一种用于虚拟现实系统的控制方法及虚拟现实系统
【技术领域】
1.本发明涉及虚拟现实系统技术领域，特别涉及一种用于虚拟现实系统的控制方法及虚拟现实系统。
背景技术：
2.随着科学技术的不断进步，应用在日常生活中的科学技术已经随处可见，当互联网将丰富多彩的影像显示在屏幕中，人们可以通过裸眼欣赏屏幕上的图像。但是屏幕上的图像始终为二维图像，无法带给人们影像当中的体验感。
3.目前的虚拟现实系统通常是通过vr眼镜等方式将图像以三维图像显示在人眼中，但是仍存在以下问题：1)只能存在着单独播放三维图像，无法根据用户的运动状态调整三维图像的变化；2)缺少现实场景虚拟化建模。
技术实现要素：
4.针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种用于虚拟现实系统的控制方法及虚拟现实系统。
5.一种虚拟现实系统，其包括系统对象模型构建终端、服务器、信息传输模块和人机交互模块；所述系统对象模型构建终端包括三维扫描系统和三维视觉建模系统，所述三维扫描系统包括一次扫描模型和二次扫描模型；所述一次扫描模型表示为：其中a1为常数，t1可进行调整，x为用户与系统对象之间的距离；所述二次扫描模型表示为：其中a1为常数，t1可进行调整，a2为常数,t2可进行调整,x为用户与系统对象之间的距离；所述三维视觉建模系统包括原始建模系统、三维景深渲染建模系统；所述服务器通过所述信息传输模块与所述人机交互模块相连接；所述人机交互模块包括视点捕捉模块。
6.根据本发明中一种虚拟现实系统的一个实施例，所述人机交互模块还包括图像立体显示模块，环绕声播放模块、脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块；所述视点捕捉模块用于捕捉用户眼珠的移动位置，所述视点捕捉模块通过人脸图像捕捉锁定用户眼珠的移动位置，根据用户眼珠的移动位置，调整图像立体显示模块正对于用户眼珠的移动位置的清晰度和景深度；所述图像立体显示模块用于根据用户的选择显示相应的三维图像；所述环绕声播放模块用于调整声音源的空间方位、音调和音量；所述脚部加速度传感器用于检测脚部的加速度，所述脚部陀螺仪模块用于检测脚部的角速度；所述手部加速度传感器用于检测手部的加速度，所述手部陀螺仪模块用于检测手部的角速度。
7.根据本发明中一种虚拟现实系统的一个实施例，所述图像立体显示模块设置为佩戴式眼镜，所述环绕声播放模块包括有多个音响。
8.根据本发明中一种虚拟现实系统的一个实施例，所述环绕声播放模块包括有四个音响，四个音响设置在用户的东南西北四个方位处。
9.根据本发明中一种虚拟现实系统的一个实施例，所述二次扫描模型设置为两个所述一次扫描模型进行串联得出。
10.根据本发明中一种虚拟现实系统的一个实施例，所述三维扫描系统设置在所述人机交互模块上。
11.一种用于虚拟现实系统的控制方法，其包括以下步骤：
12.s1.通过三维视觉建模系统根据需求预先建立多个纯虚拟应用场景，通过三维扫描系统的扫描作用，再经三维视觉建模系统的建模作用，实时建立现实-虚拟应用场景；
13.s2.纯虚拟应用场景储存在服务器中，等待用户选择；
14.s3.当用户选择其中一个纯虚拟应用场景，服务器通过信息传输模块使得图像立体显示模块显示相应的三维图像的纯虚拟应用场景；
15.s4.当用户选择现实-虚拟应用场景，通过三维扫描系统扫描用户现实所处的周围场景，配合三维视觉建模系统，实时建立现实-虚拟应用场景，服务器通过信息传输模块使得图像立体显示模块显示相应的三维图像的现实-虚拟应用场景；
16.s5.用户处于纯虚拟应用场景或者现实-虚拟应用场景中，通过通过视点捕捉模块捕捉用户眼珠的移动位置，三维景深渲染建模系统调整图像立体显示模块正对于用户眼珠的移动位置的清晰度和景深度；
17.通过环绕声播放模块模拟场景中的立体声；
18.通过脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块来检测用户的运动状态，来模拟用户在场景中的运动状态。
