趙志鑫 郝麗寧 樊婕 王金溫 謝鑫鑫 張常友 郭振芳

摘 要：體感裝置可實時捕捉人體運(yùn)動姿態(tài)，并通過無線將體感數(shù)據(jù)傳輸至信號接收裝置，與其他智能設(shè)備相連接可實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，進(jìn)而實現(xiàn)體感功能。隨著后期VR設(shè)備商與VR游戲開發(fā)商的合作開發(fā)，可將人體動作全方位導(dǎo)入“虛擬世界”，為用戶提供真正的沉浸式游戲體驗。

關(guān)鍵詞：體感裝置；數(shù)據(jù)通訊

1 作品簡介

“體感+”可穿戴體感套件包括體感手套、體感帽、體感衣與信號接收裝置。體感裝置可實時捕捉人體運(yùn)動姿態(tài)，并通過無線將體感數(shù)據(jù)傳輸至信號接收裝置。信號接收裝置與其他智能設(shè)備相連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，進(jìn)而實現(xiàn)體感功能。體感套件各部分均可獨(dú)立工作，根據(jù)應(yīng)用場合的不同進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整實現(xiàn)定制化，產(chǎn)品可應(yīng)用于體感游戲、VR輔助、影視特效制作、動畫制作、機(jī)器人/機(jī)械控制等領(lǐng)域?？纱┐黧w感套件如圖1所示。

2 工作原理

不同于類似Kinect的光學(xué)感測體感方案，采用慣性導(dǎo)航式動作捕捉體感方案。將姿態(tài)傳感器貼身放置在體表，通過讀取各傳感器數(shù)據(jù)結(jié)合獨(dú)創(chuàng)的姿態(tài)還原算法，解算出人體的當(dāng)前姿態(tài)，并根據(jù)前一時刻的身體姿態(tài)推算運(yùn)動軌跡。憑借其極高的數(shù)據(jù)刷新頻率，可極大程度上實時還原人體的一系列動作，并通過API接口、體感游戲接口、標(biāo)準(zhǔn)HID協(xié)議接口與其他設(shè)備進(jìn)行無線互聯(lián)，模擬圖如圖2所示。

3 創(chuàng)新點

（1）模塊化設(shè)計：體感套件各部分均可獨(dú)立工作，可根據(jù)應(yīng)用場合的不同搭配相應(yīng)的體感裝置；

（2）精確度高：單點測量精度為0.1度，身體姿態(tài)解算精度為0.25度；

（3）數(shù)據(jù)刷新頻率高，響應(yīng)迅速：單點采樣速率最高達(dá)1 000 Hz，姿態(tài)更新速度最高達(dá)125 Hz；

（4）操作距離遠(yuǎn)，操作距離達(dá)50 m以上；

（5）穩(wěn)定性高：采用慣性導(dǎo)航式動作捕捉體感方案，不受環(huán)境干擾；

（6）便攜：無線體感操控，攜帶方便，不受空間限制；

（7）體感感測范圍大，可做到全身體感；

（8）可開發(fā)性強(qiáng)，預(yù)留API接口，可適配絕大多數(shù)操作

平臺。

4 市場前景

根據(jù)目前體感游戲市場現(xiàn)狀得知，體感游戲捆綁主機(jī)銷售的模式讓絕大部分游戲玩家對體感游戲喪失了購買欲望，網(wǎng)絡(luò)游戲+體感套件的模式將打破這種格局，游戲玩家在購買體感套件（價格低于游戲主機(jī)）后在PC端便可體驗體感游戲，可根據(jù)游戲的不同搭配相應(yīng)的套件，其便攜性與可玩性極高。并且隨著團(tuán)隊在技術(shù)方面的突破以及與游戲開發(fā)商合作的深入，未來體感套件適配的游戲?qū)⒃絹碓蕉?，可玩性越來越?qiáng)，其潛在價值不可估量！

針對VR游戲，將體感套件各部分相互連接可做到全身高精度感應(yīng)，在VR設(shè)備商與VR游戲開發(fā)商的合作開發(fā)下，可將人體動作全方位導(dǎo)入“虛擬世界”，為用戶提供真正的沉浸式游戲體驗。