專(zhuān)利名稱(chēng)：操縱虛擬對(duì)象的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
示例性實(shí)施例涉及一種操縱虛擬對(duì)象的設(shè)備和方法，更具體地講，涉及一種自然 地表達(dá)關(guān)于虛擬對(duì)象的抓取類(lèi)型(grab type)的虛擬對(duì)象操縱設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
虛擬世界是人和計(jì)算機(jī)之間的接口 ，可通過(guò)使用計(jì)算機(jī)模擬特定情況和環(huán)境使得 用戶(hù)能夠體驗(yàn)好像用戶(hù)實(shí)際與周?chē)闆r和環(huán)境交互一樣。這可被稱(chēng)為人工現(xiàn)實(shí)、電腦空間、 虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬環(huán)境、合成環(huán)境、人工環(huán)境等。 在虛擬世界系統(tǒng)中，通過(guò)硬件連接用戶(hù)和虛擬世界空間。虛擬世界系統(tǒng)使得參與
者通過(guò)使用視覺(jué)來(lái)感測(cè)虛擬世界中發(fā)生的事件，且可使用聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等作為輔助。 虛擬世界感測(cè)用戶(hù)的視點(diǎn)或用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)變化，并將相應(yīng)的變化分配給虛擬世界。
為了實(shí)現(xiàn)以上功能，虛擬世界系統(tǒng)使用多種輸入/輸出設(shè)備。 可使用2維(2D)鼠標(biāo)作為虛擬世界系統(tǒng)的輸入設(shè)備。2D鼠標(biāo)可執(zhí)行基于菜單的 對(duì)象抓取?；诓藛蔚膶?duì)象抓取可只抓取預(yù)定對(duì)象，這是一種用戶(hù)可能需要學(xué)習(xí)的腳本方 法。 可使用空間導(dǎo)航器作為虛擬世界系統(tǒng)的輸入設(shè)備，所述空間導(dǎo)航器可通過(guò)使用平 移/傾斜/縮放(PTZ)輸入6自由度。 另外，可使用數(shù)據(jù)手套(cyberglove)作為虛擬世界系統(tǒng)的輸入設(shè)備，所述數(shù)據(jù)手 套可將用戶(hù)手的運(yùn)動(dòng)傳送給虛擬世界系統(tǒng)，以執(zhí)行3D操縱。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)示例性實(shí)施例，可提供一種用于操縱虛擬對(duì)象的虛擬對(duì)象操縱設(shè)備，所述設(shè) 備包括相應(yīng)點(diǎn)搜索單元，通過(guò)將用戶(hù)選擇的虛擬對(duì)象的形狀和虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的形狀 進(jìn)行比較，來(lái)搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)；抓取類(lèi)型識(shí)別單元，從用戶(hù)感測(cè)抓取信號(hào)，并識(shí)別虛擬對(duì)象 操縱設(shè)備的抓取類(lèi)型；和虛擬抓取類(lèi)型確定單元，基于所述多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)和虛擬對(duì)象操縱設(shè) 備的抓取類(lèi)型來(lái)確定選擇的虛擬對(duì)象的虛擬抓取類(lèi)型。 根據(jù)示例性實(shí)施例，可提供一種虛擬對(duì)象操縱設(shè)備，所述設(shè)備還包括數(shù)據(jù)庫(kù)，所述
數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)有至少一個(gè)參考對(duì)象的形狀，其中，當(dāng)與選擇的虛擬對(duì)象的形狀相應(yīng)的參考對(duì)
象的形狀存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)，相應(yīng)點(diǎn)搜索單元通過(guò)進(jìn)一步將選擇的虛擬對(duì)象的形狀和與選
擇的虛擬對(duì)象的形狀相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀進(jìn)行比較，來(lái)搜索所述多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。 根據(jù)示例性實(shí)施例，可提供一種數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)還包括關(guān)于參考對(duì)象的至少
一個(gè)參考抓取類(lèi)型，當(dāng)與虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的抓取類(lèi)型相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)
中時(shí)，虛擬抓取類(lèi)型確定單元確定與虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的抓取類(lèi)型相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型為
