CN111511448A - 虚拟现实仿真 - Google Patents

Abstract

本公开一般地涉及虚拟现实仿真，并且更具体地，在一些实现中，涉及用于在虚拟现实运动仿真中使用的设备、系统和方法。用于虚拟现实仿真的系统可以包括用于与虚拟现实环境交互的附件（例如，球棒、手套或头盔中的一个或多个）。附件可以向用户提供触觉反馈，该触觉反馈仿真用户在进行实况动作运动时将体验的感觉，以在玩虚拟现实游戏时向用户提供更有意义和现实的体验。此外，本文中公开的虚拟现实仿真可以包括将来自实况动作事件（例如，实况动作体育赛事）的数据合并到虚拟现实环境中，以向用户提供现实体验。

Description

虚拟现实仿真

相关申请的交叉引用

本申请要求以下美国临时专利申请中的每个的优先权，其中以下申请中的每个通过引用整体地合并于此：于2018年5月30日提交的美国临时专利申请No. 62/678,227；于2018年5月30日提交的美国临时专利申请No. 62/678,058；于2017年6月22日提交的美国临时专利申请No. 62/523,659；于2017年6月22日提交的美国临时专利申请No. 62/523,664；于2017年6月22日提交的美国临时专利申请No. 62/523,674；以及于2017年6月22日提交的美国临时专利申请No. 62/523,694。

技术领域

本公开一般地涉及虚拟现实仿真，并且更具体地，在一些实现中，涉及用于虚拟现实运动仿真的设备、系统和方法。

背景技术

虚拟现实仿真系统向用户提供物理上存在于虚拟现实环境中的感知。用户可以使用向用户提供反馈的硬件与虚拟现实环境交互。通过这样的反馈，虚拟现实仿真系统可以被用于仿真诸如运动的体验。然而，运动的虚拟现实仿真具有有限的能力来向用户提供正在仿真的运动的实况动作（live-action）游戏的现实体验。因此，仍然存在对改进的虚拟现实仿真系统和技术的需要以向用户提供更真实的体验。

发明内容

本公开一般地涉及虚拟现实仿真，并且更具体地，在一些实现中，涉及用于在虚拟现实运动仿真中使用的设备、系统和方法。用于虚拟现实仿真的系统可以包括用于与虚拟现实环境交互的附件（例如，球棒、手套或头盔中的一个或多个）。附件可以向用户提供触觉反馈，该触觉反馈模拟用户在进行实况动作运动时将体验的感觉，以在玩虚拟现实游戏时向用户提供更有意义和现实的体验。此外，本文中公开的虚拟现实仿真可以包括将来自实况动作事件（例如，实况动作体育赛事）的数据合并到虚拟现实环境中，以向用户提供现实体验。

在一个方面中，一种用于在本文中公开的虚拟现实游戏中使用的附件可以包括：壳体，其具有手柄和从手柄延伸的主体；跟踪设备，其可操作以跟踪壳体的位置并基本实时地将位置传送到虚拟现实环境；布置在壳体内的多个螺线管；以及与多个螺线管通信的控制器，所述控制器被配置成接收与附件的虚拟表示和虚拟现实环境内的射弹之间的位置特定接触相关的信息，并选择性地致动多个螺线管中的一个或多个，以基于位置特定接触在手柄上施加力。

附件可以是球棒，所述球棒包括具有手柄的第一端、远离手柄布置的第二端、由顶部边缘和底部边缘界定的第一表面以及与第一表面相对布置的第二表面，其中第一表面包括在结构上配置成接触球的面。球棒的虚拟表示和虚拟现实环境中的球之间的位置特定接触可以选自一个或多个仿真接触场景，所述仿真接触场景包括球在如下各处上击打球棒：（i）由基本上邻近于球棒的第二端布置的面的远端限定的球棒的尖端，（ii）由基本上邻近于手柄布置的面的近端限定的球棒的基部，（iii）球棒的顶部边缘上或邻近于球棒的顶部边缘的上接触区域，（iv）球棒的底部边缘上或邻近于球棒的底部边缘的下接触区域，（v）布置在面的中心线和面的远端之间的面上的最佳击球点（sweet spot），以及（vi）布置在最佳击球点和面的近端之间的面的中击区域。一个或多个螺线管可以邻近于球棒的第二端布置，并且可以被配置成在仿真接触场景（i）期间致动。一个或多个螺线管可以邻近于球棒的第一端布置，并且可以被配置成在仿真接触场景（ii）期间致动。一个或多个螺线管可以邻近于球棒的顶部边缘布置，并且可以被配置成在仿真接触场景（iii）期间致动。一个或多个螺线管可以邻近于球棒的底部边缘布置，并且可以被配置成在仿真接触场景（iv）期间致动。多个螺线管中的所有螺线管可以被配置成在仿真接触场景（v）期间以低功率模式致动，并且多个螺线管中的所有螺线管可以被配置成在仿真接触场景（vi）期间以高功率模式致动。壳体内的多个螺线管的物理布置可以为附件的虚拟表示和虚拟现实环境内的射弹之间的位置特定接触提供预定的力分布。壳体内的多个螺线管的物理布置可以为附件提供预定的重心。多个螺线管中的每个可以被定位在预定取向上。多个螺线管中的至少一个的预定取向可以基本上垂直于附件的面的平面。附件可以进一步包括邻近于多个螺线管中的至少一个布置的接触表面，其中所述多个螺线管中的至少一个在结构上被配置成当被致动时接触所述接触表面。多个螺线管中的至少一个的预定取向可以具有与附件的表面的平面偏离约35度的线性致动的轴线。预定取向可以包括多个螺线管中的至少两个，其具有彼此相对至少70度并且与附件的表面的平面偏离不超过145度的相应的线性致动的轴线。多个螺线管可以包括至少六个螺线管。附件可以包括具有手柄的第一端和远离手柄布置的第二端，其中所述至少六个螺线管中的至少两个邻近于附件的第一端布置，并且所述至少六个螺线管中的至少另外两个邻近于附件的第二端布置。多个螺线管中的一个或多个可以被布置在附件的手柄中。手柄可以包括与螺线管接合的突起，用于在基于位置特定接触来施加力期间抓握手柄时向用户的手传递触觉反馈。跟踪设备可以由执行物理空间的预定扫描的一个或多个激光器监视。基本实时可以包括不超过25毫秒的时间延迟。附件可以进一步包括在虚拟现实环境内执行虚拟现实板球游戏的处理器，所述处理器被配置成接收壳体的位置并基本实时地渲染壳体在虚拟现实环境中的位置。壳体可以被加重以提供板球球棒的感觉。壳体和包括在其中的组件可以被选择为具有在大约2.0磅和大约3.5磅之间的重量。壳体可以由碳纤维和玻璃纤维中的一种或多种制成。附件可以进一步包括壳体内的一个或多个电源，所述一个或多个电源与多个螺线管中的一个或多个和控制器电连通。

在一个方面中，一种操作本文中公开的虚拟现实游戏的方法可以包括：接收射弹数据，所述射弹数据包括与虚拟现实环境中邻近于虚拟玩家的预定体积内的虚拟射弹的到达相关的时间数据以及与虚拟现实环境中的虚拟射弹的轨迹相关的空间数据；接收包括附件在物理空间中的移动的附件数据，所述附件数据对应于虚拟玩家的虚拟附件在虚拟现实环境中的移动；基于附件数据和射弹数据的比较，确定虚拟现实环境中的虚拟附件和虚拟射弹之间的接触场景；以及基于接触场景，选择性地致动耦合到附件的一个或多个螺线管，以向抓握附件的用户提供触觉反馈，所述触觉反馈仿真附件和射弹之间的接触。

该方法可以进一步包括，当确定虚拟现实环境中虚拟附件将接触虚拟射弹时，基于附件数据和射弹数据确定虚拟附件上的接触位置和接触时间。选择性地致动一个或多个螺线管可以进一步包括限定多个离散接触场景，所述离散接触场景表征虚拟现实环境中在虚拟附件上的多个不同位置处的虚拟附件和虚拟射弹之间的接触，并且根据最接近地对应于虚拟现实环境内估计的接触位置的多个离散接触场景之一来选择性地致动一个或多个螺线管。该方法可以进一步包括基于接触场景选择音频反馈，确定用于向扬声器发送音频反馈的定时以与接触场景的定时对准，以及向扬声器传输音频反馈。该方法可以进一步包括基于附件的附加跟踪移动来调整虚拟附件的轨迹。该方法可以进一步包括仿真虚拟现实环境中的附件的跟踪移动。该方法可以进一步包括在显示器上显示虚拟附件和虚拟射弹。

在一个方面中，本文中公开的一种虚拟现实仿真方法可以包括：生成包括设置中的虚拟玩家的虚拟现实环境；接收指示由实况动作序列中的玩家发射的射弹的移动的射弹数据；基于射弹数据由实况动作序列中的玩家标识射弹的释放点；基于射弹数据和释放点来确定虚拟现实环境中的虚拟玩家的运动；以及在由用户可查看的虚拟现实环境的显示器上显示根据运动移动的虚拟玩家和根据射弹的时间系列的位置移动的射弹的图形表示。

释放点可以被包括在射弹数据中，并且标识释放点可以包括读取射弹数据。标识释放点可以包括基于包括在射弹数据中的射弹的轨迹来计算释放点。射弹数据可以包括射弹的旋转。可以根据射弹的轨迹和速度来估计旋转。可以根据射弹和比赛场地（playingsurface）之间的接触来估计旋转。该方法可以进一步包括基于在实况动作序列和虚拟现实环境的设置之间不同的一个或多个预定参数，从包括在射弹数据中的轨迹改变虚拟现实环境中射弹的图形表示的路径。一个或多个参数可以包括比赛场地、天气、照明条件、用户的物理属性和虚拟玩家的物理属性中的至少一个。显示根据运动移动的虚拟玩家可以包括在显示器上呈现虚拟玩家的第一人称视图。显示器可以是2d显示器。显示器可以是3d显示器。显示根据运动移动的虚拟玩家可以包括呈现来自实况动作序列的玩家的视频数据。显示根据运动移动的虚拟玩家可以包括呈现化身。可以使用关键帧和运动捕捉技术中的一种或多种来创建化身。确定虚拟玩家的运动可以包括选择存储在数据库中的多个运动之一。多个运动之一可以被选择为最接近地匹配射弹数据的属性。射弹数据的属性可以被加权。虚拟现实环境可以被配置用于在虚拟现实板球仿真中使用，其中射弹是板球，并且实况动作序列中的玩家是板球比赛中的投球手。设置可以包括内场、外场、边界、天空、体育场、预定天气条件和照明条件中的一个或多个。实况动作序列可以相对于虚拟现实环境的操作接近实时地发生。实况动作序列可以是完成的体育赛事的记录。

在一个方面中，本文中公开的一种虚拟现实仿真方法可以包括：生成包括设置中的虚拟玩家的虚拟现实环境；接收指示由实况动作序列中的玩家发射的射弹的移动的射弹数据；基于射弹数据来标识射弹的第一轨迹；使用一个或多个参数来操纵第一轨迹以确定第二轨迹；以及在由用户可查看的虚拟现实环境的显示器上显示从虚拟玩家发射和根据第二轨迹移动的射弹的图形表示。

操纵第一轨迹可以包括向第一轨迹添加曲率。曲率可以至少部分地基于射弹的旋转。可以通过在射弹上引入恒定的双向阻力来添加曲率。恒定的双向阻力可以至少部分地基于旋转、接缝角、在与阻力矢量相反的方向上的速度、空气密度、射弹的横截面积和阻力系数中的一个或多个。操纵第一轨迹可以包括在使用一个或多个射弹运动方程创建的射弹的不同路径之间插值。在射弹的不同路径之间插值可以包括三维数据点之间的三次样条插值，以生成用于仿真射弹在三维空间中的轨迹的三阶多项式方程。射弹数据可以包括射弹的释放点、射弹的释放角度、当被玩家释放时射弹的初始速度以及来自玩家下游的射弹的至少一个位置。操纵第一轨迹可以包括改变射弹数据的参数。参数可以包括射弹的释放点、射弹的释放角度、当被玩家释放时射弹的初始速度、来自玩家下游的射弹的位置以及射弹上的阻力的影响中的一个或多个。可以基于实况动作序列和虚拟现实环境的设置之间的差异来改变参数。实况动作序列和虚拟现实环境的设置之间的差异可以包括比赛场地、天气、照明条件、空气密度、击球手的物理属性和虚拟玩家的物理属性中的一个或多个。

在一个方面中，本文中公开的一种用于在虚拟仿真中使用的附件系统可以包括：手套，其被大小和形状设计（sized and shaped）以接收用户的手的至少一部分；跟踪设备，其耦合到手套并可操作以跟踪手套的位置；一个或多个触觉反馈致动器，其以预定布置耦合到手套，并且可致动以将力传输到手套中的用户的手的至少一部分；以及与跟踪设备、一个或多个触觉反馈致动器和虚拟现实环境通信的控制器，所述控制器被配置成：从跟踪设备接收跟踪设备的位置；将跟踪设备的位置传输到虚拟现实环境；从虚拟现实环境接收虚拟现实环境中的虚拟手套上的力的指示；以及致动手套上的一个或多个触觉反馈致动器，以仿真虚拟现实环境中的虚拟手套上的力。

