一种虚拟仿真多人交互系统的制作方法

1.本发明涉及交互系统技术领域，具体为一种虚拟仿真多人交互系统。


背景技术：

2.虚拟仿真实际上是一种可创建和体验虚拟世界的计算机系统，从物理上来说，它是不存在的，但在体验者的感官世界里，它又真实存在的，可以通过视觉、听觉、触觉、力觉来感受，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的，而“虚拟”是指用计算机生成的意思，因此，虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的主宰。
3.目前的虚拟仿真系统基本上都是单人操作，不能观察到其他人的操作和动作，导致虚拟仿真系统的具有较大的限制，并且不能够在多人之间进行交互，多个用户之间难以在虚拟仿真系统中进行沟通和交流，导致虚拟仿真系统的实用性较低。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种虚拟仿真多人交互系统，解决了目前虚拟仿真系统不能观察到其他人的操作和动作，并且多人在虚拟仿真系统中难以沟通交流的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种虚拟仿真多人交互系统，包括单人客户端系统、服务器、房间系统和cs架构，所述单人客户端系统的输出端与服务器的输入端电性连接，所述服务器的输出端与房间系统的输入端电性连接，所述单人客户端系统包括tracker、基站模块、赋值系统、hmd、pc、语音系统、模拟设备、计算系统、接收器，所述tracker与基站模块实现双向连接，所述基站模块与赋值系统实现双向连接，所述赋值系统与hmd实现双向连接，所述pc与hmd实现双向连接，所述模拟设备的输出端与计算系统的输入端电性连接，所述计算系统的输出端与接收器的输入端实现双向连接，所述接收器的输出端与pc的输入端实现电性连接，所述语音系统的输出端与pc的输入端电性连接。
8.优选的，所述模拟设备包括动捕设备和数据手套，所述基站模块包括第一基站和第二基站。
9.优选的，所述计算系统包括应用程序、中央处理器、数据赋值模块和ik计算模块，所述应用程序的输出端与中央处理器的输入端电性连接，所述中央处理器的输出端与数据赋值模块的输入端电性连接，所述数据赋值模块的输出端与ik计算模块的输入端电性连接。
10.优选的，所述语音系统包括麦克风模块、语音识别模块、选择模块、语音转化模块
和翻译模块，所述麦克风模块的输出端与选择模块的输入端电性连接，所述选择模块的输出端与语音识别模块的输入端电性连接，所述语音转化模块的输出端与翻译模块的输入端电性连接。
11.优选的，所述语音识别模块的输出端与pc的输入端电性连接，所述翻译模块的输出端与pc的输入端电性连接。
12.优选的，所述cs架构包括客户端，所述客户端的内部设置有多个客户端，所述客户端的输出端与服务器的输入端电性连接。
13.优选的，所述房间系统包括用户接受模块，并且用户接受模块设置有多个。
14.优选的，所述赋值系统包括处理模块、输送模块和反馈模块，所述处理模块的输出端与输送模块的输入端电性连接，所述输送模块的输出端与反馈模块的输入端电性连接。
15.(三)有益效果
16.本发明提供了一种虚拟仿真多人交互系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
17.(1)、该虚拟仿真多人交互系统，通过单人客户端系统的输出端与服务器的输入端电性连接，服务器的输出端与房间系统的输入端电性连接，单人客户端系统包括tracker、基站模块、赋值系统、hmd、pc、语音系统、模拟设备、计算系统、接收器，tracker与基站模块实现双向连接，基站模块与赋值系统实现双向连接，赋值系统与hmd实现双向连接，pc与hmd实现双向连接，模拟设备的输出端与计算系统的输入端电性连接，计算系统的输出端与接收器的输入端实现双向连接，接收器的输出端与pc的输入端实现电性连接，语音系统的输出端与pc的输入端电性连接，通过在单人客户端系统中设置模拟设备，能够采集使用这的动作，配合计算系统能够计算出骨骼和手部的运动，并通过接收器送至pc在最后将信号送至hmd中，再利用tracker和基站模块获取位置信息，从而使得虚拟仿真系统中的模型得到世界坐标，并且可在世界中移动，最后通过服务器将单人客户端系统中获得的数据传给房间系统中的用户接收模块单元中，从而能够使得其他用户获得使用者模型的变化状况，从而能够进行多人之间的交互和多人动作同步。
18.(2)、该虚拟仿真多人交互系统，通过语音系统包括麦克风模块、语音识别模块、选择模块、语音转化模块和翻译模块，麦克风模块的输出端与语音识别模块的输入端电性连接，语音是被模块的输出端与选择模块的输入端电性连接，语音转化模块的输出端与翻译模块的输入端电性连接，使用者通过麦克风模块，配合语音识别模块，能够录取使用者的语音信息，并输送至pc端，再利用语音转化模块和翻译模块，能够将语音转化为文字，并且通过翻译模块，能够将方言或外国语言进行翻译，输送至pc端，最后通过服务器输送至房间系统中的用户接收模块单元中，通过此结构能够进一步加强多人之间的沟通和交流，进而增强其实用性。
附图说明
19.图1为本发明单人客户端系统的工作原理框图；
20.图2为本发明交互系统结构的工作原理框图；
21.图3为本发明语音系统的工作原理框图；
22.图4为本发明计算系统的工作原理框图；
23.图5为本发明赋值系统的工作原理框图；
24.图6为本发明cs架构的工作原理框图。
