沉浸式虚拟现实系统中的空间菜单的实现方法技术方案

技术编号:8625732 阅读:372 留言:0更新日期:2013-04-25 22:41
本发明专利技术涉及一种沉浸式虚拟现实系统中的空间菜单的实现方法,其包括如下步骤:步骤一:建立空间菜单的类和按钮的类,在系统运行过程中按照不同的需求实例化对象;步骤二:利用位置跟踪器探测操纵手段的位置;步骤三:将发射所述位置跟踪器所探测的位置的位置发射器的坐标系与三维空间的坐标系进行映射匹配,根据视点的位置设置菜单在三维空间中的位置,将所述操纵手段的坐标也映射到三维空间中;步骤四:检测所述操操纵手段的位置与菜单项的包含关系,控制系统。本发明专利技术能够实现沉浸式虚拟现实中的菜单,可以直接用手指操作立体显示的虚拟菜单。本发明专利技术将立体视觉与手指的直接操作融合在一起,可以弥补传统方法的不足,提升系统操作中的真实感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于虚拟现实应用领域,特别是涉及在沉浸式虚拟现实系统中具有立体感的可直接使用手指控制交互的空间菜单的实现方法。
技术介绍
虚拟现实(Virtual Reality, VR)技术通过模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,使使用者能够“身临其境”感受计算机再现的客观物理世界,实现以沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)和构想性(Imagination)为基本特征的计算机高级人机界面。沉浸式虚拟现实系统的特点更强调系统带给使用者的沉浸感。一般的沉浸式虚拟现实系统通常提供立体显示系统,头部跟踪器来跟踪眼部的位置以提供屏幕和眼睛之间的相对位置。沉浸式虚拟现实系统提供给用户逼真的虚拟三维环境,不仅在于系统需要展示的场景,还包括用户对于系统的控制方式。如果使用的控制设备和界面不在用户沉浸的环境中,会影响整个系统的沉浸感。
技术实现思路
基于上述理由,需要开发一种与沉浸式虚拟环境融合为一体的交互方式,即具有空间感,可直接进行操作的系统菜单。本专利技术的目的在于提供一种沉浸式虚拟现实系统中空间菜单的生成和交互方法,解决对虚拟场景的控制问题。其中作为系统控制的菜单也作为沉浸式显示的一部分,利用位置跟踪器探测出操纵手段(例如手指)的位置,通过计算真实世界中的三维坐标与三维虚拟场景空间中的映射关系,直接操作三维场景中显示的菜单,达到更加逼真的沉浸效果。本专利技术的上述目的可以通过下述方案来实现。一种,包括如下步骤步骤一建立空间菜单的类和按钮的类,在系统运行过程中按照不同的需求实例化对象;步骤二 利用位置跟踪器探测操纵手段的位置;步骤三将发射所述位置跟踪器所探测的位置的位置发射器的坐标系与三维空间的坐标系进行映射匹配,根据视点的位置设置菜单在三维空间中的位置,将所述操纵手段的坐标也映射到三维空间中;步骤四检测所述操操纵手段的位置与菜单项的包含关系,控制系统。在至少一个可选实施方式中,所述操纵手段为手指。在至少一个可选实施方式中,所述虚拟现实系统包括立体投影系统,在三面投影的夹角中生成空间立体影象。在至少一个可选实施方式中,根据所述手指在虚拟空间中的位置与菜单的位置关系,进行点与包围盒的位置关系判断。在至少一个可选实施方式中,所述位置跟踪器根据应用需要,获取三个特征数据,即帧序号,位置值,方向值,系统运行中获取目前最后一帧的位置/方向值进行图形更新。在至少一个可选实施方式中,由所述位置跟踪器获得所述操纵手段的位置相对于所述位置发射器的坐标,在采集完相应数据后进行坐标转换和单位转换。在至少一个可选实施方式中,所述位置跟踪器包括头部跟踪器和手指跟踪器,所述头部跟踪器和所述手指跟踪器使用同一位置发射器。在至少一个可选实施方式中,通过所述头部跟踪器获得的眼睛坐标假设为(a,b,c),方向为(u, V, w),其中u, V, w分别是在绕X, Y, Z轴的旋转值,则所述位置跟踪器坐标系与虚拟场景坐标系的转换矩阵为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉浸式虚拟现实系统中的空间菜单的实现方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤一:建立空间菜单的类和按钮的类,在系统运行过程中按照不同的需求实例化对象;步骤二:利用位置跟踪器探测操纵手段的位置;步骤三:将发射所述位置跟踪器所探测的位置的位置发射器的坐标系与三维空间的坐标系进行映射匹配,根据视点的位置设置菜单在三维空间中的位置,将所述操纵手段的坐标也映射到三维空间中;步骤四:检测所述操操纵手段的位置与菜单项的包含关系,控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种沉浸式虚拟现实系统中的空间菜单的实现方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤 步骤一建立空间菜单的类和按钮的类,在系统运行过程中按照不同的需求实例化对象; 步骤二 利用位置跟踪器探测操纵手段的位置; 步骤三将发射所述位置跟踪器所探测的位置的位置发射器的坐标系与三维空间的坐标系进行映射匹配,根据视点的位置设置菜单在三维空间中的位置,将所述操纵手段的坐标也映射到三维空间中; 步骤四检测所述操操纵手段的位置与菜单项的包含关系,控制系统。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于, 所述操纵手段为手指。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于, 所述虚拟现实系统包括立体投影系统,在三面投影的夹角中生成空间立体影象。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于, 根据所述手指在虚拟空间中的位置与菜单的位置关系,进行点与包围盒的位置关系判断。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨方廷宿春慧刘玉明韩哲管文艳曹伟伟
申请(专利权)人:航天科工仿真技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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