一种带互动式3d人物的交互系统及交互方法
【专利摘要】本发明公开了一种带互动式3D人物的交互系统及相应的交互方法，包括至少一台客户端，客户端带有多种输入、输出设备、内部有中央控制单元和分析处理模块，采集用户行为，分析后，在触摸显示屏会显示出仿真3D人物动画，并且在触摸显示屏上3D人物的显示区域设置感应点，3D人物会对来宾的问话以及触摸动作，手势动作进行语音及动作回应，十分智能有趣并能迅速传递商业信息。
【专利说明】一种带互动式3D人物的交互系统及交互方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带互动式3D人物的交互系统及相应的交互方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，出现了专门的学习机、广告机、游戏机等，但是这些人机交互系统都功能比较单一，趣味性差，数据更新无法实时及海量远程端更新，无法满足集团客户及受众的需求。
[0003]例如，在很多商业场所由于其店铺繁多，地形复杂，产品众多，新品不断推出，若配备众多的导购小姐，人力成本十分昂贵，于是各大商场等一般都会配备相应的带触摸屏的广告机，各访客可以在广告机上查询商场的店铺入驻情况，以及各店铺的地理位置，或者下载各店铺的优惠券等。但是这些广告机互动性能较差，商业太浓，缺乏人性化，指示效果远远不如人力的导购小姐，并不能传递即时相关公众信息，无法满足商业市场蓬勃发展的需求。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决上述现有技术中存在的技术问题，提出了一种带互动式3D人物的交互系统，包括至少一台客户端；
所述客户端包括:输入输出模块，用于感应用户手势、采集用户语音及视频，以及接收中央控制器的命令，发出相应的声音、显示相应的图片、演示带3D人物的动画；本地数据库，用于存储用户行为所对应的控制命令的对应表，包括用户手势控制命令对应表、语音控制命令对应表，以及控制命令所对应的需要输出语音数据、图片数据、3D动画数据；分析处理模块，对输入输出模块所感应、采集到的用户数据，进行处理和分析，并与所述对应表进行对比，并将对比结果发送给中央控制单元；中央控制单元，控制各模块的运行，接收所述分析处理模块的对比结果，调用相应的语音数据、或图片数据、或带3D人物的动画数据，传送至输入输出模块。
[0005]本发明还提出了一种带互动式3D人物的交互方法，包括如下步骤:
步骤1:设于客户端前上方的呈矩阵排列的红外线探测器检测到有用户走进探测到的区域内，向设置在客户端内的红外线控制器发出信号，客户端根据红外线控制器所接收到的信号进行启动，在触摸显示屏内的两侧显示功能按钮，在触摸显示屏中央显示带3D人物的动画并发出声音。
[0006]步骤2:输入输出模块采集感应用户行为，包括感应用户手势、采集用户语音及视频；
步骤3:分析处理模块对输入输出模块所感应、采集到的用户数据，进行处理和分析，并与本地数据库中所存储的用户行为所对应的控制命令的对应表进行对比，并将对比结果发送给中央控制单元；
步骤4:中央控制单元接收所述分析处理模块的对比结果，调用相应的语音数据、或图片数据、或带3D人物的动画数据，传送至输入输出模块；
步骤5:输入输出模块显示相应的图片、演示带3D人物的动画，并发出相应的声音。
[0007]本发明通过在触摸显示屏上显示3D人物的进行人机交互，并且3D人物所在的触摸显示屏区域设有感应点，因此用户在接触3D人物时，系统会根据采集到的语音以及触摸信息，使3D人物作出相应的回应，十分生动有趣。本产品不仅可以用作酒店或其他营业机构的迎宾小姐，销售讲解员，也能作为家庭中孩子的提醒好伙伴，还能作为老年人的贴心护理，应用十分广泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明的工作原理图；
图2是本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0010]如图1所示，本发明一实施例提出的带互动式3D人物的交互系统，可以基于ios系统或android系统或WINDOWS操作系统开发而成。该系统设有若干个客户端，每个客户端包括输入输出模块、本地数据库、分析处理模块、中央控制单元和通讯单元。
[0011]其中输入输出模块用于感应用户手势、采集用户语音及视频，以及接收中央控制器的命令，发出相应的声音、显示相应的图片、演示带3D人物的动画。本地数据库，用于存储用户行为所对应的控制命令的对应表，包括用户手势控制命令对应表、语音控制命令对应表，以及控制命令所对应的需要输出语音数据、图片数据、3D动画数据；分析处理模块，对输入输出模块所感应、采集到的用户数据，进行处理和分析，并与对应表进行对比，并将对比结果发送给中央控制单元；中央控制单元，控制各模块的运行，接收所述分析处理模块的对比结果，调用相应的语音数据、或图片数据、或带3D人物的动画数据，传送至输入输出模块。
[0012]其中输入输出模块包括设置在客户端上的触摸显示屏，触摸显示屏的上方设有一摄像头，触摸显示屏的四个角上分别设有红外线感应器，客户端上还设有麦克风和扬声器，在触摸显示屏前方的上端还外置了 12个红外线探测器，它们呈4行3列排列，所形成的红外线探测器阵列的长和宽都为1.Sm,即红外线探测器的行距为0.45m,列距为0.6m。这些红外线探测器通过一红外线控制器与客户端相连接。
[0013]当有人走近主机时，红外线探测器会对进入主机前的人进行检测，每个红外线探测器被依次从I标号至12，当中央控制单元所接收到的红外线探测器依次被激活的顺序为正序，则判断为有人走近，当中央控制单元所接收到的红外线探测器依次被激活的顺序为逆序，则判断为有人离开，当红外线探测器有多个都被激活时，代表有多人在走近或离开。
[0014]若中央控制单元判断有人走近客户端，则在触摸显示屏的两侧分别显示八个功能按钮，分别为公司简介、公司荣誉、产品简介、促销活动、视频演示、公司商城、视频警戒、语音互动。功能按钮的中间则显示一 3D人物，向来宾打招呼，同时客户端的输入输出单元采集用户的语音和手势。用户可以点击功能按钮，选择相应的功能，或者进行语音、手势互动，客户端将通过麦克风将来宾的语音进行采集，或者通过红外线感应器感应用户手势，分析处理模块对这些信息进行分析处理，并与本地数据库中存储的用户手势控制命令对应表、语音控制命令对应表进行对比，然后中央控制单元根据对比结果，在触摸显示屏上显示相应的带3D人物的动画与用户进行互动，并发出相应的声音。
[0015]若来宾用手触摸3D人物，因为触摸显示屏在3D人物的显示区域内设有感应点，这些感应点有100个，分别设于所述3D人物的头部、五官及四肢等对应的触摸显示屏上。当来宾触摸到3D人物，中央控制单元会根据感应点对应的触摸的部位，调取相应的语音数据或动画数据，来回应来宾的行为。
[0016]本系统还包括一云端服务器和一自主云端服务器，客户端通过一通讯模块访问云端服务器更新用户行为所对应的控制命令的对应表，例如谷歌或科大讯飞平台。客户端还通过该通讯模块访问自主云端服务器更新控制命令所对应的需要输出语音数据、图片数据、带3D人物的动画数据。通过该自主云端服务器控制成千上万台客户端的标准回答数据。例如，自主云端服务器更改了迎宾语，则客户端回答内容即改变。客户端也可以被授权设有单独的语音模块和3D图片模块，由购买者根据自身的需求，可以自行添加或删除其内的相应数据。
[0017]如图2所示，本发明还提出了带互动式3D人物的交互方法，包括如下步骤:步骤1:设于客户端前上方的呈矩阵排列的红外线探测器检测到有用户走进探测到的区域内，向设置在客户端内的红外线控制器发出信号，客户端根据红外线控制器所接收到的信号进行启动，在触摸显示屏内的两侧显示功能按钮，在触摸显示屏中央显示带3D人物的动画并发出声音。步骤2:输入输出模块采集感应用户行为，包括感应用户手势、采集用户语音及视频；步骤3:分析处理模块对输入输出模块所感应、采集到的用户数据，进行处理和分析，并与本地数据库中所存储的用户行为所对应的控制命令的对应表进行对比，并将对比结果发送给中央控制单元；步骤4:中央控制单元接收所述分析处理模块的对比结果，调用相应的语音数据、或图片数据、或带3D人物的动画数据，传送至输入输出模块；步骤5:输入输出模块显示相应的图片、演示带3D人物的动画，并发出相应的声音。
[0018]本发明的云端服务器、自主服务器以及本地数据库内存储了大量的图片数据、语音数据以及带3D人物的动画数据，并且这些数据都进行了分类，使得客户端可以根据服务器的指令，选取不同类别的数据，来进行回应，十分生动活泼。同时系统编制有自动启动学习文件夹模式，并可设置时间，以实现每天晨会，学习会自动开启。本发明的摄像头可以自动录制视频，保存至本地数据库中，视频保留48小时后，摄像头新录制的视频会覆盖原有的视频。在视频录制过程，其红外线探测器开启防盗功能，对于非商业时间的进入，红外线探测器捕捉到数据后，均开启防盗模式的语音数据，实现了夜间场所仿真人警戒功能。
[0019]本发明可以应用在各种场合，例如应用在酒店或者其他营业机构中，担当目前工资成本过高的迎宾小姐，销售基本业务讲解员甚至小型场所的管理者等工作。随着无线网络在公共场所的普及，同时也可设置于各个公共场所，比如公交站台，机场等，充当站台服务机器人，及时将公交，航班，天气，周边商业，商业广告等信息传递给站台流动人员，顾客也可以通过四个手势选择自己喜欢的相应广告频道，而所有广告都由机器人带领阐述，非常趣味，有效传递商业信息给受众。同时也可以在远程服务器上对海量的终端硬件进行语音图像的管理，并对终端周边的事态进行视频监控。当设计的3D人物的外形为卡通造型时，随着语音体系变化还可以在家庭陪伴孩子学习，及提醒学习功能，其特有的每天早晚间定时节目自动播放。每逢整点节目自动启动播放及学习相应节目的考试测评等功能，具备很强的教育学习功能。进一步地，还可以应用在独生子女家庭，以儿童机器人身份陪伴儿童日常生活，使得孩子不再孤单，并能定时定量灌耳音播放学习海量节目知识。当设计的3D人物的外形为护士等造型时，随着语音体系变化应用在孤寡老人家庭，以老年机器人伴侣身份陪伴老年人日常生活，使得生活不再孤单，每天有人陪老人说话，减少老年人的孤独症疾病发生，并能定时定量学习海量节目知识。本发明的尺寸可调整，甚至可以放置床头，还可以放置在在学校教室内，每天早晚上课前或者下课后自动定时播放启动国学百科学习节目，或者长年普及化地放置在教育机构中，播放入国学等素质教育节目等。
[0020]以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种带互动式3D人物的交互系统，其特征在于，包括至少一台客户端； 所述客户端包括:输入输出模块，用于感应用户手势、采集用户语音及视频，以及接收中央控制器的命令，发出相应的声音、显示相应的图片、演示带3D人物的动画； 本地数据库，用于存储用户行为所对应的控制命令的对应表，包括用户手势控制命令对应表、语音控制命令对应表，以及控制命令所对应的需要输出语音数据、图片数据、3D动画数据； 分析处理模块，对输入输出模块所感应、采集到的用户数据，进行处理和分析，并与所述对应表进行对比，并将对比结果发送给中央控制单元； 中央控制单元，控制各模块的运行，接收所述分析处理模块的对比结果，调用相应的语音数据、或图片数据、或带3D人物的动画数据，传送至输入输出模块。
2.如权利要求1所述的带互动式3D人物的交互系统，其特征在于，还包括一云端服务器和一自主云端服务器，所述客户端通过一通讯模块访问云端服务器更新用户行为所对应的控制命令的对应表，并通过所述通讯模块访问自主云端服务器更新控制命令所对应的需要输出语音数据、图片数据、带3D人物的动画数据。
3.如权利要求1所述的带互动式3D人物的交互系统，其特征在于，所述输入输出模块包括设于客户端上的触摸显示屏、设于触摸显示屏顶部的摄像头、设于触摸显示屏四角的红外线感应器、麦克风和扬声器，以及设于客户端前上方的呈矩阵排列的红外线探测器，所述客户端内设有一用于控制所述红外线探测器的红外线控制器，所述触摸显示屏在3D人物的显示区域内设有感应点。
4.如权利要求3所述的带互动式3D人物的交互系统，其特征在于，所述红外线探测器为12个，呈4行3列排列，所述红外线探测器的行距为0.45m,列距为0.6m,所述客户端设有一用于控制所述红外线探测器的红外线控制器。
5.如权利要求3所述的带互动式3D人物的交互系统，其特征在于，所述感应点有100个，分别设于所述3D人物的头部、五官及四肢对应的触摸显示屏上。
6.一种带互动式3D人物的交互方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:设于客户端前上方的呈矩阵排列的红外线探测器检测到有用户走进探测到的区域内，向设置在客户端内的红外线控制器发出信号，客户端根据红外线控制器所接收到的信号进行启动，在触摸显示屏内的两侧显示功能按钮，在触摸显示屏中央显示带3D人物的动画并发出声音； 步骤2:输入输出模块采集感应用户行为，包括感应用户手势、采集用户语音及视频； 步骤3:分析处理模块对输入输出模块所感应、采集到的用户数据，进行处理和分析，并与本地数据库中所存储的用户行为所对应的控制命令的对应表进行对比，并将对比结果发送给中央控制单元； 步骤4:中央控制单元接收所述分析处理模块的对比结果，调用相应的语音数据、或图片数据、或带3D人物的动画数据，传送至输入输出模块； 步骤5:输入输出模块显示相应的图片、演示带3D人物的动画，并发出相应的声音。
【文档编号】G06F3/01GK103744513SQ201410021779
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】张学政 申请人:深圳好未来智能科技有限公司