虚拟现实环境中的虚拟手套上的力的指示可以对应于球击打由用户的手握持的球棒。虚拟现实环境中的虚拟手套上的力的指示可以对应于球击打手套。一个或多个触觉反馈致动器可以包括布置在手套的衬垫内的插入物。一个或多个触觉反馈致动器可以可操作以基于虚拟现实环境中的参数来调整反馈。参数可以包括由用户选择的虚拟球棒、在虚拟现实环境中虚拟球在那里进行接触的虚拟球棒上的位置以及虚拟现实环境中的虚拟球棒和虚拟球之间的垂直位移中的一个或多个。一个或多个触觉反馈致动器可以可操作以基于虚拟现实环境中的虚拟球和虚拟球棒中的一个或多个的属性来调整反馈。属性可以包括球速度、球旋转、球棒速度、球棒角度、由用户握持的球棒的退出速度以及球棒的退出角度中的一个或多个。一个或多个触觉反馈致动器可以与包括在由用户的手握持的球棒上的一个或多个螺线管协同操作。跟踪设备可以被配置成检测并传送用户的手指弯曲。跟踪设备可以被配置成检测并传送手套的取向。手套可以是柔性的，以抓握球棒。该附件系统可以进一步包括手套上的一个或多个力传感器。手套可以包括衬垫。衬垫可以包括顶层和底层。

在一个方面中，本文中公开的一种用于在虚拟现实仿真中使用的头盔可以包括：壳，其可定位在用户的头部的至少一部分周围；耦合到壳的显示器，所述显示器在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置中，显示器是由用户可查看的，其中壳定位在用户的头部的至少一部分周围，在第二位置中，显示器不遮挡用户的视线，其中壳定位在用户的头部的至少一部分周围；耦合到壳的音频设备，所述音频设备可操作以将来自虚拟现实环境的音频输出提供给用户，其中壳定位在用户的头部的至少一部分周围；以及耦合到壳的跟踪设备，所述跟踪设备可操作以跟踪头盔的位置，并基本实时地将位置传送到虚拟现实环境。

显示器可以被包括在虚拟现实头戴式显示器（HMD）护目镜（visor）上。该头盔可以进一步包括耦合到壳的显示器支架，所述显示器支架被大小和形状设计以接收显示器。显示器可以是从显示器支架可移动和可替换的。显示器支架的至少一部分可以是相对于壳可移动的。显示器支架可以是可移动的，以将显示器放置在第一位置和第二位置中。跟踪设备可以被布置在壳内。音频设备可以包括耳机。音频设备可以与壳集成在一起。壳可以被大小和形状设计为板球头盔。

附图说明

根据其特定实施例的以下描述，本文中描述的设备、系统和方法的前述和其他目的、特征和优点将是显而易见的，如附图中所示的那样。附图不一定按比例绘制，代之以重点在于图示本文中描述的设备、系统和方法的原理上。

图1是用于虚拟现实仿真的系统的示意性表示。

图2A是在虚拟现实仿真期间图1的系统的用户的示意性表示，其中用户在物理世界中示出。

图2B是用于图2A的虚拟现实仿真的虚拟现实环境的示意性表示。

图3A是图1的系统的球棒的透视视图。

图3B是图3A的球棒的剖面的透视视图。

图3C是沿着图3A中的线3C-3C截取的图3A的球棒的横截面的俯视图。

图4A是图1的系统的手套的透视视图。

图4B是图4A的手套的分解视图。

图5A是图1的系统的头盔的透视视图，其中头盔的显示器在第一位置中示出。

图5B是图5A的头盔的透视视图，其中头盔的显示器在第二位置中示出。

图5C是图5A和5B的头盔的分解视图。

图6是图1的系统的衬垫的示意性表示。

图7是操作虚拟现实游戏的示例性方法的流程图。

图8是虚拟现实仿真的示例性方法的流程图。

图9是球棒的横截面的俯视图。

具体实施方式

现在将参考附图描述实施例。然而，前述内容可以以许多不同的形式来实现，并且不应该被解释为限于本文中阐述的图示实施例。

本文中提到的所有文档都通过引用整体地合并于此。以单数提及的条目应被理解为包括以复数的条目，并且反之亦然，除非另外明确说明或从文本中清楚。除非另外说明或从上下文中清楚，否则语法连词旨在表达连接的从句、句子、词以及诸如此类的任何和全部转折和连接组合。因此，例如，术语“或”通常应被理解为意味着“和/或”。

本文中列举的值的范围不旨在是限制性的，而是单独地指代落入该范围内的任何和所有值，除非本文中另外指示，并且在这样的范围内的每个单独的值都被合并到说明书中，就像在本文中单独列举了它一样。当伴随数值时，词“大约”、“近似”或者诸如此类将被解释为指示如将被本领域中的普通技术人员所理解的偏差，以令人满意地操作用于预期目的。类似地，诸如“近似”或“基本上”的近似词当参考物理特性使用时，应当被理解为考虑将被本领域中的普通技术人员所理解的偏差的范围，以令人满意地操作用于相应的用途、功能、目的或者诸如此类。值和/或数值的范围在本文中仅作为示例来提供，并且不构成对所描述的实施例的范围的限制。在提供值的范围的情况下，它们也旨在包括该范围内的每个值，就像单独阐述的那样，除非相反地明确说明。本文中提供的任何和所有示例或示例性语言（“例如”、“诸如”或者诸如此类）的使用仅仅旨在更好地说明实施例，并且不对实施例的范围造成限制。说明书中没有语言应被解释为将任何未要求保护的元素指示为对实施例的实施是必要的。

在下面的描述中，要理解的是，诸如“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”以及诸如此类的术语是方便的词，并且将不被理解为限制性术语。

本文中描述的是用于虚拟现实仿真的设备、系统和方法，其中用户可以使用在物理空间中跟踪的一个或多个附件来与虚拟现实环境交互。如本文中使用的，“虚拟现实环境”应被理解为包括由用户通过一个或多个计算机生成的感官刺激（例如，视觉、声音、力及其组合）体验的仿真环境，并且其中用户在物理空间中对这样的感官刺激的反应可导致仿真环境中的变化。通常，除非另外指定或从上下文中变得清楚，否则虚拟现实环境可以包括用户的各种不同沉浸的水平中的任何一种，范围从完全沉浸在计算机生成的感官刺激中到包括虚拟和现实世界对象两者的增强现实环境。如本文中使用的，术语“现实世界”、“物理世界”、“物理空间”及其变体通常指代与计算机生成的刺激分离的物理设置。因此，例如，物理空间可以包括由玩虚拟现实游戏的用户占据或在其附近中的三维空间，或者进一步或代替地，可以包括在物理现实中发生的现实世界事件（例如，除了与虚拟现实环境相关联的计算机生成的刺激之外）。

通常，本公开的设备、系统和方法可以被用于提供与多种不同实现相关联的虚拟现实仿真，其中移动对象的现实世界数据形成虚拟现实环境中的移动对象的图形表示的基础，并且用户可以与虚拟现实环境中的移动对象的图形表示交互。在跟随的公开中，关于板球的运动的虚拟现实仿真来描述这些设备、系统和方法，其具有用作用于描述由本公开的设备、系统和方法解决的挑战的有用上下文的动态方面。例如，与比如棒球的运动相比，板球投球技术可以表现出更大的变化，并且如下文更详细描述的，本文中描述的实现可以促进在虚拟现实环境中仿真这样的变化。因此，如下文更详细描述的，某些实现可被用于仿真板球中实现的多种投球手和投球技术，以及不同质量、技能、体能等等的投球手。附加地或替代地，某些实现可以被用于仿真用于玩板球的多种设置，其中这样的设置可能对板球比赛有影响。

在跟随的描述中，板球的使用应该被理解为作为示例而非限制。也就是说，除非另外指定或从上下文中变得清楚，否则将理解，本文中描述的设备、系统和方法可以适用于其他运动、游戏和活动的虚拟现实仿真，或者更一般地适用于任何其他类型的仿真。因此，除非指示或从上下文中清楚相反的意图，否则本公开的设备、系统和方法可以被用于其他运动的虚拟现实仿真，所述其他运动诸如棒球、垒球、Wiffle^®球、击剑、网球、羽毛球、墙网球（squash）、壁球（racquetball）、足球、乒乓球等等。进一步或代替地，本公开的设备、系统和方法可以被用于其他游戏方面中的虚拟现实仿真，诸如第一人称格斗（例如，格斗或射击）游戏。更进一步或者代替地，本公开的设备、系统和方法可以被用于各种不同训练环境中的任何一种中的虚拟现实仿真，诸如其中用户可以在虚拟现实仿真中执行仿真医疗过程的医疗训练。

在某些实现中，本文中描述的虚拟现实仿真可以基于来自一个或多个实况动作序列的数据。例如，来自实况动作序列的数据可以被合并（例如，以原始形式或以操纵的形式）到虚拟现实环境中的虚拟现实仿真中，其中用户可以体验至少部分地基于（例如，接近类似于）实况动作序列中正在发生或已经发生的情况的情况。

如本文中使用的，除非另外指定或从上下文中变得清楚，术语“实况动作序列”或其变体应指代在物理世界中发生的移动、物理动作或环境的各种不同组合中的任何一种。在一些实例中，这样的实时动作序列可以在时间上与虚拟现实仿真关联，相对于虚拟现实仿真中的相应活动基本上同时（例如，在几秒或几分钟内）或接近实时（例如，在小于几秒内）发生。进一步或者代替地，这样的实况动作序列可以在时间上与虚拟现实仿真解耦，诸如可以对“按需”向用户提供虚拟现实仿真有用。在使用来自体育赛事的实况动作序列的数据的环境中，如本文中描述的，该数据可以对应于在物理世界中正在发生或已经发生的非仿真体育赛事的至少一部分。这可以包括例如从体育赛事记录的数据（例如，通过视频记录、静止帧图像、运动传感器或其组合）。

因此，将理解，本文中公开的设备、系统和方法的（一个或多个）用户可以包括寻求沉浸式仿真体验的人类用户（例如，在虚拟现实运动仿真中）。这可以包括指望体验仿真的活动而不在物理世界中执行该活动的用户，例如，因为缺少对该活动或其参数的访问（例如，缺少适当的设置、缺少装备、缺少必要的参与者等等），或者减轻与谈论中的活动相关联的风险。用户也可以或代替地包括对特定仿真活动的训练或以其他方式练习或提高他们的技能感兴趣的人。在运动的环境中，用户可以包括具有不同技能水平或经验的人，例如儿童、成人、业余爱好者、专业人士等等。

现在参考图1，系统100可以包括彼此通信（例如，彼此硬连线、彼此无线通信、通过数据网络102彼此互连或其组合）的一个或多个附件110、计算设备120、数据库130和内容源140。内容源140可以包括来自实况动作序列150的数据142。数据库130可以存储数据142，并且进一步或者代替地，存储对形成虚拟现实仿真有用的其他内容。在使用中，用户101可以通过附件110（例如，通过穿戴或挥舞附件110中的一个或多个）与系统100交互，以与由计算设备120提供的虚拟现实环境交互。例如并且如下面更详细描述的，附件110可以包括一个或多个触觉设备，以向用户101提供力反馈，该力反馈模拟用户101在进行对应于仿真事件的类型的实况动作运动时将体验的现实世界感觉。以这种方式，系统100可以为系统100的用户101产生相对现实的体验。例如，在虚拟现实运动仿真的环境中，系统100可以为用户101产生更接近地对应于在物理世界中进行运动的体验的体验。此外并且如本文中更详细描述的，系统100可以将来自实况动作序列150的数据142合并到虚拟现实环境中，使得用户101可以至少部分地基于来自实况动作序列150的序列来体验情况。

如本文中描述的，系统100可以促进虚拟现实仿真，并且更具体地，在一些实现中，促进虚拟现实运动仿真。如上面讨论的，可以受益于由系统100促进的虚拟现实运动仿真的运动的示例是板球的运动。为此，本文中描述的附件110中的一个或多个可以对应于在玩板球时通常使用的附件。例如，附件110可以包括球棒300中的一个或多个（参见例如图3A、3B和3C）、一个或多个手套400（参见例如图4A和4B）、头盔500（参见例如图5A-5C）和一个或多个衬垫600（参见例如图6）。然而，将理解，其他附件（例如，特定于其他运动或活动）也是或代替地是可能的。将进一步理解，除非另外指示或从上下文中变得清楚，本文中讨论的附件110的特定实例的属性也可以或代替地被包括在本文中讨论的附件110的另一个不同实例上。

现在参考图2A和2B，物理空间200中的用户101可以使用系统100（图1）来与虚拟现实环境202交互，作为虚拟现实板球仿真的部分。例如，用户101可以在相对受控的环境中（诸如在家中、在训练设施（例如，诸如击球笼的运动训练设施）中、在游戏设施（例如，拱廊）中等等）与系统100（图1）交互。为了这样的虚拟现实仿真变成用户101的沉浸式、现实体验，用户101可以与上面描述的附件110中的一个或多个交互，以接收与仿真序列相关联的触觉或其他感觉反馈。

