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一種用于虛擬現實系統的道具.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510960513.1

申請日:

2015.12.18

公開號:

CN105487672A

公開日:

2016.04.13

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G06F 3/01申請日:20151218|||公開
IPC分類號: G06F3/01 主分類號: G06F3/01
申請人: 北京諾亦騰科技有限公司
發明人: 戴若犁; 劉昊揚; 托比亞斯·鮑曼
地址: 100088北京市西城區新街口外大街28號102號樓(主樓412室)
優先權:
專利代理機構: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司11471 代理人: 江娟
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510960513.1

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2016.09.28|||2016.04.13

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種用于虛擬現實系統的道具,虛擬現實系統包括運動追蹤器和服務器,包括控制器和道具本體;道具本體包括接口,控制器通過接口與道具本體相連,且控制器通過接口與道具本體相連時控制器與道具本體的相對位置關系為固定的;控制器與運動追蹤器進行光信號交互,以產生控制器的位置信息和/或姿態信息,并將位置信息和/或姿態信息發送至服務器,以使得服務器根據位置信息和/或姿態信息確定道具本體的位置信息和姿態信息。

權利要求書

1.一種用于虛擬現實系統的道具,所述虛擬現實系統包括運動追蹤器和
服務器,所述道具包括控制器和道具本體;
所述道具本體包括接口,所述控制器通過所述接口與所述道具本體相連,
且所述控制器通過所述接口與所述道具本體相連時所述控制器與所述道具本
體的相對位置關系為固定的;
所述控制器與所述運動追蹤器進行光信號交互,以產生所述控制器的位
置信息和/或姿態信息,并將所述位置信息和/或所述姿態信息發送至所述服
務器,以使得所述服務器根據所述位置信息和/或所述姿態信息確定所述道具
本體的位置信息和姿態信息。
2.如權利要求1所述的道具,其中,所述道具本體還包括:
觸發開關,在所述控制器通過所述接口與所述道具本體相連時所述觸發
開關被觸發;
處理器,所述觸發開關被觸發時生成激活信息;
第一信號發射器,在所述觸發開關被觸發時發出所述處理器生成的激活
信息,其中,所述激活信息包括ID信息。
3.如權利要求2所述的道具,還包括:
傳感器,檢測所述道具本體的狀態信息,并將所述狀態信息傳輸給所述
處理器;
所述處理器經由所述第一信號發射器發送所述狀態信息。
4.如權利要求2所述的道具,還包括:
傳感器,檢測使用所述道具的用戶的生理信息,并將所述狀態信息傳輸
給所述處理器;
所述處理器經由所述信號第一發射器發送所述生理信息。
5.如權利要求2所述的道具,其中,所述控制器還包括:
信號接收器,接收所述道具本體的激活信息,所述激活信息至少包括所
述道具本體的ID信息;
第二信號發射器,將接收到的激活信息與所述控制器的ID信息發送給所
述服務器,以使得所述服務器根據所述道具本體的ID信息以及所述控制器的
ID信息將所述道具本體與所述控制器相關聯。
6.如權利要求3所述的道具,其中,所述控制器還包括:
信號接收器,接收所述狀態信息;
第二信號發射器,向所述服務器發送所述狀態信息。
7.如權利要求4所述的道具,其中,所述控制器還包括:
信號接收器,接收所述生理信息;
第二信號發射器,向所述服務器發送所述生理信息。
8.如權利要求3所述的道具,其中,所述傳感器包括以下傳感器中的一
種或幾種:慣性傳感器、光學傳感器、位移傳感器、角度傳感器、壓力傳感
器、溫度傳感器。
9.如權利要求4所述的道具,其中,所述傳感器包括以下傳感器中的一
種或幾種:心率傳感器、脈搏傳感器、肌電傳感器。
10.如權利要求1-9中任意一項所述的道具,其中,所述控制器為六自
由度控制器。
11.如權利要求1-10中任意一項所述的道具,其中,所述道具本體為可
穿戴式動作捕捉設備。

說明書

一種用于虛擬現實系統的道具

技術領域

本發明涉及虛擬現實系統技術領域,尤其涉及一種用于虛擬現實系統的
道具。

背景技術

虛擬現實系統中需要用戶使用控制器與虛擬現實應用進行交互,虛擬現
實系統中往往利用控制器來表示各種虛擬道具,需要用戶手握住控制器進行
操作。

發明內容

本發明的一個實施例提供了一種用于虛擬現實系統的道具,虛擬現實系
統包括運動追蹤器和服務器,包括控制器和道具本體;道具本體包括接口,
控制器通過接口與道具本體相連,且控制器通過接口與道具本體相連時控制
器與道具本體的相對位置關系為固定的;控制器與運動追蹤器進行光信號交
互,以產生控制器的位置信息和/或姿態信息,并將位置信息和/或姿態信息
發送至服務器,以使得服務器根據位置信息和/或姿態信息確定道具本體的位
置信息和姿態信息。

