CN113268149B - 双光球交互笔的刚体位姿确定方法、装置和计算机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法、装置、计算机设备和存储介质，所述方法包括：获取双光球交互笔的惯性传感器的旋转姿态与双光球交互笔的刚体的旋转姿态的转换关系；获取双光球交互笔的惯性传感器的第一当前旋转位姿，根据转换关系与第一当前旋转位姿得到双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿；根据第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合当前第二旋转位姿，得到所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。上述方法能够基于双光球交互笔中相对于IMU坐标系下的旋转数据以及相对于刚体坐标系下的旋转数据准确得到双光球惯性传感器的交互笔的刚体位姿。

Description

双光球交互笔的刚体位姿确定方法、装置和计算机设备
技术领域
本发明涉及交互笔姿态处理技术领域，特别是涉及一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
双光球惯性传感器的交互笔，是一种笔头和笔尾分别镶嵌一颗红外反光球、笔体内部装配一块以惯性传感器为核心芯片的全息3D桌面交互笔。在光学运动捕捉系统中，要想实现刚体位姿的求解，通常要求刚体至少有3个标记点，否则SVD分解求解旋转姿态将会存在奇异性，即得到的结果将是不唯一、不确定的。交互笔只存在两个标记点，此时可采用惯性传感器来补充另外的标记点，以满足3个标记点的计算需求。然而，惯性传感器来补充的标记点，其旋转数据实际上是相对于IMU坐标系下的旋转数据，而交互笔的刚体的旋转数据则是相对于刚体坐标系下的旋转数据。如何求解双光球惯性传感器的交互笔的刚体位姿，还是目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法、装置、计算机设备和存储介质，能够基于双光球交互笔中相对于IMU坐标系下的旋转数据以及相对于刚体坐标系下的旋转数据准确得到双光球惯性传感器的交互笔的刚体位姿。
为了解决上述中至少一个技术问题，本发明实施例提供了一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法，所述双光球交互笔的笔头设置有第一红外反光球，所述双光球交互笔的笔尾设置有第二红外反光球，所述双光球交互笔的笔体内装配有惯性传感器，所述方法包括：
获取所述双光球交互笔的惯性传感器的旋转姿态与所述双光球交互笔的刚体的旋转姿态的转换关系；
获取所述双光球交互笔的惯性传感器的第一当前旋转位姿，根据所述转换关系与所述第一当前旋转位姿得到所述双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿；
根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：
对所述第一红外反光球的初始坐标和所述第二红外反光球的初始坐标进行平均处理，得到第一平均坐标；
对所述第一红外反光球的当前坐标和所述第二红外反光球的当前坐标进行平均处理，得到第二平均坐标；
根据所述第一平均坐标和所述第二平均坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一平均坐标和所述第二平均坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：
获取所述第一平均坐标与所述当前第二旋转位姿的乘积，得到第一乘积结果；
获取所述第二平均坐标与所述第一乘积结果的差值，将得到的第一差值结果作为所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：
获取所述第一红外反光球的初始坐标与所述当前第二旋转位姿的乘积，得到第二乘积结果；
获取所述第一红外反光球的当前坐标与所述第二乘积结果的差值，将得到的第二差值结果作为所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：
获取所述第二红外反光球的初始坐标与所述当前第二旋转位姿的乘积，得到第三乘积结果；
获取所述第二红外反光球的当前坐标与所述第三乘积结果的差值，将得到的第三差值结果作为所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
采用三角测量的方法计算所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，以及所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
获取上一帧数据中第一红外反光球的上一帧坐标，以及上一帧数据中第二红外反光球的上一帧坐标；
获取所述上一帧数据中平移位姿的增量值；
根据所述第一红外反光球的上一帧坐标以及所述增量值计算所述第一红外反光球的当前帧的当前坐标；
根据所述第二红外反光球的上一帧坐标以及所述增量值计算所述第二红外反光球的当前帧的当前坐标。
一种双光球交互笔的刚体位姿确定装置，所述双光球交互笔的笔头设置有第一红外反光球，所述双光球交互笔的笔尾设置有第二红外反光球，所述双光球交互笔的笔体内装配有惯性传感器，所述装置包括：
获取模块，用于获取所述双光球交互笔的惯性传感器的旋转姿态与所述双光球交互笔的刚体的旋转姿态的转换关系；
第一计算模块，用于获取所述双光球交互笔的惯性传感器的第一当前旋转位姿，根据所述转换关系与所述第一当前旋转位姿得到所述双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿；
第二计算模块，用于根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
另外，本发明实施例还提供了一种计算机设备，其包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的应用程序，处理器执行应用程序时实现上述任一实施例方法的步骤。
另外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有应用程序，应用程序被处理器执行时实现上述任一实施例方法的步骤。
