CN117991901A - 基于头部运动的体感游戏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于头部运动的体感游戏方法、设备及计算机可读存储介质，该基于头部运动的体感游戏方法包括：在体感游戏启动后，从绑定的体感设备获取用户的头部姿态数据；根据所述头部姿态数据计算用户的头部运动数据；根据所述头部运动数据和预设阈值生成移动指令；根据所述移动指令控制游戏角色进行移动。本发明的基于头部运动的体感游戏方法具有辅助用户锻炼颈部的优点。
Description
本发明涉及体感游戏技术领域，尤其涉及一种基于头部运动的体感游戏方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
体感游戏是一种需要用户通过现实动作进行游戏的娱乐方式。这种游戏能够以游戏的方式辅助用户进行身体锻炼，以改善用户的身体状况。
然而，目前的体感游戏大多仅依靠用户手持体感设备(如手柄、手环等)进行，这使得在游戏过程中用户的颈部无法很好的得到锻炼。然而，由于现代人在日常工作生活中长时间面对电脑和手机屏幕，其颈部的健康问题是尤为显著的。因此，提出一种能够以体感方式辅助用户锻炼脖颈的体感游戏是很有必要的。
发明内容
本申请实施例通过提供一种基于头部运动的体感游戏方法，旨在以体感游戏的方式辅助用户锻炼脖颈。
为实现上述目的，本申请实施例提供了一种基于头部运动的体感游戏方法，包括：
在体感游戏启动后，从绑定的体感设备获取用户的头部姿态数据；
根据所述头部姿态数据计算用户的头部运动数据；
根据所述头部运动数据和预设阈值生成移动指令；
根据所述移动指令控制游戏角色进行移动。
在一实施例中，所述头部运动数据包括用户头部的主要旋转轴、旋转方向和旋转角度；
根据所述头部姿态数据计算用户的头部运动数据，包括：
从所述头部姿态数据获取欧拉角数据；
将所述欧拉角数据转换为旋转矩阵；
根据所述旋转矩阵计算旋转向量；
计算所述旋转向量的三个分量，并选择所述三个分量中的最大分量所对应的轴作为用户头部的主要旋转轴；
将用户在所述主要旋转轴上的旋转方向作为用户头部的旋转方向；
计算所述旋转向量的模长作为用户头部在所述旋转方向上的旋转角度。
在一实施例中，根据所述头部运动数据和预设阈值生成移动指令，包括：
根据所述主要旋转轴和所述旋转方向确定匹配的第一预设角度阈值；
比较所述旋转角度和所述第一预设角度阈值，若所述旋转角度大于所述第一预设角度阈值，则生成移动指令。
在一实施例中，比较所述旋转角度和所述第一预设角度阈值，包括：
计算当前时刻的旋转角度与上一时刻的旋转角度差值；
比较所述旋转角度差值与所述第一预设角度阈值以确定是否移动指令。
在一实施例中，生成移动指令，包括：
根据所述旋转方向确定移动方向；
根据所述移动方向和预设移动距离生成所述移动指令。
在一实施例中，在根据所述头部姿态数据和预设阈值生成移动指令时，所述方法还包括：
根据所述主要旋转轴和所述旋转方向确定匹配的第二预设角度阈值，所述第二预设角度阈值大于所述第一预设角度阈值；
比较所述旋转角度和所述第二预设角度阈值，若所述旋转角度大于所述第二预设角度阈值，则向用户发送对应的提醒信息。
在一实施例中，根据所述移动指令控制游戏角色进行移动，包括：
检测当前游戏角色的移动状态；
若当前游戏角色处于设定的第一移动状态，则不执行移动指令，其中，所述第一移动状态包括跳跃、滑行及横移；
若当前游戏角色处于设定的第二移动状态，则根据所述指令控制游戏角色进行移动，其中，所述第二移动状态包括向前移动。
在一实施例中，在体感游戏开始前，设定一个单次游戏时长阈值；
在体感游戏进行中，记录所述体感游戏的实际游戏时长；
比较所述实际游戏时长与所述单次游戏时长阈值，若所述实际游戏时长大于或等于所述单词游戏时长阈值，则结束游戏，并向用户发送对应的提醒信息。
为实现上述目的，本申请实施例还提出一种基于头部运动的体感游戏设备，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基于头部运动的体感游戏程序，所述处理器执行所述基于头部运动的体感游戏程序时实现如上述任一项所述的基于头部运动的体感游戏方法。
