一种现实环境与虚拟环境的交互方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种现实环境与虚拟环境的交互方法及系统，方法包括：S1、检测用户在现实场景中的第一行走距离信息，检测用户在现实场景中的第一方向变化信息；S2、判断第一行走距离信息和第一方向变化信息是否同时获取得到；S3、如果是，则进行平滑处理，得到第二行走距离信息和第二方向变化信息，确定第二运动轨迹，根据第二运动轨迹控制虚拟模型在虚拟场景中运动。本发明专利技术的有益效果是：本技术方案通过移动终端的传感器，将现实世界的移动在虚拟世界中较为真实地模拟出来，给用户更真实的交互体验。

Interaction method and system between real environment and virtual environment

The invention discloses a method and system, interactive real environment and virtual environment, the detection methods include: S1 users in the real scene of the first walking distance information, change information detection of users in the real scene in the first direction; S2, change of judgment information of the first walking distance information and the first direction is also obtained; S3 and if it is, then smoothing, second walking distance information and the change information of the second direction, determine the second track, second according to the motion control of virtual model in virtual scene motion. The beneficial effect of the invention is: the technical scheme of mobile terminal through the sensor, will move the real world in the virtual world are simulated, the interactive user to more realistic experience.

【技术实现步骤摘要】
一种现实环境与虚拟环境的交互方法及系统
本专利技术涉及增强现实
，特别涉及一种现实环境与虚拟环境的交互方法及系统。
技术介绍
目前，虽实现了现实环境与虚拟环境的交互，但是，却很难将现实环境中的位姿信息准确映射到虚拟环境中，从而实现更真实的交互体验。
技术实现思路
本专利技术提供了一种现实环境与虚拟环境的交互方法及系统，解决了现有技术的技术问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种现实环境与虚拟环境的交互方法，包括：S1、通过用户的手持终端内安装的加速度传感器检测所述用户在现实场景中的第一行走距离信息，通过所述手持终端内安装的陀螺仪传感器检测所述用户在所述现实场景中的第一方向变化信息；S2、判断所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息是否同时获取得到；S3、如果所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息是同时获取得到，则通过插值方法对所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息进行平滑处理，得到所述第二行走距离信息和所述第二方向变化信息，根据所述第二行走距离信息和所述第二方向变化信息确定所述虚拟模型在所述虚拟场景中的第二运动轨迹，根据所述第二运动轨迹控制所述虚拟模型在所述虚拟场景中运动。本专利技术的有益效果是：本技术方案通过移动终端的传感器，将现实世界的移动在虚拟世界中较为真实地模拟出来，给用户更真实的交互体验。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。优选地，步骤S2之后，还包括：如果所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息不是同时获取得到，则根据所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息确定所述用户对应的虚拟模型在所述现实场景对应的虚拟场景中的第一运动轨迹，根据所述第一运动轨迹控制所述虚拟模型在所述虚拟场景中运动。