[发明专利]一种基于手机终端的虚拟现实系统及人机交互方法

说明书

一种基于手机终端的虚拟现实系统及人机交互方法，通过配备有图像采集装置和显示装置的手机终端，完成对用户手指操作的捕捉并体现在手机终端的显示装置上，再利用固定装置将所述手机终端固定于用户眼前。这样的设计在利用手机终端实现VR功能的同时，能够解决现有手机终端实现VR功能中所遇到的人机交互不方便的问题。本发明无需外接手柄，也无需用户可以移动头部，直接根据对用户手指操作的捕捉即可实现人机交互。用户体验更佳，人机交互效率也得到进一步提升，方便快捷，相对于现有的人机交互操作手段，本发明还能够实现更为复杂、精密的操作。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术，尤其涉及一种基于手机终端的虚拟现实系统及该系统的人机交互方法。

背景技术

目前的虚拟现实眼镜(VR眼镜)，通常为专门设计的固定于用户头部的独立装置。为方便用户使用，目前逐渐产生了一种基于手机终端的VR眼镜。该VR眼镜将手机通过头戴式装置固定于用户眼睛的前端，使用触屏手机屏幕作为VR眼镜的显示屏，在手机中运行支持3D显示的软件或游戏。通过结合手机的GPS、陀螺仪等传感器，该VR眼镜能够得到一定的程度的虚拟现实体验。

但由于手机设置位置的关系，这类软件或游戏存在交互上的问题：触屏手机的交互操作都是在屏幕上完成的，而手机插入VR眼镜后，屏幕是放置在眼前的位置的，没有空间直接使用手来和屏幕产生交互。

目前，针对这种VR眼镜交互问题的解决方案主要有两种：一种是使用外接手柄，另一种则通过传感器根据头部移动完成相应操作。外接手柄的操作方式不再赘述，主要问题是需要购买额外的手柄，且设备携带不便。而第二种根据传感器对头部定位执行相应操作的方法，需要用户晃动头部，配合陀螺仪或加速度传感器，定位指针在屏幕中的位置，通过头部的在某一位置的长时间停留而触发点击当前屏幕位置的点击行为。这种交互方式不仅需要设施额外的延时时间才难确定具体操作，且长时间频繁操作后，会引起用户头部不适，用户体验很差。

因此，目前急需一种针对手机终端的虚拟现实系统及针对该系统的人机交互方法，无需外接设备，即可方便快捷地完成较为全面的交互操作。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于手机终端的虚拟现实系统及人机交互方法。

首先，为实现上述目的，提出一种基于手机终端的虚拟现实系统，包括配备有图像采集装置和显示装置的手机终端以及固定装置；

所述固定装置设有插接结构，所述手机终端的显示装置通过所述插接结构固定于用户眼前，所述图像采集装置由所述固定装置固定并对准环境区域。

进一步，上述的虚拟现实系统中，包括颜色区别于环境区域颜色的手套、指套或贴片。

再进一步，上述的虚拟现实系统中，所述手机终端还包括有方向校准设备，如陀螺仪；所述方向校准设备用于校准所述虚拟现实系统中显示界面的坐标。

其次，为实现上述目的，还提出一种应用于上述基于手机终端的虚拟现实系统的人机交互方法，步骤包括：

第一步，显示界面提示用户确认坐标中心点，采集显示界面中用户手指指向的中心点和边界的空域位置，根据所述空域位置校准所述显示界面坐标的中心点、边界以及用户手指空域位置与所述显示界面坐标之间的映射关系；

第二步，采集显示界面中用户手指空域位置，将采集的用户手指空域位置映射为显示界面的坐标并分别标记每个坐标的时间戳；

第三步，根据所述第二步中所述坐标的变化情况及时间戳，确定状态信息，根据所述状态信息以及坐标变化情况执行对应操作。

进一步，上述人机交互方法中，所述第一步还包括调整显示界面比例的步骤：