本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實技術領域，尤其涉及一種基于三維掃描技術的虛擬現(xiàn)實互動方法以及系統(tǒng)。

背景技術：

虛擬現(xiàn)實技術是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的仿真系統(tǒng)，仿真系統(tǒng)能夠使用戶沉浸到該環(huán)境中。

當前的虛擬現(xiàn)實技術不能對用戶進行實時精確掃描，因此不能制作高精度用戶模型，從而導致虛擬現(xiàn)實社交沉浸度低的問題。若想實現(xiàn)大量動作輸入，則需要佩戴多個傳感設備，對用戶的沉浸度體驗有所阻礙。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于三維掃描技術的虛擬現(xiàn)實互動方法以及系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術方案為：

一種基于三維掃描技術的虛擬現(xiàn)實互動方法，包括以下步驟：

1)、通過面部三維磁場掃描器進行用戶面部掃描，獲取用戶面部動態(tài)信息；通過場景三維磁場掃描器進行用戶身體掃描，獲取用戶身體與動作信息；

2)、將所獲取的用戶面部動態(tài)信息以及用戶身體與動作信息進行信息處理，建立用戶面部與身體的以及可視化的人物模型；

3)、選取動態(tài)模型中用戶面部與身體的移動關鍵點，并根據(jù)所選取的移動關鍵點，將所述動態(tài)模型簡化為框架動作模型；

4)、根據(jù)所述框架動作模型，對步驟2)建立的人物模型進行對應動作的處理，把步驟3)建立的動作框架模型實時匹配到人物模型上，使得人物模型的面部以及身體做出相對應的動作；

5)、將人物模型發(fā)送到虛擬現(xiàn)實顯示裝置端，以使得所有用戶看到其他用戶的面部表情與身體動作及變化情況。

一種基于三維掃描技術的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，包括：虛擬現(xiàn)實顯示器以及三維磁場掃描裝置，所述三維磁場掃描裝置的輸出端連接有，信息處理裝置，所述信息處理裝置的輸出端與虛擬現(xiàn)實顯示器相連接；

所述三維磁場掃描裝置用于對用戶的面部以及身體動作進行掃描，獲取用戶面部動態(tài)信息和用戶身體與動作信息；

所述信息處理裝置用于將用戶面部動態(tài)信息和用戶身體與動作信息進行可視化處理，建立可視化的人物模型；

虛擬現(xiàn)實顯示器用于將可視化的人物模型在用戶眼前進行顯示。

所述信息處理裝置為服務器，具體用于：

將所獲取的用戶面部動態(tài)信息以及用戶身體與動作信息進行信息處理，建立用戶面部與身體的動態(tài)模型以及人物模型；選取用戶面部與身體的移動關鍵點，并根據(jù)所選取的移動關鍵點，將所述動態(tài)模型簡化為框架動作模型；動作框架模型實時匹配到人物模型上，使得人物模型的面部以及身體做出相對應的動作。

所述虛擬現(xiàn)實顯示器為虛擬顯示眼鏡。

所述三維磁場掃描裝置包括面部三維磁場掃描裝置和身體三維磁場掃描裝置。

所述面部三維磁場掃描裝置設置于虛擬顯示裝置上。

與現(xiàn)有技術比較，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供了一種基于三維掃描技術的虛擬現(xiàn)實互動方法以及系統(tǒng)，通過應用三維掃描技術，能夠快速、準確的獲取用戶面部以及身體信息，并根據(jù)所獲取的信息，建立人物模型以及動態(tài)模型，最終實現(xiàn)三維人物的動態(tài)顯示，解決當前的虛擬現(xiàn)實技術不能對用戶進行實時精確掃描，因此不能制作高精度用戶模型，從而導致虛擬現(xiàn)實社交沉浸度低的問題。使虛擬現(xiàn)實服務器可以制作更精密的用戶三維模型，并實時表達用戶表情與動作。以此實現(xiàn)更高沉浸度虛擬現(xiàn)實體驗，優(yōu)化虛擬現(xiàn)實社交、教育、辦公，最終實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實社區(qū)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法流程框圖；

圖2是本發(fā)明系統(tǒng)結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種基于三維掃描技術的虛擬現(xiàn)實互動方法，

包括以下步驟：

1)、通過面部三維磁場掃描器進行用戶面部掃描，獲取用戶面部動態(tài)信息；通過場景三維磁場掃描器進行用戶身體掃描，獲取用戶身體與動作信息；

三維(3d)磁場掃描技術：三維磁場掃描是一種利用磁場獲得物體空間位置和空間姿態(tài)的方法，較于其他掃描方式，此方式具有無損傷、無輻射、無遮擋問題、操作簡便、定位準確、定位信息完備，可實現(xiàn)定位三維六自由度即三自由度位置和三自由度方向的優(yōu)點。它以磁場源為中心作為坐標原點，通過改變?nèi)S線圈的電流強度實現(xiàn)空間磁感應強度最大值指向的旋轉。假設傳感器相對于磁場源中心的位置通過經(jīng)緯度(α，β)和距離r來定義，三軸線圈激勵電流強度分別為i1、i2、i3。在電掃描的過程中，需保證三軸電流合成后的模一致，為簡化起見，假設模為1，則三軸線圈激勵電流強度需滿足三個方向電流強度i1、i2、i3的平方和為1。