如图2B中所示，虚拟现实环境202可以包括仿真为类似于对应于特定活动的环境的设置204。例如，在虚拟现实板球仿真的环境中，设置204可以包括内场、外场、边界、天空、体育场、照明条件（例如，其是白天还是晚上）和天气条件中的一个或多个。此外，虚拟现实环境202可以包括仿真活动中的参与者的虚拟表示（例如，仿真）。也就是说，用户101可以查看运动场、投球手、外野手（fielder）以及板球的运动的实况比赛的其他方面的模拟。例如，虚拟现实环境202可以包括一个或多个虚拟玩家，诸如表示正在击球的板球手（击球手）的第一虚拟玩家206和表示正在向击球手（投球手）投球的板球手的第二虚拟玩家208。将理解，可以在虚拟现实环境202中表示更多或更少的虚拟玩家。此外，或者代替地，虚拟玩家中的一个或多个可以是用户101的虚拟表示（例如，第一人称虚拟表示）（图2A）。替代地或附加地，用户101可以由虚拟现实环境202的另一组件或对象（例如，人或非人、有生命的或无生命的）来表示。在某些实例中，可能未在虚拟现实环境202中具体表示用户101。在图2B中所示的示例中，用户101在虚拟现实环境202中被表示为第一虚拟玩家206，并且被表示为击球手。

现在参考图1、2A和2B，系统100可以向用户101提供三维全景视图，包括例如投球手和周围环境的第一人称视图，其中周围环境可以包括在游戏设置（例如，体育场）中找到的一个或多个元素。如下面更详细描述的，第二虚拟现实玩家208可以是现实世界投球手的仿真，其中第二虚拟现实玩家208的移动通过至少部分地从存储的过去投球表现的视频中复制投球手的现实生活移动来创建。例如，第二虚拟现实玩家208可以是通用投球手的数字化化身，其中第二虚拟现实玩家208的仿真移动通过使用诸如关键帧、运动捕捉或其组合的技术来动画化化身的身体关节来创建。

为了促进将本文中描述的仿真形成为用户101的沉浸式的现实体验，向用户101提供对应于与正在被模拟的现实世界活动相关联的力的相对现实的力反馈可能是有用的。如下面更详细描述的，这样的力反馈可以通过附件110中的一个或多个来提供。作为示例，当在虚拟现实环境202中击打投球210时，由用户101在物理空间200中挥舞的球棒300可以向用户101提供撞击投球210的感觉，就像撞击发生在物理空间200中一样。继续该示例，如下面进一步详细描述的，包括在球棒300中的一个或多个螺线管的移动可以将力传输到抓握球棒300的用户101的手。作为进一步或替代的示例，当用户101在虚拟现实环境202中被投球210击打时，系统100可以有利地向用户101提供物理空间200中的物理刺激。在某些实现中，在虚拟现实环境202中体验被球击中的可能性对用户101而言可能是有利的。因此，例如，当用户101在虚拟现实环境202中击球时，系统100的显示器112可以表示用户101的手或身体的其他部分，其中虚拟现实环境202中的用户101的一个或多个身体部分的表示向用户101提供被击打的可能性的更现实的感觉（例如，用户101可以查看他们的手、头或头盔500、手或手套400等等中的一个或多个的表示）。为了促进向用户101呈现这些和其他现实体验，系统100通常可以包括根据本文中描述的各种不同技术中的任何一种或多种彼此协同可操作的软件、硬件和附件110。

附加地或替代地，本文中描述的仿真的准确性可以受益于在虚拟现实环境202中包括模仿物理世界中相同属性的影响的一个或多个属性。例如，在板球的环境中，某些投球手可能释放板球，使得球移动通过空中时弯曲——这在板球中通常被称为“摇摆”——而板球比赛的设置可能影响该移动。作为示例，在潮湿或阴天，投球210可能更可能摇摆。这些条件通常可以在较凉的气候中找到，诸如英格兰和新西兰的气候，并且本文中描述的某些实现可以被用于仿真虚拟现实环境202中的这样的设置。此外，某些实现可以仿真比赛场地（在板球中称为“球场（pitch）”）的多种条件。例如，板球中的大多数球在到达击球手之前击中了球场，并且因此球场的条件可能在投球210的结果中起重要的作用。例如，当投球210击中球场时，球的接缝可以与地面反应，并产生通常称为“离开接缝的移动（movement offthe seam）”。作为示例，较绿的球场（包括草地的击球手和投球手之间的比赛场地）或相对潮湿的球场可能增加这样的离开接缝的移动的可能性。相对较干的球场，诸如通常在印度和巴基斯坦找到的那些，可能更适合于使用旋转来产生投球210的移动，其中使用该技术的投球手通常被称为“旋转投球手”。通常，系统100可以在虚拟现实环境202中仿真前述条件中的一个或多个（以及一个或多个其他条件或参数），以实现用户101的沉浸式、现实体验。

已经针对用于虚拟现实仿真的系统100及其使用提供了总体环境，现在将描述系统100的各个方面以及用于使用系统100形成沉浸式和有用的虚拟现实仿真的技术。跟随的描述被分成描述对形成虚拟现实环境202有用的系统100的硬件（I.硬件）、对促进用户101和虚拟现实环境202的各方面之间的交互有用的附件（II.附件）以及使用系统100形成的虚拟现实仿真（III.仿真）。通常，应当理解，这些部分是为了解释的清楚而呈现的，并且除非另外指定或者从上下文中变得清楚，否则这些部分不应被认为是限制性的。

I.硬件

如上面讨论的，例如在图1中示出的系统100的组件可以通过数据网络102彼此连接。数据网络102可以包括适用于在系统100的各部分之间传送数据和控制信息的任何（一个或多个）网络或（一个或多个）互联网络。这可以包括诸如因特网的公共网络、专用网络、诸如公共交换电话网的电信网络或使用第三代（例如3G或IMT-2000）、第四代（例如，LTE（E-UTRA））或WiMAX-Advanced（IEEE 802.16m）和/或其他技术的蜂窝网络，以及多种企业区域或局域网和其他交换机、路由器、集线器、网关以及诸如此类中的任何一种，其可以被用于在系统100的各部分之间传送数据。数据网络102因此可以包括有线或无线网络，或其任何组合。本领域中的技术人员还将认识到，系统100中所示的组件不需要通过数据网络102连接，并且因此可以独立于数据网络10而彼此结合工作。

可以经由通信接口106的一个或多个实例来促进数据网络102上的通信或系统100的组件之间的其他通信。通信接口106可以包括网络接口或者诸如此类，或者可以以通信关系与网络接口或者诸如此类连接。通信接口106可以包括适用于通过数据网络102以通信关系将系统100的组件耦合到远程设备（例如，计算设备120）的硬件和软件的任何组合。作为示例而非限制，这可以包括用于根据IEEE 802.11标准（或其任何变体）操作的有线或无线以太网连接的电子设备，或者任何其他短程或长程无线联网组件。这可包括诸如蓝牙或红外收发器的用于短程数据通信的硬件，其可被用于耦合到局域网或者诸如此类中，该局域网或者诸如此类又耦合到诸如因特网的数据网络102。这也可以或代替地包括用于WiMAX连接或蜂窝网络连接的硬件/软件（使用例如CDMA、GSM、LTE或任何其他合适的协议或协议的组合）。附加地或替代地，控制器150可以控制系统100的组件在通信接口106所连接到的任何网络中的参与，诸如通过自主连接到数据网络102以检索状态更新以及诸如此类。

通常，显示器112可以向用户101提供虚拟现实环境202的视觉表示（例如，使用一个或多个图形表示或计算机渲染的场景）。显示器112可以向用户101呈现静止图像、视频数据或其组合中的一个或多个。为此，显示器112可以包括二维显示器或三维显示器中的一个或多个。在一些方面中，显示器112可以向用户101呈现用户101的虚拟表示的第一人称视图。在某些实现中，显示器112可以与附件110中的一个或多个相关联，所述附件110诸如在仿真期间由用户101穿戴并且在下面更详细描述的头盔500（参见例如图5A-5C）。在一些实现中，显示器112的至少一部分被包括在系统100的另一组件（诸如计算设备120）上，或者形成其一部分。

计算设备120可以包括处理器122和存储器124，或者以其他方式与处理器122和存储器124通信。虽然计算设备120在一些实例中可以被整体形成，但是应当理解，在一些应用中，计算设备120可以被有利地分布（例如，其中处理器122和存储器124被支撑在系统100的不同部分上）。通常，处理器122可以处理从内容源140接收的数据142，并且附加地或替代地，存储器124可以以各种不同形式（例如，原始的、处理的或其组合）中的任何一种或多种来存储数据142。计算设备120也可以或代替地被用于控制系统100的一个或多个组件，并且因此将理解，本文中描述的控制器150的一个或多个实例的方面也可以或代替地应用于计算设备120，并且反之亦然。

通常，计算设备120可以包括系统100内的任何设备，以管理、监视、与系统100中的其他组件通信或者以其他方式与系统100中的其他组件交互。如本文中所设想的，这可以包括台式计算机、膝上型计算机、网络计算机、游戏系统或设备、平板计算机、智能电话、可穿戴设备或可以参与系统100中的任何其他设备。在实现中，计算设备120（或其组件，例如处理器122或存储器124）与系统100中的另一组件（例如控制器150或附件110）集成在一起。

在一些方面中，计算设备120可以包括用户界面。用户界面可以包括图形用户界面、文本或命令行界面、语音控制界面和/或基于手势的界面。在实现中，用户界面可以控制系统100的组件中的一个或多个的操作，以及提供对系统100的组件中的一个或多个的访问和与系统100的组件中的一个或多个的通信。

数据库130可以包括本领域中已知的各种不同类型的数据库中的任何一个或多个，包括数据存储设备、数据存储库或其他存储器设备或系统以及前述的组合。在一些实现中，计算设备的存储器124可以充当数据库130，或者反之亦然。通常，数据库130可以以原始或处理的格式存储数据142。除了或代替来自如下面描述的内容源140或实况动作序列150的数据142的原始或处理形式，数据142可以包括用于控制系统100的一个或多个组件的指令，诸如计算机代码、处理或操纵以供在虚拟现实仿真程序中使用的外部的或第三方信息（例如，通过计算设备120）或其组合。

如上所述，内容源140可以包括从实况动作序列150接收的数据142。实况动作序列150可以包括在物理世界中发生的情况，诸如在物理世界中正在发生或已经发生的非仿真体育赛事的一部分。以该方式，来自实况动作序列150的数据142可以包括指示实况动作序列150中由玩家发射的射弹的移动的射弹数据。具体地，数据142可以包括关于板球比赛中的板球的信息，诸如位置信息、时间信息、旋转信息、速度信息或者对在虚拟环境202中呈现板球的轨迹有用的任何一种或多种其他类型的信息。在一些实现中，数据142可以适用于以原始形式包括在虚拟现实仿真程序中（例如，无需由计算设备106进一步处理）。替代地或附加地，数据142可以在其用作虚拟现实仿真的部分之前被处理和/或操纵，或者以其他方式与系统100的一个或多个组件协同使用以执行虚拟现实仿真。在一些实现中，数据142从来自体育赛事的记录信息中导出，其中该信息通常由裁判员/裁判、广播员、教练、运动员以及诸如此类使用，以跟踪球的路径或预期路径，以帮助在比赛的场地上做出、挑战或分析裁决。例如，在板球的环境中，数据142可以包括通常用于确定如果击球手不在球的路径中，则板球将已经击打哪里的信息。在一些实例中，该数据142可以表示作为虚拟现实仿真的部分的操纵和合并到系统100中的起点。

数据142可以被收集、存储、处理或以其他方式通常包括在内容源140上。在一些实例中，内容源140可以包括具有存储数据142的存储器的服务器，其中这样的服务器可以提供诸如基于web的用户界面之类的界面以用于使用数据142。内容源140因此可以包括第三方资源。

控制器150可以与系统100的其他组件中的一个或多个以通信关系电耦合（例如，有线或无线），并且可操作以控制系统150的其他组件中的一个或多个。在一些方面中，控制器150可以是系统150的另一组件的部分（例如，计算设备120或附件110中的一个或多个）。此外，尽管图1中示出了控制器150的一个实例，但是将理解，系统100的一个或多个不同组件可以各自包括控制器150的相应实例，其可以独立地或者以与系统100的一个或多个其他组件（例如，与控制器150的其他实例）协同的方式运转。通常，控制器150可以包括处理器122的实例和存储器124的实例，诸如图中所示的如计算设备120上包括的那些，或者以其他方式与处理器122的实例和存储器124的实例通信。

控制器150可以包括适用于控制本文中描述的系统100的各种组件的软件和处理电路的任何组合，包括但不限于处理器122、微处理器、微控制器、专用集成电路、可编程门阵列和任何其他数字和/或模拟组件，以及前述的组合，以及用于收发控制信号、驱动信号、功率信号、传感器信号以及诸如此类的输入和输出。在某些实现中，控制器150可以包括具有足够计算能力的处理电路，以提供相关功能，诸如执行操作系统、提供图形用户界面（例如，给显示器112），以设置和提供用于系统100的组件的操作的规则和指令，以将感测到的信息转换成指令以及以通过通信接口106或者在如此操作web服务器或以其他方式托管远程操作者和/或活动。在某些实现中，控制器150可以包括印刷电路板、Arduino控制器或类似物、Raspberry Pi控制器或诸如此类、原型板或其他计算机相关组件。

处理器122可以包括用于计算设备120和控制器150中的一个或多个的机载处理器。处理器122可以是如本文中描述的或者以其他方式在本领域中已知的任何处理器。在实现中，处理器122被包括在服务器上或者与服务器通信，该服务器托管用于操作和控制系统100的应用。

