[發明專利]用于用戶與虛擬環境的同步的方法及可佩戴裝置

有效

• 申請號: 201480050662.8
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN105593790B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 澤米特里·馬羅扎烏;西亞海·胡爾斯;拉曼·亞歷山德羅維奇
• 申請（專利權）人: 虛擬現實電子工業有限公司
• 主分類號: G06F3/0346
• 分類號: G06F3/0346;A63F13/20;A63F13/25
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超;陳鵬

本發明涉及從虛擬應用(更具體地，計算機游戲或其他軟件應用)為用戶提供物理反饋的領域。用于用戶與虛擬環境的交互式生理和技術同步的方法包括：獲取用戶的生物特征參數和/或運動參數；將用戶的生物特征參數和/或運動參數傳遞給應用程序；在應用程序中產生反饋信號；將反饋信號發送給計算設備；處理反饋信號并且供給反饋脈沖，反饋脈沖通過與用戶的皮膚的接觸激發用戶的神經系統的物理知覺，其中，使用電脈沖的級聯分布的原理供給反饋脈沖。還要求保護的是用于用戶與虛擬環境的交互式生理和技術同步的可佩戴裝置的變形。

技術領域

本發明涉及從虛擬應用(具體地，計算機游戲或其他程序應用)為用戶提供物理反饋的領域。

背景技術

在科技文獻中，允許創建技術和心理現象的信息技術的發展被稱為“虛擬現實”或“VR系統”。編程技術的發展、半導體集成電路吞吐量的快速增加、用于將信息發送給用戶并且獲得反饋的特殊設施的發展為進入虛擬世界的人們提供了新的感知質量并且不僅為人們提供觀察和體驗的機會，而且還賦予人們做自己的機會。

綜合的VR系統必須擁有下列性質：答復用戶的動作(交互式的)，實時引進3D圖形虛擬世界，并且通過感官連接系統產生沉浸效應。出于此目，系統和用戶必須完全同步。

目前，存在在虛擬環境中提供交互作者用和真實物理反饋的大量VR系統。

發明內容

本發明的原型是一種通過來自應用程序的反饋將物理知覺傳遞給用戶的身體的方法及用于該方法的可佩戴附件。該方法包括：在應用程序中產生反饋信號；將反饋信號發送給可佩戴的接收器，并且使用用戶的皮膚作為接觸面，基于接收的反饋信號將物理反饋知覺發送給用戶的身體和/或頭部。附件配備有從虛擬環境產生多感官反饋的各種機械和電觸發器以及各種生物計量和環境傳感器。由用戶根據可佩戴附件的各層進行調節的應用軟件的主控制面板和各個監測工具控制被刺激的觸覺感官的強度。

本發明的缺點在于，從一個或另一類型的接觸面接收的反饋脈沖的調整不足以精密。手動的“或多或少”設置變化在調整的范圍內。整體調整設定了特定模式的脈沖行為，對于所有的接觸對象，模式是相同的。脈沖的影響是選擇性的并且并不因對虛擬環境中的各個對象和介質的各種類型的干擾而發送全方位的物理知覺。

本發明的目的是：通過反饋脈沖的行為的精密調整創建深度感知真實性；將虛擬環境中的任何變化發送給用戶的感官知覺層面，且獲得事件的最多體驗；在用于與數字環境智能之間建立即時交互式直接連接和反饋；在游戲和模擬過程中建立最大沉浸感；創建正確的數字替身。

按照下列方式處理出現的問題。

提供一種用于用戶與虛擬環境的交互式生理和技術同步的方法，該方法包括：獲取用戶的生物特征參數和/或運動參數；將用戶的生物特征參數和/或運動參數傳遞給應用程序；在應用程序中產生反饋信號；將反饋信號發送給計算設備；處理反饋信號并且供給反饋脈沖，反饋脈沖通過與用戶的皮膚的接觸激發用戶的神經系統的物理知覺，其中，使用電脈沖的級聯分布的原理供給反饋脈沖。

為了執行本發明中的方法，提供一種用于用戶與虛擬環境的交互式生理和技術同步的可佩戴裝置，可佩戴裝置的變形之一包含至少一個模塊和至少一個插槽，該至少一個模塊包含用于收集用戶的生物特征參數和/或運動參數的至少一個元件和/或用于供給電反饋脈沖的至少一個元件，并且該至少一個插槽用于連接從下組中選擇的至少一個工作單元：

-用于收集用戶的生物特征參數和/或運動參數的設備；

-用于供給電反饋脈沖的設備；

-計算設備單元；

-電脈沖生成單元；

-電源單元；

-用于與應用程序耦接的單元；

-用于與移動設備耦接的單元，移動設備用作顯示器和/或遠程程序控制臺；