CN109663343A - 一种增强现实ar游戏装置及实现方法 - Google Patents

Abstract

一种增强现实AR游戏装置及实现方法，设计AR技术领域。其中的AR游戏装置包括游戏终端，用于运行AR游戏，收集处理游戏数据生成游戏事件并实时显示；AR头戴模块，用于承载所述游戏终端并获取现实环境；动捕控制器，用于控制游戏内角色动作的动捕控制器；所述游戏终端分别与所述动捕控制器与AR头戴模块连接。其实现方法包括：创建游戏相关静态素材，包括角色建模、武器建模、原画制作和音频制作；获取现实环境图像和/或视频；采用Tango技术获取游戏角色及其游戏武器的空间位置；对游戏玩家的现实动作事件进行动作捕捉，结合相关静态素材生成相关虚拟动画；将得到的虚拟动画与现实环境图像和/或视频结合，生成增强现实AR游戏事件。

Description

一种增强现实AR游戏装置及实现方法

技术领域

本发明AR技术领域，尤其涉及一种增强现实AR游戏装置及实现方法。

背景技术

从游戏发展变迁的历程看，每一次的技术进步都会带来革命性的产品，每一次游戏载体的改变也会演变出新的游戏类型。从最初的任天堂FC到索尼的PS，再到PC、智能机成为主流，游戏载体已经变得越来越通用，功能亦越来越强大，而游戏正是使这项载体快速普及化的源动力之一。随着VR硬件的普及，游戏企业和独立游戏开发者将创作更多的游戏内容，加速全球VR游戏市场规模爆发；紧接着AR技术发展起来，随着一款精灵宝可梦Go的AR游戏推出，AR游戏火爆起来，各大游戏厂商争相开发各种AR游戏。

然而，现有的AR游戏大多使用手机摄像现实场景，在游戏的现实场景中增加虚拟游戏元素实现游戏互动，玩家本身不能更好的参与其中，例如户外大逃杀之类的对战游戏还没有相关的AR游戏。

发明内容

本申请的目的是解决现有技术的不足，提供一种增强现实AR游戏装置及实现方法，能够丰富AR游戏玩法种类，提升游戏玩家参与度。

为了实现上述目的，本申请采用以下的技术方案。

本申请的技术方案一方面提出一种增强现实AR游戏装置，该装置包括：

游戏终端，用于运行AR游戏，收集处理游戏数据生成游戏事件并实时显示；

AR头戴模块，用于承载所述游戏终端并获取现实环境；

动捕控制器，用于控制游戏内角色动作的动捕控制器；

所述游戏终端分别与所述动捕控制器与AR头戴模块连接。

作为技术方案的进一步改进，所述游戏终端还包括：

AR游戏引擎，用于根据预置游戏素材及所述AR头戴模块和动捕控制器采集的实时数据生成虚拟角色与现实环境结合的游戏事件；

显示模块，用于将所述游戏事件进行实时显示。

作为技术方案的进一步改进，所述AR头戴模块还包括红外感应模块、摄像模块、电源模块、蓝牙模块、陀螺仪模块、重力加速度模块和扬声器模块，所述AR头戴模块使用红外感应模块、摄像模块、陀螺仪模块和重力加速度模块基于Tango技术实现空间位置的感知。

作为技术方案的进一步改进，所述动捕控制器包括红外感应模块、摄像模块、电源模块、蓝牙模块、陀螺仪模块、重力加速度模块和扬声器模块，所述动捕控制器使用红外感应模块、摄像模块、陀螺仪模块和重力加速度模块基于Tango技术实现空间位置的感知。

作为技术方案的进一步改进，该装置还包括无线立体声耳机，所述无线立体声耳机与所述游戏终端无线连接。

作为技术方案的进一步改进，所述AR游戏引擎包括：

预置素材模块，用于制作预置的游戏素材，所述预置的游戏素材包括原画设计、角色模型、角色骨骼、武器模型和音乐文件；

角色生成模块，用于从AR头戴模块和动捕控制器获取实时采集的动作数据，将其与游戏素材中的角色模型、角色骨骼和武器模型进行匹配，生成虚拟角色动作动画；

游戏事件生成模块，用于将虚拟角色动作动画、空间位置与所述现实环境进行重合处理，生成游戏事件；

事件音频模块，用于将游戏事件与音乐文件进行关联匹配，生成事件触发音频。

本申请技术方案的另一面公开了一种增强现实AR游戏实现方法，包括如下步骤：

创建游戏相关静态素材，包括角色建模、武器建模、原画制作和音频制作；

获取现实环境图像和/或视频；

采用Tango技术的运动追踪、区域学习和深度感知获取游戏角色及其游戏武器的空间位置；

对游戏玩家的现实动作事件进行动作捕捉，结合相关静态素材生成相关虚拟动画；

将得到的虚拟动画与现实环境图像和/或视频结合，生成增强现实AR游戏事件。

本申请的有益效果为：本申请的技术方案公开的增强现实AR游戏装置及其实现方法，将AR技术与动捕技术结合融入对战类游戏中，使玩家能够亲身参与到游戏对战中，丰富了游戏方式，将现实环境与虚拟的游戏元素相结合，摆脱了游戏环境的限制，使游戏体验更加丰富多彩。

