虚拟现实中重定向行走的方法技术

本发明专利技术提供了一种虚拟现实中重定向行走的方法。该方法主要包括：通过位置传感器获取用户在实际活动场地中的实际位置坐标；获取用户在虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息；根据预先存储的实际活动场地的尺寸信息，所述实际位置坐标以及所述虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息，采用重定向行走算法计算出所述用户在实际活动场地中的下一步的位置坐标；根据所述下一步的位置坐标指导所述用户在实际活动场地中进行重定向行走。本发明专利技术可以根据虚拟场景获取用户在实际活动场地中的行走路径信息，可以引导用户在虚拟世界中自由行走又不会超出现实世界的边界，扩大了虚拟世界的活动空间，实现了有限实际空间到虚拟无限空间的映射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及一种虚拟现实中重定向行走的方法。
技术介绍
虚拟现实:虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。传统的虚拟现实设备把现实世界与虚拟世界一比一映射，导致人们不能很自然的游览大于实际世界尺寸的场景。虽然可以通过鼠标，手柄等外设帮助人们在虚拟世界行走，但这样用户的沉浸感就是大打折扣，在虚拟现实的应用中是难于接受的。目前技术虚拟现实有三种体验方式:1、完全无法行走的固定座椅方式在这种方式中体验者只能环视四周，而不能靠近感兴趣的虚拟对象进行观察或交互，如果需要切换场地，需要手柄等外设进行移动角色的操作，这种体验完全失去了虚拟现实的沉浸感，体验者始终明白自己是在操纵一部计算机，与普通电子游戏几乎没有差别。2、可以原地滑步的跑步机方式在这种方式中体验者需要站在一种类似跑步机的设备上，体验者通过脚部的运动动作触发传感器，驱动虚拟世界的角色运动。这种方式在沉浸感上有一定的改善，但由于身体没有真是的运动，沉浸感也是大打折扣的。3、可以在小空间1:1行走的方式这种方式体验者在大约12平米的空间内行走，由于身体在真实的运动，沉浸感大大提升，但由于真实世界与虚拟世界的空间是1:1映射，所以虚拟空间也被限制在狭小空间内，导致体验者无法畅游宏大的虚拟世界。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种虚拟现实中重定向行走的方法，以实现扩大用户的虚拟世界的活动空间。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种虚拟现实中重定向行走的方法，包括：通过位置传感器获取用户在实际活动场地中的实际位置坐标；获取用户在虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息；根据预先存储的实际活动场地的尺寸信息，所述实际位置坐标以及所述虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息，采用重定向行走算法计算出所述用户在实际活动场地中的下一步的位置坐标；根据所述下一步的位置坐标指导所述用户在实际活动场地中进行重定向行走。进一步地，所述通过位置传感器获取用户在实际活动场地中的实际位置坐标，包括：将位置传感器安装在用户的身体部位上，所述位置传感器通过定位系统获取用户在实际活动场地中的实际位置坐标，将所述实际位置坐标传输给重定向行走服务器。进一步地，所述的获取用户在虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息，包括：重定向行走服务器通过有线连接或者无线连接与虚拟现实系统中的服务器连接，接收虚拟现实系统中的服务器传输过来的用户在虚拟现实系统中的虚拟场景中的当前位置信息和下一步的预测位置信息，该预测位置信息包括虚拟场景中的旋转角度和行进距离。进一步地，所述的根据预先存储的实际活动场地的尺寸信息，所述实际位置坐标以及所述虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息，采用重定向行走算法计算出所述用户在实际活动场地中的下一步的位置坐标，包括：所述重定向行走服务器根据预先存储的实际活动场地的尺寸信息，实际活动场地中的当前实际位置坐标以及用户在虚拟场景中的当前位置信息和下一步的预测位置信息，采用重定向行走算法进行动态坐标映射计算，该动态坐标映射计算依据一定的比率缩放虚拟场景中的旋转角度和行进距离，得到用户在实际活动场地中的下一步的位置坐标，该下一步的位置坐标包括实际活动场地中的旋转角度和行进距离。进一步地，所述的根据所述下一步的位置坐标指导所述用户在实际活动场地中进行重定向行走，包括：所述重定向行走服务器根据所述实际位置坐标和所述下一步的位置坐标计算出所述用户在实际活动场地中的行进路径和旋转角度，根据所述行进路径、旋转角度和实际活动场地所剩前进的空间，实时渲染出指导用户进行下一步行走的场景，并在头戴显示器中显示该场景，该场景包括指导用户继续向前行走的场景或者指导用户转弯行走的场景，从而指导所述用户进行重定向行走。