CN108970109A - 一种基于意念控制的虚拟现实游戏的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种基于意念控制的虚拟现实游戏的方法，包括：A、通过意念控制器捕捉穿戴者的头部电信号以转换为身体状态参数和期望动作指令；B、将VR虚拟游戏软件接口和大脑意念控制软件接口对接，建立虚拟场景；C、将软件硬件进行整合部署并完成联调，将身体状态参数和期望动作指令与游戏软件的控制指令对接；D、启动游戏进程，根据传感器反馈的用户姿态以及身体状态参数和期望动作指令，生成或更新VR界面，保持期望动作指令与游戏控制指令的同步。本申请还分别提出一种基于意念控制的虚拟现实游戏的装置和系统。上述技术方案的有益效果是：通过改善用户操作虚拟现实游戏的灵活性和精确度，提高虚拟现实游戏的用户体验。

Description

一种基于意念控制的虚拟现实游戏的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及电子游戏领域，特别是涉及到一种基于意念控制的虚拟现实游戏的方法、装置和系统。

背景技术

随着虚拟现实(Virtual Reality，简称为VR)技术的日渐成熟和相关产品的普及化，基于虚拟现实技术的电子消费产品，尤其是诸如电子游戏的电子娱乐产品已经逐渐成为行业内的热点。通过虚拟现实技术所创造的模拟环境，用户可以完全沉浸在电子游戏中所创造虚拟世界中，体验到的传统电子游戏所不能带来的真实感和临场感。

然而，相对于传统电子游戏中，用户可以通过键盘、鼠标或各种类型的手柄对电子游戏内的人物进行操作，以满足各类型电子游戏对操作精准度的要求；在虚拟现实游戏中，由于用户完全沉浸在其所创造的虚拟世界中，所以当用户仍然需要通过诸如键盘、鼠标或手柄等传统手段操作控制游戏中的人物，则使得虚拟电子游戏所带来的真实感和临场感效果大打折扣，降低了电子游戏的用户体验。相反，如果用户通过肢体动作的方式操控虚拟现实游戏，一方面由于场地范围的限制，使得用户无法如传统电子游戏那样方便地操作的虚拟现实中的人物；另一方面，传统电子游戏中的人物所能做出的一些违反现实世界中物理定律的动作也不能通过此种方式在虚拟现实游戏中做出。这些缺陷都不同程度地限制了虚拟现实游戏的类型，使得用户只能在通过简单交互方式控制虚拟现实游戏。

发明内容

本发明提供一种基于意念控制的虚拟现实游戏的方法、装置和系统，实现了通过意念控制虚拟现实游戏的交互方式，获得提高了虚拟现实游戏的用户体验的技术效果。

本发明的技术方案第一方面为一种基于意念控制的虚拟现实游戏的方法。上述方法包括以下步骤：A、通过意念控制器捕捉穿戴者的头部电信号以转换为身体状态参数和期望动作指令；B、将VR虚拟游戏软件接口和大脑意念控制软件接口对接，建立虚拟场景；C、将软件硬件进行整合部署并完成联调，将身体状态参数和期望动作指令与游戏软件的控制指令对接；D、启动游戏进程，根据传感器反馈的用户姿态以及身体状态参数和期望动作指令，生成或更新VR界面，保持期望动作指令与游戏控制指令的同步。

进一步地，上述方法的步骤A包括：通过三维扫描仪采集穿戴者的头部规格，导入3D打印机中生成意念控制器的佩戴附件。

进一步地，上述方法的步骤B包括：根据策划案制作的素材和捕捉到的身体状态参数，通过游戏引擎中整合上述素材以生成反应穿戴者意念的虚拟场景，其中上述素材包括原画、场景、角色、动作、音乐或音效。

进一步地，上述方法的步骤C包括：将意念控制器的软件和VR虚拟游戏部署到游戏计算机，并且对接驱动程序组，该驱动程序组包括蓝牙无线耳机、HDMI画面传输接口、陀螺仪或重力加速度器的驱动程序。

