飞行模拟器的参数确定方法和装置与流程

本发明涉及飞行模拟器领域，具体而言，涉及一种飞行模拟器的参数确定方法和装置。

背景技术：

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它在飞行器模拟领域具有较广泛的应用。通过计算机图形图像技术，还原飞行器作业环境，利用机械控制与电子电路控制技术模拟飞行器飞行的角度和速度，可真实还原飞行器飞行体验。个人飞行器是任何由人类制造、能飞离地面在空间飞行并由人来控制的提供给个人使用的飞行物。随着飞行器普及，个人飞行器必然是未来发展方向。轻巧，灵活的低空，低速飞行器将是个人飞行器的发展方向。

飞行模拟器是一个基于虚拟现实技术的模拟个人飞行器飞行的互动装置。它还原了用户的立式驾驶方式，通过采集真实飞行数据，利用虚拟现实技术，结合多个自由度运动平台，来模拟飞行时的加速和失重等体验。为了保证用户的安全，用户在驾驶个人飞行器之前，通常会使用个人飞行模拟器来进行飞行训练。通过完成模拟器中定制的控制任务，用户可以学习基本的飞行器控制技能，以及确定是否可以驾驶个人飞行器真机。同时，飞行模拟器还适用于涉及飞行的体感游戏，以增加游戏的趣味性和真实性。

在个人飞行模拟器的体验过程中发明人发现，对于不同体验者，其个体体态特征和操作方式习惯存在较大的差异，因此在体验与控制的舒适度和操作难度上也会有不同的反馈。例如，身高较高，体型较健壮的用户会感觉到座椅部分比较拥挤，操作杆位置偏低；身高较矮，体型娇小的用户会感觉操作杆位置偏高，手臂需要长时间处于拉伸的紧张状态。以上描述的这两种情况都会降低体验者体验过程的舒适度，用户也容易出现疲劳状态

针对现有技术中的飞行模拟器采用统一的座椅，导致形体不同的用户使用起来舒适度较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种飞行模拟器的参数确定方法和装置，以至少解决现有技术中的飞行模拟器采用统一的座椅，导致形体不同的用户使用起来舒适度较低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种飞行模拟器的参数确定方法，包括：通过人体信息采集装置获取对象的形体特征数据，其中，形体特征数据用于表征对象所占用的空间；根据对象的形体特征数据确定与对象匹配的飞行模拟器类型，其中，飞行模拟器根据座椅的大小分为多个类型。

进一步地，通过人体信息采集装置采集对象的三维点云数据；根据三维点云数据得到对象的体型样本。

进一步地，通过人体信息采集装置获取对象的形体特征数据，包括：根据对象的体型样本得到对象的形体特征数据。

进一步地，获取目标数据范围，其中，目标数据范围包括用于表征预设形体的形体特征数据；将对象的形体特征数据与目标数据范围进行比对；根据比对结果确定与对象匹配的飞行模拟器类型。

进一步地，确定预设形体匹配的标准飞行模拟器类型；在对象的形体特征数据大于预设形体特征数据范围的上限值的情况下，为对象匹配座椅大于标准飞行模拟器类型的座椅的飞行模拟器类型；在对象的形体特征数据小于预设形体特征数据范围的下限值的情况下，为对象匹配座椅小于标准飞行模拟器类型的座椅的飞行模拟器类型。

进一步地，获取多个样本的形体特征数据；根据多个样本的形体特征数据的均值和预设的范围参数，得到目标数据范围。

进一步地，获取对象的使用飞行模拟时的手臂夹角信息；根据手臂夹角信息确定飞行模拟器的操作杆位置。

进一步地，当对象使用飞行模拟器时，根据对象的体型样本提取对象的骨骼信息；根据对象的骨骼信息确定对象的前臂骨骼的位置和上臂骨骼的位置；根据对象的前臂骨骼的位置和上臂骨骼的位置得到手臂夹角信息。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种飞行模拟器的参数确定装置，包括：获取模块，用于通过人体信息采集装置获取对象的形体特征数据，其中，形体特征数据用于表征对象所占用的空间；确定模块，用于根据对象的形体特征数据确定与对象匹配的飞行模拟器类型，其中，飞行模拟器根据座椅的大小分为多个类型。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，其特征在于，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述任意一种飞行模拟器的参数确定方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，程序运行时执行上述任意一种飞行模拟器的参数确定方法。

