CN109029443B - 一种虚拟环境中的位置确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种虚拟环境中的位置确定方法，该方法包括：获取被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据；获取目标被追踪设备在真实环境中与其他被追踪设备之间的相对位置数据；获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据；其中，所述参考位置数据为所述相对位置数据分别与其他被追踪设备的初始位置数据之差；根据所述目标被追踪设备的初始位置数据及所述参考位置数据，获得所述目标被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据。应用该方法，可以减少被追踪设备在虚拟环境中的位置数据不准确的情况，使得用户的沉浸感和临场感得到提升。

Description

一种虚拟环境中的位置确定方法及装置

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，特别是涉及一种虚拟环境中的位置确定方法及装置。

背景技术

在虚拟现实技术创建的虚拟环境中，通常需要对用户或其他物品在虚拟环境中的位置进行追踪，以实现用户在虚拟环境中的沉浸感和临场感。

以对用户在虚拟环境中的位置进行追踪的方案为例，具体的位置追踪方案可以包括：在用户的周围设置定位装置，并且该用户携带被追踪设备，该定位装置及被追踪设备均存在于真实环境中；该定位装置发射定位信号，该被追踪设备接收该定位信号，并将接收到的定位信号传回计算机，计算机利用特殊的定位算法，将接收到的定位信号转换为该被追踪设备在虚拟环境中的位置数据。由于被追踪设备是被用户携带的，因此，可以将该被追踪设备在虚拟环境中的位置数据作为用户在虚拟环境中的位置数据。

例如，定位装置可以为光源发射装置，被追踪设备可以为光传感器；光源发射装置发射光信号，光传感器接收该光信号，并将接收到的光信号传回计算机，计算机利用特殊的定位算法，将接收到的光信号转换为光传感器在虚拟环境中的位置数据。由于光传感器被用户携带，因此可以将该光传感器在虚拟环境中的位置数据作为用户在虚拟环境中的位置数据。

然而，发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在如下问题：

现有的位置追踪方案，通常由于周围环境的干扰、遮挡，或者定位装置位置摆放不合理等原因，导致追踪得到的被追踪设备在虚拟环境中的位置数据不准确，从而使得用户在虚拟环境中的沉浸感和临场感较差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种虚拟环境中的位置确定方法及装置，以提高被追踪设备在虚拟环境中的位置数据的准确性，从而提升用户的沉浸感和临场感。

具体技术方案如下：

一种虚拟环境中的位置确定方法，所述方法包括：

获取被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据；

获取目标被追踪设备在真实环境中与其他被追踪设备之间的相对位置数据；

获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据；其中，所述参考位置数据为所述相对位置数据分别与其他被追踪设备的初始位置数据之差；

根据所述目标被追踪设备的初始位置数据及所述参考位置数据，获得所述目标被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据。

可选的，所述根据所述目标被追踪设备的初始位置数据及所述参考位置数据，获得所述目标被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据，包括：

计算所述目标被追踪设备的初始位置数据与参考位置数据之差，作为所述目标被追踪设备的第一检测值，判断所述第一检测值是否小于预设阈值；

若所述第一检测值均小于预设阈值，则将所述目标被追踪设备的初始位置数据作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

可选的，所述方法还包括：

若同时存在小于预设阈值和不小于预设阈值的第一检测值，则计算小于预设阈值的所有第一检测值对应的参考位置数据及所述目标被追踪设备的初始位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

可选的，所述方法还包括：

若所述第一检测值均不小于预设阈值，则计算各个参考位置数据之间的差值，作为所述目标被追踪设备的第二检测值，判断所述第二检测值是否小于预设阈值；

若存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算小于预设阈值的第二检测值对应的参考位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的校准位置数据；若不存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算所述目标被追踪设备的初始位置数据及所有参考位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

可选的，在所述获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据之前，所述方法还包括：

判断是否所有被追踪设备均获取到初始位置数据；

若所有被追踪设备均获取到初始位置数据，则执行所述获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据的步骤；

若存在没有获取到初始位置数据的被追踪设备，则针对没有获取到初始位置数据的被追踪设备，根据所获取的相对位置数据及初始位置数据，计算所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

可选的，所述根据所获取的相对位置数据及初始位置数据，计算所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据，包括：

根据所获取的初始位置数据及对应的相对位置数据，计算所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据，将计算得到的参考位置数据的平均值，作为所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

可选的，所述被追踪设备可以为：1个头戴显示设备和2个手柄。

本发明实施例还提供了一种虚拟环境中的位置确定装置，所述装置包括：

位置追踪模块，用于获取被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据；

相对位置获取模块，用于获取目标被追踪设备在真实环境中与其他被追踪设备之间的相对位置数据；

参考位置计算模块，用于获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据；其中，所述参考位置数据为所述相对位置数据分别与其他被追踪设备的初始位置数据之差；

