CN111443811A - 一种分离式手柄、虚拟现实设备及虚拟现实追踪系统 - Google Patents

一种分离式手柄、虚拟现实设备及虚拟现实追踪系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111443811A
CN111443811A CN202010255047.8A CN202010255047A CN111443811A CN 111443811 A CN111443811 A CN 111443811A CN 202010255047 A CN202010255047 A CN 202010255047A CN 111443811 A CN111443811 A CN 111443811A
Authority
CN
China
Prior art keywords
handle
light
emitting structure
virtual reality
3dof
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010255047.8A
Other languages
English (en)
Inventor
史杰
王西颖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing IQIYI Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Chongqing IQIYI Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing IQIYI Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Chongqing IQIYI Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN202010255047.8A priority Critical patent/CN111443811A/zh
Publication of CN111443811A publication Critical patent/CN111443811A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20—Input arrangements for video game devices
    • A63F13/24—Constructional details thereof, e.g. game controllers with detachable joystick handles
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G06F3/0383—Signal control means within the pointing device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/20—Scenes; Scene-specific elements in augmented reality scenes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

本申请提供了一种分离式手柄、虚拟现实设备及虚拟现实追踪系统，所述分离式手柄包括分离的发光结构和3DOF手柄结构，其中，所述发光结构具有主动和/或被动发光功能，当所述3DOF手柄结构未插入所述发光结构时，当所述分离式手柄处于3DOF追踪模式，所述3DOF手柄结构插入所述发光结构时，所述分离式手柄处于6DOF追踪模式。根据本申请的方案，能够实现3DOF追踪功能和6DOF追踪功能之间的切换，分离式手柄具有更好的便携性，且低功耗、易操作。

Description

一种分离式手柄、虚拟现实设备及虚拟现实追踪系统
技术领域
本申请涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种用于虚拟现实追踪的技术方案。
背景技术
