本发明涉及信息技术领域，特别涉及一种手机ar抓娃娃机系统和交互方法。
背景技术：
传统现实抓娃娃机设备造价高，占用空间，不易更新换代，需要专人看护，而且受场地、成本等因素限制，能投放到市场的数量有限。
技术实现要素：
为了克服上述问题，本发明提出一种可有效解决上述问题的手机ar抓娃娃机系统和交互方法。
本发明解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种手机ar抓娃娃机系统，包括一手机，手机的屏幕ui显示一摇杆和一按钮；所述手机包括能支持arkit技术的苹果ios系统；手机内还包括一创建虚拟模块、交互模块和信息记录模块，所述创建虚拟模块包括整机模块、抓爪模块和娃娃模块；所述整机模块用于创建具有现实抓娃娃机外型的第一3d模型，所述抓爪模块用于创建具有现实抓娃娃机中抓爪外型的第二3d模型，所述娃娃模块用于创建具有现实娃娃外型的第三3d模型，所述第一3d模型、第二3d模型和第三3d模型均添加碰撞体，所述碰撞体的属性设置为阻挡一切；所述第二3d模型和第三3d模型位于第一3d模型内部，第三3d模型位于第二3d模型下方；所述交互模块用于将用户通过手机屏幕发出的操作指令转化成创建虚拟模块需要执行的命令；所述信息记录模块用于存储用户基本信息。
优选地，所述第二3d模型包括移动块、连接杆、控制块和爪子，所述移动块的顶部连接于第一3d模型的内部上方，移动块的下方连接连接杆，连接杆下方连接控制块，控制块下方连接爪子，所述爪子的数量为两个或者两个以上，用户通过控制摇杆和按钮使得第二3d模型在一定范围内移动，并且模拟真实抓娃娃机中，抓爪抓娃娃时的一系列动作。
优选地，一种手机ar抓娃娃机交互方法，包括如下步骤：
步骤s1，将第一3d模型、第二3d模型和第三3d模型导入unrealengine4游戏引擎中，在第一3d模型、第二3d模型和第三3d模型中添加碰撞体，并将碰撞体属性设置为阻挡一切，第三3d模型开启物理状态，用以模拟真实娃娃在有重力状态下，在被抓爪触碰和抓取时可能会做出的物理动作；
步骤s2，设置移动块、连接杆、控制块和爪子的层级关系，设置移动块为第一层级，设置连接杆和控制块为第二层级并且为移动块的子层级，设置爪子为第三层级并且为控制块的子层级；
步骤s3，手机的屏幕ui显示一摇杆和一按钮，摇杆用以控制第二3d模型在水平面的四个方向上移动，按钮用于触发抓取动作；
步骤s4，计算摇杆输入数据和第二3d模型的位移，通过摇杆控制第二3d模型的位置；
步骤s5，通过按钮触发抓取动作，控制连接杆上下移动并且控制爪子的开合；
步骤s6，爪子张开后，如果有第三3d模型跌落到第一3d模型出货口中，则信息记录模块记录下成功抓到了一个娃娃，用户可以凭记录的信息，到实体店领取真实娃娃作为奖品。
优选地，所述步骤s4中，摇杆输入数据分为前后输入数据和左右输入数据，向前值设为1，向后值设为-1，向右值设为1，向左值设为-1；获得ar场景内虚拟相机的向前向量和向右向量，并都只取x和y的值，z值保持为0，从而得到新向前向量和新向右向量；将获得的摇杆前后输入数据乘以新向前向量，得到前后位移向量，将摇杆左右输入数据乘以新的向右向量，得到左右位移向量；获得第二3d模型在ar场景中的世界位置，将这个世界位置加上前后位移向量和左右位移向量，并实时更新，这样就能通过摇杆控制第二3d模型的位置，达到模拟现实中摇杆控制抓爪的效果。
优选地，所述步骤s5中，改变连接杆scale的z值，使连接杆变长，并改变控制块世界位置的z值，使控制块做下降位移到合适位置；当控制块到达指定位置后，改变爪子的rotation值，做张开爪子及之后合上爪子的动作；爪子合上后，改变连接杆scale的z值，使连接杆变短，并改变控制块世界位置的z值，使其做上升位移到初始位置；移动块整体移动到第一3d模型出货口上方，重复张开爪子及之后合上爪子的动作。
与现有技术相比，本发明的手机ar抓娃娃机系统和交互方法具有以下有益效果；
1.可以节约大量用于制作传统抓娃娃机的自然资源，还有维护的人力和物力；
2.可以让用户随时随地体验抓娃娃机的乐趣，节能环保，具有广阔的市场前景；
