基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制方法和裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制方法，包括：采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù)；將頭動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù)；將四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)存的指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)；當(dāng)比對(duì)匹配時(shí)，發(fā)出控制指令。上述方法超越現(xiàn)有鼠標(biāo)的概念，增加z軸縱向操控，使在3D場(chǎng)景中的操縱感達(dá)到完美，具有很好的用戶(hù)體驗(yàn)性與易用性。本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制裝置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于三維智能技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控 制方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Augmented Reality，AR)是隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality，VR)迅速發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用需要而出現(xiàn)的一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息"無(wú) 縫"集成的新技術(shù)。AR技術(shù)最終實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)為:借助計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和可視化技術(shù)、交互技 術(shù)、顯示技術(shù)等產(chǎn)生顯示環(huán)境中不存在的虛擬對(duì)象，并通過(guò)注冊(cè)技術(shù)將虛擬對(duì)象準(zhǔn)確地設(shè) 置在真是環(huán)境中，讓用戶(hù)出于一種虛擬世界無(wú)縫融合的環(huán)境中。目前，在AR/VR領(lǐng)域中需要 一個(gè)較為穩(wěn)定的光標(biāo)控制方式，用于與設(shè)備進(jìn)行交互，目前市場(chǎng)上有一些針對(duì)智能設(shè)備的 頭部操控方式，但是都是基于平面即x*y軸操作，并不考慮z軸上的情況，操作準(zhǔn)確性較差， 且缺乏易用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制方法和裝置，本發(fā) 明通過(guò)使設(shè)備的光標(biāo)可以在x*y*z軸上自由選取對(duì)象，完成在三維場(chǎng)景下的光標(biāo)操控，具有 操作的準(zhǔn)確性與易用性。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo) 控制方法，該方法包括:采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù);將頭動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù);將 四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)存的指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì);當(dāng)比對(duì)匹配時(shí)，發(fā)出控制指令。
[0005] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頭動(dòng)數(shù)據(jù)包括頭部在空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡和/或頭部姿 ??τ 〇
[0006] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頭部動(dòng)作包括下述中的一種或多種:左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，抬頭， 低頭，向前移動(dòng)，向后移動(dòng)。
[0007] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制指令包括下述中的一種或多種：切換到虛擬場(chǎng)景 左部指令，切換到虛擬場(chǎng)景右部指令，切換到虛擬場(chǎng)景上部指令，切換到虛擬場(chǎng)景下部指 令，進(jìn)入下一個(gè)虛擬場(chǎng)景指令，進(jìn)入上一個(gè)虛擬場(chǎng)景指令。
[0008] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制方法還包括:根據(jù) 所述控制指令顯示所述虛擬場(chǎng)景部位或所述虛擬場(chǎng)景。
[0009] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制方法進(jìn)一步包括:采集 與所述頭部動(dòng)作匹配的指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和/或按鍵信號(hào)。
[0010] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述采集與所述頭部動(dòng)作匹配的指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和/或按 鍵信號(hào)之后包括:將指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù);將四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)存的指令數(shù)據(jù)進(jìn) 行比對(duì);當(dāng)比對(duì)匹配時(shí)，發(fā)出控制指令。
[0011] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頭動(dòng)數(shù)據(jù)和/或指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括三維坐標(biāo)的位移數(shù) 據(jù)。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種基于三維空間的頭戴設(shè)備的光 標(biāo)控制裝置，該裝置包括：
[0013] 頭部動(dòng)作傳感器，用于采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù)；
[0014] 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將頭動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù)；