现有技术中，基于虚拟现实(Virtual Reality，VR)的手柄按照追踪自由度一般分为两类：3DOF(three-degree-of-freedom，3个自由度)手柄和6DOF(six-degree-of-freedom，6个自由度)手柄，通常6DOF手柄兼具有3DOF功能。目前，6DOF手柄主要采用视觉+IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)方案，6DOF手柄中需要配置主动或被动发光环状结构，摄像头拍摄发光环状闪烁图片并将图片传输给上位机处理，上位机接收到图片和6DOF手柄上报的运动信息后，通过算法，可获得6DOF手柄对应的6DOF信息；而3DOF手柄基于追踪原理主要采用IMU方案手柄，无需配置主动或被动发光环状结构，因此，包含3DOF手柄的追踪系统也无需摄像头，上位机接收到3DOF手柄上报的运动信息后，通过算法，可获得3DOF手柄的3DOF信息。
发明内容
本申请的目的是提供一种用于虚拟现实追踪的分离式手柄、虚拟现实设备及虚拟现实追踪系统。
根据本申请的一个实施例，提供一种分离式手柄，其中，所述分离式手柄包括分离的发光结构和3DOF手柄结构，其中，所述发光结构具有主动和/或被动发光功能，当所述3DOF手柄结构未插入所述发光结构时，当所述分离式手柄处于3DOF追踪模式，所述3DOF手柄结构插入所述发光结构时，所述分离式手柄处于6DOF追踪模式。
根据本申请的另一个实施例，还提供了一种虚拟现实设备，其中，所述虚拟现实设备包括第二电源模块、通信模块和处理单元；其中，所述处理单元用于接收来自如权利要求1至5中任一项所述的分离式手柄的运动信息，以及，接收来自所述分离式手柄的手柄连接信息，并根据所述手柄连接信息执行相应控制操作。
根据本申请的另一个实施例，还提供了一种虚拟现实追踪系统，包括本申请所述的分离式手柄、本申请所述的虚拟现实设备、摄像模块。可选地，所述虚拟现实追踪系统还包括补光模块。
与现有技术相比，本申请具有以下优点：通过分离式手柄中的分离的发光结构和3DOF手柄结构，能够实现3DOF追踪功能和6DOF追踪功能之间的切换；并且，所述分离式手柄具有更好的便携性，且具备低功耗、易操作的优点；此外，所述分离式手柄能够适用于型号不同的虚拟现实设备和APP产品，具有更好的通用性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了本申请一个实施例的分离式手柄的结构示意图；
图2示出了本申请一个示例的3DOF手柄结构的结构示意图；
图3示出了本申请一个实施例的虚拟现实设备的结构示意图；
图4示出了本申请一个示例的虚拟现实追踪系统的架构示意图；
图5示出了本申请另一个示例的虚拟现实追踪系统的架构示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
在上下文中所称“设备”，是指可以通过运行预定程序或指令来执行数值计算和/或逻辑计算等预定处理过程的智能电子设备，其可以包括处理器与存储器，由处理器执行在存储器中预存的程序指令来执行预定处理过程，或是由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)等硬件执行预定处理过程，或是由上述二者组合来实现。
本文后面所讨论的方法或操作可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。
这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本申请的示例性实施例的目的。但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
下面结合附图对本申请作进一步详细描述。
本申请提出了一种分离式手柄，其中，所述分离式手柄包括分离的发光结构和3DOF手柄结构，其中，所述发光结构具有主动和/或被动发光功能，当所述3DOF手柄结构未插入所述发光结构时，所述分离式手柄处于3DOF追踪模式，当所述3DOF手柄结构插入所述发光结构时，所述分离式手柄处于6DOF追踪模式。
