申请/专利权人：快创科技（大连）有限公司

申请日：2016-10-12

公开（公告）日：2019-05-24

公开（公告）号：CN106445163B

主分类号：G06F3/01(2006.01)I

分类号：G06F3/01(2006.01)I;G06F8/34(2018.01)I

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2019.05.24#授权;2017.03.22#实质审查的生效;2017.02.22#公开

摘要：本发明公开了一种基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统，包括：基于HTML5语言的可视化格斗对象场景编辑单元、主控单元以及供使用者佩戴、进行场景控制和编程信息校正的操作回馈单元；可视化格斗对象场景编辑单元包括：虚拟空间编辑区域；该区域内至少包括摄像头位置点、视野距离、动态元素以及球形的环境拟合空间；图形逻辑块库；该库中存储有控制虚拟场景内动态元素运动的逻辑图形块，通过拖动逻辑图形块，按一定规则组合形成控制所述动态元素在虚拟场景中摄像头位置、视野距离、动态元素及拟合空间状态改变的图形块序列；操作显示模块；图形逻辑块编辑组合区域和虚拟空间编辑区域，使用者通过拖拽的方式，从所述的图形逻辑库的界面中将图形逻辑块移至该单元的界面区域，组合形成所述的图形块序列。

主权项：1.一种基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统，其特征在于包括：基于HTML5语言的可视化格斗对象场景编辑单元、主控单元以及供使用者佩戴、进行场景控制和编程信息校正的操作回馈单元；可视化格斗对象场景编辑单元包括：虚拟空间编辑区域；该区域内至少包括摄像头位置点、视野距离、动态元素以及球形的环境拟合空间；图形逻辑块库；该库中存储有控制虚拟场景内动态元素运动的图形逻辑块，通过拖动图形逻辑块，按一定规则组合形成控制所述动态元素在虚拟场景中摄像头位置、视野距离、动态元素及拟合空间状态改变的图形块序列；操作显示模块；图形逻辑块编辑组合区域和虚拟空间编辑区域，使用者通过拖拽的方式，从所述的图形逻辑块库的界面中将图形逻辑块移至该单元的界面区域，组合形成所述的图形块序列；操作回馈单元包括：集成在格斗头盔前部面罩的全景显示屏以及集成有动作传感器的训练剑；所述格斗头盔带有位置传感器和三轴陀螺仪；所述的训练剑包括设置在剑尖处的位置传感器，在训练剑手柄处设有振动马达；场景制作过程中，使用者通过所述的可视化格斗对象场景编辑单元当前的训练场景，场景中至少具有一虚拟格斗对手，通过所述的图形逻辑块库中的各逻辑块，编辑形成所述虚拟格斗对手带有时间轴的进攻防守动作序列；以所述训练剑的所在空间区域作为虚拟格斗对手的下一进攻防守动作的触发点；结合在所述的环境拟合空间中生成的虚拟环境，完成当前可视化格斗对象场景的编辑；剑术训练过程中，使用者佩戴所述的格斗头盔以及训练剑；根据全景显示屏中格斗对象的动作或主动动作，所述的主控单元记录所述训练剑的空间位置，作为进攻防守动作序列的触发点，控制虚拟格斗对象的运动，配合使用者完成格斗剑术训练；当训练剑的剑尖处于虚拟环境中的特定位置时，所述的主控单元判定训练剑集中目标，记录当前的命中次数和部位，通过格斗头盔中的显示屏和扬声器给出当前比分、命中部位的提示；同时，振动马达工作，通过触觉给使用者提示。

