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对象显示方法和装置与流程

2021-12-04 14:01:00 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及显示技术领域,更具体地说,涉及一种对象显示方法和装置。


背景技术:

2.在增强现实和混合现实等场景中,经常会涉及到现实世界与虚拟场景之间的虚实交互转换。
3.较为常见的虚实交互转换为:现实世界中的物体触碰到用于呈现虚拟场景的显示屏之后,显示屏会输出模拟物体碰撞到显示屏的虚拟效果。然而,目前虚拟交互转换中仅仅是单纯构建出物体在碰撞点碰撞显示屏的虚拟效果,无法真实还原现实世界中物体的运动效果,导致虚实交互转换的效果较差。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种对象显示方法和装置。
5.其中,一种对象显示方法,包括:
6.检测到物理对象触碰显示屏,获取所述物理对象触碰所述显示屏的触碰位置;
7.获取所述物理对象的运动特征;
8.构建用于表示所述物理对象的虚拟对象;
9.以所述触碰位置为所述虚拟对象在所述显示屏中的初始显示位置,显示出按照符合所述运动特征的运动轨迹运动的所述虚拟对象。
10.在一种可能的实现方式中,还包括:
11.获取所述物理对象的形态特征;
12.所述构建用于表示所述物理对象的虚拟对象,包括:
13.构建与所述物理对象的形态特征匹配的虚拟对象。
14.在又一种可能的实现方式中,所述获取所述物理对象的形态特征,包括:
15.获取采集到的所述物理对象的对象图像,得到所述对象图像表现出的所述物理对象的形态特征;
16.或者,
17.获取气流传感器阵列感应到的所述显示屏前的气流流速数据,基于所述气流流速数据确定所述物理对象的形态特征,所述显示屏的顶端架设有气体喷射装置,所述气体喷射装置用于从所述显示屏的顶端向下喷射空气气流,以在所述显示屏前端生成空气气流层。
18.在又一种可能的实现方式中,所述获取所述物理对象的运动特征,包括:
19.获取所述物理对象在触碰所述显示屏时的运动特征,所述运动特征至少包括所述物理对象的运动速度、运动方向和加速度;
20.所述以所述触碰位置为所述虚拟对象的初始显示位置,在所述显示屏显示出按照符合所述运动特征的运动轨迹变化的所述虚拟对象,包括:
21.以所述触摸位置为所述虚拟对象的初始显示位置,在显示屏中显示出所述虚拟对象按照所述运动速度、运动方向和加速度运动的图像。
22.在又一种可能的实现方式中,所述获取所述物理对象的运动特征,包括:
23.获取所述物理对象在距离当前时刻设定时长内的多个运动特征,所述运动特征包括所述物理对象的运动速度、运动方向和运动位置中的至少一个;
24.所述以所述触碰位置为所述虚拟对象的初始显示位置,在所述显示屏显示出按照符合所述运动特征的运动轨迹变化的所述虚拟对象,包括:
25.结合所述物理对象的多个运动特征,确定所述物理对象在触碰所述显示屏之后的模拟运动轨迹;
26.以所述触碰位置为所述虚拟对象的初始显示位置,在所述显示屏显示出按照符合模拟运动轨迹变化的所述虚拟对象。
27.在又一种可能的实现方式中,在所述显示出按照符合所述运动特征的运动轨迹运动的所述虚拟对象之前,还包括:
28.确定所述显示屏显示的虚拟场景的场景特征,所述场景特征至少用于表征所述虚拟场景对物体运动的影响;
29.所述以所述触碰位置为所述虚拟对象在所述显示屏中的初始显示位置,显示出按照符合所述运动特征的运动轨迹运动的所述虚拟对象,包括:
30.以所述触碰位置为所述虚拟对象在所述显示屏中的初始显示位置,显示出按照符合所述运动特征和所述场景特征对应的运动轨迹运动的所述虚拟对象。
31.在又一种可能的实现方式中,所述获取所述物理对象的运动特征,包括:
32.获取所述物理对象在触碰所述显示屏时的运动特征,所述运动特征至少包括所述物理对象的运动速度和运动方向;
33.所述以所述触碰位置为所述虚拟对象的初始显示位置,在所述显示屏显示出按照符合所述运动特征的运动轨迹变化的所述虚拟对象,包括:
34.结合所述场景特征,确定虚拟对象从所述触碰位置开始按照所述运动速度和运动方向在所述虚拟场景中模拟运动轨迹;
