一種虛擬現實電磁體感場景實現方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種虛擬現實電磁體感場景實現方法和裝置，包含控制系統、光學掃描系統發射裝置、安裝于用戶隨身佩戴拳套上的光學傳感器和受力球，控制系統通過光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據和動態的速度、加速度和運動軌跡，虛擬現實游戲用戶在虛擬場景中擊中物體時，控制系統根據拳套的速度和加速度，仿真獲得手應該受到的反作用力大小，然后調節拳套中嵌入的受力球流經的電流，使受力球在相互垂直的三維勻強磁場中受力運動，模仿拳套打擊物體后手受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬現實頭盔中看到的場景與保持一致，用以解決現有虛擬現實體感裝置反作用力體驗效果不佳、妨礙手腳活動等問題。
【專利說明】
一種虛擬現實電磁體感場景實現方法及裝置
技術領域
[0001]本發明涉及虛擬現實技術領域，具體涉及一種虛擬現實電磁體感場景實現方法及裝置。【背景技術】
[0002]虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的使用戶沉浸到該環境中的交互式三維動態視景和實體行為的仿真系統。三維游戲既是虛擬現實技術重要的應用方向之一，也為虛擬現實技術的快速發展起了巨大的需求牽引作用。盡管存在眾多的技術難題，虛擬現實技術在競爭激烈的游戲市場中還是得到了越來越多的重視和應用。可以說，電腦游戲自產生以來，一直都在朝著虛擬現實的方向發展，虛擬現實技術發展的最終目標已經成為三維游戲工作者的追求。從最初的文字游戲，到二維游戲、三維游戲，再到網絡三維游戲，游戲在保持其實時性和交互性的同時，逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加強。隨著三維技術的快速發展和軟硬件技術的不斷進步，在不遠的將來，真正意義上的虛擬現實游戲必將為人類娛樂、教育和經濟發展做出新的更大的貢獻。
[0003]目前的虛擬現實體感游戲裝置，存在以下問題:通過單純的震動來仿真反作用力， 作用力方向會發生誤判，且不能模擬位移較長的受力，用戶體驗效果不佳;模擬拉力時，往往需要將金屬桿和人連接起來，妨礙了手腳活動;且目前尚無包括視覺、風吹、熱量等全方位體感的虛擬現實裝置。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種虛擬現實電磁體感場景實現方法及裝置，用以解決現有虛擬現實體感裝置反作用力體驗效果不佳、妨礙手腳活動等問題。
[0005]為實現上述目的，本發明具體技術方案如下:
[0006]—種虛擬現實電磁體感場景實現方法，其特征在于，所述實現方法應用于一虛擬現實游戲裝置，所述虛擬現實游戲裝置包括控制系統，所述虛擬現實游戲裝置包含固定安裝的三維勻強磁場線圈，所述虛擬現實游戲裝置包含固定安裝的光學掃描系統發射裝置和安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，所述虛擬現實游戲裝置包含安裝于用戶隨身佩戴拳套上的受力球，所述嵌入拳套中的受力球內部有三個相互垂直的線圈，線圈中的電流大小和方向可調節，所述虛擬現實電磁體感場景實現方法包括:
[0007]使用方形線圈產生一個較大空間相互垂直的三維勻強磁場；
[0008]控制系統通過光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套隨時間變化的三維姿態數據和運動軌跡；
[0009]控制系統根據拳套時間變化的三維姿態數據和運動軌跡，擬合出拳套運動過程的實時矢量速度和矢量加速度。
[0010]虛擬現實游戲用戶在虛擬場景中揮拳打中物體時，控制系統根據該時間點拳套在現實空間的三維姿態數據、實時矢量速度和矢量加速度，與系統數據集進行對比，得出該次事件拳套的矢量反作用力；
[0011]控制系統根據三維姿態數據，以受力球內部三個相互垂直線圈平面法線方向為三維坐標軸，計算出該次事件拳套的矢量反作用力在所述的三個坐標軸上的矢量反作用力分量。
[0012]控制系統將矢量反作用力分量與系統內部數據集進行對比，分別獲得三個坐標軸上的矢量反作用力分量所對應的線圈電流。
[0013]控制系統通過無線通信向拳套驅動電路發出指令，分別調節流經受力球內部三個相互垂直線圈的電流，仿真拳套打擊物體后受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬現實頭盔中看到的場景與保持一致。
[0014]所述使用方形線圈產生一個較大空間相互垂直的三維勻強磁場，包括:
[0015] 將XZ線圈組平行于XZ平面繞于三維立體空間外表面；
[0016] 將YZ線圈組平行于YZ平面繞于XZ線圈組外表面；
[0017] 將XY線圈組平行于XY平面繞于YZ線圈組外表面。
[0018]控制系統通過光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據，包括:
[0019]安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器同步；
