CN115445144B - 一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，通过设置目标用户信息参数上传模块、目标用户信息参数分析模块、虚拟交互场景匹配模块、云数据库、目标用户人体模型构建模块、目标用户跑步基本参数监测模块、目标用户人体模型参数调整模块、目标用户跑步交互参数监测模块和展示提醒终端，能够实现智能化交互式的跑步，用户能够面对多元的虚拟交互场景环境进行跑步运动，进而不仅弥补了现有的跑步机系统功能模式较为单一的局限性，还增强了跑步的交互性和趣味性，使用户能够获得较强的跑步体验感，进而有效保障用户的身体锻炼效果，在较大程度上提高了跑步机的使用率，从而避免造成跑步机资源的浪费。

Description

一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台

技术领域

本发明属于智能交互式展示技术领域，具体而言，涉及一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们愈加注重对身体的锻炼，跑步作为一种普遍流行的身体锻炼项目，因其具有减脂瘦身和锻炼身体等优点受到了人们的广泛青睐，越来越多的人选择将跑步作为自己的日常身体锻炼项目，跑步具有户外实地和室内跑步机两种可选场景，由于户外的环境复杂多变，许多人会更加倾向于选择室内跑步机进行锻炼，但室内环境单一，无法提高目标用户持续进行跑步的自主性。

一方面，现有的跑步机系统功能模式较为单一，缺乏一定的交互性，用户只能面对单一的室内环境机械的重复跑步动作，缺乏跑步的趣味性，导致无法获取较强的跑步体验感，进而无法有效保障用户的身体锻炼效果，在较大程度上降低了跑步机的使用率，从而造成了跑步机资源的浪费。

另一方面，现有的跑步机在被实际投入使用时，用户大多仅依据自身的主观性心理盲目进行跑步配速的选择，并进行跑步运动，因而缺乏在跑步前期对用户进行基本信息的分析，针对性分析水平不高，进而不仅增加了用户在跑步时的身体安全风险，同时也使用户无法获得沉浸式的跑步体验感。

发明内容

为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，包括：目标用户信息参数上传模块、目标用户信息参数分析模块、虚拟交互场景匹配模块、云数据库、目标用户人体模型构建模块、目标用户跑步基本参数监测模块、目标用户人体模型参数调整模块、目标用户跑步交互参数监测模块和展示提醒终端；

所述目标用户信息参数上传模块用于由目标用户将自身的信息参数进行上传；

所述目标用户信息参数分析模块用于对目标用户的信息参数进行分析；

所述虚拟交互场景匹配模块用于基于目标用户的信息参数分析结果，进而筛选匹配出目标用户的适配虚拟交互场景；

所述云数据库用于存储各虚拟交互场景对应的适配身体质量指数区间、适配年龄区间、历史匹配人数和场景参数；

所述目标用户人体模型构建模块用于通过高清扫描仪对跑步过程中的目标用户进行人体动态扫描，得到目标用户的人体三维图像，进而构建目标用户所属人体动态3D模型；

所述目标用户跑步基本参数监测模块用于对目标用户的跑步基本参数进行监测，其中目标用户跑步基本参数监测模块包括跑步步频监测单元、跑步步幅监测单元和跑步角度监测单元；

所述目标用户人体模型参数调整模块用于基于目标用户的跑步基本参数监测结果，进而对目标用户所属人体动态3D模型进行参数调整；

所述目标用户跑步交互参数监测模块用于对目标用户的跑步交互参数进行监测；

所述展示提醒终端用于基于目标用户的跑步交互参数监测结果，进而对目标用户的跑步交互参数进行展示和提醒。

作为本发明的一种优选技术方案，所述由目标用户将自身的信息参数进行上传，其中信息参数包括身高、体重、年龄和性别。

作为本发明的一种优选技术方案，所述对目标用户的信息参数进行分析,其具体过程为：

A1:基于目标用户的身高和体重，进而计算目标用户的身体质量指数，其计算公式为：其中BMI表示为目标用户的身体质量指数，W表示为目标用户的体重，H表示为目标用户的身高；

A2:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的适配身体质量指数区间，进而分别从中提取中间值作为各虚拟交互场景对应的参考适配身体质量指数，计算目标用户的身体质量指数与各虚拟交互场景的适配指数，其计算公式为：其中ω_SZ ⁱ表示为目标用户的身体质量指数与第i个虚拟交互场景的适配指数，BMI_i0表示为第i个虚拟交互场景对应的参考适配身体质量指数，e表示为自然常数，i表示为各虚拟交互场景的编号，i＝1,2,...,k；

