本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种共享视野的虚拟现实管理系统及方法。
背景技术：
虚拟现实(virtualreality，vr)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，其利用计算机技术模拟生成沉浸式的三维模拟环境，用户通过特制的显示设备(例如头戴式vr眼镜等)感知该三维模拟环境，并可以在该环境中进行一系列交互操作。
传统的vr环境中，用户通常只是单人参与和vr设备的交互过程，若想要实现多个vr用户之间的交互操作，通常的做法是一个用户或者vr应用在一个时刻从某个vr设备中获得输入信号，经过处理后再将某个vr视野输出到这个vr设备中，这样的交互极大地限制了用户的vr体验，并且也不能将同一个vr视野实时地共享给多个用户或者vr应用，因此限制了vr直播或者vr多人实时会议的可能。换言之，目前的vr技术无法满足多用户多设备的互动和分享需求。
技术实现要素：
根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种共享视野的虚拟现实管理系统及虚拟现实设备的技术方案，旨在改变传统虚拟现实设备的交互方式，在多个虚拟现实的用户之间共享虚拟现实视野，从而对交互方式进行扩展，提升了用户体验。
上述技术方案具体包括：
一种共享视野的虚拟现实管理系统，包括一硬件层和一应用层，所述硬件层内包括至少一个虚拟现实设备，所述应用层包括至少一个虚拟现实应用，每个所述虚拟现实应用安装于对应的所述虚拟现实设备内；其中，还包括：
一中间层，所述中间层连接在所述硬件层和所述应用层之间，所述中间层进一步包括：
输入单元，用于从所述硬件层和所述应用层获取共享虚拟现实资源，以及从所述应用层获取不同的所述虚拟现实应用发出的控制指令；
共享资源单元，连接所述输入单元，所述共享资源单元用于保存所述共享虚拟现实资源；
视野处理单元，分别连接所述输入单元和所述共享资源单元，用于根据来自所述应用层的不同的所述虚拟现实应用的所述控制指令，对所述共享资源单元中保存的所述共享虚拟现实资源进行处理，以形成并输出相应的视野共享资源；
输出单元，连接所述视野处理单元，用于将所述视野共享资源分发到各所述虚拟现实设备中，以在各所述虚拟现实设备之间实现虚拟现实的视野共享。
优选的，该虚拟现实管理系统，其中，所述输入单元包括：
第一输入模块，用于从所述硬件层的各所述虚拟现实设备中获取硬件信息；
第二输入模块，用于从所述应用层的各所述虚拟现实应用中获取不同用户的反馈视野信息；
整合模块，分别连接所述第一输入模块和所述第二输入模块，用于将所述硬件信息和所述反馈视野信息包括在所述共享虚拟现实资源中并发送至所述共享资源单元中保存。
优选的，该虚拟现实管理系统，其中，所述硬件信息包括各所述虚拟现实设备提供的虚拟现实视角。
优选的，该虚拟现实管理系统，其中，所述输入单元还包括：
第三输入模块，用于从所述应用层的各所述虚拟现实应用中获取用户发送的所述控制指令，并发送至所述视野处理单元。
优选的，该虚拟现实管理系统，其中，所述输入单元通过一预设的应用程序接口获取所述共享虚拟现实资源和所述控制指令；以及
所述输出单元通过预设的所述应用程序接口将经过处理的所述共享虚拟现实资源分发到各所述虚拟现实设备中。
优选的，该虚拟现实管理系统，其中，所述应用程序接口采用openvr协议实现。
优选的，该虚拟现实管理系统，其中，所述视野处理单元具体包括：
指令接收模块，用于接收所述控制指令；
第一控制模块，连接所述指令接收模块，当所述控制指令为用于对所述共享虚拟现实资源进行控制的控制命令时，所述第一控制模块用于根据所述控制命令，从所述共享资源单元中调取相应的所述共享虚拟现实资源进行处理，以形成经过处理的所述共享虚拟现实资源并输出。
优选的，该虚拟现实管理系统，其中，所述视野处理单元还包括：
第二控制模块，连接所述指令接收模块，当所述控制指令为用于请求进行相应操作的控制请求时，所述第二控制模块用于对所述控制请求进行处理，并向发送所述控制请求的所述虚拟现实应用反馈相应的处理结果。
一种共享视野的虚拟现实管理方法，设置有一硬件层和一应用层，所述硬件层内包括至少一个虚拟现实设备，所述应用层包括至少一个虚拟现实应用，每个所述虚拟现实应用安装于对应的所述虚拟现实设备内；其中，还设置有一中间层，所述中间层连接在所述硬件层和所述应用层之间；
