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控制操作游戲的方法及系統.pdf

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控制 操作 游戲 方法 系統
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摘要
申請專利號:

CN201210024389.4

申請日:

20120203

公開號:

CN103127717B

公開日:

20160210

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A63F13/213,A63F13/428,G06F3/01 主分類號: A63F13/213,A63F13/428,G06F3/01
申請人: 深圳泰山在線科技有限公司
發明人: 周雷,雷敏娟,賀歡,師丹瑋
地址: 518000 廣東省深圳市南山區科技南十二路方大大廈4樓02室
優先權: CN201110396235A,CN201210024389A
專利代理機構: 深圳市神州聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 代理人: 鄧揚
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210024389.4

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法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明涉及一種控制操作游戲的方法及系統。該方法包括以下步驟:通過包含標記區域的交互設備產生姿態;采集包含標記區域的圖像;識別標記區域的姿態;生成所述姿態對應的控制指令;根據所述控制指令控制游戲中虛擬角色。上述控制操作游戲的方法及系統,根據采集到的包含標記區域的圖像識別出標記區域所產生的姿態,并生成姿態對應的控制指令,根據該控制指令控制虛擬角色。由于可根據標記區域的姿態即可得到相應的控制指令,因此只要標記區域產生姿態就能生成控制指令,就可根據生成的控制指令控制虛擬角色,而不需要用戶操作鼠標、鍵盤或遙控器等設備,用戶可通過人體的部分實現操作控制,提高操作的便利性及自由性。

權利要求書

1.一種控制操作游戲的方法,包括以下步驟:通過包含標記區域的交互設備產生姿態;采集包含標記區域的圖像;在判斷采集的圖像為二維圖像還是三維圖像后識別標記區域的姿態;其中,二維圖像中的姿態為圖像中的標記區域與預設位置之間的姿態角,三維圖像中的姿態為圖像中的標記區域與預設位置之間的多個姿態角所組成的姿態向量;所述標記區域為一個連續區域時計算提取的標記區域中的像素坐標的協方差矩陣,獲取協方差矩陣最大特征值對應的特征向量,根據特征向量產生所述姿態角;所述標記區域為兩個連續區域時,根據像素坐標計算第一連續區域的重心和第二連續區域的重心,根據第一連續區域的重心的像素坐標和第二連續區域的重心的像素坐標產生所述姿態角;根據預設的姿態角與控制指令之間的映射關系生成所述姿態對應的控制指令,所述控制指令為虛擬角色移動指令或控制虛擬角色觸發目標對象指令;根據所述控制指令控制游戲中的虛擬角色。2.根據權利要求1中所述的控制操作游戲的方法,其特征在于,對應控制指令的姿態為當前幀圖像中的所述標記區域的姿態,該姿態為絕對姿態。3.根據權利要求2中所述的控制操作游戲的方法,其特征在于,根據預設的姿態角與控制指令之間的映射關系生成虛擬角色移動指令的步驟包括:根據預設的絕對姿態角的取值范圍獲取所述姿態對應的虛擬角色移動的方向;根據預設的絕對姿態角與速度之間的映射關系獲取所述姿態對應的虛擬角色移動的速度;根據所述虛擬角色移動的方向及速度生成相應的虛擬角色移動指令。4.根據權利要求2中所述的控制操作游戲的方法,其特征在于,根據預設的姿態角與控制指令之間的映射關系生成虛擬角色觸發目標對象指令的步驟包括:根據預設的絕對姿態角的取值范圍獲取所述姿態對應的觸發指令;根據預設的絕對姿態角與力度之間的映射關系獲取所述姿態對應的觸發力度;根據所述觸發指令及觸發力度生成相應的虛擬角色觸發目標對象指令。5.根據權利要求1所述的控制操作游戲的方法,其特征在于,所述圖像為圖像序列;對應控制指令的姿態為當前幀圖像中的所述標記區域的姿態與上一幀圖像中的所述標記區域的姿態之間的相對姿態。6.根據權利要求5所述的控制操作游戲的方法,其特征在于,根據預設的姿態角與控制指令之間的映射關系生成虛擬角色移動指令的步驟包括:根據預設的相對姿態角的取值范圍獲取所述相對姿態對應的虛擬角色移動的方向;根據預設的相對姿態角與速度之間的映射關系獲取所述相對姿態對應的虛擬角色移動的速度;根據所述虛擬角色移動的方向及速度生成相應的虛擬角色移動指令。7.根據權利要求5所述的控制操作游戲的方法,其特征在于,根據預設的姿態角與控制指令之間的映射關系生成虛擬角色觸發目標對象指令的步驟包括:根據預設的相對姿態角取值范圍獲取所述相對姿態對應的觸發指令;根據預設的相對姿態角與力度之間的映射關系獲取所述相對姿態對應的觸發力度;根據所述觸發指令及觸發力度生成相應的虛擬角色觸發目標對象指令。8.一種控制操作游戲的系統,其特征在于,包括:交互設備,用于通過包含標記區域產生姿態;姿態識別器,所述姿態識別器包括:圖像采集模塊,用于采集包含標記區域的圖像;姿態識別模塊,用于在判斷采集的圖像為二維圖像還是三維圖像后識別標記區域的姿態;其中,二維圖像中的姿態為圖像中的標記區域與預設位置之間的姿態角,三維圖像中的姿態為圖像中的標記區域與預設位置之間的多個姿態角所組成的姿態向量;所述標記區域為一個連續區域時計算提取的標記區域中的像素坐標的協方差矩陣,獲取協方差矩陣最大特征值對應的特征向量,根據特征向量產生所述姿態角;所述標記區域為兩個連續區域時,根據像素坐標計算第一連續區域的重心和第二連續區域的重心,根據第一連續區域的重心的像素坐標和第二連續區域的重心的像素坐標產生所述姿態角;指令生成模塊,用于根據預設的姿態角與控制指令之間的映射關系生成所述姿態對應的控制指令,所述控制指令為虛擬角色移動指令或控制虛擬角色觸發目標對象指令;指令執行模塊,用于根據所述控制指令控制游戲中的虛擬角色。9.根據權利要求8所述的控制操作游戲的系統,其特征在于,所述指令生成模塊包括:第一姿態獲取模塊,用于從所述姿態識別模塊中獲取當前幀圖像中的所述標記區域的姿態,該姿態為絕對姿態;第一指令查找模塊,用于根據預設的絕對姿態與控制指令之間的映射關系生成與所述絕對姿態對應的控制指令。10.根據權利要求9中所述的控制操作游戲的系統,其特征在于,所述第一指令查找模塊包括:第一方向獲取單元,用于根據預設的絕對姿態角的取值范圍獲取所述姿態對應的虛擬角色移動的方向;第一速度獲取單元,用于根據預設的絕對姿態角與速度之間的映射關系獲取所述姿態對應的虛擬角色移動的速度;第一指令生成單元,用于根據所述虛擬角色移動的方向及速度生成相應的虛擬角色移動指令。11.根據權利要求9中所述的控制操作游戲的系統,其特征在于,所述第一指令查找模塊包括:第一觸發指令獲取單元,用于根據預設的絕對姿態角的取值范圍獲取所述姿態對應的觸發指令;第一力度獲取單元,用于根據預設的絕對姿態角與力度之間的映射關系獲取所述姿態對應的觸發力度;第一指令生成單元,用于根據所述觸發指令及觸發力度生成相應的虛擬角色觸發目標對象指令。12.根據權利要求8所述的控制操作游戲的系統,其特征在于,所述圖像為圖像序列;所述指令生成模塊包括:第二姿態獲取模塊,用于從所述姿態識別模塊中獲取當前幀圖像中的所述標記區域的姿態與上一幀圖像中的所述標記區域的姿態之間的相對姿態;第二指令查找模塊,用于根據預設的相對姿態與控制指令之間的映射關系生成與所述相對姿態對應的控制指令。13.根據權利要求12所述的控制操作游戲的系統,其特征在于,所述第二指令查找模塊包括:第二方向獲取單元,用于根據預設的相對姿態角的取值范圍獲取所述相對姿態對應的虛擬角色移動的方向;第二速度獲取單元,用于根據預設的相對姿態角與速度之間的映射關系獲取所述相對姿態對應的虛擬角色移動的速度;第二指令生成單元,用于根據所述虛擬角色移動的方向及速度生成相應的虛擬角色移動指令。14.根據權利要求12所述的控制操作游戲的系統,其特征在于,所述第二指令查找模塊包括:第二觸發指令獲取單元,用于根據所述預設的相對姿態角的取值范圍獲取所述相對姿態對應的觸發指令;第二力度獲取單元,用于根據預設的相對姿態角與力度之間的映射關系獲取所述相對姿態對應的觸發力度;第二指令生成單元,用于根據所述觸發指令及觸發力度生成相應的虛擬角色觸發目標對象指令。

