虚拟现实交互控制方法、系统及虚拟现实设备技术方案

本发明专利技术公开了一种虚拟现实交互控制方法、系统及虚拟现实设备，该方法首先根据摄像装置拍摄到的第一用户的骨架信息获取第一用户在骨骼跟踪空间中的第一坐标点，然后根据上一时刻第二用户的脚关节在拍摄图像中的位置信息确定移动搜索框的基本信息，接着在拍摄图像中提取移动搜索框中的投影，并计算投影的中心投射线，以及将中心投射线映射到骨骼跟踪空间中，此时，映射后的中心投射线与目标线的交点位置，就是当前时刻第二用户的位置。本发明专利技术借助用户的投影实现位置的跟踪，无需增加额外的传感器或者拍摄设备，仅通过已有的、单一的摄像装置和就能够解决多用户遮挡的问题，实现成本低。本低。本低。

【技术实现步骤摘要】
虚拟现实交互控制方法、系统及虚拟现实设备


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，特别是涉及一种虚拟现实交互控制方法、系统及虚拟现实设备。

技术介绍

[0002]虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境。虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入做出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。
[0003]相关技术中，在支持多人协同交互的虚拟现实场景中，常常需要捕获用户在物理空间中的位置，然后映射到虚拟空间中，从而为不同位置的用户提供不同视角的虚拟场景画面。在一些小成本或者小空间的应用场景中，往往仅存在一台拍摄设备，这就导致多用户遮挡的问题容易发生。例如，用户A移动到了用户B和拍摄设备之间，导致用户B被遮挡，拍摄设备无法识别到用户B的位置，这就影响了用户B后续虚拟场景画面的提供。现有技术中，虽然有相关的解决方案，但大都需要增加额外的传感器或者拍摄设备，实现成本高。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术的一个实施例提出一种虚拟现实交互控制方法，以解决现有技术需要增加额外的传感器或者拍摄设备来解决多用户遮挡的问题。
[0005]根据本专利技术一实施例的虚拟现实交互控制方法，应用于虚拟现实空间中，所述虚拟现实空间中设有一摄像装置和交互控制服务器，所述虚拟现实空间存在第一用户和第二用户，所述摄像装置用于通过骨骼信息跟踪所述第一用户和所述第二用户，所述方法包括：
[0006]所述交互控制服务器接收所述第一用户通过第一移动终端向所述交互控制服务器发起的第一连接请求、以及所述第二用户通过第二移动终端向所述交互控制服务器发起的第二连接请求，且所述交互控制服务器预先记录所述第一用户的骨架信息以及所述第二用户的骨架信息；
[0007]所述交互控制服务器根据所述摄像装置的拍摄信息判断是否能在所述虚拟现实空间中检测到所述第一用户的骨架信息、以及所述第二用户的骨架信息；
[0008]若所述交互控制服务器能够在所述虚拟现实空间中检测到所述第一用户的骨架信息，且所述交互控制服务器在所述虚拟现实空间中检测不到所述第二用户的骨架信息，则所述交互控制服务器根据所述摄像装置拍摄到的所述第一用户的骨架信息获取所述第一用户在骨骼跟踪空间中的第一坐标点；
[0009]所述交互控制服务器根据上一时刻所述第二用户的脚关节在拍摄图像中的位置信息确定移动搜索框的基本信息，所述基本信息至少包括所述移动搜索框的位置和大小；
[0010]所述交互控制服务器在拍摄图像中提取所述移动搜索框中的投影图像；
[0011]所述交互控制服务器获取所述第二用户在所述虚拟现实空间中的空间行走轨迹，并将所述空间行走轨迹映射到骨骼跟踪空间得到第二用户骨骼空间轨迹，判断所述第二用户骨骼空间轨迹中是否存在弧线；
[0012]若所述第二用户骨骼空间轨迹中不存在弧线，则根据两个所述移动搜索框中的投影图像，确定生成第二用户对应的中心投射线，所述中心投射线为从所述移动搜索框的位置出发的投射线，所述交互控制服务器计算所述中心投射线与目标线的交点位置，所述目标线为所述第一坐标点与所述骨骼跟踪空间的原点的连线，并将所述交点位置作为当前时刻所述第二用户的位置；其中，所述中心投射线、所述第一坐标点、所述原点在所述骨骼跟踪空间中处于同一平面；