A3:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的适配年龄区间，进而分别从中提取中间值作为各虚拟交互场景对应的参考适配年龄，计算目标用户的年龄与各虚拟交互场景的适配指数，其计算公式为：其中σ_NL ⁱ表示为目标用户的年龄与

′

第i个虚拟交互场景的适配指数，AGE_i表示为第i个虚拟交互场景对应的参考适配年龄，age表示为目标用户的年龄；

A4:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的历史匹配人数，从中提取各虚拟交互场景对应的男性占比值和女性占比值，进而将目标用户的性别与各虚拟交互场景对应的男性占比值和女性占比值进行比对，从中筛选出各虚拟交互场景对应目标用户的性别所属占比值，进而将其作为目标用户的性别与各虚拟交互场景的适配指数，并将其标记为表示为目标用户的性别与第i个虚拟交互场景的适配指数；

A5:基于目标用户的身体质量指数与各虚拟交互场景的适配指数、目标用户的年龄与各虚拟交互场景的适配指数和目标用户的性别与各虚拟交互场景的适配指数，进而计算目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数，其计算公式为：其中μ_i表示为目标用户与第i个虚拟交互场景的综合适配指数，χ₁、χ₂和χ₃分别表示为预设的目标用户的身体质量、年龄和性别所属适配权重占比因子。

作为本发明的一种优选技术方案，所述筛选匹配出目标用户的适配虚拟交互场景，其具体过程为：基于目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数，进而将目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数按照从大到小的顺序进行排序，进而获取目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数对应的排列顺序，并提取排名第一位的综合适配指数对应的虚拟交互场景，进而将该虚拟交互场景记为目标用户的适配虚拟交互场景。

作为本发明的一种优选技术方案，所述跑步步频监测单元用于对目标用户的跑步步频进行监测，其具体过程为：

B1:依据设定的监测时间段，对目标用户的跑步步频进行检测，进而获取各监测时间段内目标用户的跑步步频；

B2:获取各监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步频，进而计算各监测时间段内目标用户的跑步步频对应的匹配指数，其计算公式为：其中η_BP ^j表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步频对应的匹配指数，FR₀ ^j″表示为第j个监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步频,fr_j表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步频，j表示为各监测时间段的编号，j＝1,2,...,n。

作为本发明的一种优选技术方案，所述跑步步幅监测单元用于对目标用户的跑步步幅进行监测，其具体过程为：

C1:对目标用户的跑步步幅进行检测，进而获取各监测时间段内目标用户的跑步步幅；

C2:获取各监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步幅，进而计算各监测时间段内目标用户的跑步步幅对应的匹配指数，其计算公式为：其中ε_BF ^j表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步幅对应的匹配指数，ST₀ ^j″表示为第j个监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步幅,st_j表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步幅。

作为本发明的一种优选技术方案，所述跑步角度监测单元用于对目标用户的跑步角度进行监测，其具体过程为：

D1:基于设定的监测时间段，进而将各监测时间段的开始时间点作为监测时间点，获取各监测时间段所属监测时间点；

D2:提取目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体三维图像，并通过人体关键点检测，定位至目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体关节点所在位置，进而获取目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体关节点连线图；

D3:依据目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体关节点连线图，从中提取目标用户在各监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度；

D4:获取目标用户所属人体动态3D模型在各监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度，进而计算各监测时间段所属监测时间点目标用户的跑步角度对应的匹配指数，其计算公式为：其中α_JD ^j表示为第j个监测时间段所属监测时间点目标用户的跑步角度对应的匹配指数，/>和/>分别表示为目标用户所属人体动态3D模型在第j个监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度，θ_zg ^j和θ_xg ^j分别表示为目标用户在第j个监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度，γ₁和γ₂分别表示为设定的肘关节角度和膝关节角度对应的匹配修正系数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述对目标用户的跑步交互参数进行监测，其具体过程为：

E1:对目标用户的跑步交互参数进行监测，其中跑步交互参数为目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速；

E2:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的场景参数，进而提取目标用户的适配虚拟交互场景对应的场景参数，其中场景参数包括各道路段所属坡度；

