[发明专利]追踪并显示使用者在空间的位置与取向的方法,向使用者展示虚拟环境的方法以及实现这些方法的系统

摘要

本发明涉及用于确定使用者在空间的位置与取向并显示虚拟环境的方法及系统,并且可应用于交互式计算机游戏,具有体育、增进健康或军事目的的训练系统中。本发明可提高追踪使用者在空间的位置与取向的精度与速度,用于使用者方便自然的运动,并给出响应于使用者在实际环境中运动的虚拟环境。用于追踪使用者运动系统的环节2角位置的传感器4紧靠环节2之间连接点3设置,并且也设置在某些环节2上。主参考方向确定装置5设置在至少一个环节2上以确定该环节相对于参考方向的取向。对从传感器4、参考方向确定装置5以及,如果适当的话,从用于使用者与虚拟环境目标交互作用的装置8所获得的信息进行处理,用以根据各环节之间的角度值以及其上设有参考方向确定装置的主环节相对于参考方向的取向,一般地确定使用者在空间的位置与取向。利用所取得的数据,实时地显示使用者的运动或者响应于实际环境中的运动根据他或她视野的改变向使用者给出虚拟环境。

主权项

1．一种追踪并显示使用者在空间的位置与取向的方法，包括有：确定使用者身体各部分位移的参数，将获得的测试数据变换成所需的表现形式以及处理一组变换数据以产生用于确定使用者在空间的位置与取向的数据，所述方法的特征在于包括以下的步骤：a)靠近使用者运动系统各环节的每个基本连接点附着上用于确定至少一个与相应连接点相邻的各环节之间角度的装置；b)在至少一个使用者运动系统环节之上设置参考方向确定装置；c)确定至少一个环节相对于所述参考方向的取向，在该环节之上设置有所述参考方向确定装置；d)确定与所述基本连接点相邻的各环节之间的角度；e)根据所确定的角度值与至少一个在其上设置有参考方向确定装置的环节取向，一般地确定使用者在空间的位置与取向。