35.以所述触碰位置为所述虚拟对象在所述显示屏中的初始显示位置,显示出按照所述模拟运动轨迹运动的所述虚拟对象。
36.在又一种可能的实现方式中,所述获取所述物理对象的运动特征,包括:
37.获取气流传感器阵列感应到的所述显示屏前的气流流速数据;
38.基于所述气流流速数据确定所述物理对象的运动特征,所述显示屏的顶端架设有气体喷射装置,所述气体喷射装置用于从所述显示屏的顶端向下喷射空气气流,以在所述显示屏前端生成空气气流层。
39.其中,一种对象显示装置,包括:
40.位置确定单元,用于检测到物理对象触碰显示屏,获取所述物理对象触碰所述显示屏的触碰位置;
41.特征获取单元,用于获取所述物理对象的运动特征;
42.对象构建单元,用于构建用于表示所述物理对象的虚拟对象;
43.对象显示单元,用于以所述触碰位置为所述虚拟对象在所述显示屏中的初始显示
位置,显示出按照符合所述运动特征的运动轨迹运动的所述虚拟对象。
44.在一种可能的实现方式中,所述特征获取单元,包括:
45.多特征获取单元,用于获取所述物理对象在距离当前时刻设定时长内的多个运动特征,所述运动特征包括所述物理对象的运动速度、运动方向和运动位置中的至少一个;
46.所述对象显示单元,包括:
47.轨迹确定单元,用于结合所述物理对象的多个运动特征,确定所述物理对象在触碰所述显示屏之后的模拟运动轨迹;
48.对象显示子单元,用于以所述触碰位置为所述虚拟对象的初始显示位置,在所述显示屏显示出按照符合模拟运动轨迹变化的所述虚拟对象。
49.通过以上方案可知,本技术在检测到物理对象触碰显示屏,不仅获取该物理对象触碰该显示屏的触碰位置,还会获得该物理对象的运动特征。在此基础上,本技术以该触碰位置作为表示该物理对象的虚拟对象在显示屏中的初始显示位置,并在显示屏中呈现出按照该物理对象的运动特征对应的运动轨迹运动的虚拟对象,从而在物理对象碰撞显示屏之后,可以在显示屏中呈现出模拟该物理对象继续运动的虚拟对象的运动轨迹,进而可以在虚拟场景中更为真实的还原出现实世界中物体的运动效果,提高了虚实交互转换的效果。
附图说明
50.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
51.图1为本技术实施例提供的对象显示方法的一种流程示意图;
52.图2为本技术实施例提供的对象显示方法的又一种流程示意图;
53.图3示出了本技术中物理对象在碰撞显示屏之前的一种效果示意图;
54.图4示出了本技术中物理对象碰撞显示屏时的一种效果示意图;
55.图5示出了本技术中物理对象碰撞显示屏之后显示屏呈现出的虚拟对象的运动效果示意图;
56.图6示出了本技术实施例提供的对象显示方法的又一种流程示意图;
57.图7示出了本技术实施例提供的对象显示装置的一种组成结构示意图;
58.图8示出了本技术实施例提供的电子设备的一种组成结构示意图。
59.说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。
具体实施方式
60.本技术的方案适用于增强现实或者混合现实等场景中,以提高现实场景中的物理对象与虚拟场景中虚拟对象之间的交互效果。
61.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
62.如图1所示,其示出了本技术一种对象显示方法一个实施例的流程示意图,本实施例的方法应用于电子设备,该电子设备连接或者具有显示屏,本实施例的方法可以包括:
63.s101,检测到物理对象触碰显示屏,获取该物理对象触碰该显示屏的触碰位置。
64.其中,物理对象是指真实世界中的对象,该对象可以为物体,也可以是人物等,对此不加限制。
65.其中,获得触碰位置的方式可以有多种可能。如,在一种可能的情况中,如果该显示屏为触摸屏或者具备能够感应到触碰的传感器,则显示屏可以感应到物理对象触碰该显示屏的触碰位置。
66.在又一种可能的实现方式中,本技术还可以是在显示屏的顶端架设有气体喷射装置,该气体喷射装置用于从显示屏的顶端向下喷射空气气流,以显示屏前端生成空气气流层。在此基础上,可以获取气流传感器阵列感应到的该显示屏前的气流流速数据,基于该气流流速数据确定物理对象碰撞该显示屏的触碰位置。
