[发明专利]虚拟现实中的交互控制方法和装置及存储介质、终端

说明书

本发明公开了一种虚拟现实中的交互控制方法和装置及存储介质、终端。其中，该方法包括：实时获取方向控制器的空间指向方向和视点控制器的位置；根据视点控制器的位置和空间指向方向在虚拟现实的虚拟空间中确定交互射线；确定与交互射线相交的虚拟内容为目标虚拟内容。本发明解决了相关技术中的虚拟现实的交互方式容易造成指向不精确的技术问题。

技术领域

本发明涉及虚拟现实领域，具体而言，涉及一种虚拟现实中的交互控制方法和装置及存储介质、终端。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)，是由拉尼尔(Jaron Lanier)在20世纪80年代初提出的，其具体定义为：综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。其中，计算机生成的、可交互的三维环境称为虚拟环境(即Virtual Environment，简称VE)。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统的技术，它利用计算机生成一种模拟环境，利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

在移动VR设备中，目前主要是提供头盔和手柄一类的外设，这些设备都支持对于三自由度的运动追踪，对于虚拟现实的头盔来说，为了显示精确的画面，当你环顾周围时，头盔必须以亚毫米级的精度跟踪你的头部运动。虚拟现实设备的手柄控制器是使用者与计算机构建的虚拟环境进行交互的主要硬件，通过操作实体控制器，使用者在现实世界中手部的动态可以实时映射到虚拟世界中的虚拟手臂，实现各种操作。这是通过各种内置传感器来实现的。有了这些传感器提供的各种数据，头盔或者手柄就可以实现真正的“三个自由度”，跟踪头盔可以跟随头部和手部的运动做出的任何角度运动。(注：物体在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。三个自由度则只有转动自由度)，有些头盔和手柄通过定位技术可以实现六自由度的运动。

具体的，磁力计可以测量地球的磁场，因此总是知道“磁北”在哪个方向。这样就可以确保它指向的是正确的方向，防止出现“偏移”错误——即头盔以为自己朝着某一个方向时，其实朝着的却是另一个方向。

加速度计有几个用途，一个是检测重力，让头盔知道上方是哪个方向。智能手机自动转换横竖屏，靠的就是加速度计。而且正如它的名字所说，它可以测量沿着一个轴的加速度，因此它能提供有用的数据，让头盔、手柄知道一个对象运动的速度。

陀螺仪可以跟踪沿着一条轴的微小偏移(例如用户稍微倾斜头部或点头的时候)，来提供更精确的物体旋转信息。

对于控制器来说，无线运动控制器让用户与3D空间中的物体进行充分交互，从而增强沉浸感。

像头盔一样，每个控制器都配备了磁力计、加速度计和陀螺仪以及红外传感器，对运动进行亚毫米级的精度跟踪。

在VR中使用者需要与虚拟物体进行一定的交互操作，最常用的交互操作就是通过控制器进行指向操作，例如指向按钮进行确认，指向物体进行交互触发等，指向操作是VR交互操作中最简单且最重要的一种操作方式。

目前在一些VR应用中使用者与虚拟内容进行指向操作，需要通过改变现实控制器的指向角度来控制虚拟控制器的指向，从虚拟控制器端点处向前发射一条一定长度的射线，使用者需要通过头盔观察这根虚拟线段和其他虚拟物品的碰撞关系来判断是否正确指向了所想要交互的虚拟物体。

这种指向方案在某些角度会产生极大的偏差。如图1所示，当使用者手持手柄指向虚拟环境中的半透明的界面102时，射线的末端端点103虽然延伸到了交互界面之后，但是从手柄发出的射线并未经过界面102，但是从玩家的视角，在端点103到用户眼睛的视线101上，会产生已经指向了虚拟的界面102的错觉。如果在手柄射线在游戏中的渲染层级在虚拟界面之前，这种错觉会更明显。

针对相关技术中的虚拟现实的交互方式容易造成指向不精确的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容