CN212675515U - 一种vr感知触摸装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及VR技术领域，公开了一种VR感知触摸装置，包括VR显示终端和VR头显设备，VR显示终端与输入装置、位置感应装置通信连接，输入装置用于文字输入，位置感应装置用于定位用户在输入装置上的手指位置并将定位数据传输给VR显示终端，VR显示终端利用定位数据生成虚拟手指图像和输入装置图像并传输给VR头显设备同步显示。本实用新型解决了现有VR设备在文字输入或精准按键方面，缺乏有效、便捷的交互模式的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及VR技术领域，具体是指一种VR感知触摸装置。
背景技术
目前VR眼镜还没有一个通用的交互设备，大多数厂商会为VR眼镜配一个(一对)定制的手柄，手柄也分遥控式、3DOF、6DOF等不同种类，每家的技术细节也不全一样。但是无论哪种实现方案，大多都是针对体感交互的手柄类设备，VR手柄设备可以提升VR眼镜的可玩性、互动性，但是没有办法很好的实现精准的操控和输入能力。在电脑主机时代，衍生了鼠标和键盘的操控，可以让使用者快速打字，快速定位，快速选择；在手机移动互联网时代，衍生了触摸屏，随着使用者的不断练习和适应，在小屏幕上全键盘打字也可以做到非常高的输入效率。当前VR类的交互尤其是文字输入、精准按键操控类技术还不完善，形成了交互的短板，导致VR类应用大多数还是以观看、娱乐为主，使用者更多是被动式输入，主动输出能力不足。
造成VR交互困难的另一大问题是，使用者一般会全程佩戴封闭式VR头显设备，以此适用这无法有效的感知双手尤其是手指的准确位置，但是精确输入的一个重要前提就是眼睛 (无论是主视角还是余光辅助)对双手进行观察跟踪，确定输入位置。而一旦双眼被覆盖，则无法有效进行输入。为了解决这个问题，行业里面做了多种尝试：
1.通过摄像头观察手指再反馈给VR头显设备，这种方案禁锢了双手的位置，而且实际体验过程中不够灵活和精准，失去了VR原本自由化的优势；
2.通过更多按键的手柄解决，这种对使用者的练习、适应要求很高，而且同样遇到自由度不高的问题，而且没有办法有效解决“悬停”指示要求，也无形增加了门槛；
3.改变输入法操作模式，用类似于“木鱼敲击”方案、虚拟键盘方案等。
综上所述，现有VR设备在不论在文字输入或精准按键方面，都因为交互设备佩戴/使用繁琐、效率低下而没有办法与传统的鼠标键盘和触摸屏方案进行比较。这也导致了当前行业里，在VR设备的文字输入或精准按键方面，缺乏主流认可的交互模式。
实用新型内容
基于以上技术问题，本实用新型提供了一种VR感知触摸装置，解决了现有VR设备在文字输入或精准按键方面，缺乏有效、便捷的交互模式的问题。
为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
一种VR感知触摸装置，包括VR显示终端和VR头显设备，VR显示终端与输入装置、位置感应装置通信连接，输入装置用于文字输入，位置感应装置用于定位用户在输入装置上的手指位置并将定位数据传输给VR显示终端，VR显示终端利用定位数据生成虚拟手指图像和输入装置图像并传输给VR头显设备同步显示。
作为一种优选的方式，位置感应装置由感应控制模块和多个红外对射传感器构成，红外对射传感器布设在输入装置四周并在触摸输入装置上方形成至少一层红外线织网。
作为一种优选的方式，红外对射传感器为单点式红外对射传感器。
作为一种优选的方式，红外对射传感器为栅状式红外对射传感器。
作为一种优选的方式，输入装置为输入键盘或触摸屏，其中，所述触摸屏为电容触摸屏或电阻触摸屏。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过位置感应装置感应用于在输入装置输入操作时的手指位置，并根据获取的手指定位数据生成虚拟图像在VR显示终端中显示出来，使得用户可在佩戴VR显示终端的情况下，通过生成的虚拟图像同步判断自己此时的输入状态。避免由于封闭式VR显示终端使得用户无法感知双手尤其是手指的准确位置而导致不能便捷地完成文字输入或精准按键的问题，提高了用户操作体验和输入效率。
附图说明
图1为本实用新型俯视机构示意图。
图2为手指悬浮状态时本实用新型使用示意图。
图3为手指触摸状态时本实用新型使用示意图。
图4为本实用新型工作流程图。
其中，11输入装置，12位置感应装置，13手指。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例1：
参见图1～4，一种VR感知触摸装置，包括VR显示终端和VR头显设备，VR显示终端与输入装置、位置感应装置通信连接，输入装置用于文字输入，位置感应装置用于定位用户在输入装置上的手指位置并将定位数据传输给VR显示终端，VR显示终端利用定位数据生成虚拟手指图像和输入装置图像并传输给VR头显设备同步显示。
在本实施例中，用户在进行文字输入或精准按键时，设于输入装置11之上的位置感应装置12可感应用户的手指13位置并将定位数据传输给VR显示终端，VR显示终端利用定位数据生成虚拟手指13图像和输入装置11图像并传输给VR头显设备同步显示。以此使用户在佩戴封闭式VR头显设备的情况下，利用VR头显设备中显示的虚拟手指13图像作为视觉反馈从而使用户以此虚拟手指13作为参照，从而使用户移动手指13并正确、快捷选择输入装置11目标位置，以此达到不观看实体双手也可快速进行文字输入或精准按键的目的。通过生成的虚拟图像同步判断自己此时的输入状态，避免由于封闭式VR头显设备使得用户无法感知双手尤其是手指13的准确位置而导致不能便捷地完成文字输入或精准按键的问题，提高了用户操作体验和输入效率。
优选的，VR显示终端利用Quest3D或Unity3D等软件生成手指13和输入装置11的图像。
进一步的，位置感应装置12由感应控制模块和多个红外对射传感器构成，红外对射传感器布设在输入装置11四周并在触摸输入装置11上方形成至少一层红外线织网。
用户用手指13在输入装置11上进行输入操作时，手指13动作过程为“悬停→接近→触摸→远离→悬停”，在此过程中，手指13会穿过红外对射传感器(红外对射传感器包括红外线发射器和红外线接收器，红外线发射器和红外线接收器之间形成红外线)在输入装置11上方构建的红外线织网，且由于手指13的阻碍作用会导致部分红外对射传感器的红外线被阻断使其不能被红外线接收器接收，阻断红外线旁边其余正常的红外线所围空间便是手指13定位空间。再利用多层红外线织网的配合作用，利用红外对射传感器便可得到手指的水平轴感知区域、垂直轴感知区域和高度感知区域，其感知区域如图2、图3所示。由此可知，红外线织网的网格大小、密度、红外线织网层数都将会决定手指13定位的准确性，红外线织网的网格越小、红外线密度越高、红外线织网层数越多，则手指13定位轮廓越准确。红外对射传感器将定位数据经感应控制模块传输给VR显示终端，通过滤波算法将干扰和误触发剔除，可形成双手在红外线织网区域的多层投影，再通过VR显示终端对便可生成虚拟的手指13图像作为用户在VR场景中的视觉反馈依据。
由此可知，VR感知触摸装置的工作过程总结来说就是，位置感应装置数据→生成手势投影→生成手势动作→感知触摸及悬浮手势→VR头显设备显示虚拟手势。
而对于输入装置11，由于位置感应装置12安装于输入装置11之上，其与输入装置11 的安装位置、距离、尺寸均易确定，以此可利用VR显示终端提前生成输入装置11的虚拟图像，再根据位置感应装置12的位置确定手指13在输入装置11上的位置。
更进一步的，红外对射传感器为单点式红外对射传感器。单点式红外对射传感器其特点在于其是由一对红外线发射器、红外线接收器组成，由单点式红外对射传感器构成的位置感应装置12其优点在于其形成的红外线织网网格大小、方向可调，灵活性更好。
更进一步的，红外对射传感器为栅状式红外对射传感器。栅状式红外对射传感器由呈条形的红外线发射器、红外线接收器组成，一条栅状式红外对射传感器上有多条红外感应光线，由栅状式红外对射传感器构成的位置感应装置12其优点在于其结构更紧凑，零件少，安装方便。
更进一步的，输入装置11为输入键盘或触摸屏，其中，触摸屏为电容触摸屏或电阻触摸屏。
如上即为本实用新型的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型的验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种VR感知触摸装置，包括VR显示终端和VR头显设备，其特征在于：所述VR显示终端与输入装置(11)、位置感应装置(12)通信连接，所述输入装置(11)用于文字输入，所述位置感应装置(12)用于定位用户在输入装置(11)上的手指(13)位置并将定位数据传输给VR显示终端，所述VR显示终端利用定位数据生成虚拟手指(13)图像和输入装置(11)图像并传输给VR头显设备同步显示。
2.根据权利要求1所述的一种VR感知触摸装置，其特征在于：所述位置感应装置(12)由感应控制模块和多个红外对射传感器构成，所述红外对射传感器布设在输入装置(11)四周并在触摸输入装置(11)上方形成至少一层红外线织网。
3.根据权利要求2所述的一种VR感知触摸装置，其特征在于：所述红外对射传感器为单点式红外对射传感器。
4.根据权利要求2所述的一种VR感知触摸装置，其特征在于：所述红外对射传感器为栅状式红外对射传感器。
5.根据权利要求1所述的一种VR感知触摸装置，其特征在于：所述输入装置(11)为输入键盘或触摸屏，其中，所述触摸屏为电容触摸屏或电阻触摸屏。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021566371.3U CN212675515U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种vr感知触摸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021566371.3U CN212675515U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种vr感知触摸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212675515U true CN212675515U (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=74819944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202021566371.3U Active CN212675515U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种vr感知触摸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212675515U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114371787A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-19 | 华南理工大学 | 一种带有实时触摸感应功能的键盘 |
-
2020
- 2020-07-31 CN CN202021566371.3U patent/CN212675515U/zh active Active
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| CN114371787A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-19 | 华南理工大学 | 一种带有实时触摸感应功能的键盘 |
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