在本发明实施例中，通过人体信息采集装置获取对象的形体特征数据，根据对象的形体特征数据确定与对象匹配的飞行模拟器类型。上述方案通过获取飞行模拟器的体验者的形体特征信息，从而为体验者匹配具有合适的座椅的飞行模拟器，进而解决了现有技术中的飞行模拟器采用统一的座椅，导致形体不同的用户使用起来舒适度较低的技术问题。当体验者体验座椅适合其体型的飞行模拟器时，具有较高的舒适度，且能够降低使用时的疲劳感。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请的一种飞行模拟器的示意图；

图2是根据本发明实施例的飞行模拟器的参数确定方法的流程图；

图3是根据本申请实施例的一种通过飞行模拟器的参数确定方法为体验者生成个人飞行模拟器订单的示意图；以及

图4是根据本申请实施例的一种飞行模拟器的参数确定装置。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、底座；211、运动部；212、驾驶部；61、第一操作杆；62、第二操作杆。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种飞行模拟器的参数确定方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本申请的一种飞行模拟器的示意图，该飞行模拟装置包括底座10，运动部211设置在底座10上，用于驱动驾驶部212运动。驾驶部212设置在运动部211上，驾驶部212内部设置有容纳空间，用于容纳体验者，该容纳空间中包括体验者在使用时的座椅。为了在模拟飞行过程中使体验者能够控制飞行方向，该飞行模拟器还包括第一操作杆61和第二操作杆62，第一操作杆61或第二操作杆62可以根据预设的安装方式由体验者进行旋转和/或摆动等操作。

为了便于说明，本申请下述实施例均以体验者使用如图1所述的飞行模拟器进行说明。图2是根据本发明实施例的飞行模拟器的参数确定方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤s202，通过人体信息采集装置获取对象的形体特征数据，其中，形体特征数据用于表征对象所占用的空间。

具体的，上述人体特征采集装置可以是设置于固定位置的红外构造光传感器(例如：微软的kinect体感器)，上述对象为飞行模拟器的体验者。通过人体信息采集装置可以确定体验者的身高信息、轮廓信息等多种信息。在该方案中，对象的形体特征数据用于确定与对象匹配的座椅，因此对象的形体特征数据需要表征对象所占用的空间，例如：对象的形体特征数据可以是对象在多个角度的轮廓信息。

步骤s204，根据对象的形体特征数据确定与对象匹配的飞行模拟器类型，其中，飞行模拟器根据座椅的大小分为多个类型。

在上述步骤中，飞行模拟器可以按照座椅的大小分为多个类型，以适应不同体型的体验者，对于体型加大的体验者可以提供座椅较大的飞行模拟器，对于体型较小的体验者提供座椅较小的飞行模拟器。结合图1所示，座椅可以为驾驶部202中的座椅。

在一种可选的实施例中，人体信息采集装置为kinect体感器，体验者在使用飞行模拟器之前，kinect体感器由支架固定在预定位置的预定高度，体验者站立在kinect体感器的检测范围之内，kinect体感器检测到检测范围存才检测目标之后，开始采集体验者的形体特征数据，在得到体验者的形体特征数据之后，在座椅不同的飞行模拟器中选择与体验者形体特征数据相吻合的飞行模拟器。

由上可知，本申请上述实施例通过人体信息采集装置获取对象的形体特征数据，根据对象的形体特征数据确定与对象匹配的飞行模拟器类型。上述方案通过获取飞行模拟器的体验者的形体特征信息，从而为体验者匹配具有合适的座椅的飞行模拟器，进而解决了现有技术中的飞行模拟器采用统一的座椅，导致形体不同的用户使用起来舒适度较低的技术问题。当体验者体验座椅适合其体型的飞行模拟器时，具有较高的舒适度，且能够降低使用时的疲劳感。

