一种AR交互系统及方法与流程

本发明涉及ar技术领域，具体是一种ar交互系统及方法。

背景技术

ar即增强现实。它通过计算机技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。以麻省理工学院媒体实验室流体界面小组的研究成果sixthsense（第六感）为例简单介绍其工作原理。sixthsense设备主要包括摄像头、小型投影仪、智能手机和镜子，其投影仪可以将任何平面变成一个互动的显示屏。sixthsense利用摄像头和镜子来捕捉周围的环境，然后将这种图片传给手机（手机处理这种图片，获得gps坐标以及从互联网上搜索相关信息），然后将这些信息从投影仪投射到用户面前的任何平面上，不管这种平面是一个手腕，还是一面墙。由于用户将摄像头佩戴在胸前，因此sixthsense设备能够增强他所看到的一切。例如，如果他在一个杂货店里挑选了一罐汤，sixthsense设备将能够搜索这罐汤的相关信息，例如成分、价格和营养价值甚或用户评论，然后将它们投射到平面上。不仅如此，用户还可通过在手势上穿戴特殊指套，以在投射的信息上进行各种操作，这些操作被摄像头捕捉到以后，通过手机进行处理并予以执行。

由上述可知，增强现实技术的出现将会极大的改善人们的生活，同时为科技进步带来巨大的影响。但由于现有的ar技术主要是把图像与现实世界结合一起呈现，因此与用户的交互很少。因此需要提出一种新的技术方案，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种ar交互系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种ar交互系统，包括图像显示单元、用户手势获取单元、用户手势位置判断单元和图像移动单元，所述图像显示单元用于在ar场景下显示3d模型图像；所述用户手势获取单元用于获取用户手势的信息；所述用户手势位置判断单元用于判断所述用户手势的位置是否在所述3d模型图像上；所述图像移动单元用于在所述用户手势的位置在所述3d模型图像上时，根据所述用户手势的位移移动所述3d模型图像；所述ar交互系统还包括安装在移动设备上的ar程序和交互程序，以及外设操作设备，所述ar程序用于基于三维坐标在移动设备上生成ar界面；所述外设操作设备用于与所述移动设备关联并输出控制指令；所述交互程序用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令与所述ar界面进行交互。

作为本发明进一步的方案：所述用户手势获取单元包括屏幕距离判断模块和用户手势信息获取模块，屏幕距离判断模块用于判断用户手势与屏幕的距离是否小于预设的距离阈值；用户手势信息获取模块用于在用户手势与屏幕的距离小于预设的距离阈值时，获取用户手势的投影信息。

作为本发明进一步的方案：所述用户手势的信息包括用户手势的位置和用户手势的位移，在用户手势还没接触屏幕，但已靠近屏幕时，获取用户手势的信息，以提高获取信息的速度。

作为本发明进一步的方案：所述图像移动单元包括距离计算模块、第一图像交互模块和图像旋转单元。

作为本发明进一步的方案：所述距离计算模块用于在用户手势的位置在3d模型图像上时，根据用户手势的位移的大小计算3d模型图像在屏幕的移动距离，根据用户手势的位移的方向确定3d模型图像在屏幕的移动方向。

作为本发明进一步的方案：所述第一图像交互模块用于根据确定的移动方向和计算的移动距离移动3d模型图像。

作为本发明进一步的方案：所述图像旋转单元用于在用户手势的位置没有在3d模型图像上时，使3d模型图像根据指定的轴向旋转，指定的轴向根据用户手势的位移确定。

作为本发明进一步的方案：所述图像旋转单元包括图像旋转的角度确定模块和第二图像交互模块，所述图像旋转的角度确定模块用于在用户手势的位置没有在3d模型图像上时，确定与用户手势的位移的方向具有指定夹角的方向，根据用户手势的位移的大小确定3d模型图像旋转的角度，所述第二图像交互模块用于使所述3d模型图像以与用户手势的位移的方向具有指定夹角的方向为轴向旋转，直到旋转的角度等于确定的3d模型图像旋转的角度。

