[实用新型]光学三维动作捕捉系统

说明书

本实用新型涉及电力培训中动态捕捉系统领域，更具体地说，涉及光学三维动作捕捉系统。所述方法包括：红外发射接收装置在三维空间内的预设空间内以预定频率发射红外线；针对当前发射的红外线：在三维空间内移动的手柄接收并反射当前红外线至红外发射接收装置；当前红外线入射至手柄的方向与手柄反射当前红外线的方向互为反方向；后台系统根据红外发射接收装置发射当前红外线的时间点和接收当前红外线的时间点，计算手柄在三维空间内的当前位置坐标；后台系统根据当前位置坐标，判断手柄在当前是否超出预设范围：若手柄超出预设范围，则发出警报。本实用新型能够保证学员在电力培训中实时位于虚拟实验环境中。

技术领域

本实用新型涉及电力培训中动态捕捉系统领域，更具体地说，涉及光学三维动作捕捉系统。

背景技术

在电力培训中，为了最大程度保证学员的在培训过程中的安全，往往通过虚拟现实技术对学员进行实际操作的培训。在虚拟现实技术中，通过构造虚拟的实验环境，学员通过佩戴沉浸式头库完全沉浸在虚拟的培训环境中，通过手柄的操作完成虚拟环境中的实训操作。

但是如果学员在操作的过程中超出了实验环境的范围，就无法进行实训操作。如何使学院在培训过程中实时在实验环境内，以成为电力培训中需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供光学三维动作捕捉系统，能够保证学员在电力培训中实时位于虚拟实验环境中。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，构造光学三维动作捕捉方法，包括：

红外发射接收装置在三维空间内的预设空间内以预定频率发射红外线；

针对当前发射的红外线：

在三维空间内移动的手柄接收并反射当前红外线至红外发射接收装置；当前红外线入射至手柄的方向与手柄反射当前红外线的方向互为反方向；

后台系统根据红外发射接收装置发射当前红外线的时间点和接收当前红外线的时间点，计算手柄在三维空间内的当前位置坐标；

后台系统根据当前位置坐标，判断手柄在当前是否超出预设范围：若手柄超出预设范围，则发出警报。

进一步地，所述红外发射接收装置包括三个摄像头：x方向摄像头、y方向摄像头和z方向摄像头；

所述红外发射接收装置在三维空间内的预设空间内以预定频率发射红外线，之前还包括：

在三维空间内的x轴、y轴和z轴的对应预设位置上分别设置x方向摄像头、y方向摄像头和z方向摄像头；

所述红外发射接收装置在三维空间内的预设空间内以预定频率发射红外线，具体包括：

所述x方向摄像头、y方向摄像头和z方向摄像头分别以预定频率同时在各自对应的发射范围上同时发射对应红外光束；所述预设范围位于x方向摄像头、y方向摄像头和z方向摄像头对应发射范围构成的预设空间内。

更进一步地，所述在三维空间内移动的手柄接收并反射当前红外线至红外发射接收装置，具体包括：

针对每个摄像头：

在预设空间内当前位置接收到该摄像头当前发射的红外光束；

将接收到当前红外光束沿该摄像头的入射路径反射至该摄像头。

再进一步地，所述后台系统根据红外发射接收装置发射当前红外线的时间点和接收当前红外线的时间点，计算手柄在三维空间内的当前位置坐标，具体包括：

针对每个摄像头：

获取该摄像头发射当前红外光束的时间点；