CN109669602A - 虚拟现实的数据交互方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种虚拟现实的数据交互方法、装置及系统，涉及虚拟现实技术领域，主要目的在于通过将虚拟现实交互装置显示于虚拟展示界面中的方式，使得观看画面与虚拟现实交互装置的操作均进行虚拟显示，以增加临场感。主要方案包括：接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息；接收虚拟现实交互装置发送的虚拟现实交互装置自身的姿态信息；根据位置信息以及姿态信息将虚拟现实交互装置显示在虚拟展示界面中；实时监测至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的实时位置信息以及虚拟现实交互装置发出的实时姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息；根据实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对虚拟现实的操作。

Description

虚拟现实的数据交互方法、装置及系统

技术领域

本发明实施例涉及虚拟现实技术领域，特别是涉及一种虚拟现实的数据交互方法、装置及系统。

背景技术

随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对虚拟现实(VirtualReality，VR)技术的研究日益重视，VR技术也取得了巨大进展，并逐步成为一个新的科学技术领域。VR技术作为一种体验虚拟世界的仿真系统，采用交互式的三维动态视景以及实体行为的系统仿真，使操控者沉浸到仿真环境中。

目前，可利用VR技术衍生各类人机交互产品，操控者可操控者使用无线控制器或手持有线控制器进行交互操作，该种操作方式下操控者观看到的是虚拟画面，但是仍然操作现实中的无线控制器或手持有线控制器，降低了VR体验的临场感。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种虚拟现实的数据交互方法、装置及系统，主要目的在于通过将虚拟现实交互装置显示于虚拟展示界面中的方式，使得观看画面与虚拟现实交互装置的操作均进行虚拟显示，以增加临场感。

为了解决上述问题，本发明实施例主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种虚拟现实的数据交互方法，该方法包括：

接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息；

接收所述虚拟现实交互装置发送的所述虚拟现实交互装置自身的姿态信息；

根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中；

实时监测所述至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的实时位置信息以及所述虚拟现实交互装置发出的实时姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息；

根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作。

可选的，根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中包括：

根据所述虚拟现实交互装置的空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系，将所述位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；

将所述姿态信息转换为虚拟展示界面下的虚拟姿态信息；

根据所述虚拟位置信息和虚拟姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中。

可选的，根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作包括：

根据所述实时位置信息和实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息；

根据所述虚拟现实交互装置的空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系，将所述位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；

根据所述虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置是否对虚拟现实中的物体进行选中激活；

若确定选中激活的物体，则对所述选中激活的物体根据所述操作信息进行对应操作；

若确定没有选中激活的物体，则对所述虚拟现实中的整体根据所述操作信息进行对应操作。

可选的，根据所述实时位置信息和实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息包括：

获取基于所述至少两组摄像头纠正后的实时姿态信息；

根据虚拟现实交互装置的基于历史姿态信息及所述实时姿态信息预测实时位置信息；

根据预测的实时位置信息和校正后的实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息。

可选的，根据所述虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置是否对虚拟现实中的物体进行选中激活包括：

将所述虚拟位置信息与所述虚拟展示界面中的目标物体的有效区域进行比对；

若确定所述虚拟位置信息落入所述目标物体的有效区域内，则确定目标物体被选中激活；

若确定所述虚拟位置信息没有落入所述目标物体的有效区域内，则确定没有目标物体被选中激活。

可选的，所述虚拟现实交互装置为交互笔，所述交互笔的头部和尾部各安装一个发光元件，用于实现交互笔的空间定位，所述交互笔上设置有同时具有滑条和按键功能的操作部件，用于通过所述操作部件向虚拟现系统发送操作控制指令，并且所述交互笔通过陀螺仪确定所述交互笔的姿态。

可选的，所述接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息，具体为：接收至少两组摄像头分别获取交互笔的头部的位置信息，以及尾部的位置信息；

所述根据所述虚拟位置信息和虚拟姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中，具体为：将头部的位置信息及尾部的位置信息转换为在所述虚拟展示界面下对应的虚拟位置信息；并根据转换后的交互笔的头部的位置信息、尾部的虚拟位置信息以及虚拟姿态信息，在所述虚拟显示界面中显示所述交互笔。