全文数据：基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统技术领域本发明涉及一种VR场景系统，尤其是方便使用者自行可视化编辑制作并参与体验的虚拟驾驶类场景的场景制作和体验系统。背景技术随着VR技术的快速发展，VR虚拟现实技术应用范围越来越广，在各个技术领域的应用都已如火如荼的展开，尤其是随着周边硬件技术和内核开发的软件技术的发展，使得VR显示技术更加成熟和完善，软硬件技术已经不再是VR技术的制约条件，内容上的单一才是VR发展的最大障碍。现在VR应用的发展仍然局限于几个特定领域。比如，收到使用者在实体空间的运动限制，VR场景现在仍然是以站桩设计类型的场景为主。同样的，在观光领域，也无法根据使用者的意愿自由移动，只能根据视频摄像机的移动进行被动的观景，实际体验感大打折扣。同样的，在运动训练领域，由于缺乏内容上的创新和相应的硬件设备，导致专业训练设备成本高昂，无法真正普及。发明内容本发明针对以上问题的提出，而研制的一种基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统，包括：基于HTML5语言的可视化格斗对象场景编辑单元、主控单元以及供使用者佩戴、进行场景控制和编程信息校正的操作回馈单元；可视化格斗对象场景编辑单元包括：虚拟空间编辑区域；该区域内至少包括摄像头位置点、视野距离、动态元素以及球形的环境拟合空间；图形逻辑块库；该库中存储有控制虚拟场景内动态元素运动的逻辑图形块，通过拖动逻辑图形块，按一定规则组合形成控制所述动态元素在虚拟场景中摄像头位置、视野距离、动态元素及拟合空间状态改变的图形块序列；操作显示模块；图形逻辑块编辑组合区域和虚拟空间编辑区域，使用者通过拖拽的方式，从所述的图形逻辑库的界面中将图形逻辑块移至该单元的界面区域，组合形成所述的图形块序列；操作回馈单元包括：集成在格斗头盔前部面罩的全景显示屏以及集成有动作传感器的训练剑；所述格斗头盔带有位置传感器和三轴陀螺仪；所述的训练剑包括设置在剑尖处的位置传感器，在训练剑手柄处设有振动马达；场景制作过程中，使用者通过所述的可视化格斗对象场景编辑单元当前的训练场景，场景中至少具有一虚拟格斗对手，通过所述的图形逻辑块库中的各逻辑块，编辑形成所述虚拟格斗对手带有时间轴的进攻防守动作序列；以所述训练剑的所在空间区域作为虚拟格斗对手的下一进攻防守动作的触发点；结合在所述的环境拟合空间中生成的虚拟环境，完成当前可视化格斗对象场景的编辑；剑术训练过程中，使用者佩戴所述的格斗头盔以及训练剑；根据全景显示屏中格斗对象的动作或主动动作，所述的主控单元记录所述训练剑的空间位置，作为进攻防守动作序列的触发点，控制虚拟格斗对象的运动，配合使用者完成格斗剑术训练；当训练剑的剑尖处于虚拟环境中的特定位置时，所述的主控单元判定训练剑集中目标，记录当前的命中次数和部位，通过格斗头盔中的显示屏和扬声器给出当前比分、命中部位的提示；同时，振动马达工作，通过触觉给使用者提示。作为优选的实施方式，所述的操作回馈单元中还包括命中体感设备；剑术训练过程中，所述的主控单元实时记录当前使用者使用的训练剑的空间位置，判定是否触发进攻防守动作序列中的下一动作，若训练剑没有在时限内做出动作，或者未出现在作为当前动作触发点对应的空间位置时，判定当前的虚拟格斗对象进攻成功；进一步分析通过使用者的相对位置，控制所述的命中体感设备发出相应刺激，告知当前的使用者被虚拟格斗对象命中。更进一步的，所述的命中体感设备为静电刺激背心；该背心包括密布的独立的静电刺激贴；在背心的两肩部分别设有位置传感器和三轴陀螺仪；该背心在使用过程中，紧贴使用者皮肤，当所述的主控单元判定使用者被命中时，根据使用者格斗头盔和背心的位置传感器和三轴陀螺仪判定当前使用者的相对位置对应的静电刺激贴；为该静电刺激贴供电，提示使用者被击中。作为优选的实施方式，所述的训练剑带有加速度传感器；剑术训练过程中，主控单元感知使用者挥舞器械产生的加速度，判定未来时间段内，器械是否到达作为触发点的空间位置。作为优选的实施方式，所述的格斗头盔的前面罩下方镂空。作为优选的实施方式，还在于具有录像单元；记录训练过程中，所述虚拟格斗对象的动作影像，根据使用者指令进行回访。