[发明专利]一种基于加速度传感器的角色动作控制方法

说明书

技术领域

本发明属于人机交互领域，涉及一种角色动作控制方法，具体涉及一种基于加速度传感器的角色动作控制方法。

背景技术

讲故事对儿童的成长和发展起到极其重要的作用。富有想像力的角色化故事讲述不仅能促进儿童的创造力，也能使儿童在玩耍中扮演不同的角色，进行多种群体交互和协作。

现在有一些数字化系统支持儿童的角色化讲故事，通常是通过让儿童用手摆放和移动角色素材的方式来讲故事。

现有支持儿童角色化讲故事系统的缺点在于没有把角色以及角色动作和操作角色的儿童以及儿童的动作自然地对应起来，使儿童能够用自己的肢体动作操纵自己设计的角色来表演故事，大大降低了沉浸感和趣味性。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于肢体动作角度信息的角色动作控制方法，将儿童在真实三维空间中的肢体动作映射为表演屏幕上对应卡通角色的平面运动，适合儿童群体设计和表演故事。

本发明的方法流程如图1所示，包括：

1)生成传感器角度信息；

2)生成关节类角色动作；

3)生成无关节类角色动作。

本发明的技术方案为：

一种基于加速度传感器的角色动作控制方法，其步骤为：

a)利用三轴加速度传感器读取用户的运动信息；其中，每一三轴加速度传感器提供映射平面中角色一控制组件的运动信息；所述角色由一个或多个控制组件相互连接而成；

b)控制组件根据收到的对应运动信息，每隔设定时间计算该控制组件在映射平面中的位置；

c)根据计算出的所述控制组件位置，显示映射平面中角色的动作变化。

进一步的，所述角色包括关节类角色和无关节类角色；所述控制组件包括关节类控制组件和无关节类控制组件；所述关节类角色包括若干互相连接的所述关节类控制组件以及与所述关节类控制组件相互连接的非直接控制组件；所述无关节类角色包括一无关节类控制组件。

进一步的，每一所述控制组件具有一基准点坐标，如果控制组件s与其他n个所述控制组件相互连接，则所述控制组件s具有分别与这n个所述控制组件对应的基准坐标点；所述非直接控制组件及与其连接的控制组件分别具有一对应的基准点坐标。

进一步的，将所述关节类角色中的一控制组件设为基准控制组件，以所述基准控制组件为起点，将顺序连接的控制组件、非直接控制组件建立父子关系，即靠近所述基准控制组件连接的组件为其相邻后续组件的父组件。

进一步的，计算所述关节类角色中控制组件在映射平面中的位置的方法为：

a)所述基准控制组件根据收到的运动信息，计算基准控制组件的位移量；

b)从基准控制组件的子组件开始依次检测，计算各个组件的位置；其中，a)对于所述关节类控制组件，如果该组件的父组件发生了移动，则需要先对该组件进行平移，使其基准点i的坐标与其父组件上对应点i’的坐标相同，然后根据传感器提供的相应角度信息计算该组件相对于基准点i的旋转设定角度；如果该组件的父组件未发生移动，则该组件绕其基准点进行旋转；b)对于所述非直接控制组件，如果该组件的父组件发生了移动，则平移该组件使其基准点i的坐标与其父组件上对应点i’的坐标相同，然后绕其基准点i旋转设定角度；如果该组件的父组件未发生移动，则该组件绕其基准点旋转。

进一步的，关节类控制组件相对于其基准点i旋转的所述设定角度Δθ＝b_iα或Δθ＝b_iβ，b_i为基准点i的经验常数，正值；非直接控制组件相对于其基准点i旋转的所述设定角度Δθ＝c_i，c_i为基准点i的经验常数，正值；β为传感器y轴与水平面的夹角，α为传感器x轴与水平面的夹角。

进一步的，计算所述无关节类角色的控制组件在映射平面中的位置的方法为：

a)所述无关节类角色的控制组件根据收到的运动信息，计算无关节类角色中心点的位移量；

b)所述无关节类角色的控制组件根据收到的运动信息，计算无关节类角色相对于中心点的旋转角度。

进一步的，所述旋转角度Δθ＝dα或Δθ＝dβ，其中d为经验常数，正值；β为传感器y轴与水平面的夹角，α为传感器x轴与水平面的夹角。

进一步的，每一用户设有或手持若干个三轴加速度传感器。