選擇的虛擬對(duì)象的虛擬抓取類(lèi)型。 根據(jù)示例性實(shí)施例，可提供一種使用3維(3D)輸入設(shè)備操縱虛擬對(duì)象的方法，所 述方法包括通過(guò)將用戶(hù)選擇的虛擬對(duì)象的形狀和3D輸入設(shè)備的形狀進(jìn)行比較，來(lái)搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)；通過(guò)從用戶(hù)感測(cè)抓取信號(hào)來(lái)識(shí)別3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型；和基于所述多個(gè)相應(yīng) 點(diǎn)和所述抓取類(lèi)型來(lái)確定選擇的虛擬對(duì)象的虛擬抓取類(lèi)型。


根據(jù)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，示例性實(shí)施例的這些和/或其他方面將變得清 楚，并更容易理解，其中 圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖； 圖2(部分(a)至部分(c))示出根據(jù)示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的形狀； 圖3示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的參考對(duì)象和參考抓取類(lèi)型； 圖4是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱方法的流程圖； 圖5是示出根據(jù)另一示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)闡述示例性實(shí)施例，其示例在附圖中示出，其中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示
相同的元件。下面通過(guò)參照附圖描述示例性實(shí)施例以解釋本公開(kāi)。
圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。 根據(jù)示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100包括相應(yīng)點(diǎn)搜索單元110、抓取類(lèi)型
識(shí)別單元120和虛擬抓取類(lèi)型確定單元130。這里，根據(jù)示例性實(shí)施例，虛擬對(duì)象操縱設(shè)備
IOO還可包括數(shù)據(jù)庫(kù)140。以下，將詳細(xì)描述每個(gè)元件的功能。 相應(yīng)點(diǎn)搜索單元110通過(guò)將用戶(hù)選擇的虛擬對(duì)象的形狀與虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100 的形狀進(jìn)行比較來(lái)搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。 S卩，當(dāng)從存在于虛擬世界的虛擬對(duì)象中選擇任何一個(gè)虛擬對(duì)象時(shí)，相應(yīng)點(diǎn)搜索單 元110將選擇的虛擬對(duì)象與虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100連接。 為了執(zhí)行以上功能，相應(yīng)點(diǎn)搜索單元110可分別檢測(cè)選擇的虛擬對(duì)象的形狀的表 面上的多個(gè)頂點(diǎn)(以下，稱(chēng)為第一頂點(diǎn))和虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100的表面上的多個(gè)頂點(diǎn)(以 下，稱(chēng)為第二頂點(diǎn))，并將多個(gè)第一頂點(diǎn)和多個(gè)第二頂點(diǎn)進(jìn)行比較，以搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。
作為示例，相應(yīng)點(diǎn)搜索單元110可通過(guò)將第一頂點(diǎn)與第二頂點(diǎn)之間具有最短距離 的第一頂點(diǎn)和第二頂點(diǎn)進(jìn)行比較來(lái)搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。 另外，作為示例，相應(yīng)點(diǎn)搜索單元110可通過(guò)使用Anguelov提出的相關(guān)的相應(yīng)算 法連接第一頂點(diǎn)和第二頂點(diǎn)來(lái)搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。 抓取類(lèi)型識(shí)別單元120可從用戶(hù)感測(cè)抓取信號(hào)，并識(shí)別虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100的 抓取類(lèi)型。 g卩，當(dāng)用戶(hù)抓取虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100就好像用戶(hù)抓取虛擬世界中的虛擬對(duì)象 時(shí)，抓取類(lèi)型識(shí)別單元120感測(cè)抓取信號(hào)，并識(shí)別用戶(hù)抓取虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100的抓取類(lèi) 型。 根據(jù)示例性實(shí)施例，抓取類(lèi)型識(shí)別單元120可通過(guò)使用觸摸傳感器、壓力傳感器 和旋轉(zhuǎn)傳感器中的至少一個(gè)來(lái)從用戶(hù)感測(cè)抓取信號(hào)。 觸摸傳感器用于感測(cè)觸摸，所述觸摸傳感器識(shí)別用戶(hù)的手是否觸摸虛擬對(duì)象操縱 設(shè)備IOO，并且如果觸摸了虛擬對(duì)象操縱設(shè)備IOO，則所述觸摸傳感器識(shí)別用戶(hù)的手觸摸了什么地方。 通常，當(dāng)用戶(hù)抓取對(duì)象時(shí)，用戶(hù)的手型可根據(jù)抓取對(duì)象所使用的力度(S卩，壓力)
