一种运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪方法及系统与流程

1.本发明涉及虚拟现实技术领域，具体而言，涉及一种运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪方法及系统。


背景技术：

2.在虚拟现实中，作为720度全景内容展示形式，沉浸感带来的同时，方向感较之传统2d内容更容易迷失，目前市面虚拟现实内容在直观上引导视角方向类方案较少，一般都在需要注视目标本身做颜色和亮度区分，来达到吸引视线的目的。对于视野外的目标，对于体验者并不能起到一个引导的作用或功能，此时体验者容易陷入丢失目标的慌乱感。


技术实现要素：

3.为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪方法及系统，可实现在虚拟现实场景内对于视野外的目标进行360度的朝向引导提示，提升用户体验质量。
4.本发明的实施例是这样实现的：
5.第一方面，本发明实施例提供一种运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪方法，包括以下步骤：
6.实时获取虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标；
7.根据虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标计算得到目标相对坐标；
8.将目标相对坐标进行过滤处理，以得到目标二维平面坐标；
9.根据目标二维平面坐标计算得到目标朝向旋转值；
10.根据目标二维平面坐标和预置的固定纵向值生成目标三维坐标；
11.根据目标三维坐标和目标朝向旋转值生成指示图标。
12.为了解决现有技术中对于视野外的目标，对于体验者并不能起到一个引导的作用或功能，此时体验者容易陷入丢失目标的慌乱感的技术问题，本方法根据虚拟目标物体世界三维坐标，计算相对于视觉原点的三维坐标，滤掉三维坐标纵向值得到相对于视觉原点二维坐标，计算得到与视觉中心点的向量，计算得到朝向目标旋转值，计算加上固定纵向值重新得到处于视野内的三维坐标，然后更新提示图标的坐标与旋转值，进而精准提示用户目标方位。本发明在虚拟现实场景中，通过提示图标的朝向来感知大致目标方位区域，即使目标不处在视野内，也能通过提示图标的朝向来感知目标方位，引导体验者转向，有序顺畅地完成既定流程，极大降低初次体验者的慌乱感，提升体验质量。可实现在虚拟现实场景内对于视野外的目标进行360度的朝向引导提示，提升用户体验质量。
13.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述根据虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标计算得到目标相对坐标的方法包括以下步骤：
14.计算虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标的差值，以得到目标相
对坐标。
15.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述将目标相对坐标进行过滤处理，以得到目标二维平面坐标的方法包括以下步骤：
16.将目标相对坐标的纵向值进行过滤，以得到目标二维平面坐标。
17.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述根据目标二维平面坐标计算得到目标朝向旋转值的方法包括以下步骤：
18.根据目标二维平面坐标采用三角函数公式计算得到目标朝向旋转值。
19.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，该运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪方法还包括以下步骤：
20.根据指示图标生成界面提示信息。
21.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，该运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪方法还包括以下步骤：
22.根据预置的图标颜色对指示图标进行标记，以得到新的指示图标。
23.第二方面，本发明实施例提供一种运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪系统，包括基础坐标获取模块、相对坐标模块、坐标过滤模块、朝向计算模块、目标坐标生成模块以及图标指示模块，其中：
24.基础坐标获取模块，用于实时获取虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标；
25.相对坐标模块，用于根据虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标计算得到目标相对坐标；
26.坐标过滤模块，用于将目标相对坐标进行过滤处理，以得到目标二维平面坐标；
27.朝向计算模块，用于根据目标二维平面坐标计算得到目标朝向旋转值；
28.目标坐标生成模块，用于根据目标二维平面坐标和预置的固定纵向值生成目标三维坐标；
29.图标指示模块，用于根据目标三维坐标和目标朝向旋转值生成指示图标。
30.为了解决现有技术中对于视野外的目标，对于体验者并不能起到一个引导的作用或功能，此时体验者容易陷入丢失目标的慌乱感的技术问题，本系统通过基础坐标获取模块获取虚拟目标物体世界三维坐标，并通过相对坐标模块计算相对于视觉原点的三维坐标，然后通过坐标过滤模块滤掉三维坐标纵向值得到相对于视觉原点二维坐标，计算得到与视觉中心点的向量，然后通过朝向计算模块计算得到朝向目标旋转值，通过目标坐标生成模块计算加上固定纵向值重新得到处于视野内的三维坐标，然后通过图标指示模块更新提示图标的坐标与旋转值，进而精准提示用户目标方位。本发明在虚拟现实场景中，通过提示图标的朝向来感知大致目标方位区域，即使目标不处在视野内，也能通过提示图标的朝向来感知目标方位，引导体验者转向，有序顺畅地完成既定流程，极大降低初次体验者的慌乱感，提升体验质量。可实现在虚拟现实场景内对于视野外的目标进行360度的朝向引导提示，提升用户体验质量。
31.基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述相对坐标模块包括差值计算子模块，用于计算虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标的差值，以得到目标相对坐标。
32.第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当一个或多个程序被处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项的方法。
33.第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。
34.本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
35.本发明实施例提供一种运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪方法及系统，解决了现有技术中对于视野外的目标，对于体验者并不能起到一个引导的作用或功能，此时体验者容易陷入丢失目标的慌乱感的技术问题，本发明在虚拟现实场景中，通过提示图标的朝向来感知大致目标方位区域，即使目标不处在视野内，也能通过提示图标的朝向来感知目标方位，引导体验者转向，有序顺畅地完成既定流程，极大降低初次体验者的慌乱感，提升体验质量，配合ui提示以及目标颜色以及亮度突出效果达到更显著的引导作用。可实现在虚拟现实场景内对于视野外的目标进行360度的朝向引导提示，提升用户体验质量。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
37.图1为本发明实施例一种运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪方法的流程图；
38.图2为本发明实施例一种运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪系统的原理框图；
39.图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。
40.图标：100、基础坐标获取模块；200、相对坐标模块；210、差值计算子模块；300、坐标过滤模块；400、朝向计算模块；500、目标坐标生成模块；600、图标指示模块；101、存储器；102、处理器；103、通信接口。
具体实施方式
41.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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