进一步地，上述方案不仅能够用于体验者在体验时，选择与体型对应的飞行模拟器，还可以应用于个人飞行模拟器的定制。

可选的，根据本申请上述实施例，在获取对象的形体特征数据之前，方法还包括：

步骤s206，通过人体信息采集装置采集对象的三维点云数据。具体的，上述三维点云数据是将扫描资料以点的形式存储，并存储每个点的三维坐标。在上述步骤中，可以使用人体信息采集装置对对象进行扫描，得到对象的三维点云数据。

步骤s208，根据三维点云数据得到对象的体型样本。

具体的，上述体型样本可以是对象的体型三维模型，上述对象的体型样本用于作为对象的基础数据，根据对象的体型样本，可以分析出对象的外表轮廓或骨骼信息等多种信息。

可选的，根据本申请上述实施例，通过人体信息采集装置获取对象的形体特征数据，包括；根据对象的体型样本得到对象的形体特征数据。

在一种可选的实施例中，可以在体验者体验飞行模拟器的过程中获取对象的形体特征数据。首先将人体信息采集装置放置于正对个人飞行模拟器2米的位置，高度为1米，用三脚架固定并开启感应器，实时采集正对感应器前方1.3米到3.5米范围内的环境，从而获得检测范围内体验者的形体特征数据。体验者登上个人飞行模拟器，并用安全绑带进行固定。用户采取站立的姿势进行模拟飞行体验，同时左右手臂向前弯曲，手握操作杆对飞行模拟器进行控制。由于人体信息采集装置只能采集感应范围内信息，因此可以采用距离人体信息采集装置的感应器2米的物体(距离人体信息采集装置的感应器2米的位置为最佳检测位置)对飞行模拟器进行范围限制，以使得飞行模拟器处于感应范围内的最佳检测位置。在体验者体验飞行模拟器的过程中，人体信息采集装置自动开始对设备正前方0.4米至3米内的区域(感应范围)的物体进行检测，通过由红外发射器和红外线cmos摄像机构成的3d结构光深度感应器，获得体验者的人体体态在空间中的三维点云数据，根据体验者的三维点云数据生成体验者的体型样本。以体验者的体型样本为基础，则可得到体验者的形体特征数据。

在另一种可选的实施例中，可以通过体验者站立在人体信息采集设备的感应范围内，来获取体验者的形体特征数据。首先将人体信息采集设备放置于一块长5米宽5米的区域，并用三脚架固定，固定高度为1米，用户站立在距离人体信息采集装置的感应器2米的位置，进行用户的体型数据分析。通过由红外发射器和红外线cmos摄像机构成的3d结构光深度感应器，获得体验者的人体体态在空间中的三维点云数据，根据体验者的三维点云数据生成体验者的体型样本。以体验者的体型样本为基础，则可得到体验者的形体特征数据。

可选的，根据本申请上述实施例，根据对象的形体特征数据确定与对象匹配的飞行模拟器类型，包括：

步骤s2041，获取目标数据范围，其中，所述目标数据范围包括用于表征预设形体的形体特征数据。

具体的，上述预设形体可以为成年人普遍的标准体型，可以通过大量的采样得到这一目标数据范围。

步骤s2043，将对象的形体特征数据与目标数据范围进行比对。

步骤s2045，根据比对结果确定与对象匹配的飞行模拟器类型。

在上述步骤中，可以将对象的形体特征数据与目标数据范围进行比对，来确定对象的形体特征数据是否处于目标数据范围之内，如果对象的体型特征数据处于目标数据范围之内，则确定对象适用于预定的标准座椅。