[0015] 數(shù)據(jù)處理模塊，用于將四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)存的指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)比對(duì)匹配時(shí)，發(fā) 出控制指令。
[0016] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頭動(dòng)數(shù)據(jù)包括頭部在空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡和/或頭部姿 ??τ 〇
[0017] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頭部動(dòng)作包括下述中的一種或多種:左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，抬頭， 低頭，向前移動(dòng)，向后移動(dòng)。
[0018] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制指令包括下述中的一種或多種：切換到虛擬場(chǎng)景 左部指令，切換到虛擬場(chǎng)景右部指令，切換到虛擬場(chǎng)景上部指令，切換到虛擬場(chǎng)景下部指 令，進(jìn)入下一個(gè)虛擬場(chǎng)景指令，進(jìn)入上一個(gè)虛擬場(chǎng)景指令。
[0019] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制裝置還包括：顯示 模塊，根據(jù)所述控制指令顯示所述虛擬場(chǎng)景部位或所述虛擬場(chǎng)景。
[0020] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括指環(huán)動(dòng)作傳感器，用于采集與所述頭部動(dòng)作匹配的 指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和/或按鍵信號(hào)。
[0021] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頭部動(dòng)作傳感器包括三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀 以及三軸磁力傳感器。
[0022] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頭動(dòng)數(shù)據(jù)和/或指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括三維坐標(biāo)的位移數(shù) 據(jù)。
[0023] 如上所述，本發(fā)明公開(kāi)的基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制方法和裝置，該方 法包括:采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù);將頭動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù);將四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù) 存的指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì);當(dāng)比對(duì)匹配時(shí)，發(fā)出控制指令。上述方法超越現(xiàn)有鼠標(biāo)的概念，增 加 ζ軸縱向操控，使在3D場(chǎng)景中的操縱感達(dá)到完美，具有很好的用戶(hù)體驗(yàn)性與易用性。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1是本發(fā)明中的一種基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制方法的步驟流程圖；
[0025] 圖2是本發(fā)明中的另一種基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制方法的步驟流程 圖；
[0026] 圖3是發(fā)明中的一種基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參 照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā) 明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本 發(fā)明的概念。
[0028] 圖1是本發(fā)明中的基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制方法的步驟流程圖。
[0029] 步驟102,采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù)。
[0030] 本實(shí)施例中，頭部動(dòng)作九軸傳感器對(duì)頭動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集包括:頭部動(dòng)作九軸傳感 器的內(nèi)置采集模塊對(duì)與頭戴設(shè)備匹配的指環(huán)的運(yùn)動(dòng)軌跡以及指環(huán)的按鍵信號(hào)進(jìn)行采集。其 中，頭部動(dòng)作九軸傳感器由三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀以及三軸磁力傳感器組成;且其 中，三軸加速度傳感器對(duì)三維空間的三維坐標(biāo)的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。優(yōu)選的，所述頭動(dòng)數(shù)據(jù) 包括頭部在空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡和/或頭部姿態(tài)。
[0031] 步驟104,將頭動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù)。
[0032] 本實(shí)施例中，頭部動(dòng)作九軸傳感器對(duì)頭動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集包括:將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換為四元數(shù)，并對(duì)四元數(shù)進(jìn)行分析處理獲取運(yùn)動(dòng)參數(shù)。
[0033] 例如，一個(gè)矢量R相對(duì)于參考系坐標(biāo)通過(guò)軸η旋轉(zhuǎn)了 Θ度。cosa，cosP，cos γ為η和三 個(gè)坐標(biāo)軸的方向余弦，q為四元數(shù)。
[0034] R'=qRq'；
[0035] q = A+pii+p2i+p3i ；
[0037] q可以確定載體坐標(biāo)系到導(dǎo)航坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣為：
[0039] 通過(guò)每個(gè)傳感器得到的導(dǎo)航坐標(biāo)系的四元數(shù)數(shù)據(jù)可以得到人體姿態(tài)。
[0040] 步驟106,將四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)存的指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。
