CN112363615A - 多用户vr/ar交互***、方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

多用户vr/ar交互***、方法及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多用户VR/AR交互***，包括主用户接口、从用户接口和控制模块；主用户接口和从用户接口能够分别连接不同的VR/AR主机；控制模块连接主用户接口，VR/AR主机能够通过主用户接口向控制模块发送指令；控制模块还连接从用户接口，VR/AR主机能够通过从用户接口向控制模块发送指令。控制模块设置有比较模块，比较模块能够比较从指令和主指令；当控制模块在一个控制周期内仅收到主指令，则比较模块指示主用户和从用户同步执行主指令；当控制模块在一个控制周期内仅收到从指令，则比较模块仅指示发送该从指令的从用户执行从指令；当控制模块在一个控制周期内收到主指令和从指令，控制模块的比较模块比较主指令和从指令类型。

Description

多用户VR/AR交互***、方法及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及VR/AR技术领域，具体地，涉及多用户VR/AR交互***、方法及计算机可读存储介质。
背景技术
当前的VR/AR技术多适用于单用户使用场景，在教育、工程等应用中存在多用户使用场景的需求，在多用户使用场景下，多用户之间的交互控制就显得尤为重要。自新冠疫情以来，线上教育发展迅猛，VR网络课堂因其生动实时的特性收到广泛推广。VR网络课堂中，老师不仅需要控制多个学生的画面显示，各学生还需要具备控制自身设备音量等设置的自由度，这就需要多用户的交互***既能实现老师对多台VR设备的整体控制，同时又能实现各学生对自身设备的单独控制；此外，VR网络课堂中，某些情况下，老师需要对学生进行强制性的引导，比如强制学生阅读某课件画面，这就要求老师的VR设备具备强制性功能，当前的VR设备大多不支持多用户情况下的强制性功能，或者强制性功能仍不够有效，比如仅通过在学生的VR设备显示的画面中使用箭头标识以进行提示，这对于服从度不高的中小学儿童强制性效果并不显著，儿童仍可以观察其他显示画面而不观察提示处的画面。一种能够提升多用户使用场景下的强制性、同时实现多用户多级多设备控制的多用户VR/AR交互***和方法亟待被研发。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种多用户VR/AR交互***、方法及计算机可读存储介质。
根据本发明提供的多用户VR/AR交互***，包括主用户接口、从用户接口和控制模块；
主用户接口和从用户接口能够分别连接不同的VR/AR主机；
控制模块连接主用户接口，VR/AR主机能够通过主用户接口向控制模块发送指令；
控制模块还连接从用户接口，VR/AR主机能够通过从用户接口向控制模块发送指令。
优选地，控制模块设置连接主用户接口的VR/AR主机为主用户，控制模块设置主用户通过主用户接口发送给控制模块的指令为主指令；
控制模块设置连接从用户接口的VR/AR主机为从用户，控制模块设置从用户通过从用户接口发送给控制模块的指令为从指令；
控制模块设置有比较模块，比较模块能够比较从指令和主指令；
当控制模块在一个控制周期内仅收到主指令，则比较模块指示主用户和从用户同步执行主指令；
当控制模块在一个控制周期内仅收到从指令，则比较模块仅指示发送该从指令的从用户执行从指令；
当控制模块在一个控制周期内收到主指令和从指令，控制模块的比较模块比较主指令和从指令类型；当主指令和从指令类型一致时，从指令的执行被比较模块拒绝，比较模块指示主用户和从用户同步执行主指令，或者是比较模块指示主用户执行主指令，并指示从用户执行从指令的替代指令，其中，从指令的替代指令是与主指令相关联的指令；当主指令和从指令类型不一致时，比较模块指示主用户和从用户同步执行主指令，并仅指示发送该从指令的从用户执行从指令。
优选地，主指令包括主用户视觉焦点位置，从指令包括从用户视觉焦点位置；
当控制模块在一个控制周期内仅收到主用户视觉焦点位置，比较模块指示主用户和从用户同步显示主用户视觉焦点位置的画面；
