CN112316408B - 游戏控制方法及体感控制手柄 - Google Patents

游戏控制方法及体感控制手柄 Download PDF

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Abstract

本发明适用于游戏控制技术领域，提供了一种游戏控制方法及体感控制手柄，包括预先建立并存储目标体感操作与目标按键的映射对应关系，利用体感传感器采集用户输入目标体感操作时对应的体感原始数据，并对所述体感原始数据进行筛选得到体感数据，将所述体感数据按照预设的转换规则转换为游戏手柄的标准数据格式；判断所述标准格式的体感数据是否符合预设条件，根据所述判断结果确定目标按键控制数据，并将所述目标按键控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制。在本发明中，通过将体感数据进行筛选处理，转换为游戏手柄的标准数据格式，再根据标准格式的体感数据的特征确定其对应的目标按键的操作控制信息，实现不支持体感操作的游戏软件也可以使用体感操作控制按键操作，实现了操作精度的提高和游戏玩法的拓展。

Description

游戏控制方法及体感控制手柄
技术领域
本发明涉及游戏控制领域，具体涉及一种游戏控制方法及体感控制手柄。
背景技术
体感控制游戏由于其兼有健身和娱乐的目的而备受人们的喜爱，但目前现有的PC端游戏软件中，由于游戏软件内部不具备处理体感设备原始数据的功能，大部分游戏开发商开发的游戏软件可直接用手柄中摇杆和按键控制游戏，但是无法直接使用游戏手柄上的体感设备进行控制(VR等游戏除外)；并且即使是现有支持带体感的游戏手柄的游戏，游戏软件和游戏手柄都由同一个开发商量身定制开发，这种游戏软件只能兼容配套的游戏手柄，无法支持第三方开发的游戏手柄，产生的原因是这种支持体感控制的游戏手柄只能适配开发商自主开发的游戏主机，这种游戏主机与PC端的游戏软件运行的平台属于两个不同的平台，除非游戏主机平台针对第三方开发的体感设备做单独的适配性开发，否则游戏主机平台无法支持第三方带体感操作的游戏手柄；此外，对于现有的体感操作的游戏还不能由用户自定义游戏手柄操作方式、灵敏度、转换算法等参数。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种能够基于体感信息控制匹配通用游戏手柄控制的、内部不具备处理体感设备原始数据的功能的游戏软件、以及更加基于用户的实际需要自由配置的游戏控制方法及体感控制手柄。旨在实现无需游戏方支持，无论游戏是否支持体感都可使用体感控制手柄的按键操作，同时更加适合不同用户多种操作习惯，实现操作精度的提高和游戏玩法的拓展。
本发明提供一种游戏控制方法，包括：
预先建立并存储目标体感操作与目标按键的映射对应关系，利用体感传感器采集用户输入目标体感操作时对应的体感原始数据，并对所述体感原始数据进行筛选得到体感数据，将所述体感数据按照预设的转换规则转换为游戏手柄的标准数据格式；
判断所述标准格式的体感数据是否符合预设条件，根据所述判断结果确定目标按键控制数据，并将所述目标按键控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制。
本发明还提供一种体感控制手柄，包括：至少一个按键；
存储模块，用于存储预先建立的目标体感操作与目标按键的映射对应关系；
体感传感器，用于采集用户输入目标体感操作时对应的体感原始数据；
数据筛选模块，用于对所述体感原始数据进行筛选得到体感数据；
数据格式转换模块，用于将所述体感数据按照预设的转换规则转换为游戏手柄的标准数据格式；
判断模块，判断所述标准格式的体感数据是否符合预设条件，根据所述判断结果确定目标按键控制数据；
传输模块：用于将所述根据所述判断结果确定的目标按键控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过将体感数据进行筛选处理，转换为游戏手柄的标准数据格式，再根据标准格式的体感数据的特征确定其对应的目标按键的操作控制信息，实现基于采集的体感数据得到能够被游戏控制器识别的手柄控制信息，无需游戏支持体感操作，即可实现基于体感数据信息对常规PC游戏控制，实现对游戏操作精度的提高和游戏玩法的拓展。
附图说明
图1为本发明游戏控制方法实现的流程图；
图2为本发明体感控制手柄的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。并给出了本发明的较佳实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透切理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
图1示出了本发明一实施例提供的游戏控制方法的实现流程，详述如下：
预先建立并存储目标体感操作与目标按键的映射对应关系，利用体感传感器采集用户输入目标体感操作时对应的体感原始数据，并对所述体感原始数据进行筛选得到体感数据，将所述体感数据按照预设的转换规则转换为游戏手柄的标准数据格式；
