一种可控制动感座椅的视频播放装置及其实现方法与流程

本发明涉及一种虚拟现实技术领域，特别是涉及一种基于VR(Virtual Reality，虚拟现实)一体机的可控制动感座椅的视频播放装置及其实现方法。

背景技术：

VR(Virtual Reality，虚拟现实)是一种通过计算机仿真系统实现人与虚拟环境之间多维感官交互的计算机仿真技术，动感座椅是一种具有多自由度的机械运动平台。通过二者的结合，用户可以在VR的虚拟场景中感受与VR内容匹配的、真实的运动。

市面上的VR动感运动平台绝大多数是以高配置计算机为核心，控制动感座椅的运动和VR头盔的内容显示，广泛存在与大型商城、机场、公园等人流密度大的公共场所。

上述现有技术的缺点是设备繁杂、成本高昂、交互模式非常单一；除了观看影片跟随座椅联动，只能玩比较简单的游戏，用户对运动平台的控制方式十分有限，观看的影片类型也非常单一。此外，用户还需要在另外一人的协助下才能完成体验。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种可控制动感座椅的视频播放装置及其实现方法，以实现一种可操控动感座椅、可播放多种类型的VR影片、并可通过虚拟按键从6个自由度操控座椅运动以增强用户体验的视频播放装置。

为达上述及其它目的，本发明提出一种可控制动感座椅的视频播放装置，包括：

多媒体文件获取单元，用于获取多媒体文件；

多媒体处理播放单元，根据选择的播放类型选择相应的播放器，对获取的多媒体文件进行相应处理后予以播放；

G-code文件制作单元，用于根据多媒体文件信息制作相应的动作码，以获得对应该多媒体文件的G-code文件；

动作码索引单元，于该多媒体文件播放时，根据该多媒体文件播放的进度于该G-code文件中搜索相应的动作码，并将获得的动作码通过通信单元传送至动感座椅的运动控制器，以实现多媒体文件播放过程中与动感座椅的运动同步；

通信单元，用于该视频播放装置与该动感座椅之间的通信。

进一步地，若选择的播放类型为全景3D模式，该多媒体处理单元选择球面播放器，将上下分屏的内容分别提取出来，投影到不同的两个球面以实现全景3D视频播放；若选择的播放类型为平面3D模式，该多媒体处理单元选择平面播放器，将左右分屏的内容分别提取出来，然后分别投影到两个不同的屏幕以实现平面3D视频播放。

进一步地，该视频播放装置还包括播放控制单元，该播放控制单元用于提供用户对播放器的操作控制，并于接收到用户输入的操作控制信号时，根据用户的操作控制信号对播放器进行控制，并产生对应的控制信号至动感座椅的运动控制器，以使动感座椅产生相应的同步动作。

进一步地，该视频播放装置还包括：

虚拟按键建立单元，用于于该视频播放装置上设置操控运动座椅运动模式的虚拟按键；

操作信号接收单元，用于接收对该些虚拟按键操作的操作信号；

运动信息产生单元，获取动感座椅当前状态数据，并根据操作信号接收单元接收的操作信号更新动感座椅的状态数据，并传送至动感座椅的运动控制器。

进一步地，该视频播放装置还包括手柄控制信号接收控制单元，以于接收到手柄控制信号时，产生相应的控制信号通过通信单元传送至动感座椅的运动控制器或控制头盔，以进行相应调整动作。

为达到上述目的，本发明还提供一种可控制动感座椅的视频播放装置的实现方法，包括如下步骤：

步骤一，获取多媒体文件；

步骤二，根据选择的播放类型选择相应的播放器，对获取的多媒体文件进行相应处理后予以播放；

步骤三，于多媒体文件播放时，根据多媒体文件播放的进度于G-code文件中搜索相应的动作码，并将获得的动作码传送至动感座椅的运动控制器，以实现多媒体文件播放过程中与动感座椅的运动同步。

