[发明专利]一种全向跑步机及其虚拟现实实现方法

说明书

本发明公开了一种全向跑步机及其虚拟现实实现方法，全向跑步机包括跑步机主体、手持电子仿真枪、虚拟现实头盔、计算机、高清摄像头，高清摄像头固定在虚拟现实头盔上，高清摄像头与虚拟现实头盔有线连接，高清摄像头、手持电子仿真枪、跑步机主体都与计算机无线连接，虚拟现实头盔与计算机有线连接，手持电子仿真枪、虚拟现实头盔都与跑步机主体相配合，本发明大大提高了用户在虚拟现实场景下的游戏体感度，不仅达到可以让用户得到身体的锻炼，还可以在游戏中得到锻炼的目的。

技术领域

本发明涉及一种全向跑步机及其虚拟现实实现方法。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality：VR)是近年来出现的高新技术，利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术、广角或宽视野立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉、力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。近年来，虚拟现实在军事、娱乐、医疗、甚至房地产开发等方面有了比较大的应用。尤其在娱乐方面，丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。由于在娱乐方面对VR的真实感要求不是太高，故近些年来VR在该方面发展最为迅猛。如Chicago芝加哥开放了世界上第一台大型可供多人使用的VR娱乐系统，其主题是关于3025年的一场未来战争；英国开发的称为“Virtuality”的VR游戏系统，配有HMD，大大增强了真实感；1992年的一台称为“LegealQust”的系统由于增加了人工智能功能，使计算机具备了自学习功能，大大增强了趣味性及难度，使该系统获该年度VR产品奖。另外在家庭娱乐方面VR也显示出了很好的前景。综合目前市场上应用的虚拟现实游戏设备，主要集中在视觉感知这方面，反应在产品上，以头盔和VR眼镜为主。比较典型的比如Oculus公司的Oculus Rift，这是一款3D虚拟游戏眼镜，内置高分辨率显示屏可以给用户提供1280x800分辨率的高清画面，水平可视角度为90°，垂直可视角度为110°，9自由度的姿态与运动传感器以1000Hz的频率追踪头部运动轨迹，同时可通过DVI、HDMI、microUSB接口连接PC电脑或家用主机以全方位的视频和音效为使用者虚拟一个身临其境的游戏体验。尽管目前VR头盔或3D眼镜非常流行，但是反映到未来的游戏设备中，坐在椅子上按着某个按键，来推动游戏中的主角运动，已越来越不能满足消费者的用户体验了，自然的运动才能让用户感觉身临其境，通过自然的运动，让玩家在游戏时进行适当的运动，即娱乐又健身。Oculus Rift的3D虚拟眼镜虽然让玩家有很好的用户体验，但它不能让玩家运动起来，自然也无法满足消费者对下一代游戏设备“自然运动+虚拟现实+身临其境”的要求。因此将3D眼镜和跑步机结合起来，研发新一代全向跑步机是市场的迫切需求。2013年，美国Virtuix公司首次推出了一款全向跑步机Virtuix Omni，它首次将3D眼镜、游戏软件、虚拟现实和跑步机结合起来，让玩家真正投入到虚拟现实中，实现完美逼真的用户体验：不仅精神上投入到了虚拟现实中，身体也投入到了虚拟现实中。