一种利用AR进行滑雪的方法与流程

本发明涉及滑雪设备的领域，尤其是指一种利用ar进行滑雪的方法。

背景技术：

滑雪运动是运动员把滑雪板装在靴底上在雪地上进行速度、跳跃和滑降的竞赛运动。“其为高危”的运动项目之一，实践也告诉我们，滑雪如果管理不当或者参与不当，危险的程度便会提高。为了降低滑雪会带来的风险，除了提高滑雪运动员的水平、管理好赛道，如果滑雪运动员在滑雪过程中能有教练进行现场指挥，将势必大大降低风险。

增强现实技术（ar技术）是利用计算机生成一种逼真的视、听、力、触和动等感觉的虚拟环境，通过各种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，实现用户和环境直接进行自然交互。它是一种全新的人机交互技术，利用这样一种技术，可以模拟真实的现场景观，它是以交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面。增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。如果能将ar技术应用到滑雪运动领域，则将有可能彻底改变现有的滑雪运动模式，但是至今滑雪运动领域依然鲜有ar技术的身影。

中国发明专利一种基于ar技术和地理信息技术的埋地管线巡检方法及装置（申请公布号：cn106791620a），公开了其包括ar眼镜和安装在ar眼镜上的摄像头、数据处理融合终端；所述数据处理融合终端包括摄像头接口、gps定位模块、网络通信模块、微处理模块、视频接口，所述摄像头接口、gps定位模块、网络通信模块、视频接口分别与微处理模块连接；所述摄像头与摄像头接口连接，所述ar眼镜与视频接口连接。将该发明应用到滑雪运动，也仅能让滑雪者通过云端数据自行调取相应的地形、赛道等信息，而无法让滑雪者在画面上与教练进行动态的互动。

技术实现要素：

本发明提供一种利用ar进行滑雪的方法，其主要目的在于克服现有技术中滑雪者无法在画面上与教练进行动态的互动的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种利用ar进行滑雪的方法，包括以下步骤：

1)滑雪者戴上ar眼镜进入滑雪区开始滑雪，ar眼镜上的摄像头根据滑雪者的视角实时采集当前的滑雪现场实景，并将该滑雪现场实景实时传输到cpu模块；

2)所述cpu模块通过视频接口将该滑雪现场实景传输到所述ar眼镜上进行实时的投影显示；同时，该cpu模块还将该滑雪现场实景的数据通过无线通信模块传输到远程终端控制系统上实时显示；

3)滑雪者对ar眼镜投影出来的滑雪现场实景中有疑问的地形、赛道进行标记，该滑雪者标记的数据再实时传输至所述cpu模块中，与cpu模块中的滑雪现场实景进行叠加；

4)cpu模块将叠加有所述滑雪者标记的滑雪现场实景数据通过无线通信模块传输到所述远程终端控制系统上实时显示；

5)教练对显示在远程终端控制系统上的滑雪现场实景中需要滑雪者注意减速或可以加速的地形、赛道进行标记，该教练标记的数据再通过无线通信模块实时传输到所述cpu模块，与cpu模块中的滑雪现场实景、滑雪者标记进行叠加；

6)cpu模块通过所述视频接口将叠加有所述滑雪者标记、教练标记的滑雪现场实景传输到所述ar眼镜上进行实时的投影显示；

7)步骤1～6进行的同时，滑雪者通过ar眼镜上的蓝牙耳机与位于远程终端控制系统处的教练进行实时对话。

进一步的，步骤3中，滑雪者进行标记的方法为：滑雪者通过操作与所述cpu模块信号控制连接的驱动装置使所述ar眼镜中的系统光标移动至要标记的位置进行标记。

进一步的，所述驱动装置可以为外置的触摸板、手柄、鼠标中的一种。

进一步的，所述远程终端控制系统为pc、手机、平板电脑中的一种。

和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于:

本发明将ar眼镜通过无线通信模块与远程终端控制系统远程信号连接，使得滑雪者在ar眼镜上看到的图像能够实时传送给位于滑雪现场之外的远程终端控制系统，让教练只要呆在场外便能够身临其境般地看到滑雪者看到的滑雪现场，从而能够依据滑雪者所处的环境做出正确的指挥；由于ar眼镜增强现实的作用，因此即便教练与滑雪者相隔千里，也可恍若身处滑雪现场，从而能够准确判断出所处位置的优劣点、是否应进行加速或减速、现场环境对自身可能产生的影响，从而因地制宜地做出最佳策略，既能提高比赛的获胜率，而且大大减小了滑雪者受伤的几率；此外，由于ar眼镜的图像叠加功能，使得滑雪者可在ar眼镜投影出来的滑雪现场实景中进行标记，并将该滑雪者标记与滑雪现场实景叠加的图像实时发送给远程终端控制系统，教练则可在远程终端控制系统上的滑雪现场实景中进行标记，并将该教练标记实时发送给cpu模块，最终使得滑雪者与教练能够同步地看到滑雪现场实景、滑雪者标记、教练标记三者叠加的图像，从而让滑雪者能够在ar眼镜上与教练进行动态的互动，让滑雪者在滑雪现场难以确定应该做出何种判断时能够及时地向教练指出有疑问的地形、赛道，让教练及时提出最佳的应对策略，并准确地指出要减速或加速的位置，避免滑雪者在滑雪过程中出现判断错误而受伤的情况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中所述ar眼镜上的模块连接框图。

