CN109671117A - 虚拟现实交互装置的空间定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种虚拟现实交互装置的空间定位方法及装置，主要技术方案包括：接收至少两组摄像头获取的虚拟现实交互装置的实时位置信息，以及接收虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息；根据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，将实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；以及将实时姿态信息转换为虚拟姿态信息；若虚拟位置信息和虚拟姿态信息都没有异常，则根据虚拟位置信息对虚拟姿态信息进行校正；若虚拟位置信息存在异常，则根据虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息以及历史虚拟位置信息确定虚拟位置信息；若虚拟姿态信息存在异常，则根据虚拟位置信息确定虚拟姿态信息。

Description

虚拟现实交互装置的空间定位方法及装置

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交互装置的空间定位方法及装置。

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，操控者使用控制器与仿真展示内容进行交互操作，在交互操作过程中若检测到控制器的位姿产生跳变或者发生异常，会导致交互操作的异常或错误，降低了VR体验的体验感。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种虚拟现实交互装置的空间定位方法及装置，主要目的在于实现了当确认虚拟现实交互装置的位置信息出现异常时，对异常数据的校正，以防止虚拟现实系统根据异常位置信息进行操作带来的错误，提高了VR的体验感。

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交互装置的空间定位方法，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实时位置信息，以及接收所述虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息；

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，将所述实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；以及将所述实时姿态信息转换为虚拟姿态信息；

若虚拟位置信息和虚拟姿态信息都没有异常，则根据虚拟位置信息对所述虚拟姿态信息进行校正；

若所述虚拟位置信息存在异常，则根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息以及历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息；

若所述虚拟姿态信息存在异常，则根据所述虚拟位置信息确定虚拟姿态信息。

可选的，接收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，包括：接收所述虚拟现实交互装置的头部的实时位置信息和尾部的实时位置信息；

将所述实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息，包括：将所述头部的实时位置信息和所述尾部的实时位置信息分别转换为头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息。

可选的，所述根据所述虚拟位置信息对所述虚拟姿态信息进行校正，包括：根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息计算该虚拟现实交互装置的虚拟姿态数据，并对所述虚拟现实交互装置直接发送的所述虚拟姿态信息进行校正；

根据虚拟位置信息确定所述虚拟姿态信息，包括：根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息确定该虚拟现实交互装置的虚拟姿态信息。

可选的，所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部或者尾部的其中一个虚拟位置信息存在异常，根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息和/或历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息，包括：

获取第一虚拟位置信息，并根据所述第一虚拟位置信息及所述虚拟姿态信息计算异常状态的尾部或头部的第二虚拟位置信息；其中，所述虚拟现实交互装置的头部或尾部中正常状态的虚拟位置信息为第一虚拟位置信息；

根据所述第一虚拟信息及所述第二虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

可选的，接收所述虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息，包括：接收所述虚拟现实交互装置发送的角度信息；

所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部或者尾部的其中一个虚拟位置信息存在异常，根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息和/或历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息，包括：

根据所述历史虚拟位置信息和历史虚拟姿态信息计算虚拟现实交互装置的历史向量；

根据所述历史向量及角度信息计算确定所述虚拟位置信息。

可选的，接收所述虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息，包括：接收所述虚拟现实交互装置发送的三维运动加速度；

所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部及者尾部的虚拟位置信息均存在异常，根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息和/或历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息，包括：

获取所述历史虚拟位置信息移动到所述虚拟位置信息的时长；

根据所述历史虚拟位置信息、所述三维运动加速度、时长、所述虚拟姿态信息、虚拟现实交互装置的头部到尾部的已知长度，计算所述虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

可选的，所述虚拟现实交互装置的至少头部和尾部各安装一个发光元件，用于实现虚拟现实交互装置的空间定位；所述虚拟现实交互装置通过陀螺仪确定所述虚拟现实交互装置的实时姿态。

第二方面，本发明实施例还提供一种虚拟现实交互装置的空间定位装置，包括：

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实时位置信息，以及接收所述虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息；

转换单元，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，将所述接收单元接收到的所述实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；以及将所述实时姿态信息转换为虚拟姿态信息；

校正单元，用于当所述虚拟位置信息和虚拟姿态信息都没有异常时，根据虚拟位置信息对所述虚拟姿态信息进行校正；

第一确定单元，用于当所述虚拟位置信息存在异常时，根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息以及历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息；

