CN109529318A - 虚拟视觉*** - Google Patents

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CN109529318A CN201811320657.0A CN201811320657A CN109529318A CN 109529318 A CN109529318 A CN 109529318A CN 201811320657 A CN201811320657 A CN 201811320657A CN 109529318 A CN109529318 A CN 109529318A
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Abstract

本发明公开了一种虚拟视觉***。其中，该***包括：动捕设备，用于获取预设区域中目标人物的位置数据，其中，预设区域中有多个人物活动；游戏引擎模块，用于根据位置数据，将虚拟环境与预设区域的真实环境坐标重叠，以将目标人物所对应的虚拟人物加载至虚拟环境中；头显设备，将虚拟环境所对应的视觉信息投射给目标人物，以形成虚拟视觉，其中，在虚拟视觉中虚拟人物与目标人物同步位移。本发明解决了相关技术中对于虚拟现实产品与用户的交互度低，导致用户体验感下降的技术问题。

Description

虚拟视觉***
技术领域
本发明涉及虚拟现实领域，具体而言，涉及一种虚拟视觉***。
背景技术
在相关技术中，目前市场上VR电影产品主要为座位式或站立式体验形式，多数为单人模式，可720度旋转视角观看，但不能对摄影机位进行改变，只能按照既定的录制顺序和行进路线进行观看，无法对剧情进行影响，只能被动观看，没有环境模拟***，声音通过耳机进行立体声播放。并且当前的VR体验中，一般是需要人物坐在座椅上观看剧情，但是不能自由行走，用户与VR产品的交互度低，导致用户只能被动接受自动播放的剧情，体验感下降。
针对上述的相关技术中对于虚拟现实产品与用户的交互度低，导致用户体验感下降的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种虚拟视觉***，以至少解决相关技术中对于虚拟现实产品与用户的交互度低，导致用户体验感下降的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种虚拟视觉***，包括：动捕设备，用于获取预设区域中目标人物的位置数据，其中，所述预设区域中有多个人物活动；游戏引擎模块，用于根据所述位置数据，将虚拟环境与所述预设区域的真实环境坐标重叠，以将所述目标人物所对应的虚拟人物加载至所述虚拟环境中；头显设备，将虚拟环境所对应的视觉信息投射给所述目标人物，以形成虚拟视觉，其中，在所述虚拟视觉中所述虚拟人物与所述目标人物同步位移。
进一步地，所述动捕设备包括：红外摄像机，用于拍摄所述预设区域，得到多张红外图像；高速数据交换机，用于将所述多张红外图像发送至数据服务器中；所述数据服务器，用于对所述多张红外图像进行分析，以确定所述目标人物的位置，得到所述位置数据。
进一步地，所述动捕设备还包括：主动式红外追踪标签，用于追踪所述目标人物的当前位置；同步信息基站，用于将所述目标人物的当前位置的数据信息同步到所述游戏引擎模块和所述数据服务器中。
进一步地，所述游戏引擎模块包括：坐标重叠子模块，用于将所述虚拟环境的坐标与所述预设区域的真实环境所对应的坐标重叠，并将重叠后的坐标信息传输至所述头显设备中，以让所述头显设备显示所述虚拟环境中的虚拟内容。
进一步地，还包括：背包电脑，用于安装所述游戏引擎模块。
进一步地，所述头显设备包括：投射模块，用于将所述虚拟环境所对应的视觉信息投射至所述目标人物的眼睛内；同步模块，用于根据已确定好的虚拟环境的坐标，在所述目标人物移动时，向所述目标人物的眼睛投射同步移动的虚拟人物。
