一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的人機(jī)交互系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域，涉及一種人機(jī)交互系統(tǒng)，尤其涉及一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的人機(jī)交互系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)其逼真實時的內(nèi)容展現(xiàn)形式，很多熱門行業(yè)例如游戲、電影等公司紛紛大力開發(fā)虛擬現(xiàn)實世界。作為虛擬現(xiàn)實走入市場的關(guān)鍵驅(qū)動力，便捷、符合人類交互特征的人機(jī)交互體驗成為新的關(guān)注領(lǐng)域。
[0003]在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，通常要求用戶佩戴虛擬現(xiàn)實眼鏡，利用手持式遙控器或者是位于人體各個部位的傳感器來跟蹤用戶的運動，最后將人體的這種運動同步至虛擬現(xiàn)實場景之中，以達(dá)到提升用戶沉浸感的目的。然而，在現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實類產(chǎn)品中，存在一個問題:人的感官分別是形、聲、色、味、觸，人體在自然界中得到感官反饋越實時、越真實，在虛擬世界里的沉浸感就會更逼真，尤其在與周圍環(huán)境之間交互時，觸覺回饋占著很重要的比重，因此僅僅從視覺和聽覺上并不能讓用戶感受身臨其境的體驗，這就需要一種更好的人機(jī)交互系統(tǒng)來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決【背景技術(shù)】中所提到的人機(jī)交互觸覺回饋的問題，本發(fā)明提出了一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的人機(jī)交互系統(tǒng)，當(dāng)用戶需要與虛擬世界進(jìn)行交互時，只需要在觸摸傳感器上進(jìn)行操作，觸摸傳感器會感測用戶運動過程中產(chǎn)生的狀態(tài)信號，如運動速度、運動方向、運動加速度、運動頻率，此狀態(tài)信號通過數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送至虛擬現(xiàn)實眼鏡中，由眼鏡控制模塊處理后同步在顯示屏幕上的虛擬現(xiàn)實場景中，完成人機(jī)交互。本發(fā)明旨在解決虛擬現(xiàn)實類產(chǎn)品交互感不明顯、沉浸感不好的問題。在現(xiàn)有的技術(shù)中，還沒有針對該問題的解決方法?？梢韵氲阶詈唵蔚姆绞绞羌尤胗|覺反饋，但是相應(yīng)的又會降低視覺和聽覺上的體驗效果，而本發(fā)明從更好的用戶體驗出發(fā)，將通過結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)解決這一問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:1.一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的人機(jī)交互系統(tǒng)，包括虛擬現(xiàn)實眼鏡；上述虛擬現(xiàn)實眼鏡包括眼鏡外殼、立體視鏡、顯示屏幕插口、顯示屏幕和頭帶；上述顯示屏幕通過顯示屏幕插口與虛擬現(xiàn)實眼鏡連接；上述立體視鏡設(shè)置在用戶眼部與顯示屏幕之間；其特殊之處在于:
[0006]還包括眼鏡控制模塊和觸摸傳感器；
[0007]上述眼鏡控制模塊包括慣性傳感器、第一數(shù)據(jù)處理模塊、第一供電模塊、第一數(shù)據(jù)傳輸模塊和控制按鍵；
[0008]上述慣性傳感器用于感測用戶頭部的位置變化和姿態(tài)變化，包括加速度、角速度和磁通量；
[0009]上述第一數(shù)據(jù)處理模塊用于將慣性傳感器感測到的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用戶頭部運動時的位置信息和姿態(tài)信息；所述慣性傳感器為加速度傳感器和角速度傳感器；
[0010]上述角速度傳感器得到用戶頭部在空間中的三軸角增量信息；
[0011]上述加速度傳感器得到用戶頭部在空間中的三軸瞬時加速度信息，結(jié)合重力信息，利用三角函數(shù)可以求得各軸與重力分量的夾角，與角速度傳感器得到的角度進(jìn)行對比矯正；
[0012]上述控制按鍵包括上、下、左、右的方向控制和選擇、切換、返回命令控制；
[0013]上述第一供電模塊為提供顯示屏幕提供電能；
[0014]上述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊用于接收來自觸摸傳感器的數(shù)據(jù)，并且將控制指令發(fā)送給觸摸傳感器；
[0015]上述觸摸傳感器包括傳感陣列、第二數(shù)據(jù)處理模塊、第二供電模塊、和第二數(shù)據(jù)傳輸模塊；