所述位置确定模块，用于根据所述目标被追踪设备的初始位置数据及所述参考位置数据，获得所述目标被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据。

可选的，所述位置确定模块，具体用于：

计算所述目标被追踪设备的初始位置数据与参考位置数据之差，作为所述目标被追踪设备的第一检测值，判断所述第一检测值是否小于预设阈值；

若所述第一检测值均小于预设阈值，则将所述目标被追踪设备的初始位置数据作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

可选的，所述位置确定模块，还用于：

若同时存在小于预设阈值和不小于预设阈值的第一检测值，则计算小于预设阈值的第一检测值对应的参考位置数据及所述目标被追踪设备的初始位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

可选的，所述位置确定模块，还用于：

若所述第一检测值均不小于预设阈值，则计算各个参考位置数据之间的差值，作为所述目标被追踪设备的第二检测值，判断所述第二检测值是否小于预设阈值；

若存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算小于预设阈值的第二检测值对应的参考位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的校准位置数据；若不存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算所述目标被追踪设备的初始位置数据及所有参考位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

可选的，所述装置还包括：

数据确认模块，用于判断是否所有被追踪设备均获取到初始位置数据；若所有被追踪设备均获取到初始位置数据，则触发所述参考位置计算模块；若存在没有获取到初始位置数据的被追踪设备，则触发数据计算模块；

所述数据计算模块，用于针对没有获取到初始位置数据的被追踪设备，根据所获取的相对位置数据及初始位置数据，计算所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

可选的，所述数据计算模块，具体用于根据所获取的初始位置数据及对应的相对位置数据，计算所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据，将计算得到的参考位置数据的平均值，作为所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

可选的，所述被追踪设备可以为：1个头戴显示设备和2个手柄。

本发明实施例还提供了一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的虚拟环境中的位置确定方法。

在本发明实施的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的虚拟环境中的位置确定方法。

在本发明实施的又一方面，本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的虚拟环境中的位置确定方法。

本发明实施例提供的虚拟环境中的位置确定方法及装置，基于所获取的各被追踪设备在真实环境中的相对位置数据，对所获取的每个被追踪设备在虚拟空间中的初始位置数据进行校正，得到被追踪设备在虚拟空间中的校准位置数据，从而提高被追踪设备在虚拟环境中的位置数据的准确性，使得用户的沉浸感和临场感得到提升。

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。

图1为本发明实施例提供的一种虚拟环境中的位置确定方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的虚拟环境中的位置确定方法的另一种流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种虚拟环境中的位置确定装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。

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描述。

在虚拟现实技术中的位置追踪是指：将用户或其他物品在真实环境中的位置变化反映到计算机模拟的虚拟环境中，从而实现在虚拟环境中对用户或其他物品的位置追踪，使得用户在虚拟环境中具有沉浸感和临场感。例如，用户在真实环境中行走，反映到虚拟环境中，用户可以感觉到自己是在沙漠、冰川等计算机利用虚拟现实技术创造的虚拟环境中行走；或者，用户在真实环境中将桌子上的水杯从A处移动至B处，通过对水杯的位置追踪，反映到虚拟环境中，用户可以感觉到虚拟环境中的水杯同样从A处移动至B处。

通常，在虚拟环境中对用户或其他物品进行位置追踪是借助被追踪设备实现的。另外，还会在用户或其他物品周围设置定位装置，该定位装置发射定位信号，该被追踪设备可以接收定位装置发送的定位信号，并将接收到的定位信号传回计算机，计算机利用特殊的定位算法，将接收到的定位信号转换为对应的被追踪设备在虚拟环境中的位置数据，而被追踪设备在虚拟环境中的位置数据可以反映出用户在虚拟环境中的位置数据，例如，用户佩戴的头盔在虚拟环境中的位置数据可以看作用户的头部在虚拟环境中的位置数据，用户手持的手柄的位置数据可以看作用户的手部在虚拟环境中的位置数据，等等，从而实现在虚拟环境中对用户的位置追踪。其中，典型的被追踪设备有虚拟现实头盔、用于操控虚拟现实头盔的手柄、其他辅助硬件等。

但是，在现有技术中，在虚拟环境中进行位置追踪时，由于周围环境的干扰、遮挡，或者定位装置位置摆放不合理等原因，接收到的定位信号存在偏差或缺失，容易导致追踪得到的被追踪设备在虚拟环境中的位置数据不准确或产生缺失，用户在虚拟环境中的沉浸感和临场感较差。

因此，为了解决上述问题，本发明提供了一种虚拟环境中的位置确定方法。

下面从总体上对本发明实施例提供的虚拟环境中的位置确定方法进行说明。

一种实现方式中，上述虚拟环境中的位置确定方法包括：

获取被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据；

获取目标被追踪设备在真实环境中与其他被追踪设备之间的相对位置数据；

获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据；其中，所述参考位置数据为所述相对位置数据分别与其他被追踪设备的初始位置数据之差；