进一步地，还包括：定位手柄，用于检测所述目标人物的肢***置，并将检测到肢***置数据同步至虚拟环境中，其中，所述肢***置数据与所述虚拟人物的虚拟肢体动作同步。
进一步地，所述定位手柄还用于将所述虚拟人物的虚拟肢体动作与所述虚拟环境的交互数据发送至所述游戏引擎模块中，以更改所述虚拟环境中的虚拟内容。
进一步地，所述定位手柄为圆柱形，分为第一节子柄和第二节子柄，其中，所述第一节子柄为两端粗，中间细，分布多个不规则圆孔，所述圆孔的内部镶嵌有红外发光灯珠，所述第二节子柄包括一个圆形按钮和扳机按钮。
进一步地，所述定位手柄的第一节子柄内置主动式追踪标签电路板和红外灯珠连接线，所述第二节子柄内置控制电路板、震动马达、电池、无线模块和开关。
进一步地，所述预设区域为1至100平方米的空间，所述多个人物为1至20人。
进一步地，根据预设操作指令，在所述虚拟环境中显示虚拟内容，其中，所述虚拟内容至少包括：故事剧情。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于虚拟现实VR的虚拟视觉***，包括：红外摄像机，用于拍摄预设区域，得到多张红外图像，其中，在所述预设区域中有多个人物活动；高速数据交换机，用于将所述多张红外图像发送至数据服务器中；所述数据服务器，用于对所述多张红外图像进行分析，以确定目标人物的位置数据；定位手柄，用于检测所述目标人物的肢***置，并将检测到的肢***置数据同步至虚拟环境中，其中，所述肢***置数据与虚拟人物的虚拟肢体动作同步；游戏引擎模块，用于根据所述位置数据和所述定位手柄检测到的肢***置数据，将虚拟环境与所述预设区域的真实环境坐标重叠，以将所述目标人物所对应的虚拟人物加载至所述虚拟环境中；投射模块，用于将所述虚拟环境所对应的视觉信息投射至所述目标人物的眼睛内；同步模块，用于根据已确定好的虚拟环境的坐标，在所述目标人物移动时，向所述目标人物的眼镜投射同步移动的虚拟人物，以形成虚拟视觉，其中，在所述虚拟视觉中所述虚拟人物与所述目标人物同步位移。
在本发明实施例中，可以利用动捕设备来获取预设区域中目标人物的位置数据，并通过游戏引擎模块根据该位置数据，将虚拟环境与预设区域的真实环境坐标重叠，以将目标人物所对应的虚拟人物加载至虚拟环境中，最后可以通过头显设备将虚拟环境所对应的视觉信息投射给目标人物，以形成虚拟视觉，其中，在虚拟视觉中虚拟人物与目标人物同步位移。在该实施例中，可以实现用户与虚拟环境的有效交互，用户对应的虚拟人物加载到虚拟环境中，与虚拟环境中推进的故事情节进行交互，用户可以充分体验到虚拟故事的动作和人物，以及虚拟故事中的各种器件，用户在体验该产品时，也能与其它用户进行交互，交互的内容可以体现在虚拟环境中，从而进一步提高用户体验该虚拟视觉***对应的产品，进而解决相关技术中对于虚拟现实产品与用户的交互度低，导致用户体验感下降的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种可选的虚拟视觉***的示意图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的虚拟体验的场景示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的定位手柄的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明下述实施例，可以应用于各种VR产品中，本发明下述实施例中的VR产品可以是在VR体验店中，在VR体验店中可以包括多个体验区域，每个体验区域的范围是预先设定的，例如，10平方米或者20平方米的区域，对于体验区域的形状不做限定，可以包括但不限于：正方形、长方形。用户可以在该体验区域中自由行走，，通过头部佩戴的头显设备观看到虚拟人物，并且每个用户可以将自己的虚拟角色融入到虚拟环境中，该虚拟环境与体验区域的坐标重叠，在用户移动时，在虚拟环境中同样实现了移动。并且本发明实施例中的用户可以通过手指等肢体，与虚拟环境进行交互，以更改或者推进故事情节，实现用户与VR体验产品的有效交互，提高用户体验感。
