CN115766809A - 一种vr多人协同作业系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种VR多人协同作业系统，包括VR设备、服务端和多个客户端；在客户端定义用户角色，客户端与服务端之间通过对应数据传输，由服务端根据客户端的操作，实现虚拟场景的构建或变化；构建一个由多个客户端和一个服务端构成的多人协同虚拟环境；多个客户端和服务端之间，分别对应地单独进行数据传输或信息交换；VR设备与服务端之间进行数据传输，实现虚拟现实培训场景下多人协同交互与感知。本发明能够实现单人或多人同时在线同一场景实现相关工作内容，突破单人单次体验的技术限制，实现多人多视角同时进行操作；共同作业同一项目或同时多人体验不同项目类型。
Description
技术领域
本发明属于VR技术领域，更具体的说是涉及一种VR多人协同作业系统。
背景技术
在虚拟现实VR技术应用到各行业的前景下，模拟培训、体验真实操作成为了工业技术层的热门选择，能够快速、标准化的对技术层进行重复性培训和纠正，实现1:1场景和设备的还原复制，UI文字和音频协同指导性的提示，正规、安全的技术培训性的操作，完整的复制现实操作员的标准型操作，通过程序化设定以分步完成来进行培训话模拟操作，设定考核检验板块和错误性事故板块，来对操作员在模拟培训学习的基础上进行技术操作检验。
虚拟现实应用的过程中通过多场景切换的方式实现了体验者进入多种场景状态和模式的规则性操作，但基于体验者和开发技术性的限制，虚拟现实的体验以多数单人体验为主，并不能够完全结合现实工作的操作需求进行体验。针对大型多人作业项目，单人体验有一定的缺陷和限制：1)只能应用在实现一个操作员作业项目，不能完成多人协同作业同一个项目；2)只能实现单个体验和学习培训，时间长，不能多人同时体验和进行培训。
因此，如何提供一种VR多人协同作业系统成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种VR多人协同作业系统，能够实现单人或多人同时在线同一场景实现相关工作内容，突破单人单次体验的技术限制，实现多人多视角同时进行操作；共同作业同一项目或同时多人体验不同项目类型。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种VR多人协同作业系统，包括：VR设备、服务端和多个客户端；在客户端定义用户角色，客户端与服务端之间通过对应数据传输，由服务端根据客户端的操作，实现虚拟场景的构建或变化；构建一个由多个客户端和一个服务端构成的多人协同虚拟环境；多个客户端和服务端之间，分别对应地单独进行数据传输或信息交换；VR设备与服务端之间进行数据传输，实现虚拟现实培训场景下多人协同交互与感知。
进一步的，服务端传递VR设备访问数据，通过局域网实现各个客户端之间的数据链接实现效果。
进一步的，当某一客户端的操作引起物体的空间坐标和方向变化时，该客户端生成Socket子进程，逐帧向服务器发送上述数据格式信息，服务器的守护进程接收信息后，通过UDP广播的方式将此数据发送给其他客户端，其他客户端接收到数据后，逐帧同步更新该物体的最新空间位置或状态变化，进而实现所有客户端的协同感知功能。
进一步的，当某个客户端需要操作某个虚拟物体，在触碰到物体时，会先向服务器发送一个操作请求，服务器收到请求后，会在内存中的物体锁定表里检查该物体是否已锁；如果未锁，服务器会先在物体锁定表里增加这个物体的锁定记录，然后向该客户端发出“可操作”的响应；如果此时有另一用户发出操作请求，服务器检查物体锁定表发现此物体已被其他用户锁定，会向发起客户端发出“不可操作”的响应，防止参与协同的多个用户对同一个虚拟物体同时操作而引发操作冲突，进而实现协同并行控制功能。
进一步的，虚拟现实培训场景下多人协同交互与感知的方法，通过采用协同感知和协同并行控制同步并行的方式，来构建虚拟现实培训场景下的多人协同虚拟环境，实现虚拟现实培训场景下多用户间的相互感知功能。
进一步的，虚拟现实培训场景下多人协同交互与感知的方法，通过对不用用户的角色和权限控制，用户的基本手势和对虚拟空间中物体的各种动作操作，都会发送到服务器端程序并被实时转发给其他人，参与虚拟现实培训场景的多人，直接互相感知到对方的操作过程和操作结果，进而实现虚拟现实培训场景下多用户间的协同交互功能。
本发明的有益效果在于：
本发明能够实现单人或多人同时在线同一场景实现相关工作内容，突破单人单次体验的技术限制，实现多人多视角同时进行操作；共同作业同一项目或同时多人体验不同项目类型。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明虚拟现实多人作业的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例中，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。
参考图1-2，本发明提供了一种VR多人协同作业系统，包括：VR设备、服务端和多个客户端；在客户端定义用户角色，客户端与服务端之间通过对应数据传输，由服务端根据客户端的操作，实现虚拟场景的构建或变化；构建一个由多个客户端和一个服务端构成的多人协同虚拟环境；多个客户端和服务端之间，分别对应地单独进行数据传输或信息交换；VR设备与服务端之间进行数据传输，实现虚拟现实培训场景下多人协同交互与感知。
本实施例中，服务端传递VR设备访问数据，通过局域网实现各个客户端之间的数据链接实现效果。通过多台电脑数据访问权限，局域网状态下电脑之间互访访问，实现多套VR系统运行时硬件设备之间的访问。能够实现多人同时在线同一场景，可以彼此观察到对方操作。
当某一客户端的操作引起物体的空间坐标和方向变化时，该客户端生成Socket子进程，逐帧向服务器发送上述数据格式信息，服务器的守护进程接收信息后，通过UDP广播的方式将此数据发送给其他客户端，其他客户端接收到数据后，逐帧同步更新该物体的最新空间位置或状态变化，进而实现所有客户端的协同感知功能。