其中，“分离的发光结构和3DOF手柄结构”是指所述发光结构和所述3DOF手柄结构是两个分离结构，所述分离式手柄工作时，该两个分离结构可能处于分离状态，也可能处于连接状态；当所述3DOF手柄结构插入所述发光结构，该两个分离结构处于连接状态。在一些实施例中，所述发光结构仅具有主动发光功能；在一些实施例中，所述发光结构同时具有主动发光功能和被动发光功能(如所述发光结构包括主动式光源和被动式光源)；在一些实施例中，所述发光结构仅具有被动发光功能。在一些实施例中，所述发光结构为光环形状或类似光环形状，需要说明的是，本申请对所述发光结构的具体形状并不作限制，例如，所述发光结构可能为圆形或者其他任何形状，其仅需不遮挡摄像模块的视野即可。其中，所述分离式手柄在建立与虚拟现实设备之间的通信连接后，无论所述分离式手柄处于3DOF追踪模式还是6DOF追踪模式，所述分离式手柄中的3DOF手柄结构均会向虚拟现实设备上报实时测量得到的运动信息(如3DOF手柄结构的角速度、线加速度、速度、位移、姿态等)，当所述分离式手柄处于3DOF追踪模式时，虚拟现实设备能够基于所述运动信息计算得到所述分离式手柄对应的3DOF追踪信息，当所述分离式手柄处于6DOF追踪模式时，虚拟现实设备能够控制摄像模块对所述分离式手柄进行拍摄，并基于所述运动信息和摄像模块返回的图像信息计算得到所述分离式手柄对应的6DOF追踪信息，由此，通过改变两个分离结构的连接关系，能够切换分离式手柄的追踪模式，实现3DOF追踪功能和6DOF追踪功能之间的切换，相关具体操作将在后续实施例中予以详述。其中，所述虚拟现实设备包括任何基于虚拟现实技术的设备，如VR一体机、AR设备(Augmented Reality，增强现实)、MR(Mixed Reality)设备等。
在一些实施例中，所述3DOF手柄结构包括：第一电源模块、控制器模块、天线模块、时钟模块、惯性传感器模块、接口单元、电机驱动、线性马达和输入模块；其中，所述控制器模块用于将通过惯性传感器模块实时测量得到的运动信息发送至虚拟现实设备，以及，检测所述接口单元是否插入至所述发光结构，基于检测结果生成手柄连接信息，并将所述手柄连接信息发送中所述虚拟现实设备。在一些实施例中，所述发光结构包括与所述接口单元相匹配的发光接口，以使所述3DOF手柄结构能够插入至所述发光结构以切换至从3DOF追踪模式切换至6DOF追踪模式。
其中，所述第一电源模块用于为分离式手柄中的其他单元或模块供能(例如，若3DOF手柄结构未插入发光结构，第一电源模块仅需为3DOF手柄结构中的其他模块供能；若3DOF手柄结构插入发光结构，第一电源模块为发光结构以及3DOF手柄结构中的其他模块供能)，所述天线模块用于实现分离式手柄与其他设备之间的无线通信工作(如手柄与虚拟现实设备之间通过无线模块实现数据的发送和接收)，所述时钟模块用于提供时钟功能，所述惯性传感器模块用于实时测量手柄自身运动信息，并将采集到的信息传输给控制器模块，所述电机驱动用于驱动线性马达正常工作，所述线性马达用于使手柄具有震动功能，所述输入模块用于实现用户与分离式手柄之间的交互功能，可选地，所述输入模块包括但不限于按键、电容屏和操纵杆。在一些实施例中，所述控制器模块用于控制和处理分离式手柄中的各模块信号，使手柄工作在正常状态下；在一些实施例中，所述控制器模块通过检测所述接口单元是否插入至所述发光结构来控制所述分离式手柄的追踪模式。在一些实施例中，所述控制器模块获得惯性传感器模块实时测量的手柄自身运动信息，通过相应算法，即可计算出分离式手柄对应的手柄3DOF信息(姿态)，并将计算得到的手柄3DOF信息(也即通过惯性传感器模块实时测量得到的运动信息)发送至虚拟现实设备。
其中，所述手柄连接信息包括任何与分离式手柄中的两个分离结构之间的连接相关的信息。在一些实施例中，若检测到所述连接单元插入至所述发光结构，所述手柄连接信息包括用于指示所述3DOF手柄结构与所述发光结构成功连接的第一连接指示信息以及所述发光结构对应的发光结构信息；若检测到所述连接单元未插入至所述发光结构，所述手柄连接信息包括用于指示所述3DOF手柄结构与所述发光结构未连接的第二连接指示信息。其中，所述发光结构信息包括与发光结构相关的任何信息，如发光结构的发光类型(如主动发光、被动发光、兼具主动发光和被动发光)、控制方式等。
在一些实施例中，所述发光结构仅具有主动发光功能或同时具有主动和被动发光功能，所述3DOF手柄结构还包括LED驱动芯片，所述LED驱动芯片用于当所述分离式手柄处于6DOF追踪模式时驱动所述发光结构发光或熄灭。其中，当所述分离式手柄处于3DOF追踪模式时，所述LED驱动芯片不工作。其中，所述LED驱动芯片用于在发光结构使用主动发光功能时驱动发光结构发光或熄灭，若发光结构使用被动发光功能，则LED驱动芯片不工作。