可选的，根据本申请上述实施例，根据比对结果确定与对象匹配的飞行模拟器类型，包括：

步骤s20451，确定预设形体匹配的标准飞行模拟器类型。

步骤s20453，在对象的形体特征数据大于标准形体特征数据范围的上限值的情况下，为对象匹配座椅大于标准飞行模拟器类型的座椅的飞行模拟器类型。

步骤s20455，在对象的形体特征数据小于预设形体特征数据范围的下限值的情况下，为对象匹配座椅小于标准飞行模拟器类型的座椅的飞行模拟器类型。

在一种可选的实施例中，可以将飞行模拟器的作为分为大座椅，标准座椅和小座椅三种类型，将采集到的当前体验者的形体特征数据和目标数据范围进行比较，大于目标数据范围上限值的形体特征数据对应的体验者，可以为其匹配大座椅，小于目标数据范围下限值的形体特征数据对应的体验者，可以为其匹配小座椅，形体特征数据在目标数据范围之间的体验者，可以为其匹配标准座椅。

可选的，根据本申请上述实施例，获取目标数据范围，包括：获取多个样本的形体特征数据；根据多个样本的形体特征数据的均值和预设的范围参数，得到目标数据范围。

具体的，上述范围参数范围用于得到与多个样本的形体特征数据的均值结合得到目标数据范围，例如：将多个样本的形体特征数据的均值加预设的范围参数即可得到目标数据的上限值，将多个样本的形体特征数据的均值减预设的范围参数即可得到目标数据的下限值。

可选的，根据本申请上述实施例，在根据对象的形体特征数据确定与对象匹配的飞行模拟器类型之后，上述方法还包括：

步骤s2010，获取对象的使用飞行模拟时的手臂夹角信息。具体的，手臂夹角信息用于表示体验者的前臂与上臂的夹角信息。

步骤s2012，根据手臂夹角信息确定飞行模拟器的操作杆位置。

在一种可选的实施例中，结合图1所示，当手臂夹角信息小于预设值时，则确定操作杆(包括第一操作杆61和第二操作杆62)位置距离座椅靠背太近，可以向背离座椅靠背的方向移动用于设置操作杆的位置，当手臂夹角信息小于预设值时，则确定操作杆位置距离座椅靠背太远，可以向座椅靠背的方向移动用于设置操作杆的位置。通过设置与体验者对应的操作杆的位置，即可避免体验者使用飞行模拟器时控制操作杆导致的疲劳，从而提高飞行模拟器的舒适度。

可选的，根据本申请上述实施例，获取对象的使用飞行模拟时的手臂夹角信息，包括：

步骤s20101，当对象使用飞行模拟器时，根据对象的体型样本提取对象的骨骼信息。

步骤s20103，根据对象的骨骼信息确定对象的前臂骨骼的位置和上臂骨骼的位置。

步骤s20105，根据对象的前臂骨骼的位置和上臂骨骼的位置得到手臂夹角信息。

在一种可选的实施例中，通过分析体验者的体型样本，得到体验者四肢和躯干的区域位置，再由四肢和躯干的区域位置得到当前体验者的人体骨骼信息，根据骨骼信息提取用户左右手臂的肘关节位置信息以及计算前臂和上臂的夹角数据。由于人体信息采集装置正对体验者，体验者在操作飞行模拟器的姿势为手臂向前弯曲，握紧操作杆，此姿势对于手臂骨骼信息的采集非常不利，容易产生较大的误差，而当体验者开始进行模拟飞行体验时，体验者的身体会跟着模拟器装置进行上移，前倾，后仰等各种方向的移动，因此可以通过获取体验者的实时运动角度和位移信息，结合当时采集到人的骨骼信息进行分析和处理，持续不断的获得体验者实时的手臂夹角信息，并对手臂夹角信息进行降噪处理，然后进行插值计算，得到体验者最终的手臂夹角信息。

对骨骼信息进行收集和分析，经过整个飞行体验过程之后，得到手臂夹角信息，并根据和标准样本的比较和分析，得到操作杆的位置信息；最后将体验者匹配的座椅类型和操作杆的设置方案进行汇总，在体验者结束模拟飞行之后得到定制飞行模拟器的方案。可以根据体验者的定制飞行模拟器的方案，为体验正订制个人飞行模拟器。