附图说明

图1所示为本申请所公开的增强现实AR游戏装置示意图；

图2所示为在本申请的一个实施例中，AR游戏引擎的功能模块框图；

图3所示为本申请所公开的增强现实AR游戏的实现方法流程图；

图4所示为本申请的一种应用场景示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本申请的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本申请。

参照图1所示的装置结构示意图，在本申请的一个或多个实施例中，一种增强现实AR游戏装置，该装置包括：

游戏终端，用于运行AR游戏，收集处理游戏数据生成游戏事件并实时显示；

AR头戴模块，用于承载所述游戏终端并获取现实环境；

动捕控制器，用于控制游戏内角色动作的动捕控制器；

所述游戏终端分别与所述动捕控制器与AR头戴模块连接。

作为技术方案的进一步改进，所述游戏终端还包括：

AR游戏引擎，用于根据预置游戏素材及所述AR头戴模块和动捕控制器采集的实时数据生成虚拟角色与现实环境结合的游戏事件；

显示模块，用于将所述游戏事件进行实时显示。

作为技术方案的进一步改进，所述AR头戴模块还包括红外感应模块、摄像模块、电源模块、蓝牙模块、陀螺仪模块、重力加速度模块和扬声器模块，所述AR头戴模块使用红外感应模块、摄像模块、陀螺仪模块和重力加速度模块基于Tango技术实现空间位置的感知。

作为技术方案的进一步改进，所述动捕控制器包括红外感应模块、摄像模块、电源模块、蓝牙模块、陀螺仪模块、重力加速度模块和扬声器模块，所述动捕控制器使用红外感应模块、摄像模块、陀螺仪模块和重力加速度模块基于Tango技术实现空间位置的感知。

下面以联想发布的Tango手机Phab 2Pro作为游戏设备对Tango技术进行说明：

这里的Tango技术是指Google的一个AR增强现实项目，配合其独特的移动设备和SDK可以方便的在应用中使用AR技术。Tango所采用的技术主要是三个方面，首先是运动追踪技术，兼容Tango的设备能够明白自己的位置，以及在空间内的移动方式和方向。这些都是使用运动追踪摄像头、3D深度传感器、加速度计、气压计、陀螺仪和GPS等来实现的。这里运动追踪摄像头采用鱼眼镜头，为了让拍摄场景配合上用户位置、视野的移动，也就是动作追踪。当设备在移动的过程中，超广角鱼眼相机不断地一帧一帧进行拍摄，然后手机会对每一帧里的“特征点”相对位置进行分析，计算出鱼眼相机、也就是手机移动的距离、速度和方向。第二、三个方面分别是深度感知和区域理解(Area Learning)，这让设备能够以很高的精度来了解用户身处的区域。当这三个方面结合，用户在通过狭窄走廊并走过转角的时候，设备就能记住用户从哪里来，并追踪他朝哪里去，甚至能够获悉墙壁的位置，以及用户和物体的距离。深度感知即距离感知，通过红外线传感器和双摄立体视觉都能够测出目标点和我们手机之间的距离。并且为了让整个空间的“绘制”能在手机中进行，Tango手机中的“深度感知”其实也需要前面提到的鱼眼摄像头来提供特征点，只通过这些特征点来对实际环境进行动态建模。深度感知能够明白物体的尺寸和距离：是大？是小？是远？是近？能够计算设备和物体之间的距离，以及相对于区域中其他物体的方位。因为虽然鱼眼超广角视野很广，但是仍然没有办法获取整个空间的信息。所以Tango手机在不断检测新场景的过程中，一旦检测到这个场景中有和之前某个场景中的深度和特征点匹配的点，就会将两个场景结合，最后经过一段时间的学习，所有新场景都会被Tango手机记住并且构成一整套空间。

