[發明專利]基于Unity3D的高自由度實驗類三維虛擬仿真方法和系統

有效

• 申請號: 201811564492.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109634426B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 吳猛;謝海春;欒敏文
• 申請（專利權）人: 南京鐘山虛擬現實技術研究院有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06T19/00
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王菊花

1.一種基于Unity3D的高自由度實驗類三維虛擬仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：預先根據物體間的狀態變化規律以定義通用規則和指定規則，所述通用規則是指適用于至少兩種實驗操作的實驗規則，所述指定規則是指適用于特定實驗中指定操作的實驗規則；

S2：接收用戶輸入的針對任意一個實體虛擬模型的操作指令，判斷所述操作指令是否滿足通用規則，如果滿足，按照通用規則更新所述實體虛擬模型的狀態，進入步驟S5，否則進入步驟S3；

S3：判斷所述操作指令是否滿足指定規則，如果滿足，按照指定規則更新所述實體虛擬模型的狀態，進入步驟S5，否則進入步驟S4；

S4：對時間進行還原處理，將用戶輸出的操作指令疊加在實體虛擬模型，計算解析出所述操作指令對實體虛擬模型狀態的影響值，更新實體虛擬模型的狀態；

S5：結束流程。

2.根據權利要求1所述的基于Unity3D的高自由度實驗類三維虛擬仿真方法，其特征在于，所述實體虛擬模型的狀態包括實體屬性和相關屬性；

所述實體屬性包括實體虛擬模型的基礎狀態以及經操作后的若干種變化狀態；

所述相關屬性包括通過Unity3D賦予實體虛擬模型的屬性。

3.根據權利要求2所述的基于Unity3D的高自由度實驗類三維虛擬仿真方法，其特征在于，所述相關屬性包括GameObject、Transform、Animator、UI。

4.根據權利要求1所述的基于Unity3D的高自由度實驗類三維虛擬仿真方法，其特征在于，所述方法還包括：

步驟S1中，預先根據物體間的狀態變化規律以定義非法規則；

接收用戶輸入的針對任意一個實體虛擬模型的操作指令，判斷所述操作指令是否滿足非法規則，如果滿足，判定該操作指令為錯誤指令。

5.根據權利要求1所述的基于Unity3D的高自由度實驗類三維虛擬仿真方法，其特征在于，所述方法還包括：

將通用規則和/或指定規則結合構成新的指定規則。

6.一種基于Unity3D的高自由度實驗類三維虛擬仿真系統，其特征在于，所述系統包括模型管理模塊、事件管理模塊、規則管理模塊；

所述模型管理模塊包括實體模型庫和場景模型庫，所述實體模型庫中包括若干個實體虛擬模型、以及對應的實體屬性管理子模塊和相關屬性管理子模塊；

所述事件管理模塊包括用于接收用戶輸入的輸入操作單元、以及用于輸出對操作反饋的事件反饋單元；

所述規則管理模塊包括通用規則庫和指定規則庫，所述通用規則和指定規則是指一指定實驗操作指令作用在實體虛擬模型上，導致實體虛擬模型狀態變更的規律；

所述模型管理模塊分別和事件管理模塊、規則管理模塊連接，所述輸入操作單元與外接的輸入設備連接，接收用戶輸入的操作指令，將之解析后發送至模型管理模塊；

所述模型管理模塊接收輸入操作單元發送的操作指令，判斷該操作指令是否滿足通用規則和/或指定規則，如果滿足，根據該操作指令適用的通用規則和/或指定規則以更新實體虛擬模型的狀態參數，否則，將用戶輸入的操作指令對時間進行還原處理，發送至事件反饋單元；

所述事件反饋單元將接收的操作指令疊加在實體虛擬模型上，計算解析出所述操作指令對實體虛擬模型狀態的影響值，更新實體虛擬模型的狀態；

所述事件反饋單元將更新后的實體虛擬模型輸出至用戶虛擬設備的顯示單元。

7.根據權利要求6所述的基于Unity3D的高自由度實驗類三維虛擬仿真系統，其特征在于，所述規則管理模塊設置一規則定義接口，用以接收用戶輸入的新的通用規則和/或指定規則。

8.根據權利要求6所述的基于Unity3D的高自由度實驗類三維虛擬仿真系統，其特征在于，所述實驗操作包括生物實驗操作或者化學實驗操作。

9.根據權利要求6所述的基于Unity3D的高自由度實驗類三維虛擬仿真系統，其特征在于，所述外接的輸入設備包括鍵鼠、VR設備和/或AR設備。