67.其中,气流传感器阵列可以朝向该气体喷射装置的喷射方向设置,如,该气流传感器阵列设置在显示屏底端且朝向气体喷射装置。在此基础上,气流传感器阵列可以感应到气体喷射装置喷射出的空气气流的气流变化,因此,如果有物理对象碰撞显示屏,该物体对象必然会改变该空气流体的变化,在此基础上,气流传感器阵列根据空气气流的变化数据,可以计算出物理对象碰撞该显示屏的位置。
68.当然,在实际应用中,还可以有其他方式来确定物理对象碰撞显示屏的碰撞位置,例如通过摄像头捕获物理对象相对显示屏位置变化的图像,根据捕获到的图像,计算出物理对象碰撞显示屏的位置,对于通过其他方式确定该碰撞位置,也同样适用于本实施例。
69.可以理解的是,在本技术中,显示屏可以有多种可能形式。如,在混合现实场景中,该显示屏可以为全息膜构成的透明显示屏,因此,用户既能够看到该显示屏中呈现出的虚拟场景中的各个对象,又能透过该显示屏看到现实世界中的物理对象。当然,此处仅仅是举例说明,该显示屏也可以为增强现实场景中的所适用的显示屏等,本技术对此不加限制。
70.s102,获取该物理对象的运动特征。
71.其中,物理对象的运动特征为用于反映物理对象当前的运动状态的特征。该运动特征还可以包括用于能够反映物体对象的运动趋势的特征。
72.如,该运动特征至少可以包括:物理对象的运动速度和运动方向。在实际应用中,该运动特征还可以根据需要包括物理对象的位置和加速度等与运动相关的特征中的一种或者几种。
73.本技术中获得该物理对象的运动特征可以包括:物理对象碰撞该显示屏时的运动特征,也可以包括物理对象碰撞该显示屏之前设定时长内的运动特征。
74.如,在一种可能的实现方式中,本技术可以在检测到物理对象碰撞显示屏时,获取物理对象当前的运动特征。在该种情况下,该运动特征可以包括:物理对象的运动速度和运动方向。当然,为了准确判断该物理对象在当前时刻之后的运动趋势,该运动特征还可以包括物理对象的加速度。
75.在又一种可能的实现方式中,本技术获取物理对象在距离当前时刻设定时长内的多个运动特征,该多个运动特征为该设定时长内多个不同时刻的运动特征。在该种实现方式中,该运动特征可以包括该物理对象的运动速度、运动方向和运动位置中的至少一个。
76.在该种实现方式中,可以不断采集或者获取物理对象的运动特征,并得到当前时刻之前设定时长内的多个运动特征。例如,按照设定频率采集或者计算物理对象的运动特征,并在检测到物理对象碰撞显示屏时,获取当前时刻之前设定时长得到的多个运动特征。
77.由于在该种实现方式中可以获得当前时刻之前多个不同时刻的运动特征,因此,即使运动特征仅仅包括运动速度、运动方向和运动位置中的一个,那么基于这多个不同时刻的运动特征便可以分析出物理对象当前运动状态以及物理对象的运动轨迹,还可以分析出物理对象的运动趋势等。
78.可以理解的是,显示屏前物理对象的运动特征可以通过多种方式得到,本技术不加限制。如,本技术可以在显示屏顶端设置有摄像头等图像采集装置,或者是显示屏所在的物理空间中设置有图像采集装置,在该种情况下,可以通过摄像头采集到物理对象的运动特征,或者是采集到用于确定物理对象的特征数据,并计算出物理对象的运动特征。
79.又如,与前面获得物理对象的触碰位置类似,在显示屏的顶端架设有气体喷射装置的情况下,可以获得气流传感器阵列感应到的该显示屏前的气流流速数据,在此基础上,基于该气流流速数据可以确定该物理对象的运动特征。如,根据气流传感器阵列中不同气流传感器感应到的气流大小以及气流流速的变化,计算物理对象穿过该显示屏前端的空气气流层的运动特征。
80.可以理解的是,在显示屏两侧均可以呈现图像的情况下,气体喷射装置用于从显示屏的顶端向下喷射空气气流,可以在显示屏呈现出现的两侧均生成空气气流层,因此,本技术实施例提到的显示屏前端可以认为是显示屏呈现图像的任意一侧的前端。
81.s103,构建用于表示该物理对象的虚拟对象。
82.其中,虚拟对象为需要待显示屏中呈现,且用于代表该物理对象的虚拟显示对象。
83.为了能够更为形象和直观的体现出该虚拟对象与物理对象之间的关系,也更为真实呈现出物理对象到虚拟场景中虚拟对象之间的转换,在本技术中,该虚拟对象可以是该物理对象的虚拟成像,或者是,与物理对象同类别或者具有物理对象相关特征的显示对象。