可选的，所述至少两组摄像头中的任意两组摄像头之间的聚焦面存在预设范围的重合区域，该方法还包括：

根据所述重合区域设置所述交互笔操作的有效区域范围。

第二方面，本发明实施例提供了一种虚拟现实的数据交互装置，其特征在于，包括：

第一接收单元，用于接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息；

第二接收单元，用于接收所述虚拟现实交互装置发送的所述虚拟现实交互装置自身的姿态信息；

展示单元，用于根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中；

所述第一接收单元还用于，实时监测所述至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的实时位置信息；

所述第二接收单元还用于，实时监测获取所述虚拟现实交互装置发出的实时姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息；

操作执行单元，用于根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作。

可选的，所述展示单元包括：

第一转换模块，用于根据所述虚拟现实交互装置的空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系，将所述位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；

第二转换模块，用于将所述姿态信息转换为虚拟展示界面下的虚拟姿态信息；

展示模块，用于根据所述第一转换模块转换的所述虚拟位置信息和的第二转换模块转换的虚拟姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中。

可选的，所述操作执行单元包括：

确定模块，用于根据所述实时位置信息和实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息；

转换模块，用于根据所述虚拟现实交互装置的空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系，将所述位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；

判断模块，用于根据所述转换模块转换后的所述虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置是否对虚拟现实中的物体进行选中激活；

第一操作模块，用于当所述判断模块确定选中激活的物体时，对所述选中激活的物体根据所述操作信息进行对应操作；

第二操作模块，用于当所述判断模块确定没有选中激活的物体时，对所述虚拟现实中的整体根据所述操作信息进行对应操作。

可选的，所述确定模块包括：

获取子模块，用于获取基于所述至少两组摄像头纠正后的实时姿态信息；

预测子模块，用于根据虚拟现实交互装置的基于历史姿态信息及所述实时姿态信息预测实时位置信息；

确定子模块，用于根据所述预测子模块预测的实时位置信息和所述获取子模块获取的校正后的实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息。

可选的，所述判断模块包括：

比对子模块，用于将所述虚拟位置信息与所述虚拟展示界面中的目标物体的有效区域进行比对；

第一确定子模块，用于当所述比对子模块确定所述虚拟位置信息落入所述目标物体的有效区域内时，确定目标物体被选中激活；

第二确定子模块，用于当所述比对子模块确定所述虚拟位置信息没有落入所述目标物体的有效区域内时，确定没有目标物体被选中激活。

可选的，所述虚拟现实交互装置为交互笔，所述交互笔的至少头部和尾部各安装一个发光元件，用于实现交互笔的空间定位，所述交互笔上设置有操作部件，通过所述操作部件向虚拟现实系统发送远程控制指令，所述操作部件包括具有按键功能的操作部件和/或具有平移功能的操作部件，并且所述交互笔通过陀螺仪确定所述交互笔的姿态。

可选的，

所述第一接收单元，还用于接收至少两组摄像头分别获取交互笔的头部的位置信息，以及尾部的位置信息；

所述展示单元，还用于将所述第一接收单元接收到的头部的位置信息及尾部的位置信息转换为在所述虚拟展示界面下对应的虚拟位置信息；并根据转换后的交互笔的头部的位置信息、尾部的虚拟位置信息以及虚拟姿态信息，在所述虚拟显示界面中显示所述交互笔。

可选的，所述至少两组摄像头中的任意两组摄像头之间的聚焦面存在预设范围的重合区域，该装置还包括：

根据所述重合区域设置所述交互笔操作的有效区域范围。

第三方面，本发明实施例提供了一种虚拟实现的数据交互系统，包括：

如第二方面所述的虚拟现实的数据交互装置；

至少两组摄像头，用于获取的虚拟现实交互装置的位置信息，并将所述位置信息发送给所述虚拟现实的数据交互装置；

所述虚拟现实交互装置，用于获取所述虚拟现实交互装置的姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息，并将所述姿态信息以及所述操作信息发送给所述虚拟现实的数据交互装置。

