CN108492377A - 一种虚拟场景中的书写控制方法及装置、移动终端 - Google Patents

一种虚拟场景中的书写控制方法及装置、移动终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种虚拟场景中的书写控制方法及装置、移动终端，虚拟场景中的书写控制方法包括以下步骤：S1，至少在所述虚拟场景中渲染一个书写面和书写装置；S2，根据现实世界中的移动生成移动控制指令；S3，根据所述移动控制指令控制所述书写装置产生相应的位移；S4，当所述书写装置与所述书写面之间的距离小于等于第一预设距离(L1)时，响应于所述书写装置的移动，在所述书写面上渲染所述书写装置的书写效果。本发明的虚拟场景中的书写控制方法及装置、移动终端，可实现在虚拟场景中输入信息，提高用户体验度。

Description

一种虚拟场景中的书写控制方法及装置、移动终端
【技术领域】
本发明涉及移动终端交互领域，特别是涉及一种虚拟场景中的书写控制方法及装置、移动终端。
【背景技术】
AR为增强现实技术，是将真实的现实世界中的信息与虚拟世界中的信息相互叠加呈现给用户。VR为虚拟现实技术，是为用户呈现虚拟的模拟环境，使用户沉浸到该环境中。现有的技术方案中，当需要输入交互时，大多是由用户在AR/VR设备的一触控屏幕上通过手动操作输入，这种交互方式无法与用户所看到的虚拟场景较好地融合，且无法在虚拟场景中实时输入信息，用户体验度有待改善。另外，某些方案中，在AR/VR等的虚拟场景中，书写操作还存在如下不足之处：没有轻重的概念，无法便捷的实现书写画画的笔画粗细效果。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种虚拟场景中的书写控制方法及装置、移动终端，可实现在虚拟场景中输入信息，提高用户体验度。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
一种虚拟场景中的书写控制方法，包括以下步骤：S1，至少在所述虚拟场景中渲染一个书写面和书写装置；S2，根据现实世界中的移动生成移动控制指令；S3，根据所述移动控制指令控制所述书写装置产生相应的位移；S4，当所述书写装置与所述书写面之间的距离小于等于第一预设距离(L1)时，响应于所述书写装置的移动，在所述书写面上渲染所述书写装置的书写效果。
一种虚拟场景中的书写控制装置，包括渲染模块，生成模块，移动控制模块和书写控制模块；所述渲染模块用于至少在所述虚拟场景中渲染一个书写面和书写装置；所述生成模块用于根据现实世界中的移动生成移动控制指令；所述移动控制模块用于根据所述移动控制指令控制所述书写装置产生相应的位移；所述书写控制模块用于当所述书写装置与所述书写面之间的距离小于等于第一预设距离(L1)时，响应于所述书写装置的移动，在所述书写面上渲染所述书写装置的书写效果。
一种移动终端，包括如上所述的书写控制装置。
本发明与现有技术对比的有益效果是：
本发明的虚拟场景中的书写控制方法及装置，在虚拟场景中渲染书写面和书写装置，根据现实世界中的移动生成移动控制指令，将现实世界中的位移赋予书写装置在虚拟场景中的位移，当书写装置靠近书写面时，相应地控制在书写面上产生随着书写装置移动而生成的书写效果，从而实现信息输入。该交互方式可使得用户直接在虚拟场景中输入笔画信息，且无需借助外部辅助装置，可加深用户与虚拟场景之间的融入交互程度，从而改善用户对虚拟场景的体验度。
【附图说明】
图1是本发明具体实施方式中虚拟场景中的书写控制方法的流程图；
图2是本发明具体实施方式中AR/VR设备位于位置A1点时的效果示意图；
图3是本发明具体实施方式中AR/VR设备位于位置A2点时的效果示意图；
图4是本发明具体实施方式中AR/VR设备位于位置A3点时的效果示意图。
【具体实施方式】
下面结合具体实施方式并对照附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，为本具体实施方式中虚拟场景中的书写控制方法的流程图。控制方法包括以下步骤：
S1，至少在所述虚拟场景中渲染一个书写面和书写装置。所述虚拟场景可以是VR(虚拟现实)中的虚拟场景，或者AR(增强现实)中的虚拟场景，或者MR(混合现实)中的虚拟场景等。
该步骤中，本具体实施方式中生成的虚拟场景如图2中的下方内容所示，虚拟场景中包括一支笔的模型和一个书写面P。图2中示意的书写面P为一平面，与图2所在的纸面垂直。在其它可选的实施方式中，书写面P也可为曲面。书写装置可为任何可实现交互的模型，例如圆点、粉笔模型、钢笔模型等。优选地，书写装置为一包括笔杆和笔刷的毛笔模型，这样，结合后续书写时的轻重粗细效果，可呈现类似于毛笔书写的效果，使得虚拟场景更加真实有趣。
S2，实时获取现实世界中的移动，根据现实世界中的移动生成移动控制指令。
该步骤中，现实世界中的移动可为检测到的书写移动控制设备的移动，也可为检测到的玩家的手指移动。本具体实施方式中，以书写移动控制设备为AR/VR设备为例，则可根据所述AR/VR设备在现实世界中的移动生成所述移动控制指令，也可根据携带有所述AR/VR设备的玩家的手指移动生成所述移动控制指令。以AR/VR设备自身的移动为例时，用户控制移动AR/VR设备，实时获取设备自身的位移。如AR/VR设备为可获得设备自身在现实世界中的位移的AR/VR设备(例如AR/VR设备中包括有用于获取位移的传感器，例如陀螺仪等)，则可直接通过AR/VR设备自身实时获取自身在现实世界中的位移。此外，无论AR/VR设备是否可获取自身位移，也均可由外部的电子设备获取AR/VR设备的位移信息(例如外部的摄像装置通过图像处理技术分析获取)，AR/VR设备与该外部的电子设备通信以实时获取位移信息。
S3，根据所述移动控制指令控制所述书写装置产生相应的位移。
该步骤中，通过移动控制指令将现实世界中的位移数据对应赋给笔。例如，如图2和3所示，当AR/VR设备从位置A1点移动到A2点时，相应地控制虚拟场景中笔的位置(笔杆顶部的位置)由位置V1点移动到V2点。
S4，当所述书写装置与所述书写面之间的距离小于等于第一预设距离L1时，响应于所述书写装置的移动，在所述书写面上渲染所述书写装置的书写效果。
具体地，仍以图3为例，笔的位置位于V2点时，距离书写面P的距离为第一预设距离L1，此时可视为笔的位置已处于可书写出笔画的范围内，从而可控制随着笔在一平行于书写面P的XY平面(垂直于纸面的一平面)上的移动而在书写面P上渲染产生相应的书写效果。本具体实施方式中，可结合毛笔模型设置第一预设距离L1的值，例如，当毛笔模型的笔刷刚好接触到书写面P时，笔杆顶部与书写面P之间的距离可作为第一预设距离L1的值，这样，当笔刷刚刚接触到书写面时，即可满足小于等于第一预设距离L1的判断条件，从而触发上述控制过程渲染产生书写效果。当然，如为其它书写装置模型，则根据经验设置一合适的预设距离即可，从而在合适的位置触发产生书写效果。此外，上述内容以书写面P为平面时的情形为例，当书写面P为曲面时，随着笔在平行于书写面P的一曲面内的移动，同样可在书写面P上渲染产生相应的书写效果，在此不再重复说明。
通过上述过程，随着用户携带AR/VR设备在真实的现实世界中移动，虚拟场景中有相应的书写装置会随着AR/VR设备的移动而移动。当AR/VR设备移动至使得书写装置足够靠近书写面时(小于等于第一预设距离L1)，随着AR/VR设备在一平面的移动，书写装置相应地在XY平面移动，随着这一移动，在书写面上产生书写装置的书写效果。例如，AR/VR设备沿“一”字形移动，书写装置相应地在XY平面沿“一”字形移动，最终在书写面上产生书写出的“一”字。
上述过程可实现用户通过现实世界中的位移来控制在虚拟场景的书写面上书写笔画，实现虚拟场景中信息的输入。
优选地，可在上述书写笔画的基础上增加笔画轻重以对应不同的笔画粗细的效果。具体地，步骤S4中，还包括：当现实世界的位移使得所述书写装置与所述书写面之间的距离在第二预设距离L2与所述第一预设距离L1之间时，控制随着所述书写装置沿Z方向移动时，在所述书写面上产生粗细不同的书写效果；其中，所述Z方向为一垂直于所述书写面的方向。
