[发明专利]一种基于虚拟现实的声光交互系统

摘要

本发明公开了一种基于虚拟现实的声光交互系统，利用追踪目标定位和动作捕捉技术，有效的将舞台追光技术与虚拟现实声学感知技术相融合，最终实现声音和光影的交互，加强虚拟现实环境的沉浸感。通过头部手势控制场景中追光和声音，通过声音引导头部手势坐标变换，从而控制舞台场景中的追光，实现声光的交互。该系统由虚拟现实光学跟踪系统、PC软件端、虚拟现实全景声系统及智能追光系统四部分组成。虚拟现实声源位置设置方式将用户位置、虚拟声源坐标及扬声器阵列位置建立精确映射，实现自动追光效果。用户的空间定位除了采用光学跟踪方式以外，还可以在精度要求不高的场景中采用kinect光学设备或语音交互等形式。

主权项

1.一种基于虚拟现实的声光交互系统，其特征在于：本系统旨在通过头部手势控制场景中追光和声音，通过声音引导头部手势坐标变换，从而控制舞台场景中的追光，实现声光的交互；该系统主要由虚拟现实光学跟踪系统、PC软件端、虚拟现实全景声系统及智能追光系统四部分组成；虚拟现实光学跟踪系统中，目标人物的头部或手部佩戴有标记点，舞台场景上方设有的智能摄像机拾取运动坐标，智能摄像机拾取运动坐标采集的数据以60Hz的频率刷新，经以太网输送入PC工作站建立文件；PC软件端中，PC工作站内的PC软件端对PC工作站建立的文件起到配置作用；在PC软件端中输入智能摄像机、灯具、扬声器等测量参数，包括智能摄像机旋转角度、灯具型号、扬声器安装位置坐标；虚拟现实全景声系统中，PC工作站利用光学跟踪系统传来的数据，提取目标人物的x轴、y轴和z轴信息，通过追光转换矩阵计算出灯具Tilt和Pan运动参数，传输至灯具控制台输出运动指令，最终驱动灯具在舞台场景中追踪目标人物的运动；同时，PC工作站将虚拟场景中的声源位置，按距离进行衰减，映射到追踪目标位置，实现声光同时工作；智能追光系统中，当声音骤响，会引导用户的身体转向发声位置，对用户头部手势新位置的捕捉，进而实现新的追光位置，实现声光互动，从而提升虚拟现实的沉浸感和交互性。