本实用新型涉及虚拟现实技术领域,具体涉及一种基于虚拟现实的运动交互系统。
背景技术：
虚拟现实技术（Virtual Reality）也即VR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，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术包括模拟环境和模拟人体感知，模拟环境是计算机生产的三维立体图像，感知也即人体的视觉、听觉、触觉和嗅觉等方面。
随着虚拟现实技术不断地发展进步，虚拟现实技术广泛地应用于游戏娱乐、工业设计、医疗、军事和体育运动等方面。跑步作为一项技术动作简单的有氧运动，深受人们的喜爱。但是随着生活水平的提高，人们对于跑步已经不局限于锻炼身体，还有精神上的需求，如在与朋友一同跑步，或在跑步过程中观赏沿途风景。跑步一般是在室外进行，而当下雨天时无法在室外跑步。虽然现在室内的跑步机已经较为普遍，但独自在室内跑步机上运动较为枯燥，无法满足个人的精神需求。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种可以满足多个用户一起进行模拟跑步的基于虚拟现实的运动交互系统。
本实用新型采用如下方案实现：
一种基于虚拟现实的运动交互系统，包括：
图像采集模块，用于采集用户的运动图像；
可穿戴设备，穿戴于人体上用于采集用户的人体运动的动作数据；
中央处理模块，用于对所述图像采集模块所采集的人体运动图像以及所述可穿戴设备采集的动作数据进行分析处理，得到用户的运动数据并生成运动图像；
软件模块，用于多个用户之间进行远程的运动数据交换；
虚拟现实设备，用于向用户显示所述中央处理模块生成的运动图像；
通讯模块，用于连接所述图像采集模块、中央处理模块、软件模块、虚拟现实设备、可穿戴设备，以及连接外部网络。
跑道，设置于室内供用户跑步；
所述中央处理模块还设有用于存储模拟环境图像的存储部。
进一步的，还包括用于模拟环境气味的气味模拟模块。
进一步的，所述图像采集模块包括多个摄像头。
进一步的，所述可穿戴设备上设有用于采集运动数据的传感器。
进一步的，所述传感器包括陀螺仪、惯性传感器和方向传感器中的至少一种。
进一步的，所述可穿戴设备包括运动手环、智能跑鞋中的至少一种。
进一步的，所述通讯模块设有wifi收发器或蓝牙收发器。
进一步的，所述跑道包括直线部分和弯道部分。
进一步的，所述虚拟现实设备为VR眼镜。
对照现有的技术，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型利用虚拟现实技术，通过采集用户的人体运动图像和动作数据，后经过中央处理模块生成模拟图像，可使用户在室内也能模拟在户外的跑步过程。另一方面，通过软件模块与另外的用户交换运动数据并由中央处理模块生成实时的模拟图像，可实现多个用户在虚拟的环境下一同跑步。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种基于虚拟现实的运动交互系统一实施例的结构框图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本实用新型，下面将结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细描述。
参照图1，本实用新型提供的一种基于虚拟现实的运动交互系统包括用于采集用户的人体运动图像的图像采集模块、穿戴于用户人体上的可穿戴设备、用于分析处理和生成模拟图像的中央处理模块、用于用户之间进行远程数据交换的软件模块、用于向用户显示模拟图像的虚拟现实设备以及供用户跑步的跑道。本实用新型还包括一通讯模块，通讯模块设置有蓝牙收发器和wifi收发器，用于连接图像采集模块、可穿戴设备、中央处理模块、软件模块和虚拟现实设备，同时还能连接外部网络，通过软件模块实现与另一用户的远程数据交换。
图像采集模块包括多个摄像头，设置在不同的方位，可以从多个角度采集用户的人体运动图像。中央处理模块为电子计算机,可对图像采集模块所采集到的人体运动图像进行分析处理,根据预设的算法,计算出被选定对象的动作加速度、跑步速度等数据。
在本实施例中，可穿戴设备为运动手环和智能跑鞋。同时在可运动手环和智能跑鞋上设置有传感器，包括陀螺仪、惯性传感器和方向传感器。运动手环和智能跑鞋穿戴于用户身上，可采集用户的人体运动数据，并通过通讯模块实时传输到中央处理模块处。
中央处理模块为电子计算机，设置有存储部，在存储部中存储有预先录制的不同地方的环境图像，比如某个公园的全貌或者某条公路的全貌等。中央处理模块用于分析处理图像采集模块和可穿戴设备所采集的人体运动数据，并结合存储的环境图像生成模拟图像。同时，中央处理模块还可将处理后的运动数据传输到软件模块进行多用户之间的数据交换。
软件模块为一个软件程序，用户在可事先登录该软件程序，通过通讯连接外部网络，进而与另外的用户进行连接。在与另外的用户连接之后，可相互交换经由中央处理模块分析处理后的运动数据。在其他用户处接收到的数据可传输到中央处理模块，以便于中央处理模块生成实时的模拟图像。
虚拟现实设备用于向用户显示中央处理模块生成的模拟图像，在本实施例中虚拟现实设备为VR眼镜。中央处理模块所生成的模拟图像为立体的图像，通过VR眼镜呈现给用户，可使用户身临其境。跑道设置在地面上，包括直线部分和弯道部分，当模拟图像出现转弯的路段时，用户可移动至弯道部分模拟转弯的状态。
为了使本领域工作人员更清晰地理解本实用新型，下面将对本实用新型的具体工作过程做阐述。首先，通过软件模块于通讯模块与另外的用户连接。图像采集模块采集用户的运动图像，随后将运动图像传输到中央处理模块，同时可穿戴设备采集的动作数据也传输到中央处理模块，中央处理模块根据预设的算法分析处理，计算得出用户的加速度、移动速度等参数，结合存储的环境图像生成实时的模拟图像。与此同时，通过软件模块与另外的用户进行运动数据的交换，随后软件单元将接收到的另外的用户的运动数据传输到中央处理单元，生成实时的模拟图像。模拟图像通过通讯模块传输到虚拟现实设备处，即可实现多用户在虚拟的环境下一起跑步。此外，本实用新型设置有气味模拟模块，气味模拟模块中贮存有多种味道的气体。比如当在模拟的环境图像出现桂花时，可喷出桂花味道的气体，使环境模拟更加逼真。
本实用新型利用虚拟现实技术，通过采集用户的人体运动图像和动作数据，后经过中央处理模块生成模拟图像，可使用户在室内也能模拟在户外的跑步过程。另一方面，通过软件模块与另外的用户交换运动数据并由中央处理模块生成实时的模拟图像，可实现多个用户在虚拟的环境下一同跑步。
虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化，是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的范围内。