在本发明实施例中，通过实施上述方法，能够在确定双光球交互笔的惯性传感器的旋转姿态与双光球交互笔的刚体的旋转姿态的转换关系时，利用转换关系以及双光球交互笔的惯性传感器的第一当前旋转位姿得到双光球交互笔的刚体姿态中的旋转位姿。同时，利用双光球交互笔中第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或双光球交互笔的第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合得到双光球交互笔的刚体姿态中的旋转位姿，得到双光球交互笔的刚体姿态中的平移位姿。因此，实现了基于双光球交互笔中相对于IMU坐标系下的旋转数据以及相对于刚体坐标系下的旋转数据准确得到双光球惯性传感器的交互笔的刚体位姿。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中的一种双光球交互笔的状态示意图；
图3是本发明实施例中的一种双光球交互笔的刚体位姿确定装置的结构示意图；
图4是本发明实施例中的计算机设备的结构组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法。所述双光球交互笔的笔头设置有第一红外反光球，所述双光球交互笔的笔尾设置有第二红外反光球，所述双光球交互笔的笔体内装配有惯性传感器。如图1所示，该一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法，包括以下步骤：
S102，获取所述双光球交互笔的惯性传感器的旋转姿态与所述双光球交互笔的刚体的旋转姿态的转换关系。
具体地，双光球交互笔的两点刚体位姿通常包括旋转位姿RigidRm和平移位姿RigidTm。需要注意的是，RigidRm和RigidTm分别是当前时刻相对于初始时刻的旋转和平移，这里假设初始时刻两点刚体两个点的3D坐标为Pa0、Pb0，如图2所示，由此解算出双光球交互笔的惯性传感器的旋转姿态与双光球交互笔的刚体的旋转姿态的转换关系，也即是IMU旋转姿态与刚体旋转姿态之间的转换关系DeltaR。
S104，获取所述双光球交互笔的惯性传感器的第一当前旋转位姿，根据所述转换关系与所述第一当前旋转位姿得到所述双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿。
具体地，根据惯性传感器IMU的第一当前旋转位姿，即当前时刻旋转位姿IMURm，通过转换关系DeltaR，求出双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿，即为两点刚体的当前时刻旋转位姿RigidRm。其中，根据以下计算公式得到双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿：
RigidRm＝DeltaR*IMURm*DeltaR-1；
其中，RigidRm为当前第二旋转位姿，DeltaR为转换关系，IMURm为第一当前旋转位姿。
在一实施例中，S104之后，还包括：采用三角测量的方法计算所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，以及所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标。
具体地，如图2所示，可以通过三角测量的方法得到第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，以及第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标。具体可以通过三角测量求出坐标系中所有的3D点。
在一实施例中，S104之后，还包括：获取上一帧数据中第一红外反光球的上一帧坐标，以及上一帧数据中第二红外反光球的上一帧坐标；获取所述上一帧数据中平移位姿的增量值；根据所述第一红外反光球的上一帧坐标以及所述增量值计算所述第一红外反光球的当前帧的当前坐标；根据所述第二红外反光球的上一帧坐标以及所述增量值计算所述第二红外反光球的当前帧的当前坐标。
具体地，双光球交互笔两点刚体的两个点在当前时刻，可能由于遮挡等原因，对于运动捕捉相机来说，是一个可见或者全部不可见的。在这种情况下，可能无法通过三角测量的方法求出所有的3D点。这时一种解决办法是使用预测方法，根据上一帧的第一红外反光球和第二红外反光球的3D位置Pa，m-1、Pb，m-1，叠加上一帧RigidTm-1的增量值ΔRigidTm-1，来近似求解双光球交互笔两点在当前时刻的3D位置Pam、Pbm，即：
其中，ΔRigidTm-1＝RigidTm-1-RigidTm-2。
因此，双光球交互笔的两个点的坐标可采集到时，采用三角测量的方法能够快速求出双光球交互笔两点的坐标。当双光球交互笔的两个点的坐标无法采集到时，采用预测方法也可得到双光球交互笔两点的坐标，解决了双光球交互笔的两个点的坐标的确定问题。
S106，根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
在一实施例中，所述根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：对所述第一红外反光球的初始坐标和所述第二红外反光球的初始坐标进行平均处理，得到第一平均坐标；对所述第一红外反光球的当前坐标和所述第二红外反光球的当前坐标进行平均处理，得到第二平均坐标；根据所述第一平均坐标和所述第二平均坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
其中，所述根据所述第一平均坐标和所述第二平均坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：获取所述第一平均坐标与所述当前第二旋转位姿的乘积，得到第一乘积结果；获取所述第二平均坐标与所述第一乘积结果的差值，将得到的第一差值结果作为所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
具体地，通常采用双光球交互笔的两个点的平均值来解算RigidTm，即：
其中，分别表示当前时刻和初始时刻两个点的平均值。
因此，能够解决计算误差以及其他干扰的影响，提高双光球交互笔的的平移位姿的计算的准确度。