[0041] 本實(shí)施例中，預(yù)存的指令數(shù)據(jù)為預(yù)存數(shù)據(jù)庫(kù)中的多個(gè)指令數(shù)據(jù)。
[0042] 步驟108,當(dāng)比對(duì)匹配時(shí)，發(fā)出控制指令。
[0043] 作為本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，如圖2所示，在采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù)之 前，或者在采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù)之后，或者在采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù)的同 時(shí)還包括:采集與所述頭部動(dòng)作匹配的指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和/或按鍵信號(hào)。其中，采集與所述頭 部動(dòng)作匹配的指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和/或按鍵信號(hào)之后包括步驟：
[0044] a，將指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù)；
[0045] b，將四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)存的指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)；
[0046] c，當(dāng)比對(duì)匹配時(shí)，發(fā)出控制指令。
[0047]在步驟a中，將指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法與步驟104相同。
[0048]在上述實(shí)施例中，所述頭動(dòng)數(shù)據(jù)和/或指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括三維坐標(biāo)的位移數(shù)據(jù)。
[0049]在上述實(shí)施例中，作為一個(gè)優(yōu)選的方案，所述頭部動(dòng)作包括下述中的一種或多種： 左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、抬頭、低頭、向前移動(dòng)、向后移動(dòng)。由頭部動(dòng)作產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、抬頭、低 頭、向前移動(dòng)、向后移動(dòng)的頭動(dòng)數(shù)據(jù)，頭動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成四元數(shù)后，與預(yù)存指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)， 比對(duì)成功發(fā)出控制指令，控制指令包括下述中的一種或多種:切換到虛擬場(chǎng)景左部指令，切 換到虛擬場(chǎng)景右部指令，切換到虛擬場(chǎng)景上部指令，切換到虛擬場(chǎng)景下部指令，進(jìn)入下一個(gè) 虛擬場(chǎng)景指令，進(jìn)入上一個(gè)虛擬場(chǎng)景指令。在3D智能顯示領(lǐng)域，虛擬場(chǎng)景不同于電腦屏幕所 展示的畫(huà)面，而是能夠上下左右前后360度展示的畫(huà)面，與人眼所見(jiàn)真實(shí)環(huán)境沒(méi)有區(qū)別，此 處，切換到虛擬場(chǎng)景左部指令相當(dāng)于切換到人左側(cè)的視野，其它依此類(lèi)推，進(jìn)入下一個(gè)虛擬 場(chǎng)景指令相當(dāng)于切換所處的空間環(huán)境，例如從草原切換到森林，虛擬場(chǎng)景的排序事先設(shè)定， 通過(guò)頭部向前移動(dòng)來(lái)控制進(jìn)入下一個(gè)虛擬場(chǎng)景，頭部向后移動(dòng)來(lái)控制進(jìn)入上一個(gè)虛擬場(chǎng) 景。
[0050] 基于上述實(shí)施例，可選的，在步驟S108之后還包括:根據(jù)所述控制指令顯示所述虛 擬場(chǎng)景部位或所述虛擬場(chǎng)景。具體的，通過(guò)智能眼鏡顯示屏幕顯示虛擬場(chǎng)景左部、虛擬場(chǎng)景 右部、虛擬場(chǎng)景上部、虛擬場(chǎng)景下部、下一個(gè)虛擬場(chǎng)景、上一個(gè)虛擬場(chǎng)景。
[0051] 如上所述，本發(fā)明公開(kāi)的基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制方法，該方法包 括:頭部動(dòng)作九軸傳感器對(duì)頭動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集;將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并發(fā)送至主機(jī)； 接收并顯示主機(jī)的比對(duì)結(jié)果。上述方法超越現(xiàn)有鼠標(biāo)的概念，增加 z軸縱向操控，使在3D場(chǎng) 景中的操縱感達(dá)到完美，具有很好的用戶(hù)體驗(yàn)性與易用性。
[0052]上述方法具體實(shí)施例說(shuō)明，在三維立體場(chǎng)景中有很多互相覆蓋遮擋的物體，或者 覆蓋遮擋的結(jié)構(gòu)，在操作中會(huì)給使用者帶來(lái)一定困擾，例如，模擬的房間內(nèi)站在桌子前想要 選擇桌子后的椅子，在鋪好的床鋪上想選擇被褥下的床墊，羅列的書(shū)本中想要選取自己喜 歡的那一本等等，有了縱向?qū)鈽?biāo)的控制可以避免這種困擾。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality，VR)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Augmented Reality，AR)場(chǎng)景中會(huì)保持光標(biāo)位于屏幕中的位 置，轉(zhuǎn)頭移動(dòng)光標(biāo)時(shí)光標(biāo)依然保持在視野中央，而場(chǎng)景會(huì)跟隨頭部運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。當(dāng)頭向左轉(zhuǎn) 時(shí)，場(chǎng)景向右移動(dòng)，當(dāng)頭向右轉(zhuǎn)時(shí)，場(chǎng)景向左移動(dòng)，當(dāng)頭向上抬時(shí)，場(chǎng)景向下移動(dòng)，當(dāng)頭向下 低時(shí)，場(chǎng)景向上移動(dòng)，當(dāng)頭向前伸或向前位移時(shí)，進(jìn)入下一場(chǎng)景/選取下一個(gè)頁(yè)面/選取下一 個(gè)物體，當(dāng)頭向后撤或向后位移時(shí)，回到上一場(chǎng)景/選取上一個(gè)頁(yè)面/選取上一個(gè)物體。 [0053]基于相同原理，本發(fā)明還提出了一種基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制裝置 10。如圖3所示。該基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制裝置10包括:頭部動(dòng)作傳感器120、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊140和數(shù)據(jù)處理模塊160。