借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：

本发明实施例提供的虚拟现实的数据交互方法、装置及系统，虚拟现实系统接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息，接收所述虚拟现实交互装置发送的所述虚拟现实交互装置自身的姿态信息，根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中，实时监测所述至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的实时位置信息以及所述虚拟现实交互装置发出的实时姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息，根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作，与传统系统相比，本发明实施例将虚拟现实交互装置模拟到虚拟现实场景中，使得观看的虚拟仿真画面与虚拟现实交互装置均进行虚拟显示，增加了临场感，提高了用户体验。

上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明实施例的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种虚拟现实的数据交互方法的流程图；

图2示出了本发明实施例提供的一种对虚拟现实进行操作的方法的流程图；

图3示出了本发明实施例提供的另一种虚拟现实的数据交互方法的流程图；

图4示出了本发明实施例提供的一种交互笔的示意图；

图5示出了本发明实施例提供的一种在虚拟展示界面中展示交互笔的示意图；

图6示出了本发明实施例提供的一种虚拟现实的数据交互装置的组成框图；

图7示出了本发明实施例提供的另一种虚拟现实的数据交互装置的组成框图；

图8示出了本发明实施例提供的一种虚拟实现的数据交互系统的组成框图；

图9示出了本发明实施例提供的一种虚拟现实服务器的组成框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供一种虚拟现实的数据交互方法，如图1所示，所述方法包括：

101、虚拟现实系统接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息。

本发明实施例所述的虚拟现实系统中包含至少两组摄像头，该至少两组摄像头主要用于对虚拟现实交互装置的空间定位，其中，至少两组摄像头分别位于虚拟展示界面(即显示屏)的顶角位置处，两组摄像头之间的相对位置固定，且摄像头能够灵活转动。具体实施过程中，可将摄像头向下、向虚拟显示界面侧偏转，具体的偏转角度以能够扫描到虚拟现实交互装置为准。本发明实施例所述的摄像头的数量，可以为两组、三组等等，但是最多不超过虚拟显示顶角的数量，为了便于表达，本发明实施例以摄像头为两组为例进行说明，本发明实施例所述的摄像头可为多目摄像头，也可为单目摄像头，但是应当明确的是，该种说明方式并非意在限定摄像头的具体数量，具体类型。

需要说明的是，在调整摄像头时，要保证至少两组摄像头中的任意两组摄像头之间的聚焦面存在预设范围的重合区域，即任意两组摄像头的聚焦面在空间上相交，其目的在于减少双目摄像机在空间上的扫描盲区，同时多组摄像头的设置能够有效增加可操作容积。在设置摄像头的两个聚焦面进行相交时，相交的预设范围不易过大，若重合区域太大，则会增大扫描盲区，若重合区域设置的过小，则会降低定位精度。具体的重合区域的预设范围要根据摄像头的硬件参数进行调试。本发明实施例不做具体限定。

本发明实施例获取的位置信息主要用于将虚拟现实交互装置模拟到虚拟现实展示界面中进行展示。

102、接收所述虚拟现实交互装置发送的所述虚拟现实交互装置自身的姿态信息。

本发明实施例所述的虚拟现实交互装置可以利用陀螺仪等获取其自身的三维姿态信息，并通过虚拟现实交互装置的无线通讯模块发送至虚拟现实系统，虚拟现实交互装置的姿态信息包含虚拟现实交互装置的俯仰角、偏航角、横滚角。

本发明实施例获取的姿态信息主要用于将虚拟现实交互装置模拟到虚拟现实展示界面中进行展示。

103、根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中。

确定虚拟现实交互装置的位置信息以及姿态信息后，将其直接显示在对应的位置处。在具体实现过程中，在虚拟显示界面中可以设置不同的虚拟现实交互装置的种类，操控者可以根据自身喜好对其进行选择。示例性的，假设现实中的虚拟交互装置为白色样式1，虚拟现实界面中会通过控件的形式显示多种类型的虚拟交互装置，如红色样式1、白色样式2、白色样式3、黄色样式3等，操控者可选择黄色样式3显示于虚拟界面中。

但是需要明确的是，不管操控者选择何种类型的虚拟现实交互装置显示于虚拟显示界面中，其位置信息和所述姿态信息实是确定不变的，即不会随选择的外观、种类的变化而变化。

104、实时监测所述至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的实时位置信息以及所述虚拟现实交互装置发出的实时姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息。

将虚拟现实交互装置虚拟展示于虚拟现实展示界面中，从观看者角度既能观看虚拟仿真内容，又可以通过虚拟现实交互装置对虚拟仿真内容进行操作，使操控者身临其境，大大增加了用户沉浸感、临场感。

当操控者在操控虚拟现实交互装置时，至少两组摄像头需实时监测虚拟现实交互装置的实时位置信息、实时姿态信息以及虚拟现实交互装置触发操作信息，并将其发送至虚拟现实系统，以便虚拟现实系统根据不断变化的实时位置信息、实时姿态信息变化虚拟展示界面中虚拟现实交互装置的位姿。本发明实施例所述的操作信息为对虚拟仿真内容(虚拟现实)中目标物体或整个仿真内容的操作，包含但不局限于对目标物体的选中、拖动、旋转、放大、缩小、取消、对整个的画面推进、画面拉远等等。

105、根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作。

虚拟现实系统根据所述实时位置信息、实时姿态信息变换位姿的同时还要执行虚拟现实交互装置触发的对虚拟仿真内容中目标物体或整个画面的操作，实现虚拟现实的交互。

本发明实施例提供的虚拟现实的数据交互方法，虚拟现实系统接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息，接收所述虚拟现实交互装置发送的所述虚拟现实交互装置自身的姿态信息，根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中，实时监测所述至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的实时位置信息以及所述虚拟现实交互装置发出的实时姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息，根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作，与传统系统相比，本发明实施例将虚拟现实交互装置模拟到虚拟现实场景中，使得观看的虚拟仿真画面与虚拟现实交互装置均进行虚拟显示，增加了临场感，提高了用户体验。

作为对上述实施例的细化及扩展，至少两组摄像头在获取虚拟现实交互装置的位置信息及实时位置信息所采用的方法相同，不同点在于两者获取的时机和目的存在差异，在启动虚拟现实系统时，摄像头首次获取位置信息的目的在于获取虚拟现实交互装置的首次位置信息，根据该位置信息及姿态信息将虚拟现实交互装置模拟到虚拟展示界面中。将虚拟现实交互装置模拟到虚拟展示界面之后，至少两组摄像头实时监测虚拟现实交互装置的实时位置信息和实时姿态信息，目的在于随操控者操控虚拟现实交互装置而在虚拟展示界面中也随操控的变化而变化，仿佛操控者直接操控虚拟展示界面中的虚拟现实交互装置一样。

虚拟现实系统根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中具体包括：根据所述虚拟现实交互装置的空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系，将所述位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；将所述姿态信息转换为虚拟展示界面下的虚拟姿态信息；根据所述虚拟位置信息和虚拟姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中。所述姿态信息一般为俯仰角、偏航角、横滚角，虚拟现实系统可直接读取姿态信息并将其作为实时姿态信息。

在本发明实施例中，在建立所述虚拟现实交互装置的空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系，可采用下述中的任意方式实现：

方式一：建立所述空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的同类坐标系的等比映射关系。

本发明实施例采用的空间坐标系为世界坐标系，可设置虚拟展示界面坐标系同样为世界坐标系，且两个坐标系的缩放比例一致。

方式二：建立所述空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的同类坐标系的成比例的映射关系。

方式二中，所述空间坐标系为世界坐标系，设置虚拟展示界面坐标系同样为世界坐标系，但两个坐标系有一定的比例关系，例如空间坐标系与虚拟展示界面坐标系的比例关系为1:2或者1:4等。

方式三：建立所述空间坐标系与目标坐标系之间的映射关系，建立所述虚拟展示界面坐标系与所述目标坐标系之间的映射关系，以使得所述空间坐标系与虚拟展示界面坐标系建立映射关系。

当空间坐标系与虚拟展示界面坐标系为不同类别的坐标系时，确定一个目标坐标系，将该目标坐标系分别于空间坐标系与虚拟展示界面坐标系建立映射关系，如此以来便通过目标坐标系建立了空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系。