84.如,在一种可能的实现方式中,可以获取该物理对象的形态特征。其中,该物理对象的形态特征可以表征物理对象所呈现出的外观以及姿态等外部特征。如,物理对象的形态特征可以包括物理对象的形状、结构、姿态以及外部颜色等等特征中的部分或者全部。相应的,可以构建出与该物理对象的形态特征匹配的物理对象。
85.如,可以从存储的多个虚拟对象中确定出与该物理对象的形态特征匹配的物理对象。又或者是,按照该物理对象的形态特征,绘制出相应的虚拟对象。
86.s104,以该触碰位置为该虚拟对象在显示屏中的初始显示位置,显示出按照符合该运动特征的运动轨迹运动的虚拟对象。
87.可以理解的是,为了能够将物理对象在真实世界中的运动转换为在虚拟场景中该虚拟对象的运动,且呈现出该物理对象在虚拟场景中继续运动的效果,表示该物理对象的虚拟对象在显示屏中的初始位置应为该物理对象触碰该显示屏的位置。
88.相应的,为了通过该虚拟对象表征出该物理对象在虚拟场景中的继续运动,本申
请会控制呈现出的虚拟对象按照该物理对象的运动特征进行运动,从而模拟出物理对象在碰撞显示屏后的运动效果,进而向用户呈现出该物理对象在碰撞显示屏之后继续运动的运动效果。
89.可以理解的是,显示屏所呈现出的虚拟场景的场景类别可以有多种可能,而对于某种虚拟场景而言,为了能够真实还原对象在虚拟场景中运动的真实效果,除了需要考虑对象的初始运动特征之后,还需要考虑虚拟场景对对象运动的影响。如虚拟场景为虚拟的水底世界,则需要考虑到水这一介质对对象运动的阻碍作用。基于此,本技术还可以确定显示屏显示的虚拟场景的场景特征,场景特征至少用于表征该虚拟场景对物体运动的影响。
90.相应的,本技术还可以是:以该触碰位置为虚拟对象在显示屏中的初始显示位置,显示出按照符合该运动特征和场景特征对应的运动轨迹运动的该虚拟对象。
91.可见,本技术在检测到物理对象触碰显示屏,不仅获取该物理对象触碰该显示屏的触碰位置,还会获得该物理对象的运动特征。在此基础上,本技术以该触碰位置作为表示该物理对象的虚拟对象在显示屏中的初始显示位置,并在显示屏中呈现出按照该物理对象的运动特征对应的运动轨迹运动的虚拟对象,从而在物理对象碰撞显示屏之后,可以在显示屏中呈现出模拟该物理对象继续运动的虚拟对象的运动轨迹,进而更为真实的还原出现实世界中物体的运动效果,提高了虚实交互转换的效果。
92.可以理解的是,在本技术中获取到的物理对象的运动特征所包含的信息内容不同,基于物理对象的运动特征显示虚拟对象的具体方式也会有所差别。
93.下面结合获取物理对象的运动特征的几种可能情况,对本技术的方案进行介绍。
94.在一种可能的情况中,本技术可以获取物理对象碰撞显示屏时的运动特征。在该种情况下,该运动特征可以包括:物理对象的运动速度和运动方向。为了通过显示出的虚拟对象能够更为真实模拟出物理对象碰撞显示屏之后的运动效果,该物理对象的运动特征还可以包括运动对象碰撞该物理对象时的加速度。
95.在该种情况下,在构建出虚拟对象之后,可以以该触摸位置为虚拟对象的初始显示位置,在显示屏中显示出虚拟对象按照该运动速度、运动方向和加速度运动的图像。在此基础上,虚拟对象的运动方向、运动速度以及基于加速度的运动趋势均与物理对象的实际运动情况保持一致,从而使得用户通过虚拟对象能够感受到物理对象进入显示屏的虚拟场景之后的运动效果。
96.在又一种可能的情况中,本技术可以基于物理对象在距离当前时刻设定时长内的多个运动特征控制虚拟对象的显示。
97.下面结合图2对该种情况进行说明。如图2所示,其示出了本技术一种对象显示方法的又一种流程示意图,本实施例的方法可以包括:
98.s201,检测到物理对象触碰显示屏,获取该物理对象触碰该显示屏的触碰位置。
99.该步骤可以参见前面实施例的相关介绍,在此不再赘述。
100.s202,获取该物理对象在距离当前时刻设定时长内的多个运动特征。
101.可以理解的是,在本实施例中,物理对象的运动特征可以是定期或者不定期确定,而并非是在检测到物理对象触碰显示屏时才采集或者计算。