图3是根据本申请实施例的一种通过飞行模拟器的参数确定方法为体验者生成个人飞行模拟器订单的示意图，结合图3所示，个人信息采集装置固定安装在指定的位置，体验者使用站立姿势体验飞行模拟器，在体验者操作中的过程中，人体信息采集装置自动检测体验者的人体信息，从而得到用于表征体验者人体正面体型的点云数据。

一方面，可以通过点云数据生成体验者的体型三维模型，将从体验者的体型三维模型中获取的形体特征数据与标准体型的形体特征数据进行比较，并根据比较结果确定定制座椅的信息。

另一方面可以通过点云数据得到体验者的人体骨骼信息，并根据体验者的人体骨骼信息得到体验者的手臂(包括前臂和上臂)和关节(手肘处关节)信息，根据体验者的手臂和关节信息，确定定制操作杆的位置信息。

最后通过定制座椅的信息和定制操作杆的位置信息，生成该体验者最终的订单，该订单可以用于生产该体验者的个人飞行模拟器。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种飞行模拟器的参数确定装置，图4是根据本申请实施例的一种飞行模拟器的参数确定装置，结合图4所示，该装置包括：

获取模块40，用于通过人体信息采集装置获取对象的形体特征数据，其中，所述形体特征数据用于表征所述对象所占用的空间。

确定模块42，用于根据所述对象的形体特征数据确定与所述对象匹配的飞行模拟器类型，其中，所述飞行模拟器根据座椅的大小分为多个类型。

可选的，根据本申请上述实施例，上述装置还包括：

采集模块，用于在获取对象的形体特征数据之前，通过人体信息采集装置采集对象的三维点云数据。

体型样本获取模块，用于根据三维点云数据得到对象的体型样本。

可选的，根据本申请上述实施例，获取模块包括：

第一获取子模块，用于根据所述对象的体型样本得到所述对象的形体特征数据。

可选的，根据本申请上述实施例，确定模块包括：

第二获取子模块，用于获取目标数据范围，其中，目标数据范围包括用于表征预设形体的形体特征数据。

比对子模块，用于将对象的形体特征数据与目标数据范围进行比对。

第一确定子模块，用于根据比对结果确定与对象匹配的飞行模拟器类型。

可选的，根据本申请上述实施例，比对子模块包括：

确定单元，用于确定预设形体匹配的标准飞行模拟器类型。

第一匹配单元，用于在对象的形体特征数据大于预设形体特征数据范围的上限值的情况下，为对象匹配座椅大于标准飞行模拟器类型的座椅的飞行模拟器类型。

第二匹配单元，用于在对象的形体特征数据小于预设形体特征数据范围的下限值的情况下，为对象匹配座椅小于标准飞行模拟器类型的座椅的飞行模拟器类型。

可选的，根据本申请上述实施例，第二获取子模块，包括：

第一获取单元，用于获取多个样本的形体特征数据。

第二获取单元，用于根据多个样本的形体特征数据的均值和预设的范围参数，得到目标数据范围。

可选的，根据本申请上述实施例，上述装置还包括：

手臂夹角信息获取模块，用于获取对象的使用飞行模拟时的手臂夹角信息。

操作杆位置确定模块，用于根据手臂夹角信息确定飞行模拟器的操作杆位置。

可选的，根据本申请上述实施例，手臂夹角信息获取模块包括：

提取子模块，用于当对象使用飞行模拟器时，根据对象的体型样本提取对象的骨骼信息。

第二确定子模块，用于根据对象的骨骼信息确定对象的前臂骨骼的位置和上臂骨骼的位置。

手臂夹角信息获取子模块，用于根据对象的前臂骨骼的位置和上臂骨骼的位置得到手臂夹角信息。

实施例3

根据本发明实施例，提供了一种存储介质，其特征在于，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行实施例1中任意一种飞行模拟器的参数确定方法。

实施例4

根据本发明实施例，提供了一种处理器，其特征在于，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行实施例1中任意一种飞行模拟器的参数确定方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。