存储器124可以是如本文中描述的或以其他方式在本领域中已知的任何存储器。存储器124可以包含计算机代码，并且可以存储数据142，诸如附件110或系统100的其他硬件中的一个或多个的致动或移动序列。存储器124可以包含存储在其上的计算机可执行代码，该计算机可执行代码为处理器122提供指令以在系统100中实现，例如，用于控制系统100中的一个或多个组件。因此，存储器124可以包括其上存储有计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可执行指令用于使处理器122执行本文中描述的方法中的任何一种或多种，诸如以执行虚拟仿真的全部或一部分。

II.附件

已经针对用于虚拟现实仿真的系统100提供总体环境，现在将描述附件110的各种实现。除非另外指定，或者从上下文中变得清楚，否则通常将理解，附件110中的每个可以被用作系统100的部分，以执行本文中描述的虚拟现实仿真的各种不同方面。如下面更详细描述的，附件110可以被用于改善虚拟现实仿真的体验，特别是在虚拟现实运动仿真的环境中。

现在参考图3A、3B和3C，如本文中描述的，用于在虚拟现实仿真系统或虚拟现实游戏中使用的附件可以包括球棒300。尽管该附件在本文中被描述为球棒300（并且更具体地被描述为板球球棒），但是将理解，该附件也可以或代替地包括用于虚拟现实仿真系统的另一设备，其中其装置（例如，促进触觉反馈的组件）可能是有利的或期望的。例如，本文中描述的球棒300的装置可以被包括作为附件的部分，该附件包括或表示武器（例如，剑）、接力棒（baton）、棍子、球杆（club）等等。类似地，尽管球棒300在本文中被描述为提供触觉反馈以仿真与诸如球（例如板球）的射弹的接触，但是触觉反馈也可以或代替地仿真与其他对象、射弹或另外的对象的接触，无论静态的还是移动的。

球棒300可以包括具有手柄312和从手柄312延伸的主体314的壳体310、跟踪设备320、布置在壳体310内的一个或多个螺线管330以及控制器350。

当用户101正在参与虚拟现实仿真时，可以由用户101在物理世界中挥舞球棒300。在使用中，并且当被用户101握持时，球棒300可以仿真由射弹击打球棒300引起的撞击（并且反之亦然），而在物理世界中球棒300从未击打这样的射弹（例如，球棒300可以仿真在物理世界中比赛期间板球球棒击打板球的撞击）。仿真撞击可以通过螺线管330中的一个或多个的致动来提供，这又可以导致球棒300作为握持球棒300的用户101的触觉反馈的形式的振动。由球棒300提供给用户101的触觉反馈可以基于球棒300的物理参数（诸如球棒300的形状、球棒300的大小和球棒300的材料）和/或在虚拟现实环境202中发生的接触事件的参数而变化。接触事件可以包括在虚拟现实环境202中球棒300的虚拟表示和射弹（例如，板球的虚拟表示）之间的接触。以这种方式，由球棒300提供给用户101的触觉反馈可以基于例如球棒300的虚拟表示与射弹的虚拟表示在那里进行接触的位置或者与接触事件相关的其他因素，诸如射弹的虚拟表示的速度、射弹的虚拟表示的旋转、由用户101挥舞的球棒300的速度（或者物理世界中球棒300的速度与虚拟现实环境202中球棒300的速度之间的关系）、由用户101挥舞的球棒300的角度（或者物理世界中球棒300的角度与虚拟现实环境202中球棒300的角度之间的关系）、与球棒300的虚拟表示接触之后射弹的虚拟表示的退出速度或退出角度等等来表示一个或多个不同的仿真接触场景。

球棒300通常可以包括基本上类似于典型板球球棒的大小和形状。例如，并且如上面讨论的，壳体310可以具有手柄312和从手柄312延伸的主体314，其中手柄312被大小和形状设计以用于由用户101握持，并且其中主体314包括被配置用于击打射弹（例如板球）的一个或多个表面。具体地，球棒300可以包括具有手柄312的第一端301、远离手柄312布置的第二端302、由顶部边缘316和底部边缘317界定的第一表面315以及与第一表面318相对布置的第二表面318。在一些实例中，第一表面315可以包括在结构上被配置成接触板球的表面319，并且第二表面318可以包括凸起、隆起和样条中的一个或多个，其中这些特征中的一个或多个可以在典型的板球球棒上找到。

壳体310可以由相对于典型的板球球棒的类似的材料制成。例如，壳体310可以由碳纤维和玻璃纤维中的一种或多种制成。壳体310也可以或代替地包括木材或在外观、感觉、重量等等中的一个或多个中类似于木材的复合材料。

通常，球棒300的大小可以类似于如上面讨论的典型板球球棒的大小。因此，在某些实现中，球棒300可具有不超过约38英寸（约965 mm）的长度，不超过约4.25英寸（约108mm）的宽度，不超过约2.64英寸（约67 mm）的总体深度，以及不超过约1.56英寸（约40 mm）的边缘。

在一些实现中，球棒300的一个或多个部分接收第三方系统的一个或多个部分，或者以其他方式与诸如视频游戏系统或视频游戏控制台的第三方系统的一个或多个部分合作。例如，球棒300的手柄312可以限定用于插入视频游戏控制器或视频游戏系统的其他组件的至少一部分的空隙。

跟踪设备320可以被可操作来跟踪壳体310（例如，通常壳体310或球棒300的特定部分）的位置。跟踪设备320可以基本实时地（例如，具有不超过25毫秒的时间延迟）将位置传送到虚拟现实环境202（参见例如图2B）。为此，跟踪设备320可由一个或多个传感器322（例如，外部传感器，诸如对其中正在被使用的球棒300的物理空间执行预定扫描的一个或多个激光器）来监视。跟踪设备320可以与控制器350结合工作，使得基于由跟踪设备320在物理世界中提供的信息，在虚拟现实环境202中基本实时地提供球棒300的仿真移动。如本文中所讨论的，球棒300可以表示参考图1描述的系统100中的附件110之一，并且因此球棒300也可以或者代替地与系统100的一个或多个其他组件结合工作。例如，球棒300可以包括通信接口106，以与在虚拟现实环境202内执行虚拟现实板球游戏的处理器122通信，其中处理器122被配置成接收壳体310的位置并基本实时地渲染壳体310在虚拟现实环境202内的位置。

如上面讨论的，球棒300可包括一个或多个螺线管330，螺线管330可被致动以向球棒300的用户101提供力反馈。为此，可以与本文中描述的控制器中的任何控制器（例如，图1的控制器150）相同或相似的控制器350可以与多个螺线管330通信以用于控制其致动。具体地，控制器350可以接收与球棒300的虚拟表示和虚拟现实环境202内的射弹（例如，板球的虚拟表示）之间的位置特定接触相关的信息，并且选择性地致动多个螺线管330中的一个或多个以基于位置特定接触来施加力。由多个螺线管330中的一个或多个施加的力可以被引导在球棒300的壳体310上，使得握持球棒300的手柄312（或其他部分）的用户101感觉到作为触觉反馈的力。因此，在一些实现中，螺线管330可以以相对间接的方式（例如，从被连接到手柄312的主体314）在球棒300的手柄312上施加力。替代地，螺线管330中的一个或多个可以位于球棒300的手柄312内，或者可以被耦合到球棒300的手柄312，以直接向手柄312施加力。

螺线管330可以以预定的布置、取向和总体配置定位在壳体310内，使得螺线管330中的一个或多个在被致动时可以向球棒300的用户101提供触觉反馈，该触觉反馈仿真预定的接触场景或事件。类似地，包括在壳体310内的螺线管330的数量以及由控制器350致动的螺线管330的数量可以促进一个或多个特定的仿真接触场景的仿真。这些仿真接触场景中的每个都可以包括例如在球棒300上的不同位置中或以不同的仿真力或撞击的方向击打球棒300的虚拟表示的球的虚拟表示，使得对于球棒300的虚拟表示和虚拟现实环境202内的球之间的不同位置特定和/或力特定接触，向用户101提供不同的触觉反馈。

作为示例，仿真接触场景中的一个或多个可以包括球在如下各处上击打球棒300的仿真：（i）由基本上邻近于球棒300的第二端302布置的面319的远端限定的球棒300的尖端340，（ii）由基本上邻近于手柄312布置的面319的近端限定的球棒300的基部342，（iii）球棒300的顶部边缘316上或邻近于球棒300的顶部边缘316的上接触区域344，（iv）球棒300的底部边缘317上或邻近于球棒300的底部边缘317的下接触区域346，（v）布置在面319的中心线304和面319的远端之间的面319上的“最佳击球点”348，以及（vi）布置在最佳击球点348和面的近端之间的面319的中击区域349。尽管上面提供了预定接触场景的这些具体示例，但是将理解，其他接触场景也可能或代替地可能用于仿真。

螺线管330可以被定位在壳体310内，并且具体地被致动以促进为针对上面标识的示例性仿真接触场景挥舞球棒300的用户101提供触觉反馈。例如，在某些实现中，一个或多个螺线管330可以邻近于球棒300的第二端302布置，并且被配置成在上面讨论的仿真接触场景（i）期间致动；一个或多个螺线管330可以邻近于球棒300的第一端301布置，并被配置成在上面讨论的仿真接触场景（ii）期间致动；一个或多个螺线管330可以邻近于球棒300的顶部边缘316布置，并被配置成在上面讨论的仿真接触场景（iii）期间致动；以及一个或多个螺线管330可以邻近于球棒300的底部边缘317布置，并被配置成在上面讨论的仿真接触场景（iv）期间致动。

上面讨论的仿真接触场景（v）可以表示板球球棒和板球之间的理想接触事件，诸如在球棒300的最佳击球点348中进行的接触。因此，在一些方面中，多个螺线管330中的所有的螺线管330可以被配置成在该仿真接触场景期间致动，以警告用户101他们已经在球棒300的虚拟表示的最佳击球点348中进行了接触。此外，在一些实现中，螺线管330中的一个或多个可以被配置成以多种不同的功率模式致动，其中功率模式对应于由螺线管330施加的力。这样的功率模式的一些示例可以包括低功率模式和高功率模式，其中低功率模式比高功率模式施加更小的力。为此，在实现中，所有的螺线管330可以在上面讨论的仿真接触场景（v）期间以低功率模式致动，以为用户101产生相对平滑和期望的撞击的感觉。类似地，因为上面讨论的仿真接触场景（vi）可以表示板球球棒和板球之间的轻微“误击”接触事件，所以在一些方面中，多个螺线管330中的所有的螺线管330可以被配置成在该仿真接触场景期间致动，以警告用户101已经发生这样的事件，但是处于与仿真接触场景（v）不同的功率模式下——例如高功率模式下，使得反馈对于指示轻微误击的用户101来说是相对不和谐的（jarring）。对于螺线管330的致动来说，其他功率模式也是或者代替地是可能的。

将理解，螺线管330的其他布置以及螺线管330的其他致动技术、顺序和场景也是或者代替地是可能的。然而，通常，壳体310内的多个螺线管330的物理布置可以为球棒300的虚拟表示和虚拟现实环境202内的射弹之间的某些位置特定或力特定的接触提供预定的力分布。

图3B和3C中示出了螺线管330的具体布置的示例。通常，壳体310内的多个螺线管330的物理布置可以为球棒300提供预定重心（例如，基本上类似于具有相似大小和形状的典型板球球棒的预定重心的预定重心）。类似地，球棒300的壳体310（其中包括有多个螺线管330）可以被加重，以提供与具有相似大小和形状的典型板球球棒相对相似的感觉（例如，当握持球棒300时和在用户101的挥舞期间）。例如，典型的板球球棒可以具有在大约2.0磅和大约3.5磅之间的重量，并且因此壳体310和包括在其中的组件可以被选择为具有在大约2.0磅和大约3.5磅之间的累积重量。

如本文中所讨论的，多个螺线管330中的每个可以被定位在预定的取向上（例如，相对于彼此或者相对于球棒300的壳体310的一个或多个表面）。例如，多个螺线管330中的至少一个的预定取向可以基本垂直于球棒300的面319的平面。此外，或者代替地，多个螺线管330中的至少一个的预定取向可以相对于球棒300的面319的平面成非九十度角。因此，多个螺线管330中的一个或多个可以具有相对于球棒300的面319的平面成大约1度和大约89度之间的角度布置的线性致动的轴线。例如，多个螺线管330中的至少一个的预定取向可以具有以与球棒300的面319的平面（或球棒300的另一表面）偏离大约35度的角度布置的线性致动的轴线。此外，或者代替地，多个螺线管330中的至少一个可以与球棒300的中心平面基本上齐平布置。作为进一步的示例，多个螺线管330的预定取向可以包括多个螺线管330中的至少两个，其具有彼此相对至少大约70度并且与球棒300的面319的平面（或球棒300的另一表面）偏离不超过大约145度的相应的线性致动的轴线。其他布置和取向也是或者代替地是可能的。

在一些实现中，多个螺线管330的数量包括至少六个螺线管330，如图3B和3C中所示。例如，螺线管330中的至少两个可以邻近于球棒300的第一端301布置，并且螺线管330中的至少另外两个可以邻近于球棒300的第二端302布置，其中两个其他螺线管330被布置在它们之间。然而，将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，多于六个螺线管330或少于六个螺线管330是可能的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，螺线管330的数量、定位和取向可以变化。

因此，通常，螺线管330中的一个或多个可以被布置在壳体310的主体314内，如本文中描述的那样。然而，螺线管330中的一个或多个也可以或代替地被布置在球棒300的另一部分（诸如手柄312）中。类似地，在一些实现中，手柄312可以包括与螺线管330接合的突起313，用于当用户正在基于位置特定的接触事件施加力期间抓握手柄312时向用户的手传递触觉反馈。其他机械或结构特征也可能或代替地可能包括在球棒300上，用于当用户正在基于位置特定或力特定的接触事件施加力期间抓握手柄312时，向用户的手传递触觉反馈。

