CN110244842B - Vr模型、vr场景处理方法、vr培训系统、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种VR模型触碰响应的预处理方法、VR场景的更新处理方法、VR培训系统、存储介质和电子设备，其中，本发明VR模型触碰响应的预处理方法通过在调用VR场景所需的VR模型时，针对其中的柔性VR模型，先不一次性将所有柔性VR模型的柔性顶点架构，而是暂时以普通顶点架构作为初始顶点架构，当通过读取当前触碰的VR模型的类型标签，辨别出当前触碰的VR模型的为柔性VR模型时，再适时地加载对应的柔性顶点架构，从而：一方面，减少了VR模型触碰响应预处理的运算量；另一方面，当前触碰的柔性VR模型也能够以更贴合其物理属性的方式实现触碰动态响应，保证柔性VR模型的逼真的动态响应效果。

Description

VR模型、VR场景处理方法、VR培训系统、存储介质及电子设备

技术领域

本发明涉及VR技术领域，特别涉及一种VR模型触碰响应的预处理方法、VR场景的更新处理方法、VR培训系统、存储介质和电子设备。

背景技术

一些专业性较强的工种必须参加相应的技术培训才能上岗。通常上岗培训过程都需要人工进行指导和测试，耗费大量的人力物力，并且理论化过多，学习后没有实践经验。部分培训过程为了增加作业人员的操作经验，会进行现场教学，但现场作业对于初学者来说危险性相对较高，往往在保证安全的前提下不能达到学员亲自操作的目的。

为了解决这个问题，现有技术中提出了应用VR技术进行培训的方案，但是一些较柔软电力部件（如绝缘毯等）在操作过程会遇到折叠、弯曲等问题，若使用仅具有基本顶点架构的一般VR模型而不增加VR模型的顶点数，则对应的动态效果则不能与实际情况一一对应。然而，如果为了根据其物理属性实现触碰动态响应，通过大量增加工具模型上的顶点数，使其在各个方向上的动态效果与实际相同，则会大大降低系统的运行速度，影响操作效果。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种VR模型触碰响应的预处理方法，旨在解决现有的VR系统无法以较低运算量实现VR模型实现更逼真触碰响应的预处理。

为实现上述目的，本发明提出的VR模型触碰响应的预处理方法，包括：

步骤100：为VR场景加载VR模型时获取与该VR模型对应的初始顶点架构及类型标签，所述类型标签包括弹性模型和柔性模型；

步骤120：根据操作主体的定位数据及姿态数据，检测操作主体在VR场景中的映射模型与不特定所述VR模型之间的距离；

步骤140：在所述操作主体的映射模型按预设标准触碰到所述VR模型时读取当前触碰的所述VR模型的类型标签；

步骤160：若当前触碰的VR模型的类型为所述柔性VR模型，则根据预设的规则将该VR模型的初始顶点架构更新为柔性顶点架构；

步骤180：若当前接触的VR模型的类型为所述弹性VR模型，则保留初始顶点架构。

优选地，所述步骤160具体包括：

步骤161：根据当前触碰的VR模型的当前姿态及初始姿态，获取该VR模型当前姿态的偏转角；

步骤163：根据所述VR模型的位置将所述柔性顶点架构定位至该VR模型，并根据该VR模型当前姿态的偏转角调整该柔性顶点架构；

步骤165：解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

优选地，所述步骤160具体还包括：步骤163之前，

步骤162a：确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

步骤162b：匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构。

优选地，所述步骤160具体包括：

步骤16a：确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

步骤16b：匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构；

步骤16c：解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

优选地，与初始顶点架构的单元面相匹配的所述柔性顶点架构预存储在数据库中。

优选地，所述柔性顶点架构相比所述初始顶点架构至少对应所述初始顶点架构被触碰到的单元面的触碰点新增了顶点。

本发明还提出一种VR场景的更新处理方法，包括如上所述的VR模型触碰响应的预处理方法，以及在所述VR模型触碰响应的预处理方法的步骤160或步骤180之后还包括：

步骤200：根据当前接触的VR模型的当前顶点架构以及所述操作主体的动作计算当前接触的VR模型的动态效果；

步骤220：根据所述动态效果更新所述VR场景。

本发明还提出一种VR培训系统，其特征在于，包括：

VR头盔，包括体感定位器、第一定位器以及显示器；

操作工具，包括第二定位器；

位置检测模块，用于检测第一定位器与第二定位器的位置；

场景库模块，用于存储环境场景与VR模型；

调取模块，用于根据所述位置检测模块的检测数据、所述体感定位器的数据加载VR模型以及操作主体的映射模型；

触碰判断模块，用于根据所述位置检测模块的检测数据、所述体感定位器的数据检测操作主体的映射模型按预设标准是否触碰到；

标签读取模块，用于在所述触碰判断模块的判断结果为是时，读取当前触碰的所述VR模型的类型标签；

顶点更新模块，用于在标签读取模块读取的类型为所述柔性VR模型时根据预设的规则将该VR模型的初始顶点架构更新为柔性顶点架构，以及在标签读取模块读取的类型为所述弹性VR模型时保留初始顶点架构；

动态效果模块，用于根据当前接触的VR模型的当前顶点架构以及所述操作主体的动作计算当前接触的VR模型的动态效果；

场景更新模块，用于根据动态效果模块的计算结果更新VR场景；

所述显示器用于对VR场景进行显示。

优选地，所述顶点更新模块包括：

偏转角获取单元，用于根据当前触碰的VR模型的当前姿态及初始姿态，获取该VR模型当前姿态的偏转角；

定位调整单元，用于根据所述VR模型的位置将所述柔性顶点架构定位至该VR模型，并根据该VR模型当前姿态的偏转角调整该柔性顶点架构；

关系替换单元，用于解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

优选地，所述顶点更新模块还包括：

触碰位置确定单元，用于确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

顶点架构匹配单元，用于匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构。

优选地，所述顶点更新模块包括：

触碰位置确定单元，用于确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

顶点架构匹配单元，用于匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构；

关系替换单元，用于解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

优选地，VR培训系统还包括外置主机，所述场景库模块，调取模块，触碰判断模块，标签读取模块，顶点更新模块，动态效果模块，场景更新模块均设置在所述外置主机上。

优选地，所述外置主机与所述VR头盔之间通过数据线连接。

本发明还提出一种存储介质，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的VR模型触碰响应的预处理方法或如上所述的VR场景的更新处理方法本发明还提出一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器电性连接，所述存储器用于存储指令和数据，所述处理器用于执行如上所述的VR模型触碰响应的预处理方法或如上所述的VR场景的更新处理方法。

本发明VR模型触碰响应的预处理方法通过在调用VR场景所需的VR模型时，针对其中的柔性VR模型，先不一次性将所有柔性VR模型的柔性顶点架构，而是暂时以普通顶点架构作为初始顶点架构，当通过读取当前触碰的VR模型的类型标签，辨别出当前触碰的VR模型的为柔性VR模型时，再适时地加载对应的柔性顶点架构，从而：一方面，减少了VR模型触碰响应预处理的运算量；另一方面，当前触碰的柔性VR模型也能够以更贴合其物理属性的方式实现触碰动态响应，保证柔性VR模型的逼真的动态响应效果。

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明VR模型触碰响应的预处理方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明VR模型触碰响应的预处理方法第二实施例的流程示意图；

图3为本发明VR模型触碰响应的预处理方法第三实施例的流程示意图；

图4为本发明VR模型触碰响应的预处理方法第四实施例的流程示意图；

图5为本发明VR模型触碰响应的预处理方法第五实施例的流程示意图；

图6为本发明VR场景的更新处理方法第一实施例的流程示意图；

图7为本发明VR场景的更新处理方法弹性VR模型的动态响应示意图；

图8为本发明VR场景的更新处理方法柔性VR模型的动态响应示意图；

图9为本发明VR培训系统一实施例的结构示意图；

图10为图9中顶点更新模块第一实施例的结构示意图；

图11为图9中顶点更新模块第二实施例的结构示意图；

图12为图9中顶点更新模块第三实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为了解决现有的VR系统无法以较低运算量实现柔性VR模型实现更逼真触碰响应的预处理，本发明提出一种VR模型触碰响应的预处理方法包括：

步骤100：为VR场景加载VR模型时获取与该VR模型对应的初始顶点架构及类型标签，所述类型标签包括弹性模型和柔性模型；

本步骤中，在调用VR场景所需的VR模型前，例如在设计VR模型数据库时，先对VR场景中的VR模型进行分类，一类是弹性模型，在响应触碰操作时，可以实现基本形变动作，例如拉伸、压缩及弯曲；另一类是柔性模型，其根据触碰操作可实现折叠、弯曲或凹陷响应。但无论是哪一类，先为其加载具有最少顶点数量的初始顶点架构或其他可以满足基本触碰响应且所需运算量小的初始顶点架构。可以理解的是，VR模型的类型标签与3D模型被关联地存储在数据库中。

