VR医学教学用引擎的开发方法技术

本发明专利技术提供了VR医学教学用引擎的开发方法，包括以下步骤：步骤(1)：对防晕眩过程的处理；步骤(2)：基于行为树的流程控制；步骤(3)：基于所见即所得的方式进行开发，发明专利技术提供了VR医学教学用引擎的开发方法通过精确的控制摄像机的平移和旋转，在一定程度上减轻或避免了在VR体验过程中出现的晕眩状况，实现了完整的基于行为树的控制方式，提供了灵活的流程控制机制，以及通过提供所见即所得的开发方式，大幅度提高了课件开发的效率。

【技术实现步骤摘要】
VR医学教学用引擎的开发方法
本专利技术涉及VR
，具体涉及到VR医学教学用引擎的开发方法。
技术介绍
目前，VR技术的开发主要有三种方式：原生开发、UnityVR开发环境和Unreal开发环境。原生开发需要开发者处理各个平台的硬件和环境差异，实际使用的场合非常稀少。目前绝大多数的开发者使用的平台都是基于Unity和Unreal。它们实现了对不同VR底层硬件的封装，提供了统一的开发接口，能够大幅提高VR开发的效率。但是，两者目前仅提供了VR底层和图像引擎的封装，在业务逻辑层面，还需要由开发者自行实现。由于VR医疗业务由于其特殊性，在实现业务逻辑的过程中，还要考虑晕眩的处理、平滑移动、模型的精确展示、教学流程的控制等等特殊需求。现有的系统，无论是Unity还是Unreal，都无法完全解决VR医疗中需要用到的这些需求。
技术实现思路
为了解决上述不足的缺陷，本专利技术提供了VR医学教学用引擎的开发方法，本专利技术通过精确的控制摄像机的平移和旋转，在一定程度上减轻或避免了在VR体验过程中出现的晕眩状况。其次，实现了完整的基于行为树的控制方式，提供了灵活的流程控制机制。第三，提供所见即所得的开发方式，大幅度提高了课件开发的效率。本专利技术提供了VR医学教学用引擎的开发方法，包括以下步骤：步骤(1)：对防晕眩过程的处理；步骤(2)：基于行为树的流程控制；步骤(3)：基于所见即所得的方式进行开发。上述的VR医学教学用引擎的开发方法，其中，所述步骤(1)具体包括：引擎会控制VR世界中的摄像头运动，对于高于设定阈值的移动或者旋转，通过二次插值的方式，让原本剧烈的镜头运动趋于平滑；引擎实时统计当前硬件系统需要处理的定点数量和实际消耗的GPU资源，通过实时调整移动方式，在出现高GPU资源消耗的场景中，减缓移动的频率和速率，避免过于激烈的运动，以及引擎会根据实际情况对模型进行处理，通过LOD的方式，减少模型的计算强度和密度，保证VR课件运行的帧数。上述的VR医学教学用引擎的开发方法，其中，所述步骤(2)具体包括：行为树是一个包含逻辑节点和行为节点的树结构，每次需要找出一个行为的时候，会从树的根节点出发，遍历各个节点，找出第一个和当前数据相符合的行为，基于行为树的方式，提供了灵活的扩展方式，能够很容易的和其他的AI框架结合。上述的VR医学教学用引擎的开发方法，其中，具体步骤包括：硬件环境的建立；软件环境的建立；开发前的准备；开始开发。上述的VR医学教学用引擎的开发方法，其中，所述硬件环境的建立具体包括：MedicVR需要的PC硬件环境，如下所示：CPU：Inteli7或以上内存：16G显示卡：NVIDIAGeforce1070或以上硬盘：256GSSD或以上MedicVR兼容以下型号的VR头显示：OculusCV1HTCVive大朋E3。上述的VR医学教学用引擎的开发方法，其中，所述软件环境的建立的步骤包括：64位Windows10系统SteamVR环境根据VR头显的型号，需要安装相应的头显驱动和管理软件。上述的VR医学教学用引擎的开发方法，其中，所述开发前的准备具体包括：安装Unity开发环境，以及导入MedicVR开发库，检查库环境是否存在报错或者异常。本专利技术提供了VR医学教学用引擎的开发方法具有以下有益有效：1、通过精确的控制摄像机的平移和旋转，在一定程度上减轻或避免了在VR体验过程中出现的晕眩状况。2、实现了完整的基于行为树的控制方式，提供了灵活的流程控制机制。3、提供所见即所得的开发方式，大幅度提高了课件开发的效率。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为本专利技术中软硬件环境的示意图；图2为本专利技术中行为树的组织方式的示意图。图3为本专利技术中引擎基本流程的示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本专利技术的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。