为实现上述目的，本申请实施例还提出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基于头部运动的体感游戏程序，所述基于头部运动的体感游戏程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的基于头部运动的体感游戏方法。
本申请技术方案的体感游戏操作方法，通过从体感设备获取用户的头部姿态数据，再基于该头部姿态数据计算用户的头部运动数据，并通过所得到的头部运动数据和预设阈值生成移动指令，最后通过该移动指令控制游戏角色进行移动，如此，完成了用户头部运动到游戏角色移动的操控。这样设计，系统能够根据用户的头部姿态自动识别和响应颈部运动，使用户在游戏过程中进行自然而有针对性的颈部锻炼。如此，通过娱乐性的体感游戏，提供了一种有趣的锻炼方式，有助于激发用户的兴趣，增加其锻炼的动力，进而改善用户颈部的灵活性和力量。由此可见，本申请技术方案具有辅助用户锻炼颈部的优点。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明基于头部运动的体感游戏设备一实施例的模块结构图；
图2为本发明基于头部运动的体感游戏方法一实施例的流程示意图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。文中出现的“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的数量词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。而“第一”、“第二”、以及“第三”等的使用不表示任何顺序，可将这些词解释为名称。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的服务器1(又叫基于头部运动的体感游戏设备)结构示意图。
本发明实施例服务器，如“物联网设备”、带联网功能的智能空调、智能电灯、智能电源，带联网功能的AR/VR设备，智能音箱、自动驾驶汽车、PC，智能手机、平板电脑、电子书阅读器、便携计算机等具有显示功能的设备。
如图1所示，所述服务器1包括：存储器11、处理器12及网络接口13。
其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是服务器1的内部存储单元，例如该服务器1的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是服务器1的外部存储设备，例如该服务器1上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
进一步地，存储器11还可以包括服务器1的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于服务器1的应用软件及各类数据，例如基于头部运动的体感游戏程序10的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行基于头部运动的体感游戏程序10等。
网络接口13可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)，通常用于在该服务器1与其他电子设备之间建立通信连接。
网络可以为互联网、云网络、无线保真(Wi-Fi)网络、个人网(PAN)、局域网(LAN)和/或城域网(MAN)。网络环境中的各种设备可以被配置为根据各种有线和无线通信协议连接到通信网络。这样的有线和无线通信协议的例子可以包括但不限于以下中的至少一个：传输控制协议和互联网协议(TCP/IP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)、文件传输协议(FTP)、ZigBee、EDGE、IEEE 802.11、光保真(Li-Fi)、802.16、IEEE 802.11s、IEEE 802.11g、多跳通信、无线接入点(AP)、设备对设备通信、蜂窝通信协议和/或蓝牙(Blue Tooth)通信协议或其组合。
