CN110134384B - 一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统 - Google Patents

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Abstract

一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统，包括创建直升云梯的三维模型、搭建虚拟场景的三维模型、模型格式转换、模型导入至Unity 3D引擎、模型属性设置、Unity 3D引擎的程序脚本编译、虚拟场景中头盔漫游的实现、虚拟场景中手柄功能的实现模块、Unity 3D引擎的UI功能界面设计和直升式高空漫游实现模块，具体步骤是先执行模型设计、格式转换、导入至Unity 3D引擎、属性设置；然后应用Unity 3D引擎的程序脚本编译在Unity 3D引擎中实现虚拟场景中的头盔、手柄和UI功能界面的功能需求和设计；最后通过直升式高空漫游功能按钮选择执行虚拟场景中直升式高空漫游的云梯水平、上升、下降、和暂停。它概念简单，实现方便，完全虚拟可视化，利于虚拟漫游娱乐行业推广。

Description

一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统
技术领域
本发明涉及虚拟现实漫游技术领域，尤其涉及一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统。
背景技术
虚拟现实技术主要特征之一，实现在虚拟场景里的漫游。头盔下高空漫游虚拟场景，即高处俯瞰虚拟场景，其是头盔下虚拟场景里的漫游重要形式之一。
目前，头盔下高空漫游虚拟场景所用方式是搭建多层台阶，然后根据高空漫游的高度，逐步登上不同高度的台阶。但是这种台阶式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统及方法，一方面响应速度慢且漫游视线受限，因为需要逐步拾阶而上，而且台阶背面属于漫游盲区；另一方面增加虚拟场景复杂性，因为台阶属于虚拟现场的模型物，且台阶模型物会占取虚拟场景中其他模型的合适布局位置。
发明内容
为了克服现有台阶式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统及方法，一方面响应速度慢且漫游视线受限，因为需要逐步拾阶而上，而且台阶背面属于漫游盲区；另一方面增加虚拟场景复杂性，因为台阶属于虚拟现场的模型物，且台阶模型物会占取虚拟场景中其他模型的合适布局位置等缺陷，本发明基于云梯直升式机理，提供一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统。
本发明具体解决其技术问题所采用的技术解决方案是：
一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统，包括创建直升云梯的三维模型、搭建虚拟场景的三维模型、模型格式转换、模型导入至Unity 3D引擎、模型属性设置、Unity3D引擎的程序脚本编译、虚拟场景中头盔漫游的实现、虚拟场景中手柄功能的实现模块、Unity 3D引擎的UI功能界面设计和直升式高空漫游实现模块。其中，虚拟场景中手柄功能的实现模块包括虚拟场景中手柄漫游的实现和虚拟场景中手柄射线发生的实现；直升式高空漫游实现模块包括虚拟场景中手柄与按钮交互的实现、直升式高空漫游功能按钮选择和直升式高空漫游是否完成判断；直升式高空漫游功能按钮选择能执行虚拟场景中云梯水平运动、虚拟场景中云梯上升运动、虚拟场景中云梯下降运动、虚拟场景中云梯运动暂停。直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统及方法的具体步骤是先执行模型设计、格式转换、导入至Unity 3D引擎、属性设置，具体完成创建直升云梯的三维模型、搭建虚拟场景的三维模型、模型格式转换、模型导入至Unity 3D引擎和模型属性设置；然后应用Unity 3D引擎的程序脚本编译在Unity 3D引擎中实现虚拟场景中的头盔、手柄和UI功能界面的功能需求和设计，具体完成虚拟场景中头盔漫游的实现、虚拟场景中手柄功能的实现模块、Unity 3D引擎的UI功能界面设计；最后执行直升式高空漫游实现模块，完成直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统搭建。
虚拟场景中头盔漫游的实现的具体步骤：在新的工程文件中增加Unity 3D引擎的steamvr和plugins插件；将steamvr插件下级属性Prefabs中CamerRig直接拖至Unity 3D引擎的主面板，调整Camera视角，保证Camera中的Camera(eye)看到模型；将脚本Steam VR_Play Area属性中Size设置为Calibrated；
虚拟场景中手柄漫游的实现的具体步骤：在已实现虚拟场景中头盔漫游的工程文件中增加Unity 3D引擎的VRTK插件；通过creat empty设计vrtk及其三个从属的left、right、GameObject，并在vrtk中添加VRTK_SDK Manager脚本；在VRTK插件中添加VRTK_SDKSetup脚本；
虚拟场景中手柄射线发生的实现的具体步骤：在steamvr插件下级属性Prefabs中CamerRig的“controller(left)”和“controller(right)”中分别通过creat empty创建line，将编译Unity 3D引擎的射线程序脚本附加给line，增加Line Renderer组件，修改射线宽度Width数值；
