一种虚拟现实系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种虚拟现实系统，该虚拟现实系统包括主机、与主机无线连接的头戴显示设备、两个无线控制器和多个环绕布置在头戴显示设备和两个无线控制器所在空间的周围的无线摄像设备；头戴显示设备和两个无线控制器上分别设置有红外光源；在虚拟现实系统启动时，主机通过无线摄像设备获取头戴显示设备和两个无线控制器的初始位置信息；在虚拟现实系统运行过程中，头戴显示设备上的红外光源一直点亮，两个无线控制器上的红外光源按照预设频率交替明灭；无线摄像设备按照预设频率采集红外图像，确定每一个红外光源的位置，并区分对应的设备，之后将相应的位置信息发送给主机，避免了根据可见光源对被定位设备进行区分定位容易产生干扰的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟现实系统
本技术涉及虚拟现实
，具体涉及一种虚拟现实系统。
技术介绍
现有的虚拟现实系统，空间定位都是基于红外光源和可见光源来完成的，具体的工作原理是：头戴显示器和无线控制器上均设置有红外光源和可见光源，通过红外光源定位头戴显示器的位置以及无线控制器的位置，通过可见光源的不同颜色或不同形状判断定位到的物体是头戴显示设备还是无线控制器。根据可见光源的颜色和形状对设备进行区分，环境中颜色和形状近似的物体会产生干扰，并且在不同设备上的可见光源相互遮挡或者接近时相互之间也会产生干扰。
技术实现思路
本技术提供了一种虚拟现实系统，以解决现有的虚拟现实定位方案根据可见光源的不同颜色或不同形状对被定位设备进行区分，容易产生干扰的问题。本技术提供的一种虚拟现实系统，包括主机、与所述主机无线连接的头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器和多个无线摄像设备；所述无线摄像设备环绕布置在所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器所在空间的周围；所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器上分别设置有红外光源；在所述虚拟现实系统启动时，所述主机通过所述无线摄像设备分别获取所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器的初始位置信息；在所述虚拟现实系统运行过程中，所述头戴显示设备上的红外光源一直点亮，所述第一无线控制器和第二无线控制器上的红外光源按照预设频率交替明灭；所述无线摄像设备按照所述预设频率采集所述空间的红外图像，根据采集的红外图像确定每一个红外光源的位置，并区分所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器，之后将相应的位置信息发送给所述主机。本技术的有益效果是：通过在头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器上设置红外光源，利用无线摄像设备采集红外图像可以确定红外光源的位置；并且控制各红外光源以不同的方式工作，可以实现对各个设备的区分，从而完成对头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器的跟踪定位。本实施例提供的虚拟现实系统不需要在头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器上设置可见光源，避免了根据可见光源的不同颜色或不同形状对被定位设备进行区分定位容易产生干扰的问题。附图说明图1是本技术一个实施例提供的一种虚拟现实系统的功能框图；图2是本技术一个实施例中无线控制器的功能框图；图3是本技术一个实施例中无线摄像设备的功能框图；图4是本技术一个实施例中同步信号的时序图。具体实施方式本技术的设计构思是：现有的虚拟现实系统根据可见光源的颜色和形状对设备进行区分，环境中颜色和形状近似的物体容易产生干扰，并且在不同设备上的可见光源相互遮挡或者接近时相互之间也会产生干扰。针对这种情况，本技术在头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器上仅设置红外光源，不设置可见光源，通过控制各红外光源以不同的方式工作，可以实现对各个设备的定位和区分。由于本技术没有使用可见光源，因而也就避免了根据可见光源对被定位设备进行区分定位容易产生干扰的问题。图1是本技术一个实施例提供的一种虚拟现实系统的功能框图，如图1所示，本实施例提供的虚拟现实系统包括主机110、与主机110无线连接的头戴显示设备120、第一无线控制器130、第二无线控制器140和多个无线摄像设备150。多个无线摄像设备150环绕布置在头戴显示设备120、第一无线控制器130、第二无线控制器140所在空间的周围，头戴显示设备120、第一无线控制器130、第二无线控制器140上分别设置有红外光源，无线摄像设备150通过采集该空间的红外图像可以获取每一个红外光源的位置信息。事实上，仅利用从不同角度同时采集的两幅红外图像即可对一个红外光源进行定位，图1示出了环绕头戴显示设备120、第一无线控制器130、第二无线控制器140所在空间布置了4个无线摄像设备，可以有效防止用户运动过程中对红外光源的遮挡，例如身体的遮挡或某些障碍物的遮挡。在该虚拟现实系统启动时，主机110通过无线摄像设备150可以分别获取头戴显示设备120、第一无线控制器130、第二无线控制器140的初始位置信息，进行初始化设置。例如可以控制头戴显示设备120、第一无线控制器130、第二无线控制器140按照一定顺序依次点亮，或者按照一定的频率闪烁，无线摄像设备150采集红外图像后可分别获取每一个设备的初始位置。无线摄像设备150的采样频率较高，而用户头部和双手的运动速度不会过快，通常一个设备的位置信息不会在连续两帧图像中出现跳跃性变化，其运动轨迹是连续的、平滑的曲线，在系统完成初始化获取每个设备的初始位置信息后，即可根据其运动轨迹实时获取每个设备的位置信息。