[發(fā)明專利]一種基于剛體物理模擬系統(tǒng)的人體投影交互方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310486744.4
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103544713A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 田地
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖金諾數(shù)字多媒體有限公司
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G06F3/01
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 金凱

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種基于剛體物理模擬系統(tǒng)的人體投影交互方法。

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背景技術(shù)

現(xiàn)有的使用人體投影的互動游戲系統(tǒng)主要采用投影包圍盒觸發(fā)器的方法進行互動，該方法獲得的人體投影與其實際外形輪廓差距較大，無法逼真地模擬出人體投影外形輪廓與剛體物理模擬環(huán)境的碰撞效果；此外，由于該方法在顯示端上采用的是人體的真實投影，導致無法對投影圖像進行后期特效處理，削弱了游戲畫面的表現(xiàn)力。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于剛體物理模擬系統(tǒng)的人體投影交互方法，以提高人體投影在剛體物理模擬系統(tǒng)中與虛擬物體之間進行交互的逼真性。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于剛體物理模擬系統(tǒng)的人體投影交互方法，包括以下步驟：

（1）獲取人體骨架運動數(shù)據(jù)集合和人體投影二值圖像；

（2）利用獲取的人體骨架運動數(shù)據(jù)集合對置于剛體物理模擬系統(tǒng)中的預設的人體投影剛體集合進行方位尺寸校正；

（3）將校正后的人體投影剛體集合與所述剛體物理模擬系統(tǒng)中的虛擬物體進行交互，并將交互結(jié)果與人體投影二值圖像結(jié)合顯示。

所述的基于剛體物理模擬系統(tǒng)的人體投影交互方法，所述步驟（1）還包括：對所述人體投影二值圖像進行特效處理，所述特效處理包括增加輪廓光芒。

所述的基于剛體物理模擬系統(tǒng)的人體投影交互方法，所述步驟（1）中，采用傳感器對人體骨架運動數(shù)據(jù)集合和人體投影二值圖像進行捕獲。

所述的基于剛體物理模擬系統(tǒng)的人體投影交互方法，所述步驟（2）中，通過位移縮放對人體投影剛體集合進行方位尺寸校正。?

所述的基于剛體物理模擬系統(tǒng)的人體投影交互方法，所述步驟（2）中，所述人體投影剛體集合為根據(jù)人體的基本體征建立的虛擬人體關(guān)節(jié)部位模型。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過捕獲人體骨架運動數(shù)據(jù)和人體投影圖像數(shù)據(jù)，并依據(jù)人體骨架運動數(shù)據(jù)對預設的人體投影剛體集合進行方位尺寸校正，使人體投影剛體集合與真實的人體關(guān)節(jié)部位一一對應重合，逼真地表現(xiàn)出人體投影在剛體物理模擬系統(tǒng)中的碰撞效果。本發(fā)明采用的人體投影并非真實光線造成的，而是人體投影圖像，對該圖像進行特效處理，在顯示端可以呈現(xiàn)出更好的視覺效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施例的方法流程圖；

圖2是實現(xiàn)本發(fā)明的一種硬件結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種基于剛體物理模擬系統(tǒng)的人體投影交互方法，包括以下步驟：

（1）采用傳感器捕獲人體骨架運動數(shù)據(jù)集合和人體投影二值圖像；根據(jù)表現(xiàn)需求，可以對人體投影二值圖像進行諸如增加輪廓光芒等特效處理，以增強視覺效果；

（2）根據(jù)傳感器獲取的人體骨架運動數(shù)據(jù)集合，通過位移縮放等對預設的表達人體投影特征的人體投影剛體集合進行校正，改變?nèi)梭w投影剛體集合的方位、尺寸等空間數(shù)據(jù)屬性，使人體投影剛體集合與真實人體關(guān)節(jié)部位一一對應重合；人體投影剛體集合是預先根據(jù)人體的基本體征建立的20個虛擬人體關(guān)節(jié)部位模型；人體投影剛體集合是存在于剛體物理模擬系統(tǒng)中的，等價于人體投影在剛體物理模擬系統(tǒng)中的映射；

（3）將校正后的人體投影剛體集合與剛體物理模擬系統(tǒng)中的虛擬物體進行交互，并將交互結(jié)果與人體投影二值圖像結(jié)合顯示。

如圖2所示，是將本發(fā)明應用于游戲系統(tǒng)中的一種硬件結(jié)構(gòu)示意圖，傳感器4捕獲用戶1的人體骨骼運動數(shù)據(jù)和人體投影二值圖像數(shù)據(jù)，傳輸給計算機主機6，計算機主機6將存在于剛體物理模擬系統(tǒng)中的預先設定的人體投影剛體集合依據(jù)傳感器捕獲的人體骨骼運動數(shù)據(jù)進行校正處理，采用校正后的人體投影剛體集合與虛擬物體進行互動，并將互動結(jié)果傳輸給投影機3，同時，也將經(jīng)過后期特效處理的人體投影二值圖像傳輸給投影機3，投影機3將游戲交互結(jié)果投影到投影屏幕5上。

由于呈現(xiàn)在投影屏幕5上的是游戲交互場景畫面與人體投影畫面的結(jié)合，所以從外觀上看是用戶1的人體投影2與游戲中的虛擬物體發(fā)生交互碰撞，實際上是人體投影剛體集合與虛擬物體發(fā)生交互碰撞。

以上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。