[发明专利]一种基于情绪识别的虚拟环境渲染方法和装置

说明书

技术领域

本发明实施方式涉及多媒体技术领域，特别是涉及一种基于情绪识别的虚拟环境渲染方法和装置。

背景技术

在现有技术中，越来越多的领域会逐步涉及虚拟现实。虚拟现实技术是一种用于创建和交互虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的、三维动态视景，它能够与实体行为交互，使用户沉浸到该环境中。

由此，虚拟现实技术具备的三个特性：沉浸感、交互性、想象性。其中沉浸感是虚拟现实最重要的特性之一，能够使得用户获得更细致、更真实、感官感受更强烈的体验。

其中，沉浸感是指精神全神贯注的状态，也指从一种精神状态到另一种精神状态的发展、变化和过渡的过程。通过减少与被展示物体或环境的距离(物理距离或心理距离)，增加对当前物体或环境的情感投入。

进一步来说，沉浸感分为生理沉浸感和心理沉浸感。其中：

生理沉浸感的含义：让用户认为自身是虚拟环境的一部分，如同置身虚拟环境中。生理沉浸感能够为用户提供视觉、听觉、触觉等多种模态的感知形式。用户可与虚拟环境相互作用，如同在已有经验的现实世界中一样。

心理沉浸感的含义：让用户在与虚拟环境的互动过程中获得心理满足感，由于专注于某项活动而忽略了不相关知觉，忘记了时间的流逝、意识不到自己存在的体验。

可以理解的是，当生理沉浸感达到一定程度，就会产生相当程度上的心理沉浸感。但这不是获得心理沉浸感的必要形式，比如通过交互内容上的吸引力，也能产生较强的心理沉浸感。

但是，通常认为相对于生理沉浸感，心理沉浸感较难获得。

目前，现有的虚拟现实产品在沉浸感方面依然存在较为明显的不足，发展还处于初级阶段，旨在为用户提供基本的生理沉浸感，主要体现在视觉感知方面。

而沉浸感当中重要的当属心理沉浸感，目前虚拟现实中还非常缺乏。

现有技术难以为用户提供具有心理认同的虚拟环境，特别是缺乏有效感知用户情绪的感知方式和展现形式。

因此，可以看出，上述问题的难点在于：如何便捷、准确的检测用户当前的情绪，以便根据该情绪，渲染得到相匹配的虚拟环境。

目前，情绪识别的方法主要是利用摄像机获取用户图像，通过图像处理和识别技术进行判断。

具体来说：

利用摄像机的图像处理方法。也即，通过摄像机采集的视频，逐帧进行图像处理，寻找表示情绪的有效特征，进而实现情绪识别。

但是，该方式的缺点较为明显：

a、受光照影响严重，戴眼镜与否，眼睛尺寸个体差异，个体反应和习惯差异大；

b、鲁棒、适应背景变化的特征寻找困难；

c、摄像机采集的是用户的表情和动作，这些是情绪的外在表示形式，容易受到用户的隐藏和掩饰。

综上所述，现有技术中，还没有一种能够对人体的情绪进行简便、有效、准确测量，并能根据人体的情绪，渲染与之对应的虚拟环境的方法。

发明内容

本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种基于情绪识别的虚拟环境渲染方法和装置，能够给用户带来一种用户体验良好的基于情绪识别的虚拟环境渲染方法和装置。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种基于情绪识别的虚拟环境渲染方法。

一种基于情绪识别的虚拟环境渲染方法，该方法包括：

采集人体的皮肤电信号数据；

分析皮肤电信号数据，得到其对应的情绪类型；

根据情绪类型，渲染与之匹配的虚拟环境。

优选的，采集人体的皮肤电信号数据之后，分析皮肤电信号数据，得到其对应的情绪类型之前还包括：

训练支持向量机分类器；

通过支持向量机分类器建立皮肤电信号数据与情绪类型之间的对应关系，得到模型。

优选的，分析皮肤电信号数据，得到其对应的情绪类型包括：

分析皮肤电信号数据的特征指标，其中，特征指标包括时序指标、频域指标以及非线性指标。

优选的，分析皮肤电信号数据，得到其对应的情绪类型还包括：

将特征指标送入支持向量机模型，并通过支持向量机模型预测情绪类别标签；

根据情绪类别标签确定其对应的情绪类型。

优选的，根据情绪类型，渲染与之匹配的虚拟环境包括：

建立虚拟环境与情绪类型的匹配关系；

根据情绪类型，选取并渲染与之匹配的虚拟环境，其中，情绪类型包括但不限于高兴、悲伤、愤怒以及恐惧。

本发明还提出了一种基于情绪识别的虚拟环境渲染装置，该装置包括：