通常，螺线管330中的一个或多个可以包括可移动构件332，诸如可移动臂，其中可移动构件332的移动促进如本文中描述的触觉反馈。因此，螺线管330中的一个或多个可以包括线性致动器或类似物。螺线管330中的一个或多个的可移动构件332可以是弹簧加载的或以其他方式偏置的，使得在释放时，可移动构件332延伸或以其他方式移动以产生对应于触觉反馈的力或振动。例如，可移动构件332在其移动时，可撞击接触面334，导致球棒300中的振动。接触表面334可以是壳体310的表面或布置在壳体310内的单独表面。换句话说，在一些实现中，球棒300可以包括邻近于多个螺线管330中的至少一个布置的接触表面334，其中该螺线管330的至少一部分（例如，其可移动构件332）在结构上被配置成当被致动时接触接触表面334。此外，或者代替地，可移动构件332本身的移动可以提供对应于触觉反馈的力或振动（例如，在不接触球棒300的表面的情况下）。

螺线管330的可移动构件332的移动可以通过螺线管330上包括的电动机336（例如，直流电动机）来促进。在某些实现中，螺线管330中的一个或多个能够提供大约八千克的力。然而，因为典型的板球手在击球时可能经历大约40-55千克的力，所以将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，更大功率的螺线管330也是或代替地是可能的。

球棒300可以进一步包括壳体310内的一个或多个电源360，其与球棒300的一个或多个动力组件（例如，多个螺线管330中的一个或多个和控制器350）电连通。一个或多个电源360可以包括电池（例如，可再充电电池）。例如，电源360可以包括可以使用短程或长程无线再充电系统来充电的无线可再充电电池。电源360也可以或代替地被耦合到端口（例如，USB端口），用于连接到电源插座或用于充电的类似物。

现在参考图4A和4B，用于在虚拟现实仿真系统或虚拟现实游戏中使用的附件可以包括手套400。如上面描述的，尽管本文中在板球仿真的环境中描述了该附件，但是将理解，该附件也可以或代替地适用于在其他环境中使用。

手套400可以被大小和形状设计以接收用户101的手的至少一部分。例如，手套400可以在结构上被配置成接收用户101的整只手，或者用户101的一个或多个手指和拇指。手套400可以适用于与合作附件（例如另一只手套）一起使用，使得用户的每只手都与这样的附件接合。手套400可以类似于为了保护、抓握和舒适而由板球击球手穿戴的典型手套。因此，手套400可以包括布置在手套400的至少一部分上或在手套400的至少一部分内的衬垫402。类似于本文中描述的其他附件，手套400可以包括跟踪设备420、一个或多个触觉反馈致动器430和控制器450。

跟踪设备420可以与本文中描述的其他跟踪设备（例如，参考图3A、3B和3C中所示的球棒300的跟踪设备320）相同或相似。通常，跟踪设备420可以被耦合到手套400，并且可操作以跟踪手套400的位置（例如，以基本实时地将位置传送到虚拟现实环境202）。因此，类似于球棒300的跟踪设备320，跟踪设备420可以由一个或多个传感器422监视。如本文中所讨论的，手套400可以表示参考图1描述的系统100中的附件110之一，并且因此手套400也可以或者代替地与该系统100的一个或多个其他组件结合工作。例如，手套400可以包括通信接口106，以与在虚拟现实环境202内正在执行虚拟现实板球游戏的处理器122通信，其中处理器122接收手套400的位置，并基本实时地渲染手套400在虚拟现实环境202内的位置。以这种方式，虚拟现实环境202可以包括由用户101可查看的手套400的虚拟表示。

在一些实现中，手套400是柔性的，以抓握球棒，诸如上面描述的球棒300。为此，跟踪设备430可被配置成检测并传送穿戴手套400的用户101的手指弯曲或拇指弯曲。跟踪设备430也可以或代替地被配置成检测和传送手套400的取向或其他位置和移动信息。

一个或多个触觉反馈致动器430可以以预定的布置被耦合到手套400，其中触觉反馈致动器430中的一个或多个可被致动以将力传输到手套400中的用户101的手的至少一部分。因此，在使用中，触觉反馈致动器430可以将力传输到手套400的穿戴者，以仿真在虚拟现实环境202中发生的接触场景。触觉反馈致动器430可以被布置在手套400的一个或多个位置中。例如，当穿戴手套400时，触觉反馈致动器430可以被分散在手套400内对应于用户的手的不同区域的不同位置。这可以包括其中一个或多个触觉反馈致动器430沿着手套400的一个或多个部分布置的实现，该手套400被大小和形状设计以接收穿戴者的手指、穿戴者的拇指、穿戴者的手掌、穿戴者的手的背面以及前述各项的组合。

触觉反馈致动器430可以包括手套400内布置的插入物432或形成在手套400内布置的插入物432上。插入物432可以被布置在手套400的衬垫402内或衬垫402的层之间。为此，衬垫402可以包括顶层和底层，其中一个或多个触觉反馈致动器430布置在这些层其间。

控制器450可以与本文中描述的其他控制器相同或相似。通常，控制器450可以与例如跟踪设备420、触觉反馈致动器430中的一个或多个和虚拟现实环境202（图2B）通信，例如用于控制这些组件中的一个或多个的一个或多个方面。例如，控制器450可以被配置成：从跟踪设备420接收跟踪设备420的位置；将跟踪设备420的位置传输到虚拟现实环境202；从虚拟现实环境202接收虚拟现实环境202中的虚拟手套（对应于物理世界中的手套400）上的力的指示；以及致动手套400上的一个或多个触觉反馈致动器430，以仿真虚拟现实环境202中的虚拟手套上的力。

作为示例，虚拟现实环境202中的虚拟手套上的力的指示可以对应于球击打由用户101的手握持的球棒。以这种方式，当在虚拟现实环境202中进行虚拟球棒和虚拟球之间的这样的接触时，物理世界中的用户101可以通过触觉反馈致动器430中的一个或多个的致动来感觉手套400中的表示性力。作为进一步的示例，虚拟现实环境202中的虚拟手套上的力的指示也可以或代替地对应于球击打手套400。以这种方式，当在虚拟现实环境202中进行虚拟球和虚拟手套之间的这样的接触时，物理世界中的用户101可以通过触觉反馈致动器430中的一个或多个的致动来感觉手套400中的表示性力。

在一些方面中，手套400是提供这样的触觉反馈的唯一附件。在其他方面中，手套400与一个或多个其他附件（例如，上面描述的球棒300）结合工作，以为用户101提供更现实的感觉。为此，触觉反馈致动器430中的一个或多个可以与由用户101挥舞的另一个附件上的一个或多个触觉设备（例如，由用户101握持的球棒300上包括的螺线管330）协同操作。

为了区分不同的仿真接触场景（例如，虚拟球击打虚拟球棒或虚拟手套），不同的触觉反馈致动器430可以致动和/或触觉反馈致动器430可以以不同的功率模式致动以产生不同的反馈。此外，手套400可以促进手套400本身内的位置特定或力特定的反馈。例如，触觉反馈致动器430可以被布置在手套400的不同部分，使得在某些指定位置中的某些触觉反馈致动器430可以根据仿真接触场景中的接触的位置而被致动。因此，触觉反馈致动器430中的一个或多个可以被可操作以基于虚拟现实环境202中的参数来调整反馈，其中这样的参数可包括由用户101选择的虚拟球棒、在虚拟现实环境202中虚拟球在那里进行接触的虚拟球棒上的位置、在虚拟现实环境202中在虚拟球棒和虚拟球之间的垂直位移、在虚拟现实环境202中虚拟球在那里进行接触的虚拟手套上的位置、撞击力等等中的一个或多个。类似地，触觉反馈致动器430中的一个或多个可以被可操作以基于虚拟现实环境202中的虚拟球和虚拟球棒中的一个或多个的属性来调整反馈，其中这样的属性可包括球速度、球旋转（如果有的话）、球棒速度、球棒角度、由用户101握持的球棒的退出速度和球棒的退出角度中的一个或多个。虚拟球棒的这样的属性可以直接对应于球棒300或其他附件在物理空间中的运动和使用。

将理解，手套400（和/或本文中描述的另一附件）也可以或代替地包括一个或多个其他传感器470。这些传感器470可以包括以下各项中的一项或多项：力传感器、接触式轮廓仪、非接触式轮廓仪、光学传感器、激光器、温度传感器、运动传感器、成像设备、照相机、编码器、红外检测器、重量传感器、声音传感器、光传感器、用于检测对象的存在（或不存在）的传感器等等。

现在参考图5A、5B和5C，用于在虚拟现实仿真系统或虚拟现实游戏中使用的附件可以包括头盔500。如上面描述的，尽管本文中在板球仿真的环境中描述了该附件，但是将理解，该附件也可以或代替地适用于在其他环境中使用。

头盔500可以包括可定位在用户101的头部的至少一部分周围的壳510、耦合到壳510的显示器530、耦合到壳510的音频设备540以及耦合到壳510的跟踪设备520。

壳510可以被大小和形状设计以在外观和感觉两者上基本上模仿板球击球手的头盔。也就是说，为了安全起见，壳510可以类似于由典型击球手穿戴的现实世界的板球头盔。例如，为了更现实地提供板球游戏体验，壳510可以包括适于容纳显示器530、音频设备540和跟踪设备520中的一个或多个的实际的、现实世界的板球头盔。

显示器530可以与本文中描述的或以其他方式在虚拟现实仿真的领域中已知的显示器中的任何显示器相同或相似。例如，显示器530可以被包括在虚拟现实头戴式显示器（HMD）护目镜上。

如图5A和5B中所示，显示器530可以是在不同位置之间可移动的。例如，并且如图5A中所示，显示器530可以被放置在其中由用户101可查看显示器530的第一位置中，其中壳510定位在用户101的头部的至少一部分周围。并且如图5B中所示，显示器530可以被放置在其中显示器530不遮挡用户的视线的至少部分的第二位置中，其中壳510定位在用户101的头部的至少一部分周围。为了容纳可在不同位置之间移动的显示器530，显示器530可以相对于壳510是可枢转、可滑动、可延伸的等等。例如，并且如图5A和5B中所示，头盔500可以包括将显示器530耦合到壳510的枢转接头512。更具体地，头盔500可以包括耦合到壳510的显示器支架514，该显示器支架514被大小和形状设计以在其中或其上接收显示器530，其中显示器支架514包括或以其他方式被耦合到枢转接头512或促进显示器510相对于壳510的移动的其他连接件（例如，铰链）。因此，显示器支架514的至少一部分可以是相对于壳510可移动的。例如，显示器支架514可以是可移动的，以将显示器510放置在图5A中所示的第一位置和图5B中所示的第二位置或其他位置中。

显示器530也可以或者代替地是从显示器支架514可移动和可替换的，诸如其中显示器530被包括在移动计算设备（例如，智能电话）上，并且移动计算设备经由显示器支架514可移动地可安装到头盔500。

音频设备540可以被可操作以将来自虚拟现实环境202的音频输出提供给用户101，其中壳510定位在用户101的头部的一部分周围。在一些实现中，音频设备540包括耳机或耳塞。音频设备540可以与壳510集成在一起。

跟踪设备520可以与本文中描述的或以其他方式在虚拟现实仿真的领域中已知的跟踪设备中的任何跟踪设备相同或相似。通常，跟踪设备520可以可操作以跟踪头盔500的位置，并且基本实时地将该位置传送给虚拟现实环境202。如本文中所讨论的，头盔500可以表示参考图1描述的系统100中的附件110之一，并且因此头盔500也可以或者代替地与该系统100的一个或多个其他组件结合工作。例如，头盔500可以包括通信接口106，以与正在虚拟现实环境202内执行虚拟现实板球游戏的处理器122通信，其中处理器122被配置成接收头盔500的位置并基本实时地渲染头盔500在虚拟现实环境202内的位置。以这种方式，虚拟现实环境202可以包括由用户101可查看的头盔500的虚拟表示。跟踪设备520可以被布置在头盔500的壳510上或在头盔500的壳510内。

将理解，头盔500也可以或代替地包括上面参考系统100中的其他附件110描述的特征中的任何特征，该系统100中的其他附件110参考图1或在本公开中的其他地方描述。因此，头盔500可以包括传感器、螺线管或其他触觉反馈设备等等。

除了作为示例而非限制来阐述的用于在虚拟现实仿真系统或虚拟现实游戏中使用的上面描述的附件之外，其他附件也是可能的或者替代地是可能的。一个这样的附件包括图6中所示的衬垫600。衬垫600可以包括本文中描述的特征中的一个或多个，所述特征帮助虚拟现实仿真变成对用户来说更沉浸式、现实的体验。例如，衬垫600可以包括一个或多个触觉反馈致动器630，其促进用户101感觉相对现实的力反馈，该力反馈对应于当参与在虚拟现实环境202（图2B）中正在被仿真的现实世界中的活动时可能经历的力。

通常，衬垫600可以包括可穿戴的附件，并且尽管示出为板球运动员在板球比赛期间可能穿戴的典型衬垫，但是将理解，在本文中考虑其他可穿戴的附件。这可以包括其他填充型或附加附件，以及更典型的可穿戴服装，诸如帽子、裤子、衬衫等等。

