支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统及方法技术方案

一种支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统，其包括如下组件：控制主机、显示器、信息采集器、力反馈设备、场景3D仿真建模系统、烹饪过程物理仿真系统；所述控制主机同时与显示器、信息采集器、力反馈设备电连接；所述控制主机内包括场景3D仿真建模系统、烹饪过程物理仿真系统；所述场景3D仿真建模系统用于构建虚拟烹饪场景的模型元素；所述烹饪过程物理仿真系统用于定义烹饪过程的规则；所述控制主机内包含多套菜谱，并建立不同菜谱与不同烹饪过程的规则的映射关系；所述显示器用于显示烹饪过程的模型场景；所述信息采集器用于采集烹饪过程中用户的操作，包括手势动作的信号捕捉以及声音信号的捕捉，输入至控制主机。

Virtual cooking training system and method based on somatosensory manipulation to support multiple recipes

A virtual culinary training system based on somatosensory manipulation supporting multiple recipes, which includes the following components: control host, display, information collector, force feedback equipment, scene 3D simulation modeling system, and cooking process physical simulation system, and the control host is connected with the display device, information collector, and force feedback equipment simultaneously. The control host includes the scene 3D simulation modeling system and the cooking process physical simulation system; the scene 3D simulation modeling system is used to construct the model element of the virtual cooking scene; the cooking process physical simulation system is used to define the rules of the cooking process; the control host contains a number of recipes and is established in the control host. The mapping relationship between different recipes and the rules of different cooking processes; the display is used to display the model scene of the cooking process; the information collector is used to capture the operation of the user during the cooking process, including signal capture of gestures and capture of sound signals, and input to the control host.

