System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于Lighting house空间定位技术的位置微调算法制造技术_技高网

一种基于Lighting house空间定位技术的位置微调算法制造技术

技术编号:40462525 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-22 23:17
本发明专利技术一种基于Light House空间定位的位置微调算法,属于空间定位的技术领域,该位置微调算法依托于空间定位模拟系统;空间定位模拟系统包括基站、定位修正器、VR设备以及追踪器;基站固定于系统场景中,基站内设有两红外激光发射器;追踪器设置于VR设备上,追踪器内设有光传感器组,通过光传感器组可探测红外激光发射器发射的频闪激光束;定位修正器固定于系统场景中,其余设备以定位修正器为基准,定位修正器为其提供一个基准位置信息。本发明专利技术在基于Light house的原理机制的基础上,利用差分方法并结合实际需求,实现空间定位位置的微调整,可降低模拟训练过程中产生的定位位置偏差及校正因设备移动造成的定位误差,提升空间定位抗干扰性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间定位的,尤其涉及一种基于lighting house空间定位技术的位置微调算法。


技术介绍

1、虚拟现实技术(vr)是20世纪发展起来的一项全新的实用技术,vr借助计算机等设备模拟产生一个能给使用者提供视觉、听觉、触觉等多种感官体验的虚拟世界,让使用者如同身临其境一般。vr技术融合了计算机3d图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术、空间定位技术等多种科学技术,其中在空间定位技术中lighthouse技术占据着重要地位,也是vr技术中至关重要的组成部分。可以说空间定位技术很大程度上决定了vr技术的使用效果与用户体验。

2、lighthouse技术又称“灯塔”激光定位技术,是一种激光追踪系统,利用房间中密度极大的非可见光,来探测室内vr设备的位置及动态变化,并将其模拟在虚拟现实3d空间中。通过两个基站就可以实现相对比较精确的定位。vr头显和手柄上含有大量的光敏传感器,通过计算接收激光的时间来计算传感器位置相对于激光发射器的准确位置,通过多个光敏传感器可以探测出头显得位置和方向。如果同时有多个光传感器探测到一束激光,就会形成一个“姿势”,不仅能标注头盔位置,而且可以模拟它运动方向的3d图像。通过这一技术有助于提升vr使用体验。

3、lighthouse空间定位技术的基站放置大体分为两种方式:一种是对角固定在墙的上方,其优点在于基站固定完成后,位置稳定不会出现误碰或移动产生的误差,稳定输出激光束,缺点就是安装困难,不易拆卸更换,一旦有基站出现损坏或需要移动位置的情况,就会十分麻烦;且对地形环境因素依赖严重,不能根据实际需要的定位空间进行放置,只能依托在墙面或建筑物上,无法在规定或特定的场地进行安装;第二种便是在支架上安装基站,此方法优势明显,安装简易,可以随意设置定位空间,不拘泥地形或环境的影响,根据实际情况任意地点放置。缺点便是固定不稳定,容易出现误碰情况从而导致定位出现误差。当因为基站位置移动而出现误差时,只能重新进行设备重定位,十分的麻烦。

4、因此,现有的lighthouse空间定位技术中,当使用者将设备配对成功后,便不能进行基站的位置调整或进行定位器的匹配操作。因为当基站的激光束捕捉到光感传感器后,通过相应的计算,得到了设备的相对位置信息,当基站位置变动时,其相应的坐标系就会发生变化,那么之前建立的相对位置的坐标信息也便发生了改变,此时就会出现偏移量,使lighthouse空间定位遭到破坏,产生误差,需要进行重定位。


技术实现思路

1、为了降低模拟系统的定位位置偏差和校正因设备移动造成的定位误差,提高空间定位抗干扰性和稳定性,为训练人员提供提供更好的沉浸式体验。本专利技术提供一种基于lighting house空间定位技术的位置微调算法。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于lighting house空间定位技术的位置微调算法,

3、该位置微调算法依托于空间定位模拟系统;

4、所述空间定位模拟系统包括基站、定位修正器、vr设备以及追踪器;

5、所述基站固定于系统场景中,基站内设有两红外激光发射器,所述红外激光反射器可旋转,且两红外激光反射器的转轴垂直设置;

6、所述追踪器设置于vr设备上,追踪器内设有光传感器组,通过光传感器组可探测红外激光发射器发射的频闪激光束;

7、所述定位修正器固定于系统场景中,其余设备以定位修正器为基准,定位修正器为其提供一个基准位置信息。

8、进一步,位置微调算法包括配置解析功能模块、vr设备连接提示功能模块、腕上控制器功能模块、位置修正模块以及位置微调功能模块。

9、进一步,所述配置解析功能模块是位置微调算法中用于定位修正器位置配置项管理设定功能的实现,定位修正器置于系统场景的固定位置时,将其位置数据设为配置项存储于配置文件中,用于位置微调算法读取计算。

