[发明专利]一种基于虚拟现实的书画练习方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术应用领域，尤指一种基于虚拟现实的书画练习方法及系统。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality)，简称VR技术，也称灵境技术或人工环境，是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。虚拟现实(VR)，看到的场景和人物全是假的，是把人的意识代入一个虚拟的世界。

传统的书画方式是通过工具笔如钢笔、毛笔、铅笔等工具笔进行书画，一般的工具笔是一种耗材类物品，书画时会对毛笔、墨水、纸张等等产生消耗，对于刚入门的学习者而言，光是要掌握基本的笔法和入门就需要消耗很多练习资源，并且有时会根据练习类型的不同，在袖口、胸腹部的位置留下墨痕，很难清洗。

现有技术中，有通过手机等触屏设备中的触摸板进行书画练习，采用触摸板需要依托与固定的输入设备，使用起来过于死板，书画的舒适度不够理想，而且也不能给予用户真实的书画练习的体验。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于虚拟现实的书画练习方法及系统，实现通过虚拟现实技术使得用户进行书画练习。

本发明提供的技术方案如下：

一种基于虚拟现实的书画练习方法，包括：获取书画者进行书画动作时的手部关键定位点的书画轨迹信息；识别所述书画轨迹信息得到位置变化数据和角度变化数据；处理所述位置变化数据和角度变化数据得到书画笔画信息，并显示所述书画笔画信息。

进一步的，建立所述各个手部关键定位点在XYZ空间坐标系，将所述书画轨迹信息拟化到所述空间坐标系上，X轴拟化为手掌的左滑或右滑，Y轴拟化为手掌的上滑或下滑，Z轴拟化为手臂的靠近或者离开；记录书画者进行各个书画动作时所述手部关键定位点的书画时间；根据所述书画轨迹信息和所述书画时间，得到所述各个手部关键定位点在所述XYZ空间坐标系对应所述书画时间的空间位置信息；运算所述空间位置信息得到手掌的位置变化数据，映射手掌的空间位置和手臂的空间位置得到手掌映射点和手臂映射点，运算所述手掌映射点和手臂映射点得到手掌与手臂的角度变化数据。

进一步的，将所述位置变化数据和所述角度变化数据进行特征匹配识别分类；根据识别结果得到书画特征信息，合成所述书画特征信息得到所述书画笔画信息；显示所述书画笔画信息。

进一步的，还包括：将所述书画轨迹信息和所述书画笔画信息与预设学习内容进行比对，得到比对结果；所述预设学习内容包括预设书画临摹范本和与所述预设书画临摹范本对应的预设书画步骤；根据所述比对结果进行书画练习评估。

进一步的，根据夹角运算公式(1)运算得到为所述手掌与手臂的角度变化数据：

COSθ＝(a²+b²+c²-d²)÷2ab (1)

其中，所述θ为同一书写时间所述手掌的空间位置所在平面与所述手臂的空间位置所在平面之间的平面夹角；所述a为手掌的空间位置所在平面的任一点A垂直相交交线l于点C的直线距离值；所述b为手臂的空间位置所述平面的任一点B垂直相交所述交线l于点D的直线距离值；所述c为所述点A与所述点B之间的直线距离值；所述d为所述点C和所述点D之间的直线距离值。

本发明还提供一种基于虚拟现实的书画练习系统，包括：获取模块，获取书画者进行书画动作时的手部关键定位点的书画轨迹信息；识别模块，识别所述获取模块获取得到的所述书画轨迹信息得到位置变化数据和角度变化数据；控制模块，处理所述识别模块识别得到的所述位置变化数据和角度变化数据得到书画笔画信息，并显示所述书画笔画信息。