[发明专利]提高移动端体验的虚拟场景交互设计系统及其方法

说明书

本发明公开了一种提高移动端体验的虚拟场景交互设计系统及其方法，系统包括设计子系统和体验子系统，设计子系统，根据移动设备的性能参数估算移动设备的最大负荷；根据设定的设计布局自动将设计空间进行细化，划分为一系列的小空间，根据移动设备的最大负荷，为每个小空间提供对应的可交互参数，实现虚拟场景在每个小空间的实时渲染；体验子系统，包括若干移动虚拟现实眼镜和动感设备实现虚拟场景的漫游和沉浸感体验；本发明实现了设计与体验相互关联，改变了传统的虚拟场景设计方式，提高了设计的效率和可用性。

技术领域

本发明涉及一种提高移动端体验的虚拟场景交互设计系统及其方法。

背景技术

虚拟现实技术，应用计算机图形渲染能力制造出一个三维的虚拟世界，运用多种技术来模拟用户的感官感受，如听觉、视觉、触觉等，使用户有如同身临其境的感受，用户可以在虚拟空间中自由漫游并与其互动，沉浸其中。目前，虚拟现实技术已受到了各界广泛的关注，并应用到各个领域，包括娱乐、医疗、军事、教育、设计等。如在室内设计领域，虚拟现实技术可以将设计师的构思转化为虚拟的三维场景，而且用户可以直接“进入”设计师所布置的房间。孙晓雯等提出了一种基于虚拟现实技术的三维虚拟场景设计模式。设计者将自己的设计用三维场景可视表达出来，用户通过虚拟现实眼镜实现在三维场景中的漫游，根据用户在场景中的体验和反馈实时修改场景布局。这种方式既直观展示了设计者的设计意图，又根据用户的反馈信息实时调整场景布局，使用户与设计者之间的交流变得直接、简单，有效提高了设计效率。随着消费者级别的移动虚拟现实设备的普及，如谷歌Cardboard、暴风魔镜，基于移动设备的虚拟现实沉浸感体验变得日益广泛。但由于移动设备硬件性能受限，要实现移动设备上的复杂场景的沉浸感体验和实时交互具有很大的挑战性。

目前大部分的虚拟场景设计方法中，设计者的设计过程与用户的体验过程相互独立，设计者在设计的时候，并没有将用户体验作为设计因素，导致很多复杂绚丽的场景，在用户端无法体验应用，严重影响了设计的可用性和有效性。孙晓雯等人提出的设计模式，将用户的体验反馈作为修改设计的因素，但是体验端设备的性能仍没有考虑。针对移动设备硬件局限性，提出一种提高移动端体验性能的虚拟场景设计系统及交互方法，将用户体验端的设备性能作为设计场景复杂度的重要因素之一，保证在不影响用户真实感体验的前提下，提高实时绘制的效率，提高设计的有效性和可用性。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了提高移动端体验的虚拟场景交互设计系统及其方法，本发明能够实现设计者在设计过程中充分考虑到用户的沉浸感体验，保证设计者设计的游戏等不超过用户的使用设备的最大负荷，提高用户体验感。

本发明的第一目的是提出一种提高移动端体验的虚拟场景交互设计系统，将移动体验端的设备性能作为虚拟场景设计的重要因素之一。首先，根据移动设备的性能参数(如移动终端分辨率、内存和运行速度等)估算移动设备的最大负荷(如添加的模型数目、参与设计的模型大小等)；然后，根据设计者的设计布局自动将设计空间进行细化，划分为一系列的小空间；最后，根据移动设备的最大负荷，为每个小空间提供可交互参数，这样既保证了虚拟场景在每个小设计空间的实时渲染，也提升了移动设备运行复杂场景的能力。

本发明的第二目的是在移动设备运行复杂场景能力提升的情况下，提出一种基于多特征的动态绘制场景的方法，保证用户在虚拟场景中漫游的真实感和实时性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高移动端体验的虚拟场景交互设计系统，包括设计子系统和体验子系统，其中：

所述设计子系统，根据移动设备的性能参数估算移动设备的最大负荷；根据设定的设计布局自动将设计空间进行细化，划分为一系列的小空间，根据移动设备的最大负荷，为每个小空间提供对应的可交互参数，实现虚拟场景在每个小空间的实时渲染；

所述体验子系统，包括若干移动虚拟现实眼镜和动感设备实现虚拟场景的漫游和沉浸感体验。