在一实施例中，所述根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：获取所述第一红外反光球的初始坐标与所述当前第二旋转位姿的乘积，得到第二乘积结果；获取所述第一红外反光球的当前坐标与所述第二乘积结果的差值，将得到的第二差值结果作为所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
在一实施例中，所述根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：获取所述第二红外反光球的初始坐标与所述当前第二旋转位姿的乘积，得到第三乘积结果；获取所述第二红外反光球的当前坐标与所述第三乘积结果的差值，将得到的第三差值结果作为所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
具体地，参见图2所示。为了求解双光球交互笔的平移位姿，一种做法是，先通过三角测量等方法求出两点刚体的两个点在当前时刻的3D坐标Pam、Pbm，然后根据从初始时刻转换到当前时刻的转换性质，可以得到如下公式：
显然RigidTm＝Pam-Pa0*RigidRm或者RigidTm＝Pbm-Pb0*RigidRm，可知只需要一个点便可求出两点刚体的平移位姿。
因此，最终得到双光球交互笔的刚体的整体位姿RigidRm、RigidTm。
上述一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法，根据IMU旋转位姿通过转换关系得出两点刚体的旋转位姿。进一步根据求解出的两点刚体的旋转位姿和两点刚体两个点的3D坐标，得出刚体的平移位姿，最终完成双光球交互笔的刚体的整体位姿求解。
本发明还提供一种双光球交互笔的刚体位姿确定装置，所述双光球交互笔的笔头设置有第一红外反光球，所述双光球交互笔的笔尾设置有第二红外反光球，所述双光球交互笔的笔体内装配有惯性传感器。如图3所示，所述装置包括获取模块12、第一计算模块14以及第二计算模块16。
获取模块12，用于获取所述双光球交互笔的惯性传感器的旋转姿态与所述双光球交互笔的刚体的旋转姿态的转换关系；
第一计算模块14，用于获取所述双光球交互笔的惯性传感器的第一当前旋转位姿，根据所述转换关系与所述第一当前旋转位姿得到所述双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿；
第二计算模块16，用于根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
关于一种双光球交互笔的刚体位姿确定装置的具体限定可以参见上文中对于一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法的限定，在此不再赘述。上述一种双光球交互笔的刚体位姿确定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有应用程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中任意一个实施例的一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法。其中，所述计算机可读存储介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(RandomAcceSS Memory，随即存储器)、EPROM(EraSable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically EraSable ProgrammableRead-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，存储设备包括由设备(例如，计算机、手机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质，可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明实施例还提供了一种计算机应用程序，其运行在计算机上，该计算机应用程序用于执行上述中任意一个实施例的一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法。
此外，图4是本发明实施例中的计算机设备的结构组成示意图。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，如图4所示。所述计算机设备包括处理器402、存储器403、输入单元404以及显示单元405等器件。本领域技术人员可以理解，图4示出的设备结构器件并不构成对所有设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件。存储器403可用于存储应用程序401以及各功能模块，处理器402运行存储在存储器403的应用程序401，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理。存储器可以是内存储器或外存储器，或者包括内存储器和外存储器两者。内存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)、快闪存储器、或者随机存储器。外存储器可以包括硬盘、软盘、ZIP盘、U盘、磁带等。本发明所公开的存储器包括但不限于这些类型的存储器。本发明所公开的存储器只作为例子而非作为限定。
输入单元404用于接收信号的输入，以及接收用户输入的关键字。输入单元404可包括触控面板以及其它输入设备。触控面板可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板上或在触控面板附近的操作)，并根据预先设定的程序驱动相应的连接装置；其它输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如播放控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。显示单元405可用于显示用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端设备的各种菜单。显示单元405可采用液晶显示器、有机发光二极管等形式。处理器402是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器403内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行各种功能和处理数据。
