该环境中，虚拟现实技术是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，其主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面，但现有技术存在着设备故障率和生产成本高、需要专门的安装空间以及需要借助手持设备并结合手部的运动才能激活选项，为人们的使用带来不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种虚拟现实交互系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种虚拟现实交互系统及方法，其方法包括以下步骤：
A、智能地毯，包括多个传感单元，且传感单元用于在受到目标物体的压力作用时导通；
B、运动信息采集器，与多个传感单元电连接，用于根据智能地毯的多个传感单元的导通情况，获取目标物体的运动信息；
C、处理器，与运动信息采集器电连接，用于根据目标物体的运动信息获取目标物体在虚拟现实场景中的位置信息和方向信息；
D、在虚拟现实场景中提供至少一个选项区域，其中每一个选项区域对应一个选项；
E、检测用户在真实空间中的位置，并记录为初始位置；
F、当检测到用户的位置发生变化时，获取当前位置与初始位置的位移；
G、分配给每个交互式装置一独特的角色，每个角色均具有一用于在虚拟现实环境中操纵虚拟对象的相关功能；
H、跟踪每个交互式装置，以确定每个交互式装置的当前状态，且当前状态包括位置、方向、运动、触发事件的存在，以及每个交互式装置的识别；
I、当虚拟角色移动到选项区域内时，激活虚拟角色当前所在的选项区域对应的选项的功能；
J、改变与角色相关的功能，从而基于对当前状态的解释来操纵虚拟对象；
K、在虚拟现实环境中动态地显示被操纵的虚拟对象。
优选的，所述步骤A中的传感单元包括：第一导电层、第二导电层，以及位于第一导电层和第二导电层之间的镂空绝缘层，在传感单元受到目标物体的压力作用时，第一导电层与第二导电层接触使传感单元导通，且多个传感单元的形状为多边形、圆形、椭圆形或者不规则图形，同时多个传感单元的分布为多边形分布、圆形分布、椭圆形分布或者不规则图形分布。
优选的，所述镂空绝缘层包括间隔设置的镂空部和非镂空部，非镂空部连成一体，且镂空部与非镂空部的形状为多边形、圆形、椭圆形或者不规则图形。
优选的，所述目标物体的运动信息包括目标物体的运动速度和运动方向。
优选的，所述步骤I中包括：①、获取虚拟角色位于选项区域内的时间；②、在确定虚拟角色位于选项区域内的时间超过预设时间时，激活选项的功能；③、在虚拟角色位于选项区域内时，提供一指示虚拟角色位于选项区域内的时长进度条；④、检测虚拟角色是否移动到选项区域内；⑤、在检测到虚拟角色移动到选项区域外时，不激活选项的功能。
优选的，所述步骤D中包括：①、检测虚拟角色是否位于虚拟现实场景中的一指定位置；②、在检测到虚拟角色位于指定位置时，在虚拟现实场景中提供至少一个选项区域；③、检测用户是否主动确定虚拟角色在虚拟现实场景中的位置；④、在检测到用户主动确定虚拟角色在虚拟现实场景中的位置时，根据虚拟角色当前在虚拟现实场景中的位置提供至少一个选项区域。
优选的，所述步骤J中是角色之一包括一领导角色，且该领导角色具有在虚拟现实环境中发射虚拟射弹的功能，从具有该领导角色的交互式装置检测触发事件的存在，并基于具有领导角色的交互式装置的位置和方向来确定虚拟射弹的轨迹，最终确定虚拟射弹的轨迹是否影响一个或多个虚拟对象。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明可实现同步的虚拟现实场景视觉内容变换，具有结构和生产工艺简单、设备成本低、安装与使用方便以及信息处理量小等优点，且用户仅通过在真实空间中移动即可在虚拟现实场景中根据自己的需求激活选项，不再需要借助任何外部输入设备，增加了操作的灵活性和便捷性，同时用户仅仅根据自己的意向移动自己的位置，进而激活选项，增强了用户的沉浸感，简化了操作步骤，适宜推广。
附图说明
图1为本发明流程示意图。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种虚拟现实交互系统及方法，其方法包括以下步骤：
A、智能地毯，包括多个传感单元，且传感单元用于在受到目标物体的压力作用时导通；
B、运动信息采集器，与多个传感单元电连接，用于根据智能地毯的多个传感单元的导通情况，获取目标物体的运动信息；
C、处理器，与运动信息采集器电连接，用于根据目标物体的运动信息获取目标物体在虚拟现实场景中的位置信息和方向信息；
D、在虚拟现实场景中提供至少一个选项区域，其中每一个选项区域对应一个选项；
E、检测用户在真实空间中的位置，并记录为初始位置；
F、当检测到用户的位置发生变化时，获取当前位置与初始位置的位移；
G、分配给每个交互式装置一独特的角色，每个角色均具有一用于在虚拟现实环境中操纵虚拟对象的相关功能；
H、跟踪每个交互式装置，以确定每个交互式装置的当前状态，且当前状态包括位置、方向、运动、触发事件的存在，以及每个交互式装置的识别；
I、当虚拟角色移动到选项区域内时，激活虚拟角色当前所在的选项区域对应的选项的功能；
J、改变与角色相关的功能，从而基于对当前状态的解释来操纵虚拟对象；
K、在虚拟现实环境中动态地显示被操纵的虚拟对象。
