CN117237491A - 基于视频图像的运动平台状态参数生成方法及介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于视频图像的运动平台状态参数生成方法，获取预设视频图像中且与运动平台相对应目标虚拟对象的目标状态参数集合，记录操作者在观察预设视频图像中对运动平台产生的操控数据以形成针对运动平台的平台实际实时状态参数集合，根据目标状态参数集合及平台实际实时状态参数集合得到运动平台需要调整的控制量，并对控制量做饱和处理，将饱和处理后控制量转换为控制指令发给运动平台上的执行机构执行，一旦执行机构反馈回来的最新状态参数达到目标状态参数值时，将运动平台在当前时刻的状态参数集合作为生成的该运动平台状态参数，实现生成的运动状态参数与视频图像中目标虚拟对象的运动状态形成更好的匹配，提高用户的“切身”体验感。

Description

基于视频图像的运动平台状态参数生成方法及介质

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种基于视频图像的运动平台状态参数生成方法。

背景技术

随着虚拟现实技术的不断发展，基于虚拟现实技术的虚拟现实体验已成为人们喜欢的一种娱乐方式。虚拟现实体验中通常以视频图像形式将体验场景展示给用户，体验场景中存在有与虚拟现实体验装置相对应的目标虚拟对象，然后由用户所处的虚拟现实体验装置做出状态调整，以使得该虚拟现实体验装置产生与视频图像中目标虚拟对象相对应的运动状态。

在运动互动过程中，需要互动提供方预先生成与视频图像相对应的运动状态参数集合，这些运动状态参数集合对应控制虚拟现实体验装置的不同状态，然后用户选择以视频图像形式呈现的虚拟互动场景，视频图像中呈现有虚拟动物、虚拟交通工具或者其他虚拟物品，用户所处位置的现场设置有与虚拟对象相对应的虚拟现实体验装置，例如是一个运动体验平台，虚拟现实体验装置会随着视频图像的进行产生与之相匹配的状态变化(如倾斜、加速、减速、后退等动作)，以使得用户通过该虚拟现实体验装置感受到如同身临视频图像中的“切身”体验感。因此，针对虚拟现实体验装置(如运动体验平台)的运动状态参数生成是实现该运动互动的关键之一。

但是，现有针对虚拟现实体验装置运动状态参数生成方法存在不足：生成的运动状态参数难以与视频图像中目标虚拟对象的运动状态形成更好的匹配，降低了用户身临视频图像中的“切身”体验感。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种基于视频图像的运动平台状态参数生成方法。该基于视频图像的运动平台状态参数生成方法能够将生成的运动状态参数与视频图像中目标虚拟对象的运动状态形成更好的匹配，以提高用户身临视频图像中的“切身”体验感。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种可读存储介质。该可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现所述的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法。

本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：基于视频图像的运动平台状态参数生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取位于预设视频图像中且与运动平台相对应的目标虚拟对象在该预设视频图像中的目标状态参数集合；其中，目标状态参数集合包括目标虚拟对象在预设视频图像中出现的时刻、对应该时刻的位置、对应该时刻的速度和加速度；运动平台包括多个执行机构；

步骤2，对操作者在观察预设视频图像中对该运动平台产生的操控数据做出记录，以由记录的所有操控数据形成针对该运动平台的平台实际实时状态参数集合；其中，平台实际实时状态参数集合包括目标虚拟对象在预设视频图像中出现的时刻、运动平台在对应该时刻的位置、运动平台在对应该时刻的速度和加速度；

步骤3，根据所获取目标虚拟对象的目标状态参数集合以及平台实际实时状态参数集合，得到该运动平台达到目标虚拟对象运动状态所需要对应调整的控制量；其中，控制量集合为将运动平台的当前状态参数调整至目标虚拟对象的对应目标状态参数所需要的控制量；