說明書

【技術領域】

本發明涉及控制技術領域,特別涉及一種控制操作游戲的方法及系統。

【背景技術】

隨著人們生活水平的日益提高,休閑的方式多種多樣,其中,游戲成為人們選擇的一種比較重要的娛樂方式。因操作游戲可以鍛煉人的思考能力和反應靈活性,故受到年輕人的熱捧。

傳統的操作游戲的方式,主要是用戶通過操作鼠標、鍵盤或遙控器等方式實現操作,例如,在極品飛車游戲中,對車輛的移動方向、加速、減速的控制,通過鍵盤實現,則主要設置車輛移動的左轉方向鍵、右轉方向鍵、前進方向鍵、后退方向鍵、加速方向鍵以及減速方向鍵,通過觸發相應的按鍵執行相應的控制操作。如設置鍵盤上的“W”為前進方向鍵,“S”為后退方向鍵,“A”為左轉方向鍵,“D”為右轉方向鍵,獲取用戶按下“A”,則控制賽車左轉,獲取用戶按下“D”,則控制賽車右轉。同樣,拳擊比賽中,控制虛擬選手,出左拳、右拳、左腿、右腿等,也可設置相應的按鍵,實現操作。

然而,通過操作鼠標、鍵盤和遙控器等各種元器件,控制虛擬角色,其操作不方便,如操作鍵盤,用戶長期按壓設置的按鍵,容易造成手部抽搐。

【發明內容】

基于此,有必要提供一種提高操作的便利性及自由性的控制操作游戲的方法。

一種控制操作游戲的方法,包括以下步驟:通過包含標記區域的交互設備產生姿態;采集包含標記區域的圖像;識別標記區域的姿態;生成所述姿態對應的控制指令;根據所述控制指令控制游戲中的虛擬角色。

此外,還有必要提供一種提高操作的便利性及自由性的控制操作游戲的系統。

一種控制操作游戲的系統,包括:交互設備,用于通過包含標記區域產生姿態;姿態識別器,所述姿態識別器包括:圖像采集模塊,用于采集包含標記區域的圖像;姿態識別模塊,用于識別標記區域的姿態;指令生成模塊,用于生成所述姿態對應的控制指令;指令執行模塊,用于根據所述控制指令控制中的虛擬角色。

上述控制操作游戲的方法及系統,根據采集到的包含標記區域的圖像識別出標記區域所產生的姿態,并生成姿態對應的控制指令,根據該控制指令控制操作游戲。由于可根據標記區域的姿態即可得到相應的控制指令,因此只要標記區域產生姿態就能生成控制指令,就可根據生成的控制指令控制操作游戲,而不需要用戶操作鼠標、鍵盤或遙控器等設備,用戶可通過人體的部分實現操作控制,提高操作的便利性及自由性。

【附圖說明】

圖1為本發明中控制操作游戲的方法的流程示意圖;

圖2為一個實施例中步驟S30的流程示意圖;

圖3為一個實施例中交互設備的結構示意圖;

圖4為一個實施例中構建坐標系的示意圖;

圖5為另一個實施例中的交互設備的結構示意圖;

圖6為另一個實施例中的交互設備的結構示意圖;

圖7為另一個實施例中步驟S30的流程示意圖;

圖8為另一個實施例中構建坐標系的示意圖;

圖9為一個實施例中步驟S40的流程示意圖;

圖10為一個實施例中步驟S404的流程示意圖;

圖11為另一個實施例中步驟S404的流程示意圖;

圖12為另一個實施例中步驟S40的流程示意圖;

圖13為一個實施例中步驟S420的流程示意圖;

圖14為另一個實施例中步驟S420的流程示意圖;

圖15為本發明中控制操作游戲的系統的結構示意圖;

圖16為一個實施例中姿態識別模塊的結構示意圖;

圖17為另一個實施例中姿態識別模塊的結構示意圖;

圖18為一個實施例中指令生成模塊的結構示意圖;

圖19為一個實施例中第一指令查找模塊的結構示意圖;

圖20為另一個實施例中第一指令查找模塊的結構示意圖;

圖21為另一個實施例中指令生成模塊的結構示意圖;

圖22為一個實施例中第二指令查找模塊的結構示意圖;

圖23為另一個實施例中第二指令查找模塊的結構示意圖。

【具體實施方式】

下面結合具體的實施例及附圖對技術方案進行詳細的描述。

在一個實施例中,如圖1所示,一種控制操作游戲的方法,包括以下步驟:

步驟S10,通過包含標記區域的交互設備產生姿態。

本實施例中,標記區域是采集的圖像中的一個區域,該區域可由交互設備形成。

具體的,在一個實施例中,交互設備可以是手持裝置,可將手持裝置的一部分或全部設定為指定的顏色或形狀,采集手持裝置的圖像,圖像中的手持裝置中的該指定顏色或形狀的部分形成標記區域。另外,交互設備還可以是帶標記的手持裝置,即在手持裝置上附帶指定顏色或形狀的標記(如反光材料),采集手持裝置的圖像,圖像中的手持裝置上所附帶的指定顏色或形狀的標記形成標記區域。

在另一個實施例中,交互設備還可以是人體部位(例如人臉、手掌、手臂等),采集人體部位的圖像,圖像中的人體部位形成標記區域。另外,交互設備還可以是帶標記的人體部位,即在人體部位上附帶指定顏色或形狀的標記(如反光材料),采集人體部位的圖像時,圖像中的該指定顏色或形狀的標記形成標記區域。

此外,可采用多個交互設備組合產生姿態。

步驟S20,采集包含標記區域的圖像。

步驟S30,識別標記區域的姿態。

具體的,對采集到的圖像進行處理,提取圖像中的標記區域,然后根據標記區域中的像素在構建的圖像坐標系中的像素坐標產生標記區域的姿態。所謂姿態,是指標記區域在圖像中所形成的姿勢狀態。進一步的,在二維圖像中,姿態為二維圖像中的標記區域與預設位置之間的角度,即姿態角;在三維圖像中,姿態為二維圖像中的標記區域與預設位置之間的多個姿態角所組成的矢量,即姿態向量。本發明中說的“標記區域產生的姿態”,“標記區域的姿態”、“姿態”都是指所述姿態,也就是不同實施例的姿態角與姿態向量。

步驟S40,生成姿態對應的控制指令。

本實施例中,預先設定標記區域的姿態與控制指令之間的映射關系,并將該映射關系存儲在數據庫中。在識別出標記區域的姿態后,可根據識別出的姿態從數據庫中查找與姿態對應的控制指令。