具有不同類(lèi)型。壓力傳感器用于根據(jù)壓力感測(cè)抓取類(lèi)型，壓力傳感器感測(cè)用于抓取虛擬對(duì)
象操縱設(shè)備ioo的壓力信號(hào)。 另外，在抓取對(duì)象的情況下，將被抓取的對(duì)象可能與地面垂直或平行，或可能與地 面傾斜。旋轉(zhuǎn)傳感器可感測(cè)虛擬對(duì)象是被垂直地/平行地抓取還是被傾斜地抓取。另外， 虛擬對(duì)象操縱設(shè)備可具有多種形狀。 以下，將參照?qǐng)D2(部分(a)至部分(c))描述根據(jù)示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱 設(shè)備的形狀。 圖2(部分(a)至部分(c))示出根據(jù)示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的形狀。 首先，圖2的部分(a)示出了球形虛擬對(duì)象操縱設(shè)備。 S卩，虛擬對(duì)象操縱設(shè)備可包括球體210和所述球體上設(shè)置的按鈕211。 使用按鈕211來(lái)執(zhí)行與作為傳統(tǒng)2D輸入設(shè)備的鼠標(biāo)或觸摸墊相同的功能。使用
者可通過(guò)利用按鈕211進(jìn)行2D指點(diǎn)、操作等。 另外，可在球體210上設(shè)置觸摸傳感器、壓力傳感器和旋轉(zhuǎn)傳感器。 隨后，圖2的部分(b)示出了用戶(hù)抓取球形虛擬操縱設(shè)備。 作為示例，標(biāo)號(hào)220示出用戶(hù)抓取虛擬世界中的書(shū)等。 作為另一示例，標(biāo)號(hào)230示出用戶(hù)抓取提包的把手等。 作為另一示例，標(biāo)號(hào)240示出用戶(hù)用兩只手抓取諸如盒子的物體。 如上所述，虛擬對(duì)象操縱設(shè)備可通過(guò)使用球體210上設(shè)置的觸摸傳感器、壓力傳
感器、旋轉(zhuǎn)傳感器等對(duì)信號(hào)進(jìn)行感測(cè)，來(lái)識(shí)別如標(biāo)號(hào)220至240所示的用戶(hù)的抓取類(lèi)型。 圖2的部分(c)示出各種形狀的虛擬對(duì)象操縱設(shè)備。 虛擬對(duì)象操縱設(shè)備可以是球體(例如，標(biāo)號(hào)210)或圓柱體(例如標(biāo)號(hào)250)。另
外，虛擬對(duì)象操縱設(shè)備可以是諸如標(biāo)號(hào)260或標(biāo)號(hào)270的形狀。 再參照?qǐng)Dl，將描述根據(jù)示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100。 虛擬抓取類(lèi)型確定單元130可基于多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)和虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100的抓取類(lèi)
型來(lái)確定選擇的虛擬對(duì)象的虛擬抓取類(lèi)型。 虛擬抓取類(lèi)型確定單元130可根據(jù)抓取類(lèi)型識(shí)別單元120識(shí)別的虛擬對(duì)象操縱設(shè) 備100的抓取類(lèi)型執(zhí)行虛擬對(duì)象的抓取。 盡管虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100可以具有規(guī)則形狀和大小，但對(duì)于每個(gè)虛擬對(duì)象，虛 擬對(duì)象可具有不同的形狀和大小。虛擬抓取類(lèi)型確定單元130可根據(jù)虛擬對(duì)象的形狀和大 小調(diào)整虛擬對(duì)象的抓取類(lèi)型，以自然地表達(dá)抓取類(lèi)型。 作為調(diào)整虛擬對(duì)象的抓取類(lèi)型的示例，虛擬抓取類(lèi)型確定單元130可通過(guò)使用相 應(yīng)點(diǎn)和最初的虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100的抓取類(lèi)型來(lái)表達(dá)虛擬對(duì)象的抓取類(lèi)型，隨后，可基 于虛擬對(duì)象和虛擬手之間的觸摸點(diǎn)通過(guò)向上和向下移動(dòng)虛擬手來(lái)找到最自然的抓取類(lèi)型。
如上所述，根據(jù)示例性實(shí)施例，虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100還可包括數(shù)據(jù)庫(kù)140。
根據(jù)示例性實(shí)施例，數(shù)據(jù)庫(kù)140可存儲(chǔ)至少一個(gè)參考對(duì)象的形狀。
參考對(duì)象指的是預(yù)定形狀的對(duì)象。 根據(jù)示例性實(shí)施例，參考對(duì)象可以是球體、六面體、圓柱體和圓錐體之一。
