[发明专利]基于智能设备的三维交互系统及三维交互方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于智能设备的三维交互系统，尤其涉及一种能在两个独立的智能设备之间进行交互的三维交互系统。本发明还涉及一种基于智能设备的三维交互方法。

背景技术

三维交互系统，是指将手持智能设备的位置及状态信息同步到三维空间中，并根据定位信息在三维空间中重建设备模型，通过这种方式实现现实空间与三维空间中的无缝交互。目前的三维交互系统，都是基于对交互系统的手持设备中的传感器的感知，将感知到的手持设备的位置变化在相应的显示装置中显示。

例如，HTC Vive的交互手柄，是利用LightHouse的定位和硬件手柄自身传感器的配合，实现将硬件手柄同步投影到虚拟空间中的技术。

又如，Occulus公司的交互手柄，通过利用光学定位和硬件手柄自身的传感器，实现将硬件手柄同步投影到虚拟空间中的技术。

Sony公司的PlayVR的交互手柄也类似，利用光学定位和硬件手柄自身的传感器，实现将硬件手柄同步投影到虚拟空间中。

Google Daydream的交互手柄，也是利用硬件手柄自身的传感器，实现将硬件手柄同步投影到虚拟空间中的技术。

另外Samsung GearVR的交互手柄，是利用硬件手柄自身的传感器实现将硬件手柄同步投影到虚拟空间中的技术。

目前国内外各品牌的交互设备都是单独设计的硬件设备，特别是三维交互设备都是体感设备与显示硬件配套设计、共同使用，品牌之间的兼容性差，即使是相同的品牌交互体验也受到硬件性能的限制，需要经常更换交互设备。而且交互设备没有识别功能，不能当作输入终端使用。换言之，目前国内外的交互技术普遍采用开发额外硬件的方法来实现显示空间与三维空间的交互目的。而且，现有的交互设备不具备可扩展性，消费者一旦购买，不能进行性能优化。

另外，现有交互硬件装配复杂，不易随身携带，而且功能单一，不具备复杂识别功能，目前市售的交互设备是以硬件设备的形式作为纯控制器，只能对动作等基本的位置信号进行接收，不具备图像识别、语音识别等功能。由于现有交互设备的硬件价格较为昂贵，用户需要为单一的功能而付出额外的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于智能设备的三维交互系统，能够利用市场上现有的智能设备来实现当前状态及位置信息完全同步投射到三维虚拟现实/增强现实/混合现实/全息显示/平面显示空间中。

本发明的目的还在于将普通智能设备随时作为通用的交互设备使用。

本发明的目的还在于利用智能设备本身的数据及处理器，实现分布式处理，将智能设备上的处理结果及数据同步投射到虚拟三维空间中以便显示和使用。

本发明的目的还在于用户无需额外付费购买，基于个人随身携带的智能设备，即可随处使用自身的智能设备完成显示空间到虚拟空间中的三维交互和同步投射功能。

本发明利用智能设备传感器，实现三维交互，通过软件算法，整合智能设备的多种传感器，使得智能设备可以成为三维交互控制器，与显示空间进行三维交互。

本发明的目的还在于利用智能设备的多种接收设备，可以实现于图像识别、语音识别、视频输入、声音输入、触屏输入、按键输入、超声波识别、手势识别、模式识别、指纹识别等多种功能。

根据本发明，提供一种基于智能设备的三维交互系统，该三维交互系统包括：控制端子系统和显示端子系统，所述控制端子系统安装于第一智能设备中，所述控制端子系统包括：采集第一智能设备中各个传感器接收的数据的数据采集输出模块、对接收到的数据进行计算编码的数据计算模块和将计算编码后的数据进行传输的通信模块；所述显示端子系统安装于第二智能设备中，所述显示端子系统包括：接收来自所述控制端子系统的通信模块数据的通信模块，将接收到的数据进行计算解码的数据计算模块和将解码后的数据在第二智能设备中以显示第一智能设备三维立体的空间状态的方式进行显示的应用模块。

所述显示端子系统的应用模块根据在第二智能设备中以三维立体显示方式进行显示的第一智能设备的空间状态做出反馈；所述显示端子系统的数据计算模块对所述反馈进行计算编码；所述显示端子系统的通信模块将计算编码后的反馈传输到所述控制端子系统的通信模块；所述控制端子系统的数据计算模块对接收到的计算编码后的反馈进行计算解码；所述控制端子系统的数据采集输出模块将计算解码后的反馈通过第一智能设备输出。