虚拟场景中手柄与按钮交互的实现的具体步骤：Unity 3D引擎的UI功能界面创建canvas，并调整其大小；在canvas里建立直升式高空漫游功能按钮选择能执行虚拟场景中云梯水平运动、虚拟场景中云梯上升运动、虚拟场景中云梯下降运动、虚拟场景中云梯运动暂停的四个Button按钮，调整按钮的大小、位置、文字，以及按钮被点击是显示颜色；在canvas中增加组件vrtk_ui canvas，在虚拟场景中手柄漫游的实现的设计vrtk的left、right中增加UIpointer组件；编译Unity 3D引擎的直升式高空漫游功能按钮的程序脚本，并附加给导入的云梯的三维模型；云梯的三维模型与直升式高空漫游功能按钮建立联系。
本发明的有益效果是，采用一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统，通过建立云梯和基于云梯直升式机理，解决了目前台阶式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统及方法，一方面响应速度慢且漫游视线受限，因为需要逐步拾阶而上，而且台阶背面属于漫游盲区；另一方面增加虚拟场景复杂性，因为台阶属于虚拟现场的模型物，且台阶模型物会占取虚拟场景中其他模型的合适布局位置等问题。它概念简单，实现方便，完全虚拟可视化，适应于虚拟漫游娱乐行业实际需求。
附图说明
图1为本发明一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明专利作进一步地说明：
本发明所提供的一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统，包括创建直升云梯的三维模型、搭建虚拟场景的三维模型、模型格式转换、模型导入至Unity 3D引擎、模型属性设置、Unity 3D引擎的程序脚本编译、虚拟场景中头盔漫游的实现、虚拟场景中手柄功能的实现模块、Unity 3D引擎的UI功能界面设计和直升式高空漫游实现模块。其中，虚拟场景中手柄功能的实现模块包括虚拟场景中手柄漫游的实现和虚拟场景中手柄射线发生的实现；直升式高空漫游实现模块包括虚拟场景中手柄与按钮交互的实现、直升式高空漫游功能按钮选择和直升式高空漫游是否完成判断；直升式高空漫游功能按钮选择能执行虚拟场景中云梯水平运动、虚拟场景中云梯上升运动、虚拟场景中云梯下降运动、虚拟场景中云梯运动暂停。直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统及方法的具体步骤是先执行模型设计、格式转换、导入至Unity 3D引擎、属性设置，具体完成创建直升云梯的三维模型、搭建虚拟场景的三维模型、模型格式转换、模型导入至Unity 3D引擎和模型属性设置；然后应用Unity 3D引擎的程序脚本编译在Unity 3D引擎中实现虚拟场景中的头盔、手柄和UI功能界面的功能需求和设计，具体完成虚拟场景中头盔漫游的实现、虚拟场景中手柄功能的实现模块、Unity 3D引擎的UI功能界面设计；最后执行直升式高空漫游实现模块，完成直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统搭建。
虚拟场景中头盔漫游的实现的具体步骤：在新的工程文件中增加Unity 3D引擎的steamvr和plugins插件；将steamvr插件下级属性Prefabs中CamerRig直接拖至Unity 3D引擎的主面板，调整Camera视角，保证Camera中的Camera(eye)看到模型；将脚本Steam VR_Play Area属性中Size设置为Calibrated；
虚拟场景中手柄漫游的实现的具体步骤：在已实现虚拟场景中头盔漫游的工程文件中增加Unity 3D引擎的VRTK插件；通过creat empty设计vrtk及其三个从属的left、right、GameObject，并在vrtk中添加VRTK_SDK Manager脚本；在VRTK插件中添加VRTK_SDKSetup脚本；
虚拟场景中手柄射线发生的实现的具体步骤：在steamvr插件下级属性Prefabs中CamerRig的“controller(left)”和“controller(right)”中分别通过creat empty创建line，将编译Unity 3D引擎的射线程序脚本附加给line，增加Line Renderer组件，修改射线宽度Width数值；
虚拟场景中手柄与按钮交互的实现的具体步骤：Unity 3D引擎的UI功能界面创建canvas，并调整其大小；在canvas里建立直升式高空漫游功能按钮选择能执行虚拟场景中云梯水平运动、虚拟场景中云梯上升运动、虚拟场景中云梯下降运动、虚拟场景中云梯运动暂停的四个Button按钮，调整按钮的大小、位置、文字，以及按钮被点击是显示颜色；在canvas中增加组件vrtk_ui canvas，在虚拟场景中手柄漫游的实现的设计vrtk的left、right中增加UIpointer组件；编译Unity 3D引擎的直升式高空漫游功能按钮的程序脚本，并附加给导入的云梯的三维模型；云梯的三维模型与直升式高空漫游功能按钮建立联系；
当需要直升式的头盔下高空漫游时，具体方法是运行已完成搭建的直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统，通过虚拟场景中头盔漫游和虚拟场景中手柄漫游，完成虚拟场景中漫游和登录云梯的三维模型，通过虚拟场景中手柄与按钮交互，根据需要点击选择直升式高空漫游功能按钮选择能执行虚拟场景中云梯水平运动、虚拟场景中云梯上升运动、虚拟场景中云梯下降运动、虚拟场景中云梯运动暂停的四个Button按钮，实现对虚拟场景云梯水平运动、虚拟场景中云梯上升运动、虚拟场景中云梯下降运动、虚拟场景中云梯运动暂停的不同过程中进行直升式的头盔下高空漫游。

