VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法，包括：获取多个测试者的头部尺寸数据，并根据其期望值通过仿真软件建立均值结构模型；对各个测试者的头部表面各预设部位施加按预设梯度渐变的测试压力；接收各个测试者关于各梯度的测试压力是否舒适的判断结果的反馈信号，并实时检测各个测试者头部表面受到的人体感应压力；记录测试压力并计算人体感应压力的期望值，且以此建立数据模型；将数据模型加载到均值结构模型上，并求解均值结构模型表面上的模型感应压力；根据模型感应压力与人体感应压力的期望值之间的差值修正均值结构模型的属性，以使两者一致。本发明专利技术能够使VR头戴设备适应大部分人的佩戴需求，保证较高佩戴舒适度。

Establishment method and system of standard calibration model for wearing comfort of VR head equipment

The invention discloses a method for establishing a standard wearing comfort checking model for VR head wearing equipment, which comprises: obtaining head size data of multiple testers, establishing a mean structure model by simulation software according to their expected values, and applying test pressure gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient gradient Receiving feedback signals from each tester about whether the pressure gradient is comfortable or not, and real-time detecting the human induced pressure on each tester's head surface; recording the test pressure and calculating the expected value of human induced pressure, and then building a data model; loading the data model into the mean structure On the model, the model induced pressure on the surface of the mean structure model is solved, and the attributes of the mean structure model are modified according to the difference between the expected values of the model induced pressure and the human induced pressure to make them consistent. The invention can make the VR headwear device adapt to the needs of most people and ensure the higher wearing comfort.

【技术实现步骤摘要】
VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法及系统
本专利技术涉及VR
，特别涉及一种VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法。本专利技术还涉及一种VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立系统。
技术介绍