102.本技术每次可以获取物理对象在当前时刻之前设定时长内的多个不同时刻的运动特征,因此,在物理对象在触碰显示屏时,也可以获得多个不同时刻的运动特征,以推导
物理对象在碰撞显示屏之后的运动趋势。
103.可以理解的是,由于同时存在多个时刻的运动特征,即使运动特征中运动参数仅仅有一种,也可以还原出物理对象在碰撞显示屏之前的运动轨迹,因此,本技术的运动特征可以是包括物理对象的运动速度、运动方向和运动位置中的至少一个。
104.s203,获取该物理对象的形态特征。
105.其中,物理对象的形态特征可以为物理对象的外在表现所呈现出的特征。
106.在一种可能的情况中,可以获取采集到的该物理对象的对象图像,基于物理对象的对象图像,确定物理对象的形态特征。如,将物理对象的图像作为物理对象的形态特征,得到所述对象图像表现出的所述物理对象的形态特征,或者是,基于物理对象的图像提取物理对象的外在特征。
107.在又一种可能的情况中,如果显示屏顶端设置有气体喷射装置的前提下,本技术还可以获取气流传感器阵列感应到的所述显示屏前的气流流速数据,基于该气流流速数据确定物理对象的形态特征。如,确定出的物理对象的结构形态等。
108.s204,构建与该物理对象的形态特征匹配的虚拟对象。
109.如,在一种可能的情况中,电子设备中可以配置的虚拟对象库,该虚拟对象库中可以包括预先构建好的多个虚拟对象。在此基础上,可以从虚拟对象库中选取与该物理对象的形态特征匹配的虚拟对象,得到构建出的虚拟对象。例如,基于物理对象的图像或者外部形状结构,查询出匹配的虚拟对象等。
110.在又一种可能的情况中,电子设备还可以按照物理对象的形态特征,利用已有的对象部件,组合出与该物理对象匹配的虚拟对象;或者是,按照该物理对象的形态特征绘制相应的虚拟对象。
111.可以理解的是,本实施例是以基于物理对象的形态特征构建虚拟对象为例,以使得构建出的虚拟对象能够更为真实形象的表现物理对象的形态特征,以在物理场景与虚拟场景切换时,能够通过虚拟对象更为真实呈现出真实世界中的物理对象。但是可以理解的是,通过其他方式来构建虚拟对象,也同样适用于本实施例。
112.s205,结合物理对象的多个运动特征,确定物理对象在触碰显示屏之后的模拟运动轨迹。
113.为了便于区分,将结合物理对象在碰撞显示屏之前的多个运动特征,预测出的物理对象在碰撞显示屏之后的运动轨迹称为模拟运动轨迹。
114.可以理解的是,由于多个运动特征可以还原出物理对象在碰撞显示屏之间的运动轨迹以及运动趋势,因此,结合这多个运动特征所表现出的运动轨迹及运动趋势,可以推测出物理对象在碰撞显示屏之后的运动轨迹。
115.如,假设每个运动特征均包括物理对象的运动速度,那么结合多个不同时刻的运动速度,可以确定出物理对象的加速度以及运动方向,在此基础上,可以推测出物理对象在碰撞显示屏之后的运动速度、运动方向以及加速度等信息中的部分或者全部,进而可以预估出物理对象在碰撞显示屏之后多个时刻的位置以及运动方向等等信息,得到该模拟运动轨迹。
116.当然,如果运动特征同时包括运动方向、运动速度、运动位置和加速度等多种信息,那么结合多个运动特征能够更为准确的确定模拟运动轨迹。
117.s206,以触碰位置为虚拟对象的初始显示位置,在显示屏显示出按照符合模拟运动轨迹变化的虚拟对象。
118.可以理解的是,由于模拟运动轨迹为模拟出的物理对象碰撞显示屏之后的运动轨迹,因此,控制显示对象从物理对象碰撞显示屏的触碰位置开始,按照该模拟运动轨迹进行运动,可以通过虚拟对象更为真实反映出物理对象碰撞显示屏之后的运动效果。
119.为了便于理解本技术的好处,下面结合一应用场景进行说明。如,以混合现实场景为例,技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息,在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路,以增强用户体验的真实感。在混合现实场景中经常需要涉及到从现实场景中的物理对象到虚拟场景中虚拟对象的交互切换。
120.如图3到图5示出了本技术示出了在混合现实场景中投掷球体的一种示意图。
121.在图3至图5的混合现实场景中,该显示屏连接有主控设备或者是显示屏为属于主控设备的显示单元。
