一种多人VR体验防碰撞控制方法及装置与流程

一种多人vr体验防碰撞控制方法及装置
技术领域
1.本发明涉及虚拟现实领域，特别是涉及一种多人vr体验防碰撞控制方法及装置。


背景技术：

2.虚拟现实技术(英文名称：virtual reality，缩写为vr)，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对vr技术的需求日益旺盛。vr技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。
3.随着科技的进步，vr也走进了寻常百姓的生活，人们对vr的兴趣也愈发浓厚。因此，诞生了许多vr体验场馆，在这些场馆内人们可以使用vr设备进行虚拟环境体验，在其中游戏、运动等。然而，现有的vr体验，大多只能允许一位用户进行体验。因为当有很多人同时使用vr设备进行体验时，虚拟环境与现实环境并不相同，在沉浸在虚拟环境中时，很可能会碰撞到同样带有vr设备正在走动的用户。这样使得单人体验vr时效率低下，多人体验vr时出现碰撞危险。


技术实现要素：

4.经申请人研究发现：当多个vr设备接近并可能出现碰撞时，如果同时对这些vr设备的路径进行改变，由于各个vr设备之间缺乏统一管理调度，很有可能改变后的路径又会出现碰撞。而且对所有路径进行改变效率低下，还破坏用户的vr体验。
5.有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种多人vr体验防碰撞控制方法及装置，旨在解决多人vr体验时，出现碰撞的情况，同时保证多数用户的vr体验。
6.为实现上述目的，本发明第一方面公开了一种多人vr体验防碰撞控制方法，用于控制多个vr设备，所述方法包括：
7.与各个所述vr设备进行通信，实时获得各个所述vr设备的当前位置；其中，各个所述vr设备佩戴于不同的用户身上；
8.响应于任意两个所述vr设备的位置互相接近且达到碰撞危险距离，采集所述碰撞危险距离内的所述vr设备的运动状态；其中，所述碰撞危险距离根据用户的碰撞反应时长确定，所述运动状态包括运动速度和运动方向；
9.对比所述碰撞危险距离内的所述vr设备的所述运动速度，获得慢运动vr设备；其中，所述慢运动vr设备为所述碰撞危险距离内运动较慢的所述vr设备；
10.根据所述碰撞危险距离内的所述vr设备的运动状态，为所述慢运动vr设备生成障碍规避路线；
11.根据所述障碍规避路线，在所述慢运动vr设备的下一帧图像中生成与所述障碍规避路线相对应的障碍物；
12.将所述下一帧图像发送至所述慢运动vr设备，以使所述慢运动vr设备的用户躲避障碍物实现沿着所述障碍规避路线运动。
13.可选的，所述与各个所述vr设备进行通信，实时获得各个所述vr设备的当前位置，包括：
14.控制设置在所述vr设备中的位置传感器进行实时位置测量，从而获得所述vr设备的位置；
15.实时向所述vr设备请求当前位置，并接收所述vr设备发送的当前位置信息。
16.可选的，所述根据所述碰撞危险距离内的所述vr设备的运动状态，为所述慢运动vr设备生成障碍规避路线；包括：
17.根据所述碰撞危险距离内的所述vr设备的所述运动速度和所述运动方向，获得碰撞位置点；
18.根据所述碰撞位置点和所述慢运动vr设备的运动方向，生成障碍规避路线；其中，所述障碍规避路线为所述述慢运动vr设备规避所述碰撞位置点的最小改向生成的路径。
19.可选的，所述方法还包括：
20.控制各个所述vr设备以自身为中心检测预设范围内的固定障碍物，并接受检查结果；
21.响应于所述预设范围内出现固定障碍物，结合所述碰撞危险距离内是否出现其它所述vr设备，生成固定障碍物规避路线；
22.根据所述固定障碍物规避路线，向所述预设范围内出现固定障碍物的vr设备发送提醒信号。
23.可选的，所述方法还包括：