所述虚拟现实管理方法具体包括：
步骤s1，采用所述中间层中设置的输入单元从所述硬件层和所述应用层获取共享虚拟现实资源，以及从所述应用层获取不同的所述虚拟现实应用发出的控制指令；
步骤s2，采用所述中间层中设置的共享资源单元保存所述共享虚拟现实资源；
步骤s3，采用所述中间层中设置的视野处理单元根据来自所述应用层的不同的所述虚拟现实应用的所述控制指令，对所述共享资源单元中保存的所述共享虚拟现实资源进行处理，以形成并输出相应的视野共享资源；
步骤s4，采用所述中间层中设置的输出单元将所述视野共享资源分发到各所述虚拟现实设备中，以在各所述虚拟现实设备之间实现虚拟现实的视野共享。
上述技术方案的有益效果是：
1)提供一种共享视野的虚拟现实管理系统，能够改变传统虚拟现实设备的交互方式，在多个虚拟现实的用户之间共享虚拟现实视野，从而对交互方式进行扩展，提升了用户体验；
2)提供一种共享视野的虚拟现实管理方法，能够支持上述虚拟现实管理系统运行。
附图说明
图1是本发明的较佳的实施例中，一种共享视野的虚拟现实管理系统的总体结构示意图；
图2是本发明的较佳的实施例中，于图1的基础上，输入单元的具体结构示意图；
图3是本发明的较佳的实施例中，于图1的基础上，视野控制单元的具体结构示意图；
图4是本发明的较佳的实施例中，一种共享视野的虚拟现实管理方法的总体流程示意图。
具体实施方式
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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种共享视野的虚拟现实管理系统，该系统如图1中所示，包括一硬件层a和一应用层b，硬件层a内包括至少一个虚拟现实设备a1(图1中示出多个虚拟现实设备a1)，应用层b包括至少一个虚拟现实应用b1(图1中示出多个虚拟现实应用b1)，每个虚拟现实应用b1安装于对应的虚拟现实设备a1内。上述硬件层a和应用层b的结构为传统的vr设备的结构，即在vr设备的硬件部分位于整个系统的硬件层内，vr设备的软件应用部分位于整个系统的应用层内，而软件应用部分和硬件部分构成了整个vr设备。
本实施例中，仍然如图1中所示，上述共享视野的虚拟现实管理系统还包括：
一中间层c，中间层c连接在硬件层a和应用层b之间，中间层c进一步包括：
输入单元c1，用于从硬件层a和应用层b获取共享虚拟现实资源，以及从应用层b获取不同的虚拟现实应用发出的控制指令；
共享资源单元c2，连接输入单元c1，共享资源单元c2用于保存共享虚拟现实资源；
视野处理单元c3，分别连接输入单元c1和共享资源单元c2，用于根据来自应用层b的不同的虚拟现实应用b1的控制指令，对共享资源单元c2中保存的共享虚拟现实资源进行处理，以形成并输出相应的视野共享资源；
输出单元c4，连接视野处理单元c3，用于将视野共享资源分发到各虚拟现实设备a1中，以在各虚拟现实设备a1之间实现虚拟现实的视野共享。
具体地，本实施例中，上述中间层c在逻辑上连接在硬件层a和应用层c之间，在硬件结构上，上述中间层c可能包括一远程连接vr设备的控制服务器(图1中未示出)，上述输入单元c1、共享资源单元c2、视野处理单元c3和输出单元c4均包括在上述控制服务器中。因此在实际的硬件结构中，控制服务器远程连接多个vr设备，多个vr设备之间通过控制服务器实现交互操作和vr视野共享。
本实施例中，上述共享虚拟现实资源是从各个需要参与共享视野的vr设备中获取的vr资源，其中包括了从硬件层a中的各vr设备a1中获取的vr设备当前的硬件信息，例如该vr设备当前的vr视角、用户位置、朝向、运动特征以及由其他vr控制器产生的控制信号等，以及包括从应用层b中的各vr应用b1中获取的用户或者vr应用当前的反馈视野信息(即反馈vr视野)。上述输入单元c1获取上述共享虚拟现实资源后，将其保存在共享资源单元c2中，以供后续处理过程使用。
本实施例中，上述输入单元c1除了获取共享虚拟现实资源之外，还用于从应用层b的各vr应用b1中获取用户发送的不同的控制指令。则上述视野处理单元c3根据从各vr应用b1中获取的控制指令，调取共享资源单元c2中保存的相应的共享虚拟现实资源并进行处理，经过处理后的共享虚拟现实资源成为视野共享资源，该视野共享资源是可以被分发到各个vr设备中实现vr视野共享的vr资源。
