一种虚拟现实设备及其控制装置和方法与流程

本发明涉及虚拟现实领域，尤其涉及一种虚拟现实设备及其控制装置和方法。

背景技术：

虚拟现实(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。

当今市面上使用的VR设备主要分两类，一类是全独立硬件的VR外接设备，如：HTC Vive、Oculus Rift，这类产品主要有独立的头戴设备和手持设备组成，具有良好的设备性能和效果，但价格昂贵，另需较高配置的PC机作为主机；另一类是市面上较廉价的头戴式VR盒子，通过将安装了特定VR应用的手机放入盒子来观看VR，如果用户想要对VR进行操作，则需要购买配套的手持设备，手持设备以蓝牙手柄为主流，但现在市面上用于VR的蓝牙手柄一般与VR设备配套使用，相互间很多都不通用，且携带不便，另外，蓝牙手柄的功能也较少，一般仅能实现方向控制，体验效果差。

蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和个人域网之间的短距离数据交换。在现在的智能手机上已经得到了普及，并大量应用于蓝牙耳机、蓝牙传输文件等方面，在配备了相兼容版本蓝牙的手机间可以非常容易的建立起安全稳定的连接。

技术实现要素：

本发明提供一种虚拟现实设备及其控制装置和方法，通过现有的智能移动终端具有的丰富的控制功能来控制虚拟现实设备，能够克服现有蓝牙手柄功能单一、互不匹配且携带不便的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种虚拟现实设备的控制装置，包括：

蓝牙模块，用于与虚拟现实设备进行配对；

识别模块，用于识别用户操作并生成操作数据；

处理模块，用于对所述操作数据进行处理并生成指令数据，调用蓝牙模块将所述指令数据发送至虚拟现实设备。

本发明的有益效果是：通过现有的智能移动终端来控制虚拟现实设备，能够克服现有蓝牙手柄互不匹配且携带不便的问题。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述识别模块包括运动识别单元、声音识别单元、按键识别单元和触摸识别单元中的一种或几种。

采用上述进一步方案的有益效果是，现有的智能移动终端具有多种硬件单元，能够识别运动、语音、按键、触摸等操作来实现丰富的控制功能，从而提升交互体验。

进一步，所述处理模块包括：

校验单元，用于对操作数据进行校验，得到当前帧指令数据；

判断单元，用于判断当前帧指令数据与上一帧是否相同，并在当前帧指令数据与上一帧不同时将当前帧指令数据发送至封装单元；

封装单元，用于按照预设数据格式对当前帧指令数据进行压缩和封装；

发送模块，用于调用蓝牙模块将封装的当前帧指令数据发送至虚拟现实设备。

采用上述进一步方案的有益效果是，这里将当前帧指令与上一帧的数据进行比较，只传输有差异的数据，即只有和上一帧不同的指令数据才会被传输，能够减小传输数据以保证传输效率和数据的实时性。

进一步，所述校验单元包括：

获取子单元，用于获取操作数据记录表，所述操作数据记录表逐条记录当前帧操作数据；

分析子单元，用于逐条分析所述操作数据的操作信息；

生成子单元，用于根据所述操作信息生成指令数据。

采用上述进一步方案的有益效果是，对于触摸数据进行处理后得到指令数据。

进一步，所述数据格式由8位编号位、95位数据位、1位奇偶校验位和8位数据类型位组成。

采用上述进一步方案的有益效果是，将数据压缩到112位，共14个字节，可以减少传输的数据，保证传输效率和数据的实时性。

为实现上述发明目的，本发明还提供一种虚拟现实设备，包括：

蓝牙模块，用于与控制装置进行配对并接收所述控制装置发送的指令数据，并转发至处理模块；

处理模块，用于根据所述指令数据对当前显示的虚拟现实信息进行控制；

显示模块，用于显示虚拟现实信息。

本发明的有益效果是：根据控制装置发送的指令对虚拟现实信息进行控制，从而实现对虚拟现实画面的操控。

本发明还提供一种虚拟现实设备的控制方法，包括：

步骤1、与虚拟现实设备进行配对；

步骤2、识别用户操作并生成操作数据；

步骤3、对所述操作数据进行处理并生成指令数据，调用蓝牙模块将所述指令数据发送至虚拟现实设备。

本发明的有益效果是：通过现有的智能移动终端来控制虚拟现实设备，能够克服现有蓝牙手柄互不匹配且携带不便的问题。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，步骤2中识别用户的操作类型包括运动、语音、按键和触摸中的一种或几种

