[发明专利]接触虚拟对象时提供真实物理反馈的方法及其装置

说明书

本发明揭示一种接触虚拟对象时提供真实物理反馈的方法及其装置。根据本发明的一方面，接触虚拟对象时提供真实物理反馈的方法包括以下步骤：在虚拟手模型上分散布置地形成多个物理颗粒；感知所述虚拟手模型的所述物理颗粒是否与虚拟对象接触；以及当判断为所述虚拟手模型的所述物理颗粒与所述虚拟对象接触时，找出发生接触的所述物理颗粒的位置，并向对应于所述位置的手指传递振动；所述振动的强度根据与所述虚拟对象接触的所述物理颗粒的数量及所述物理颗粒与所述虚拟对象接触时的穿透距离而决定。

技术领域

本实施例涉及一种接触虚拟对象时提供真实物理反馈的方法及其装置。

背景技术

该部分记载的内容仅用于提供本发明的背景信息，而不构成现有技术。

随着技术的发展，对于虚拟现实或者增强现实的关注也随之增加。虚拟现实(Virtual Reality)将图像、周边背景、客体全部制作成虚拟的图像形式并予以显示。与此相反地，增强现实(Augmented Reality)以真实世界的实际模样为主，只把附加信息制作成虚拟形式并予以显示。虚拟现实和增强现实都应该使使用该技术的使用者产生好似与虚拟的对象进行相互作用的感觉。

为了使使用者具有如上所述的好似与虚拟对象进行相互作用的感觉，能使使用者感受到触觉的'计算机触觉技术'，即触觉(Haptic)技术十分重要。触觉(Haptic)技术源自希腊语中表示'触摸'的形容词'Haptesthai'，是一种操作各种游戏机或者电脑的输入装置如游戏操纵杆、鼠标、键盘、触屏等时让使用者感受振动、运动感、力量等而向使用者提供诸如电脑虚拟体验等更加真实信息的技术。

初期的触觉接口装置，其形状为手套形，不给使用者提供触觉信息，而只向虚拟环境传递手势信息的装置。1989年任天堂开发的接口装置，即任天堂手套即为其例，其使用的方式为，使用者使用所述手套控制虚拟环境更新2D图像信息并且把更新的2D图像信息传递给使用者。然而，所述手套由于没有包括作为认知虚拟环境物体的重要要素之一的触觉要素，因此使用者接触虚拟环境时不能获得最大化的沉浸感。

后来，触觉技术的最近发展和研究使得向使用者传送触觉的触觉手套技术得到了长足的发展，但是对于虚拟现实及混合现实空间中的虚拟对象的操作却因为使用者不能衡量准确深度并且不像真实世界一样地存在着基于物理接触的感觉，因此很难再现真实感。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本实施例的主要目的在于，提供一种接触虚拟对象时提供真实物理反馈的方法及其装置，通过物理引擎判断应用于虚拟手模型上的物理颗粒与虚拟对象间的接触后，与相互作用情况匹配地调节振动强度并传递给该手指的振动部，从而再现真实感。

(二)技术方案

根据本实施例的一方面，提供一种接触虚拟对象时提供真实物理反馈的方法，该方法包括：在虚拟手模型上分散布置地形成多个物理颗粒；感知所述虚拟手模型的所述物理颗粒是否与虚拟对象发生接触；以及当判定所述虚拟手模型的所述物理颗粒与所述虚拟对象发生接触时，找出发生接触的所述物理颗粒的位置，并向对应于所述位置的手指传递振动所述振动的强度根据与所述虚拟对象接触的所述物理颗粒的数量及所述物理颗粒与所述虚拟对象接触时的穿透距离而决定。