可选的，本发明实施例中，并不限定体验区域中的人数，优选的，人数为5至10人。下面通过详细的实施例对本发明进行说明。
图1是根据本发明实施例的一种可选的虚拟视觉***的示意图，如图1所示，该虚拟视觉***包括：动捕设备11、游戏引擎模块12、头显设备13，其中，
动捕设备11，用于获取预设区域中目标人物的位置数据，其中，预设区域中有多个人物活动。
可选的，本发明实施例中并不限定预设区域的具体范围，如8平方米。在预设区域中可以包括多个人物，多个人物可以共同体验一个虚拟故事，使用同一个虚拟环境，用户之间可以实现有效的交互。
需要说明的是，上述的动捕设备可以包括：红外摄像机，用于拍摄预设区域，得到多张红外图像；高速数据交换机，用于将多张红外图像发送至数据服务器中；数据服务器，用于对多张红外图像进行分析，以确定目标人物的位置，得到位置数据。
另外，上述的动捕设备还包括：主动式红外追踪标签，用于追踪目标人物的当前位置；同步信息基站，用于将目标人物的当前位置的数据信息同步到游戏引擎模块和数据服务器中。
图2是根据本发明实施例的一种可选的虚拟体验的场景示意图，如图2所示，其在一个预定区域中，可以有多个人物体验虚拟故事情节，而在其上方可以设置动捕设备，包括红外摄像机等器件。
可选的，本发明实施例中可以在虚拟环境中投射红外警戒线，该红外警戒线可以在虚拟环境的四周显示，以在用户移动时，防止用户走出该预设区域，碰撞其它物体，导致用户受伤等危险情况的发生，在用户快要移动到该红色警戒线时，在用户观看到的虚拟环境中会出现一条或多条红外线，并且会出现提示危险的语句，如用户红色字体标出“警戒线，请勿超出该线”，或者“危险！请后退”，等等，以告知用户不要超出该警戒线。
游戏引擎模块12，用于根据位置数据，将虚拟环境与预设区域的真实环境坐标重叠，以将目标人物所对应的虚拟人物加载至虚拟环境中。
其中，游戏引擎模块包括：坐标重叠子模块，用于将虚拟环境的坐标与预设区域的真实环境所对应的坐标重叠，并将重叠后的坐标信息传输至头显设备中，以让头显设备显示虚拟环境中的虚拟内容。
优选的，本发明实施例中的虚拟视觉***可以包括：背包电脑，用于安装游戏引擎模块。
可选的，该背包电脑可以是双肩背包，在背包中可以包括可热更换的大容量电池。对于背包电脑的具体类型不做限定，如微星出品的背包。
头显设备13，将虚拟环境所对应的视觉信息投射给目标人物，以形成虚拟视觉，其中，在虚拟视觉中虚拟人物与目标人物同步位移。
可选的，头显设备包括：投射模块，用于将虚拟环境所对应的视觉信息投射至目标人物的眼睛内；同步模块，用于根据已确定好的虚拟环境的坐标，在目标人物移动时，向目标人物的眼睛投射同步移动的虚拟人物。用户可以在头部佩戴该头显设备，通过眼睛观看该头显设备投射的虚拟内容。
通过上述实施例，可以利用动捕设备11来获取预设区域中目标人物的位置数据，并通过游戏引擎模块12根据该位置数据，将虚拟环境与预设区域的真实环境坐标重叠，以将目标人物所对应的虚拟人物加载至虚拟环境中，最后可以通过头显设备13将虚拟环境所对应的视觉信息投射给目标人物，以形成虚拟视觉，其中，在虚拟视觉中虚拟人物与目标人物同步位移。在该实施例中，可以实现用户与虚拟环境的有效交互，用户对应的虚拟人物加载到虚拟环境中，与虚拟环境中推进的故事情节进行交互，用户可以充分体验到虚拟故事的动作和人物，以及虚拟故事中的各种器件，用户在体验该产品时，也能与其它用户进行交互，交互的内容可以体现在虚拟环境中，从而进一步提高用户体验该虚拟视觉***对应的产品，进而解决相关技术中对于虚拟现实产品与用户的交互度低，导致用户体验感下降的技术问题。
对于本发明实施例，还可以包括：定位手柄，用于检测目标人物的肢***置，并将检测到肢***置数据同步至虚拟环境中，其中，肢***置数据与虚拟人物的虚拟肢体动作同步。
可选的，定位手柄还用于将虚拟人物的虚拟肢体动作与虚拟环境的交互数据发送至游戏引擎模块中，以更改虚拟环境中的虚拟内容。