随着VR、AR等虚拟现实技术及增强现实技术的发展与运用，头戴类VR、AR等视觉产品的不断涌现，人们对该类头戴类产品的佩戴舒适性提出了更高的要求，而人体头部体感压力数据的采集与分析是解决该类头部佩戴舒适性设计的关键技术。传感器人体体感压力数据采集与分析也已成为当今科研领域研究的热门课题，该研究在医疗、穿戴、产品人机工程等设计人体佩戴舒适性的各个产业领域都有着至关重要研究价值和应用价值。目前，VR头戴设备的种类很多，但关于其研发或生产制造并没有普适标准，各类VR头戴设备的质量良莠不齐，部分产品对于人们的体验感较差，甚至出现佩戴不舒适、疼痛等严重问题。根据观察，影响人们佩戴舒适体验的主要因素是头盔对头部的表面压力。由于人体头部是非规则球体，并且包括较硬的骨骼层和较软的肌肉层，表面凹凸不平，感觉神经分布也不均，因此人体头部表面各个部位对于头盔压力的敏感程度也各不相同。在现有技术中，往往只能先根据经验生产制造VR头戴设备，再在售后环节中根据使用者的实际体验反馈，对VR头戴设备进行改进，然而，此举不利于提高用户体验，并且用户的个人感受很主观，当前用户的体验较佳时，其余用户的体验可能完全不同。因此，如何使VR头戴设备能够适应大部分人的佩戴需求，保证较高佩戴舒适度，并且在生产制造阶段就能够有针对性的做出改进，是本领域技术人员面临的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法，能够使VR头戴设备能够适应大部分人的佩戴需求，保证较高佩戴舒适度，并且在生产制造阶段就能够有针对性的做出改进。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法，包括：获取多个测试者的头部尺寸数据，并根据其期望值通过仿真软件建立均值结构模型；对各个测试者的头部表面各预设部位施加按预设梯度渐变的测试压力；接收各个测试者关于各梯度的测试压力是否舒适的判断结果的反馈信号，并实时检测各个测试者头部表面受到的人体感应压力；记录测试压力并计算人体感应压力的期望值，且以此建立数据模型；将所述数据模型加载到所述均值结构模型上，并求解所述均值结构模型表面上的模型感应压力；根据所述模型感应压力与人体感应压力的期望值之间的差值修正所述均值结构模型的属性，以使两者一致。优选地，对各个测试者的头部表面施加测试压力，具体包括：通过调节安装于VR头戴设备内各对应位置处的气囊压力对各个测试者的头部表面各个预设部位施加测试压力。优选地，实时检测各个测试者头部表面受到的人体感应压力，具体包括：通过贴附于VR头戴设备的内表面上的若干个压力传感器阵列检测各个测试者头部表面受到的人体感应压力。优选地，在施加测试压力的每个预设梯度变化之后，且在接收测试者的反馈信号之前，还包括：通过显示屏为各个测试者显示舒适度的判断界面，并通过手柄按钮操作选定。优选地，获取多个测试者的头部尺寸数据，还包括：根据所述头部尺寸数据的极值通过仿真软件建立极值结构模型；记录人体感应压力的极值，并以此更新数据模型；将更新后的数据模型加载到所述极值结构模型上，并求解所述极值结构模型表面上的模型感应压力；根据模型感应压力与人体感应压力的极值之间的差值修正所述极值结构模型的属性，以使两者一致。优选地，修正所述均值结构模型或极值结构模型的属性，具体包括：将所述均值结构模型或极值结构模型通过仿真软件拆分为包括骨骼材料模型与肌肉材料模型的复合模型；在经验数据范围内分别调节所述骨骼材料模型与肌肉材料模型的材料参数。优选地，修正所述均值结构模型或极值结构模型的属性之后，还包括：根据所述骨骼材料模型与肌肉材料模型调节后的复合材料参数，在人体头部参数数据库中进行匹配，筛选复合材料参数可信度高于预设阈值的数据，并以此作为所述骨骼材料模型与肌肉材料模型的材料参数。本专利技术还提供一种VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立系统，包括：第一建模模块，用于获取多个测试者的头部尺寸数据，并根据其期望值通过仿真软件建立均值结构模型；压力测试模块，用于对各个测试者的头部表面各预设部位施加按预设梯度渐变的测试压力；压力检测模块，用于接收各个测试者关于各梯度的测试压力是否舒适的判断结果的反馈信号，并实时检测各个测试者头部表面受到的人体感应压力；第二建模模块，用于记录测试压力并计算人体感应压力的期望值，且以此建立数据模型；仿真计算模块，用于将所述数据模型加载到所述均值结构模型上，并求解所述均值结构模型表面上的模型感应压力；仿真修正模块，用于根据所述模型感应压力与人体感应压力的期望值之间的差值修正所述均值结构模型的属性，以使两者一致。优选地，还包括：测试壳体，用于安装所述第一建模模块、压力测试模块、压力检测模块、第二建模模块、仿真计算模块及仿真修正模块；弹性内衬，内置于所述测试壳体中，在所述弹性内衬上的预设部位开设有若干个安装槽，且所述测试壳体内位于所述弹性内衬顶部的位置设置有线馈舱；所述压力测试模块包括设置于各所述安装槽内的气囊，以及设置于所述线馈舱内、与各所述气囊连通以控制压力的气压连通阀。优选地，所述压力检测模块包括用于为各个测试者显示舒适度判断界面的显示器、用于供测试者选定舒适度判断结果的操作按钮、用于接收各个测试者的判断结果的处理器，以及贴附于所述弹性内衬的内表面上的若干个压力传感器阵列。本专利技术所提供的VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法，其核心在于建立人体头部压力舒适度的评价标准及标准校核模型，以便对VR头戴设备的设计进行校核和改进。