CN110286760A - 一种用于虚拟现实的力反馈控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于虚拟现实的力反馈控制方法及装置，涉及虚拟现实技术领域，所述力反馈方法包括：接收第一控制信号；获取调节数据并将所述调节数据与所述第一控制信号拟合成第二控制信号；根据所述第二控制信号控制第一震动马达震动。本发明能够根据VR系统里的场景进行力反馈，同时根据用户在现实场景的相关动作，拟合控制信号，动态调整力反馈的反馈方式和反馈程度，改善用户体验，使得虚拟现实系统的力反馈更加真实，更加符合人体受到刺激并作出相应动作后的真实体感。

Description

一种用于虚拟现实的力反馈控制方法及装置

技术领域

本申请涉及虚拟现实技术领域，例如涉及一种用于虚拟现实的力反馈控制方法及装置。

背景技术

VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学,人机交互技术,传感技术,人工智能等领域，一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备，以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。

目前的虚拟现实系统中，力反馈表现形式单一，无法根据不同场景及人本身的动作特性模仿出真实体验。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

一种用于虚拟现实的力反馈控制方法，包括：

接收第一控制信号；

获取调节数据并将所述调节数据与所述第一控制信号拟合成第二控制信号；

根据所述第二控制信号控制第一震动马达震动。

采用上述技术方案，通过信号拟合使得力反馈能够更加贴近真实体验。

在一些可选实施例中，所述第一控制信号包括所述第一震动马达的位置及震动力度。

在一些可选实施例中，所述调节数据按以下方式得到：获取压力值，将所述压力值与设定的反馈权重模型进行匹配，得到压力反馈权重。

将所述压力反馈权重拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号。

在一些可选实施例中，所述将所述压力反馈权重拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号，包括：

将所述压力权重与所述震动力度相乘得到震动加权值，将所述震动加权值替换所述震动力度；

当所述压力值增大时，所述震动加权值不变，当所述压力值减小时，所述震动加权值减小；

每次所述压力值从增大开始，然后到减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述第一震动马达震动；所述n为大于1的正整数。

在一些可选实施例中，所述调节数据按以下方式得到：获取压力数据，所述压力数据包括压力传感器位置信息和压力值；压力传感器的位置信息可以是压力传感器的ID信息。

将所述压力数据拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号。

在一些可选实施例中，所述将所述压力数据拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号，包括：

当压力值大于0时，根据所述压力传感器位置信息，触发各压力传感器对应的第二震动马达震动；所述第二震动马达与所述第一震动马达相邻；

当所述压力值增大时，所述震动力度不变，当所述压力值减小时，所述震动力度减小；

每次所述压力值增大后至减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述震动马达震动；所述n为大于1的正整数。

根据本公开实施例的另一个方面，提供了一种用于虚拟现实的力反馈控制装置，包括：

控制单元，被配置为：接收第一控制信号；

获取调节数据并将所述调节数据与所述第一控制信号拟合成第二控制信号；

根据所述第二控制信号控制第一震动马达震动。

在一些可选实施例中，所述第一控制信号包括所述第一震动马达的位置及震动力度。

在一些可选实施例中，所述调节数据按以下方式得到：获取压力值，将所述压力值与设定的反馈权重模型进行匹配，得到压力反馈权重；

将所述压力反馈权重拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号：

将所述压力权重与所述震动力度相乘得到震动加权值，将所述震动加权值替换所述震动力度；

当所述压力值增大时，所述震动加权值不变，当所述压力值减小时，所述震动加权值减小；

每次所述压力值从增大开始，然后到减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述第一震动马达震动；所述n为大于1的正整数。

在一些可选实施例中，所述调节数据按以下方式得到：获取压力数据，所述压力数据包括压力传感器位置信息和压力值；

将所述压力数据拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号：

当压力值大于0时，根据所述压力传感器位置信息，触发各压力传感器对应的第二震动马达震动；所述第二震动马达与所述第一震动马达相邻；

当所述压力值增大时，所述震动力度不变，当所述压力值减小时，所述震动力度减小；

每次所述压力值增大后至减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述震动马达震动；所述n为大于1的正整数。

本公开实施例提供的一些技术方案可以实现以下技术效果：能够根据VR系统里的场景进行力反馈，同时根据用户在现实场景的相关动作，拟合控制信号，动态调整力反馈的反馈方式和反馈程度，改善用户体验，使得虚拟现实系统的力反馈更加真实，更加符合人体受到刺激并作出相应动作后的真实体感。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一具体实施方式的流程示意图；

图2是本公开实施例提供的电子设备的结构示意图。

附图标记：

1、语音接收模块；2、智能终端；3、云平台；100、处理器；101、存储器；102、通信接口；103、总线。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

