一种气流检测装置、VR场景交互系统和方法与流程

本发明涉及虚拟现实.领域，特别涉及一种气流检测装置、vr场景交互系统和方法。
背景技术：
当前头戴一体机设备虚拟现实vr(virtualreality)交互方式的一大亮点是沉浸式交互，，目前有人主动发起交互动作来达到交互体验效果的方式，比如手部交互，利用鼠标、键盘和游戏手柄实现交互，这种交互体验较差，其中游戏手柄常见的就是daydreamcontroller、oculustouch这种3dof或者6dof手柄，还有比较多的就是各种各样的数据手套，基于视觉、惯性、弯曲传感器等等，总的来说手柄还是接受程度最高的，这类交互往往发出的都是确定性的指令性信息，要求准确达成某些特定的目的，并且通过双手操作，不但操作不方便，也会耗费最多的精力和体力，持续操作可能会损伤手指。考虑到用户手指操作的灵活度和连贯性，通过操作手柄可达到的交互效果较少。另外，单单通过操作手柄实现交互，导致互动方式单一。技术实现要素：本发明提供的一种气流检测装置、vr场景交互系统和方法，以解决或部分解决上述的问题。根据本发明的一个方面，提供了一种气流检测装置，所述气流检测装置包括一中空的外壳，所述外壳内部并排设置有多个通气孔，每个所述通气孔的内表面设置有一气流传感器；所述气流传感器用于检测流经其所在通气孔内的气流强度数据。可选地，所述气流检测装置还包括一按键，所述按键设置于所述外壳顶部的外表面。可选地，所述气流检测装置还包括一通信模块，所述通信模块用于所述气流检测装置采用有线或无线连接外部设备。根据本发明的另一个方面，提供了一种vr场景交互系统，所述系统包括处理器、显示屏和上述的气流检测装置，所述气流检测装置，用于通过气流传感器获取流经对应通气孔内的气流强度数据；所述处理器，用于根据所述气流检测装置获取的流经对应通气孔内的气流强度数据，判断流经对应通气孔的气流方向为进气或出气，获取包括一次进气所对应的通气孔和一次出气所对应的通气孔的通气孔进出气组合，查找预先设置的与所述通气孔进出气组合相对应的vr效果；所述显示屏，用于在当前的vr场景中显示所述vr效果。可选地，所述处理器，还用于根据所述气流检测装置获取的流经对应通气孔内的气流强度数据，获取气流方向改变后的进气或出气对应的气流强度等级，查找预先设置的与所述气流强度等级相对应的vr效果等级，使用所述vr效果等级对与所述通气孔进出气组合相对应的vr效果进行等级优化；所述显示屏，具体用于在当前的vr场景中显示所述等级优化后的vr效果。可选地，所述处理器、所述显示屏和所述气流检测装置均设置于一头戴式显示设备中；当佩戴上所述头戴式显示设备时，所述气流检测装置位于靠近用户口部的位置。可选地，所述处理器和所述显示屏设置于一头戴式显示设备中，所述气流检测装置与所述头戴式显示设备分开设置，所述气流检测装置采用有线或无线连接所述头戴显示设备。根据本发明的又一个方面，提供了一种基于上述的气流检测装置的vr场景交互方法，所述方法包括：利用所述气流检测装置中的气流传感器获取流经对应通气孔内的气流强度数据；根据所述气流检测装置获取的流经对应通气孔内的气流强度数据，判断流经对应通气孔的气流方向为进气或出气，获取包括一次进气所对应的通气孔和一次出气所对应的通气孔得到的通气孔进出气组合，查找预先设置的与所述通气孔进出气组合相对应的vr效果；在当前的vr场景中显示所述vr效果。可选地，所述方法还包括：根据所述气流检测装置获取的流经对应通气孔内的气流强度数据，获取气流方向改变后的进气或出气对应的气流强度等级，查找预先设置的与所述气流强度等级相对应的vr效果等级；使用所述vr效果等级对与所述通气孔进出气组合相对应的vr效果进行等级优化；所述在当前的vr场景中显示所述vr效果的步骤具体为：在当前的vr场景中显示所述等级优化后的vr效果。可选地，所述方法还包括：在利用所述气流检测装置中的气流传感器获取流经对应通气孔内的气流强度数据的过程中，当获取到所述气流检测装置发送的按键开启信号，开始读取所述气流检测装置中的气流传感器获取的流经对应通气孔内的气流强度数据，当获取到所述气流检测装置发送的按键关闭信号，停止读取所述气流检测装置中的气流传感器获取的流经对应通气孔内的气流强度数据。本发明实施例的有益效果是：通过在一中空的外壳内部并排设置多个通气孔，每个通气孔的内表面设置一气流传感器制成气流检测装置，利用气流传感器检测流经其所在通气孔内的气流强度数据。