优选地，随着书写装置沿Z方向越靠近书写面，则在书写面上产生越粗的书写效果，从而体现越靠近书写面，则越有加深加重的书写效果。
进一步优选地，通过如下过程按比例实现精细化的粗细控制效果：书写装置书写时的实时粗细值W＝(W1-W2)*(L-L2)/(L1-L2)+W2，其中，L表示所述书写装置与所述书写面的实时间隔距离；W1表示当所述书写装置与所述书写面之间的距离为第一预设距离L1时，所述书写装置书写时的预设粗细值；W2表示当所述书写装置与所述书写面之间的距离为第二预设距离L2时，所述书写装置书写时的预设粗细值。
该控制过程中，以图3和图4所示。图3中，AR/VR设备在现实世界中移动到位置A2点，相应地，虚拟世界的毛笔模型的笔杆顶部的位置位于V2点，与书写面P的距离为L1，预设此时的笔画粗细为W1，为一最细等级的值。图4中，AR/VR设备在现实世界中移动到位置A3点，相应地，虚拟世界的毛笔模型的笔杆顶部的位置位于V3点，与书写面P的距离为L2，预设此时的笔画粗细为W2，为一最粗等级的值。这样，当AR/VR设备在现实世界中在A2～A3点之间移动时，对应地，使得笔的位置在V2～V3点之间移动，也即笔的位置与书写面P之间的距离在L2～L1之间的范围内变化。设笔的位置与书写面之间的距离为L，则笔画的实时粗细为W＝(W1-W2)*(L-L2)/(L1-L2)+W2。这样，即呈现出书写出的笔画按比例进行粗细变化，离书写面P越近，笔画越粗(最近为距离L2时，达到最粗的笔画W2)；离书写面P越远，笔画越细(最远为距离L1时，达到最细的笔画W1)。此时，AR/VR设备在垂直于示意图的平面上移动，将相应位移赋予到笔上，笔即在XY平面移动，从而可在书写面P上以当前的粗细宽度进行书写或画画。
本具体实施方式的控制方法，可基于现实世界的移动距离控制在虚拟场景中进行笔画书写，实现信息输入，为用户提供更为方便且更融入虚拟场景的交互方式，且无需借助外部辅助装置。尤其是，通过控制现实世界中移动的距离以控制书写装置与书写面之间的间隔距离，进而控制书写的笔画的粗细，越近则越粗，模拟出有粗有细的书写线条，趣味性较强，可进一步提高用户的体验度。
本具体实施方式中还提供一种虚拟场景中的书写控制装置，包括渲染模块，生成模块，移动控制模块和书写控制模块。
其中，渲染模块用于至少在所述虚拟场景中渲染一个书写面和书写装置。
生成模块用于根据现实世界中的移动生成移动控制指令。
移动控制模块用于根据所述移动控制指令控制所述书写装置产生相应的位移。
书写控制模块用于当所述书写装置与所述书写面之间的距离小于等于第一预设距离(L1)时，响应于所述书写装置的移动，在所述书写面上渲染所述书写装置的书写效果。
通过该控制装置，用户控制现实世界中移动终端或者手指的移动，即可在移动终端的虚拟场景中进行笔画书写，实现信息输入，为用户提供更为方便且更融入虚拟场景的交互方式，且无需借助外部辅助装置。
优选地，上述书写控制模块还包括粗细控制模块，所述粗细控制模块用于当书写装置与书写面之间的距离在第二预设距离L2与所述第一预设距离L1之间时，控制随着书写装置沿Z方向移动时，在所述书写面上产生粗细不同的书写效果；其中，所述Z方向为一垂直于所述书写面的方向。这样，控制现实世界中移动的距离以控制书写装置与书写面之间的间隔距离，进而控制书写的笔画的粗细，模拟出有粗有细的书写线条，趣味性较强，可进一步提高用户的体验度。
本具体实施方式中还提供一种移动终端，例如手机、平板电脑、AR/VR设备，其包括如上所述的控制装置，这样，该移动终端可实现在虚拟场景中进行书写笔画的效果，且优选地，可书写粗细不同的笔画线条，提高了用户的体验度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种虚拟场景中的书写控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，至少在所述虚拟场景中渲染一个书写面和书写装置；S2，根据现实世界中的移动生成移动控制指令；S3，根据所述移动控制指令控制所述书写装置产生相应的位移；S4，当所述书写装置与所述书写面之间的距离小于等于第一预设距离(L1)时，响应于所述书写装置的移动，在所述书写面上渲染所述书写装置的书写效果。