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球體、六面體、圓柱體、圓錐體等表示簡(jiǎn)單形狀的物體。另外，參考對(duì)象可以是除球 體、六面體、圓柱體和圓錐體之外的各種形狀。 另外，數(shù)據(jù)庫(kù)140可存儲(chǔ)不同大小的球體、六面體、圓柱體和圓錐體。 在該實(shí)例中，當(dāng)將相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)140中時(shí)，根據(jù)示例性實(shí)
施例的相應(yīng)點(diǎn)搜索單元110可通過(guò)進(jìn)一步將選擇的虛擬對(duì)象的形狀和與選擇的虛擬對(duì)象
的形狀相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀比較，來(lái)搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。 S卩，當(dāng)用戶(hù)選擇了虛擬對(duì)象時(shí)，相應(yīng)點(diǎn)搜索單元110確定與選擇的虛擬對(duì)象的形 狀相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀是否存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)140中。作為示例，可從數(shù)據(jù)庫(kù)140中檢索與 選擇的虛擬對(duì)象的形狀最相似的參考對(duì)象的形狀。 當(dāng)與選擇的虛擬對(duì)象的形狀相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)140中時(shí)，相應(yīng) 點(diǎn)搜索單元110通過(guò)將選擇的虛擬對(duì)象的形狀與參考對(duì)象的形狀以及虛擬對(duì)象操縱設(shè)備 100的形狀比較，來(lái)搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。因此，可將選擇的虛擬對(duì)象、參考對(duì)象和虛擬對(duì)象操縱 設(shè)備相互連接。 如上所述，虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100是規(guī)則形狀和大小，但對(duì)于每個(gè)虛擬對(duì)象，虛擬 對(duì)象可具有不同的形狀和大小。因此，可通過(guò)使用不同形狀和大小的參考對(duì)象將虛擬對(duì)象、 參考對(duì)象和虛擬對(duì)象操縱設(shè)備相互連接，從而更自然地表達(dá)不同形狀和大小的虛擬對(duì)象的 抓取類(lèi)型。 因此，相應(yīng)點(diǎn)搜索單元110分別檢測(cè)多個(gè)第一頂點(diǎn)、多個(gè)第二頂點(diǎn)和參考對(duì)象的 形狀的表面上的多個(gè)頂點(diǎn)(以下，稱(chēng)為第三頂點(diǎn))，并通過(guò)使用最優(yōu)化算法將多個(gè)第一頂 點(diǎn)、多個(gè)第二頂點(diǎn)和多個(gè)第三頂點(diǎn)相互比較，以搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。 作為示例，相應(yīng)點(diǎn)搜索單元110可通過(guò)將第一頂點(diǎn)與第二頂點(diǎn)之間具有最短距離 的第一頂點(diǎn)和第二頂點(diǎn)進(jìn)行比較來(lái)搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)，另外，可通過(guò)使用相關(guān)的相應(yīng)算法來(lái) 連接第一頂點(diǎn)、第二頂點(diǎn)和第三頂點(diǎn)來(lái)搜索多個(gè)頂點(diǎn)。 另外，根據(jù)示例性實(shí)施例，數(shù)據(jù)庫(kù)140還可存儲(chǔ)關(guān)于存儲(chǔ)的參考對(duì)象的至少一個(gè) 參考抓取類(lèi)型。 在該實(shí)例中，當(dāng)與虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100的抓取類(lèi)型相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型存儲(chǔ)在 數(shù)據(jù)庫(kù)140中時(shí)，根據(jù)示例性實(shí)施例的虛擬抓取類(lèi)型確定單元130可將相應(yīng)的參考抓取類(lèi) 型確定為選擇的虛擬對(duì)象的虛擬抓取類(lèi)型。 S卩，虛擬抓取類(lèi)型確定單元130可確定與虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100的抓取類(lèi)型相應(yīng) 的參考抓取類(lèi)型的形狀是否被存儲(chǔ)。作為示例，將具有與選擇的虛擬對(duì)象最相似形狀的參 考對(duì)象的參考抓取類(lèi)型的形狀和虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100的抓取類(lèi)型的形狀進(jìn)行比較，因 此，可從數(shù)據(jù)庫(kù)140中檢索到與虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100的抓取類(lèi)型的形狀相似的參考抓取 類(lèi)型的形狀。 當(dāng)與虛擬對(duì)象操縱設(shè)備100的抓取類(lèi)型的形狀相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型的形狀存在
