一种利用动作捕捉手套在VR场景中绘画的方法及装置与流程

本发明实施例涉及一种利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的方法及装置。

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系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

目前，用户在vr场景中进行绘画时，一般需要依赖于手柄，用户通过对手柄的控制完成绘画，然而，使用手柄在vr场景中绘画的方式，与用户现实场景中绘画方式差异过大，会降低用户与虚拟现实场景交互的真实度。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明的至少一个实施例提供了一种利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的方法及装置。

第一方面，本发明实施例公开一种利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的方法，包括：

获取第一动作捕捉手套的位置以及第一姿态；

基于所述第一姿态，确定所述第一动作捕捉手套对应的虚拟手套在vr场景中的第一手势；

确定所述第一手势对应的绘画工具；

在所述第一动作捕捉手套运动时，以所述位置为绘画起始位置并基于所述绘画工具在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

可选地，所述方法还包括：

在绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹过程中，获取第二动作捕捉手套的第二姿态；

基于所述第二姿态，确定所述第二动作捕捉手套对应的虚拟手套在vr场景中的第二手势；

确定所述第二手势对应的工具属性；

基于所述绘画工具以及所述工具属性，在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

可选地，确定所述第一手势对应的绘画工具，包括：

基于至少两个手势与至少两个绘画工具之间预设的对应关系，确定所述第一手势对应的绘画工具；

确定所述第二手势对应的工具属性，包括：

基于至少两个手势与至少两个工具属性之间预设的对应关系，确定所述第二手势对应的工具属性。

可选地，确定所述第一手势对应的绘画工具，包括：

若所述第一手势为大拇指和食指的指尖相接触且中指、无名指和小拇指均不与大拇指和食指相接触，则确定所述第一手势对应的绘画工具为画笔；

确定所述第二手势对应的工具属性，包括：

若所述第二手势为大拇指和食指的相分离，则确定所述第二手势对应的工具属性为线条粗细。

可选地，确定所述第二手势对应的工具属性之后，所述方法还包括：

基于所述第二手势的幅度，调整所述工具属性；

相应地，所述基于所述绘画工具以及所述工具属性，在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹，包括：

基于所述绘画工具以及调整后的工具属性，在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

第二方面，本发明实施例还公开一种利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的装置，包括：

第一获取模块，用于在绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹过程中，获取第一动作捕捉手套的位置以及第一姿态；

第一确定模块，用于基于所述第一姿态，确定所述第一动作捕捉手套对应的虚拟手套在vr场景中的第一手势；

第二确定模块，用于确定所述第一手势对应的绘画工具；

第一绘制模块，用于在所述第一动作捕捉手套运动时，以所述位置为绘画起始位置并基于所述绘画工具在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

可选地，所述装置还包括：

第二获取模块，用于获取第二动作捕捉手套的第二姿态；

第三确定模块，用于基于所述第二姿态，确定所述第二动作捕捉手套对应的虚拟手套在vr场景中的第二手势；

第四确定模块，用于确定所述第二手势对应的工具属性；

第二绘制模块，用于基于所述绘画工具以及所述工具属性，在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

可选地，所述第二确定模块还用于：

基于至少两个手势与至少两个绘画工具之间预设的对应关系，确定所述第一手势对应的绘画工具；

所述第四确定模块还用于：

基于至少两个手势与至少两个工具属性之间预设的对应关系，确定所述第二手势对应的工具属性。

可选地，所述第二确定模块还用于：

若所述第一手势为大拇指和食指的指尖相接触且中指、无名指和小拇指均不与大拇指和食指相接触，则确定所述第一手势对应的绘画工具为画笔；

所述第四确定模块还用于：

若所述第二手势为大拇指和食指的相分离，则确定所述第二手势对应的工具属性为线条粗细。

可选地，所述第四确定模块之后，所述装置还包括：

调整模块，用于基于所述第二手势的幅度，调整所述工具属性；

相应地，所述第二绘制模块还用于：

基于所述绘画工具以及调整后的工具属性，在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

可见，本发明的至少一个实施例中，本发明实施例能够基于现实场景中第一动作捕捉手套的位置及第一姿态，相应的，在vr场景中根据与第一姿态对应的第一手势确定绘画工具，以及，利用绘画工具以所述位置为起点绘制现实场景中第一动作捕捉手套的运动轨迹，摆脱手柄的束缚，使得整个用户与vr场景交互的过程更加舒适自然，贴近用户现实场景中绘画方式，提高用户与虚拟现实场景交互时的真实度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种实际应用场景示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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。