Claims (4)

1.一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统，包括创建直升云梯的三维模型、搭建虚拟场景的三维模型、模型格式转换、模型导入至Unity 3D引擎、模型属性设置、Unity3D引擎的程序脚本编译、虚拟场景中头盔漫游的实现、虚拟场景中手柄功能的实现模块、Unity 3D引擎的UI功能界面设计和直升式高空漫游实现模块，其特征在于，虚拟场景中手柄功能的实现模块包括虚拟场景中手柄漫游的实现和虚拟场景中手柄射线发生的实现；直升式高空漫游实现模块包括虚拟场景中手柄与按钮交互的实现、直升式高空漫游功能按钮选择和直升式高空漫游是否完成判断；虚拟场景中手柄与按钮交互的实现的具体步骤：Unity 3D引擎的UI功能界面创建canvas，并调整其大小；在canvas里建立直升式高空漫游功能按钮选择能执行虚拟场景中云梯水平运动、虚拟场景中云梯上升运动、虚拟场景中云梯下降运动、虚拟场景中云梯运动暂停的四个Button按钮，调整按钮的大小、位置、文字，以及按钮被点击是显示颜色；在canvas中增加组件vrtk_ui canvas，在虚拟场景中手柄漫游的实现的设计vrtk的left、right中增加UIpointer组件；编译Unity 3D引擎的直升式高空漫游功能按钮的程序脚本，并附加给导入的云梯的三维模型；云梯的三维模型与直升式高空漫游功能按钮建立联系；直升式高空漫游功能按钮选择能执行虚拟场景中云梯水平运动、虚拟场景中云梯上升运动、虚拟场景中云梯下降运动、虚拟场景中云梯运动暂停；直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统及方法的具体步骤是先执行模型设计、格式转换、导入至Unity 3D引擎、属性设置，具体完成创建直升云梯的三维模型、搭建虚拟场景的三维模型、模型格式转换、模型导入至Unity 3D引擎和模型属性设置；然后应用Unity 3D引擎的程序脚本编译在Unity 3D引擎中实现虚拟场景中的头盔、手柄和UI功能界面的功能需求和设计，具体完成虚拟场景中头盔漫游的实现、虚拟场景中手柄功能的实现模块、Unity 3D引擎的UI功能界面设计；最后执行直升式高空漫游实现模块，完成直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统搭建。
2.根据权利要求1所述的一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统，其特征在于，所述虚拟场景中头盔漫游的实现的具体步骤：在新的工程文件中增加Unity 3D引擎的steamvr和plugins插件；将steamvr插件下级属性Prefabs中CamerRig直接拖至Unity 3D引擎的主面板，调整Camera视角，保证Camera中的Camera(eye)看到模型；将脚本Steam VR_Play Area属性中Size设置为Calibrated。
3.根据权利要求1所述的一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统，其特征在于，所述虚拟场景中手柄漫游的实现的具体步骤：在已实现虚拟场景中头盔漫游的工程文件中增加Unity 3D引擎的VRTK插件；通过creat empty设计vrtk及其三个从属的left、right、GameObject，并在vrtk中添加VRTK_SDK Manager脚本；在VRTK插件中添加VRTK_SDK Setup脚本。
4.根据权利要求1所述的一种直升式的头盔下高空漫游的虚拟现实系统，其特征在于，所述虚拟场景中手柄射线发生的实现的具体步骤：在steamvr插件下级属性Prefabs中CamerRig的controller(left)和controller(right)中分别通过creat empty创建line，将编译Unity 3D引擎的射线程序脚本附加给line，增加Line Renderer组件，修改射线宽度Width数值。
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