時(shí)，虛擬抓取類(lèi)型確定單元130可確定該相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型為選擇的虛擬對(duì)象的虛擬抓
取類(lèi)型。從而，可自然地表達(dá)不同形狀和大小的虛擬對(duì)象的抓取類(lèi)型。 圖3示出根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的參考對(duì)象和參考抓取類(lèi)型。 盡管圖3示出了圓柱形參考對(duì)象310存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，但數(shù)據(jù)庫(kù)可存儲(chǔ)至少一個(gè)
參考對(duì)象的形狀，還可存儲(chǔ)包括球體、六面體、圓柱體、圓錐體等的各種形狀。
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標(biāo)號(hào)320至340是用于圓柱形參考對(duì)象310的參考抓取類(lèi)型的示例。 參考抓取類(lèi)型320至340可根據(jù)至少一個(gè)參考對(duì)象的形狀被分類(lèi)，并被存儲(chǔ)。 圖4是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱方法的流程圖。以下，將參照?qǐng)D4
詳細(xì)描述在每個(gè)操作中執(zhí)行的處理。 首先，在操作S410，將用戶(hù)選擇的虛擬對(duì)象的形狀與3D輸入設(shè)備的形狀進(jìn)行比 較，以搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。 所述3D輸入設(shè)備可對(duì)應(yīng)于虛擬對(duì)象操縱設(shè)備。 即，在操作S410將選擇的虛擬對(duì)象和3D輸入設(shè)備連接。 在操作S410，分別檢測(cè)多個(gè)第一頂點(diǎn)和多個(gè)第二頂點(diǎn)，并通過(guò)最優(yōu)化算法將多個(gè) 第一頂點(diǎn)和多個(gè)第二頂點(diǎn)進(jìn)行比較，以搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。作為示例，在第一頂點(diǎn)和第二頂點(diǎn) 之間具有最短距離的第一頂點(diǎn)和第二頂點(diǎn)被確定為相應(yīng)點(diǎn)。另外，可將相關(guān)的相應(yīng)算法用 于搜索相應(yīng)點(diǎn)。 根據(jù)示例性實(shí)施例，3D輸入設(shè)備的形狀可以是球體和圓柱體之一。 在操作S420，從用戶(hù)感測(cè)抓取信號(hào)，并可識(shí)別3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型。 作為示例，可從用戶(hù)的手觸摸的3D輸入設(shè)備的部分來(lái)感測(cè)抓取信號(hào)。 根據(jù)示例性實(shí)施例，可通過(guò)使用由用戶(hù)引起的觸摸信號(hào)、壓力信號(hào)和旋轉(zhuǎn)感測(cè)信
號(hào)中的至少一個(gè)來(lái)感測(cè)抓取信號(hào)。 觸摸信號(hào)是與用戶(hù)的手是否觸摸3D輸入設(shè)備有關(guān)的信號(hào)，壓力信號(hào)是與用戶(hù)的 手在用戶(hù)的手觸摸的部分的壓力有關(guān)的信號(hào)，旋轉(zhuǎn)感測(cè)信號(hào)與虛擬對(duì)象是被垂直/平行抓 取還是被傾斜抓取有關(guān)。 根據(jù)示例性實(shí)施例，3D輸入設(shè)備的形狀可以是球體和圓柱體之一。另外，虛擬對(duì)象 操縱設(shè)備可具有各種形狀。 在操作S430，基于多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)和3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型來(lái)確定選擇的虛擬對(duì)象 的虛擬抓取類(lèi)型。 g卩，操作S430使虛擬對(duì)象根據(jù)在操作S420識(shí)別的3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型的形狀 被抓取。 根據(jù)示例性實(shí)施例，在操作S430中可根據(jù)虛擬對(duì)象的形狀和大小來(lái)調(diào)整虛擬對(duì) 象的抓取類(lèi)型，因此，抓取類(lèi)型被自然地表達(dá)。 作為示例，通過(guò)使用最初3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型來(lái)表達(dá)虛擬對(duì)象的抓取類(lèi)型，隨 后，可通過(guò)基于虛擬對(duì)象和虛擬手之間的觸摸點(diǎn)向上和向下移動(dòng)虛擬手來(lái)找到最自然的抓 取類(lèi)型。 根據(jù)示例性實(shí)施例，虛擬對(duì)象操縱方法還可包括將至少一個(gè)參考對(duì)象的形狀存儲(chǔ) 在數(shù)據(jù)庫(kù)中的處理。 