进一步，所述步骤3具体包括：

步骤3.1、对操作数据进行校验，得到当前帧指令数据；

步骤3.2、判断当前帧指令数据与上一帧是否相同，若是，则结束，若否，则进行步骤3.3；

步骤3.3、按照预设数据格式对当前帧指令数据进行压缩和封装；

步骤3.4、调用蓝牙模块将封装的当前帧指令数据发送至虚拟现实设备。

进一步，所述步骤3.1具体包括：

步骤3.1.1、获取操作数据记录表，所述操作数据记录表逐条记录当前帧操作数据；

步骤3.1.2、逐条分析所述操作数据的操作信息；

步骤3.1.3、根据所述操作信息生成指令数据。

进一步，所述预设数据格式由8位编号位、95位数据位、1位奇偶校验位和8位数据类型位组成。

本发明还提供一种虚拟现实设备的控制方法，包括：

步骤1、虚拟现实设备与控制装置配对，接收控制装置发送的指令数据；

步骤2、根据所述指令数据对当前显示的虚拟现实信息进行控制；

步骤3、显示虚拟现实信息。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种虚拟现实设备的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种虚拟现实设备的控制方法步骤3的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种虚拟现实设备的控制方法步骤31的流程图；

图4为本发明另一实施例提供的一种虚拟现实设备的控制方法的流程图；

图5为为本发明实施例提供的一种虚拟现实设备的控制方法的示意性交互图；

图6为本发明实施例提供的一种虚拟现实设备的控制装置的示意性结构框图；

图7为本发明实施例提供的一种虚拟现实设备的控制装置的识别模块的示意性结构框图；

图8为本发明实施例提供的虚拟现实设备的控制装置的处理模块的示意性结构框图；

图9为本发明实施例提供的校验单元的示意性结构框图；

图10为本发明实施例提供的一种虚拟现实设备的示意性结构框图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种虚拟现实设备的控制方法1，该方法1的执行主体是虚拟现实设备的控制装置，包括：