本发明实施例还提供一种对虚拟现实进行操作的方法，如图2所示，所述方法包括：

201、根据所述实时位置信息和实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息。

在摄像头对虚拟现实交互装置进行空间定位时，可能会存在光学图像发生掉帧、或者虚拟现实交互装置标识点被遮挡，直接会导致定位的实时位置信息的异常或者错误。为了避免出现的异常或错误实时位置信息，本发明实施例中提供校正机制，当实时位置信息与相邻上一位置信息相差较大时，即实时位置信息跳变时，摄像头会根据实时位置信息的相邻上一位置信息以及虚拟现实交互装置的运动速度、运动时间对实时姿态信息进行纠正；当陀螺仪获取的实时位置信息发生异常时，根据虚拟现实交互装置的基于历史姿态信息及所述实时姿态信息预测实时位置信息。虚拟现实系统获取纠正后的实时姿态信息以及预测的实时位置信息后，根据预测的实时位置信息和校正后的实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息。

202、根据所述虚拟现实交互装置的空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系，将所述位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息。

有关虚拟现实系统如何建立映射关系、及根据基于映射关系转换的过程请参阅上述的相关详细描述，本发明实施例在此不再进行赘述。

203、根据所述虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置是否对虚拟现实中的物体进行选中激活。

若确定选中激活的物体，则执行步骤204，若确定没有选中激活的物体，则执行步骤205。

在虚拟显示界面中能够显示静态或动态3D仿真画面，在该3D仿真画面中有部分内容不包含供用户触发激活的目标物体，该些内容可作为显示背景，还有能够被触发激活的目标物体。在本发明实施例中，每个目标物体均包括尺寸信息、位置信息及对应的有效区域，有效区域的大小会根据目标物体的大小而存在差异。在具体实现过程中，判断虚拟位置信息是否落入目标物体的有效区域时，直接判断虚拟位置信息是否与有效区域内的任意一个虚拟位置信息是否重合即可。

204、对所述选中激活的物体根据所述操作信息进行对应操作。

虚拟现实交互装置能够触发操作信息，远程控制指令可以为对目标物体的选中、拖动、旋转、放大、缩小、取消、画面推进、画面拉远等等。

205、对所述虚拟现实中的整体根据所述操作信息进行对应操作。

未落入有效区域可能有下述原因，操控者操作失误或者操控者欲对展示界面中的整体，即虚拟展示界面当前显示的全部内容进行操作，如整体画面的移动、放大或缩小全部显示内容等等。

进一步的，上述方法可应用于多种应用场景中，后续实施例会以虚拟现实交互装置为交互笔为例进行说明，但是必须明确的是该种说明方式并非意在限定其针对的具体应用场景，如图3所示，本发明实施例还提供了一种虚拟现实的数据交互方法，包括：

301、接收至少两组摄像头分别获取交互笔的头部的位置信息，以及尾部的位置信息。

如图4所示，图4示出了本发明实施例提供的一种交互笔的示意图，本发明实施例所述交互笔通过无线通讯模块与虚拟现实系统进行无线连接，交互笔的至少头部和尾部各安装一个发光元件，用于实现交互笔的空间定位，所述交互笔上设置有操作部件，通过所述操作部件向虚拟现实系统发送远程控制指令，所述操作部件包括具有按键功能的操作部件和/或具有平移功能的操作部件，本发明实施例中，所述发光元件包括但不局限于红外发光二极管。

为了进一步提高空间定位的准确性，在交互笔的头部和尾部处分别可设置至少两个发光元件，在实际应用中，除了在交互笔的头部和尾部处设置发光元件外，还可在交互笔的中间位置处设置一个或多个发光元件，也可在交互笔的任何能够设置发光元件的位置设置发光元件，本发明实施例对设置发光元件的位置和数量不做限定。

本发明实施例所述的操作部件包括具有按键功能的操作部件和/或具有平移功能的操作部件，按键功能的操作部件与平移功能的操作部件可以是独立的两个操作部件，也可以是两者结合的操作部件，即一个操作部件既具有按键功能，又具有平移功能，所述平移包括但不限于滑动、滚动等。

任何一个摄像头均可通过发光元件进行空间定位，通过多个摄像头进行定位可全面确定空间位置，进而提高了定位精度。本发明实施例所述的交互笔的姿态包含交互笔的俯仰角、偏航角、横滚角，可通过无线通信模块直接发送至虚拟现实系统。

