[发明专利]一种动感重现虚拟现实的方法及系统

权利要求书

1.一种动感重现虚拟现实的方法，其特征是：系统包含图像识别程序、图像计算模型程序、动感计算单元，图像识别程序负责图像特征点的识别，图像计算模型程序负责计算特征点的运动轨迹获得加速度值或函数，动感计算单元根据加速度值或函数还原动感模拟量，步骤包括：（1）识别图像特征点；（2）提取特征点的运动轨迹建立X、Y分量函数，X=f(t)、Y=f(t)；（3）对X=f(t)求导获得X分量像素速度Vx，对Y=f(t)求导获得Y分量像素速度Vy；（4）对X=f(t)求二次导数获得X分量像素加速度ax，对Y=f(t)求二次导数获得Y分量像素加速速度ay；（5）将加速度还原为作用力Fx=β*m*ax，Fy=β*m*ay，Fx是X方向作用力，Fy是Y方向作用力，m为运动物体质量，β是单位统一系数，即力的单位与像素加速度之间的一个固定的单位换算系数。

2.一种动感重现虚拟现实的方法，其特征是：采用至少两台成已知角度的摄像机拍摄同一个物体的运动轨迹，优化的为两台摄像机相互垂直，其步骤是：（1）识别图像特征点；（2）提取特征点的运动轨迹建立X、Y、Z分量函数，X=f(t)、Y=f(t)、Z=f(t)；（3）对X=f(t)求导获得X分量像素速度Vx，对Y=f(t)求导获得Y分量像素速度Vy，对Z=f(t)求导获得Z分量像素速度Vz；（4）对X=f(t)求二次导数获得X分量像素加速度ax，对Y=f(t)求二次导数获得Y分量像素加速速度ay，对Z=f(t)求二次导数获得Z分量像素加速速度az；（5）将加速度还原为作用力Fx=β*m*ax，Fy=β*m*ay，Fz=β*m*az，Fx是X方向作用力，Fy是Y方向作用力，Fz是Z方向作用力，m为运动物体质量，β是单位统一系数，即力的单位与像素加速度之间的一个固定的单位换算系数，Fx、Fy、Fz可以合成合力。

3.一种动感重现虚拟现实的方法，其特征在于，包括步骤：（1）获取传统视频文件中人物或背景图像帧；（2）建立人物或背景图像特征模型；（3）对帧序列人物或背景图像特征点进行识别，特征点在前后帧相差△X像素、△Y像素，前后帧时间差为t；（4）计算人物或背景图像特征点即时运动速度，即位移量除以时间，则X分量速度为Vx=△X/t，Y分量速度为Vy=△Y/t；（5）以速度时间函数计算加速度，即两个速度点的速度差值除以时间；（6）加速度值输出到动感计算单元；（7）由动感计算单元控制调制器，再控制脉冲信号发生器，通过脉冲电极作用于人体；或由动感计算单元控制伺服单元，由伺服单元控制机械人体附加装置作用于人体。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种动感重现虚拟现实的方法的建立动感数据库的步骤，其特征是：（1）获取视频文件中人物或背景图像帧；（2）建立人物或背景图像特征模型；（3）对帧序列人物或背景图像特征点进行识别；（4）利用位移量除以时间计算人物或背景图像特征点即时运动速度；（5）利用两个速度点的速度差值除以时间计算加速度；（6）加速度值输出到动感计算单元；（7）动感计算单元建立动作索引，建立索引和动感数据单元的对应数据库。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种动感重现虚拟现实的方法，其特征是：系统包含声谱识别程序、声谱场景动感数据库，声谱识别程序负责识别声音的场景类型，声谱场景动感数据库提供匹配的场景动感/震动输出，或根据声音信号强弱直接模拟为震动量大小输出，步骤包括：（1）提取一定时间的音频文件段；（2）解析为频谱特征谱；（3）和声谱场景动感数据库中的特征谱比对；（4）确定场景类型。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种动感重现虚拟现实的方法，其特征是：系统包括动感信息获取单元、伺服单元、捆绑人体附加装置或坐靠垫装置或手持装置，动感信息获取单元负责获取包含动感参数的信号，伺服单元根据动感信息获取单元获取的动感参数信号驱动捆绑人体附加装置或坐靠垫装置或手持装置，捆绑人体附加装置即捆绑在人体上，手持装置即握在手上的装置，所述装置包含动感部件，动感部件作用于人体产生动感。