需要与vr场景交互时，将该气流检测装置与外部的vr设备相连，用户通过向相应通气孔吹气或吸气，获取包括一次进气所对应的通气孔和一次出气所对应的通气孔的通气孔进出气组合，查找预先设置的与该通气孔进出气组合相对应的vr效果，进而在当前的vr场景中显示该vr效果，实现一种有别于鼠标、键盘、手柄或体感设备的交互体验。本发明实施例的这种vr场景交互方法，丰富了vr场景的沉浸式交互方式，只需用户口部的吹气和吸气操作，无需用户的手部参与操作，使用方便，避免了持续操作损伤手指的情况发生，且无需配置精密的体感设备，同样也可以获得满意的交互体验。附图说明图1为本发明实施例提供的一种气流检测装置图；图2为本发明实施例提供的一种vr场景交互系统图；图3为本发明实施例提供的一种头戴式显示设备示意图；图4为本发明实施例提供的另一种头戴式显示设备示意图；图5为本发明实施例提供的一种基于图1所示实施例中的气流检测装置的vr场景交互方法流程图；图6为本发明实施例提供的另一种基于图1所示实施例中的气流检测装置的vr场景交互方法流程图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。图1为本发明实施例提供的一种气流检测装置图，如图1所示，气流检测装置10包括一中空的外壳1，外壳1内部并排设置有多个通气孔2，每个通气孔的内表面设置有一气流传感器3；其中气流传感器3用于检测流经其所在通气孔内的气流强度数据。在一些实施例中，该气流检测装置还包括一按键4，按键4设置于外壳顶部1的外表面。按键内部设置有弹片，通过弹片的按下与弹起控制电源的接通与断开，按键外壳采用弹性材料制成，例如橡胶，另外按键的接触面比较大，都方便了用户通过上颌牙齿咬合按下。在一些实施例中，该气流检测装置的外壳为方形或椭圆形，通孔形状可相应设置为方形或椭圆形，在一个优选实施例中，方形外壳的顶角采用圆弧过渡，既可以使通孔充分利用外壳的内部空间，还可避免多边形尖角划伤皮肤，便于用户手拿与携带。通孔大小参考口琴规格设计，约7*10mm，便于用户操作，使用时需要用舌头堵死其中一个而不影响另一个通气。在一些实施例中，该气流检测装置还包括一通信模块，通信模块用于气流检测装置采用有线或无线连接外部设备，其中无线连接方式可为蓝牙或wifi。通过与外部设备的连接，气流检测装置可将采集的进气流强度数据和出气流强度数据或对采集的进气流强度数据和出气流强度数据初步处理后的数据发送给外部设备，由外部设备对数据进行进一步地处理，从而获得相应的交互效果。图2为本发明实施例提供的一种vr场景交互系统图，该系统包括处理器201、显示屏202和图1所示实施例中的气流检测装置10，气流检测装置10，用于通过气流传感器获取流经对应通气孔内的气流强度数据；处理器201，用于根据气流检测装置获取的流经对应通气孔内的气流强度数据，判断流经对应通气孔的气流方向为进气或出气，获取包括一次进气所对应的通气孔和一次出气所对应的通气孔的通气孔进出气组合，查找预先设置的与通气孔进出气组合相对应的vr效果；显示屏202，用于在当前的vr场景中显示vr效果。在一些实施例中，处理器201，还用于根据气流检测装置获取的流经对应通气孔内的气流强度数据，获取气流方向改变后的进气或出气对应的气流强度等级，查找预先设置的与气流强度等级相对应的vr效果等级，使用所述vr效果等级对与通气孔进出气组合相对应的vr效果进行等级优化；显示屏202，具体用于在当前的vr场景中显示等级优化后的vr效果。考虑到操作的复杂性，同时为了简便描述该vr交互系统的交互原理，通气孔数量设置为2个，左侧通气孔标注为a，右侧通气孔标注为b，如图1所示。通过设置于通气孔a和通气孔b中的气流传感器，可以采集到流经通气孔a和通气孔b的气流强度数据，对采集到的气流强度数据进行分析处理，可以获得流经通气孔a和通气孔b的气流方向，即进气或出气。表1为进气信息组合，其中，0代表没有进气，1代表有进气。表1进气信息组合进气a口进气a口无变化b口进气a1b1a0b1b口无变化a1b0a0b0从表1可以看出，关于有效操作的进气组合有3组，分别为a进b进、只有b进、只有a进，表中a0b0代表无效操作，通气孔a和通气孔b都没有流经气流。表2为出气信息组合，其中，t代表有出气，f代表没有出气。表2出气信息组合出气a口出气a口无变化b口出气atbtafbtb口无变化atbfafbf从表2可以看出，关于有效操作的出气组合有3组，分别为a出b出、只有b出、只有a出，表中afbf代表无效操作，通气孔a和通气孔b都没有流经气流。