人的面部形狀及變化包含許多數(shù)據(jù)。通過分析這些數(shù)據(jù)，可以得出有關人心理的信息。獲取人面部數(shù)據(jù)的方法為：在傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實設備的基礎上附帶面部掃描裝置。采用三維磁場掃描技術，即在人面部產(chǎn)生磁場，磁場掃描人面部形狀及變化并將其記錄。面部三維磁場掃描器可以獲取用戶的面部動態(tài)信息。場景三維磁場掃描器可以在用戶所在的場景獲取用戶動作信息。虛擬現(xiàn)實眼鏡將掃描器獲取的信息構建動態(tài)模型并將動態(tài)模型發(fā)送到虛擬現(xiàn)實眼鏡顯示器和信息處理端。用戶可以選擇是否開啟面部三維磁場掃描器以及是否開啟場景三維磁場掃描器，可選擇只輸入其中一項信息或多項信息。

2)、將所獲取的用戶面部動態(tài)信息以及用戶身體與動作信息進行信息處理，建立用戶面部與身體的動態(tài)模型以及可視化的人物模型；

3)、選取動態(tài)模型中用戶面部與身體的移動關鍵點，并根據(jù)所選取的移動關鍵點，將所述動態(tài)模型簡化為框架動作模型；簡化為框架動作模型的作用為：簡化數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化處理；具體步驟：選取表情與動作變化時面部與身體上變化明顯的部位(即關鍵點)，根據(jù)所選取的關鍵點信息構建反映用戶表情與動作的框架模型。

4)、根據(jù)所述框架動作模型，對步驟2)建立的人物模型進行對應動作的處理，把步驟3)建立的動作框架模型實時匹配到人物模型上，使得人物模型的面部以及身體做出相對應的動作；

5)、將人物模型發(fā)送到虛擬現(xiàn)實顯示裝置端，以使得所有用戶看到其他用戶的面部表情與身體動作及變化情況。

如圖2所示，本發(fā)明提供了一種基于三維掃描技術的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，包括：虛擬現(xiàn)實顯示器1以及三維磁場掃描裝置2，所述三維磁場掃描裝置2的輸出端連接有，信息處理裝置3，所述信息處理裝置3的輸出端與虛擬現(xiàn)實顯示器1相連接；

所述三維磁場掃描裝置2用于對用戶的面部以及身體動作進行掃描，獲取用戶面部動態(tài)信息和用戶身體與動作信息；所述三維磁場掃描裝置2包括面部三維磁場掃描裝置和身體三維磁場掃描裝置。

所述信息處理裝置3用于將用戶面部動態(tài)信息和用戶身體與動作信息進行可視化處理，建立可視化的人物模型；所述信息處理裝置3為服務器，具體用于：

將所獲取的用戶面部動態(tài)信息以及用戶身體與動作信息進行信息處理，建立用戶面部與身體的動態(tài)模型以及人物模型；選取用戶面部與身體的移動關鍵點，并根據(jù)所選取的移動關鍵點，將所述動態(tài)模型簡化為框架動作模型；動作框架模型實時匹配到人物模型上，使得人物模型的面部以及身體做出相對應的動作。

虛擬現(xiàn)實顯示器1用于將可視化的人物模型在用戶眼前進行顯示，示例性的，所述虛擬現(xiàn)實顯示器1為虛擬顯示眼鏡，在虛擬顯示眼鏡上設置面部三維磁場掃描器，用于掃描用戶面部，實時反饋面部高精度模型；同時配備場景三維磁場掃描器，可用于掃描用戶動作，實時反饋用戶身體動態(tài)模型。

本發(fā)明中面部三維磁場掃描器連接到虛擬現(xiàn)實眼鏡主板接口上,場景三維磁場掃描器和主機連接到同一個wlan上，通過wlan進行通信,虛擬現(xiàn)實眼鏡虛擬現(xiàn)實主機連接到同一個wlan上，通過wlan進行通信,面部三維磁場掃描器掃描的數(shù)據(jù)通過wlan發(fā)送到主機內(nèi)存中,場景三維磁場掃描器掃描到數(shù)據(jù)通過wlan發(fā)送到主機內(nèi)存中,主機利用數(shù)據(jù)建立面部動態(tài)模型,主機將模型通過網(wǎng)絡將文件發(fā)送到服務器。

本發(fā)明解決當前的虛擬現(xiàn)實技術不能對用戶進行實時精確掃描，因此不能制作高精度用戶模型，從而導致虛擬現(xiàn)實社交沉浸度低的問題。使虛擬現(xiàn)實服務器可以制作更精密的用戶三維模型，并實時表達用戶表情與動作。以此實現(xiàn)更高沉浸度虛擬現(xiàn)實體驗，優(yōu)化虛擬現(xiàn)實社交、教育、辦公，最終實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實社區(qū)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。