CN106534125B - 一种基于局域网实现vr多人交互***的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于局域网实现VR多人交互***的方法，该交互***包含有N个用户和N个VR子***，每个用户对应使用单个VR子***，各个VR子***间通过路由设备组成局域网，每个VR子***扮演两个角色，即服务端和客户端，服务端负责向局域网中发送当前PC连接的VR设备的数据，客户端负责接收局域网中其他VR子***发送过来的数据，从而实现VR多人交互。本发明能在不增加任何硬件设备的条件下，实现局域网内VR***的多人交互和互动，从而使得虚拟场景中需要多人协同的VR应用可以开展。

Description

一种基于局域网实现VR多人交互***的方法
技术领域
本发明涉及计算机图形以及人机交互技术，具体涉及一种基于局域网实现VR多人交互***的方法。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真***，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的***仿真，使用户沉浸到该环境中。
当前的VR设备，诸如HTC VIVE和Oculus Rift已经实现了小范围的运动跟踪，并且通过现有技术可以实现单人在虚拟场景中与单个计算机的交互。然而，很多应用场景需要多人的参与和协同，例如手术模拟、工业装配培训等，现有的技术通过使用昂贵的动作捕捉设备可以实现多人互动，但成本过高不适合推广，且实现起来较为困难。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于局域网实现VR多人交互***的方法，利用局域网通信，各PC端实时共享VR设备位置、数字按钮、模拟信号等数据，实现将佩戴VR设备的真人动作、指令等对应到虚拟人物上，从而实现在虚拟空间中的多人交互和互动。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于局域网实现VR多人交互***的方法，该交互***包含有N个用户和N个VR子***，每个用户对应使用单个VR子***，各个VR子***间通过路由设备组成局域网；
优选地，所述单个VR子***扮演两个角色，即服务端和客户端，其中服务端负责向局域网中发送当前PC连接的VR设备的数据，客户端负责接收局域网中其他VR子***发送过来的数据；
优选地，所述单个VR子***包含一台主机和一套VR硬件设备；优选地，在N个VR子***组成的局域网中，每个VR子***只能有一个服务端，但有N-1个客户端；
优选地，所述单个VR子***中，服务端处理的数据类型包括位置跟踪、数字按钮和模拟信号等，在图形渲染的每一帧间隙，PC获取与本机相连的VR设备传回的数据，并加载和更新到对应数据类型中；
优选地，所述单个VR子***中，客户端处理的数据类型与服务端对应，同样包括位置跟踪、数字按钮和模拟信号等；
优选地，所述单个VR子***的N-1个客户端分别用于接收局域网中其他N-1个VR子***通过服务端发送的socket包，并将相应位置跟踪、数字按钮、模拟信号等数据提取，在下一帧渲染前，更新虚拟场景，使得虚拟场景中代表其他VR子***使用者的模型位置、动作更新，同时对其他使用者手柄按钮、触摸板模拟数据等作触发条件检测，以实现其他人对虚拟场景的操作在本机上得到更新和同步；
优选地，所述位置跟踪负责更新头盔、手柄位置数据，数字按钮负责更新手柄上的按钮数据，模拟信号负责更新触摸板上的模拟数据等，并将这些数据结合自己局域网IP封装成socket包，在局域网内进行发送。
采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：本发明能在不增加任何硬件设备的条件下，实现局域网内VR***的多人交互和互动，从而使得虚拟场景中需要多人协同的VR应用可以开展。
附图说明
图1局域网中的N各VR子***
图2单个VR***的数据传输通信
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
实施例
真实世界中有N个用户，分别为用户1、用户2、…、用户N，他们各自使用一个VR子***，这N个VR子***分别为VR子***1、VR子***2、…、VR子***N，这N个VR子***通过路由设备(如路由器、交换机)组成局域网；单个VR子***包含一台主机和一套VR硬件设备；每个独立的VR子***扮演两个角色，即服务端和客户端。
局域网中的N各VR子***可见图1，同时为了方便理解，可见图2的单个VR***的数据传输通信。
下面以VR子***1、VR子***2和VR子***3共三套VR子***组成的交互***为例：
1、建立VR子***1、VR子***2和VR子***3之间的相互连接；
(1)VR子***1的IP地址为“192.168.1.101”，VR子***2的IP地址为“192.168.1.102”，VR子***3的IP地址为“192.168.1.103”，VR子***1、VR子***2和VR子***3已相互知道对方的地址；
(2)VR子***1的服务端开启一个所有VR子***已知的UDP端口，用于接收其他用户的连接请求；
(3)VR子***2的客户端开启一个任意可用的TCP端口，并向VR子***1中的已知UDP端口发送UDP封包的请求，告知刚开启的TCP端口并请求VR子***1的服务端开启一个与VR子***2的TCP连接；VR子***3进行与VR子***2相同的操作；
