本發(fā)明屬于體感技術應用領域，特別是一種以Android原生游戲支持體感設備操控的適配方法。
背景技術：
目前，體感技術在游戲領域的應用已非常成熟，但在Android系統(tǒng)上大多數(shù)游戲的Android原生游戲還只能是用于支持觸摸屏等傳統(tǒng)輸入設備的操控。到目前為止，還沒有一套完整的讓Android原生游戲支持體感設備操控的適配方法。
中國專利申請CN201310450974.5公開了一種“基于體感技術的游戲方法”，該方法的輸入步驟包括：設置包括各操作的軌跡的行為庫；設置體感設備，并在感應區(qū)域內定義一個虛擬空間；識別操作者的輸入動作；操作者進行行動以輸入行為信息；體感設備通過操作者的停頓判斷單個動作輸入結束；感受完一個動作后，感應虛擬空間上留下的行為；計算機將該動作與行為庫中的行為進行特征匹配，列出匹配的候選行為，在計算機的智能選擇下，選擇出匹配度最高的預選動作。但還存在明顯不足：一是該方案作為識別使用者動作的方法，因未給出將識別到的動作轉換成具體平臺操控的方法，特別是Android平臺，且識別使用者動作的功能大多數(shù)體感設備的SDK已經提供，所以無法滿足使具體平臺適配體感操控；二是不能解決游戲菜單界面的操控，大多數(shù)游戲的菜單的界面都是需要鼠標或者觸摸屏操控的，只是識別操控者動作，并不能完成游戲菜單界面的操控；三是不能支持原生游戲，原生游戲的操控依賴的是傳統(tǒng)輸入設備事件，僅是識別到操控者的動作，并不能支持原生游戲。
中國專利申請CN201410492045.5公開了“一種基于攝像頭的體感識別系統(tǒng)”，該系統(tǒng)包括攝像頭，所述基于攝像頭的體感識別系統(tǒng)還包括識別模塊，所述識別模塊用于識別攝像頭攝取的體感動作的類別。雖然該方案要解決體感系統(tǒng)如何更有效的與android和IOS平臺融合的問題，但還存在明顯不足：一是僅公開了用彩色攝像頭提取操控者體感動作的方法，沒有公開如何將提取到的體感動作轉換Android和IOS平臺操控的解決方法，所以無法滿足使Android和IOS平臺支持體感操控；二是該專利中提及的“解決體感系統(tǒng)如何更有效的與android和IOS平臺融合的問題”，只是指的：比“應用于游戲的AIWI手機體感識別技術”準確，比“應用于微軟公司的kinect及Xbox360等設備的體感識別技術”價廉，但準確率低。但是Android平臺本身只支持傳統(tǒng)input設備的操控，并不支持體感動作的操控，所以無法做到與Android平臺融合。
中國專利申請CN103796058和CN104252261，分別公開了“一種基于虛擬輸入設備實現(xiàn)對Android智能電視操控的方法”和“一種基于攝像頭的體感識別系統(tǒng)和方法”，即使將這兩個方案組合依然無法解決“沒有游戲界面布局的識別，無法獲取游戲按鈕的位置”和“游戲操控和界面操控的分離，界面操控和游戲操控將相互影響”的問題。
綜上所述，目前還沒有一套完整的以Android原生游戲支持體感設備操控的適配方法。因此，如何克服現(xiàn)有技術的不足已成為基于深度圖的體感技術應用領域中亟待解決的重點難題之一。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術所存在的不足而提供一種以Android原生游戲支持體感設備操控的適配方法，本發(fā)明能夠使Android原生游戲達到與體感游戲一致的操控感，給使用者帶來絕佳的操控體驗。
根據(jù)本發(fā)明提出的一種以Android原生游戲支持體感設備操控的適配方法，其特征在于，包括如下基本步驟：
步驟1，圖像識別模塊實時計算當前游戲界面的布局：事先找出要適配的游戲中所有的界面，將每個界面的布局寫入xml文件，且截取一小塊每個界面中獨有的小圖；運行時，實時獲取當前界面，通過對截取的當前界面和事先截取的小圖進行圖像識別來判斷當前界面是哪個界面，找出對應記錄該界面的布局的xml來獲取當前界面的布局；優(yōu)化圖像識別性能，達到30幀每秒的識別速度；
步驟2，界面操控模塊從圖像識別模塊獲界面布局信息：從圖像識別模塊獲取當前游戲界面的布局，主要包括界面中按鈕的位置信息；
步驟3，界面操控模塊從體感設備獲取右手操控坐標信息；通過體感設備SDK獲取使用者右手的關節(jié)點位置信息和右肩的關節(jié)點位置信息，以右肩為中心虛擬出一個長方形；
步驟4，界面操控模塊根據(jù)界面布局信息和操控坐標信息完成對游戲界面的操控：以整幅畫面劃分按鈕感應區(qū)域；當操控坐標進入按鈕感應區(qū)域，高亮對應的按鈕；當高亮時，開始顯示進度條計時，進度條完成度100％時即選中按鈕；通過虛擬輸入模塊完成選中按鈕；