在一些实施例中，当所述分离式手柄处于6DOF追踪模式时，所述控制器模块还用于：接收所述虚拟现实设备发送的第一控制命令，根据所述第一控制命令通过所述LED驱动芯片来驱动所述发光结构发光或熄灭。在一些实施例中，发光结构仅具有主动发光功能，3DOF手柄结构插入至发光结构后(即分离式手柄处于6DOF追踪模式)，3DOF手柄结构接收来自虚拟现实设备的第一控制命令，并基于该第一控制命令通过LED驱动芯片驱动发光结构发光或熄灭。在一些实施例中，发光结构同时具有主动和被动发光功能，3DOF手柄结构插入至发光结构后，可能存在如下两种情形：1)3DOF手柄结构接收来自虚拟现实设备的第一控制命令，则基于该第一控制命令通过LED驱动芯片驱动发光结构发光或熄灭；2)虚拟现实设备控制补光模块发光，发光结构上的被动光源反射补光模块发出的光(也即发光结构使用被动发光功能)，该情形下，LED驱动芯片不工作。
图1示出了本申请一个实施例的分离式手柄的结构示意图，该分离式手柄包括发光结构101和3DOF手柄结构102，各个模块所执行的操作已在前述实施例中予以详述，在此不再赘述。图2示出了本申请一个示例的3DOF手柄结构的结构示意图，该3DOF手柄结构包括第一电源模块、控制器模块、天线模块、时钟模块、惯性传感器模块、LED驱动芯片、接口单元、电机驱动、线性马达、按键、电容屏、操纵杆，由图2可见，控制器模块与天线模块、时钟模块、惯性传感器模块、LED驱动芯片、电机驱动、按键、电容屏、操纵杆直接相连，控制器模块用于控制和处理与其相连的各个模块的信号；线性马达与电机驱动相连，电机驱动用于驱动线性马达正常工作；接口单元与LED驱动芯片相连，LED驱动芯片可将控制命令通过接口单元传输至发光结构，以驱动发光结构发光或熄灭。
本申请发现，现有的6DOF手柄具有如下缺陷：整个6DOF手柄追踪系统架构复杂，6DOF手柄上需要配有主动或被动发光结构，制造成本较高，且不易携带；如果是被动发光结构，追踪系统还需要配置发光源，而发光源体积较大，会给用户带来极大不便；此外，具有主动发光结构的6DOF手柄，在正常使用情况下，功耗较大，手柄续航性较差。本申请还发现，现有的3DOF手柄具有如下缺陷：依据现有技术中3DOF手柄的追踪原理，3DOF手柄存在姿态漂移现象，用户在长时间使用过程中，存在不跟手现象，造成用户使用困难；现有的3DOF手柄鲁棒性较差，当存在较大磁场变化等外界干扰时，会存在漂移现象；若3DOF手柄发生漂移现象，需要对IMU传感器进行标定操作，增加了用户使用流程，给使用带来不便。
根据本申请的分离式手柄，通过分离式手柄中的分离的发光结构和3DOF手柄结构，能够实现3DOF追踪功能和6DOF追踪功能之间的切换；并且，所述分离式手柄具有更好的便携性，且具备低功耗、易操作的优点；此外，所述分离式手柄能够适用于型号不同的虚拟现实设备和APP产品，具有更好的通用性。
本申请还提出了一种虚拟现实设备，其中，所述虚拟现实设备包括第二电源模块、通信模块和处理单元；其中，所述处理单元用于接收来自本申请所述的分离式手柄的运动信息，以及，接收来自所述分离式手柄的手柄连接信息，并根据所述手柄连接信息执行相应控制操作。其中，所述第二电源模块用于为虚拟现实设备中的其他单元或模块功能，所述通信模块用于实现虚拟现实设备与其他设备(如摄像模块、分离式手柄、补光模块等)之间的通信，所述处理单元用于控制和处理虚拟现实设备中的各模块信号。所述运动信息、手柄连接信息已在前述实施例中予以详述，在此不再赘述。
在一些实施例中，所述接收来自所述分离式手柄的手柄连接信息，并根据所述手柄连接信息执行相应控制操作，包括：接收来自所述分离式手柄的手柄连接信息，所述手柄连接信息包括用于指示所述3DOF手柄结构与所述发光结构成功连接的第一连接指示信息以及所述发光结构对应的发光结构信息；当基于所述第一连接指示信息确定所述3DOF手柄结构与所述发光结构成功连接，识别所述发光结构信息，根据所述发光结构信息执行相应操作以控制所述发光结构发光；向所述摄像模块发送第二控制命令，以使所述摄像模块基于所述第二控制命令对所述分离式手柄进行拍摄，并获得所述摄像模块返回的图像信息；根据所述运动信息和所述图像信息，获得所述分离式手柄对应的6DOF追踪信息。在一些实施例中，当基于所述第一连接指示信息确定所述3DOF手柄结构与所述发光结构成功连接，虚拟现实设备根据发光结构的发光类型来确定如何控制发光结构发光。
