一种用于辅助运动的虚拟现实系统及方法

1.本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种用于辅助运动的虚拟现实系统及方法。


背景技术：

2.所谓虚拟现实，顾名思义，就是虚拟和现实相互结合。从理论上来讲，虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来。因为这些现象不是我们直接所能看到的，而是通过计算机技术模拟出来的现实中的世界，故称为虚拟现实。现实生活中出于对身体健康的需求，健身和虚拟现实系统的结合越来越紧密，一般通过现实设备（电视机或vr眼睛等）和体感设备，使得用户进行健身运动的跟练，但是由于一般用户没有相关的防范意识和健身理论知识，运动初期直接进行高强度的运动或者不适合的运动对身体造成损害，或者运动量不足导致身体体重长期无变化或变化小，使得用户无法在运动过程获取正反馈，导致一般用户无法长期坚持运动。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供用于辅助运动的虚拟现实系统及方法，旨在解决用户在运动过程中无法接收到正反馈，无法长期的保持运动的目的。
4.为实现上述目的，本发明提供的用于辅助运动的虚拟现实系统，包括中控设备、显示设备、收集设备和控制终端，所述中控设备分别信号连接所述显示设备、所述收集设备和所述控制终端；所述收集设备，用于获取用户的体型数据，将所述体型数据发送至所述中控设备；所述控制终端，用于获取用户的基础数据并发送所述中控设备；所述中控设备，用于分别根据所述基础数据和所述体型数据确定至少一所述运动方案选择指令，将各所述运动方案选择指令发送至所述显示设备；所述显示设备，用于显示各所述运动方案选择指令；所述控制终端，还用于向所述中控设备发送方案确认指令；所述中控设备，还用于根据所述方案确认指令和各所述运动方案指令确定跟练视频，将所述跟练视频发送至所述显示设备；所述显示设备，还用于显示所述跟练视频。
5.优选的，所述中控设备，还用于根据所述基础数据确定图像收集指令，将所述收集指令发送至所述显示设备；所述显示设备，还用于显示所述图像收集指令；所述控制终端，还用于向所述中控设备发送图像确认指令；
所述中控设备，还用于根据所述图像确认指令向所述显示设备发送拍摄指令；所述收集设备，还用于根据所述拍摄指令获取体型图像，将所述体型图像发送至所述中控设备；所述中控设备，还用于根据所述基础数据和各所述体型图像确定体征数据。
6.优选的，所述中控设备，还用于根据所述跟练视频确定至少一场景选择指令，将各所述场景选择指令发送至所述显示设备；所述显示设备，还用于显示各所述场景选择指令；所述控制终端，还用于向所述中控设备发送场景确认指令；所述中控设备，还用于根据所述场景确认指令和各所述场景选择指令确认运动场景，将所述运动场景和所述跟练视频发送至所述显示设备；所述显示设备，还用于分别显示所述运动场景和所述跟练视频。
7.优选的，所述中控设备，还用于获取用户所在区域的自然数据，并根据所述自然数据确定至少一场景选择指令；所述自然数据包括城市位置数据、城市当前时间段的天气数据、城市当前时间段的季节数据和城市内热门景点数据中至少一者。
8.优选的，所述中控设备，还用于根据所述自然数据却至少一推荐场景指令和至少一场景选择指令，分别将各所述推荐场景指令和各所述场景选择指令发送至所述显示设备；所述显示设备，还用于显示各所述推荐场景指令和各所述场景选择指令；所述控制终端，还用于根据各所述推荐场景指令向所述中控设备发送演示确认指令；所述中控设备，还用于根据所述演示确认指令和各所述推荐场景指令确认演示场景，将所述演示场景发送至所述显示设备；所述显示设备，还用于显示第一预设时间段的所述演示场景。
9.优选的，所述收集设备，还用于实时获取用户的运动影像，将所述运动影像发送至所述中控设备；所述中控设备，还用于比对所述运动影像和所述跟练视频的重合度数据，将所述重合度数据发送至所述显示设备；所述显示设备，还用于显示所述重合度数据。