进一步地，于步骤二之前，还包括：

获取动感座椅的状态信息，判断动感座椅是否在原点位置，若动感座椅不在原点位置，则产生控制信号至动感座椅的运动控制器，以控制动感座椅归零复位。

进一步地，步骤三之前，还包括根据多媒体文件信息制作相应的动作码以获得对应多媒体文件的G-code文件的步骤。

进一步地，该实现方法还包括：

于多媒体文件播放过程中，接收用户对播放器的操作控制；

根据用户的操作控制信号对播放器进行控制，并产生对应的控制信号至动感座椅的运动控制器，以使动感座椅产生相应的同步动作。

进一步地，该实现方法还包括如下步骤：

当接收到用户对用于操控运动座椅运动模式的虚拟按键的操作信号时，获取动感座椅当前状态数据，根据操作信号更新动感座椅的状态数据，并传送至动感座椅的运动控制器。

与现有技术相比，本发明一种可控制动感座椅的视频播放装置及其实现方法通过采用VR一体机作为载体，实现了一种可操控动感座椅、可播放多种类型的VR影片、并可通过虚拟按键从6个自由度操控座椅运动以增强用户体验的视频播放装置。

附图说明

图1为本发明一种可控制动感座椅的视频播放装置的结构示意图；

图2为本发明具体实施例之视频播放装置的软件结构示意图；

图3(a)与图3(b)为本发明具体实施例中主场景界面示意图；

图4为本发明具体实施例中360°全景视频场景的播放器的界面示意图；

图5为本发明具体实施例中手动模式场景示意图；

图6为本发明一种可控制动感座椅的视频播放装置的实现方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种可控制动感座椅的视频播放装置的结构示意图。如图1所示，本发明一种可控制动感座椅的视频播放装置，包括：多媒体文件获取单元101、多媒体处理播放单元102、G-code文件制作单元103、动作码索引单元104以及通信单元105。

其中，多媒体文件获取单元101，用于获取多媒体文件，该多媒体文件可以是2D类型视频，也可以是3D类型视频，其可以是预先存储于该视频存储装置的存储器中，也可以是于选择时，通过无线传输从外部多媒体系统中获取，本发明不以此为限；多媒体处理播放单元103，根据选择的播放类型选择相应的播放器，对获取的多媒体文件进行相应处理后予以播放，在本发明具体实施例中，提供几种播放类型给用户选择，例如全景3D视频、全景2D、平面3D视频以及平面2D视频，多媒体处理单元102根据选择的播放类型进行相应处理，例如选择的播放类型为全景3D模式，则本发明选择利用球面播放器实现360°全景3D视频播放，多媒体处理单元103则将上下分屏的内容分别提取出来，投影到不同的两个球面，两个球面所在的层不一样，左眼只能看到左眼的层的内容，右眼只能看到右眼的层的内容，以实现360°全景3D视频播放，若选择的播放类型为平面3D模式，则多媒体处理单元102则选择平面播放器，将左右分屏的内容分别提取出来，然后分别投影到两个不同的屏幕以实现平面3D视频播放，由于左右屏幕处在不同的层，左右眼只能看到跟自己层次对应的屏幕，这里需说明的是，在本发明中，视频播放类型之间可以实时进行切换；G-code文件制作单元104，用于根据多媒体文件信息制作相应的动作码，以获得对应该多媒体文件的G-code文件，由于动作码的具体制作现有技术已有相应方案，在此不予赘述；动作码索引单元104，于多媒体文件(影片)播放时，根据多媒体文件播放的进度于G-code文件中搜索相应的动作码，并将获得的动作码通过通信单元105传送至动感座椅的运动控制器，以实现多媒体文件播放过程中(影片)与动感座椅的运动同步；通信单元105，用于视频播放装置与动感座椅之间的通信，在本发明中，通信单元105可以采用udp通信协议进行通信，也可以采用tcp协议进行通信，本发明不以此为限。

这里需说明的是，在本发明具体实施例中，也可以选择不启动动作码索引单元104，即不载入动作码，这时即实现播放器的常用功能，不与动感座椅进行通信，即为一般播放器，在此不予赘述。