步驟S50,根據控制指令控制游戲中的虛擬角色。

本實施例中,根據姿態生成不同的控制指令,控制游戲中的虛擬角色。控制虛擬角色的指令可包括控制虛擬角色移動的指令和控制虛擬角色觸發目標對象的指令。其中,控制虛擬角色移動可包括向左、向右、向前、向后移動等。控制虛擬角色觸發目標對象的指令可為擊打目標對象等,目標對象可為虛擬人物、虛擬球類、虛擬車輛等等。此外,可采用多個交互設備組合產生姿態,采集該姿態,識別姿態,進而生成控制指令控制虛擬角色。

如此通過交互設備產生姿態,采集包含標記區域的圖像,并識別標記區域的姿態,生成相應的控制指令,就能控制游戲中虛擬角色,而交互設備本身是不需要設置按鍵和供電裝置的,即在交互設備上無需設置按鍵和供電裝置也能控制游戲中虛擬角色,降低了成本。

如圖2所示,在一個實施例中,所采集到的包含標記區域的圖像為二維圖像,上述步驟S30的具體過程包括:

步驟S302,提取圖像中與預設顏色模型匹配的像素,對獲取的像素進行連通域檢測,提取檢測得到的連通域中的標記區域。

具體的,可通過攝像機采集包含標記區域的圖像,得到的圖像為二維可見光圖像。優選的,還可在攝像機的鏡頭前加入紅外濾光片,用于濾去除紅外波段的其他波段光線,則采集的圖像為二維紅外圖像。由于可見光圖像中,場景中的物體會對標記區域的識別形成干擾,而紅外圖像因濾除掉了可見光信息,干擾較少,因此二維紅外圖像更有利于提取標記區域。

本實施例中,預先建立顏色模型。例如標記區域的色彩為紅色,則預先建立紅色模型,該模型中像素的RGB值分量可在200到255之間,G、B分量可接近于零;獲取采集的圖像中滿足該紅色模型的RGB值的像素即為紅色像素。另外,當采集的圖像中由人體部位形成標記區域時,則可獲取采集的圖像中與預設膚色模型匹配的像素。對獲取的像素進行連通域檢測,得到多個連通域,連通域是若個連續的像素組成的集合。

本實施例中,由于標記區域的大小和形狀應大致是固定不變的,在對獲取的像素進行連通域檢測時,可計算得到獲取的像素中的所有連通域的周長和/或面積。具體的,連通域的周長可為連通域邊界像素的個數,連通域的面積可為連通域中的全部像素的個數。進一步的,可將獲取的連通域的周長和/或面積與預設標記區域的周長和/或面積進行對比,獲取滿足預設標記區域的周長和/或面積的連通域即為標記區域。優選的,還可將周長的平方與面積的比值作為判斷準則,連通域的該比值滿足預設標記區域的該比值,則該連通域為標記區域。

步驟S304,獲取標記區域中的像素坐標,根據該像素坐標產生標記區域姿態。

具體的,在一個實施例中,如圖3所示,交互設備包括手持部分和附著于手持部分的標記,其中,標記可為長條形狀的反光材料,優選的,可以為橢圓或矩形形狀。在其他實施例中,交互設備還可為人體部位,如臉、手掌、手臂等,則采集到的圖像中的標記區域即為人體部位的區域。

本實施例中,標記區域為一個連續區域,則根據像素坐標產生標記區域的姿態的過程為:計算得到像素坐標的協方差矩陣,獲取協方差矩陣最大特征值對應的特征向量,根據特征向量產生標記區域的姿態,該標記區域的姿態為一個姿態角。

具體的,如圖4所示,構建二維圖像坐標系,對于該坐標系上的兩個點A(u1,v1)和B(u2,v2),其形成的姿態角則為斜率的反正切,即arctan((v2-v1)/(u2-u1))。具體的,本實施例中,計算提取的標記區域中的像素坐標的協方差矩陣,獲取協方差矩陣最大特征值對應的特征向量,該特征向量的方向即為標記區域長軸所在直線的方向。如圖4所示,標記區域長軸所在直線方向為A、B兩點所在直線的方向,設特征向量為[dir_u,dir_v]T其中,dir_u描述標記區域長軸的方向在u軸上的投影,其絕對值正比于從A指向B的向量在u坐標軸方向上的投影(即u2-u1);dir_v描述標記區域長軸的方向在v軸上的投影,其絕對值正比于從A指向B的向量在v坐標軸方向上的投影(即v2-v1)。若dir_u或dir_v小于0,則修正為[-dir_u,-dir_v]T則標記區域的姿態角為:arctan(dir_v/dir_u)。

在另一個實施例中,標記區域包括第一連續區域和第二連續區域,則根據所述像素坐標產生標記區域的姿態的具體過程為:根據像素坐標計算第一連續區域的重心和第二連續區域的重心,根據第一連續區域的重心的像素坐標和第二連續區域的重心的像素坐標產生標記區域的姿態。具體的,在一個實施例中,交互設備包括手持部分和附著在手持部分的兩個標記。如圖5所示,標記為兩個,分別附著在手持部分前端,標記的形狀可以為橢圓形或矩形。優選的,標記可以為位于手持部位前端的兩個圓點。如圖6所示,可將標記設置在手持部分的兩端。在其他實施例中,還可將標記設置在人體部位上,例如設置在人臉、手掌或手臂上。應當說明的是,所設置的兩個標記可以大小、形狀、顏色等特征上不一致。

本實施例中,提取的標記區域包括兩個連續區域,分別為第一連續區域和第二連續區域。進一步的,根據像素坐標計算這兩個連續區域的重心。具體的,計算連續區域中的全部像素坐標的平均值,所得到的像素坐標即為連續區域的重心。如圖4所示,計算得到的兩個連續區域的重心分別為A(u1,v1)和B(u2,v2),則標記區域的姿態角為斜率的反正切,即arctan((v2-v1)/(u2-u1))。

在另一個實施例中,所采集的圖像可以為三維圖像。具體的,可利用傳統的立體視覺系統(由兩臺空間位置已知的攝像機及相關數據處理設備組成)、結構光系統(右一臺攝像機、一臺光源以及相關數據處理設備組成)或TOF(timeofflight,飛行時間)深度相機采集三維圖像(即三維深度圖像)。

本實施例中,如圖7所示,步驟S30的具體過程包括:

步驟S310,對圖像進行分割,提取該圖像中的連通域,計算連通域的屬性值,將連通域的屬性值與預設的標記區域屬性值進行對比,該標記區域為符合該預設的標記區域屬性值的連通域。

具體的,當三維深度圖像中兩個相鄰的像素深度相差小于預先設定的閾值時,例如5厘米,則認為兩個像素連通,對整個圖像進行連通域檢測,可得到包含標記連通域的一系列連通域。

本實施例中,連通域的屬性值包括連通域的尺寸和形狀。具體的,計算連通域的尺寸/形狀,與交互設備上的標記的尺寸/形狀進行對比,得到符合標記的尺寸/形狀的連通域即為標記區域的連通域(標記區域)。以矩形標記為例,即交互設備上的標記在采集的圖像中為矩形,預先設定好標記的長度和寬度,計算連通域對應的物理區域的長度和寬度,該長度和寬度與標記的長度和寬度越接近,則連通域與標記區域越相似。

進一步的,計算連通域對應的物理區域的長度和寬度的過程如下:計算連通域像素的三維坐標的協方差矩陣,采用如下公式計算連通域對應的物理區域的長度和寬度:其中,k為預先設定的系數,例如設為4,當λ為協方差矩陣最大特征值時,則l為連通域的長度,當λ為協方差矩陣第二大的特征值時,則l為連通域的寬度。

進一步的,還可預先設定矩形標記的長寬比,例如長寬比為2,則連通域對應的物理區域的長寬比越接近于預設設定的矩形標記的長寬比,則連通域與標記區域越相似,具體的,采用如下公式計算連通域對應的物理區域的長寬比:其中,r為連通域的長寬比,λ0為協方差矩陣的最大特征值,λ1為協方差矩陣的第二大特征值。

