本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種定位初始化方法及裝置。

背景技術(shù)：

vr設(shè)備提供的是純虛擬場景，所以vr設(shè)備用于用戶與虛擬場景的互動交互。通常為了實現(xiàn)用戶與虛擬場景的互動，vr設(shè)備需要配置位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、動捕系統(tǒng)、數(shù)據(jù)頭盔等等。ar設(shè)備提供的是現(xiàn)實場景和虛擬場景結(jié)合的場景，ar設(shè)備與vr設(shè)備相比，還需要提供現(xiàn)實場景，所以ar設(shè)備基本都需要配置攝像頭，在攝像頭拍攝的畫面基礎(chǔ)上，結(jié)合虛擬畫面進(jìn)行展示和互動。

無論是ar還是vr設(shè)備，通常包括頭盔和頭盔的控制器，如手柄。在用戶使用頭盔和手柄之前，要進(jìn)行手柄的初始化操作?，F(xiàn)有技術(shù)中，手柄初始位置的初始化的一種方法是：保持手柄的位置不變，采用外界的多個攝像裝置從不同角度拍攝手柄，根據(jù)拍攝的圖像，確定現(xiàn)實坐標(biāo)系中手柄的位置，然后再根據(jù)現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定手柄在虛擬坐標(biāo)系中的初始位置?，F(xiàn)有技術(shù)中，手柄初始位置的初始化的另一種方法是：通過光學(xué)定位技術(shù)計算手柄在現(xiàn)實坐標(biāo)系中的初始位置，光學(xué)定位技術(shù)是通過控制外界的紅外信號發(fā)射器和手柄上的紅外信號接收器的信號，通過復(fù)雜的算法和獲取的定位信息，來定位手柄在現(xiàn)實坐標(biāo)系中的初始位置，然后根據(jù)現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定手柄在虛擬坐標(biāo)系中的初始位置。

這兩種現(xiàn)有技術(shù)的初始化過程都較為繁瑣，都需要借助外界的設(shè)備輔助獲取定位信息，然后再通過復(fù)雜的算法來根據(jù)獲取的定位信息來確定控制器在現(xiàn)實坐標(biāo)系中的位置信息。現(xiàn)有的定位初始化方法不僅過程復(fù)雜，還因手工操作、環(huán)節(jié)多等因素，而影響初始化精度。

綜上，現(xiàn)有的設(shè)備定位初始化過程較為繁瑣，且不利于提高定位精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種定位初始化方法及裝置，用以減小用戶對設(shè)備進(jìn)行位置初始化的操作難度。

本發(fā)明實施例提供的一種定位初始化方法，包括：

獲取初始化指令，所述初始化指令是將第一設(shè)備的控制器固定在第一設(shè)備上的第一位置上之后獲取的；根據(jù)所述初始化指令，獲取第一坐標(biāo)，所述第一坐標(biāo)為所述控制器在虛擬坐標(biāo)系中的初始化坐標(biāo)，所述第一坐標(biāo)是所述控制器固定在所述第一位置時，根據(jù)所述第一位置與所述第一設(shè)備上的第二位置之間的相對位置關(guān)系以及所述現(xiàn)實坐標(biāo)系與所述虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系確定的，所述現(xiàn)實坐標(biāo)系是以所述第二位置為坐標(biāo)原點建立的坐標(biāo)系；將所述控制器在所述虛擬坐標(biāo)系中的當(dāng)前坐標(biāo)初始化為所述第一坐標(biāo)。

可選的，根據(jù)所述初始化指令，獲取第一坐標(biāo)，包括：根據(jù)所述初始化指令，獲取所述第一坐標(biāo)；或者，根據(jù)所述初始化指令，獲取第二坐標(biāo)，所述第二坐標(biāo)為所述控制器固定在所述第一位置時所述控制器在所述現(xiàn)實坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；根據(jù)所述第二坐標(biāo)和所述轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定所述第一坐標(biāo)。

可選的，根據(jù)所述第二坐標(biāo)和所述轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定所述第一坐標(biāo)，包括：根據(jù)所述第二坐標(biāo)以及所述第二位置與第三位置的相對位置，確定所述第一坐標(biāo)；其中，所述第三位置設(shè)置在所述第一設(shè)備上，且所述虛擬坐標(biāo)系是以所述第三位置為坐標(biāo)原點建立的坐標(biāo)系，所述第二位置與所述第三位置的相對位置根據(jù)所述轉(zhuǎn)換關(guān)系確定。