上述實施方式的用于虛擬現實系統的道具通過道具本體上的接口將
控制器與道具本體連接,從而使得服務器通過追蹤控制器的位置信息和姿
態信息即可獲得道具本體的位置信息和姿態信息。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案,下面將對本發明實施例中
所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面所描述的附圖僅僅是本
發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的
前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據本發明一個實施例的虛擬現實系統的道具的示意圖;

圖2為根據本發明一個實施例的虛擬現實系統的可穿戴式動作捕捉手套
的示意圖

圖3為根據本發明一個實施例的虛擬現實系統的道具的示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行
清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明的一部分實施例,而不
是全部實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創
造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都應屬于本發明保護的范圍。

圖1為根據本發明一個實施例的虛擬現實系統的道具的示意圖。虛擬現
實系統包括運動追蹤器和服務器。如圖1所示,該用于虛擬現實系統的道具
包括控制器10和道具本體20。

道具本體20包括接口21。控制器10通過接口21與道具本體20相連,
且控制器10通過接口21與道具本體20相連時控制器10與道具本體20
的相對位置關系為固定的。例如,道具本體20包括的接口21對控制器10
的連接位置、連接方向等具有限定作用,使得控制器10通過接口21與道
具本體20相連后,控制器10與道具本體20的相對位置關系和姿態關系是
固定的。

控制器與運動追蹤器進行光信號交互,以產生控制器的位置信息和/或姿
態信息,并將位置信息和/或姿態信息發送至服務器,使得服務器可根據該位
置信息和/或姿態信息確定出與該控制器相連接的道具本體的位置信息和姿
態信息。

例如,連接至道具的控制器可以是設置有光敏傳感器的控制器,光敏傳
感器檢測運動追蹤器發出的光,從而產生該控制器的位置信息和姿態信息,
該控制器將自身的位置信息和姿態信息發送至服務器,服務器可接收該控制
器發送的位置信息和姿態信息。

再例如,連接至道具的控制器可以是設置有慣性傳感器和光學標記的控
制器,慣性傳感器檢測控制器的姿態,從而產生該控制器的姿態信息,運動
追蹤器可以追蹤光學標記,從而產生該控制器的位置信息和/或姿態信息,該
控制器可將自身的姿態信息發送至服務器,該控制器的位置信息和姿態信息
可通過運動追蹤器(例如攝像頭)進行傳輸,服務器可接收該控制器的位置
信息和姿態信息。

例如,道具本體為可穿戴式動作捕捉設備,例如可穿戴式動作捕捉手
套200(以下簡稱手套),如圖2所示。該手套200包括接口,例如在小
臂處包括卡口210。控制器例如為包括光敏傳感器110的六自由度控制器
100,該六自由度控制器100通過卡口210與手套200相連,且控制器210
通過卡口210與手套200相連時六自由度控制器100與手套200的相對位
置關系為固定的。例如,手套200包括的卡口210對六自由度控制器100
的連接位置、連接方向等具有限定作用,使得六自由度控制器100通過卡
口210與手套200相連后,六自由度控制器100與手套200的相對位置關
系和姿態關系是固定的。

六自由度控制器100包括的光敏傳感器110檢測運動追蹤器發出的
光,從而產生傳感信號,并將該傳感信號發送至服務器,使得服務器可根
據該傳感信號確定出與該六自由度控制器100相連接的手套200的位置信
息和姿態信息。

作為一種選擇,虛擬道具設計為與物理道具中手持部位具有相同的尺寸
和形狀。

通過上述實施方式的方法,僅需控制器與虛擬現實系統的運動追蹤器進
行光信號交互即可確定道具的位置和姿態,虛擬道具還可設計為與物理道具
中手持部位具有相同的尺寸和形狀,使得用戶在現實中對物理道具的操作和
虛擬現實中看到的操作無縫連接,極大增強用戶的體驗。

例如,發明人在實施本發明的過程中發現已有的技術中需要用戶手握物
理控制器從而實施虛擬現實應用,這樣用戶的手無法解放出來去取用其他道
具,且因為要手握控制器,因此手指無法做出更多動作。根據上述實施方式
的用于虛擬現實系統的道具,例如,可通過手套上的接口(例如小臂上的卡
口)將控制器設置在手套上,服務器通過追蹤控制器的位置信息和姿態信息
即可獲得手套的位置信息和姿態信息,這樣用戶的雙手可解放出來以操作其
他物理道具和/或虛擬道具。

