一种虚拟现实仿真平台控制方法、装置、设备及介质

技术领域

本申请涉及虚拟现实仿真技术领域，具体涉及一种虚拟现实仿真平台控制方法、装置、设备及介质。

背景技术

VR(Virtual Reality，虚拟现实)技术是集计算机技术、传感器技术、人类心理学及生理学于一体的综合技术，其是通过利用计算机仿真系统模拟外界环境，主要模拟对象有环境、技能、传感设备和感知等，为用户提供多信息、三维动态、交互式的仿真体验。

目前针对安全教育、消防培训、技能培训等领域，开发出了虚拟现实仿真平台，通过VR技术构建出虚拟系统还原真实场景，让使用者设身处地进行安全培训或技能培训。但是现有的虚拟现实仿真平台多基于固定的平台进行仿真，无法根据场景或用户的指令进行多角度的偏转。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种虚拟现实仿真平台控制方法、装置、设备及介质，用于解决现有技术中存在的无法根据场景或用户的指令进行多角度的偏转的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种虚拟现实仿真平台控制方法，所述方法包括：

获取虚拟现实仿真平台偏转控制指令、多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离；

解析所述虚拟现实仿真平台偏转控制指令，得到相互垂直的两个方向上的第一偏转角度和第二偏转角度；

根据所述多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离，确定与第一偏转角度和第二偏转角度对应的多个偏转驱动介质的变化量；

根据所述多个偏转驱动介质的变化量，通过预先配置的偏转驱动模块控制所述虚拟现实仿真平台进行偏转。

于本申请的一实施例中，所述虚拟现实仿真平台偏转控制指令包括用户通过交互终端下发的控制指令；

所述第一偏转角度包括前后方向上所述虚拟现实仿真平台与水平面的夹角；

所述第二偏转角度包括左右方向上所述虚拟现实仿真平台与水平面的夹角。

于本申请的一实施例中，所述虚拟现实仿真平台还包括座椅，所述根据所述多个偏转驱动介质的变化量，通过预先配置的偏转驱动模块控制所述虚拟现实仿真平台进行偏转之后，还包括：

获取座椅升降指令；

解析所述升降指令，得到座椅升降变化量；

将所述座椅升降变化量传输至预先配置的座椅升降驱动模块，以控制所述座椅实现升降。

于本申请的一实施例中，所述偏转驱动介质的个数为六个，所述偏转驱动介质为偏转驱动钢索；

所述偏转驱动固定点为偏转驱动钢索固定点，所述偏转驱动钢索固定点的数量与所述偏转驱动钢索的数量相同，六个所述偏转驱动钢索固定点均匀分布于所述虚拟现实仿真平台上。

于本申请的一实施例中，根据所述多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离，确定与第一偏转角度和第二偏转角度对应的多个偏转驱动介质的变化量，包括：

根据偏转驱动钢索的初始长度和第一偏转角度，得到第一偏转角度对应的虚拟现实仿真平台投影于水平面的偏转半径；

将所述第一偏转角度对应的虚拟现实仿真平台投影于水平面的偏转半径、偏转驱动钢索固定点之间的距离和第二偏转角度输入预先构建的固定点投影半径计算模型，得到六个偏转驱动钢索固定点投影于所述水平面的偏转半径；

根据所述六个偏转驱动钢索固定点投影于所述水平面的偏转半径和第一偏转角度，得到偏转后的六个偏转驱动钢索的长度，并根据所述多个偏转驱动钢索的初始长度和偏转后的六个偏转驱动钢索的长度得到六个偏转驱动钢索的变化量。

于本申请的一实施例中，所述固定点投影半径计算模型的表示方式包括：

其中，r

于本申请的一实施例中，所述六个偏转驱动钢索的变化量的计算方式包括：

其中，l

于本申请的一实施例中，还提供了一种虚拟现实仿真平台控制装置，所述装置包括：

信息获取模块，用于获取虚拟现实仿真平台偏转控制指令、多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离；