步驟5，游戲操控模塊從體感設備獲取動作信息：通過體感設備SDK獲得所要訂閱的使用者動作反饋信息；
步驟6，游戲操控模塊根據(jù)動作信息，通過虛擬輸入模塊完成游戲操控：游戲操控模塊接受到從體感設備傳來的使用者動作反饋，通過虛擬輸入模塊將其轉化成游戲中人物對應動作。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比其顯著優(yōu)點在于：
一是本發(fā)明集成體感設備技術、界面識別技術、虛擬輸入技術與Android原生游戲于一體，構建了一套完整的Android原生游戲支持體感設備操控的適配方法，形成了完整的體系；通過本發(fā)明的適配方法所完成的原生游戲，無論是界面操控還是游戲操控都等同于真正的體感游戲，給使用者來帶絕佳的操控體驗。
二是本發(fā)明擁有圖像識別模塊，可以實時計算當前游戲界面的布局，配合界面適配模塊，可以使普通的游戲界面實現(xiàn)體感游戲界面的操控。
三是本發(fā)明的實現(xiàn)無需修改Android系統(tǒng)，在有system權限的前提下，可以完全植入Android APK中應用。
四是本發(fā)明符合Liunx規(guī)范標準，廣泛適用于任何Android平臺。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提出的一種以Android原生游戲支持體感設備操控的適配方法的流程示意圖；其中：1a1為圖像識別模塊實時計算獲得當前屏幕的界面布局；1a2為界面操控模塊從界面識別模塊獲取當前界面布局；1a3為界面操控模塊從界面操控模塊從體感設備獲取右手操控坐標信息；1a4為界面操控模塊根據(jù)界面布局信息和操控坐標信息完成對游戲界面的高亮和進度條倒計時操作；1a5和1c1為界面操控模塊根據(jù)界面布局信息和操控坐標信息完成對游戲界面的虛擬點擊操作，把虛擬點擊事件上報給AndroidFramework；1c2為AndroidFramework再把虛擬點擊事件分發(fā)給游戲，最終點擊游戲中的按鈕；1b1為游戲操控模塊從體感設備獲取動作信息；1b2為游戲操控模塊根據(jù)動作信息，通過虛擬輸入模塊完成游戲操控。
具體實施方式
下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。
本發(fā)明的具體實施方式中的全部代號名稱的定義說明如下：
Android是指一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng)。
Liunx是指一套免費使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)。
AndroidFramework是指Android系統(tǒng)的中間層，為應用層提供了一系列的服務和API的接口。
Input是指Linux的輸入設備子系統(tǒng)。
sensor是指傳感器設備，如加速度傳感器或陀螺儀等。
Opencl是指一個面向異構系統(tǒng)通用目的的并行編程的開發(fā)式、免費標準，也是一個統(tǒng)一的編程環(huán)境，便于軟件開發(fā)人員為高性能計算服務器、桌面計算系統(tǒng)、手持設備編寫高效輕便的代碼。廣泛適用于多核心處理器、圖形處理器、Cell類型架構以及數(shù)字信號處理器等其他并行處理器，在游戲、娛樂、科研、醫(yī)療等各種領域都有廣闊的發(fā)展前景。
gpu是指顯示核心、視覺處理器或顯示芯片，是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備上進行圖像運算工作的微處理器。
結合圖1，本發(fā)明提出的一種以Android原生游戲支持體感設備操控的適配方法，包括如下具體步驟：
步驟1，圖像識別模塊實時計算當前游戲界面的布局：事先找出要適配的游戲中所有的界面，將每個界面的布局寫入xml文件，且截取一小塊每個界面中獨有的小圖；運行時，實時獲取當前界面，通過對截取的當前界面和事先截取的小圖進行圖像識別來判斷當前界面是哪個界面，找出對應記錄該界面的布局的xml來獲取當前界面的布局；優(yōu)化圖像識別性能，達到30幀每秒的識別速度；
步驟2，界面操控模塊從圖像識別模塊獲界面布局信息：從圖像識別模塊獲取當前游戲界面的布局，主要包括界面中按鈕的位置信息；
步驟3，界面操控模塊從體感設備獲取右手操控坐標信息；通過體感設備SDK獲取使用者右手的關節(jié)點位置信息和右肩的關節(jié)點位置信息，以右肩為中心虛擬出一個長方形；
