基于惯性传感器进行虚拟行走的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于惯性传感器进行虚拟行走的方法及系统，本发明专利技术通过对人体躯干进行跟踪获得人体姿态数据，通过激光传感器对人体脚部进行跟踪获得左右脚的位移数据，根据左右脚的位移数据分别获得脚部的虚拟位置和移动速度；根据所述脚部虚拟位置，使用IK算法反推得到腿部姿态；最后利用所述人体姿态数据、脚部的移动速度和腿部姿态控制虚拟角色的行走动作，从而克服了视觉感知和身体感知之间的差异给使用者带来强烈的晕眩感，同时本发明专利技术中使用者由于可以通过激光传感器实时的获取左右脚的数据，进而将其使用与结合到虚拟现实中，相比现有的虚拟现实的技术可见带来更好的感受，具有更好的贴合感和沉浸度。具有更好的贴合感和沉浸度。具有更好的贴合感和沉浸度。

【技术实现步骤摘要】
基于惯性传感器进行虚拟行走的方法及系统


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，特别涉及一种基于惯性传感器进行虚拟行走的方法及系统。

技术介绍

[0002]在虚拟现实环境中，使用者需要在虚拟世界中进行移动和漫游，常见的移动控制。方法有以下几种：1、方向控制按键：使用者通过控制手柄、键盘按键等设备上的按键、摇杆等，控制移动方向和速度。这种方式廉价、可靠，但是使用者带上头戴式显示设备后，拥有高度沉浸的视觉体验，在使用按键控制移动和转向时，身体感知运动状态的前庭器官没有感知到对应的移动，视觉感知和身体感知之间的差异，会给使用者带来强烈的晕眩感；2、全向移动平台：使用者站在全向移动平台上，能在原地实现任何方向上的行走跑步动作。这种方式在虚拟现实环境下能大大降低视觉感知和身体感知之间的差异，消除使用者的晕眩感，但是全套设备体积大、造价较高，不适合家用消费娱乐；3、固定环境中的位置捕捉(如申请号为201110430789.0的专利申请所公开的“三维虚拟世界的骨架控制”)：使用者在固定的环境中，周边安装位置跟踪装置，对使用者的位置进行捕捉，使用者在一定空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于惯性传感器进行虚拟行走的方法，包括获取人体姿态数据，所述人体姿态数据为通过惯性传感器对人体躯干进行跟踪获得，其特征在于：获取左右脚的位移数据，所述位移数据为通过激光传感器对人体脚部进行跟踪获得；根据左右脚的位移数据分别获得脚部的虚拟位置和移动速度；根据所述脚部虚拟位置，使用IK算法反推得到腿部姿态；根据所述人体姿态数据、脚部的移动速度和腿部姿态控制虚拟角色的行走动作。2.根据权利要求1所述的基于惯性传感器进行虚拟行走的方法，其特征在于：所述人体姿态数据的获取是利用惯性传感器中陀螺仪获得垂直于地面的方向；根据所述陀螺仪测得角加速度值，通过将该角加速度值在时间上积分即可获得角速度值；使用磁力计测量地球磁场而获得正北方向，通过加速度感应器获得重力方向；将该角速度值与陀螺仪获得的垂直于地面的方向进行比较，同时利用正北方向和重力方向进行融合纠正，测得人体躯干的朝向和姿态角。3.根据权利要求2所述的基于惯性传感器进行虚拟行走的方法，其特征在于：采用梯度下降法对姿态角的误差函数进行迭代计算，不断矫正误差，直到当次迭代过程中的误差值处于设定的范围。4.根据权利要求2所述的基于惯性传感器进行虚拟行走的方法，其特征在于：在时间上求积分时，利用周期性出现的参考点将整个积分过程分为多个段，通过中值滤波法对每个段内的误差进行抑制。5.根据权利要求1所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博，
申请(专利权)人：杭州虚现科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：