CN210109743U - 一种基于动作捕捉的vr互动*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于动作捕捉的VR互动***，包括：***，用于设置于用户身体上，***用于捕捉用户的位置，以得到用户的动作数据并转化为数字信号；摄像头，设置于用户所在的物理空间内，摄像头用于采集用户在物理空间内的运动图像信号；VR设备，用于穿戴于用户身体上，VR设备用于向用户呈现虚拟现实场景内容；控制器，分别与***、摄像头和VR设备信号连接，控制器用于接收数字信号和运动图像信号并对数字信号和运动图像信号进行信号叠加，以使得数字信号、运动图像信号与虚拟现实场景内容同步。本实用新型公开的方案能够获取人体姿态动作并通过VR技术进行反馈，以达到人体动作与VR场景的同步化。
Description
技术领域
本实用新型属于动作捕捉与视觉追踪设备技术领域，具体涉及一种基于动作捕捉的VR互动***。
背景技术
VR互动与动作智能捕捉是实时地准确测量、记录物体在真实三维空间中的运动轨迹或姿态，并在虚拟三维空间中重建运动物体每一时刻运动状态的高新技术。
当前运用最多的是人体的动作捕捉，通过动作捕捉设备将人体运动每一时刻各个关节的空间位移、旋转等信息提取并解算出来，一方面这个信息可以直接被用来用作学术研究、体育训练、医疗康复等领域的运动分析，另一方面每个关节的6自由度运动信息关联起来形成层级骨骼运动序列帧数据，可以在主流动画CG制作软件中用来绑定角色动画，生成高度逼真的动画效果，这样制作的动画动作自然，制作简单，效率高，与传统的动画师人工制作动作相比，动画制作效率有显著的提高。
因此，如何获取人体姿态动作并通过VR技术进行反馈，以达到人体动作与VR场景的同步化成为亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于如何获取人体姿态动作并通过VR技术进行反馈，以达到人体动作与VR场景的同步化。
为此，根据第一方面，本实用新型实施例公开了一种基于动作捕捉的VR互动***，包括：
***，用于设置于用户身体上，***用于捕捉用户的位置，以得到用户的动作数据并转化为数字信号；摄像头，设置于用户所在的物理空间内，摄像头用于采集用户在物理空间内的运动图像信号；VR设备，用于穿戴于用户身体上，VR设备用于向用户呈现虚拟现实场景内容；控制器，分别与***、摄像头和VR设备信号连接，控制器用于接收数字信号和运动图像信号并对数字信号和运动图像信号进行信号叠加，以使得数字信号、运动图像信号与虚拟现实场景内容同步。
可选地，还包括：角度传感器，设置于用户关节处并与***连接，角度传感器用于检测用户关节的转动角度。
可选地，还包括：红外LED灯，设置于用户所在的物理空间内，红外LED灯用于向用户发射红外激光；反光纸，设置在用户身体上，反光纸用于反射红外LED灯的光线。
可选地，***为连杆。
可选地，控制器分别与***、摄像头和VR设备无线连接。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型实施例公开的一种基于动作捕捉的VR互动***，通过设置在用户身体上的***捕捉用户的位置，得到用户的动作数据的数字信号；通过摄像头获取用户的运动图像信号，通过用户穿戴的VR设备向用户呈现虚拟现实场景的内容，然后控制器对数字信号和运动图像信号进行计算，使数字信号和运动图像信号能够与VR设备所呈现的虚拟现实场景的内容完成同步。本实用新型实施例公开的方案通过空间定位技术获取用户的运动速度和运动轨迹等，再结合***进行用户的动作跟踪，从而获取用户人体的姿态动作，再通过计算将动作反馈到VR设备中，达到动作与场景的同步化，可以实现对人体的定位和追踪，并且将人体动作引入VR体系。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例中一种基于动作捕捉的VR互动***的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中***和角度传感器的设置示意图。
附图标记：1、***；2、摄像头；3、VR设备；4、控制器；5、角度传感器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
为了获取人体姿态动作并通过VR技术进行反馈，以达到人体动作与VR场景的同步化，本实用新型公开了一种基于动作捕捉的VR互动***，请参考图1，为本实施例公开的一种基于动作捕捉的VR互动***的结构示意图，该基于动作捕捉的VR互动***包括：
***1，设置于用户的身体上，在本实施例中，***1具体的为连杆，连杆贴合人体设置，并且连杆的设置方向与人体骨骼的方向保持一致，通过连杆的长度测量人体的长度。在具体实施过程中，可以仅在用户的关键部位设置***1。***1用于捕捉用户位置，以得到用户的动作数据并将动作数据转化为数字信号，在本实施例中，动作数据包括物理空间里人体的定位及方位测定等可以由计算机直接理解处理的数据。
在可选的实施例中，请参考图2，还可以设置角度传感器5，角度传感器5设置于用户的关节处，并且与***1连接，用于检测用户关节的转动角度。
当用户运动时，根据角度传感器5所测得的角度变化和连杆的长度，可以得出连杆末端点在空间中的位置和运动轨迹，故而捕捉用户所有的肢体动作。
摄像头2，设置于用户所在的物理空间内，在本实施例中，摄像头2可以是红外摄像头，通过红外图像实现目标跟踪。本实施例中，该基于动作捕捉的VR互动***还包括：红外LED灯，设置于用户所在的物理空间内，红外LED灯用于向用户发射红外激光；反光纸，设置在用户身体上，反光纸用于反射红外LED灯发出的光线。
在其他实施例中，摄像头2也可以通过多摄像头进行多目标可见光或红外图像的目标跟踪。其中，红外跟踪是指通过探测目标的红外辐射，测出其二维空间角坐标，形成误差信号，并由跟踪回路使光轴实时、自动地瞄准辐射源或给出辐射源在当前视场内的位置坐标。