由于目前使用手柄在vr场景中绘画的方式，与用户现实场景中绘画方式差异过大，会降低用户与虚拟现实场景交互的真实度。为此，在本发明的一个实施例中，提供一种利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的方法，所述方法可以应用于处理设备，例如：计算机等等，处理设备与用于捕捉用户两只手手部姿态及运动轨迹的第一动作捕捉手套和第二动作捕捉手套通信连接，第一动作捕捉手套和第二动作捕捉手套中可以设置有用于检测用户手部姿态的加速度传感器和用于检测用户手部位置的位置测量传感器等，采集到用户的手部姿态及运动轨迹后发送给处理设备，如图1所示，所述方法可以包括以下步骤：

步骤s101，获取第一动作捕捉手套的位置以及第一姿态；

在本发明实施例中，第一动作捕捉手套可以佩戴于用户的右手，在第一动作捕捉手套采集到现实场景中用户手部当前所处的位置及用户手部的第一姿态时，将包含位置及第一姿态的信息发送给处理设备，这样处理设备获取到第一动作捕捉手套的位置以及第一姿态。

示例性的，位置可以指第一动作捕捉手套的三维坐标，第一姿态可以指用户手部的姿态，例如：五指张开、握拳、大拇指和食指捏紧或者大拇指和中指捏紧等等。

步骤s102，基于所述第一姿态，确定所述第一动作捕捉手套对应的虚拟手套在vr场景中的第一手势；

在该步骤中，在vr场景中生成与所述第一姿态匹配的第一手势，示例性的，第一手势可以与第一姿态相同；也可以在若干个重要位置与第一姿态中对应位置相同，其他非重要位置与第一姿态相似，重要位置可以指预先设置的手部姿态采集位置的关键点，例如指尖等。

步骤s103，确定所述第一手势对应的绘画工具；

在本发明实施例中，可以预先设置多个第一手势与绘画工具之间的对应关系。

在本发明的一种实施方式中，确定所述第一手势对应的绘画工具可以包括：基于至少两个手势与至少两个绘画工具之间预设的对应关系，确定所述第一手势对应的绘画工具；

在本发明的又一种实施方式中，确定所述第一手势对应的绘画工具可以包括：如图2所示，若所述第一手势为大拇指和食指自然伸长，中指、无名指和小拇指均弯曲，则确定所述第一手势对应的绘画工具为画笔。

步骤s104，在所述第一动作捕捉手套运动时，以所述位置为绘画起始位置并基于所述绘画工具在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

在本发明实施例中，可以基于第一动作捕捉手套的位置确定第一动作捕捉手套是否发生运动，若第一动作捕捉手套的位置的三维坐标发生变化的变化量超过预设的变化阈值，则确定第一动作捕捉手套发生运动，设置变化阈值用以排除用户手部微量抖动带来的干扰。

在确定第一动作捕捉手套发生运动时，由于步骤s101获取到的位置是第一动作捕捉手套发生运动前的位置，所以在本发明实施例中，可以认为发生运动前的位置为运动起始位置，所以可以以所述位置为绘画起始位置并基于所述绘画工具在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

在本发明实施例中，第一动作捕捉手套的运动轨迹的终止位置可以为第一动作捕捉手套的位置停止发生变化时的位置。

示例性的，可以每次在接收到位置时，将接收到的位置与上一次接收到的位置进行比较，如果上一次接收到的位置与当前次接收到的位置相同且上一次接收到位置的接收时刻与当前次接收到位置的接收时刻之间的时间差超过预设时间间隔时，确定第一动作捕捉手套的位置停止发生变化。

