[发明专利]人体行走姿态控制的虚拟现实系统

说明书

本发明公开了一种人体行走姿态控制的虚拟现实系统，属于虚拟现实设备技术领域，包括可穿戴式设备，所述可穿戴式设备上脚背部分集成有脚步动作采集模块和动作识别模块；所述脚步动作采集模块与动作识别模块连接，所述动作识别模块与通信模块连接，所述通信模块与客户端连接；本发明可通过检测用户腿部的动作来判明用户是否在进行行走动作，并以此来控制虚拟现实应用中的视频播放或暂停，其交互效果自然，加强虚拟系统的逼真感和沉浸感，提高用户体验，同时大大减少了眩晕症状。

技术领域

本发明属于虚拟现实技术领域，特别是涉及一种人体行走姿态控制的虚拟现实系统。

背景技术

虚拟现实领域可穿戴式设备对人们的生活、感知带来很大的转变。目前主流的可穿戴式设备包括以手腕为支撑的手表类产品、以脚位支撑的鞋类产品、以头部为支撑的眼镜类产品等，然而在一些仿真游戏或者虚拟教学等特殊的场合中，需要实时获取用户的当前的姿态，提高教学的真实度和用户的体验感，并根据教学或游戏的规则做出反馈，很显然现有的可穿戴式设备无法满足上诉的要求。

同时VR视频是近几年技术新起的一种娱乐方式，也是离用户最近的VR体验方式。可以用于VR参观房间，VR旅游等方面。但是在对VR的交互上大都采用的是头动感知方式和手柄方式；目前VR视频的状态控制，人都无法在场景中进行移动，视觉上用户得到的信息是“我在移动”，负责感知身体状态的中耳前庭器官却给大脑发出“我没动”的信号，这种矛盾的信号会让大脑认为“自己”处在一个不正常且危险的状态。这时大脑会立刻用强烈的眩晕感来警告用户，需要尽快脱离目前的状态。更糟糕的是，这种眩晕感会不断的积累加强，继而引发疲劳，呕吐等症状。症状不会随着用户停止体验而停止，这种头晕、恶心的症状会根据使用者不同的体质持续数十分钟乃至数小时，并且人的不自然的头动，手动容易引起误操作，降低体验感。

当前全景播放器的交互通常采用头动感知方式和手柄控制方式，头动感知方式采用基于陀螺仪的头动感知方式来锁定目标，头动才能进行操作，这种方式容易增加用户不自然的头动，还使目标锁定的过程变长，既不自然、效率也较低；手柄控制方式通过蓝牙连接，实现控制VR视频的状态，但此种方法需要举着手，用户体验差，沉浸感不强。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种人体行走姿态控制的虚拟现实系统，本系统中VR视频播放根据一种可穿戴的人体姿态控制交互系统，实现对用户姿态的实时捕捉，计算出用户的操作动作，例如如站立、走路、跑步等，来控制视频的状态，达到在VR旅游、VR看房等方面的体验，为用户提高实时性和交互性，加强虚拟系统的逼真感和沉浸感，提高用户体验。与其他的方式相比，肢体控制方式是一种简便的操作方式，轻松的控制视频的状态，同时起到锻炼身体的作用和提高VR的沉浸感以及减少晕动症状。

为实现上述目的，本发明提供了一种人体行走姿态控制的虚拟现实系统，包括可穿戴式设备，所述可穿戴式设备上脚背部分集成有脚步动作采集模块和动作识别模块；

所述脚步动作采集模块与动作识别模块连接，所述动作识别模块与通信模块连接，所述通信模块与客户端连接；

所述脚步动作采集模块用于动作数据采集并将数据传送给动作识别模块；

所述动作识别模块用于判断用户双脚的运动姿态，并将相关控制指令传送给通信模块；

所述通信模块用于将动作识别模块处理后的数据和指令传送给客户端来控制视频的暂停和播放；

所述客户端用于播放视频。

较佳的，所述脚步动作采集模块包括多个九轴姿态传感器；

所述九轴姿态传感器包括三轴加速度传感器、三轴角速度传感器以及三轴磁力计。

较佳的，所述动作识别模块中的动作识别算法包括以下步骤：