基于过山车的VR影片播控方法、装置与流程

基于过山车的vr影片播控方法、装置
技术领域
1.本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种基于过山车的vr影片播控方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.在虚拟现实(virtual reality，vr)环境中，需要对用户进行实时定位，以适应其通过虚拟眼镜、虚拟头盔等看到的景象，或防止用户碰到其他用户或物体。vr过山车是基于虚拟现实技术的沉浸式过山车，用户佩戴vr头戴显示设备，乘坐过山车，观看720
°
全景高清影片，在体验过山车带来的身体刺激的同时，丰富视觉场景，为用户带来全新的体验；
3.然而，过山车在轨道运动过程中，由于过山车载荷、环境等条件发生变化，会造成过山车运动位置曲线变化，导致视觉和体感不一致，从而用户会感到眩晕。


技术实现要素：

4.本发明的实施例提供了一种基于过山车的vr影片播控方法、装置、电子设备及存储介质,通过实时测算过山车的位姿，计算vr影片的播放角度和播放速度，使得vr影片与过山车实际行驶轨迹一致，并且保证无延迟、轨迹相同、动作匹配，保证用户在体验过程中无眩晕感。
5.第一方面，本发明的实施例提供了一种基于过山车的vr影片播控方法，所述播控方法包括：
6.获取轨道上过山车在预设点位的位姿数据信息；其中，所述预设点位包括，转弯处及俯冲处；
7.根据所述位姿数据信息计算并调整vr影片的播放速度。
8.作为本发明一种可能实现的实施方式，获取轨道上过山车在预设点位的位姿数据信息包括：
9.获取轨道上过山车在预设点位的不同负荷状态的位姿数据，建立位置-时间曲线；其中，负荷状态包括满载、半载、空载、偏载；
10.根据所述位置-时间曲线得到n-1至n段所述过山车通过时间,从而预测过山车通过n至n 1段所需时间；其中，n大于1。
11.作为本发明一种可能实现的实施方式，若所述过山车实际位姿在所述位置-时间曲线上，根据所述位置-时间曲线预测通过下一阶段所需时间。
12.作为本发明一种可能实现的实施方式，若所述过山车实际位姿不在所述位置-时间曲线上，采用线性差值方法，预测通过下一阶段所需时间。
13.作为本发明一种可能实现的实施方式，若所述过山车实际位姿不在所述位置-时间曲线上，采用线性差值方法，预测通过下一阶段所需时间包括：
14.已知空载通过阶段n所需时间t
1_void
，通过阶段n 1所需时间t
n 1_void
；
15.已知半载通过阶段n所需时间t
n_half
，通过阶段阶段n所需时间t
n_half
16.已知目前通过阶段n所需时间tn位于t
n_void
与t
n_half
之间，预测通过阶段n 1的时间为：
17.t
n 1
＝t
n 1_half
t1-t
n_half
/t
n_void-t
n_half
(t
n 1_void-t
n 1_half
)。
18.作为本发明一种可能实现的实施方式，根据所述位姿数据信息计算并调整vr影片的播放速度包括：
19.过山车爬升段采用牵引方式，即0-2段为固定时长，播放固定视频；
20.设置n至n 1段视频播放速度：车辆半载时，视频播放速度为v0，通过n至n 1段所需时间为t
n 1_half
，则此时的n至n 1段的播放速度是：
21.v1＝(t
n 1_half
/t
n 1
)*v0。
22.作为本发明一种可能实现的实施方式，所述播控方法还包括速度动态修正的步骤。
23.第二方面，本发明的实施例提供了一种基于过山车的vr影片播控装置，所述播控装置包括：
24.获取模块，用于获取轨道上过山车在预设点位的位姿数据信息；
25.调整模块，用于根据所述位姿数据信息计算调整vr影片的播放速度。
26.第三方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面任一项所述的方法。
27.第四方面，本发明的实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的方法。
28.有益效果
29.本发明提供了一种基于过山车的vr影片播控方法、系统、电子设备及存储介质,所述播控方法通过获取轨道上过山车在预设点位的位姿数据信息；其中，所述预设点位包括，转弯处及俯冲处；根据所述位姿数据信息计算并调整vr影片的播放速度；通过实时测算过山车的位姿，计算vr影片的播放角度和播放速度，使得vr影片与过山车实际行驶轨迹一致，并且保证无延迟、轨迹相同、动作匹配，保证用户在体验过程中无眩晕感。
30.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
31.结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。
32.图1示出了本发明的实施例的一种基于过山车的vr影片播控方法的流程图；
33.图2示出了本发明实施例的在轨道上的预设点位的示例图；
34.图3示出了本发明实施例的记录满载/半载/空载/偏载等各种情况的数据的运动位置曲线图；
35.图4示出了本发明实施例的一种基于过山车的vr影片播控装置的结构示意图；
36.图5示出了本发明实施例的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
37.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。
38.下面以具体的实施例对本发明进行说明，需要说明的是，本技术实施例描述的仅仅是为了更加清楚的说明本技术实施例的技术方案，并不构成对本技术实施例提供的技术方案的限定。
