[發(fā)明專利]一種基于眼動(dòng)追蹤的虛擬現(xiàn)實(shí)人群仿真方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810507409.0
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108762502A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉弘;付強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 山東師范大學(xué)
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F17/50;G06T19/00;G06T19/20
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發(fā)明公開了一種基于眼動(dòng)追蹤的虛擬現(xiàn)實(shí)人群仿真方法及系統(tǒng)，建立人群仿真數(shù)據(jù)庫，包括建筑物及障礙物模型庫、人物聲音及環(huán)境聲音采集庫、真實(shí)人物資料庫、人物模型庫和人物屬性庫；從建筑物及障礙物模型庫中選取建筑物和障礙物模型，并結(jié)合人物聲音及環(huán)境聲音采集庫，構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)場景；基于真實(shí)人物資料庫、人物模型庫和人物屬性庫，構(gòu)造具有高仿真度的虛擬人物，并置于虛擬現(xiàn)實(shí)場景中；按照緊急情況下人群逃生或疏散路徑規(guī)劃，對虛擬人物進(jìn)行仿真操作，并采集仿真操作中眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)；將眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)標(biāo)注到建筑物模型表面，判斷建筑物中安全標(biāo)志安放的位置是否合理。本發(fā)明有助于提高人群在災(zāi)難來臨等緊急情況下進(jìn)行逃生和疏散的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人群仿真領(lǐng)域，特別涉及一種基于眼動(dòng)追蹤的虛擬現(xiàn)實(shí)人群仿真方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人類的進(jìn)步，人口的數(shù)量也不斷的增長，人們出行在各大公共場所的幾率也越來越高，遭遇擁堵也是經(jīng)常發(fā)生的事情，人多的地方就容易出現(xiàn)各種問題。現(xiàn)如今人們對人群仿真的需求越來越高，而且隨著硬件水平的提高，大家對具有高仿真度，高真實(shí)性，高多樣性的人群仿真的需求也越來越高。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)等技術(shù)的結(jié)合，是一種新興的數(shù)字化人機(jī)接口，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)經(jīng)過虛擬現(xiàn)實(shí)元年的爆發(fā)，不斷有新技術(shù)新設(shè)備的出現(xiàn)，快速的縮短了虛擬現(xiàn)實(shí)與我們大眾的距離。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷滲透到各個(gè)領(lǐng)域，同樣的在影視、游戲、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域給人們帶來逼真的體驗(yàn)和高效的學(xué)習(xí)工作效率。

在進(jìn)行人群仿真的時(shí)候，由于大多數(shù)人群仿真系統(tǒng)并不能對人群注意力進(jìn)行模擬所以缺乏在人群仿真注意力方面的數(shù)據(jù)收集和研究。有些時(shí)候人群的注意力也起著重要的作用，但往往難以獲得，特別是在緊急事故發(fā)生的時(shí)候。因此，如何在人群仿真中獲得人群在整個(gè)仿真過程中注意力的數(shù)據(jù)，并對建筑物中安全出口標(biāo)志等安全標(biāo)志安裝位置進(jìn)行判斷評估，仍是待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于眼動(dòng)追蹤的虛擬現(xiàn)實(shí)人群仿真方法及系統(tǒng)，通過眼動(dòng)追蹤技術(shù)獲得人群在緊急情況下注意力和關(guān)注點(diǎn)數(shù)據(jù)，在人群注視點(diǎn)分布較密集的地方安放安全出口等安全標(biāo)志，以達(dá)到更高效的給人安全指示的作用，可有助于提高人群在災(zāi)難來臨等緊急情況下進(jìn)行逃生和疏散的效率。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于眼動(dòng)追蹤的虛擬現(xiàn)實(shí)人群仿真方法，該方法包括以下步驟：

建立人群仿真數(shù)據(jù)庫，包括建筑物及障礙物模型庫、人物聲音及環(huán)境聲音采集庫、真實(shí)人物資料庫、人物模型庫和人物屬性庫；

從建筑物及障礙物模型庫中選取建筑物和障礙物模型，并結(jié)合人物聲音及環(huán)境聲音采集庫，構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)場景；

基于真實(shí)人物資料庫、人物模型庫和人物屬性庫，構(gòu)造具有高仿真度的虛擬人物，并置于虛擬現(xiàn)實(shí)場景中；

按照緊急情況下人群逃生或疏散路徑規(guī)劃，對虛擬人物進(jìn)行仿真操作，并采集仿真操作中眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)；

將眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)標(biāo)注到建筑物模型表面，判斷建筑物中安全標(biāo)志安放的位置是否合理。

進(jìn)一步的，所述建筑物及障礙物模型庫包含大量的建筑物模型和障礙物模型；

所述人物聲音及環(huán)境聲音采集庫用于存儲(chǔ)所采集的人物和環(huán)境聲音，包括人物行走、跑步、說話產(chǎn)生的聲音，以及人物所處場景下的環(huán)境音；

所述真實(shí)人物資料庫用于統(tǒng)計(jì)大量的現(xiàn)實(shí)世界中真實(shí)人物的各種信息，包括性別、年齡、身高、體重和身體健康狀況；

所述人物模型庫包含各種形體差異的人物模型；

所述人物屬性庫包含人物所具有的屬性，包括移動(dòng)速度、跌倒爬起到恢復(fù)正常行走的最短時(shí)間以及對真人進(jìn)行動(dòng)作捕捉的動(dòng)作數(shù)據(jù)和對表情捕捉的表情數(shù)據(jù)。