在一些实施例中，所述识别所述发光结构信息，根据所述发光结构信息执行相应操作以控制所述发光结构发光，包括：若根据所述发光结构信息确定所述发光结构仅具有主动发光功能或同时具有主动和被动发光功能，将第一控制命令发送至所述3DOF手柄结构，以使所述3DOF手柄结构驱动所述发光结构发光；或者，若根据所述发光结构信息确定所述发光结构仅具有被动发光功能或同时具有主动和被动发光功能，将第三控制命令发送至补光模块，以驱动所述补光模块发光，使得所述发光结构发射所述补光模块发出的光。由此可见，若发光结构仅具有主动发光功能，则虚拟现实设备向3DOF手柄结构发送第一控制命令以使3DOF手柄结构驱动发光结构发光；若发光结构仅具有被动发光功能，则虚拟现实设备需要控制补光模块发光(在一些实施例中，补光模块包括补光接口，虚拟现实设备包括与补光接口相匹配的补光接口单元)，以使发光结构发射补光模块发出的光；而若发光结构同时具有主动和被动发光功能，则虚拟现实设备可采用向3DOF手柄结构发送第一控制命令以使3DOF手柄结构驱动发光结构发光的实现方式，也可采用控制补光模块发光的实现方式，可选地，发光结构同时具有主动和被动发光功能时，虚拟现实设备可随机选择要采用的实现方式，或者基于系统默认、用户预先设置、用户实时选择、与分离式手柄之间的协商等各种方式来确定要采用的实现方式；优选地，当发光结构支持主动发光功能时，虚拟现实设备采用向3DOF手柄结构发送第一控制命令以使3DOF手柄结构驱动发光结构发光的实现方式。在一些实施例中，上下文中所述的补光模块为一个独立设备，补光模块可能内嵌于虚拟现实设备，或者，外置于虚拟现实设备，虚拟现实设备可以通过控制命令来驱动补光模块发光或熄灭。
在一些实施例中，所述接收来自所述分离式手柄的手柄连接信息，并根据所述手柄连接信息执行相应控制操作，包括：接收来自所述分离式手柄的手柄连接信息，所述手柄连接信息用于指示所述3DOF手柄结构与所述发光结构未连接的第二连接指示信息；当基于所述第二连接指示信息确定所述3DOF手柄结构与所述发光结构未连接，根据所述运动信息获得所述3DOF手柄结构对应的3DOF追踪信息。也即，当3DOF手柄结构与发光结构未连接时，分离式手柄处于3DOF追踪模式，虚拟现实设备无需控制摄像模块进行拍摄，仅需根据3DOF手柄结构上报的运动信息来获得3DOF手柄结构对应的3DOF追踪信息。
图3示出了本申请一个实施例的虚拟现实设备的结构示意图，该虚拟现实设备包括第二电源模块201、通信模块202以及处理单元203，各个模块所执行的操作已在前述实施例中予以详述，在此不再赘述。需要说明的是，虚拟现实设备中还可包括用于实现虚拟现实功能的其他单元或模块，在此不再详述。
本申请还提出了一种虚拟现实追踪系统，其中，所述虚拟现实追踪系统包括本申请所提出的分离式手柄、本申请所提出的虚拟现实设备、摄像模块。
在一些实施例中，所述分离式手柄处于3DOF追踪模式，虚拟现实设备根据分离式手柄上报的运动信息，通过相应算法，计算获得分离式手柄对应的3DOF追踪信息，此时，摄像模块无需工作。在一些实施例中，其中，所述分离式手柄处于6DOF追踪模式，虚拟现实设备可通过控制摄像模块对分离式手柄进行拍摄来获得摄像模块返回的图像信息，并根据所述图像信息以及分离式手柄上报的运动信息，通过相应算法，计算获得分离式手柄对应的6DOF追踪信息。在一些实施例中，所述摄像模块内嵌于所述虚拟现实设备，形成单一设备。在一些实施例中，所述摄像模块作为独立设备，外置于所述虚拟现实设备。在一些实施例中，所述摄像模块接收虚拟现实设备发来的第二控制命令，并基于所述第二控制命令来对分离式手柄进行拍摄，之后将拍摄到的图像信息，通过有线或无线方式，回传给虚拟现实设备进行后续处理。
在一些实施例中，所述发光结构仅具有被动发光功能或者同时具有主动和被动发光功能，所述虚拟现实追踪系统还包括补光模块。在一些实施例中，虚拟现实设备通过向补光模块发送第三控制命令来驱动补光模块发光，以使分离式手柄的发光结构反射补光模块发出的光(也即发光结构使用被动发光功能)，从而使得摄像模块能够对分离式手柄进行拍摄获得图像信息。在一些实施例中，所述补光模块内嵌于所述虚拟现实设备，形成单一设备。在一些实施例中，所述补光模块作为独立设备，外置于所述虚拟现实设备。在一些实施例中，所述补光模块接收虚拟现实设备发来的第三控制命令，并基于所述第三控制命令来控制补光模块上的灯发光或熄灭。
