基于可視化編程的VR駕駛考核項目制作與體驗系統的制作方法

本發明涉及一種VR游戲系統，尤其是方便使用者自行可視化編輯制作并參與體驗的虛擬駕駛類游戲的游戲制作和體驗系統。

背景技術：

VR技術誕生的初衷，是輔助軍隊模擬在戰爭環境中訓練戰斗人員，隨著技術的不斷豐富和應用，尤其是計算機技術和傳感器技術等方向，這一原本的軍用技術已經在多領域開始滲透，尤其是仿真訓練領域，比如載具類的訓練和游戲，更是有著得天獨厚、無可比擬的優勢。

現有駕駛類的游戲或者訓練系統技術已經較為成熟，一般的訓練游戲系統包括顯示單元，除去VR頭盔/眼鏡之外，還包括傳統的顯示屏以及帶有實體機械結構的輸入設備，比如方向盤、換擋裝置以及油門、剎車和離合器腳踏板等設備，更為高端的設備還帶有動感的賽車座椅。

以上設備，雖然能夠帶來逼真的游戲操作感受，但是成本高昂，而且需要占用相當的居家面積，對于城市租房的年輕人來說即使經濟能夠負擔，也沒有空間擺放此類設備，而且此類設備的實體輸入功能有限，即主要是針對車輛行進狀態進行操控，完成車輛的高速前進、高速轉彎，更適于賽車類游戲，對于實體操作要求復雜的民用訓練領域來說，功能過于單一。

技術實現要素：

本發明針對以上問題的提出，而研制的一種基于可視化編程的VR駕駛考核項目制作與體驗系統，包括：

VR駕駛考核項目場景、操作回饋單元、處理單元、操作規范庫以及采用HTML語言的可視化駕駛場景編輯單元；

操作回饋單元包括：

頭戴式顯示模塊，顯示所述可視化駕駛場景編輯單元生成的VR駕駛考核項目場景；該頭戴顯示模塊還包括記錄佩戴者頭部動作的陀螺儀和位置傳感器；

手部傳感器模塊，記錄佩戴者手部動作；

設置在雙腳的運動傳感器，記錄佩戴者的雙腳動作；

使用過程中，處理單元根據操作規范庫中記載的規則，將當前的考核科目通過文字語音手段顯示在VR駕駛考核項目場景內，供使用者根據該規則做出相應操作；

所述的操作回饋單元根據上述各傳感器上傳的數據，轉化成相應的駕駛動作在所述的VR駕駛考核項目場景中進行反饋；同時與操作規范庫中相應的規則進行比對，給出評價結果。

作為優選的實施方式，所述的可視化駕駛場景編輯單元包括：

圖形邏輯塊庫，該庫中存儲有控制虛擬場景內動態元素運動的邏輯圖形塊，通過拖動邏輯圖形塊，按一定規則組合形成控制所述動態元素在虛擬場景中運動、狀態改變的圖形塊序列；

操作顯示模塊，圖形邏輯塊編輯組合區域和虛擬空間編輯區域，使用者通過拖拽的方式，從所述的圖形邏輯庫的界面中將圖形邏輯塊移至該單元的界面區域，組合形成所述的圖形塊序列；

虛擬空間編輯區域；

該區域內，至少包含視野位置點、視野距離、目標動作、事件觸發點、及球形的魚眼圖片擬合空間；

通過拖拽所述的邏輯圖形塊在指定區域內形成的邏輯塊序列，完成所述視野位置點空間位置、視野距離以及通過在所述的圖片擬合空間中添加魚眼照片，完成虛擬空間場景的編輯；完成目標動作的運行參數的編輯和設定以及事件觸發點的編輯，最終形成完整的VR駕駛考核項目場景；

作為優選的實施方式，所述的手部傳感器模塊包括設置在食指指尖和拇指指尖的指尖位置傳感器，以及記錄食指彎曲程度的彎曲度傳感器；

工作時，當彎曲度傳感器判定食指彎曲時，向處理單元發送彎曲信號；處理單元接收彎曲信號后，判定指尖位置傳感器信號，判定食指和拇指是否貼合，若貼合，則判定當前佩戴者意圖為握緊方向盤；此時，處理單元監測佩戴者雙手的相對位置；當雙手指尖的連線發生角度改變時，判定當前使用者意圖為轉向，分析改變的角度，在當前的游戲場景中改變車輛的前進角度。

作為優選的實施方式，所述的運動傳感器，包括設置分別設置在腳跟和腳尖的傳感器；

當腳跟傳感器處于相對固定狀態時，處理單元監測腳尖傳感器的弧形動作幅度，作為控制車輛前進動力的依據；

當雙腳的傳感器(腳尖和腳跟)不近似處于一個平面時，處理單元單元監測雙腳傳感器的距離，作為控制車輛轉向姿態的依據。

更進一步的，所述的手部傳感器模塊還設有振動馬達。

更進一步的，所述的VR駕駛考核項目場景至少包括：

動態圖像區域，該區域顯示車輛外部行駛過程中，車輛的外部景觀變化；反應當前車輛內部儀表變化；反應當前車輛方向盤、燈光、變速、雨刷、手剎、腳剎、油門操作桿動態變化；

靜態圖像區域，該區域顯示車輛內部的操作按鍵。

更進一步的，所述的VR駕駛考核項目場景中的靜態圖像區域中每個操作按鍵具有特定的空間坐標；

使用過程中，當處理單元檢測到食指處于特定空間坐標范圍時，控制在虛擬場景中的對應目標發生狀態改變。

更進一步的，手部處于特定的空間坐標范圍時，處理單元通過判定食指、拇指的相對位置和食指彎曲程度判定當前手部動作；

當食指處于檔位空間坐標范圍時，處理單元檢測手部整體的加速度；

當食指處于操作按鍵空間坐標范圍時，處理單元檢測指尖的停留位置。

附圖說明

為了更清楚的說明本發明的實施例或現有技術的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的系統單元圖

具體實施方式

為使本發明的實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚完整的描述：

如圖1所示：一種基于可視化編程的VR駕駛考核項目制作與體驗系統，主要包括：采用HTML語言的可視化駕駛場景編輯單元，使用者通過該單元完成VR駕駛考核項目場景的制作；以及操作回饋單元和處理單元；使用者通過該操作回饋單元完成所述駕駛考核項目場景的數據修正和體驗；可視化駕駛場景編輯單元包括：圖形邏輯塊庫，該庫中存儲有控制虛擬場景內動態元素運動的邏輯圖形塊，通過拖動邏輯圖形塊，按一定規則組合形成控制所述動態元素在虛擬場景中運動、狀態改變的圖形塊序列；操作顯示模塊，圖形邏輯塊編輯組合區域和虛擬空間編輯區域，使用者通過拖拽的方式，從所述的圖形邏輯庫的界面中將圖形邏輯塊移至該單元的界面區域，組合形成所述的圖形塊序列；虛擬空間編輯區域；該區域內，至少包含視野位置點、視野距離、目標動作、事件觸發點、及球形的魚眼圖片擬合空間；通過拖拽所述的邏輯圖形塊在指定區域內形成的邏輯塊序列，完成所述視野位置點空間位置、視野距離以及通過在所述的圖片擬合空間中添加魚眼照片，完成虛擬空間場景的編輯；完成目標動作的運行參數的編輯和設定以及事件觸發點的編輯，最終形成完整的VR駕駛考核項目場景。

操作回饋單元包括：頭戴式顯示模塊，顯示所述可視化駕駛場景編輯單元生成的VR駕駛考核項目場景；該頭戴顯示模塊還包括記錄佩戴者頭部動作的陀螺儀和位置傳感器；手部傳感器模塊，包括記錄佩戴者手部動作；在體驗所述的VR駕駛考核項目場景過程中，所述的處理單元根據手部傳感器模塊獲取使用者/佩戴者手指和拇指的動作形態，判斷后，生成相應的駕駛操作指令，改變VR駕駛考核項目場景中目標的狀態，完成當前。

使用過程中，處理單元根據操作規范庫中記載的規則，將當前的考核科目通過文字語音手段顯示在VR駕駛考核項目場景內，供使用者根據該規則做出相應操作。

所述的操作回饋單元根據上述各傳感器上傳的數據，轉化成相應的駕駛動作在所述的VR駕駛考核項目場景中進行反饋；同時與操作規范庫中相應的規則進行比對，給出評價結果。

考慮到實際駕駛過程中，手部動作主要包括按鍵、握持方向盤，操作換擋等動作，而且這些動作都有較為明確的分區，可以作為判定當前使用者實際動作的依據。故作為優選的實施方式，所述的手部傳感器模塊包括設置在食指指尖和拇指指尖的指尖位置傳感器，以及記錄食指彎曲程度的彎曲度傳感器。

工作時，當彎曲度傳感器判定食指彎曲時，向處理單元發送彎曲信號；處理單元接收彎曲信號后，判定指尖位置傳感器信號，判定食指和拇指是否貼合，若貼合，則判定當前佩戴者意圖為握緊方向盤，尤其是在駕駛的大部分過程中，雙手都需要握持方向盤，此時可以通過食指和拇指的貼合時間判定使用者手部的實際狀態。

當判定雙手處于握持方向盤時，處理單元監測佩戴者雙手的相對位置或者單手的運動軌跡；當雙手指尖的連線發生角度改變時，或者當單手呈現弧形運動軌跡時，判定當前使用者意圖為轉向，分析改變的角度，在當前的游戲場景中改變車輛的前進角度。

為了更進一步的增加使用者體驗感，作為優選的實施方式，所述的手部傳感器模塊還設有振動馬達。當虛擬場景中車輛發生特定情況，比如路況變化，碰撞或者后續判定使用者觸碰按鍵時，可以通過振動馬達給予及時的反饋。

作為優選的實施方式，所述的VR駕駛考核項目場景至少包括：

動態圖像區域，該區域顯示車輛外部行駛過程中，車輛的外部景觀變化；反應當前車輛內部儀表變化，主要模擬車輛的風擋玻璃中景觀，隨著頭部傳感器，比如角度和位置的變化，顯示不同的內容。反應當前車輛方向盤、燈光、變速、雨刷、手剎、腳剎、油門操作桿動態變化。比如當方向盤轉動過程，顯示方形盤尤其是中部區域的角度變化。靜態圖像區域，該區域顯示車輛內部的操作按鍵。

為了能夠實現車內設備的虛擬控制，作為優選的實施方式，所述的VR駕駛考核項目場景中的靜態圖像區域中每個操作按鍵具有特定的空間坐標；使用過程中，當處理單元檢測到食指處于特定空間坐標范圍時，控制在虛擬場景中的對應目標發生狀態改變。

為了能夠有效的區分在駕駛過程中手部動作，作為優選的實施方式，手部處于特定的空間坐標范圍時，處理單元通過判定食指、拇指的相對位置和食指彎曲程度判定當前手部動作。比如當食指處于檔位空間坐標范圍時，處理單元檢測手部整體的加速度，當出現加速度時，則判定使用者換擋，結合具體的位置變化，比如指尖和拇指的變化，即可完成具體檔位的變化。

當食指處于操作按鍵空間坐標范圍時，且，實質處于伸直狀態時，所述處理單元檢測指尖的停留位置。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。