[發明專利]一種虛擬駕駛應用中虛擬方向盤和真實方向盤對接方法

有效

• 申請號: 201810283139.X
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN110349472B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 陳祿;李熠;王偉東;蘆宏川
• 申請（專利權）人: 北京五一視界數字孿生科技股份有限公司
• 主分類號: G09B9/04
• 分類號: G09B9/04
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 魏嘉熹

1.一種虛擬駕駛應用中虛擬方向盤和真實方向盤對接方法，其特征在于：包括：

步驟1：創建虛擬方向盤及參照點，同時創建連接虛擬世界與真實世界的紐帶手柄-對應不同虛擬現實設備搭建相應的虛擬世界環境，虛擬現實設備中HMD頭戴顯示器在虛擬環境中有對應的虛擬世界坐標系，在此坐標系中創建虛擬方向盤，方向盤中心上創建帶有表征位置和朝向的坐標屬性的參照點，同時在此坐標系HMD頭戴顯示器攝像機下創建不同虛擬現實設備對應的手柄實例，以此實時獲取不同虛擬現實設備手柄在HMD頭戴顯示器攝像機坐標系下的相對坐標；

步驟2：獲取采樣點數據-以現實世界方向盤為真實參照物，通過虛擬現實設備手柄扳機鍵在真實方向盤邊緣上進行采樣，同時保存手柄在方向盤外圈上的不同點坐標數據，在采樣時確保手柄與真實方向盤處于同一平面并垂直方向盤邊緣以此保證采樣點數據的準確性，采樣10點為一組數據；

步驟3：計算真實方向盤在虛擬世界中表征位置和朝向的坐標-通過使用奇異值分解找到采樣點集合的最佳擬合平面，將新的2D坐標上的以平均中心點為基準投影到擬合平面上，用最小二乘法擬合二維坐標系中的一個圓并得到圓心和半徑，同時將圓心轉換回3D坐標，以此算法計算出真實方向盤在虛擬世界中表征位置和朝向的坐標；

步驟4：輸出手柄采樣標定結果-通過所述步驟3計算出真實方向盤在虛擬世界中表征位置和朝向的坐標，將此結果輸出；

步驟5：保存手柄采樣標定結果-將所述步驟4中輸出的結果保存至可寫可讀程序變量中或者文件中；

步驟6：計算真實方向盤中心與虛擬方向盤中心在虛擬世界坐標系中表征位置和朝向的相對坐標-將所述步驟5中保存的手柄采樣標定結果與所述步驟1中虛擬方向盤表征位置和朝向的參照點坐標在虛擬世界坐標系下進行計算以此得到真實方向盤中心與虛擬方向盤中心在虛擬世界坐標系下表征位置和朝向的相對坐標；

步驟7：修正虛擬世界坐標系-將所述步驟6計算所得的真實方向盤中心與虛擬方向盤中心在虛擬世界坐標系中的相對坐標中的位置賦值于虛擬世界攝像機的父節點，以此修正虛擬世界坐標系位置，并將所述步驟6計算所得的真實方向盤中心與虛擬方向盤中心在虛擬世界坐標系中的相對坐標中的朝向角度合并當前攝像機相對角度并賦值于HMD頭戴顯示器對應的虛擬世界坐標系中，最終實現虛擬世界方向盤位置和朝向與現實世界駕駛模擬器方向盤一致，即虛擬世界車輛位置和朝向與現實世界駕駛模擬器位置朝向統一。

2.根據權利要求1所述的一種虛擬駕駛應用中虛擬方向盤和真實方向盤對接方法，其特征在于：所述步驟7中的修正虛擬坐標系是根據標定數據，計算標定位置與虛擬車輛方向盤在當前虛擬坐標系下的相對位置，并將該位置賦值于，虛擬世界攝像機的父節點，以此修正虛擬世界坐標系位置，并將標定數據獲取的朝向角度，合并當前攝像機相對角度賦值于HMD頭戴顯示器對應的虛擬世界坐標系中。

3.根據權利要求1所述的一種虛擬駕駛應用中虛擬方向盤和真實方向盤對接方法，其特征在于：所述步驟2的獲取采樣點數據適用于不同虛擬現實設備-Oculus，HTC vive設備。