步驟S320,獲取標記區域中的像素坐標,根據該像素坐標產生標記區域的姿態。

具體的,本實施例中,標記區域的姿態為姿態向量。如圖8所示,構建三維圖像坐標系,該坐標系為右手坐標系。在該坐標系中,設空間向量OP,P在平面XOY的投影為p,則用極坐標表示向量OP的姿態向量為[α,θ]T,α為角XOp,即X軸到Op角,取值范圍為0到360度,θ為角pOP,即OP與XOY平面的夾角,取值范圍為-90度到90度。設該坐標系中的空間射線上的兩點為A(x1,y1,z1)和B(x2,y2,z2),則這兩點的姿態向量[α,θ]T可用如下公式唯一確定:

cos ( α ) = x 2 - x 1 ( x 2 - x 1 ) 2 + ( y 2 - y 1 ) 2 ]]>

sin ( α ) = y 2 - y 1 ( x 2 - x 1 ) 2 + ( y 2 - y 1 ) 2 - - - ( 1 ) ]]>

θ = arctan ( z 2 - z 1 ( x 2 - x 1 ) 2 + ( y 2 - y 1 ) 2 ) - - - ( 2 ) ]]>

本實施例中,提取標記區域后,計算得到標記區域中的像素坐標的協方差矩陣,獲取協方差矩陣最大特征值對應的特征向量,并將該特征向量轉換為姿態向量。具體的,設得到的姿態向量為[dirx,diry,dirz]T,其中,dirx表示兩點在x軸方向上的距離,diry表示兩點在y軸方向上的距離,dirz表示兩點在z軸方向上的距離。可認為該姿態向量描述的射線上有兩個點,即(0,0,0)和(dirx,diry,dirz),即射線從原點觸發,指向(dirx,diry,dirz),則姿態角需滿足上述公式(1)和(2),令上述公式(1)和(2)中的x1=0,y1=0,z1=0,x2=dirx,y2=diry,z2=dirz,即可得到姿態向量[α,θ]T。

在一個實施例中,標記區域為一個連續區域,則根據像素坐標產生標記區域的姿態的過程為:計算得到像素坐標的協方差矩陣,獲取協方差矩陣最大特征值對應的特征向量,根據特征向量產生標記區域的姿態。如上所述,該標記區域的姿態為一個姿態向量。

在另一個實施例中,標記區域包括第一連續區域和第二連續區域,則根據所述像素坐標產生標記區域的姿態的具體過程為:根據像素坐標計算第一連續區域的重心和第二連續區域的重心,根據第一連續區域的重心的像素坐標和第二連續區域的重心的像素坐標計算標記區域的姿態。如圖8所示,本實施例中,標記區域中的像素坐標為三維坐標,具體的,可根據計算得到的兩個連續區域的重心的像素坐標產生標記區域的姿態,該姿態為一個姿態向量。

在一個實施例中,在識別標記區域的姿態的步驟之前還可包括:判斷采集的圖像為二維圖像還是三維圖像的步驟。具體的,若采集的圖像為二維圖像,則執行上述步驟S302至步驟S304,若采集的圖像為三維圖像,則執行上述步驟S310至S320。

如圖9所示,在一個實施例中,上述步驟S40的具體過程包括:

步驟S402,獲取當前幀圖像中的該標記區域的姿態。

如上所述,步驟S402中獲取的姿態可以是當前幀的二維圖像中的標記區域的姿態(即姿態角),也可以是當前幀的三維深圖像中的標記區域的姿態(即姿態向量)。本實施例中,預先設定了姿態與控制指令之間的映射關系。該姿態也可稱為絕對姿態。

步驟S404,根據預設的姿態與控制指令之間的映射關系生成與該姿態對應的控制指令。

例如,控制指令為鼠標左鍵指令和右鍵指令。以二維圖像為例,姿態角的取值范圍為-180度到180度。可預先設定當前幀圖像中的姿態角在(a,b)的范圍內,則觸發左鍵指令,當前幀圖像中的姿態角在(c,d)的范圍內,則觸發右鍵指令。其中,a、b、c、d都為預先設定的角度,滿足a<b,c<d,且集合[a,b]和集合[c,d]的交集為空。

另外,在三維圖像中,所識別出的姿態包含兩個姿態角,可以使用其中的一個姿態角來獲取控制指令,也可以使用兩個姿態角來獲取控制指令。使用其中一個姿態角的方法原理與二維圖像類似,在此則不再贅述。使用兩個姿態角時,可設置若兩個姿態角均在預先設定的指令觸發范圍內時,才觸發控制指令。

如圖10所示,在一個實施例中,步驟S404包括:

步驟S414,根據預設的姿態與方虛擬角色移動向之間的映射關系獲取姿態對應的虛擬角色移動的方向。

具體的,預先設定當姿態角在(a,b)范圍內時,對應控制虛擬角色向左移動指令,當姿態角在(c,d)范圍內時,對應控制虛擬角色向右移動指令,當姿態角在(e,f)范圍內時,對應控制虛擬角色向前(向上)移動指令,當姿態角在(g,h)范圍內時,對應控制虛擬角色向后(向下)移動指令。其中,a、b、c、d、e、f、g、h都為預先設定的角度,滿足a<b,c<d,e<f,g<h,且集合[a,b]、集合[c,d]、集合[e,f]和集合[g,h]中兩兩交集均為空。另外,前后左右是虛擬角色在游戲場景中以自身為參照,如賽車中,車輛頭朝向為前,尾部為后,車輛自身的左右。

例如,以賽車為例,預先設定當姿態角在(1,5)度范圍內時,對應控制賽車向左移動指令,當姿態角在(6,10)度范圍內時,對應控制賽車向右移動指令,當姿態角在(11,20)度范圍內時,對應控制賽車向前移動指令,當姿態角在(21,29)度范圍內時,對應控制虛擬角色后退移動指令。獲取姿態角為15度,則得出賽車移動方向為向前移動。

步驟S424,根據預設的姿態與速度之間的映射關系獲取姿態對應的虛擬角色移動的速度。

具體的,可預先設定虛擬角色移動的速度與姿態角之間的映射關系。以二維圖像為例,設姿態角的取值范圍為10度至20度,速度與姿態角之間的映射關系為y=0.5x,其中,y為速度,x為姿態角。例如,當姿態角x為20度時,移動速度y為10厘米/每秒。

例如,預設賽車的移動速度與姿態角之間的映射關系為y=2x,其中,y為速度,單元為米/每分鐘,x為姿態角。獲取姿態角為15度,則移動速度為30米/每分鐘。

步驟S434,根據虛擬角色移動的方向及速度生成相應的控制指令。

例如,虛擬角色移動的方向為向前,速度為10厘米/每秒,則生成控制虛擬角色以10厘米/每秒速度向前移動的控制指令。如上述賽車的移動方向為向前,速度為30米/每分鐘,則生成“控制賽車以每分鐘30米的速度向前移動”的控制指令。

如圖11所示,在一個實施例中,步驟S404包括:

步驟S444,根據預設的姿態與觸發指令之間的映射關系獲取姿態對應的觸發指令。

具體的,預先設定姿態角在(i,j)范圍內時,對應為控制虛擬角色觸發目標對象的觸發指令。其中,i<j,集合[i,j]、集合[a,b]、集合[c,d]、集合[e,f]和集合[g,h]兩兩交集為空。虛擬角色是指控制的對象,如拳擊游戲中出拳的人物或球類游戲中拿著球拍的人物,目標對象是指虛擬角色觸碰的目標,如拳擊中被攻擊的人物或球類郵箱中的球等。