进一步地，所述的方法还包括：虚拟现实系统中的服务器将用户在虚拟场景中的当前位置信息和下一步的预测位置信息传输给虚拟现实系统中的渲染器，该渲染器根据位置调整的角度和幅度信息实时渲染画面，将最新的虚拟场景画面传输给用户的头戴显示器进行显示，用户通过透镜在头戴显示器上看到移动后的虚拟场景。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例通过采用重定向行走算法实现虚拟世界路径与真实世界路径之间的映射，可以根据虚拟场景获取用户在实际活动场地中的行走路径信息，可以引导用户在虚拟世界中自由行走又不会超出现实世界的边界，现实空间的尺寸不会限制用户在虚拟空间行走的范围，从而扩大了虚拟世界的活动空间，在合理成本范围内实现了有限实际空间到虚拟无限空间的映射。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种虚拟现实中重定向行走的各个部件的分布位置示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种虚拟现实中重定向行走的方法的实现原理示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种虚拟现实中重定向行走的方法的处理流程图；图4为本专利技术实施例提供的虚拟现实中重定向行走的方法的实际效果示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。近来也出现了基于室内空间定位的虚拟现实，可以满足人们在虚拟世界自由行走，但是现实问题是虚拟世界往往场景比较宏大，人们感觉到自己在一个广场、森林中，甚至感觉自己在一个陌生城市，陌生星球中，如果给出一个跟虚拟世界相同大小的场地供人们游览，不但成本昂贵，甚至往往不可能提供。重定向行走本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟现实中重定向行走的方法，其特征在于，包括：通过位置传感器获取用户在实际活动场地中的实际位置坐标；获取用户在虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息；根据预先存储的实际活动场地的尺寸信息，所述实际位置坐标以及所述虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息，采用重定向行走算法计算出所述用户在实际活动场地中的下一步的位置坐标；根据所述下一步的位置坐标指导所述用户在实际活动场地中进行重定向行走。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实中重定向行走的方法，其特征在于，包括：通过位置传感器获取用户在实际活动场地中的实际位置坐标；获取用户在虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息；根据预先存储的实际活动场地的尺寸信息，所述实际位置坐标以及所述虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息，采用重定向行走算法计算出所述用户在实际活动场地中的下一步的位置坐标；根据所述下一步的位置坐标指导所述用户在实际活动场地中进行重定向行走。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过位置传感器获取用户在实际活动场地中的实际位置坐标，包括：将位置传感器安装在用户的身体部位上，所述位置传感器通过定位系统获取用户在实际活动场地中的实际位置坐标，将所述实际位置坐标传输给重定向行走服务器。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的获取用户在虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息，包括：重定向行走服务器通过有线连接或者无线连接与虚拟现实系统中的服务器连接，接收虚拟现实系统中的服务器传输过来的用户在虚拟现实系统中的虚拟场景中的当前位置信息和下一步的预测位置信息，该预测位置信息包括虚拟场景中的旋转角度和行进距离。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的根据预先存储的实际活动场地的尺寸信息，所述实际位置坐标以及所述虚拟场景中的当前位置信息和预测位置信息，采用重定向行走算法计算出所述用户在实际...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓鹿兵，史剑锋，
申请(专利权)人：北京视境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11