【技术实现步骤摘要】
支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统及方法
本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及一种支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统及方法。
技术介绍
烹饪技术的学习常规方法通常包括书面的菜谱文字教学，电视教学，互联网教学以及真人指导等；菜谱文字教学，电视教学以及互联网教学等缺乏实时交互性，用户获取信息后无法反馈；而真人指导教学，伴随着大量的反复练习存在浪费实际食材与原料的情况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统及方法。一种支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统，其包括如下组件：控制主机、显示器、信息采集器、力反馈设备、场景3D仿真建模系统、烹饪过程物理仿真系统；所述控制主机同时与显示器、信息采集器、力反馈设备电连接；所述控制主机内包括场景3D仿真建模系统、烹饪过程物理仿真系统；所述场景3D仿真建模系统用于构建虚拟烹饪场景的模型元素；所述烹饪过程物理仿真系统用于定义烹饪过程的规则；所述控制主机内包含多套菜谱，并建立不同菜谱与不同烹饪过程的规则的映射关系；所述显示器用于显示烹饪过程的模型场景；所述信息采集器用于采集烹饪过程中用户的操作，包括手势动作的信号捕捉以及声音信号的捕捉，输入至控制主机；所述力反馈设备作为烹饪系统中的锅手把外形呈现，用于根据用户的操作以及对应的菜谱类型向控制主机发送控制信号以对显示器终端显示烹饪场景做出相应调整，以及接受控制主机的反馈信息以对用户进行力反馈。在本专利技术所述的支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统中，所述信息采集器内包括动作捕捉系统、声音捕捉系统；所述动作捕捉系统用于捕捉采集用户的手势动作并识别；所述声音捕捉系统用于捕捉采集用户的声音并进行语音识别。本专利技术还提供一种支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练方法，其通过上述的支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统实现，所述支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练方法包括如下步骤：S1、通过信息采集器中动作捕捉系统、声音捕捉系统采集用户的操作信息；S2、通过控制主机判断用户的操作信息属于手势动作、对力反馈设备的操作、声音语音信息中的一种，在属于手势动作时，跳转到步骤S3；在属于对力反馈设备的操作时，跳转到步骤S4；在属于声音语音时，跳转到步骤S5；S3、通过控制主机根据菜谱的类型判断是否需要对场景模型进行调整，在需要调整时，根据不同菜谱与不同烹饪过程的规则的映射关系通过场景3D仿真建模系统对虚拟烹饪场景模型中元素进行调整；S4、判断是否需要对场景模型进行调整或者需要对力反馈设备受力调整反馈，在需要对场景模型进行调整时，根据不同菜谱与不同烹饪过程的规则的映射关系通过场景3D仿真建模系统对虚拟烹饪场景模型中元素进行调整；在需要对力反馈设备受力调整反馈时，通过力反馈设备对受力反馈进行调整；S5、根据语音识别结果判断是否需要对场景模型进行调整。在本专利技术所述的支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练方法中，S51、通过控制主机判断语音识别是否为合法用户的控制语音信息，在为合法用户的控制语音信息时，跳转到步骤S52；S52、通过控制主机判断是否需要对场景模型进行调整，在需要调整时，根据不同菜谱与不同烹饪过程的规则的映射关系通过场景3D仿真建模系统对虚拟烹饪场景模型中元素进行调整。实施本专利技术提供的支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统及方法与现有技术相比具有以下有益效果：提供了一种基于虚拟现实的烹饪手段，大大加强了烹饪过程中的交互体验感，是对人机交互技术的应用；提供基于场景3D仿真建模与烹饪过程物理仿真相结合的方式，可支持拓展为用户自定义烹饪流程；提供了一种基于体感操控技术进行交互的烹饪手段，包括力反馈，用户抓住锅的柄端会有真实的重力感；设备结构简单，外设设备只包括显示终端以及操作端，占用空间小，且无需虚拟眼睛或其他外设设备；提供了一种基于体感操控技术进行交互的烹饪手段，包括远距离交互技术，用户无需点击对应的油瓶等，显示器上信息采集器识别到抓取油瓶的手势后，油瓶被选中；识别到抛入锅内的动作后，油瓶往锅内倒入油；识别到停止动作后，停止倒油，油瓶回到初始状态；提供基于声音捕捉的语音识别系统，辅助体感交互系统完成烹饪过程；还能支持不同的菜谱。附图说明图1是本专利技术实施例的支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统结构框图；图2是本专利技术实施例的支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练方法流程图。具体实施方式如图1所示，一种支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统，包括：控制主机：所述控制主机分别与显示器，信息采集器以及力反馈设备电性连接；所述控制主机内包含多套菜谱，并建立不同菜谱与不同烹饪过程的规则的映射关系；显示器：用于显示烹饪过程的模型场景等；部分信息采集器集成在显示器周边；信息采集器：用于采集烹饪过程中用户的操作，包括手势动作的信号捕捉以及声音信号的捕捉，输入至控制主机；力反馈设备：作为烹饪系统中的锅手把外形呈现，用于更具用户的操作如颠勺等向控制主机发送控制信号以对显示器终端显示烹饪场景做出相应调整，以及接受控制主机的反馈信息以对用户进行力反馈；场景3D仿真建模系统：用于构建虚拟烹饪场景的模型元素，系统作为控制主机的一部分；烹饪过程物理仿真系统：用于定义烹饪过程的规则，系统作为控制主机的一部分；动作捕捉系统：用于捕捉采集用户的手势动作并识别，系统作为信息采集器的一部分；声音捕捉系统：用于捕捉采集用户的声音并进行语音识别，系统作为信息采集器的一部分。本专利技术实施例提供的支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统，能够摆脱携带虚拟眼镜外设设备的束缚，包括控制主机，显示器，信息采集器，力反馈设备；基于虚拟现实和体感技术在显示终端高还原度展现烹饪过程，通过信号采集器以及力反馈设备实现人机互动。如图2所示，本专利技术还提供一种支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练方法，其通过上述的支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统实现，所述支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练方法包括如下步骤：S1、通过信息采集器中动作捕捉系统、声音捕捉系统采集用户的操作信息；S2、通过控制主机判断用户的操作信息属于手势动作、对力反馈设备的操作、声音语音信息中的一种，在属于手势动作时，跳转到步骤S3；在属于对力反馈设备的操作时，跳转到步骤S4；在属于声音语音时，跳转到步骤S5；S3、通过控制主机根据菜谱的类型判断是否需要对场景模型进行调整，在需要调整时，根据不同菜谱与不同烹饪过程的规则的映射关系通过场景3D仿真建模系统对虚拟烹饪场景模型中元素进行调整；S4、判断是否需要对场景模型进行调整或者需要对力反馈设备受力调整反馈，在需要对场景模型进行调整时，根据不同菜谱与不同烹饪过程的规则的映射关系通过场景3D仿真建模系统对虚拟烹饪场景模型中元素进行调整；在需要对力反馈设备受力调整反馈时，通过力反馈设备对受力反馈进行调整；S5、根据语音识别结果判断是否需要对场景模型进行调整。在本专利技术所述的支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练方法中，S51、通过控制主机判断语音识别是否为合法用户的控制语音信息，在为合法用户的控制语音信息时，跳转到步骤S52；S52、通过控制主机判断是否需要对场景模型进行调整，在需要调整时，根据不同菜谱与不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统，其特征在于，其包括如下组件：控制主机、显示器、信息采集器、力反馈设备、场景3D仿真建模系统、烹饪过程物理仿真系统；所述控制主机同时与显示器、信息采集器、力反馈设备电连接；所述控制主机内包括场景3D仿真建模系统、烹饪过程物理仿真系统；所述场景3D仿真建模系统用于构建虚拟烹饪场景的模型元素；所述烹饪过程物理仿真系统用于定义烹饪过程的规则；所述控制主机内包含多套菜谱，并建立不同菜谱与不同烹饪过程的规则的映射关系；所述显示器用于显示烹饪过程的模型场景；所述信息采集器用于采集烹饪过程中用户的操作，包括手势动作的信号捕捉以及声音信号的捕捉，输入至控制主机；所述力反馈设备作为烹饪系统中的锅手把外形呈现，用于根据用户的操作以及对应的菜谱类型向控制主机发送控制信号以对显示器终端显示烹饪场景做出相应调整，以及接受控制主机的反馈信息以对用户进行力反馈。