24.将整个vr体验场地划分为多个预设面积的活动区域；
25.根据各个所述vr设备的当前位置，获得各个所述活动区域的用户密度；
26.响应于所述活动区域内的用户密度超过预设值，生产引导路径发送至所述vr设备，使部分用户根据所述引导路径离开密度饱和的所述活动区域。
27.本发明第二方面公开了一种多人vr体验防碰撞控制装置，所述装置与多个vr设备进行无线连接，所述装置包括：当前位置获得模块、运动状态采集模块、慢运动vr设备获得模块、路径生成模块、障碍物生成模块以及图像发送模块；
28.所述当前位置获得模块，用于与各个所述vr设备进行通信，实时获得各个所述vr设备的当前位置；其中，各个所述vr设备佩戴于不同的用户身上；
29.所述运动状态采集模块，用于响应于任意两个所述vr设备的位置互相接近且达到碰撞危险距离，采集所述碰撞危险距离内的所述vr设备的运动状态；其中，所述碰撞危险距离根据用户的碰撞反应时长确定，所述运动状态包括运动速度和运动方向；
30.所述慢运动vr设备获得模块，用于对比所述碰撞危险距离内的所述vr设备的所述运动速度，获得慢运动vr设备；其中，所述慢运动vr设备为所述碰撞危险距离内运动较慢的所述vr设备；
31.所述路径生成模块，用于根据所述碰撞危险距离内的所述vr设备的运动状态，为所述慢运动vr设备生成障碍规避路线；
32.所述障碍物生成模块，用于根据所述障碍规避路线，在所述慢运动vr设备的下一
帧图像中生成与所述障碍规避路线相对应的障碍物；
33.所述图像发送模块，用于将所述下一帧图像发送至所述慢运动vr设备，以使所述慢运动vr设备的用户躲避障碍物实现沿着所述障碍规避路线运动。
34.可选的，所述当前位置获得模块包括：测量控制子模块和位置请求获得子模块；
35.所述测量控制子模块，用于控制设置在所述vr设备中的位置传感器进行实时位置测量，从而获得所述vr设备的位置；
36.所述位置请求获得子模块，用于实时向所述vr设备请求当前位置，并接收所述vr设备发送的当前位置信息。
37.可选的，所述路径生成模块包括：碰撞位置点获得子模块和障碍规避路线生成子模块；
38.所述碰撞位置点获得子模块，用于根据所述碰撞危险距离内的所述vr设备的所述运动速度和所述运动方向，获得碰撞位置点；
39.所述障碍规避路线生成子模块，用于根据所述碰撞位置点和所述慢运动vr设备的运动方向，生成障碍规避路线；其中，所述障碍规避路线为所述述慢运动vr设备规避所述碰撞位置点的最小改向生成的路径。
40.可选的，所述装置还包括：固定障碍物检测控制模块、固定障碍物路线生成模块以及提醒信号发送模块；
41.所述固定障碍物检测控制模块，用于控制各个所述vr设备以自身为中心检测预设范围内的固定障碍物，并接受检查结果；
42.所述固定障碍物路线生成模块，用于响应于所述预设范围内出现固定障碍物，结合所述碰撞危险距离内是否出现其它所述vr设备，生成固定障碍物规避路线；
43.所述提醒信号发送模块，用于根据所述固定障碍物规避路线，向所述预设范围内出现固定障碍物的vr设备发送提醒信号。
44.可选的，所述装置还包括：活动区域划分模块、用户密度获得模块以及用户引导模块；
45.所述活动区域划分模块，用于将整个vr体验场地划分为多个预设面积的活动区域；
46.所述用户密度获得模块，根据各个所述vr设备的当前位置，获得各个所述活动区域的用户密度；
47.所述用户引导模块，响应于所述活动区域内的用户密度超过预设值，生产引导路径发送至所述vr设备，使部分用户根据所述引导路径离开密度饱和的所述活动区域。
