CN108664124A - 一种基于空间方位信息的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于空间方位信息的控制方法及装置，包括：得到操作体对应的虚拟操作体在虚拟控制区域中的第二空间方位信息，确定虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域；在确定的区域为虚拟控制区域中的第一虚拟控制区域时，从为第一虚拟控制区域预设的指令中确定第一指令，并响应第一指令；在确定的区域为虚拟控制区域中的第二虚拟控制区域时，从为第二虚拟控制区域预设的指令中确定第二指令，并响应第二指令，这样可以根据第二空间方位信息不同在不同虚拟控制区域自动响应指令，简化操作，且在佩戴者无法观看外界环境的情况下仍可以通过第二空间方位信息对虚拟控制区域中的对象进行操作，降低误触几率。

Description

一种基于空间方位信息的控制方法及装置

技术领域

本发明属于控制技术领域，更具体地说，尤其涉及一种基于空间方位信息的控制方法及装置。

背景技术

目前终端设备通常采用手柄或触控板等物理硬件来对终端设备进行操控，如对于VR(VirtualReality，虚拟现实)设备这种类型的终端设备来说，可以通过与其匹配的手柄对VR设备进行操控。

其中手柄包括上、下、左、右、点击和退出等物理按键，而对于触控板来说，其可以支持上下左右移动功能，并且需要通过额外设置按键的方式实现点击和退出功能，因此通过手柄或触控板等物理硬件对终端设备进行操控时，需要多次操作实现对终端设备中某一内容的定位和选择，使得操作复杂，并且对于VR设备这种类型的终端设备来说，佩戴者无法观看到外界环境，这样在通过手柄或触控板操控VR设备时无法精准找到需要操控的物理按键，增加误触几率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于空间方位信息的控制方法及装置，用于简化操作和降低误触几率。技术方案如下：

本发明提供一种基于空间方位信息的控制方法，所述方法包括：

获取操作体在现实空间中的第一空间方位信息，并根据所述第一空间方位信息，得到与所述操作体对应的虚拟操作体在虚拟控制区域中的第二空间方位信息，所述虚拟控制区域包括第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域；

确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域；

在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为所述第一虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第一空间方位信息对应的第一指令，并响应所述第一指令；

在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为所述第二虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第二指令，并响应所述第二指令。

优选的，确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域包括：根据所述第二空间方位信息，获取所述虚拟操作体与所述虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息；

在所述深度信息指示的深度值小于或等于预设阈值的情况下，确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域；

在所述深度信息指示的深度值大于所述预设阈值的情况下，确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域。

优选的，所述操作体上划分有N+1个划分点，所述N+1个划分点将所述操作体划分成N个部位，且每部位上设置有一个姿态传感器，以所述N个部位中的第一个部位中未与其他部位连接的划分点为坐标系的原点，以N个部位全部位于一条直线时的该直线为坐标系的横轴，根据所述坐标系的原点和所述坐标系的横轴在所述现实空间中构建操作体对应的坐标系，N为大于等于2的自然数；

在所构建的坐标系中，第i个部位上设置的姿态传感器在所述现实空间中的姿态信息用四元数形式表示为Q_i，第i个部位的向量为Vec_i，N+1个划分点中第z个划分点在所述现实空间中的位置信息P_z＝P_z-1+(Q_z*Vec_z*Qz-¹)，所述第一空间方位信息至少包括所述N+1个划分点中第N+1个划分点在所述现实空间中的位置信息；

所述虚拟操作体上划分有N+1个虚拟划分点，且所述N+1个虚拟划分点中第x个虚拟划分点与所述N+1个划分点中第x个划分点对应，x为1至N+1个虚拟划分点中的任意一个；

所述根据所述第二空间方位信息，获取所述虚拟操作体与所述虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息包括：根据所述虚拟操作体中第N+1个虚拟划分点在所述虚拟控制区域中的位置信息P_n′₊₁，获取所述虚拟操作体与所述虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息。

优选的，所述在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为所述第一虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第一指令，并响应所述第一指令包括：

在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为所述第一虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第一指令为选择指令；

响应于所述选择指令，从所述第一虚拟控制区域显示的至少一个对象中确定与所述第二空间方位信息对应的目标对象。

优选的，所述在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为所述第二虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第二指令，并响应所述第二指令包括：

在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为所述第二虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息指示的姿态相对应的第二指令；