302、接收所述交互笔发送的其自身的姿态信息。

如图4所示的交互笔，包含一个陀螺仪，该陀螺仪用于确定所述交互笔的姿态信息，并将获取的姿态信息通过无线方式传输给虚拟现实系统。

303、将头部的位置信息及尾部的位置信息转换为在所述虚拟展示界面下对应的虚拟位置信息；并根据转换后的交互笔的头部的位置信息、尾部的虚拟位置信息以及虚拟姿态信息，在所述虚拟显示界面中显示所述交互笔。

如图5所示，图5示出了一种在虚拟展示界面中展示交互笔的示意图，以发光元件1、两组摄像头为例，两组摄像头均能扫描到交互笔的任意红外发光二级光。摄像头采集到交互笔的头部的位置信息及尾部的位置信息后，分别将其转换为在所述虚拟展示界面下对应的虚拟位置信息，并基于交互笔的头部的位置信息、尾部的虚拟位置信息以及虚拟姿态信息，在所述虚拟显示界面中显示所述交互笔，使得操控者既能观看虚拟仿真画面，又能操作虚拟展示界面中的虚拟交互笔，增加临场感。

304、实时监测获取所述至少两组摄像头获取的交互笔的实时位置信息以及所述交互笔发出的实时姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息。

在基于交互笔进行虚拟现实的操作时，可以包含但不局限于表1所示的操作方式，表1示出的配置方式仅为示例性的说明，而非是对操作信息及交互笔操作的具体限定。

表1

交互笔操作	操作信息
		操作部件单击	选中激活目标物体
操作部件双击	取消已选中物体
		操作部件长按	拾取选中物体
操作部件由笔尾向笔头方向滑动	推进画面
		操作部件由笔头向笔尾方向滑动	拉远画面
交互笔翻转	带动目标物体翻转
		释放长按操作部件	将拾取的目标物体释放在当前位置
……	……

305、根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作。

可选的，在本发明实施例中，交互笔作为远程控制器与虚拟现实系统进行交互，在交互过程中需要设置交互笔操作的有效区域范围，如上所述，至少两组摄像头中的任意两组摄像头之间的聚焦面存在预设范围的重合区域，其中，该有效区域范围虚设置于重合区域中。请继续参与图5图5所示，首先确定任意两组摄像头的聚焦面所形成的中点，以所述中点为起点，在所述起点的对称两侧的预设距离阈值处设置边界面(有效区域范围)，即以所述中点为起点，在所述起点的对称两侧的预设距离阈值L处画两个点，并分别执行点划线的边界处理，两条点划线所形成的边界面与所述聚焦面平行或趋向于平行。

边界面的有效操控距离2L可根据不同展示内容进行设置，例如，虚拟显示界面展示大型游戏时，其展示的画面内容较宽较大，那么有效操控距离需要设置的大一点，对于虚拟显示界面展示的画面内容相对较小时，可设置操控距离小一点。

作为本发明实施例的另一种实现方式，在设置边界面时，还可以在中点的两侧的L/2处分别做圆形边界面，本发明实施例对边界面的具体大小及形状不进行限定。

作为本发明实施例的可选方式，可在虚拟展示界面中虚拟摄像机，设置该虚拟摄像机的聚焦面中心与虚拟展示界面重合，且虚拟摄像机的显示平面到虚拟显示界面，与边界面到虚拟显示界面的距离相同，均为上述中的L，这样可以实现通过空间位置信息直接操作虚拟展示界面中的任何位置的目标物体(包括出屏和入屏的内容)。

进一步的，本发明实施例提供了一种虚拟现实的数据交互装置，如图6所示，包括：

第一接收单元41，用于接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息；

第二接收单元42，用于接收所述虚拟现实交互装置发送的所述虚拟现实交互装置自身的姿态信息；

展示单元43，用于根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中；

所述第一接收单元41还用于，实时监测所述至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的实时位置信息；

所述第二接收单元42还用于，实时监测获取所述虚拟现实交互装置发出的实时姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息；

操作执行单元44，用于根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作。

本发明实施例提供的虚拟现实的数据交互装置，虚拟现实系统接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息，接收所述虚拟现实交互装置发送的所述虚拟现实交互装置自身的姿态信息，根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中，实时监测所述至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的实时位置信息以及所述虚拟现实交互装置发出的实时姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息，根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作，与传统系统相比，本发明实施例将虚拟现实交互装置模拟到虚拟现实场景中，使得观看的虚拟仿真画面与虚拟现实交互装置均进行虚拟显示，增加了临场感，提高了用户体验。

