[发明专利]控制器的追踪方法及VR系统

说明书

本申请实施例提供一种控制器的追踪方法及VR系统，所述控制器携带有多点发光单元，所述方法包括：根据图像获取装置获取所述控制器在移动过程中所述多点发光单元的变换序列图像，确定所述序列图像中光点的变换方式；根据所述光点的变换方式，获得所述序列图像中目标光点对应的标识；基于所述目标光点对应的标识，确定所述目标光点在所述序列图像中每一帧图像中的映射位置；根据所述映射位置、所述目标光点的初始位置和所述控制器在移动过程中所述图像获取装置的位置，获得所述控制器的六自由度追踪数据，实现了控制器的位置和姿态追踪，提高了用户与周围环境的互动性，提升用户体验。

技术领域

本申请实施例涉及位姿追踪技术领域，尤其涉及一种控制器的追踪方法及虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)系统。

背景技术

随着科技的发展，虚拟现实、增强现实(Augmented Reality，简称AR)、混合现实(Mixed Reality，简称MR)和扩展现实(Extended reality，简称XR)等技术得到了迅速发展，其被应用到各行各业，例如三维游戏、军事中模拟训练、医学中模拟手术等。VR、AR、MR和XR等系统中一般包括头盔和控制器，通过对控制器追踪操纵虚拟世界中的物体，从而使用户通过控制控制器运动与周围环境进行互动。

相关技术中，控制器中携带有惯性测量单元(Inertial measurement unit，简称IMU)，IMU能够测量控制器在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出控制器的姿态，实现三自由度(Three Degrees of Freedom，简称3DOF)追踪。

然而，上述技术中，无法测量控制器的位置，进而无法获得沿X、Y、Z三个直角坐标轴移动自由度，因而用户操控控制器进行平移时，难以追踪到控制器的位置变化，进而，导致用户与周围环境的互动性差，影响用户体验。

发明内容

本申请实施例提供一种控制器的追踪方法及VR系统，以解决现有的控制器追踪方案中难以追踪到控制器的位置变化，进而，导致用户与周围环境的互动性差，影响用户体验的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种控制器的追踪方法，所述控制器携带有多点发光单元，所述方法包括：

根据图像获取装置获取所述控制器在移动过程中所述多点发光单元的变换序列图像，确定所述序列图像中光点的变换方式；

根据所述光点的变换方式，获得所述序列图像中目标光点对应的标识；

基于所述目标光点对应的标识，确定所述目标光点在所述序列图像中每一帧图像中的映射位置；

根据所述映射位置、所述目标光点的初始位置和所述控制器在移动过程中所述图像获取装置的位置，获得所述控制器的六自由度追踪数据。

在一种可能的设计中，在所述获得所述控制器的六自由度追踪数据之前，还包括：

获取IMU发送的对所述控制器进行姿态追踪的结果；

所述获得所述控制器的六自由度追踪数据，包括：

根据所述映射位置、所述目标光点的初始位置和所述控制器在移动过程中所述图像获取装置的位置，获得所述控制器的位置和姿态；

将所述控制器的位置和姿态，以及所述IMU发送的对所述控制器进行姿态追踪的结果，进行融合，获得所述控制器的六自由度追踪数据。

在一种可能的设计中，所述方法还包括：

提取所述序列图像中的光点；

基于所述光点，识别出所述序列图像中相邻帧的相同点；

判断所述相同点是否连续；

若所述相同点连续，则根据所述光点的初始标识，获得所述序列图像中目标光点对应的标识；