48.本发明的有益效果：1、本发明与各个vr设备进行通信，实时获得各个vr设备的当前位置；响应于任意两个vr设备的位置互相接近且达到碰撞危险距离，采集碰撞危险距离内的vr设备的运动状态；对比碰撞危险距离内的vr设备的运动速度，获得慢运动vr设备；对比碰撞危险距离内的vr设备的运动速度，获得慢运动vr设备；根据障碍规避路线，在慢运动vr设备的下一帧图像中生成与障碍规避路线相对应的障碍物；将下一帧图像发送至慢运动vr设备，以使慢运动vr设备的用户躲避障碍物实现沿着规避路线运动。本发明通过与各个vr设备建立通信，对各个vr设备进行统一的规划调度，保证可以多人进行vr体验的同时，避免用户之间出现碰撞的情况。2、本发明通过对比相接近的vr设备，确定其中一个改变路径
避免碰撞。相较于每一个都改变路径避免碰撞，本发明最大限度上的保证多数用户vr体验不受影响。3、本发明改变速度较慢的vr设备路径，是为了避免速度快的vr设备用户因为速度快难以调整原来路径至改变路径发生碰撞的情况。4、本发明通过在vr图像中生成障碍物的方式以使用户改变运动路径，使用户不会感觉到碰撞提醒的突兀，保证用户体验。5、本发明通过检测固定障碍物，避免了固定障碍物对vr体验的影响。6、本发明通过用户密度检测，保证各个活动区域用户数量不超过阈值，减少碰撞事故的产生，提高用户体验。综上，本发明在多人进行vr体验的前提下，通过改变少数用户的运动路径减少了碰撞事故的产生，同时也能够保证大多数用户按照自己的意愿进行活动，提高了用户体验。
附图说明
49.图1是本发明一具体实施例提供的一种多人vr体验防碰撞控制方法的流程示意图；
50.图2是本发明一具体实施例提供的一种多人vr体验防碰撞控制装置的结构示意图。
具体实施方式
51.本发明公开了一种多人vr体验防碰撞控制方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进技术细节实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
52.经申请人研究发现：当有很多人同时使用vr设备进行体验时，虚拟环境与现实环境并不相同，在沉浸在虚拟环境中时，难以发现周围其它使用vr设备的用户正在靠近。因此，容易发生二者碰撞的情况。当多个vr设备接近并可能出现碰撞时，如果同时对这些vr设备的路径进行改变，由于各个vr设备之间缺乏统一管理调度，很有可能改变后的路径又会出现碰撞。而且对所有路径进行改变效率低下，还破坏用户的vr体验。
53.因此，本发明实施例提供了一种多人vr体验防碰撞控制方法，如图1所示，该方法包括：
54.步骤s101：与各个vr设备进行通信，实时获得各个vr设备的当前位置。
55.其中，各个vr设备佩戴于不同的用户身上。vr设备为无线头戴式设备。
56.可选的，与各个vr设备进行通信，实时获得各个vr设备的当前位置，包括：
57.控制设置在vr设备中的位置传感器进行实时位置测量，从而获得vr设备的位置；
58.实时向vr设备请求当前位置，并接收vr设备发送的当前位置信息。
59.需要说明的是，位置传感器通过测量vr设备与vr体验场地各个标志物之间的距离，确定vr设备的位置。
60.步骤s102：响应于任意两个vr设备的位置互相接近且达到碰撞危险距离，采集碰撞危险距离内的vr设备的运动状态。
61.其中，碰撞危险距离根据用户的碰撞反应时长确定，运动状态包括运动速度和运动方向。
62.需要说明的是，碰撞危险距离是指两个佩戴vr设备在该距离内可能出现碰撞的危险距离，是根据用户的碰撞反应时长确定的，如果碰撞危险距离太短的话用户无法及时反应过来进行路径改变。
63.本发明实施例中，vr设备的路径改变调度是两两进行的，不会出现漏判和误判。如1号设备和2设备匹配进行，1号设备也可以同时与3号设备匹配进行。
64.步骤s103：对比碰撞危险距离内的vr设备的运动速度，获得慢运动vr设备。
65.其中，慢运动vr设备为碰撞危险距离内运动较慢的vr设备。
66.本发明实施例获得慢运动vr设备，是为了改变其运动路径进行避免碰撞。速度慢意味着比较好改变运动速度和运动方向。如果速度过快很难调整方向，进而即使得知路径需要改变，也无法及时调整方向导致碰撞的产生。