(4)VR子***2刚开启的TCP端口如果没有收到VR子***1的调用，则短时间内(例如1秒)再次发送UDP请求，如果长时间依然没有VR子***1的回复则认为网络连接有误，停止尝试；如果VR子***2的TCP端口接受到了VR子***1的连接，则执行例如数据类型对应、数据初始化、时钟同步等操作；VR子***3进行与VR子***2相同的操作；
(5)VR子***2再开启一个可用的UDP端口用于接收之后的数据传输，通过TCP通道告知VR***1，VR子***1的服务端向VR***2的UDP端口发送数据；同理，VR子***3再开启一个可用的UDP端口用于接收之后的数据传输，通过TCP通道告知VR***1，VR子***1的服务端向VR***3的UDP端口发送数据；
(6)***中的所有服务端、客户端都需要完成类似上述操作，实现数据、时钟同步，并开启数据发送、接收的通道；
2、单个VR子***在图形渲染的每一帧间隙，PC获取与本机相连的VR硬件设备传回的数据，并加载和更新到对应数据类型中，比如位置跟踪负责更新头盔、手柄位置数据，数字按钮负责更新手柄上的按钮数据，模拟信号负责更新触摸板上的模拟数据等；
3、服务端获取到的VR硬件设备数据包括位置跟踪、数字按钮和模拟信号等，被封装为socket包，传向所有被告知的用于数据接收的UDP端口；
4、每个独立的VR***只需要发送自己VR硬件设备的数据，所以每个VR子***只有一个服务端；客户端负责接收局域网中除自己以外其他VR子***发送的socket包，因此在本例3个VR子***组成的局域网中，每个VR子***有2个客户端；
5、客户端接收到的其他VR子***发送的socket包解包以后可以得到与服务端发送数据对应的位置跟踪、数字按钮和模拟信号等数据，并通过对应socket包的IP地址标签可以区分数据来源，例如VR子***2接收到“192.168.1.101”为标签的socket包，就知道解包以后的数据为VR子***1所有；每个VR子***都可以获取到其余2个VR子***封装的数据，并明确地与发送源对应；
6、客户端通过解socket包获取到的其他VR***的位置跟踪、数字按钮、模拟信号等数据，在下一帧渲染前，更新虚拟场景，使得虚拟场景中代表其他VR***使用者的模型位置、动作更新，同时对其他使用者手柄按钮、触摸板模拟数据等作触发条件检测；
7、通过上述步骤6实现其他2个用户对虚拟场景的操作在本机上得到更新和同步，真实世界中其他用户的位置、动作将会表现在虚拟世界的模型上，而其他用户通过手柄操控的指令也能同样在本机触发，进而达到在虚拟场景中协同、交互的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种基于局域网实现VR多人交互***的方法，其特征在于：该交互***包含有N个用户和N个VR子***，每个用户对应使用单个VR子***，各个VR子***间通过路由设备组成局域网；
所述单个VR子***包含一台主机和一套VR硬件设备；
所述单个VR子***扮演两个角色，即服务端和客户端，服务端负责向局域网中发送当前PC连接的VR设备的数据，客户端负责接收局域网中其他VR子***发送过来的数据,每个所述单个VR子***有N-1个客户端；
所述服务端处理的数据类型包括位置跟踪、数字按钮和模拟信号，在图形渲染的每一帧间隙，PC获取与本机相连的VR设备传回的数据，并加载和更新到对应数据类型中；
所述单个VR子***的N-1个客户端分别用于接收局域网中其他N-1个VR子***通过服务端发送的socket包，并将相应位置跟踪、数字按钮、模拟信号数据提取，在下一帧渲染前，更新虚拟场景，使得虚拟场景中代表其他VR子***使用者的模型位置、动作更新，同时对其他使用者手柄按钮、触摸板模拟数据作触发条件检测，以实现其他人对虚拟场景的操作在本机上得到更新和同步。
2.根据权利要求1所述的一种基于局域网实现VR多人交互***的方法，其特征在于：在N个VR子***组成的局域网中，每个VR子***只能有一个服务端。
3.根据权利要求1所述的一种基于局域网实现VR多人交互***的方法，其特征在于：所述客户端处理的数据类型与服务端对应，同样包括位置跟踪、数字按钮和模拟信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于局域网实现VR多人交互***的方法，其特征在于：所述位置跟踪负责更新头盔、手柄位置数据，数字按钮负责更新手柄上的按钮数据，模拟信号负责更新触摸板上的模拟数据，并将这些数据结合自己局域网IP封装成socket包，在局域网内进行发送。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107145223A (zh) * 2017-04-06 2017-09-08 北京讯腾智慧科技股份有限公司 基于Unity三维引擎和VR头盔的多点交互控制***和方法
CN107172136B (zh) * 2017-05-04 2018-07-03 腾讯科技（深圳）有限公司 体素数据的同步方法和装置
CN108989268B (zh) * 2017-06-01 2021-03-02 腾讯科技（深圳）有限公司 会话展示方法、装置和计算机设备
CN107371012A (zh) * 2017-07-04 2017-11-21 歌尔科技有限公司 一种vr图像处理和显示方法及装置