本发明实施例通过基于第一动作捕捉手套的位置以及第一姿态，首先确定在vr场景中所述第一动作捕捉手套对应的虚拟手套的第一手势，再确定所述第一手势对应的绘画工具，最后在所述第一动作捕捉手套运动时，以所述位置为绘画起始位置并基于所述绘画工具在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

本发明实施例能够基于现实场景中第一动作捕捉手套的位置及第一姿态，相应的，在vr场景中根据与第一姿态对应的第一手势确定绘画工具，以及，利用绘画工具以所述位置为起点绘制现实场景中第一动作捕捉手套的运动轨迹，摆脱手柄的束缚，使得整个用户与vr场景交互的过程更加舒适自然，贴近用户现实场景中绘画方式，提高用户与虚拟现实场景交互时的真实度。

由于在实际应用中，用户在绘制不同运动轨迹时，可能会需要切换绘画工具的属性，例如，绘画工具绘制出的运动轨迹的颜色或者粗细等等，为此，在本发明的又一实施例中，如图3所示，所述方法还可以包括以下步骤：

步骤s201，在绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹过程中，获取第二动作捕捉手套的第二姿态；

在本发明实施例中，第二动作捕捉手套可以佩戴于用户的左手，在第二动作捕捉手套采集到现实场景中用户手部的第二姿态时，将包含第二姿态的信息发送给处理设备，这样处理设备获取到第二动作捕捉手套的第二姿态。

示例性的，第二姿态可以指用户手部的姿态，例如：五指张开、握拳、大拇指和食指捏紧或者大拇指和中指捏紧等等。

在绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹过程中，可以获取佩戴于左手的第二动作捕捉手套的第二姿态。

步骤s202，基于所述第二姿态，确定所述第二动作捕捉手套对应的虚拟手套在vr场景中的第二手势；

在该步骤中，在vr场景中生成与所述第二姿态匹配的第二手势，示例性的，第二手势可以与第二姿态相同；也可以在若干个重要位置与第二姿态中对应位置相同，其他非重要位置与第二姿态相似，重要位置可以指预先设置的手部姿态采集位置的关键点，例如指尖等。

在本发明实施例中，由于在实际应用中，可能会每间隔预设时间段即获取第一动作捕捉手套的第二姿态，为了避免第二姿态未发生变化时仍对绘画工具进行属性调节浪费资源，在步骤s202之前，还可以包括以下步骤：

判断当前次获取的第二姿态是否与上一次获取的第二姿态相同或者二者之间的变化程度小于预设阈值；

若相同，可以在预设时间段后进行下一次获取；

若不同，则可以进行步骤s203。

步骤s203，确定所述第二手势对应的工具属性；

在本发明实施例中，可以预先设置多个第二手势与工具属性之间的对应关系。工具属性可以为线条粗细，也可以线条颜色等等。

在本发明的一种实施方式中，确定所述第二手势对应的工具属性，包括：基于至少两个手势与至少两个工具属性之间预设的对应关系，确定所述第二手势对应的工具属性；

在本发明的又一种实施方式中，确定所述第二手势对应的工具属性，包括：若所述第二手势为大拇指和食指的相分离，则确定所述第二手势对应的工具属性为线条粗细。

步骤s204，基于所述绘画工具以及所述工具属性，在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

在该步骤中，可以基于所述绘画工具以及所述工具属性，在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套保持所述第一手势过程呢个中绘制的运动轨迹。也就是说，在用户第一动作捕捉手套的第一姿态未发生改变且第二动作捕捉手套的第二姿态发生改变时，绘制运动轨迹，并且运动轨迹的属性将根据工具属性实时调节；在用户第一动作捕捉手套的第一姿态发生改变时，将重新开始使用第一姿态改变后的绘画工具绘制运动轨迹。