【技术特征摘要】
1.一种支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统，其特征在于，其包括如下组件：控制主机、显示器、信息采集器、力反馈设备、场景3D仿真建模系统、烹饪过程物理仿真系统；所述控制主机同时与显示器、信息采集器、力反馈设备电连接；所述控制主机内包括场景3D仿真建模系统、烹饪过程物理仿真系统；所述场景3D仿真建模系统用于构建虚拟烹饪场景的模型元素；所述烹饪过程物理仿真系统用于定义烹饪过程的规则；所述控制主机内包含多套菜谱，并建立不同菜谱与不同烹饪过程的规则的映射关系；所述显示器用于显示烹饪过程的模型场景；所述信息采集器用于采集烹饪过程中用户的操作，包括手势动作的信号捕捉以及声音信号的捕捉，输入至控制主机；所述力反馈设备作为烹饪系统中的锅手把外形呈现，用于根据用户的操作以及对应的菜谱类型向控制主机发送控制信号以对显示器终端显示烹饪场景做出相应调整，以及接受控制主机的反馈信息以对用户进行力反馈。2.如权利要求1所述的支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统，其特征在于，所述信息采集器内包括动作捕捉系统、声音捕捉系统；所述动作捕捉系统用于捕捉采集用户的手势动作并识别；所述声音捕捉系统用于捕捉采集用户的声音并进行语音识别。3.一种支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练方法，其通过如权利要求1或2所述的支持多菜谱的基于体感操控的虚拟烹饪训练系统实现，其特征在于，所述支持多...

【专利技术属性】
技术研发人员：董喆，查舒玉，陈烈军，
申请(专利权)人：武汉烽火云创软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42