122.在该显示屏所处的物理环境中可以设置有摄像头(图3至图5中未示出),摄像头可以与主控设备相连。通过摄像头采集显示屏所处物理环境中各个物理对象的图像并传输给主控设备,主控设备可以基于各个物理对象的图像确定物理对象的形态特征或者运动特征等。
123.在显示屏顶部还可以是设置有气体喷射装置,如在图3所示的显示屏301的顶部可以设置有气体喷射装置(图3中未示出)。该气体喷射装置可以从上到下喷射空气气流,在此基础上,显示屏前端就可以呈现出一层空气气流层。该空气气流层处于显示屏朝向用户的一面的前端且与显示屏的显示平面平行。可以理解的是,气体喷射装置可以根据需要设置喷射速度等参数,使得用户对空气气流层可不见。
124.在显示屏底端(如图3中显示屏的底部)设置有朝向气体喷射装置喷射口,且能够感应气体喷射装置喷射出的空气气流的气流传感器阵列。通过该传感器阵列可以显示屏前空气气流层对应的气流流速数据。主控设备可以获得该传感器阵列感应到的气流流速数据,根据气流流速数据确定进入到空气气流层内的物理对象的形态特征以及运动特征等等。
125.在实际应用中,在显示屏所处的物理场景中可以同时设置以上摄像头、气体喷射装置与传感器阵列。
126.由图3可以看到,用户在物理空间内朝向显示屏投掷出一个真实的球体302,此处球体302尚未碰触到显示屏301。在该种情况下,可以通过摄像头捕获该球体的图像,以使得主控设备获得到摄像头不同时刻采集到的球体的图像,分析出球体在不同时刻的位置、运动方向以及运动速度等。
127.由图4可以看出,球体302碰触到显示屏301,在此情况下,由于球体碰触显示屏时,球体必然会进入到显示屏前端到空气气流层,而由于球体进入空气气流层必然会导致空气气流层中气流流速的变化,因此,气体传感器阵列必然会感应到气流流速数据的变化。相应的,主控设备根据气体传感器感应到的气流流速数据的变化,可以分析出碰撞显示屏的物体对象的碰撞位置、运动特征以及形态特征等。
128.当然,球体碰撞显示屏时,同样可以通过摄像头采集到球体与显示屏的碰撞图像,主控设备基于碰撞图像可以分析出球体碰撞显示屏的碰撞位置。类似的,主控设备基于碰
撞图像以及球体碰撞显示屏之前的图像可以分析出球体碰撞显示屏时的运动特征。
129.在主控设备得到碰撞显示屏的碰撞对象为球体时,可以构建出一虚拟球体,同时,结合摄像头采集到的图像和气流传感器阵列感应到的气流流速数据中的一种或者几种,预测出物理对象碰撞显示屏显示之后的运动轨迹。
130.在此基础上,如图5所示,主控设备可以在显示屏显示出一虚拟球体303,该虚拟球体会从该球体302碰撞显示屏的位置开始,以预估出的该球体302的运动轨迹在显示屏所呈现出的虚拟场景中进行运动。
131.由图5可以看出,显示屏中呈现出虚拟球体303沿着符合该球体302在碰撞显示屏之后的运动轨迹进行运动的图像,从而使得用户感受到真实世界中的球体碰撞显示屏之后进入显示屏所呈现出的虚拟场景之内的运动效果,提升了物理实体与虚拟实体交互的真实性。
132.另外,在本技术中,借助显示屏顶部的气流喷射装置喷射空气气流在显示屏前端呈现空气气流层不仅可以用于确定物理对象进入空气气流层内的运动速度以及位置等信息,还有助于减少物理对象对显示屏的冲击力伤害。
133.同时,由于空气气流层是从上到下的空气流动,因此,在物理对象进入到空气气流层之后,空气气流层会对物理对象产生一个向下的力,使得物理对象能够更为快速的下落,从而可以减少虚拟对象与物理对象同时存在的情况。
134.如图5所示,如果在显示屏前端存在空气气流层,那么这个球体302由于受到空气气流的冲击,会加速下落,从而减少球体处于显示屏前的时间,从而减少用户同时看到真实的球体和虚拟球体的时间,进一步提高虚实转换的真实性。
135.可以理解的是,不同介质对于物理对象的运动产生的阻力等影响也会有所不同。为了能够更为真实模拟出物理对象在虚拟场景对应环境类型内的运动效果,本技术还可以结合虚拟场景的场景类型来控制构建出的虚拟对象的运动。
136.为了便于理解,下面结合一种情况进行说明,如图6所示,其示出了本技术提供的对象显示方法的又一种流程示意图,本实施例的方法可以包括:
137.s601,检测到物理对象触碰显示屏,获取该物理对象触碰该显示屏的触碰位置以及获取物理对象触碰该显示屏时的运动特征。