进一步的，如图7所示，所述展示单元43包括：

第一转换模块431，用于根据所述虚拟现实交互装置的空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系，将所述位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；

第二转换模块432，用于将所述姿态信息转换为虚拟展示界面下的虚拟姿态信息；

展示模块433，用于根据所述第一转换模块转换的所述虚拟位置信息和的第二转换模块转换的虚拟姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中。

进一步的，如图7所示，所述操作执行单元44包括：

确定模块441，用于根据所述实时位置信息和实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息；

转换模块442，用于根据所述虚拟现实交互装置的空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系，将所述位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；

判断模块443，用于根据所述转换模块转换后的所述虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置是否对虚拟现实中的物体进行选中激活；

第一操作模块444，用于当所述判断模块确定选中激活的物体时，对所述选中激活的物体根据所述操作信息进行对应操作；

第二操作模块445，用于当所述判断模块确定没有选中激活的物体时，对所述虚拟现实中的整体根据所述操作信息进行对应操作。

进一步的，如图7所示，所述确定模块441包括：

获取子模块4411，用于获取基于所述至少两组摄像头纠正后的实时姿态信息；

预测子模块4412，用于根据虚拟现实交互装置的基于历史姿态信息及所述实时姿态信息预测实时位置信息；

确定子模块4413，用于根据所述预测子模块预测的实时位置信息和所述获取子模块获取的校正后的实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息。

进一步的，如图7所示，所述判断模块443包括：

比对子模块4431，用于将所述虚拟位置信息与所述虚拟展示界面中的目标物体的有效区域进行比对；

第一确定子模块4432，用于当所述比对子模块确定所述虚拟位置信息落入所述目标物体的有效区域内时，确定目标物体被选中激活；

第二确定子模块4433，用于当所述比对子模块确定所述虚拟位置信息没有落入所述目标物体的有效区域内时，确定没有目标物体被选中激活。

可选的，所述虚拟现实交互装置为交互笔，所述交互笔的至少头部和尾部各安装一个发光元件，用于实现交互笔的空间定位，所述交互笔上设置有操作部件，通过所述操作部件向虚拟现实系统发送远程控制指令，所述操作部件包括具有按键功能的操作部件和/或具有平移功能的操作部件，并且所述交互笔通过陀螺仪确定所述交互笔的姿态。

进一步的，如图7所示，所述第一接收单元41，还用于接收至少两组摄像头分别获取交互笔的头部的位置信息，以及尾部的位置信息；

所述展示单元43，还用于将所述第一接收单元41接收到的头部的位置信息及尾部的位置信息转换为在所述虚拟展示界面下对应的虚拟位置信息；并根据转换后的交互笔的头部的位置信息、尾部的虚拟位置信息以及虚拟姿态信息，在所述虚拟显示界面中显示所述交互笔。

进一步的，所述至少两组摄像头中的任意两组摄像头之间的聚焦面存在预设范围的重合区域，该装置还包括：

根据所述重合区域设置所述交互笔操作的有效区域范围。

由于本实施例所介绍的虚拟现实的数据交互装置为可以执行本发明实施例中的虚拟现实的数据交互方法的装置，故而基于本发明实施例中所介绍的虚拟现实的数据交互方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的虚拟现实的数据交互装置的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该虚拟现实的数据交互装置如何实现本发明实施例中的虚拟现实的数据交互方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中虚拟现实的数据交互方法所采用的装置，都属于本申请所欲保护的范围。

本发明实施例提供了一种虚拟实现的数据交互系统，如图8所示，包括：

如图6或图7中任一幅所述所示的虚拟现实的数据交互装置51；

至少两组摄像头52，用于获取的虚拟现实交互装置53的位置信息，并将所述位置信息发送给所述虚拟现实的数据交互装置51；

所述虚拟现实交互装置53，用于获取所述虚拟现实交互装置53的姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息，并将所述姿态信息以及所述操作信息发送给所述虚拟现实的数据交互装置51。

