本發(fā)明涉及計算機圖形技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)的真人射擊類游戲的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
第一人稱視角射擊游戲顧名思義就是以玩家的主觀視角來進行射擊游戲。玩家們不再像別的游戲一樣操縱屏幕中的虛擬人物來進行游戲，而是身臨其境的體驗游戲帶來的視覺沖擊，這就大大增強了游戲的主動性和真實感。早期第一人稱類游戲所帶給玩家的一般都是的屏幕光線的刺激，簡單快捷的游戲節(jié)奏。隨著游戲硬件的逐步完善，以及各種游戲的不斷結(jié)合。第一人稱射擊類游戲提供了更加豐富的劇情以及精美的畫面和生動的音效。隨著第一人稱射擊類游戲的不斷發(fā)展，真人第一人稱射擊類游戲應運而生。真人第一人稱射擊類游戲其實是一種模仿軍隊作戰(zhàn)的游戲，參加者都穿上各款軍服，手持各種槍，配備各款裝備，穿梭陣地之間，展現(xiàn)各種隊形陣勢，個人技巧，全部投入扮演一個士兵的角色。傳統(tǒng)的基于現(xiàn)實世界的真人第一人稱射擊類游戲由于場地、科技等現(xiàn)實因素的限制已經(jīng)越來越不能滿足玩家們不斷追求娛樂的態(tài)度。而沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)不斷成熟的今天，將沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)與真人第一人稱射擊類游戲相結(jié)合，使得真人第一人稱射擊類游戲走向一片全新的發(fā)展領(lǐng)域。對于專利公開號為：102735100A的中國專利公開了一種采用增強現(xiàn)實技術(shù)的單兵輕武器射擊訓練的方法和系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用增強現(xiàn)實技術(shù)實時融合真實場景和虛擬射擊目標并在訓練者視頻眼鏡中形成戰(zhàn)斗場景，槍系統(tǒng)上攝像頭和扳機將射擊信息傳向智能手機，由智能手機判定是否射中目標；同時虛擬目標也可向射擊者射擊，形成射擊結(jié)果存儲和訓練者頭帶視頻眼鏡中顯示，輸出反饋效果信息。但是該系統(tǒng)中射擊者僅僅只能移動槍械，而無法移動射擊者自身，定位功能上僅僅完成了對槍械的定位，并沒有做出對于射擊者的空間位置的定位。目前，頭戴式顯示器的發(fā)展使得將沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)與真人第一人稱射擊類游戲相結(jié)合成為可能。頭戴式顯示器的虛擬現(xiàn)實功能使得玩家視覺上完全沉浸在虛擬空間之中，如激光，虛擬人物等在現(xiàn)實空間無法實現(xiàn)的功能都可以在虛擬空間內(nèi)實現(xiàn)。最終使得真人射擊類游戲更具有科幻性和娛樂性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于真人射擊類游戲中，因為受到現(xiàn)實空間的環(huán)境等因素的限制而無法將諸多可以增強游戲體驗的游戲方式實現(xiàn)的矛盾。本發(fā)明提出一種采用沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)使玩家視覺上完全沉浸于虛擬空間中，在虛擬空間中實現(xiàn)虛擬環(huán)境、虛擬特效的構(gòu)造，帶給用戶在真實空間中無法擁有的游戲體驗的方法和系統(tǒng)。捕獲真實環(huán)境的視頻幀，利用增強現(xiàn)實的基于標志特征的攝像機標定技術(shù)進行攝像機標定，求得攝像機外參數(shù)，獲得攝像頭與標識之間的三維空間距離，并結(jié)合陀螺儀的面部朝向數(shù)據(jù)，計算并渲染出玩家在游戲虛擬空間中所看到的游戲畫面。射中驗證模塊獲取槍口的定位信息后利用射線算法判定射擊者是否擊中了玩家與被擊中玩家的身份，并將玩家受傷消息送給服務器，在受傷玩家的顯示器上做出受傷渲染。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：一種采用沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)的真人射擊類游戲的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：系統(tǒng)服務器、頭戴式顯示器、玩家背包計算機、槍械系統(tǒng)、標識子系統(tǒng)，系統(tǒng)服務器中設置：玩家數(shù)據(jù)存儲模塊。背包計算機中設置：三維注冊模塊、渲染模塊、射中驗證模塊，標識數(shù)據(jù)存儲模塊。槍械系統(tǒng)中設置：槍口角度數(shù)據(jù)模塊、數(shù)據(jù)手套定位模塊、扳機傳感器模塊。頭戴式顯示器中設置：面部朝向數(shù)據(jù)模塊、旋轉(zhuǎn)底座控制模塊、攝像模塊、顯示模塊。標識子系統(tǒng)中設置：場景中所有標識布局。系統(tǒng)服務器中玩家數(shù)據(jù)存儲模塊存儲游戲中所有玩家的生命值、現(xiàn)實空間坐標數(shù)據(jù)，并與背包計算機進行數(shù)據(jù)交互，背包計算機中的三維注冊模塊，接受并識別現(xiàn)實空間圖像，確定玩家與圖像標識之間的三維空間距離，獲得玩家的現(xiàn)實空間坐標，背包計算機中的渲染模塊，通過玩家面部朝向數(shù)據(jù)和現(xiàn)實空間坐標數(shù)據(jù)，得到玩家在虛擬空間中的虛擬坐標和面部角度，完成玩家在現(xiàn)實空間與虛擬空間中的同步視覺跟蹤，背包計算機中的射中驗證模塊，接受扳機扣動消息和槍口空間定位數(shù)據(jù)，判斷本次扣動扳機是否命中其他玩家，背包計算機中的標識數(shù)據(jù)存儲模塊，存儲放置在現(xiàn)實空間中所有標識的空間坐標，以及玩家編號與標識的對應關(guān)系；槍械系統(tǒng)中槍械角度數(shù)據(jù)模塊，通過槍械系統(tǒng)內(nèi)置的三軸陀螺儀獲得槍口角度數(shù)據(jù)，槍械系統(tǒng)中數(shù)據(jù)手套定位模塊獲取數(shù)據(jù)手套與玩家之間的三維距離，當玩家按下扳機時，槍械系統(tǒng)中扳機傳感器模塊將槍口角度數(shù)據(jù)和三維距離封裝進扳機扣動消息傳送給背包計算機；頭戴式顯示器中面部朝向數(shù)據(jù)模塊，通過內(nèi)置三軸陀螺儀將玩家面部朝向數(shù)據(jù)傳給攝像模塊和旋轉(zhuǎn)底座控制模塊，旋轉(zhuǎn)底座控制模塊調(diào)整攝像頭角度使攝像頭保持垂直向上的指向，攝像模塊獲取真實場景的圖像數(shù)據(jù)與玩家面部朝向數(shù)據(jù)，封裝成畫面幀消息并發(fā)送給背包計算機上，顯示模塊接受玩家背包計算機傳來的渲染畫面；標識子系統(tǒng)根據(jù)攝像機的視角以及室內(nèi)空...