專利名稱：一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制方法及其運(yùn)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可使人機(jī)互動(dòng)的仿生虛擬世界的控制方法及運(yùn)用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)實(shí)生活中，我們總希望更便利一些，而也總難免遇到不便之處，如醫(yī)院的病人離開床位去控制醫(yī)院提供的各種電子設(shè)備；如大冬里，我們希望能躲在被窩里面操控各種電器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可解決上述問題的人機(jī)互動(dòng)的控制方法及其運(yùn)用。為了便于理解本發(fā)明，特對所涉及的各術(shù)語進(jìn)行如下名詞解釋。用戶允許微動(dòng)作方案當(dāng)用戶實(shí)施某一個(gè)或一個(gè)組符合條件的微動(dòng)作時(shí)，可以對計(jì)算機(jī)發(fā)出一控制指令；這里的微動(dòng)作尤其指用戶小幅度的動(dòng)作，如相應(yīng)的任意關(guān)節(jié)移動(dòng)位移小于20cm，具體表現(xiàn)如手臂微動(dòng)、腳微曲；本發(fā)明的上述條件，尤其包括限定不發(fā)出命令的情形。虛擬允許動(dòng)作方案虛擬世界賦于自我角色或虛擬世界中器具可以進(jìn)行的動(dòng)作或動(dòng)作方案，所述動(dòng)作方案包括連續(xù)的動(dòng)作組合、動(dòng)作力度、速度等。
活動(dòng)關(guān)節(jié)用戶并非全部關(guān)節(jié)的活動(dòng)都可以控制我自我角色相部位的活動(dòng)，尤其自我角色為非人類時(shí)，并沒有用戶身上的某些關(guān)節(jié)，因此本發(fā)明所指的“活動(dòng)關(guān)節(jié)”是指虛擬世界賦于自我角色可活動(dòng)部位而對應(yīng)于用戶實(shí)際身體上的關(guān)節(jié)。另一方面，當(dāng)自我角色的活動(dòng)部多于用戶實(shí)際的活動(dòng)關(guān)節(jié)數(shù)時(shí)，則采用本發(fā)明介紹的其他方法；另外本文所稱的活動(dòng)關(guān)節(jié)并非僅限于骨架連接處，它泛指人體上可活動(dòng)的任何部位，如整個(gè)上臂上的任一點(diǎn)。手掌包括手腕在內(nèi)的所有手掌上的關(guān)節(jié)，如手指。腳掌包括腳腕在內(nèi)的所有腳掌上的關(guān)節(jié)，如腳指頭。評價(jià)運(yùn)動(dòng)幅度的指標(biāo)可以是被跟蹤部位發(fā)生的位移及方向、被跟蹤部位在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的夾角等。動(dòng)作放大為了力求用戶的真實(shí)感受，及在互動(dòng)過程的同步需求，設(shè)定以下兩個(gè)規(guī)則
1、在人體感知能力范圍內(nèi)，動(dòng)作放大優(yōu)選僅對用戶的動(dòng)作幅度、力度進(jìn)行放大；
2、當(dāng)超過人體感知能力范圍，動(dòng)作放大還可以對用戶的動(dòng)作速度進(jìn)行放大。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案為
一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制方法，用戶通過實(shí)施用戶允許微動(dòng)作以選擇并控制一臺或一臺以上的虛擬設(shè)備的控鍵，它包括以下步驟
1)在虛擬世界中創(chuàng)建待控設(shè)備Ml、M2…Mn的虛擬設(shè)備NI、N2…Nn;
2)關(guān)聯(lián)待控設(shè)備M1、M2…Mn和虛擬設(shè)備NI、N2…Nn;3)鄭聯(lián)用戶允許微動(dòng)作與虛擬設(shè)備NI、N2…Nn ;使用戶執(zhí)行微動(dòng)作時(shí)，可實(shí)施對虛擬設(shè)備Nl、N2 "Nn的選擇、鎖定和操控，繼而使用戶通過控制虛擬設(shè)備Nm可以開啟、關(guān)閉或控制待控設(shè)備Mm。用戶允許微動(dòng)作對虛擬設(shè)備Nm及其控鍵的選擇方法是通過眼球跟蹤，捕捉眼球所正看到虛擬設(shè)備Nm及其控鍵，以確定對虛擬設(shè)備Nm及其控鍵的選擇。鎖定虛擬設(shè)備Nm及其控鍵對應(yīng)的微動(dòng)作為眼皮連接執(zhí)行眨眼動(dòng)作。