根据所述目标被追踪设备的初始位置数据及所述参考位置数据，获得所述目标被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据。

由以上可见，本发明实施例提供的虚拟环境中的位置确定方法及装置，基于所获取的被追踪设备之间在真实环境中的相对位置数据，对所获取的每个被追踪设备在虚拟空间中的初始位置数据进行校正，得到被追踪设备在虚拟空间中的校准位置数据，从而提高被追踪设备在虚拟环境中的位置数据的准确性，使得用户的沉浸感和临场感得到提升。

下面通过具体实施例，对本发明实施例提供的虚拟环境中的位置确定方法进行详细说明。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种虚拟环境中的位置确定方法的流程示意图，包括如下步骤：

步骤S101：获取被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据。

如上所述，可以将被追踪设备接收到的定位信号转换为该被追踪设备在虚拟环境中的位置数据，将该位置数据作为初始位置数据。

通常，被追踪设备可以由用户携带，这样，通过对被追踪设备的定位，可以实现对用户的定位。举例来说，用户携带的被追踪设备有多种不同的类型，例如，可以为头盔、手柄等。在一种实现方式中，上述用户携带的被追踪设备包括一个头盔和两个手柄。或者，还可以携带更多的被追踪设备，例如在每一个关节处都佩戴一个被追踪设备，这样，会使得用户的临场感和沉浸感更强。

或者，被追踪设备也可以被放置在真实环境中的任一位置，例如，将被追踪设备放置在车辆中，这样，可以实现对车辆在虚拟环境中的位置追踪，等等，本发明实施例对此不做限定。

步骤S102：获取目标被追踪设备在真实环境中与其他被追踪设备之间的相对位置数据。

在本发明实施例中，被追踪设备有多个，例如，可以为用户携带的一个头盔和两个手柄，或者，也可以为分别在车辆的车头、车尾设置的两个位置追踪传感器，等等。

在一种实现方式中，被追踪设备之间在真实环境中的相对位置数据可以在真实环境中直接测量得到。或者，也可以在被追踪设备中设置传感器，通过各被追踪设备的传感器互相感知，得到被追踪设备在真实环境中的相对位置数据。或者，也可以在被追踪设备中设置其他位置获取部件；

又或者，也可以是先获取初始状态下每个被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据，再对得到的初始位置数据进行计算，得到被追踪设备之间在虚拟环境中的相对位置数据，由于初始状态下，用户在虚拟环境中的位置变化较小，因此可以将初始状态下被追踪设备之间在虚拟环境中的相对位置数据作为被追踪设备在真实环境中的相对位置数据。

在本发明实施例中，被追踪设备的初始位置数据、被追踪设备之间的相对位置数据都以物体在环境中的三维坐标进行表示，例如，被追踪设备A在虚拟环境中的初始位置数据可以表示为(x_A,y_A,z_A)。

步骤S103：获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据；其中，参考位置数据为相对位置数据分别与其他被追踪设备的初始位置数据之差。

通常，被追踪设备之间的距离比较小，而且相对比较固定，例如，头盔与手柄之间的距离约等于用户的头部到双手之间的距离，手柄与手柄之间的距离约等于用户的双手之间的距离，等等。因此，被追踪设备之间在真实环境中的相对位置数据精度较高，利用相对位置数据确定被追踪设备在虚拟环境中的位置数据更准确。

举例而言，假设存在三个被追踪设备A、B、C，其中，A的初始位置数据为m1，B的初始位置数据为m2，C的初始位置数据为m3，A、B之间的相对位置数据为n1，B、C之间的相对位置数据为n2，A、C之间的相对位置数据为n3。

如上所述，被追踪设备的初始位置数据、被追踪设备之间的相对位置数据都以物体在环境中的三维坐标进行表示。这里可以将m1-m3、n1-n3都以三维坐标进行表示，m1＝(x_A,y_A,z_A)，m2＝(x_B,y_B,z_B)，m3＝(x_C,y_C,z_C)，n1＝m2-m1＝(x₁,y₁,z₁)，n2＝m3-m2＝(x₂,y₂,z₂)，n3＝m3-m1＝(x₃,y₃,z₃)。

对于被追踪设备A而言，它的参考位置数据包括：A、B之间的相对位置数据与B的初始位置数据之差；A、C之间的相对位置数据与C的初始位置数据之差。因此，被追踪设备A的参考位置数据有两个，分别为m2-n1和m3-n3。

步骤S104：根据目标被追踪设备的初始位置数据及参考位置数据，获得目标被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据。