步骤120：根据操作主体的定位数据及姿态数据，检测操作主体在VR场景中的映射模型与不特定所述VR模型之间的距离；

在本步骤中，通过现有的定位技术可以获取操作主体的定位数据，一些传感器，例如陀螺仪可以获取操作主体的姿态数据，例如倾斜、舞动或旋转等。这些数据都可以映射到对应的VR模型中，从而方便计算与不特定VR模型之间的距离。

步骤140：在所述操作主体的映射模型按预设标准触碰到所述VR模型时读取当前触碰的所述VR模型的类型标签；

本步骤中，通常若操作主体的映射模型与不特定的VR模型之间的为零，则判断为接触，但限于不用的设备精度，或者操作动态响应的不同要求，也可以设定接近零的触碰准算标准，例如2厘米的距离，或2厘米的干涉等。读取到标签时，即可视为完成了判断。具体地，在判断为触碰到时，通过当前3D模型的参数，例如该3D模型的名称，可以检索与该3D模型关联的类型标签从而完成类型标签的读取。

步骤160：若当前触碰的VR模型的类型为所述柔性VR模型，则根据预设的规则将该VR模型的初始顶点架构更新为柔性顶点架构；

本步骤中，若当前触碰的VR模型为柔性VR模型则需要对其初始顶点架构进行更新才能实现更为逼真的操作动态响应。更新的方法有很多，例如可以根据选定的算法，根据该柔性VR模型3D模型的几何特点实施计算响应的柔性顶点架构，也可以加载预先存储好的柔性顶点架构。

步骤180：若当前接触的VR模型的类型为所述弹性VR模型，则保留初始顶点架构。

本步骤中，若当前触碰的VR模型为弹性VR模型则没必要对其初始顶点架构进行更新，根据初始顶点架构就可以实现普通形变。

本发明VR模型触碰响应的预处理方法通过在调用VR场景所需的VR模型时，针对其中的柔性VR模型，先不一次性将所有柔性VR模型的柔性顶点架构，而是暂时以普通顶点架构作为初始顶点架构，当通过读取当前触碰的VR模型的类型标签，辨别出当前触碰的VR模型的为柔性VR模型时，再适时地加载对应的柔性顶点架构，从而：一方面，减少了VR模型触碰响应预处理的运算量；另一方面，当前触碰的柔性VR模型也能够以更贴合其物理属性的方式实现触碰动态响应，保证柔性VR模型的逼真的动态响应效果。

进一步地，所述步骤160具体包括：

步骤161：根据当前触碰的VR模型的当前姿态及初始姿态，获取该VR模型当前姿态的偏转角；

在本步骤中，一些柔性VR模型的姿态可能会发生变化，例如被从A点移动到B点，并且这种移动包含了偏转动作。那么该柔性VR模型的当前姿态相较初始姿态则已经发生了变化。

步骤163：根据所述VR模型的位置将所述柔性顶点架构定位至该VR模型，并根据该VR模型当前姿态的偏转角调整该柔性顶点架构；

在本步骤中，若仅根据VR模型的位置定位柔性VR模型的柔性顶点架构则将出现顶点架构与VR模型不重合的情况，在该情况下，柔性VR模型无法实现正确的操作动态响应。因此，有必要根据VR模型当前姿态的偏转角调整柔性顶点架构的空间姿态，以求与对应柔性顶点架构更相符。可以理解的是，VR模型的位置和姿态，可以根据上一步骤的动态响应结果，由该VR模型对应的位置和姿态程序脚本计算得出。

步骤165：解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

在本步骤中，更新顶点架构时，为了使VR模型可以正确响应，需要解除3D模型与初始顶点架构的关联关系，并建立与柔性顶点架构的关联关系。

进一步地，所述步骤160具体还包括：步骤163之前，

步骤162a：确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

本步骤中，根据VR模型搭建的原理，3D模型是由多个面组成的，为此系统可以根据与该的脚本VR模型关联的程序脚本判断出触碰点产生在模型的哪个面上，并将这个面的序号返回给系统。系统再根据该面的大小进行二维坐标平面的铺设，并将该坐标系下的触碰点位置数据返回给系统。

