[發明專利]一種基于虛擬現實健身游戲系統的健身游戲實現方法

在審

• 申請號: 201610044502.3
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105727559A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 孫銘會;肖一土;張博翔;肖坤宇;張藝芬;榮茹茹
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: A63F13/816
• 分類號: A63F13/816;A63F13/211;A63F13/212
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 杜森垚

技術領域

本發明涉及一種基于虛擬現實健身游戲系統的健身游戲實現方法，其利用DK2虛擬現實眼鏡和Kinect傳感器實現人機交互，實現鍛煉和娛樂的雙重目的。

背景技術

隨著現代社會的進步，人們對于健身越發重視，其中跑步作為室內健身房內常見運動受到了普遍歡迎。室內健身房內跑步機上的跑步健身也成為了人們最常見的健身形式。

但是利用傳統的室內跑步裝置不可避免的是運動的單調性和乏味性，跑步者在一成不變的環境內重復同一動作難免會感到無聊，同時，在跑步機上的鍛煉無法與同伴進行長時有效的交流。

為了解決跑步的單調性和社交局限性，增加運動的趣味性和動力，公開號104801039A的“一種虛擬現實的游戲裝置及場景實現方法”提出使用頭盔、攝像頭、計算機、跑步機產生了一種虛擬現實的游戲場景實現方法。

然而上述方案存在以下缺陷：

一，方案中只提出了使用虛OculusRift虛擬頭盔，雖最大程度上保障了沉浸感，但并未提出詳細可行的游戲交互方案，簡言之，該方案趣味性和交互性任然有待提高；

二，忽略了互聯網時代人們的社交需求，將健身游戲系統放在單機離線下運行，雖然一定程度上該進了傳統跑步的乏味性，但單人單機游戲運行過長仍然會讓人感到無趣；

三，方案中的虛擬頭盔體積質量較大，考慮到實際運動情況，缺乏人性化考慮。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于虛擬現實健身游戲系統的健身游戲實現方法，其利用DK2虛擬現實眼鏡和Kinect傳感器實現人機交互，進一步增強健身游戲時候的沉浸感，增加虛擬現實跑步時與場景和物品的交互的同時拓展社交性，打造虛擬現實健身的真人競技化游戲方案，實現鍛煉和娛樂的雙重目的。

本發明的目的是通過以下方案實現的：

一種基于虛擬現實健身游戲系統的健身游戲實現方法，其中，虛擬現實健身游戲系統由Kinect傳感器、OculusRiftDK2虛擬現實眼鏡、跑步機以及計算機組成，計算機上安裝有攝像頭，所述Kinect傳感器、OculusRiftDK2虛擬現實眼鏡及跑步機分別與計算機實現數據通訊連接，計算機內設置有客戶端和服務器；

基于虛擬現實健身游戲系統的健身游戲實現方法包括以下步驟：

一、用戶頭戴OculusRiftDK2虛擬現實眼鏡登上跑步機，計算機啟動游戲客戶端，播放游戲開場視頻及開始選擇菜單，并將視頻數據傳輸至OculusRiftDK2眼鏡上；

二、進入游戲界面后，用戶通過手臂的上下擺動進行菜單選擇，Kinect傳感器將實時捕捉到的肢體動作上傳給計算機，計算機客戶端接收并處理Kinect傳感器發送的肢體動作數據，實現在菜單上對游戲模式的選擇；

三、游戲開始，OculusRiftDK2虛擬現實眼鏡上實時顯示計算機客戶端發送來的虛擬游戲障礙場景，玩家通過手臂的左右擺動實現轉向避開障礙，Kinect傳感器實時捕捉用戶的肢體動作并上傳給計算機，計算機通過高清攝像頭實時拍攝用戶的運動姿態，通過空間姿態提取算法確定人體運動的空間姿態，并將所述空間姿態擬合到游戲場景中，作出相應的反饋動作，經計算機處理后形成游戲客戶端內的實時虛擬場景轉換圖像傳輸線傳到OculusRiftDK2虛擬現實眼鏡上；

四、跑步機將用戶運動路程和當前速度數據傳輸到計算機，客戶端對接收的數據進行顯示，當達到預定的里程和速度時，計算機向跑步機發送變速或停止指令；

五、一輪游戲結束，客戶端界面出現退出游戲和繼續游戲的菜單選擇，用戶通過手臂的上下揮動進行選擇。

所述的一種基于虛擬現實健身游戲系統的健身游戲實現方法，步驟二中對游戲模式的選擇包括單人模式和聯機模式，聯機模式中客戶端將聯網匹配在線進行游戲的玩家進行競技比賽。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本方法中，玩家可以選擇與在線的真人玩家進行越野競技，互相添加好友，從而在虛擬游戲中增強了與現實世界中的人際交互，有效克服虛擬現實游戲帶來的現實社交隔離和運動量過少等問題，大大提升的了游戲的趣味性。

利用DK2的陀螺儀和Kinect動作捕捉器，健身玩家擺脫了單純的跑步機跑步，而是可以通過頭部的上下擺動左右轉動和手臂的揮動實現游戲中玩家的跳躍，下蹲，左右轉彎實現對障礙物的躲避以及游戲中菜單選項的選擇，通過這一方法，虛擬健身中單一的交互得到了很大程度的改善。

附圖說明

圖1為虛擬現實健身游戲系統的系統框圖；