19.根据本发明中一种用于虚拟现实系统的控制方法的一个实施例，在步骤s4中，用户a在用户b的现实-虚拟应用场景中，若用户a为系统注册的用户，系统会识别用户a，从而在用户b中的现实-虚拟应用场景中显示用户a自主设计的人物模型或卡通人物。
20.综上所述，本发明的有益效果为：
21.1.通过设置了视点捕捉模块、图像立体显示模块，环绕声播放模块、脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块，再配合三维景深渲染建模系统，可以根据用户眼球、手脚等肢体部位的运动状态调整应用场景(三维图像)的景深，使得场景更加适用于人眼的视觉习惯；
22.2.通过三维扫描系统扫描用户现实所处的周围场景，配合三维视觉建模系统，实时建立现实-虚拟应用场景，实现了用户现实场景虚拟化建模，给现实中的用户各戴上了一个虚拟现实系统的“面具”，既保持了现实的真实性，又具有虚拟的遮掩性，丰富了交友多样性，提高了交友安全性。
【具体实施方式】
23.首先说明一下本发明的设计初衷：现有技术中虚拟现实系统存在着三维图像的立体感觉无法改变、缺少现实场景虚拟化等问题，为了解决上述问题，本发明提供了一种用于虚拟现实系统的控制方法及虚拟现实系统的具体实施方式。
24.一种虚拟现实系统，其包括系统对象模型构建终端、服务器、信息传输模块和人机
交互模块。其中，系统对象模型构建终端包括三维扫描系统和三维视觉建模系统，三维扫描系统设置在人机交互模块上，因此，三维扫描系统用于扫描用户现实所处的周围环境；三维视觉建模系统用于在虚拟现实系统中建立相应的模型。
25.三维扫描系统包括一次扫描模型和二次扫描模型。一次扫描模型表示为：其中a1为常数，t1可进行调整，x为用户与系统对象之间的距离。二次扫描模型设置为两个一次扫描模型进行串联得出，具体地，二次扫描模型表示为：其中a1为常数，t1可进行调整，a2为常数,t2可进行调整,x为用户与系统对象之间的距离。
26.三维视觉建模系统包括原始建模系统、三维景深渲染建模系统。原始建模系统用于建立场景所需的模型；三维景深渲染建模系统用于根据用户眼球、手脚等肢体部位的运动状态调整应用场景的景深，使得场景更加适用于人眼的视觉习惯。
27.服务器通过信息传输模块与人机交互模块相连接，从而将三维扫描系统实时扫描到的三维图像传输至服务器中进行三维视觉建模，随后服务器将三维视觉建模后的场景传输至人机交互模块中的图像立体显示模块进行显示。
28.人机交互模块包括视点捕捉模块、图像立体显示模块，环绕声播放模块、脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块。
29.视点捕捉模块用于捕捉用户眼珠的移动位置，视点捕捉模块通过人脸图像捕捉锁定用户眼珠的移动位置，根据用户眼珠的移动位置，调整图像立体显示模块正对于用户眼珠的移动位置的清晰度和景深度。图像立体显示模块用于根据用户的选择显示相应的三维图像。环绕声播放模块用于调整声音源的空间方位、音调和音量。脚部加速度传感器用于检测脚部的加速度，脚部陀螺仪模块用于检测脚部的角速度。手部加速度传感器用于检测手部的加速度，手部陀螺仪模块用于检测手部的角速度。
30.图像立体显示模块设置为佩戴式眼镜，环绕声播放模块包括有四个音响，四个音响设置在用户的东南西北四个方位处。
31.一种用于虚拟现实系统的控制方法，其包括以下步骤：
32.s1.通过三维视觉建模系统根据需求预先建立多个纯虚拟应用场景，通过三维扫描系统的扫描作用，再经三维视觉建模系统的建模作用，实时建立现实-虚拟应用场景。
33.s2.纯虚拟应用场景储存在服务器中，等待用户选择。
34.s3.当用户选择其中一个纯虚拟应用场景，服务器通过信息传输模块使得图像立体显示模块显示相应的三维图像的纯虚拟应用场景。