3.由于抓娃娃机和娃娃都是3d模型，可以很轻松地对外观进行更新，紧追潮流，让整个体验一直都很新颖。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本发明的一种手机ar抓娃娃机系统，包括一手机，手机的屏幕ui显示一摇杆和一按钮；所述手机包括能支持arkit技术的苹果ios系统；手机内还包括一创建虚拟模块、交互模块和信息记录模块，所述创建虚拟模块包括整机模块、抓爪模块和娃娃模块；所述整机模块用于创建具有现实抓娃娃机外型的第一3d模型，所述抓爪模块用于创建具有现实抓娃娃机中抓爪外型的第二3d模型，所述娃娃模块用于创建具有现实娃娃外型的第三3d模型，所述第一3d模型、第二3d模型和第三3d模型均添加碰撞体，所述碰撞体的属性设置为阻挡一切；所述第二3d模型和第三3d模型位于第一3d模型内部，第三3d模型位于第二3d模型下方；所述交互模块用于将用户通过手机屏幕发出的操作指令转化成创建虚拟模块需要执行的命令；所述信息记录模块用于存储用户基本信息，如所剩抓娃娃的机会次数、所抓到的娃娃数量。
所述第二3d模型包括移动块、连接杆、控制块和爪子，所述移动块的顶部连接于第一3d模型的内部上方，移动块的下方连接连接杆，连接杆下方连接控制块，控制块下方连接爪子。所述爪子的数量为两个或者两个以上。用户通过控制摇杆和按钮使得第二3d模型在一定范围内移动，并且模拟真实抓娃娃机中，抓爪抓娃娃时的一系列动作。
一种手机ar抓娃娃机的交互方法，包括如下步骤：
步骤s1，将第一3d模型、第二3d模型和第三3d模型导入unrealengine4游戏引擎中，在第一3d模型、第二3d模型和第三3d模型中添加碰撞体，并将碰撞体属性设置为阻挡一切，第三3d模型开启物理状态，用以模拟真实娃娃在有重力状态下，在被抓爪触碰和抓取时可能会做出的物理动作；
步骤s2，设置移动块、连接杆、控制块和爪子的层级关系，设置移动块为第一层级，设置连接杆和控制块为第二层级并且为移动块的子层级，设置爪子为第三层级并且为控制块的子层级；
步骤s3，手机的屏幕ui显示一摇杆和一按钮，摇杆用以控制第二3d模型在水平面的四个方向上移动，按钮用于触发抓取动作；
步骤s4，计算摇杆输入数据和第二3d模型的位移，通过摇杆控制第二3d模型的位置；
所述步骤s4中，摇杆输入数据分为前后输入数据和左右输入数据，向前值设为1，向后值设为-1，向右值设为1，向左值设为-1；获得ar场景内虚拟相机的向前向量和向右向量，并都只取x和y的值，z值保持为0，从而得到新向前向量和新向右向量；将获得的摇杆前后输入数据乘以新向前向量，得到前后位移向量，将摇杆左右输入数据乘以新的向右向量，得到左右位移向量；获得第二3d模型在ar场景中的世界位置，将这个世界位置加上前后位移向量和左右位移向量，并实时更新，这样就能通过摇杆控制第二3d模型的位置，达到模拟现实中摇杆控制抓爪的效果。
步骤s5，通过按钮触发抓取动作，控制连接杆上下移动并且控制爪子的开合；
所述步骤s5中，改变连接杆scale的z值，使连接杆变长，并改变控制块世界位置的z值，使控制块做下降位移到合适位置；当控制块到达指定位置后，改变爪子的rotation值，做张开爪子及之后合上爪子的动作；爪子合上后，改变连接杆scale的z值，使连接杆变短，并改变控制块世界位置的z值，使其做上升位移到初始位置；移动块整体移动到第一3d模型出货口上方，重复张开爪子及之后合上爪子的动作。
步骤s6，爪子张开后，如果有第三3d模型跌落到第一3d模型出货口中，则信息记录模块记录下成功抓到了一个娃娃，用户可以凭记录的信息，到实体店领取真实娃娃作为奖品。
与现有技术相比，本发明的手机ar抓娃娃机系统和交互方法具有以下有益效果；
1.可以节约大量用于制作传统抓娃娃机的自然资源，还有维护的人力和物力；
2.可以让用户随时随地体验抓娃娃机的乐趣；
3.由于抓娃娃机和娃娃都是3d模型，可以很轻松地对外观进行更新，紧追潮流，让整个体验一直都很新颖。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。