例如,以拳擊為例,虛擬角色A和虛擬角色B進行比賽,控制虛擬角色A向虛擬角色B進攻,故虛擬角色B為目標對象。觸發指令包括出左拳擊打目標對象、出右拳、出左腿、出右腿等擊打目標對象的指令。預先設定當姿態角在(30,40)度范圍內時,對應出左拳擊打目標對象的觸發指令,當姿態角在(41,50)度范圍內時,對應出右拳擊打目標對象的觸發指令,當姿態角在(30,40)度范圍內時,對應出左拳擊打目標對象的觸發指令,當姿態角在(41,50)度內時,對應出左腿擊打目標對象的觸發指令,當姿態角在(51,60)度范圍內時,對應出右腿擊打目標對象的觸發指令。獲取姿態角為55度時,則得到出右腿擊打目標對象的觸發指令。

步驟S454,根據預設的姿態與力度之間的映射關系獲取姿態對應的觸發力度。

具體的,預先設定姿態角與力度之間的映射關系。以二維圖像為例,設姿態角的取值范圍為30度至40度,力度與姿態角之間的映射關系為y=0.2x,其中,y為力度,x為姿態角。例如,當姿態角x為30度時,力度y為6牛頓。

例如,拳擊游戲中,力度與姿態角之間的映射關系為y=0.2x,獲取的姿態角為55度,則得到觸發力度為11牛頓。

步驟S464,根據觸發指令及觸發力度生成相應的控制指令。

例如,觸發指令為出右腿擊打目標對象,觸發力度為11牛頓,生成控制虛擬角色A以11牛頓力擊打虛擬角色B的控制指令。

如圖12所示,在另一個實施例中,采集的包含標記區域的圖像為圖像序列,上述步驟S40的具體過程包括:

步驟S410,獲取當前幀圖像中的該標記區域的姿態與上一幀圖像中的該標記區域的姿態之間的相對姿態。

本實施例中,可實時采集由多個包含標記區域的圖像組成的圖像序列。如上所述,步驟S410中獲取的姿態可以是當前幀圖像和上一幀圖像中的標記區域的姿態角,也可以是當前幀圖像和上一幀圖像中的標記區域的姿態向量。當前幀圖像中的姿態與上一幀圖像中的姿態之間的相對姿態為兩者的差值。

步驟S420,根據預設的相對姿態與控制指令之間的映射關系生成與該相對姿態對應的控制指令。

例如,以二維圖像為例,相對姿態為相對姿態角,可預先設定當前幀圖像的姿態角比上一幀的姿態角增加大于30度,即相對姿態角大于30度時,則觸發鼠標的滾輪逆時針滾動的指令,當前幀圖像的姿態角比上一幀的姿態角減少大于40度時,即相對姿態角小于-40度時,則觸發鼠標的滾輪順時針滾動的指令。三維圖像的原理與其類似,在此則不再贅述。

在三維圖像中,所識別出的姿態包含兩個姿態角,可以使用其中的一個姿態角來獲取控制指令,也可以使用兩個姿態角來獲取控制指令。使用其中一個姿態角的方法原理與二維圖像類似,在此則不再贅述。使用兩個姿態角時,可設置若兩個姿態角變化均滿足預設條件時,例如第一個姿態角變化大于預先設定的第一閾值,第二個姿態角變化大于預先設定的第二閾值,則觸發控制指令。

如圖13所示,在一個實施例中,步驟S420包括:

步驟S421,根據預設的相對姿態與虛擬角色移動方向之間的映射關系獲取相對姿態對應的虛擬角色移動的方向。

具體的,可預先設定當相對姿態角在(a,b)范圍內時,對應控制虛擬角色向左移動指令,當相對姿態角在(c,d)范圍內時,對應控制虛擬角色向右移動指令,當相對姿態角在(e,f)范圍內時,對應控制虛擬角色向前(向上)移動指令,當相對姿態角在(g,h)范圍內時,對應控制虛擬角色向后(向下)移動指令其中,a、b、c、d、e、f、g、h都為預先設定的相對姿態角度,滿足a<b,c<d,e<f,g<h,且集合[a,b]、集合[c,d]、集合[e,f]和集合[g,h]中兩兩交集均為空。另外,前后左右是虛擬角色在游戲場景中以自身為參照,如賽車中,車輛頭朝向為前,尾部為后,車輛自身的左右。

例如,以賽車為例,預先設定當相對姿態角在(1,5)度范圍內時,對應控制賽車向左移動指令,當相對姿態角在(6,10)度范圍內時,對應控制賽車向右移動指令,當相對姿態角在(11,20)度范圍內時,對應控制賽車向前移動指令,當相對姿態角在(21,29)度范圍內時,對應控制虛擬角色后退移動指令。獲取相對姿態角為15度,則得出賽車移動方向為向前移動。

步驟S423,根據預設的相對姿態與速度之間的映射關系獲取相對姿態對應的虛擬角色移動的速度。

具體的,可預先設定虛擬角色移動的速度與相對姿態角之間的映射關系。以二維圖像為例,設相對姿態角的取值范圍為10度至20度,速度與相對姿態角之間的映射關系為y=0.5x,其中,y為速度,x為相對姿態角。例如,當相對姿態角x為20度時,移動速度y為10厘米/每秒。例如,預設賽車的移動速度與相對姿態角之間的映射關系為y=2x,其中,y為速度,單元為米/每分鐘,x為相對姿態角。獲取相對姿態角為15度,則移動速度為30米/每分鐘。

步驟S425,根據虛擬角色移動的方向及速度生成相應的控制指令。

例如,虛擬角色移動的方向為向前,速度為10厘米/每秒,則生成控制虛擬角色以10厘米/每秒速度向前移動的控制指令。如上述賽車的移動方向為向前,速度為30米/每分鐘,則生成“控制賽車以每分鐘30米的速度向前移動”的控制指令。

如圖14所示,在一個實施例中,步驟S420包括:

步驟S426,根據預設的相對姿態與觸發指令之間的映射關系獲取相對姿態對應的觸發指令。

具體的,預先設定相對姿態角在(i,j)范圍內時,對應為控制虛擬角色觸發目標對象的觸發指令。其中,i<j,集合[i,j]、集合[a,b]、集合[c,d]、集合[e,f]和集合[g,h]兩兩交集為空。其中,虛擬角色是指控制的對象,如拳擊游戲中出拳的人物或球類游戲中拿著球拍的人物,目標對象是指虛擬角色觸碰的目標,如拳擊中被攻擊的人物或球類郵箱中的球等。

例如,以拳擊為例,虛擬角色A和虛擬角色B進行比賽,控制虛擬角色A向虛擬角色B進攻,故虛擬角色B為目標對象。觸發指令包括出左拳擊打目標對象、出右拳、出左腿、出右腿等擊打目標對象的指令。預先設定當相對姿態角在(30,40)度范圍內時,對應出左拳擊打目標對象的觸發指令,當相對姿態角在(41,50)度范圍內時,對應出右拳擊打目標對象的觸發指令,當相對姿態角在(30,40)度范圍內時,對應出左拳擊打目標對象的觸發指令,當相對姿態角在(41,50)度內時,對應出左腿擊打目標對象的觸發指令,當相對姿態角在(51,60)度范圍內時,對應出右腿擊打目標對象的觸發指令。獲取相對姿態角為55度時,則得到出右腿擊打目標對象的觸發指令。

步驟S427,根據預設的相對姿態與力度之間的映射關系獲取相對姿態對應的觸發力度。

具體的,預先設定相對姿態角與力度之間的映射關系。以二維圖像為例,設相對姿態角的取值范圍為30度至40度,力度與相對姿態角之間的映射關系為y=0.2x,其中,y為力度,x為相對姿態角。例如,當相對姿態角x為30度時,力度y為6牛頓。