可选地，该服务器还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以称为显示屏或显示单元，用于显示在服务器1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图1仅示出了具有组件11-13以及基于头部运动的体感游戏程序10的服务器1，本领域技术人员可以理解的是，图1示出的结构并不构成对服务器1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
在本实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于头部运动的体感游戏程序，并执行以下操作：
在体感游戏启动后，从绑定的体感设备获取用户的头部姿态数据；
根据所述头部姿态数据计算用户的头部运动数据；
根据所述头部运动数据和预设阈值生成移动指令；
根据所述移动指令控制游戏角色进行移动。
在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于头部运动的体感游戏程序，并执行以下操作：
从所述头部姿态数据获取欧拉角数据；
将所述欧拉角数据转换为旋转矩阵；
根据所述旋转矩阵计算旋转向量；
计算所述旋转向量的三个分量，并选择所述三个分量中的最大分量所对应的轴作为用户头部的主要旋转轴；
将用户在所述主要旋转轴上的旋转方向作为用户头部的旋转方向；
计算所述旋转向量的模长作为用户头部在所述旋转方向上的旋转角度。
在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于头部运动的体感游戏程序，并执行以下操作：
根据所述主要旋转轴和所述旋转方向确定匹配的第一预设角度阈值；
比较所述旋转角度和所述第一预设角度阈值，若所述旋转角度大于所述第一预设角度阈值，则生成移动指令。
在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于头部运动的体感游戏程序，并执行以下操作：
计算当前时刻的旋转角度与上一时刻的旋转角度差值；
比较所述旋转角度差值与所述第一预设角度阈值以确定是否移动指令。
在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于头部运动的体感游戏程序，并执行以下操作：
根据所述旋转方向确定移动方向；
根据所述移动方向和预设移动距离生成所述移动指令。
在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于头部运动的体感游戏程序，并执行以下操作：
根据所述主要旋转轴和所述旋转方向确定匹配的第二预设角度阈值，所述第二预设角度阈值大于所述第一预设角度阈值；
比较所述旋转角度和所述第二预设角度阈值，若所述旋转角度大于所述第二预设角度阈值，则向用户发送对应的提醒信息。
在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于头部运动的体感游戏程序，并执行以下操作：
检测当前游戏角色的移动状态；
若当前游戏角色处于设定的第一移动状态，则不执行移动指令，其中，所述第一移动状态包括跳跃、滑行及横移；
若当前游戏角色处于设定的第二移动状态，则根据所述指令控制游戏角色进行移动，其中，所述第二移动状态包括向前移动。
在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于头部运动的体感游戏程序，并执行以下操作：
在体感游戏开始前，设定一个单次游戏时长阈值；
在体感游戏进行中，记录所述体感游戏的实际游戏时长；