第二确定单元，用于当所述虚拟姿态信息存在异常时，根据所述虚拟位置信息确定虚拟姿态信息。

可选的，所述接收单元，还用于接收所述虚拟现实交互装置的头部的实时位置信息和尾部的实时位置信息；

所述转换单元，还用于将所述头部的实时位置信息和所述尾部的实时位置信息分别转换为头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息。

可选的，所述校正单元，还用于根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息计算该虚拟现实交互装置的虚拟姿态数据，并对所述虚拟现实交互装置直接发送的所述虚拟姿态信息进行校正；

所述第二确定单元，还用于根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息确定该虚拟现实交互装置的虚拟姿态信息。

可选的，所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部或者尾部的其中一个虚拟位置信息存在异常，所述第一确定单元包括：

获取模块，用于获取第一虚拟位置信息，其中，所述虚拟现实交互装置的头部或尾部中正常状态的虚拟位置信息为第一虚拟位置信息；

第一计算模块，用于根据所述第一虚拟位置信息及所述虚拟姿态信息计算异常状态的尾部或头部的第二虚拟位置信息；

第一确定模块，用于根据所述第一虚拟信息及所述第二虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

可选的，所述接收单元，还用于接收所述虚拟现实交互装置发送的角度信息；

所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部或者尾部的其中一个虚拟位置信息存在异常，所述第一确定单元包括：

第二计算模块，用于根据所述历史虚拟位置信息和历史虚拟姿态信息计算虚拟现实交互装置的历史向量；

第二确定模块，用于根据所述历史向量及角度信息计算确定所述虚拟位置信息。

可选的，所述接收单元，还用于接收所述虚拟现实交互装置发送的三维运动加速度；

所述第一确定单元包括：

获取模块，用于获取所述历史虚拟位置信息移动到所述虚拟位置信息的时长；

第三计算模块，用于根据所述历史虚拟位置信息、所述三维运动加速度、时长、所述虚拟姿态信息、虚拟现实交互装置的头部到尾部的已知长度，计算所述虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

可选的，所述虚拟现实交互装置的至少头部和尾部各安装一个发光元件，用于实现虚拟现实交互装置的空间定位；所述虚拟现实交互装置通过陀螺仪确定所述虚拟现实交互装置的实时姿态。

第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：

至少一个处理器；

以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，

所述处理器、存储器通过所述总线完成相互间的通信；

所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行第一方面中任一项所述的虚拟现实交互装置的空间定位方法。

第四方面，本发明实施例还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第一方面中任一项所述的虚拟现实交互装置的空间定位方法。

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交互装置的空间定位方法及装置，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实时位置信息，以及接收虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息；根据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，将实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；以及将实时姿态信息转换为虚拟姿态信息；若虚拟位置信息和虚拟姿态信息都没有异常，则根据虚拟位置信息对虚拟姿态信息进行校正；若虚拟位置信息存在异常，则根据虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息以及历史虚拟位置信息确定虚拟位置信息；若虚拟姿态信息存在异常，则根据虚拟位置信息确定虚拟姿态信息，与现有技术相比，本发明实施例在确定虚拟位置信息或虚拟姿态信息出现异常后，利用虚拟姿态信息及虚拟姿态信息进行相关校正，以防止虚拟现实系统根据异常位置信息、异常姿态信息进行操作带来的错误，提高了VR的体验感。

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交互装置的空间定位方法的流程图；

图2示出了本发明实施例提供的一种交互笔的示意图；

图3示出了本发明实施例提供的一种虚拟现实交互装置的空间定位装置的组成框图；

图4示出了本发明实施例提供的另一种虚拟现实交互装置的空间定位装置的组成框图；

图5示出了本发明实施例提供的一种电子设备的组成框图。

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。

本发明实施例提供了一种虚拟现实交互装置的空间定位方法，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实时位置信息，以及接收所述虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息。

虚拟现实系统通过有线或无线方式与虚拟现实交互装置进行连接，虚拟现实交互装置用于对虚拟展示界面中的显示内容进行操作，对虚拟展示界面中的显示内容进行正确操作的前提是如何确定对虚拟展示界面中的显示内容的位置信息和姿态信息。其中，实时位置信息用于定位对显示内容中目标物体的触发激活，实时姿态信息用于定位对显示内容中目标物体的移动路径或翻转角度等。

