在AR/VR应用中操控物体姿态的交互方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请公开了一种在AR/VR应用中操控物体姿态的交互方法、装置及设备。该方法包括：获取操控设备的姿态单位四元数数据信息；将获取的操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为姿态欧拉角数据；判断操控设备的所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系是否一致；如果一致，则将操控设备的姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据，以使操控设备实时准确地操控物体的姿态。该交互方法利用基于四元数的三维算法，以更加直观、便捷的方式操控物体的姿态，提高了体验者的感官体验。

Interactive Method, Device and Equipment for Manipulating Object Attitude in AR/VR Application

This application discloses an interactive method, device and equipment for manipulating object attitude in AR/VR applications. The method includes: acquiring the attitude unit quaternion data information of the control equipment; converting the attitude unit quaternion data of the control equipment into attitude Euler angle data; judging whether the coordinate system around the attitude Euler angle of the control equipment is consistent with the coordinate system around the attitude Euler angle of the object; if the coordinate system is consistent, the attitude unit quaternion of the control equipment will be transformed into attitude Euler angle data. The numerical data is assigned to the unit quaternion data of the object, so that the control equipment can control the attitude of the object in real time and accurately. The interactive method uses the three-dimensional algorithm based on quaternion to manipulate the posture of the object in a more intuitive and convenient way, which improves the sensory experience of the experiencer.

【技术实现步骤摘要】
在AR/VR应用中操控物体姿态的交互方法、装置及设备
本公开一般涉及人机交互领域，具体涉及在AR/VR应用中操控物体姿态的技术，尤其涉及一种在AR/VR应用中操控物体姿态的交互方法、装置及设备。
技术介绍
AR(VirtualReality，虚拟现实)/VR(AugmentedReality，增强现实)技术在生活中的应用越来越广泛。VR技术让用户产生视觉上的“沉浸感”，进而影响人体的其他感官也一并认同虚拟事物具有真实存在感。AR技术是把原本在现实世界的实体信息，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。目前AR、VR的产品都是依靠移动的头部穿戴设备，传统的鼠标和键盘虽然可以通过USB以及无线、蓝牙等通讯方式进行连接使用，但无法满足用户移动的情景下使用，而且AR、VR技术大部分都为三维渲染场景，鼠标这种二维操作无法提供操纵三维坐标轴的姿态的方法，不够直观、便捷，使体验者的体验感大大降低。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术旨在提供一种在AR/VR应用中操控物体姿态的交互方法、装置及设备，其能够更加直观便捷地操控物体的姿态。根据本专利技术的第一方面，提供了一种在AR/VR应用中操控物体姿态的交互方法，所述方法包括：获取操控设备的姿态单位四元数数据信息；将获取的操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为姿态欧拉角数据；判断操控设备的所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系是否一致；如果一致，则将操控设备的所述姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据，以使操控设备实时准确地操控物体的姿态。进一步地，如果操控设备的所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系不一致，则先将操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系对齐，再将操控设备的姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据。进一步地，所述将操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系对齐，具体包括：对比操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系的不同，获得操控设备需要绕之旋转的坐标轴及旋转的角度值；将操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为单位旋转矩阵数据；根据获取的操控设备需要绕之旋转的坐标轴及旋转的角度值，将操控设备的所述单位旋转矩阵数据转换为与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系一致。根据本专利技术的第二方面，提供了一种在AR/VR应用中操控物体姿态的交互装置，所述装置包括：获取单元，用于获取操控设备的姿态单位四元数数据信息；计算单元，其与所述获取单元连接，用于将获取的操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为姿态欧拉角数据，并判断所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系是否一致，如果是，则将操控设备的所述姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据，以使操控设备实时准确地操控物体的姿态。进一步地，如果操控设备的所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系不一致，则所述计算单元先将操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系对齐，再将操控设备的姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据。进一步地，所述计算单元将操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系对齐，具体包括：对比操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系的不同，获得操控设备需要绕之旋转的坐标轴及旋转的角度值；将操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为单位旋转矩阵数据；根据获取的操控设备需要绕之旋转的坐标轴及旋转的角度值，将操控设备的所述单位旋转矩阵数据转换为与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系一致。根据本专利技术的第三方面，提供了一种在AR/VR应用中操控物体姿态的交互设备，包括处理器、存储器和显示器，其中，所述存储器包含由所述处理器执行的指令以使得所述处理器执行：获取操控设备的姿态单位四元数数据信息；将获取的操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为姿态欧拉角数据；判断操控设备的所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系是否一致；如果一致，则将操控设备的姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据，以使操控设备实时准确地操控物体的姿态。进一步地，所述存储器包含由所述处理器执行的指令以使得所述处理器还执行：如果操控设备的所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系不一致，则先将操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系对齐，再将操控设备的姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据。进一步地，所述将操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系对齐，具体包括：对比操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系的不同，获得操控设备需要绕之旋转的坐标轴及旋转的角度值；将操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为单位旋转矩阵数据；根据获取的操控设备需要绕之旋转的坐标轴及旋转的角度值，将操控设备的所述单位旋转矩阵数据转换为与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系一致。根据本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于：获取操控设备的姿态单位四元数数据信息；将获取的操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为姿态欧拉角数据；判断操控设备的所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系是否一致；如果一致，则将操控设备的姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据，以使操控设备实时准确地操控物体的姿态；如果不一致，则先将操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系对齐，再将操控设备的姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据。本专利技术中在AR/VR应用中操控物体姿态的交互方法，利用基于四元数的三维算法，以更加直观、便捷的方式操控物体的姿态，提高了体验者的感官体验。附图说明从权利要求以及下述基于附图的优选实施方案的描述中，本专利技术进一步的优点、特征和细节将变得显而易见。其中：图1示出了一种在AR/VR应用中操控物体姿态的应用场景；图2为根据本专利技术实施例一的在AR/VR应用中操控物体姿态的交互方法的流程框图；图3为根据本专利技术实施例二的在AR/VR应用中操控物体姿态的交互装置的示意框图。具体实施方式以下以更详细的方式针对本专利技术的实施例的可视化提醒装置的讨论，本质上仅为示例性的，并不旨在限制本专利技术或其应用或用途。实施例一图1示出了一种在AR/VR应用中操控物体姿态的应用场景。如图1所示，操控装置10为现有技术中佩戴于手指上的一种指环，通过佩戴在用户的手指上来操控三维渲染场景中的物体20(例如，图1所示的飞机)的姿态，例如，翻转、放大、旋转等操作。指环包括：指纹识别器和按键，用于识别用户的指纹信息；运动传感器，用于采集手部运动姿态；无线通信模块用于与主机设备进行无线通信，将按键信息、指纹信息、手部运动姿态信号发送至主机设备，使主机设备进行响应于该操作的动作，从而操控三维渲染场景中物体的姿态。需要说明的是，操控装置10不局限为图1所示的指环，还可以为配置为其它结构形式，此处不做限制。在三维图形学中，三维姿态数据最常用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在AR/VR应用中操控物体姿态的交互方法，其特征在于，所述方法包括：获取操控设备的姿态单位四元数数据信息；将获取的操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为姿态欧拉角数据；判断操控设备的所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系是否一致；如果一致，则将操控设备的所述姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据，以使操控设备实时准确地操控物体的姿态。

