基于MR混合现实技术的界面立体式展示方法及交互系统与流程

本发明涉及混合现实技术领域，尤其涉及一种基于mr混合现实技术的界面立体式展示方法及交互系统。

背景技术：

近年来，随着智能穿戴设备技术的迅速发展，以智能眼镜为代表的新技术产品逐渐走进各行各业。智能穿戴设备在新兴应用中以“解放双手、高效交互”的应用辅助思想，实现行业人员的工作效率得到了提高，在行业领域应用中倍受青睐，同时促进新颖实用的应用被科创开发。目前，基于混合现实技术的可穿戴设备，已在现场服务、设备检修、医疗、制造以及物流行业陆续推出了产品应用。

混合现实技术(mr)作为虚拟现实技术的进一步发展，该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。但是现在针对混合现实技术(mr)开发的软件系统在菜单界面上缺乏立体感，层级分布扁平，还停留在过去二维界面的应用思想，不能真正发挥混合现实技术的虚拟与现实相结合的特性。另外，界面的交互逻辑对用户体验十分重要，针对用户使用习惯提供一种可交互的系统。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于mr混合现实技术的界面立体式展示方法及交互系统，以解决现在菜单界面上缺乏立体感，层级分布扁平，不能真正发挥混合现实技术的虚拟与现实相结合特性的技术问题，从而通过混合现实技术，结合图形处理技术等相关技术构建一种立体展示方法，进而实现用户通过混合现实设备就能够看到一个立体、层级分明、动态的菜单界面。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于mr混合现实技术的界面立体式展示方法，包括：

基于unity3d软件平台建立球形模型及若干圆形面片作为显示对象，其中所述球形模型直径大于所述圆形面片直径，并将所述圆形面片隐藏在所述球形模型内，初始状态菜单界面只呈现所述球形模型；

接收并识别用户触发界面指令，控制所述圆形面片从所述球形模型中按照固定路径向外飞出后停留在固定的空间位置，所述球形模型位置固定不变；

将需要显示的内容信息通过所述圆形面片进行展示。

作为优选方案，还包括：所述圆形面片布置于所述球形模型正上方，并形成上中下三层的空间布局；

其中，每一层的所述圆形面片以固定的坐标为参考圆心，围绕成一个圆形队列；每一个所述圆形面片之间的空间距离都是均等的；

其中，所述的若干圆形面片围成的三个圆形队列的直径关系为第一层与第三层相同，第一层、第三层均比第二层直径要小。

作为优选方案，还包括：每一个所述的圆形面片垂直于地面，即与用户视线平面垂直，方便用户查看。

本发明实施例还提供了一种基于mr混合现实技术的界面立体式展示交互系统，包括展示模块、内容模块和互动模块；

展示模块，用于将所述球形模型及所述圆形面片在空间中实现显示，并通过接收所述内容模块发送的内容信息后，将所述内容信息显示在所述圆形面片上；

内容模块，用于将所需要显示的内容信息传输到所述展示模块后，以使所述内容信息映射到所述圆形面片上；

互动模块，用于识别用户的界面操作指令并向所述展示模块发送对应的指令，所述识别用户的界面操作指令包括识别mr设备中光标的移动、点击及拖拽动作；

其中，所述展示模块还用于生成所述球形模型和所述圆形面片的三维空间坐标，并根据各自的三维空间坐标对所述球形模型和所述圆形面片在空间内进行布局，以形成立体圆形。

作为优选方案，所述展示模块在初始状态下只显示所述球形模型，当所述互动模块获取并识别用户光标点击菜单界面指令后，向所述展示模块发送相应的指令执行打开菜单界面动作，并触发所述圆形面片展开。

作为优选方案，所述互动模块通过识别用户光标移动到所述圆形面片的操作指令，根据预设规则向所述展示模块发送对应的指令进行所述圆形面片的选中或转动操作。

作为优选方案，所述互动模块还用于获取并识别用户选择点击所述圆形面片的动作指令后，向所述展示模块发送对应的指令控制选中的所述圆形面片向前移动并变大，使得所述圆形面片上的内容更加清晰展示给用户。

作为优选方案，所述互动模块还用于获取并识别用户对所述圆形面片的拖拽转动指令后，向所述展示模块发送对应的指令执行转动所述立体圆形的动作，以使用户查看视野外的所述圆形面片。

作为优选方案，所述互动模块还用于在所述圆形面片处于所述球形模型外部时，获取并识别用户移动光标点击所述球形模型的动作指令，向所述展示模块发送对应的指令控制所有所述圆形面片移动回到所述球形模型内部，以使关闭菜单界面恢复初始状态。

作为优选方案，所述内容模块传输的内容信息包括图片、文字或图标。

相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

基于mr混合现实，设计了一种新型菜单界面的立体展示方法和互动系统，增强三维菜单界面与现实场景的切合度，同时也提升了菜单界面的立体感；另外通过分层显示对象排布，让用户直观明了看到显示的内容；通过互动模块功能，使得用户自然与界面进行交互，界面体验更佳。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于mr混合现实技术的菜单界面展示效果图；

