[实用新型]一种用于VR显示眼镜的头部动作捕捉系统

说明书

本实用新型公开了一种用于VR显示眼镜的头部动作捕捉系统，本系统通过将电磁场辐射器分别安装在VR眼镜和VR眼镜使用者肩部上，然后分别向其他电磁场辐射器发送信号，电磁场辐射器将接收的信号传输至处理器进行处理，处理器测量VR眼镜使用者肩部上的电磁场辐射器对参考坐标原点电磁场辐射器的接收信号电压幅度变化大小，然后计算出VR眼镜使用者肩部上的电磁场辐射器相对于原点电磁场辐射器的坐标信息；处理器基于VR眼镜上的电磁场辐射器与VR眼镜使用者肩部上的电磁场辐射器的距离和角度关系，获得VR眼镜上的电磁场辐射器的运动轨迹，基于运动轨迹通过坐标传递计算，获得VR眼镜上的电磁场辐射器相对于坐标原点的坐标信息。

技术领域

本实用新型涉及动作采集领域，具体涉及一种用于VR显示眼镜的头部动作捕捉系统。

背景技术

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。

目前主流的VR眼镜动作捕捉方式包括光学和加速度计两种。前者采用眼镜上分布的多个光标，在设置的光学照射环境中用摄像头对眼镜的姿态和位置进行捕捉，其优点是精度高，缺点是光标可能在某些动作中被遮挡，另外由于摄像头对视频处理消耗的硬件资源较多，处理成本高，处理速度慢；后者采用在眼镜上设置多个加速度计标记，通过对这些标记的位置变化趋势进行计算得出眼镜自身的位置和速度信息，其优点是不需要外设光学照射环境和摄像头等外部设备，但缺点是因为相对误差一直积累，需要定时校准。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有的VR眼镜动作捕捉系统需要在外部提前布设光学识别系统，成本较高，而采用加速度传感器的VR眼镜动作捕捉系统由于误差一直累积，需要频繁校准，目的在于提供一种用于VR显示眼镜的头部动作捕捉系统，解决现有的VR眼镜动作捕捉系统需要在外部提前布设光学识别系统，成本较高，而采用加速度传感器的VR眼镜动作捕捉系统由于误差一直累积，需要频繁校准的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于VR显示眼镜的头部动作捕捉系统，包括VR眼镜和安装在人躯干上的原点电磁场辐射器，还包括与VR眼镜匹配的位置传感系统，所述位置传感系统包括多个安装在VR眼镜上的电磁场辐射器和多个穿戴在VR眼镜使用者肩部的电磁场辐射器；位置传感系统用于捕捉VR眼镜的姿态，将VR眼镜的姿态发送给VR的处理器。本系统通过将电磁场辐射器分别安装在VR眼镜和VR眼镜使用者肩部上，然后分别向其他电磁场辐射器发送信号，电磁场辐射器将接收的信号传输至处理器进行处理，处理器测量VR眼镜使用者肩部上的电磁场辐射器对参考坐标原点电磁场辐射器的接收信号电压幅度变化大小，然后计算出VR眼镜使用者肩部上的电磁场辐射器相对于原点电磁场辐射器的坐标信息；处理器基于VR眼镜上的电磁场辐射器与VR眼镜使用者肩部上的电磁场辐射器的距离和角度关系，获得VR眼镜上的电磁场辐射器的运动轨迹，基于运动轨迹通过坐标传递计算，获得VR眼镜上的电磁场辐射器相对于坐标原点的坐标信息；处理器基于安装在VR眼镜上的电磁场辐射器和VR眼镜使用者肩部上的电磁场辐射器相对于坐标原点的实时坐标信息，获得VR眼镜姿态实时信息。

所述位置传感系统通过通信电缆与VR的处理器进行通信。通信电缆由一对以上相互绝缘的导线绞合而成。通信电缆具有通信容量大、传输稳定性高、保密性好、少受自然条件和外部干扰影响等优点，适合在电磁场中使用。