比较所述实际游戏时长与所述单次游戏时长阈值，若所述实际游戏时长大于或等于所述单词游戏时长阈值，则结束游戏，并向用户发送对应的提醒信息。
基于上述基于头部运动的体感游戏设备的硬件构架，提出本发明基于头部运动的体感游戏方法的实施例。本发明的基于头部运动的体感游戏方法，旨在以体感游戏的方式辅助用户锻炼脖颈。
参照图2，图2为本发明基于头部运动的体感游戏方法的一实施例，所述基于头部运动的体感游戏方法包括以下步骤：
S10、在体感游戏启动后，从绑定的体感设备获取用户的头部姿态数据。
这其中，该体感游戏一种基于体感技术的游戏，其可以是虚拟现实游戏，也可是传统的2D或3D游戏。与传统的游戏手柄或键盘相比，体感游戏通过捕捉用户的真实动作和姿势，将其转化为游戏中的操作。
可选择的，该体感游戏可以是基于web的网页游戏，也可以是基于html5的小程序，或是独立运行的app。
进一步的，体感设备是一类用于捕捉、识别和转化用户身体动作的设备。它们通常包括传感器、控制器和相关的硬件组件，旨在与电子游戏、虚拟现实、增强现实等交互式体验技术结合使用。
可选择的，本申请技术方案所采用的体感设备为头戴式或耳机式设备，如头带、智能眼镜、头戴式耳机(如airpods Max等)、入耳式耳机(如airpods pro等)、半入耳式耳机(如airpods等)、开放式耳机等具有姿态采集能力的设备。
具体来说，可通过USB、WIFI、蓝牙或2.4G等通讯方式实现体感设备与游戏终端的绑定，该游戏终端是指运行体感游戏的终端，其可以手机、平板电脑、笔记本电脑、掌机等移动终端，也可是台式电脑、家庭主机等固定终端。
在本申请的技术方案中，体感设备包括但不限于以下传感器：磁力计、加速度计和陀螺仪。其中，磁力计用于测量磁场的方向，其可以配合加速度计和陀螺仪测量物体的加速度；加速度计能够在采集体感设备运动时的三轴加速度数据(x轴加速度数据、y轴加速度数据及z轴加速度数据，其中，x轴表示前后方向、y轴表示左右方向、z轴表示上下方向)；陀螺仪则能够采集提体感设备运动时的三轴角速度数据。
基于该磁力计、加速度计及陀螺仪的采集结果，体感设备向游戏终端所发送的姿态数据包括但不限于三轴加速度数据和三轴姿态角数据(或欧拉角数据)。
进一步的，头部姿态数据头部姿态数据是指记录和描述用户头部在三维空间中的方向、旋转、倾斜和位置等信息的数据。这些数据用于捕捉和反映用户头部的运动状态，以便系统能够理解并相应地执行相应的操作。头部姿态数据包括但不限于以下数据方向、旋转、倾斜、位置、速度、加速度等。
在体感游戏启动后，终端可以基于与体感设备的通信协议，从体感设备获取用户的头部姿态数据。
S20、根据所述头部姿态数据计算用户的头部运动数据。
这其中，头部运动数据是指由体感设备捕捉并计算出的关于用户头部在三维空间中运动的信息。这些数据提供了关于头部方向、旋转、倾斜和位置等变化的详细描述。
具体的，使用欧拉角或四元数中的方向信息，将其转换为头部的朝向，以得到用户的头部朝向；可通过比较连续两个时刻的方向信息，计算头部的旋转速度；以及，通过对头部位置或方向的变化率进行数学求导，可以计算头部的线性速度和加速度。
S30、根据所述头部姿态数据和预设阈值生成移动指令。
这其中，移动指令是用于控制体感游戏中的角色进行移动的游戏指令。这些指令定义了游戏中角色应该执行的具体动作，以响应用户头部的特定运动，如横向移动(如向左移动、向右移动等)、跳跃、滑行等指令。
进一步的，预设阈值是用于判断用户头部姿态数据是否达到触发移动指令的条件，该条件可以由开发者根据具有游戏进行自适应定义。可选择的，该预设阈值可以包括角度范围、旋转速度、倾斜角度等。
具体的，在计算出用户头部的运动姿态数据后，可以将头部姿态数据与预设的阈值进行比较，以确定是否满足相应的阈值条件。当检测到头部姿态数据满足预设的阈值条件时，系统生成相应的移动指令，如向左移动、向右移动、跳跃、滑行等。
S40、根据所述移动指令控制游戏角色进行移动。
具体的，根据所确定的移动指令，系统将控制游戏角色执行对应的移动操作，以完成用户头部运动到游戏角色的控制。