E3:将目标用户的适配虚拟交互场景对应的各道路段所属坡度与设定的虚拟交互场景道路段所属各种坡度的适宜跑步配速进行匹配，进而获取目标用户的适配虚拟交互场景对应的各道路段所属坡度的适宜跑步配速；

E4:获取目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速，并将其与目标用户的适配虚拟交互场景对应的各道路段所属坡度的适宜跑步配速进行对比，计算目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速的适宜指数，其计算公式为：其中β_DL ^m表示为目标用户在适配虚

拟交互场景对应的第m个道路段所属跑步配速的适宜指数，V₀ ^m′表示为目标用户的适配虚拟交互场景对应的第m个道路段所属坡度的适宜跑步配速，v_m表示为目标用户在适配虚拟交互场景对应的第m个道路段所属跑步配速，m表示为各道路段的编号，m＝1,2,...,w。

作为本发明的一种优选技术方案，所述对目标用户的跑步交互参数进行展示和提醒，其具体过程为：

F1:通过视频图像显示终端将目标用户在适配虚拟交互场景对应的跑步配速进行展示；

F2:将目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速的适宜指数与预设的目标用户在适配虚拟交互场景对应道路段所属跑步配速的标准适宜指数进行对比，若目标用户在适配虚拟交互场景对应的某道路段所属跑步配速的适宜指数低于目标用户在适配虚拟交互场景对应道路段所属跑步配速的标准适宜指数，则通过语音提示器对目标用户在适配虚拟交互场景对应的该道路段所属跑步配速进行提示。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下有益效果：

本发明通过提供一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，通过筛选匹配出适配目标用户的虚拟交互场景，并构建目标用户所属人体动态3D模型，能够实现智能化交互式的跑步，用户能够面对多元的虚拟交互场景环境进行跑步运动，本发明不仅弥补了现有的跑步机系统功能模式较为单一的局限性，还增强了跑步的交互性和趣味性，使用户能够获得较强的跑步体验感，进而能够有效保障用户的身体锻炼效果，在较大程度上提高了跑步机的使用率，从而避免造成跑步机资源的浪费。

本发明通过对目标用户的身高、体重、年龄和性别进行分析，进而匹配出适配目标用户的虚拟交互场景，减少了用户大多仅依据自身的主观性心理进行跑步配速选择的盲目性，通过在跑步前期对用户进行基本信息的分析，不仅提高了针对性分析水平，同时也降低了用户在跑步时的身体安全风险，使用户能够获得沉浸式的跑步体验感。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的系统结构连接示意图。

图2为本发明的目标用户跑步基本参数监测模块结构示意图。

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。

参照图1所示，本发明提供一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，包括：目标用户信息参数上传模块、目标用户信息参数分析模块、虚拟交互场景匹配模块、云数据库、目标用户人体模型构建模块、目标用户跑步基本参数监测模块、目标用户人体模型参数调整模块、目标用户跑步交互参数监测模块和展示提醒终端；

所述目标用户信息参数上传模块和目标用户信息参数分析模块相连接，目标用户信息参数分析模块和虚拟交互场景匹配模块相连接，虚拟交互场景匹配模块和目标用户人体模型构建模块相连接，目标用户人体模型构建模块分别与目标用户跑步基本参数监测模块和目标用户跑步交互参数监测模块相连接，目标用户人体模型参数调整模块和目标用户跑步基本参数监测模块相连接，展示提醒终端和目标用户跑步交互参数监测模块相连接，云数据库分别与目标用户信息参数分析模块和目标用户跑步交互参数监测模块相连接。

所述目标用户信息参数上传模块用于由目标用户将自身的信息参数进行上传；

具体地，所述由目标用户将自身的信息参数进行上传，其中信息参数包括身高、体重、年龄和性别。

所述目标用户信息参数分析模块用于对目标用户的信息参数进行分析；

具体地，所述对目标用户的信息参数进行分析,其具体过程为：

A1:基于目标用户的身高和体重，进而计算目标用户的身体质量指数，其计算公式为：其中BMI表示为目标用户的身体质量指数，W表示为目标用户的体重，H表示为目标用户的身高；

