[发明专利]一种从混合现实到物理实体一体化交互系统

说明书

本发明公开了一种从混合现实到物理实体一体化交互系统，包括物理实体装置、虚拟对象、云端服务器和操作者，物理实体装置安装在物理对象上，虚拟对象为近眼显示的虚拟可交互影像，云端服务器为系统的数据核心，操作者通过头显设备与虚拟对象交互，虚拟对象与物理对象之间双向实时同步状态参数。本发明采用上述结构的从混合现实到物理实体一体化交互系统，实现了混合现实场景中虚拟对象与物理对象之间的双向交互，提升了混合现实场景的真实性，增强操作人的交互体验。

技术领域

本发明涉及混合现实技术领域，尤其是涉及一种从混合现实到物理实体一体化交互系统。

背景技术

在虚拟现实中，使用者通过借助体感操控以及有限的(手持式)物理外设进行对虚拟对象进行单向操作，缺乏通过更多与物理环境中的实体交互方式。在混合现实环境下，现有的物理实体装置的反馈行为主要是通过在物理实体上添加执行器与传感器，通过对物理信息的传感分析从而操作执行器进行反馈，缺乏与虚拟对象双向交互通路。在多个使用者，多个虚拟对象，多个物理实体交互的场景下，现有的物理实体装置的由于其反馈执行的孤立性，缺乏应对多方请求交互执行反馈的能力。

发明内容

基于以上问题，本发明提供了如下技术方案：

一种从混合现实到物理实体一体化交互系统，包括物理实体装置、虚拟对象、云端服务器和操作者，物理实体装置安装在物理对象上，虚拟对象为近眼显示的虚拟可交互影像，云端服务器为系统的数据核心，操作者通过头显设备与虚拟对象交互，虚拟对象与物理对象之间双向实时同步状态参数；

物理实体装置分为感应器、执行器和处理器，感应器用于对周身环境和操作者的动作行为进行捕捉，执行器用于执行反馈指令，处理器用于处理感应器捕捉到的信息并上传到云端服务器以及从云端服务器获取反馈指令。

优选的，所述感应器为物理量传感器，通过采集光电、图像、声音、振动、触摸形式的信号，完成对周身环境和操作者的动作行为的感知并得到传感器数据；所述执行器包括但不限于喇叭、电机、灯光、射频天线设备，用于根据反馈指令进行声音播放、电机驱动、灯光变化、信号发射；所述处理器具备通信功能，通过有线或者无线连接到云端服务器，用于处理和上传传感器数据，以及获取反馈指令。

优选的，所述混合现实头显设备支持手势输入和物理外设输入，物理外设包括但不限于手柄、触摸板。

优选的，所述状态参数包括空间位姿参数以及属性参数。

优选的，所述操作者的数量为同一场景下的一位或多位。

本发明采用上述结构的从混合现实到物理实体一体化交互系统，通过感应器和执行器的相互配合，实现了虚拟对象与物理对象之间的双向互动，大大提升了混合现实场景的真实性，增强操作人的交互体验。实现了多人多对象的同一时空的联机交互，解决了现有的物理实体装置反馈执行孤立性的问题。

附图说明

图1为本发明实施例的组成框图；

图2为本发明实施例的场景模拟图。

附图标记：

A、操作者A；B、操作者B；C、云端服务器；D、实体盆栽；E、虚拟盆栽。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示的一种从混合现实到物理实体一体化交互系统，由四部分组成，分别为物理实体装置、虚拟对象、云端服务器和操作者。物理实体装置安装在物理对象上，虚拟对象为近眼显示的虚拟可交互影像，云端服务器为系统的数据核心，操作者通过头显设备与虚拟对象交互。物理对象与虚拟对象之间的状态参数实时同步。