11、与虚拟现实设备进行配对；

12、识别用户操作并生成操作数据；

13、对所述操作数据进行处理并生成指令数据，调用蓝牙模块将所述指令数据发送至虚拟现实设备。

可选地，作为本发明的一个实施例，步骤12中识别用户的操作类型包括运动、声音、按键和触摸中的一种或几种。

应理解，识别用户的运动、语音、按键和触摸均利用现有技术实现，例如，可以利用陀螺仪识别运动的姿态，利用加速度传感器识别抖动等运动，利用语音识别技术来识别语音。

可选地，作为本发明的一个实施例，如图2所示，13具体包括：

131、对操作数据进行校验，得到当前帧指令数据；

132、判断当前帧指令数据与上一帧是否相同，若是，则结束，若否，则进行步骤133；

133、按照预设数据格式对当前帧指令数据进行压缩和封装；

134、调用蓝牙模块将封装的当前帧指令数据发送至虚拟现实设备。

具体的，为了保证减小传输数据以保证传输效率和数据的实时性，这里将当前帧指令与上一帧的数据进行比较，只传输有差异的数据，即只有和上一帧不同的指令数据才会被传输。

可选地，作为本发明的一个实施例，如图3所示，131具体包括：

1311、获取操作数据记录表，所述操作数据记录表逐条记录当前帧操作数据；

1312、逐条分析所述操作数据的操作信息；

1313、根据所述操作信息生成指令数据。

可选地，在本实施例中，所述数据格式由8位编号位、95位数据位、1位奇偶校验位和8位数据类型位组成。

具体地，这样就将数据压缩到112位，共14个字节，可以减少传输的数据，也能够保证传输效率和数据的实时性。

如图4所示，本发明还提供一种虚拟现实设备的控制方法2，包括：

21、虚拟现实设备与控制装置配对并接收控制装置发送的指令数据；

22、根据所述指令数据对当前显示的虚拟现实信息进行控制；

23、显示虚拟现实信息。

图5给出了本发明实施例提供的一种虚拟现实设备的控制方法2的示意性交互图。如图6所示的虚拟现实设备的控制方法3包括：

31、控制装置与虚拟现实设备进行蓝牙配对；

32、控制装置获取用户进行操作时产生的操作数据；

33、控制装置对所述操作数据进行处理，得到指令数据；

34、控制装置调用蓝牙模块将所述指令数据发送至虚拟现实设备；

35、虚拟现实设备接收控制装置发送的指令数据；

36、虚拟现实设备根据所述指令数据对当前显示的虚拟现实信息进行控制；

37、虚拟现实设备显示虚拟现实信息。

具体的，方法1、2和3依赖于软件实施，选用一台手机作为虚拟现实信息的显示端，手机需要支持4.0以上蓝牙，建议采用当下市面上主流配置，另外需要一台手机作为控制端，控制端的配置要求相对较低，只需屏幕支持多点触控，支持4.0以上蓝牙。

具体操作时，分别打开手机上的显示端应用和控制端应用(通常为同一个应用，在启动时区分是作为显示端还是控制端)，然后显示端将进入到等待连接的页面，控制端将会显示出该手机范围内可用的蓝牙设备的列表，选择其中已作为显示端的手机设备，然后程序将会进行通信两端配对成功后，建立起连接，此时两台手机间已经可以进行双向通信来传输数据了。将手机安装在现有的头戴式VR设备中，然后戴上VR设备就可以观看VR图像了。

用户在控制端上进行操作的时候，由于触屏手机本身可以识别用户的操作手势，只需要依照设置来配置屏幕就可以进行触摸操作，如：屏幕左半区为摇杆控制区域，右半区又分为上下两部分，上面为确定键，下面为取消键，支持右半区的上下滑动操作。程序在每一帧都会检测用户的多指触控信息，包括有多少个触控点，每个点的坐标信息等，并依照操作设置来判断当前的用户输入是什么操作，如若有不符合操作设置的操作，则依照程序设定进行修正或者忽略。然后将数据进行压缩和封装，调用控制端手机的蓝牙模块，将数据写入数据流进行传输。

另外，用户还可以利用手机普遍配置的陀螺仪、加速度传感器、语音识别模块和实体按键来实现更丰富的控制功能，如通过陀螺仪识手机的运动姿态变化、加速度传感器识别手机摇动，语音识别模块可以识别用户的语音指令，这些都可以生成数据并进行传输。

显示端通过自身的蓝牙模块同步接收到来自控制端蓝牙模块传输的数据流，对数据流中的数据进行校验和解析，判断数据类型，将通过校验的数据依据数据类型传递到相应的回调或者监听的程序处，程序处理后在屏幕上做出响应。这样，就通过现有的手机等智能移动终端内置的丰富的软硬件来控制虚拟现实设备，能够克服现有蓝牙手柄功能单一、交互体验差、互不匹配且携带不便的问题。