图3为本发明的数据信号传输框图。

图4为本发明的应用框图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1、图2、图3和图4。一种利用ar进行滑雪的设备，包括供滑雪者佩戴的ar眼镜1、装设于该ar眼镜1上的摄像头2、cpu模块3、无线通信模块4、摄像头接口51、视频接口52、供教练使用的远程终端控制系统7，其中，cpu模块3、无线通信模块4、视频接口52、摄像头接口51集成在一控制盒8内并装设于ar眼镜1上；

cpu模块3通过无线通信模块4与远程终端控制系统7无线信号连接；

摄像头2通过摄像头接口51与cpu模块3连接，ar眼镜1通过视频接口52与cpu模块3连接。

具体的，参照图1、图2、图3和图4。

ar眼镜1具有镜片11和镜架12，该摄像头2可以采用双目深度摄像头，该双目深度摄像头嵌设在镜架12的中间位置，双目深度摄像头是使用立体视觉的原理（stereo，mvs）来估计深度，其利用视差原理来求取深度的，投射一个图案，然后进行比较，其能起到增强现实的作用。

无线通信模块4可以采用wifi、2g、3g、4g、无线电波等无线通信模式。

远程终端控制系统7可以为pc、手机、平板电脑、另外一个ar眼镜中的一种。远程终端控制系统7中也设有无线通信模块，并能与ar眼镜1上的无线通信模块4达成信号对接。

用于集成cpu模块3、无线通信模块4、视频接口52、摄像头接口51的控制盒8可以装设在镜架12的侧边上或者镜架12的中间位置与摄像头2邻接。

另外，参照图1、图2、图3和图4。还包括一蓝牙耳机9，所述蓝牙耳机9可吸合在ar眼镜的镜架12上，具体应用时，也可设置一对蓝牙耳机9，并分别可吸合在ar眼镜的镜架12的左右两侧，该蓝牙耳机与滑雪者的手机蓝牙对接，其具有接听电话的功能，使得滑雪者能通过蓝牙耳机与教练通话，而不需另外再取出手机，释放了滑雪者的双手，让他能够边通话边操作滑雪杆。

参照图1、图2、图3和图4。具体的，蓝牙耳机9上设有磁铁91，该蓝牙耳机可通过该磁铁91吸合在镜架12上，镜架12上具有金属块13或者与磁铁91极性相反的副磁铁。另外，蓝牙耳机还通过一线绳92与镜架12连接，该线绳92一端可绕设在一开设于镜架12上的环形槽14内、另一端与蓝牙耳机9连接，该环形槽14既能起到固定线绳的作用，而且可以避免线绳绕设在镜架12上时形成凸起而影响戴ar眼镜时的舒适感。其使用方法为：

①、当用户要使用蓝牙耳机时，对吸合在镜架12两侧的蓝牙耳机9稍微施力，将其取下，并插到耳朵内；由于线绳92的作用，使得蓝牙耳机即便从耳朵上脱落，也不会掉落到地上，重新插上便可。

②、当用户使用完蓝牙耳机后，将蓝牙耳机拔离耳朵，将其分别移动至镜架的两侧，并使其上的磁铁91正对镜架上的金属块13，让该磁铁91吸合在金属块13上。

参照图1、图2、图3和图4。一种利用ar进行滑雪的方法，包括以下步骤：

步骤一

滑雪者戴上ar眼镜1进入滑雪区开始滑雪，ar眼镜1上的摄像头2根据滑雪者的视角实时采集当前的滑雪现场实景，并将该滑雪现场实景实时传输到cpu模块3。

本发明中的滑雪现场可以为专有赛道、自然滑雪区等。

步骤二

cpu模块3通过视频接口52将该滑雪现场实景传输到ar眼镜1上进行实时的投影显示；同时，该cpu模块3还将该滑雪现场实景的数据通过无线通信模块4传输到远程终端控制系统7上实时显示。

步骤三

滑雪者对ar眼镜1投影出来的滑雪现场实景中有疑问的地形、赛道进行标记，该滑雪者标记的数据再实时传输至cpu模块3中，与cpu模块中的滑雪现场实景进行叠加。

其中，滑雪者进行标记的方法为：滑雪者通过操作与cpu模块3信号控制连接的驱动装置6使ar眼镜1中的系统光标移动至要标记的位置进行标记。该驱动装置6可以为外置的触摸板、手柄、鼠标中的一种，触摸板、手柄、鼠标可以安装在滑雪杆上便于滑雪者操作的位置，此外，也可设置该驱动装置为指环或手环，更加便于携带，操作也更加方便。