在板球仿真的环境中，衬垫600中的一个或多个触觉反馈致动器630可以致动以仿真击球手被投球击打（例如，当这样的情况在如本文中描述的虚拟环境中发生时）。

III.仿真

已经为用于虚拟现实仿真的系统100（参见例如图1）和可以被包括在这样的系统中的各种硬件组件（参见例如图2A-6）提供了总体环境，现在将描述各种仿真技术。将理解，以下虚拟现实仿真技术可以被用于改善虚拟现实仿真的体验，并且更具体地，用于改善虚拟现实运动仿真的体验。为此，将理解，以下虚拟现实仿真技术中的一种或多种可以与硬件附件或本文中描述的其他组件中的一个或多个结合使用。

图7是操作虚拟现实游戏的示例性方法700的流程图。除非另外指定或从上下文中变得清楚，否则应当理解，可以使用本文中描述的设备、系统和方法中的任何一个或多个来执行示例性方法700。因此，例如，可以使用系统100（参见例如图1）来执行示例性方法700，并且更具体地，示例性方法700可以被执行以为合并了本文中描述的附件110中的一个或多个（例如，图3A-3C的球棒300）的最终用户101产生现实的虚拟现实仿真。因此，将理解，虽然示例性方法700可以强调使用球棒300作为正在被使用的附件110，但是示例性方法700可以与本文中讨论的其他附件110中的任何其他附件相适配。

如步骤702中所示，示例性方法700可以包括接收射弹数据。射弹数据可以与虚拟现实环境中的虚拟射弹相关，如下面更详细讨论的，虚拟现实环境中的虚拟射弹可以直接或间接地与实况动作序列中的现实世界射弹相关。射弹数据可以包括与虚拟现实环境中邻近于虚拟玩家的预定体积内的虚拟射弹的到达相关的时间数据，以及与虚拟现实环境中的虚拟射弹的轨迹相关的空间数据。

如步骤704中所示，示例性方法700可以包括接收包括附件在物理空间中的移动的附件数据（例如，由虚拟现实仿真的用户握持、由其穿戴或以其他方式由其挥舞的附件）。附件数据可以对应于虚拟玩家的虚拟附件在虚拟现实环境中的移动。

如步骤706中所示，示例性方法700可以包括在虚拟现实仿真系统的显示器（例如，可由用户查看的显示器）上显示虚拟附件和虚拟射弹。示例性方法700还可以或代替地包括仿真虚拟现实环境中的附件的跟踪移动。

如步骤708中所示，示例性方法700可以包括基于附件的附加跟踪移动来调整虚拟附件的轨迹。因此，例如，如果用户调整现实世界中的附件的移动，则虚拟现实环境中的虚拟玩家的虚拟附件可以以类似的方式来调整。

如步骤710中所示，示例性方法700可以包括基于附件数据和射弹数据的比较，确定虚拟现实环境中的虚拟附件和虚拟射弹之间的接触场景。接触场景可以是本文中讨论的仿真或预定的接触场景中的任何一个。

如步骤712中所示，示例性方法700可以包括确定虚拟附件是否将接触虚拟现实环境中的虚拟射弹。当确定虚拟现实环境中的虚拟附件和虚拟射弹之间没有进行接触或将不进行接触时，示例性方法700可以包括重复接收射弹数据、接收附件日等等的步骤中的一个或多个，直到确定虚拟现实环境中的虚拟附件和虚拟射弹之间存在或将存在接触。然而，还将理解，即使当确定在虚拟现实环境中的虚拟附件和虚拟射弹之间没有进行接触或者将不进行接触时，诸如传输适当的音频反馈（例如，射弹经过虚拟玩家而没有与虚拟附件进行接触的声音），示例性方法700中的其他步骤仍然可以被执行。当确定虚拟现实环境中的虚拟附件和虚拟射弹之间进行了或将进行接触时，示例性方法700可以继续到示例性方法700中所示的剩余步骤。

如步骤714中所示，示例性方法700可以包括基于附件数据和射弹数据确定虚拟附件上的接触位置和接触时间。这也可以或代替地包括基于附件数据和射弹数据确定接触力。

如步骤716中所示，示例性方法700可以包括基于接触场景选择性地致动耦合到附件的一个或多个触觉反馈设备（例如，螺线管），以向抓握、穿戴或挥舞附件的用户提供触觉反馈。该触觉反馈可以基本上仿真附件和射弹之间的接触。选择性地致动一个或多个触觉反馈设备可以进一步包括限定多个离散接触场景，所述离散接触场景表征虚拟现实环境中在虚拟附件上的多个不同位置处的虚拟附件与虚拟射弹之间的接触，并且根据最接近地对应于虚拟现实环境内估计的接触位置的多个离散接触场景之一来选择性地致动一个或多个触觉反馈设备。接触场景还可以或代替地包括与表征虚拟现实环境中虚拟附件和虚拟射弹之间的接触的力的水平有关的特性，并且示例性方法700还可以或代替地包括根据该力的水平选择性地致动一个或多个触觉反馈设备。

如步骤718中所示，示例性方法700可以包括基于接触场景选择音频反馈，确定用于向扬声器发送音频反馈的定时以与接触场景的定时对准，以及向扬声器传输音频反馈。在某些实现中，每个仿真接触场景具有伴随的音频反馈选择。例如，虚拟射弹击中虚拟附件的特定部分可能伴随着与虚拟射弹击中虚拟附件的不同部分不同的声音。扬声器可以包括本文中讨论的音频设备540中的一个或多个（例如，参考头盔500）。

如本文中所讨论的，本教导可以利用来自实况动作序列的数据。如本文中进一步讨论的，实况动作序列可以相对于虚拟现实环境的操作接近实时地发生，或者实况动作序列可以是记录（例如，完成的体育赛事或类似物的记录）。

在板球的环境中，现实世界环境中的击球手的常见方法是针对实况投球的练习，或者使用机械机器来练习形式和定时。然而，这些现实世界的方法可能受到以下事实的限制：每个投球手的投球（delivery）都有其自己的微妙特性，该特性通常不被传统的工具和方法复制。虽然一些仿真（例如，视频游戏）可以复制如上面描述的一般投球类型，并且可以使用通用化身来仿真投球手，但是这些投球手的计算机生成的投球可以与实际现实世界的投球手显著不同。此外，投球手化身的释放点对于击球手来说可能变得相对容易预测，因此没有反映不同投球手的现实世界释放点的随机性。因此，虽然用户可能在典型的视频游戏环境中变得精通于击中板球，但这样的练习在现实世界情况中并不经常转化为成功，因为定时和释放点识别可能大不相同。另一种通常使用的方法包括回顾胶片（例如，回顾特定投球手的静止拍摄或视频镜头）。然而，从击球手的视角来捕捉静止拍摄和视频镜头可能是困难的，并且因此，传统的静止拍摄和视频镜头可能无法向击球手提供面对现实世界的投球手的沉浸式体验。本文中描述的实现可以通过促进用户的更沉浸式的、现实的体验来改进上述缺陷。

例如，本文中讨论的某些实现可以促进板球的第一人称视角，该视角合并了来自现实世界的投球手的球的实际投球和轨迹。在一些方面中，用户可以观看现实世界的投球手的数字化化身用从投球手的离开投球手的手的跟踪释放点投球的仿真板球来执行他们自己的投球序列。根据球，数据可被用于仿真现实世界中与投球相关联的飞行路径（以及旋转速度、旋转方向等等，如适用的话）。

图8是虚拟现实仿真的示例性方法800的流程图（例如，使用来自实况动作序列的数据）。除非另外指定或从上下文中变得清楚，否则应当理解，可以使用本文中描述的设备、系统和方法中的任何一个或多个来执行示例性方法800。通常，示例性方法800可以包括使用来自实况动作序列的数据来基于该数据选择虚拟玩家的适当表示。例如，如果数据包括关于实况动作板球比赛中的某个投球的信息，则简单地将该数据直接放置到虚拟现实仿真中可能导致相对于该投球的虚拟表示的错误匹配（mis-matched）的虚拟投球手。因此，虚拟投球手应该具有对应于实况动作板球比赛中的球的实际释放点的释放点。此外，或者代替地，虚拟投球手应该具有对应于实况动作板球比赛中的球的适当运动——例如，相对慢的投球的较慢释放。

示例性方法800还可以或代替地包括改变或调整来自实况动作序列的数据，以合并到虚拟现实仿真中。这可以包括例如基于虚拟现实环境和来自实况动作板球比赛的物理设置之间的参数中的差异——例如不同的天气或不同类型的球场，来调整虚拟球相对于实况动作板球比赛中的球的轨迹。这也可以或代替地包括例如基于虚拟现实环境中的一个或多个虚拟玩家与来自实况动作板球比赛中的一个或多个实况动作玩家之间的参数或属性中的差异，来调整虚拟球相对于实况动作板球比赛中的球的轨迹。例如，如果虚拟击球手正在以不同的对准击球或正在使用不同的击球姿势（例如，右手或左手姿势），该击球姿势不同于实况动作板球比赛中球被投球给其的击球手，则该信息可被用于调整虚拟球的轨迹。这可以以其中物理世界中的投球手将基于不同属性调整投球的轨迹的相同或相似方式来完成。作为进一步的示例，虚拟击球手也可以或代替地具有相对于实况动作板球比赛中球被投球给其的击球手不同的物理属性（例如，更矮或更高），并且该信息可以被用于调整虚拟球的轨迹。改变或调整来自实况动作序列的数据以合并到虚拟现实仿真中也可以或代替地包括重新格式化数据、填充数据中的间隙和/或逆向工程或以其他方式操纵数据，使得其可以被有效地用于虚拟现实仿真中。

如步骤802中所示，示例性方法800可以包括生成包括设置中的虚拟玩家的虚拟现实环境。如本文中所讨论的，虚拟现实环境可以被配置用于在虚拟现实板球仿真中使用，其中射弹包括板球，并且虚拟玩家是投球手。

如步骤804中所示，示例性方法800可以包括接收指示由实况动作序列中的玩家发射的射弹的移动的射弹数据。如本文中所讨论的，在板球的环境中，射弹数据可以包括关于来自实况动作板球比赛的投球的信息，并且因此实况动作序列中的玩家可以包括实况动作板球比赛中的投球手。射弹数据可以包括由实况动作序列中的玩家发射的射弹的释放之前、期间或之后的射弹的一个或多个离散位置。射弹数据也可以或代替地包括射弹的轨迹、射弹的速度（例如，当由玩家释放时射弹的初始速度或来自玩家下游记录的速度，其中速度可以作为三维空间中的矢量来提供）、射弹的旋转（如果有的话）、射弹的释放点、射弹的释放角度、来自玩家下游的射弹的至少一个位置（例如，在它的释放和目标之间的中点）、来自玩家下游的射弹的目标位置（例如，它击中目标的地方，或者如果没有干预它将已经击中目标的地方）等等。此外，或者代替地，可以根据射弹数据中包括的其他信息来计算或估计前述数据点中的一些。例如，射弹的旋转，如果存在的话，可以根据射弹的轨迹和速度和/或根据射弹和比赛场地之间的接触（例如，通过分析射弹在接触比赛场地之前和之后的所得到的方向矢量）来估计。

射弹数据也可以或代替地包括与在实况动作序列中的发射射弹的玩家有关的信息。例如，射弹数据可以包括当在板球中投球时在玩家的投球中覆盖的距离（例如，玩家的“助跑（run-up）”的距离）、投球的一个或多个部分的速度（例如，助跑的速度、预投球步幅、球释放或跟随）、玩家是否具有“侧上（side-on）”或“前上（front-on）”动作等等。

如步骤806中所示，示例性方法800可以包括基于射弹数据由实况动作序列中的玩家标识射弹的释放点。释放点可以被包括在射弹数据中，使得标识释放点包括简单地读取射弹数据。此外，或者代替地，标识释放点可以包括基于射弹数据中的信息（例如，基于射弹的轨迹）计算释放点。

如步骤808中所示，示例性方法800可以包括基于射弹数据和释放点来确定虚拟现实环境中虚拟玩家的运动。例如，如果射弹数据示出了相对慢的投球，则虚拟玩家的运动可以被确定为相对慢，或者在他们的投球中具有相对短的助跑。

确定虚拟玩家的运动可以包括选择存储在数据库（例如，图1的数据库130）中的多个运动之一。这些动作可以包括化身的运动或者实况动作序列的视频馈送，如下面在步骤810中所描述的那样。从多个运动中选择的运动可以被选择为最接近地匹配射弹数据或确定的运动的属性。在一些实现中，射弹数据的属性被加权。例如，虽然板球投球手通常投球较慢以实现较大旋转可能是真的，但射弹数据可以示出在实况动作序列中的某个板球投球手可能已经实现了相对高的旋转和相对高的速度两者。在这样的情况下，速度属性可能比旋转属性权重更高，使得选择的运动展示球将以相对高的速度被释放。此外，或者代替地，如果射弹数据包括与发射射弹的玩家有关的信息，则该信息可能比与射弹本身有关的信息权重更大。以这种方式，如果玩家在他们的投球期间隐藏了射弹的速度或射弹的旋转，则可以在虚拟现实环境中基本上复制玩家在他们的投球中的隐藏，从而向用户提供更现实的体验。