参照图1-图3所示，本专利技术提供了VR医学教学用引擎的开发方法，包括以下步骤：步骤(1)：对防晕眩过程的处理，其中具体的步骤为：引擎会控制VR世界中的摄像头运动，对于高于设定阈值的移动或者旋转，通过二次插值的方式，让原本剧烈的镜头运动趋于平滑；引擎实时统计当前硬件系统需要处理的定点数量和实际消耗的GPU资源，通过实时调整移动方式，在出现高GPU资源消耗的场景中，减缓移动的频率和速率，避免过于激烈的运动，以及引擎会根据实际情况对模型进行处理，通过LOD的方式，减少模型的计算强度和密度，保证VR课件运行的帧数；步骤(2)：基于行为树的流程控制，其中具体的步骤为行为树是一个包含逻辑节点和行为节点的树结构，每次需要找出一个行为的时候，会从树的根节点出发，遍历各个节点，找出第一个和当前数据相符合的行为，基于行为树的方式，提供了灵活的扩展方式，能够很容易的和其他的AI框架结合；行为树的机制提供了完备的流程控制机制，在VR医学教学课件拥有极为复杂逻辑流程，如果使用常规开发的方式，将会带来极大的工作量，通过使用行为树，明晰了流程，避免了潜在的BUG和问题。同时也能大幅度降低开发的难度和工作量。步骤(3)：基于所见即所得的方式进行开发。其中引擎提供所见即所得的开发方式。VR医学教学课件面向的目标客户是医学的专业人士，因此对于场景和模型的呈现具有极高的要求。模型和场景的角度、大小和相对位置等都需要通过专家认证。需要尽量还原真实人体结构和形态。因此，通过所见即所得的方式，能够保证软件中最终上线的场景和专家认证过的场景的一致性。本专利技术VR医学教学课件的用户使用过程中，晕眩的情况大幅度减少。原本百分之十左右的用例会出现晕眩状况，在使用了MedicVR引擎之后，得益于引擎对相机的移动和旋转的控制，出现晕眩情况的用户比例下降到了百分之二左右。结合行为树和所见即所得的开发，提高了开发的工作效率，开发周期从原本的两个月缩减到了两周。参照图1-图3所示，下面以Unity开发环境为例，具体讨论MedicVR引擎的实施和开发方式，具体包括以下步骤；1、硬件环境的建立MedicVR需要的PC硬件环境，推荐如下配置：CPU：Inteli7或以上内存：16G显示卡：NVIDIAGeforce1070或以上硬盘：256GSSD或以上MedicVR兼容以下型号的VR头显示：OculusCV1HTCVive大朋E32、软件环境的建立64位Windows10系统SteamVR环境根据VR头显的型号，需要安装相应的头显驱动和管理软件。3、开发前的准备安装Unity开发环境。推荐Unity5.6.4或以上版本均可。导入MedicVR开发库，检查库环境是否存在报错或者异常。4、开始开发使用行为树：所有行为树相关代码在zh.tasks命名空间下，系统提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.VR医学教学用引擎的开发方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：对防晕眩过程的处理；步骤(2)：基于行为树的流程控制；步骤(3)：基于所见即所得的方式进行开发。

【技术特征摘要】
1.VR医学教学用引擎的开发方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：对防晕眩过程的处理；步骤(2)：基于行为树的流程控制；步骤(3)：基于所见即所得的方式进行开发。2.如权利要求1所述的VR医学教学用引擎的开发方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：引擎会控制VR世界中的摄像头运动，对于高于设定阈值的移动或者旋转，通过二次插值的方式，让原本剧烈的镜头运动趋于平滑；引擎实时统计当前硬件系统需要处理的定点数量和实际消耗的GPU资源，通过实时调整移动方式，在出现高GPU资源消耗的场景中，减缓移动的频率和速率，避免过于激烈的运动，以及引擎会根据实际情况对模型进行处理，通过LOD的方式，减少模型的计算强度和密度，保证VR课件运行的帧数。3.如权利要求2所述的VR医学教学用引擎的开发方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括：行为树是一个包含逻辑节点和行为节点的树结构，每次需要找出一个行为的时候，会从树的根节点出发，遍历各个节点，找出第一个和当前数据相符合的行为，基于行为树的方式，提供了灵...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷雨，许嘉美，
申请(专利权)人：苏州超科医通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32