本发明实施例提供了一种虚拟现实服务器，如图9所示，包括：至少一个处理器(processor)61；以及与所述处理器61连接的至少一个存储器(memory)62、总线63；其中，

所述处理器61、存储器62通过所述总线63完成相互间的通信；

所述处理器61用于调用所述存储器62中的程序指令，以执行上述方法实施例中的步骤。

本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flashRAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种虚拟现实的数据交互方法，其特征在于，包括：

接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息；

接收所述虚拟现实交互装置发送的所述虚拟现实交互装置自身的姿态信息；

根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中；

实时监测所述至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的实时位置信息以及所述虚拟现实交互装置发出的实时姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息；

根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中包括：

根据所述虚拟现实交互装置的空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系，将所述位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；

将所述姿态信息转换为虚拟展示界面下的虚拟姿态信息；

根据所述虚拟位置信息和虚拟姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作包括：

根据所述实时位置信息和实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息；

根据所述虚拟现实交互装置的空间坐标系与虚拟展示界面坐标系之间的映射关系，将所述位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；

根据所述虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置是否对虚拟现实中的物体进行选中激活；

若确定选中激活的物体，则对所述选中激活的物体根据所述操作信息进行对应操作；

若确定没有选中激活的物体，则对所述虚拟现实中的整体根据所述操作信息进行对应操作。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述实时位置信息和实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息包括：

获取基于所述至少两组摄像头纠正后的实时姿态信息；

根据虚拟现实交互装置的基于历史姿态信息及所述实时姿态信息预测实时位置信息；

根据预测的实时位置信息和校正后的实时姿态信息确定所述虚拟现实交互装置的位置信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置是否对虚拟现实中的物体进行选中激活包括：

将所述虚拟位置信息与所述虚拟展示界面中的目标物体的有效区域进行比对；

若确定所述虚拟位置信息落入所述目标物体的有效区域内，则确定目标物体被选中激活；

若确定所述虚拟位置信息没有落入所述目标物体的有效区域内，则确定没有目标物体被选中激活。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述虚拟现实交互装置为交互笔，所述交互笔的至少头部和尾部各安装一个发光元件，用于实现交互笔的空间定位，所述交互笔上设置有操作部件，通过所述操作部件向虚拟现实系统发送远程控制指令，所述操作部件包括具有按键功能的操作部件和/或具有平移功能的操作部件，并且所述交互笔通过陀螺仪确定所述交互笔的姿态。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息，具体为：接收至少两组摄像头分别获取交互笔的头部的位置信息，以及尾部的位置信息；

所述根据所述虚拟位置信息和虚拟姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中，具体为：将头部的位置信息及尾部的位置信息转换为在所述虚拟展示界面下对应的虚拟位置信息；并根据转换后的交互笔的头部的位置信息、尾部的虚拟位置信息以及虚拟姿态信息，在所述虚拟显示界面中显示所述交互笔。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少两组摄像头中的任意两组摄像头之间的聚焦面存在预设范围的重合区域，该方法还包括：

根据所述重合区域设置所述交互笔操作的有效区域范围。

9.一种虚拟现实的数据交互装置，其特征在于，包括：

第一接收单元，用于接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的位置信息；

第二接收单元，用于接收所述虚拟现实交互装置发送的所述虚拟现实交互装置自身的姿态信息；

展示单元，用于根据所述位置信息以及所述姿态信息将所述虚拟现实交互装置显示在所述虚拟展示界面中；

所述第一接收单元还用于，实时监测所述至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的实时位置信息；

所述第二接收单元还用于，实时监测获取所述虚拟现实交互装置发出的实时姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息；

操作执行单元，用于根据所述实时位置信息、实时姿态信息以及操作信息实现对所述虚拟现实的操作。

10.一种虚拟实现的数据交互系统，其特征在于，包括：

如权利要求9所述的虚拟现实的数据交互装置；

至少两组摄像头，用于获取的虚拟现实交互装置的位置信息，并将所述位置信息发送给所述虚拟现实的数据交互装置；

所述虚拟现实交互装置，用于获取所述虚拟现实交互装置的姿态信息以及对虚拟现实进行操作的操作信息，并将所述姿态信息以及所述操作信息发送给所述虚拟现实的数据交互装置。