如步骤810中所示，示例性方法800可以包括在由用户可查看的虚拟现实环境的显示器上显示根据运动移动的虚拟玩家和根据射弹的时间系列的位置移动的射弹的图形表示。如本文中描述的，显示根据运动移动的虚拟玩家可以包括在显示器上呈现虚拟玩家的第一人称视图。显示根据运动移动的虚拟玩家也可以或代替地包括呈现来自实况动作序列的玩家的视频数据。以这种方式，虚拟玩家可以更直接地对应于在实况动作序列中发射射弹的玩家。显示根据运动移动的虚拟玩家也可以或代替地包括呈现化身。化身可以基于物理世界中的玩家，诸如其中在物理世界中使用玩家的关键帧和动作捕捉技术中的一种或多种来创建化身。

如步骤812中所示，示例性方法800可以包括基于射弹数据来标识射弹的第一轨迹。第一轨迹可以包括现实世界中射弹的实际轨迹。

如步骤814中所示，示例性方法800可以包括使用一个或多个参数来操纵第一轨迹以确定第二轨迹。操纵第一轨迹可以包括向第一轨迹添加曲率。曲率可以至少部分地基于射弹的旋转（如果有的话）或者射弹在接触比赛场地时的反应。可以通过在射弹上引入恒定的双向阻力（在x和z方向上）来实现向第一轨迹添加曲率。该恒定力可以至少部分地基于旋转、接缝角、在与阻力矢量相反的方向上的速度、空气密度、射弹的横截面积和阻力系数中的一个或多个。操纵第一轨迹也可以或代替地包括在使用一个或多个射弹运动方程创建的射弹的不同路径之间插值。例如，操纵第一轨迹可以包括三维数据点之间的三次样条插值，以生成仿真射弹在三维空间中的轨迹的三阶多项式方程。

操纵第一轨迹也可以或代替地包括改变射弹数据的参数。作为示例，这样的参数可以包括射弹的释放点、射弹的释放角度、当被玩家释放时射弹的初始速度以及来自玩家下游的射弹的位置中的一个或多个。例如，操纵第一轨迹可以包括改变射弹的释放角度或玩家的旋转/挥动，这又可以改变射弹上的阻力的影响。

如本文中所讨论的，可以基于实况动作序列和虚拟现实环境的设置之间的差异来改变参数。因此，示例性方法800可以包括基于一个或多个预定参数从包括在射弹数据中的轨迹改变虚拟现实环境中射弹的图形表示的路径，所述一个或多个预定参数在实况动作序列和虚拟现实环境的设置之间不同。作为示例，实况动作序列和虚拟现实环境的设置之间的这样的差异可以包括比赛场地、天气、照明、一天中的时间或一年中的时间、气候或海拔（例如，对于空气密度）、用户的物理属性（例如，用于在虚拟现实板球仿真中将用户显示为击球手的用户的高度、用户是右手还是左手等等）以及虚拟玩家的物理属性（例如，虚拟现实板球仿真中投球手的高度、投球手是右手还是左手等等）中的一个或多个。

如步骤816中所示，示例性方法800可以包括在由用户可查看的虚拟现实环境的显示器上显示从虚拟玩家发射并根据第二轨迹移动的射弹的图形表示。

因此，使用上面描述的技术，来自具有记录的球数据（例如，轨迹和位置数据）的实况板球比赛的数据可以在虚拟现实环境中使用（例如，基本上实时地）。虚拟现实环境可以基本上模仿实况板球比赛的现实世界设置或者不同的设置，其中作为击球手的用户可以从第一人称视角看到虚拟表示，包括他们自己的表示（例如，他们的手或手套、他们的球棒、他们的头盔的一部分等等）。以这种方式，用户可以查看在实况动作板球比赛中以相同或相似方式投球的现实世界板球的虚拟现实版本。此外，本文中公开的虚拟现实仿真技术可以促进用户查看来自实况动作序列的记录数据的回放。因此，在实现中，虚拟现实仿真方法促进与专业运动员玩游戏。

如上面描述的，为了更多沉浸式体验，可以记录来自实况动作序列（诸如实况板球比赛）的投球手的移动，并将其自动应用于虚拟现实仿真中的玩家。因此，玩家可以采用与实况动作比赛中的职业投球手相同的方法，并且可以在虚拟现实仿真中释放球，该球遵循与实况动作比赛中的球相同（或相似）的路径。这可以促进在家中的粉丝和世界各地的专业人士之间的异步游戏。

尽管已经描述了某些实现，但是其他实现附加地或替代地是可能的。例如，尽管上面参考图3A和3B描述了包括球棒300的附件的某个配置，但是对于球棒，其他附件配置也附加地或替代地是可能的。例如，现在参考图9，球棒300'可以包括布置在其中的螺线管330'的替代布置和取向。为了高效的描述，图9中具有撇号（'）元素编号的元素应该被理解为类似于图3A和3B中具有未标撇号的元素编号的元素，并且本文中不单独描述。

在另一替代实现中，一个或多个触觉反馈设备或螺线管被布置在附件的外部。以这种方式，触觉反馈设备可以在结构上被配置成击打或以其他方式接触附件的外表面以提供力反馈（例如，用于复制击打附件的表面的射弹或其他对象）。

此外，将理解，本文中描述的设备、系统和方法中的任何设备、系统和方法也可以或代替地包括其他硬件，诸如照相机或其他传感器、电源、控制器、输入设备（诸如键盘、触摸板、计算机鼠标、开关、拨号盘、按钮等等）以及输出设备（诸如显示器、扬声器或其他音频换能器、发光二极管或其他照明或显示组件以及诸如此类）。其他硬件也可以或代替地包括用于连接到例如外部计算机、外部硬件、外部仪器或数据采集系统以及诸如此类的多种电缆连接和/或硬件适配器。

此外，将理解，本文中描述的设备、系统和方法中的任何设备、系统和方法也可以或代替地包括虚拟现实仿真的其他方面，诸如在典型的虚拟现实游戏中找到的那些。作为示例，在本文中描述的虚拟现实仿真可以对用户的表现和决策评分。在板球的环境中，这些分数可能基于是否击球、击球的质量以及其他与游戏相关的因素。在一个或多个实施例中，用户可以重复一系列的虚拟游戏，或者可以继续进行到附加的游戏。可以跟踪和监视用户的随时间的进度（或回归）。用户也可以或者代替地能够例如经由网页、移动应用或游戏界面上的个性化概要来访问分数、重放场景以及查看和回顾数据。

上述系统、设备、方法、过程以及诸如此类可以以硬件、软件或适用于特定应用的这些的任何组合来实现。硬件可以包括通用计算机和/或专用计算设备。这包括在一个或多个微处理器、微控制器、嵌入式微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程设备或处理电路以及内部和/或外部存储器中的实现。这也可以或者代替地包括一个或多个专用集成电路、可编程门阵列、可编程阵列逻辑组件或者可以被配置成处理电子信号的任何其他一个或多个设备。将进一步理解，上面描述的过程或设备的实现可以包括使用结构化编程语言（诸如C）、面向对象编程语言（诸如C++）或任何其他高级或低级编程语言（包括汇编语言、硬件描述语言和数据库编程语言和技术）创建的计算机可执行代码，其可以被存储、编译或解释为在上述设备以及处理器的异构组合、处理器架构或不同硬件和软件的组合之一上运行。在另一方面中，所述方法可以在执行其步骤的系统中实现，并且可以以多种方式跨设备分布。同时，处理可以跨诸如上面描述的各种系统的设备分布，或者所有的功能可以被集成到专用的独立设备或其他硬件中。在另一方面中，用于执行与上面描述的过程相关联的步骤的装置可以包括上面描述的硬件和/或软件中的任何一个。所有这样的排列和组合都旨在落入本公开的范围内。

本文中公开的实施例可以包括计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可执行代码或计算机可用代码，当在一个或多个计算设备上执行时，该计算机可执行代码或计算机可用代码执行其步骤中的任何和/或所有。代码可以以非暂时性的方式被存储在计算机存储器中，该计算机存储器可以是从其执行程序的存储器（诸如与处理器相关联的随机存取存储器）或者诸如磁盘驱动器、闪存或任何其他光学、电磁、磁、红外或其他设备或设备组合的存储设备。在另一方面中，上面描述的系统和方法中的任何系统和方法可以在携带计算机可执行代码和/或来自计算机可执行代码的任何输入或输出的任何合适的传输或传播介质中实现。

将理解，上面描述的设备、系统和方法通过示例而非限制来阐述。在没有相反的明确指示的情况下，在不脱离本公开的范围的情况下，可以修改、补充、省略和/或重新排序所公开的步骤。对于本领域中的普通技术人员来说，许多变化、添加、省略和其他修改将是显而易见的。此外，以上描述和附图中的方法步骤的顺序或呈现不旨在要求执行所述步骤的该顺序，除非明确要求或者以其他方式从上下文中清楚特定的顺序。

本文中描述的实现的方法步骤旨在包括使这样的方法步骤被执行的任何合适的方法，与以下权利要求的可专利性一致，除非明确提供了不同的含义或者以其他方式从上下文中清楚不同的含义。因此，例如，执行步骤X包括用于使诸如远程用户、远程处理资源（例如，服务器或云计算机）或机器的另一当事方执行步骤X的任何合适的方法。类似地，执行步骤X、Y和Z可以包括指导或控制这样的其他个体或资源的任何组合来执行步骤X、Y和Z以获得这样的步骤的益处的任何方法。因此，本文中描述的实现的方法步骤旨在包括使一个或多个其他当事方或实体执行所述步骤的任何合适的方法，与以下权利要求的可专利性一致，除非明确提供了不同的含义或者以其他方式从上下文中清楚不同的含义。这样的当事方或实体不需要受任何其他当事方或实体的指导或控制，并且不需要位于特定管辖范围内。

应该进一步理解，上述方法作为示例来提供。在没有相反的明确指示的情况下，在不脱离本公开的范围的情况下，可以修改、补充、省略和/或重新排序所公开的步骤。

将理解，上面描述的方法和系统作为示例而非限制来阐述。对于本领域中的普通技术人员来说，许多变化、添加、省略和其他修改将是显而易见的。此外，以上描述和附图中的方法步骤的顺序或呈现不旨在要求执行所述步骤的该顺序，除非明确要求或者以其他方式从上下文中清楚特定的顺序。因此，尽管已经示出和描述了特定的实施例，但是对于本领域技术人员来说将显而易见的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上对其进行各种改变和修改，并且旨在形成如由以下权利要求限定的本发明的一部分，所述权利要求将以由法律可允许的最广泛的意义来解释。

Claims (88)

1.一种用于在虚拟现实游戏中使用的附件，所述附件包括：

壳体，其具有手柄和从手柄延伸的主体；

跟踪设备，其可操作以跟踪壳体的位置，并基本实时地将位置传送到虚拟现实环境；

布置在壳体内的多个螺线管；以及

与多个螺线管通信的控制器，所述控制器被配置成接收与附件的虚拟表示和虚拟现实环境内的射弹之间的位置特定接触相关的信息，并选择性地致动多个螺线管中的一个或多个，以基于位置特定接触在手柄上施加力。

2.根据权利要求1所述的附件，其中附件是球棒，所述球棒包括具有手柄的第一端、远离手柄布置的第二端、由顶部边缘和底部边缘界定的第一表面以及与第一表面相对布置的第二表面，其中第一表面包括在结构上配置成接触球的面。

3.根据权利要求2所述的附件，其中，球棒的虚拟表示和虚拟现实环境中的球之间的位置特定接触选自一个或多个仿真接触场景，所述仿真接触场景包括球在如下各处上击打球棒：（i）由基本上邻近于球棒的第二端布置的面的远端限定的球棒的尖端，（ii）由基本上邻近于手柄布置的面的近端限定的球棒的基部，（iii）球棒的顶部边缘上或邻近于球棒的顶部边缘的上接触区域，（iv）球棒的底部边缘上或邻近于球棒的底部边缘的下接触区域，（v）布置在面的中心线和面的远端之间的面上的最佳击球点，以及（vi）布置在最佳击球点和面的近端之间的面的中击区域。

4.根据权利要求3所述的附件，其中，一个或多个螺线管邻近于球棒的第二端布置，并且被配置成在仿真接触场景（i）期间致动，其中，一个或多个螺线管邻近于球棒的第一端布置，并且被配置成在仿真接触场景（ii）期间致动，其中，一个或多个螺线管邻近于球棒的顶部边缘布置，并且被配置成在仿真接触场景（iii）期间致动；以及其中，一个或多个螺线管邻近于球棒的底部边缘布置，并且被配置成在仿真接触场景（iv）期间致动。

5.根据权利要求3-4中的任一项所述的附件，其中多个螺线管中的所有螺线管被配置成在仿真接触场景（v）期间以低功率模式致动，并且其中多个螺线管中的所有螺线管被配置成在仿真接触场景（vi）期间以高功率模式致动。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，其中壳体内的多个螺线管的物理布置为附件的虚拟表示和虚拟现实环境内的射弹之间的位置特定接触提供预定的力分布。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，其中壳体内的多个螺线管的物理布置为附件提供预定的重心。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，其中多个螺线管中的每个被定位在预定取向上。

9.根据权利要求8所述的附件，其中多个螺线管中的至少一个的预定取向基本上垂直于附件的面的平面。

10.根据权利要求9所述的附件，进一步包括邻近于多个螺线管中的至少一个布置的接触表面，所述多个螺线管中的至少一个在结构上被配置成当被致动时接触所述接触表面。

11.根据权利要求8所述的附件，其中多个螺线管中的至少一个的预定取向具有与附件的表面的平面偏离约35度的线性致动的轴线。

12.根据权利要求8所述的附件，其中预定取向包括多个螺线管中的至少两个，其具有彼此相对至少70度并且与附件的表面的平面偏离不超过145度的相应的线性致动的轴线。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，其中多个螺线管包括至少六个螺线管。