所述用戶允許微動(dòng)作方案設(shè)有用戶或道具執(zhí)行該微動(dòng)作的最大幅度M、對應(yīng)虛擬控鍵被執(zhí)行的最大幅度為N， 設(shè)在t時(shí)間點(diǎn)上用戶執(zhí)行該微動(dòng)作的幅度為Mt，對應(yīng)虛擬控鍵被執(zhí)行的幅度為Nt，則該系統(tǒng)滿足當(dāng)Mt > M時(shí)，Nt = N。限制所述用戶允許微動(dòng)作方案，使用戶以所述最大幅度M完成任一微動(dòng)作時(shí)，軀干上除手掌和腳掌外的任意相鄰的兩部份的角度變化值小于30度。一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制系統(tǒng)，用戶通過實(shí)施微動(dòng)作以選擇并控制虛擬設(shè)備，繼而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)中各待控設(shè)備的控制，其特征在于它包括顯示虛擬設(shè)備的成像設(shè)備、用戶允許微動(dòng)作方案的識別捕捉設(shè)備、控制用戶與對虛擬設(shè)備選擇及控制動(dòng)作同步的同步控制系統(tǒng)和關(guān)聯(lián)虛擬設(shè)備與待控設(shè)備的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。所述識別捕捉設(shè)備設(shè)有對虛擬設(shè)備的選擇系統(tǒng)和鎖定系統(tǒng)。上述技術(shù)方案的有益之處在于
本發(fā)明因?yàn)橛脩舻纳眢w無需離開所在位置，因此在操作過程中，均可躺著或坐著，因而用戶可長時(shí)間輕松自如完成各項(xiàng)操控，而不會(huì)因?yàn)轶w力不支，而被迫中止；因此適應(yīng)人群極廣，凡身體有活動(dòng)肌能的人都可以通過本發(fā)明進(jìn)行相應(yīng)的人機(jī)互動(dòng)。下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
具體實(shí)施例實(shí)施例I 一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制方法
一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制方法，用戶通過實(shí)施用戶允許微動(dòng)作以選擇并控制一臺或一臺以上的虛擬設(shè)備的控鍵，它包括以下步驟
1)在虛擬世界中創(chuàng)建待控設(shè)備Ml、M2…Mn的虛擬設(shè)備NI、N2…Nn;
2)關(guān)聯(lián)待控設(shè)備Ml、M2…Mn和虛擬設(shè)備NI、N2…Nn;
3)鄭聯(lián)用戶允許微動(dòng)作與虛擬設(shè)備NI、N2…Nn ;使用戶執(zhí)行微動(dòng)作時(shí)，可實(shí)施對虛擬設(shè)備Nl、N2 "Nn的選擇、鎖定和操控，繼而使用戶通過控制虛擬設(shè)備Nm可以開啟、關(guān)閉或控制待控設(shè)備Mm。用戶允許微動(dòng)作對虛擬設(shè)備Nm及其控鍵的選擇方法是通過眼球跟蹤，捕捉眼球所正看到虛擬設(shè)備Nm及其控鍵，以確定對虛擬設(shè)備Nm及其控鍵的選擇。鎖定虛擬設(shè)備Nm及其控鍵對應(yīng)的微動(dòng)作為眼皮連接執(zhí)行眨眼動(dòng)作。所述用戶允許微動(dòng)作方案設(shè)有用戶或道具執(zhí)行該微動(dòng)作的最大幅度M、對應(yīng)虛擬控鍵被執(zhí)行的最大幅度為N，設(shè)在t時(shí)間點(diǎn)上用戶執(zhí)行該微動(dòng)作的幅度為Mt，對應(yīng)虛擬控鍵被執(zhí)行的幅度為Nt，則該系統(tǒng)滿足當(dāng)Mt > M時(shí)，Nt = N。限制所述用戶允許微動(dòng)作方案，使用戶以所述最大幅度M完成任一微動(dòng)作時(shí)，軀干上除手掌和腳掌外的任意相鄰的兩部份的角度變化值小于30度。
一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制系統(tǒng)，用戶通過實(shí)施微動(dòng)作以選擇并控制虛擬設(shè)備，繼而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)中各待控設(shè)備的控制，其特征在于它包括顯示虛擬設(shè)備的成像設(shè)備、用戶允許微動(dòng)作方案的識別捕捉設(shè)備、控制用戶與對虛擬設(shè)備選擇及控制動(dòng)作同步的同步控制系統(tǒng)和關(guān)聯(lián)虛擬設(shè)備與待控設(shè)備的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。 