虚空间定位方法及装置制造方法及图纸

一种虚空间定位方法及装置，应用于一人机接口，包含以下步骤：接收一惯性感测单元所发出的多个第一感测数据组，判断该多个第一感测数据组的一数据特征符合一第一预定数据模型，接收该惯性感测单元所发出的多个第二感测数据组，判断该多个第二感测数据组的一数据特征符合一第二预定数据模型，根据该多个第一感测数据组及该多个第二感测数据组计算一移动方向及一移动距离，根据该第一移动方向及该第一移动距离定义一实体空间的一第一坐标系统，且于该第一坐标系统及该人机接口所对应的一虚空间的一第二坐标系统间建立一对应关系。

Virtual Space Location Method and Device

【技术实现步骤摘要】
虚空间定位方法及装置
本专利技术是关于一种虚空间定位方法与装置，具体而言，本专利技术是关于一种利用惯性感测单元所产生的感测数据组于一虚空间定位的方法与装置。
技术介绍
虚拟现实技术是由计算机产生多维度(例如：二维或三维)虚空间，并于该虚空间中提供用户视觉等感官的仿真环境。当用户动作时，计算机会进行复杂的运算，于显示屏幕显示虚拟环境中对应的影像信息、虚拟对象等等，让用户产生彷佛身历其境的临场感。在虚拟现实技术中，使用者可借由各种传感器(例如：惯性感测单元(InertialMeasurementUnit，IMU)、激光传感器、红外线传感器、影像传感器等)来与虚空间中的虚拟对象互动或进行任何操作，因此虚空间的定位(亦即，对使用者动作精确地定位以呈现于虚拟环境中)便相当重要。目前虚空间的定位技术主要有光学式、影像式及采用特定输入设备等方式。以宏达国际电子股份有限公司(HTCCorporation)与Valve公司所生产的Vive为例，其是采用灯塔(Lighthouse)追踪/定位技术。概要而言，灯塔追踪/定位技术于一空间中设置多个红外线激光发射基站，由头戴式显示器(Head-MountedDisplay，HMD)上的光传感器检测红外线激光发射基站所发出的光并计时，再利用头戴式显示器收集/感应到感测数据的时间信息判断出头戴式显示器的位置。再以Oculus公司所生产的OculusRift为例，其是由使用者穿戴的头戴式显示器和控制器上的发光二极管发光，并以外部摄影机拍摄影像，再由计算机分析影像并判断其位置。上述该多个技术皆存在布建昂贵、不易携带等缺点，且影像式的定位易受到背景光线的干扰。有鉴于此，本
亟需一种便捷可携的虚空间定位技术，以提供行动虚拟现实的发展运用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种虚空间定位方法与装置，可应用于一人机接口以定位用户的动作位置。本专利技术所提供的该虚空间定位方法由一处理器实施，且包含以下步骤：(A)由该处理器接收一惯性感测单元所发出的多个第一感测数据组，其中，该多个第一感测数据组对应于一实体空间的一第一位置，(B)由该处理器判断该多个第一感测数据组的一第一数据特征符合一第一预定数据模型，(C)由该处理器接收该惯性感测单元所发出的多个第二感测数据组，其中，该多个第二感测数据组对应于该实体空间的一第二位置，(D)由该处理器判断该多个第二感测数据组的一第二数据特征符合一第二预定数据模型，(E)由该处理器根据该多个第一感测数据组及该多个第二感测数据组计算一第一移动方向及一第一移动距离，(F)由该处理器根据该第一移动方向及该第一移动距离，定义该实体空间的一第一坐标系统，以及(G)由该处理器于该第一坐标系统及该人机接口所对应的一虚空间的一第二坐标系统间建立一对应关系。较佳地，该第一坐标系统具有多个第一坐标轴，各该第一坐标轴具有一第一最大值，该第二坐标系统具有多个第二坐标轴，各该第二坐标轴具有一第二最大值，该步骤(G)是由该处理器将该第二坐标系统的一原点对应至将该第一坐标系统的一原点，且将该多个第二最大值分别对应至该多个第一最大值。较佳地，该虚空间定位方法还包括以下步骤：(H)由该处理器接收该惯性感测单元所发出的多个第三感测数据组，其中，该多个第三感测数据组对应于该实体空间的一第三位置，(I)由该处理器根据该多个第一感测数据组及该多个第三感测数据组计算一第二移动方向及一第二移动距离，(J)由该处理器根据该第二移动方向及该第二移动距离判断该第三位置落入该第一坐标系统的一坐标范围内，(K)由该处理器根据该第二移动方向、该第二移动及该对应关系，决定该第三位置于该第二坐标系统的一坐标点，以及(L)于一显示单元显示该虚空间，且于该虚空间的该坐标点显示一虚拟对象。