一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法和系統技術方案

本發明專利技術提供一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法，該方法通過整理當前游戲場景中的3D?UI控件，據此生成隱藏的UI控件列表，當視角改變使得其視野中的游戲場景發生改變時，游戲參與者可以通過提示調出上述UI控件列表或尋回原游戲場景，進而實現與原游戲場景中的3D?UI控件進行互動，解決復雜交互模式VR游戲中3D?UI控件隨游戲參與者視角改變而移出視野造成無法交互的問題。此外，本發明專利技術還提供一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的系統。

Method and system for implementing human-computer interaction in immersive VR game

The invention provides a method for realizing human-computer interaction in immersive VR game, the method of sorting through the current game scene in the 3D UI control, thus generates the hidden UI control list, when the angle changes in the view of the game scene is changed, the game participants through out the UI control list or tips find the original game scene, and interact with the original game scene in 3D UI controls, to solve complex interaction patterns in the VR game 3D UI controls with the change from the view of game participants from the perspective of interaction problems which cannot be. In addition, the invention also provides a system for realizing human-computer interaction in an immersive VR game.

【技術實現步驟摘要】
一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法和系統
本專利技術涉及虛擬現實(VirtualReality，簡稱VR)
，尤其涉及一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法和系統。
技術介紹
電子游戲是計算機技術與傳統游戲以及電影、音樂等藝術結合的產物。但相對傳統游戲，電子游戲又有其獨特的地方，即人與計算機的交互。在傳統游戲中，所有的游戲參與者都是現實生活中的人，使用的都是真實的物件；而在電子游戲中，與游戲參與者交互的對象則變成計算機生成的虛擬人物、物品以及控件等。VR游戲未出現時，大多數電子游戲多采用“鍵盤+鼠標”(一般應用于PC游戲)、主機游戲配套的輸入設備(如搖桿等，多應用于大型游戲機；手柄、自身設置按鍵等，多應用于PS系列等小型主機游戲)、點擊或滑動觸摸屏(一般應用于手機游戲)作為其人機交互的手段。無論采用上述何種交互手段，電子游戲特別是在交互手段的改進發展都遵循著這樣一個規律，即隨著電子游戲的發展，為了獲得更好的游戲代入感，其交互方式越來越復雜。比如，從最早的MUD游戲，以文字作為實現人機交互功能的UI控件，到早期的2D游戲，采用大量的2D圖形圖標代替文字，再到2.5D游戲、3D游戲時盡量免使用2DUI控件，而是將更多的UI控件被綁定在3D場景模型、人物模型等(如NPC人物)上面，以3DUI控件的形式實現人機交互。同時，即使在3D游戲中，也做不到全部采用3DUI控件。一些表示人物、技能、任務等的控件通常會以2DUI控件的形式固定在游戲圖形界面的邊緣。VR技術綜合了(實時)計算機圖形學、計算機仿真學、傳感器、(廣角)(立體)顯示等多種技術，其通過在多維信息空間上創建一個虛擬信息環境，使游戲參與者具有身臨其境的沉浸感，進而通過與上述虛擬環境或環境中其他游戲參與者進行仿真交互，最終借助其提供的可想像空間，達成在更廣闊的空間內實現自然的且近乎真實的交互效果。本質上，VR技術是一種借助計算機及傳感器等技術創造的一種嶄新的人機交互手段；由于其良好的沉浸感能夠帶來更好地游戲代入感，故從其出現到發展的這段時間，VR游戲都是其應用的熱點方向。在VR游戲中，大量使用2DUI控件，不僅會像在傳統電子游戲中那樣破壞游戲代入感，同時還會嚴重影響VR技術帶來的特有的沉浸感，故在VR游戲中，也會盡量避免使用2DUI控件而廣泛采用3DUI控件。然而，在進行VR游戲時，為獲得身臨其境的感覺(即沉浸感)，游戲參與者可以360度無死角轉動視角。若為獲得良好地游戲代入感而大量采用3DUI控件，當游戲參與者轉頭時，就會出現下面的問題，即轉頭前的原游戲場景中的3DUI控件消失在游戲參與者視野中，如果要用到上述UI控件時，只能在轉回頭尋找；但由于沒有參照物，游戲參與者又很難精準地尋回原游戲場景及游戲場景中的3DUI控件。因此，也正是由于上述原因，VR技術很難應用于交互復雜的3D電子游戲上。