【技术特征摘要】
1.一种在AR/VR应用中操控物体姿态的交互方法，其特征在于，所述方法包括：获取操控设备的姿态单位四元数数据信息；将获取的操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为姿态欧拉角数据；判断操控设备的所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系是否一致；如果一致，则将操控设备的所述姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据，以使操控设备实时准确地操控物体的姿态。2.根据权利要求1所述的交互方法，其特征在于，如果操控设备的所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系不一致，则先将操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系对齐，再将操控设备的姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系对齐，具体包括：对比操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系的不同，获得操控设备需要绕之旋转的坐标轴及旋转的角度值；将操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为单位旋转矩阵数据；根据获取的操控设备需要绕之旋转的坐标轴及旋转的角度值，将操控设备的所述单位旋转矩阵数据转换为与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系一致。4.一种在AR/VR应用中操控物体姿态的交互装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元，用于获取操控设备的姿态单位四元数数据信息；计算单元，其与所述获取单元连接，用于将获取的操控设备的所述姿态单位四元数数据转换为姿态欧拉角数据，并判断所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系是否一致，如果是，则将操控设备的所述姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据，以使操控设备实时准确地操控物体的姿态。5.根据权利要求4所述的交互装置，其特征在于，如果操控设备的所述姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系不一致，则所述计算单元先将操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系对齐，再将操控设备的姿态单位四元数数据赋值给物体的单位四元数数据。6.根据权利要求5所述的交互装置，其特征在于，所述计算单元将操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物体的姿态欧拉角所围绕的坐标系对齐，具体包括：对比操控设备的姿态欧拉角所围绕的坐标系与物...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴一龙，王飞，
申请(专利权)人：北京行云时空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11