图2为本发明实施例提供一种可交互的界面系统的结构示意图；

图3为本发明优选实例提供的一种交互系统的具体流程图。

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。

图1为本发明实施例提供的一种基于mr混合现实技术的菜单界面展示效果图。如图1所示，在本发明的一个优选实例中，在三维空间中进行界面展示，这个空间与用户处于同一个维度，分别为两个独立体。集合mr混合现实技术，该界面通过mr设备投射到现实场景中，用户可以围绕界面进行查看，增强了虚拟界面的现实感。如图所示，1为球形模型，2为其中的一个圆形面片。在本优选实例中，球形模型及所有圆形面片的初始坐标为(0,0,0)，另外球形模型的半径大于圆形面片的半径即r球>r圆。当菜单界面展开时，所有圆形面片就会按照预设的坐标移动到相应的空间位置，即处于球形模型2的上方，并形成上中下三层的空间布局，在本优选实例中的一个圆形面片坐标从(0,0,0)变成(5，5，5)。如图所示，所有圆形面片分别以坐标(0，0，5)，(0，0，10)，(0，0，15)为参考圆心，按照固定的空间坐标围成圆形队列。其中每一个所述圆形面片之间的空间距离都是均等的。另外所有圆形面片围成的三个圆形队列的半径关系为第一层与第三层相同，第一层、第三层均比第二层直径偏小,即r1＝r3<r2。在本优选实例中，每一个圆形面片应垂直于地面，即与用户视线平面垂直，这样更有利于用户对圆形面片上的内容进行查看。

本发明提供的菜单界面布局方法可广泛应用与各种计算机、移动终端以及虚拟现实、增强现实、混合现实设备等。例如应用于mr混合现实设备，混合现实设备可以将该界面投射到现实场景中，同时能够定位用户的空间位置，用户可以在现实环境中自由的走动，围绕界面进行查看及互动。该三维立体式菜单界面能够将的显示对象清晰地展示给用户，操作简便，真实感更强。

图2为本发明实施例提供一种可交互的界面系统的结构示意图。图2所述，本发明的交互系统结构包括展示模块110、内容模块120和互动模块130。

首先展示模块110会将球形模型及所有圆形面片在空间中实现显示，呈现给用户三维立体、层级分明的菜单界面。展示模块110主要给球形模型及圆形面片赋予三维空间坐标，根据各自的三维空间坐标在空间进行布局。其中圆形面片按照固定的位置形成上中下三层布局，每一个圆形面片正面朝外，确保让用户看到圆形面片上映射的内容。

内容模块120主要存储相关系统内容，可以是图标或软件等，通过与所述圆形面片建立映射关系，实现所述内容模块120内容在展示模块110中呈现。

互动模块130主要用于识别用户进行界面操作及功能实现，通过识别mr设备中光标的移动、点击及拖拽动作，实现交互功能，让用户具有更佳的体验。

图3为本发明优选实例提供的一种交互系统的具体流程图。如图3所示，为优选实施例提供的界面互动方法包括：

步骤s110：初始状态下只存在球形模型，当用户光标移动到球形模型上，并进行点击，即可触发开启菜单界面。

步骤s120：所有圆形面片从球形模型内部向外飞出，根据每一个圆形面片的三维空间坐标在立体空间上形成三层圆形队列。

步骤130：用户选择光标移动到所述圆形面片时，判断用户是否进行单次点击。若用户进行单次点击动作，则执行步骤140；否则执行步骤s150。

步骤140：单次点击选中的圆形面片，位置向前移动，主要通过空间坐标x轴及y轴上数字增大来实现，如优选实例中的一个圆形面片坐标(5，5，5)变化成(8，8，5)。另外，圆形面片的半径也随之增大，使得用户能够清晰看到圆形面片上显示的内容。

步骤150：用户光标停留在圆形面片上判断是否进行转动操作。若用户进行转动操作，则执行步骤s160；否则执行步骤s120。

步骤s160：用户发生转动操作后，在同一圆形队列的所有圆形面片会按照同一方向转动，通过转动圆形队列，查看其它位置的圆形面片。当用户手势转向左时，圆形队列按照顺时针转动；当用户手势向右转动时，圆形队列按照逆时针转动。

步骤s170：当用户需要关闭菜单界面恢复初始状态，只需移动光标到所述球形模型，进行点击，所有圆形面片将移动回球形模型内部隐藏起来。

综上所述，本发明的有益效果是基于mr混合现实技术设计一种新型菜单界面的立体展示方法和互动系统，增强三维菜单界面与现实场景的切合度，同时也提升了菜单界面的立体感。另外通过分层显示对象排布，让用户直观明了看到显示的内容。在优选实施例，通过互动模块功能，使得用户自然与界面进行交互，界面体验更佳。

以上对本申请所提供的一种基于mr混合现实技术的菜单界面展示方法及可交互系统进行了详尽的介绍，本文中应用具体实例对本申请实施方式进行了阐述，以上实施步骤的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。