当控制模块在一个控制周期内仅收到从用户视觉焦点位置，比较模块仅指示发送该从用户视觉焦点位置的从用户显示从用户视觉焦点位置的画面；
当控制模块在一个控制周期内收到主用户视觉焦点位置和从用户视觉焦点位置，控制模块的比较模块判断主指令和从指令类型一致。
优选地，比较模块指示主用户和从用户同步显示主用户视觉焦点位置的画面，并禁止从用户显示从用户视觉焦点位置的画面。
优选地，比较模块指示主用户显示主用户视觉焦点位置的画面，并指示从用户显示从指令的替代指令所指示的替代画面；
其中，替代画面是将从用户视觉焦点位置的画面以设定的幅度调整后得到的画面；设定的幅度的幅度值是动态的，从用户视觉焦点位置与主用户视觉焦点位置的距离越近，则幅度值越小，当从用户视觉焦点位置与主用户视觉焦点位置重叠时，幅度值为零，即替代画面是未调整的当前的从用户视觉焦点位置的画面；
调整的方式包括如下任一种或任多种方式：
调整亮度，幅度值越大，则画面越明亮或者越暗；
调整清晰度，幅度值越大，则画面越模糊；
调整分辨率，幅度值越大，则画面分辨率越低；
调整图像质量，幅度值越大，则画面的图像质量越差。
优选地，控制模块设置有权限模块，权限模块能够根据连接主用户接口的VR/AR主机的权限控制多用户VR/AR交互***的启动。
根据本发明提供的多用户VR/AR交互方法，步骤包括：
步骤1、权限判断：判断连接主用户接口的VR/AR主机的权限并控制多用户VR/AR交互***的启动；
步骤2、指令接收：接收主用户和从用户通过主用户接口和从用户接口发送的主指令和从指令；
步骤3、指令比较：比较主指令和从指令，得到比较结果；
步骤4、指令执行：根据比较结果执行主指令和/或从指令和/或从指令的替代指令；
步骤5、控制周期刷新：擦除主指令和从指令，返回指令接收状态执行步骤2。
优选地，步骤1中，判断连接主用户接口的VR/AR主机具备权限则启动多用户VR/AR交互***，判断连接主用户接口的VR/AR主机不具备权限则不启动多用户VR/AR交互***。
优选地，步骤3中，比较主指令和从指令的类型；
当在一个控制周期内仅收到主指令，则指示主用户和从用户同步执行主指令；
当在一个控制周期内仅收到从指令，则仅指示发送该从指令的从用户执行从指令；
当在一个控制周期内收到主指令和从指令，比较主指令和从指令类型；当主指令和从指令类型一致时，从指令的执行被拒绝，指示主用户和从用户同步执行主指令，或者是指示主用户执行主指令，并指示从用户执行从指令的替代指令，其中，从指令的替代指令是与主指令相关联的指令；当主指令和从指令类型不一致时，指示主用户和从用户同步执行主指令，并仅指示发送该从指令的从用户执行从指令。
根据本发明提供的计算机可读存储介质，计算机程序被处理器执行时实现上述的多用户VR/AR交互方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、通过设置比较模块比较主指令和从指令的类型，使得多用户VR/AR交互***既能够实现主用户对多台从用户VR/AR设备的整体控制，同时在主用户控制从用户VR/AR设备时，从用户又能对自身设备未被主用户控制的参数进行单独控制，解决了多用户场景下VR/AR设备主用户缺乏对从用户设备的控制度以及主用户过度控制从用户设备的问题；
2、在主用户控制从用户VR/AR设备时，通过设置从用户设备同步执行主指令或者从用户设备执行从指令的替代指令，提升了主用户对从用户的强制性，解决了VR/AR设备多用户使用场景下的强制性功能较低的问题；
3、在主用户控制从用户VR/AR设备画面时，通过设置从用户同步显示主用户视觉焦点位置的画面或者从用户显示以设定的幅度调整后的从用户视觉焦点位置的画面，提升了主用户对从用户画面的强制性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为多用户VR/AR交互***的示意图；
图2为多用户VR/AR交互方法的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例
图1为本发明提供的多用户VR/AR交互***的示意图。