A2:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的适配身体质量指数区间，进而分别从中提取中间值作为各虚拟交互场景对应的参考适配身体质量指数，计算目标用户的身体质量指数与各虚拟交互场景的适配指数，其计算公式为：其中ω_SZ ⁱ表示为目标用户的身体质量指数与第i个虚拟交互场景的适配指数，BMI_i0表示为第i个虚拟交互场景对应的参考适配身体质量指数，e表示为自然常数，i表示为各虚拟交互场景的编号，i＝1,2,...,k；

A3:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的适配年龄区间，进而分别从中提取中间值作为各虚拟交互场景对应的参考适配年龄，计算目标用户的年龄与各虚拟交互场景的适配指数，其计算公式为：其中σ_NL ⁱ表示为目标用户的年龄与第i个虚拟交互场景的适配指数，AGE_i′表示为第i个虚拟交互场景对应的参考适配年龄，age表示为目标用户的年龄；

A4:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的历史匹配人数，从中提取各虚拟交互场景对应的男性占比值和女性占比值，进而将目标用户的性别与各虚拟交互场景对应的男性占比值和女性占比值进行比对，从中筛选出各虚拟交互场景对应目标用户的性别所属占比值，进而将其作为目标用户的性别与各虚拟交互场景的适配指数，并将其标记为表示为目标用户的性别与第i个虚拟交互场景的适配指数；

A5:基于目标用户的身体质量指数与各虚拟交互场景的适配指数、目标用户的年龄与各虚拟交互场景的适配指数和目标用户的性别与各虚拟交互场景的适配指数，进而计算目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数，其计算公式为：其中μ_i表示为目标用户与第i个虚拟交互场景的综合适配指数，χ₁、χ₂和χ₃分别表示为预设的目标用户的身体质量、年龄和性别所属适配权重占比因子。

所述虚拟交互场景匹配模块用于基于目标用户的信息参数分析结果，进而筛选匹配出目标用户的适配虚拟交互场景；

具体地，所述筛选匹配出目标用户的适配虚拟交互场景，其具体过程为：基于目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数，进而将目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数按照从大到小的顺序进行排序，进而获取目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数对应的排列顺序，并提取排名第一位的综合适配指数对应的虚拟交互场景，进而将该虚拟交互场景记为目标用户的适配虚拟交互场景。

本发明具体实施例中，通过对目标用户的身高、体重、年龄和性别进行分析，进而匹配出适配目标用户的虚拟交互场景，减少了用户大多仅依据自身的主观性心理进行跑步配速选择的盲目性，通过在跑步前期对用户进行基本信息的分析，不仅提高了针对性分析水平，同时也降低了用户在跑步时的身体安全风险，使用户能够获得沉浸式的跑步体验感。

所述云数据库用于存储各虚拟交互场景对应的适配身体质量指数区间、适配年龄区间、历史匹配人数和场景参数；

所述目标用户人体模型构建模块用于通过高清扫描仪对跑步过程中的目标用户进行人体动态扫描，得到目标用户的人体三维图像，进而构建目标用户所属人体动态3D模型；

本发明具体实施例中，通过构建目标用户所属人体动态3D模型，进而将目标用户所属人体动态3D模型导入进目标用户的适配虚拟交互场景中，实现了虚拟交互场景中目标用户所属人体动态3D模型与目标用户同步进行跑步运动，大大增强了目标用户的沉浸式跑步体验感，并提高了跑步的互动性和趣味性，在较大程度上提升了目标用户的跑步锻炼效果。

所述目标用户跑步基本参数监测模块用于对目标用户的跑步基本参数进行监测。

参照图2所示，目标用户跑步基本参数监测模块包括跑步步频监测单元、跑步步幅监测单元和跑步角度监测单元；

具体地，所述跑步步频监测单元用于对目标用户的跑步步频进行监测，其具体过程为：

B1:依据设定的监测时间段，对目标用户的跑步步频进行检测，进而获取各监测时间段内目标用户的跑步步频；

B2:获取各监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步频，进而计算各监测时间段内目标用户的跑步步频对应的匹配指数，其计算公式为：其中η_BP ^j表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步频对应的匹配指数，FR₀ ^j″表示为第j个监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步频,fr_j表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步频，j表示为各监测时间段的编号，j＝1,2,...,n。

