[發明專利]腳勢識別全向控制系統及其實現方法

在審

• 申請號: 202010430996.5
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111580676A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 賴勝平
• 申請（專利權）人: 深圳中科盾科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及計算機交互控制技術領域，公開了腳勢識別全向控制系統及其實現方法，控制系統包括支撐系統、跟蹤定位系統、信息處理系統、終端實現系統；腳勢識別全向控制的實現方法包括步驟：獲取原點坐標系；用戶入座，進行雙腳的空間移動；跟蹤定位系統實時獲取雙腳坐標信息；信息處理系統進行雙腳坐標的判斷、計算處理；信息處理系統根據計算結果得出雙腳的狀態信息并向終端系統輸出腳勢識別控制指令信息；VR終端設備響應顯示相應的虛擬畫面。本發明通過實時捕捉用戶兩腳的空間位置，并計算兩腳的相對位置信息來實現對終端系統的控制，該控制方式輕松自由、體驗舒適、安全性高，更符合人類的操作習性。

技術領域

本發明涉及計算機交互控制技術領域，具體的說涉及腳勢識別全向控制系統及其實現方法。

背景技術

VR能夠使人身臨其境地感受影視、游戲等內容，但因為缺乏良好的VR移動交互機制，人們還難以在虛擬空間內自由活動，以及自然地與VR場景進行系統操作交互。比如，現階段方案用戶只能坐著或站著，通過手柄來控制畫面的移動，這將非常不符合人類用腳來移動的習性，并且因為身體感受到的現實實際運動狀態與視覺所感受到的運動狀態不符，會給用戶帶來嚴重的暈動癥；另一種現有方案是讓用戶在有限的空間面積內行走來體驗VR，但用戶只能在水平面方向上進行有限的活動，而不能真實體驗向上或向下的立體運動，并且始終有安全隱患，如會撞到墻壁、家具等風險；最后，即使像美國的Virtuix Omni、中國的KAT Walk（公開號CN208426580U）等提供移動的方案也存在諸多問題，一是這種頻繁使用雙腳滑動來移動將會使用戶很容易疲勞，并出汗，這將大大限制用戶的使用時長，另外該方案也不能實現在立體空間上進行運動，只能在平面上進行行走。因此，有必要提供一種全新的腳勢識別全向控制方案。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明要解決的技術問題在于提供了腳勢識別全向控制系統，包括支撐系統，該全向控制系統還包括：

跟蹤定位系統，用于實時獲取用戶雙腳所處的空間位置信息；

信息處理系統，用于對跟蹤定位系統獲取的雙腳實時位置信息進行收集、處理，并生成腳勢識別控制信息；

終端實現系統，用于接收信息處理系統的腳勢識別控制信息，并實現終端設備的實時響應。

進一步的，所述支撐系統用于用戶的身體支撐，使用戶的雙腳懸空；

所述跟蹤定位系統采用lighthouse定位技術和/或紅外光學定位技術和/或可見光定位技術對雙腳進行位置追蹤；其獲取的雙腳位置信息包括雙腳的實時平面X、Y坐標；

所述信息處理系統包括單片機，其對雙腳位置信息的處理包括雙腳X、Y坐標的正負判斷、數值大小判斷、絕對值的計算，左右腳X、Y坐標的差值計算及左右腳X、Y坐標差值的絕對值計算；

所述終端實現系統包括但不限于VR頭顯終端。

本發明同時提供了腳勢識別全向控制的實現方法，該實現方法包括如下步驟：

S1：使用VR頭顯進行初始化定位，使VR頭顯及其他跟蹤定位器獲得原點坐標系；

S2：用戶入座在支撐系統上，使雙腳懸空并稍微打開, 然后進行雙腳的空間移動；

S3：跟蹤定位系統實時獲取雙腳的X、Y坐標值，并輸出坐標信息；

S4：單片機進行雙腳X、Y坐標的正負判斷、數值大小判斷、絕對值的計算，左右腳X、Y坐標的差值計算及左右腳X、Y坐標的差值絕對值計算；

S5：單片機根據計算結果得出雙腳的前伸、后伸、左擺、右擺、張開、閉合、錯位的腳勢信息及相應腳勢的持續時長信息，并向終端系統輸出腳勢識別控制指令信息；

S6：VR終端設備接收腳勢識別控制指令并實時響應顯示相應的虛擬畫面。