[發明專利]一種基于內容檢測的VR視頻體感觸覺反饋方法在審

申請號：	202210311793.3	申請日：	2022-03-28
公開（公告）號：	CN114661157A	公開（公告）日：	2022-06-24
發明（設計）人：	陳曉明;李訓世	申請（專利權）人：	北京工商大學
主分類號：	G06F3/01	分類號：	G06F3/01;G06V20/20
代理公司：	北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360	代理人：	賈曉玲
地址：	100048***	國省代碼：	北京;11
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于內容檢測 vr 視頻感觸反饋方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

本發明公布了一種基于內容檢測的VR視頻觸覺反饋方法，屬于虛擬現實(VR)領域。本發明通過檢測視頻環境中雨/雪的強度，將雨/雪強度轉換為反饋電流，再根據人體的姿勢把不同程度的反饋電流轉換為動態觸覺反饋，將不同層次的觸覺反饋映射到支持體感或觸感反饋的可穿戴設備上。用戶在體驗時，不同的身體部位感受到不同程度的電刺激，通過體感服的刺激強度變化來感知到雨的變化。

技術領域

本發明涉及虛擬現實(VR)領域，特指觸覺體感衣在VR環境中對受試者觸覺的映射，具體為一種基于雨雪檢測的VR視頻觸覺反饋方法。

背景技術

沉浸式多媒體已經得到廣泛的應用，如沉浸式媒體投影、5D影院、6DOF視頻等。在未來的沉浸式VR應用(包括VR視頻)中，通過添加觸覺反饋可以增強用戶沉浸感，并提高用戶在VR環境中的表現。例如，在一個VR視頻的場景中，最理想的是讓觀眾通過觸覺反饋來感受視頻場景中的環境，如下雨、下雪、刮風等。這有助于增強環境嵌入性。

全身體感設備的出現為環境嵌入的觸覺增強提供了新的可能性和模式。例如Teslasuit可以通過電刺激模擬全身的觸覺反饋。然而，要實現全身體感設備的環境嵌入，還面臨如下兩個挑戰：首先，當前的觸覺反饋是在虛擬環境中手動配置的，而不是從視頻中檢測環境因素，如下雨、下雪、刮風、溫度；其次，即使環境因素是可用的，也缺乏將這些因素轉化為用戶可感知觸覺的機制。

發明內容

本發明基于對VR環境中的觸覺模擬仿真，提供一種基于雨雪檢測的VR視頻觸覺反饋方法，用戶在VR環境中的沉浸感更加強烈，體驗更加真實。

本發明提供的技術方案如下：

一種VR視頻觸覺反饋方法，包括如下步驟：

1)將VR視頻中視頻圖像中的降雨/降雪密度轉換為降雨/降雪強度；

2)支持體感或觸感反饋的可穿戴設備上設置若干個反饋通道，根據人體姿勢和降雨/降雪的角度，確定觸覺反饋接觸面，并將觸覺反饋接觸面中的反饋通道區分出不同的等級，其中觸覺反饋最大的反饋通道為優先接觸通道，其他反饋通道隨著它們與優先接觸通道的距離的增加而降低等級；

3)根據可穿戴設備的反饋通道上能夠施加的最大電流為I_max，按照如下公式將降雨強度轉換為反饋電流:

I(t)＝kI_maxρ(t)/ρ_max

可穿戴設備設置的反饋通道的最大電流，ρ(t)為t時刻的降雨強度，ρ_max為最大降雨強度，設置隨機數K作為雨強的系數；

4)根據步驟3)得到的反饋電流以及觸覺反饋接觸面上設置的反饋通道的等級數，得到每一個觸覺反饋接觸面上反饋電流，即第n個強度等級的反饋電流的計算公式如下:

其中I(t)是t時刻反饋電流(步驟3求得的反饋電流)，e為自然底數，n∈Z*,并且n＝N，N為觸覺反饋接觸面上的反饋通道等級數，I_max為優先通道的反饋電流數值，I_min為最低等級的反饋電流數值。

5)將步驟4)得到的反饋電流分配到可穿戴設備的相應反饋通道上，最終得到VR視頻觸覺反饋。