图4示出了本申请一个示例的虚拟现实追踪系统的架构示意图，该虚拟现实追踪系统包括虚拟现实设备、摄像模块和分离式手柄，该虚拟现实追踪系统中，分离式手柄中的发光结构仅具有主动发光功能或同时具有主动和被动发光功能；在该虚拟现实追踪系统中，若分离式手柄中的3DOF手柄结构插入发光结构，由3DOF手柄结构驱动发光结构发光(即发光结构使用主动发光功能)。作为一个示例，基于图4所示的虚拟现实追踪系统，当3DOF手柄结构未插入发光结构时，可采用如下操作流程：当3DOF手柄结构未插入发光结构时：3DOF手柄结构与虚拟现实设备建立通信连接，并将手柄连接信息发送至虚拟现实设备，该手柄连接信息指示3DOF手柄结构未插入发光结构；虚拟现实设备获取到该手柄连接信息后，识别到3DOF手柄结构未插入发光结构，则虚拟现实设备无需使能摄像模块工作，也不用接收摄像模块回传的信息；3DOF手柄结构与虚拟现实设备建立通信连接后，3DOF手柄结构将实时测量到的运动信息回传给虚拟现实设备；虚拟现实设备接收到3DOF手柄结构实时回传的运动信息后，通过相应算法，获得3DOF手柄结构对应的3DOF追踪信息，完成3DOF(姿态)追踪功能。作为另一个示例，基于图4所示的虚拟现实追踪系统，当3DOF手柄结构插入发光结构时，可采用如下操作流程：3DOF手柄结构与虚拟现实设备建立通信连接，并将手柄连接信息发送至虚拟现实设备，该手柄连接信息包括用于指示3DOF手柄结构插入发光结构的第一连接指示信息以及发光结构信息；虚拟现实设备获取到该手柄连接信息后，先识别到3DOF手柄结构插入发光结构，之后进一步识别发光结构信息，当基于发光结构信息确定发光结构仅具有主动发光功能或同时具有主动和被动发光功能，虚拟现实设备向3DOF手柄结构发送第一控制命令；3DOF手柄结构接收该第一控制命令，且基于该第一控制命令使能发光结构上的灯发光或熄灭；虚拟现实设备向摄像模块发送第二控制命令，摄像模块接收该第二控制命令，且基于该第二控制命令对分离式手柄进行拍摄，并将拍摄得到的图像信息回传至虚拟现实设备；3DOF手柄结构与虚拟现实设备建立通信连接后，3DOF手柄结构将实时测量到的运动信息回传给虚拟现实设备；虚拟现实设备根据3DOF手柄结构实时回传的运动信息以及摄像模块实时回传的图像信息，通过相应算法，获得3DOF手柄结构对应的6DOF追踪信息，完成6DOF(位置和姿态)追踪功能。
图5示出了本申请另一个示例的虚拟现实追踪系统的架构示意图，该虚拟现实追踪系统包括虚拟现实设备、摄像模块、分离式手柄和补光模块，该虚拟现实追踪系统中，分离式手柄中的发光结构可能仅具有主动发光功能、同时具有主动和被动发光功能、仅具有被动发光功能。在一些示例中，基于图5所示的虚拟现实追踪系统，当发光结构仅具有主动发光功能或同时具有主动和被动发光功能时，可采用上述与基于图4所述的两个示例的操作流程。在一些示例中，基于图5所示的虚拟现实追踪系统，若发光结构仅具有被动发光功能或者同时具有主动和被动发光功能，当3DOF手柄结构插入发光结构时，可采用如下操作流程：3DOF手柄结构与虚拟现实设备建立通信连接，并将手柄连接信息发送至虚拟现实设备，该手柄连接信息包括用于指示3DOF手柄结构插入发光结构的第一连接指示信息以及发光结构信息；虚拟现实设备获取到该手柄连接信息后，先识别到3DOF手柄结构插入发光结构，之后进一步识别发光结构信息，当基于发光结构信息确定发光结构仅具有被动发光功能或同时具有主动和被动发光功能，虚拟现实设备向补光模块发送第三控制命令以驱动补光模块发光，分离式手柄的发光结构上的被动光源反射补光模块发出的光；虚拟现实设备向摄像模块发送第二控制命令，摄像模块接收该第二控制命令，且基于该第二控制命令对分离式手柄进行拍摄，并将拍摄得到的图像信息回传至虚拟现实设备；3DOF手柄结构与虚拟现实设备建立通信连接后，3DOF手柄结构将实时测量到的运动信息回传给虚拟现实设备；虚拟现实设备根据3DOF手柄结构实时回传的运动信息以及摄像模块实时回传的图像信息，通过相应算法，获得3DOF手柄结构对应的6DOF追踪信息，完成6DOF(位置和姿态)追踪功能。
根据本申请的虚拟现实追踪系统，能够基于分离式手柄实现3DOF追踪模式与6DOF追踪模式之间的切换。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (13)

1.一种分离式手柄，其中，所述分离式手柄包括分离的发光结构和3DOF手柄结构，其中，所述发光结构具有主动和/或被动发光功能，当所述3DOF手柄结构未插入所述发光结构时，所述分离式手柄处于3DOF追踪模式，当所述3DOF手柄结构插入所述发光结构时，所述分离式手柄处于6DOF追踪模式。
2.根据权利要求1所述的分离式手柄，其中，所述3DOF手柄结构包括：第一电源模块、控制器模块、天线模块、时钟模块、惯性传感器模块、接口单元、电机驱动、线性马达和输入模块；其中，所述控制器模块用于将通过惯性传感器模块实时测量得到的运动信息发送至虚拟现实设备，以及，检测所述接口单元是否插入至所述发光结构，基于检测结果生成手柄连接信息，并将所述手柄连接信息发送中所述虚拟现实设备。
