[发明专利]利用模块化轨道和体感装置模拟运动场景的方法和系统

说明书

本发明公开了一种利用模块化轨道和体感装置模拟运动场景的方法和系统，该方法通过对场景画面的运动趋势的进行分析，并以场景画面的运动趋势为准来搭建运动轨道，可以使运动轨道的形状与场景画面的运动趋势吻合，再将运动轨道上的区段与虚拟场景中的画面片段进行匹配、对位并计算根据画面片段的播放速度得出体感装置在该区段的运动轨道上的运行速度，从而可以将体感装置在运动轨道上的滑动趋势与场景画面的运动趋势控制得一致、同步，保证了运动感与视野变化感的同步，并且将体感装置的动作与视觉你、目标的方位变化趋势控制的同步、协调。该方法和系统配合可以模拟出逼真、刺激的运动场景、用户体验极好。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，更具体地说，它涉及一种利用轨道式运动装置和VR设备模拟运动场景的方法和系统。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality)或简称3D技术逐渐地应用于视频、电影、医学、拟真训练或者是游戏等领域中。通过3D影像与姿势感测器并搭配电子计算机设备可产生三度空间的虚拟现实世界。

目前，虚拟现实技术中的场景呈现一般是采用VR头盔与体感装置结合的方式。这种呈现方式由于结合了视听和体感，用户除了产生视听感受外还能感受到身体的运动，因此能更加沉浸到虚拟场景中，这一种呈现方式模拟的逼真度高且能给用户带来更丰富的体验。因此，基于VR和体感装置的运动模拟系统受到越来越多的用户的青睐。

可以预见的是，在未来将体感装置与运动轨道结合并配合VR头盔必将成为模拟运动的主流方式，通过VR头盔向用户展示虚拟运动场景中的图像和声音，再同步控制体感装置在运动轨道上的滑行和其他动作，能给用户带来更具有趣味性、更加逼真刺激的体验。为保证较好的用户体验，将运动轨道的形状变化趋势设置得与虚拟运动场景中的画面变化趋势一致，并将体感装置在运动轨道上的滑行动作控制得与虚拟运动场景中的画面变化节奏同步，这两点尤为重要，否则用户在体验时会因为视野变化与体感不协调而产生类似于晕车的不适感，甚至产生不良反应。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用模块化轨道和体感装置模拟运动场景的方法，利用该方法可以实现虚拟运动场景的变化与体感装置在运动轨道上的运动高度同步、协调，提升用户的使用体验。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种利用模块化轨道和体感装置模拟运动场景的方法，包括以下步骤：

S1.对虚拟运动场景画面进行分析，得出场景画面在时间戳上的运动趋势；

S2.选取适合形状的模块化轨道，根据运动趋势将各个模块化轨道拼接在一起，完成运动轨道的搭建，使运动轨道的形状变化趋势与场景画面的运动趋势一致；

S3.选取虚拟运动场景中的一段画面片段，并在运动轨道上确定该画面片段所对应的轨道区段；

S4.根据画面片段的时间长度确定体感装置在该画面片段对应的轨道区段上滑行的时间长度；

S5.根据轨道区段的长度和体感装置在该轨道区段上的滑行时间长度计算得出体感装置在该轨道区段上的滑行速度控制参数；

S6.根据得到的滑行速度控制参数控制体感装置在轨道区段上的滑行速度。

采用上述方案，通过对场景画面的运动趋势的进行分析，并以场景画面的运动趋势为准来搭建运动轨道，可以使运动轨道的形状与场景画面的运动趋势吻合，再将运动轨道上的区段与虚拟场景中的画面片段进行匹配、对位并计算根据画面片段的播放速度得出体感装置在该区段的运动轨道上的运行速度，从而可以将体感装置在运动轨道上的滑动趋势与场景画面的运动趋势控制得一致、同步，保证了运动感与视野变化感的同步，从而可以模拟出逼真、刺激的运动场景。

作为优选方案，还包括对体感装置的运动控制的步骤，该步骤包括以下几步：