67.步骤s104：根据碰撞危险距离内的vr设备的运动状态，为慢运动vr设备生成障碍规避路线。
68.可选的，根据碰撞危险距离内的vr设备的运动状态，为慢运动vr设备生成障碍规避路线；包括：
69.根据碰撞危险距离内的vr设备的运动速度和运动方向，获得碰撞位置点；
70.根据碰撞位置点和慢运动vr设备的运动方向，生成障碍规避路线；其中，障碍规避路线为述慢运动vr设备规避碰撞位置点的最小改向生成的路径。
71.需要说明的是，最小改向的障碍规避路线可以保证用户体验，不会因为突然需要大幅度改变路线导致体验变差。
72.步骤s105：根据障碍规避路线，在慢运动vr设备的下一帧图像中生成与障碍规避路线相对应的障碍物。
73.需要说明的是，在慢运动vr设备的下一帧图像中生成与障碍规避路线相对应的障碍物，以使用户绕开障碍物实现沿着规避路线运动。保证用户不会因为突然出现的改向提醒破坏体验，让用户依然沉浸其中。
74.步骤s106：将下一帧图像发送至慢运动vr设备，以使慢运动vr设备的用户躲避障碍物实现沿着障碍规避路线运动。
75.其中，规避路线运动不止一条，且障碍物与碰撞危险距离内的其它vr设备并不完全相同。在本发明中绕开障碍物即可避免碰撞，实现沿着障碍规避路线运动。
76.本发明实施例只改变数量vr设备的运动路径从而避免碰撞，保证了多数用户的体验。
77.可选的，该方法还包括：
78.控制各个vr设备以自身为中心检测预设范围内的固定障碍物，并接受检查结果；
79.响应于预设范围内出现固定障碍物，结合碰撞危险距离内是否出现其它vr设备，生成固定障碍物规避路线；
80.根据固定障碍物规避路线，向预设范围内出现固定障碍物的vr设备发送提醒信号。
81.需要说明的是，本发明实施例还有固定障碍物检测，并结合用户之间的碰撞可能，同时避免了用户碰撞和固定障碍物碰撞的情况，保护了用户人身安全。同时，该实施例中的提醒方法可以与用户碰撞中的提醒方法相同，均采用障碍物生成的方法。
82.可选的，该方法还包括：
83.将整个vr体验场地划分为多个预设面积的活动区域；
84.根据各个vr设备的当前位置，获得各个活动区域的用户密度；
85.响应于活动区域内的用户密度超过预设值，生产引导路径发送至vr设备，使部分用户根据引导路径离开密度饱和的活动区域。
86.需要说明的是，本发明通过密度检测进行用户调度，保证各个活动区域内的vr体验人数不超过阈值。减少了碰撞情况的产生，同时也维护了用户体验。
87.基于上述公开的多人vr体验防碰撞控制方法，本发明实施例提供了一种多人vr体验防碰撞控制装置，该装置与多个vr设备进行无线连接，如图2所示，该装置包括：当前位置获得模块201、运动状态采集模块202、慢运动vr设备获得模块203、路径生成模块204、障碍物生成模块205以及图像发送模块206；
88.当前位置获得模块201，用于与各个vr设备进行通信，实时获得各个vr设备的当前位置；其中，各个vr设备佩戴于不同的用户身上；
89.运动状态采集模块202，用于响应于任意两个vr设备的位置互相接近且达到碰撞危险距离，采集碰撞危险距离内的vr设备的运动状态；其中，碰撞危险距离根据用户的碰撞反应时长确定，运动状态包括运动速度和运动方向；
90.慢运动vr设备获得模块203，用于对比碰撞危险距离内的vr设备的运动速度，获得慢运动vr设备；其中，慢运动vr设备为碰撞危险距离内运动较慢的vr设备；
91.路径生成模块204，用于根据碰撞危险距离内的vr设备的运动状态，为慢运动vr设备生成障碍规避路线；
92.障碍物生成模块205，用于根据障碍规避路线，在慢运动vr设备的下一帧图像中生成与障碍规避路线相对应的障碍物；
93.图像发送模块206，用于将下一帧图像发送至慢运动vr设备，以使慢运动vr设备的用户躲避障碍物实现沿着障碍规避路线运动。
94.可选的，当前位置获得模块201包括：测量控制子模块和位置请求获得子模块；
