一种增强现实系统中的交互方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请公开了一种增强现实系统中的交互方法、装置及设备，涉及增强现实技术，本发明专利技术实施例根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向，再根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定虚拟射线指向的点，进而可以捕捉虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控，通过虚拟射线的方式对增强现实系统中的物体进行操控，减小了计算复杂度，提高了增强现实系统中的交互效率。

【技术实现步骤摘要】
一种增强现实系统中的交互方法、装置及设备
本公开一般涉及计算机领域，具体涉及增强现实技术，尤其涉及一种增强现实系统中的交互方法、装置及设备。
技术介绍
增强现实技术(AugmentedReality，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，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。SLAM(simultaneouslocalizationandmapping),也称为CML(ConcurrentMappingandLocalization),即时定位与地图构建，或并发建图与定位。TOF(TimeofFlight，飞行时间)技术，即传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息，此外再结合传统的相机拍摄，就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。目前有很多在虚拟现实基础上的交互方式，例如通过光学定位手柄/操纵杆，通过光学扫描手部动作完成操作等，不过这些交互方式需要的计算复杂度较高，交互过程不够高效。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种增强现实系统中的交互方法、装置及设备，以提高增强现实系统中的交互效率。第一方面，本专利技术实施例提供一种增强现实系统中的交互方法，所述方法包括：根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向；根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定所述虚拟射线指向的点；捕捉所述虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控。进一步，所述根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向，具体包括：根据操控设备的3轴位置信息以及3轴偏转角度信息中的航向角与俯仰角信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向。优选的，所述捕捉所述虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控，具体包括：捕捉操控设备的姿态与位置信息的变化信息以及射线长度的变化信息，并根据操控设备的姿态与位置信息的变化信息以及射线长度的变化信息改变相应虚拟物体的位置；和/或捕捉操控设备的3轴偏转角度信息中的翻转角的变化，并根据3轴偏转角度信息中的翻转角的变化，对场景中相应的虚拟物体进行翻转。进一步，所述根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定所述虚拟射线指向的点之后，还包括：通过显示设备在虚拟射线指向的点显示激光点。更进一步，还包括：捕捉到操控设备设定按键的点击信号时，对虚拟射线指向的点处的虚拟按钮进行点击操作。第二方面，本专利技术实施例相应一种增强现实系统中的交互装置，所述装置包括：第一确定单元，用于根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向；第二确定单元，用于根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定所述虚拟射线指向的点；操控单元，用于捕捉所述虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控。进一步，所述第一确定单元具体用于：根据操控设备的3轴位置信息以及3轴偏转角度信息中的航向角与俯仰角信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向。优选的，所述操控单元具体用于：捕捉操控设备的姿态与位置信息的变化信息以及射线长度的变化信息，并根据操控设备的姿态与位置信息的变化信息以及射线长度的变化信息改变相应虚拟物体的位置；和/或捕捉操控设备的3轴偏转角度信息中的翻转角的变化，并根据3轴偏转角度信息中的翻转角的变化，对场景中相应的虚拟物体进行翻转。进一步，所述第二确定单元还用于：在根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定所述虚拟射线指向的点之后，通过显示设备在虚拟射线指向的点显示激光点。更进一步，所述操控单元还用于：捕捉到操控设备设定按键的点击信号时，对虚拟射线指向的点处的虚拟按钮进行点击操作。第三方面，本专利技术实施例相应提供一种设备，包括处理器、存储器和显示器；所述存储器包含可由所述处理器执行的指令以使得所述处理器执行：根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向；根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定所述虚拟射线指向的点；捕捉所述虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控。进一步，还包括：3轴加速度传感器，用于获取设备的加速度信息；3轴陀螺仪，用于获取设备的偏转角度信息；所述根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向，具体包括：根据操控设备的3轴位置信息以及3轴偏转角度信息中的航向角与俯仰角信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向。更进一步，所述设备包括：操控设备，包括第一处理器、存储器、3轴加速度传感器、3轴陀螺仪，所述第一处理器用于：根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向；根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定所述虚拟射线指向的点；捕捉所述虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控；显示设备，包括用于显示环境画面和虚拟物体的显示器、第二处理器、用于获取外界环境画面的摄像头；所述操控设备和显示设备通过通信模块连接。更进一步，所述显示器还用于：在虚拟射线指向的点显示激光点。第四方面，本专利技术实施例还相应提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于：根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向；根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定所述虚拟射线指向的点；捕捉所述虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控。本专利技术实施例提供一种增强现实系统中的交互方法、装置及设备，根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向，再根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定虚拟射线指向的点，进而可以捕捉虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控，通过虚拟射线的方式对增强现实系统中的物体进行操控，减小了计算复杂度，提高了增强现实系统中的交互效率。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术实施例提供的增强现实系统中的交互方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的增强现实系统中虚拟射线和激光点示意图；图3为本专利技术实施例提供的增强现实系统中通过虚拟射线和激光点与虚拟屏幕进行交互的示意图；图4为本专利技术实施例提供的增强现实系统中的交互装置结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的增强现实系统中的交互设备结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的较佳的增强现实系统中的交互设备结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的更佳的增强现实系统中的交互设备结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。请参考图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强现实系统中的交互方法，所述方法包括：根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向；根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定所述虚拟射线指向的点；捕捉所述虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控。

【技术特征摘要】
1.一种增强现实系统中的交互方法，所述方法包括：根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向；根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定所述虚拟射线指向的点；捕捉所述虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向，具体包括：根据操控设备的3轴位置信息以及3轴偏转角度信息中的航向角与俯仰角信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述捕捉所述虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控，具体包括：捕捉操控设备的姿态与位置信息的变化信息以及射线长度的变化信息，并根据操控设备的姿态与位置信息的变化信息以及射线长度的变化信息改变相应虚拟物体的位置；和/或捕捉操控设备的3轴偏转角度信息中的翻转角的变化，并根据3轴偏转角度信息中的翻转角的变化，对场景中相应的虚拟物体进行翻转。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定所述虚拟射线指向的点之后，还包括：通过显示设备在虚拟射线指向的点显示激光点。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：捕捉到操控设备设定按键的点击信号时，对虚拟射线指向的点处的虚拟按钮进行点击操作。6.一种增强现实系统中的交互装置，所述装置包括：第一确定单元，用于根据操控设备的姿态与位置信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向；第二确定单元，用于根据虚拟射线指向的方向以及设定的虚拟射线的长度，确定所述虚拟射线指向的点；操控单元，用于捕捉所述虚拟射线指向的点的变化信息，并根据该变化信息进行场景中虚拟物体的操控。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元具体用于：根据操控设备的3轴位置信息以及3轴偏转角度信息中的航向角与俯仰角信息，确定场景中操控设备虚拟射线指向的方向。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述操控单元具体用于：捕捉操控设备的姿态与位置信息的变化信息以及射线长度的变化信息，并根据操控设备的姿态与位置信息的变化信息以及射线长度的变化信息改变相应虚拟物体的位置；和/或捕捉操控设备的3轴偏转角度信息中的翻...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，
申请(专利权)人：北京行云时空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11