在本实施例中，预先建立并存储目标体感操作与目标按键的映射对应关系，可以是由用户进入相应游戏手柄控制设置界面自定义目标体感操作与目标按键之间的对应关系，也可以由厂家预先设置多种映射对应关系，由用户自定义选择其中一种进行配置，还可以直接由厂家直接设置好不接受用户自定义设置等多种实现方式。
优选的，在采集体感原始数据之后，或者筛选处理之后，亦或者是在得到标准格式的体感数据之后，还可以设置相应的查找步骤，根据所述体感原始数据，或筛选得到的体感数据，或游戏手柄标准格式的体感数据，从预先建立并存储的目标体感操作与目标按键的映射对应关系中查找目标按键，以确定其可能输入的具体为哪一个目标按键。
所述体感传感器六轴传感器或九轴传感器，六轴传感器为包括Up-Down、Left-Right、Forward-Back、Roll、Yaw以及Pitch等在内的六个轴，若使用九轴传感器则需要由六轴传感器与地磁计组合实现。
通过体感传感器采集的用户的体感原始数据为Sensor数据，并且正常游戏控制过程中使用手柄时，难以避免轻微的自然抖动，若在使用体感映射时，这种轻微抖动也会当作数值输出，导致误操作，因此，必须经过相应的筛选处理之后才能得到有效的可作为控制数据的体感数据，相应的具体的数据筛选处理过程为：基于均值滤波进行初级过滤以及抖动滤除处理后，得到所述体感数据；其中所述抖动滤除处理为通过舍弃所述初级过滤后的体感原始数据中小数点预设位之后的数据，以去除抖动对体感数据的影响；小数点后预设的位可以根据实际用户操作的习惯及手柄中体感传感器的灵敏度设置，通常可以设置为小数点后两位的数值变动忽略不作处理。
并且，筛选处理后的体感数据并不能够直接发送给游戏控制系统进行游戏控制，原因在于游戏软件内部并不支持体感操作，其无法识别体感数据，因此，还需要对体感数据进行格式转换，由用户自定义选择所需使用的转换规则算法，按照选定的预设的转换规则算法将体感数据转换为游戏手柄的标准数据格式，将此过程成为体感映射，在一种可能的具体实现方式中，通过以下步骤得到目标按键控制信息：
1.起点终点判断：
求体感传感器采集的加速度三个轴相邻两次信号差分绝对值：
deltaAcc＝_Fabs(vectorAcc.x-vectorOld.x)+_Fabs(vectorAcc.y-vectorOld.y)+_Fabs(vectorAcc.z-vectorOld.z)；
对该deltaAcc值进行均值滤波：
meanVal(&deltaAccMean,deltaAcc,1)；
如果滤波后的值如果大于阈值，则为信号起点，小于阈值则为信号终点。
2.信号处理：
对有效信号阶段的加速度三个轴中各轴数据求和处理
eAccx+＝(vectorAcc.x+0)；
eAccy+＝(vectorAcc.y-8000)；//重力加速度方向要减去其本身的初始值
eAccz+＝(vectorAcc.z+0)；
eAngx+＝(int16_t)BMI_Data_new.AngData.x；
eAngy+＝(int16_t)BMI_Data_new.AngData.z；
eAngz+＝(int16_t)BMI_Data_new.AngData.y；
3.由上述信号特征得到信号类型:
比如左移这个动作，其x轴加速度会很大，则判断eAccx的绝对值，如果超过阈值，则表示水平移动触发，左移和右移的方向由eAccx的正负来决定。
4.由上述信号类型即可根据预先建立的目标体感操作与目标按键的映射对应关系表将体感数据映射到对应的目标按键。
可选的，在本实施例中，在得到目标按键之后，还应根据体感操作数据确定是否有针对目标按键的有效输入，通过判断所述标准格式的体感数据是否符合预设条件，根据所述判断结果确定目标按键控制数据，并将所述目标按键控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制。
进一步的，考虑到当前适合不同PC游戏的手柄形式多种多样，因此为实现本发明的游戏控制方法能够适配不同形式的手柄需求，具体的判断过程还根据执行控制方法的游戏手柄的个数进行区分设置，即，判断执行所述游戏控制方法的手柄的数量；
若所述游戏控制方法为单个手柄执行，则判断所述标准格式的体感数据是否大于预设阈值，若是，则确定为一次目标按键操作的控制数据输入，并将所述目标按键控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制；若否，则确定为没有任何操作输入；
若所述游戏控制方法为两个手柄执行，则判断所述标准格式的体感数据中两个手柄的距离是否大于预设阈值，若是，则确定为一次目标按键按下操作的控制数据输入，并将所述目标按键相应的控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制；若否，则确定为一次目标按键松开操作的控制数据输入，并将所述目标按键相应的控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制；可选的，对于两个手柄执行体感操作控制时，体感操作对应的目标按键的具体操作具体可以设置为：两个手柄头尾距离小于预设阈值，或两个手柄尾部距离小于预设阈值时，确定为一次目标按键的按下操作；而当两个手柄头尾距离大于预设阈值，或两个手柄尾部距离大于预设阈值时，确定为一次目标按键的松开操作；需要说明的是，由于此时具体需要采集两个手柄头尾距离等数据，需要将体感传感器具体设置为九轴传感器(六轴传感器结合地磁计)才能实现手柄此类位置特征信息的采集。