步驟4，界面操控模塊根據(jù)界面布局信息和操控坐標信息完成對游戲界面的操控：以整幅畫面劃分按鈕感應區(qū)域；當操控坐標進入按鈕感應區(qū)域，高亮對應的按鈕；當高亮時，開始顯示進度條計時，進度條完成度100％時即選中按鈕；通過虛擬輸入模塊完成選中按鈕；
步驟5，游戲操控模塊從體感設備獲取動作信息：通過體感設備SDK獲得所要訂閱的使用者動作反饋信息；
步驟6，游戲操控模塊根據(jù)動作信息，通過虛擬輸入模塊完成游戲操控：游戲操控模塊接受到從體感設備傳來的使用者動作反饋，通過虛擬輸入模塊將其轉化成游戲中人物對應動作。
本發(fā)明的具體實施例。以本發(fā)明提出的一種以Android原生游戲支持體感設備操控的適配方法的進一步的優(yōu)選方案為例，將更為具體的實施方案公開如下：
步驟1所述通過對截取的當前界面和事先截取的小圖進行圖像識別來判斷當前界面是哪個界面，是指將事先截取的小圖與實時截取的整幅當前界面做相似度計算，求出實時截取的整幅當前界面中與事先截取的小圖相似度最大的那個部分并記錄那個部分相似度；計算出實時截取的整幅當前界面與所有事先截取的小圖的最相似部分的相似度，在所有的這些相似度中取相似度最高的相似度；最后判斷最高相似度是否能達到相似度經驗閥值；如果高于經驗閥值，則認為當前界面為該小圖對應的界面；如果低于經驗閥值，則認為當前界面不是與事先截取小圖對應的界面中的一個。
步驟1所述優(yōu)化圖像識別性能，達到30幀每秒的識別速度，滿足適配方法所需的實時性，具體是指：只對有識別需求的小圖求相似度；先降低分辨率再求相似度；用GPU進行求相似度計算；其中：
所述只對有識別需求的小圖求相似度，是指首先判斷當前啟動的是哪個游戲，然后找到屬于該游戲的所有小圖，對這些小圖求相似度。這樣可以極大地避免無意義的計算時間，以滿足適配方法所需的實時性。
所述先降低分辨率再求相似度，是指先將當前界面和有識別需求的小圖同比率降低到合適的分辨率，再對降低分辨率后的圖片求相似度；其中合適的分辨率是指，在滿足的求相似度準確率的前提下可以降低到的最低分辨率；即分辨率越低，求相似度的計算量就越小。
所述用GPU進行求相似度計算，是指用將求相似度方法以opencl實現(xiàn)，用gpu進行求相似度的計算。提高求相似度的效率，以滿足適配方法所需的實時性。
步驟3所述虛擬出一個長方形；是將這個長方形與屏幕映射對應，即右手在虛擬長方形中的位置信息與屏幕中的相應坐標映射對應。這樣，無論使用者站在體感設備前的任何位置，都是以右手與右肩的相對位置關系來映射屏幕中的相對坐標，這個相對坐標就是右手控制坐標。
步驟4所述以整幅畫面劃分按鈕感應位置，是指不以按鈕本身的位置定義按鈕感應區(qū)域，而是以整幅畫面劃分感應區(qū)域。如有左右并列兩個按鈕，就以整幅畫面的左半部分作為左邊按鈕的感應區(qū)域，以整幅畫面的右半部分作為右邊按鈕的感應區(qū)域。這樣做可以避免手抖動引起的選擇失誤，使適配方法使用起來更加穩(wěn)定流暢。
步驟5所述獲得所要訂閱的使用者動作反饋信息，是指如跳躍動作就是所要訂閱的使用者動作，當使用者完成跳躍動作時，就從體感設備SDK獲得跳躍動作發(fā)生的反饋信息。
步驟6所述虛擬輸入模塊，是指具有虛擬input輸入單元和虛擬sensor輸入單元，可將現(xiàn)實人物動作轉換成游戲中人物動作對應的input事件，可將人體軀干的傾斜率轉換成加速度傳感器的x、y、z三軸數(shù)據(jù)。如在一款摩托車賽車游戲中，使用者通過雙手平舉完成賽車中對應的加速動作，通過身體傾斜控制賽車移動的具體實現(xiàn)是：游戲開始前，向體感設備注冊雙手平舉動作和身體傾斜率；游戲開始后，使用者希望賽車加速時，平舉雙手(類似于賽手時的旋轉把手加速動作)，體感設備探測到該動作后反饋給游戲操控模塊，游戲操控模塊再通過虛擬輸入模塊產生一個點擊屏幕加速按鈕的input事件，從而最終完成游戲中賽車的加速動作；游戲者希望賽車左右移動時，左右傾斜身體，體感設備探測到身體傾斜后反饋給游戲控制模塊，游戲控制模塊再通過虛擬輸入模塊產生一組加速度傳感器數(shù)據(jù)，從而最終完成游戲中賽車的左右移動。
本發(fā)明的具體實施方式中未涉及的說明屬于本領域公知的技術，可參考公知技術加以實施。
本發(fā)明經反復試驗驗證，取得了滿意的試用效果。
以上具體實施方式及實施例是對本發(fā)明提出的一種以Android原生游戲支持體感設備操控的適配方法技術思想的具體支持，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在本技術方案基礎上所做的任何等同變化或等效的改動，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍。