[发明专利]一种动感单车虚拟漫游系统和虚拟漫游实现方法有效
申请号: | 201611115990.9 | 申请日: | 2016-12-07 |
公开(公告)号: | CN106693290B | 公开(公告)日: | 2019-02-15 |
发明(设计)人: | 杨文珍;周强;吴新丽;李昕;严明;罗佳丽;董露杰;汪文妃;卢毅;卢水晶 | 申请(专利权)人: | 浙江理工大学;杭州水晶运动机械股份有限公司 |
主分类号: | A63B22/08 | 分类号: | A63B22/08;A63B69/16;A63B71/06;G06F3/01;G06T15/04 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 林超 |
地址: | 310018 浙江省杭州市*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 动感单车 虚拟 漫游 系统 实现 方法 | ||
1.一种动感单车虚拟漫游实现方法,其特征在于:利用测速装置实时获取动感单车的骑行速度数据,并将骑行速度数据传送给数据通讯模块,数据通讯模块将骑行速度数据输入虚拟漫游设备的虚拟漫游场景中,虚拟漫游场景通过曲线计算方法拟合获得漫游路径,用骑行速度数据驱动虚拟漫游场景的视点沿着漫游路径运动,从而实现动感单车的虚拟漫游;
所述的虚拟漫游场景通过曲线计算方法拟合获得漫游路径具体是:运用Catmull-Rom曲线插值算法,利用虚拟漫游场景中原有的漫游道路控制点,实时计算关键插值点,连接关键插值点后拟合获得虚拟漫游场景中的漫游路径;
通过曲线计算方法拟合获得漫游路径具体如下:
1)采用Unity 3D的EasyRoads3D插件工具,在虚拟漫游场景中,在原有漫游道路上间隔设置多个控制点,将所有控制点相依次连接,并闭合形成封闭路径;
2)采用以下方式构建一条与漫游道路重合的漫游路线;
2.1)Unity 3D中采用笛卡尔左手坐标系,Y轴坐标正方向垂直于虚拟漫游场景地面并向上,X轴坐标方向和Z轴坐标方向为平行于虚拟漫游场景地面的两个相垂直的方向;
2.2)将步骤1)获得的所有控制点赋值转化为路径点P1、P2、…、Pn,n表示控制点的总数,并在赋值转化后的最后路径点后面增加一个XYZ坐标值均等于第一个路径点坐标值的路径点Pn+1;
2.3)在步骤2.2)获得的所有路径点的首尾增加两个辅助点P0和Pn+2,首尾两个辅助点的坐标位置采用以下方式计算:
P0=2P1-P2
Pn+2=2Pn+1–Pn
其中,P0为在路径点之首的辅助点,Pn+2为在路径点之尾的辅助点,P1为步骤2.2)获得的所有路径点中的第一个路径点,P2为步骤2.2)获得的所有路径点中的第二个路径点,Pn+1为步骤2.2)赋值转化后增加的一个路径点,Pn为步骤2.2)赋值转化后所有路径点中的最后一个路径点;
2.4)采用以下公式的Catmull-Rom曲线算法,对步骤2.3)获得的所有路径点进行曲线插值处理,得到多个插值点,以折线方式依次连接各个插值点,将曲线运动转为插值点到插值点之间的直线运动,获得漫游路径:
其中,P(s)为路径点Pi-1和路径点Pi的插值点,Pi-2、Pi-1、Pi和Pi+1均为依次相邻的路径点,i为路径点的序号,τ表示曲线张力参数,u表示曲线插值的比率参数。
2.根据权利要求1所述的一种动感单车虚拟漫游实现方法,其特征在于:所述步骤2.2)中的赋值转化是将控制点的Y轴坐标加上漫游视角高度常数作为路径点的Y轴坐标,路径点的X轴坐标、Z轴坐标分别和控制点X轴坐标、Z轴坐标相同。
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