例如,拳擊游戲中,力度與相對姿態角之間的映射關系為y=0.2x,獲取的相對姿態角為55度,則得到觸發力度為11牛頓。

步驟S428,根據觸發指令及觸發力度生成相應的控制指令。

例如,觸發指令為出右腿擊打目標對象,觸發力度為11牛頓,生成控制虛擬角色A以11牛頓力擊打虛擬角色B。

在一個實施例中,如圖15所示,一種控制操作游戲的系統,包括交互設備和姿態識別器。

交互設備用于通過包含標記區域產生姿態。

本實施例中,標記區域是采集的圖像中的一個區域,該區域可由交互設備形成。具體的,在一個實施例中,交互設備可以是手持裝置,可將手持裝置的一部分或全部設定為指定的顏色或形狀,采集手持裝置的圖像,圖像中的手持裝置中的該指定顏色或形狀的部分形成標記區域。另外,交互設備還可以是帶標記的手持裝置,即在手持裝置上附帶指定顏色或形狀的標記(如反光材料),采集手持裝置的圖像,圖像中的手持裝置上所附帶的指定顏色或形狀的標記形成標記區域。

在另一個實施例中,交互設備還可以是人體部位(例如人臉、手掌、手臂等),采集人體部位的圖像,圖像中的人體部位形成標記區域。另外,交互設備還可以是帶標記的人體部位,即在人體部位上附帶指定顏色或形狀的標記(如反光材料),采集人體部位的圖像時,圖像中的該指定顏色或形狀的標記形成標記區域。

姿態識別器包括圖像采集模塊10、姿態識別模塊20、指令生成模塊30和指令執行模塊40,其中:

圖像采集模塊10用于采集包含標記區域的圖像。

姿態識別模塊20用于識別標記區域的姿態。

具體的,對采集到的圖像進行處理,提取圖像中的標記區域,然后根據標記區域中的像素在構建的圖像坐標系中的像素坐標獲取標記區域的姿態。所謂姿態,是指標記區域在圖像中所形成的姿勢狀態。進一步的,在二維圖像中,姿態為二維圖像中的標記區域與預設位置之間的角度,即姿態角;在三維圖像中,姿態為二維圖像中的標記區域與預設位置之間的多個姿態角所組成的矢量,即姿態向量。本發明中說的“標記區域產生的姿態”,“標記區域的姿態”都是指所述姿態,也就是不同實施例的姿態角與姿態向量。

指令生成模塊30用于生成姿態對應的控制指令。

本實施例中,預先設定標記區域的姿態與控制指令之間的映射關系,并將該映射關系存儲在數據庫(圖中未示出)中。在識別出標記區域的姿態后,指令生成模塊30可用于根據姿態識別模塊20識別出的姿態從數據庫中查找與姿態對應的控制指令。指令執行模塊40用于根據該控制指令控制游戲中虛擬角色。

本實施例中,根據姿態生成不同的控制指令,控制操作游戲中虛擬角色。控制虛擬角色的指令可包括控制虛擬角色移動的指令和控制虛擬角色觸發目標對象的指令。其中,控制虛擬角色移動可包括向左、向右、向前、向后移動等。控制虛擬角色觸發目標對象的指令可為擊打目標對象等,目標對象可為虛擬人物、虛擬球類、虛擬車輛等等。此外,可采用多個交互設備組合產生姿態,采集該姿態,識別姿態,進而生成控制指令控制虛擬角色。

因指令生成模塊30可生成與識別出的姿態相對應的控制指令,只要交互設備產生姿態,指令生成模塊30生成對應的控制指令,指令執行模塊40執行該控制指令,就能控制游戲中虛擬角色,而交互設備本身是不需要設置按鍵和供電裝置的,即在交互設備上無需設置按鍵和供電裝置也能控制游戲中虛擬角色,降低了成本。

如圖16所示,在一個實施例中,圖像采集模塊10采集到的圖像為二維圖像,姿態識別模塊20包括第一圖像處理模塊202和第一姿態產生模塊204,其中:

第一圖像處理模塊202用于提取圖像中與預設顏色模型匹配的像素,對獲取的像素進行連通域檢測,提取檢測得到的連通域中的標記區域。

具體的,圖像采集模塊10可為攝像機,其采集得到的圖像可為二維可見光圖像。優選的,還可在攝像機的鏡頭前加入紅外濾光片,用于濾去除紅外波段的其他波段光線,則圖像采集模塊10采集的圖像為二維紅外圖像。由于可見光圖像中,場景中的物體會對標記區域的識別形成干擾,而紅外圖像因濾除掉了可見光信息,干擾較少,因此二維紅外圖像更有利于提取標記區域。

具體的,第一圖像處理模塊202用于預先建立顏色模型。例如標記區域的色彩為紅色,則預先建立紅色模型,該模型中像素的RGB值分量可在200到255之間,G、B分量可接近于零;第一圖像處理模塊202則用于獲取幀圖像中滿足該紅色模型的RGB值的像素即為紅色像素。另外,當采集的圖像中由人體部位形成標記區域時,第一圖像處理模塊202則用于獲取圖像中與預設膚色模型匹配的像素。第一圖像處理模塊202還用于對獲取的像素進行連通域檢測,得到多個連通域,連通域是若個連續的像素組成的集合。

本實施例中,由于標記區域的大小和形狀應大致是固定不變的,第一圖像處理模塊202在對獲取的像素進行連通域檢測時,可計算得到獲取的像素中的所有連通域的周長和/或面積。具體的,連通域的周長可為連通域邊界像素的個數,連通域的面積可為連通域中的全部像素的個數。進一步的,第一圖像處理模塊202可用于將獲取的連通域的周長和/或面積與預設標記區域的周長和/或面積進行對比,獲取滿足預設標記區域的周長和/或面積的連通域即為標記區域。優選的,第一圖像處理模塊202還可用于將周長的平方與面積的比值作為判斷準則,連通域的該比值滿足預設標記區域的該比值,則該連通域為標記區域。

第一姿態產生模塊204用于獲取標記區域中的像素坐標,根據該像素坐標產生標記區域的姿態。

本實施例中,標記區域產生的姿態為姿態角。在一個實施例中,標記區域為一個連續區域,則第一姿態產生模塊204用于計算得到像素坐標的協方差矩陣,獲取協方差矩陣最大特征值對應的特征向量,根據特征向量產生標記區域的姿態,該標記區域的姿態為一個姿態角。

在另一個實施例中,標記區域包括第一連續區域和第二連續區域,則第一姿態產生模塊204用于根據像素坐標計算第一連續區域的重心和第二連續區域的重心,根據第一連續區域的重心的像素坐標和第二連續區域的重心的像素坐標計算標記區域的姿態。具體的,計算連續區域中的全部像素坐標的平均值,所得到的像素坐標即為連續區域的重心。

在另一個實施例中,圖像采集模塊10采集到的圖像為三維圖像。具體的,圖像采集模塊10可采用傳統的立體視覺系統(由兩臺控制位置已知的攝像機及相關軟件組成)、結構光系統(右一臺攝像機、一臺光源以及相關軟件組成)或TOF(timeofflight,飛行時間)深度相機實現采集三維圖像(即三維深度圖像)。

本實施例中,如圖17所示,姿態識別模塊20包括第二圖像處理模塊210和第二姿態產生模塊220,其中:

第二圖像處理模塊210用于對所述圖像進行分割,提取圖像中的連通域,并計算連通域的屬性值,將連通域的屬性值與預設的標記區域屬性值進行對比,所述標記區域為符合所述預設的標記區域屬性值的連通域。

具體的,第二圖像處理模塊210用于當三維圖像中兩個相鄰的像素深度相差小于預先設定的閾值時,例如5厘米,則認為兩個像素連通,對整個圖像進行連通域檢測,可得到包含標記連通域的一系列連通域。

本實施例中,連通域的屬性值包括連通域的尺寸和形狀。具體的,第二圖像處理模塊210用于計算連通域的尺寸/形狀,與交互設備上的標記的尺寸/形狀進行對比,得到符合標記的尺寸/形狀的連通域即為標記區域的連通域(標記區域)。以矩形標記為例,即交互設備上的標記在采集的圖像中為矩形,預先設定好標記的長度和寬度,第二圖像處理模塊210則用于計算連通域對應的物理區域的長度和寬度,該長度和寬度與標記的長度和寬度越接近,則連通域與標記區域越相似。