进一步地，上述方法的步骤C包括：将期望动作指令与游戏中的动作指令进行映射。

进一步地，上述方法的步骤D包括：当在预设的时段内出现多个期望动作指令，并且该预设的时段的长度小于预设值，则仅保留上述多个期望动作指令中的最后一个期望动作指令。

进一步地，上述方法还包括以下步骤：提供动作捕捉设备识别穿戴者的身体姿态和动作。

本发明的技术方案第二方面为一种基于意念控制的虚拟现实游戏的装置，包括：第一模块，用于通过意念控制器捕捉穿戴者的头部电信号以转换为身体状态参数和期望动作指令；第二模块，用于将VR虚拟游戏软件接口和大脑意念控制软件接口对接，建立虚拟场景；第三模块，用于将软件硬件进行整合部署并完成联调，将身体状态参数和期望动作指令与游戏软件的控制指令对接；第四模块，用于启动游戏进程，根据传感器反馈的用户姿态以及身体状态参数和期望动作指令，生成或更新VR界面，保持期望动作指令与游戏控制指令的同步。

进一步地，上述装置的第一模块通过三维扫描仪采集穿戴者的头部规格，导入3D打印机中生成意念控制器的佩戴附件。

进一步地，上述装置的第二模块根据策划案制作的素材和捕捉到的身体状态参数，通过游戏引擎中整合上述素材以生成反应穿戴者意念的虚拟场景，其中上述素材包括原画、场景、角色、动作、音乐或音效。

进一步地，上述装置的第三模块将意念控制器的软件和VR虚拟游戏部署到游戏计算机，并且对接驱动程序组，该驱动程序组包括蓝牙无线耳机、HDMI画面传输接口、陀螺仪或重力加速度器的驱动程序。

进一步地，上述装置的第三模块将期望动作指令与游戏中的动作指令进行映射。

进一步地，上述装置的第四模块当在预设的时段内出现多个期望动作指令，并且该预设的时段的长度小于预设值，则仅保留上述多个期望动作指令中的最后一个期望动作指令。

进一步地，上述装置还包第五模块，用于提供动作捕捉设备识别穿戴者的身体姿态和动作。

本发明的技术方案第三方面为一种基于意念控制的VR虚拟现实游戏的系统，包括意念控制器、VR头盔、一个或多个传感器，上述系统还包括存储器、处理器及储存在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述程序时实现以下步骤：A、通过意念控制器捕捉穿戴者的头部电信号以转换为身体状态参数和期望动作指令；B、将VR虚拟游戏软件接口和大脑意念控制软件接口对接，建立虚拟场景；C、将软件硬件进行整合部署并完成联调，将身体状态参数和期望动作指令与游戏软件的控制指令对接；D、启动游戏进程，根据传感器反馈的用户姿态以及身体状态参数和期望动作指令，生成或更新VR界面，保持期望动作指令与游戏控制指令的同步。

进一步地，上述处理器执行上述程序实现步骤A时包括：通过三维扫描仪采集穿戴者的头部规格，导入3D打印机中生成意念控制器的佩戴附件。

进一步地，上述处理器执行上述程序实现步骤B时包括：根据策划案制作的素材和捕捉到的身体状态参数，通过游戏引擎中整合上述素材以生成反应穿戴者意念的虚拟场景，其中上述素材包括原画、场景、角色、动作、音乐或音效。

进一步地，上述处理器执行上述程序实现步骤C时包括：将意念控制器的软件和VR虚拟游戏部署到游戏计算机，并且对接驱动程序组，该驱动程序组包括蓝牙无线耳机、HDMI画面传输接口、陀螺仪或重力加速度器的驱动程序。

进一步地，上述处理器执行上述程序实现步骤C时包括：将期望动作指令与游戏中的动作指令进行映射。

本发明的技术方案第四方面为一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：A、通过意念控制器捕捉穿戴者的头部电信号以转换为身体状态参数和期望动作指令；B、将VR虚拟游戏软件接口和大脑意念控制软件接口对接，建立虚拟场景；C、将软件硬件进行整合部署并完成联调，将身体状态参数和期望动作指令与游戏软件的控制指令对接；D、启动游戏进程，根据传感器反馈的用户姿态以及身体状态参数和期望动作指令，生成或更新VR界面，保持期望动作指令与游戏控制指令的同步。

进一步地，上述计算机程序被处理器执行步骤A时包括：通过三维扫描仪采集穿戴者的头部规格，导入3D打印机中生成意念控制器的佩戴附件。

进一步地，上述计算机程序被处理器执行步骤B时包括：根据策划案制作的素材和捕捉到的身体状态参数，通过游戏引擎中整合上述素材以生成反应穿戴者意念的虚拟场景，其中上述素材包括原画、场景、角色、动作、音乐或音效。