在一种实现方式中，得到每个被追踪设备的相对位置数据和初始位置数据之后，可以先判断是否所有被追踪设备均获取到初始位置数据。

如果存在没有获取到初始位置数据的被追踪设备，则针对每个没有获取到初始位置数据的被追踪设备，根据所获取的相对位置数据及初始位置数据，计算该被追踪设备的校准位置数据。比如，可以根据每个所获取的初始位置数据及对应的相对位置数据，计算该被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据，将计算得到的参考位置数据的平均值，作为该被追踪设备的校准位置数据；或者，如果获取到初始位置数据的被追踪设备的数量大于或等于3个，可以先确定获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据，再根据被追踪设备之间的相对位置数据确定没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据，等等。

如果所有被追踪设备均获取到初始位置数据，再以每个被追踪设备的相对位置数据和初始位置数据为依据，进一步计算出被追踪设备的参考位置数据，从而确定该被追踪设备在虚拟环境中的较为准确的位置数据。

其中，在一种实现方式中，根据初始位置数据及所参考位置数据，确定该被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据，具体可以包括：

计算每个被追踪设备的初始位置数据与参考位置数据之差，作为该被追踪设备的多个第一检测值，然后，判断该被追踪设备的第一检测值是否小于预设阈值，根据判断结果，确定该被追踪设备的校准位置数据。其中，预设阈值通常为一个非常小的值。

举例而言，延续上述例子，对于被追踪设备A而言，其第一检测值为：m2-n1-m1和m3-n3-m1，由之前的描述可知，相对位置数据表示的是被追踪设备之间的距离，也就是说，m2-m1＝n1，m3-m1＝n3，而且，通常认为被追踪设备之间的相对位置数据是准确的，因此，通过对公式的推导可知，如果被追踪设备的初始位置数据没有误差，则该被追踪设备的第一检测值应该为零。基于上述理由，将对被追踪设备的第一检测值的判断分为以下三种情况。

在第一种情况下，如果判断结果为：该被追踪设备的第一检测值均小于预设阈值，也就是说，该被追踪设备与其他任一被追踪设备之间的第一检测值都非常接近于零，可以认为该被追踪设备的初始位置数据的误差非常小，那么，可以将该被追踪设备的初始位置数据作为该被追踪设备的校准位置数据。

在第二种情况下，如果判断结果为：该被追踪设备的第一检测值中同时存在小于预设阈值和不小于预设阈值的，也就是说，该被追踪设备与一部分其他被追踪设备之间的第一检测值非常接近于零，而与另一部分其他被追踪设备之间的第一检测值较大，可以认为，该被追踪设备的初始位置数据的误差非常小，但在其他被追踪设备中，存在初始位置数据的误差较大的，那么，可以计算小于预设阈值的第一检测值对应的参考位置数据及该被追踪设备的初始位置数据的平均值，作为该被追踪设备的校准位置数据。

在第三种情况下，如果判断结果为：该被追踪设备的第一检测值均不小于预设阈值，也就是说，该被追踪设备与其他任一被追踪设备之间的第一检测值都较大，可以认为该被追踪设备的初始位置数据的误差较大，那么，可以进一步计算各个参考位置数据之间的差值，作为该被追踪设备的第二检测值；

由前述可知，如果某一被追踪设备的初始位置数据没有误差，则该被追踪设备的各个参考位置数据都应等于其初始位置数据，也就是说，如果某一被追踪设备的初始位置数据没有误差，则该被追踪设备的各个参考位置数据之间也应该是相等的，延续上述例子，m2-n1＝m1，m3-n3＝m1，因此，m2-n1＝m3-n3，被追踪设备A的第二检测值为：m2-n2-m3+n3；

进一步的，判断第二检测值是否小于预设阈值，若存在小于预设阈值的第二检测值，则表示求得该第二检测值的参考位置数据对应的被追踪设备的待检测位置数据的误差较小，可以计算小于预设阈值的第二检测值对应的参考位置数据的平均值，作为该被追踪设备的校准位置数据。例如，延续上述例子，若m2-n2-m3+n3小于预设阈值，则认为被追踪设备B和被追踪设备C的待检测位置数据m2和m3是准确的，可以将(m2-n1+m3-n3)/2作为被追踪设备A的校准位置数据；

若不存在小于预设阈值的第二检测值，则表示求得所有第二检测值的参考位置数据对应的被追踪设备的待检测位置数据的误差都比较大，或者说，所有的被追踪设备中最多只有一个被追踪设备的待检测位置数据是准确的，而且即使有一个被追踪设备的待检测位置数据是准确的，也无法判断出哪一个被追踪设备是准确的，这种情况下，可以计算该被追踪设备的初始位置数据及所有参考位置数据的平均值，作为该被追踪设备的校准位置数据，这样，虽然用户在虚拟环境中的位置数据可能还是会存在一定的误差，但是可以使得被追踪设备之间的相对位置数据是准确的，在一定程度上提高用户的沉浸感。例如，延续上述例子，若m2-n2-m3+n3大于预设阈值，则认为被追踪设备B和被追踪设备C的待检测位置数据m2和m3中最多只有一个是准确的，而且即使有一个是准确的，也无法判断出究竟是哪一个，此时，可以将(m1+m2-n1+m3-n3)/3作为被追踪设备A的校准位置数据。