[0013]若所述第二用户骨骼空间轨迹由多条连续的弧线组成，则对所述第二用户骨骼空间轨迹中最外端的两条弧线的最远端作切线以得到第一子切线与第二子切线，并根据第一子切线与第二子切线所组成的切线夹角，确定切线夹角中的半角所在直线，所述交互控制服务器计算所述半角所在直线与目标线的交点位置，并将所述交点位置作为当前时刻所述第二用户的位置；
[0014]若所述第二用户骨骼空间轨迹包含多条弧线与直线，则对所述第二用户骨骼空间轨迹中最外端的两条弧线的最远端作切线以得到第一子切线与第二子切线；判断所述第二用户骨骼空间轨迹的末端是否为末端直线；若是，则判断所述末端直线是否超出所述第一子切线与第二子切线所组成的切线夹角内；若是，则所述交互控制服务器计算所述末端直线与目标线的交点位置，并将所述交点位置作为当前时刻所述第二用户的位置。
[0015]根据本专利技术实施例的虚拟现实交互控制方法，首先根据摄像装置拍摄到的第一用户的骨架信息获取第一用户在骨骼跟踪空间中的第一坐标点，然后根据上一时刻第二用户的脚关节在拍摄图像中的位置信息确定移动搜索框的基本信息，接着在拍摄图像中提取移动搜索框中的投影图像，并计算投影图像的中心投射线；此时，中心投射线与目标线的交点位置，就是当前时刻第二用户的位置。本专利技术借助用户的投影实现位置的跟踪，无需增加额外的传感器或者拍摄设备，仅通过已有的、单一的摄像装置和就能够解决多用户遮挡的问题，实现成本低。
[0016]另外，根据本专利技术上述实施例的虚拟现实交互控制方法，还包括如下技术特征：
[0017]进一步地，所述交互控制服务器获取上一时刻所述第二用户的两个脚关节的位置信息；
[0018]所述交互控制服务器根据上一时刻所述第二用户的两个脚关节的位置信息，对预设移动搜索框的位置和大小进行更新，以确定所述移动搜索框的基本信息。
[0019]进一步地，所述移动搜索框包括第一移动搜索框以及第二移动搜索框，若所述第二用户骨骼空间轨迹中不存在弧线，则根据两个所述移动搜索框中的投影图像，确定生成第二用户对应的中心投射线的方法具体包括如下步骤：
[0020]所述交互控制服务器根据背景相减算法在拍摄图像中提取所述移动搜索框中的投影图像；
[0021]分别对第一移动搜索框以及第二移动搜索框中的投影图像进行自动轮廓抓取，以分别得到闭合的第一投影图像轮廓边界区域以及第二投影图像轮廓边界区域；
[0022]分别在所述第一投影图像轮廓边界区域以及第二投影图像轮廓边界区域中抓取确定得到对应的第一投影质心以及第二投影质心，其中所述第一投影质心为所述第一投影图像轮廓边界区域的中心点，所述第二投影质心为所述第二投影图像轮廓边界区域的中心点；
[0023]连接所述第一投影质心与所述第二投影质心，以得到质心连线，对所述质心连线作中垂线以得到所述中心投射线。
[0024]进一步地，所述方法还包括：
[0025]在确定得到所述交点位置之后，所述交互控制服务器继续在所述虚拟现实空间中检测用户的骨架信息；
[0026]若所述交互控制服务器当前时刻在所述虚拟现实空间中检测到所述第一用户的骨架信息，且检测不到第二用户的骨架信息，则生成第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实交互控制方法，其特征在于，应用于虚拟现实空间中，所述虚拟现实空间中设有一摄像装置和交互控制服务器，所述虚拟现实空间存在第一用户和第二用户，所述摄像装置用于通过骨骼信息跟踪所述第一用户和所述第二用户，所述方法包括：所述交互控制服务器接收所述第一用户通过第一移动终端向所述交互控制服务器发起的第一连接请求、以及所述第二用户通过第二移动终端向所述交互控制服务器发起的第二连接请求，且所述交互控制服务器预先记录所述第一用户的骨架信息以及所述第二用户的骨架信息；所述交互控制服务器根据所述摄像装置的拍摄信息判断是否能在所述虚拟现实空间中检测到所述第一用户的骨架信息、以及所述第二用户的骨架信息；若所述交互控制服务器能够在所述虚拟现实空间中检测到所述第一用户的骨架信息，且所述交互控制服务器在所述虚拟现实空间中检测不到所述第二用户的骨架信息，则所述交互控制服务器根据所述摄像装置拍摄到的所述第一用户的骨架信息获取所述第一用户在骨骼跟踪空间中的第一坐标点；所述交互控制服务器根据上一时刻所述第二用户的脚关节在拍摄图像中的位置信息确定移动搜索框的基本信息，所述基本信息至少包括所述移动搜索框的位置和大小；所述交互控制服务器在拍摄图像中提取所述移动搜索框中的投影图像；所述交互控制服务器获取所述第二用户在所述虚拟现实空间中的空间行走轨迹，并将所述空间行走轨迹映射到骨