步骤4，将所得控制量做饱和处理，得到限定在预设控制范围内的饱和处理后控制量；其中，该预设控制范围不超出运动平台的可调整能力范围；

步骤5，将所得饱和处理后控制量转换为控制指令，且将该控制指令发送给运动平台上的对应执行机构做执行；

步骤6，在各执行机构执行各自对应的控制指令后，分别获取各执行机构反馈回来的最新状态参数；

步骤7，根据各执行机构反馈的最新状态参数与目标状态参数集合做出判断处理：

当任一执行机构反馈的最新状态参数达到目标状态参数值时，将运动平台在当前时刻的状态参数集合作为生成的该运动平台状态参数，以匹配所述预设视频图像中目标虚拟对象的状态；否则，转入步骤3；其中，目标状态参数值为目标状态参数集合内的状态参数所对应的目标值。

改进地，在所述基于视频图像的运动平台状态参数生成方法中，在将所述控制指令发送给运动平台所对应的执行机构执行之前还包括：

对执行机构执行该控制指令后的最新状态作虚拟仿真，得到该执行机构执行控制指令的虚拟仿真状态参数；

根据所得虚拟仿真状态参数做判断处理：

当该虚拟仿真状态参数对应的数值超过预设阈值时，不予将所述控制指令发送给该执行机构；否则，将所述控制指令发送给该执行机构。

再改进，在该发明中，所述基于视频图像的运动平台状态参数生成方法还包括：当所述虚拟仿真状态参数对应的数值超过所述预设阈值时，所述运动平台执行报警提示操作或者/和切断用户对所述运动平台的控制。

改进地，在所述基于视频图像的运动平台状态参数生成方法中，所述运动平台通过手柄接受操作者的操控指令，所述预设视频图像呈现在显示平台上；其中，该显示平台与所述运动平台通过直接或者间接方式实现通信连接。

再改进地，在该发明中，所述基于视频图像的运动平台状态参数生成方法还包括：

步骤a1，计算所述运动平台与其周围物体之间的距离差；

步骤a2，根据所得距离差做出判断处理：

当该距离差小于预设安全距离差值时，执行运动平台所对应的保护操作；否则，所述运动平台继续执行用户的控制操作。

可选地，在所述基于视频图像的运动平台状态参数生成方法中，运动平台所对应的保护操作为降低运动平台的速度或者令运动平台停止运动。

进一步地，在所述基于视频图像的运动平台状态参数生成方法中，所述周围其他虚拟对象为虚拟地面、虚拟墙壁或虚拟障碍物。

改进地，在所述基于视频图像的运动平台状态参数生成方法中，所述控制量包括运动平台的力和扭矩。

本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现任一项所述的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该发明中基于视频图像的运动平台状态参数生成方法通过获取位于预设视频图像中且与运动平台相对应的目标虚拟对象的目标状态参数集合，记录操作者在观察预设视频图像中对运动平台产生的操控数据以形成针对运动平台的平台实际实时状态参数集合，根据目标状态参数集合及平台实际实时状态参数集合得到运动平台需要对应调整的控制量，并对控制量做饱和处理，将饱和处理后控制量转换为控制指令发给运动平台上的执行机构执行，一旦执行机构反馈回来的最新状态参数达到目标状态参数值时，将运动平台在当前时刻的状态参数集合作为生成的运动平台状态参数，实现生成的运动状态参数与视频图像中目标虚拟对象运动状态形成更好的匹配，以提高用户身临视频图像中的“切身”体验感。

附图说明

图1为本发明实施例中基于视频图像的运动平台状态参数生成方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本实施例提供一种基于视频图像的运动平台状态参数生成方法。具体地，参见图1所示，该实施例的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法包括如下步骤：

步骤1，获取位于预设视频图像中且与运动平台相对应的目标虚拟对象在该预设视频图像中的目标状态参数集合；其中，目标状态参数集合包括目标虚拟对象在预设视频图像中出现的时刻、对应该时刻的位置、对应该时刻的速度和加速度；运动平台包括多个执行机构；例如，此处的预设视频图像可以是一段运动视频，里面的目标虚拟对象是一个车辆；运动平台则是一个车辆模型；预设视频图像中的其他虚拟对象的运动数据集与具体的视频场景(或称运动节目内容)有关；

