CN108273255A - 在虚拟环境中对球体进行实时互动的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在虚拟环境中对球体进行实时互动的系统，包括：球体；投影模块，用于在球体所在区域投影形成虚拟球场；视觉模块，用于对球体的位置进行采集，并将球体相对于虚拟球场的实时位置传输至主控计算机模块进行位置更新；主控计算机模块，用于根据球体的位置更新，完成互动场景的变换运算，并将最新场景更新经由投影模块进行投影展现实现在虚拟环境中对球体进行实时互动。该系统中的主控计算机模块根据球体的位置更新，完成互动场景的变换运算，并将最新场景更新经由投影模块进行投影展现实现在虚拟环境中对球体进行实时互动，该系统能够与虚拟场景进行互动的同时，且可进行快速准确的球体定位。

Description

在虚拟环境中对球体进行实时互动的系统

技术领域

本发明涉及交互应用技术领域，具体而言，涉及一种在虚拟环境中对球体进行实时互动的系统。

背景技术

中国发明专利CN201610691687.7涉及红外摄像捕捉技术领域，具体涉及一种运动球体捕捉系统，包括设置在球场四周的光栅系统和太阳能电池板，光栅系统包括设置在球场四周的安装墙，安装墙上从下至上依次设有多层光栅，每层光栅包括两组水平方向上的对射光敏传感器，一组对射光敏传感器为X轴方向，另一组对射光敏传感器为Y轴方向，太阳能电池板均匀贴设在安装墙外壁，太阳能电池板为光栅系统供电。该发明基于红外对射光栅检测系统，能在球体运动过程中实时检测到球体的运动轨迹，并将该运动轨迹实时传输至视频终端进行呈现。但上述系统需要在球场周围进行较大的改动和布置，无法进行方便的小空间内的假设和安排。

中国发明专利CN201610693399.5涉及一种高速球体捕捉系统。该发明涉及视频捕捉技术领域，具体涉及高速运动球体捕捉系统，包括：设置在球场四周的安装墙和带有反光层的球体，安装墙朝向球场的四面上设有多层微型摄像组，每一层微型摄像组由均匀水平方向排列的多个微型摄像头组成，每一微型摄像头具有捕捉球体反光的滤镜。上述系统需要在球场周围进行较大的改动和布置，且需要较多的摄像头。使用的球体带有纯反光层，无透明耐磨材料保护。而且在使用过程中，并没有与虚拟场景配合，无法让使用者在进行球类运动的同时与虚拟内容进行互动。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种在虚拟环境中对球体进行实时互动的系统，能够与虚拟场景进行互动的同时，且可进行快速准确的球体定位。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种在虚拟环境中对球体进行实时互动的系统，包括：

球体；

投影模块，用于在球体所在区域投影形成虚拟球场；

视觉模块，用于对球体的位置进行采集，并将球体相对于虚拟球场的实时位置传输至主控计算机模块进行位置更新；

主控计算机模块，用于根据球体的位置更新，完成互动场景的变换运算，并将最新场景更新经由投影模块进行投影展现实现在虚拟环境中对球体进行实时互动。

进一步地，球体上设置有反光表面；系统还包括：补光光源模块，由主控计算机模块控制，用于对球体进行补光。

进一步地，补光光源模块所射出的补光光源为可见光源或不可见光源。

进一步地，球体上设置有纯色表面。

进一步地，纯色表面的颜色与虚拟球场的颜色有色差。

进一步地，纯色表面的颜色包括红色或紫色。

球体上设置反光表面并且通过补光光源模块对球体进行补光，反光表面反射特定波长的补光被视觉模块采集；以及球体上设置与虚拟球场的颜色有色差的纯色表面以易于被视觉模块采集；二者为并行的技术方案，不存在递进或包含关系。

