[发明专利]基于数字头盔的通用三维虚拟场景实时交互方法

权利要求书

1.基于数字头盔的通用三维虚拟场景实时交互方法，该方法包括以下三个步骤：

步骤1利用数字头盔的硬件接口规范及数据协议或软件开发包(SDK)从计算机接 口中读取并解析数字头盔状态数据，获得头盔的空间位置及方位角参数；所述步骤 1具体包括：将数字头盔与计算机之间通过串口、并口或USB接口方式中的一种进行连 接；利用数字头盔供应商提供的硬件接口规范及数据协议，调用操作系统应用程序编程 接口(API)或数字头盔供应商提供的软件开发包(SDK)，从接口中获得数据；从获取 的数据中解析出数字头盔相对于基坐标系的位移矢量和方位角度；

步骤2根据三维虚拟场景软件交互配置定义，建立数字头盔运动状态信息与标准输 入设备鼠标、键盘输入信息间的映射关系，将从步骤1中获得的数据映射为标准交互输 入设备状态信息；所述步骤2具体包括：将步骤1中所获得的数字头盔相对于基坐标系 的位移矢量和方位角度映射为特定的输入设备状态信息，输入设备状态信息包括鼠标移 动方向、移动量、按键状态以及键盘的按键状态，根据具体三维可视化软件交互方式， 定义相应的交互映射关系；

步骤3调用操作系统应用程序编程接口(API)，将步骤2中得到的标准交互输入设 备状态信息转化为真实交互设备信息，驱动三维虚拟场景的实时交互；所述步骤3具体 包括：调用操作系统应用程序编程接口，将步骤2所获得特定输入设备状态信息转化为 真实交互设备信息发送给计算机，计算机系统自动将获得的真实交互设备信息发送给目 标三维可视化软件，并进行场景的交互。

2.根据权利要求1所述的基于数字头盔的通用三维虚拟场景实时交互方法，其特 征是：所述步骤2中的交互方式映射是指建立数字头盔运动状态信息与标准输入设备 鼠标、键盘输入信息间的映射关系；数字头盔运动信息包括头盔位移分量(x，y，z)和头 盔方位角(alpha，beta，gama)；键盘信息包括按键(vk)及按键状态(vkState)；鼠标信息 包括鼠标位置(x，y)与鼠标状态；根据三维可视化目标系统的交互行为定义，将数字头 盔的连续运动信息映射为键盘与鼠标的连续信息组合。

3.根据权利要求1所述的基于数字头盔的通用三维虚拟场景实时交互方法，其特 征是：所述步骤2中的交互方式映射中的位移映射是将数字头盔位移状态映射到单位立 方体，然后再映射到三维可视化软件的交互窗口中。

4.根据权利要求1所述的基于数字头盔的通用三维虚拟场景实时交互方法，其特 征是：所述步骤2中的交互方式映射中的旋转映射是将数字头盔旋转状态映射到单位球 体，然后再映射到三维可视化软件的交互窗口中。

5.根据权利要求1所述的基于数字头盔的通用三维虚拟场景实时交互方法，其特 征是：所述步骤3中将步骤2所获得特定输入设备状态信息转化为真实交互设备信息发 送给计算机，是通过操作系统自带的应用程序编程接口，将自定义的鼠标、键盘消息插 入到系统消息队列中，并被三维可视化软件所接受处理，以实现三维可视化软件的交互 控制。