可選的，所述控制器上設(shè)置有初始化按鈕，所述初始化按鈕在所述控制器固定在所述第一位置上之后啟動，所述初始化指令是在所述初始化按鈕啟動后獲取的。

可選的，所述第一位置處設(shè)置有卡扣，所述控制器通過所述卡扣固定在所述第一位置上。

本發(fā)明實施例提供的一種定位初始化裝置，包括：

第一獲取單元，用于所述初始化指令是將第一設(shè)備的控制器固定在第一設(shè)備的第一位置上之后獲取的；

第二獲取單元，用于根據(jù)所述初始化指令，獲取第一坐標(biāo)，所述第一坐標(biāo)為所述控制器在虛擬坐標(biāo)系中的初始化坐標(biāo)，所述第一坐標(biāo)是所述控制器固定在所述第一位置時，根據(jù)所述第一位置與所述第一設(shè)備上的第二位置之間的相對位置關(guān)系以及所述現(xiàn)實坐標(biāo)系與所述虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系確定的，所述現(xiàn)實坐標(biāo)系是以所述第二位置為坐標(biāo)原點建立的坐標(biāo)系；

初始化單元，用于將所述控制器在所述虛擬坐標(biāo)系中的當(dāng)前坐標(biāo)初始化為所述第一坐標(biāo)。

可選的，所述第二獲取單元具體用于：根據(jù)所述初始化指令，獲取所述第一坐標(biāo)。

可選的，所述第二獲取單元具體用于：根據(jù)所述初始化指令，獲取第二坐標(biāo)，所述第二坐標(biāo)為所述控制器固定在所述第一位置時所述控制器在所述現(xiàn)實坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；根據(jù)所述第二坐標(biāo)和所述轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定所述第一坐標(biāo)。

可選的，所述第二獲取單元用于：

根據(jù)所述第二坐標(biāo)以及所述第二位置與第三位置的相對位置，確定所述第一坐標(biāo)；其中，所述第三位置設(shè)置在所述第一設(shè)備上，且所述虛擬坐標(biāo)系是以所述第三位置為坐標(biāo)原點建立的坐標(biāo)系，所述第二位置與所述第三位置的相對位置根據(jù)所述轉(zhuǎn)換關(guān)系確定。

可選的，所述控制器上設(shè)置有初始化按鈕，所述初始化按鈕在所述控制器固定在所述第一位置上之后啟動，所述初始化指令是在所述初始化按鈕啟動后獲取。

可選的，所述第一位置處設(shè)置有卡扣，所述控制器通過所述卡扣固定在所述第一設(shè)備上。

上述實施例中，將控制器固定在第一設(shè)備的第一位置進(jìn)行定位初始化，并利用第一設(shè)備上的第一位置與第二位置之間的相對位置關(guān)系以及現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系確定第一坐標(biāo)，第一坐標(biāo)為控制器在虛擬坐標(biāo)系中的初始化坐標(biāo)，將虛擬坐標(biāo)系中控制器的當(dāng)前坐標(biāo)初始化為第一坐標(biāo)，相對于現(xiàn)有技術(shù)，控制器的定位初始化操作簡便，并且第一位置和第二位置都在第一設(shè)備上，其相對位置關(guān)系固定，現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系也是固定的，因此，根據(jù)第一位置與第二位置之間的相對位置關(guān)系以及現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系確定第一坐標(biāo)作為控制器在虛擬坐標(biāo)系中的初始坐標(biāo)更為準(zhǔn)確，提升了定位初始化的準(zhǔn)確度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種定位初始化方法的應(yīng)用場景的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種定位初始化方法的原理示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種定位初始化方法的原理示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種多控制器的定位初始化方法的應(yīng)用場景的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種定位初始化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使控制器的定位初始化過程簡單易操作，并能提升定位初始化精度，本發(fā)明實施例提供一種定位初始化方法，該方法應(yīng)用于第一設(shè)備的控制器的定位初始化。