技術實現思路
為了解決上述問題，將VR技術應用到交互復雜的3D電子游戲上，本專利技術提供新的人機交互方案，在條件允許的情況下，盡量采用3DUI控件，同時在一些特殊情況下，采用盡量少的2DUI控件避免3DUI控件在視野中消失的缺陷。本專利技術提供一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法，該方法通過整理當前游戲場景中的3DUI控件，據此生成隱藏的UI控件列表，當視角改變使得其視野中的游戲場景發生改變時，游戲參與者可以通過提示調出上述UI控件列表或尋回原游戲場景，進而實現與原游戲場景中的3DUI控件進行互動，解決復雜交互模式VR游戲中3DUI控件隨游戲參與者視角改變而移出視野造成無法交互的問題。此外，本專利技術還提供一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的系統。本專利技術實施例提供一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法，該方法包括，當游戲參與者通過VR頭戴設備進入存在3DUI控件第一游戲場景，整理所述第一游戲場景的3DUI控件并據此生成UI控件列表，并在當前場景下設置所述UI控件列表為隱藏；判斷所述第一游戲場景是否移出游戲參與者視野；若是，則在其移出后游戲參與者視野中的第二游戲場景的預設區域進行提示；若否，則不執行任何操作；所述預設區域可以是所述第二游戲場景中心區域外的任何區域，優選為所述第二游戲場景的邊緣；若出現提示，則在所述提示出現后，判斷游戲參與者是否鎖定該提示；若是，提示消失，彈出所述UI控件列表；此時，游戲參與者可以通過輸入設備或眼球控制技術(視角鎖定一定時間或預定次數眨眼)進行操作或選中切換視野等。進一步，上述方法中，判斷所述第一游戲場景是否移出游戲參與者視野，其具體過程為，記錄頭戴設備隨游戲參與者轉動的角度；當所述轉動角度達到預設角度，即認為所述第一游戲場景移出游戲參與者視野；所述預設角度一般不小于60度；再進一步，所述轉動角度的測控可以通過陀螺儀傳感器實現；若所述轉動角度未達到預設角度，再進一步，游戲參與者眼球成像時其中央凹視野(Fovealvisionarea，成像最為清晰)未落在所述第一游戲場景的中心區域，則認為所述第一游戲場景移出游戲參與者視野；此外，上述判斷所述第一游戲場景是否移出游戲參與者視野，其具體過程也可以為，直接通過判斷游戲參與者眼球成像時其中央凹視野是否落在所述第一游戲場景的中心區域，若否，則認為所述第一游戲場景移出游戲參與者視野；進一步，上述方法中，所述提示，優選為閃爍光標標識；所述光標盡量采用護目光；再進一步，所述閃爍光標標識可以由原點、x軸指示標識、y軸指示標識組成；其中，所述x軸指示標識和y軸指示標識分別標記所述第二游戲場景與所述第一游戲場景的橫向距離和縱向距離；進一步，上述方法中，判斷是否鎖定所述提示，其具體過程為，判斷游戲參與者眼球成像時其中央凹視野落在所述提示上的時間超過預設時間，則認為鎖定該提示；若否，則認為未鎖定該提示；進一步，上述方法中，若所述UI控件列表較長，無法在屏幕內完全顯示，可以采用多頁或滾動窗口模式；游戲參與者可以通過輸入設備或眼球控制技術(視角鎖定一定時間或預定次數眨眼)進行翻頁或滾動。本專利技術實施例提供一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的系統，該系統包括，UI控件列表生成單元，用于UI控件列表的生成；當游戲參與者通過VR頭戴設備進入存在3DUI控件第一游戲場景，整理所述第一游戲場景的3DUI控件并據此生成UI控件列表，并在當前場景下設置所述UI控件列表為隱藏；視野及游戲場景單元，用于判斷所述第一游戲場景是否移出游戲參與者視野；UI控件列表控制單元，根據視野及游戲場景系統對所述第一游戲場景是否移出游戲參與者視野的判斷結果控制UI控件列表；具體地，若所述第一游戲場景移出游戲參與者視野，則在其移出后游戲參與者視野中的第二游戲場景的預設區域進行提示；若否，則不執行任何操作；所述預設區域可以是所述第二游戲場景中心區域外的任何區域，優選為所述第二游戲場景的邊緣；若出現提示，則在所述提示出現后，判斷游戲參與者是否鎖定該提示；若是，提示消失，彈出所述UI控件列表；此時，游戲參與者可以通過輸入設備或眼球控制技術(視角鎖定一定時間或預定次數眨眼)進行操作或選中切換視野等。進一步，上述系統中，判斷所述第一游戲場景是否移出游戲參與者視野，其具體過程為，設置頭戴設備設置轉動監測模塊，用于記錄隨游戲參與者轉動的角度；當所述轉動角度達本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法，其特征在于，該方法包括：當游戲參與者通過VR頭戴設備進入存在3D?UI控件第一游戲場景，整理所述第一游戲場景的3D?UI控件并據此生成UI控件列表，并在當前場景下設置所述UI控件列表為隱藏；判斷所述第一游戲場景是否移出游戲參與者視野；若是，則在其移出后游戲參與者視野中的第二游戲場景的預設區域進行提示；若否，則不執行任何操作；所述預設區域可以是所述第二游戲場景中心區域外的任何區域；若出現提示，則在所述提示出現后，判斷游戲參與者是否鎖定該提示；若是，提示消失，彈出所述UI控件列表。