35.s4.当用户选择现实-虚拟应用场景，通过三维扫描系统扫描用户现实所处的周围场景，配合三维视觉建模系统，实时建立现实-虚拟应用场景，服务器通过信息传输模块使得图像立体显示模块显示相应的三维图像的现实-虚拟应用场景。其中，用户a在用户b的现实-虚拟应用场景中，若用户a为系统注册的用户，系统会识别用户a，从而在用户b中的现实-虚拟应用场景中显示用户a自主设计的人物模型或卡通人物。存在着有些情况，人们由于种种原因，不喜欢让人看到真实的自己(其中主要是长相)，传统的方式是通过网络社交平台进行认识，但这种方式缺乏真实感以及交友安全性较低，因此，人们通过虚拟现实系统
这个“面具”，既保持了现实的真实性，又具有虚拟的遮掩性，则用户之间可以在“现实环境中相碰、在虚拟环境中相处”。
36.s5.用户处于纯虚拟应用场景或者现实-虚拟应用场景中，通过通过视点捕捉模块捕捉用户眼珠的移动位置，三维景深渲染建模系统调整图像立体显示模块正对于用户眼珠的移动位置的清晰度和景深度；通过环绕声播放模块模拟场景中的立体声；通过脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块来检测用户的运动状态，来模拟用户在场景中的运动状态。
37.综上所述，本发明通过设置了视点捕捉模块、图像立体显示模块，环绕声播放模块、脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块，再配合三维景深渲染建模系统，可以根据用户眼球、手脚等肢体部位的运动状态调整应用场景(三维图像)的景深，使得场景更加适用于人眼的视觉习惯；通过三维扫描系统扫描用户现实所处的周围场景，配合三维视觉建模系统，实时建立现实-虚拟应用场景，实现了用户现实场景虚拟化建模，给现实中的用户各戴上了一个虚拟现实系统的“面具”，既保持了现实的真实性，又具有虚拟的遮掩性，丰富了交友多样性，提高了交友安全性。
38.以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【技术领域】
1.本发明涉及虚拟现实系统技术领域，特别涉及一种用于虚拟现实系统的控制方法及虚拟现实系统。
背景技术：
2.随着科学技术的不断进步，应用在日常生活中的科学技术已经随处可见，当互联网将丰富多彩的影像显示在屏幕中，人们可以通过裸眼欣赏屏幕上的图像。但是屏幕上的图像始终为二维图像，无法带给人们影像当中的体验感。
3.目前的虚拟现实系统通常是通过vr眼镜等方式将图像以三维图像显示在人眼中，但是仍存在以下问题：1)只能存在着单独播放三维图像，无法根据用户的运动状态调整三维图像的变化；2)缺少现实场景虚拟化建模。
技术实现要素：
4.针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种用于虚拟现实系统的控制方法及虚拟现实系统。
5.一种虚拟现实系统，其包括系统对象模型构建终端、服务器、信息传输模块和人机交互模块；所述系统对象模型构建终端包括三维扫描系统和三维视觉建模系统，所述三维扫描系统包括一次扫描模型和二次扫描模型；所述一次扫描模型表示为：其中a1为常数，t1可进行调整，x为用户与系统对象之间的距离；所述二次扫描模型表示为：其中a1为常数，t1可进行调整，a2为常数,t2可进行调整,x为用户与系统对象之间的距离；所述三维视觉建模系统包括原始建模系统、三维景深渲染建模系统；所述服务器通过所述信息传输模块与所述人机交互模块相连接；所述人机交互模块包括视点捕捉模块。
6.根据本发明中一种虚拟现实系统的一个实施例，所述人机交互模块还包括图像立体显示模块，环绕声播放模块、脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块；所述视点捕捉模块用于捕捉用户眼珠的移动位置，所述视点捕捉模块通过人脸图像捕捉锁定用户眼珠的移动位置，根据用户眼珠的移动位置，调整图像立体显示模块正对于用户眼珠的移动位置的清晰度和景深度；所述图像立体显示模块用于根据用户的选择显示相应的三维图像；所述环绕声播放模块用于调整声音源的空间方位、音调和音量；所述脚部加速度传感器用于检测脚部的加速度，所述脚部陀螺仪模块用于检测脚部的角速度；所述手部加速度传感器用于检测手部的加速度，所述手部陀螺仪模块用于检测手部的角速度。