步骤162b：匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构。

在本步骤中，柔性顶点架构被预先与对应单元面关联地存储在数据库中，关于这些柔性顶点架构的生成，是通过对相应的柔性VR模型进行物理特性分析根据它们不同的物理特性和不同位置的表面形状输出符合其物理特性顶点结构，它的形状与模型的某个位置的形状相。然后再将分析得到顶点结构会上传至数据库，在匹配成功时由数据库提供下载地址。

进一步地，所述步骤160具体包括：

步骤16a：确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

本步骤中，根据VR模型搭建的原理，3D模型是由多个面组成的，为此系统可以根据与该的脚本VR模型关联的程序脚本判断出触碰点产生在模型的哪个面上，并将这个面的序号返回给系统。系统再根据该面的大小进行二维坐标平面的铺设，并将该坐标系下的触碰点位置数据返回给系统。

步骤16b：匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构；

在本步骤中，进一步地，柔性顶点架构被预先与对应单元面关联地存储在数据库中，关于这些柔性顶点架构的获取，是通过对相应的柔性VR模型进行物理特性分析根据它们不同的物理特性和不同位置的表面形状输出符合其物理特性顶点结构，它的形状与模型的某个位置的形状相。然后再将分析得到顶点结构会上传至数据库，在匹配成功时由数据库提供下载地址。

步骤16c：解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

在本步骤中，更新顶点架构时，为了使VR模型可以正确响应，需要解除3D模型与初始顶点架构的关联关系，并建立与柔性顶点架构的关联关系。

进一步地，与初始顶点架构的单元面相匹配的所述柔性顶点架构预存储在数据库中。如此，可以加快更新的速度，使得相应的操作更为流畅。

进一步地，所述柔性顶点架构相比所述初始顶点架构至少对应所述初始顶点架构被触碰到的单元面的触碰点新增了顶点。新增的顶点位于触碰点处，则相应的触碰操作相应也更具针对性，从而达到逼真的动态响应效果。

本发明还提出一种VR场景的更新处理方法，包括如上所述的VR模型触碰响应的预处理方法，以及在所述VR模型触碰响应的预处理方法的步骤160或步骤180之后还包括：

步骤200：根据当前接触的VR模型的当前顶点架构以及所述操作主体的动作计算当前接触的VR模型的动态效果；

步骤220：根据所述动态效果更新所述VR场景。

本发明的VR场景的更新处理方法的实施中，该VR模型触碰响应的预处理方法的具体结构参照上述实施例，由于本VR场景的更新处理方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

请参照图7及图8，其中，图7示例了弹性VR模型，它的初始顶点架构为最基本的顶点架构，为具有8个顶点的阵列。在检测到被触碰后由于它的类型标签为弹性VR模型，因此它的顶点架构无须更新。在此基础上，触碰点在物体的顶面，作用方向为向下，对应的触碰操作响应为模型在上下方向上被压缩。图8示例了柔性模型，一开始它的初始顶点架构同样为最积极基本的顶点架构。在检测到被触碰后由于它的类型标签为弹性VR模型后，系统更新了柔性顶点架构，相比初始顶点架构，在触碰点处新增了一个顶点。在此基础上，触碰点在物体的顶面，作用方向为向下，对应的触碰操作主要响应为模型的顶面在触碰点处发生凹陷。

本发明还提出一种VR培训系统，包括：

VR头盔，包括体感定位器、第一定位器以及显示器；

操作工具，包括第二定位器；

位置检测模块，用于检测第一定位器与第二定位器的位置；

场景库模块，用于存储环境场景与VR模型；

调取模块，用于根据所述位置检测模块的检测数据、所述体感定位器的数据加载VR模型以及操作主体的映射模型；

触碰判断模块，用于根据所述位置检测模块的检测数据、所述体感定位器的数据检测操作主体的映射模型按预设标准是否触碰到；

标签读取模块，用于在所述触碰判断模块的判断结果为是时，读取当前触碰的所述VR模型的类型标签；

顶点更新模块，用于在标签读取模块读取的类型为所述柔性VR模型时根据预设的规则将该VR模型的初始顶点架构更新为柔性顶点架构，以及在标签读取模块读取的类型为所述弹性VR模型时保留初始顶点架构；

动态效果模块，用于根据当前接触的VR模型的当前顶点架构以及所述操作主体的动作计算当前接触的VR模型的动态效果；

场景更新模块，用于根据动态效果模块的计算结果更新VR场景；

所述显示器用于对VR场景进行显示。

在本实施例中，VR头盔适于穿戴在操作者的头部，VR头盔的体感定位器通常采用陀螺仪，第一定位器和第二定位器均可以采用无线信号发射器或接收器，显示器则用于显示VR场景的画面。操作工具的形态包括杆状的操作手柄或可穿戴在手上的数据手套。

在第一定位器或第二定位器采用无线收发信号定位时，相应地，位置检测模块也采用无线收发定位。当然位置检测模块还可以采用光学的方式定位第一定位器和第二定位器。位置检测模块可以采用多个位置检测单元，例如在封闭的VR场景适用的物理空间内的多个角落或墙面安装这些位置检测单元。位置检测模块检测数据都可以映射到对应的VR模型中，从而方便计算与不特定VR模型之间的距离。

场景库模块可以为一存储介质，用以供VR场景环境与VR模型数据的读取。例如VR模型的类型标签、3D模型被关联地存储在场景库模块中。

触碰判断模块根据位置检测模块的检测数据，计算映射模型与不特定VR模型之间的距离，并将计算值与预设的触碰到的标准值比较，以判断是否触碰。通常若操作主体的映射模型与不特定的VR模型之间的为零，则判断为接触，但限于不用的设备精度，或者操作动态响应的不同要求，也可以设定接近零的触碰准算标准，例如2厘米的距离，或2厘米的干涉等。

标签读取模块在读取到被触碰到的VR模型的类型标签时，即可视为完成了对该VR模型的类型判断。

顶点更新模块若当前触碰的VR模型为柔性VR模型才会被启动，通过对柔性VR模型的初始顶点架构进行更新以此实现更为逼真的操作动态响应。初始顶点架构更新的方法有很多，例如可以根据选定的算法、该柔性VR模型3D模型的几何特点实施计算响应的柔性顶点架构，也可以加载预先存储好的柔性顶点架构。

动态效果模块，可以看做一个仿真求解器，根据预设的VR模型的物理性质参数，以及输入的位置或动作数据，计算对应的VR模型的动作相应。

场景更新模块则用于根据动态效果模块的求解结果更新VR场景。VR头盔的显示器还用于对更新后的VR场景进行显示。

本实施例的VR培训系统在调用VR场景所需的VR模型时，针对其中的柔性VR模型，先不一次性将所有柔性VR模型的柔性顶点架构，而是暂时以普通顶点架构作为初始顶点架构，当通过读取当前触碰的VR模型的类型标签，辨别出当前触碰的VR模型的为柔性VR模型时，再适时地加载对应的柔性顶点架构，从而：一方面，减少了VR模型触碰响应预处理的运算量；另一方面，当前触碰的柔性VR模型也能够以更贴合其物理属性的方式实现触碰动态响应，保证柔性VR模型的逼真的动态响应效果。

进一步地，所述顶点更新模块包括：

偏转角获取单元，用于根据当前触碰的VR模型的当前姿态及初始姿态，获取该VR模型当前姿态的偏转角；

定位调整单元，用于根据所述VR模型的位置将所述柔性顶点架构定位至该VR模型，并根据该VR模型当前姿态的偏转角调整该柔性顶点架构；

关系替换单元，用于解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

本实施例中，VR场景中，一些柔性VR模型的姿态可能会发生变化，例如柔性VR模型被从A点移动到B点，并且这种移动包含了偏转动作。那么该柔性VR模型的当前姿态相较初始姿态则已经发生了变化。若仅根据VR模型的位置定位柔性VR模型的柔性顶点架构则将出现顶点架构与VR模型不重合的情况，在该情况下，柔性VR模型无法实现正确的操作动态响应。因此，有必要根据VR模型当前姿态的偏转角调整柔性顶点架构的空间姿态，以求与对应柔性顶点架构更相符。偏转角获取单元可以为一段程序脚本，它可以根据输入才动态参数，自动地计算出VR模型的姿态的偏转角。可以理解的是，VR模型的位置和姿态，可以根据上一步骤的动态响应结果，由该VR模型对应的位置和姿态程序脚本计算得出。定位调整单元的操作对象在于匹配的柔性顶点架构。关系替换单元则用于修改关系数据，在更新顶点架构时，为了使VR模型可以正确响应，需要解除3D模型与初始顶点架构的关联关系，并建立与柔性顶点架构的关联关系。