可以理解，本申请技术方案的体感游戏操作方法，通过从体感设备获取用户的头部姿态数据，再基于该头部姿态数据计算用户的头部运动数据，并通过所得到的头部运动数据和预设阈值生成移动指令，最后通过该移动指令控制游戏角色进行移动，如此，完成了用户头部运动到游戏角色移动的操控。这样设计，系统能够根据用户的头部姿态自动识别和响应颈部运动，使用户在游戏过程中进行自然而有针对性的颈部锻炼。如此，通过娱乐性的体感游戏，提供了一种有趣的锻炼方式，有助于激发用户的兴趣，增加其锻炼的动力，进而改善用户颈部的灵活性和力量。由此可见，本申请技术方案具有辅助用户锻炼颈部的优点。
在一些实施例中，所述头部运动数据包括用户头部的主要旋转轴、旋转方向和旋转角度。
这其中，主要旋转轴表示用户头部旋转的主要轴线。用户头部的旋转轴通常包括以下三个轴：Yaw轴(绕垂直于头顶的轴旋转)、Pitch轴(绕垂直于面部的轴旋转)、Roll轴(绕从左耳到右耳的轴旋转)。
旋转方向用于表示头部绕主要旋转轴的旋转方向，例如，是顺时针旋转还是逆时针旋转。
旋转角度则用于量化头部绕主要旋转轴的旋转程度。通过测量旋转角度，系统可以计算头部运动的幅度，从而更精确地判断用户的动作是否符合预设的阈值条件。
在一些实施例中，根据所述头部姿态数据计算用户的头部运动数据，包括以下步骤：
S21、从所述头部姿态数据获取欧拉角数据。
具体的，从体感设备获取的头部姿态数据中包括了欧拉角数据(这包括Yaw(偏航角)、Pitch(俯仰角)和Roll(横滚角))、加速度数据等数据，通过设置特定的筛选条件，便可从中筛选出所需的欧拉角数据。
S22、将所述欧拉角数据转换为旋转矩阵。
具体的，利用欧拉角的数学表示，通过特定的数学运算将其转换为一个3x3的旋转矩阵R，旋转矩阵通常采用以下形式：
R＝Rx(Roll)·Ry(Pitch)·Rz(Yaw)；其中，Rx(Roll)、Ry(Roll)和Rz(Roll)是绕X轴、Y轴和Z轴的旋转矩阵，具体如下：
这其中，将欧拉角转换为旋转矩阵的目的在于更方便地表示头部的方向。
S23、根据所述旋转矩阵计算旋转向量。
这其中，旋转向量是一种用于表示旋转的向量，通常包含三个分量，分别对应于旋转轴上的旋转角度。
具体的，可以通过以下公式将3x3的旋转矩阵转换为对应的旋转向量：
其中，θ是旋转角度，ω是旋转轴的单位向量，tr(R)是旋转矩阵的迹，rij是旋转矩阵的第i行第j列元素。
S24、计算所述旋转向量的三个分量，并选择所述三个分量中的最大分量所对应的轴作为用户头部的主要旋转轴。
这其中，旋转向量通常由三个分量组成，分别表示绕X、Y、Z轴的旋转。这些分量在向量中对应于旋转的三个方向，该三个分量同时表示用户头部在哪个轴上的旋转幅度最大。
具体的，对已经计算得到的旋转向量，提取其三个分量的数值。这可以通过读取向量的三个坐标值来实现。然后，从这三个分量中，选择数值最大的分量对应的轴，将其确定为用户头部的主要旋转轴。例如，如果Z轴的分量最大，那么Z轴即为主要旋转轴。
S25、将用户在所述主要旋转轴上的旋转方向作为用户头部的旋转方向。
具体的，通过最大分量的正负值，可以判断用户头部在主要旋转轴上的旋转方向，是顺时针还是逆时针。可选择的，可以用正值表示顺时针旋转，负值表示逆时针旋转。
S26、计算所述旋转向量的模长作为用户头部在所述旋转方向上的旋转角度。
具体的，旋转向量的模长表示旋转的幅度或角度大小就，计算得到的模长即为用户头部在所选定旋转方向上的旋转角度。通常，使用欧几里得范数(Euclidean norm)来计算旋转向量的模长。欧几里得范数计算公式如下：
其中，v是旋转向量，Vx、Vy、Vz是其三个分量。
通过上述步骤，系统便可基于头部姿态数据计算得到用户的头部运动数据。当然，本申请的设计不限于此，在其他实施例中，也可通过结合姿态角、速度、加速度等数据等计算用户的头部运动数据。
在一些实施例中，根据所述头部运动数据和预设阈值生成移动指令，包括以下步骤：
S31、根据所述主要旋转轴和所述旋转方向确定匹配的第一预设角度阈值。