具体地，所述跑步步幅监测单元用于对目标用户的跑步步幅进行监测，其具体过程为：

C1:对目标用户的跑步步幅进行检测，进而获取各监测时间段内目标用户的跑步步幅；

C2:获取各监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步幅，进而计算各监测时间段内目标用户的跑步步幅对应的匹配指数，其计算公式为：其中ε_BF ^j表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步幅对应的匹配指数，ST₀ ^j″表示为第j个监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步幅,st_j表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步幅。

具体地，所述跑步角度监测单元用于对目标用户的跑步角度进行监测，其具体过程为：

D1:基于设定的监测时间段，进而将各监测时间段的开始时间点作为监测时间点，获取各监测时间段所属监测时间点；

D2:提取目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体三维图像，并通过人体关键点检测，定位至目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体关节点所在位置，进而获取目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体关节点连线图；

D3:依据目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体关节点连线图，从中提取目标用户在各监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度；

D4:获取目标用户所属人体动态3D模型在各监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度，进而计算各监测时间段所属监测时间点目标用户的跑步角度对应的匹配指数，其计算公式为：其中α_JD ^j表示为第j个监测时间段所属监测时间点目标用户的跑步角度对应的匹配指数，/>和/>分别表示为目标用户所属人体动态3D模型在第j个监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度，θ_zg ^j和θ_xg ^j分别表示为目标用户在第j个监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度，γ₁和γ₂分别表示为设定的肘关节角度和膝关节角度对应的匹配修正系数。

所述目标用户人体模型参数调整模块用于基于目标用户的跑步基本参数监测结果，进而对目标用户所属人体动态3D模型进行参数调整；

本发明具体实施例中，通过目标用户的跑步步频和跑步步幅进行监测分析，并依据目标用户的肘关节角度和膝关节角度实现对目标用户的跑步角度进行监测分析，据此对目标用户所属人体动态3D模型进行参数调整，监测维度具有全面性，不仅避免了因网络卡顿等客观因素导致出现目标用户所属人体动态3D模型运动不同步的现象，进而大大增强了目标用户的跑步互动体验感。

所述目标用户跑步交互参数监测模块用于对目标用户的跑步交互参数进行监测；

具体地，所述对目标用户的跑步交互参数进行监测，其具体过程为：

E1:对目标用户的跑步交互参数进行监测，其中跑步交互参数为目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速；

E2:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的场景参数，进而提取目标用户的适配虚拟交互场景对应的场景参数，其中场景参数包括各道路段所属坡度；

E3:将目标用户的适配虚拟交互场景对应的各道路段所属坡度与设定的虚拟交互场景道路段所属各种坡度的适宜跑步配速进行匹配，进而获取目标用户的适配虚拟交互场景对应的各道路段所属坡度的适宜跑步配速；

E4:获取目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速，并将其与目标用户的适配虚拟交互场景对应的各道路段所属坡度的适宜跑步配速进行对比，计算目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速的适宜指数，其计算公式为：其中β_DL ^m表示为目标用户在适配虚拟交互场景对应的第m个道路段所属跑步配速的适宜指数，V₀ ^m′表示为目标用户的适配虚拟交互场景对应的第m个道路段所属坡度的适宜跑步配速，v_m表示为目标用户在适配虚拟交互场景对应的第m个道路段所属跑步配速，m表示为各道路段的编号，m＝1,2,...,w。

所述展示提醒终端用于基于目标用户的跑步交互参数监测结果，进而对目标用户的跑步交互参数进行展示和提醒。

具体地，所述对目标用户的跑步交互参数进行展示和提醒，其具体过程为：

F1:通过视频图像显示终端将目标用户在适配虚拟交互场景对应的跑步配速进行展示；

在一个具体实施例中，本发明还通过将目标用户跑步时的心率、跑步时长、跑步距离和消耗的卡路里等运动数据进行显示，为用户查看运动数据提供了便利性。

F2:将目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速的适宜指数与预设的目标用户在适配虚拟交互场景对应道路段所属跑步配速的标准适宜指数进行对比，若目标用户在适配虚拟交互场景对应的某道路段所属跑步配速的适宜指数低于目标用户在适配虚拟交互场景对应道路段所属跑步配速的标准适宜指数，则通过语音提示器对目标用户在适配虚拟交互场景对应的该道路段所属跑步配速进行提示。