较佳地，该惯性感测单元是安装于一用户的一手部，该第一预定数据模型与该第二预定数据模型分别对应于该使用者的一第一特定手势及一第二特定手势。较佳地，该惯性感测单元包括一加速度计，各该第一感测数据组包括一第一加速度数据，且各该第二感测数据组包括一第二加速度数据。较佳地，该惯性感测单元还包括一陀螺仪及一磁力计，各该第一感测数据组还包括一第一角加速度数据及一第一方向角数据，且各该第二感测数据组还包括一第二角加速度数据及一第二方向角数据。较佳地，该步骤(B)是由该处理器以一卷积神经网络判断该多个第一感测数据组的该第一数据特征是否符合该第一预定数据模型，且该步骤(D)是由该处理器以该卷积神经网络判断该多个第二感测数据组的该第二数据特征是否符合该第二预定数据模型。较佳地，该虚空间定位方法还包括以下步骤：(M)由该处理器接收对应于该第一特定手势的多个第一训练消息，其中，各该第一训练消息包含多个第一训练感测数据组，(N)由该处理器接收对应于该第二特定手势的多个第二训练消息，其中，各该第二训练消息包含多个第二训练感测数据组，(O)由该处理器根据各该第一训练消息的一数据特征，以一卷积神经网络建立该第一预定数据模型，以及(P)由该处理器根据各该第二训练消息的一数据特征，以该卷积神经网络建立该第二预定数据模型。本专利技术所提出的该虚空间定位装置应用于一人机接口，且包括一信号接收接口及一处理器，其中，该处理器与该信号接收接口电链接。该信号接收接口接收一惯性感测单元所发送的多个第一感测数据组及多个第二感测数据组，其中，该多个第一感测数据组及该多个第二感测数据组分别对应于一实体空间的一第一位置及一第二位置。该处理器判断该多个第一感测数据组的一第一数据特征符合一第一预定数据模型，且该多个第二感测数据组的一第二数据特征符合一第二预定数据模型。该处理器根据该多个第一感测数据组及该多个第二感测数据组计算一第一移动方向及一第一移动距离，根据该第一移动方向及该第一移动距离，定义该实体空间的一第一坐标系统，且于该第一坐标系统及该人机接口所对应的一虚空间的一第二坐标系统间建立一对应关系。较佳地，该第一坐标系统具有多个第一坐标轴，各该第一坐标轴具有一第一最大值，该第二坐标系统具有多个第二坐标轴，各该第二坐标轴具有一第二最大值，该处理器将该第二坐标系统的一原点对应至将该第一坐标系统的一原点，且将该多个第二最大值分别对应至该多个第一最大值。较佳地，该虚空间定位装置还包括一显示单元，其是与该处理器电连结。该处理器接收该惯性感测单元所发出的多个第三感测数据组，该多个第三感测数据组对应于该实体空间的一第三位置。该处理器根据该多个第一感测数据组及该多个第三感测数据组计算一第二移动方向及一第二移动距离，该处理器根据该第二移动方向及该第二移动距离判断该第三位置落入该第一坐标系统的一坐标范围内。该处理器根据该第二移动方向、该第二移动及该对应关系，决定该第三位置于该第二坐标系统的一坐标点。该显示单元显示该虚空间，且于该虚空间的该坐标点显示一虚拟对象。较佳地，本专利技术所提出的该虚空间定位装置还能执行前述虚空间定位方法所能执行的其他步骤。在参阅图式及随后描述的实施方式后，此
具有通常知识者便可了解本专利技术的其他目的，以及本专利技术的技术手段及实施态样。【附图说明】图1为本专利技术的虚空间定位装置10的结构示意图；图2为虚空间定位装置10将一实体空间23的第一坐标系统对应至一虚空间25的第二坐标系统的实施示意图；图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚空间定位方法，应用于一人机接口，其特征在于，该虚空间定位方法由一处理器实施且包含以下步骤：(A)由该处理器接收一惯性感测单元所发出的多个第一感测数据组，其中，该多个第一感测数据组对应于一实体空间的一第一位置；(B)由该处理器判断该多个第一感测数据组的一第一数据特征符合一第一预定数据模型；(C)由该处理器接收该惯性感测单元所发出的多个第二感测数据组，其中，该多个第二感测数据组对应于该实体空间的一第二位置；(D)由该处理器判断该多个第二感测数据组的一第二数据特征符合一第二预定数据模型；(E)由该处理器根据该多个第一感测数据组及该多个第二感测数据组计算一第一移动方向及一第一移动距离；(F)由该处理器根据该第一移动方向及该第一移动距离，定义该实体空间的一第一坐标系统；以及(G)由该处理器于该第一坐标系统及该人机接口所对应的一虚空间的一第二坐标系统间建立一对应关系。