优选地，步骤S1中，通过用户的手持终端内安装的加速度传感器检测所述用户在现实场景中的第一行走距离信息的方法具体包括：A1、设置所述加速度传感器的检测参数，所述检测参数包括：连续两次检测的最小时间间隔和最大时间间隔；A2、通过所述加速度传感器获取所述用户的左右移动加速度；A3、根据所述前后移动加速度绘制加速度曲线，利用限幅滤波法滤除所述加速度曲线中在预设阈值范围之外的无效波峰，得到所述加速度曲线中的有效波峰；A4、根据所述有效波峰和所述检测参数获取所述第一行走距离信息。优选地，步骤S1中，通过所述手持终端内安装的陀螺仪传感器检测所述用户在所述现实场景中的第一方向变化信息的方法具体包括：B1、通过所述陀螺仪传感器获取所述用户在左右方向角速度、前后方向角速度和垂直方向角速度；B2、根据所述左右方向角速度、所述前后方向角速度、所述垂直方向角速度和预设的检测时间间隔获取所述用户在左右方向旋转角度、前后方向旋转角度和垂直方向旋转角度，即所述第一方向变化信息。一种现实环境与虚拟环境的交互系统，包括：检测模块，用于通过用户的手持终端内安装的加速度传感器检测所述用户在现实场景中的第一行走距离信息，通过所述手持终端内安装的陀螺仪传感器检测所述用户在所述现实场景中的第一方向变化信息；判断模块，用于判断所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息是否同时获取得到；第一控制模块，用于如果所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息是同时获取得到，则通过插值平滑方法对所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息进行平滑处理，得到所述第二行走距离信息和所述第二方向变化信息，根据所述第二行走距离信息和所述第二方向变化信息确定所述虚拟模型在所述虚拟场景中的第二运动轨迹，根据所述第二运动轨迹控制所述虚拟模型在所述虚拟场景中运动。优选地，所述系统还包括：第二控制模块，用于如果所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息不是同时获取得到，则根据所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息确定所述用户对应的虚拟模型在所述现实场景对应的虚拟场景中的第一运动轨迹，根据所述第一运动轨迹控制所述虚拟模型在所述虚拟场景中运动。优选地，所述检测模块包括：设置子模块，用于设置所述加速度传感器的检测参数，所述检测参数包括：连续两次检测的最小时间间隔和最大时间间隔；第一获取子模块，用于通过所述加速度传感器获取所述用户的左右移动加速度；滤波子模块，用于根据所述前后移动加速度绘制加速度曲线，利用限幅滤波法滤除所述加速度曲线中在预设阈值范围之外的无效波峰，得到所述加速度曲线中的有效波峰；第二获取子模块，用于根据所述有效波峰和所述检测参数获取所述第一行走距离信息。优选地，所述检测模块还包括：第三获取子模块，用于通过所述陀螺仪传感器获取所述用户在左右方向角速度、前后方向角速度和垂直方向角速度；第四获取子模块，用于根据所述左右方向角速度、所述前后方向角速度、所述垂直方向角速度和预设的检测时间间隔获取所述用户在左右方向旋转角度、前后方向旋转角度和垂直方向旋转角度，即所述第一方向变化信息。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种现实环境与虚拟环境的交互方法的流程示意图；图2为本专利技术另一实施例提供的一种现实环境与虚拟环境的交互方法的流程示意图；图3为本专利技术另一实施例提供的一种现实环境与虚拟环境的交互方法的流程示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的一种现实环境与虚拟环境的交互系统的结构示意图；图5为本专利技术另一实施例提供的一种现实环境与虚拟环境的交互系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，一种现实环境与虚拟环境的交互方法，包括：S1、通过用户的手持终端内安装的加速度传感器检测用户在现实场景中的第一行走距离信息，通过手持终端内安装的陀螺仪传感器检测用户在现实场景中的第一方向变化信息；S2、判断第一行走距离信息和第一方向变化信息是否同时获取得到；S3、如果第一行走距离信息和第一方向变化信息是同时获取得到，则通过插值方法对第一行走距离信息和第一方向变化信息进行平滑处理，得到第二行走距离信息和第二方向变化信息，根据第二行走距离信息和第二方向变化信息确定虚拟模型在虚拟场景中的第二运动轨迹，根据第二运动轨迹控制虚拟模型在虚拟场景中运动。