骼跟踪空间得到第二用户骨骼空间轨迹，判断所述第二用户骨骼空间轨迹中是否存在弧线；若所述第二用户骨骼空间轨迹中不存在弧线，则根据两个所述移动搜索框中的投影图像，确定生成第二用户对应的中心投射线，所述中心投射线为从所述移动搜索框的位置出发的投射线，所述交互控制服务器计算所述中心投射线与目标线的交点位置，所述目标线为所述第一坐标点与所述骨骼跟踪空间的原点的连线，并将所述交点位置作为当前时刻所述第二用户的位置；其中，所述中心投射线、所述第一坐标点、所述原点在所述骨骼跟踪空间中处于同一平面；若所述第二用户骨骼空间轨迹由多条连续的弧线组成，则对所述第二用户骨骼空间轨迹中最外端的两条弧线的最远端作切线以得到第一子切线与第二子切线，并根据第一子切线与第二子切线所组成的切线夹角，确定切线夹角中的半角所在直线，所述交互控制服务器计算所述半角所在直线与目标线的交点位置，并将所述交点位置作为当前时刻所述第二用户的位置；若所述第二用户骨骼空间轨迹包含多条弧线与直线，则对所述第二用户骨骼空间轨迹中最外端的两条弧线的最远端作切线以得到第一子切线与第二子切线；判断所述第二用户骨骼空间轨迹的末端是否为末端直线；若是，则判断所述末端直线是否超出所述第一子切线与第二子切线所组成的切线夹角内；若是，则所述交互控制服务器计算所述末端直线与目标线的交点位置，并将所述交点位置作为当前时刻所述第二用户的位置。2.根据权利要求1所述的虚拟现实交互控制方法，其特征在于，所述交互控制服务器根据上一时刻所述第二用户的脚关节在拍摄图像中的位置信息确定移动搜索框的基本信息的步骤具体包括：所述交互控制服务器获取上一时刻所述第二用户的两个脚关节的位置信息；
所述交互控制服务器根据上一时刻所述第二用户的两个脚关节的位置信息，对预设移动搜索框的位置和大小进行更新，以确定所述移动搜索框的基本信息。3.根据权利要求1所述的虚拟现实交互控制方法，其特征在于，所述移动搜索框包括第一移动搜索框以及第二移动搜索框，若所述第二用户骨骼空间轨迹中不存在弧线，则根据两个所述移动搜索框中的投影图像，确定生成第二用户对应的中心投射线的方法具体包括如下步骤：所述交互控制服务器根据背景相减算法在拍摄图像中提取所述移动搜索框中的投影图像；分别对第一移动搜索框以及第二移动搜索框中的投影图像进行自动轮廓抓取，以分别得到闭合的第一投影图像轮廓边界区域以及第二投影图像轮廓边界区域；分别在所述第一投影图像轮廓边界区域以及第二投影图像轮廓边界区域中抓取确定得到对应的第一投影质心以及第二投影质心，其中所述第一投影质心为所述第一投影图像轮廓边界区域的中心点，所述第二投影质心为所述第二投影图像轮廓边界区域的中心点；连接所述第一投影质心与所述第二投影质心，以得到质心连线，对所述质心连线作中垂线以得到所述中心投射线。4.根据权利要求3所述的虚拟现实交互控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在确定得到所述交点位置之后，所述交互控制服务器继续在所述虚拟现实空间中检测用户的骨架信息；若所述交互控制服务器当前时刻在所述虚拟现实空间中检测到所述第一用户的骨架信息，且检测不到第二用户的骨架信息，则生成第一提示信息，所述第一提示信息用于提示所述第一用户或所述第二用户按照第一预设偏转弧度进行位移的移动。5.根据权利要求4所述的虚拟现实交互控制方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：所述交互控制服务器在所述虚拟现实空间中检测到所述第一用户的骨架信息，且所述交互控制服务器在所述虚拟现实空间中检测到所述第二用户的骨架信息；所述交互控制服务器根据所述摄像装置拍摄到的所述第一用户的骨架信息获取所述第一用户在骨骼跟踪空间中的第一坐标点，所述交互控制服务器根据所述摄像装置拍摄到的所述第二用户的骨架信息获取所述第二用户在骨骼跟踪空间中的第二坐标点；根据所述第一坐标点与所述第二坐标点计算得到所述第一用户与所述第二用户之间的夹角；判断所述夹角是否大于所述摄像装置的预设最佳拍摄夹角；若是，则生成第二提示信息，所述第二提示信息用于提示所述第一用户或所述第二用户按照第二预设偏转弧度进行位移的移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭小英，
申请(专利权)人：江西意孚欧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：