參見圖1，第一設(shè)備200為vr或ar設(shè)備，例如頭盔。控制器100為vr或ar設(shè)備的輔助設(shè)備，例如是方便用戶在虛擬場景中互動的手柄。在第一設(shè)備200與控制器100在初始化之前，第一設(shè)備200和控制器100都為自定位設(shè)備，在第一設(shè)備200移動時，可以獲取第一設(shè)備200的當(dāng)前位置相對于第一設(shè)備200的上個位置的位移量和旋轉(zhuǎn)量，控制器100在移動時，可以獲取控制器100的當(dāng)前位置相對于控制器100的上個位置的位移量和旋轉(zhuǎn)量。為了提高控制器100的定位精度，提升用戶的沉浸感，在初次使用或者使用一段時間后，需要對控制器100進(jìn)行定位初始化操作，以便將控制器100相對于第一設(shè)備200的初始坐標(biāo)進(jìn)行初始化。

以圖1為例的定位初始化方法，具體包括：

步驟101，獲取初始化指令，初始化指令是將第一設(shè)備200的控制器100固定在第一設(shè)備200的第一位置a上之后獲取的；

可選的，為了便于固定控制器100，第一位置a為第一設(shè)備200外表面上的任意位置。

可選的，控制器100上設(shè)置有初始化按鈕，初始化按鈕在控制器100固定在第一位置a上之后啟動，初始化指令是在初始化按鈕啟動后獲取的。

可選的，第一位置a處設(shè)置有卡扣300，控制器100通過卡扣300固定在第一位置a上。

可選的，通過無線或有線的通信方式接收初始化指令。

步驟102，根據(jù)初始化指令，獲取第一坐標(biāo)，第一坐標(biāo)為控制器100在虛擬坐標(biāo)系中的初始化坐標(biāo)，第一坐標(biāo)是控制器100固定在第一位置a時，根據(jù)第一位置a與第一設(shè)備200上的第二位置b之間的相對位置關(guān)系以及現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系確定的，現(xiàn)實坐標(biāo)系是以第二位置b為坐標(biāo)原點建立的坐標(biāo)系；

其中，第二位置b與第一位置a是不同的位置，第二位置b可以設(shè)置在第一設(shè)備200的表面的任意位置，也可以設(shè)置在第一設(shè)備200內(nèi)部的任意位置。

可選的，根據(jù)初始化指令，獲取預(yù)先存儲的第一坐標(biāo)。

可選的，根據(jù)初始化指令，獲取預(yù)先存儲的第二坐標(biāo)，第二坐標(biāo)為控制器100固定在第一位置a時控制器100在現(xiàn)實坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；根據(jù)第二坐標(biāo)和上述轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定第一坐標(biāo)。

可選的，根據(jù)第二坐標(biāo)和上述轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定第一坐標(biāo)，包括：根據(jù)第二坐標(biāo)以及第二位置與第三位置的相對位置，確定第一坐標(biāo)；其中，第三位置c設(shè)置在第一設(shè)備200上，且虛擬坐標(biāo)系是以第三位置c為坐標(biāo)原點建立的坐標(biāo)系，第二位置b與第三位置c的相對位置根據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系確定。

其中，第三位置c與第一位置a、第二位置b是不同的位置，第三位置c可以設(shè)置在第一設(shè)備200的表面的任意位置，也可以設(shè)置在第一設(shè)備200內(nèi)部的任意位置。

步驟103，將控制器100在虛擬坐標(biāo)系中的當(dāng)前坐標(biāo)初始化為第一坐標(biāo)。

本申請實施例中，上述方法流程由定位初始化裝置執(zhí)行，定位初始化裝置的位置包括但并不限于設(shè)置在第一設(shè)備200內(nèi)，初始化裝置也可以設(shè)置在外部設(shè)備中，該外部設(shè)備通過無線或有線的方式與第一設(shè)備200、控制器100進(jìn)行通信。

本申請上述實施例中，將控制器100固定在第一設(shè)備200的第一位置a進(jìn)行定位初始化，并利用第一設(shè)備200上的第一位置a與第二位置b之間的相對位置關(guān)系以及現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系確定第一坐標(biāo)，將虛擬坐標(biāo)系中控制器100的當(dāng)前坐標(biāo)初始化為第一坐標(biāo)，相對于現(xiàn)有技術(shù)，操作簡便，并且第一位置a和第二位置b都在第一設(shè)備200上，其相對位置關(guān)系固定，現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系也是固定的，因此，根據(jù)第一位置a與第二位置b之間的相對位置關(guān)系以及現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系確定第一坐標(biāo)作為控制器100在虛擬坐標(biāo)系中的初始坐標(biāo)更為準(zhǔn)確，提升了定位初始化的準(zhǔn)確度。