43.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.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。而且，术语“包括”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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
45.实施例
46.如图1所示，第一方面，本发明实施例提供一种运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪方法，包括以下步骤：
47.s1、实时获取虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标；
48.s2、根据虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标计算得到目标相对坐标；
49.进一步地，计算虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标的差值，以得到目标相对坐标。
50.s3、将目标相对坐标进行过滤处理，以得到目标二维平面坐标；
51.进一步地，将目标相对坐标的纵向值进行过滤，以得到目标二维平面坐标。
52.s4、根据目标二维平面坐标计算得到目标朝向旋转值；
53.进一步地，根据目标二维平面坐标采用三角函数公式计算得到目标朝向旋转值。
54.s5、根据目标二维平面坐标和预置的固定纵向值生成目标三维坐标；
55.s6、根据目标三维坐标和目标朝向旋转值生成指示图标。
56.进一步地，该运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪方法还包括以下步骤：根据指示图标生成界面提示信息。
57.进一步地，该运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪方法还包括以下步骤：根据预置的图标颜色对指示图标进行标记，以得到新的指示图标。
58.为了解决现有技术中对于视野外的目标，对于体验者并不能起到一个引导的作用或功能，此时体验者容易陷入丢失目标的慌乱感的技术问题，本方法通过三维软件获取虚拟目标物体世界三维坐标，然后计算物体三维坐标与视觉原点的三维坐标之间的差值，以得到目标相对坐标，然后滤掉相对坐标纵向值得到相对坐标的二维平面坐标，然后基于相对坐标的二维平面坐标采用三角函数计算得到目标朝向旋转值，根据坐标值计算得到三角函数值，然后根据三角函数表查找得到对应的角度，即目标朝向旋转值；然后在目标二维平面坐标基础上加上固定纵向值(该固定纵向值即是原点到目标视野的距离，即用户眼睛看到的距离)重新得到处于视野内的三维坐标，最后根据目标三维坐标和目标朝向旋转值更新提示图标的坐标与旋转值使图标可见，进而提示用户。
59.本发明在虚拟现实场景中，通过提示图标的朝向来感知大致目标方位区域，即使目标不处在视野内，也能通过提示图标的朝向来感知目标方位，引导体验者转向，有序顺畅地完成既定流程，极大降低初次体验者的慌乱感，提升体验质量，配合ui提示以及目标颜色以及亮度突出效果达到更显著的引导作用。可实现在虚拟现实场景内对于视野外的目标进行360度的朝向引导提示，提升用户体验质量。
60.如图2所示，第二方面，本发明实施例提供一种运用于虚拟现实中的虚拟视角追踪系统，包括基础坐标获取模块100、相对坐标模块200、坐标过滤模块300、朝向计算模块400、目标坐标生成模块500以及图标指示模块600，其中：
61.基础坐标获取模块100，用于实时获取虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标；
62.相对坐标模块200，用于根据虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标计算得到目标相对坐标；
63.进一步地，上述相对坐标模块200包括差值计算子模块210，用于计算虚拟目标物体世界三维坐标和用户视觉原点三维坐标的差值，以得到目标相对坐标。
64.坐标过滤模块300，用于将目标相对坐标进行过滤处理，以得到目标二维平面坐标；
65.朝向计算模块400，用于根据目标二维平面坐标计算得到目标朝向旋转值；
66.目标坐标生成模块500，用于根据目标二维平面坐标和预置的固定纵向值生成目标三维坐标；
67.图标指示模块600，用于根据目标三维坐标和目标朝向旋转值生成指示图标。
68.为了解决现有技术中对于视野外的目标，对于体验者并不能起到一个引导的作用或功能，此时体验者容易陷入丢失目标的慌乱感的技术问题，本系统通过基础坐标获取模块100获取虚拟目标物体世界三维坐标，并通过相对坐标模块200计算相对于视觉原点的三维坐标，然后通过坐标过滤模块300滤掉三维坐标纵向值得到相对于视觉原点二维坐标，计算得到与视觉中心点的向量，然后通过朝向计算模块400计算得到朝向目标旋转值，通过目标坐标生成模块500计算加上固定纵向值重新得到处于视野内的三维坐标，然后通过图标指示模块600更新提示图标的坐标与旋转值，进而精准提示用户目标方位。本发明在虚拟现实场景中，通过提示图标的朝向来感知大致目标方位区域，即使目标不处在视野内，也能通过提示图标的朝向来感知目标方位，引导体验者转向，有序顺畅地完成既定流程，极大降低初次体验者的慌乱感，提升体验质量，配合ui提示以及目标颜色以及亮度突出效果达到更显著的引导作用。可实现在虚拟现实场景内对于视野外的目标进行360度的朝向引导提示，提升用户体验质量。
69.如图3所示，第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，其包括存储器101，用于存储一个或多个程序；处理器102。当一个或多个程序被处理器102执行时，实现如上述第一方面中任一项的方法。
70.还包括通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
71.其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器101(random access memory，ram)，只读存储器101(read only memory，rom)，可编程只读存储器101(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器101(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器101(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。
72.处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器102，包括中央处理器102(central processing unit，cpu)、网络处理器102
(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器102(digital signal processing，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
73.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法及系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法及系统实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的方法及系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
74.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
75.第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器102执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。所述功能如果以软件功能模块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，本技术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)执行本技术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、只读存储器101(rom，read-only memory)、随机存取存储器101(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
76.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
77.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。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，本技术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技术内。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。