由以上可见，本发明实施例提供的虚拟环境中的位置确定方法及装置，基于所获取的被追踪设备之间在真实环境中的相对位置数据，对所获取的每个被追踪设备在虚拟空间中的初始位置数据进行校正，得到被追踪设备在虚拟空间中的校准位置数据，从而提高被追踪设备在虚拟环境中的位置数据的准确性，使得用户的沉浸感和临场感得到提升。

如图2所示，为本发明实施例提供的虚拟环境中的位置确定方法的另一种流程示意图，包括如下步骤：

步骤S201：获取被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据。

在本发明实施例中，将所获取的没有经过校正的、直接通过对定位信号的解算得到的位置数据作为被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据，初始位置数据经过校正之后，才能得到较为准确的被追踪设备在虚拟环境中的位置数据。

步骤S202：获取目标被追踪设备在真实环境中与其他被追踪设备之间的相对位置数据。

在本发明实施例中，被追踪设备有多个，例如，可以为用户携带的一个头盔和两个手柄，或者，也可以为分别在车辆的车头、车尾设置的两个位置追踪传感器，等等。通常，被追踪设备之间的距离的范围比较小，而且相对比较固定，例如，头盔与手柄之间的距离约等于用户的头部到双手之间的距离，手柄与手柄之间的距离约等于用户的双手之间的距离，等等。因此，被追踪设备之间在真实环境中的相对位置数据不易受到其他因素的干扰，精度较高，可以对被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据进行校正。

在一种实现方式中，被追踪设备之间在真实环境中的相对位置数据可以在真实环境中直接测量得到。

在本发明实施例中，被追踪设备的初始位置数据、被追踪设备之间的相对位置数据都以物体在环境中的三维坐标进行表示，例如，被追踪设备A在虚拟环境中的初始位置数据可以表示为(x_A,y_A,z_A)。

步骤S203：判断是否所有被追踪设备均获取到初始位置数据，若存在没有获取到初始位置数据的被追踪设备，则针对没有获取到初始位置数据的被追踪设备，根据所获取的相对位置数据及初始位置数据，计算没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

具体的，可以根据每个所获取的初始位置数据及对应的相对位置数据，计算该被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据，将计算得到的参考位置数据的平均值，作为该被追踪设备的校准位置数据。

具体的，针对每个被追踪设备而言，该被追踪设备的参考位置数据为除该被追踪设备之外的被追踪设备的初始位置数据、与除该被追踪设备之外的被追踪设备与该被追踪设备之间的相对位置数据之差。

举例而言，假设存在三个被追踪设备A、B、C，其中，A的初始位置数据为m1，B的初始位置数据为m2，C的初始位置数据为m3，A、B之间的相对位置数据为n1，B、C之间的相对位置数据为n2，A、C之间的相对位置数据为n3，那么，在一种实现方式中，针对被追踪设备A而言，其参考位置数据有两个，分别为m2-n1和m3-n3。

或者，如果获取到初始位置数据的被追踪设备的数量大于或等于3个，可以先确定获取到初始位置数据的被追踪设备的位置数据，再根据被追踪设备之间的相对位置数据确定没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

又或者，还可以通过其他的方式计算未获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据，本发明实施例对此不做限定。

步骤S204：若所有被追踪设备均获取到初始位置数据，则获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据；其中，参考位置数据为相对位置数据分别与其他被追踪设备的初始位置数据之差。

步骤S205：计算目标被追踪设备的初始位置数据与参考位置数据之差，作为目标被追踪设备的第一检测值，判断第一检测值是否小于预设阈值。

根据判断结果，可以确定该被追踪设备的校准位置数据。其中，预设阈值通常为一个非常小的值。

举例而言，延续上述例子，对于被追踪设备A而言，其第一检测值为：m2-n1-m1和m3-n3-m1，由之前的描述可知，相对位置数据表示的是被追踪设备之间的距离，也就是说，m2-m1＝n1，m3-m1＝n3，而且，通常认为被追踪设备之间的相对位置数据是准确的，因此，通过对公式的推导可知，如果被追踪设备的初始位置数据没有误差，则该被追踪设备的第一检测值应该为零。基于上述理由，对被追踪设备的第一检测值的判断结果可以分为步骤S206至步骤S208的三种情况。

步骤S206：若第一检测值均小于预设阈值，则将目标被追踪设备的初始位置数据作为目标被追踪设备的校准位置数据。

也就是说，如果判断结果为：该被追踪设备的第一检测值均小于预设阈值，即该被追踪设备与其他任一被追踪设备之间的第一检测值都非常接近于零，可以认为该被追踪设备的初始位置数据的误差非常小，那么，可以将该被追踪设备的初始位置数据作为该被追踪设备的校准位置数据。

