[發明專利]一種用于增強現實的積木搭建系統及方法

在審

• 申請號: 201710325496.3
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107029424A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 連曉剛;馬逸東;黎雪倫;王鼎祿;黃瀟
• 申請（專利權）人: 北京派希教育科技有限公司
• 主分類號: A63F13/214
• 分類號: A63F13/214;A63F13/213;A63F13/25;A63F13/42;A63F13/52
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 蔣冬梅,李丹

技術領域

本發明涉及玩具領域，尤其涉及一種用于增強現實的積木搭建系統及方法。

背景技術

目前市面上存在大量積木類益智玩具，這類玩具能組合拼接成各種不同的建筑和物體，但均存在以下問題：特殊部件較多，拼接成一種物體常常需要幾十種不同的部件，對低齡兒童而言，部件組合難度較大。另外，有些積木類玩具，由于應用的特殊部件較多，只能按特定步驟拼接成一種建筑或物體，很難再組合成其他不同的建筑類型、機械結構，這種單一的積木玩具限制了青少年的設計思維和想象力，在培養青少年的創新能力上具有較大的局限性。

增強現實(AR，Augmented Reality)技術是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術，AR技術把原本在現實世界的一定時間、空間范圍內很難體驗到的實體信息(視覺信息、聲音、味道、觸覺等)通過電腦等科學技術，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現實的感官體驗。AR技術可以將真實環境和虛擬物體實時地疊加到同一個畫面或空間同時存在。因此，將AR技術應用到玩具積木領域，可以極大地豐富積木搭建的形式，擴展空間尺度，更有利于發揮兒童的創造性，開發兒童智力。

然而，目前的基于AR技術的玩具，只是采用攝像頭進行圖像掃描，并將攝像頭掃描的結果進行簡單呈現，無法提供進一步的人機交互體驗和沉浸式積木搭建體驗，導致用戶體驗不佳。

發明內容

以下是對本文詳細描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權利要求的保護范圍。

本申請實施例提供一種用于增強現實的積木搭建系統及方法，能夠基于AR技術提供積木搭建的進一步人機交互，從而提供沉浸式的積木搭建體驗。

本申請實施例提供一種用于增強現實的積木搭建系統，包括：

背景板、多個標識器件、視頻采集設備、交互式顯示設備以及數據處理設備；所述數據處理設備分別連接所述視頻采集設備以及所述交互式顯示設備；其中，所述標識器件適于可移動地設置在所述背景板上；所述視頻采集設備適于采集包括所述背景板的實體圖像；所述數據處理設備適于處理采集到的實體圖像，以檢測放置在所述背景板上的至少一個標識器件，并根據檢測到的至少一個標識器件，產生所述標識器件所對應的虛擬立體積木；所述交互式顯示設備，適于顯示所述虛擬立體積木；所述數據處理設備，還適于根據對所述虛擬立體積木的操作信息，實時控制所述交互式顯示設備所顯示的所述虛擬立體積木的狀態。

在示例性實施方式中，所述標識器件可以包括磁貼，通過磁性可移動地設置在所述背景板上。

在示例性實施方式中，所述每個標識器件可以包括標記，所述數據處理設備適于根據檢測到的所述標識器件上的標記，產生所述標記所指示的虛擬立體積木。

在示例性實施方式中，所述背景板可以包括以下至少之一：二維背景板、三維背景板。

在示例性實施方式中，所述交互式顯示設備可以包括以下至少之一：觸摸屏、虛擬現實(VR)眼鏡。

在示例性實施方式中，所述視頻采集設備、所述交互式顯示設備以及所述數據處理設備可以集成在一個設備中。

在示例性實施方式中，在所述視頻采集設備和所述數據處理設備分別為一個，且所述交互式顯示設備為至少兩個時，所述數據處理設備還可以適于根據所述至少兩個交互式顯示設備分別獲取到的操作信息，實時控制所述至少兩個交互式顯示設備所顯示的虛擬立體積木的狀態。

在示例性實施方式中，所述系統還可以包括：網絡服務器，連接所述數據處理設備，所述網絡服務器適于接收所述數據處理設備上傳的虛擬立體積木的搭建信息。

在示例性實施方式中，所述系統還可以包括：實體模型，適于可移動地設置在所述背景板上。

在示例性實施方式中，所述系統還可以包括：打印設備，連接所述數據處理設備，所述打印設備適于打印所述數據處理設備產生的虛擬立體積木或至少兩個虛擬立體積木的組合。

本申請實施例還提供一種用于增強現實的積木搭建方法，包括：

處理采集到的至少包括背景板的實體圖像，以檢測設置在所述背景板上的至少一個標識器件；

根據檢測到的至少一個標識器件，產生所述標識器件所對應的虛擬立體積木；

根據對任一個虛擬立體積木的操作信息，實時控制所述虛擬立體積木的狀態。

在示例性實施方式中，所述方法還可以包括：接收采集到的實體圖像；或者，采集實體圖像。