偏转角度获取模块，用于解析所述虚拟现实仿真平台偏转控制指令，得到相互垂直的两个方向上的第一偏转角度和第二偏转角度；

偏转驱动介质变化量确定模块，用于根据所述多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离，确定与第一偏转角度和第二偏转角度对应的多个偏转驱动介质的变化量；

偏转控制模块，用于根据所述多个偏转驱动介质的变化量，通过预先配置的偏转驱动模块控制所述虚拟现实仿真平台进行偏转。

于本申请的一实施例中，还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如上所述的虚拟现实仿真平台控制方法。

于本申请的一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上所述的虚拟现实仿真平台控制方法。

本发明的有益效果：

首先获取虚拟现实仿真平台偏转控制指令、多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离；然后解析所述虚拟现实仿真平台偏转控制指令，得到相互垂直的两个方向上的第一偏转角度和第二偏转角度；再根据所述多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离，确定与第一偏转角度和第二偏转角度对应的多个偏转驱动介质的变化量；最后根据所述多个偏转驱动介质的变化量，通过预先配置的偏转驱动模块控制所述虚拟现实仿真平台进行偏转。本申请通过控制多个偏转驱动介质的长度变化量，实现对应不同用户指令的多角度偏转，同时还能够实现模拟颠簸等复杂场景的变化。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台控制方法的实施环境示意图；

图2是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台控制方法的流程图；

图3是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台俯视图；

图4是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台剖视图；

图5是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台立体图；

图6是本申请的一示例性实施例示出的第一偏转角度与偏转半径的关系示意图；

图7是本申请的一示例性实施例示出的六个偏转驱动钢索固定点投影于所述水平面的偏转半径示意图；

图8是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台控制装置的框图；

图9示出了适于本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图；

图中，1-VR显示装置、2-交互终端、3-座椅、4-虚拟现实仿真平台、5-虚拟现实仿真平台控制装置、6-偏转驱动模块、7-座椅升降驱动模块、8-偏转驱动介质。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。

图1是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台控制方法的实施环境示意图。如图1所示，该实施环境中包括VR显示装置1、交互终端2、座椅3、虚拟现实仿真平台4、虚拟现实仿真平台控制装置5、偏转驱动模块6、座椅升降驱动模块7、偏转驱动介质8。在本实施环境中，用户坐在座椅3上，座椅3可通过座椅升降驱动模块7实现升降；用户佩戴VR显示装置1以获取场景图像信息，并通过交互终端2进行操作，以实现对虚拟现实仿真平台4的控制；虚拟现实仿真平台控制装置5获取交互终端2传输过来的指令，通过控制偏转驱动模块6调整偏转驱动介质8的长度，实现虚拟现实仿真平台的偏转。

示例性的，本申请实施例中的虚拟现实仿真平台控制方法可例如通过图1中的虚拟现实仿真平台控制装置5实施以下步骤：获取虚拟现实仿真平台偏转控制指令、多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离；解析所述虚拟现实仿真平台偏转控制指令，得到相互垂直的两个方向上的第一偏转角度和第二偏转角度；根据所述多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离，确定与第一偏转角度和第二偏转角度对应的多个偏转驱动介质的变化量；根据所述多个偏转驱动介质的变化量，通过预先配置的偏转驱动模块控制所述虚拟现实仿真平台进行偏转。

为解决现有技术中存在的无法根据场景或用户的指令进行多角度的偏转的问题，本申请的实施例分别提出一种虚拟现实仿真平台控制方法、一种虚拟现实仿真平台控制装置、一种电子设备、一种计算机可读存储介质，以下将对这些实施例进行详细描述。

请参阅图2，图2是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台控制方法的流程图，该方法可以应用于图1所示的实施环境。应理解的是，该方法也可以适用于其它的示例性实施环境，并由其它实施环境中的设备具体执行，本实施例不对该方法所适用的实施环境进行限制。