其中，所述预设阈值为所述执行所述游戏控制方法的手柄的灵敏度，其用于定义手柄移动到什么程度才算是有效操作，由用户根据自身的游戏习惯或游戏操作场景需求等自定义设置。
本实施例中，所述将所述游戏控制数据发送给游戏控制系统的具体实现，可以是通过USB总线进行有线传输，或者，通过UART接口将游戏控制数据发送给近距离无线通信模块，如蓝牙模块、红外模块、射频模块、WiFi模块等，然后无线传输给游戏控制系统。
更进一步地，作为本发明的一个实施例，在具体的游戏控制方法实现过程中，还考虑现有的PC端游戏没有支持体感开发的外设，在本实施例的具体实现过程中，所述控制方法还兼顾提供体感操作开发，在利用体感传感器采集到的体感原始数据处理后进行游戏控制的同时，还将体感传感器采集到的体感原始数据(Sensor数据)传输到音频接口，当需要进行体感操作开发时，游戏开发方可已结在音频接口获取到体感数据，进而开发原生体感操作。
对应于上文实施例所述的游戏控制方法，图2示出了本发明实施例提供的实现游戏控制的体感控制手柄的结构框图。参照图2，该体感控制手柄包括：至少一个摇杆；至少一个按键；
存储模块，用于存储预先建立的目标体感操作与目标按键的映射对应关系；
体感传感器，用于采集用户输入目标体感操作时对应的体感原始数据；
数据筛选模块，用于对所述体感原始数据进行筛选得到体感数据；
数据格式转换模块，用于将所述体感数据按照预设的转换规则转换为游戏手柄的标准数据格式；
判断模块，判断所述标准格式的体感数据是否符合预设条件，根据所述判断结果确定目标按键控制数据；
传输模块：用于将所述根据所述判断结果确定的目标按键控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制。
优选的，所述体感传感器为六轴传感器或九轴传感器，其中，所述九轴传感器为六轴传感器与地磁计组合构成，所述体感原始数据为利用体感传感器采集的加速度和/或角速度数据。
可选的，作为本实施例的一种可能实现方式，所述体感控制手柄中的数据筛选模块、数据格式转换模块以及判断模块可以独立设置，也可以设置在主控MCU中执行，还可以取消相应的模块设置将其相应的功能移植到主控MCU执行。
进一步的，所述数据筛选模块具体用于：在获取到所述体感原始数据后，基于均值滤波进行初级过滤以及抖动滤除处理后，得到所述体感数据；所述抖动滤除处理为舍弃所述初级过滤后的体感原始数据中小数点预设位之后的数据。
其中，所述判断模块具体用于：判断执行所述游戏控制方法的手柄的数量；
若所述游戏控制方法为单个手柄执行，则判断所述标准格式的体感数据是否大于预设阈值，若是，则确定为一次目标按键操作的控制数据输入，并将所述目标按键控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制；若否，则确定为没有任何操作输入；
若所述游戏控制方法为两个手柄执行，则判断所述标准格式的体感数据中两个手柄的距离是否大于预设阈值，若是，则确定为一次目标按键按下操作的控制数据输入，并将所述目标按键相应的控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制；若否，则确定为一次目标按键松开操作的控制数据输入，并将所述目标按键相应的控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制。
可选的，本发明的体感控制手柄还包括：音频接口，接收所述利用体感传感器采集到的体感原始数据，供游戏开发系统读取以获得原生体感数据实现原生体感操作的开发。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域普通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，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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方案的目的。
另外，在本发明各个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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以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。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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一个存储介质中，包括若干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)或处理器(processor)执行本发明实施例各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：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)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种游戏控制方法，其特征在于，包括：
