[實用新型]虛擬現實手持組件及虛擬現實交互系統

有效

• 申請號: 201720586320.9
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN206788797U
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 郭顏京天;劉昊
• 申請（專利權）人: 北京無遠弗屆科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;A63F13/28;A63F13/213;A63F13/52
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王慶龍,曹杰

技術領域

本實用虛擬現實交互技術領域，具體涉及一種虛擬現實手持組件及虛擬現實交互系統。

背景技術

虛擬現實技術是利用計算機模擬產生一個逼真的三維空間虛擬世界，通過頭戴式顯示器的方式，將虛擬世界的影像展現在人眼前的一項技術。這項技術涉及計算機圖形學，微機電傳感器學，顯示技術，計算機仿真技術等；而沉浸感是這項技術的一個重要評判標準，如果只能在虛擬世界中觀看而不能和其中的物體發生真實的交互，則會使沉浸感大打折扣，所以可以精確定位并且符合人機交互設計的交互設備是高端虛擬現實技術中十分重要的一環。

虛擬現實交互設備可以感知自身在三維空間中的位置，并以數字化的方式呈現在虛擬現實頭戴式顯示器中，以此來實現虛擬空間中的人機交互。現有的虛擬現實交互-設備主要分為兩類：可三自由度定位和可六自由度定位的交互設備。其中的六自由度定位的交互設備有多種技術方案，包括可見光定位，紅外光學定位，同步定位與地圖構建技術，激光掃描定位等。

目前，紅外光學定位包括主動式紅外光學定位和被動式紅外光學定位，主動式紅外光學定位是指在交互設備上布置有相對位置固定的紅外LED燈組并由紅外攝像頭實時進行拍攝，通過透視結果計算出設備的旋轉和位移。被動式紅外光學定位原理類似，只是交互設備上并不安裝紅外LED發光元件，而是紅外反光標記點，利用紅外發光裝置照射在標記點上從而使紅外攝像頭拍攝的圖像可以明顯的區分出標記點和周圍環境。使用多臺紅外攝像機拍攝到的圖像進行融合處理，得到精確可靠的目標物空間位置。紅外光學定位可定位的范圍大，精度高，但是系統成本十分高昂，標定和調試困難；同時，同步定位與地圖構建技術的測量方法計算量大，對計算設備性能要求高，校準和標定的過程復雜，成本高且很難做到滿足虛擬現實要求的低延遲。

實用新型內容

針對現有技術中的缺陷，本實用新型提供一種虛擬現實手持組件及虛擬現實交互系統；提高了虛擬現實交互的精確性及運行可靠性，提高了虛擬現實交互的動作識別效率，提高了用戶體驗，并在實現了亞毫米級精度的基礎上降低了制作成本。

為解決上述技術問題，本實用新型提供以下技術方案：

一方面，本實用新型提供了一種虛擬現實手持組件，所述組件分別與頭戴式顯示器、以及設有紅外掃描定位裝置的電腦終端通信連接，且所述組件包括：劍型手持設備和盾型手持設備；

所述劍型手持設備和盾型手持設備上均設有一個單片機和與所述單片機連接的多個紅外傳感器，其中，所述紅外傳感器用于接收紅外掃描定位裝置發射的紅外光線。

進一步地，所述劍型手持設備包括依次連接的劍刃、劍身及劍柄，且所述劍身的殼體上設有多個圓孔；

相應的，各個所述紅外傳感器分別設置在所述劍身內部的、與各所述圓孔對應的位置上。

進一步地，所述劍身內設有供電電源，所述供電電源分別連接單片機及各所述紅外傳感器。

進一步地，所述劍型手持設備上還包括：均連接至所述劍身內的單片機的USB接口、配對按鈕、交互按鍵和LED指示燈；

且所述USB接口、配對按鈕、交互按鍵和LED指示燈設置在所述劍身或劍柄的殼體上。

進一步地，所述盾型手持設備包括盾型外殼和設置在所述盾型外殼背部的把手，且所述盾型外殼的殼體上設有多個圓孔；

相應的，各個所述紅外傳感器分別設置在所述劍身內部的、與各所述圓孔對應的位置上。

進一步地，各所述圓孔上均設有紅外透光片，且各所述紅外透光片與所述劍身的殼體的交界處的角度為60度至80度。

進一步地，所述盾型手持設備的盾型外殼背部設有供電電源。

另一方面，本實用新型還提供了一種虛擬現實交互系統，所述系統包括：設有紅外掃描定位裝置的電腦終端、如所述的虛擬現實手持組件和虛擬現實頭戴顯示器；

所述電腦終端與所述虛擬現實手持組件通信連接，且所述電腦終端上的紅外掃描定位裝置與所述虛擬現實手持組件上設置有各紅外傳感器的外殼相對設置；

所述電腦終端與所述虛擬現實頭戴顯示器連接。

進一步地，所述系統還包括：騎馬運動模擬器；

所述騎馬運動模擬器與所述電腦終端通信連接。

進一步地，每套所述虛擬現實手持組件均對應一個虛擬現實頭戴顯示器和一個騎馬運動模擬器；

多套所述虛擬現實手持組件與一個所述電腦終端通信連接。