进一步地，所述顶点更新模块还包括：

触碰位置确定单元，用于确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

顶点架构匹配单元，用于匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构。

本实施例中，触碰位置确定单元同样可以为一段程序脚本。根据VR模型搭建的原理，3D模型是由多个面组成的，为此系统可以根据与该的脚本VR模型关联的程序脚本判断出触碰点产生在模型的哪个面上，并将这个面的序号返回给系统。系统再根据该面的大小进行二维坐标平面的铺设，并将该坐标系下的触碰点位置数据返回给系统。柔性顶点架构被预先与对应单元面关联地存储在数据库中，关于这些柔性顶点架构的生成，是通过对相应的柔性VR模型进行物理特性分析根据它们不同的物理特性和不同位置的表面形状输出符合其物理特性顶点结构，它的形状与模型的某个位置的形状相。然后再将分析得到顶点结构会上传至数据库，在匹配成功时由数据库提供下载地址。

进一步地，所述顶点更新模块包括：

触碰位置确定单元，用于确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

顶点架构匹配单元，用于匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构；

关系替换单元，用于解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

本实施例中，触碰位置确定单元同样可以为一段程序脚本。根据VR模型搭建的原理，3D模型是由多个面组成的，为此系统可以根据与该的脚本VR模型关联的程序脚本判断出触碰点产生在模型的哪个面上，并将这个面的序号返回给系统。系统再根据该面的大小进行二维坐标平面的铺设，并将该坐标系下的触碰点位置数据返回给系统。柔性顶点架构被预先与对应单元面关联地存储在数据库中，关于这些柔性顶点架构的生成，是通过对相应的柔性VR模型进行物理特性分析根据它们不同的物理特性和不同位置的表面形状输出符合其物理特性顶点结构，它的形状与模型的某个位置的形状相。然后再将分析得到顶点结构会上传至数据库，在匹配成功时由数据库提供下载地址。关系替换单元则用于修改关系数据，在更新顶点架构时，为了使VR模型可以正确响应，需要解除3D模型与初始顶点架构的关联关系，并建立与柔性顶点架构的关联关系。

进一步地，VR培训系统还包括外置主机，所述场景库模块，调取模块，触碰判断模块，标签读取模块，顶点更新模块，动态效果模块，场景更新模块均设置在所述外置主机上。本实施例中，相对于便携的头盔，外置主机的受物理空间及质量的限制较小，因而同样的成本可获取更高的计算能力，从而使VR场景及其动态效果的画面展示更为流畅。

进一步地，所述外置主机与所述VR头盔之间通过数据线连接。现阶段而言，采用有形的数据线更易于传输大数据量的画面，因而采用数据线连接，也以有使VR的画面更为流畅。

本发明还提出一种存储介质，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的VR模型触碰响应的预处理方法或如上所述的VR场景的更新处理方法。该VR模型触碰响应的预处理方法或VR场景的更新处理方法的具体结构参照上述实施例，由于本存储介质工作时采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提出一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器电性连接，所述存储器用于存储指令和数据，所述处理器用于执行如上所述的VR模型触碰响应的预处理方法或如上所述的VR场景的更新处理方法。该VR模型触碰响应的预处理方法或VR场景的更新处理方法的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备工作时采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种VR模型触碰响应的预处理方法，其特征在于，包括：