7.根据本发明中一种虚拟现实系统的一个实施例，所述图像立体显示模块设置为佩戴式眼镜，所述环绕声播放模块包括有多个音响。
8.根据本发明中一种虚拟现实系统的一个实施例，所述环绕声播放模块包括有四个音响，四个音响设置在用户的东南西北四个方位处。
9.根据本发明中一种虚拟现实系统的一个实施例，所述二次扫描模型设置为两个所述一次扫描模型进行串联得出。
10.根据本发明中一种虚拟现实系统的一个实施例，所述三维扫描系统设置在所述人机交互模块上。
11.一种用于虚拟现实系统的控制方法，其包括以下步骤：
12.s1.通过三维视觉建模系统根据需求预先建立多个纯虚拟应用场景，通过三维扫描系统的扫描作用，再经三维视觉建模系统的建模作用，实时建立现实-虚拟应用场景；
13.s2.纯虚拟应用场景储存在服务器中，等待用户选择；
14.s3.当用户选择其中一个纯虚拟应用场景，服务器通过信息传输模块使得图像立体显示模块显示相应的三维图像的纯虚拟应用场景；
15.s4.当用户选择现实-虚拟应用场景，通过三维扫描系统扫描用户现实所处的周围场景，配合三维视觉建模系统，实时建立现实-虚拟应用场景，服务器通过信息传输模块使得图像立体显示模块显示相应的三维图像的现实-虚拟应用场景；
16.s5.用户处于纯虚拟应用场景或者现实-虚拟应用场景中，通过通过视点捕捉模块捕捉用户眼珠的移动位置，三维景深渲染建模系统调整图像立体显示模块正对于用户眼珠的移动位置的清晰度和景深度；
17.通过环绕声播放模块模拟场景中的立体声；
18.通过脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块来检测用户的运动状态，来模拟用户在场景中的运动状态。
19.根据本发明中一种用于虚拟现实系统的控制方法的一个实施例，在步骤s4中，用户a在用户b的现实-虚拟应用场景中，若用户a为系统注册的用户，系统会识别用户a，从而在用户b中的现实-虚拟应用场景中显示用户a自主设计的人物模型或卡通人物。
20.综上所述，本发明的有益效果为：
21.1.通过设置了视点捕捉模块、图像立体显示模块，环绕声播放模块、脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块，再配合三维景深渲染建模系统，可以根据用户眼球、手脚等肢体部位的运动状态调整应用场景(三维图像)的景深，使得场景更加适用于人眼的视觉习惯；
22.2.通过三维扫描系统扫描用户现实所处的周围场景，配合三维视觉建模系统，实时建立现实-虚拟应用场景，实现了用户现实场景虚拟化建模，给现实中的用户各戴上了一个虚拟现实系统的“面具”，既保持了现实的真实性，又具有虚拟的遮掩性，丰富了交友多样性，提高了交友安全性。
【具体实施方式】
23.首先说明一下本发明的设计初衷：现有技术中虚拟现实系统存在着三维图像的立体感觉无法改变、缺少现实场景虚拟化等问题，为了解决上述问题，本发明提供了一种用于虚拟现实系统的控制方法及虚拟现实系统的具体实施方式。
24.一种虚拟现实系统，其包括系统对象模型构建终端、服务器、信息传输模块和人机
交互模块。其中，系统对象模型构建终端包括三维扫描系统和三维视觉建模系统，三维扫描系统设置在人机交互模块上，因此，三维扫描系统用于扫描用户现实所处的周围环境；三维视觉建模系统用于在虚拟现实系统中建立相应的模型。
25.三维扫描系统包括一次扫描模型和二次扫描模型。一次扫描模型表示为：其中a1为常数，t1可进行调整，x为用户与系统对象之间的距离。二次扫描模型设置为两个一次扫描模型进行串联得出，具体地，二次扫描模型表示为：其中a1为常数，t1可进行调整，a2为常数,t2可进行调整,x为用户与系统对象之间的距离。
26.三维视觉建模系统包括原始建模系统、三维景深渲染建模系统。原始建模系统用于建立场景所需的模型；三维景深渲染建模系统用于根据用户眼球、手脚等肢体部位的运动状态调整应用场景的景深，使得场景更加适用于人眼的视觉习惯。
27.服务器通过信息传输模块与人机交互模块相连接，从而将三维扫描系统实时扫描到的三维图像传输至服务器中进行三维视觉建模，随后服务器将三维视觉建模后的场景传输至人机交互模块中的图像立体显示模块进行显示。
28.人机交互模块包括视点捕捉模块、图像立体显示模块，环绕声播放模块、脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块。
29.视点捕捉模块用于捕捉用户眼珠的移动位置，视点捕捉模块通过人脸图像捕捉锁定用户眼珠的移动位置，根据用户眼珠的移动位置，调整图像立体显示模块正对于用户眼珠的移动位置的清晰度和景深度。图像立体显示模块用于根据用户的选择显示相应的三维图像。环绕声播放模块用于调整声音源的空间方位、音调和音量。脚部加速度传感器用于检测脚部的加速度，脚部陀螺仪模块用于检测脚部的角速度。手部加速度传感器用于检测手部的加速度，手部陀螺仪模块用于检测手部的角速度。
30.图像立体显示模块设置为佩戴式眼镜，环绕声播放模块包括有四个音响，四个音响设置在用户的东南西北四个方位处。
31.一种用于虚拟现实系统的控制方法，其包括以下步骤：
32.s1.通过三维视觉建模系统根据需求预先建立多个纯虚拟应用场景，通过三维扫描系统的扫描作用，再经三维视觉建模系统的建模作用，实时建立现实-虚拟应用场景。
33.s2.纯虚拟应用场景储存在服务器中，等待用户选择。
34.s3.当用户选择其中一个纯虚拟应用场景，服务器通过信息传输模块使得图像立体显示模块显示相应的三维图像的纯虚拟应用场景。
35.s4.当用户选择现实-虚拟应用场景，通过三维扫描系统扫描用户现实所处的周围场景，配合三维视觉建模系统，实时建立现实-虚拟应用场景，服务器通过信息传输模块使得图像立体显示模块显示相应的三维图像的现实-虚拟应用场景。其中，用户a在用户b的现实-虚拟应用场景中，若用户a为系统注册的用户，系统会识别用户a，从而在用户b中的现实-虚拟应用场景中显示用户a自主设计的人物模型或卡通人物。存在着有些情况，人们由于种种原因，不喜欢让人看到真实的自己(其中主要是长相)，传统的方式是通过网络社交平台进行认识，但这种方式缺乏真实感以及交友安全性较低，因此，人们通过虚拟现实系统
这个“面具”，既保持了现实的真实性，又具有虚拟的遮掩性，则用户之间可以在“现实环境中相碰、在虚拟环境中相处”。
36.s5.用户处于纯虚拟应用场景或者现实-虚拟应用场景中，通过通过视点捕捉模块捕捉用户眼珠的移动位置，三维景深渲染建模系统调整图像立体显示模块正对于用户眼珠的移动位置的清晰度和景深度；通过环绕声播放模块模拟场景中的立体声；通过脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块来检测用户的运动状态，来模拟用户在场景中的运动状态。
37.综上所述，本发明通过设置了视点捕捉模块、图像立体显示模块，环绕声播放模块、脚部加速度传感器、脚部陀螺仪模块、手部加速度传感器、手部陀螺仪模块，再配合三维景深渲染建模系统，可以根据用户眼球、手脚等肢体部位的运动状态调整应用场景(三维图像)的景深，使得场景更加适用于人眼的视觉习惯；通过三维扫描系统扫描用户现实所处的周围场景，配合三维视觉建模系统，实时建立现实-虚拟应用场景，实现了用户现实场景虚拟化建模，给现实中的用户各戴上了一个虚拟现实系统的“面具”，既保持了现实的真实性，又具有虚拟的遮掩性，丰富了交友多样性，提高了交友安全性。
38.以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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