本发明实施例中，虚拟现实交互装置中包含一个陀螺仪，通过该陀螺仪可以定位虚拟现实交互装置的实时姿态信息，并将获取到的实时姿态信息发送至虚拟现实系统。

102、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，将所述实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；以及将所述实时姿态信息转换为虚拟姿态信息。

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。

所述实时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虚拟姿态信息。

103、若虚拟位置信息和虚拟姿态信息都没有异常，则根据虚拟位置信息对所述虚拟姿态信息进行校正。

本发明实施例在判断虚拟位置信息和/或虚拟姿态信息是否存在异常时，根据历史虚拟位置信息或历史虚拟姿态信息进行判断，若历史虚拟位置信息与虚拟位置信息跳变率过大，则确定虚拟位置信息异常；若历史虚拟姿态信息与虚拟姿态信息跳变率过大，则确定虚拟姿态信息异常。

虚拟姿态信息为操控者通过控制虚拟现实交互装置产生的，为了确保操控产生的实时姿态信息与虚拟姿态信息的一致性，虚拟现实系统除了直接接收虚拟现实交互装置发送的实时姿态信息外，还会根据虚拟位置信息计算一个虚拟姿态信息，利用计算得到的虚拟姿态信息去验证虚拟现实交互装置发送的、经转换得到的虚拟位置信息是否一致，若不一致则对接收的虚拟现实装置发送的姿态信息进行校正。

该验证校正过程可以设置在每次接收到虚拟现实装置发送的实时姿态信息时进行校验；也可以设置预设时间段执行一次对虚拟现实装置发送的实时姿态信息的校验，例如，十分钟校验一次，或五分钟校验一次等等，具体本发明实施例不做限定。

104、若所述虚拟位置信息存在异常，则根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息以及历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息。

本发明实施例中确定虚拟位置信息存在异常的原因包括但不局限于以下：摄像头定位的光学图像发生掉帧会导致异常、虚拟现实交互装置中的定位标识被遮挡，导致摄像头无法扫描到虚拟现实交互装置等等，确定虚拟位置信息时，可参考虚拟现实系统中存储的历史虚拟位置信息，判断历史虚拟位置信息与虚拟位置信息之间的差值，若该差值大于预设范围时，则定性为虚拟位置信息存在异常，即当转换的虚拟位置信息存在严重跳变时，确定该虚拟位置信息为异常数据。本发明实施例所述的历史虚拟位置信息为与虚拟位置信息相邻的上一虚拟位置信息，或者与虚拟位置信息相邻的三个历史虚拟位置信息，而非是虚拟位置信息相差较多的位置信息，若历史虚拟位置信息与虚拟位置信息相差较多，则失去了判断的时效性。

虚拟现实系统在确定虚拟位置信息异常后，根据历史虚拟位置信息、所述虚拟姿态信息以及历史姿态信息对转换后的虚拟位置信息进行校正，所述历史姿态信息为与虚拟姿态信息相邻的上一虚拟姿态信息，或者与虚拟姿态信息相邻的三个虚拟姿态信息，而非是虚拟姿态信息相差较多的姿态信息。虚拟交互装置的操作具有一定的连续性、连贯性，因此可以以历史虚拟位置信息为起点，并根据确定的虚拟姿态信息以及历史姿态信息对虚拟位置信息进行预测。

105、若所述虚拟姿态信息存在异常，则根据所述虚拟位置信息确定虚拟姿态信息。

摄像头在确认实时位置信息时会由于外力原因导致异常，同样的，陀螺仪也会存在跳变的情况，因此，为了杜绝由于姿态信息出现异常而导致的操作错误，本发明实施例在将转换得到的虚拟姿态信息，根据历史姿态信息确定虚拟姿态信息是否存在异常，该处所述的异常时姿态信息明显的跳变，即与历史姿态信息不具有连续性。

对于异常的虚拟姿态信息，虚拟现实系统基于所述至少两组摄像头确定的历史虚拟位置信息及虚拟位置信息对所述虚拟姿态信息进行计算校正。

作为本发明实施例的可实现方式，将所述校正后的虚拟姿态信息经转换后发送至所述虚拟现实交互装置，以便所述虚拟现实交互装置对异常的姿态信息进行校正，在已知历史虚拟位置信息及虚拟位置信息的前提下，即获取两点的具体位置后，可以确定由历史虚拟位置信息移动至虚拟位置信息所经历的具体路径，该路径包含虚拟姿态信息。