控制目标对象响应所述第二指令。

本发明还提供一种基于空间方位信息的控制装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取操作体在现实空间中的第一空间方位信息，并根据所述第一空间方位信息，得到与所述操作体对应的虚拟操作体在虚拟控制区域中的第二空间方位信息，所述虚拟控制区域包括第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域；

确定单元，用于确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域；

第一控制单元，用于在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为所述第一虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第一空间方位信息对应的第一指令，并响应所述第一指令；

第二控制单元，用于在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为所述第二虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第二指令，并响应所述第二指令。

优选的，所述确定单元，具体用于根据所述第二空间方位信息，获取所述虚拟操作体与所述虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息；在所述深度信息指示的深度值小于或等于预设阈值的情况下，确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域；在所述深度信息指示的深度值大于所述预设阈值的情况下，确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域。

优选的，所述操作体上划分有N+1个划分点，所述N+1个划分点将所述操作体划分成N个部位，且每部位上设置有一个姿态传感器，以所述N个部位中的第一个部位中未与其他部位连接的划分点为坐标系的原点，以N个部位全部位于一条直线时的该直线为坐标系的横轴，根据所述坐标系的原点和所述坐标系的横轴在所述现实空间中构建操作体对应的坐标系，N为大于等于2的自然数；

在所构建的坐标系中，第i个部位上设置的姿态传感器在所述现实空间中的姿态信息用四元数形式表示为Q_i，第i个部位的向量为Vec_i，N+1个划分点中第z个划分点在所述现实空间中的位置信息P_z＝P_z-1+(Q_z*Vec_z*Qz-¹)，所述第一空间方位信息至少包括所述N+1个划分点中第N+1个划分点在所述现实空间中的位置信息；

所述虚拟操作体上划分有N+1个虚拟划分点，且所述N+1个虚拟划分点中第x个虚拟划分点与所述N+1个划分点中第x个划分点对应，x为1至N+1个虚拟划分点中的任意一个；

所述确定单元，具体用于根据所述虚拟操作体中第N+1个虚拟划分点在所述虚拟控制区域中的位置信息P_n′₊₁，获取所述虚拟操作体与所述虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息。

优选的，所述第一控制单元，具体用于在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为所述第一虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第一指令为选择指令；响应于所述选择指令，从所述第一虚拟控制区域显示的至少一个对象中确定与所述第二空间方位信息对应的目标对象。

优选的，所述第二控制单元，具体用于在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为所述第二虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息指示的姿态相对应的第二指令；控制目标对象响应所述第二指令。

与现有技术相比，本发明提供的上述技术方案具有如下优点：

从上述技术方案可知，根据操作体在现实空间中的第一空间方位信息，得到操作体对应的虚拟操作体在虚拟控制区域中的第二空间方位信息，确定虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域；在第二空间方位信息相对应的区域为虚拟控制区域中的第一虚拟控制区域时，从为第一虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息对应的第一指令，并响应第一指令；在第二空间方位信息相对应的区域为虚拟控制区域中的第二虚拟控制区域时，从为第二虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息对应的第二指令，并响应第二指令，这样可以根据第二空间方位信息不同在不同虚拟控制区域自动响应指令，简化操作，且在佩戴者无法观看外界环境的情况下仍可以通过第二空间方位信息对虚拟控制区域中的对象进行操作，降低误触几率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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一种基于空间方位信息的控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的操作体在现实空间中的示意图；

图3是本发明实施例提供的基于空间方位信息的控制方法的示意图；

图4是本发明实施例提供的目标对象的控制示意图；

图5是本发明实施例提供的一种基于空间方位信息的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，其示出了本发明实施例提供的一种基于空间方位信息的控制方法，用于简化操作和降低误触几率，具体的图1所示基于空间方位信息的控制方法可以包括以下步骤：

S101：获取操作体在现实空间中的第一空间方位信息，并根据第一空间方位信息，得到与操作体对应的虚拟操作体在虚拟控制区域中的第二空间方位信息。

其中虚拟控制区域是与操作体所在现实空间相对的一个虚拟空间区域，该虚拟控制区域可以包括第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域，对于第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域来说，其可以是虚拟控制区域中用于执行不同指令的两个控制区域，例如第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域其中之一是用于执行选择指令(即选择虚拟控制区域显示的对象)的控制区域，另一个则是对选择的对象执行其他指令，如移动、缩放、旋转和删除等等的控制区域。