示例性的，若右手的第一姿态对应使用绘画工具铅笔绘制的运动轨迹为s型，在绘制s的过程中，若根据左手的第二姿态确定将绘画工具的工具属性绘制颜色由红色调节为蓝色，则在工具属性变化后，开始使用蓝色的铅笔继续绘制s型的剩余部分；若在绘制s时，第一动作捕捉手套的第一姿态发生变化，变化后的姿态对应结束绘画功能，则s绘制完毕；若右手的第一姿态对应使用绘画工具刷子绘制第一动作捕捉手套的第一姿态变化后的运动轨迹l型，在绘制l的过程中，若根据左手的第二姿态确定将绘画工具的属性绘制粗细由细调节为粗，则在工具属性变化后，开始使用粗的刷子继续绘制l型的剩余部分。

第一姿态是否发生改变可以通过各手指与手掌之间的夹角及各个手指之间与手掌之间的距离确定，如果各手指与手掌之间的夹角及各个手指之间与手掌之间的距离均发生改变，则可以确定第一姿态发生改变。

本发明实施例通过使用第二动作捕捉手套，可以基于第二动作捕捉手套捕捉的第二姿态确定第二手势，继而基于第二手势确定的工具属性绘制第一动作捕捉手套的运动轨迹，使得绘画工具的属性设置更加简单便捷，便于用户使用。

为了进一步便于用户调节工具属性，在本发明的又一实施例中，确定所述第二手势对应的工具属性之后，所述方法还包括：

基于所述第二手势的幅度，调整所述工具属性；示例性的，可以预先设置不同第二手势的幅度与不同线条粗细之间的对应关系，或者预先设置不同第二手势的幅度与不同颜色之间的对应关系等等，具体可以根据实际情况设置，本发明不做限定。

在该步骤中，第二手势的幅度可以指某一根或者某几根手指与手掌之间的夹角等等。

相应地，所述步骤s204，包括：

基于所述绘画工具以及调整后的工具属性，在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

在本发明的又一实施例中，还提供一种利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的装置，如图4所示，所述装置包括：

第一获取模块11，用于获取第一动作捕捉手套的位置以及第一姿态；

第一确定模块12，用于基于所述第一姿态，确定所述第一动作捕捉手套对应的虚拟手套在vr场景中的第一手势；

第二确定模块13，用于确定所述第一手势对应的绘画工具；

第一绘制模块14，用于在所述第一动作捕捉手套运动时，以所述位置为绘画起始位置并基于所述绘画工具在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

在本发明的又一实施例中，所述装置还包括：

第二获取模块，用于在绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹过程中，获取第二动作捕捉手套的第二姿态；

第三确定模块，用于基于所述第二姿态，确定所述第二动作捕捉手套对应的虚拟手套在vr场景中的第二手势；

第四确定模块，用于确定所述第二手势对应的工具属性；

第二绘制模块，用于基于所述绘画工具以及所述工具属性，在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

在本发明的又一实施例中，所述第二确定模块还用于：

基于至少两个手势与至少两个绘画工具之间预设的对应关系，确定所述第一手势对应的绘画工具；

所述第四确定模块还用于：

基于至少两个手势与至少两个工具属性之间预设的对应关系，确定所述第二手势对应的工具属性。

在本发明的又一实施例中，所述第二确定模块还用于：

若所述第一手势为大拇指和食指的指尖相接触且中指、无名指和小拇指均不与大拇指和食指相接触，则确定所述第一手势对应的绘画工具为画笔；

所述第四确定模块还用于：

若所述第二手势为大拇指和食指的相分离，则确定所述第二手势对应的工具属性为线条粗细。

在本发明的又一实施例中，所述第四确定模块之后，所述装置还包括：

调整模块，用于基于所述第二手势的幅度，调整所述工具属性；

相应地，所述第二绘制模块还用于：

基于所述绘画工具以及调整后的工具属性，在所述vr场景中绘制所述第一动作捕捉手套的运动轨迹。

以上实施例公开的利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的装置能够实现前述各方法实施例公开的利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的方法的流程，为避免重复，此处不再赘述。

可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuits，asic)、数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp)、数字信号处理设备(dspdevice，dspd)、可编程逻辑设备(programmablelogicdevice，pld)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。

对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，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，仅仅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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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。

所述功能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，本发明实施例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(可以是个人计算机，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、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。