25.图中，1-单人客户端系统、11-tracker、12-基站模块、121-第一基站、122-第二基站、13-赋值系统、131-处理模块、132-输送模块、133-反馈模块、14-hmd、15-pc、16-语音系统、161-麦克风模块、162-语音识别模块、163-选择模块、164-语音转化模块、165-翻译模块、17-模拟设备、171-动捕设备、172-数据手套、18-计算系统、181-应用程序、182-中央处理器、183-ik计算模块、184-数据赋值模块、19-接收器、2-服务器、3-房间系统、4-cs架构、41-客户端。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种虚拟仿真多人交互系统，包括单人客户端系统1、服务器2、房间系统3和cs架构4，单人客户端系统1的输出端与服务器2的输入端电性连接，服务器2的输出端与房间系统3的输入端电性连接，单人客户端系统1包括tracker11、基站模块12、赋值系统13、hmd14、pc15、语音系统16、模拟设备17、计算系统18、接收器19，接收器19中获得的数据，通过pc15将带有身体动作、手部动作和位置信息的模型渲染出来，并在hmd14中呈现，hmd14为头戴显示器为现有技术在此不在进行过多的赘述，tracker11采用htc vive tracker2.0追踪器，并且能在欲加装的配件和vive vr之间建立无线、无延迟连接，tracker11通过基站模块12定位，得到位置信息，并将位置信息赋值给模型，从而使模型得到世界坐标，并可以在世界中移动，tracker11与基站模块12实现双向连接，基站模块12与赋值系统13实现双向连接，赋值系统13与hmd14实现双向连接，pc15与hmd14实现双向连接，模拟设备17的输出端与计算系统18的输入端电性连接，计算系统18的输出端与接收器19的输入端实现双向连接，接收器19的输出端与pc15的输入端实现电性连接，语音系统16的输出端与pc15的输入端电性连接，模拟设备17包括动捕设备171和数据手套172，动捕设备171采用姿态传感器，该姿态传感器内置了三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁力计，采用了自主的九轴数据融合算法，可以输出高精度的姿态数据，同时也为用户提供了加速度、角速度、磁力值等原始数据，多窗口显示、数据曲线显示、多种校准模式、数据转发，数据手套172采用高性能9轴mems惯性传感器实时采集各手部关节运动数据，并通过反响动力学还原骨骼运动，可以在虚拟场景中实现对真实手部运动的重现，掌心内置震动反馈模块，针对不同情景触发震动效果，使体验的沉浸感更加真实，手套采用2.4ghz无线传输实现单手120hz以上、延迟10ms以内的高帧率低延迟传输效果，基站模块12包括第一基站121和第二基站122，第一基站121和第二基站122采用htc vive基站，该基站steamvr追踪技术2.0，最大支持6*6米游玩区域，水平市场150度，垂直市场110度，计算系统18包括应用程序181、中央处理器182、数据赋值模块13和ik计算模块183，模拟设备17获取到动作信息传到应用程序181，应用程序181进一步计算出骨骼动作数据，然后将数据赋值到相应的模型中的骨骼上，经过工k计算模块183，带动模型上的全身骨骼运动，应用程序181的输出端与中央处理器182的输入端电性连接，中央处理器182的输出端与数据赋值模块13的输入端电
性连接，数据赋值模块13的输出端与ik计算模块183的输入端电性连接，语音系统16包括麦克风模块161、语音识别模块162、选择模块163、语音转化模块164和翻译模块165，使用者通过麦克风模块161，配合语音识别模块162，能够录取使用者的语音信息，并输送至pc15端，再利用语音转化模块164和翻译模块165，能够将语音转化为文字，并且通过翻译模块165，能够将方言或外国语言进行翻译，输送至pc15端，最后通过服务器2输送至房间系统中的用户接收模块单元中，通过此结构能够进一步加强多人之间的沟通和交流，进而增强其实用性，麦克风模块161的输出端与选择模块163的输入端电性连接，选择模块163的输出端与语音识别模块162的输入端电性连接，语音转化模块164的输出端与翻译模块165的输入端电性连接，语音识别模块162的输出端与pc15的输入端电性连接，翻译模块165的输出端与pc15的输入端电性连接，cs架构4包括客户端41，客户端41的内部设置有多个客户端，客户端41的输出端与服务器2的输入端电性连接，房间系统3包括用户接受模块，并且用户接受模块设置有多个，赋值系统13包括处理模块131、输送模块132和反馈模块133，处理模块131的输出端与输送模块132的输入端电性连接，输送模块132的输出端与反馈模块133的输入端电性连接，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
28.使用时，使用者的带上动捕设备171和数据手套172，然后启动虚拟仿真系统，模拟设备17获取使用者的运动信息，并传到应用程序中，再通过计算系统18中的应用程序181计算出骨骼的运动信息，并通过数据赋值模块13将数据赋值到相应的骨骼上毛病通过ik计算模块183带动全身骨骼运动，并通过接收器19将数据传送至pc15端，pc15将带有身体动作、手部动作和位置信息的模型渲染出来，并在hmd14中呈现，tracker11通过基站模块12中的第一基站121和第二基站122进行定位，通过赋值系统13中的处理模块131获取得到位置信息，并通过输送模块132将信息通过反馈模块133输送至hmd14中，而使用者的语音信息通过麦克风模块161录取使用者的语音，并通过选择模块163选择以语音的形式进行发送还是文字的形式进行发送，当选择以语音的形式进形发送后，数据通过语音识别模块162将信息输送至pc15，当选择以文字的形式进形发送后，数据通过语音转化模块164将信息转化成文字，并通过翻译模块165翻译成所需文字，并输送至pc15，最后通过服务器2将数据输送至房间系统3中的多个用户接受单元。
29.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。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。