而操作体在现实空间中的第一空间方位信息可以包括操作体在现实空间中的位置信息和操作体在现实空间中的姿态信息，其中第一空间方位信息可以采用如下方式获取：

在操作体上划分有N+1个划分点，N+1个划分点将操作体划分成N个部位，且每部位上设置有一个姿态传感器，以N个部位中的第一个部位中未与其他部位连接的划分点为坐标系的原点，以N个部位全部位于一条直线时的该直线为坐标系的横轴，根据坐标系的原点和坐标系的横轴在现实空间中构建操作体对应的坐标系，N为大于等于2的自然数。其中N个部位中的任一部位为构成操作体的一部分，N个部位组成一个完整的操作体，划分点则是相对应部分的起始点或结束点。

在所构建的坐标系中，第i个部位上设置的姿态传感器在现实空间中的姿态信息用四元数形式表示为Q_i，第i个部位的向量为Vec_i，N+1个划分点中第z个划分点在现实空间中的位置信息P_z＝P_z-1+(Q_z*Vec_z*Qz-¹)，第一空间方位信息至少包括N+1个划分点中第N+1个划分点在现实空间中的位置信息。此外，第一空间方位信息还包括操作体在现实空间中的姿态信息，每个部位上设置的姿态传感器可以采集到操作体中与其对应的部位的姿态信息，由这N个部位上分别设置的姿态传感器分别采集到的姿态信息结合得到操作体在现实空间中的姿态信息。

下面以图2所示操作体为例进行说明，图2所示操作体为手部、小臂和大臂这三个依次相连的身体部位组成(本实施例针对的操作体主要是由用户的身体部位组成，且这些身体部位是相连的身体部位)，手部、小臂和大臂则可以视为是操作体的三个部位，在手部、小臂和大臂这三个依次相连的身体部位上分别设置一个姿态传感器，所设置的姿态传感器分别记为q1、q2和q3，其中q1对应大臂、q2对应小臂、q3对应手部。并且对于手部、小臂和大臂这三个部位来说，这三个部位中相邻两部位相结合的点可以视为是一个划分点，除相结合的点之外，没有相结合的点也可以视为是一个划分点，如手部的起始点和大臂的结束点均可以视为是一个划分点，由此得到图2中的4个划分点，分别记为P0、P1、P2和P3，手部、小臂和大臂在初始位置(即操作体没有做出任何动作)时，手部、小臂和大臂大致在一条直线上，相对应的上述4个划分点也位于一条直线上，以该条直线为坐标系的横轴，以P0为坐标系的原点(因为P0为大臂与肩膀相连的点，该点一般在现实空间中的位置固定)来构建坐标系，以手部、小臂和大臂组成的操作体则会围绕原点做出动作。

基于操作体上设置的姿态传感器，通过姿态算法得到姿态传感器在现实空间中的姿态信息，每个姿态信息用四元数形式表示，即对于第i个姿态传感器来说，通过一个4维向量表示其在现实空间中的姿态信息Q_i。由于姿态传感器与身体部位绑定，所以身体部位在现实空间中的姿态信息与对应的姿态传感器在现实空间中的姿态信息保持一致。

对于大臂、小臂和手部这三个部位来说，其向量可以分别表示为：

Vec₁:(||Vec1||,0,0)，||Vec1||为大臂长度；

Vec₂:(||Vec2||,0,0)，||Vec2||为小臂长度；

Vec₃:(||Vec3||,0,0)，||Vec3||为手部长度。

相对应的划分点P0至P3的位置信息分别由下述四个公式表示，在下述四个公式中“*”代表四元数乘运算，“-1”表示逆运算：

P₀＝(0,0)；

P₁＝P₀+(Q₁*Vec₁*Q₁ ^-1)；

P₂＝P₁+(Q₂*Vec₂*Q₂ ^-1)；

P₃＝P₂+(Q₃*Vec₃*Q₃ ^-1)。

由上述位置信息的公式可知，操作体在现实空间中的位置信息受操作体在现实空间中的姿态信息影响，且操作体在现实空间中的第一空间方位信息中的位置信息为划分点P3的位置信息，即N+1个划分点中第N+1个划分点在所述现实空间中的位置信息视为第一空间方位信息中的位置信息。

并且需要说明的一点是：操作体在执行任一动作，每个姿态传感器均会采集到其执行动作时的姿态信息，这就意味这上述位置信息中的Q_i会随操作体动作的变化而发生变化，因此在计算当前位置信息时需要使用操作体当前执行某个动作时采集到的姿态信息。

