CN111258418A - 一种基于vr一体式头盔技术的建筑安全体验方法 - Google Patents

一种基于vr一体式头盔技术的建筑安全体验方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及VR虚拟设备技术领域，具体地说，涉及一种基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，将基于PC端的建筑安全体验与一体式VR头盔技术进行结合，借助于HTC六自由度一体式头盔，优化建筑安全体验VR的载体，使体验不受场地限制，增加建筑安全在可携带式设备上的人机交互，突出施工人员在进行错误操作时引发的后果，从而加强对安全施工的教育意义，将现有的VR安全体验系统通过HTC VIVE FOUCS PLUS一体机的API和SDK进行处理与转换，使体验者能随时随地的进行建筑安全体验，并且在体验时能够更契合现实操作的习惯，使体验者有一种身临其境的感受到安全事故的现场，已达到警醒施工人员重视安全规范的目的。

Description

一种基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法
技术领域
本发明涉及VR虚拟设备技术领域，具体为一种基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法。
背景技术
目前在市面上的安全体验种类繁多，但从硬件类别来说大体上分为两类，一种是基于PC端的安全体验软件，包括一些行走平台、蛋椅等等；另一种则是基于三自由度一体机的安全体验软件，如小鸟PICO、大鹏头盔、HTCVIVE等。但其各种存在不足，如PC端的在体验场地上存在非常大的显示，必须在指定的场地，且在体验前还需要将人物定位信息调试等一系列操作，而三自由度的一体机头盔，体验者只能通过头部转动进行观看场景，而无法通过前后移动来与场景中的物体进行交互。主要缺陷在于：(1)三自由度一体机不能站起、蹲下、前后移动从任意角度观察物体；(2)三自由度一体机不能用手柄操作工具进行人机交互；(3)PC端无法实时的进行建筑安全体验，存在场地限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，以解决上述背景技术中提出的现如今建筑安全体验采用三自由度一体机不能满足需求的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，将基于PC端的建筑安全体验与一体式VR头盔技术进行结合，具体包括如下步骤：
S1：将原有的SDK替换成一体式的SDK以助于发布后能在六自由度一体式头盔中显示；
S2：镜头成像方式更换，从原有的Steam VR_Render渲染修改为Wave VR_Render的镜头成像渲染处理；
S3：更改原有的事件触发方式，改为Wave VR_Controller Listener来监听手柄的按键触发；
S4：通过wvr_unity_plugin将项目发布成.apk文件，导入六自由度安装进行真机调试，修改及优化转换过程中产生的BUG；
S5：最后设置好工程名称输出.apk文件，导入六自由度安装后在建筑安全虚拟场景系统内进行建筑安全体验。
作为优选，建筑安全虚拟场景系统包括建筑安全虚拟场景模型库、建筑安全虚拟场景音效库、建筑安全虚拟特效库、建筑安全场景体验脚本库和建筑安全场景UI设计库。
作为优选，建筑安全虚拟场景模型库包括场景周边环境、建筑楼层、施工设备、人物模型和桥梁隧道。
作为优选，建筑安全虚拟场景音效库包括人物对话配音、旁白音和音效环境音。
作为优选，建筑安全虚拟特效库包括天气特效、火焰特效、爆炸特效、坍塌灰尘特效、突水特效和火花特效。
作为优选，建筑安全场景体验脚本库包括体验人物的操作动作信息、实时状态信息、位置信息、事故执行顺序流程、人物对话情景和周围环境信息。
作为优选，建筑安全场景UI设计库包括UI的设计风格、UI动态效果、UI在虚拟场景中的呈现效果和与射线交互效果。
作为优选，建筑安全虚拟场景系统通过射线检测机制进行检测。
作为优选，射线检测机制包括物理检测层。
作为优选，物理检测层内设置有判断层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法借助于HTC六自由度一体式头盔，优化建筑安全体验VR的载体，使体验不受场地限制，增加建筑安全在可携带式设备上的人机交互，突出施工人员在进行错误操作时引发的后果，从而加强对安全施工的教育意义。
2、本发明的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法中六自由度一体式头盔采用HTC VIVE FOUCS PLUS一体机，将现有的VR安全体验系统通过HTC VIVE FOUCS PLUS一体机的API和SDK进行处理与转换，使体验者能随时随地的进行建筑安全体验，并且在体验时能够更契合现实操作的习惯，使体验者有一种身临其境的感受到安全事故的现场，已达到警醒施工人员重视安全规范的目的。
3、本发明的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法中物理检测层内设置有判断层，在物理检测层加一层判断，对于触发射线检测后与图形检测进行一次判断，若小于才进行赋值，可以避免穿透性的问题。
附图说明
图1是本发明的具体实施流程示意图；
图2是本发明射线检测机制实施流程示意图；
图3是本发明优化后射线检测机制实施流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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做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。
实施例1
一种基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，如图1所示，将基于PC端的建筑安全体验与一体式VR头盔技术进行结合，具体包括如下步骤：
S1：将原有的SDK替换成一体式的SDK以助于发布后能在六自由度一体式头盔中显示；
S2：镜头成像方式更换，从原有的Steam VR_Render渲染修改为Wave VR_Render的镜头成像渲染处理；