如图1所示，根据本发明提供的多用户VR/AR交互***，包括主用户接口、从用户接口和控制模块；主用户接口和从用户接口能够分别连接不同的VR/AR主机；从用户接口可以设置一个或多个，每个从用户接口均可连接一台VR/AR主机，实现多用户VR/AR交互***的多设备接入；多个控制模块连接主用户接口，VR/AR主机能够通过主用户接口向控制模块发送指令；控制模块还连接从用户接口，VR/AR主机能够通过从用户接口向控制模块发送指令。
控制模块设置连接主用户接口的VR/AR主机为主用户，控制模块设置主用户通过主用户接口发送给控制模块的指令为主指令；控制模块设置连接从用户接口的VR/AR主机为从用户，控制模块设置从用户通过从用户接口发送给控制模块的指令为从指令。
控制模块设置有比较模块，比较模块能够比较从指令和主指令：
当控制模块在一个控制周期内仅收到主指令，比较模块判断主用户要求对从用户强控制且从用户未要求自行控制，因此比较模块指示主用户和从用户同步执行主指令，主用户完成强控制；
当控制模块在一个控制周期内仅收到从指令，比较模块判断主用户未要求对从用户强控制且从用户要求自行控制，因此比较模块仅指示发送该从指令的从用户执行从指令，从用户完成自行控制；
当控制模块在一个控制周期内收到主指令和从指令，控制模块的比较模块比较主指令和从指令类型：
当主指令和从指令类型一致，如主指令和从指令均要求控制音量，此时比较模块判断主用户要求对从用户强控制且从用户要求自行控制且主用户和从用户要求控制的参数一致，因为主用户的主指令优先级更高，因此从指令的执行被比较模块拒绝，比较模块指示主用户和从用户同步执行主指令，或者是比较模块指示主用户执行主指令，并指示从用户执行从指令的替代指令，其中，从指令的替代指令是与主指令相关联的指令，主用户完成强控制，从用户自行控制被拒绝；
当主指令和从指令类型不一致时，如主指令要求控制视觉焦点位置从指令要求控制音量，此时比较模块判断主用户要求对从用户强控制且从用户要求自行控制但主用户和从用户要求控制的参数不一致，因为主指令和从指令不冲突，比较模块同时满足主指令和从指令要求，即比较模块指示主用户和从用户同步执行主指令，并仅指示发送该从指令的从用户执行从指令，主用户完成强控制且从用户完成自行控制。
具体地，主指令包括主用户视觉焦点位置，从指令包括从用户视觉焦点位置；
当控制模块在一个控制周期内仅收到主用户视觉焦点位置，比较模块判断主用户要求对从用户的显示画面强控制且从用户未要求自行控制其显示画面，因此比较模块指示主用户和从用户同步显示主用户视觉焦点位置的画面，主用户完成强控制；
当控制模块在一个控制周期内仅收到从用户视觉焦点位置，比较模块判断主用户未要求对从用户的显示画面强控制且从用户要求自行控制其显示画面，因此比较模块仅指示发送该从用户视觉焦点位置的从用户显示从用户视觉焦点位置的画面，从用户完成自行控制；
当控制模块在一个控制周期内收到主用户视觉焦点位置和从用户视觉焦点位置，控制模块的比较模块判断主指令和从指令类型一致。此时，比较模块判断主用户要求对从用户的显示画面强控制且从用户要求自行控制其显示画面，因为主用户的主指令优先级更高，因此比较模块指示从用户同步显示主用户视觉焦点位置的画面，并禁止从用户显示从用户视觉焦点位置的画面；或者
比较模块指示主用户显示主用户视觉焦点位置的画面，并指示从用户显示从指令的替代指令所指示的替代画面；其中，替代画面是将从用户视觉焦点位置的画面以设定的幅度调整后得到的画面；设定的幅度的幅度值是动态的，从用户视觉焦点位置与主用户视觉焦点位置的距离越近，则幅度值越小，当从用户视觉焦点位置与主用户视觉焦点位置重叠时，幅度值为零，即替代画面是未调整的当前的从用户视觉焦点位置的画面；调整的方式包括如下任一种或任多种方式：调整亮度，幅度值越大，则画面越明亮或者越暗；调整清晰度，幅度值越大，则画面越模糊；调整分辨率，幅度值越大，则画面分辨率越低；调整图像质量，幅度值越大，则画面的图像质量越差，无论采用何种调整参数和调整幅度，这种调整均不损害人眼以及人的身心健康。