[发明专利]实现头戴显示设备与多维运动平台联动的运动控制方法

说明书

实现头戴显示设备与多维运动平台联动的运动控制方法，包括以下步骤：设置头戴显示设备头部旋转角度系数、多维运动平台自转速度摇摆行程的相关参数；校准设备；参数获取包括方向参数获取、动作参数获取；控制器接收头戴显示设备追踪数据包和/或动作控制数据包；判断数据，根据数据计算出头戴显示设备当前偏转角度，再计算实时角度差，并实时判断该实时角度差是否大于设定的死区角度；根据瞬时状态参数或预设动作参数，计算出头戴显示设备当前角度与多维运动平台的当前状态的差值，送入多维运动平台的动作控制系统以消除差值。

技术领域

本发明涉及一种VR运动控制方法，尤其涉及一种可实现头戴显示设备与多维运动平台联动的运动控制方法。

背景技术

目前的VR运动平台均是基于4d/5d等影院座椅技术改装的，主要结构为三电缸，双电缸或六电缸作为运动平台驱动，其中六电缸成本高，较为少见。使用时通过专用软件读取事先录好的电缸坐标记录，控制电缸运动，实现多个自由度的运动控制。由于是电缸支撑结构，除六电缸平台能进行较小幅度旋转外（不大于30°），三或双电缸结构均无法旋转运动。除此之外，该方案由电缸负责承重，致使整体重量较大，导致整体功率要达到上千瓦才能正常工作，对环境要求较高。

发明内容

本发明目的是提供一种可实现头戴显示设备与多维运动平台联动的运动控制方法，其通过识别操作者头部旋转的动作，实现座椅自动跟进旋转的具体功能，同时结合独有的运动平台设计，将旋转和晃动效果有机结合，实现全新的VR运动体验。

本发明的技术解决方案是：

一种实现头戴显示设备与多维运动平台联动的运动控制方法，包括以下步骤：

1）设置头戴显示设备相对于多维运动平台的死区角度，设置头部旋转角度系数的最值，设置多维运动平台自转速度参数和摇摆行程参数；所述多维运动平台为可实现自转和自由摇摆的运动平台；所述最值为绝对值的最大值；

2）校准多维运动平台与头戴显示设备，获取多维运动平台的水平方向角度和最大摇摆角度；

3）参数获取：

3.1）方向参数获取：

3.1.1）头戴显示设备内置或外置的角速度传感器和加速度传感器分别输出角速度的累计值与加速度的累计值；

3.1.2）根据积分获得头部加速度的瞬时值与头部角速度的瞬时值；

3.1.3）根据瞬时值计算头戴显示设备绝对方向向量；

3.1.4）将信息头和绝对方向向量封装成头戴显示设备追踪数据包；

3.2）动作参数获取：

3.2.1）根据VR游戏的状态获取被控物体的瞬时状态参数；或者直接获取视频中指定场景的预设动作参数；

3.2.2）将信息头和瞬时状态参数或者信息头和预设动作参数封装成动作控制数据包；

4）控制器接收头戴显示设备追踪数据包和/或动作控制数据包；

5）判断：

提取信息头，如是头戴显示设备追踪数据则进入步骤6，如是动作参数数据则进入步骤7，如都不是则丢弃该数据包；

6）根据数据包中的绝对方向向量计算出头戴显示设备当前偏转角度，再根据该角度与多维运动平台当前偏转角度计算实时角度差，并实时判断该实时角度差是否大于设定的死区角度；若是，则输出瞬时旋转脉冲，送入多维运动平台的旋转电机；若否，则根据下一个头戴显示设备追踪数据包继续计算实时角度差；

7）根据瞬时状态参数或预设动作参数，计算出头戴显示设备当前角度与多维运动平台的当前状态的差值，送入多维运动平台的动作控制系统以消除差值。