[发明专利]一种虚拟交互方法

说明书

本发明公开了一种虚拟交互方法，所述方法应用于主动体和被动体之间，所述方法包括：分别对所述主动体和所述被动体进行建模，得到所述主动体的第一模型和所述被动体的第二模型；其中，所述第一模型中包括相连接的线段主体模型和球帽模型；所述第二模型中包括曲面模型；确定所述第一模型和所述第二模型之间的交互状态，所述交互状态由所述第一模型和所述第二模型之间的距离确定；其中，所述交互状态包括临近状态、接触状态以及挤压状态；根据所述交互状态，计算所述第一模型的变化或者计算所述第二模型的变化。本发明提供的技术方案，能够提高人机交互的精度。

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，特别涉及一种虚拟交互方法。

背景技术

当前，在人机交互中，用户采用的信息输入方式通常可以包括以下几种：

1.传统实体交互，即通过真实的物理设备完成输入，例如被广泛使用的鼠标、键盘、游戏手柄、遥控器等。该方法的缺点是：实体交互尺寸较大无法用于微型设备；功能限制性很大，只能解决一种设备的输入需求(比如鼠标不能用在手机上)；设备尺寸固定无法适应不同的人群(手较大的人觉得键盘间距小，而手小的人则反之)。

2.可穿戴实体交互，即通过传感器(加速传感器、陀螺仪、磁传感器等)完成输入。例如可穿戴手环、可穿戴戒指、动作捕捉手套等等。该方法的缺点是：必须穿戴才能交互；只能识别穿戴部位的简单运动。

3.半虚拟交互，即通过触摸屏，把实体虚拟成界面元素。例如手机、平板，触摸屏等。该方法的缺点是：交互范围受限于设备的尺寸；交互时手遮挡界面。

4.三维虚拟交互，即在三维空间中与虚拟物体交互，例如Leap Motion，Kinect等，或者基于这两种设备的交互扩展。该方法的缺点是：手不能在支撑面上交互，否则支撑面被误判为手从而出错。

5.表面虚拟交互，通过把桌面虚拟化为触摸板，从而完成类似触摸板的交互。该方法的缺陷是：支撑表面必须平整(不能凹凸不平)；识别精度较低，容易误触；无法识别手指按压表面的力度。

由上可见，目前需要一种识别精度较高，适用于微型设备，且具有通用性的人机交互方法。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种虚拟交互方法。所述技术方案如下：

一种虚拟交互方法，所述方法应用于主动体和被动体之间，所述方法包括：

分别对所述主动体和所述被动体进行建模，得到所述主动体的第一模型和所述被动体的第二模型；其中，所述第一模型中包括相连接的线段主体模型和球帽模型；所述第二模型中包括曲面模型；

确定所述第一模型和所述第二模型之间的交互状态，所述交互状态由所述第一模型和所述第二模型之间的距离确定；其中，所述交互状态包括临近状态、接触状态以及挤压状态；

根据所述交互状态，计算所述第一模型的变化或者计算所述第二模型的变化。

进一步地，在分别对所述主动体和所述被动体进行建模之前，所述方法还包括：获取所述主动体的点云数据以及所述被动体的点云数据；

相应地，对所述主动体进行建模包括：

按照下述公式确定所述第一模型中的线段主体模型：

其中，(x,y,z)表示空间点的坐标，(x₀,y₀,z₀)表示空间原点的坐标，m、p、l为直线拟合参数，a₁、b₁、a₂、b₂为待求解的系数；

根据下述公式确定所述待求解的系数的值：