[發明專利]一種虛擬交互方法

有效

• 申請號: 201710709728.5
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107577342B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 劉嘉樂;鄧奕明;賴習章;薛勇波
• 申請（專利權）人: 中山葉浪智能科技有限責任公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 廣州容大專利代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

1.一種虛擬交互方法，所述方法應用于主動體和被動體之間，其特征在于，所述方法包括：

分別對所述主動體和所述被動體進行建模，得到所述主動體的第一模型和所述被動體的第二模型；其中，所述第一模型中包括相連接的線段主體模型和球帽模型；所述第二模型中包括曲面模型；

確定所述第一模型和所述第二模型之間的交互狀態，所述交互狀態由所述第一模型和所述第二模型之間的距離確定；其中，所述交互狀態包括臨近狀態、接觸狀態以及擠壓狀態；

根據所述交互狀態，計算所述第一模型的變化或者計算所述第二模型的變化；

在分別對所述主動體和所述被動體進行建模之前，所述方法還包括：獲取所述主動體的點云數據以及所述被動體的點云數據；

相應地，對所述主動體進行建模包括：

按照下述公式確定所述第一模型中的線段主體模型：

其中，(x,y,z)表示空間點的坐標，(x₀,y₀,z₀)表示空間原點的坐標，m、p、l為直線擬合參數，a₁、b₁、a₂、b₂為待求解的系數；

根據下述公式確定所述待求解的系數的值：

其中，(x_i,y_i,z_i)表示所述主動體的點云數據中第i個點的坐標，i的取值為1到N，N為所述主動體的點云數據中包含的點的總個數；

所述方法還包括：

根據下述公式確定所述第一模型中的球帽模型：

x²+y²+z²-Ax-By-Cz+D＝0

其中，A、B、C、D為待求解的參數；

根據下述公式確定所述待求解的參數的值；

其中，n表示樣本點的個數；

對所述被動體進行建模包括：

按照下述遞歸公式確定所述第二模型中的曲面模型：

其中，表示第n次遞歸計算之后的曲面模型，λ表示指定常數，d(x)表示點到曲面的歐式距離，α、β為指定正常數，Δt表示遞歸步長；

根據所述交互狀態，計算所述第一模型的變化或者計算所述第二模型的變化包括：

當所述交互狀態為臨近狀態或者接觸狀態時，計算所述第一模型的變化；

當所述交互狀態為擠壓狀態時，計算所述第二模型的變化；

計算所述第一模型的變化包括：

獲取所述第一模型變化后產生的新的點云數據，并在所述新的點云數據中確定除去所述第一模型變化之前的點云數據的剩余數據；

按照下述公式計算所述第一模型的變化距離：

其中，表示所述第一模型的變化距離，P₁(x_i,y_i,z_i)表示所述剩余數據中的第i個點，P₀(x₀,y₀,z₀)表示球心坐標，N表示所述剩余數據中點的數量；

計算所述第二模型的變化包括：

按照下述公式計算所述第二模型對應的壓感等級：

其中，L(d)表示所述壓感等級，L_max表示最大壓感等級，L_min表示最小壓感等級，d表示所述球帽模型的球心與所述曲面模型的距離，r₀表示所述球帽模型的半徑。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，獲取所述主動體的點云數據以及所述被動體的點云數據包括：

獲取傳感器視野內物體的點云數據；

根據所述點云數據對應的深度信息，將所述點云數據劃分為多個數據集合；

將最大的數據集合中的點云數據作為所述被動體的點云數據；

確定所述多個數據集合中除所述被動體的點云數據之外的候選數據集合；

將所述候選數據集合中平均深度最小的集合中的點云數據作為所述主動體的點云數據。