如操作体在位于初始位置时即执行动作0时，上述各个姿态传感器采集到的姿态信息分别为Q_1-0、Q_2-0和Q_3-0，在当前动作从动作0变化为图2所示虚线动作1时，上述各个姿态传感器采集到的姿态信息分别为Q_1-1、Q_2-1和Q_3-1。因此在计算当前动作1时的位置信息则需要使用Q_1-1、Q_2-1和Q_3-1。或者在本实施例中，对每个姿态传感器来说仅存储一个姿态信息，该姿态信息是在检测到操作体所执行动作发生变化时，将变化结束时采集到的姿态信息替换之前存储的姿态信息，以降低错误使用姿态信息的几率。对于上述M个姿态传感器来说，其可以是标定后的姿态传感器，如通过安装误差标定、温漂标定、磁场标定和标度因数标定等标定方式进行标定后的姿态传感器，这样可以提高所获取信息的精度。

相对于虚拟操作体来说，该虚拟操作体是在虚拟控制区域中构建的一个与操作体类似的虚拟对象，如操作体是手部的时候，可以在该虚拟控制区域中构建手部和物体作为虚拟操作体，且物体位于手部的手掌中，由此可知虚拟操作体是身体的某个部位时，虚拟操作体是除是身体的某个部位的虚拟对象之外，还可以是与虚拟对象相关联的其他虚拟对象。

在操作体划分有N+1个划分点的情况下，虚拟操作体上也划分有N+1个虚拟划分点，且这N+1个虚拟划分点中第x个虚拟划分点与N+1个划分点中第x个划分点对应，x为1至N+1个虚拟划分点中的任意一个。也就是说对于N+1个虚拟划分点中的每个虚拟划分点来说，在操作体上均有一个划分点与其对应，且该虚拟划分点在虚拟控制区域中的位置信息则是根据操作体上与其对应的划分点在现实空间中的位置信息，由此本实施例中的第二空间方位信息包括N+1个虚拟划分点中第N+1个划分点在虚拟控制区域中的位置信息，进一步的还包括虚拟操作体在虚拟控制区域中的姿态信息。

上述第二空间方位信息可以根据操作体在现实空间的第一空间方位信息得到，如可以结合现有VR技术得到，对于得到的具体过程本实施例不再阐述。

S102：确定虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域，以便于根据所确定区域确定对应指令，实现根据区域对指令的划分，这样操作体在获知第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域各自对应的指令的情况下，可以根据自身所需指令进行相应动作来得到第二空间方位信息，以此确定出与其所需指令对应的区域。

在本实施例中，确定区域的一种可行方式是：根据第二空间方位信息，获取虚拟操作体与虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息；在深度信息指示的深度值小于或等于预设阈值的情况下，确定虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域；在深度信息指示的深度值大于预设阈值的情况下，确定虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域，从而实现根据深度信息自动确定区域。

其中深度信息的获取方式可以是：根据虚拟操作体中第N+1个虚拟划分点在虚拟控制区域中的位置信息P_n′₊₁，获取虚拟操作体与虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息，该深度信息用于表明虚拟操作体相对于预设参考平面的远近，对于根据P_n′₊₁获取深度信息的过程本实施例不再详述。而预设参考平面可以根据实际应用场景而定，如本实施例提供的方法应用于VR设备时，预设参考平面则是佩戴VR设备的佩戴者的眼睛所在水平面，当然预设参考平面还可以采用其他面作为参考平面，对此本实施例不加以限制。同样的预设阈值可以根据实际应用场景而定，本实施例对其不加以限制。

在这里需要说明的一点是：随着第二空间方位信息的变化，虚拟操作体与虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息也会发生变化，而有时第二空间方位信息是操作体在现实空间发生很小变化(如操作体长时间执行某一动作疲劳导致)，此时并不希望深度信息发生变化，为此本实施例在确定区域时可以获取预设时间内的多个深度信息，根据这多个深度信息来确定区域，如根据这多个深度信息的平均值来确定区域，或者若相邻两次获取的深度信息的差值在预设差值范围内，则以相邻两次获取的深度信息，如相邻两次中的第一个深度信息为依据确定区域。

S103：在虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为第一虚拟控制区域预设的指令中确定与第一空间方位信息对应的第一指令，并响应第一指令。

S104：在虚拟控制区域中与第二空间方位信息向对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为第二虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息对应的第二指令，并响应第二指令。