这其中，第一预设角度阈值是系统预先设定的，用于判断用户头部旋转是否达到了一定的幅度。
值得说明的是，该第一预设角度阈值可以根据具体系统设计和用户体验的需求进行个性化设置。例如，对于某些用户可能需要更大的阈值以响应头部运动，而对于其他用户可能需要更小的阈值。
具体的，根据计算得到的用户头部的主要旋转轴和旋转方向的组合，可以选择相应的预设角度阈值。
S32、比较所述旋转角度和所述第一预设角度阈值，若所述旋转角度大于所述第一预设角度阈值，则生成移动指令。
具体的，将计算得到的旋转角度与确定的第一预设角度阈值进行比较。若旋转角度大于第一预设角度阈值，表面用户的头部旋转幅度满足了控制游戏角色的基础要求，此时，系统将生成相应的移动指令。
可以理解，用于用户头部的旋转能力在不同的轴和方向上存在差异。因此，通过根据主要旋转轴和旋转方向选择匹配的预设角度阈值，游戏系统可以更个性化地适应用户的头部运动能力。如此，通过自适应的调整转动阈值，系统可以在保证足够锻炼效果的同时，避免用户过度运动，从而有效辅助用户合理地锻炼脖颈。
此外，通过根据实际的头部运动情况自适应地调整阈值，用户不需要过多地适应系统，而是能够以更自由的方式参与游戏，并在锻炼脖颈的过程中获得更好的体验。
在一些实施例中，比较所述旋转角度和所述第一预设角度阈值，包括：
S321、计算当前时刻的旋转角度与上一时刻的旋转角度差值。
具体的，根据步骤S21至步骤S26可以分别计算当前时刻的旋转角度值。同时，由于系统会同时保存当前时刻的旋转角度值，因此可以从系统内存或存储中获取上一时刻的旋转角度值。该当前时刻与上一时刻可以为预设置的采样时刻，或是专为计算旋转角度差值所指定周期性计算时刻。
进一步的，将当前时刻的旋转角度与上一时刻的旋转角度进行相减，便可得到旋转角度的差值。这个差值表示了在两个时刻之间头部旋转的变化。
S322、比较所述旋转角度差值与所述第一预设角度阈值以确定是否移动指令。
具体的，将计算得到的旋转角度差值与第一预设角度阈值进行比较，以判断是否触发生成移动指令的条件。具体为：若旋转角度差值大于第一预设角度阈值，则系统判定头部运动达到了一定幅度，可以生成相应的移动指令。
可以理解，通过计算当前时刻与上一时刻的旋转角度差值，可以更好地反映用户的头部运动的变化，从而提高游戏操作的灵活性和准确性。
在一些实施例中，生成移动指令，包括以下步骤：
S323、根据所述旋转方向确定移动方向。
具体的，根据所确定的头部旋转方向，可以将其以一定的规则映射到游戏角色的移动方向中。例如，如果头部是顺时针旋转，则将其映射为向右移动；如果是逆时针旋转，则将其映射为向左移动；头部向上旋转，则将其映射为跳跃；头部向下旋转，则将其映射为滑行。
S324、根据所述移动方向和预设移动距离生成所述移动指令。
这其中，预设移动距离是系统设定的用于确定移动指令幅度的固定值。
具体的，将移动方向和预设移动距离结合起来，便可生成具体的移动指令。例如，向右移动10个单位或向左移动15个单位，向上跳跃3个单位或滑行10个单位。
可以理解，与动态计算头部旋转的具体距离相比，使用固定的预设距离降低了计算的复杂性。这种简化计算的设计有助于系统更迅速地响应用户的头部运动，提高了实时性，使得游戏控制更加流畅。
并且，激烈而过度的头部运动可能对颈部造成不适或危险，通过限制移动距离，系统可以确保头部运动的幅度在安全范围内，避免不必要的风险和不适。
在一些实施例中，在根据所述头部姿态数据和预设阈值生成移动指令时，所述方法还包括以下步骤：
S110、根据所述主要旋转轴和所述旋转方向确定匹配的第二预设角度阈值，所述第二预设角度阈值大于所述第一预设角度阈值。
具体的，根据所确定的主要旋转轴和旋转方向，选择相应的第二预设角度阈值。该第二预设角度阈值是系统设定的用于监测头部运动幅度的阈值，用于判断用户是否进行了过于激烈的头部运动。
S120、比较所述旋转角度和所述第二预设角度阈值，若所述旋转角度大于所述第二预设角度阈值，则向用户发送对应的提醒信息。