预先建立并存储目标体感操作与目标按键的映射对应关系，利用体感传感器采集用户输入目标体感操作时对应的体感原始数据，并对所述体感原始数据进行筛选得到体感数据，将所述体感数据按照预设的转换规则转换为游戏手柄的标准格式的体感数据；
判断所述标准格式的体感数据是否符合预设条件并得到判断结果，根据所述判断结果确定目标按键控制数据，并将所述目标按键控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制；
所述判断所述标准格式的体感数据是否符合预设条件，根据所述判断结果确定目标按键控制数据，并将所述目标按键控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制，具体包括：
判断执行所述游戏控制方法的手柄的数量；
若所述游戏控制方法为单个手柄执行，则判断所述标准格式的体感数据是否大于预设阈值，若是，则确定为一次目标按键操作的控制数据输入，并将所述目标按键控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制；若否，则确定为没有任何操作输入；
若所述游戏控制方法为两个手柄执行，则判断所述标准格式的体感数据中两个手柄的距离是否大于预设阈值，若是，则确定为一次目标按键按下操作的控制数据输入，并将所述目标按键相应的控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制；若否，则确定为一次目标按键松开操作的控制数据输入，并将所述目标按键相应的控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制；
其中，所述预设阈值为所述执行所述游戏控制方法的手柄的灵敏度，由用户自定义设置。
2.根据权利要求1所述的游戏控制方法，所述体感传感器为六轴传感器或九轴传感器，其中，所述九轴传感器为六轴传感器与地磁计组合构成，所述体感原始数据为利用体感传感器采集的加速度和/或角速度数据。
3.根据权利要求1所述的游戏控制方法，所述对所述体感原始数据进行筛选，具体包括：在获取到所述体感原始数据后，基于均值滤波进行初级过滤以及抖动滤除处理后，得到所述体感数据；所述抖动滤除处理为舍弃所述初级过滤后的体感原始数据中小数点预设位之后的数据。
4.根据权利要求1所述的游戏控制方法，所述方法还包括：将所述体感原始数据传输到音频接口，供游戏开发系统读取以获得原生体感数据实现原生体感操作的开发。
5.一种体感控制手柄，包括：至少一个摇杆；至少一个按键；
存储模块，用于存储预先建立的目标体感操作与目标按键的映射对应关系；
体感传感器，用于采集用户输入目标体感操作时对应的体感原始数据；
数据筛选模块，用于对所述体感原始数据进行筛选得到体感数据；
数据格式转换模块，用于将所述体感数据按照预设的转换规则转换为游戏手柄的标准数据格式；
判断模块，判断标准格式的体感数据是否符合预设条件得到判断结果，根据所述判断结果确定目标按键控制数据；
传输模块：用于将所述根据所述判断结果确定的目标按键控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制；
所述判断模块具体用于：判断执行游戏控制方法的手柄的数量；
若所述游戏控制方法为两个手柄执行，则判断所述标准格式的体感数据中两个手柄的距离是否大于预设阈值，若是，则确定为一次目标按键按下操作的控制数据输入，并将所述目标按键相应的控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制；若否，则确定为一次目标按键松开操作的控制数据输入，并将所述目标按键相应的控制数据发送给游戏控制系统以实现对游戏的控制。
6.根据权利要求5所述的体感控制手柄，所述体感传感器为六轴传感器或九轴传感器，其中，所述九轴传感器为六轴传感器与地磁计组合构成，所述体感原始数据为利用体感传感器采集的加速度和/或角速度数据。
7.根据权利要求5所述的体感控制手柄，所述数据筛选模块具体用于：在获取到所述体感原始数据后，基于均值滤波进行初级过滤以及抖动滤除处理后，得到所述体感数据；所述抖动滤除处理为舍弃所述初级过滤后的体感原始数据中小数点预设位之后的数据。
8.根据权利要求5所述的体感控制手柄，其还包括：音频接口，接收所述体感原始数据，供游戏开发系统读取以获得原生体感数据实现原生体感操作的开发。
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