[发明专利]一种多人协同装配系统及方法

说明书

本公开提供了一种多人协同装配系统及方法，利用外部定位设备实时捕捉多用户的位置和用户手势识别，并作为输入数据；利用得到的数据改变相机渲染参数，实现多视角渲染场景而不引起虚拟成像位置偏移；利用两台投影仪显示多名用户左右眼立体画面，实现多人观看同一投影区域但能观察到不同画面的功能；控制用户信息内容，实现用户的注册和登陆功能；利用动画的形式提供拆解装配过程的学习资料；多用户对虚拟物体的编辑，以及场景对用户操作结果的反馈。

技术领域

本公开涉及一种多人协同装配系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在产品的研发和生产过程中使用虚拟现实(VR)技术和增强现实(AR)技术，可以实现装配工艺的模拟和优化、提高概念设计的效率、精简设计单位和更加有效地进行工厂规划的目的，虚拟现实与智能制造的“虚实融合”，将为现代工业的发展带来质的提升。虚拟现实技术(Virtual Reality)作为一种综合了计算机图形学、人机交互技术、仿真技术、多媒体技术、网络技术等多种科学技术而迅速发展的计算机领域的新技术，其应用领域广泛，现已经在军事、教育、医学、制造业、影视、娱乐、科研等方面发挥了巨大作用。当今世界工业已经发生了巨大的变化，大规模人海战术早已不适应工业的发展，先进科学技术的应用显现出巨大的影响力，特别是虚拟现实技术的应用引发了一场前所未有的工业界革命。虚拟现实技术已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业生产的各个环节，对企业提高开发效率，加强数据采集、分析、处理能力，减少决策失误，降低企业风险起到了重要的作用。虚拟现实技术的引入，将使工业设计的手段和思想发生质的飞跃,会更加符合社会发展的需要。综上所述，在工业设计中应用虚拟现实技术是可行且必要的。

目前的虚拟装配系统有如下缺陷：

现在的虚拟装配系统大都是基于单人视角，即支持一个用户视野的画面渲染，不能支持多人视角同时渲染。在装配学习过程中，需要专业的指导，也需要多名人员的配合与协同。

用户在学习的过程中，要一边可以实际操作，一边受到当前阶段的引导，为了更好的协同，当前操作的用户需要看到装配环境的不同方向视野的画面。

而当用户移动时，虚拟相机也应跟随用户的双眼移动，且虚拟物体的成像应固定在同一位置，这样用户可以自由走动观察虚拟物体，更加接近真实环境下的观察体验。

在以上存在的问题中，一些装配系统大都提供一种网络异地协同模式来支持多人操作，这种方式虽然可以解决多名用户共同操作的问题，但往往用户之间不能有着良好的交流，同时网络延迟与模型操作互斥也会是一个待解决的问题。

此外，对于头戴式显示设备中的VR体验，虽然可以根据用户转向与移动实现用户观察画面视角的改变，但同样限制了用户的行动与同其他用户的沟通。在投影式VR系统中，用户视角往往是单一固定的，而基于用户不同位置的视野角度渲染更能提供良好的体验感。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种多人协同装配系统及方法，本公开能够实现基于用户不同位置视野渲染及多人共场协同的虚拟装配。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种多人协同装配系统，包括：

定位及手势识别单元，被配置为利用外部定位设备实时捕捉多用户的位置和用户手势识别，并作为输入数据；

移动视点渲染单元，被配置为利用得到的数据改变相机渲染参数，实现多视角渲染场景而不引起虚拟成像位置偏移；

多画显示单元，被配置为利用两台投影仪显示多名用户左右眼立体画面，实现多人观看同一投影区域但能观察到不同画面的功能；

用户信息控制单元，被配置为控制用户信息内容，实现用户的注册和登陆功能；