2.根据权利要求1所述的虚拟场景中的书写控制方法，其特征在于：步骤S4中还包括：当所述书写装置与所述书写面之间的距离在第二预设距离(L2)与所述第一预设距离(L1)之间时，控制随着所述书写装置沿Z方向移动时，在所述书写面上产生粗细不同的书写效果；其中，所述Z方向为一垂直于所述书写面的方向。
3.根据权利要求2所述的虚拟场景中的书写控制方法，其特征在于：控制随着所述书写装置沿Z方向越靠近所述书写面，在所述书写面上产生越粗的书写效果。
4.根据权利要求2所述的虚拟场景中的书写控制方法，其特征在于：根据如下过程产生粗细不同的书写效果：所述书写装置书写时的实时粗细值W＝(W1-W2)*(L-L2)/(L1-L2)+W2，其中，L表示所述书写装置与所述书写面的实时间隔距离；W1表示当所述书写装置与所述书写面之间的距离为第一预设距离L1时，所述书写装置书写时的预设粗细值；W2表示当所述书写装置与所述书写面之间的距离为第二预设距离L2时，所述书写装置书写时的预设粗细值；其中，W1小于W2。
5.根据权利要求1所述的虚拟场景中的书写控制方法，其特征在于：步骤S1中，所述书写装置为一包括笔杆和笔刷的毛笔模型；步骤S4中，所述书写装置与所述书写面之间的距离为所述笔杆顶部与所述书写面之间的距离。
6.根据权利要求1所述虚拟场景中的书写控制方法，其特征在于：步骤S1中，所述虚拟场景为玩家的一AR/VR设备中的虚拟场景；步骤S2中，根据所述AR/VR设备在现实世界中的移动生成所述移动控制指令，或者根据携带有所述AR/VR设备的玩家的手指移动生成所述移动控制指令。
7.根据权利要求6所述的虚拟场景中的书写控制方法，其特征在于：所述AR/VR设备为可获得设备自身在现实世界中的位移的AR/VR设备；步骤S2中，通过所述AR/VR设备自身实时获取自身在现实世界中的位移，根据该位移生成所述移动控制指令。
8.根据权利要求6所述的虚拟场景中的书写控制方法，其特征在于：步骤S2中，所述AR/VR设备与外部的电子设备通信以实时获取所述AR/VR设备自身在现实世界中的位移，根据该位移生成所述移动控制指令；所述外部的电子设备用于检测所述AR/VR设备在现实世界中的位移。
9.根据权利要求1所述的虚拟场景中的书写控制方法，其特征在于：所述书写面为平面；步骤S4中，响应于所述书写装置在一平行于所述书写面的平面内的移动，在所述书写面上渲染所述书写装置的书写效果；或者，所述书写面为曲面；步骤S4中，响应于所述书写装置在一平行于所述书写面的曲面内的移动，在所述书写面上渲染所述书写装置的书写效果。
10.一种虚拟场景中的书写控制装置，其特征在于：包括渲染模块，生成模块，移动控制模块和书写控制模块；所述渲染模块用于至少在所述虚拟场景中渲染一个书写面和书写装置；所述生成模块用于根据现实世界中的移动生成移动控制指令；所述移动控制模块用于根据所述移动控制指令控制所述书写装置产生相应的位移；所述书写控制模块用于当所述书写装置与所述书写面之间的距离小于等于第一预设距离(L1)时，响应于所述书写装置的移动，在所述书写面上渲染所述书写装置的书写效果。
11.根据权利要求10所述的虚拟场景中的书写控制装置，其特征在于：所述书写控制模块还包括粗细控制模块，所述粗细控制模块用于当所述书写装置与所述书写面之间的距离在第二预设距离(L2)与所述第一预设距离(L1)之间时，控制随着所述书写装置沿Z方向移动时，在所述书写面上产生粗细不同的书写效果；其中，所述Z方向为一垂直于所述书写面的方向。
12.一种移动终端，其特征在于：包括如权利要求10～11任一项所述的书写控制装置。
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