进一步地，球体的反光表面或纯色表面上设置有透明耐磨材料层。

进一步地，视觉模块包括单目摄像头、双目摄像头或多目摄像头。

进一步地，视觉模块设置在主控计算机模块上或与主控计算机模块独立分开设置；和/或

补光光源模块设置在视觉模块上或与视觉模块独立分开设置。

进一步地，虚拟球场所在的平面为水平面。

在本发明实施例中，主控计算机模块根据球体的位置更新，完成互动场景的变换运算，并将最新场景更新经由投影模块进行投影展现实现在虚拟环境中对球体进行实时互动，该系统能够与虚拟场景进行互动的同时，且可进行快速准确的球体定位。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为具体实施例中在虚拟环境中对球体进行实时互动的系统的构造图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种在虚拟环境中对球体进行实时互动的系统，参见图1，包括：

投影模块1，用于在球体2所在区域投影形成虚拟球场；

球体2，为实体球体2；

视觉模块4，用于对球体2的位置进行采集识别，并将球体2相对于虚拟球场的实时位置传输至主控计算机模块5进行位置更新；

主控计算机模块5，用于根据球体2的位置更新，完成互动场景的变换运算，并将最新场景更新经由投影模块1进行投影展现实现在虚拟环境中对球体2进行实时互动。

在本发明实施例中，主控计算机模块5根据球体2的位置更新，完成互动场景的变换运算，并将最新场景更新经由投影模块1进行投影展现实现在虚拟环境中对球体2进行实时互动，该系统通过对整个球场设备的布局能够与虚拟场景进行互动的同时，且可进行快速准确的球体2定位。

作为优选，球体2上设置有反光表面；系统还包括：补光光源模块3，由主控计算机模块5控制，用于对球体2进行补光，球体2对补光光源进行反光，便于视觉模块4进行采集识别。

作为优选，补光光源模块3所射出的补光光源为可见光源或不可见光源，可拓展补光光源模块3的可选择范围。

作为优选，球体2上设置有纯色表面，纯色表面的颜色与虚拟球场的颜色有色差，便于识别。纯色表面的颜色包括与绿色场地呈最大可见光反差的红色或紫色。

作为优选，球体2的反光表面或纯色表面上设置有透明耐磨材料层，进行保护。

本发明的技术方案通过对整个球场设备的布局配合球体2自身结构的改进，从而能够在运动球场上进行快速准确的球体2定位，并实现场景互动。

作为优选，视觉模块4包括单目摄像头，在系统进行互动工作前或者工作中，完成对虚拟场景的定位标定，或者是双目摄像头或多目摄像头，提高准确度。

作为优选，视觉模块4设置在主控计算机模块5上或与主控计算机模块5独立分开设置，通过无线信号进行信号连接；和/或

补光光源模块3设置在视觉模块4上或与视觉模块4独立分开设置。

作为优选，投影模块1可在地面或操作台面上形成虚拟球场，虚拟球场所在的平面为水平面。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以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信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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。

集成的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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.在虚拟环境中对球体进行实时互动的系统，其特征在于，包括：

球体；

投影模块，用于在所述球体所在区域投影形成虚拟球场；

视觉模块，用于对所述球体的位置进行采集识别，并将所述球体相对于所述虚拟球场的实时位置传输至主控计算机模块进行位置更新；

所述主控计算机模块，用于根据所述球体的位置更新，完成互动场景的变换运算，并将最新场景更新经由所述投影模块进行投影展现实现在虚拟环境中对球体进行实时互动。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述球体上设置有反光表面；所述系统还包括：补光光源模块，由所述主控计算机模块控制，用于对所述球体进行补光。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述补光光源模块所射出的补光光源为可见光源或不可见光源。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述球体上设置有纯色表面。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述纯色表面的颜色与所述虚拟球场的颜色有色差。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述纯色表面的颜色包括红色或紫色。

7.根据权利要求2或4所述的系统，其特征在于，所述球体的反光表面或纯色表面上设置有透明耐磨材料层。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视觉模块包括单目摄像头、双目摄像头或多目摄像头。

9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述视觉模块设置在所述主控计算机模块上或与所述主控计算机模块独立分开设置；和/或

所述补光光源模块设置在所述视觉模块上或与所述视觉模块独立分开设置。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述虚拟球场所在的平面为水平面。