步骤S207：若同时存在小于预设阈值和不小于预设阈值的第一检测值，则计算小于预设阈值的第一检测值对应的参考位置数据及目标被追踪设备的初始位置数据的平均值，作为目标被追踪设备的校准位置数据。

也就是说，如果判断结果为：该被追踪设备的第一检测值中同时存在小于预设阈值和不小于预设阈值的，即该被追踪设备与一部分其他被追踪设备之间的第一检测值非常接近于零，而与另一部分其他被追踪设备之间的第一检测值较大，可以认为，该被追踪设备的初始位置数据的误差非常小，但在其他被追踪设备中，存在初始位置数据的误差较大的，那么，可以计算小于预设阈值的第一检测值对应的参考位置数据及该被追踪设备的初始位置数据的平均值，作为该被追踪设备的校准位置数据。

步骤S208：若第一检测值均不小于预设阈值，则计算各个参考位置数据之间的差值，作为目标被追踪设备的第二检测值，判断第二检测值是否小于预设阈值。

也就是说，如果判断结果为：该被追踪设备的第一检测值均不小于预设阈值，即该被追踪设备与其他任一被追踪设备之间的第一检测值都较大，可以认为该被追踪设备的初始位置数据的误差较大，那么，可以进一步计算各个参考位置数据之间的差值，作为该被追踪设备的第二检测值。

由前述可知，如果某一被追踪设备的初始位置数据没有误差，则该被追踪设备的各个参考位置数据都应等于其初始位置数据，也就是说，如果某一被追踪设备的初始位置数据没有误差，则该被追踪设备的各个参考位置数据之间也应该是相等的，延续上述例子，m2-n1＝m1，m3-n3＝m1，因此，m2-n1＝m3-n3，被追踪设备A的第二检测值为：m2-n1-m3+n3。

步骤S209：若存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算小于预设阈值的第二检测值对应的参考位置数据的平均值，作为目标被追踪设备的校准位置数据。

在本发明实施例中，若存在小于预设阈值的第二检测值，则表示求得该第二检测值的参考位置数据对应的被追踪设备的待检测位置数据的误差较小，可以计算小于预设阈值的第二检测值对应的参考位置数据的平均值，作为该被追踪设备的校准位置数据。

步骤S210：若不存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算目标被追踪设备的初始位置数据及所有参考位置数据的平均值，作为目标被追踪设备的校准位置数据。

在本发明实施例中，若不存在小于预设阈值的第二检测值，则表示所有的被追踪设备中最多只有一个被追踪设备的待检测位置数据是准确的，而且无法判断出哪一个被追踪设备是准确的，这种情况下，可以计算该被追踪设备的初始位置数据及所有参考位置数据的平均值，作为该被追踪设备的校准位置数据，这样，虽然用户在虚拟环境中的位置数据可能还是会存在一定的误差，但是可以使得被追踪设备之间的相对位置数据是准确的，在一定程度上提高用户的沉浸感。

由以上可见，本发明实施例提供的虚拟环境中的位置确定方法及装置，基于所获取的被追踪设备之间在真实环境中的相对位置数据，对所获取的每个被追踪设备在虚拟空间中的初始位置数据进行校正，得到被追踪设备在虚拟空间中的校准位置数据，从而提高被追踪设备在虚拟环境中的位置数据的准确性，使得用户的沉浸感和临场感得到提升。

下面通过一个具体的例子，对本发明实施例提供的虚拟环境中的位置确定方法进行描述。在具体实施例中，假设存在三个被追踪设备A、B、C。

第一步，获取A的初始位置数据m1、B的初始位置数据m2、C的初始位置数据为m3、以及A和B之间的相对位置数据n1、B和C之间的相对位置数据n2、A和C之间的相对位置数据为n3，其中，m1＝(x_A,y_A,z_A)，m2＝(x_B,y_B,z_B)，m3＝(x_C,y_C,z_C)，n1＝m1-m2＝(x₁,y₁,z₁)，n2＝m2-m3＝(x₂,y₂,z₂)，n3＝m1-m3＝(x₃,y₃,z₃)。

第二步，判断是否被追踪设备均获取到初始位置数据，在此分为三种情况：

情况1：在被追踪设备A、B、C中，只有一个被追踪设备获取到了初始位置数据，假设为被追踪设备A；则被追踪设备B的位置数据为m1-n1，被追踪设备C的位置数据为m1-n3。

情况2：在被追踪设备A、B、C中，只有一个被追踪设备没有获取到初始位置数据，假设为被追踪设备C；则被追踪设备C的位置数据为(m1-n3+m2-n2)/2。

情况3：被追踪设备A、B、C均获取到初始位置数据：

则针对每个被追踪设备，根据所获取的相对位置数据、以及除该被追踪设备之外的被追踪设备的初始位置数据，计算该被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据。