当某个客户端需要操作某个虚拟物体，在触碰到物体时，会先向服务器发送一个操作请求，服务器收到请求后，会在内存中的物体锁定表里检查该物体是否已锁；如果未锁，服务器会先在物体锁定表里增加这个物体的锁定记录，然后向该客户端发出“可操作”的响应；如果此时有另一用户发出操作请求，服务器检查物体锁定表发现此物体已被其他用户锁定，会向发起客户端发出“不可操作”的响应，防止参与协同的多个用户对同一个虚拟物体同时操作而引发操作冲突，进而实现协同并行控制功能。
虚拟现实培训场景下多人协同交互与感知的方法，通过采用协同感知和协同并行控制同步并行的方式，来构建虚拟现实培训场景下的多人协同虚拟环境，实现虚拟现实培训场景下多用户间的相互感知功能。
虚拟现实培训场景下多人协同交互与感知的方法，通过对不用用户的角色和权限控制，用户的基本手势和对虚拟空间中物体的各种动作操作，都会发送到服务器端程序并被实时转发给其他人，参与虚拟现实培训场景的多人，直接互相感知到对方的操作过程和操作结果，进而实现虚拟现实培训场景下多用户间的协同交互功能。
本发明能够实现单人或多人同时在线同一场景实现相关工作内容，突破单人单次体验的技术限制，实现多人多视角同时进行操作；共同作业同一项目或同时多人体验不同项目类型。基于市场化实际工作需求，实现多人多视协同作业项目和多人同时分批次作业成为VR行业应用的攻坚性课题，通过多视角技术的研发，满足了多人试验作业的真实工作需求，不再局限于单人体验进行个人化作业，多人VR技术的实现主要满足以下工作需求：1)完全满足单人体验性操作；2)可应用于多人共同完成同一工作内容，每人作业一部分工作内容，协同完成同一项目；3)多人单个体验不同项目类型，同时进入相同或不同项目场景进行培训学习。
最后应说明的是：以上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各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种VR多人协同作业系统，其特征在于，包括：VR设备、服务端和多个客户端；在客户端定义用户角色，客户端与服务端之间通过对应数据传输，由服务端根据客户端的操作，实现虚拟场景的构建或变化；构建一个由多个客户端和一个服务端构成的多人协同虚拟环境；多个客户端和服务端之间，分别对应地单独进行数据传输或信息交换；VR设备与服务端之间进行数据传输，实现虚拟现实培训场景下多人协同交互与感知。
2.根据权利要求1所述的一种VR多人协同作业系统，其特征在于，服务端传递VR设备访问数据，通过局域网实现各个客户端之间的数据链接实现效果。
3.根据权利要求2所述的一种VR多人协同作业系统，其特征在于，当某一客户端的操作引起物体的空间坐标和方向变化时，该客户端生成Socket子进程，逐帧向服务器发送上述数据格式信息，服务器的守护进程接收信息后，通过UDP广播的方式将此数据发送给其他客户端，其他客户端接收到数据后，逐帧同步更新该物体的最新空间位置或状态变化，进而实现所有客户端的协同感知功能。
4.根据权利要求3所述的一种VR多人协同作业系统，其特征在于，当某个客户端需要操作某个虚拟物体，在触碰到物体时，会先向服务器发送一个操作请求，服务器收到请求后，会在内存中的物体锁定表里检查该物体是否已锁；如果未锁，服务器会先在物体锁定表里增加这个物体的锁定记录，然后向该客户端发出“可操作”的响应；如果此时有另一用户发出操作请求，服务器检查物体锁定表发现此物体已被其他用户锁定，会向发起客户端发出“不可操作”的响应，防止参与协同的多个用户对同一个虚拟物体同时操作而引发操作冲突，进而实现协同并行控制功能。
5.根据权利要求4所述的一种VR多人协同作业系统，其特征在于，虚拟现实培训场景下多人协同交互与感知的方法，通过采用协同感知和协同并行控制同步并行的方式，来构建虚拟现实培训场景下的多人协同虚拟环境，实现虚拟现实培训场景下多用户间的相互感知功能。
6.根据权利要求5所述的一种VR多人协同作业系统，其特征在于，虚拟现实培训场景下多人协同交互与感知的方法，通过对不用用户的角色和权限控制，用户的基本手势和对虚拟空间中物体的各种动作操作，都会发送到服务器端程序并被实时转发给其他人，参与虚拟现实培训场景的多人，直接互相感知到对方的操作过程和操作结果，进而实现虚拟现实培训场景下多用户间的协同交互功能。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116661600A (zh) * | 2023-06-02 | 2023-08-29 | 南开大学 | 基于多视角行为辨识的多人协同外科手术虚拟实训系统 |
| CN116884286A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-10-13 | 华中科技大学同济医学院附属同济医院 | 一种基于vr的多人在线配合创伤急救护理规范化培训系统 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116884286A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-10-13 | 华中科技大学同济医学院附属同济医院 | 一种基于vr的多人在线配合创伤急救护理规范化培训系统 |
| CN116884286B (zh) * | 2023-05-29 | 2024-03-19 | 华中科技大学同济医学院附属同济医院 | 一种基于vr的多人在线配合创伤急救护理规范化培训系统 |
| CN116661600A (zh) * | 2023-06-02 | 2023-08-29 | 南开大学 | 基于多视角行为辨识的多人协同外科手术虚拟实训系统 |
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