[發(fā)明專利]一種虛擬現(xiàn)實組件系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410143435.1
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103877726B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 覃政
• 申請（專利權(quán)）人: 北京蟻視科技有限公司
• 主分類號: A63F13/25
• 分類號: A63F13/25;A63F13/428;A63F13/837
• 代理公司: 北京律恒立業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11416
• 代理人: 顧珊,龐立巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域，特別涉及一種實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實場景的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR)是近年來出現(xiàn)的高科技技術(shù)。虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。虛擬現(xiàn)實技術(shù)涵蓋了包括實時三維計算機圖形技術(shù)，廣角（寬視野）立體顯示技術(shù)，對觀察者頭、眼和手的跟蹤傳感技術(shù)，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、網(wǎng)絡(luò)傳輸、語音輸入輸出等多種技術(shù)。已經(jīng)廣泛應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、娛樂、軍事航天、訓(xùn)練等多個領(lǐng)域中。

在虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的場景中，通常使用者通過佩戴頭戴式顯示器，利用控制器以及各種傳感器來跟蹤頭部和身體的各種運動，從而使使用者體驗到身臨其境的感受。為了減輕頭戴式顯示器的重量，現(xiàn)有的產(chǎn)品采用將顯示器部分和控制器部分可分離的方案，即在用戶的操作下可分離。例如，將電路板單獨裝在控制盒中，然后通過電纜線等有線方式將控制器和頭戴式顯示器相連。但這樣會為用戶的使用帶來極大的操控上的不便性。由于控制盒需要單獨安放，例如放在桌子上，或者放在地上，因此無法方便地讓用戶手持，使得用戶的活動范圍及其有限，受到阻礙和影響。另外，因此控制盒和頭戴式顯示器之間的連線也會阻礙用戶的運動，造成不便，降低用戶體驗。

另外，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的游戲場景中，很多是以第一人稱視角的游戲，例如第一人稱視角的射擊游戲（FPS）。但現(xiàn)有的FPS在利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬第一人稱視角的情形中，體驗都不夠真實。例如，當(dāng)在游戲中需要玩家進行物品拋擲時，只能通過按動控制器上的按鍵來模擬，并不能真實的模擬拋擲的用戶體驗。當(dāng)玩家控制角色進行移動時，現(xiàn)有的游戲控制都是通過按鍵或搖桿來控制角色的前后左右移動，這和真是環(huán)境中的移動方式相差甚遠，不夠真實。而且，虛擬現(xiàn)實設(shè)備中采用計算機視覺方法跟蹤用戶，從而實現(xiàn)運動跟蹤，這個方案系統(tǒng)龐大復(fù)雜，不易于民用推廣。

因此，需要一種體驗更好的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，包括近眼顯示器、顯示器控制單元，以及控制器，所述近眼顯示器與所述顯示器控制單元是可分離的，其中，所述近眼顯示器包括第一傳感器，用于感測所述近眼顯示器的三軸姿態(tài)和/或三軸位置；所述顯示器控制單元包括第一連接件、通信模塊和供電模塊，其中所述第一連接件用于連接所述控制器，所述通信模塊用于以有線或無線方式接收并發(fā)送數(shù)據(jù)/控制信號，并傳輸至所述近眼顯示器以及接收來自所述近眼顯示器發(fā)送的信號，所述供電模塊用于為所述顯示器控制單元供電；所述控制器包括第二連接件和第二傳感器，其中所述第二連接件用于連接所述顯示器控制單元，所述第二傳感器用于感測所述控制器的三軸姿態(tài)和/或三軸位置。

優(yōu)選地，所述近眼顯示器與所述顯示器控制單元通過連線連接并傳輸數(shù)據(jù)和/或供電信號。

優(yōu)選地，所述顯示器控制單元包括接口模塊用于連接到其他顯示終端或外設(shè)。

優(yōu)選地，所述第一傳感器和第二傳感器選自加速度傳感器、角速度傳感器和磁感應(yīng)傳感器中的至少一種或多種的組合。

優(yōu)選地，所述加速度傳感器用于感測所述控制器在慣性系中的線加速度或線速度是否達到一定閾值，是則觸發(fā)控制信號。

優(yōu)選地，所述角速度傳感器用于感測所述控制器在慣性系中的角加速度或角速度是否達到一定閾值，是則觸發(fā)控制信號。

優(yōu)選地，當(dāng)所述傳感器感測到的運動達到一定閾值后，通過記錄觸發(fā)閾值時刻由傳感器感測到的參數(shù)作為初始參量，觸發(fā)由多個指令構(gòu)成的事件。

優(yōu)選地，當(dāng)所述第一傳感器或第二傳感器感測到用戶產(chǎn)生相對于自身坐標(biāo)軸中第一方向的位移或傾斜，且當(dāng)所述位移或傾斜超過一定閾值之后，所述傳感器觸發(fā)指令以持續(xù)發(fā)出所第一述方向上的移動控制信號。

優(yōu)選地，當(dāng)所述第一傳感器或第二傳感器感測到用戶產(chǎn)生了相對于所述第一方向不同的第二方向的移動或傾斜時，且當(dāng)該第二方向上的位移或傾斜超過一定閾值之后，觸發(fā)控制信號以停止之前沿所述第一方向的持續(xù)移動，或者觸發(fā)向該第二方向上的位移控制信號。

優(yōu)選地，所述顯示器控制單元和控制器為可分離式組合套件，其組合方式為卡扣式或磁吸式。

優(yōu)選地，所述組合套件為手持槍體形狀，所述顯示器控制單元為槍管部分，所述控制器為槍柄部分。

優(yōu)選地，還包括脫扣機關(guān)，用于在用戶的單手手指朝向第一方向的扳動下使所述顯示器控制單元與所述控制器脫開。