下面結(jié)合具體示例對本申請?zhí)峁┑亩ㄎ怀跏蓟椒ㄟM(jìn)行詳細(xì)說明。

本申請實施例提供的第一種示例參見圖2，具體的定位初始化過程包括：在進(jìn)行定位初始化時，將控制器100固定在第一設(shè)備200的第一位置a處的卡扣300上，然后按下控制器100上的初始化按鈕，控制器100發(fā)送初始化指令，以第一設(shè)備200為執(zhí)行定位初始化操作為例，第一設(shè)備200接收到初始化指令之后，獲取預(yù)先存儲的第一坐標(biāo)，將控制器100在虛擬坐標(biāo)系中的當(dāng)前坐標(biāo)初始化為獲取的第一坐標(biāo)。

其中，預(yù)先存儲的第一坐標(biāo)通過以下步驟確定：

步驟1：將控制器100固定在第一設(shè)備200的第一位置a處的卡扣300上。

步驟2：以第一設(shè)備200上的第二位置b為坐標(biāo)原點建立現(xiàn)實坐標(biāo)系，根據(jù)現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定第一設(shè)備200上的第三位置c，第三位置c為虛擬坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點，虛擬坐標(biāo)系的x’軸、y’軸、z’軸分別與現(xiàn)實坐標(biāo)系的x軸、y軸、z軸的方向一致，只是坐標(biāo)原點位置不同。

步驟3：根據(jù)第一位置a與第三位置c的相對位置關(guān)系，確定在現(xiàn)實坐標(biāo)系中第一位置a與第三位置c分別沿水平面上的x軸、y軸方向的距離，以及沿垂直于水平面的z軸方向的距離。

如圖2所示，第一位置a與第三位置c沿z軸方向的距離為l1，第一位置a與第三位置c沿x軸方向的距離為l2，第一位置a與第三位置c沿y軸方向的距離為l3。

步驟4：根據(jù)第一位置a與控制器100的中心的位置關(guān)系，確定控制器100的中心與第一位置a沿z軸方向的垂直距離；

如圖2所示，控制器100的中心與第一位置a沿z軸方向的垂直距離為l4。

步驟5：確定控制器100的中心相對于第三位置c的距離，控制器100的中心相對于第三位置c分別沿x軸、y軸、z軸方向上的距離位為l2，l3，l1+l4。

步驟6：根據(jù)控制器100的中心相對于第三位置c的距離，確定第一坐標(biāo)。

由于第一坐標(biāo)是指控制器100固定在第一位置a上時，控制器100的中心在虛擬坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，因此，第一坐標(biāo)可以標(biāo)記為：(l2，l3，l1+l4)。

步驟7：將第一坐標(biāo)預(yù)先存儲，可以存儲在第一設(shè)備200中，也可以存儲在控制器100中，也可以存儲在外部設(shè)備中，以便執(zhí)行定位初始化操作的裝置或設(shè)備在接收到定位初始化指令后獲取。

本申請實施例提供的第二種示例參見圖3，具體的定位初始化過程包括：

在進(jìn)行定位初始化時，將控制器100固定在第一設(shè)備200的第一位置a處的卡扣300上，然后按下控制器100上的初始化按鈕，控制器100發(fā)送初始化指令，以第一設(shè)備200為執(zhí)行定位初始化操作為例，第一設(shè)備200接收到初始化指令之后，獲取預(yù)先存儲的第二坐標(biāo)，根據(jù)第二坐標(biāo)，確定第一坐標(biāo)。然后將控制器100在虛擬坐標(biāo)系中的當(dāng)前坐標(biāo)初始化為獲取的第一坐標(biāo)。

其中，預(yù)先存儲的第二坐標(biāo)通過以下步驟確定：

步驟1：將控制器100固定在第一設(shè)備200的第一位置a處的卡扣300上。

步驟2：以第一設(shè)備200上的第二位置b為坐標(biāo)原點建立現(xiàn)實坐標(biāo)系；

步驟3：根據(jù)第一位置a與第二位置b的相對位置關(guān)系，確定第一位置a在現(xiàn)實坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

如圖3所示，第一位置a與第二位置b沿z軸方向的距離為l1，第一位置a與第二位置b沿x軸方向的距離為2l2，第一位置a與第二位置b沿y軸方向的距離為l3。因此，第一位置a在現(xiàn)實坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(2l2，l3，l1)。

