[發明專利]一種基于虛擬現實的模擬射擊方法和系統

在審

• 申請號: 201611259539.4
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106621312A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 胡金暉;朱銳;吳宗沅;金龍;王恒華
• 申請（專利權）人: 深圳游視虛擬現實技術有限公司
• 主分類號: A63F9/02
• 分類號: A63F9/02;A63F13/837;A63F13/53
• 代理公司: 深圳卓正專利代理事務所(普通合伙)44388
• 代理人: 吳思瑩

1.一種基于虛擬現實的模擬射擊方法，其特征在于，包括如下步驟：采集射擊時的拉力數據；檢測射擊時弓的姿態數據；根據所述拉力數據決定虛擬三維空間場景中虛擬箭的初速度，并且根據所述姿態數據計算所述虛擬箭的出射角；根據所述虛擬箭的初速度和所述出射角計算所述虛擬箭在虛擬三維空間場景中的運動軌跡；顯示所述虛擬箭在虛擬三維空間場景中的運動軌跡。

2.如權利要求1所述的基于虛擬現實的模擬射擊方法，其特征在于，所述采集射擊時的拉力數據的步驟包括：利用拉力傳感器測得射擊時的拉力測量值，并依據預設的耦合曲線對拉力測量值進行匹配以獲取拉力數據，

所述根據所述虛擬箭的所述初速度和所述出射角計算所述虛擬箭在虛擬三維空間場景中的運動軌跡的步驟包括：根據射擊時所述出射角和初速度確定虛擬箭的阻力；根據所述阻力、重力、出射角和初速度依次計算tn時刻虛擬箭的速度Vn、位置Pn和姿態An，其中n為大于0的整數，由此獲得從t1時刻到tn時刻虛擬箭的位置數據(P1，…,Pn)和姿態數據(A1，…,An)，以獲取虛擬箭的運動軌跡。

3.如權利要求2所述的基于虛擬現實的模擬射擊方法，其特征在于，所述根據所述虛擬箭的所述初速度和所述出射角計算所述虛擬箭在虛擬三維空間場景中的運動軌跡的步驟還包括，在射擊后的tn時刻根據所述虛擬箭的位置Pn和姿態An以及所述虛擬三維空間場景的設定判斷所述虛擬箭的運動軌跡的終點，所述虛擬三維空間場景的設定包括場景尺寸和靶標位置。

4.如權利要求3所述的基于虛擬現實的模擬射擊方法，其特征在于，還包括根據所述虛擬三維空間場景的設定和訴述虛擬箭的運動軌跡的終點對射擊結果進行評價的步驟。

5.如權利要求1所述的基于虛擬現實的模擬射擊方法，其特征在于，還包括如下步驟：根據所述拉力數據選取對應的虛擬弓的形狀；根據虛擬弓的形狀在虛擬三維空間場景中實時顯示所述虛擬弓，和/或

還包括如下步驟：根據所述姿態數據確定虛擬弓的姿態參數；在虛擬三維空間場景中根據所述姿態參數實時顯示所述虛擬弓。

6.一種基于虛擬現實的模擬射擊系統，其特征在于，包括：

弓、處理裝置和顯示單元；其中，

所述弓包括：

拉力檢測單元，用于獲取射擊時的拉力數據；

慣性傳感單元，用于檢測射擊時的弓的姿態數據；

傳輸單元，用于將所述拉力數據和所述姿態數據傳輸至所述處理裝置；

所述處理裝置包括：

初速度計算模塊，根據所述拉力數據獲取虛擬三維空間場景中的虛擬箭的初速度；

出射角計算模塊，根據所述姿態數據計算虛擬三維空間場景中的所述虛擬箭的出射角；

運動模擬模塊，根據所述虛擬箭的初速度和所述出射角計算虛擬三維空間場景中的所述虛擬箭的運行軌跡；

所述顯示單元用于顯示所述虛擬三維空間場景和虛擬三維空間場景中所述虛擬箭的運動軌跡。

7.如權利要求6所述的基于虛擬現實的模擬射擊系統，其特征在于，所述拉力檢測單元包括拉力傳感器和拉力校準模塊；拉力傳感器用于檢測射擊時的拉力，并輸出拉力測量值，所述拉力校準模塊用于根據預設的耦合曲線對拉力測量值進行匹配，以獲取拉力數據。

8.如權利要求6所述的基于虛擬現實的模擬射擊系統，其特征在于，

所述運動模擬模塊還用于根據射擊時的所述出射角和初速度確定所述虛擬箭的阻力；根據所述阻力、重力、出射角和初速度依次計算tn時刻虛擬箭的速度Vn、位置Pn和姿態An，其中n為大于0的整數，由此獲得從t1時刻到tn時刻所述虛擬箭的位置數據(P1，…,Pn)和姿態數據(A1，…,An)，以獲取所述虛擬箭的運動軌跡。

9.如權利要求8所述的基于虛擬現實的模擬射擊系統，其特征在于，所述運動模擬模塊還用于在tn時刻根據所述虛擬箭的位置Pn和姿態An以及所述虛擬三維空間場景的設定判斷所述虛擬箭的運動軌跡的終點，所述虛擬三維空間場景的設定包括場景尺寸和靶標位置。

10.如權利要求9所述的基于虛擬現實的模擬射擊系統，其特征在于，還包括射擊評價模塊，用于根據所述虛擬三維空間場景的設定和訴述虛擬箭的運動軌跡的終點對射擊結果進行評價，且所述顯示單元根據所述拉力數據和姿態數據在所述虛擬三維空間場景中以對應的形狀和姿態實時顯示所述虛擬弓。