[发明专利]VR运行空间动态检测与参数化虚拟场景重构系统与方法

说明书

本发明涉及一种VR运行空间动态检测与参数化虚拟场景重构系统与方法。其系统由激光雷达单元、三维空间成像单元、场景虚拟单元、虚拟场景再现单元组成；采用本发明，不仅可以实现VR使用对象在运行空间自由移动，摆脱现行仅束缚于专用固定座椅、专用固定站台等的运行模式，还可以捕获VR运行空间中动静态实体的绝对距离参数、相对距离参数、时间参数等三维空间实体复合参数，并根据获取的三维空间实体复合参数信息将VR运行空间虚拟化为用户指定的虚拟场景，同时可以实现多VR使用对象之间的数据融合与互动式游戏体验。本发明系统结构简单，操作简便，性能优越，适合于各种VR运行空间三维空间实体复合参数的捕获与虚拟化体验。

技术领域

本发明涉及一种VR运行空间虚拟场景重构系统与方法，特别是一种VR运行空间动态检测与参数化虚拟场景重构系统与方法。

背景技术

虚拟现实技术（Virtual Reality，VR），即利用计算机技术模拟产生三维的虚拟世界，让使用者及时、无限制地感知虚拟空间的事物。目前，在VR游戏体验中为了实时获取VR头显及手柄等VR设备的空间位置，很多VR体验游戏都是采用将使用对象束缚在专用固定座椅或者站台上的模式，通过VR空间定位技术实时获取VR设备的空间位置。VR空间定位技术是VR领域的一项关键技术，可以定位VR头显及手柄等VR设备在空间的实时位置，具有空间定位的VR设备不仅能更好的提供沉浸感，其产生的眩晕感也会大幅降低，整个画面可以像现实世界中一样根据我们的移动而真的动起来。目前，VR厂商使用的空间定位技术都是采用外围设备捕捉身体上携带的传感器的位置变化，结合虚拟现实技术实现身体动作与虚拟环境的同步，使人有身临其境的感觉。但是，这种空间定位技术需要在VR运行环境中布设一些外围的传感器，比如摄像机、红外接收设备等，使用环境相对固定，不能适用没有布设外围传感器的VR运行空间，而且可以体验的虚拟场景是固定不变，不能根据使用者的偏好自行设定。

本发明提出VR运行空间动态检测与参数化虚拟场景重构系统与方法具有明显优势。采用本发明，不仅可以实现VR使用对象在运行空间自由移动，摆脱现行仅束缚于专用固定座椅、专用固定站台等的运行模式，还可以获取VR运行空间中动静态实体的绝对距离参数、相对距离参数、时间参数等三维空间实体复合参数，并根据获取的三维空间实体复合参数信息将VR运行空间虚拟化为用户设定的虚拟场景，同时可以实现多VR使用对象之间的数据融合与互动式游戏体验。本发明系统结构简单，操作简便，性能优越，适合于各种VR运行空间三维空间实体复合参数的捕获与虚拟化体验。

通过VR头显平台搭载的激光雷达单元能够实时捕获VR运行空间三维空间实体复合参数；通过VR头显平台搭载的空间位姿感知模块能够实时获取VR使用对象的位姿数据，更为精确的监测VR使用对象的运动状态；通过捕获的VR运行空间三维空间实体复合参数信息和VR使用对象的位姿信息可以实现实时定位与构建三维空间实体复合参数，其中三维空间实体复合参数包括VR运行空间中动静态实体的绝对距离参数、相对距离参数、时间参数等；通过构建的三维空间实体复合参数信息可将VR运行空间虚拟化为用户设定的虚拟场景。使用单个VR头显平台只能依靠单个激光雷达单元捕获三维空间实体复合参数，效率比较低，而且不能实现多个VR使用对象之间的互动式游戏体验，而本发明所采用的VR运行空间动态检测与参数化虚拟场景重构系统与方法还可以通过VR头显平台搭载的无线自组网模块实现两个或多个平台共同捕获三维空间实体复合参数，并进行数据融合和信息交互，提高了三维空间实体复合参数构建的效率，并可以实现多个VR使用对象之间的互动式游戏体验。

发明内容

本发明目的在于针对目前VR设备中无法实现VR使用对象在运行空间自由移动，摆脱现行仅束缚于专用固定座椅或者固定站台的运行模式，提出一种VR运行空间动态检测与参数化虚拟场景重构系统与方法，其统结构简单，操作简便，性能优越，适合于各种VR运行空间三维空间实体复合参数的捕获与虚拟化体验。

为了达到上述的目的，本发明采用如下的技术方案：