以下以被追踪设备A为例，被追踪设备A的参考位置数据为m2+n1和m3+n3。

第三步，计算被追踪设备A的初始位置数据与参考位置数据之差，作为该被追踪设备的第一检测值，判断第一检测值是否小于预设阈值。

对于被追踪设备A而言，其第一检测值为：m2+n1-m1和m3+n3-m1，如果被追踪设备A的初始位置数据没有误差，则该被追踪设备的第一检测值应该为零。

基于上述理由，对被追踪设备A的第一检测值的判断结果也可以分为三种情况：

情况1：若第一检测值均小于预设阈值，则将该被追踪设备的初始位置数据作为该被追踪设备的校准位置数据，也就是说，被追踪设备A的校准位置数据为m1。

情况2：若同时存在小于预设阈值和不小于预设阈值的第一检测值，则计算小于预设阈值的第一检测值对应的参考位置数据及该被追踪设备的初始位置数据的平均值，作为该被追踪设备的校准位置数据，这里假设小于预设阈值的第一检测值对应的参考位置数据为m2+n1，也就是说，被追踪设备A的校准位置数据为(m1+m2+n1)/2。

情况3：若第一检测值均不小于预设阈值，则计算各个参考位置数据之间的差值，作为该被追踪设备的第二检测值，判断第二检测值是否小于预设阈值，被追踪设备A的第二检测值为m2+n1-m3-n3；

若存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算小于预设阈值的第二检测值对应的参考位置数据的平均值，作为该被追踪设备的校准位置数据，即被追踪设备A的校准位置数据为(m2+n1-m3-n3/2；)

若不存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算该被追踪设备的初始位置数据及所有参考位置数据的平均值，作为该被追踪设备的校准位置数据，即被追踪设备A的校准位置数据为(m1+m2+n1+m3+n3)/3。

如图3所示，本发明实施例还提供了一种虚拟环境中的位置确定装置的结构示意图，所述装置包括：

位置追踪模块310，用于获取被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据。

相对位置获取模块320，用于获取目标被追踪设备在真实环境中与其他被追踪设备之间的相对位置数据。

参考位置计算模块330，用于获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据；其中，所述参考位置数据为所述相对位置数据分别与其他被追踪设备的初始位置数据之差；并触发位置确定模块340。

位置确定模块340，用于根据所述目标被追踪设备的初始位置数据及所述参考位置数据，获得所述目标被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据。

在一种实现方式中，位置确定模块340具体用于计算目标被追踪设备的初始位置数据与参考位置数据之差，作为目标被追踪设备的第一检测值，判断所述第一检测值是否小于预设阈值；

若所述第一检测值均小于预设阈值，则将目标被追踪设备的初始位置数据作为目标被追踪设备的校准位置数据；

若同时存在小于预设阈值和不小于预设阈值的第一检测值，则计算小于预设阈值的第一检测值对应的参考位置数据及目标被追踪设备的初始位置数据的平均值，作为目标被追踪设备的校准位置数据；

若所述第一检测值均不小于预设阈值，则计算各个参考位置数据之间的差值，作为目标被追踪设备的第二检测值，判断所述第二检测值是否小于预设阈值；

若存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算小于预设阈值的第二检测值对应的参考位置数据的平均值，作为目标被追踪设备的位置数据；若不存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算目标被追踪设备的初始位置数据及所有参考位置数据的平均值，作为目标被追踪设备的校准位置数据。

在一种实现方式中，本发明提供的虚拟环境中的位置确定装置还包括：

数据确认模块350，用于判断是否所有被追踪设备均获取到初始位置数据；若所有被追踪设备均获取到初始位置数据，则触发所述参考位置计算模块；若存在没有获取到初始位置数据的被追踪设备，则触发数据计算模块360。

数据计算模块360，用于针对没有获取到初始位置数据的被追踪设备，根据所获取的相对位置数据及初始位置数据，计算没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

在一种实现方式中，数据计算模块360具体用于根据所获取的初始位置数据及对应的相对位置数据，计算没有获取到初始位置数据的被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据，将计算得到的参考位置数据的平均值，作为没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

在一种实现方式中，被追踪设备可以为：1个头戴显示设备和2个手柄。

由以上可见，本发明实施例提供的虚拟环境中的位置确定方法及装置，基于所获取的被追踪设备之间在真实环境中的相对位置数据，对所获取的每个被追踪设备在虚拟空间中的初始位置数据进行校正，得到被追踪设备在虚拟空间中的位置数据，从而提高被追踪设备在虚拟环境中的位置数据的准确性，使得用户的沉浸感和临场感得到提升。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，包括处理器401、通信接口402、存储器403和通信总线404，其中，处理器401，通信接口402，存储器403通过通信总线404完成相互间的通信，

存储器403，用于存放计算机程序；

处理器401，用于执行存储器403上所存放的程序时，实现如下步骤：

获取被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据；

获取目标被追踪设备在真实环境中与其他被追踪设备之间的相对位置数据；

获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据；其中，所述参考位置数据为所述相对位置数据分别与其他被追踪设备的初始位置数据之差；

