[发明专利]一种在VIVE虚拟现实头盔环境中使用对讲机的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及应急训练装备技术领域，特别涉及一种在VIVE虚拟现实头盔环境中使用对讲机的装置及方法。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)，也称灵境技术或人工环境，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它综合了计算机图形系统、仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术，是一种可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。VR在安全教育和应急训练训练等应用场景中具备天然的技术优势。对讲机属于应急救援和应急训练中最常用的应急通讯设备，在基于VR设备进行应急训练系统中如何使用对讲机等应急救援设备使业内人士很关心的问题。

目前主流的虚拟现实头盔(包括VIVE虚拟现实头盔)都属于完全封闭式的构造，用户戴上头盔之后，无法看到外部世界。虽然这样的设计会带来完全沉浸式的虚拟体验，可是也来了一些新的挑战。例如，在VIVE虚拟现实头盔环境中使用对讲机只能通过手柄模拟，缺乏真实感，培训效果差；此外，在VIVE虚拟现实头盔环境中通过手柄模拟对讲机使用，无法利用对讲机本身的对讲通信功能，需要单独开发，成本高，可行性低。

针对上述问题，提供一种在VIVE虚拟现实头盔环境中使用对讲机的方法是非常有必要和有意义的，也能够给VIVE虚拟现实头盔环境中使用其他应急救援设备提供一种思路。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述基于VR设备进行应急训练系统中无法使用应急救援设备的问题，提供一种在VIVE虚拟现实头盔环境中使用对讲机的装置及方法，以解决上述技术问题。

本发明目的是通过下述技术方案来实现的：

一种在VIVE虚拟现实头盔环境中使用对讲机的装置，包括VIVE虚拟现实头盔、无线收发模块、VIVE追踪器、对讲机和计算机；所述VIVE追踪器与所述对讲机相连接，所述VIVE虚拟现实头盔和所述VIVE追踪器分别经所述无线收发模块与所述计算机相连接；所述计算机中构建有对讲机模型。

进一步地，所述对讲机包括push-to-talk按键、对讲机芯片、保护电阻、电源正极、电源负极。

进一步地，所述VIVE追踪器包括多个Pin接口，所述Pin接口为弹针式连接器；所述对讲机与所述VIVE追踪器的相应Pin接口通过导线连接，将push-to-talk按键电压信号传送给所述VIVE追踪器的对应Pin接口，使所述VIVE追踪器感知push-to-talk按键状态变化。

进一步地，所述计算机安装有Unity3D平台，通过所述Unity3D平台对所述对讲机模型控制。

一种基于权利要求1-4任一项所述装置的在VIVE虚拟现实头盔环境中使用对讲机的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将VIVE追踪器和对讲机固定连接，将VIVE追踪器Pin口和对讲机push-to-talk按键通过导线相连；

步骤二，在三维建模软件中构建与真实对讲机外形和功能键完全一致的虚拟对讲机模型，将对讲机模型导入Unity3D平台；

步骤三，在Unity3D平台中给虚拟对讲机模型添加控制脚本，实现安装VIVE追踪器的对讲机能够控制VIVE虚拟现实头盔环境中虚拟对讲机的空间姿态位置变化；

步骤四，进行业务逻辑编程，实现按下对讲机push-to-talk按钮能够控制虚拟对讲机模型状态变化。

在所述步骤一中，将双头螺母和对讲机正面面板通过胶水进行固定粘结，将VIVE追踪器和双头螺母通过螺栓进行固定连接，将VIVE追踪器Pin3接口和对讲机内部电源正极通过导线进行连接，将VIVE追踪器Pin2接口和对讲机内部电源负极通过导线进行连接。

在所述步骤二中，在三维建模软件3D MAX中构建对讲机模型，通过纹理贴图赋予模型真实对讲机的材质，使其外形、材质和结构组成与真实对讲机保持一致，并将对讲机模型导出为FBX文件格式。

在所述步骤三中，在计算机内安装Unity3D平台，将SteamVR Plugin插件和HTC.UnityPlugin插件导入到Unity3D平台，将对讲机模型导入Unity3D平台中并进行空间位置、几何尺寸和材质光照等模型对象属性参数设置；给虚拟对讲机模型添加控制脚本，实现VIVE虚拟现实头盔环境中VIVE追踪器对虚拟对讲机的空间姿态位置的追踪控制。

进一步地，所述对讲机模型通过FBX文件格式与Unity3D平台对接。

进一步地，所述对讲机模型状态包括push-to-talk按键按下弹起状态、通话指示灯开关状态和模拟无线电信号发送状态。