138.该运动特征至少包括物理对象的运动速度和运动方向。
139.可以理解的是,在考虑环境场景对物理对象运动的影响的情况下,在物理对象的运动速度和运动方向已知的情况下,结合环境对物理对象产生的阻力等影响,可以计算出由于环境因素而使得物理对象的运动轨迹的变化趋势,因此,本实施例中运动特征可以仅包括物理对象的运动速度和运动方向。
140.当然,在实际应用中,为了更准确的确定物理对象的运动趋势和轨迹等,该运动特征还可以包括物理对象的加速度等其他运动特征,对此不加限制。
141.可以理解的是,本实施例是以获取物理对象碰撞显示屏时的运动特征为例说明,但是可以理解的是,如果获取物理对象在当前时刻之前设定时长内的运动特征也同样适用于本实施例,对此不再赘述。
142.s602,确定显示屏显示的虚拟场景的场景特征。
143.其中,该场景特征至少用于表征虚拟场景对物体运动的影响。
144.此处对物体运动的影响可以至少包括对物体的阻力,当然,还可以包括其他影响,对此不加限制。
145.如,假设显示屏当前输出的水下画面的场景,则该虚拟场景的场景特征为水环境特征,相应的,该类场景特征对物体运动的影响为水对物体运动的阻力。
146.又如,假设显示屏显示的陆地环境的虚拟场景,则虚拟场景的场景特征为空气环境特征,该类场景特征对物体运动的影响可以认为是空气对物体对象的阻力。
147.s603,获取物理对象的形态特征。
148.可以理解的是,该步骤s602和s603的先后顺序并不限于图6所示,在实际应用中,这两个步骤可以同时执行也可以互换,对此不加限制。
149.s604,构建与物理对象的形态特征匹配的虚拟对象。
150.以上步骤s603和s604可以参见前面实施例的相关描述,在此不再赘述。
151.s605,结合该场景特征,确定虚拟对象从该触碰位置开始按照该运动速度和运动方向在该虚拟场景中模拟运动轨迹。
152.如,结合该场景特征对物体运动的阻力,计算虚拟对象从该触碰位置开始,且按照该运动速度和运动方向运动的情况下,在当前时刻之后多个时刻的运动位置,得到虚拟对象在虚拟场景中的模拟运动轨迹。
153.例如,假设场景特征表征虚拟场景为水下环境,计算虚拟对象在受到水的阻力下,且按照该运动方向和运动速度运动时,从该触碰位置开始在后续多个时刻所可能到达的位置,进而得到模拟出的运动轨迹。
154.s606,以该触碰位置为该虚拟对象在显示屏中的初始显示位置,显示出按照该模拟运动轨迹运动的该虚拟对象。
155.在本实施例中,在物理对象碰撞显示屏的情况下,不仅会获取物理对象碰撞显示屏时的运动特征,还会获取显示屏呈现出的虚拟场景的场景特征,在此基础上,结合该虚拟场景的场景特征,可以模拟出虚拟对象按照该物理对象碰撞显示时的运动特征在该虚拟场景中运动的运动轨迹,从而可以通过显示出的虚拟对象的运动更为真实的呈现出物理对象在碰撞显示屏之后进入虚拟场景后的运动效果。
156.对应本技术的一种对象显示方法,本技术还提供了一种对象显示装置,如图7所示,其示出了本技术一种对象显示装置的一种组成结构示意图,本实施例的装置可以包括:
157.位置确定单元701,用于检测到物理对象触碰显示屏,获取所述物理对象触碰所述显示屏的触碰位置;
158.特征获取单元702,用于获取所述物理对象的运动特征;
159.对象构建单元703,用于构建用于表示所述物理对象的虚拟对象;
160.对象显示单元704,用于以所述触碰位置为所述虚拟对象在所述显示屏中的初始显示位置,显示出按照符合所述运动特征的运动轨迹运动的所述虚拟对象。
161.在一种可能的实现方式中,该装置还包括:
162.形态获取单元,用于获取所述物理对象的形态特征;
163.对象构建单元,具体为,用于构建与所述物理对象的形态特征匹配的虚拟对象。
164.在一种可选方式中,该形态获取单元,包括:
165.第一形态获取单元,用于获取采集到的所述物理对象的对象图像,得到所述对象
图像表现出的所述物理对象的形态特征。
166.或者,
167.第二形态获取单元,用于获取气流传感器阵列感应到的所述显示屏前的气流流速数据,基于所述气流流速数据确定所述物理对象的形态特征,所述显示屏的顶端架设有气体喷射装置,所述气体喷射装置用于从所述显示屏的顶端向下喷射空气气流,以在所述显示屏前端生成空气气流层。