需要说明的是，该目标虚拟对象在预设视频图像中的目标状态参数可以从该预设视频图像(如运动节目)的开发者处得到，当然也可以根据需要，利用运动平台处手柄的受控趋势情况得到，比如，操控者根据预设视频图像中的目标虚拟对象情况操控手柄向前移动时，此时该目标虚拟对象的目标状态参数就是向前运动；操控者根据预设视频图像中的目标虚拟对象情况操控手柄向左移动时，此时该目标虚拟对象的目标状态参数就是向左运动；

步骤2，对操作者在观察预设视频图像中对该运动平台产生的操控数据做出记录，以由记录的所有操控数据形成针对该运动平台的平台实际实时状态参数集合；其中，平台实际实时状态参数集合包括目标虚拟对象在预设视频图像中出现的时刻、运动平台在对应该时刻的位置、运动平台在对应该时刻的速度和加速度；例如，运动平台具有多个执行机构，该多个执行机构中包含有手柄和踏板，运动平台通过手柄作为方向盘接受操作者的操控指令；此处的操作者为给用户提供运动互动的提供方工作人员；运动平台的每一个状态参数与目标虚拟对象所对应的目标状态参数一一对应；在预设视频图像中，此处的目标虚拟对象是一个车辆，操作者通过运动平台的手柄或踏板等来控制运动平台，以得到运动平台相关的运动状态参数；此处形成的平台实际实时状态参数集合不同于平台设计方提供的关于该平台的原始状态参数集合；

步骤3，根据所获取目标虚拟对象的目标状态参数集合以及平台实际实时状态参数集合，得到该运动平台达到目标虚拟对象运动状态所需要对应调整的控制量；其中，控制量集合为将运动平台的当前状态参数调整至目标虚拟对象的对应目标状态参数所需要的控制量；其中，控制量集合为将运动平台的当前状态参数调整至虚拟对象的对应目标状态参数所需要的控制量；此处的控制量包括运动平台的力和扭矩；

步骤4，将所得控制量做饱和处理，得到限定在预设控制范围内的饱和处理后控制量；其中，该预设控制范围不超出运动平台的可调整能力范围；此处的所谓饱和处理，就是令经控制调整后的运动平台的相关状态参数不能超过该运动平台的最大能力范围；比如，针对目标虚拟对象为车辆时，一旦运动平台需要调整一个较大位置偏移量才能使得该虚拟对象达到目标位置，那么，如果这个较大位置偏移量已经超出了该运动平台所能达到的最大位置偏移量，就不允许该运动平台产生上述的较大位置偏移量，即便令运动平台产生位置偏移，也只能偏移至该运动平台的最大位置偏移量；

步骤5，将所得饱和处理后控制量转换为控制指令，且将该控制指令发送给运动平台上的对应执行机构做执行；也就是说，将饱和处理后控制量作为控制指令，以令运动平台所对应的执行机构来执行该饱和处理后控制量，从而达到调整运动平台的状态参数的效果；

步骤6，在各执行机构执行各自对应的控制指令后，分别获取各执行机构反馈回来的最新状态参数；

步骤7，根据各执行机构反馈的最新状态参数与目标状态参数集合做出判断处理：

当任一执行机构反馈的最新状态参数达到目标状态参数值时，将运动平台在当前时刻的状态参数集合作为生成的该运动平台状态参数，以匹配所述预设视频图像中目标虚拟对象的状态；否则，转入步骤3；其中，目标状态参数值为目标状态参数集合内的状态参数所对应的目标值。

为了提前预知执行机构执行对应控制指令后的相关状态情况，在该实施例中，在将控制指令发送给运动平台所对应的执行机构执行之前还包括：

对执行机构执行该控制指令后的最新状态作虚拟仿真，得到该执行机构执行控制指令的虚拟仿真状态参数；

根据所得虚拟仿真状态参数做判断处理：

当该虚拟仿真状态参数对应的数值超过预设阈值时，不予将所述控制指令发送给该执行机构；否则，将控制指令发送给该执行机构。

需要说明的是，针对上述的虚拟仿真过程，当虚拟仿真状态参数对应的数值超过所述预设阈值时，运动平台执行报警提示操作或者/和切断用户对运动平台的控制。

为了避免运动平台与其该运动平台的周围物体(如机械装置或者其他机械机构)产生碰撞或者刮擦风险，该实施例的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法还做如下改进：步骤a1，计算所述运动平台与其周围物体之间的距离差；步骤a2，根据所得距离差做出判断处理：当该距离差小于预设安全距离差值时，执行运动平台所对应的保护操作；否则运动平台继续执行用户的控制操作。其中，此处运动平台所对应的保护操作可以为降低运动平台的速度或者令运动平台停止运动，以避免运动平台与其周围物体产生碰撞或者刮擦。