根据所述目标被追踪设备的初始位置数据及所述参考位置数据，获得所述目标被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

由以上可见，本发明实施例提供的虚拟环境中的位置确定方法及装置，基于所获取的被追踪设备之间在真实环境中的相对位置数据，对所获取的每个被追踪设备在虚拟空间中的初始位置数据进行校正，得到被追踪设备在虚拟空间中的位置数据，从而提高被追踪设备在虚拟环境中的位置数据的准确性，使得用户的沉浸感和临场感得到提升。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的虚拟环境中的位置确定方法。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的虚拟环境中的位置确定方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

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。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种虚拟环境中的位置确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据；

获取目标被追踪设备在真实环境中与其他被追踪设备之间的相对位置数据；

获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据；其中，所述参考位置数据为所述相对位置数据分别与其他被追踪设备的初始位置数据之差；

根据所述目标被追踪设备的初始位置数据及所述参考位置数据，获得所述目标被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据；

在所述获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据之前，所述方法还包括：

判断是否所有被追踪设备均获取到初始位置数据；

若所有被追踪设备均获取到初始位置数据，则执行所述获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标被追踪设备的初始位置数据及所述参考位置数据，获得所述目标被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据，包括：

计算所述目标被追踪设备的初始位置数据与参考位置数据之差，作为所述目标被追踪设备的第一检测值，判断所述第一检测值是否小于预设阈值；

若所述第一检测值均小于预设阈值，则将所述目标被追踪设备的初始位置数据作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若同时存在小于预设阈值和不小于预设阈值的第一检测值，则计算小于预设阈值的所有第一检测值对应的参考位置数据及所述目标被追踪设备的初始位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述第一检测值均不小于预设阈值，则计算各个参考位置数据之间的差值，作为所述目标被追踪设备的第二检测值，判断所述第二检测值是否小于预设阈值；

若存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算小于预设阈值的第二检测值对应的参考位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的位置数据；若不存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算所述目标被追踪设备的初始位置数据及所有参考位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若存在没有获取到初始位置数据的被追踪设备，则针对没有获取到初始位置数据的被追踪设备，根据所获取的相对位置数据及初始位置数据，计算所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所获取的相对位置数据及初始位置数据，计算所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据，包括：

根据所获取的初始位置数据及对应的相对位置数据，计算所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据，将计算得到的参考位置数据的平均值，作为所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述被追踪设备为：1个头戴显示设备和2个手柄。

8.一种虚拟环境中的位置确定装置，其特征在于，所述装置包括：

位置追踪模块，用于获取被追踪设备在虚拟环境中的初始位置数据；

相对位置获取模块，用于获取目标被追踪设备在真实环境中与其他被追踪设备之间的相对位置数据；

参考位置计算模块，用于获取目标被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据；其中，所述参考位置数据为所述相对位置数据分别与其他被追踪设备的初始位置数据之差；

位置确定模块，用于根据所述目标被追踪设备的初始位置数据及所述参考位置数据，获得所述目标被追踪设备在虚拟环境中的校准位置数据；

数据确认模块，用于判断是否所有被追踪设备均获取到初始位置数据；若所有被追踪设备均获取到初始位置数据，则触发所述参考位置计算模块。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述位置确定模块，具体用于：

计算所述目标被追踪设备的初始位置数据与参考位置数据之差，作为所述目标被追踪设备的第一检测值，判断所述第一检测值是否小于预设阈值；

若所述第一检测值均小于预设阈值，则将所述目标被追踪设备的初始位置数据作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述位置确定模块，还用于：

若同时存在小于预设阈值和不小于预设阈值的第一检测值，则计算小于预设阈值的第一检测值对应的参考位置数据及所述目标被追踪设备的初始位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述位置确定模块，还用于：

若所述第一检测值均不小于预设阈值，则计算各个参考位置数据之间的差值，作为所述目标被追踪设备的第二检测值，判断所述第二检测值是否小于预设阈值；

若存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算小于预设阈值的第二检测值对应的参考位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的位置数据；若不存在小于预设阈值的所述第二检测值，则计算所述目标被追踪设备的初始位置数据及所有参考位置数据的平均值，作为所述目标被追踪设备的校准位置数据。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

数据计算模块，用于若存在没有获取到初始位置数据的被追踪设备，针对没有获取到初始位置数据的被追踪设备，根据所获取的相对位置数据及初始位置数据，计算所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

所述数据计算模块，具体用于根据所获取的初始位置数据及对应的相对位置数据，计算所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备在虚拟环境中的参考位置数据，将计算得到的参考位置数据的平均值，作为所述没有获取到初始位置数据的被追踪设备的校准位置数据。

14.根据权利要求8-13任一项所述的装置，其特征在于，所述被追踪设备为：1个头戴显示设备和2个手柄。

15.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。

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