可以理解的是：对于第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域来说，为这两个虚拟控制区域预设对应的指令，这样在基于深度信息确定对应区域后，可以自动从对应区域中确定相应指令并响应，实现指令自动确定和响应。下面列举一种可行方式，对为第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域预设的指令进行说明：

针对第一虚拟控制区域：在虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为第一虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息对应的第一指令为选择指令；响应于选择指令，从第一虚拟控制区域显示的至少一个对象中确定与第二空间方位信息对应的目标对象。

也就是说第一虚拟控制区域可以是一个目标对象的选择区域，在基于深度信息确定与第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，可以选取该区域对应的选择指令，以从第一虚拟控制区域中显示的多个对象中自动确定出一个目标对象，例如可以根据第二空间方位信息，从显示的多个对象中确定与第二空间方位信息对应的目标对象。

具体的，第二空间方位信息包括虚拟操作体在虚拟控制区域中的位置信息，如虚拟操作体中第N+1个虚拟划分点在虚拟控制区域中的位置信息P_n′₊₁，而第一虚拟控制区域中显示的多个对象也各自对应的位置信息(在第一虚拟控制区域中的位置信息)，由此可以基于虚拟操作体在虚拟控制区域中的位置信息和第一虚拟控制区域中显示的多个对象各自对应的位置信息，确定目标对象，如确定位置信息与虚拟操作体在虚拟控制区域中的位置信息一致的对象为目标对象。

除了根据虚拟操作体在虚拟控制区域中的位置信息确定目标对象之外，本实施例还可以进一步将位置信息与其他信息结合来确定目标对象，如将位置信息与时间信息相结合来确定目标对象，具体的在虚拟操作体在虚拟控制区域中的位置信息持续一定时长(即表明虚拟操作体在一定时长内未发生变化)时，确定与位置信息对应的目标对象。

针对第二虚拟控制区域：在虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为第二虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息指示的姿态相对应的第二指令，并控制目标对象响应第二指令。

也就是说第二虚拟控制区域可以是对一个目标对象进行控制的命令区域，在基于深度信息确定与第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，可以选取该区域对应的第二指令，例如根据第二空间方位信息指示的姿态确定对应的第二指令，进而可以响应第二指令对目标对象进行控制。

如为第二虚拟控制区域预设与姿态对应不同的第二指令，如姿态指示操作体的移动轨迹向左滑动，对应的第二指令是左移，若姿态指示操作体的移动轨迹向右滑动，对应的第二指令是确定，若姿态指示操作体在第二虚拟控制区域画圈，对应的第二指令是删除，这样根据第二空间方位信息指示的姿态，就可以从预设的多个第二指令中确定与姿态对应的第二指令。

为了更好地理解本实施例提供的基于空间方位信息的第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域，下面结合图3进行说明：从图3可知第一虚拟控制区域可以视为选择区域，第二虚拟控制区域可以视为控制区域，且选择区域和控制区域通过预设阈值划分，通过深度进度条指示虚拟操作体与虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息，从而基于深度信息确定虚拟操作体对应的区域，进而从所确定区域中确定指令进行响应。

如图4所示，在基于深度信息确定虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域(即选择区域)，则从第一虚拟控制区域中显示的多个对象中确定出与第二空间方位信息中的位置信息对应的目标对象，如确定出图4中的应用3为目标对象。随着深度信息指示的深度值逐渐增大时，与第二空间方位信息相对应的区域从第一虚拟控制区域变更为第二虚拟控制区域，此时根据第二空间方位信息指示的姿态确定对应的第二指令进行响应，如图4中根据第二空间方位信息指示的姿态确定出删除指令，则会将应用3从显示界面中删除。

从上述技术方案可知，根据操作体在现实空间中的第一空间方位信息，得到操作体对应的虚拟操作体在虚拟控制区域中的第二空间方位信息，确定虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域；在第二空间方位信息相对应的区域为虚拟控制区域中的第一虚拟控制区域时，从为第一虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息对应的第一指令，并响应第一指令；在第二空间方位信息相对应的区域为虚拟控制区域中的第二虚拟控制区域时，从为第二虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息对应的第二指令，并响应第二指令，这样可以根据第二空间方位信息不同在不同虚拟控制区域自动响应指令，简化操作，且在佩戴者无法观看外界环境的情况下仍可以通过第二空间方位信息对虚拟控制区域中的对象进行操作，降低误触几率。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的步骤组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的步骤组合的限制，因为依据本发明，某些步骤组合可以采用其他可选结构。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的步骤组合并不一定是本发明所必须的。

