[發明專利]一種用于虛擬現實的目標選擇方法及系統

有效

• 申請號: 202010765946.2
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN112068757B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 翁冬冬;江海燕;胡翔;駱樂
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;南昌虛擬現實檢測技術有限公司;南昌新世紀會展中心有限公司
• 主分類號: G06F3/0484
• 分類號: G06F3/0484;G06F3/0488
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高會允

本發明公開了用于虛擬現實的目標選擇方法及系統，涉及虛擬現實、增強現實以及混合現實技術領域，本發明能夠幫助用戶在虛擬環境中進行目標物體的選擇，特別是遠、小、密集物體的選擇，提高物體選擇速度、正確率，提高用戶使用舒適度。本發明包括如下步驟：采用設定設備在虛擬環境中發出指向目標區域的虛擬射線。獲取用戶手部指定部位在設定觸摸區域內的滑動動作，并將滑動動作由觸摸區域映射至目標區域，作為虛擬射線的滑動軌跡。在目標區域中，選取與虛擬射線的滑動軌跡具有交叉的物體作為所選目標物體。

技術領域

本發明涉及虛擬現實、增強現實以及混合現實技術領域，具體涉及一種用于虛擬現實的目標選擇方法及系統。

背景技術

虛擬現實、增強現實、混合現實技術可創建虛擬世界、虛擬物體，增強用戶體驗，用戶可通過一定的方式、系統與虛擬環境中的物體進行交互。虛擬環境中的目標選擇是與該目標進行交互的基礎。

在虛擬現實系統中，使用通過手持控制器空間位置、方向等控制的虛擬射線進行目標指向，然后通過按下手持控制器上的按鍵進行目標物體確認的方式是目前商用頭戴式現實器中最常用的物體選擇方式，例如HTC VIVE中目標選擇方式。但是該方式依賴于手持控制器的空間位置、方向等信息，用戶長時間在空間使用會造成手部疲勞；其次按鍵的同時會早成手部抖動，容易造成錯誤選擇，特別對于遠、小、密集的物體。

此外，在虛擬環境中通常通過跟蹤手部的位置、指向進行目標指向，通過拇指和食指的點擊動作進行目標確定來進項目標物體的選擇，例如Hololens、Oculus Quest中目標選擇的方式。此方式需要用戶手部懸空，長時間使用容易造成手部疲勞，用戶拇指和食指的點擊會早成抖動，降低目標物體選擇正確率；手部位置指向等跟蹤會具有一定誤差，在遠、小、密集物體的選擇中用戶需要反復調整指向以進行正確選擇，同時手部動作會產生抖動，增加物體選擇難度，降低選擇速度以及正確率。

申請公布號為CN1103622191A的專利記載了一種目標選擇方案，該發明通過在虛擬現實、增強現實等領域確定用戶關注位置，當關注區域存在交互目標時，調整關注位置的顯示參數，如果顯示參數滿足某一預設條件，確定交互目標被選中。該方案首先確定用戶關注位置，然后再進行關注位置的目標的顯示參數調整，選擇效率較低。此外，用戶關注位置區域確定區域會存在一定的誤差，特別對于小目標物體，用戶需要時間進行調整，降低選擇效率。

授權公告號為CN105912110B的專利公開了一種在虛擬現實中進行目標選擇的方法、裝置及系統，該發明通過使用手勢設備的空間位置以及旋轉姿態信息映射到三維空間中，獲取其在虛擬空間中的位置坐標原點以及指向虛擬物正前方的方向向量，并繪制射線，通過手勢輸入設備進行目標選擇。

該方式用戶手勢輸入設備必須在一定的空間中，才能獲取空間位置以及旋轉信息，進行物體選擇，長時間使用會造成用戶手部疲勞。此外用戶旋轉手腕會造成手勢輸入設備抖動，造成選擇錯誤，特備對于距離遠、小、密集的目標物體的選擇。

因此在虛擬現實、增強現實以及混合現實技術領域，如何針對遠、小、密級的目標物體進行快速、準確的選擇，并提高用戶使用舒適度，是目前亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種用于虛擬現實的目標選擇方法及系統，能夠幫助用戶在虛擬環境中進行目標物體的選擇，特別是遠、小、密集物體的選擇，提高物體選擇速度、正確率，提高用戶使用舒適度。

為達到上述目的，本發明的技術方案包括如下步驟：

采用設定設備在虛擬環境中發出指向目標區域的虛擬射線。

獲取用戶手部指定部位在設定觸摸區域內的滑動動作，并將滑動動作由觸摸區域映射至目標區域，作為虛擬交叉軌跡的滑動軌跡。或獲取用戶對微型操縱桿的操控，將操控桿推向特定方向，作為虛擬射線的滑動的軌跡。

觸摸區域映射可以垂直于射線或者一直垂直于地面；