【技術特征摘要】
1.一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法，其特征在于，該方法包括：當游戲參與者通過VR頭戴設備進入存在3DUI控件第一游戲場景，整理所述第一游戲場景的3DUI控件并據此生成UI控件列表，并在當前場景下設置所述UI控件列表為隱藏；判斷所述第一游戲場景是否移出游戲參與者視野；若是，則在其移出后游戲參與者視野中的第二游戲場景的預設區域進行提示；若否，則不執行任何操作；所述預設區域可以是所述第二游戲場景中心區域外的任何區域；若出現提示，則在所述提示出現后，判斷游戲參與者是否鎖定該提示；若是，提示消失，彈出所述UI控件列表。2.根據權利要求1所述的一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法，其特征在于，所述的判斷所述第一游戲場景是否移出游戲參與者視野，其具體過程為，記錄頭戴設備隨游戲參與者轉動的角度；當所述轉動角度達到預設角度，即認為所述第一游戲場景移出游戲參與者視野；若所述轉動角度未達到預設角度，再進一步，游戲參與者眼球成像時其中央凹視野未落在所述第一游戲場景的中心區域，則認為所述第一游戲場景移出游戲參與者視野；或直接通過判斷游戲參與者眼球成像時其中央凹視野是否落在所述第一游戲場景的中心區域，若否，則認為所述第一游戲場景移出游戲參與者視野。3.根據權利要求1或2所述的一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法，其特征在于，所述提示為閃爍光標標識。4.根據權利要求3所述的一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法，其特征在于，所述閃爍光標標識由原點、x軸指示標識、y軸指示標識組成；其中，所述x軸指示標識和y軸指示標識分別標記所述第二游戲場景與所述第一游戲場景的橫向距離和縱向距離。5.根據權利要求1所述的一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的方法，其特征在于，所述的判斷是否鎖定所述提示，判斷游戲參與者眼球成像時其中央凹視野落在所述提示上的時間超過預設時間，則認為鎖定該提示；若否，則認為未鎖定該提示；和/或若所述UI控件列表較長而無法在屏幕內完全顯示，采用多頁或滾動窗口模式。6.一種在沉浸式VR游戲中實現人機交互的系統，其特征在于，該系統包括：UI控件列表生成單元，用于UI控件列表的生成；當游戲參與者通過VR頭戴設備...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬思玄，
申請(專利權)人：北京樂動卓越科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11