[发明专利]基于动捕系统的电力场景虚拟人体驱动方法及装置

说明书

本发明公开一种基于动捕系统的电力场景虚拟人体驱动方法及装置，方法包括：在Xsens动捕系统与虚拟现实编辑器之间建立通信连接并进行实时驱动接口设置；在虚拟现实编辑器中加载课件场景数据；执行设备检修方案并获取动作捕捉数据；基于实时驱动接口，通过动作捕捉数据驱动虚拟人进行实时操作。本发明通过对Xsens动捕系统软件接口定制开发，利用现有虚拟现实编辑器MakeReal3D，结台检修课件数据，开发用于交互式课件的动作捕捉接口，该接口支持操作者身穿动作捕捉装置，驱动虚拟场景中的模似人，可执行人物的行走、蹲起、跑跳等指令，配合人机工效模块，可进行水电厂检修方案验证；根据安规操作守则，可进行安全操作应急演练及完成各类人物动作动画的录制调用等。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种基于动捕系统的电力场景虚拟人体驱动方法及装置。

背景技术

“动作捕捉”就是通过特定的捕捉设备将动捕演员的运动信息记录下来，作为制作动画用的原始数据。这些原始数据将用来驱动虚拟的三维动画角色模型。相对于直接绘制三维动画角色的运动，上述方法一方面降低了对美术人员工作经验的依赖，降低了相关动画制作的人力成本；另一方面它也使得所制作的动画更为逼真流畅。目前，制作虚拟角色的软件越来越多，技术也走向成熟，越来越多的人能够参与到虚拟角色的构建工作中。

传统的全身动捕设备由于包含大量的高精度器件，因此价格高昂，一般需要数万元甚至几十万、几百万，因此不利于低成本制作。另外大部分动捕设备在结合手部动作时效果较差，只能实现手掌的方向，不能生成手指精细的动作数据，难以结合虚拟场景做出手部交互的效果。

Xsens MVN是一款便于操作、配置高端的惯性动作捕捉系统。MVN动作捕捉系统采用最新的惯性传感技术，具有强大且可靠的硬件，并可生成用于使用的数据，硬件效能与软件功能方面均获得大幅的提升，适用于3D人物动画制作、游戏开发、虚拟偶像、游戏电影艺术、人机交互、人机工效、虚拟现实，运动分析、训练和模拟等领域。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于动捕系统的电力场景虚拟人体驱动方法及装置，用以解决上述至少一个技术问题。

根据本发明说明书的一方面，提供一种基于动捕系统的电力场景虚拟人体驱动方法，包括：

在Xsens动捕系统与虚拟现实编辑器之间建立通信连接并进行实时驱动接口设置；

在虚拟现实编辑器中加载课件场景数据；

执行设备检修方案并获取动作捕捉数据；

基于所述实时驱动接口，通过动作捕捉数据驱动虚拟人进行实时操作。

作为进一步的技术方案，所述方法还包括：基于现有虚拟现实编辑器中的功效学人体执行任务的行走、蹲起、跑跳指令。

作为进一步的技术方案，所述方法还包括：根据虚拟现实编辑器中功效学人体的骨骼ID建立动捕系统的格式化数据驱动配置，在虚拟现实编辑器中功效学人体骨架组成结构驱动节点与动捕系统的数据结构节点之间建立匹配连接。

作为进一步的技术方案，所述方法还包括：在动作捕捉驱动时，采用动作捕捉的头部跟踪数据驱动头盔第一人称视点进行可视性验证。

作为进一步的技术方案，所述方法还包括：在人体穿戴动作捕捉系统时，初始化预设姿态以得到初始位姿数据，并将初始位姿数据导入虚拟现实编辑器，以触发实时驱动接口启动。

根据本发明说明书的一方面，提供一种基于动捕系统的电力场景虚拟人体驱动装置，用于实现所述的方法，所述装置包括：

连接设置模块，用于在Xsens动捕系统与虚拟现实编辑器之间建立通信连接并进行实时驱动接口设置；

课件加载模块，用于在虚拟现实编辑器中加载课件场景数据；