[發明專利]一種虛擬現實中與遠距離物體交互方法及系統

在審

• 申請號: 201911312334.1
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111124116A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 曹明亮;李勇恒;潘志庚
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 蔡偉杰

1.一種虛擬現實中與遠距離物體交互方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S100：控制頭戴式設備朝向以控制視角中心點的位置，通過頭戴式設備的視角中心點發出射線進行選擇，通過選取中心點位置選中目標；

S200：握拳并馬上松開，或語音輸入確認指令；

S300：旋轉和調整數值：確認以后，拇指和食指成捏緊狀，旋轉手腕控制目標的旋轉或者調整數值，順時針為增，逆時針為減，或在捏緊狀后，語音輸入加指令或者減指令或停指令來控制數值和旋轉；

S400：移動目標的位置，對目標握拳不松開持續2秒后，移動手的位置來控制目標的位置；

S500：召喚目標到近處：五指張開，視線和手掌朝向目標持續2秒，或視線朝目標時語音輸入召喚指令；

S600：放縮目標大小：進入移動目標位置狀態時，另一只手也握拳進去視野，雙手握拳移動對目標進行放縮，或雙手握拳后，語音輸入加指令或者減指令或停指令來控制目標大小。

2.根據權利要求1所述的一種虛擬現實中與遠距離物體交互方法，其特征在于，頭戴式設備包括VR頭盔、控制頭盔、眼鏡、戴上耳機；手勢識別設備包括RGB相機、深度相機、動捕手套或Leap motion體感控制器；通過在操作員身上的頭盔或眼鏡上的相機傳感器，采集操作員的手勢圖像進行手勢識別；當操作員的手做出相應的手勢動作，反饋為執行目標的響應運動。

3.根據權利要求1所述的一種虛擬現實中與遠距離物體交互方法，其特征在于，在S100中，控制頭戴式設備朝向以控制視角中心點的位置，通過頭戴式設備的視角中心點發出射線進行選擇，通過選取中心點位置選中目標的方法為：將控制目標引用至視角中心控件；當控制目標實例化時，將控制目標引用至Unity3D中的動畫器；當視角中心控件進行實例化時，將視角中心控件引用至Unity3D中的動畫器；將控制目標引用至視角中心控件。

4.根據權利要求1所述的一種虛擬現實中與遠距離物體交互方法，其特征在于，設頭戴式設備顯示屏幕中心點為原點，獲得輸入的屏幕坐標，取得通過二維坐標映射視角中心控件的控制目標的約束范圍參數，并轉換為三維坐標并賦值給視角中心控件的目標的位置屬性。

5.根據權利要求1所述的一種虛擬現實中與遠距離物體交互方法，其特征在于，取頭戴式設備的屏幕中心點為原點a(x1,y1)，取任意屏幕坐標b(x2,y2),計算得到c＝(((x2-x1)/x1),(y2-y1)/y1)＝(x3,y3)，其中，z軸的坐標默認不變，c乘以約束相關參數得到的控制目標坐標。

6.一種虛擬現實中與遠距離物體交互系統，其特征在于，所述系統包括：存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序運行在以下系統的單元中：

目標選中單元，用于控制頭戴式設備朝向以控制視角中心點的位置，通過頭戴式設備的視角中心點發出射線進行選擇，通過選取中心點位置選中目標；

目標確認單元，用于握拳并馬上松開，或語音輸入確認指令；

旋轉調整單元，用于握旋轉和調整數值：確認以后，拇指和食指成捏緊狀，旋轉手腕控制目標的旋轉或者調整數值，順時針為增，逆時針為減，或在捏緊狀后，語音輸入加指令或者減指令或停指令來控制數值和旋轉；

移動目標單元，用于移動目標的位置，對目標握拳不松開持續2秒后，移動手的位置來控制目標的位置；

召喚目標單元，用于召喚目標到近處：五指張開，視線和手掌朝向目標持續2秒，或視線朝目標時語音輸入召喚指令；

放縮目標單元，用于放縮目標大小：進入移動目標位置狀態時，另一只手也握拳進去視野，雙手握拳移動對目標進行放縮，或雙手握拳后，語音輸入加指令或者減指令或停指令來控制目標大小。