具体的，在比较用户的头部旋转角度与第一预设角度阈值时，同时比较用户的头部旋转角度与第二预设角度阈值，以判断用户的头部旋转角度是否处于第一预设角度阈值与第二预设角度阈值的区间。
若用户的头部旋转角度处于上述区间，则生成移动指令；
若用户的头部旋转角度小于上述区间，则不生成移动指令；
若用户的头部旋转角度大于上述区间，则发送提醒信息，该提醒信息这可以是视觉提醒、声音提醒或其他形式的警告，以引起用户的注意。该提醒信息可以包括有关头部运动过度的提示，以避免潜在的健康风险。
通过引入第二预设角度阈值，系统在检测到用户头部运动可能过度的情况下，能够发送提醒信息，从而引导用户更加注意和谨慎地进行头部运动，保护用户的脖颈健康。
在一些实施例中，根据所述移动指令控制游戏角色进行移动，包括以下步骤：
S41、检测当前游戏角色的移动状态。
具体的，在游戏进行中，系统会实时检测游戏角色当前的运动状态。这包括了游戏角色是否正在进行跳跃、滑行、横移、向前移动等动作。通过监测游戏角色的当前状态，系统可以确保在适当的时机响应用户的移动指令。
S42、若当前游戏角色处于设定的第一移动状态，则不执行移动指令，其中，所述第一移动状态包括跳跃、滑行及横移；
具体的，系统判断当前游戏角色的移动状态是否处于设定的第一移动状态。如果检测到游戏角色正在执行跳跃、滑行或横移等动作，系统将忽略当前的移动指令。这个设计的目的是避免在一些特定的动作状态下，用户的头部运动触发不必要的额外移动指令，以保持游戏的逻辑和用户体验的一致性。
S43、若当前游戏角色处于设定的第二移动状态，则根据所述指令控制游戏角色进行移动，其中，所述第二移动状态包括向前移动。
具体的，系统判断当前游戏角色的移动状态是否处于设定的第二移动状态。如果检测到游戏角色正在向前移动的状态，系统将根据之前生成的移动指令控制游戏角色进行相应的移动。
可以理解，通过在某些特定移动状态(第一移动状态)下忽略移动指令，系统可以避免因为头部运动而干扰到用户进行的其他复杂动作，提高游戏的可控性。而在合适的情境下，即游戏角色正在向前移动时，系统会根据用户的头部运动指令来调整游戏角色的移动状态，以提升与用户的互动感。
值得说明的是，第一移动状态和第二移动状态的具体定义可以根据游戏的设计和用户体验的需求进行调整。
在一些实施例中，所述方法还包括以下步骤：
S210、在体感游戏开始前，设定一个单次游戏时长阈值。
具体的，系统在每次体感游戏开始前设定一个预定的游戏时长阈值。这个阈值可以由游戏设计者或用户设定，用于控制每次游戏的最大时长。
S220、在体感游戏进行中，记录所述体感游戏的实际游戏时长。
具体的，系统会实时记录体感游戏的实际游戏时长。通过监测游戏的开始和结束时间，系统可以不断更新实际游戏时长的计时器。这个计时器可以以秒、分钟或其他时间单位的形式表示。
S230、比较所述实际游戏时长与所述单次游戏时长阈值，若所述实际游戏时长大于或等于所述单词游戏时长阈值，则结束游戏，并向用户发送对应的提醒信息。
具体的，系统会比较实际游戏时长与预设的单次游戏时长阈值。如果实际游戏时长大于或等于设定的阈值，系统将结束当前的体感游戏，并向用户发送相应的提醒信息。这个提醒信息包括但不限于游戏即将结束的通知，以及对用户进行适当休息的建议。该提醒信息可以是视觉提醒、声音提醒或其他形式的通知，以引导用户结束当前游戏。
可以理解，通过设定单次游戏时长阈值，系统可以有效地控制每次游戏的时长，避免用户过度运动脖颈，保护用户的健康。
此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质可以是硬盘、多媒体卡、SD卡、闪存卡、SMC、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器等中的任意一种或者几种的任意组合。计算机可读存储介质中包括基于头部运动的体感游戏程序10，本发明之计算机可读存储介质的具体实施方式与上述基于头部运动的体感游戏方法以及服务器1的具体实施方式大致相同，在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于头部运动的体感游戏方法，其特征在于，包括：