另外，该实施例还提供了一种可读存储介质。具体地，该可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现该实施例所述的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于视频图像的运动平台状态参数生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取位于预设视频图像中且与运动平台相对应的目标虚拟对象在该预设视频图像中的目标状态参数集合；其中，目标状态参数集合包括目标虚拟对象在预设视频图像中出现的时刻、对应该时刻的位置、对应该时刻的速度和加速度；运动平台包括多个执行机构；

步骤2，对操作者在观察预设视频图像中对该运动平台产生的操控数据做出记录，以由记录的所有操控数据形成针对该运动平台的平台实际实时状态参数集合；其中，平台实际实时状态参数集合包括目标虚拟对象在预设视频图像中出现的时刻、运动平台在对应该时刻的位置、运动平台在对应该时刻的速度和加速度；

步骤3，根据所获取目标虚拟对象的目标状态参数集合以及平台实际实时状态参数集合，得到该运动平台达到目标虚拟对象运动状态所需要对应调整的控制量；其中，控制量集合为将运动平台的当前状态参数调整至目标虚拟对象的对应目标状态参数所需要的控制量；

步骤4，将所得控制量做饱和处理，得到限定在预设控制范围内的饱和处理后控制量；其中，该预设控制范围不超出运动平台的可调整能力范围；

步骤5，将所得饱和处理后控制量转换为控制指令，且将该控制指令发送给运动平台上的对应执行机构做执行；

步骤6，在各执行机构执行各自对应的控制指令后，分别获取各执行机构反馈回来的最新状态参数；

步骤7，根据各执行机构反馈的最新状态参数与目标状态参数集合做出判断处理：

当任一执行机构反馈的最新状态参数达到目标状态参数值时，将运动平台在当前时刻的状态参数集合作为生成的该运动平台状态参数，以匹配所述预设视频图像中目标虚拟对象的状态；否则，转入步骤3；其中，目标状态参数值为目标状态参数集合内的状态参数所对应的目标值。

2.根据权利要求1所述的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法，其特征在于，在将所述控制指令发送给运动平台所对应的执行机构执行之前还包括：

对执行机构执行该控制指令后的最新状态作虚拟仿真，得到该执行机构执行控制指令的虚拟仿真状态参数；

根据所得虚拟仿真状态参数做判断处理：

当该虚拟仿真状态参数对应的数值超过预设阈值时，不予将所述控制指令发送给该执行机构；否则，将所述控制指令发送给该执行机构。

3.根据权利要求2所述的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法，其特征在于，还包括：当所述虚拟仿真状态参数对应的数值超过所述预设阈值时，所述运动平台执行报警提示操作或者/和切断用户对所述运动平台的控制。

4.根据权利要求1～3任一项所述的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法，其特征在于，所述运动平台通过手柄接受操作者的操控指令，所述预设视频图像呈现在显示平台上；其中，该显示平台与所述运动平台通过直接或者间接方式实现通信连接。

5.根据权利要求1～3任一项所述的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法，其特征在于，还包括：

步骤a1，计算所述运动平台与其周围物体之间的距离差；

步骤a2，根据所得距离差做出判断处理：

当该距离差小于预设安全距离差值时，执行运动平台所对应的保护操作；否则，所述运动平台继续执行用户的控制操作。

6.根据权利要求5所述的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法，其特征在于，运动平台所对应的保护操作为降低运动平台的速度或者令运动平台停止运动。

7.根据权利要求6所述的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法，其特征在于，所述周围物体为该运动平台周围的机械装置。

8.根据权利要求1所述的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法，其特征在于，所述控制量包括运动平台的力和扭矩。

9.可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1～8任一项所述的基于视频图像的运动平台状态参数生成方法。