具体地，以调整分辨率为例，替代画面是将从用户视觉焦点位置的画面的分辨率以设定幅度调整后得到的画面，这种调整的设定幅度值是动态设置的，即从用户视觉焦点位置越远离主用户视觉焦点位置，画面的分辨率幅度调整越大，分辨率越低，从用户视觉焦点位置越接近主用户视觉焦点位置，画面的分辨率幅度调整越小，分辨率越接近调整前的画面，分辨率越高，当从用户视觉焦点位置与主用户视觉焦点位置重叠时，画面的分辨率调整幅度值为零，即替代画面是未调整的当前的从用户视觉焦点位置的画面，这利用了人类想要看清楚画面的本能，强制引导从用户视觉焦点位置与主用户视觉焦点位置重叠，即强制引导从用户的使用者观察主用户的显示画面，这大大地提升了主用户对从用户强制性，尤其是在VR网络课堂的使用情景下，这强制学生(使用从用户设备)观察老师(使用主用户设备)所观察的显示画面，使得学生和老师观察的画面强制同步，避免服从性不强的儿童不听从老师的指示观察指定画面，提升了VR网络课堂的效率。
控制模块还设置有权限模块，权限模块能够根据连接主用户接口的VR/AR主机的权限控制多用户VR/AR交互***的启动。一种方式是通过在控制模块内设置密码，输入正确密码的VR/AR主机才能够与主用户接口连接成为主用户，并启动多用户VR/AR交互***。另一种方式是多用户VR/AR交互***在出厂时就设置有与之匹配的一台VR/AR主机，只有这台VR/AR主机才能与主用户接口连接成为主用户，使用者启动这台特定的VR/AR主机就能启动多用户VR/AR交互***。
如图2所示，根据本发明提供的多用户VR/AR交互方法，被上述的多用户VR/AR交互***执行，步骤包括：
步骤1、权限判断：判断连接主用户接口的VR/AR主机的权限并控制多用户VR/AR交互***的启动，具体地，判断连接主用户接口的VR/AR主机具备权限则启动多用户VR/AR交互***，判断连接主用户接口的VR/AR主机不具备权限则不启动多用户VR/AR交互***；
步骤2、指令接收：接收主用户和从用户通过主用户接口和从用户接口发送的主指令和从指令；
步骤3、指令比较：比较主指令和从指令，得到比较结果；具体地，比较主指令和从指令的类型；
当在一个控制周期内仅收到主指令，则指示主用户和从用户同步执行主指令；
当在一个控制周期内仅收到从指令，则仅指示发送该从指令的从用户执行从指令；
当在一个控制周期内收到主指令和从指令，比较主指令和从指令类型；当主指令和从指令类型一致时，从指令的执行被拒绝，指示主用户和从用户同步执行主指令，或者是指示主用户执行主指令，并指示从用户执行从指令的替代指令，其中，从指令的替代指令是与主指令相关联的指令；当主指令和从指令类型不一致时，指示主用户和从用户同步执行主指令，并仅指示发送该从指令的从用户执行从指令。
步骤4、指令执行：根据比较结果执行主指令和/或从指令和/或从指令的替代指令；
步骤5、控制周期刷新：擦除主指令和从指令，返回指令接收状态执行步骤2。
根据本发明提供的计算机可读存储介质，计算机程序被处理器执行时实现上述的多用户VR/AR交互方法的步骤。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的***及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种多用户VR/AR交互***，其特征在于，包括主用户接口、从用户接口和控制模块；
所述主用户接口和从用户接口能够分别连接不同的VR/AR主机；
所述控制模块连接主用户接口，VR/AR主机能够通过主用户接口向控制模块发送指令；
控制模块还连接从用户接口，VR/AR主机能够通过从用户接口向控制模块发送指令。
2.根据权利要求1所述的多用户VR/AR交互***，其特征在于，所述控制模块设置连接主用户接口的VR/AR主机为主用户，所述控制模块设置主用户通过主用户接口发送给控制模块的指令为主指令；
所述控制模块设置连接从用户接口的VR/AR主机为从用户，所述控制模块设置从用户通过从用户接口发送给控制模块的指令为从指令；
所述控制模块设置有比较模块，所述比较模块能够比较从指令和主指令；
当所述控制模块在一个控制周期内仅收到主指令，则所述比较模块指示主用户和从用户同步执行主指令；
当所述控制模块在一个控制周期内仅收到从指令，则所述比较模块仅指示发送该从指令的从用户执行从指令；