与上述方法实施例相对应，本发明实施例还提供一种基于空间方位信息的控制装置，其结构如图5所示，可以包括：获取单元11、确定单元12、第一控制单元13和第二控制单元14。

获取单元11，用于获取操作体在现实空间中的第一空间方位信息，并根据第一空间方位信息，得到与操作体对应的虚拟操作体在虚拟控制区域中的第二空间方位信息。

其中虚拟控制区域是与操作体所在现实空间相对的一个虚拟空间区域，该虚拟控制区域可以包括第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域，对于第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域来说，其可以是虚拟控制区域中用于执行不同指令的两个控制区域，例如第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域其中之一是用于执行选择指令(即选择虚拟控制区域显示的对象)的控制区域，另一个则是对选择的对象执行其他指令，如移动、缩放、旋转和删除等等的控制区域。

而操作体在现实空间中的第一空间方位信息可以包括操作体在现实空间中的位置信息和操作体在现实空间中的姿态信息，其中第一空间方位信息可以采用如下方式获取：

在操作体上划分有N+1个划分点，N+1个划分点将操作体划分成N个部位，且每部位上设置有一个姿态传感器，以N个部位中的第一个部位中未与其他部位连接的划分点为坐标系的原点，以N个部位全部位于一条直线时的该直线为坐标系的横轴，根据坐标系的原点和坐标系的横轴在现实空间中构建操作体对应的坐标系，N为大于等于2的自然数。其中N个部位中的任一部位为构成操作体的一部分，N个部位组成一个完整的操作体，划分点则是相对应部分的起始点或结束点。

在所构建的坐标系中，第i个部位上设置的姿态传感器在现实空间中的姿态信息用四元数形式表示为Q_i，第i个部位的向量为Vec_i，N+1个划分点中第z个划分点在现实空间中的位置信息P_z＝P_z-1+(Q_z*Vec_z*Qz-¹)，第一空间方位信息至少包括N+1个划分点中第N+1个划分点在现实空间中的位置信息。此外，第一空间方位信息还包括操作体在现实空间中的姿态信息，每个部位上设置的姿态传感器可以采集到操作体中与其对应的部位的姿态信息，由这N个部位上分别设置的姿态传感器分别采集到的姿态信息结合得到操作体在现实空间中的姿态信息。

相对于虚拟操作体来说，该虚拟操作体是在虚拟控制区域中构建的一个与操作体类似的虚拟对象，如操作体是手部的时候，可以在该虚拟控制区域中构建手部和物体作为虚拟操作体，且物体位于手部的手掌中，由此可知虚拟操作体是身体的某个部位时，虚拟操作体是除是身体的某个部位的虚拟对象之外，还可以是与虚拟对象相关联的其他虚拟对象。

在操作体划分有N+1个划分点的情况下，虚拟操作体上也划分有N+1个虚拟划分点，且这N+1个虚拟划分点中第x个虚拟划分点与N+1个划分点中第x个划分点对应，x为1至N+1个虚拟划分点中的任意一个。也就是说对于N+1个虚拟划分点中的每个虚拟划分点来说，在操作体上均有一个划分点与其对应，且该虚拟划分点在虚拟控制区域中的位置信息则是根据操作体上与其对应的划分点在现实空间中的位置信息，由此本实施例中的第二空间方位信息包括N+1个虚拟划分点中第N+1个划分点在虚拟控制区域中的位置信息，进一步的还包括虚拟操作体在虚拟控制区域中的姿态信息。

上述第二空间方位信息可以根据操作体在现实空间的第一空间方位信息得到，如可以结合现有VR技术得到，对于得到的具体过程本实施例不再阐述。

确定单元12，用于确定虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域，以便于根据所确定区域确定对应指令，实现根据区域对指令的划分，这样操作体在获知第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域各自对应的指令的情况下，可以根据自身所需指令进行相应动作来得到第二空间方位信息，以此确定出与其所需指令对应的区域。

在本实施例中，确定单元12确定区域的一种可行方式是：根据第二空间方位信息，获取虚拟操作体与虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息；在深度信息指示的深度值小于或等于预设阈值的情况下，确定虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域；在深度信息指示的深度值大于预设阈值的情况下，确定虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域，从而实现根据深度信息自动确定区域。