如图1所示，本公开实施例提供了一种用于虚拟现实的力反馈控制方法，包括：

接收第一控制信号；

获取调节数据并将所述调节数据与所述第一控制信号拟合成第二控制信号；

根据所述第二控制信号控制第一震动马达震动。

可选地，所述第一控制信号包括所述第一震动马达的位置及震动力度。根据所述第一震动马达的位置及震动力度能够触发对应的所述第一震动马达按所述震动力度进行震动。

可选地，所述调节数据按以下方式得到：获取压力值，将所述压力值与设定的反馈权重模型进行匹配，得到压力反馈权重。反馈权重模型包括压力值范围与对应的压力反馈权重，压力值与设定的反馈权重模型进行匹配，当压力值匹配到反馈权重模型对应的压力值范围时，获得对应的压力反馈权重。

将所述压力反馈权重拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号。

可选地，所述将所述压力反馈权重拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号，包括：

将所述压力权重与所述震动力度相乘得到震动加权值，将所述震动加权值替换所述震动力度；

当所述压力值增大时，所述震动加权值不变，当所述压力值减小时，所述震动加权值减小；

每次所述压力值从增大开始，然后到减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述第一震动马达震动；所述n为大于1的正整数。

传统方式的力反馈程度一直不变，持续一段时间后即停止，而采用上述方案，在虚拟现实场景中获得相应的力反馈控制信号后，通过压力传感器检测到人的相应动作，然后将其拟合进对应的控制信号中，并使其动态变化，更加真实。为了进一步提高力反馈的真实感，所述周期T还可以跟随压力值的大小进行调整变化，压力值越大，T越大，如压力值大于X1时，T为Y1，X1为正数，Y1为正整数，压力值大于X2时，T为Y2，X2为正数，Y2为正整数，X1＜X2，Y1＜Y2。例如在设计虚拟现实游戏的射击场景，当场景中手臂受到枪击，则相应的震动马达震动，在深度体验场景中，人会下意识去触碰、抚摸、揉或其他动作接触相应的震动点，通过压力传感器检测到相应的压力值，并将其拟合进相应的控制信号，能够有效模拟身体疼痛后用手揉痛感处的体验，极大的提高了力反馈的真实感，加强了虚拟现实的沉浸感。

可选地，所述调节数据按以下方式得到：获取压力数据，所述压力数据包括压力传感器位置信息和压力值；

将所述压力数据拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号。

可选地，所述将所述压力数据拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号，包括：

当压力值大于0时，根据所述压力传感器位置信息，触发各压力传感器对应的第二震动马达震动；所述第二震动马达与所述第一震动马达相邻；

当所述压力值增大时，所述震动力度不变，当所述压力值减小时，所述震动力度减小；

每次所述压力值增大后至减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述震动马达震动；所述n为大于1的正整数。

传统方式的力反馈程度一直不变，持续一段时间后即停止，而采用上述方案，在虚拟现实场景中获得相应的力反馈控制信号后，通过压力传感器检测到人的相应动作，然后将其拟合进对应的控制信号中，并使其动态变化，更加真实。为了进一步提高力反馈的真实感，所述周期T还可以跟随压力值的大小进行调整变化，压力值越大，T越大，如压力值大于X1时，T为Y1，X1为正数，Y1为正整数，压力值大于X2时，T为Y2，X2为正数，Y2为正整数，X1＜X2，Y1＜Y2。例如现实中疼痛感会扩散，会形成一个疼痛区域而不是单独的疼痛点，在设计虚拟现实游戏的射击场景，当场景中手臂受到枪击，则相应的震动马达震动，在深度体验场景中，人会下意识去触碰、抚摸、揉或其他动作接触相应的震动点，通过压力传感器检测到相应的压力值，并将其拟合进相应的控制信号，能够有效模拟身体受创后疼痛区域的体验，极大的提高了力反馈的真实感，加强了虚拟现实的沉浸感。

本公开实施例还提供了一种用于虚拟现实的力反馈控制装置，包括：

控制单元，被配置为：接收第一控制信号；

获取调节数据并将所述调节数据与所述第一控制信号拟合成第二控制信号；

根据所述第二控制信号控制第一震动马达震动。

可选地，所述第一控制信号包括所述第一震动马达的位置及震动力度。根据所述第一震动马达的位置及震动力度能够触发对应的所述第一震动马达按所述震动力度进行震动。

可选地，所述调节数据按以下方式得到：获取压力值，将所述压力值与设定的反馈权重模型进行匹配，得到压力反馈权重；

将所述压力反馈权重拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号：

将所述压力权重与所述震动力度相乘得到震动加权值，将所述震动加权值替换所述震动力度；

当所述压力值增大时，所述震动加权值不变，当所述压力值减小时，所述震动加权值减小；

每次所述压力值从增大开始，然后到减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述第一震动马达震动；所述n为大于1的正整数。

可选地，所述调节数据按以下方式得到：获取压力数据，所述压力数据包括压力传感器位置信息和压力值；

将所述压力数据拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号：

当压力值大于0时，根据所述压力传感器位置信息，触发各压力传感器对应的第二震动马达震动；所述第二震动马达与所述第一震动马达相邻；

当所述压力值增大时，所述震动力度不变，当所述压力值减小时，所述震动力度减小；

每次所述压力值增大后至减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述震动马达震动；所述n为大于1的正整数。