需要说明的是，在本申请中，上述对Tango技术的说明中，Tango手机的功能也可以由AR头戴模块和动捕控制器模块实现。

作为技术方案的进一步改进，该装置还包括无线立体声耳机，所述无线立体声耳机与所述游戏终端无线连接，这里的无线连接是使用蓝牙的方式，根据需要还可以进行。

参考图2，所述AR游戏引擎包括：

预置素材模块，用于制作预置的游戏素材，所述预置的游戏素材包括原画设计、角色模型、角色骨骼、武器模型和音乐文件；

角色生成模块，用于从AR头戴模块和动捕控制器获取实时采集的动作数据，将其与游戏素材中的角色模型、角色骨骼和武器模型进行匹配，生成虚拟角色动作动画；

游戏事件生成模块，用于将虚拟角色动作动画、空间位置与所述现实环境进行重合处理，生成游戏事件；

事件音频模块，用于将游戏事件与音乐文件进行关联匹配，生成事件触发音频。

参考图3所示的增强现实AR游戏的实现方法流程图，该方法包括如下步骤：

创建游戏相关静态素材，包括角色建模、武器建模、原画制作和音频制作；

获取现实环境图像和/或视频；

采用Tango技术的运动追踪、区域学习和深度感知获取游戏角色及其游戏武器的空间位置；

对游戏玩家的现实动作事件进行动作捕捉，结合相关静态素材生成相关虚拟动画；

将得到的虚拟动画与现实环境图像和/或视频结合，生成增强现实AR游戏事件。

参考图4，一种应用场景示意图，玩家用户在户外环境进行类似与CF类对战的AR游戏，图中的AR枪形控制手柄为本申请实施例中的动捕控制器，图中的AR增强现实眼镜为本申请实施例中的AR头戴模块，游戏终端为一部Tango手机，装在AR增强现实眼镜中。使用该装置进行游戏时，先在游戏终端上启动AR游戏，然后将其放入AR头戴模块中的预留位置，通过蓝牙将游戏终端与AR头戴模块、动捕控制器和蓝牙耳机连接，即可开始游戏；游戏场景不限于室内，可在任意地方进行。

需要说明的是，应以说明性意义而不是限制性意义来理解本说明书和附图。然而，将明显的是：在不脱离如权利要求书中阐述的本申请的更宽广精神和范围的情况下，可以对本申请做出各种修改和改变。

其他变型在本申请的精神内。因此，尽管所公开的技术可容许各种修改和替代构造，但在附图中已示出并且在上文中详细描述所示的其某些实施例。然而，应当理解，并不意图将本申请局限于所公开的一种或多种具体形式；相反，其意图涵盖如所附权利要求书中所限定落在本申请的精神和范围内的所有修改、替代构造和等效物。

Claims (7)

1.一种增强现实AR游戏装置，其特征在于，包括：

游戏终端，用于运行AR游戏，收集处理游戏数据生成游戏事件并实时显示；

AR头戴模块，用于承载所述游戏终端并获取现实环境；

动捕控制器，用于控制游戏内角色动作的动捕控制器；

所述游戏终端分别与所述动捕控制器与AR头戴模块连接。

2.根据权利要求1所述的增强现实AR游戏装置，其特征在于，所述游戏终端还包括：

AR游戏引擎，用于根据预置游戏素材及所述AR头戴模块和动捕控制器采集的实时数据生成虚拟角色与现实环境结合的游戏事件；

显示模块，用于将所述游戏事件进行实时显示。

3.根据权利要求1所述的增强现实AR游戏装置，其特征在于，所述AR头戴模块还包括红外感应模块、摄像模块、电源模块、蓝牙模块、陀螺仪模块、重力加速度模块和扬声器模块，所述AR头戴模块使用红外感应模块、摄像模块、陀螺仪模块和重力加速度模块基于Tango技术实现空间位置的感知。

4.根据权利要求1所述的增强现实AR游戏装置，其特征在于，所述动捕控制器包括红外感应模块、摄像模块、电源模块、蓝牙模块、陀螺仪模块、重力加速度模块和扬声器模块，所述动捕控制器使用红外感应模块、摄像模块、陀螺仪模块和重力加速度模块基于Tango技术实现空间位置的感知。

5.根据权利要求1所述的增强现实AR游戏装置，其特征在于，该装置还包括无线立体声耳机，所述无线立体声耳机与所述游戏终端无线连接。

6.根据权利要求2所述的增强现实AR游戏装置，其特征在于，所述AR游戏引擎包括：

预置素材模块，用于制作预置的游戏素材，所述预置的游戏素材包括原画设计、角色模型、角色骨骼、武器模型和音乐文件；

角色生成模块，用于从AR头戴模块和动捕控制器获取实时采集的动作数据，将其与游戏素材中的角色模型、角色骨骼和武器模型进行匹配，生成虚拟角色动作动画；

游戏事件生成模块，用于将虚拟角色动作动画、空间位置与所述现实环境进行重合处理，生成游戏事件；

事件音频模块，用于将游戏事件与音乐文件进行关联匹配，生成事件触发音频。

7.一种增强现实AR游戏实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

创建游戏相关静态素材，包括角色建模、武器建模、原画制作和音频制作；

获取现实环境图像和/或视频；

采用Tango技术的运动追踪、区域学习和深度感知获取游戏角色及其游戏武器的空间位置；

对游戏玩家的现实动作事件进行动作捕捉，结合相关静态素材生成相关虚拟动画；

将得到的虚拟动画与现实环境图像和/或视频结合，生成增强现实AR游戏事件。