但是，在该虚拟现实系统运行过程中，头戴显示设备120、第一无线控制器130、第二无线控制器140之间可能会出现距离过近、相互遮挡、轨迹交叉等情形，在这种情况下就必须重新判断每一个红外光源对应的是哪一个设备。为了区分头戴显示设备120、第一无线控制器130、第二无线控制器140，本实施例提供的虚拟现实系统中，头戴显示设备上120的红外光源一直点亮，第一无线控制器130和第二无线控制器140上的红外光源按照预设频率交替明灭。由于每一个红外光源工作的时序不同，无线摄像设备150以这一预设频率采集红外图像后，就可以根据红外光源点亮的情况，判断一个红外光源对应的是头戴显示设备120、第一无线控制器130还是第二无线控制器140。在完成设备之间的区分之后，无线摄像设备将每一个设备对应的位置信息发送给主机110，由主机110根据位置信息对图像进行处理，再由头戴显示设备120将处理后的图像显示给用户。本实施例提供的虚拟现实系统，通过在头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器上设置红外光源，利用无线摄像设备采集红外图像可以确定红外光源的位置；并且控制各红外光源以不同的方式工作，可以实现对各个设备的区分，从而完成对头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器的跟踪定位。本实施例提供的虚拟现实系统不需要在通过在头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器上设置可见光源，避免了根据可见光源的不同颜色或不同形状对被定位设备进行区分容易产生干扰的问题。本技术提供的虚拟现实系统，各无线摄像设备150需要在同一时间采集同一帧图像，如果采集图像的时间差过大，则会影响定位的精度；并且无线摄像设备150的采样频率需要与第一无线控制器130和第二无线控制器140上的红外光源交替明灭的频率保持一致，因此需要保持所有红外光源和无线摄像设备的时钟同步，在本技术的一个优选实施例中，主机110在虚拟现实系统运行过程中定时向所有红外光源和无线摄像设备150发送同步信号，保持所有红外光源和无线摄像设备的时钟同步。图2是本技术一个实施例中无线控制器的功能框图，如图2所示，当无线通信模块220接收到主机发送的同步信号后，微控制器210会向红外光源230发送控制脉冲信号，使红外光源230按照一定的频率闪烁。无线控制器还包括用于接收用户控制指令的按键240，以及测量无线控制器自身姿态数据的惯性测量单元250。图3是本技术一个实施例中无线摄像设备的功能框图，如图3所示，每一个无线摄像设备包括第一感光芯片331、第二感光芯片33本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟现实系统，包括主机、与所述主机无线连接的头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器和多个无线摄像设备；所述无线摄像设备环绕布置在所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器所在空间的周围；其特征在于，所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器上分别设置有红外光源；在所述虚拟现实系统启动时，所述主机通过所述无线摄像设备分别获取所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器的初始位置信息；在所述虚拟现实系统运行过程中，所述头戴显示设备上的红外光源一直点亮，所述第一无线控制器和第二无线控制器上的红外光源按照预设频率交替明灭；所述无线摄像设备按照所述预设频率采集所述空间的红外图像，根据采集的红外图像确定每一个红外光源的位置，并区分所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器，之后将相应的位置信息发送给所述主机。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实系统，包括主机、与所述主机无线连接的头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器和多个无线摄像设备；所述无线摄像设备环绕布置在所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器所在空间的周围；其特征在于，所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器上分别设置有红外光源；在所述虚拟现实系统启动时，所述主机通过所述无线摄像设备分别获取所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器的初始位置信息；在所述虚拟现实系统运行过程中，所述头戴显示设备上的红外光源一直点亮，所述第一无线控制器和第二无线控制器上的红外光源按照预设频率交替明灭；所述无线摄像设备按照所述预设频率采集所述空间的红外图像，根据采集的红外图像确定每一个红外光源的位置，并区分所述头戴显示设备、第一无线控制器、第二无线控制器，之后将相应的位置信息发送给所述主机。2.如权利要求1所述的虚拟现实系统，其特征在于，在所述虚拟现实系统运行过程中，所述主机定时向所有红外光源和无线摄像设备发送同步信号，保持所有红外光源和无线摄像设备的时钟同步。3.如权利要求2所述的虚拟现实系统，其特征在于，每一个所述无线摄像设备包括第一感光芯片、第二感光芯片和微控制器；当所述无线摄像设备接收到所述主机发送的同步信号时，所述微控制器向所述第一感光芯片发送第一同步脉冲信号，当所述第一感光芯片接收到所述第一同步脉冲信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀志，
申请(专利权)人：北京小鸟看看科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11