進一步的,第二圖像處理模塊210用于計算連通域對應的物理區域的長度和寬度的過程如下:計算連通域像素的三維坐標的協方差矩陣,采用如下公式計算連通域對應的物理區域的長度和寬度:其中,k為預先設定的系數,例如設為4,當λ為協方差矩陣最大特征值時,則l為連通域的長度,當λ為協方差矩陣第二大的特征值時,則l為連通域的寬度。

進一步的,第二圖像處理模塊210還可用于預先設定矩形標記的長寬比,例如長寬比為2,則連通域對應的物理區域的長寬比越接近于預設設定的矩形標記的長寬比,則連通域與標記區域越相似,具體的,屬性匹配模塊234用于采用如下公式計算連通域對應的物理區域的長寬比:其中,r為連通域的長寬比,λ0為協方差矩陣的最大特征值,λ1為協方差矩陣的第二大特征值。

第二姿態產生模塊220用于獲取標記區域中的像素坐標,根據所述像素坐標產生標記區域的姿態。

本實施例中,標記區域的姿態為姿態向量。在一個實施例中,標記區域為一個連續區域,則第二姿態產生模塊220用于計算得到像素坐標的協方差矩陣,獲取協方差矩陣最大特征值對應的特征向量,根據特征向量產生標記區域的姿態。如上所述,該標記區域的姿態為一個姿態向量。

在另一個實施例中,標記區域包括第一連續區域和第二連續區域,則第二姿態產生模塊220用于根據像素坐標計算第一連續區域的重心和第二連續區域的重心,根據第一連續區域的重心的像素坐標和第二連續區域的重心的像素坐標產生標記區域的姿態。本實施例中,標記區域中的像素坐標為三維坐標,具體的,可根據計算得到的兩個連續區域的重心的像素坐標產生標記區域的姿態,該姿態為一個姿態向量。

在一個實施例中,姿態識別模塊20還包括判斷模塊(圖中未示出),用于判斷采集的圖像為二維圖像還是三維圖像。具體的,本實施例中,當判斷模塊判斷到采集的圖像為二維圖像時,則通知第一圖像處理模塊202提取二維圖像中的標記區域,進而通過第一姿態產生模塊204產生該標記區域的姿態。當判斷模塊判斷到采集的圖像為二維圖像時,則通知第二圖像處理模塊210提取三維圖像中的標記區域,進而通過第二姿態產生模塊220產生該標記區域的姿態。可以理解的,本實施例中,姿態識別模塊20同時包括判斷模塊(圖中未示出)、第一圖像處理模塊202、第一姿態產生模塊204、第二圖像處理模塊210和第二姿態產生模塊220。本實施例,既可通過二維圖像識別標記區域的姿態,又可通過二維圖像識別標記區域的姿態。

如圖18所示,在一個實施例中,指令生成模塊30包括第一姿態獲取模塊302和第一指令查找模塊304,其中:

第一姿態獲取模塊302用于從姿態識別模塊20中獲取當前幀圖像中的所述標記區域的姿態。

具體的,該姿態可以是當前幀的二維圖像中的標記區域的姿態角,也可以是當前幀的三維深度圖像中的標記區域的姿態向量。本實施例中,預先設定了姿態與控制指令之間的映射關系。該姿態也可稱為絕對姿態。

第一指令查找模塊304用于根據預設的姿態與控制指令之間的映射關系生成與所述姿態對應的控制指令。

本實施例中,所采集的包含標記區域的圖像可以是圖像序列。第一姿態獲取模塊302還用于從姿態識別模塊20中獲取當前幀圖像中的標記區域的姿態與上一幀圖像中的標記區域的姿態之間的相對姿態。第一指令查找模塊304還用于根據預設的相對姿態與控制指令之間的映射關系生成與相對姿態對應的控制指令。

如圖19所示,在一個實施例中,第一指令查找模塊304包括第一方向獲取單元314、第一速度獲取單元324和第一指令生成單元334。其中:

第一方向獲取單元314,用于根據預設的姿態與虛擬角色移動方向之間的映射關系獲取姿態對應的虛擬角色移動的方向。

具體的,預先設定當姿態角在(a,b)范圍內時,對應控制虛擬角色向左移動指令,當姿態角在(c,d)范圍內時,對應控制虛擬角色向右移動指令,當姿態角在(e,f)范圍內時,對應控制虛擬角色向前(向上)移動指令,當姿態角在(g,h)范圍內時,對應控制虛擬角色向后(向下)移動指令其中,a、b、c、d、e、f、g、h都為預先設定的角度,滿足a<b,c<d,e<f,g<h,且集合[a,b]、集合[c,d]、集合[e,f]和集合[g,h]中兩兩交集均為空。另外,前后左右是虛擬角色在游戲場景中以自身為參照,如賽車中,車輛頭朝向為前,尾部為后,車輛自身的左右。

例如,以賽車為例,預先設定當姿態角在(1,5)度范圍內時,對應控制賽車向左移動指令,當姿態角在(6,10)度范圍內時,對應控制賽車向右移動指令,當姿態角在(11,20)度范圍內時,對應控制賽車向前移動指令,當姿態角在(21,29)度范圍內時,對應控制虛擬角色后退移動指令。當獲取姿態角為15度時,則第一方向獲取單元314獲取到賽車移動方向為向前移動。

第一速度獲取單元324,用于根據預設的姿態與速度之間的映射關系獲取姿態對應的虛擬角色移動的速度。

具體的,可預先設定虛擬角色移動的速度與姿態角之間的映射關系。以二維圖像為例,設姿態角的取值范圍為10度至20度,速度與姿態角之間的映射關系為y=0.5x,其中,y為速度,x為姿態角。例如,當姿態角x為20度時,移動速度y為10厘米/每秒。例如,預設賽車的移動速度與姿態角之間的映射關系為y=2x,其中,y為速度,單元為米/每分鐘,x為姿態角。獲取姿態角為15度,則第一速度獲取單元324移動速度為30米/每分鐘。

第一指令生成單元334,用于根據虛擬角色移動的方向及速度生成相應的控制指令。

例如,虛擬角色移動的方向為向前,速度為10厘米/每秒,則生成控制虛擬角色以10厘米/每秒速度向前移動的控制指令。如上述賽車的移動方向為向前,速度為30米/每分鐘,則第一指令生成單元334生成“控制賽車以每分鐘30米的速度向前移動”的控制指令。

如圖20所示,在一個實施例中,第一指令查找模塊304包括第一觸發指令獲取單元344、第一力度獲取單元354和第一指令生成單元364。其中:

第一觸發指令獲取單元344,用于根據預設的姿態與觸發指令之間的映射關系獲取姿態對應的觸發指令。

具體的,預先設定姿態角在(i,j)范圍內時,對應為控制虛擬角色觸發目標對象的觸發指令。其中,i<j,集合[i,j]、集合[a,b]、集合[c,d]、集合[e,f]和集合[g,h]兩兩交集為空。

虛擬角色是指控制的對象,如拳擊游戲中出拳的人物或球類游戲中拿著球拍的人物,目標對象是指虛擬角色觸碰的目標,如拳擊中被攻擊的人物或球類郵箱中的球等。

例如,以拳擊為例,虛擬角色A和虛擬角色B進行比賽,控制虛擬角色A向虛擬角色B進攻,故虛擬角色B為目標對象。觸發指令包括出左拳擊打目標對象、出右拳、出左腿、出右腿等擊打目標對象的指令。預先設定當姿態角在(30,40)度范圍內時,對應出左拳擊打目標對象的觸發指令,當姿態角在(41,50)度范圍內時,對應出右拳擊打目標對象的觸發指令,當姿態角在(30,40)度范圍內時,對應出左拳擊打目標對象的觸發指令,當姿態角在(41,50)度內時,對應出左腿擊打目標對象的觸發指令,當姿態角在(51,60)度范圍內時,對應出右腿擊打目標對象的觸發指令。當獲取姿態角為55度時,則第一觸發指令獲取單元344得到出右腿擊打目標對象的觸發指令。