VR设备3，穿戴于用户身体上，用于向用户呈现虚拟现实场景内容。在本实施例中，VR设备3可以是VR头盔，也可以是VR眼镜，还可以是其他可穿戴式的VR设备3。
控制器4，分别与***1、摄像头2和VR设备3信号连接。在本实施例中，控制器4与***1、摄像头2和VR设备3通过无线连接，无线连接可以包括Wi-Fi或ZigBee。
在具体实施过程中，控制器4接收***1得到的动作数据的数字信号，并对动作数据进行处理后，从而得到用户三维空间坐标的数据。随后控制器4通过接收摄像头2所采集到的运动图像信号，并对图像序列中的运动目标进行检测、提取、识别和跟踪，获得运动目标的运动参数，如位置、速度、加速度和运动轨迹等。在获取到相关的位置数据后，对其进行信号叠加和计算，并将计算结果与VR设备3中所呈现的虚拟现实场景的内容进行匹配，以实现用户的数字信号、运动图像信号能够与虚拟现实场景内容的同步。
在本实施例中，可以结合实时三维计算机图形技术，广角(宽视野)立体显示技术，对用户头、眼和手的跟踪技术，以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等技术实现VR虚拟现实技术重现，并在VR设备中展现出来。
本实用新型实施例公开的一种基于动作捕捉的VR互动***，通过设置在用户身体上的***捕捉用户的位置，得到用户的动作数据；通过摄像头获取用户的运动参数，通过用户穿戴的VR设备向用户呈现虚拟现实场景的内容，然后控制器对动作数据和运动参数进行计算，使数字信号和运动图像信号能够与VR设备所呈现的虚拟现实场景的内容完成同步。本实用新型实施例公开的方案通过空间定位技术获取用户的运动速度和运动轨迹等，再结合***进行用户的动作跟踪，从而获取用户人体的姿态动作，再通过计算将动作反馈到VR设备中，达到动作与场景的同步化，可以实现对人体的定位和追踪，并且将人体动作引入VR体系。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (5)
1.一种基于动作捕捉的VR互动***，其特征在于，包括：
***，用于设置于用户身体上，所述***用于捕捉所述用户的位置，以得到所述用户的动作数据并转化为数字信号；
摄像头，设置于用户所在的物理空间内，所述摄像头用于采集所述用户在所述物理空间内的运动图像信号；
VR设备，用于穿戴于所述用户身体上，所述VR设备用于向用户呈现虚拟现实场景内容；
控制器，分别与所述***、所述摄像头和所述VR设备信号连接，所述控制器用于接收所述数字信号和所述运动图像信号并对所述数字信号和所述运动图像信号进行信号叠加，以使得所述数字信号、所述运动图像信号与所述虚拟现实场景内容同步。
2.如权利要求1所述的基于动作捕捉的VR互动***，其特征在于，还包括：
角度传感器，设置于用户关节处并与所述***连接，所述角度传感器用于检测所述用户关节的转动角度。
3.如权利要求2所述的基于动作捕捉的VR互动***，其特征在于，还包括：摄像头：
红外LED灯，设置于用户所在的物理空间内，所述红外LED灯用于向所述用户发射红外激光；
反光纸，设置在所述用户身体上，所述反光纸用于反射所述红外LED灯的光线。
4.如权利要求3所述的基于动作捕捉的VR互动***，其特征在于，所述***为连杆。
5.如权利要求1-4任意一项所述的基于动作捕捉的VR互动***，其特征在于，所述控制器分别与所述***、所述摄像头和所述VR设备无线连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920177580.XU CN210109743U (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种基于动作捕捉的vr互动*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920177580.XU CN210109743U (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种基于动作捕捉的vr互动*** |
Publications (1)
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| CN210109743U true CN210109743U (zh) | 2020-02-21 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN201920177580.XU Active CN210109743U (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种基于动作捕捉的vr互动*** |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN210109743U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112381925A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-19 | 广州引力波科技创新发展有限公司 | 一种基于激光编码的全身跟踪定位方法及*** |
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2019
- 2019-01-31 CN CN201920177580.XU patent/CN210109743U/zh active Active
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