39.图1示出了本发明的实施例的一种基于过山车的vr影片播控方法的流程图；参见图1，所述播控方法包括：
40.s20、获取轨道上过山车在预设点位的位姿数据信息；其中，所述预设点位包括，转弯处及俯冲处；
41.图2示出了本发明实施例的在轨道上的预设点位的示例图；如图2所示，本实施例，预设点位设置了0-11，共12个点。预设点位的位姿数据信息可以通个定位系统采集，定位系统主要用于跟踪过山车的位置，从而调整vr影片的播放进度，使视觉和体感保持一致，经过测算和分析，在节约成本和满足精度要求的基础上，例如可以采用红外定位装置来实现定位功能。
42.s40、根据所述位姿数据信息计算并调整vr影片的播放速度。
43.vr影片系统能够与中央控制系统实时通信，实现与定位系统联动。定位系统实时跟踪过山车的位置和姿态，通过通信系统传递给中央控制系统，中央控制系统实时测算过山车的位姿，计算vr影片的播放角度和播放速度，通过通信系统发送给vr影片系统，同时，vr影片系统预置播放节点，若遇到不可控因素造成延迟，vr影片可以与预置播放节点进行对比，自动完成播放校正，即在无延迟点位播放正确的、无延迟的影片。
44.本实施例提供了一种基于过山车的vr影片播控方法所述播控方法通过获取轨道上过山车在预设点位的位姿数据信息；其中，所述预设点位包括，转弯处及俯冲处；根据所述位姿数据信息计算并调整vr影片的播放速度；通过实时测算过山车的位姿，计算vr影片的播放角度和播放速度，使得vr影片与过山车实际行驶轨迹一致，并且保证无延迟、轨迹相同、动作匹配，保证用户在体验过程中无眩晕感。
45.过山车载荷、环境等条件发生变化，会造成过山车运动曲线变化，vr系统实时适应过山车运动曲线变化，实时修正影片，确保过山车每一个座椅的位置和vr影片中的位置实时匹配；
46.具体地，获取轨道上过山车在预设点位的位姿数据信息包括：
47.获取轨道上过山车在预设点位的不同负荷状态的位姿数据，建立位置-时间曲线；其中，负荷状态包括满载、半载、空载、偏载；
48.具体地，可以使用加速度计以及离散定位传感器，分别记录满载/半载/空载/偏载等各种情况的全部数据，多次测试得到各种情况的运动位置曲线；
49.根据所述位置-时间曲线得到n-1至n段所述过山车通过时间,从而预测过山车通过n至n 1段所需时间；其中，n大于1。
50.若所述过山车实际位姿在所述位置-时间曲线上，根据所述位置-时间曲线预测通过下一阶段所需时间。
51.若所述过山车实际位姿不在所述位置-时间曲线上，采用线性差值方法，预测通过下一阶段所需时间。
52.若所述过山车实际位姿不在所述位置-时间曲线上，采用线性差值方法，预测通过下一阶段所需时间包括：
53.已知空载通过阶段n所需时间t
1_void
，通过阶段n 1所需时间t
n 1_void
；
54.已知半载通过阶段n所需时间t
n_half
，通过阶段阶段n所需时间t
n_half
55.已知目前通过阶段n所需时间tn位于t
n_void
与t
n_half
之间，预测通过阶段n 1的时间为：
56.t
n 1
＝t
n 1_half
t1-t
n_half
/t
n_void-t
n_half
(t
n 1_void-t
n 1_half
)。
57.具体地，根据所述位姿数据信息计算并调整vr影片的播放速度包括：
58.过山车爬升段采用牵引方式，即0-2段为固定时长，播放固定视频；
59.设置n至n 1段视频播放速度：车辆半载时，视频播放速度为v0，通过n至n 1段所需时间为t
n 1_half
，则此时的n至n 1段的播放速度是：
60.v1＝(t
n 1_half
/t
n 1
)*v0。
61.下面以预测3-4段视频播放速度为例，对具体算法做出说明：
62.数据获取阶段：
63.通过建立前一段车体运行时间与后一段车体运行时间的联系，从而预测车体通过下一阶段所需时间；
64.对于未测量的情况，采用线性差值方法，预测通过下一阶段所需时间，算法如下：
65.已知空载通过阶段1所需时间t
1_void
，通过阶段阶段2所需时间t
2_void
66.已知半载通过阶段1所需时间t
1_half
，通过阶段阶段2所需时间
t2_half
67.已知目前通过阶段1所需时间t1位于t
1_void
与t
1_half
之间，那么预算通过阶段2的时间为：
68.t2＝t
2_half
t
1-t
1_half
/t
1_void-t
1_half
(t
2_void-t
2_half
)
69.图3示出了本发明实施例的记录满载/半载/空载/偏载等各种情况的数据的运动位置曲线图；如图3所示，
70.位置-时间曲线：x轴为时间，y轴为归一化的车位于轨道的位置(0-发车点位置/1-停车点位置)
71.运行阶段：
72.1.过山车爬升段采用牵引方式，即图1中0-2为固定时长，此处播放固定视频《1》；
73.2.2-3段继续播放视频《1》，同时根据2-3段所需时间t
23
，通过算法预测3-4段所需时长t
34
74.已知空载通过阶段1所需时间t
1_void
，通过阶段阶段2所需时间t
2_void
75.已知半载通过阶段1所需时间t
1_half
，通过阶段阶段2所需时间
t2_half
76.已知目前通过阶段1所需时间t1位于t
1_void
与t
1_half
之间，那么预算通过阶段2的时间为：
77.t2＝t
2_half
t
1-t
1_half
/t
1_void-t
1_half
(t
2_void-t
2_half
)
78.3.设置3-4段视频播放速度：车辆半载时，视频播放速度为v0，通过3-4段所需时间为t
34_half
，则此时的3-4段的播放速度是：
79.v1＝(t
34_half
/t