以上有效操作的进出气组合均是在按键被按下的前提下得到的，按键一旦被松开，气流传感器即停止采集气流强度数据，即放弃本次操作。实际使用中，一个完整的操作过程包括一次进气和一次出气，所以组合起来就有九种组合，举例来说，可以实现如表3所示的vr交互效果，表3为进出气组合及其对应的vr效果。表3进出气组合及其对应的vr效果序号操作代号操作说明效果举例说明1a1b0–atbfa口进气，a口出气风效果2a1b0–afbta口进气，b口出气冰效果3a0b1–atbfb口进气，a口出气雾效果4a0b1–afbtb口进气，b口出气水效果5a1b0–atbta口进气，ab口出气电风效果6a0b1–atbtb口进气，ab口出气电雾效果7a1b1–atbfab口进气，a口出气闪电效果8a1b1–afbtab口进气，b口出气雷暴效果9a1b1–atbtab口进气，ab口出气雷电召唤人效果为了减少用户学习时间，方便用户记忆与操作，将进气的三种方式分别设置为：a代表风，b代表水，ab代表雷，这三种进气方式作为实现vr效果的三种基本属性，根据三种基本属性与三种出气方式的不同组合，分别在各自属性下衍生出三种展示效果。该设置方式既可以丰富vr效果，又易于掌握。用户根据自身想要实现的vr效果，进行相应的有效操作，有效操作是指一次完整的操作过程必须包括一次进气和一次出气。当按键处于持续按下状态，气流传感器采集流经通气孔的气流强度数据，处理器对该气流强度数据进行分析处理，得到流经通气孔的气流强度值。气流强度值有正负、有大小，根据气流强度值的正负可以判断出流经通气孔a和通气孔b的气流方向，例如，预设气流强度值为正代表进气，气流强度值为负代表出气。处理器判断出分别流经通气孔a和通气孔b的气流方向后，得到通气孔a和通气孔b的气流方向组合，即获取包括一次进气所对应的通气孔和一次出气所对应的通气孔的通气孔进出气组合，例如，一次完整的操作过程中，当流经通气孔a的气流方向为进气，即一次进气对应的通气孔为a，再次流经通气孔a的气流方向为出气，即一次出气对应的通气孔也为a，这时得到的通气孔进出气组合为a1b0–atbf(a口进气，a口出气)。处理器根据得到的通气孔进出气组合a1b0–atbf，查找与a1b0–atbf相对应的vr效果，即风效果。该风效果就会被显示屏显示出来，即在当前的vr场景中会出现风。进一步，处理器还会获得气流方向改变后的进气流强度值或出气流强度值，根据气流方向改变后的进气流强度值或出气流强度值的大小获得对应的气流强度等级，例如，进出气组合a1b0–atbf，气流方向由进气改变为出气，就根据出气流强度值的大小获得对应的气流强度等级，假如该出气流强度值对应的气流强度等级为3级，就查找预先设置的与3级相对应的vr效果等级，3级对应的风效果等级为强风，则此时的vr效果为强风效果，显示屏在当前的vr场景中显示强风效果。该实施例所预设的基本属性和进出气组合对应的vr效果可根据实际应用设置，不限于以上所举事例，另外，可以通过增加通气孔数量实现更多的组合方式，从而派生出更丰富的交互内容。图3为本发明实施例提供的一种头戴式显示设备示意图，处理器201、显示屏202和气流检测装置10均设置于一头戴式显示设备30中；当佩戴上头戴式显示设备时，气流检测装置位于靠近用户口部的位置。一体设置的好处是可以解放用户双手，避免长时间手持气流检测装置造成的胳膊和手酸痛症状。图4为本发明实施例提供的另一种头戴式显示设备示意图，处理器201和显示屏202设置于一头戴式显示设备30中，气流检测装置10与头戴式显示设备30分开设置，气流检测装置10采用有线或无线连接头戴显示设备30。无线连接方式可采用蓝牙或wifi，避免有线的携带不便，布线麻烦的问题。分体设置的好处是用户可采用令自己比较舒服的方式操作气流检测装置，比较灵活。图5为本发明实施例提供的一种基于图1所示实施例中的气流检测装置的vr场景交互方法流程图，如图5所示，该方法包括：步骤s51：利用气流检测装置中的气流传感器获取流经对应通气孔内的气流强度数据；步骤s52：根据气流检测装置获取的流经对应通气孔内的气流强度数据，判断流经对应通气孔的气流方向为进气或出气，获取包括一次进气所对应的通气孔和一次出气所对应的通气孔得到的通气孔进出气组合，查找预先设置的与通气孔进出气组合相对应的vr效果；步骤s53：在当前的vr场景中显示vr效果。