[发明专利]一种互动游戏系统及控制方法

说明书

本发明提供了一种互动游戏系统及控制方法，游戏设备设计领域，包括穿戴设备和动作捕捉设备，穿戴设备外表面循环设有标识图案，所述标识图案包括深色部和浅色部；动作捕捉设备设有由处理器控制的红外摄像头和可见光摄像头，所述红外摄像头和可见光摄像头具有相同的焦距和镜头轴向；所述标识图案用于被红外摄像头和可见光摄像头同时采集并由所述处理器识别。本发明提供了一种互动游戏系统及控制方法，该游戏系统及控制方法可以低成本的实现捕捉游戏用户动作并在虚拟场景或者真实场景中建立与游戏用户动作同步的角色模型。

技术领域

本发明属于游戏设备设计领域，尤其涉及一种具有动作捕捉功能的互动游戏系统和控制方法。

背景技术

具有联网功能的远程互动游戏中，可以使用混合现实技术(MR)或虚拟现实技术(VR)实现一种浸入式的游戏体验，具体的实现方式是通过摄像头或者贴附在游戏用户身体上的动作捕捉器捕捉游戏用户的肢体动作并生成肢体动作数据，然后利用该数据在游戏中建立与肢体动作数据同步变化的角色模型，最后将同步的角色模型和虚拟场景(VR)或者真实场景(MR)进行融合，从而实现游戏功能。

现有技术中，利用摄像头捕捉游戏用户的肢体动作成本较低，但需要处理器对全部采集的视频信息的每一帧进行动态元素的甄别和处理，特别是对游戏用户的轮廓的甄别，计算量大，容易造成角色模型的动作与游戏用户的真实动作之间存在过长的延迟，影响游戏体验，也不能对肢体的快速动作进行甄别，丢失动作细节，并且容易受到周别其他动态物体的干扰；使用动作捕捉器捕捉游戏用户的肢体动作角色模型与游戏用户之间的延迟较小，动作细节不易丢失，识别时不会受到周边其他动态物体的干扰，但成本较高，另外需要在用户肢体大量贴附设置，相对影响游戏体验。

发明内容

本发明目的在于提供一种互动游戏系统及控制方法，该游戏系统及控制方法可以低成本的实现捕捉游戏用户动作并在虚拟场景或者真实场景中建立与游戏用户动作同步的角色模型。

本发明提供的技术方案是：

一种互动游戏系统，包括穿戴设备和动作捕捉设备，穿戴设备外表面循环设有标识图案，所述标识图案包括深色部和浅色部；动作捕捉设备设有由处理器控制的红外摄像头和可见光摄像头，所述红外摄像头和可见光摄像头具有相同的焦距和镜头轴向；所述标识图案用于被红外摄像头和可见光摄像头同时采集并由所述处理器识别。

上述技术方案的一个实施例中，所述穿戴设备设有由驱动器控制的超声波信号发生器，所述动作捕捉设备设有连接所述处理器的超声波信号接收器。

上述技术方案的一个实施例中，所述标识图案为欧姆龙环；所述深色部为欧姆龙环中的五个黑色圆圈，所述浅色部为欧姆龙环中的白色背景；或者，所述深色部为欧姆龙环中的黑色背景，所述浅色部为欧姆龙环中的五个白色圆圈。

本发明还提供了一种互动游戏系统的控制方法，用于上述互动游戏系统的一个实施例，包含步骤：通过红外摄像头和可见光摄像头同时采集红外实时图像帧和可见光实时图像帧；从红外实时图像帧中提取高温区域的轮廓，使用该轮廓提取可见光实时图像帧中对应的用户图像区域；选取用户图像区域中包含标识图案的区域作为最终识别区域。

上述方法的一个实施例中，在从红外实时图像帧中提取高温区域的轮廓时，设置一个温度梯度阈值和一个宽度，当高温区域与低温区域之间该宽度的过渡区的温度梯度大于该温度梯度阈值时，该过渡区被作为高温区域的轮廓提取。

上述方法的一个实施例中，在从红外实时图像帧中提取高温区域的轮廓时，仅提取包含标识图案的高温区域的轮廓。

本发明还提供了另一种互动游戏系统的控制方法，用于上述互动游戏系统的一个实施例，包含步骤：通过超声波信号接收器接收超声波信号发生器发射的信号；根据所述信号计算穿戴设备与动作捕捉设备的距离；根据所述距离调整红外摄像头和可见光摄像头的焦距。

上述方法的一个实施例中，超声波信号发射器的发射频率由处理器给定。