【技术特征摘要】
1.一种虚空间定位方法，应用于一人机接口，其特征在于，该虚空间定位方法由一处理器实施且包含以下步骤：(A)由该处理器接收一惯性感测单元所发出的多个第一感测数据组，其中，该多个第一感测数据组对应于一实体空间的一第一位置；(B)由该处理器判断该多个第一感测数据组的一第一数据特征符合一第一预定数据模型；(C)由该处理器接收该惯性感测单元所发出的多个第二感测数据组，其中，该多个第二感测数据组对应于该实体空间的一第二位置；(D)由该处理器判断该多个第二感测数据组的一第二数据特征符合一第二预定数据模型；(E)由该处理器根据该多个第一感测数据组及该多个第二感测数据组计算一第一移动方向及一第一移动距离；(F)由该处理器根据该第一移动方向及该第一移动距离，定义该实体空间的一第一坐标系统；以及(G)由该处理器于该第一坐标系统及该人机接口所对应的一虚空间的一第二坐标系统间建立一对应关系。2.如权利要求1所述的虚空间定位方法，其特征在于，该第一坐标系统具有多个第一坐标轴，各该第一坐标轴具有一第一最大值，该第二坐标系统具有多个第二坐标轴，各该第二坐标轴具有一第二最大值，该步骤(G)是由该处理器将该第二坐标系统的一原点对应至将该第一坐标系统的一原点，且将该多个第二最大值分别对应至该多个第一最大值。3.如权利要求1所述的虚空间定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：由该处理器接收该惯性感测单元所发出的多个第三感测数据组，其中，该多个第三感测数据组对应于该实体空间的一第三位置；由该处理器根据该多个第一感测数据组及该多个第三感测数据组计算一第二移动方向及一第二移动距离；由该处理器根据该第二移动方向及该第二移动距离判断该第三位置落入该第一坐标系统的一坐标范围内；由该处理器根据该第二移动方向、该第二移动距离及该对应关系，决定该第三位置于该第二坐标系统的一坐标点；以及于一显示单元显示该虚空间，且于该虚空间的该坐标点显示一虚拟对象。4.如权利要求1所述的虚空间定位方法，其特征在于，该惯性感测单元是置放于一使用者的一手部，该第一预定数据模型与该第二预定数据模型分别对应于该使用者的一第一特定手势及一第二特定手势。5.如权利要求1所述的虚空间定位方法，其特征在于，该惯性感测单元包括一加速度计，各该第一感测数据组包括一第一加速度数据，且各该第二感测数据组包括一第二加速度数据。6.如权利要求5所述的虚空间定位方法，其特征在于，该惯性感测单元还包括一陀螺仪及一磁力计，各该第一感测数据组还包括一第一角加速度数据及一第一方向角数据，各该第二感测数据组还包括一第二角加速度数据及一第二方向角数据。7.如权利要求1所述的虚空间定位方法，其特征在于，该步骤(B)是由该处理器以一卷积神经网络判断该第一数据特征符合该第一预定数据模型，及该步骤(D)是由该处理器以该卷积神经网络判断该第二数据特征符合该第二预定数据模型。8.如权利要求4所述的虚空间定位方法，其特征在于，还包含下列步骤：由该处理器接收对应于该第一特定手势的多个第一训练消息，其中，各该第一训练消息包含多个第一训练感测数据组；由该处理器接收对应于该第二特定手势的多个第二训练消息，其中，各该第二训练消息包含多个第二训练感测数据组；由该处理器根据各该第一训练消息的一数据特征，以一卷积神经网络建立该...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖宪正，
申请(专利权)人：财团法人资讯工业策进会，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71