如圖3所示,道具本體20還可包括觸發開關22、第一信號發射器23
和處理器26。該觸發開關22在控制器10通過接口21與道具本體20相連
時被觸發。觸發開關22被觸發時處理器26生成激活信息,該激活信息包
括道具本體20的ID信息。第一信號發射器23在觸發開關22被觸發時發
出處理器26生成的激活信息。

控制器10可包括信號接收器13以及第二信號發射器12。信號接收器13
接收道具本體20發出的激活信息。第二信號發射器12將接收到的道具本體
20的激活信息與控制器10的ID信息發送給服務器,以使得服務器根據所述
道具本體20的ID信息以及控制器10的ID信息將道具本體20與控制器10
相關聯。

例如,如圖2所示,手套200可包括觸發開關220。例如觸發開關220
設置在卡口210處,使得六自由度控制器100通過卡口210連接至手套200
時觸發該觸發開關220。在觸發開關220被觸發時,手套200的處理器260生
成包括手套200的ID信息的激活信息,手套200的信號發射器230在觸發
開關220被觸發時以有線或無線的方式發出激活信息。六自由度控制器100
的信號接收器130接收手套發出的激活信息,六自由度控制器100將接收
到的手套200的激活信息以及六自由度控制器100的ID信息一同發送給服
務器,以供服務器根據該手套200的ID信息和六自由度控制器100的ID
信息將該手套200和該六自由度控制器100相關聯,并根據該手套200的
ID信息確定與手套200對應的應用數據,例如開啟對應的游戲,調取對應
的場景,選擇對應的等級等。

如圖3所示,道具本體20還可包括傳感器24。傳感器24檢測道具本體
20的狀態信息,并將檢測到的狀態信息傳輸給處理器26。處理器26經由第
一信號發射器23發送該狀態信息。

控制器10可包括信號接收器13,用于接收第一信號發射器23發送的狀
態信息。控制器10還可包括第二信號發射器12,將信號接收器13接收到的
狀態信息發送至服務器。

例如,傳感器24可以為慣性傳感器、光學傳感器、位移傳感器中的
一種或幾種或組合。

例如,如圖2所示,手套200可包括傳感器240,例如設置在各個關
節附近的骨骼處以檢測關節的姿態。傳感器240檢測手套200的狀態信息,
例如手套200的手指的姿態變化,并將檢測到的狀態信息發送給處理器
260,處理器260經由第一信號發射器230將狀態信息發送給六自由度控制
器100,六自由度控制器100將接收到的狀態信息發送給服務器,以使得
服務器根據接收到的狀態信息在虛擬現實應用中顯示對應的虛擬道具的變
化。

發明人在實施本發明的過程中發現已有的技術中需要用戶手握物理控制
器從而實施虛擬現實應用,這樣用戶的手無法解放出來去取用其他道具,且
因為要手握控制器,因此手指無法做出更多動作。

根據上述實施方式的用于虛擬現實系統的道具,例如,可通過手套上
的接口(例如小臂上的卡口)將控制器設置在手套上,服務器通過追蹤控制
器的位置信息和姿態信息即可獲得手套的位置信息和姿態信息,這樣用戶的
雙手可解放出來以操作其他物理道具和/或虛擬道具。手套上還可設置檢測道
具本體狀態的傳感器,這樣服務器還可獲得手套各關節附近骨骼處設置的傳
感器檢測到的手套的狀態信息,從而在虛擬現實應用中顯示用戶手指的運動。

作為一種選擇,傳感器24還可檢測使用道具本體20的用戶的生理信息,
并將檢測到的生理信息發送至處理器26,處理器26經由第一信號發射器23
發送該生理信息。

控制器10包括的信號接收器13接收第一信號發射器23發送的生理信息。
控制器10包括的第二信號發射器12將信號接收器13接收到的狀態信息發送
至服務器。

例如,傳感器24可以為心率傳感器、脈搏傳感器、肌電傳感器中的
一種或幾種或組合。

例如,如圖2所示,手套200可包括傳感器240。傳感器240檢測使
用手套200的用戶的生理信息,例如用戶的脈搏信息、心率信息等,并將
檢測到的生理信息發送給處理器260,處理器260經由第一信號發射器230
將生理信息發送給六自由度控制器100,六自由度控制器100將接收到的
生理信息發送給服務器,使得服務器可根據接收到的生理信息調取相應的
虛擬現實應用。

以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于
此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想
到各種等效的修改或替換,這些修改或替換都應涵蓋在本發明的保護范圍之
內。因此,本發明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。

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一種 用于 虛擬現實 系統 道具
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