[0054] 其中，頭部動(dòng)作傳感器120用于采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊140 用于將頭動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)處理模塊160用于將四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)存的指令數(shù) 據(jù)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)比對(duì)匹配時(shí)，發(fā)出控制指令。例如，頭部動(dòng)作傳感器感知頭部在空間中的運(yùn) 動(dòng)軌跡以及各個(gè)方位的頭部姿態(tài)。其中，頭部動(dòng)作九軸傳感器由三軸加速度傳感器、三軸 陀螺儀以及三軸磁力傳感器組成;且其中，三軸加速度傳感器對(duì)三維空間的三維坐標(biāo)的位 移數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
[0055] 在上述實(shí)施例中，作為一個(gè)優(yōu)選的方案，所述頭部動(dòng)作包括下述中的一種或多種： 左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、抬頭、低頭、向前移動(dòng)、向后移動(dòng)。由頭部動(dòng)作產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、抬頭、低 頭、向前移動(dòng)、向后移動(dòng)的頭動(dòng)數(shù)據(jù)，頭動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成四元數(shù)后，與預(yù)存指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)， 比對(duì)成功發(fā)出控制指令，控制指令包括下述中的一種或多種:切換到虛擬場(chǎng)景左部指令，切 換到虛擬場(chǎng)景右部指令，切換到虛擬場(chǎng)景上部指令，切換到虛擬場(chǎng)景下部指令，進(jìn)入下一個(gè) 虛擬場(chǎng)景指令，進(jìn)入上一個(gè)虛擬場(chǎng)景指令。在3D智能顯示領(lǐng)域，虛擬場(chǎng)景不同于電腦屏幕所 展示的畫(huà)面，而是能夠上下左右前后360度展示的畫(huà)面，與人眼所見(jiàn)真實(shí)環(huán)境沒(méi)有區(qū)別，此 處，切換到虛擬場(chǎng)景左部指令相當(dāng)于切換到人左側(cè)的視野，其它依此類(lèi)推;進(jìn)入下一個(gè)虛擬 場(chǎng)景指令相當(dāng)于切換所處的空間環(huán)境，例如從草原切換到森林，虛擬場(chǎng)景的排序事先設(shè)定， 通過(guò)頭部向前移動(dòng)來(lái)控制進(jìn)入下一個(gè)虛擬場(chǎng)景，頭部向后移動(dòng)來(lái)控制進(jìn)入上一個(gè)虛擬場(chǎng) 景。
[0056] 基于上述實(shí)施例，可選的，本發(fā)明基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制裝置10還 包括:顯示模塊，根據(jù)所述控制指令顯示所述虛擬場(chǎng)景部位或所述虛擬場(chǎng)景。具體的，通過(guò) 智能眼鏡顯示屏幕顯示虛擬場(chǎng)景左部、虛擬場(chǎng)景右部、虛擬場(chǎng)景上部、虛擬場(chǎng)景下部、下一 個(gè)虛擬場(chǎng)景、上一個(gè)虛擬場(chǎng)景。
[0057] 作為本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，一種基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制裝置 10還包括：指環(huán)動(dòng)作傳感器，用于采集與所述頭部動(dòng)作匹配的指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和/或按鍵信 號(hào)。
[0058]上述實(shí)施例中，頭動(dòng)數(shù)據(jù)和/或指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括三維坐標(biāo)的位移數(shù)據(jù)。
[0059]此外，該基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制裝置10中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊140還用 于將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)，并對(duì)四元數(shù)進(jìn)行分析處理獲取運(yùn)動(dòng)參數(shù)。其中：得到的X* y軸數(shù)據(jù)用于控制當(dāng)前水平面上的光標(biāo)移動(dòng)，得到的z軸數(shù)據(jù)用于控制光標(biāo)縱向移動(dòng)。
[0060] 進(jìn)一步的，在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理模塊160包括：比對(duì)單元161(圖中未示出）用 于主機(jī)將接收數(shù)據(jù)與預(yù)存數(shù)據(jù)庫(kù)中的多個(gè)指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì);控制單元162(圖中未示出） 用于如果比對(duì)成功，則發(fā)送控制指令，并將光標(biāo)的位置和選中的界面或虛擬物體呈現(xiàn)在用 戶(hù)面前。
[0061] 如上所述，本發(fā)明公開(kāi)的基于三維空間的頭戴設(shè)備的光標(biāo)控制裝置，該方法包括： 頭部動(dòng)作傳感器120用于采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊140用于將頭動(dòng)數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)處理模塊160用于將四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)存的指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)比 對(duì)匹配時(shí)，發(fā)出控制指令。上述裝置超越現(xiàn)有鼠標(biāo)的概念，增加 z軸縱向操控，使在3D場(chǎng)景中 的操縱感達(dá)到完美，具有很好的用戶(hù)體驗(yàn)性與易用性。