其中深度信息的获取方式可以是：根据虚拟操作体中第N+1个虚拟划分点在虚拟控制区域中的位置信息P_n′₊₁，获取虚拟操作体与虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息，该深度信息用于表明虚拟操作体相对于预设参考平面的远近，对于根据P_n′₊₁获取深度信息的过程本实施例不再详述。而预设参考平面可以根据实际应用场景而定，如本实施例提供的方法应用于VR设备时，预设参考平面则是佩戴VR设备的佩戴者的眼睛所在水平面，当然预设参考平面还可以采用其他面作为参考平面，对此本实施例不加以限制。同样的预设阈值可以根据实际应用场景而定，本实施例对其不加以限制。

在这里需要说明的一点是：随着第二空间方位信息的变化，虚拟操作体与虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息也会发生变化，而有时第二空间方位信息是操作体在现实空间发生很小变化(如操作体长时间执行某一动作疲劳导致)，此时并不希望深度信息发生变化，为此本实施例在确定区域时可以获取预设时间内的多个深度信息，根据这多个深度信息来确定区域，如根据这多个深度信息的平均值来确定区域，或者若相邻两次获取的深度信息的差值在预设差值范围内，则以相邻两次获取的深度信息，如相邻两次中的第一个深度信息为依据确定区域。

第一控制单元13，用于在虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为第一虚拟控制区域预设的指令中确定与第一空间方位信息对应的第一指令，并响应第一指令。

例如在虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，第一控制单元13从为第一虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息对应的第一指令为选择指令，并响应于选择指令，从第一虚拟控制区域显示的至少一个对象中确定与第二空间方位信息对应的目标对象。

第二控制单元14，用于在虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为第二虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息对应的第二指令，并响应第二指令。

例如在虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，第二控制单元14从为第二虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息指示的姿态相对应的第二指令，并控制目标对象响应第二指令。

也就是说第一虚拟控制区域可以是一个目标对象的选择区域，在基于深度信息确定与第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，可以选取该区域对应的选择指令，以从第一虚拟控制区域中显示的多个对象中自动确定出一个目标对象，例如可以根据第二空间方位信息，从显示的多个对象中确定与第二空间方位信息对应的目标对象。

第二虚拟控制区域可以是对一个目标对象进行控制的命令区域，在基于深度信息确定与第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，可以选取该区域对应的第二指令，例如根据第二空间方位信息指示的姿态确定对应的第二指令，进而可以响应第二指令对目标对象进行控制。

如为第二虚拟控制区域预设与姿态对应不同的第二指令，如姿态指示操作体的移动轨迹向左滑动，对应的第二指令是左移，若姿态指示操作体的移动轨迹向右滑动，对应的第二指令是确定，若姿态指示操作体在第二虚拟控制区域画圈，对应的第二指令是删除，这样根据第二空间方位信息指示的姿态，就可以从预设的多个第二指令中确定与姿态对应的第二指令。

从上述技术方案可知，根据操作体在现实空间中的第一空间方位信息，得到操作体对应的虚拟操作体在虚拟控制区域中的第二空间方位信息，确定虚拟控制区域中与第二空间方位信息相对应的区域；在第二空间方位信息相对应的区域为虚拟控制区域中的第一虚拟控制区域时，从为第一虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息对应的第一指令，并响应第一指令；在第二空间方位信息相对应的区域为虚拟控制区域中的第二虚拟控制区域时，从为第二虚拟控制区域预设的指令中确定与第二空间方位信息对应的第二指令，并响应第二指令，这样可以根据第二空间方位信息不同在不同虚拟控制区域自动响应指令，简化操作，且在佩戴者无法观看外界环境的情况下仍可以通过第二空间方位信息对虚拟控制区域中的对象进行操作，降低误触几率。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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)

1.一种基于空间方位信息的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取操作体在现实空间中的第一空间方位信息，并根据所述第一空间方位信息，得到与所述操作体对应的虚拟操作体在虚拟控制区域中的第二空间方位信息，所述虚拟控制区域包括第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域；

确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域；

在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为所述第一虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第一空间方位信息对应的第一指令，并响应所述第一指令；

在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为所述第二虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第二指令，并响应所述第二指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域包括：根据所述第二空间方位信息，获取所述虚拟操作体与所述虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息；

在所述深度信息指示的深度值小于或等于预设阈值的情况下，确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域；