较佳地，本发明之可控制动感座椅的视频播放装置还包括播放控制单元106，该播放控制单元106用于提供用户对播放器的操作控制，并于接收到用户输入的操作控制信号时，根据用户的操作控制信号对播放器进行控制，并产生对应的控制信号至动感座椅的运动控制器，以使动感座椅产生相应的同步动作，例如，该播放控制单元通过操作界面提供用户对影片的暂停、停止或软退出等操作，当用户操作了暂停或停止时，播放器会暂停或停止，例如暂停时，则动作码的发送也会暂停，动感座椅就会停止运动，保持之前的运动位置和姿态，当停止时，则产生结束的控制信号至动感座椅的运动控制器，则运动控制器控制动感座椅复位。本发明具体实施例中，本发明之视频播放装置的播放器还可以支持断点播放，在此不予赘述。

较佳地，本发明一种可控制动感座椅的视频播放装置还包括虚拟按键建立单元107、操作信号接收单元108以及运动信息产生单元109，其中虚拟按键建立单元107，用于于视频播放装置上设置操控运动座椅运动模式的虚拟按键，在本发明具体实施例中，动感座椅为具有6个电缸6自由度动感座椅，其具有如下运动模式：3个移动(前移、后移、左移、右移、上升、下降)，3个转动(左滚、右滚、前倾、后仰、左偏、右偏)，以及一复位操作，虚拟按键建立单元107于视频播放装置的人机界面上则建立有该些虚拟按键；操作信号接收单元108，用于接收对该些虚拟按键操作的操作信号，例如，当用户于该些虚拟按键中点击“前移”时，则获得对应的操作信号；运动信息产生单元109，获取动感座椅当前状态数据，并根据操作信号接收单元108接收的操作信号更新动感座椅的状态数据，并传送至动感座椅的运动控制器，这里的状态数据包括动感座椅的位置以及座椅的转角，举例来说，假设用Px，Py，Pz表示座椅的位置，Tx，Ty，Tz表示座椅的转角，这6个数据合起来决定了动感座椅的位置和姿态，当用户按下前移时，Px的值按预设的值增加(例如点一次增加一次与设置)，然后把更新后的数据(变化了的Px连同没有变化的Py，Pz，Tx，Ty，Tz)发给座椅运动控制器，运动控制器则可以解析这6个数据并进行相应的动作。

较佳地，本发明之视频播放装置还包括手柄控制信号接收控制单元，以于接收到手柄控制信号时，产生相应的控制信号通过通信单元传送至动感座椅的运动控制器或控制头盔，以进行相应调整动作，例如当用户觉得视角有偏差时，通过手柄上的X键调整视角方向，则手柄控制信号接收控制单元会接收到相应的信号，并根据头盔的方位，摆正视角。

以下将通过一具体实施例来进一步说明本发明：在本发明具体实施例中，该视频播放装置应用于VR一体机上，该VR一体机相当于一部把屏幕与手机操作按键分开的智能手机，以利用该VR一体机无线操控动感座椅，根据本发明在VR一体机上开发了一个动感座椅专属的App(应用程序)。当用户坐上动感座椅，进入该应用程序(App)，动感座椅的操控就完全由VR一体机控制，用户可以独自完成所有操作。除了跟别人一样观看影片互动之外，该VR一体机的手动控制方式体验感更加强烈，通过虚拟按键直接实现座椅6个自由度的运动控制。图2为本发明具体实施例之视频播放装置的软件结构示意图，在本发明具体实施例中，本发明之视频播放装置的系统启动后，会进入主场景，此时视频播放装置会自动尝试与动感座椅连接，若成功连接，会显示座椅状态已连接，否则显示座椅状态未连接。如图3(a)与图3(b)所示。通过主场景，可以分别进入360°全景视频的播放场景、平面3D视频的播放场景以及手动控制座椅模式这3个子场景，该系统不能从这3个子场景直接退出，必须先回到主场景，再从主场景完成退出。