在該實(shí)例中，在操作S410，當(dāng)與選擇的虛擬對(duì)象的形狀相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀存 儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)，可進(jìn)一步將相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀與選擇的虛擬對(duì)象的形狀進(jìn)行比較， 以搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。 另外，根據(jù)示例性實(shí)施例，存儲(chǔ)處理可進(jìn)一步包括將用于參考對(duì)象的至少一個(gè)參 考抓取類(lèi)型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的處理。 在該實(shí)例中，在操作S430，當(dāng)與3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)，可確定相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型為選擇的虛擬對(duì)象的虛擬抓取類(lèi)型。 以下，將參照?qǐng)D5詳細(xì)描述使用數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的參考對(duì)象和參考抓取類(lèi)型的虛擬
對(duì)象操縱方法。 圖5是示出根據(jù)另一示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱方法的流程圖。 首先，在操作S510，由用戶(hù)從虛擬世界的虛擬對(duì)象中選擇虛擬對(duì)象。 在操作S520，確定與選擇的虛擬對(duì)象的形狀相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀是否存儲(chǔ)在數(shù)
據(jù)庫(kù)中。 作為示例，可從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索與選擇的虛擬對(duì)象的形狀最相似的參考對(duì)象的形 狀。 當(dāng)在操作S520確定與選擇的虛擬對(duì)象的形狀相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀存儲(chǔ)在數(shù)據(jù) 庫(kù)中時(shí)，在操作S540，將用戶(hù)選擇的虛擬對(duì)象的形狀與3D輸入設(shè)備的形狀和參考對(duì)象的形 狀進(jìn)行比較，從而檢索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。 將選擇的虛擬對(duì)象、參考對(duì)象和虛擬對(duì)象操縱設(shè)備相互連接。 在該實(shí)例中，根據(jù)示例性實(shí)施例，參考對(duì)象可以是球體、六面體、圓柱體和圓錐體之一。 另外，數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的球體、六面體、圓柱體和圓錐體大小可不同。 S卩，虛擬對(duì)象操縱方法可通過(guò)使用形狀和大小不同的參考對(duì)象將虛擬對(duì)象、參考
對(duì)象和3D輸入設(shè)備相互連接，從而自然地表達(dá)形狀和大小不同的虛擬對(duì)象的抓取類(lèi)型。 相反，當(dāng)在操作S520確定與選擇的虛擬對(duì)象的形狀相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀沒(méi)有
存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)，在操作S530，將用戶(hù)選擇的虛擬對(duì)象的形狀與3D輸入設(shè)備的形狀進(jìn)行
比較，以搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。 當(dāng)檢索到相應(yīng)點(diǎn)時(shí)，在操作S550，從用戶(hù)感測(cè)抓取信號(hào)，并識(shí)別3D輸入設(shè)備的抓 取類(lèi)型。 在操作S560，確定與3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型是否存在。
作為示例，可通過(guò)將3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型和與選擇的虛擬對(duì)象的形狀最相似 的參考對(duì)象的形狀有關(guān)的參考抓取類(lèi)型進(jìn)行比較，來(lái)從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索與3D輸入設(shè)備的抓 取類(lèi)型相似的參考抓取類(lèi)型。 當(dāng)在操作S560確定與3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)
中時(shí)，在操作S580確定相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型為選擇的虛擬對(duì)象的虛擬抓取類(lèi)型。 相反，當(dāng)在操作S560確定與3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型沒(méi)有存
儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)，在操作S570可基于多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)和3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型來(lái)確定選擇的
虛擬對(duì)象的抓取類(lèi)型。 已經(jīng)描述了虛擬對(duì)象操縱方法的一些示例性實(shí)施例，并且圖1中描述的虛擬對(duì)象 操縱設(shè)備的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于當(dāng)前示例性實(shí)施例。因此，將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
另外，根據(jù)上述示例性實(shí)施例的虛擬對(duì)象操縱方法可被記錄在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì) 中，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括用于實(shí)現(xiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)施的各種操作的程序指令。所述介質(zhì) 還可單獨(dú)包括或以組合的形式包括程序指令、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的 示例包括磁性介質(zhì)，例如硬盤(pán)、軟盤(pán)和磁帶；光學(xué)介質(zhì)，例如CD-ROM盤(pán)和DVD ;磁光介質(zhì)， 例如光盤(pán)；和專(zhuān)門(mén)配置以存儲(chǔ)和執(zhí)行程序指令的硬件裝置，例如只讀存儲(chǔ)器(R0M)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、閃存等。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)還可以是分布式網(wǎng)絡(luò)，以使程序指令以分布方式 被存儲(chǔ)和執(zhí)行?？捎梢粋€(gè)或多個(gè)處理器來(lái)執(zhí)行程序指令。還可在至少一個(gè)專(zhuān)用集成電路 (ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)中實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。程序指令的示例包括例如由 編譯器產(chǎn)生的機(jī)器碼和包含高級(jí)代碼的文件，其中，可由計(jì)算機(jī)使用解釋器來(lái)執(zhí)行所述高 級(jí)代碼。為了執(zhí)行上述示例性實(shí)施例的操作，所述硬件裝置可被構(gòu)造為用作一個(gè)或多個(gè)軟 件模塊，反之亦然。 盡管已經(jīng)顯示和描述了一些示例性實(shí)施例，但本公開(kāi)不限于描述的示例性實(shí)施 例。實(shí)際上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離本公開(kāi)的原理和范圍的情況下，可對(duì)這 些示例性實(shí)施例做出改變，由權(quán)利要求書(shū)及其等同物來(lái)限定本公開(kāi)的范圍。
權(quán)利要求
一種用于操縱虛擬對(duì)象的虛擬對(duì)象操縱設(shè)備，所述設(shè)備包括相應(yīng)點(diǎn)搜索單元，通過(guò)將用戶(hù)選擇的虛擬對(duì)象的形狀和虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的形狀進(jìn)行比較，來(lái)搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)；抓取類(lèi)型識(shí)別單元，從用戶(hù)感測(cè)抓取信號(hào)，并識(shí)別虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的抓取類(lèi)型；和虛擬抓取類(lèi)型確定單元，基于所述多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)和虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的抓取類(lèi)型來(lái)確定選擇的虛擬對(duì)象的虛擬抓取類(lèi)型。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括 數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)有至少一個(gè)參考對(duì)象的形狀，其中，當(dāng)與選擇的虛擬對(duì)象的形狀相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)，相應(yīng)點(diǎn) 搜索單元通過(guò)進(jìn)一步將選擇的虛擬對(duì)象的形狀和與選擇的虛擬對(duì)象的形狀相應(yīng)的參考對(duì) 象的形狀進(jìn)行比較，來(lái)搜索所述多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。
3. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，數(shù)據(jù)庫(kù)還存儲(chǔ)關(guān)于參考對(duì)象的至少一個(gè)參考抓取類(lèi)型，當(dāng)與虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的抓取類(lèi)型相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)，虛擬抓取 類(lèi)型確定單元確定與虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的抓取類(lèi)型相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型為選擇的虛擬對(duì) 象的虛擬抓取類(lèi)型。
4. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，抓取類(lèi)型識(shí)別單元通過(guò)使用觸摸傳感器、壓力傳感 器和旋轉(zhuǎn)傳感器中的至少一個(gè)來(lái)感測(cè)抓取信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，虛擬對(duì)象操縱設(shè)備的形狀是球體和圓柱體之一。
6. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，參考對(duì)象是球體、六面體、圓柱體、和圓錐體之一。
7. —種使用3D輸入設(shè)備操縱虛擬對(duì)象的方法，所述方法包括通過(guò)將用戶(hù)選擇的虛擬對(duì)象的形狀和3D輸入設(shè)備的形狀進(jìn)行比較，來(lái)搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)；通過(guò)從用戶(hù)感測(cè)抓取信號(hào)來(lái)識(shí)別3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型；禾口 基于所述多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)和所述抓取類(lèi)型來(lái)確定選擇的虛擬對(duì)象的虛擬抓取類(lèi)型， 其中，通過(guò)使用至少 一個(gè)處理器來(lái)執(zhí)行所述方法。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，還包括 將至少一個(gè)參考對(duì)象的形狀存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，其中，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)中存在與選擇的虛擬對(duì)象的形狀相應(yīng)的參考對(duì)象的形狀時(shí)，搜索多個(gè) 相應(yīng)點(diǎn)的步驟通過(guò)進(jìn)一步將選擇的虛擬對(duì)象的形狀和與選擇的虛擬對(duì)象的形狀相應(yīng)的參 考對(duì)象的形狀進(jìn)行比較，來(lái)搜索多個(gè)相應(yīng)點(diǎn)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，將至少一個(gè)參考對(duì)象的形狀存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的步 驟還包括將關(guān)于參考對(duì)象的至少一個(gè)參考抓取類(lèi)型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，其中，當(dāng)與3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)，確定虛擬 抓取類(lèi)型的步驟確定與3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型相應(yīng)的參考抓取類(lèi)型為選擇的虛擬對(duì)象的 虛擬抓取類(lèi)型。
10. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，識(shí)別3D輸入設(shè)備的抓取類(lèi)型的步驟通過(guò)使用觸摸 傳感器、壓力傳感器和旋轉(zhuǎn)傳感器中的至少一個(gè)來(lái)感測(cè)抓取信號(hào)。
11. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，3D輸入設(shè)備的形狀是球體和圓柱體之一。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，參考對(duì)象是球體、六面體、圓柱體、和圓錐體之一'
全文摘要
公開(kāi)了一種操縱虛擬對(duì)象的設(shè)備和方法。虛擬對(duì)象操縱設(shè)備將3D虛擬世界中的虛擬對(duì)象與虛擬對(duì)象操縱設(shè)備連接，從用戶(hù)感測(cè)抓取信號(hào)，并基于感測(cè)的抓取信號(hào)以及虛擬對(duì)象和虛擬對(duì)象操縱設(shè)備之間的連接來(lái)確定虛擬對(duì)象的抓取類(lèi)型。
文檔編號(hào)G06F3/048GK101727180SQ20091017921
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者張旭, 樸浚我, 李賢廷, 韓承周 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社