10、进一步,所述vr设备连接提示功能模块可识别并获取vr设备的编号,识别出其在虚拟场景中的身份信息并通过ui界面显示在设备上。

11、进一步,所述位置修正功能模块通过定位修正器与基站照射角度引射关系实现,通过x和y两个方向的位置-角度映射模型,得到物体定位位置与定位角度的映射关系,再引入高度与倾角参数建立定位角度与定位空间的关系。

12、进一步,所述位置微调功能模块在位置修正功能模块的基础上进行位置微调,利用系统场景中的追踪器与定位修正器固定的位置数据,对设备参数的x轴、y轴以及z轴分别进行操作,改变器原本的相对于基站的位置数据。

13、进一步,所述腕上控制器功能模块为形似腕表的虚拟模型,其上面集成了所述配置解析功能模块、vr设备连接提示功能模块、位置修正功能模块以及位置微调功能四个功能,在模拟系统中可通过腕上控制器功能模块实现三维空间内的位置微调。

14、本专利技术的有益效果:

15、本专利技术的一种基于lighting house空间定位技术的位置微调算法,当因基站位置移动产生设备位置偏移时,通过位置微调算法可以改变设备在空间位置中的相对位置数据,修正基站位置改变而产生的偏移量,无需进行设备重定位;

16、在沉浸式训练中,有时也需要调整训练人员在虚拟场景中的位置,通过位置微调算法可主动修改空间定位系统重设备的相对位置信息,使其调整至使用者想要的位置上。

17、当沉浸式训练模拟系统配合六自由度平台进行训练时,由于运动平台会根据地形变化而产生运动时,使虚拟场景中训练装备的运动与vr头盔视景运动不同步,会出现vr视景平稳但会观察到训练装备随着地形变化而产生的高低起伏或转向的情况,当加入位置微调算法后,便能够将vr视景与虚拟训练装备运动保持同步,起到稳定视野的效果。

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【技术保护点】

1.一种基于Lighting house空间定位技术的位置微调算法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种基于Lighting house空间定位技术的位置微调算法,其特征在于:位置微调算法包括配置解析功能模块、VR设备连接提示功能模块、腕上控制器功能模块、位置修正模块以及位置微调功能模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于Lighting house空间定位技术的位置微调算法,其特征在于:所述配置解析功能模块是位置微调算法中用于定位修正器位置配置项管理设定功能的实现,定位修正器置于系统场景的固定位置时,将其位置数据设为配置项存储于配置文件中,用于位置微调算法读取计算。

4.根据权利要求2所述的一种基于Lighting house空间定位技术的位置微调算法,其特征在于:所述VR设备连接提示功能模块可识别并获取VR设备的编号,识别出其在虚拟场景中的身份信息并通过UI界面显示在设备上。

5.根据权利要求2所述的一种基于Lighting house空间定位技术的位置微调算法,其特征在于:所述位置修正功能模块通过定位修正器与基站照射角度引射关系实现,通过X和Y两个方向的位置-角度映射模型,得到物体定位位置与定位角度的映射关系,再引入高度与倾角参数建立定位角度与定位空间的关系。

6.根据权利要求2所述的一种基于Lighting house空间定位技术的位置微调算法,其特征在于:所述位置微调功能模块在位置修正功能模块的基础上进行位置微调,利用系统场景中的追踪器与定位修正器固定的位置数据,对设备参数的X轴、Y轴以及Z轴分别进行操作,改变器原本的相对于基站的位置数据。

7.根据权利要求2所述的一种基于Lighting house空间定位技术的位置微调算法,其特征在于:所述腕上控制器功能模块为形似腕表的虚拟模型,其上面集成了所述配置解析功能模块、VR设备连接提示功能模块、位置修正功能模块以及位置微调功能四个功能,在模拟系统中可通过腕上控制器功能模块实现三维空间内的位置微调。

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【技术特征摘要】

1.一种基于lighting house空间定位技术的位置微调算法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种基于lighting house空间定位技术的位置微调算法,其特征在于:位置微调算法包括配置解析功能模块、vr设备连接提示功能模块、腕上控制器功能模块、位置修正模块以及位置微调功能模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于lighting house空间定位技术的位置微调算法,其特征在于:所述配置解析功能模块是位置微调算法中用于定位修正器位置配置项管理设定功能的实现,定位修正器置于系统场景的固定位置时,将其位置数据设为配置项存储于配置文件中,用于位置微调算法读取计算。

4.根据权利要求2所述的一种基于lighting house空间定位技术的位置微调算法,其特征在于:所述vr设备连接提示功能模块可识别并获取vr设备的编号,识别出其在虚拟场景中的身份信息并通过ui界面显示在设备上。

5.根据权利要求2所述的一种基于l...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘钱
申请(专利权)人:徐州九鼎机电总厂
类型:发明
国别省市:

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