本发明具体实施例中，通过提供一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，通过筛选匹配出适配目标用户的虚拟交互场景，并构建目标用户所属人体动态3D模型，能够实现智能化交互式的跑步，用户能够面对多元的虚拟交互场景环境进行跑步运动，本发明不仅弥补了现有的跑步机系统功能模式较为单一的局限性，还增强了跑步的交互性和趣味性，使用户能够获得较强的跑步体验感，进而能够有效保障用户的身体锻炼效果，在较大程度上提高了跑步机的使用率，从而避免造成跑步机资源的浪费。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，其特征在于，包括：目标用户信息参数上传模块、目标用户信息参数分析模块、虚拟交互场景匹配模块、云数据库、目标用户人体模型构建模块、目标用户跑步基本参数监测模块、目标用户人体模型参数调整模块、目标用户跑步交互参数监测模块和展示提醒终端；

所述目标用户信息参数上传模块用于由目标用户将自身的信息参数进行上传；

所述目标用户信息参数分析模块用于对目标用户的信息参数进行分析；

所述虚拟交互场景匹配模块用于基于目标用户的信息参数分析结果，进而筛选匹配出目标用户的适配虚拟交互场景；

所述云数据库用于存储各虚拟交互场景对应的适配身体质量指数区间、适配年龄区间、历史匹配人数和场景参数；

所述目标用户人体模型构建模块用于通过高清扫描仪对跑步过程中的目标用户进行人体动态扫描，得到目标用户的人体三维图像，进而构建目标用户所属人体动态3D模型；

所述目标用户跑步基本参数监测模块用于对目标用户的跑步基本参数进行监测，其中目标用户跑步基本参数监测模块包括跑步步频监测单元、跑步步幅监测单元和跑步角度监测单元；

所述目标用户人体模型参数调整模块用于基于目标用户的跑步基本参数监测结果，进而对目标用户所属人体动态3D模型进行参数调整；

所述目标用户跑步交互参数监测模块用于对目标用户的跑步交互参数进行监测；

所述对目标用户的跑步交互参数进行监测，其具体过程为：

E1:对目标用户的跑步交互参数进行监测，其中跑步交互参数为目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速；

E2:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的场景参数，进而提取目标用户的适配虚拟交互场景对应的场景参数，其中场景参数包括各道路段所属坡度；

E3:将目标用户的适配虚拟交互场景对应的各道路段所属坡度与设定的虚拟交互场景道路段所属各种坡度的适宜跑步配速进行匹配，进而获取目标用户的适配虚拟交互场景对应的各道路段所属坡度的适宜跑步配速；

E4:获取目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速，并将其与目标用户的适配虚拟交互场景对应的各道路段所属坡度的适宜跑步配速进行对比，计算目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速的适宜指数，其计算公式为：，其中/>表示为目标用户在适配虚拟交互场景对应的第m个道路段所属跑步配速的适宜指数，/>表示为目标用户的适配虚拟交互场景对应的第m个道路段所属坡度的适宜跑步配速，/>表示为目标用户在适配虚拟交互场景对应的第m个道路段所属跑步配速，m表示为各道路段的编号，m=1,2,...,w；

所述展示提醒终端用于基于目标用户的跑步交互参数监测结果，进而对目标用户的跑步交互参数进行展示和提醒。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，其特征在于：所述由目标用户将自身的信息参数进行上传，其中信息参数包括身高、体重、年龄和性别。

3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，其特征在于：所述对目标用户的信息参数进行分析,其具体过程为：

A1:基于目标用户的身高和体重，进而计算目标用户的身体质量指数，其计算公式为：，其中/>表示为目标用户的身体质量指数，/>表示为目标用户的体重，/>表示为目标用户的身高；

A2:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的适配身体质量指数区间，进而分别从中提取中间值作为各虚拟交互场景对应的参考适配身体质量指数，计算目标用户的身体质量指数与各虚拟交互场景的适配指数，其计算公式为：,其中/>表示为目标用户的身体质量指数与第i个虚拟交互场景的适配指数，/>表示为第i个虚拟交互场景对应的参考适配身体质量指数，e表示为自然常数，i表示为各虚拟交互场景的编号，i=1,2,...,k；

A3:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的适配年龄区间，进而分别从中提取中间值作为各虚拟交互场景对应的参考适配年龄，计算目标用户的年龄与各虚拟交互场景的适配指数，其计算公式为：，其中/>表示为目标用户的年龄与第i个虚拟交互场景的适配指数，/>表示为第i个虚拟交互场景对应的参考适配年龄，/>表示为目标用户的年龄；