S3：更改原有的事件触发方式，改为Wave VR_Controller Listener来监听手柄的按键触发；
S4：通过wvr_unity_plugin将项目发布成.apk文件，导入六自由度安装进行真机调试，修改及优化转换过程中产生的BUG；
S5：最后设置好工程名称输出.apk文件，导入六自由度安装后在建筑安全虚拟场景系统内进行建筑安全体验。
进一步的，建筑安全虚拟场景系统包括建筑安全虚拟场景模型库、建筑安全虚拟场景音效库、建筑安全虚拟特效库、建筑安全场景体验脚本库和建筑安全场景UI设计库。
具体的，建筑安全虚拟场景模型库包括场景周边环境、建筑楼层、施工设备、人物模型和桥梁隧道。建筑安全虚拟场景音效库包括人物对话配音、旁白音和音效环境音。建筑安全虚拟特效库包括天气特效、火焰特效、爆炸特效、坍塌灰尘特效、突水特效和火花特效。建筑安全场景体验脚本库包括体验人物的操作动作信息、实时状态信息、位置信息、事故执行顺序流程、人物对话情景和周围环境信息。建筑安全场景UI设计库包括UI的设计风格、UI动态效果、UI在虚拟场景中的呈现效果和与射线交互效果。
值得说明的是，如图2所示，建筑安全虚拟场景系统通过射线检测机制进行检测，射线检测机制包括物理检测层。
此外，如图3所示，物理检测层内设置有判断层，在物理检测层加一层判断，对于触发射线检测后与图形检测进行一次判断，若小于才进行赋值，这样就避免穿透性的问题。
本实施例的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法借助于HTC六自由度一体式头盔，优化建筑安全体验VR的载体，使体验不受场地限制，增加建筑安全在可携带式设备上的人机交互，突出施工人员在进行错误操作时引发的后果，从而加强对安全施工的教育意义。
本发明的六自由度一体式头盔采用HTC VIVE FOUCS PLUS一体机，将现有的VR安全体验系统通过HTC VIVE FOUCS PLUS一体机的API和SDK进行处理与转换，使体验者能随时随地的进行建筑安全体验，并且在体验时能够更契合现实操作的习惯，使体验者有一种身临其境的感受到安全事故的现场，已达到警醒施工人员重视安全规范的目的。
值得注意的是，虚拟交互手柄基于一体式VR头盔休眠系统的非销毁优化，原一体式VR头盔的休眠唤醒系统会将原有的虚拟交互手柄进行销毁，这样我们在体验中途临时有事处理会导致原本手部的工具会消失不见；此处优化aptive Controller的生成与销毁逻辑，当能在面板上检测到该对象时，不对其进行任何操作，这样就能够保留交互手柄上的其他操作工具，虚拟交互射线优化，优化其检测物体对象的方式，在原有的系统中默认会优先检测带有BoxCllider的对象，这就导致在与UI进行交互时引发的射线穿透UI的问题，此处在GraphicRaycast(图形射线检测)与PhysicRaycast(物理射线检测)中加一层距离判断，以短的为主，这样就可以处理掉其检测时射线穿透的问题。
此外，若存在基于其他硬件的建筑安全体验方案只需进行转换即可，否则需要重新进行流程编写、模型制作、流程控制等一系列的过程。
以上显示和描述本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，其特征在于：将基于PC端的建筑安全体验与一体式VR头盔技术进行结合，具体包括如下步骤：
S1：将原有的SDK替换成一体式的SDK以助于发布后能在六自由度一体式头盔中显示；
S2：镜头成像方式更换，从原有的Steam VR_Render渲染修改为Wave VR_Render的镜头成像渲染处理；
S3：更改原有的事件触发方式，改为Wave VR_Controller Listener来监听手柄的按键触发；
S4：通过wvr_unity_plugin将项目发布成.apk文件，导入六自由度安装进行真机调试，修改及优化转换过程中产生的BUG；
S5：最后设置好工程名称输出.apk文件，导入六自由度安装后在建筑安全虚拟场景系统内进行建筑安全体验。
2.根据权利要求1所述的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，其特征在于：建筑安全虚拟场景系统包括建筑安全虚拟场景模型库、建筑安全虚拟场景音效库、建筑安全虚拟特效库、建筑安全场景体验脚本库和建筑安全场景UI设计库。
3.根据权利要求2所述的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，其特征在于：建筑安全虚拟场景模型库包括场景周边环境、建筑楼层、施工设备、人物模型和桥梁隧道。
4.根据权利要求2所述的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，其特征在于：建筑安全虚拟场景音效库包括人物对话配音、旁白音和音效环境音。
5.根据权利要求2所述的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，其特征在于：建筑安全虚拟特效库包括天气特效、火焰特效、爆炸特效、坍塌灰尘特效、突水特效和火花特效。
6.根据权利要求2所述的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，其特征在于：建筑安全场景体验脚本库包括体验人物的操作动作信息、实时状态信息、位置信息、事故执行顺序流程、人物对话情景和周围环境信息。
7.根据权利要求2所述的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，其特征在于：建筑安全场景UI设计库包括UI的设计风格、UI动态效果、UI在虚拟场景中的呈现效果和与射线交互效果。
8.根据权利要求1所述的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，其特征在于：建筑安全虚拟场景系统通过射线检测机制进行检测。
9.根据权利要求8所述的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，其特征在于：射线检测机制包括物理检测层。
10.根据权利要求9所述的基于VR一体式头盔技术的建筑安全体验方法，其特征在于：物理检测层内设置有判断层。
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