除此之外，本发明具体实施例中，主场景还设置有其它功能。

1、复位功能。

如果座椅不处在原点位置，在主场景里，座椅会缓慢流畅地滑回原点，所以，任何其它场景的意外退出，返回主场景后，座椅会缓慢归零复位。也就是说，当视频

2、调整视角。

有时候如果视角有偏差，可以按手柄上的X键调整头盔的视角方向，摆正视角。

3、复位提示。

座椅正在复位途中，想重新进入视频播放场景、或是手动模式、或是退出程序，都会弹出“复位中…请稍后…”的提示信息。

4.双击退出提示。

A键单击“退出”图标、或是单击手柄B键，都会弹出“双击退出”的提示信息，要双击才能退出程序。

5、是否载入动作码。

载入动作码若被勾选，则播放影片的同时，动感座椅会跟随运动。若未被勾选，则动感座椅不跟随运动，只播放影片。

以下分别说明本发明具体实施例中的各子场景：

(1)360°全景视频场景：

该场景支持360°全景3D视频、360°全景2D视频的播放，其采用球面播放器播放影片。

要实现全景3D视频的3D播放，需要将上下分屏的内容分别提取出来，投影到不同的两个球面，两个球面所在的层不一样，左眼只能看到左眼的层的内容，右眼只能看到右眼的层的内容。

该场景下具有如下功能：

1、调整视角。

手柄X键可以调整视角正方向。

2、隐藏播放器。

手柄Y键可以隐藏/显示场景中的播放器。

3、播放器常用功能。

图4所示，该播放器：

第一排，从左到右，分别是快退、进度条、播放进度、快进功能。

第二排，从左到右，分别是静音、减小音量、增大音量、暂停、停止、3D/2D播放模式一键切换、退出。

其中，若主场景中的载入动作码被勾选，则暂停功能会使影片播放暂停的同时，座椅运动也会马上暂停。而且此模式下，快退、快进、停止功能都被禁用。退出功能仍然可用，任何时间都可以紧急退出，退出后回到主场景，座椅会缓慢复位。

若主场景中的载入动作码未被勾选，则播放器所有按键都可以使用。

(2)平面3D视频。

该场景支持平面3D视频、平面视频的播放，其采用平面播放器播放影片。要实现3D模式播放，需要将左右分屏的内容分别提取出来，然后分别投影到两个不同的屏幕，由于左右屏幕处在不同的层，左右眼只能看到跟自己层次对应的屏幕。

本发明具体实施例中，该场景详细功能如下：

1、调整视角。

手柄X键可以调整视角正方向。

2、隐藏播放器。

手柄Y键可以隐藏/显示场景中的播放器。

3、播放器常用功能。

(3)手动模式。

该模式下可以手动单独控制座椅6个自由度方向的运动，该模式的操作界面图5所示。

第1排显示电缸的实际缸长。

第2排“缺少启动文档”。由于进入手动模式，座椅会读取StartCode.txt动作码，随着动作码的读取上升到一个合适的高度。如果程序中缺少这个文档，则会出现这个提示信息。

第3排，6个自由度的运动分别是：3个移动(前移、后移、左移、右移、上升、下降)，3个转动(左滚、右滚、前倾、后仰、左偏、右偏)，还有一个复位操作。

第4排，进入手动模式场景座椅会升起，此过程中如果尝试手动操纵座椅运动则会显示“启动中…请稍后…”的提示。

第4排右边，可以调节平移速度和转动速度，调节范围从10％-100％。

第5排双击退出提示，如主场景中所述。

第6排退出，本场景可于任何时刻退出并返回主场景(包括进入手动模式场景时从初始状态升起的时候)，座椅不管位于何处，都会缓慢流畅地复位。除了A键双击“退出”图标，双击B键也可退出。

需说明的是，手柄X键调整视角功能在本场景中也可使用。

图6为本发明一种控制动感座椅的视频播放装置的实现方法的步骤流程图。如图6所示，本发明一种控制动感座椅的视频播放装置的实现方法，应用于VR一体机，包括如下步骤：

步骤601，获取多媒体文件，该多媒体文件可以是2D类型视频，也可以是3D类型视频，其可以是预先存储于该视频存储装置的存储器中，也可以是于选择时，通过无线传输从外部多媒体系统中获取，本发明不以此为限；