本实施例中，上述输出单元c4用于将上述视野共享资源分发到各vr设备中，以在各vr设备中展示具有共享视野的vr互动内容，从而在各虚拟现实设备a1之间实现虚拟现实的视野共享。
本发明的较佳的实施例中，如图2中所示，上述输入单元c1包括：
第一输入模块c11，用于从硬件层a的各虚拟现实设备a1中获取硬件信息；
第二输入模块c12，用于从应用层b的各虚拟现实应用b1中获取不同用户的反馈视野信息；
整合模块c13，分别连接第一输入模块c11和第二输入模块c12，用于将硬件信息和反馈视野信息包括在共享虚拟现实资源中并发送至共享资源单元c2中保存；
本发明的较佳的实施例中，上述输入单元c1还包括：
第三输入模块c14，用于从应用层b的各虚拟现实应用b1中获取用户发送的控制指令，并发送至视野处理单元c3。
具体地，如上文中所述，上述输入单元c1会获取三方面的输入数据：
1)输入单元c1从各vr设备a1的硬件底层中获取各vr设备a1当前的硬件信息，该硬件信息可以用于描述各vr设备a1当前所模拟出的vr环境，例如各vr设备a1当前的vr视角、、用户位置、朝向、运动特征以及由其他vr控制器产生的控制信号等；
2)输入单元c1从各vr设备a1的软件应用层(即各vr应用b1)中获取各vr应用b1当前的反馈vr视野，该反馈vr视野为vr应用b1反馈呈现给用户或者vr应用b1作为视野资源反馈给服务器的vr反馈视野；
3)输入单元c1从各vr设备a1的软件应用层(即各vr应用b1)中获取用户通过个vr应用b1输入并发送的一系列控制指令，这些控制指令可以为用户申请进行vr共享视野交互的请求，也可以为用户在vr共享视野交互的过程中执行的一些操作，具体在下文中会详述。
本发明的较佳的实施例中，上述输入单元c1通过一预设的应用程序接口获取共享虚拟现实资源和控制指令；以及
上述输出单元c4通过预设的应用程序接口将经过处理的共享虚拟现实资源分发到各虚拟现实设备a1中。
进一步地，上述预设的应用程序接口可以采用例如openvr协议或者oculussdk来实现，或者可以采用其他较为常见的软件开发包(softwaredevelopmentkit，sdk)来实现。
本发明的较佳的实施例中，如图3中所示，上述视野处理单元c3具体包括：
指令接收模块c31，用于接收控制指令；
第一控制模块c32，连接指令接收模块c31，当控制指令为用于对共享虚拟现实资源进行控制的控制命令时，第一控制模块用于根据控制命令，从共享资源单元中调取相应的共享虚拟现实资源进行处理，以形成经过处理的共享虚拟现实资源并输出。
进一步地，本发明的较佳的实施例中，仍然如图3中所示，上述视野处理单元c3还包括：
第二控制模块c33，连接指令接收模块c31，当控制指令为用于请求进行相应操作的控制请求时，第二控制模块c33用于对控制请求进行处理，并向发送控制请求的虚拟现实应用反馈相应的处理结果。
因此，对于视野处理单元c3而言，其所接收到的控制指令大致被分为两种类型：
1)第一种为用于表示用户请求的控制请求，该控制请求并不表示用户对vr视野进行实际操作，只表示用于请求执行某种操作或者请求加入某个vr交互的过程。对于这种控制请求，视野处理单元c3的处理不会涉及到具体的共享虚拟现实资源，只需要对控制请求本身进行处理即可。例如将控制请求发送到对应的被请求方进行处理，或者直接对控制请求进行预设形式的处理。最终视野处理单元c3会向发送控制请求的vr应用反馈相应的处理结果，例如被请求方是否同意该控制请求，或者该控制请求是否被视野处理单元c3接受等。
2)第二种为用于表示用户进行实际操作的的控制命令，该控制命令用于表示用户通过vr应用输入了能够直接影响vr交互内容的实际操作指令，该控制命令最终会影响到交互过程中的vr共享视野。因此上述视野处理单元c3在接收到上述控制命令后，根据该控制命令从共享资源单元c2中获取相应的共享虚拟现实资源并进行处理，最终处理形成能够进行视野共享的视野共享资源，随后通过输出单元c4分发至各vr设备a1中。
进一步地，可以在上述视野处理单元c3中提供一个可编程的vr框架来对共享虚拟现实资源进行控制和处理。这个可编程的vr框架能够提供给vr应用b1的制造商来创建统一的vr渲染引擎和控制系统，从而减轻应用层b中各vr应用b1的开发成本。举个例子，多个vr用户之间的通讯机制就可以在该vr框架中实现，从而使得需要多用户通讯的vr应用可以直接接入该vr框架中来实现其既定功能。