一种可选的实施例，定位手柄为圆柱形，分为第一节子柄和第二节子柄，其中，第一节子柄为两端粗，中间细，分布多个不规则圆孔，圆孔的内部镶嵌有红外发光灯珠，第二节子柄包括一个圆形按钮和扳机按钮。
另一种可选的实施例，定位手柄的第一节子柄内置主动式追踪标签电路板和红外灯珠连接线，第二节子柄内置控制电路板、震动马达、电池、无线模块和开关。
图3是根据本发明实施例的一种可选的定位手柄的示意图，如图3所示，示出了定位手柄的正面图、侧面图、顶面图、背面图和底面图，其中，手柄可以为300-400mm(如375mm)，圆柱形，分为上下两截。上部长为200-300mm(如215mm)，两端直径不做限定，如分别为65mm和82mm，中部最细处可以为20-60mm(如48mm)，两端粗，中间细，侧面看呈现逐渐收腰的圆柱形，柱身各处不规则分布着8个圆孔，圆孔内镶嵌有红外发光灯珠(如3.5mm直径)。下部可以为100-200mm(如165mm)，两端直径为20-80mm(如50mm)。中间最细处直径为20-60mm(如36mm)。下部由底端向上有一个圆形按钮，在圆形按钮对面设置另一个扳机按钮。手柄上部内置主动式追踪标签电路板及红外灯珠连接线，下部内置控制电路板，震动马达，型号18500，电压3.7V-4.2V，容量4500ma充电式锂电池，WIFI模块及连接线，自锁式开关及miniUSB充电接口。
优选的，本发明实施例的预设区域可以为1至100平方米的空间，多个人物为1至20人。
对于本发明实施例，可以根据预设操作指令，在虚拟环境中显示虚拟内容，其中，虚拟内容至少包括：故事剧情。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于虚拟现实VR的虚拟视觉***，包括：红外摄像机，用于拍摄预设区域，得到多张红外图像，其中，在预设区域中有多个人物活动；高速数据交换机，用于将多张红外图像发送至数据服务器中；数据服务器，用于对多张红外图像进行分析，以确定目标人物的位置数据；定位手柄，用于检测目标人物的肢***置，并将检测到的肢***置数据同步至虚拟环境中，其中，肢***置数据与虚拟人物的虚拟肢体动作同步；游戏引擎模块，用于根据位置数据和定位手柄检测到的肢***置数据，将虚拟环境与预设区域的真实环境坐标重叠，以将目标人物所对应的虚拟人物加载至虚拟环境中；投射模块，用于将虚拟环境所对应的视觉信息投射至目标人物的眼睛内；同步模块，用于根据已确定好的虚拟环境的坐标，在目标人物移动时，向目标人物的眼镜投射同步移动的虚拟人物，以形成虚拟视觉，其中，在虚拟视觉中虚拟人物与目标人物同步位移。
本发明通过人体动捕设备对人***置进行大范围追踪，将动位置数据通过高速路由器传输至高性能背包电脑通过游戏引擎制作使虚拟环境与真实环境坐标重叠，从而达到将物理人物植入虚拟环境，置换虚拟角色的目的，并通过双目头戴显示***将虚拟环境视觉信息投射到眼睛内形成虚拟视觉；由于现实世界与虚拟世界三维坐标重叠，人体与虚拟角色进行同步位移，从而达到在现实世界行走，而视觉看到的是同步移动的虚拟环境视觉内容。通过以上技术使多人大范围自由行走的虚拟现实产品开发成为可能。通过本发明可以完全沉浸入虚拟世界体验多种多样的故事剧情和独特的人机交互形式；自主移动位置选择观看角度；通过追踪手柄或人手等位置实时数据对虚拟环境下虚拟角色肢体同步移动，通过虚拟肢体与虚拟环境的碰撞交互对虚拟内容进行更改和选择，获得不同的内容走向。
另外，本发明实施例中还可以通过空气调节设备模拟自然风的变化增强沉浸感；通过震动地板模拟地面震动增强内容体验；通过杜比全景声音响***模拟虚拟环境超逼真音效；大幅提升沉浸式电影的超真实体验享受，是对电影产业发展的重要技术创新及模式创新。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种虚拟视觉***，其特征在于，包括：
动捕设备，用于获取预设区域中目标人物的位置数据，其中，所述预设区域中有多个人物活动；