本发明实施例中将校正后的虚拟姿态信息发送至虚拟交互装置，其目的在于使虚拟现实交互装置基于校正后的虚拟姿态信息进行调整，以便后续再出现异常。需要说明的是，在将校正后的虚拟姿态信息发送至虚拟现实交互装置之前，需要在虚拟姿态信息转换为虚拟现实交互装置能识别的姿态信息。

作为本发明实施例的一种实现方式，摄像头除了能够定位实时位置信息外，还能够对虚拟现实装置的姿态信息进行记录备份，当确定虚拟姿态信息出现异常时，会获取摄像头备份的姿态信息，通过光学图像分析，确定虚拟姿态信息。

本发明实施例提供的虚拟现实交互装置的空间定位方法，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实时位置信息，以及接收虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息；根据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，将实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；以及将实时姿态信息转换为虚拟姿态信息；若虚拟位置信息和虚拟姿态信息都没有异常，则根据虚拟位置信息对虚拟姿态信息进行校正；若虚拟位置信息存在异常，则根据虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息以及历史虚拟位置信息确定虚拟位置信息；若虚拟姿态信息存在异常，则根据虚拟位置信息确定虚拟姿态信息，与现有技术相比，本发明实施例在确定虚拟位置信息或虚拟姿态信息出现异常后，利用虚拟姿态信息及虚拟姿态信息进行相关校正，以防止虚拟现实系统根据异常位置信息、异常姿态信息进行操作带来的错误，提高了VR的体验感。

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2所示，图2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(如红外发光二极管)，用于实现交互笔的空间定位。任何一个摄像头均可通过红外发光二极管进行空间定位，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；交互笔中还包含一个陀螺仪，用于确定其自身的姿态，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。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。

头部和尾部的两个红外发光二极管作为摄像头进行空间定位的标识点，能够分别获取虚拟现实交互装置(交互笔)的头部和尾部的实时位置信息，虚拟现实系统接收所述虚拟现实交互装置的头部的实时位置信息和尾部的实时位置信息后，将所述头部的实时位置信息和所述尾部的实时位置信息分别转换为头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息。有关转换头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息的具体实现方式请参考上述步骤102的详细描述，本发明实施例在此不再进行一一赘述。

进一步的，虚拟现实系统在根据所述虚拟位置信息对所述虚拟姿态信息进行校正时，具体为：根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息计算该虚拟现实交互装置的虚拟姿态数据，并对所述虚拟现实交互装置直接发送的所述虚拟姿态信息进行校正；根据虚拟位置信息确定所述虚拟姿态信息具体为：根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息确定该虚拟现实交互装置的虚拟姿态信息。通过交互笔中的两个红外发光二极管进行空间定位，使得定位的位置信息更加精确。

后续实施例以虚拟位置信息的头部和尾部处个安装一个发光元件为例进行说明，在确定虚拟位置信息时，若基于头部和尾部的发光元件能够确定虚拟位置信息，则直接使用确定的虚拟位置信息，但是当头部和/或尾部的虚拟位置信息出现异常时，采用以下方式进行处理：

异常一：虚拟位置信息存在异常包括所述头部或者尾部的其中一个虚拟位置信息存在异常。

对于异常一可通过但不局限于以下两种方式处理：

方式一：本发明实施例中，虚拟现实交互装置的头部或尾部中正常状态的虚拟位置信息为第一虚拟位置信息；虚拟现实系统获取第一虚拟位置信息，并根据所述第一虚拟位置信息及所述虚拟姿态信息计算异常状态的尾部或头部的第二虚拟位置信息；根据所述第一虚拟信息及所述第二虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

示例性的，假设，虚拟现实交互装置的头部的发光元件被遮挡，尾部的发光元件正常运行，虚拟现实系统得到头部的第一虚拟位置信息后，结合虚拟现实交互装置的虚拟姿态信息计算尾部的第二虚拟位置信息，最后根据第一虚拟位置信息及第二虚拟位置信息确定虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

作为本发明实施例的可选方式，虚拟现实系统出了确定头部和尾部的虚拟信息外，为了根据确定的笔头所触发的位置而进行相应的相应，还需要判定虚拟现实交互装置的笔头位置，包括：获取虚拟现实交互装置内置的磁力计测量虚拟现实交互装置与地磁场三维坐标夹角，在通过虚拟现实交互装置的显示屏正交射线方向与地磁场的三维坐标夹角判断笔头相对显示屏的相对方向，并根据光学检测笔头、笔尾的虚拟位置信息判定虚拟现实交互装置的笔头。如此一来，便可根据判定得到的笔头来触发虚拟现实系统的仿真内容。