[0020]光學掃描系統發射裝置的XZ平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0021]光學掃描系統發射裝置的XY平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0022]光學掃描系統發射裝置的YZ平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0023]控制系統根據XZ平面掃描、XY平面掃描和YZ平面掃描的時間延遲數值，分別計算各個傳感器的三維立體角，從而實現對各個傳感器的空間定位，從而獲得用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據。
[0024]順次完成XZ平面掃描、XY平面掃描和YZ平面掃描為一個掃描周期，每個掃描周期結束后，控制系統根據拳套的三維姿態數據隨時間的變化，實時擬合計算拳套的運動軌跡。
[0025]所述的傳感器同步為，LED燈板整體亮一次，安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器一起被照射，作為同步信號。[〇〇26] 所述的無線通信方法，可以為藍牙、WiF1、NB-1OT、ZigzBee、Z-Wave等無線通信協議。[〇〇27]調節嵌入的拳套中的受力球內部三個相互垂直線圈中的電流大小和方向，進而改變其在勻強磁場中的受力大小和受力方向，仿真拳套打擊物體后受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬現實頭盔中看到的場景與保持一致。
[0028] —種虛擬現實電磁體感場景實現裝置，應用于一虛擬現實游戲裝置，所述虛擬現實游戲裝置包含控制系統、固定安裝的三維勻強磁場線圈、固定安裝的光學掃描系統發射裝置、安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器、安裝于用戶隨身佩戴拳套上的受力球，控制系統通過光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據和動態的速度、加速度和運動軌跡，其特征在于，所述拳套中的嵌入的受力球三個相互垂直線圈中的電流大小和方向可調節，虛擬現實游戲用戶在虛擬場景中揮拳打中物體時，控制系統根據拳套在現實空間的三維姿態數據、實時矢量速度和矢量加速度，與系統數據集進行對比，得出該次事件拳套的矢量反作用力，調節拳套中嵌入的受力球電流，仿真拳套打擊物體后受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬現實頭盔中看到的場景與保持一致。
[0029]使用三組方形線圈產生一個較大空間相互垂直的三維勻強磁場，包括:
[0030]將XZ線圈組平行于XZ平面繞于三維立體空間外表面；
[0031]將YZ線圈組平行于YZ平面繞于XZ線圈組外表面；[〇〇32] 將XY線圈組平行于XY平面繞于YZ線圈組外表面；[〇〇33] 通過縮小YZ平面線圈組和XY平面線圈組的線圈間距，在三維立體空間的XZ側壁形成線圈清空區，用戶可以從該線圈清空區進入所述三維立體空間內部。
[0034]控制系統通過光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據，包括:
[0035]安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器同步；
[0036]光學掃描系統發射裝置的XZ平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0037]光學掃描系統發射裝置的XY平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0038]光學掃描系統發射裝置的YZ平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0039]控制系統根據XZ平面掃描、XY平面掃描和YZ平面掃描的時間延遲數值，分別計算各個傳感器的三維立體角，從而實現對各個傳感器的空間定位，從而獲得用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據。
[0040]順次完成XZ平面掃描、XY平面掃描和YZ平面掃描為一個掃描周期，每個掃描周期結束后，控制系統根據拳套的三維姿態數據隨時間的變化，實時擬合計算拳套的運動軌跡。
[0041]所述的傳感器同步為，LED燈板整體亮一次，安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器一起被照射，作為同步信號。[〇〇42] 所述的無線通信采用藍牙、11?1、他-101\2182866、2-1&￥6等無線通信模塊。[〇〇43]調節拳套中的嵌入的受力球三個相互垂直線圈中的電流大小和方向，進而改變其在勻強磁場中的受力大小和受力方向，仿真拳套打擊物體后受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬現實頭盔中看到的場景與保持一致。
[0044]三維立體空間內部配有風機、發熱燈等仿真風吹和日曬，以達到更真切的體驗效果。
[0045]本發明方法具有如下優點:
[0046]相對于現有的虛擬現實追蹤技術，本發明不需要再裝類似指南針、陀螺儀、加速度傳感器等，就可以實現獲取物體高度、方向、傾斜、速度、加速度等姿態的數據;無牽泮，無障礙，高準確性和真實體驗感的反作用力效果;能夠提供包括視覺、風吹、熱量等全方位體感的虛擬現實體驗。【附圖說明】
[0047]圖1虛擬現實電磁體感場景實現方法的流程圖。[〇〇48]圖2使用三組方形線圈產生一個較大空間相互垂直的三維勻強磁場示意圖，其中: (a)將XZ線圈組平行于XZ平面繞于三維立體空間外表面；(b)將YZ線圈組平行于YZ平面繞于 XZ線圈組外表面；(c)將XY線圈組平行于XY平面繞于YZ線圈組外表面；(d)在三維立體空間的XZ側壁形成線圈清空區示意。[〇〇49] 附圖標記:100、三維立體空間；101、XZ線圈組；102、YZ線圈組；103、XY線圈組；104、XZ側壁線圈清空區。【具體實施方式】
[0050]以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。[0051 ]—種虛擬現實電磁體感場景實現方法，其特征在于，所述實現方法應用于一虛擬現實游戲裝置，所述虛擬現實游戲裝置包括控制系統，所述虛擬現實游戲裝置包含固定安裝的三維勻強磁場線圈，所述虛擬現實游戲裝置包含固定安裝的光學掃描系統發射裝置和安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，所述虛擬現實游戲裝置包含安裝于用戶隨身佩戴拳套上的受力球，所述嵌入拳套中的受力球內部有三個相互垂直的線圈，線圈中的電流大小和方向可調節，所述虛擬現實電磁體感場景實現方法包括:[〇〇52]使用方形線圈產生一個較大空間相互垂直的三維勻強磁場；[〇〇53]控制系統通過光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套隨時間變化的三維姿態數據和運動軌跡；[〇〇54]控制系統根據拳套時間變化的三維姿態數據和運動軌跡，擬合出拳套運動過程的實時矢量速度和矢量加速度；
[0055]虛擬現實游戲用戶在虛擬場景中揮拳打中物體時，控制系統根據該時間點拳套在現實空間的三維姿態數據、實時矢量速度和矢量加速度，與系統數據集進行對比，得出該次事件拳套的矢量反作用力；[〇〇56]控制系統根據三維姿態數據，以受力球內部三個相互垂直線圈平面法線方向為三維坐標軸，計算出該次事件拳套的矢量反作用力在所述的三個坐標軸上的矢量反作用力分量；
[0057]控制系統將矢量反作用力分量與系統內部數據集進行對比，分別獲得三個坐標軸上的矢量反作用力分量所對應的線圈電流；[〇〇58]控制系統通過無線通信向拳套驅動電路發出指令，分別調節流經受力球內部三個相互垂直線圈的電流，仿真拳套打擊物體后受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬現實頭盔中看到的場景與保持一致；[〇〇59]所述使用方形線圈產生一個較大空間相互垂直的三維勻強磁場，包括:[〇〇6〇] 將XZ線圈組平行于XZ平面繞于三維立體空間外表面；
[0061] 將YZ線圈組平行于YZ平面繞于XZ線圈組外表面；[〇〇62] 將XY線圈組平行于XY平面繞于YZ線圈組外表面。
[0063]控制系統通過光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據，包括:
[0064]安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器同步；
[0065]光學掃描系統發射裝置的XZ平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0066]光學掃描系統發射裝置的XY平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0067]光學掃描系統發射裝置的YZ平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0068]控制系統根據XZ平面掃描、XY平面掃描和YZ平面掃描的時間延遲數值，分別計算各個傳感器的三維立體角，從而實現對各個傳感器的空間定位，從而獲得用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據。
[0069]順次完成XZ平面掃描、XY平面掃描和YZ平面掃描為一個掃描周期，每個掃描周期結束后，控制系統根據拳套的三維姿態數據隨時間的變化，實時擬合計算拳套的運動軌跡。
[0070]所述的傳感器同步為，LED燈板整體亮一次，安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器一起被照射，作為同步信號。
[0071]所述的無線通信方法，可以為藍牙、WiF1、NB-1OT、ZigzBee、Z-Wave等無線通信協議。[〇〇72]調節嵌入的拳套中的受力球內部三個相互垂直線圈中的電流大小和方向，進而改變其在勻強磁場中的受力大小和受力方向，仿真拳套打擊物體后受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬現實頭盔中看到的場景與保持一致。
[0073] —種虛擬現實電磁體感場景實現裝置，應用于一虛擬現實游戲裝置，所述虛擬現實游戲裝置包含控制系統、固定安裝的三維勻強磁場線圈、固定安裝的光學掃描系統發射裝置、安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器、安裝于用戶隨身佩戴拳套上的受力球，控制系統通過光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據和動態的速度、加速度和運動軌跡，其特征在于，所述拳套中的嵌入的受力球三個相互垂直線圈中的電流大小和方向可調節，虛擬現實游戲用戶在虛擬場景中揮拳打中物體時，控制系統根據拳套在現實空間的三維姿態數據、實時矢量速度和矢量加速度，與系統數據集進行對比，得出該次事件拳套的矢量反作用力，調節拳套中嵌入的受力球電流，仿真拳套打擊物體后受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬現實頭盔中看到的場景與保持一致。[〇〇74]使用三組方形線圈產生一個較大空間相互垂直的三維勻強磁場，包括:[〇〇75] 將XZ線圈組平行于XZ平面繞于三維立體空間外表面；
[0076]將YZ線圈組平行于YZ平面繞于XZ線圈組外表面；
[0077]將XY線圈組平行于XY平面繞于YZ線圈組外表面；[〇〇78] 通過縮小YZ平面線圈組和XY平面線圈組的線圈間距，在三維立體空間的XZ側壁形成線圈清空區，用戶可以從該線圈清空區進入所述三維立體空間內部。
[0079]控制系統通過光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據，包括:
[0080]安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器同步；
[0081]光學掃描系統發射裝置的XZ平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0082]光學掃描系統發射裝置的XY平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0083]光學掃描系統發射裝置的YZ平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值，并發送給控制系統；
[0084]控制系統根據XZ平面掃描、XY平面掃描和YZ平面掃描的時間延遲數值，分別計算各個傳感器的三維立體角，從而實現對各個傳感器的空間定位，從而獲得用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據。
[0085]順次完成XZ平面掃描、XY平面掃描和YZ平面掃描為一個掃描周期，每個掃描周期結束后，控制系統根據拳套的三維姿態數據隨時間的變化，實時擬合計算拳套的運動軌跡。
[0086]所述的傳感器同步為，LED燈板整體亮一次，安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器一起被照射，作為同步信號。[〇〇87] 所述的無線通信采用藍牙、11?1、他-101\2182866、2-1&￥6等無線通信模塊。[〇〇88]調節拳套中的嵌入的受力球三個相互垂直線圈中的電流大小和方向，進而改變其在勻強磁場中的受力大小和受力方向，仿真拳套打擊物體后受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬現實頭盔中看到的場景與保持一致。[〇〇89]三維立體空間內部配有風機、發熱燈等仿真風吹和日曬，以達到更真切的體驗效果。
【主權項】
1.一種虛擬現實電磁體感場景實現方法，其特征在于，所述實現方法應用于一虛擬現 實游戲裝置，所述虛擬現實游戲裝置包括控制系統，所述虛擬現實游戲裝置包含固定安裝 的三維勻強磁場線圈，所述虛擬現實游戲裝置包含固定安裝的光學掃描系統發射裝置和安 裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器，所述虛擬現實游戲裝置包含安裝于用戶隨身 佩戴拳套上的受力球，所述嵌入拳套中的受力球內部有三個相互垂直的線圈，線圈中的電 流大小和方向可調節，所述虛擬現實電磁體感場景實現方法包括:使用方形線圈產生一個較大空間相互垂直的三維勻強磁場；控制系統通過光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套隨時間變化的三維姿態數據和運 動軌跡；控制系統根據拳套時間變化的三維姿態數據和運動軌跡，擬合出拳套運動過程的實時 矢量速度和矢量加速度；虛擬現實游戲用戶在虛擬場景中揮拳打中物體時，控制系統根據該時間點拳套在現實 空間的三維姿態數據、實時矢量速度和矢量加速度，與系統數據集進行對比，得出該次事件 拳套的矢量反作用力；控制系統根據三維姿態數據，以受力球內部三個相互垂直線圈平面法線方向為三維坐 標軸，計算出該次事件拳套的矢量反作用力在所述的三個坐標軸上的矢量反作用力分量；控制系統將矢量反作用力分量與系統內部數據集進行對比，分別獲得三個坐標軸上的 矢量反作用力分量所對應的線圈電流；控制系統通過無線通信向拳套驅動電路發出指令，分別調節流經受力球內部三個相互 垂直線圈的電流，仿真拳套打擊物體后受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬 現實頭盔中看到的場景與保持一致。2.根據權利要求1所述的虛擬現實電磁體感場景實現方法，其特征在于，所述使用方形 線圈產生一個較大空間相互垂直的三維勻強磁場，包括:將XZ線圈組平行于XZ平面繞于三維立體空間外表面；將YZ線圈組平行于YZ平面繞于XZ線圈組外表面；將XY線圈組平行于XY平面繞于YZ線圈組外表面。3.根據權利要求1所述的虛擬現實電磁體感場景實現方法，其特征在于，控制系統通過 光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據，包括:安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器同步；光學掃描系統發射裝置的XZ平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨 身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值， 并發送給控制系統；光學掃描系統發射裝置的XY平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨 身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值， 并發送給控制系統；光學掃描系統發射裝置的YZ平面掃描激光器，發光方向旋轉，掃描照射安裝于用戶隨 身佩戴拳套上的多個光學傳感器，傳感器記錄激光照射相對于同步時間點的時間延遲值， 并發送給控制系統；控制系統根據XZ平面掃描、XY平面掃描和YZ平面掃描的時間延遲數值，分別計算各個傳感器的三維立體角，從而實現對各個傳感器的空間定位，從而獲得用戶隨身佩戴拳套的 三維姿態數據；順次完成XZ平面掃描、XY平面掃描和YZ平面掃描為一個掃描周期，每個掃描周期結束 后，控制系統根據拳套的三維姿態數據隨時間的變化，實時擬合計算拳套的運動軌跡。4.根據權利要求3所述的虛擬現實電磁體感場景實現方法，其特征在于，所述的傳感器 同步為，LED燈板整體亮一次，安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器一起被照射， 作為同步信號。5.根據權利要求1所述的虛擬現實電磁體感場景實現方法，其特征在于，所述的無線通 信方法，為藍牙、WiF1、NB_1T、ZigzBee或Z-Wave無線通信協議。6.根據權利要求1所述的虛擬現實電磁體感場景實現方法，其特征在于，調節嵌入的拳 套中的受力球內部三個相互垂直線圈中的電流大小和方向，進而改變其在勻強磁場中的受 力大小和受力方向，仿真拳套打擊物體后受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛 擬現實頭盔中看到的場景與保持一致。7.—種虛擬現實電磁體感場景實現裝置，應用于一虛擬現實游戲裝置，所述虛擬現實 游戲裝置包含控制系統、固定安裝的三維勻強磁場線圈、固定安裝的光學掃描系統發射裝 置、安裝于用戶隨身佩戴拳套上的多個光學傳感器、安裝于用戶隨身佩戴拳套上的受力球， 控制系統通過光學掃描系統獲取用戶隨身佩戴拳套的三維姿態數據和動態的速度、加速度 和運動軌跡，其特征在于，所述拳套中的嵌入的受力球三個相互垂直線圈中的電流大小和 方向可調節，虛擬現實游戲用戶在虛擬場景中揮拳打中物體時，控制系統根據拳套在現實 空間的三維姿態數據、實時矢量速度和矢量加速度，與系統數據集進行對比，得出該次事件 拳套的矢量反作用力，調節拳套中嵌入的受力球電流，仿真拳套打擊物體后受到的反作用 力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬現實頭盔中看到的場景與保持一致。8.根據權利要求7所述的虛擬現實電磁體感場景實現裝置，其特征在于，使用三組方形 線圈產生一個較大空間相互垂直的三維勻強磁場，包括:將XZ線圈組平行于XZ平面繞于三維立體空間外表面；將YZ線圈組平行于YZ平面繞于XZ線圈組外表面；將XY線圈組平行于XY平面繞于YZ線圈組外表面；通過縮小YZ平面線圈組和XY平面線圈組的線圈間距，在三維立體空間的XZ側壁形成線 圈清空區，用戶可以從該線圈清空區進入所述三維立體空間內部。9.根據權利要求7所述的虛擬現實電磁體感場景實現裝置，其特征在于，調節拳套中的 嵌入的受力球三個相互垂直線圈中的電流大小和方向，進而改變其在勻強磁場中的受力大 小和受力方向，仿真拳套打擊物體后受到的反作用力，讓用戶身體感到的受力與從虛擬現 實頭盔中看到的場景與保持一致。10.根據權利要求7所述的虛擬現實電磁體感場景實現裝置，其特征在于，三維立體空 間內部配有風機和/或發熱燈來仿真風吹和日曬，以達到更真切的體驗效果。
【文檔編號】G06F3/01GK105975089SQ201610431845
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】許艾云
【申請人】許艾云