95.测量控制子模块，用于控制设置在vr设备中的位置传感器进行实时位置测量，从而获得vr设备的位置；
96.位置请求获得子模块，用于实时向vr设备请求当前位置，并接收vr设备发送的当前位置信息。
97.可选的，路径生成模块204包括：碰撞位置点获得子模块和障碍规避路线生成子模块；
98.碰撞位置点获得子模块，用于根据碰撞危险距离内的vr设备的运动速度和运动方向，获得碰撞位置点；
99.障碍规避路线生成子模块，用于根据碰撞位置点和慢运动vr设备的运动方向，生成障碍规避路线；其中，障碍规避路线为述慢运动vr设备规避碰撞位置点的最小改向生成的路径。
100.可选的，装置还包括：固定障碍物检测控制模块、固定障碍物路线生成模块以及提醒信号发送模块；
101.固定障碍物检测控制模块，用于控制各个vr设备以自身为中心检测预设范围内的
固定障碍物，并接受检查结果；
102.固定障碍物路线生成模块，用于响应于预设范围内出现固定障碍物，结合碰撞危险距离内是否出现其它vr设备，生成固定障碍物规避路线；
103.提醒信号发送模块，用于根据固定障碍物规避路线，向预设范围内出现固定障碍物的vr设备发送提醒信号。
104.可选的，装置还包括：活动区域划分模块、用户密度获得模块以及用户引导模块；
105.活动区域划分模块，用于将整个vr体验场地划分为多个预设面积的活动区域；
106.用户密度获得模块，根据各个vr设备的当前位置，获得各个活动区域的用户密度；
107.用户引导模块，响应于活动区域内的用户密度超过预设值，生产引导路径发送至vr设备，使部分用户根据引导路径离开密度饱和的活动区域。
108.本发明实施例与各个vr设备进行通信，实时获得各个vr设备的当前位置；响应于任意两个vr设备的位置互相接近且达到碰撞危险距离，采集碰撞危险距离内的vr设备的运动状态；对比碰撞危险距离内的vr设备的运动速度，获得慢运动vr设备；对比碰撞危险距离内的vr设备的运动速度，获得慢运动vr设备；根据障碍规避路线，在慢运动vr设备的下一帧图像中生成与障碍规避路线相对应的障碍物；将下一帧图像发送至慢运动vr设备，以使慢运动vr设备的用户躲避障碍物实现沿着规避路线运动。本发明实施例通过与各个vr设备建立通信，对各个vr设备进行统一的规划调度，保证可以多人进行vr体验的同时，避免用户之间出现碰撞的情况。本发明实施例通过对比相接近的vr设备，确定其中一个改变路径避免碰撞。相较于每一个都改变路径避免碰撞，本发明实施例最大限度上的保证多数用户vr体验不受影响。本发明实施例改变速度较慢的vr设备路径，是为了避免速度快的vr设备用户因为速度快难以调整原来路径至改变路径发生碰撞的情况。本发明实施例通过在vr图像中生成障碍物的方式以使用户改变运动路径，使用户不会感觉到碰撞提醒的突兀，保证用户体验。本发明实施例通过检测固定障碍物，避免了固定障碍物对vr体验的影响。本发明实施例通过用户密度检测，保证各个活动区域用户数量不超过阈值，减少碰撞事故的产生，提高用户体验。综上，本发明实施例在多人进行vr体验的前提下，通过改变少数用户的运动路径减少了碰撞事故的产生，同时也能够保证大多数用户按照自己的意愿进行活动，提高了用户体验。
109.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”、“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，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
110.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
111.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。