方式二：摄像头会根据未被遮挡的红外发光二极管对虚拟现实交互装置进行空间定位，虚拟现实系统在接收到虚拟现实装置发送的角度信息后，根据所述历史虚拟位置信息和历史虚拟姿态信息计算虚拟现实交互装置的历史向量，并根据所述历史向量及角度信息计算确定所述虚拟位置信息，历史向量与角度信息的结合即可得到虚拟位置信息。

异常二：虚拟位置信息存在异常包括所述头部及者尾部的虚拟位置信息均存在异常。

虚拟现实交互装置获取其自身的的三维运动加速度，即虚拟现实交互装置的x轴，y轴，z轴的运动速度，并将三维运动加速度发送至虚拟现实系统，虚拟现实系统将三维运动加速度转化为系统可识别的运动加速度后，获取与所述虚拟位置信息相邻的历史虚拟位置信息移动到所述虚拟位置信息的时长；根据历史虚拟位置信息、所述三维运动加速度、所述时长、姿态信息以及虚拟现实交互装置的头部到尾部的已知长度对所述虚拟位置信息进行计算。计算三维运动加速度与时长的乘积为虚拟现实交互装置运动长度，并以历史姿态信息为起点，依赖虚拟现实交互装置的头部到尾部的已知长度对虚拟位置信息进行预测。该种实现方式中对应时长相对较短的虚拟位置信息预测不会有太大的误差，但是，对于与所述虚拟位置信息相邻的历史虚拟位置信息移动到所述虚拟位置信息的时长较大的，预测的虚拟位置信息的误差会增大。本发明实施例所述的虚拟现实交互装置的头部到尾部的已知长度可以为头部对应的发光元件到尾部的发光元件之间的距离，也可以是虚拟现实交互装置本身头部到尾部的距离，还可以是将虚拟现实交互装置虚拟到虚拟现实系统中的虚拟现实交互装置本身头部到尾部的距离等，具体的本发明实施例对虚拟现实交互装置本身头部到尾部的已知长度的判定不进行限定。

由上述实施例可以看出，虚拟位置信息与虚拟姿态信息之间相辅相成，当其中一个发生异常时均能够相互校正，以确定虚拟位置信息与虚拟姿态信息的完整性、准确性，从而实现虚拟现实操作的正确性，以提高用户体验感。

进一步的，本发明实施例还提供一种虚拟现实交互装置的空间定位装置，如图3所示，所述装置包括：

接收单元21，用于接收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，以及接收所述虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息；

转换单元22，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，将所述接收单元21接收到的所述实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；以及将所述实时姿态信息转换为虚拟姿态信息；

校正单元23，用于当所述虚拟位置信息和虚拟姿态信息都没有异常时，根据虚拟位置信息对所述虚拟姿态信息进行校正；

第一确定单元24，用于当所述虚拟位置信息存在异常时，根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息以及历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息；

第二确定单元25，用于当所述虚拟姿态信息存在异常时，根据所述虚拟位置信息确定虚拟姿态信息。

本发明实施例提供的虚拟现实交互装置的空间定位装置，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实时位置信息，以及接收虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息；根据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，将实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；以及将实时姿态信息转换为虚拟姿态信息；若虚拟位置信息和虚拟姿态信息都没有异常，则根据虚拟位置信息对虚拟姿态信息进行校正；若虚拟位置信息存在异常，则根据虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息和历史虚拟位置信息确定虚拟位置信息；若虚拟姿态信息存在异常，则根据虚拟位置信息确定虚拟姿态信息，与现有技术相比，本发明实施例在确定虚拟位置信息或虚拟姿态信息出现异常后，利用虚拟姿态信息及虚拟姿态信息进行相关校正，以防止虚拟现实系统根据异常位置信息、异常姿态信息进行操作带来的错误，提高了VR的体验感。

进一步的，如图4所示，所述接收单元21，还用于接收所述虚拟现实交互装置的头部的实时位置信息和尾部的实时位置信息；

所述转换单元22，还用于将所述头部的实时位置信息和所述尾部的实时位置信息分别转换为头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息。