[0062] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的 原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何 修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨 在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修 改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制方法，包括： 采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù)； 將頭動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù)； 將四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)存的指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)； 當(dāng)比對(duì)匹配時(shí)，發(fā)出控制指令。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制方法，所述頭動(dòng)數(shù)據(jù)包括 頭部在空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡和/或頭部姿態(tài)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制方法，所述頭部動(dòng)作包 括下述中的一種或多種:左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，抬頭，低頭，向前移動(dòng)，向后移動(dòng)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制方法，所述控制指令包括 下述中的一種或多種:切換到虛擬場(chǎng)景左部指令，切換到虛擬場(chǎng)景右部指令，切換到虛擬場(chǎng) 景上部指令，切換到虛擬場(chǎng)景下部指令，進(jìn)入下一個(gè)虛擬場(chǎng)景指令，進(jìn)入上一個(gè)虛擬場(chǎng)景指 令。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制方法，還包括:根據(jù)所述控 制指令顯示所述虛擬場(chǎng)景部位或所述虛擬場(chǎng)景。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制方法，進(jìn)一步包括:采集與 所述頭部動(dòng)作匹配的指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和/或按鍵信號(hào)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制方法，在所述采集與所述 頭部動(dòng)作匹配的指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和/或按鍵信號(hào)之后包括： 將指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù)； 將四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)存的指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)； 當(dāng)比對(duì)匹配時(shí)，發(fā)出控制指令。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制方法，其中，所 述頭動(dòng)數(shù)據(jù)和/或指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括三維坐標(biāo)的位移數(shù)據(jù)。9. 一種基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制裝置，其特征在于，該裝置包括： 頭部動(dòng)作傳感器，用于采集頭部動(dòng)作產(chǎn)生的頭動(dòng)數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將頭動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為四元數(shù)數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)處理模塊，用于將四元數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)存的指令數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)比對(duì)匹配時(shí)，發(fā)出控 制指令。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制裝置，所述頭動(dòng)數(shù)據(jù)包括 頭部在空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡和/或頭部姿態(tài)。11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制裝置，所述頭部動(dòng)作 包括下述中的一種或多種:左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，抬頭，低頭，向前移動(dòng)，向后移動(dòng)。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制裝置，所述控制指令包 括下述中的一種或多種:切換到虛擬場(chǎng)景左部指令，切換到虛擬場(chǎng)景右部指令，切換到虛擬 場(chǎng)景上部指令，切換到虛擬場(chǎng)景下部指令，進(jìn)入下一個(gè)虛擬場(chǎng)景指令，進(jìn)入上一個(gè)虛擬場(chǎng)景 指令。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制裝置，還包括：顯示模 塊，根據(jù)所述控制指令顯示所述虛擬場(chǎng)景部位或所述虛擬場(chǎng)景。14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制裝置，還包括指環(huán)動(dòng)作傳 感器，用于采集與所述頭部動(dòng)作匹配的指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和/或按鍵信號(hào)。15. 根據(jù)權(quán)利要求9或14所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制裝置，其特征在于， 所述頭部動(dòng)作傳感器包括三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀以及三軸磁力傳感器。16. 根據(jù)權(quán)利要求9或14所述的基于三維空間的頭戴設(shè)備光標(biāo)控制裝置，其特征在于， 所述頭動(dòng)數(shù)據(jù)和/或指環(huán)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括三維坐標(biāo)的位移數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G06F3/01GK106095092SQ201610405453
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】王飛
【申請(qǐng)人】北京行云時(shí)空科技有限公司