下文中以两个具体实施例来阐述上述虚拟现实管理系统的具体工作原理。
实施例一：
以多用户互动的vr会议为例。多个处于不同地区的vr用户在同一时刻进行统一会议，vr会议提供给多用户共享发言者或者公共的vr共享视野。
在vr会议中，每个vr用户首先连接好各自的vr设备(位于硬件层)并接入vr会议应用(位于应用层)，随后每个vr用户通过vr会议应用向中间层发送“申请加入会议”的控制请求。中间层的输入单元接收到控制请求后会转发给视野处理单元，视野处理单元允许该控制请求所对应的vr用户加入到会议中并向反馈处理结果(例如“已被加入到会议中”等类似的反馈信息)，同时视野处理单元在共享资源单元中建立一个用户列表，以维护本次vr会议的所有vr用户。随后，输入单元会获取参与vr会议的各个vr设备的硬件信息(例如vr设备的当前vr视角)，以及采集各个vr设备所对应的vr应用的反馈vr视野。上述硬件信息和反馈vr视野作为共享虚拟现实资源被保存到共享资源单元内，并且视野处理单元通过输出单元将上述共享虚拟现实资源反馈到每个vr用户，这样就建立起了硬件层—中间层—应用层的三层关系。
随后，会议发言人将其vr视野通过openvr协议传到输入单元作为共享虚拟现实资源，并同时通过vr应用发出“分享视野”的控制命令。当视野处理单元接收到该控制命令后，首先将该vr共享视野存入到共享资源单元内作为共享虚拟现实资源，随后通过输出单元依次向参与会议的其他vr用户使用的vr设备传输该vr共享视野，从而使得参与会议的各个vr用户都能感受到会议发言人的vr视野，实现了vr视野的共享，多人参会的功能也得以实现。
实施例二：
同样以vr会议为例，采用本技术方案中的共享视野的虚拟现实管理系统还可以实现更复杂的功能。例如在多人参与的vr会议中设置一块vr环境中的虚拟白板，该虚拟白板设置在会议邀请者的vr应用中。此时另一个参与vr会议的vr用户想要在这块虚拟白板上进行操作，则该vr用户向中间层发送一控制请求，中间层的输入单元将该控制请求转发到视野处理单元，视野处理单元同样将该控制请求转发到会议邀请者的vr应用中。会议邀请者同意该控制请求并向中间层发送表示相应的反馈信息，视野处理单元将该反馈信息发送至提出请求的vr用户，同时开始接收该vr用户通过vr应用发送的用于对虚拟白板进行操作的控制命令。视野处理单元最终根据该vr用户的控制命令读取相应的共享虚拟现实资源并进行处理，以向所有参与会议的vr用户的vr设备分发经过处理的vr共享视野。则在所有参与会议的vr用户看来，像是发出请求的vr用户在直接操作处于会议邀请者的vr应用环境中的虚拟白板一样，从而实现更进一步的vr交互操作。
本发明的较佳的实施例中，上述虚拟现实管理系统不仅适用于多个vr设备之间进行多用户vr交互的过程中，也可以适用于传统的单vr设备。当适用于传统的单vr设备时，上述中间层只起到硬件层和应用层之间的中转处理的作用，与传统vr设备的数据处理原理类似，在此不再赘述。
综上，本发明技术方案中，提供一种能够共享vr视野的虚拟现实管理系统，该系统中能够获取参与vr交互的用户的vr设备硬件信息以及vr应用的反馈视野，并且依据用户的控制指令来进行处理，将经过处理的vr资源统一分发至不同的vr设备中，从而实现多个vr用户共享vr视野的目的。
本发明的较佳的实施例中，还提供一种共享视野的虚拟现实管理方法，该方法应用在上文中所述的虚拟现实管理系统中，其运行原理与上文中所述相同。该方法具体如图4中所示，包括：
步骤s1，采用中间层中设置的输入单元从硬件层和应用层获取共享虚拟现实资源，以及从应用层获取不同的虚拟现实应用发出的控制指令；
步骤s2，采用中间层中设置的共享资源单元保存共享虚拟现实资源；
步骤s3，采用中间层中设置的视野处理单元根据来自应用层的不同的虚拟现实应用的控制指令，对共享资源单元中保存的共享虚拟现实资源进行处理，以形成并输出相应的视野共享资源；
步骤s4，采用中间层中设置的输出单元将视野共享资源分发到各虚拟现实设备中，以在各虚拟现实设备之间实现虚拟现实的视野共享。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。