所述識別捕捉設(shè)備設(shè)有對虛擬設(shè)備的選擇系統(tǒng)和鎖定系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制方法，其特征在于，用戶通過實(shí)施用戶允許微動(dòng)作以選擇并控制一臺或一臺以上的虛擬設(shè)備的控鍵，它包括以下步驟 .1)在虛擬世界中創(chuàng)建待控設(shè)備Ml、M2…Mn的虛擬設(shè)備NI、N2…Nn ； . 2)關(guān)聯(lián)待控設(shè)備Ml、M2…Mn和虛擬設(shè)備NI、N2…Nn； . 3)鄭聯(lián)用戶允許微動(dòng)作與虛擬設(shè)備NI、N2…Nn;使用戶執(zhí)行微動(dòng)作時(shí)，可實(shí)施對虛擬設(shè)備Nl、N2 "Nn的選擇、鎖定和操控，繼而使用戶通過控制虛擬設(shè)備Nm可以開啟、關(guān)閉或控制待控設(shè)備Mm。
2.如權(quán)利要求I所述的一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制方法，其特征在于用戶允許微動(dòng)作對虛擬設(shè)備Nm及其控鍵的選擇方法是通過眼球跟蹤，捕捉眼球所正看到虛擬設(shè)備Nm及其控鍵，以確定對虛擬設(shè)備Nm及其控鍵的選擇。
3.如權(quán)利要求2所述的一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制方法，其特征在于鎖定虛擬設(shè)備Nm及其控鍵對應(yīng)的微動(dòng)作為眼皮連接執(zhí)行眨眼動(dòng)作。
4.如權(quán)利要求I所述的一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制方法，其特征在于所述用戶允許微動(dòng)作方案設(shè)有用戶或道具執(zhí)行該微動(dòng)作的最大幅度M、對應(yīng)虛擬控鍵被執(zhí)行的最大幅度為N，設(shè)在t時(shí)間點(diǎn)上用戶執(zhí)行該微動(dòng)作的幅度為Mt，對應(yīng)虛擬控鍵被執(zhí)行的幅度為Nt,則該系統(tǒng)滿足當(dāng)Mt彡M時(shí)，Nt = N。
5.如權(quán)利要求4所述的一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制方法，其特征在于限制所述用戶允許微動(dòng)作方案，使用戶以所述最大幅度M完成任一微動(dòng)作時(shí)，軀干上除手掌和腳掌外的任意相鄰的兩部份的角度變化值小于30度。
6.一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制系統(tǒng)，用戶通過實(shí)施微動(dòng)作以選擇并控制虛擬設(shè)備，繼而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)中各待控設(shè)備的控制，其特征在于它包括顯示虛擬設(shè)備的成像設(shè)備、用戶允許微動(dòng)作方案的識別捕捉設(shè)備、控制用戶與對虛擬設(shè)備選擇及控制動(dòng)作同步的同步控制系統(tǒng)和關(guān)聯(lián)虛擬設(shè)備與待控設(shè)備的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制系統(tǒng)，其特征在于所述識別捕捉設(shè)備設(shè)有對虛擬設(shè)備的選擇系統(tǒng)和鎖定系統(tǒng)。
全文摘要
一種靜式人機(jī)互動(dòng)的控制方法，用戶通過實(shí)施用戶允許微動(dòng)作以選擇并控制一臺或一臺以上的虛擬設(shè)備的控鍵，它包括以下步驟1) 在虛擬世界中創(chuàng)建待控設(shè)備M1、M2…Mn的虛擬設(shè)備N1、N2…Nn；2) 關(guān)聯(lián)待控設(shè)備M1、M2… Mn和虛擬設(shè)備N1、N2…Nn；3) 關(guān)聯(lián)用戶允許微動(dòng)作與虛擬設(shè)備N1、N2…Nn；使用戶執(zhí)行微動(dòng)作時(shí)，可實(shí)施對虛擬設(shè)備N1、N2…Nn的選擇、鎖定和操控，繼而使用戶通過控制虛擬設(shè)備Nm可以開啟、關(guān)閉或控制待控設(shè)備Mm。本發(fā)明因?yàn)橛脩舻纳眢w無需離開所在位置，因此在操作過程中，均可躺著或坐著，因而用戶可長時(shí)間輕松自如完成各項(xiàng)操控，而不會(huì)因?yàn)轶w力不支，而被迫中止；因此適應(yīng)人群極廣，凡身體有活動(dòng)機(jī)能的人都可以通過本發(fā)明進(jìn)行相應(yīng)的人機(jī)互動(dòng)。
文檔編號G06F3/01GK102722253SQ20121020040
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月12日
發(fā)明者黃得鋒 申請人:黃得鋒