进一步地，上述计算机程序被处理器执行步骤C时包括：将意念控制器的软件和VR虚拟游戏部署到游戏计算机，并且对接驱动程序组，该驱动程序组包括蓝牙无线耳机、HDMI画面传输接口、陀螺仪或重力加速度器的驱动程序。

进一步地，上述计算机程序被处理器执行步骤C时包括：将期望动作指令与游戏中的动作指令进行映射。

进一步地，上述计算机程序被处理器执行步骤D时包括：当在预设的时段内出现多个期望动作指令，并且该预设的时段的长度小于预设值，则仅保留上述多个期望动作指令中的最后一个期望动作指令。

进一步地，上述计算机程序被处理器执行时还包括以下步骤：提供动作捕捉设备识别穿戴者的身体姿态和动作。

本发明的有益效果为：克服了现有技术问题，提出改进的基于意念控制的虚拟现实游戏的方法和系统，其通过为用户提供意念控制虚拟现实游戏的方式，使得用户可以如同操作传统电子游戏一般灵活和精确地操作虚拟现实游戏中的人物，提高了虚拟现实游戏的用户体验。

附图说明

图1所示为根据本发明的方法的总体流程图。

图2所示为根据本发明的方法和系统在游戏软件中的部署流程图。

图3所示为根据本发明的第一应用场景的示意图。

图4所示为根据本发明的第二应用场景的示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本文所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

本申请的技术方案是基于在进行各项生理活动时，大脑都会放出不同电压的微量电流(例如，心脏跳动时会产生1～2毫伏的电压，眼睛开闭会产生5～6毫伏的电压，而思考问题时大脑会产生0.2～1毫伏的电压)。通过捕捉这些微量电流并在相应的筛选，用户可以通过意念的方式对虚拟现实游戏中的人物进行操控。

参考图1，根据本发明的一个或多个实施例，上述基于意念控制的虚拟现实游戏的方法可包括以下步骤：

A、通过意念控制器捕捉穿戴者的头部电信号以转换为身体状态参数和期望动作指令；

B、将VR虚拟游戏软件接口和大脑意念控制软件接口对接，建立虚拟场景；

C、将软件硬件进行整合部署并完成联调，将身体状态参数和期望动作指令与游戏软件的控制指令对接；

D、启动游戏进程，根据传感器反馈的用户姿态以及身体状态参数和期望动作指令，生成或更新VR界面，保持期望动作指令与游戏控制指令的同步。

其中身体状态参数可以是穿戴者的喜怒哀乐情绪参数、集中度参数等；期望动作指令可以是触发四肢运动的意念动作、五官的表情动作、摇头动作等。

其中，上述步骤A中，通过三维扫描仪采集穿戴者的头部规格，导入3D打印机中生成意念控制器的佩戴附件。在具体的操作过程中，制作通过大脑意念控制电脑的头盔系统的相关3D打印模型CAD图纸，在3D打印机中完成打印，并制作相关电子电路板，安装相关的大脑α波传感器，安装虚拟现实眼镜模块和蓝牙无线耳机、HDMI画面传输接口、陀螺仪和重力加速度器等相关装置。

其中，上述步骤B中，根据策划案制作的素材和捕捉到的身体状态参数，通过游戏引擎中整合上述素材以生成反应穿戴者意念的虚拟场景，其中上述素材包括原画、场景、角色、动作、音乐或音效。

其中，上述步骤C中，将期望动作指令与游戏中的动作指令进行映射，例如双腿的行走期望动作指令可以与游戏中的角色的行走指令映射。并且其中，上述步骤C中，将意念控制器的软件和VR虚拟游戏部署到游戏计算机，并且对接驱动程序组，该驱动程序组包括蓝牙无线耳机、HDMI画面传输接口、陀螺仪或重力加速度器的驱动程序。