在体感游戏启动后，从绑定的体感设备获取用户的头部姿态数据；
根据所述头部姿态数据计算用户的头部运动数据；
根据所述头部运动数据和预设阈值生成移动指令；
根据所述移动指令控制游戏角色进行移动。
2.如权利要求1所述的基于头部运动的体感游戏方法，其特征在于，所述头部运动数据包括用户头部的主要旋转轴、旋转方向和旋转角度；
根据所述头部姿态数据计算用户的头部运动数据，包括：
从所述头部姿态数据获取欧拉角数据；
将所述欧拉角数据转换为旋转矩阵；
根据所述旋转矩阵计算旋转向量；
计算所述旋转向量的三个分量，并选择所述三个分量中的最大分量所对应的轴作为用户头部的主要旋转轴；
将用户在所述主要旋转轴上的旋转方向作为用户头部的旋转方向；
计算所述旋转向量的模长作为用户头部在所述旋转方向上的旋转角度。
3.如权利要求2所述的基于头部运动的体感游戏方法，其特征在于，根据所述头部运动数据和预设阈值生成移动指令，包括：
根据所述主要旋转轴和所述旋转方向确定匹配的第一预设角度阈值；
比较所述旋转角度和所述第一预设角度阈值，若所述旋转角度大于所述第一预设角度阈值，则生成移动指令。
4.如权利要求3所述的基于头部运动的体感游戏方法，其特征在于，比较所述旋转角度和所述第一预设角度阈值，包括：
计算当前时刻的旋转角度与上一时刻的旋转角度差值；
比较所述旋转角度差值与所述第一预设角度阈值以确定是否移动指令。
5.如权利要求3所述的基于头部运动的体感游戏方法，其特征在于，生成移动指令，包括：
根据所述旋转方向确定移动方向；
根据所述移动方向和预设移动距离生成所述移动指令。
6.如权利要求3所述的基于头部运动的体感游戏方法，其特征在于，在根据所述头部姿态数据和预设阈值生成移动指令时，所述方法还包括：
根据所述主要旋转轴和所述旋转方向确定匹配的第二预设角度阈值，所述第二预设角度阈值大于所述第一预设角度阈值；
比较所述旋转角度和所述第二预设角度阈值，若所述旋转角度大于所述第二预设角度阈值，则向用户发送对应的提醒信息。
7.如权利要求1所述的基于头部运动的体感游戏方法，其特征在于，根据所述移动指令控制游戏角色进行移动，包括：
检测当前游戏角色的移动状态；
若当前游戏角色处于设定的第一移动状态，则不执行移动指令，其中，所述第一移动状态包括跳跃、滑行及横移；
若当前游戏角色处于设定的第二移动状态，则根据所述指令控制游戏角色进行移动，其中，所述第二移动状态包括向前移动。
8.如权利要求1所述的基于头部运动的体感游戏方法，其特征在于，所述方法还包括：
在体感游戏开始前，设定一个单次游戏时长阈值；
在体感游戏进行中，记录所述体感游戏的实际游戏时长；
比较所述实际游戏时长与所述单次游戏时长阈值，若所述实际游戏时长大于或等于所述单词游戏时长阈值，则结束游戏，并向用户发送对应的提醒信息。
9.一种基于头部运动的体感游戏设备，其特征在于，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基于头部运动的体感游戏程序，所述处理器执行所述基于头部运动的体感游戏程序时实现如权利要求1-8中任一项所述的基于头部运动的体感游戏方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有基于头部运动的体感游戏程序，所述基于头部运动的体感游戏程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的基于头部运动的体感游戏方法。
Priority Applications (1)
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| CN202410110986.1A CN117991901A (zh) | 2024-01-26 | 2024-01-26 | 基于头部运动的体感游戏方法 |
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