作为一个实施例，所述计算机设备包括：一个或多个处理器402，存储器403，一个或多个应用程序401，其中所述一个或多个应用程序401被存储在存储器403中并被配置为由所述一个或多个处理器402执行，所述一个或多个应用程序401配置用于执行上述实施例中的任意一实施例中的一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法。
另外，以上对本发明实施例所提供的一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法、装置、计算机设备和存储介质进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种双光球交互笔的刚体位姿确定方法，其特征在于，所述双光球交互笔的笔头设置有第一红外反光球，所述双光球交互笔的笔尾设置有第二红外反光球，所述双光球交互笔的笔体内装配有惯性传感器，所述方法包括：
获取所述双光球交互笔的惯性传感器的旋转姿态与所述双光球交互笔的刚体的旋转姿态的转换关系；
获取所述双光球交互笔的惯性传感器的第一当前旋转位姿，根据所述转换关系与所述第一当前旋转位姿得到所述双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿；其中，根据以下计算公式得到双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿：
RigidRm＝DeltaR*IMURm*DeltaR-1；
其中，RigidRm为所述双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿，DeltaR为所述转换关系，IMURm为所述双光球交互笔的惯性传感器的第一当前旋转位姿，DeltaR-1为所述转换关系的逆；
根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：
对所述第一红外反光球的初始坐标和所述第二红外反光球的初始坐标进行平均处理，得到第一平均坐标；
对所述第一红外反光球的当前坐标和所述第二红外反光球的当前坐标进行平均处理，得到第二平均坐标；
根据所述第一平均坐标和所述第二平均坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一平均坐标和所述第二平均坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：
获取所述第一平均坐标与所述当前第二旋转位姿的乘积，得到第一乘积结果；
获取所述第二平均坐标与所述第一乘积结果的差值，将得到的第一差值结果作为所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：
获取所述第一红外反光球的初始坐标与所述当前第二旋转位姿的乘积，得到第二乘积结果；
获取所述第一红外反光球的当前坐标与所述第二乘积结果的差值，将得到的第二差值结果作为所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿，包括：
获取所述第二红外反光球的初始坐标与所述当前第二旋转位姿的乘积，得到第三乘积结果；
获取所述第二红外反光球的当前坐标与所述第三乘积结果的差值，将得到的第三差值结果作为所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用三角测量的方法计算所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，以及所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取上一帧数据中第一红外反光球的上一帧坐标，以及上一帧数据中第二红外反光球的上一帧坐标；
获取所述上一帧数据中平移位姿的增量值；
根据所述第一红外反光球的上一帧坐标以及所述增量值计算所述第一红外反光球的当前帧的当前坐标；
根据所述第二红外反光球的上一帧坐标以及所述增量值计算所述第二红外反光球的当前帧的当前坐标。
8.一种双光球交互笔的刚体位姿确定装置，其特征在于，所述双光球交互笔的笔头设置有第一红外反光球，所述双光球交互笔的笔尾设置有第二红外反光球，所述双光球交互笔的笔体内装配有惯性传感器，所述装置包括：
获取模块，用于获取所述双光球交互笔的惯性传感器的旋转姿态与所述双光球交互笔的刚体的旋转姿态的转换关系；
第一计算模块，用于获取所述双光球交互笔的惯性传感器的第一当前旋转位姿，根据所述转换关系与所述第一当前旋转位姿得到所述双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿；其中，根据以下计算公式得到双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿：
RigidRm＝DeltaR*IMURm*DeltaR-1；
其中，RigidRm为所述双光球交互笔的刚体的当前第二旋转位姿，DeltaR为所述转换关系，IMURm为所述双光球交互笔的惯性传感器的第一当前旋转位姿，DeltaR-1为所述转换关系的逆；
第二计算模块，用于根据所述第一红外反光球的初始坐标以及当前坐标，和/或所述第二红外反光球的初始坐标以及当前坐标，结合所述当前第二旋转位姿，得到所述所述双光球交互笔的刚体的平移位姿。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的应用程序，其特征在于，所述处理器执行所述应用程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有应用程序，其特征在于，所述应用程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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