进一步的，所述校正单元23，还用于根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息计算该虚拟现实交互装置的虚拟姿态数据，并对所述虚拟现实交互装置直接发送的所述虚拟姿态信息进行校正；

所述第二确定单元25，还用于根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息确定该虚拟现实交互装置的虚拟姿态信息。

进一步的，如图4所示，所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部或者尾部的其中一个虚拟位置信息存在异常，所述第一确定单元24包括：

获取模块241，用于用于获取第一虚拟位置信息，其中，所述虚拟现实交互装置的头部或尾部中正常状态的虚拟位置信息为第一虚拟位置信息；

第一计算模块242，用于根据所述第一虚拟位置信息及所述虚拟姿态信息计算异常状态的尾部或头部的第二虚拟位置信息；

第一确定模块243，用于根据所述第一虚拟信息及所述第二虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

进一步的，如图4所示，所述接收单元21，还用于接收所述虚拟现实交互装置发送的角度信息；

所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部或者尾部的其中一个虚拟位置信息存在异常，所述第一确定单元24包括：

第二计算模块244，用于根据所述历史虚拟位置信息和历史虚拟姿态信息计算虚拟现实交互装置的历史向量；

第二确定模块245，用于根据所述历史向量及角度信息计算确定所述虚拟位置信息。

进一步的，如图4所示，所述接收单元24，还用于接收所述虚拟现实交互装置发送的三维运动加速度；

所述第一确定单元24包括：

获取模块246，用于获取所述历史虚拟位置信息移动到所述虚拟位置信息的时长；

第三计算模块247，用于根据所述历史虚拟位置信息、所述三维运动加速度、时长、所述虚拟姿态信息、虚拟现实交互装置的头部到尾部的已知长度，计算所述虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

所述虚拟现实交互装置的至少头部和尾部各安装一个发光元件，用于实现虚拟现实交互装置的空间定位；所述虚拟现实交互装置通过陀螺仪确定所述虚拟现实交互装置的实时姿态。

由于本实施例所介绍的虚拟现实交互装置的空间定位装置为可以执行本发明实施例中的虚拟现实交互装置的空间定位方法的装置，故而基于本发明实施例中所介绍的虚拟现实交互装置的空间定位方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的虚拟现实交互装置的空间定位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交互装置的空间定位装置如何实现本发明实施例中的虚拟现实交互装置的空间定位方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中虚拟现实交互装置的空间定位方法所采用的装置，都属于本申请所欲保护的范围。

本发明实施例提供了一种电子设备，如图5所示，包括：至少一个处理器(processor)31；以及与所述处理器31连接的至少一个存储器(memory)32、总线33；其中，

所述处理器31、存储器32通过所述总线33完成相互间的通信；

所述处理器31用于调用所述存储器32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(flash RAM)。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 (16)

1.一种虚拟现实交互装置的空间定位方法，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实时位置信息，以及接收所述虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息；

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，将所述实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；以及将所述实时姿态信息转换为虚拟姿态信息；

若虚拟位置信息和虚拟姿态信息都没有异常，则根据虚拟位置信息对所述虚拟姿态信息进行校正；

若所述虚拟位置信息存在异常，则根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息以及历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息；

若所述虚拟姿态信息存在异常，则根据所述虚拟位置信息确定虚拟姿态信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收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，包括：接收所述虚拟现实交互装置的头部的实时位置信息和尾部的实时位置信息；

将所述实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息，包括：将所述头部的实时位置信息和所述尾部的实时位置信息分别转换为头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述虚拟位置信息对所述虚拟姿态信息进行校正，包括：根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息计算该虚拟现实交互装置的虚拟姿态数据，并对所述虚拟现实交互装置直接发送的所述虚拟姿态信息进行校正；

根据虚拟位置信息确定所述虚拟姿态信息，包括：根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息确定该虚拟现实交互装置的虚拟姿态信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部或者尾部的其中一个虚拟位置信息存在异常，根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息和/或历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息，包括：

获取第一虚拟位置信息，并根据所述第一虚拟位置信息及所述虚拟姿态信息计算异常状态的尾部或头部的第二虚拟位置信息；其中，所述虚拟现实交互装置的头部或尾部中正常状态的虚拟位置信息为第一虚拟位置信息；

根据所述第一虚拟信息及所述第二虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，接收所述虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息，包括：接收所述虚拟现实交互装置发送的角度信息；

