基于手势的虚拟现实人机交互方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种基于手势的虚拟现实人机交互方法和系统。
【背景技术】
[0002]人机交互技术(Human-ComputerInteract1n Techniques)是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。在用户与计算机的人机交互方式中，除了鼠标和键盘等传统的人机交互方式，近年来出现了语音控制、触控控制和手势控制等新式的人机交互方式，尤其是以手势控制为代表的非接触式人机交互方式，通过深度传感器检测人体动作，计算机再根据检测到的数据将人体动作转换为对计算机的交互命令，使得人机交互显得更直接更自然。
[0003]新一代的头戴式显示器，例如虚拟现实头盔，提供了一种沉浸式虚拟现实的人机交互方式，它利用计算机在头戴式显示器中生成一个三维空间的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让用户如同身历其境一般，使用户沉浸到虚拟环境中，及时、没有限制地观察三维空间内的事物，为一种更贴合用户体验的人机交互方式。
[0004]在传统的虚拟现实交互中，用户需要通过键盘、鼠标等方式来控制虚拟世界中的显示，这带给用户很多不便，特别是虚拟现实头盔，用户带上头盔后会完全看不到真实世界中的键盘、鼠标等人机交互载体，这降低了用户的体验效果。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种基于手势的虚拟现实人机交互方法和系统，为用户提供一种基于手势的人机交互方式，可以提高用户体验。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
提出一种基于手势的虚拟现实人机交互方法，所述方法包括以下步骤:将物体的三维模型显示于虚拟现实空间中；接收深度传感器获取的手部深度信息;基于手部深度信息，判断手部的手势是否为招手动作;若是，则控制三维模型在虚拟现实空间中移动或转动。
[0007]进一步的，若手势为招手动作，控制三维模型在虚拟现实空间中移动或转动时，所述方法还包括:基于手部深度信息，判断招手的幅度;控制三维模型在虚拟现实空间中的移动距离或转动弧度与招手的幅度成正比例关系。
[0008]进一步的，若手势为招手动作，控制三维模型在虚拟现实空间中移动或转动时，所述方法还包括:设定固定移动距离和固定转动弧度;每招手一次，控制三维模型在虚拟现实空间中移动固定移动距离或转动固定转动弧度。
[0009]进一步的，在判断手部的手势是否为招手动作之前，所述方法还包括:划分深度传感器的感知空间为中部感知区域和边侧感知区域;则控制三维模型在虚拟现实空间中的移动或转动，具体为::基于手部深度信息，判断手部位于中部感知区域还是边侧感知区域。在手部位于中部感知区域时，控制三维模型在虚拟现实空间中移动;在手部位于边侧感知区域时，控制三维模型在虚拟现实空间中转动。
[0010]进一步的，在手部位于中部感知区域时，控制三维模型在虚拟现实空间中移动，具体为:基于手部深度信息判断手心的朝向；若手心朝向用户，则控制三维模型向靠近用户方向移动;若手心背向用户，则控制三维模型向远离用户方向移动;所述边侧感知区域包括左侧感知区域和右侧感知区域，所述在手部位于边侧感知区域时，控制三维模型在虚拟现实空间中转动，具体为:判断手部位于左侧感知区域还是右侧感知区域;基于手部深度信息判断手心的朝向；若手部位于左侧感知区域，且手心朝向用户时，控制三维模型逆时针转动；若手部位于左侧感知区域，且手心背向用户时，控制三维模型顺时针转动;若手部位于右侧感知区域，且手心朝向用户时，控制三维模型顺时针转动;若手部位于右侧感知区域，且手心背向用户时，控制三维模型逆时针转动。
[0011]提出一种基于手势的虚拟现实人机交互系统，包括深度传感器、头戴式显示器、手势判断单元和控制单元;所述深度传感器置于所述头戴式显示器上;所述深度传感器，获取其感知空间内的手部深度信息;所述头戴式显示器，用于构建虚拟现实空间，显示物体的三维模型;所述手势判断单元，接收深度传感器获取的手部深度信息，基于手部深度信息，判断手部的手势是否为招手动作;若是，则所述控制单元控制三维模型在虚拟现实空间中移动或转动。
[0012]进一步的，所述系统还包括手势幅度判断单元;所述手势幅度判断单元，基于手部深度信息，判断招手的幅度;则所述控制单元，控制三维模型在虚拟现实空间中的移动距离或转动弧度与招手的幅度成正比例关系。
[0013]进一步的额，所述系统还包括设定单元;所述设定单元，用于设定固定移动距离和固定转动弧度;则所述控制单元，在每招手一次时，控制三维模型在虚拟现实空间中移动固定移动距离或转动固定转动弧度。
[0014]进一步的，所述系统还包括区域划分单元;所述区域划分单元，在判断单元判断手部的手势是否为招手动作之前，划分深度传感器的感知空间为中部感知区域和边侧感知区域;则判断单元还用于基于手部深度信息，判断手部位于中部感知区域还是边侧感知区域；在手部位于中部感知区域时，所述控制单元控制三维模型在虚拟现实空间中移动;在手部位于边侧感知区域时，所述控制单元控制三维模型在虚拟现实空间中转动。
[0015]进一步的，所述区域划分单元还用于划分边侧感知区域为左侧感知区域和右侧感知区域;所述系统还包括手心朝向判断单元，用于基于手部深度信息判断手心的朝向；在手部位于中部感知区域时，若手心朝向用户，则所述控制单元控制三维模型向靠近用户方向移动;若手心背向用户，则所述控制单元控制三维模型向远离用户方向移动;若手部位于左侧感知区域，且手心朝向用户时，所述控制单元控制三维模型逆时针转动;若手部位于左侧感知区域，且手心背向用户时，所述控制单元控制三维模型顺时针转动;若手部位于右侧感知区域，且手心朝向用户时，所述控制单元控制三维模型顺时针转动;若手部位于右侧感知区域，且手心背向用户时，所述控制单元控制三维模型逆时针转动。
[0016]本发明提供的技术方案的有益效果或者优点是:本申请实施例提出的基于手势的虚拟现实人机交互方法和系统中，基于深度传感器获取的手部深度信息，分析用户的手部动作是否为招手动作，若是招手动作，则控制虚拟现实空间中物体的三维模型在虚拟现实空间中移动或者转动;手部处于深度传感器感知空间的中部感知区域时，控制虚拟现实空间中显示的三维模型的位移，而手部处于深度传感器感知空间的边侧感知区域时，控制虚拟现实空间中显示的三维模型的转动;并结合手心的朝向，控制三维模型的移动方向和转动方向；同时，基于招手的幅度或者招手的次数控制三维模型移动的距离或者转动的弧度；使得用户在佩戴头戴式显示器后即使看不到真实世界中的人机交互载体，也无需使用鼠标键盘等设备进行人机交互，只需使用手势来控制虚拟现实空间中三维模型的移动和转动，用户操作方便，提高用户体验。
【附图说明】
[0017]图1为本申请实施例提出的基于手势的虚拟现实人机交互方法流程图；
图2为本申请实施例提出的基于手势的虚拟现实人机交互示意图；
图3为本申请实施例提出的基于手势的虚拟现实人机交互方法流程图；
图4为本申请实施例提出的基于手势的虚拟现实人机交互系统框图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图，对本发明实施例提供的实现非接触式鼠标控制的人机交互方法和系统的技术方案进行详细描述。
[0019]本申请实施例提供的基于手势的虚拟现实人机交互方法，如图1所示，包括以下步骤:
步骤S11:将物体的三维模型显示于虚拟现实空间中。
[0020]物体的三维模型构建后，由人机交互系统导入并显示于虚拟现实空间中；虚拟现实空间是由计算机生成的一个三维空间的虚拟世界。
[0021 ]如图2所示的头戴式显示器，例如虚拟现实头盔，在头戴式显示器上安装深度传感器，构成一个与头盔视角相同的感知空间。用户的手部在感知空间内的动作由深度传感器获取数据。
[0022]物体的三维模型，如图2中的汽车三维模型，根据实际需要控制的物体构建，可以根据深度传感器感知信号实时构建，也可以预先构建，放入三维模型库中