一种ar交互方法，包括：

步骤s1，在ar场景下显示3d模型图像；

步骤s2，获取用户手势的信息，所述用户手势的信息包括用户手势的位置和用户手势的位移；

步骤s3，判断所述用户手势的位置是否在所述3d模型图像上；

步骤s4，在所述用户手势的位置在所述3d模型图像上时，根据所述用户手势的位移移动所述3d模型图像。

作为本发明进一步的方案：

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明能够根据所述用户手势的位移移动所述3d模型图像，不仅丰富了显示的3d模型图像与用户的交互方式，且交互操作简单，增加操作易用性。

附图说明

图1为一种ar交互系统的系统框图。

图2为一种ar交互系统中用户手势获取单元的结构框图。

图3为一种ar交互系统中图像移动单元的结构框图。

图4为图3中图像旋转单元的结构框图。

图5为一种ar交互方法的流程框图。

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做出创造性劳动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。

请参阅图1-4，本发明实施例中，一种ar交互系统，该ar交互系统可应用于各种移动终端中，该ar交互系统包括图像显示单元1、用户手势获取单元2、用户手势位置判断单元3和图像移动单元4，所述图像显示单元1用于在ar场景下显示3d模型图像；所述用户手势获取单元2用于获取用户手势的信息，进一步的，所述用户手势的信息包括用户手势的位置和用户手势的位移，在用户手势还没接触屏幕，但已靠近屏幕时，获取用户手势的信息，以提高获取信息的速度；所述用户手势获取单元2包括屏幕距离判断模块21和用户手势信息获取模块22，屏幕距离判断模块21用于判断用户手势与屏幕的距离是否小于预设的距离阈值；用户手势信息获取模块22用于在用户手势与屏幕的距离小于预设的距离阈值时，获取用户手势的投影信息。

所述用户手势位置判断单元3用于判断所述用户手势的位置是否在所述3d模型图像上；所述图像移动单元4用于在所述用户手势的位置在所述3d模型图像上时，根据所述用户手势的位移移动所述3d模型图像；进一步的，所述图像移动单元4包括距离计算模块41、第一图像交互模块42和图像旋转单元43，其中距离计算模块41用于在所述用户手势的位置在所述3d模型图像上时，根据用户手势的位移的大小计算3d模型图像在屏幕的移动距离，根据用户手势的位移的方向确定3d模型图像在屏幕的移动方向；所述第一图像交互模块42用于根据确定的移动方向和计算的移动距离移动所述3d模型图像；所述图像旋转单元43用于在所述用户手势的位置没有在所述3d模型图像上时，使所述3d模型图像根据指定的轴向旋转，指定的轴向根据用户手势的位移确定。

进一步的，所述图像旋转单元43包括图像旋转的角度确定模块431和第二图像交互模块432，其中图像旋转的角度确定模块431用于在所述用户手势的位置没有在所述3d模型图像上时，确定与所述用户手势的位移的方向具有指定夹角的方向，根据所述用户手势的位移的大小确定所述3d模型图像旋转的角度；所述第二图像交互模块432用于使所述3d模型图像以与所述用户手势的位移的方向具有指定夹角的方向为轴向旋转，直到旋转的角度等于确定的所述3d模型图像旋转的角度。

本发明实施例中，该ar交互系统还包括安装在移动设备上的ar程序和交互程序，以及外设操作设备，所述ar程序用于基于三维坐标在移动设备上生成ar界面；所述外设操作设备用于与所述移动设备关联并输出控制指令；所述交互程序用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令与所述ar界面进行交互。

请参阅图5，本发明实施例中，一种ar交互方法，包括步骤s1，在ar场景下显示3d模型图像；步骤s2，获取用户手势的信息，所述用户手势的信息包括用户手势的位置和用户手势的位移；步骤s3，判断所述用户手势的位置是否在所述3d模型图像上；步骤s4，在所述用户手势的位置在所述3d模型图像上时，根据所述用户手势的位移移动所述3d模型图像。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。