游戏引擎模块，用于根据所述位置数据，将虚拟环境与所述预设区域的真实环境坐标重叠，以将所述目标人物所对应的虚拟人物加载至所述虚拟环境中；
头显设备，将虚拟环境所对应的视觉信息投射给所述目标人物，以形成虚拟视觉，其中，在所述虚拟视觉中所述虚拟人物与所述目标人物同步位移。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述动捕设备包括：
红外摄像机，用于拍摄所述预设区域，得到多张红外图像；
高速数据交换机，用于将所述多张红外图像发送至数据服务器中；
所述数据服务器，用于对所述多张红外图像进行分析，以确定所述目标人物的位置，得到所述位置数据。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述动捕设备还包括：
主动式红外追踪标签，用于追踪所述目标人物的当前位置；
同步信息基站，用于将所述目标人物的当前位置的数据信息同步到所述游戏引擎模块和所述数据服务器中。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述游戏引擎模块包括：
坐标重叠子模块，用于将所述虚拟环境的坐标与所述预设区域的真实环境所对应的坐标重叠，并将重叠后的坐标信息传输至所述头显设备中，以让所述头显设备显示所述虚拟环境中的虚拟内容。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：背包电脑，用于安装所述游戏引擎模块。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述头显设备包括：
投射模块，用于将所述虚拟环境所对应的视觉信息投射至所述目标人物的眼睛内；
同步模块，用于根据已确定好的虚拟环境的坐标，在所述目标人物移动时，向所述目标人物的眼睛投射同步移动的虚拟人物。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：
定位手柄，用于检测所述目标人物的肢***置，并将检测到肢***置数据同步至虚拟环境中，其中，所述肢***置数据与所述虚拟人物的虚拟肢体动作同步。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述定位手柄还用于将所述虚拟人物的虚拟肢体动作与所述虚拟环境的交互数据发送至所述游戏引擎模块中，以更改所述虚拟环境中的虚拟内容。
9.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述定位手柄为圆柱形，分为第一节子柄和第二节子柄，其中，所述第一节子柄为两端粗，中间细，分布多个不规则圆孔，所述圆孔的内部镶嵌有红外发光灯珠，所述第二节子柄包括一个圆形按钮和扳机按钮。
10.一种基于虚拟现实VR的虚拟视觉***，其特征在于，包括：
红外摄像机，用于拍摄预设区域，得到多张红外图像，其中，在所述预设区域中有多个人物活动；
高速数据交换机，用于将所述多张红外图像发送至数据服务器中；
所述数据服务器，用于对所述多张红外图像进行分析，以确定目标人物的位置数据；
定位手柄，用于检测所述目标人物的肢***置，并将检测到的肢***置数据同步至虚拟环境中，其中，所述肢***置数据与虚拟人物的虚拟肢体动作同步；
游戏引擎模块，用于根据所述位置数据和所述定位手柄检测到的肢***置数据，将虚拟环境与所述预设区域的真实环境坐标重叠，以将所述目标人物所对应的虚拟人物加载至所述虚拟环境中；
投射模块，用于将所述虚拟环境所对应的视觉信息投射至所述目标人物的眼睛内；
同步模块，用于根据已确定好的虚拟环境的坐标，在所述目标人物移动时，向所述目标人物的眼镜投射同步移动的虚拟人物，以形成虚拟视觉，其中，在所述虚拟视觉中所述虚拟人物与所述目标人物同步位移。
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