168.在又一种可能的实现方式中,所述特征获取单元,包括:
169.碰撞特征获取单元,用于获取所述物理对象在触碰所述显示屏时的运动特征,所述运动特征至少包括所述物理对象的运动速度、运动方向和加速度;
170.对象显示单元,具体为,用于以所述触摸位置为所述虚拟对象的初始显示位置,在显示屏中显示出所述虚拟对象按照所述运动速度、运动方向和加速度运动的图像。
171.在又一种可能的实现方式中,所述特征获取单元,包括:
172.多特征获取单元,用于获取所述物理对象在距离当前时刻设定时长内的多个运动特征,所述运动特征包括所述物理对象的运动速度、运动方向和运动位置中的至少一个;
173.所述对象显示单元,包括:
174.轨迹确定单元,用于结合所述物理对象的多个运动特征,确定所述物理对象在触碰所述显示屏之后的模拟运动轨迹;
175.对象显示子单元,用于以所述触碰位置为所述虚拟对象的初始显示位置,在所述显示屏显示出按照符合模拟运动轨迹变化的所述虚拟对象。
176.在又一种可能的实现方式中,该装置还包括:
177.场景确定单元,用于在对象显示单元显示出按照符合所述运动特征的运动轨迹运动的所述虚拟对象之前,确定所述显示屏显示的虚拟场景的场景特征,所述场景特征至少用于表征所述虚拟场景对物体运动的影响;
178.该对象显示单元,具体为,用于以所述触碰位置为所述虚拟对象在所述显示屏中的初始显示位置,显示出按照符合所述运动特征和所述场景特征对应的运动轨迹运动的所述虚拟对象。
179.在一种可选方式中,特征获取单元具体为,用于获取所述物理对象在触碰所述显示屏时的运动特征,所述运动特征至少包括所述物理对象的运动速度和运动方向;
180.对象显示单元,包括:
181.场景模拟子单元,用于结合所述场景特征,确定虚拟对象从所述触碰位置开始按照所述运动速度和运动方向在所述虚拟场景中模拟运动轨迹;
182.对象显示子单元,用于以所述触碰位置为所述虚拟对象在所述显示屏中的初始显示位置,显示出按照所述模拟运动轨迹运动的所述虚拟对象。
183.在又一种可能的实现方式中,所述获取所述物理对象的运动特征,包括:
184.获取气流传感器阵列感应到的所述显示屏前的气流流速数据;
185.基于所述气流流速数据确定所述物理对象的运动特征,所述显示屏的顶端架设有气体喷射装置,所述气体喷射装置用于从所述显示屏的顶端向下喷射空气气流,以在所述显示屏前端生成空气气流层。
186.又一方面,本技术还提供了一种电子设备,如图8所示,其示出了该电子设备的一
种组成结构示意图,该电子设备可以为任意类型的电子设备,该电子设备至少包括存储器801和处理器802;
187.其中,处理器801用于执行如上任意一个实施例中的对象显示方法。
188.该存储器802用于存储处理器执行操作所需的程序。
189.可以理解的是,该电子设备还可以包括显示单元803以及输入单元804。
190.当然,该电子设备还可以具有比图8更多或者更少的部件,对此不加限制。
191.另一方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上任意一个实施例所述的对象显示方法。
192.本技术还提出了一种计算机程序,该计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机程序在电子设备上运行时,用于执行如上任意一个实施例中的对象显示方法。
193.需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。同时,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
194.最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
195.对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
再多了解一些

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