3.根据权利要求2所述的分离式手柄，其中，若检测到所述连接单元插入至所述发光结构，所述手柄连接信息包括用于指示所述3DOF手柄结构与所述发光结构成功连接的第一连接指示信息以及所述发光结构对应的发光结构信息；若检测到所述连接单元未插入至所述发光结构，所述手柄连接信息包括用于指示所述3DOF手柄结构与所述发光结构未连接的第二连接指示信息。
4.根据权利要求2或3所述的分离式手柄，其中，所述发光结构仅具有主动发光功能或同时具有主动和被动发光功能，所述3DOF手柄结构还包括LED驱动芯片，所述LED驱动芯片用于当所述分离式手柄处于6DOF追踪模式时驱动所述发光结构发光或熄灭。
5.根据权利要求4所述的分离式手柄，其中，当所述分离式手柄处于6DOF追踪模式时，所述控制器模块还用于：
接收所述虚拟现实设备发送的第一控制命令，根据所述第一控制命令通过所述LED驱动芯片来驱动所述发光结构发光或熄灭。
6.一种虚拟现实设备，其中，所述虚拟现实设备包括第二电源模块、通信模块和处理单元；其中，所述处理单元用于接收来自如权利要求1至5中任一项所述的分离式手柄的运动信息，以及，接收来自所述分离式手柄的手柄连接信息，并根据所述手柄连接信息执行相应控制操作。
7.根据权利要求6所述的虚拟现实设备，其中，所述接收来自所述分离式手柄的手柄连接信息，并根据所述手柄连接信息执行相应控制操作，包括：
接收来自所述分离式手柄的手柄连接信息，所述手柄连接信息包括用于指示所述3DOF手柄结构与所述发光结构成功连接的第一连接指示信息以及所述发光结构对应的发光结构信息；
当基于所述第一连接指示信息确定所述3DOF手柄结构与所述发光结构成功连接，识别所述发光结构信息，根据所述发光结构信息执行相应操作以控制所述发光结构发光；
向所述摄像模块发送第二控制命令，以使所述摄像模块基于所述第二控制命令对所述分离式手柄进行拍摄，并获得所述摄像模块返回的图像信息；
根据所述运动信息和所述图像信息，获得所述分离式手柄对应的6DOF追踪信息。
8.根据权利要求7所述的分离式手柄，其中，所述识别所述发光结构信息，根据所述发光结构信息执行相应操作以控制所述发光结构发光，包括：
若根据所述发光结构信息确定所述发光结构仅具有主动发光功能或同时具有主动和被动发光功能，将第一控制命令发送至所述3DOF手柄结构，以使所述3DOF手柄结构驱动所述发光结构发光；或者，
若根据所述发光结构信息确定所述发光结构仅具有被动发光功能或同时具有主动和被动发光功能，将第三控制命令发送至补光模块，以驱动所述补光模块发光，使得所述发光结构发射所述补光模块发出的光。
9.根据权利要求6所述的虚拟现实设备，其中，所述接收来自所述分离式手柄的手柄连接信息，并根据所述手柄连接信息执行相应控制操作，包括：
接收来自所述分离式手柄的手柄连接信息，所述手柄连接信息用于指示所述3DOF手柄结构与所述发光结构未连接的第二连接指示信息；
当基于所述第二连接指示信息确定所述3DOF手柄结构与所述发光结构未连接，根据所述运动信息获得所述3DOF手柄结构对应的3DOF追踪信息。
10.一种虚拟现实追踪系统，其中，所述虚拟现实追踪系统包括如权利要求1至5中任一项所述的分离式手柄、如权利要求6至9中一项所述的虚拟现实设备、摄像模块。
11.根据权利要求10所述的虚拟现实追踪系统，其中，所述摄像模块内嵌于所述虚拟现实设备，或者，外置于所述虚拟现实设备。
12.根据权利要求10或11所述的虚拟现实追踪系统，其中，所述发光结构仅具有被动发光功能或者同时具有主动和被动发光功能，所述虚拟现实追踪系统还包括补光模块。
13.根据权利要求12所述的虚拟现实追踪系统，其中，所述补光模块内嵌于所述虚拟现实设备，或者，外置于所述虚拟现实设备。
CN202010255047.8A 2020-04-02 2020-04-02 一种分离式手柄、虚拟现实设备及虚拟现实追踪系统 Pending CN111443811A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010255047.8A CN111443811A (zh) 2020-04-02 2020-04-02 一种分离式手柄、虚拟现实设备及虚拟现实追踪系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010255047.8A CN111443811A (zh) 2020-04-02 2020-04-02 一种分离式手柄、虚拟现实设备及虚拟现实追踪系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111443811A true CN111443811A (zh) 2020-07-24