如图2所示，在一示例性的实施例中，虚拟现实仿真平台控制方法至少包括步骤S210至步骤S240，详细介绍如下：

在步骤S210中，获取虚拟现实仿真平台偏转控制指令、多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离。

在本申请的一实施例中，虚拟现实仿真平台4通过一个球面轴承安装于底部机架上，虚拟现实仿真平台4可沿球面轴承实现360度偏转，偏转角度与方向通过设置于底部沿周向均布的6组偏转驱动模块6和偏转驱动介质8联动实现自动调整。

示例性的，用户通过交互终端2向虚拟现实仿真平台控制装置下发虚拟现实仿真平台偏转控制指令，偏转驱动介质为驱动钢索，驱动钢索固定于虚拟现实仿真平台4上的位置即为偏转驱动固定点。

在步骤S220中，解析虚拟现实仿真平台偏转控制指令，得到相互垂直的两个方向上的第一偏转角度和第二偏转角度。

在步骤S230中，根据多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离，确定与第一偏转角度和第二偏转角度对应的多个偏转驱动介质的变化量。

在步骤S240中，根据所述多个偏转驱动介质的变化量，通过预先配置的偏转驱动模块控制所述虚拟现实仿真平台进行偏转。

由上述步骤S210至S240可知，本实施例提出的方案，通过控制多个偏转驱动介质的长度变化量，实现对应不同用户指令的多角度偏转，同时还能够实现模拟颠簸等复杂场景的变化。

在本申请的一实施例中，虚拟现实仿真平台偏转控制指令包括用户通过交互终端下发的控制指令；

所述第一偏转角度包括前后方向上所述虚拟现实仿真平台与水平面的夹角；

所述第二偏转角度包括左右方向上所述虚拟现实仿真平台与水平面的夹角。

在本申请的一实施例中，虚拟现实仿真平台还包括座椅，根据所述多个偏转驱动介质的变化量，通过预先配置的偏转驱动模块控制所述虚拟现实仿真平台进行偏转之后，还包括如下步骤：

获取座椅升降指令；

解析所述升降指令，得到座椅升降变化量；

将所述座椅升降变化量传输至预先配置的座椅升降驱动模块，以控制所述座椅实现升降。

在本申请的一实施例中，偏转驱动介质的个数为六个，所述偏转驱动介质为偏转驱动钢索；

所述偏转驱动固定点为偏转驱动钢索固定点，所述偏转驱动钢索固定点的数量与所述偏转驱动钢索的数量相同，六个所述偏转驱动钢索固定点均匀分布于所述虚拟现实仿真平台上。

示例性的，参见图3，图3是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台俯视图。驱动钢索在虚拟现实仿真平台4上呈60°分布；驱动部分共有6个步进减速电机，对虚拟现实仿真平台4上固定的6根驱动钢索进行拉动。每根驱动钢索的末端固接在步进电机轴外接的绕线轮上，当步进电机驱动器控制步进电机转动时就会带动绕线轮转动，从而使驱动钢索放松或收紧，进而完成虚拟现实仿真平台4绕球面轴承进行偏转。

在本申请的一实施例中，根据所述多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离，确定与第一偏转角度和第二偏转角度对应的多个偏转驱动介质的变化量，包括：

根据偏转驱动钢索的初始长度和第一偏转角度，得到第一偏转角度对应的虚拟现实仿真平台投影于水平面的偏转半径；

将所述第一偏转角度对应的虚拟现实仿真平台投影于水平面的偏转半径、偏转驱动钢索固定点之间的距离和第二偏转角度输入预先构建的固定点投影半径计算模型，得到六个偏转驱动钢索固定点投影于所述水平面的偏转半径；

根据所述六个偏转驱动钢索固定点投影于所述水平面的偏转半径和第一偏转角度，得到偏转后的六个偏转驱动钢索的长度，并根据所述多个偏转驱动钢索的初始长度和偏转后的六个偏转驱动钢索的长度得到六个偏转驱动钢索的变化量。

