[发明专利]基于虚拟引擎的手臂运动模拟还原方法、存储介质

说明书

本发明提供基于虚拟引擎的手臂运动模拟还原方法、存储介质，方法包括：获取用户手持VR手柄，在重心不动、手臂伸直状态下完成四个指定动作后得到的四个的腕关节的位置坐标；依据四个的腕关节的位置坐标计算获取肩关节的位置坐标；依据四个的腕关节的位置坐标以及肩关节的位置坐标，计算得到手臂长度；依据手臂长度，以预设比例获取上下手臂长度；依据所述肩关节的位置坐标、手臂长度以及上下手臂长度，计算得到腕关节与肘关节的位置关系。本发明能仅依赖现有VR设备，实现用户在VR游戏体验过程中依据实时获取的手柄位置，即时、接近完美的在VR场景中模拟还原出手臂运动，具有成本低、用户体验佳、算法消耗低、3D效果接近完美等优点。

技术领域

本发明涉及VR游戏技术领域，具体说的是一种基于虚拟引擎的手臂运动模拟还原方法、存储介质。

背景技术

VR游戏中，我们使用VR头盔和VR手柄作为数据传入\传出的设备。正常情况下一套VR设备包括了一对基站，一个头盔和两只手柄。在游戏中，我们要让游戏角色的手臂动画实时的模拟玩家真实的手臂运动，只能通过两只手柄的位置和旋转值来大致模拟还原，由于所能获取的数据严重不足，无法直接获取到玩家的肩膀和手肘的位置，也就无法还原玩家的手臂动作。

对于数据不足问题常见的解决方案是增加数据游戏设备，如：再加入四只游戏手柄分别绑在玩家手肘和肩膀的位置。这样一来不但增加了设备成本，还造成玩家穿戴设备麻烦，活动不方便，严重影响玩家的游戏体验。

Full body IK Plugin(全身反向骨骼插件)是将全身骨骼链配置为明确的骨骼之间的关系，在使用IK的时候加一个执行器组件，指明控制的是哪根骨骼，比如手腕这个骨骼，然后再添加一个pole(复分析)组件作为这个执行器的子组件，通过调整这个复分析组件的位置坐标至一个比较合适的位置，实现动作还原。这样的做法在完成一些既定的动画时，比如一些AI的行为动画，表现上完全没有问题的。然而在我们的VR游戏中，玩家持手柄随意挥动，不同的玩家身高和手臂长度都不一样，我们无法预估这个合适的位置。

另外，使用现有技术中的3d Max或者Maya等软件的动画系统IK解算器是可以很完美的制作出一些动画，然而还是无法满足我们实时模拟玩家动作的要求。我们无法仅仅通过两只手柄的位置来判断玩家当前的动作，就无法让角色播放相对应的动作资源；再者，就算我们可以判断并播放正确的动作，不同的玩家性格、习惯不一样，那么需要的动画师制作出相应的动作工作量非常巨大，资源量也会非常巨大，程序在调用动画时候的算法消耗也会是非常巨大。所以即使3d max或者Maya等软件的IK解算器可以做出多么完美的动作资源在VR游戏中还是不适用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于虚拟引擎的手臂运动模拟还原方法、存储介质，能基于现有的VR设备实现实时、真实地模拟玩家动作。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

基于虚拟引擎的手臂运动模拟还原方法，包括：

获取用户手持VR手柄，在重心不动、手臂伸直状态下完成四个指定动作后得到的四个的腕关节的位置坐标；

依据所述四个的腕关节的位置坐标计算获取肩关节的位置坐标；

依据所述四个的腕关节的位置坐标以及所述肩关节的位置坐标，计算得到手臂长度；

依据所述手臂长度，以预设比例获取上下手臂长度；

依据所述肩关节的位置坐标、手臂长度以及上下手臂长度，计算得到腕关节与肘关节的位置关系。

本发明提供的另一个技术方案为：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取用户手持VR手柄，在重心不动、手臂伸直状态下完成四个指定动作后得到的四个的腕关节的位置坐标；