上文详细描述了本发明实施例提供的虚拟现实设备的控制方法，下面详细描述本发明实施例提供的虚拟现实设备及其控制装置。

如图6所示，本发明提供一种虚拟现实设备的控制装置，包括：

蓝牙模块，用于与虚拟现实设备进行配对；

识别模块，用于识别用户操作并生成操作数据；

处理模块，用于对所述操作数据进行处理并生成指令数据，调用蓝牙模块将所述指令数据发送至虚拟现实设备。

可选地，作为本发明的一个实施例，如图7所示，识别模块包括：运动识别单元、语音识别单元、按键识别单元和触摸识别单元中的一种或几种。

可选地，作为本发明的一个实施例，如图8所示，处理模块包括：

校验单元，用于对操作数据进行校验，得到当前帧指令数据；

判断单元，用于判断当前帧指令数据与上一帧是否相同，并在当前帧指令数据与上一帧不同时将当前帧指令数据发送至封装单元；

封装单元，用于按照预设数据格式对当前帧指令数据进行压缩和封装；

发送模块，用于调用蓝牙模块将封装的当前帧指令数据发送至虚拟现实设备。

可选地，作为本发明的一个实施例，如图9所示，校验单元包括：

获取子单元，用于获取操作数据记录表，所述操作数据记录表逐条记录当前帧操作数据；

分析子单元，用于逐条分析所述操作数据的操作信息；

生成子单元，用于根据所述操作信息生成指令数据。

可选地，在该实施例中，所述数据格式由8位编号位、95位数据位、1位奇偶校验位和8位数据类型位组成。

上文详细描述了本发明实施例提供的虚拟现实设备的控制方法及装置，下面详细描述本发明实施例提供的虚拟现实设备。

如图10为本发明实施例提供的一种虚拟现实设备，包括：

蓝牙模块，用于与控制装置进行配对并接收控制装置发送的指令数据，并转发至处理模块；

处理模块，用于根据所述指令数据对当前显示的虚拟现实信息进行控制；

显示模块，用于显示虚拟现实信息。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本专利设计的初衷是降低VR体验的门槛，使用户花费最少的成本体验VR。目前大多数城市家庭都具备两台智能手机的硬件条件，所以基于本专利用户只需下载相应APP以及购买最低10元的谷歌VR眼镜cardboard就可以体验到多种交互的VR应用产品。以此将VR技术更加拉近人们的生活，改善VR生态圈。

对于低端VR群体，增加了一种可用的控制器，使用户选择面更广，也使VR盒子的生产厂家和软件制作方多了一种选择，更为重要的是，这种方式将设备兼容性和便携性都提高了，且增加了VR控制端的操作方式，增强了VR的可操作性，丰富了VR生态圈。从环保的角度上说，直接利用身边已有的手机，有助于减少手柄的生产，从而减少不必要的污染和生态破坏。

本发明具有多个应用领域，分别介绍如下：

1、汽车展示方向：

用户可以利用VR的方式以第一人称视角感受汽车的内饰效果及体验功能，在去4S店之前首先对车的外观及内饰有一个初步的体验。

我们在DEMO中制作了紧急避让系统，使客户可以在车内感受紧急避让时的状态，车内的仪表会如何显示，系统会如何反应以躲避危险，确保驾驶安全。

同时我们还可以以VR视角模拟驾车体验。在操作上由于使用的是手机触屏控制，我们可以通过在触屏上顺时或逆时划动模拟打转方向盘的方式来控制车的转向，以更接近真实驾车的方式。

我们以驾驶的操作为例，介绍该发明的控制过程。用户在控制端的触屏上对车进行控制，屏幕左侧为控制方向的模拟方向盘，右侧的上方为油门，右侧的下方为刹车及倒车(这里的操作设置是由设计而定，程序设计时甚至可以将换挡等操作加入，这里具有很大的灵活性)。

当用户在模拟方向盘上顺时针滑动时，控制端将判断用户相对于上一帧的一个相对旋转量，如果用户手指操作并未超出边界，且相对旋转量不为0，则认定为有效数据，将会把相对旋转量和油门、刹车按键的状态一并压缩并封装，然后通过蓝牙模块传输到屏显端。

此时显示端也将同步接收到来自蓝牙模块的数据传输，将数据取出后进行校验并判断数据类型为触屏控制数据，调用车辆控制的监听程序，将通过校验的数据传入，此时控制程序判断汽车方向是否受限，若否，则将汽车方向旋转传入数据中的相对旋转量。

2、房地产领域：

目前同类型的VR看房产品有两种：一种是需要去到销售现场才能体验到的VR样板房。一般由开发商购买VR设备并开发，效果真实、交互功能丰富，但设备成本高并且有场地限制。

另一种是基于网页或手机客户端APP的VR看房。一般以360全景照片为主，此类VR交互较少，用户并不能在三维空间中移动，无法真实地模拟空间感。即使有包含三维空间交互的产品，也限于必须利用蓝牙手柄之类的外设辅助而并没有在市场上推广开。

而利用本专利可以结合两者特点，一方面是由于可以直接下载至手机应用，便于推广。另一方面可以支持三维空间交互，丰富了VR体验而且体验成本降至最低。

3、其他领域：

本发明同样可以应用在手机游戏，VR旅游，广告宣传等领域。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。