当所述控制模块在一个控制周期内收到主指令和从指令，所述控制模块的比较模块比较主指令和从指令类型；当主指令和从指令类型一致时，从指令的执行被比较模块拒绝，比较模块指示主用户和从用户同步执行主指令，或者是比较模块指示主用户执行主指令，并指示从用户执行从指令的替代指令，其中，所述从指令的替代指令是与主指令相关联的指令；当主指令和从指令类型不一致时，比较模块指示主用户和从用户同步执行主指令，并仅指示发送该从指令的从用户执行从指令。
3.根据权利要求2所述的多用户VR/AR交互***，其特征在于，所述主指令包括主用户视觉焦点位置，所述从指令包括从用户视觉焦点位置；
当所述控制模块在一个控制周期内仅收到主用户视觉焦点位置，所述比较模块指示主用户和从用户同步显示主用户视觉焦点位置的画面；
当所述控制模块在一个控制周期内仅收到从用户视觉焦点位置，所述比较模块仅指示发送该从用户视觉焦点位置的从用户显示从用户视觉焦点位置的画面；
当所述控制模块在一个控制周期内收到主用户视觉焦点位置和从用户视觉焦点位置，所述控制模块的比较模块判断主指令和从指令类型一致。
4.根据权利要求3所述的多用户VR/AR交互***，其特征在于，所述比较模块指示主用户和从用户同步显示主用户视觉焦点位置的画面，并禁止从用户显示从用户视觉焦点位置的画面。
5.根据权利要求3所述的多用户VR/AR交互***，其特征在于，所述比较模块指示主用户显示主用户视觉焦点位置的画面，并指示从用户显示所述从指令的替代指令所指示的替代画面；
其中，所述替代画面是将所述从用户视觉焦点位置的画面以设定的幅度调整后得到的画面；所述设定的幅度的幅度值是动态的，从用户视觉焦点位置与主用户视觉焦点位置的距离越近，则所述幅度值越小，当从用户视觉焦点位置与主用户视觉焦点位置重叠时，所述幅度值为零，即所述替代画面是未调整的当前的所述从用户视觉焦点位置的画面；
所述调整的方式包括如下任一种或任多种方式：
调整亮度，幅度值越大，则画面越明亮或者越暗；
调整清晰度，幅度值越大，则画面越模糊；
调整分辨率，幅度值越大，则画面分辨率越低；
调整图像质量，幅度值越大，则画面的图像质量越差。
6.根据权利要求2所述的多用户VR/AR交互***，其特征在于，所述控制模块设置有权限模块，所述权限模块能够根据连接主用户接口的VR/AR主机的权限控制多用户VR/AR交互***的启动。
7.一种多用户VR/AR交互方法，其特征在于，步骤包括：
步骤1、权限判断：判断连接主用户接口的VR/AR主机的权限并控制多用户VR/AR交互***的启动；
步骤2、指令接收：接收主用户和从用户通过主用户接口和从用户接口发送的主指令和从指令；
步骤3、指令比较：比较主指令和从指令，得到比较结果；
步骤4、指令执行：根据比较结果执行主指令和/或从指令和/或从指令的替代指令；
步骤5、控制周期刷新：擦除主指令和从指令，返回指令接收状态执行步骤2。
8.根据权利要求7所述的多用户VR/AR交互方法，其特征在于，所述步骤1中，判断连接主用户接口的VR/AR主机具备权限则启动多用户VR/AR交互***，判断连接主用户接口的VR/AR主机不具备权限则不启动多用户VR/AR交互***。
9.根据权利要求7所述的多用户VR/AR交互方法，其特征在于，所述步骤3中，比较主指令和从指令的类型；
当在一个控制周期内仅收到主指令，则指示主用户和从用户同步执行主指令；
当在一个控制周期内仅收到从指令，则仅指示发送该从指令的从用户执行从指令；
当在一个控制周期内收到主指令和从指令，比较主指令和从指令类型；当主指令和从指令类型一致时，从指令的执行被拒绝，指示主用户和从用户同步执行主指令，或者是指示主用户执行主指令，并指示从用户执行从指令的替代指令，其中，所述从指令的替代指令是与主指令相关联的指令；当主指令和从指令类型不一致时，指示主用户和从用户同步执行主指令，并仅指示发送该从指令的从用户执行从指令。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7-9任一项所述的多用户VR/AR交互方法的步骤。
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