A4:基于云数据库中存储的各虚拟交互场景对应的历史匹配人数，从中提取各虚拟交互场景对应的男性占比值和女性占比值，进而将目标用户的性别与各虚拟交互场景对应的男性占比值和女性占比值进行比对，从中筛选出各虚拟交互场景对应目标用户的性别所属占比值，进而将其作为目标用户的性别与各虚拟交互场景的适配指数，并将其标记为，表示为目标用户的性别与第i个虚拟交互场景的适配指数；

A5:基于目标用户的身体质量指数与各虚拟交互场景的适配指数、目标用户的年龄与各虚拟交互场景的适配指数和目标用户的性别与各虚拟交互场景的适配指数，进而计算目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数，其计算公式为：，其中/>表示为目标用户与第i个虚拟交互场景的综合适配指数，/>、/>和/>分别表示为预设的目标用户的身体质量、年龄和性别所属适配权重占比因子。

4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，其特征在于：所述筛选匹配出目标用户的适配虚拟交互场景，其具体过程为：基于目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数，进而将目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数按照从大到小的顺序进行排序，进而获取目标用户与各虚拟交互场景的综合适配指数对应的排列顺序，并提取排名第一位的综合适配指数对应的虚拟交互场景，进而将该虚拟交互场景记为目标用户的适配虚拟交互场景。

5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，其特征在于：所述跑步步频监测单元用于对目标用户的跑步步频进行监测，其具体过程为：

B1:依据设定的监测时间段，对目标用户的跑步步频进行检测，进而获取各监测时间段内目标用户的跑步步频；

B2:获取各监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步频，进而计算各监测时间段内目标用户的跑步步频对应的匹配指数，其计算公式为：，其中/>表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步频对应的匹配指数，/>表示为第j个监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步频,/>表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步频，j表示为各监测时间段的编号，j=1,2,...,n。

6.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，其特征在于：所述跑步步幅监测单元用于对目标用户的跑步步幅进行监测，其具体过程为：

C1:对目标用户的跑步步幅进行检测，进而获取各监测时间段内目标用户的跑步步幅；

C2:获取各监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步幅，进而计算各监测时间段内目标用户的跑步步幅对应的匹配指数，其计算公式为：，其中/>表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步幅对应的匹配指数，/>表示为第j个监测时间段内目标用户所属人体动态3D模型的跑步步幅,/>表示为第j个监测时间段内目标用户的跑步步幅。

7.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，其特征在于：所述跑步角度监测单元用于对目标用户的跑步角度进行监测，其具体过程为：

D1:基于设定的监测时间段，进而将各监测时间段的开始时间点作为监测时间点，获取各监测时间段所属监测时间点；

D2:提取目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体三维图像，并通过人体关键点检测，定位至目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体关节点所在位置，进而获取目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体关节点连线图；

D3:依据目标用户在各监测时间段所属监测时间点的人体关节点连线图，从中提取目标用户在各监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度；

D4:获取目标用户所属人体动态3D模型在各监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度，进而计算各监测时间段所属监测时间点目标用户的跑步角度对应的匹配指数，其计算公式为：，其中/>表示为第j个监测时间段所属监测时间点目标用户的跑步角度对应的匹配指数，/>和分别表示为目标用户所属人体动态3D模型在第j个监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度，/>和/>分别表示为目标用户在第j个监测时间段所属监测时间点的肘关节角度和膝关节角度，/>和/>分别表示为设定的肘关节角度和膝关节角度对应的匹配修正系数。

8.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的智能交互式展示平台，其特征在于：所述对目标用户的跑步交互参数进行展示和提醒，其具体过程为：

F1:通过视频图像显示终端将目标用户在适配虚拟交互场景对应的跑步配速进行展示；

F2:将目标用户在适配虚拟交互场景对应的各道路段所属跑步配速的适宜指数与预设的目标用户在适配虚拟交互场景对应道路段所属跑步配速的标准适宜指数进行对比，若目标用户在适配虚拟交互场景对应的某道路段所属跑步配速的适宜指数低于目标用户在适配虚拟交互场景对应道路段所属跑步配速的标准适宜指数，则通过语音提示器对目标用户在适配虚拟交互场景对应的该道路段所属跑步配速进行提示。