步骤602，根据选择的播放类型选择相应的播放器，对获取的多媒体文件进行相应处理后予以播放，在本发明具体实施例中，提供几种播放类型以供用户选择，例如全景3D视频、全景2D、平面3D视频以及平面2D视频，在本步骤中，可根据用户选择的播放类型进行相应处理，例如选择的播放类型为全景3D模式，则本发明选择利用球面播放器实现360°全景3D视频播放，本步骤中，将上下分屏的内容分别提取出来，投影到不同的两个球面，两个球面所在的层不一样，左眼只能看到左眼的层的内容，右眼只能看到右眼的层的内容，以实现360°全景3D视频播放，若选择的播放类型为平面3D模式，则选择平面播放器，将左右分屏的内容分别提取出来，然后分别投影到两个不同的屏幕以实现平面3D视频播放，由于左右屏幕处在不同的层，左右眼只能看到跟自己层次对应的屏幕，这里需说明的是，在本发明中，视频播放类型之间可以实时进行切换；

步骤603，于多媒体文件播放时，根据多媒体文件播放的进度于G-code文件中搜索相应的动作码，并将获得的动作码传送至动感座椅的运动控制器，以实现多媒体文件播放过程中与动感座椅的运动同步。

较佳地，于步骤602中，还包括获取动感座椅的状态信息，判断动感座椅是否在原点位置，若动感座椅不在原点位置，则产生控制信号至动感座椅的运动控制器，以控制动感座椅归零复位。

较佳地，于步骤603之前，还包括根据多媒体文件信息制作相应的动作码以获得对应多媒体文件的G-code文件的步骤。，由于动作码的具体制作现有技术已有相应方案，在此不予赘述。

较佳地，本发明之视频播放装置的实现方法，还包括如下步骤：

于多媒体文件播放过程中，接收用户对播放器的操作控制；

根据用户的操作控制信号对播放器进行控制，并产生对应的控制信号至动感座椅的运动控制器，以使动感座椅产生相应的同步动作，例如，该播放控制单元通过操作界面提供用户对影片的暂停、停止或软退出等操作，当用户操作了暂停或停止时，播放器会暂停或停止，例如暂停时，则动作码的发送也会暂停，动感座椅就会停止运动，保持之前的运动位置和姿态，当停止时，则产生结束的控制信号至动感座椅的运动控制器，则运动控制器控制动感座椅复位。

较佳地，本发明之视频播放装置的实现方法还包括如下步骤：

当接收到用户对用于操控运动座椅运动模式的虚拟按键的操作信号时，获取动感座椅当前状态数据，根据操作信号更新动感座椅的状态数据，并传送至动感座椅的运动控制器，这里的状态数据包括动感座椅的位置以及座椅的转角，举例来说，假设用Px，Py，Pz表示座椅的位置，Tx，Ty，Tz表示座椅的转角，这6个数据合起来决定了动感座椅的位置和姿态，当用户按下前移时，Px的值按预设的值增加(例如点一次增加一次与设置)，然后把更新后的数据(变化了的Px连同没有变化的Py，Pz，Tx，Ty，Tz)发给座椅运动控制器，运动控制器则可以解析这6个数据并进行相应的动作。

较佳地，本发明之视频播放装置的实现方法还包括如下步骤：

于接收到手柄控制信号时，产生相应的控制信号传送至动感座椅的运动控制器或控制头盔，以进行相应调整动作，例如当用户觉得视角有偏差时，通过手柄上的X键调整视角方向，则手柄控制信号接收控制单元会接收到相应的信号，并根据头盔的方位，摆正视角。

综上所述，本发明一种可控制动感座椅的视频播放装置及其实现方法通过采用VR一体机作为载体，实现了一种可操控动感座椅、可播放多种类型的VR影片、并可通过虚拟按键从6个自由度操控座椅运动以增强用户体验的视频播放装置。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明采用VR一体机作为载体，与高配置的PC的控制方式相比，成本也更低；

2、可以播放多种类型的VR影片，集多种播放器于一体，还可以一键切换3D/2D播放模式，相比现有技术中的单一播放器，功能更丰富，体验更多样。

3、本发明中，影片可暂停、停止，动感座椅也可以随之暂停、停止，还可支持断点播放。

4、本发明随时可以软退出，在无限连接良好的情况下，用户软退出让座椅复位，既减少了机器断电重置的机械损耗，又节省了用户的时间，可以随时中止体验不喜欢的影片，换成另一个影片继续体验。

5、本发明可以通过虚拟按键从6个自由度操控座椅运动，增强了用户的体验。

任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。