Family

ID=71649786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010255047.8A Pending CN111443811A (zh) 2020-04-02 2020-04-02 一种分离式手柄、虚拟现实设备及虚拟现实追踪系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111443811A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022206488A1 (zh) * 2021-03-27 2022-10-06 华为技术有限公司 一种控制方法、相关设备及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022206488A1 (zh) * 2021-03-27 2022-10-06 华为技术有限公司 一种控制方法、相关设备及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100533839B1 (ko) 동작기반 전자기기 제어장치 및 그 제어방법
US11249554B2 (en) Method and apparatus for selecting between multiple gesture recognition systems
EP3179461B1 (en) Electronic apparatus and control method therefor
US20080088468A1 (en) Universal input device
US9400504B2 (en) Mobile robot
US20180196505A1 (en) Head-mounted display device, computer program, and control method for head-mounted display device
JP5561092B2 (ja) 入力装置、入力制御システム、情報処理方法及びプログラム
CN105159115A (zh) 智能设备控制方法及装置
KR20210136043A (ko) 포인팅 제어기를 사용하는 스마트 디바이스와의 상호작용
CN111459279A (zh) 主动式补光设备、3dof手柄、vr设备及追踪系统
CN110572635A (zh) 一种用于手持控制设备追踪定位的方法、设备与系统
CN113318435A (zh) 手柄控制追踪器的控制方法、装置及头戴式显示设备
CN111443811A (zh) 一种分离式手柄、虚拟现实设备及虚拟现实追踪系统
CN212906218U (zh) 一种分离式手柄、虚拟现实设备及虚拟现实追踪系统
JP2018207151A (ja) 表示装置、受信装置、プログラム、及び受信装置の制御方法。
KR101956035B1 (ko) 인터랙티브 디스플레이 디바이스 및 그 제어 방법
CN212906219U (zh) 主动式补光设备、3dof手柄、vr设备及追踪系统
CN114567803B (zh) 一种非接触式操控系统
CN110837295A (zh) 一种手持控制设备及其追踪定位的方法、设备与系统
KR101104732B1 (ko) 정보제어장치를 이용한 데이터 전송시스템 및 방법, 그 단말기 및 정보제어장치
JPH11211414A (ja) 位置検出システム
KR20160107040A (ko) 로직 큐브를 이용한 코드 생성 방법 및 장치
US20130155211A1 (en) Interactive system and interactive device thereof
WO2018020497A1 (en) Hybrid tracking system for hand-mobilized device
CN207950584U (zh) 外部触发移位动作的智能娱乐系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination