一种模拟现实动作的手柄装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种模拟现实动作的手柄装置，包括手柄本体，所述手柄本体内嵌装有处理器和多个传感器，所述传感器至少包括加速度计、陀螺仪和地磁计，所述手柄装置连接PC端，手柄本体包括握手部和控制部，所述控制部包括扳机按键和设置侧边的单向转动摇柄，所述握手部尾部设置有凸环，所述凸环内设置有震动马达。该装置结构简单、成本低廉，使得很多游戏机台可以使用该装置来扩展应用。
【专利说明】
一种模拟现实动作的手柄装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及虚拟现实技术领域，具体地涉及一种模拟现实动作的手柄装置。
【背景技术】
[0002]虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。
[0003]目前市面上最多的是虚拟眼镜类产品，侧重于视觉呈现。而体感模拟类的产品，则不是很成熟，也没有一个具体的分类和标准。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有技术存在的问题，本实用新型目的是:提供一种模拟现实动作的手柄装置，该装置结构简单、成本低廉，使得很多游戏机台可以使用该装置来扩展应用。
[0005]本实用新型的技术方案是:
[0006]一种模拟现实动作的手柄装置，其特征在于，包括手柄本体，所述手柄本体内嵌装有处理器和多个传感器，所述传感器至少包括加速度计、陀螺仪和地磁计，所述手柄装置连接PC端。
[0007]优选的，所述手柄装置与PC端通过串口通信，将用户的动作虚拟显示在屏幕上。
[0008]优选的，所述手柄本体包括握手部和控制部，所述控制部包括扳机按键和设置侧边的单向转动摇柄，所述握手部尾部设置有凸环，所述凸环内设置有震动马达。
[0009]优选的，所述控制部内还设置与LED彩色灯。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的优点是:
[0011]1.该装置结构简单、成本低廉，使得很多游戏机台可以使用该装置来扩展应用。例如，可以虚拟钓竿进行抛钩钓鱼等等。
[0012]该系统的动作追踪非常准确，可应用于特定的虚拟现实。
【附图说明】
[0013]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0014]图1为本实用新型模拟现实动作的手柄装置的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型模拟现实动作的手柄装置的电路原理框图。
【具体实施方式】
[0016]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0017]实施例:
[0018]如图1所示，手柄本体包括握手部10和控制部20，控制部20包括扳机按键21和设置侧边的单向转动摇柄22，握手部10尾部设置有凸环11，凸环11内设置有震动马达。控制部20内还设置与LED彩色灯。
[0019]如图2所示，该手柄本体内含有一块PCB，包括一个MCU和多个传感器IC，传感器包括:加速度计、陀螺仪、地磁计。手柄通过一根有线电缆连接到PC13PC端的上位机程序与之通信，获取需要的资料。
[0020]板载M⑶负责姿态解算、运动追踪。PC端上位机程序负责游戏演示。
[0021]姿态解算:利用加速度计、陀螺仪、地磁计的9轴数据，进行融合运算，利用四元数作为辅助变量，计算得到欧拉角:巡航角CU俯仰角β、翻滚角γ。从而，可以知道目标物体的运行姿态。
[0022]运动追踪:针对特定应用，实现特定的运动跟踪。比如，追踪玩家钓鱼抛杆的动作。一般会有一个忽然加速的过程，而且有两种可能的角度变化，一种是从后往前甩动，另一种是从上往下甩动。在这个动作发生时，X方向和Y方向的加速度会有明显的变化趋势。设计特定的滤波算法，可以准确追踪到这个变化。进而，能够得到玩家的动作、角度、力度。
[0023]端的游戏程序:从串口接收数据，将玩家的动作虚拟显示在屏幕上，给玩家以视觉上的虚拟享受。
[0024]三、具体应用
[0025]1.自带演示程序的玩法:游戏支持4个玩家，分别是％1、％2、如3、％4;支持30个目标位置(彩色的色块)。当玩家甩动手柄时，手柄控制程序将截获玩家的动作、力度、角度。这些数据将被作为游戏的输入。玩家可以控制力度的大小、角度的偏移等。如果恰巧命中目标位置，则相应的彩色色块将消失，同时计数命中一次。如此往复，待命中所有色块后，游戏完成。此时可以统计玩家的命中率。命中率越高，说明玩家对手柄的控制越精准。在最短的时间内完成游戏，并且以较高的命中率完成，这是对玩家打分的条件。
[0026]—种钓鱼游戏:玩法与上面基本相同。只是目标位置不再是单一的色块，而是游来游去的小鱼。玩家需要很巧妙的钓中目标。
[0027]—种抓恐龙游戏:玩法与上面基本相同。只是目标位置是各种小动物，有大有小，不同目标物的力量也不同。待钓到目标物后，需要摇动手中的把手，快速收杆将目标拉回。如果收杆速度慢则可能目标物逃走。因此，又增加了一些娱乐性。
[0028]总之，无论是何种应用场景，均基于电子系统对人体动作的模拟和追踪，实现了一种特定的虚拟现实。
[0029]应当理解的是，本实用新型的上述【具体实施方式】仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
【主权项】
1.一种模拟现实动作的手柄装置，其特征在于，包括手柄本体，所述手柄本体内嵌装有处理器和多个传感器，所述传感器至少包括加速度计、陀螺仪和地磁计，所述手柄装置连接PC端。2.根据权利要求1所述的模拟现实动作的手柄装置，其特征在于，所述手柄装置与PC端通过串口通信，将用户的动作虚拟显示在屏幕上。3.根据权利要求1所述的模拟现实动作的手柄装置，其特征在于，所述手柄本体包括握手部和控制部，所述控制部包括扳机按键和设置侧边的单向转动摇柄，所述握手部尾部设置有凸环，所述凸环内设置有震动马达。4.根据权利要求1所述的模拟现实动作的手柄装置，其特征在于，所述控制部内还设置与LED彩色灯。
【文档编号】G06F3/01GK205581786SQ201620321875
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】邵稳
【申请人】昆山祥维电子科技有限公司