如图2所示，在具体操作中，步骤C还可以包括软硬件调试，其过程如下：

S1、将大脑控制VR虚拟游戏安装到电脑；

S2、将大脑控制虚拟现实头盔接通电脑；

S3、安装相关驱动程序；

S4、进行软件硬件的调试。

调试结束后可以执行步骤D进行VR游戏。

其中，上述步骤D中，当在预设的时段内出现多个期望动作指令，并且该预设的时段的长度小于预设值，则仅保留上述多个期望动作指令中的最后一个期望动作指令。这样可以在穿戴者杂念过多时提高游戏指令的识别效果。

根据本发明的方法，还包括：提供动作捕捉设备30(如图4所示)识别穿戴者的身体姿态和动作。这里可以采用现有的骨架实时动捕技术(如业内的Kinect等)来实施。

图3所示为本发明的应用场景，其中根据本发明的系统包括意念控制器10和VR头盔20。意念控制器10包括多个脑电信号采集设备11。VR头盔20可以容纳移动设备21(比如手机)、VR传感器22和摄像头23。通过移动设备21运行游戏并且提供VR双目显示界面。VR传感器22包括陀螺仪、重力传感器等，也可以由移动设备21提供。摄像头23也可以由移动设备21提供。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种基于意念控制的虚拟现实游戏的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、通过意念控制器捕捉穿戴者的头部电信号以转换为身体状态参数和期望动作指令；

B、将VR虚拟游戏软件接口和大脑意念控制软件接口对接，建立虚拟场景；

C、将软件硬件进行整合部署并完成联调，将身体状态参数和期望动作指令与游戏软件的控制指令对接；

D、启动游戏进程，根据传感器反馈的用户姿态以及身体状态参数和期望动作指令，生成或更新VR界面，保持期望动作指令与游戏控制指令的同步。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括：

通过三维扫描仪采集穿戴者的头部规格，导入3D打印机中生成意念控制器的佩戴附件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

根据策划案制作的素材和捕捉到的身体状态参数，通过游戏引擎中整合所述素材以生成反应穿戴者意念的虚拟场景，其中所述素材包括原画、场景、角色、动作、音乐或音效。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括：

将期望动作指令与游戏中的动作指令进行映射。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括：

将意念控制器的软件和VR虚拟游戏部署到游戏计算机，并且对接驱动程序组，该驱动程序组包括蓝牙无线耳机、HDMI画面传输接口、陀螺仪或重力加速度器的驱动程序。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D包括：

当在预设的时段内出现多个期望动作指令，并且该预设的时段的长度小于预设值，则仅保留所述多个期望动作指令中的最后一个期望动作指令。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

提供动作捕捉设备识别穿戴者的身体姿态和动作。

8.一种基于意念控制的虚拟现实游戏的装置，其特征在于，包括：

第一模块，用于通过意念控制器捕捉穿戴者的头部电信号以转换为身体状态参数和期望动作指令；

第二模块，用于将VR虚拟游戏软件接口和大脑意念控制软件接口对接，建立虚拟场景；

第三模块，用于将软件硬件进行整合部署并完成联调，将身体状态参数和期望动作指令与游戏软件的控制指令对接；

第四模块，用于启动游戏进程，根据传感器反馈的用户姿态以及身体状态参数和期望动作指令，生成或更新VR界面，保持期望动作指令与游戏控制指令的同步。

9.一种基于意念控制的VR虚拟现实游戏的系统，其特征在于，包括意念控制器、VR头盔、一个或多个传感器，

所述系统还包括存储器、处理器及储存在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

A、通过意念控制器捕捉穿戴者的头部电信号以转换为身体状态参数和期望动作指令；

B、将VR虚拟游戏软件接口和大脑意念控制软件接口对接，建立虚拟场景；

C、将软件硬件进行整合部署并完成联调，将身体状态参数和期望动作指令与游戏软件的控制指令对接；

D、启动游戏进程，根据传感器反馈的用户姿态以及身体状态参数和期望动作指令，生成或更新VR界面，保持期望动作指令与游戏控制指令的同步。

10.一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

A、通过意念控制器捕捉穿戴者的头部电信号以转换为身体状态参数和期望动作指令；

B、将VR虚拟游戏软件接口和大脑意念控制软件接口对接，建立虚拟场景；

C、将软件硬件进行整合部署并完成联调，将身体状态参数和期望动作指令与游戏软件的控制指令对接；

D、启动游戏进程，根据传感器反馈的用户姿态以及身体状态参数和期望动作指令，生成或更新VR界面，保持期望动作指令与游戏控制指令的同步。