步骤100：为VR场景加载VR模型时获取与该VR模型对应的初始顶点架构及类型标签，所述类型标签包括弹性VR模型和柔性VR模型；

步骤120：根据操作主体的定位数据及姿态数据，检测操作主体在VR场景中的映射模型与不特定所述VR模型之间的距离；

步骤140：在所述操作主体的映射模型按预设标准触碰到所述VR模型时读取当前触碰的所述VR模型的类型标签；

步骤160：若当前触碰的VR模型的类型为所述柔性VR模型，则根据预设的规则将该VR模型的初始顶点架构更新为柔性顶点架构；

步骤180：若当前接触的VR模型的类型为所述弹性VR模型，则保留初始顶点架构。

2.如权利要求1所述的VR模型触碰响应的预处理方法，其特征在于，所述步骤160具体包括：

步骤161：根据当前触碰的VR模型的当前姿态及初始姿态，获取该VR模型当前姿态的偏转角；

步骤163：根据所述VR模型的位置将所述柔性顶点架构定位至该VR模型，并根据该VR模型当前姿态的偏转角调整该柔性顶点架构；

步骤165：解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

3.如权利要求2所述的VR模型触碰响应的预处理方法，其特征在于，所述步骤160具体还包括：步骤163之前，

步骤162a：确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

步骤162b：匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构。

4.如权利要求1所述的VR模型触碰响应的预处理方法，其特征在于，所述步骤160具体包括：

步骤16a：确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

步骤16b：匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构；

步骤16c：解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

5.如权利要求3或4所述的VR模型触碰响应的预处理方法，其特征在于，与初始顶点架构的单元面相匹配的所述柔性顶点架构预存储在数据库中。

6.如权利要求1-4任一项所述的VR模型触碰响应的预处理方法，其特征在于，

所述柔性顶点架构相比所述初始顶点架构至少对应所述初始顶点架构被触碰到的单元面的触碰点新增了顶点。

7.一种VR场景的更新处理方法，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的VR模型触碰响应的预处理方法，以及在所述VR模型触碰响应的预处理方法的步骤160或步骤180之后还包括：

步骤200：根据当前接触的VR模型的当前顶点架构以及所述操作主体的动作计算当前接触的VR模型的动态效果；

步骤220：根据所述动态效果更新所述VR场景。

8.一种VR培训系统，其特征在于，包括：

VR头盔，包括体感定位器、第一定位器以及显示器；

操作工具，包括第二定位器；

位置检测模块，用于检测第一定位器与第二定位器的位置；

场景库模块，用于存储环境场景与VR模型；

调取模块，用于根据所述位置检测模块的检测数据、所述体感定位器的数据加载VR模型以及操作主体的映射模型；

触碰判断模块，用于根据所述位置检测模块的检测数据、所述体感定位器的数据检测操作主体的映射模型按预设标准是否触碰到；

标签读取模块，用于在所述触碰判断模块的判断结果为是时，读取当前触碰的所述VR模型的类型标签；所述类型标签包括弹性VR模型和柔性VR模型；

顶点更新模块，用于在标签读取模块读取的类型为所述柔性VR模型时根据预设的规则将该VR模型的初始顶点架构更新为柔性顶点架构，以及在标签读取模块读取的类型为所述弹性VR模型时保留初始顶点架构；

动态效果模块，用于根据当前接触的VR模型的当前顶点架构以及所述操作主体的动作计算当前接触的VR模型的动态效果；

场景更新模块，用于根据动态效果模块的计算结果更新VR场景；

所述显示器用于对VR场景进行显示。

9.如权利要求8所述的VR培训系统，其特征在于，所述顶点更新模块包括：

偏转角获取单元，用于根据当前触碰的VR模型的当前姿态及初始姿态，获取该VR模型当前姿态的偏转角；

定位调整单元，用于根据所述VR模型的位置将所述柔性顶点架构定位至该VR模型，并根据该VR模型当前姿态的偏转角调整该柔性顶点架构；

关系替换单元，用于解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

10.如权利要求9所述的VR培训系统，其特征在于，所述顶点更新模块还包括：

触碰位置确定单元，用于确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

顶点架构匹配单元，用于匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构。

11.如权利要求8所述的VR培训系统，其特征在于，所述顶点更新模块包括：

触碰位置确定单元，用于确定所述VR模型初始顶点架构被触碰到的单元面；

顶点架构匹配单元，用于匹配与该被触碰到的单元面对应的柔性顶点架构；

关系替换单元，用于解耦VR模型与该VR模型的初始顶点架构，并以所述柔性顶点架构作为该VR模型的当前顶点架构。

12.如权利要求8-11任一项所述的VR培训系统，其特征在于，还包括外置主机，所述场景库模块，调取模块，触碰判断模块，标签读取模块，顶点更新模块，动态效果模块，场景更新模块均设置在所述外置主机上。

13.如权利要求12所述的VR培训系统，其特征在于，所述外置主机与所述VR头盔之间通过数据线连接。

14.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如权利要求1-6任一项所述的VR模型触碰响应的预处理方法或如权利要求7所述的VR场景的更新处理方法。

15.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器电性连接，所述存储器用于存储指令和数据，所述处理器用于执行如权利要求1-6任一项所述的VR模型触碰响应的预处理方法或如权利要求7所述的VR场景的更新处理方法。

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