14.根据权利要求13所述的附件，其中附件包括具有手柄的第一端和远离手柄布置的第二端，并且其中所述至少六个螺线管中的至少两个邻近于附件的第一端布置，并且所述至少六个螺线管中的至少另外两个邻近于附件的第二端布置。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，其中多个螺线管中的一个或多个被布置在附件的手柄中。

16.根据权利要求15所述的附件，其中手柄包括与螺线管接合的突起，用于在基于位置特定接触来施加力期间抓握手柄时向用户的手传递触觉反馈。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，其中跟踪设备由执行物理空间的预定扫描的一个或多个激光器监视。

18.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，其中基本实时包括不超过25毫秒的时间延迟。

19.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，进一步包括在虚拟现实环境内执行虚拟现实板球游戏的处理器，所述处理器被配置成接收壳体的位置并基本实时地渲染壳体在虚拟现实环境中的位置。

20.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，其中壳体被加重以提供板球球棒的感觉。

21.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，其中壳体和包括在其中的组件被选择为具有在大约2.0磅和大约3.5磅之间的重量。

22.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，其中壳体由碳纤维和玻璃纤维中的一种或多种制成。

23.根据前述权利要求中的任一项所述的附件，进一步包括壳体内的一个或多个电源，所述一个或多个电源与多个螺线管中的一个或多个和控制器电连通。

24.一种操作虚拟现实游戏的方法，所述方法包括：

接收射弹数据，所述射弹数据包括与虚拟现实环境中邻近于虚拟玩家的预定体积内的虚拟射弹的到达相关的时间数据以及与虚拟现实环境中的虚拟射弹的轨迹相关的空间数据；

接收包括附件在物理空间中的移动的附件数据，所述附件数据对应于虚拟玩家的虚拟附件在虚拟现实环境中的移动；

基于附件数据和射弹数据的比较，确定虚拟现实环境中的虚拟附件和虚拟射弹之间的接触场景；以及

基于接触场景，选择性地致动耦合到附件的一个或多个螺线管，以向抓握附件的用户提供触觉反馈，所述触觉反馈仿真附件和射弹之间的接触。

25.根据权利要求24所述的方法，进一步包括，当确定虚拟现实环境中虚拟附件将接触虚拟射弹时，基于附件数据和射弹数据确定虚拟附件上的接触位置和接触时间。

26.根据权利要求24-25中的任一项所述的方法，其中选择性地致动一个或多个螺线管进一步包括限定多个离散接触场景，所述离散接触场景表征虚拟现实环境中在虚拟附件上的多个不同位置处的虚拟附件和虚拟射弹之间的接触，并且根据最接近地对应于虚拟现实环境内估计的接触位置的多个离散接触场景之一来选择性地致动一个或多个螺线管。

27.根据权利要求24-26中的任一项所述的方法，进一步包括基于接触场景选择音频反馈，确定用于向扬声器发送音频反馈的定时以与接触场景的定时对准，以及向扬声器传输音频反馈。

28.根据权利要求24-27中的任一项所述的方法，进一步包括基于附件的附加跟踪移动来调整虚拟附件的轨迹。

29.根据权利要求24-28中的任一项所述的方法，进一步包括仿真虚拟现实环境中的附件的跟踪移动。

30.根据权利要求24-29中的任一项所述的方法，进一步包括在显示器上显示虚拟附件和虚拟射弹。

31.一种虚拟现实仿真方法，所述方法包括：

生成包括设置中的虚拟玩家的虚拟现实环境；

接收指示由实况动作序列中的玩家发射的射弹的移动的射弹数据；

基于射弹数据由实况动作序列中的玩家标识射弹的释放点；

基于射弹数据和释放点来确定虚拟现实环境中的虚拟玩家的运动；以及

在由用户可查看的虚拟现实环境的显示器上显示根据运动移动的虚拟玩家和根据射弹的时间系列的位置移动的射弹的图形表示。

32.根据权利要求31所述的方法，其中释放点被包括在射弹数据中，并且其中标识释放点包括读取射弹数据。

33.根据权利要求31所述的方法，其中标识释放点包括基于包括在射弹数据中的射弹的轨迹来计算释放点。

34.根据权利要求31-33中的任一项所述的方法，其中射弹数据包括射弹的旋转。

35.根据权利要求34所述的方法，其中根据射弹的轨迹和速度来估计旋转。

36.根据权利要求34所述的方法，其中根据射弹和比赛场地之间的接触来估计旋转。

37.根据权利要求31-36中的任一项所述的方法，进一步包括基于在实况动作序列和虚拟现实环境的设置之间不同的一个或多个预定参数，从包括在射弹数据中的轨迹改变虚拟现实环境中射弹的图形表示的路径。

38.根据权利要求37所述的方法，其中一个或多个参数包括比赛场地、天气、照明条件、用户的物理属性和虚拟玩家的物理属性中的至少一个。

39.根据权利要求31-38中的任一项所述的方法，其中显示根据运动移动的虚拟玩家包括在显示器上呈现虚拟玩家的第一人称视图。

40.根据权利要求31-39中的任一项所述的方法，其中显示器是2D显示器。

41.根据权利要求31-39中的任一项所述的方法，其中显示器是3D显示器。

42.根据权利要求31-41中的任一项所述的方法，其中显示根据运动移动的虚拟玩家包括呈现来自实况动作序列的玩家的视频数据。

43.根据权利要求31-41中的任一项所述的方法，其中显示根据运动移动的虚拟玩家包括呈现化身。

44.根据权利要求43所述的方法，其中使用关键帧和运动捕捉技术中的一种或多种来创建化身。

45.根据权利要求31-44中的任一项所述的方法，其中确定虚拟玩家的运动包括选择存储在数据库中的多个运动之一。

46.根据权利要求45所述的方法，其中多个运动之一被选择为最接近地匹配射弹数据的属性。

47.根据权利要求46所述的方法，其中射弹数据的属性被加权。

48.根据权利要求31-47中的任一项所述的方法，其中虚拟现实环境被配置用于在虚拟现实板球仿真中使用，其中射弹是板球，并且实况动作序列中的玩家是板球比赛中的投球手。

49.根据权利要求31-48中的任一项所述的方法，其中设置包括内场、外场、边界、天空、体育场、预定天气条件和照明条件中的一个或多个。

50.根据权利要求31-49中的任一项所述的方法，其中实况动作序列相对于虚拟现实环境的操作接近实时地发生。

51.根据权利要求31-50中的任一项所述的方法，其中实况动作序列是完成的体育赛事的记录。

52.一种虚拟现实仿真方法，所述方法包括：

生成包括设置中的虚拟玩家的虚拟现实环境；

接收指示由实况动作序列中的玩家发射的射弹的移动的射弹数据；

基于射弹数据来标识射弹的第一轨迹；

使用一个或多个参数来操纵第一轨迹以确定第二轨迹；以及

在由用户可查看的虚拟现实环境的显示器上显示从虚拟玩家发射和根据第二轨迹移动的射弹的图形表示。

53.根据权利要求52所述的方法，其中操纵第一轨迹包括向第一轨迹添加曲率。

54.根据权利要求53所述的方法，其中曲率至少部分基于射弹的旋转。

55.根据权利要求53所述的方法，其中通过在射弹上引入恒定的双向阻力来添加曲率。

56.根据权利要求55所述的方法，其中恒定的双向阻力至少部分地基于旋转、接缝角、在与阻力矢量相反的方向上的速度、空气密度、射弹的横截面积和阻力系数中的一个或多个。

57.根据权利要求52-56中的任一项所述的方法，其中操纵第一轨迹包括在使用一个或多个射弹运动方程创建的射弹的不同路径之间插值。

58.根据权利要求57所述的方法，其中在射弹的不同路径之间插值包括三维数据点之间的三次样条插值，以生成用于仿真射弹在三维空间中的轨迹的三阶多项式方程。

59.根据权利要求52-58中的任一项所述的方法，其中射弹数据包括射弹的释放点、射弹的释放角度、当被玩家释放时射弹的初始速度以及来自玩家下游的射弹的至少一个位置。

60.根据权利要求52-59中的任一项所述的方法，其中操纵第一轨迹包括改变射弹数据的参数。

61.根据权利要求60所述的方法，其中参数包括射弹的释放点、射弹的释放角度、当被玩家释放时射弹的初始速度、来自玩家下游的射弹的位置以及射弹上的阻力的影响中的一个或多个。

62.根据权利要求60所述的方法，其中基于实况动作序列和虚拟现实环境的设置之间的差异来改变参数。

63.根据权利要求62所述的方法，其中实况动作序列和虚拟现实环境的设置之间的差异包括比赛场地、天气、照明条件、空气密度、击球手的物理属性和虚拟玩家的物理属性中的一个或多个。

64.一种用于在虚拟仿真中使用的附件系统，所述附件系统包括：

手套，其被大小和形状设计以接收用户的手的至少一部分；

跟踪设备，其耦合到手套并可操作以跟踪手套的位置；

一个或多个触觉反馈致动器，其以预定布置耦合到手套，并且可致动以将力传输到手套中的用户的手的至少一部分；以及

与跟踪设备、一个或多个触觉反馈致动器和虚拟现实环境通信的控制器，所述控制器被配置成：

从跟踪设备接收跟踪设备的位置；

将跟踪设备的位置传输到虚拟现实环境；

从虚拟现实环境接收虚拟现实环境中的虚拟手套上的力的指示；以及

致动手套上的一个或多个触觉反馈致动器，以仿真虚拟现实环境中的虚拟手套上的力。

65.根据权利要求64所述的附件系统，其中虚拟现实环境中的虚拟手套上的力的指示对应于球击打由用户的手握持的球棒。

66.根据权利要求64所述的附件系统，其中虚拟现实环境中的虚拟手套上的力的指示对应于球击打手套。

67.根据权利要求64-66中的任一项所述的附件系统，其中一个或多个触觉反馈致动器包括布置在手套的衬垫内的插入物。

68.根据权利要求64-67中的任一项所述的附件系统，其中一个或多个触觉反馈致动器可操作以基于虚拟现实环境中的参数来调整反馈。

69.根据权利要求68所述的附件系统，其中参数包括由用户选择的虚拟球棒、在虚拟现实环境中虚拟球在那里进行接触的虚拟球棒上的位置以及虚拟现实环境中的虚拟球棒和虚拟球之间的垂直位移中的一个或多个。

70.根据权利要求64-69中的任一项所述的附件系统，其中一个或多个触觉反馈致动器可操作以基于虚拟现实环境中的虚拟球和虚拟球棒中的一个或多个的属性来调整反馈。

71.根据权利要求70所述的附件系统，其中属性包括球速度、球旋转、球棒速度、球棒角度、由用户握持的球棒的退出速度以及球棒的退出角度中的一个或多个。

72.根据权利要求64-71中的任一项所述的附件系统，其中一个或多个触觉反馈致动器与包括在由用户的手握持的球棒上的一个或多个螺线管协同操作。

73.根据权利要求64-72中的任一项所述的附件系统，其中跟踪设备被配置成检测并传送用户的手指弯曲。

74.根据权利要求64-73中的任一项所述的附件系统，其中跟踪设备被配置成检测并传送手套的取向。

75.根据权利要求64-74中的任一项所述的附件系统，其中手套是柔性的，以抓握球棒。

76.根据权利要求64-75中的任一项所述的附件系统，进一步包括手套上的一个或多个力传感器。

77.根据权利要求64-76中的任一项所述的附件系统，其中手套包括衬垫。

78.根据权利要求77所述的附件系统，其中衬垫包括顶层和底层。

79.一种用于在虚拟现实仿真中使用的头盔，所述头盔包括：

壳，其可定位在用户的头部的至少一部分周围；

耦合到壳的显示器，所述显示器在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置中，显示器是由用户可查看的，其中壳定位在用户的头部的至少一部分周围，在第二位置中，显示器不遮挡用户的视线，其中壳定位在用户的头部的至少一部分周围；

耦合到壳的音频设备，所述音频设备可操作以将来自虚拟现实环境的音频输出提供给用户，其中壳定位在用户的头部的至少一部分周围；以及

耦合到壳的跟踪设备，所述跟踪设备可操作以跟踪头盔的位置，并基本实时地将位置传送到虚拟现实环境。

80.根据权利要求79所述的头盔，其中显示器被包括在虚拟现实头戴式显示器（HMD）护目镜上。

81.根据权利要求79-80中的任一项所述的头盔，进一步包括耦合到壳的显示器支架，所述显示器支架被大小和形状设计以接收显示器。

82.根据权利要求81所述的头盔，其中显示器是从显示器支架可移动和可替换的。

83.根据权利要求81所述的头盔，其中显示器支架的至少一部分是相对于壳可移动的。

84.根据权利要求83所述的头盔，其中显示器支架是可移动的，以将显示器放置在第一位置和第二位置中。

85.根据权利要求79-84中的任一项所述的头盔，其中跟踪设备被布置在壳内。

86.根据权利要求79-85中的任一项所述的头盔，其中音频设备包括耳机。

87.根据权利要求79-86中的任一项所述的头盔，其中音频设备与壳集成在一起。

88.根据权利要求79-87中的任一项所述的头盔，其中壳被大小和形状设计为板球头盔。

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