步骤A中的传感单元包括：第一导电层、第二导电层，以及位于第一导电层和第二导电层之间的镂空绝缘层，在传感单元受到目标物体的压力作用时，第一导电层与第二导电层接触使传感单元导通，且多个传感单元的形状为多边形、圆形、椭圆形或者不规则图形，同时多个传感单元的分布为多边形分布、圆形分布、椭圆形分布或者不规则图形分布。
镂空绝缘层包括间隔设置的镂空部和非镂空部，非镂空部连成一体，且镂空部与非镂空部的形状为多边形、圆形、椭圆形或者不规则图形。
目标物体的运动信息包括目标物体的运动速度和运动方向。
步骤I中包括：①、获取虚拟角色位于选项区域内的时间；②、在确定虚拟角色位于选项区域内的时间超过预设时间时，激活选项的功能；③、在虚拟角色位于选项区域内时，提供一指示虚拟角色位于选项区域内的时长进度条；④、检测虚拟角色是否移动到选项区域内；⑤、在检测到虚拟角色移动到选项区域外时，不激活选项的功能。
步骤D中包括：①、检测虚拟角色是否位于虚拟现实场景中的一指定位置；②、在检测到虚拟角色位于指定位置时，在虚拟现实场景中提供至少一个选项区域；③、检测用户是否主动确定虚拟角色在虚拟现实场景中的位置；④、在检测到用户主动确定虚拟角色在虚拟现实场景中的位置时，根据虚拟角色当前在虚拟现实场景中的位置提供至少一个选项区域。
步骤J中是角色之一包括一领导角色，且该领导角色具有在虚拟现实环境中发射虚拟射弹的功能，从具有该领导角色的交互式装置检测触发事件的存在，并基于具有领导角色的交互式装置的位置和方向来确定虚拟射弹的轨迹，最终确定虚拟射弹的轨迹是否影响一个或多个虚拟对象。
使用时，通过本方法，可实现同步的虚拟现实场景视觉内容变换，具有结构和生产工艺简单、设备成本低、安装与使用方便以及信息处理量小等优点，且用户仅通过在真实空间中移动即可在虚拟现实场景中根据自己的需求激活选项，不再需要借助任何外部输入设备，增加了操作的灵活性和便捷性，同时用户仅仅根据自己的意向移动自己的位置，进而激活选项，增强了用户的沉浸感，简化了操作步骤，适宜推广。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种虚拟现实交互系统及方法，其特征在于：其方法包括以下步骤：
A、智能地毯，包括多个传感单元，且传感单元用于在受到目标物体的压力作用时导通；
B、运动信息采集器，与多个传感单元电连接，用于根据智能地毯的多个传感单元的导通情况，获取目标物体的运动信息；
C、处理器，与运动信息采集器电连接，用于根据目标物体的运动信息获取目标物体在虚拟现实场景中的位置信息和方向信息；
D、在虚拟现实场景中提供至少一个选项区域，其中每一个选项区域对应一个选项；
E、检测用户在真实空间中的位置，并记录为初始位置；
F、当检测到用户的位置发生变化时，获取当前位置与初始位置的位移；
G、分配给每个交互式装置一独特的角色，每个角色均具有一用于在虚拟现实环境中操纵虚拟对象的相关功能；
H、跟踪每个交互式装置，以确定每个交互式装置的当前状态，且当前状态包括位置、方向、运动、触发事件的存在，以及每个交互式装置的识别；
I、当虚拟角色移动到选项区域内时，激活虚拟角色当前所在的选项区域对应的选项的功能；
J、改变与角色相关的功能，从而基于对当前状态的解释来操纵虚拟对象；
K、在虚拟现实环境中动态地显示被操纵的虚拟对象。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟现实交互系统及方法，其特征在于：所述步骤A中的传感单元包括：第一导电层、第二导电层，以及位于第一导电层和第二导电层之间的镂空绝缘层，在传感单元受到目标物体的压力作用时，第一导电层与第二导电层接触使传感单元导通，且多个传感单元的形状为多边形、圆形、椭圆形或者不规则图形，同时多个传感单元的分布为多边形分布、圆形分布、椭圆形分布或者不规则图形分布。
3.根据权利要求2所述的一种虚拟现实交互系统及方法，其特征在于：所述镂空绝缘层包括间隔设置的镂空部和非镂空部，非镂空部连成一体，且镂空部与非镂空部的形状为多边形、圆形、椭圆形或者不规则图形。
4.根据权利要求1所述的一种虚拟现实交互系统及方法，其特征在于：所述目标物体的运动信息包括目标物体的运动速度和运动方向。
5.根据权利要求1所述的一种虚拟现实交互系统及方法，其特征在于：所述步骤I中包括：①、获取虚拟角色位于选项区域内的时间；②、在确定虚拟角色位于选项区域内的时间超过预设时间时，激活选项的功能；③、在虚拟角色位于选项区域内时，提供一指示虚拟角色位于选项区域内的时长进度条；④、检测虚拟角色是否移动到选项区域内；⑤、在检测到虚拟角色移动到选项区域外时，不激活选项的功能。
6.根据权利要求1所述的一种虚拟现实交互系统及方法，其特征在于：所述步骤D中包括：①、检测虚拟角色是否位于虚拟现实场景中的一指定位置；②、在检测到虚拟角色位于指定位置时，在虚拟现实场景中提供至少一个选项区域；③、检测用户是否主动确定虚拟角色在虚拟现实场景中的位置；④、在检测到用户主动确定虚拟角色在虚拟现实场景中的位置时，根据虚拟角色当前在虚拟现实场景中的位置提供至少一个选项区域。
7.根据权利要求1所述的一种虚拟现实交互系统及方法，其特征在于：所述步骤J中是角色之一包括一领导角色，且该领导角色具有在虚拟现实环境中发射虚拟射弹的功能，从具有该领导角色的交互式装置检测触发事件的存在，并基于具有领导角色的交互式装置的位置和方向来确定虚拟射弹的轨迹，最终确定虚拟射弹的轨迹是否影响一个或多个虚拟对象。
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