[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

说明书

本发明公开了一种基于Unity3D的虚拟现实交互方法，包括：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；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。本发明还公开了一种基于Unity3D的虚拟现实交互装置、设备及计算机可读存储介质。本发明基于Unity3D实现了真实场景的模拟交互，扩展了Unity3D的交互方式，并提升了用户使用体验。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种基于Unity3D的虚拟现实交互方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

Unity3D是由UnityTechnologies公司开发的可轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具，是一个全面整合的专业游戏引擎，因其强大的跨平台开发特性、绚丽的3D渲染效果以及自由丰富的人机交互功能而闻名出众。

现有Unity3D自带的交互方式主要有键盘、鼠标、游戏手柄、蓝牙手柄等，虽然能够满足大部分的游戏场景需求，然而对于某些虚拟现实类的游戏场景却缺乏相应的交互方法，Unity3D自带的交互方式并不足以模拟真实场景中玩家通过手指指向屏幕响应事件的功能以及客户端画面跟随玩家的移动进行模拟现实的变化，也即基于Unity3D开发的虚拟现实类游戏若采用传统的交互方式，则难以让用户获得身临其境的游戏感受。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于Unity3D的虚拟现实交互方法、装置、设备及存储介质，旨在解决如何基于Unity3D实现真实场景与虚拟场景之间交互的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于Unity3D的虚拟现实交互方法，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。

可选地，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。

可选地，所述基于Unity3D的虚拟现实交互方法还包括：