增强现实技术(AugmentedReality，简称AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术能够把虚拟信息(物体、图片、视频、声音等等)融合在现实环境中，将现实世界丰富起来，AR技术日臻成熟的今天，现实和虚拟世界的无缝集成，无论是在游戏中或者体验馆内，都要在虚拟环境中给用户身临其境的体验，特别是方向感。在现实世界中使用AR设备进行游戏体验的时候，使用移动终端的传感器(加速度传感器，陀螺仪传感器等)，将现实世界的移动在虚拟世界中较为真实地模拟出来，旨在给用户更真实的交互体验。首先，通过加速度传感器和陀螺仪传感器分别获取用户的第一行走距离信息和第一方向变化信息，判断两者是否同时获取到，如果是，则在确定运动轨迹之前，需要对两者进行平滑处理，然后根据平滑处理后的第二行走距离信息和第二方向变化信息确定用户对应的虚拟模型在虚拟环境中的运动轨迹。最后，根据确定好的运动轨迹控制虚拟模型进行运动。当在现实环境移动的过程中，陀螺仪传感器检测到角度的改变，如果移动和旋转同时发生，则使用Unity3d的Lerp()进行插值运算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种现实环境与虚拟环境的交互方法，其特征在于，包括：S1、通过用户的手持终端内安装的加速度传感器检测所述用户在现实场景中的第一行走距离信息，通过所述手持终端内安装的陀螺仪传感器检测所述用户在所述现实场景中的第一方向变化信息；S2、判断所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息是否同时获取得到；S3、如果所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息是同时获取得到，则通过插值方法对所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息进行平滑处理，得到所述第二行走距离信息和所述第二方向变化信息，根据所述第二行走距离信息和所述第二方向变化信息确定所述虚拟模型在所述虚拟场景中的第二运动轨迹，根据所述第二运动轨迹控制所述虚拟模型在所述虚拟场景中运动。

【技术特征摘要】
1.一种现实环境与虚拟环境的交互方法，其特征在于，包括：S1、通过用户的手持终端内安装的加速度传感器检测所述用户在现实场景中的第一行走距离信息，通过所述手持终端内安装的陀螺仪传感器检测所述用户在所述现实场景中的第一方向变化信息；S2、判断所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息是否同时获取得到；S3、如果所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息是同时获取得到，则通过插值方法对所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息进行平滑处理，得到所述第二行走距离信息和所述第二方向变化信息，根据所述第二行走距离信息和所述第二方向变化信息确定所述虚拟模型在所述虚拟场景中的第二运动轨迹，根据所述第二运动轨迹控制所述虚拟模型在所述虚拟场景中运动。2.根据权利要求1所述的一种现实环境与虚拟环境的交互方法，其特征在于，步骤S2之后，还包括：如果所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息不是同时获取得到，则根据所述第一行走距离信息和所述第一方向变化信息确定所述用户对应的虚拟模型在所述现实场景对应的虚拟场景中的第一运动轨迹，根据所述第一运动轨迹控制所述虚拟模型在所述虚拟场景中运动。3.根据权利要求1或2所述的一种现实环境与虚拟环境的交互方法，其特征在于，步骤S1中，通过用户的手持终端内安装的加速度传感器检测所述用户在现实场景中的第一行走距离信息的方法具体包括：A1、设置所述加速度传感器的检测参数，所述检测参数包括：连续两次检测的最小时间间隔和最大时间间隔；A2、通过所述加速度传感器获取所述用户的左右移动加速度；A3、根据所述前后移动加速度绘制加速度曲线，利用限幅滤波法滤除所述加速度曲线中在预设阈值范围之外的无效波峰，得到所述加速度曲线中的有效波峰；A4、根据所述有效波峰和所述检测参数获取所述第一行走距离信息。4.根据权利要求3所述的一种现实环境与虚拟环境的交互方法，其特征在于，步骤S1中，通过所述手持终端内安装的陀螺仪传感器检测所述用户在所述现实场景中的第一方向变化信息的方法具体包括：B1、通过所述陀螺仪传感器获取所述用户在左右方向角速度、前后方向角速度和垂直方向角速度；B2、根据所述左右方向角速度、所述前后方向角速度、所述垂直方向角速度和预设的检测时间间隔获取所述用户在左右方向旋转角度、前后方向旋转角度和垂直方向旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡德志，孙碧亮，金涛，马晓宇，
申请(专利权)人：武汉秀宝软件有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42