[發明專利]虛擬現實中用戶界面控件顯示位置的確定方法及裝置

有效

• 申請號: 201810206486.2
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108427595B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 傅思齊;韓志軒;申凌軒
• 申請（專利權）人: 網易（杭州）網絡有限公司
• 主分類號: G06F9/451
• 分類號: G06F9/451;G06F3/01
• 代理公司: 北京博浩百睿知識產權代理有限責任公司 11134
• 代理人: 褚敏;宮傳芝

本發明公開了一種虛擬現實中用戶界面控件顯示位置的確定方法及裝置。該方法包括：將第一坐標位置從預設坐標系轉換至球坐標系，其中，第一坐標位置用于表示用戶界面控件在虛擬現實空間中的初始位置；在球坐標系下計算用戶界面控件從第一坐標位置向第二坐標位置進行跟隨移動過程中，每幀動畫對應的第三坐標位置，其中，第二坐標位置為用戶在虛擬現實空間中注視的與用戶的視點相距預設距離的位置；將第三坐標位置從球坐標系重新映射至預設坐標系，確定用戶界面控件在每幀動畫中的實時顯示位置。本發明解決了相關技術中所提供的VR應用中的用戶界面控件顯示方式的舒適度較差或易錯失界面提供信息的技術問題。

技術領域

本發明涉及計算機領域，具體而言，涉及一種虛擬現實中用戶界面控件顯示位置的確定方法及裝置。

背景技術

虛擬現實(Virtual Reality，簡稱為VR)，是由美國一家公司創建人拉尼爾(JaronLanier)在20世紀80年代初提出的。VR的具體內涵在于：綜合利用計算機圖形系統和各種現實及控制等接口設備，在計算機上生成的、可交互的三維環境中提供沉浸感覺的技術。計算機生成的、可交互的三維環境稱為虛擬環境(Virtual Environment，簡稱為VE)。虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統的技術。該項技術利用計算機生成一種模擬環境，利用多源信息融合的交互式三維動態視景和實體行為的系統仿真使用戶沉浸到該環境中。

在移動VR設備中目前主要提供頭盔和控制器(Controller，即VR頭盔所匹配的操作控制器，用于與VR內容進行交互操作的硬件)一類的外設，這些設備都支持對于三自由度的運動追蹤。對于VR頭盔而言，為了顯示精確的畫面，當用戶環顧周圍時，頭盔必須以亞毫米級的精度跟蹤用戶的頭部運動。虛擬現實設備的控制器是使用者與計算機構建的虛擬環境進行交互的主要硬件。通過操作控制器，使用者在現實世界中手部的動態可以實時映射到虛擬世界中的虛擬手臂，以實現各種操作。這是通過各種內置傳感器來實現的。通過獲取這些傳感器提供的各種數據，頭盔或者控制器便可以實現真正的“三個自由度”，跟蹤頭盔可以跟隨頭部和手部的運動做出的任何角度運動。需要注意的是，物體在空間具有六個自由度，即沿x、y、z三個直角坐標軸方向的移動自由度和繞這三個坐標軸的轉動自由度。三個自由度則只有轉動自由度。有些頭盔和控制器通過定位技術可以實現六自由度的運動。

磁力計可以測量地球的磁場，因此總是知道“磁北”在哪個方向。這樣便可以確保磁力計所指向的是正確的方向，進而防止出現“偏移”錯誤——即頭盔以為自身朝向某一個方向時，然而其實際朝向卻是另外一個方向。

加速度計通常具有以下用途：通過采用加速度計檢測重力可以使得頭盔獲取上方是哪個方向。智能手機自動轉換橫豎屏依靠的便是加速度計。加速度計可以測量沿著一個軸的加速度，因此能夠提供有用的數據，以使頭盔、控制器獲知一個對象運動的速度。

陀螺儀可以跟蹤沿著一個軸的微小偏移(例如：使用者稍微傾斜頭部或點頭的時候)，來提供更精確的物體旋轉信息。

對于控制器而言，無線運動控制器能夠使得使用者與三維空間中的物體進行充分交互，從而增強沉浸感。與頭盔相類似，每個控制器均配備有磁力計、加速度計和陀螺儀以及紅外傳感器，對運動進行亞毫米級的精度跟蹤。

用戶界面控件(User Interface，簡稱為UI)是系統與用戶之間進行交互和信息交換的媒介，其可以實現信息的內部形式與人類可以接受形式之間的轉換，其目的在于：使得用戶能夠便捷、有效地去操作硬件以達成雙向交互，完成所希望借助硬件完成的工作。用戶界面控件定義廣泛，包含有人機交互與圖形用戶接口，凡參與人類與機械的信息交流的領域都存在著用戶界面控件。同樣，在虛擬現實環境中也需要建立相關的用戶界面控件，以實現用戶與系統之間的信息交互。

相關技術中在VR應用中所提供的用戶界面控件設置方式通常包括以下兩種：

方式一、跟隨視角式用戶界面控件，即用戶界面控件以平面或者立體的形式固定顯示在圖形用戶界面控件上，圖形用戶界面控件和視線保持相對靜止。