在一些实施例中，该方法还包括：根据气流检测装置获取的流经对应通气孔内的气流强度数据，获取气流方向改变后的进气或出气对应的气流强度等级，查找预先设置的与气流强度等级相对应的vr效果等级；使用vr效果等级对与通气孔进出气组合相对应的vr效果进行等级优化；在当前的vr场景中显示vr效果的步骤具体为：在当前的vr场景中显示等级优化后的vr效果。在一些实施例中，该方法还包括：在利用气流检测装置中的气流传感器获取流经对应通气孔内的气流强度数据的过程中，当获取到气流检测装置发送的按键开启信号，开始读取气流检测装置中的气流传感器获取的流经对应通气孔内的气流强度数据，当获取到气流检测装置发送的按键关闭信号，停止读取气流检测装置中的气流传感器获取的流经对应通气孔内的气流强度数据。图6为本发明实施例提供的另一种基于图1所示实施例中的气流检测装置的vr场景交互方法流程图，在图6所示实施例中，采用如图4所示的vr交互系统，如图6所示，该方法包括：步骤s61：头戴式显示设备开机，气流检测装置通电，使气流检测装置与头戴式显示设备正常通信，其中气流检测装置设置有电池或外接电源，为气流传感器供电。步骤s62：检测是否正常供电，若正常供电，运行步骤s63，若未供电，则结束运行。步骤s63：检测按键是否按下，若按键按下，运行步骤s64，若按键未按下，运行步骤s62。步骤s64：获取气流检测装置采集的气流强度数据；气流检测装置将按键开启信号发送给头戴式显示设备，头戴式显示设备开始获取气流检测装置采集的气流强度数据。步骤s65：获取进气对应的通气孔，在当前的vr场景显示蓄力画面；头戴式显示设备处理获取的气流强度数据，得到进气流强度值及对应的通气孔，例如，若得到通气孔a进气，根据预设的三种基本属性，在当前的vr场景显示风的蓄力画面，若得到通气孔b进气，在当前的vr场景显示水的蓄力画面，若得到通气孔ab进气，在当前的vr场景显示雷的蓄力画面。步骤s66：检测气流方向是否改变，若改变，运行步骤s67，若不改变，运行步骤s65。步骤s67：获取出气对应的通气孔，得到进出气组合，查找进出气组合对应的vr效果；头戴式显示设备处理获取的气流强度数据，得到出气流强度值及对应的通气孔，进而与气流方向改变前得到进气通气孔组成通气孔进出气组合，查找与该通气孔组合对应的vr效果。例如，气流方向由进气变为出气后，获取出气对应的通气孔为b，查表可知通气孔进出气组合为a1b0–afbt(a口进气，b口出气)，对应的vr效果为冰效果。步骤s68：获取出气对应的气流强度等级，查找与该气流强度等级对应的vr效果等级，根据vr效果等级等级优化对应的vr效果；例如，通气孔进出气组合a1b0–afbt(a口进气，b口出气)对应的vr效果为冰效果，获取通气孔b的出气流强度值所在的气流强度等级为4级，4级对应的冰效果为寒冰。打游戏中，气流强度等级越高，技能伤害系数越大。步骤s69：显示等级优化后的vr效果；在当前的vr场景中释放出寒冰效果。图6所示实施例先获取的进气通气孔，再检测气流方向是否改变，在其他实施例中，也可以先获取出气通气孔，再检测气流方向是否改变。综上所述，本发明通过使用气流检测装置中设置的气流传感器采集流经所在通气孔的气流强度数据，根据气流强度数据获取气流方向，一个完整的有效操作过程包括一次进气和一次出气，由此得到通气孔进出气组合，查找与得到的通气孔进出气组合对应的vr效果，另外还可得到气流方向改变后的进气或出气对应的气流强度等级，查找预先设置的与气流强度等级相对应的vr效果等级，使用vr效果等级对通气孔进出气组合相对应的vr效果进行等级优化，在当前的vr场景中显示等级优化后的vr效果，实现一种有别于鼠标、键盘、手柄或体感设备的交互体验。本发明实施例的这种vr场景交互方法，丰富了vr场景的沉浸式交互方式，只需用户口部的吹气和吸气操作，无需用户的手部参与操作，使用方便，避免了持续操作损伤手指的情况发生，且无需配置精密的体感设备，同样也可以获得满意的交互体验。另外，该vr交互方式操作简单，使用方便，在不中断用户正在体验的内容进程的前提下使交互内容更丰富，沉浸感更强；可以实现在vr场景中吐火、水、风等元素的特效，相较于键盘或者手柄按键触发的特效，玩家更能沉浸其中，并且可以通过控制气流的强度，衍生出更加真实的效果。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。当前第1页12