[发明专利]一种虚拟现实系统

说明书

技术领域

本发明属于虚拟现实技术领域，尤其涉及一种虚拟现实系统。

背景技术

虚拟现实(VR)的重要特性之一是交互性，其中涉及到一个重要的技术是动作捕捉：即现实生活中运动主体(VR体验者)的动作要如实的反馈到VR内容场景中，并产生对应的反馈或反应。目前的动作捕捉系统主要有：机械式、惯性、光学动作捕捉系统，主要是1：1的反应运动主体的运动轨迹。例如已有的万向行走平台，但需要人力人工行走，1：1比例跟踪。

然而目前仅在VR硬件领域便存在着多项影响其普及的因素：

眩晕感严重，相信大多体验过VR的人在体验时都会被眩晕感所困扰，眩晕也已经成了阻碍VR普及最大的绊脚石之一；

不能自由移动，目前HTC的Lighthouse系统只能提供房间级别的位置跟踪，虽然市面也有其他位置跟踪系统可以做到更大范围的位置跟踪，但追踪范围终究是有限的，更何况更多移动端的虚拟现实产品甚至根本就没有位置跟踪功能，用户只能坐在椅子上玩，或站立在地面上来体验。

现有的主流动作捕捉技术不能无限距离跟踪主体的运动，受限于设备的铺设和监测范围，一般只能在铺设有监测设备的范围内运动，无法模拟无限距离任意方向大空间移动(包括有载具的机械移动或无载具的人或动物移动)。

发明内容

本发明的目的是提供一种虚拟现实系统，特色一是能够在安全的环境下无限距离任意方向自由移动，特色二是通过本系统提供的运动知觉仿真，能够使VR体验者的视觉和运动知觉匹配，大幅降低眩晕感。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种虚拟现实系统，所述虚拟现实系统包括捕捉传感器、控制装置、VR显示装置，所述虚拟现实系统还包括运动模拟装置，其中：

所述捕捉传感器，用于获取VR体验者发出的触发信息；

所述控制装置，用于接收所述捕捉传感器获取的触发信息，根据接收的触发信息，生成控制VR显示装置的第一控制报文和控制运动模拟装置的第二控制报文；

所述VR显示装置，用于接收第一控制报文，根据第一控制报文播放触发信息对应的VR预置内容；

所述运动模拟装置，用于接收第二控制报文，根据第二控制报文做对应于所述VR预置内容的矢量运动，使得附着在运动模拟装置上的VR体验者体验到与VR预置内容相匹配的运动知觉。

本发明所述触发信息包括位移大小、方向、加速度、速度中的一种或多种信息。

所述第一控制报文携带触发信息对应的VR预置内容编号。

所述第二控制报文携带控制运动模拟装置进行矢量运动的参数，包括方向、加速度、转动圈数、振动频率中的一种或多种信息。

进一步地，所述触发信息还包括同步时间，所述第一控制报文和第二控制报文也携带所述同步时间，所述VR显示装置、运动模拟装置上都设有同步模块，用来根据控制报文中携带的同步时间，来实现同步，保证VR体验者动作、运动模拟装置的动作、VR显示装置里的动作完全同步。

所述同步时间为T，所述VR显示装置上的同步模块，执行如下操作来实现同步：

接收第一控制报文，记录同步时间T，获取延时a1和时钟调整值b1；

先将VR显示装置的时钟调整为T+b1，再将VR预置内容播放时间调整为T+a1来进行播放；

所述运动模拟装置上的同步模块，执行如下操作来实现同步：

接收第二控制报文，记录同步时间T，获取延时a2和时钟调整值b2；

先将运动模拟装置的时钟调整为T+b2，再将运动模拟器对应的动作时间设为T+a2。

进一步地，所述VR显示装置上的同步模块，执行如下步骤来获取延时a1和时钟调整值b1：

接收第一控制报文，记录同步时间为t1和接收第一控制报文的时间为t2；

发送延时请求报文给捕捉传感器，并接收捕捉传感器反馈的响应消息，记录发送延时请求报文的时间t3和响应消息中携带的捕捉传感器接收延时请求报文的时间t4；

通过如下公式计算：

延时a1＝((t2-t1)+(t4-t3))/2，

时钟调整值b1＝((t2-t1)-(t4-t3))/2；

所述运动模拟装置上的同步模块，执行如下步骤来获取延时a2和时钟调整值b2：

接收第二控制报文，记录同步时间为t1和接收第二控制报文的时间为t5；