[发明专利]一种携带空间定位装置的虚拟空间真实行走引导系统

权利要求书

1.一种携带空间定位装置的虚拟空间真实行走引导系统，其特征在于：由空间规划系统、线路选择算法、实际线路快速调整响应算法、空间定位装置及其控制接口组成；

所述的空间规划系统连接空间定位装置，控制空间定位装置采集所需的数据，来构建空间场，并及时获取当前方向和位置；

所述的线路选择算法用于根据当前空间场的数据，选择合适的行走线路，计算出曲率增益、旋转增益；

所述的实际线路快速调整响应算法用于将当前的实际行走情况快速调整到线路选择算法制定的行走路线；

所述的控制接口用于与虚拟世界交互，根据实际线路快速调整响应算法得到的调整参数，控制和调整使用者行进的方向；

线路选择算法流程如下：

(1)扫描线路，获取第一个分岔点，将其标注为远端点，将其定位在空间场的中心位置(0,0)；

(2)以起点和远端点(0,0)为区间，扫描其中的转折点；

(3)以转折点为分段点，进行分段；

(4)将转折点和远端点定位在空间场的中心位置(0,0)；

(5)根据以下公式制定行走路线，确定各项增益，包括曲率增益、旋转增益、行走增益；

其中，式(1)为椭圆方程，作为长距离直线行走线路；a表示房间较长一边的一半长度减去离墙安全距离；b表示房间较短一边的一半长度减去离墙安全距离；长方形空间，长为2h，宽为2k以空间的某一角为坐标原点(0,0)，(h,k)点为房间的中心点；

xⁿ+yⁿ＝rⁿ 式(2)；

当前方出现分岔或者转弯时，需要让行走者回到空间的中心点(h,k)重新出发；式(2)为曲线方程，作为正常行进路线回到中心点的行进线路，根据不同的位置调整n值，n取值[2,5]；(x，y)为行走者坐标，x、y的绝对值都小于等于1，r为行走者到原点的距离，通过改变n值来调整行走曲率；

该曲线以行走实际点为坐标原点建立极坐标系(r，θ)，a、b就是理论点在极坐标中的位置；

该曲线用于缓和曲率变化，钝化行走调整曲率；

(6)以远端点为起点，为各分支线路进行一定路程的预处理，以降低延时；

(7)选择分岔线路后，再按照流程(1)-(6)进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种携带空间定位装置的虚拟空间真实行走引导系统，其特征在于：实际线路快速调整响应算法流程如下：

(1)获取空间场当前位置；

(2)获取虚拟世界当前位置，定位到理论行走线路的空间场位置；

(3)计算实际位置与理论位置的偏差与方位；

(4)根据以下公式计算各项调整参数；

(5)将调整参数传送给虚拟世界；

(6)重复上述流程(1)-(5)。