中国发明专利公开了一种光标控制方法与基于该方法的ar眼镜与智能指环（申请公布号：cn106354253a），该智能指环包括红外发射模块，可以发射出红外信号；蓝牙发射模块，发射蓝牙控制信号；触摸控制模块，通过不同的触摸方式，蓝牙发射模块发射出不同蓝牙控制信号以及控制红外发射模块发射红外信号。若本发明的驱动装置6设为指环，可采用该发明中智能指环的结构进行设计。

步骤四

cpu模块3将叠加有滑雪者标记的滑雪现场实景数据通过无线通信模块4传输到远程终端控制系统7上实时显示。

远程终端控制系统7可以为pc、手机、平板电脑、另外一个ar眼镜中的一种。并且，远程终端控制系统7并不局限于个数只有一个，也可为复数个，并分别位于各个不同的地方，即一个在滑雪现场的滑雪者，可以有多个教练在滑雪现场之外提供指导意见。

另外，远程终端控制系统7除了供教练使用外，也可供观众使用，让观众不用亲自去滑雪，也能体验到滑雪所带来的刺激体验。

步骤五

教练对显示在远程终端控制系统7上的滑雪现场实景中需要滑雪者注意减速或可以加速的地形、赛道进行标记，该教练标记的数据再通过无线通信模块4实时传输到cpu模块3，与cpu模块3中的滑雪现场实景、滑雪者标记进行叠加。

其中，教练进行标记的方法为：教练通过pc、手机、平板电脑或另外一个ar眼镜自带的功能组件在屏幕上显示的滑雪现场实景上相应的位置做划线、画圈等标记。为了进一步更加便利地让每个人均能无碍地进行使用，还可在ar眼镜1的系统中与远程终端控制系统7中分别安装相同的软件（如app等），双方均打开app便可便捷地进行互动，该app可利用现有的app软件，也可找专业的app开发机构进行设计开发，此处不再赘述。

此外，教练还可以在远程终端控制系统7上通过无线通信模块4将滑雪者所需要的赛道、地形图等数据发送至cpu模块3中的存储器内供滑雪者调取查看；滑雪者调取后，便可依据该赛道、地形图的路线滑雪，有效地避免了迷路的情况发生，另外，由于该赛道、地形图数据传输至cpu模块3中，与cpu模块中的滑雪现场实景进行叠加，再传输到远程终端控制系统7上显示，教练便可在屏幕上显示的赛道、地形图上需要注意减速、可以加速的位置通过划线、画圈标注出来，让滑雪者能够准确、迅速地了解教练所表达的意思，从而做出正确的判断。

除此之外，由于滑雪现场实景已在远程终端控制系统7上实时显示，因此滑雪者所看到滑雪现场能够实时地存储在后台远程终端控制系统7上，用于后期滑雪者和教练针对该场比赛做分析。

步骤六

cpu模块3通过视频接口52将叠加有滑雪者标记、教练标记的滑雪现场实景传输到ar眼镜上进行实时的投影显示。

若远程终端控制系统7的个数为复数个，则位于不同远程终端控制系统7处的教练可采用不同颜色的教练标记予以区分。

步骤七

步骤一～六进行的同时，滑雪者通过ar眼镜1上的蓝牙耳机9与位于远程终端控制系统7处的教练进行实时对话。

本发明将ar眼镜通过无线通信模块与远程终端控制系统远程信号连接，使得滑雪者在ar眼镜上看到的图像能够实时传送给位于滑雪现场之外的远程终端控制系统，让教练只要呆在场外便能够身临其境般地看到滑雪者看到的滑雪现场，从而能够依据滑雪者所处的环境做出正确的指挥；由于ar眼镜增强现实的作用，因此即便教练与滑雪者相隔千里，也可恍若身处滑雪现场，从而能够准确判断出所处位置的优劣点、是否应进行加速或减速、现场环境对自身可能产生的影响，从而因地制宜地做出最佳策略，既能提高比赛的获胜率，而且大大减小了滑雪者受伤的几率；此外，由于ar眼镜的图像叠加功能，使得滑雪者可在ar眼镜投影出来的滑雪现场实景中进行标记，并将该滑雪者标记与滑雪现场实景叠加的图像实时发送给远程终端控制系统，教练则可在远程终端控制系统上的滑雪现场实景中进行标记，并将该教练标记实时发送给cpu模块，最终使得滑雪者与教练能够同步地看到滑雪现场实景、滑雪者标记、教练标记三者叠加的图像，从而让滑雪者能够在ar眼镜上与教练进行动态的互动，让滑雪者在滑雪现场难以确定应该做出何种判断时能够及时地向教练指出有疑问的地形、赛道，让教练及时提出最佳的应对策略，并准确地指出要减速或加速的位置，避免滑雪者在滑雪过程中出现判断错误而受伤的情况。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。