其中，在第一步中，首先获取多个测试者的头部尺寸数据，并根据该多个头部尺寸数据的期望值通过仿真软件建立均值结构模型，该均值结构模型是根据大量测试者的真实数据而建立的、基本拟合大部分情况的初始结构模型，此时该模型暂未与压力参数建立联系。在第二步中，对各个测试者的头部表面各预设部位施加测试压力，并且该测试压力按照预设梯度渐变，以便测试者能够清晰地感受到压力变化。在第三步中，测试者在感受到测试压力后，会明确地得出感知体验，即舒适度判断结果，本步骤即接收各个测试者关于各个梯度的测试压力是否舒适的判断结果的反馈信号，同时，由于人体头部的组成结构的特殊性及施加测试压力的各预设部位无法全覆盖头部表面的影响，各个测试者头部表面受到的人体感应压力与测试压力存在一定差距，因此需实时检测该人体感应压力。在第四步中，记录下对各个测试者施加的测试压力，并根据检测到的人体感应压力计算其期望值，以该两种数据建立数据模型。在第五步中，即可在仿真软件中进行操作，将建立好的数据模型加载到均值结构模型上，然后求解在均值结构模型的表面上受到的模型感应压力，该模型感应压力是在均值结构模型这个初始结构模型的基础上得出的计算结果，由于均值结构模型与实际的人体头部模型存在差异，并未与压力参数建立联系，因此计算得到的模型感应压力与在测试者头部检测到的人体感应压力必然存在一定偏差。在第六步中，即可根据该模型感应压力与人体感应压力的期望值之间的差值修正均值结构模型的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法，其特征在于，包括：获取多个测试者的头部尺寸数据，并根据其期望值通过仿真软件建立均值结构模型；对各个测试者的头部表面各预设部位施加按预设梯度渐变的测试压力；接收各个测试者关于各梯度的测试压力是否舒适的判断结果的反馈信号，并实时检测各个测试者头部表面受到的人体感应压力；记录测试压力并计算人体感应压力的期望值，且以此建立数据模型；将所述数据模型加载到所述均值结构模型上，并求解所述均值结构模型表面上的模型感应压力；根据所述模型感应压力与人体感应压力的期望值之间的差值修正所述均值结构模型的属性，以使两者一致。

【技术特征摘要】
1.一种VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法，其特征在于，包括：获取多个测试者的头部尺寸数据，并根据其期望值通过仿真软件建立均值结构模型；对各个测试者的头部表面各预设部位施加按预设梯度渐变的测试压力；接收各个测试者关于各梯度的测试压力是否舒适的判断结果的反馈信号，并实时检测各个测试者头部表面受到的人体感应压力；记录测试压力并计算人体感应压力的期望值，且以此建立数据模型；将所述数据模型加载到所述均值结构模型上，并求解所述均值结构模型表面上的模型感应压力；根据所述模型感应压力与人体感应压力的期望值之间的差值修正所述均值结构模型的属性，以使两者一致。2.根据权利要求1所述的VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法，其特征在于，对各个测试者的头部表面施加测试压力，具体包括：通过调节安装于VR头戴设备内各对应位置处的气囊压力对各个测试者的头部表面各个预设部位施加测试压力。3.根据权利要求2所述的VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法，其特征在于，实时检测各个测试者头部表面受到的人体感应压力，具体包括：通过贴附于VR头戴设备的内表面上的若干个压力传感器阵列检测各个测试者头部表面受到的人体感应压力。4.根据权利要求3所述的VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法，其特征在于，在施加测试压力的每个预设梯度变化之后，且在接收测试者的反馈信号之前，还包括：通过显示屏为各个测试者显示舒适度的判断界面，并通过手柄按钮操作选定。5.根据权利要求1所述的VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法，其特征在于，获取多个测试者的头部尺寸数据，还包括：根据所述头部尺寸数据的极值通过仿真软件建立极值结构模型；记录人体感应压力的极值，并以此更新数据模型；将更新后的数据模型加载到所述极值结构模型上，并求解所述极值结构模型表面上的模型感应压力；根据模型感应压力与人体感应压力的极值之间的差值修正所述极值结构模型的属性，以使两者一致。6.根据权利要求1-5任一项所述的VR头戴设备的佩戴舒适性标准校核模型的建立方法，其特征在于，修正所述均值结构模型或极值结构模型的属性，具体包括：将所述均值结构模型或极值结构模型通过仿真软件拆分为包括骨骼材料模型与肌肉材料模型的复合模型；在经验...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱良，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37