[0016]上述傳感陣列用于感測當(dāng)用戶控制觸摸傳感器時發(fā)生運動的動作信號或人體姿態(tài)信號；
[0017]上述動作信號和姿態(tài)信號均來自用戶，并通過慣性傳感器、傳感陣列分別將信息傳送給第一數(shù)據(jù)處理模塊、第二數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行信號處理；上述動作信號和姿態(tài)信號包括點擊、雙擊、滑動、甩動、移動、平移、圓周運動；
[0018]上述第二數(shù)據(jù)處理模塊用于監(jiān)測來自傳感陣列輸出信號，并且當(dāng)檢測到輸出信號的觸發(fā)或關(guān)閉信息時觸發(fā)指令；
[0019]上述第二數(shù)據(jù)傳輸模塊用于接收來自眼鏡控制模塊的控制指令，并且將觸摸傳感器的感測數(shù)據(jù)發(fā)送給眼鏡控制模塊；
[0020]上述虛擬現(xiàn)實眼鏡與觸摸傳感器之間通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
[0021]上述觸摸傳感器還包括振動傳感器；
[0022]上述慣性傳感器還包括地磁計；所述地磁計感測到的磁通量信息對角速度傳感器進(jìn)行偏移校正；
[0023]上述顯示屏幕為智能手機(jī)或LED顯示屏或平板電腦；
[0024]上述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊104可以選自藍(lán)牙、無線WIF1、紅外線、NFC、RFID ；
[0025]上述第一供電模塊、第二供電模塊為一次性電池或可充電電池。
[0026]本發(fā)明的優(yōu)點是:從技術(shù)角度看，本發(fā)明旨在解決虛擬現(xiàn)實類產(chǎn)品沉浸感不逼真、交互性不好的問題。在現(xiàn)有的技術(shù)中，還沒有針對該問題的解決方法?？梢韵氲阶詈唵蔚姆绞绞羌尤胗|覺反饋，但是相應(yīng)的又會降低視覺和聽覺上的體驗效果，而本發(fā)明從更好的用戶體驗出發(fā)，將通過結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)解決這一問題。
【附圖說明】
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的人機(jī)交互系統(tǒng)；
[0028]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的觸摸傳感器；
[0029]圖3是本發(fā)明的一個具體實施例的虛擬現(xiàn)實眼鏡的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例當(dāng)觸摸傳感器感測到用戶的滑動、點擊或移動動作并觸發(fā)指令的過程；
[0031]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例當(dāng)觸摸傳感器直接與虛擬現(xiàn)實眼鏡相連的操作過程；
[0032]其中101-虛擬現(xiàn)實眼鏡、102-眼鏡控制模塊、103-觸摸傳感器、104-無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、1la-顯不屏幕插口、102a-慣性傳感器、102b-第一數(shù)據(jù)處理模塊、102c-第一供電模塊、102d-第一數(shù)據(jù)傳輸模塊、102e-控制按鍵、103a-傳感陣列、103b_第二數(shù)據(jù)處理模塊、103c-第二供電模塊、103d-第二數(shù)據(jù)傳輸模塊、103e-振動傳感器、301-眼鏡外殼、302-立體視鏡、303-顯示屏、304-頭帶。
【具體實施方式】
[0033]參見圖1-5，一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的人機(jī)交互系統(tǒng)，包括虛擬現(xiàn)實眼鏡101 ;虛擬現(xiàn)實眼鏡101包括眼鏡外殼、立體視鏡、顯示屏幕插口 101a、顯示屏303和頭帶304 ;顯示屏303通過顯示屏幕插口 1la與虛擬現(xiàn)實眼鏡101連接；立體視鏡設(shè)置在用戶眼部與顯示屏幕之間；還包括眼鏡控制模塊102和觸摸傳感器103 ;眼鏡控制模塊102包括慣性傳感器102a、第一數(shù)據(jù)處理模塊102b、第一供電模塊102c、第一數(shù)據(jù)傳輸模塊102d和控制按鍵102e ;慣性傳感器102a用于感測用戶頭部的位置變化和姿態(tài)變化，包括加速度、角速度和磁通量；第一數(shù)據(jù)處理模塊102b用于將慣性傳感器感測到的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用戶頭部運動時的位置信息和姿態(tài)信息；慣性傳感器102a為加速度傳感器和或角速度傳感器；慣性傳感器102a還包括地磁計；當(dāng)慣性傳感器102a感測到角速度傳感器得數(shù)據(jù)時，可以得到用戶頭部在空間中的三軸角增量信息，因為采樣時間相同，所以在時間