[发明专利]基于Unity3D的虚拟现实交互方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种基于Unity3D的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述基于Unity3D的虚拟现实交互方法包括以下步骤：

与光学动作捕捉系统建立通信连接；

通过VRPN协议接收光学动作捕捉系统实时捕获的真实场景中真实对象的刚体位置数据与刚体旋转数据，其中，所述刚体位置数据为三维坐标向量、所述刚体旋转数据为四元数；

分别对所述刚体位置数据、所述刚体旋转数据进行左右手坐标系变换，其中，真实场景采用右手坐标系、虚拟场景采用左手坐标系；

当渲染生成虚拟场景中虚拟对象的视角画面时，将变换坐标系后真实对象的刚体位置数据与刚体旋转数据同步映射至虚拟对象，以供虚拟对象模拟真实对象的动作。

2.如权利要求1所述的基于Unity3D的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述分别对所述刚体位置数据、所述刚体旋转数据进行左右手坐标系变换包括：

创建左手坐标系对应的三维坐标向量参数以及四元数参数，其中，所述四元数参数的虚部系数为三维坐标向量；

将右手坐标系下所述刚体位置数据的x轴向量数据赋值左手坐标系下x轴向量参数，以及将右手坐标系下所述刚体位置数据的z轴向量数据赋值左手坐标系下y轴向量参数，以及将右手坐标系下所述刚体位置数据的y轴向量数据赋值左手坐标系下z轴向量参数；

将右手坐标系下所述刚体旋转数据对应虚部系数的x轴向量数据赋值左手坐标系下所述四元数参数对应虚部系数的x轴向量，以及将右手坐标系下所述刚体旋转数据对应虚部系数的z轴向量数据赋值左手坐标系下所述四元数参数对应虚部系数的y轴向量，以及将右手坐标系下所述刚体旋转数据对应虚部系数的y轴向量数据赋值左手坐标系下所述四元数参数对应虚部系数的z轴向量，以及将右手坐标系下所述刚体旋转数据对应实部的负值赋值左手坐标系下所述四元数参数对应实部。

3.如权利要求1或2所述的基于Unity3D的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述基于Unity3D的虚拟现实交互方法还包括：

当渲染生成虚拟场景中虚拟对象的视角画面时，创建主相机和用于模拟虚拟对象左右眼的双目相机，并设置主相机摄像方式为正交模式、将所述双目相机的视角在水平方向上放大k倍；

创建两个渲染纹理RenderTexture，并将双目相机渲染的虚拟对象的视角画面分别保存到对应RenderTexture内；

创建两个材质球，并使用两个RenderTexture分别作为两个材质球的主贴图；

创建两个用于播放双目相机画面的第一显示面板和第二显示面板，并将两个材质球分别赋值所述第一显示面板和第二显示面板；

将所述第一显示面板和第二显示面板分别沿水平方向缩小n倍，并将缩小后的所述第一显示面板和第二显示面板沿水平方向拼接为第三显示面板；

使用所述主相机渲染所述第三显示面板中的画面，得到压缩后的画面并输出至3D显示终端进行播放。

4.如权利要求3所述的基于Unity3D的虚拟现实交互方法，其特征在于，k等于2，n等于1/2。

5.一种基于Unity3D的虚拟现实交互装置，其特征在于，所述基于Unity3D的虚拟现实交互装置包括：

连接模块，用于与光学动作捕捉系统建立通信连接；

获取模块，用于通过VRPN协议接收光学动作捕捉系统实时捕获的真实场景中真实对象的刚体位置数据与刚体旋转数据，其中，所述刚体位置数据为三维坐标向量、所述刚体旋转数据为四元数；

变换模块，用于分别对所述刚体位置数据、所述刚体旋转数据进行左右手坐标系变换，其中，真实场景采用右手坐标系、虚拟场景采用左手坐标系；

映射模块，用于当渲染生成虚拟场景中虚拟对象的视角画面时，将变换坐标系后真实对象的刚体位置数据与刚体旋转数据同步映射至虚拟对象，以供虚拟对象模拟真实对象的动作。