34
)*v080.4.速度动态修正，根据实际通过后续某阶段所用时间t
_real
与预测所用时间t
_forecast
，对视频播放速度v1进行动态调整，后一段的速度是：
[0081]v2
＝t
_forecast
/t
_real
*s*v1[0082]
其中，s为调整常数，数值为(0,2]的小数，根据多次实际测量确定合适的数值，以确保结果收敛；
[0083]
5.当v2》v_max或者v2《v_min时，则需要对视频进行直接跳转，以牺牲段时间观众观影体验为代价，保证后续的观影体验和体感影片一致性，其中v_max＝1.5*v0，v_min＝0.67*v0[0084]
运营阶段中0-2为固定时长，此处播放固定视频《1》；2-2段继续播放视频《1》，同时根据2-3通过时间，设置后续视频《2》播放速度；从3-11段持续播放视频《2》；如果中间各个传感器检测点处出现较大时间偏差，则会强制搜索到预定视频播放进度。通过测试阶段和运用阶段的共同测算，每一个座椅的位置和vr影片中的位置实时匹配，精确度能够达到厘米级别，有效避免了用户的眩晕感。
[0085]
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种基于过山车的vr影片播控装置，可以用于实现上述实施例中所描述的一种基于过山车的vr影片播控方法，如下面实施例所述：一种基于过山车的vr影片播控装置解决问题的原理与一种基于过山车的vr影片播控方法相似，因此一种基于过山车的vr影片播控装置的实施可以参见.一种基于过山车的vr影片播控方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0086]
图4示出了本发明的实施例的一种基于过山车的vr影片播控装置的结构框图。如图4所示，所述播控装置包括：
[0087]
数据获取模块20、获取轨道上过山车在预设点位的位姿数据信息；其中，所述预设点位包括，转弯处及俯冲处；
[0088]
调整模块40，根据所述位姿数据信息计算并调整vr影片的播放速度。
[0089]
本实施例提供了一种基于过山车的vr影片播控方法所述播控装置通过数据获取模块20获取轨道上过山车在预设点位的位姿数据信息；其中，所述预设点位包括，转弯处及俯冲处；调整模块40根据所述位姿数据信息计算并调整vr影片的播放速度；通过实时测算过山车的位姿，计算vr影片的播放角度和播放速度，使得vr影片与过山车实际行驶轨迹一致，并且保证无延迟、轨迹相同、动作匹配，保证用户在体验过程中无眩晕感。
[0090]
用户佩戴好vr头显后，中央控制系统选择需要播放的vr内容，并通过中央控制系统发送运行指令，vr头显系统将接收信号，开始播放高清视频。过山车载荷、环境等条件发生变化，会造成过山车运动曲线变化，vr系统实时适应过山车运动曲线变化，实时修正影片，确保过山车每一个座椅的位置和vr影片中的位置实时匹配，为每一位游客提供最佳的用户体验。
[0091]
预设点位的位姿数据信息可以通个定位系统采集，定位系统主要用于跟踪过山车
的位置，从而调整vr影片的播放进度，使视觉和体感保持一致，经过测算和分析，在节约成本和满足精度要求的基础上，例如可以采用红外定位装置来实现定位功能。
[0092]
本发明实施例还提供了一种计算机电子设备，图5示出了可以应用本发明实施例的电子设备的结构示意图，如图5所示，该计算机电子设备包括，中央处理单元(cpu)501，其可以根据存储在只读存储器(rom)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(ram)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram 503中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu 501、rom 502以及ram 503通过总线504彼此相连。输入/输出(i/o)接口505也连接至总线504。
[0093]
以下部件连接至i/o接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分507；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至i/o接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。
[0094]
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0095]
描述于本发明实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括解析排序模块和判断回填模块，其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定，例如，数据获取模块20还可以被描述为“用于获取轨道上过山车在预设点位的位姿数据信息的数据获取模块20”。
[0096]
作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中所述一种基于过山车的vr影片播控装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入电子设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本发明的一种基于过山车的vr影片播控方法。
[0097]
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。