本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为执行上述力反馈控制方法。

本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述力反馈控制方法。

上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。

本公开实施例还提供了一种电子设备，其结构如图2所示，该电子设备包括：

至少一个处理器(processor)100，图2中以一个处理器100为例；和存储器(memory)101，还可以包括通信接口(Communication Interface)102和总线103。其中，处理器100、通信接口102、存储器101可以通过总线103完成相互间的通信。通信接口102可以用于信息传输。处理器100可以调用存储器101中的逻辑指令，以执行上述实施例的力反馈方法。

此外，上述的存储器101中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器101作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器100通过运行存储在存储器101中的软件程序、指令以及模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的力反馈控制方法。

存储器101可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器101可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。

本公开实施例的技术方案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一个存储介质中，包括一个或多个指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开实施例的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。当用于本申请中时，虽然术语“第一”、“第二”等可能会在本申请中使用以描述各元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区别开。比如，在不改变描述的含义的情况下，第一元件可以叫做第二元件，并且同样第，第二元件可以叫做第一元件，只要所有出现的“第一元件”一致重命名并且所有出现的“第二元件”一致重命名即可。第一元件和第二元件都是元件，但可以不是相同的元件。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。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、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种用于虚拟现实的力反馈控制方法，其特征在于，包括：

接收第一控制信号；

获取调节数据并将所述调节数据与所述第一控制信号拟合成第二控制信号；

根据所述第二控制信号控制第一震动马达震动。

2.根据权利要求1所述的一种用于虚拟现实的力反馈控制方法，其特征在于，所述第一控制信号包括所述第一震动马达的位置及震动力度。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于虚拟现实的力反馈控制方法，其特征在于，所述调节数据按以下方式得到：获取压力值，将所述压力值与设定的反馈权重模型进行匹配，得到压力反馈权重；

将所述压力反馈权重拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号。

4.根据权利要求3所述的一种用于虚拟现实的力反馈控制方法，其特征在于，所述将所述压力反馈权重拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号，包括：

将所述压力反馈权重与所述震动力度相乘得到震动加权值，将所述震动加权值替换所述震动力度；

当所述压力值增大时，所述震动加权值不变，当所述压力值减小时，所述震动加权值减小；

每次所述压力值从增大开始，然后到减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述第一震动马达震动；所述n为大于1的正整数。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于虚拟现实的力反馈控制方法，其特征在于，所述调节数据按以下方式得到：获取压力数据，所述压力数据包括压力传感器位置信息和压力值；

将所述压力数据拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号。

6.根据权利要求5所述的一种用于虚拟现实的力反馈控制方法，其特征在于，所述将所述压力数据拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号，包括：

当压力值大于0时，根据所述压力传感器位置信息，触发各压力传感器对应的第二震动马达震动；所述第二震动马达与所述第一震动马达相邻；

当所述压力值增大时，所述震动力度不变，当所述压力值减小时，所述震动力度减小；

每次所述压力值增大后至减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述震动马达震动；所述n为大于1的正整数。

7.一种用于虚拟现实的力反馈控制装置，其特征在于，包括：

控制单元，被配置为：接收第一控制信号；

获取调节数据并将所述调节数据与所述第一控制信号拟合成第二控制信号；

根据所述第二控制信号控制第一震动马达震动。

8.如权利要求7所述的一种用于虚拟现实的力反馈控制装置，其特征在于：所述第一控制信号包括所述第一震动马达的位置及震动力度。

9.如权利要求8所述的一种用于虚拟现实的力反馈控制装置，其特征在于，所述调节数据按以下方式得到：获取压力值，将所述压力值与设定的反馈权重模型进行匹配，得到压力反馈权重；

将所述压力反馈权重拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号：

将所述压力反馈权重与所述震动力度相乘得到震动加权值，将所述震动加权值替换所述震动力度；

当所述压力值增大时，所述震动加权值不变，当所述压力值减小时，所述震动加权值减小；

每次所述压力值从增大开始，然后到减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述第一震动马达震动；所述n为大于1的正整数。

10.如权利要求8所述的一种用于虚拟现实的力反馈控制装置，其特征在于，所述调节数据按以下方式得到：获取压力数据，所述压力数据包括压力传感器位置信息和压力值；

将所述压力数据拟合到所述第一控制信号形成所述第二控制信号：

当压力值大于0时，根据所述压力传感器位置信息，触发各压力传感器对应的第二震动马达震动；所述第二震动马达与所述第一震动马达相邻；

当所述压力值增大时，所述震动力度不变，当所述压力值减小时，所述震动力度减小；

每次所述压力值增大后至减小为0为一个周期；设定所述周期为T，当T≥n时，停止触发所述震动马达震动；所述n为大于1的正整数。