步驟4：根據(jù)第一位置a與控制器100的中心的位置關(guān)系，確定第二坐標(biāo)，即控制器100的中心在現(xiàn)實坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。如圖3所示，控制器100的中心與第一位置a沿z軸方向的垂直距離為l4。因此，控制器100的中心在現(xiàn)實坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(2l2，l3，l1+l4)。

步驟5：將第二坐標(biāo)預(yù)先存儲，可以存儲在第一設(shè)備200中，也可以存儲在控制器100中，也可以存儲在外部設(shè)備中，以便執(zhí)行定位初始化操作的裝置或設(shè)備在接收到定位初始化指令后獲取。

根據(jù)第二坐標(biāo)，確定第一坐標(biāo)，具體通過以下步驟確定：

根據(jù)現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定第一設(shè)備200上的第三位置c，使第三位置c為虛擬坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點，虛擬坐標(biāo)系的x軸、y軸、z軸分別與現(xiàn)實坐標(biāo)系的x軸、y軸、z軸的方向一致，只是坐標(biāo)原點位置不同。假如第三位置c位于現(xiàn)實坐標(biāo)系的x軸上，且第三位置c在現(xiàn)實坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(l2，0，0)，則根據(jù)(l2+l5，l3，l1+l4)和(l5，0，0)之間的相對位置關(guān)系，確定的第一坐標(biāo)為(l2，l3，l1+l4)，即控制器100固定在第一位置a上時，控制器100的中心在虛擬坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(l2，l3，l1+l4)。

本申請上述實施例中，第一位置a、第二位置b與第三位置c之間的相對位置關(guān)系僅為示例，本申請實施例中的第一位置a、第二位置b與第三位置c之間的相對位置關(guān)系包括但并不限于上述示例，可以根據(jù)實際應(yīng)用場景合適的確定。

需要說明的是，本申請并不限定控制器的數(shù)量，若控制器的數(shù)量為2個，例如圖4所示，第一設(shè)備200的控制器的數(shù)量為2個，即控制器100和控制器102，在進(jìn)行控制器的定位初始化時，控制器100固定在第一位置a處的卡扣300上，另一控制器102固定在第四位置d處的卡扣302上，第二位置b，第三位置c分別是現(xiàn)實坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點、虛擬坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點，然后控制器100和控制器102的定位初始化操作參照上述實施例的具體內(nèi)容，此處不再累述。

基于相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種定位初始化裝置，該定位初始化裝置可以設(shè)置在第一設(shè)備中，也可以設(shè)置在外部設(shè)備中，如圖5所示，該定位初始化裝置500包括：

第一獲取單元501，用于初始化指令是將第一設(shè)備的控制器固定在第一設(shè)備的指定位置上之后獲取的；

第二獲取單元502，用于根據(jù)初始化指令，獲取第一坐標(biāo)，第一坐標(biāo)為控制器在虛擬坐標(biāo)系中的初始化坐標(biāo)，第一坐標(biāo)是控制器固定在第一位置時，根據(jù)第一位置與第一設(shè)備上的第二位置之間的相對位置關(guān)系以及現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系確定的，現(xiàn)實坐標(biāo)系是以第二位置為坐標(biāo)原點建立的坐標(biāo)系；

初始化單元503，用于將控制器在虛擬坐標(biāo)系中的當(dāng)前坐標(biāo)初始化為第一坐標(biāo)。

可選的，第二獲取單元502具體用于：

根據(jù)初始化指令，獲取第一坐標(biāo)；或者，

根據(jù)初始化指令，獲取第二坐標(biāo)，第二坐標(biāo)為控制器固定在指定位置時控制器在現(xiàn)實坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

根據(jù)第二坐標(biāo)和現(xiàn)實坐標(biāo)系與虛擬坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定第一坐標(biāo)。

可選的，第二獲取單元502用于：

根據(jù)第二坐標(biāo)以及第二位置與第三位置的相對位置，確定第一坐標(biāo)；

其中，第三位置設(shè)置在第一設(shè)備上，且虛擬坐標(biāo)系是以第三位置為坐標(biāo)原點建立的坐標(biāo)系，第二位置與第三位置的相對位置根據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系確定。

可選的，控制器上設(shè)置有初始化按鈕，初始化按鈕在控制器固定在第一位置上之后啟動，初始化指令是在初始化按鈕啟動后獲取。

可選的，第一位置處設(shè)置有卡扣，控制器通過卡扣固定在第一設(shè)備上。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實施例進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明實施例的這些修改和變型屬于本申請權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。