CN109298776B (zh) * 2017-07-25 2021-02-19 阿里巴巴（中国）有限公司 增强现实互动***、方法和装置
WO2019037074A1 (zh) * 2017-08-25 2019-02-28 深圳市瑞立视多媒体科技有限公司 虚拟现实交互***、方法及计算机存储介质
CN107612947A (zh) * 2017-11-03 2018-01-19 北京微视酷科技有限责任公司 一种虚拟现实设备间同步的通信方法及***
CN108492653A (zh) * 2018-02-27 2018-09-04 吉林省行氏动漫科技有限公司 一种解剖训练***及其工作方法
CN110339557A (zh) * 2018-04-02 2019-10-18 当家移动绿色互联网技术集团有限公司 一种基于Unreal在VR里实现多人交互的方法
CN108595004A (zh) * 2018-04-23 2018-09-28 新华网股份有限公司 基于虚拟现实vr的多人交互方法、装置及相应设备
CN111786930A (zh) * 2019-04-03 2020-10-16 上海宽带技术及应用工程研究中心 虚拟现实的数据共享***、方法、装置、终端、及介质
CN110335515B (zh) * 2019-06-06 2022-09-20 艾普工华科技（武汉）有限公司 一种沉浸式协同交互虚拟仿真教学***
CN111240475A (zh) * 2020-01-06 2020-06-05 深圳市恒悦魔方实业有限公司 一种用于多人互动的vr头盔
CN115463413A (zh) * 2022-09-30 2022-12-13 小派科技（上海）有限责任公司 应用于多人互动场景下的互动装置、控制方法和互动***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104123009A (zh) * 2014-08-15 2014-10-29 重庆巨蟹数码影像有限公司 一种利用手持通信设备触屏对虚拟现实展示端的控制***
CN105323129A (zh) * 2015-12-04 2016-02-10 上海弥山多媒体科技有限公司 一种家庭虚拟现实娱乐***
CN105592103A (zh) * 2016-02-02 2016-05-18 郭小虎 基于Unity3D的虚拟现实设备与移动设备的同步显示方法
CN105892686A (zh) * 2016-05-05 2016-08-24 刘昊 一种3d虚拟现实广播交互方法及***

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101075275A (zh) * 2007-06-28 2007-11-21 上海交通大学 分布式多角色协同仿真演习方法
WO2014164901A1 (en) * 2013-03-11 2014-10-09 Magic Leap, Inc. System and method for augmented and virtual reality
US9905052B2 (en) * 2015-01-05 2018-02-27 Worcester Polytechnic Institute System and method for controlling immersiveness of head-worn displays
US10726625B2 (en) * 2015-01-28 2020-07-28 CCP hf. Method and system for improving the transmission and processing of data regarding a multi-user virtual environment
CN105159448A (zh) * 2015-08-19 2015-12-16 天津先驱领域科技有限公司 一种多人同场景的浸入型虚拟现实装置
CN105425955A (zh) * 2015-11-06 2016-03-23 中国矿业大学 多用户沉浸式全互动虚拟现实工程培训***
CN105944332B (zh) * 2016-05-10 2018-12-14 杭州韵健科技有限公司 一种可联网的虚拟现实智能健身***
CN106027338A (zh) * 2016-05-12 2016-10-12 崔河龙 基于无线智能路由器的互动平台管理***及其管理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104123009A (zh) * 2014-08-15 2014-10-29 重庆巨蟹数码影像有限公司 一种利用手持通信设备触屏对虚拟现实展示端的控制***
CN105323129A (zh) * 2015-12-04 2016-02-10 上海弥山多媒体科技有限公司 一种家庭虚拟现实娱乐***
CN105592103A (zh) * 2016-02-02 2016-05-18 郭小虎 基于Unity3D的虚拟现实设备与移动设备的同步显示方法
CN105892686A (zh) * 2016-05-05 2016-08-24 刘昊 一种3d虚拟现实广播交互方法及***

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