附图说明为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，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为本发明的系统模块图图2为本发明的头盔示意图具体实施方式为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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的描述：如图1所示：一种基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统，主要包括如下模块；基于HTML5语言的可视化格斗对象场景编辑单元、主控单元以及供使用者佩戴、进行场景控制和编程信息校正的操作回馈单元；可视化格斗对象场景编辑单元包括：虚拟空间编辑区域；该区域内至少包括摄像头位置点、视野距离、动态元素以及球形的环境拟合空间；图形逻辑块库；该库中存储有控制虚拟场景内动态元素运动的逻辑图形块，通过拖动逻辑图形块，按一定规则组合形成控制所述动态元素在虚拟场景中摄像头位置、视野距离、动态元素及拟合空间状态改变的图形块序列；操作显示模块；图形逻辑块编辑组合区域和虚拟空间编辑区域，使用者通过拖拽的方式，从所述的图形逻辑库的界面中将图形逻辑块移至该单元的界面区域，组合形成所述的图形块序列；操作回馈单元包括：集成在格斗头盔前部面罩的全景显示屏以及集成有动作传感器的训练剑；所述格斗头盔带有位置传感器和三轴陀螺仪。场景制作过程中，使用者通过所述的可视化格斗对象场景编辑单元当前的训练场景，场景中至少具有一虚拟格斗对手，通过所述的图形逻辑块库中的各逻辑块，编辑形成所述虚拟格斗对手带有时间轴的进攻防守动作序列；以所述训练剑的所在空间区域作为虚拟格斗对手的下一进攻防守动作的触发点；结合在所述的环境拟合空间中生成的虚拟环境，完成当前可视化格斗对象场景的编辑；剑术训练过程中，使用者佩戴所述的格斗头盔以及训练剑；根据全景显示屏中格斗对象的动作或主动动作，所述的主控单元记录所述训练剑的空间位置，作为进攻防守动作序列的触发点，控制虚拟格斗对象的运动，配合使用者完成格斗剑术训练。当训练剑的剑尖处于虚拟环境中的特定位置时，所述的主控单元判定训练剑集中目标，记录当前的命中次数和部位，通过格斗头盔中的显示屏和扬声器给出当前比分、命中部位的提示，方便使用者实时了解当前的动作效果。同时，振动马达工作，通过触觉给使用者提示。作为优选的实施方式，为了增加使用者的实际身体体验，增加格斗的真实感，所述的操作回馈单元中还包括命中体感设备。剑术训练过程中，所述的主控单元实时记录当前使用者使用的训练剑的空间位置，判定是否触发进攻防守动作序列中的下一动作，若训练剑没有在时限内做出动作，或者未出现在作为当前动作触发点对应的空间位置时，判定当前的虚拟格斗对象进攻成功；当判定虚拟格斗对象进攻成功后，主控单元进一步分析通过使用者的相对位置，控制所述的命中体感设备发出相应刺激，告知当前的使用者被虚拟格斗对象命中。为了增加实际体验，同时为了控制成本，作为优选的实施方式，所述的命中体感设备为静电刺激背心；该背心包括密布的独立的静电刺激贴，每个刺激贴具有独立的供电线路，由模块化电源统一供电。在背心的两肩部分别设有位置传感器和三轴陀螺仪。该背心在使用过程中，紧贴使用者皮肤，以便能够对使用者直接采用作用。当所述的主控单元判定使用者被命中时，根据使用者格斗头盔和背心的位置传感器和三轴陀螺仪判定当前使用者的相对位置对应的静电刺激贴；为该静电刺激贴供电，提示使用者被击中。作为其它可选的实施方式，也可设置多级电流强度，根据进攻招式的不同，给出不同的刺激等级，比如擦伤和刺伤分别对应较低和较高的刺激等级。为了增强体验的实时性，减少设备可能带来的延迟影响使用者感受，作为优选的实施方式，所述的训练剑带有加速度传感器；剑术训练过程中，主控单元感知使用者挥舞器械产生的加速度，判定未来时间段内，器械是否到达作为触发点的空间位置。考虑到，使用者在体验过程中，需要往复运动，做出较大的动作，故作为优选的实施方式，所述的格斗头盔的前面罩下方镂空，即设置在前面罩显示屏的下方，在剑术训练过程中，使用者正常视野平视，观察显示屏中的虚拟格斗对手以及虚拟格斗环境，在做出动作回到原始位置时，通过下方的镂空观察实际的场景，避免摔倒发生运动损伤。为了方便使用者反思训练过程，作为优选的实施方式，还在于具有录像单元；记录训练过程中，所述虚拟格斗对象的动作影像，根据使用者指令进行回访。同时，作为可选的实施方式，系统也可以给出针对某一进攻招式合适的合理对策，比如给出慢动作说明，在格斗头盔的显示屏中进行显示。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统，其特征在于包括：基于HTML5语言的可视化格斗对象场景编辑单元、主控单元以及供使用者佩戴、进行场景控制和编程信息校正的操作回馈单元；可视化格斗对象场景编辑单元包括：虚拟空间编辑区域；该区域内至少包括摄像头位置点、视野距离、动态元素以及球形的环境拟合空间；图形逻辑块库；该库中存储有控制虚拟场景内动态元素运动的图形逻辑块，通过拖动图形逻辑块，按一定规则组合形成控制所述动态元素在虚拟场景中摄像头位置、视野距离、动态元素及拟合空间状态改变的图形块序列；操作显示模块；图形逻辑块编辑组合区域和虚拟空间编辑区域，使用者通过拖拽的方式，从所述的图形逻辑块库的界面中将图形逻辑块移至该单元的界面区域，组合形成所述的图形块序列；操作回馈单元包括：集成在格斗头盔前部面罩的全景显示屏以及集成有动作传感器的训练剑；所述格斗头盔带有位置传感器和三轴陀螺仪；所述的训练剑包括设置在剑尖处的位置传感器，在训练剑手柄处设有振动马达；场景制作过程中，使用者通过所述的可视化格斗对象场景编辑单元当前的训练场景，场景中至少具有一虚拟格斗对手，通过所述的图形逻辑块库中的各逻辑块，编辑形成所述虚拟格斗对手带有时间轴的进攻防守动作序列；以所述训练剑的所在空间区域作为虚拟格斗对手的下一进攻防守动作的触发点；结合在所述的环境拟合空间中生成的虚拟环境，完成当前可视化格斗对象场景的编辑；剑术训练过程中，使用者佩戴所述的格斗头盔以及训练剑；根据全景显示屏中格斗对象的动作或主动动作，所述的主控单元记录所述训练剑的空间位置，作为进攻防守动作序列的触发点，控制虚拟格斗对象的运动，配合使用者完成格斗剑术训练；当训练剑的剑尖处于虚拟环境中的特定位置时，所述的主控单元判定训练剑集中目标，记录当前的命中次数和部位，通过格斗头盔中的显示屏和扬声器给出当前比分、命中部位的提示；同时，振动马达工作，通过触觉给使用者提示。2.根据权利要求1所述的基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统，其特征还在于所述的操作回馈单元中还包括命中体感设备；剑术训练过程中，所述的主控单元实时记录当前使用者使用的训练剑的空间位置，判定是否触发进攻防守动作序列中的下一动作，若训练剑没有在时限内做出动作，或者未出现在作为当前动作触发点对应的空间位置时，判定当前的虚拟格斗对象进攻成功；进一步分析通过使用者的相对位置，控制所述的命中体感设备发出相应刺激，告知当前的使用者被虚拟格斗对象命中。3.根据权利要求2所述的基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统，其特征还在于所述的命中体感设备为静电刺激背心；该背心包括密布的独立的静电刺激贴；在背心的两肩部分别设有位置传感器和三轴陀螺仪；该背心在使用过程中，紧贴使用者皮肤，当所述的主控单元判定使用者被命中时，根据使用者格斗头盔和背心的位置传感器和三轴陀螺仪判定当前使用者的相对位置对应的静电刺激贴；为该静电刺激贴供电，提示使用者被击中。4.根据权利要求3所述的基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统，其特征还在于所述的背心中的静电刺激贴，设有不同的刺激等级；工作时，所述的主控单元根据当前虚拟格斗对手的进攻防守动作序列中进攻动作的类型，给出相应的刺激等级；背心中的模块化电源根据刺激等级调节当前供电的静电刺激贴的供电强度。5.根据权利要求1所述的基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统，其特征还在于所述的训练剑带有加速度传感器；剑术训练过程中，主控单元感知使用者挥舞器械产生的加速度，判定未来时间段内，器械是否到达作为触发点的空间位置。6.根据权利要求1所述的基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统，其特征还在于所述的格斗头盔的前面罩下方镂空。7.根据权利要求1所述的基于可视化编程的VR剑术训练制作体验系统，其特征还在于具有录像单元；记录训练过程中，所述虚拟格斗对象的动作影像，根据使用者指令进行回访。

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