第一力度獲取單元354,用于根據預設的姿態與力度之間的映射關系獲取姿態對應的觸發力度。

具體的,預先設定姿態角與力度之間的映射關系。以二維圖像為例,設姿態角的取值范圍為30度至40度,力度與姿態角之間的映射關系為y=0.2x,其中,y為力度,x為姿態角。例如,當姿態角x為30度時,力度y為6牛頓。

例如,拳擊游戲中,力度與姿態角之間的映射關系為y=0.2x,獲取的姿態角為55度,則第一力度獲取單元354得到觸發力度為11牛頓。

第一指令生成單元364,用于根據觸發指令及觸發力度生成相應的控制指令。

例如,觸發指令為出右腿擊打目標對象,觸發力度為11牛頓,第一指令生成單元364根據觸發指令及觸發力度生成控制虛擬角色A以11牛頓力擊打虛擬角色B的控制指令。

在另一個實施例中,所采集的包含標記區域的圖像可以是圖像序列。如圖21所示,指令生成模塊30包括第二姿態獲取模塊310和第二指令查找模塊320,其中:

第二姿態獲取模塊310用于從姿態識別模塊20中獲取當前幀圖像中的標記區域的姿態與上一幀圖像中的標記區域的姿態之間的相對姿態。

第二指令查找模塊320用于根據預設的相對姿態與控制指令之間的映射關系生成與相對姿態對應的控制指令。

如圖22所示,在一個實施例中,第二指令查找模塊320包括第二方向獲取單元321、第二速度獲取單元323和第二指令生成單元325。其中:

第二方向獲取單元321,用于根據預設的相對姿態與虛擬角色移動方向之間的映射關系獲取相對姿態對應的虛擬角色移動的方向。

具體的,預先設定當相對姿態角在(a,b)范圍內時,對應控制虛擬角色向左移動指令,當相對姿態角在(c,d)范圍內時,對應控制虛擬角色向右移動指令,當相對姿態角在(e,f)范圍內時,對應控制虛擬角色向前(向上)移動指令,當相對姿態角在(g,h)范圍內時,對應控制虛擬角色向后(向下)移動指令其中,a、b、c、d、e、f、g、h都為預先設定的角度,滿足a<b,c<d,e<f,g<h,且集合[a,b]、集合[c,d]、集合[e,f]和集合[g,h]中兩兩交集均為空。另外,前后左右是虛擬角色在游戲場景中以自身為參照,如賽車中,車輛頭朝向為前,尾部為后,車輛自身的左右。

例如,以賽車為例,預先設定當相對姿態角在(1,5)度范圍內時,對應控制賽車向左移動指令,當相對姿態角在(6,10)度范圍內時,對應控制賽車向右移動指令,當相對姿態角在(11,20)度范圍內時,對應控制賽車向前移動指令,當相對姿態角在(21,29)度范圍內時,對應控制虛擬角色后退移動指令。第二方向獲取單元321獲取相對姿態角為15度,并獲取賽車移動方向為向前移動。

第二速度獲取單元323,用于根據預設的相對姿態與速度之間的映射關系獲取相對姿態對應的虛擬角色移動的速度。

具體的,可預先設定虛擬角色移動的速度與相對姿態角之間的映射關系。以二維圖像為例,設相對姿態角的取值范圍為10度至20度,速度與相對姿態角之間的映射關系為y=0.5x,其中,y為速度,x為相對姿態角。例如,當相對姿態角x為20度時,移動速度y為10厘米/每秒。

例如,預設賽車的移動速度與相對姿態角之間的映射關系為y=2x,其中,y為速度,單元為米/每分鐘,x為相對姿態角。當相對姿態角為15度時,則第二速度獲取單元323獲取到移動速度為30米/每分鐘。

第二指令生成單元325,用于根據虛擬角色移動的方向及速度生成相應的控制指令。

例如,虛擬角色移動的方向為向前,速度為10厘米/每秒,則生成控制虛擬角色以10厘米/每秒速度向前移動的控制指令。如上述賽車的移動方向為向前,速度為30米/每分鐘,則第二指令生成單元325生成“控制賽車以每分鐘30米的速度向前移動”的控制指令。

如圖23所示,在一個實施例中,第二指令查找模塊320包括第二觸發指令獲取單元326、第二力度獲取單元327和第二指令生成單元328。其中:

第二觸發指令獲取單元326,用于根據預設的相對姿態與觸發指令之間的映射關系獲取相對姿態對應的觸發指令。

具體的,預先設定相對姿態角在(i,j)范圍內時,對應為控制虛擬角色觸發目標對象的觸發指令。其中,i<j,集合[i,j]、集合[a,b]、集合[c,d]、集合[e,f]和集合[g,h]兩兩交集為空。其中,虛擬角色是指控制的對象,如拳擊游戲中出拳的人物或球類游戲中拿著球拍的人物,目標對象是指虛擬角色觸碰的目標,如拳擊中被攻擊的人物或球類郵箱中的球等。

例如,以拳擊為例,虛擬角色A和虛擬角色B進行比賽,控制虛擬角色A向虛擬角色B進攻,故虛擬角色B為目標對象。觸發指令包括出左拳擊打目標對象、出右拳、出左腿、出右腿等擊打目標對象的指令。預先設定當相對姿態角在(30,40)度范圍內時,對應出左拳擊打目標對象的觸發指令,當相對姿態角在(41,50)度范圍內時,對應出右拳擊打目標對象的觸發指令,當相對姿態角在(30,40)度范圍內時,對應出左拳擊打目標對象的觸發指令,當相對姿態角在(41,50)度內時,對應出左腿擊打目標對象的觸發指令,當相對姿態角在(51,60)度范圍內時,對應出右腿擊打目標對象的觸發指令。獲取相對姿態角為55度時,則第二觸發指令獲取單元326得到出右腿擊打目標對象的觸發指令。

第二力度獲取單元327,用于根據預設的相對姿態與力度之間的映射關系獲取姿態對應的觸發力度。

具體的,預先設定相對姿態角與力度之間的映射關系。以二維圖像為例,設相對姿態角的取值范圍為30度至40度,力度與相對姿態角之間的映射關系為y=0.2x,其中,y為力度,x為相對姿態角。例如,當相對姿態角x為30度時,力度y為6牛頓。

例如,拳擊游戲中,力度與相對姿態角之間的映射關系為y=0.2x,獲取的相對姿態角為55度,則第二力度獲取單元327得到觸發力度為11牛頓。

第二指令生成單元328,用于根據觸發指令及觸發力度生成相應的控制指令。

例如,觸發指令為出右腿擊打目標對象,觸發力度為11牛頓,第二指令生成單元328根據觸發指令及觸發力度生成控制虛擬角色A以11牛頓力擊打虛擬角色B的控制指令。

上述控制操作游戲的方法及系統,通過識別標記區域的姿態,根據預設的姿態與控制指令之間的映射關系生成與標記區域的姿態對應的控制指令,從而可實現根據標記區域的不同姿態來生成不同的控制指令,根據生成的不同的控制指令控制游戲中虛擬角色,而不需要用戶操作鼠標、鍵盤或遙控器等設備,用戶可通過人體的部分實現操作控制,提高了操作的便利性及自由性。

此外,用戶可以通過對手持裝置或人體部位進行簡單的操控就能產生各種控制指令,因此提高了用戶操作的便利性,大大滿足了用戶的體驗需求。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。因此,本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。

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