在所述深度信息指示的深度值大于所述预设阈值的情况下，确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述操作体上划分有N+1个划分点，所述N+1个划分点将所述操作体划分成N个部位，且每部位上设置有一个姿态传感器，以所述N个部位中的第一个部位中未与其他部位连接的划分点为坐标系的原点，以N个部位全部位于一条直线时的该直线为坐标系的横轴，根据所述坐标系的原点和所述坐标系的横轴在所述现实空间中构建操作体对应的坐标系，N为大于等于2的自然数；

在所构建的坐标系中，第i个部位上设置的姿态传感器在所述现实空间中的姿态信息用四元数形式表示为Q_i，第i个部位的向量为Vec_i，N+1个划分点中第z个划分点在所述现实空间中的位置信息P_z＝P_z-1+(Q_z*Vec_z*Q_z ^-1)，所述第一空间方位信息至少包括所述N+1个划分点中第N+1个划分点在所述现实空间中的位置信息；

所述虚拟操作体上划分有N+1个虚拟划分点，且所述N+1个虚拟划分点中第x个虚拟划分点与所述N+1个划分点中第x个划分点对应，x为1至N+1个虚拟划分点中的任意一个；

所述根据所述第二空间方位信息，获取所述虚拟操作体与所述虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息包括：根据所述虚拟操作体中第N+1个虚拟划分点在所述虚拟控制区域中的位置信息P′_n+1，获取所述虚拟操作体与所述虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为所述第一虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第一指令，并响应所述第一指令包括：

在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为所述第一虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第一指令为选择指令；

响应于所述选择指令，从所述第一虚拟控制区域显示的至少一个对象中确定与所述第二空间方位信息对应的目标对象。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为所述第二虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第二指令，并响应所述第二指令包括：

在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为所述第二虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息指示的姿态相对应的第二指令；

控制目标对象响应所述第二指令。

6.一种基于空间方位信息的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取操作体在现实空间中的第一空间方位信息，并根据所述第一空间方位信息，得到与所述操作体对应的虚拟操作体在虚拟控制区域中的第二空间方位信息，所述虚拟控制区域包括第一虚拟控制区域和第二虚拟控制区域；

确定单元，用于确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域；

第一控制单元，用于在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为所述第一虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第一空间方位信息对应的第一指令，并响应所述第一指令；

第二控制单元，用于在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为所述第二虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第二指令，并响应所述第二指令。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于根据所述第二空间方位信息，获取所述虚拟操作体与所述虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息；在所述深度信息指示的深度值小于或等于预设阈值的情况下，确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域；在所述深度信息指示的深度值大于所述预设阈值的情况下，确定所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述操作体上划分有N+1个划分点，所述N+1个划分点将所述操作体划分成N个部位，且每部位上设置有一个姿态传感器，以所述N个部位中的第一个部位中未与其他部位连接的划分点为坐标系的原点，以N个部位全部位于一条直线时的该直线为坐标系的横轴，根据所述坐标系的原点和所述坐标系的横轴在所述现实空间中构建操作体对应的坐标系，N为大于等于2的自然数；

在所构建的坐标系中，第i个部位上设置的姿态传感器在所述现实空间中的姿态信息用四元数形式表示为Q_i，第i个部位的向量为Vec_i，N+1个划分点中第z个划分点在所述现实空间中的位置信息P_z＝P_z-1+(Q_z*Vec_z*Q_z ^-1)，所述第一空间方位信息至少包括所述N+1个划分点中第N+1个划分点在所述现实空间中的位置信息；

所述虚拟操作体上划分有N+1个虚拟划分点，且所述N+1个虚拟划分点中第x个虚拟划分点与所述N+1个划分点中第x个划分点对应，x为1至N+1个虚拟划分点中的任意一个；

所述确定单元，具体用于根据所述虚拟操作体中第N+1个虚拟划分点在所述虚拟控制区域中的位置信息P′_n+1，获取所述虚拟操作体与所述虚拟控制区域对应的预设参考平面之间的深度信息。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一控制单元，具体用于在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第一虚拟控制区域时，从为所述第一虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息对应的第一指令为选择指令；响应于所述选择指令，从所述第一虚拟控制区域显示的至少一个对象中确定与所述第二空间方位信息对应的目标对象。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二控制单元，具体用于在所述虚拟控制区域中与所述第二空间方位信息相对应的区域为第二虚拟控制区域时，从为所述第二虚拟控制区域预设的指令中确定与所述第二空间方位信息指示的姿态相对应的第二指令；控制目标对象响应所述第二指令。