示例性的，参见图4，图4是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台剖视图。6根驱动钢索在投影面上呈周向均布状态，相对的两根驱动钢索以球轴承中心线为界呈对称状态，以驱动钢索1和驱动钢索4为例，当座椅固定底面需要偏转时，驱动钢索1伸长同时驱动钢索4收紧，反向则驱动钢索1收紧同时驱动钢索4伸长。

在本申请的一实施例中，参见图5，图5是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台立体图，为建立各个驱动钢索与虚拟现实仿真平台4之间的关系，在机架上的六个偏转驱动固定点构成的六边形平面的重心点建立基础坐标系O-XYZ。其中Z轴垂直于机架所在平面，正方向指向六个偏转驱动固定点形成的平面，X轴的正方向指向驱动钢索1，利用右手法则确定Y轴的正方向，O点到六个偏转驱动固定点形成的六边形的顶点距离为S

将基础坐标系O-XYZ沿Z轴平移到虚拟现实仿真平台的六边形重心点，建立移动坐标系O

O与O

参见图6，图6是本申请的一示例性实施例示出的第一偏转角度与偏转半径的关系示意图。弯曲状态下，中心弯曲圆弧所在的平面为弯曲平面，O

在本申请的一实施例中，所述固定点投影半径计算模型的表示方式包括：

其中，r

需要说明的是，在虚拟现实仿真平台偏转时，驱动钢索对应的弧长与半径有如下关系：

在偏转过程中，取虚拟现实仿真平台中心O

其中，α为第一偏转角度，β为第二偏转角度。O

在本申请的一实施例中，所述六个偏转驱动钢索的变化量的计算方式包括：

其中，l

示例性的，参见图7，图7是本申请的一示例性实施例示出的六个偏转驱动钢索固定点投影于所述水平面的偏转半径示意图。通过上述驱动钢索对应的弧长与半径的关系，并且偏转驱动钢索的变化量为Δl

图8是本申请的一示例性实施例示出的虚拟现实仿真平台控制装置的框图。该装置可以应用于图1所示的实施环境。该装置也可以适用于其它的示例性实施环境，并具体配置在其它设备中，本实施例不对该装置所适用的实施环境进行限制。

如图8所示，该示例性的虚拟现实仿真平台控制装置包括：

信息获取模块801，用于获取虚拟现实仿真平台偏转控制指令、多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离；

偏转角度获取模块802，用于解析所述虚拟现实仿真平台偏转控制指令，得到相互垂直的两个方向上的第一偏转角度和第二偏转角度；

偏转驱动介质变化量确定模块803，用于根据所述多个偏转驱动介质的初始长度、偏转驱动固定点之间的距离，确定与第一偏转角度和第二偏转角度对应的多个偏转驱动介质的变化量；

偏转控制模块804，用于根据所述多个偏转驱动介质的变化量，通过预先配置的偏转驱动模块控制所述虚拟现实仿真平台进行偏转。

在该示例性的虚拟现实仿真平台控制装置中，通过控制多个偏转驱动介质的长度变化量，实现对应不同用户指令的多角度偏转，同时还能够实现模拟颠簸等复杂场景的变化。

需要说明的是，上述实施例所提供的虚拟现实仿真平台控制装置与上述实施例所提供的虚拟现实仿真平台控制方法属于同一构思，其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。上述实施例所提供的虚拟现实仿真平台控制装置在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，本处也不对此进行限制。

本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现上述各个实施例中提供的虚拟现实仿真平台控制方法。

图9示出了适于本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。需要说明的是，图9示出的电子设备的计算机系统900仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory，ROM)902中的程序或者从储存部分908加载到随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在RAM 903中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口905也连接至总线904。

以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的储存部分908；以及包括诸如LAN(Local Area Network，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分908。

特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)901执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。

需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如前所述的虚拟现实仿真平台控制方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的，也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

本申请的另一方面还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各个实施例中提供的虚拟现实仿真平台控制方法。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。