10.优选的，所述中控设备，还用于当第二预设时间段内，所述重合度数据大于预设区间范围时，向所述显示设备发送第一更换指令；当第二预设时间段内，所述重合度数据小于所述预设区域范围时，向所述显示设备发送第二更换指令；当重合度数据位于所述预设区域范围时，将所述重合度数据发送至所述显示设备；所述显示设备，还用于分别显示所述第一更换指令和所述第二更换指令。
11.优选的，所述中控设备，还用于识别运动影像中人体服装的汗渍区域面积，当汗渍区域面积大于或等于预设面积时，向所述显示设备发送提醒指令；所述显示设备，还用于根据所述提醒指令暂停所述跟练视频，并显示补水提醒信息；所述控制终端，还用于向所述中控设备发送控制指令；所述中控设备，还用于根据所述控制指令向所述显示设备发送继续指令；
所述显示设备，还用于根据所述继续指令关闭补水提醒信息，并控制所述跟练视频继续播放。
12.优选的，所述中控设备，还用于获取所述跟练视频的播放实现，当所述跟练视频播放第三预设时间段后时，向所述显示设备发送所述提醒指令；还用于当任一所述提醒指令发出第三预设时间段后时，再次向所述显示设备比发送所述提醒指令。
13.此外，为实现上述目的，本发明还提供辅助运动方法，所述方法应用于上述任一所述的用于辅助运动的虚拟现实系统，所述方法包括以下步骤：获取用户的体型数据，将所述体型数据发送至所述中控设备；获取用户的基础数据并发送所述中控设备；分别根据所述基础数据和所述体型数据确定至少一所述运动方案选择指令，将各所述运动方案选择指令发送至所述显示设备；显示各所述运动方案选择指令；向所述中控设备发送方案确认指令；根据所述方案确认指令和各所述运动方案指令确定跟练视频，将所述跟练视频发送至所述显示设备；显示所述跟练视频。
14.根据用户的基础数据和体征数据选择对应的运动方案供用户信息跟练，在保证用户训练效果的情况下，避免过度运动对用户的身体造成损害，有效的保证了用户的运动积极性，为用户运动过程中提供正反馈，从而加大用户的运行积极性。
附图说明
15.图1为本发明用于辅助运动的虚拟现实系统的功能模块示意图；图2为本发明辅助运动方法的流程示意图。
16.本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
17.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
18.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
19.请参阅图1，为实现上述目的，本发明的第一实施例中提供用于辅助运动的虚拟现实系统，其特征在于，包括中控设备、显示设备、收集设备和控制终端，中控设备分别信号连接显示设备、收集设备和控制终端；收集设备，用于获取用户的体型数据，将体型数据发送至中控设备；控制终端，用于获取用户的基础数据并发送中控设备；中控设备，用于分别根据基础数据和体型数据确定至少一运动方案选择指令，将各运动方案选择指令发送至显示设备；显示设备，用于显示各运动方案选择指令；控制终端，还用于向中控设备发送方案确认指令；
中控设备，还用于根据方案确认指令和各运动方案指令确定跟练视频，将跟练视频发送至显示设备；显示设备，还用于显示跟练视频。
20.根据用户的基础数据和体征数据选择对应的运动方案供用户信息跟练，在保证用户训练效果的情况下，避免过度运动对用户的身体造成损害，有效的保证了用户的运动积极性，为用户运动过程中提供正反馈，从而加大用户的运行积极性。
21.具体的，中控设备，还用于获取基础身体模型，并根据体型数据和基础身体模型确定提醒数据。基础身体模型为人体身体标准模型，体型数据为拍摄的人体图像，通过两者比对确定用户身体各区域脂肪层的厚度。
22.具体的，基础数据包括用户姓名、用户性别、用户年龄、身高数据和体征数据；体征数据包括用户身体躯干位置脂肪层的厚度和身体四肢脂肪层的厚度。这样可以确定用户的身体类型，例如，四肢无明显脂肪，肚子有较厚的脂肪堆积，且身高数据和体征数据的比例为正常比例，这就表示用户主要需要减肚子，显示设备播放的跟练视频可以是专用于活动腰腹部的运动视频；而四肢和躯干均较厚的脂肪堆积，且身高数据和体征数据的比例为肥胖比例，这就表示用户需要进行轻烈度的运动，且运动可以是全身性的，避免运动过程中损伤到身体。
23.具体的，用于辅助运动的虚拟现实系统还包括联网模块，联网模块信号连接中控设备；联网模块，用于获取网络请求指令，将所述网络请求指令发送至中控设备；中控设备，还用于根据网络请求指令向显示设备发送连接指令；显示设备，还用于显示连接指令；控制终端，还用于向中控设备发送连接确认指令或连接否定指令；中控设备，还用于当接收连接确认指定时，联网模块通过中控设备，以使显示设备播放另一用户的实时影像。这样使得用户可以通过网络模块进行网络社交，实现多人联机进行运动。
24.中控设备，还用于根据基础数据确定图像收集指令，将收集指令发送至显示设备；显示设备，还用于显示图像收集指令；控制终端，还用于向中控设备发送图像确认指令；中控设备，还用于根据图像确认指令向显示设备发送拍摄指令；收集设备，还用于根据拍摄指令获取体型图像，将体型图像发送至中控设备；中控设备，还用于根据基础数据和各体型图像确定体征数据。通过体型图像确定用户的体型，再根据基础数据却用户的具体类型，这边便于为用户提供更加准确的跟练视频。
25.具体的，体型图像包括用户的正视图、后视图、左视图和右视图，这样才可以确保准确的获取用户的体态。
26.具体的，收集设备为移动式摄像头，收集设备根据拍摄指令对用户进行环绕式拍摄获取体型图像，这样环绕式拍摄可以获取最详细的信息。
27.中控设备，还用于根据跟练视频确定至少一场景选择指令，将各场景选择指令发送至显示设备；
显示设备，还用于显示各场景选择指令；控制终端，还用于向中控设备发送场景确认指令；中控设备，还用于根据场景确认指令和各场景选择指令确认运动场景，将运动场景和跟练视频发送至显示设备；显示设备，还用于分别显示运动场景和跟练视频。用户可以根据自己的需求选择不同的运动场景，通过环境暗示的方式提高训练效果。
28.中控设备，还用于获取用户所在区域的自然数据，并根据自然数据确定至少一场景选择指令；自然数据包括城市位置数据、城市当前时间段的天气数据、城市当前时间段的季节数据和城市内热门景点数据中至少一者。根据用户所在的区域向用户推荐场景，为用户运动过程中提供更多的选择，为用户运动过程中提供更多的新鲜感。列如在夏日提供下雪场景，在冬日提供春秋的日光场景，为内陆提供海滩等场景。
29.中控设备，还用于根据自然数据却至少一推荐场景指令和至少一场景选择指令，分别将各推荐场景指令和各场景选择指令发送至显示设备；显示设备，还用于显示各推荐场景指令和各场景选择指令；控制终端，还用于根据各推荐场景指令向中控设备发送演示确认指令；中控设备，还用于根据演示确认指令和各推荐场景指令确认演示场景，将演示场景发送至显示设备；显示设备，还用于显示第一预设时间段的演示场景。向用户推荐用户当前城市的高选择场景，并提供相应的场景演示，提高用户选择的效率和有效性。
30.具体的，中控设备，还用于根据各场景选择指令获取场景组，向显示设备发送场景组；显示设备，还用于显示场景组；控制终端，还用于向中控设备发送顺序指令；中控设备，还用于上根据场景组和顺序指令确定各场景的播放顺序，并依次向显示设备发送各运动场景；显示设备，还用于依次显示各运动场景。
31.收集设备，还用于实时获取用户的运动影像，将运动影像发送至中控设备；中控设备，还用于比对运动影像和跟练视频的重合度数据，将重合度数据发送至显示设备；显示设备，还用于显示重合度数据。实时向用户播放重合度数据，以使用户可以知道运动效果。
32.中控设备，还用于当第二预设时间段内，重合度数据大于预设区间范围时，向显示设备发送第一更换指令；当第二预设时间段内，重合度数据小于预设区域范围时，向显示设备发送第二更换指令；当重合度数据位于预设区域范围时，将重合度数据发送至显示设备；显示设备，还用于分别显示第一更换指令和第二更换指令。
33.具体的，中控设备，还用于根据各重合度数据生产波动曲线图，将波动曲线图发送至显示设备；显示设备，还用于分别显示重合度数据和波动曲线图。跟练视频由包括多个跟练动作，每个跟练动作完成显示设备分别显示当前动作的重合度数据（例如，单个跟练动作的
最高重合度数据是100%，用户跟练完成中控设备通过对比确定重合度数据为80%，显示设备就显示重合度数据为80%）和已完成动作的各重合度数据形成的波动曲线图。
34.具体的，第一更换指令用于将跟练视频的难度提升，第二更换指令用于将跟练视频的难度降低，这样实时更换用户的训练难度，可以更近一步确保训练效果。
35.中控设备，还用于识别运动影像中人体服装的汗渍区域面积，当汗渍区域面积大于或等于预设面积时，向显示设备发送提醒指令；显示设备，还用于根据提醒指令暂停跟练视频，并显示补水提醒信息；控制终端，还用于向中控设备发送控制指令；中控设备，还用于根据控制指令向显示设备发送继续指令；显示设备，还用于根据继续指令关闭补水提醒信息，并控制跟练视频继续播放。根据用户衣服表面汗液侵蚀的面具判断用户是否需要补水，这样可以避免运动缺水，并避免剧烈运动完成后用户一次性大量补水引发的疾病，有效的保护了用户的身体安全。
36.中控设备，还用于获取跟练视频的播放实现，当跟练视频播放第三预设时间段后时，向显示设备发送提醒指令；还用于当任一提醒指令发出第三预设时间段后时，再次向显示设备比发送提醒指令。通过汗渍区域面积和定时提醒，有效的保证了用户运动过程中多次少量的补水，使得补水过程更符合人体监控需求。
37.具体的，收集设备，还用于获取用户体表各区域的温度数据，将各温度数据发送至中控设备；收集设备包括人体红外温度检测器；中控设备，还用于根据各温度数据形成人体温度显示图，将人体温度显示图发送至显示设备；还用于判断各温度数据是否超过预设温度警戒值，当任一所述温度数据超过预设温度警戒值时，向显示设备发送休息提示；显示设备，还用于显示人体温度显示图；还用于显示休息提醒并暂停跟练视频播放。这样可以避免过度运动导致人体体温快速上升引起的身体损害。
38.请参阅图2，辅助运动方法，方法应用于上述任一的用于辅助运动的虚拟现实系统，方法包括以下步骤：获取用户的体型数据，将体型数据发送至中控设备；获取用户的基础数据并发送中控设备；分别根据基础数据和体型数据确定至少一运动方案选择指令，将各运动方案选择指令发送至显示设备；显示各运动方案选择指令；向中控设备发送方案确认指令；根据方案确认指令和各运动方案指令确定跟练视频，将跟练视频发送至显示设备；显示跟练视频。
39.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个计算机可读存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备进
入本发明各个实施例所述的方法。
40.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“另一实施例”、“其他实施例”、或“第一实施例~第x实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料、方法步骤或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
41.需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
42.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
43.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。