所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部或者尾部的其中一个虚拟位置信息存在异常，根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息和/或历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息，包括：

根据所述历史虚拟位置信息和历史虚拟姿态信息计算虚拟现实交互装置的历史向量；

根据所述历史向量及角度信息计算确定所述虚拟位置信息。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，接收所述虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息，包括：接收所述虚拟现实交互装置发送的三维运动加速度；

所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部及者尾部的虚拟位置信息均存在异常，根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息和/或历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息，包括：

获取所述历史虚拟位置信息移动到所述虚拟位置信息的时长；

根据所述历史虚拟位置信息、所述三维运动加速度、时长、所述虚拟姿态信息、虚拟现实交互装置的头部到尾部的已知长度，计算所述虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述虚拟现实交互装置的至少头部和尾部各安装一个发光元件，用于实现虚拟现实交互装置的空间定位，所述虚拟现实交互装置通过陀螺仪确定所述虚拟现实交互装置的姿态。

8.一种虚拟现实交互装置的空间定位装置，其特征在于，包括：

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实时位置信息，以及接收所述虚拟现实交互装置发送的自身的实时姿态信息；

转换单元，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，将所述接收单元接收到的所述实时位置信息转换为虚拟展示界面下的虚拟位置信息；以及将所述实时姿态信息转换为虚拟姿态信息；

校正单元，用于当所述虚拟位置信息和虚拟姿态信息都没有异常时，根据虚拟位置信息对所述虚拟姿态信息进行校正；

第一确定单元，用于当所述虚拟位置信息存在异常时，根据所述虚拟姿态信息、历史虚拟姿态信息以及历史虚拟位置信息确定所述虚拟位置信息；

第二确定单元，用于当所述虚拟姿态信息存在异常时，根据所述虚拟位置信息确定虚拟姿态信息。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述接收单元，还用于接收所述虚拟现实交互装置的头部的实时位置信息和尾部的实时位置信息；

所述转换单元，还用于将所述头部的实时位置信息和所述尾部的实时位置信息分别转换为头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述校正单元，还用于根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息计算该虚拟现实交互装置的虚拟姿态数据，并对所述虚拟现实交互装置直接发送的所述虚拟姿态信息进行校正；

所述第二确定单元，还用于根据所述虚拟现实交互装置的头部的虚拟位置信息和尾部的虚拟位置信息确定该虚拟现实交互装置的虚拟姿态信息。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部或者尾部的其中一个虚拟位置信息存在异常，所述第一确定单元包括：

获取模块，用于获取第一虚拟位置信息，其中，所述虚拟现实交互装置的头部或尾部中正常状态的虚拟位置信息为第一虚拟位置信息；

第一计算模块，用于根据所述第一虚拟位置信息及所述虚拟姿态信息计算异常状态的尾部或头部的第二虚拟位置信息；

第一确定模块，用于根据所述第一虚拟信息及所述第二虚拟位置信息确定所述虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述接收单元，还用于接收所述虚拟现实交互装置发送的角度信息；

所述虚拟位置信息存在异常包括所述头部或者尾部的其中一个虚拟位置信息存在异常，所述第一确定单元包括：

第二计算模块，用于根据所述历史虚拟位置信息和历史虚拟姿态信息计算虚拟现实交互装置的历史向量；

第二确定模块，用于根据所述历史向量及角度信息计算确定所述虚拟位置信息。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述接收单元，还用于接收所述虚拟现实交互装置发送的三维运动加速度；

所述第一确定单元包括：

获取模块，用于获取所述历史虚拟位置信息移动到所述虚拟位置信息的时长；

第三计算模块，用于根据所述历史虚拟位置信息、所述三维运动加速度、时长、所述虚拟姿态信息、虚拟现实交互装置的头部到尾部的已知长度，计算所述虚拟现实交互装置的虚拟位置信息。

14.根据权利要求9-13中任一项所述的装置，其特征在于，所述虚拟现实交互装置的至少头部和尾部各安装一个发光元件，用于实现虚拟现实交互装置的空间定位；所述虚拟现实交互装置通过陀螺仪确定所述虚拟现实交互装置的姿态。

15.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，

所述处理器、存储器通过所述总线完成相互间的通信；

所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行权利要求1至权利要求7中任一项所述的虚拟现实交互装置的空间定位方法。

16.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，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权利要求1至权利要求7中任一项所述的虚拟现实交互装置的空间定位方法。