技术领域
本实用新型涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种虚拟现实体验系统。
背景技术
现有的虚拟现实(Virtual Reality，VR)体验通常是用户手持VR头显或者头戴VR头显，通过VR头显体验VR场景。
但是，目前的VR体验通常是用户处于静态环境中进行，使用户的身体感知和VR内容的视觉感受同步，但是当用户处于动态的环境中，例如用户坐在汽车上，由于汽车颠簸或者上下坡，使用户的身体感知和VR内容的视觉感受无法同步，给用户造成眩晕感，影响用户体验。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型至少一个实施例提出了克服上述问题的一种虚拟现实体验系统。
为此目的，本实用新型实施例提出一种虚拟现实体验系统，包括：至少一个可移动舱体、以及，设置在所述可移动舱体内的动作捕捉摄像头、VR头显、数据采集设备和数据处理设备，其中，
所述VR头显位于所述动作捕捉摄像头的检测范围内，所述VR头显中还设置有头显姿态传感器；
所述数据采集设备包括：车辆位置传感器和车辆姿态传感器，所述车辆位置传感器采集所述可移动舱体的位置数据，所述车辆姿态传感器采集所述可移动舱体的姿态数据；
所述数据处理设备包括：舱体信息处理器、虚拟显示处理器和VR头显姿态处理器，其中，所述舱体信息处理器与所述车辆位置传感器及车辆姿态传感器相连接，用于根据所述位置数据计算所述可移动舱体的当前位置，根据所述姿态数据计算所述可移动舱体的舱体姿态；所述VR头显姿态处理器与所述动作捕捉摄像头、头显姿态传感器相连接，用于检测所述VR头显在所述可移动舱体内的头显姿态和头显位置；所述虚拟显示处理器与所述舱体信息处理器、所述VR头显姿态处理器及与所述VR头显相连接，用于根据所述可移动舱体的当前位置和所述舱体姿态，以及根据所述头显姿态和头显位置，在所述VR头显中生成虚拟现实画面，所述虚拟现实画面中的视角与所述可移动舱体内乘坐者的视角相匹配。
可选的，所述系统还包括：存储器，
所述存储器与所述虚拟显示处理器相连接，所述存储器内存储有预先创建的VR场景数据，以便所述虚拟显示处理器根据所述VR场景数据生成虚拟现实画面。
可选的，所述车辆位置传感器包括：卫星数据处理器，以及与卫星数据处理器相连接的两个卫星定位天线；
两个所述卫星定位天线分别设置在所述可移动舱体的顶部和尾部，所述两个卫星定位天线之间设置有间隔；
两个所述卫星定位天线之间的连线与所述可移动舱体的移动方向在同一平面内平行；
所述卫星数据处理器根据两个卫星定位天线的卫星数据计算所述可移动舱体的当前位置。
可选的，包括：陀螺仪和加速度计。
可选的，所述系统包括多个所述动作捕捉摄像头和多个所述VR头显，其中，每个所述动作捕捉摄像头均唯一与一个所述VR头显相匹配。
可选的，所述系统还包括：定位基站和数传天线，其中，
所述定位基站设置在所述可移动舱体的移动范围内；
所述数传天线设置在所述可移动舱体上，并且所述数传天线与所述舱体信息处理器相连接，所述数传天线通过无线链路从所述定位基站接收位置差分数据，并将位置差分数据发送给舱体信息处理器。
可选的，所述可移动舱体为车辆。
可选的，所述动作捕捉摄像头的采集区域与所述可移动舱体内座位所在的区域相对应。
可选的，所述数据处理设备位于所述车辆的后备箱内。
可选的，所述系统还包括：摄像头底座，所述摄像头底座安装在所述可移动舱体的内侧壁或VR头显上。
相比于现有技术，本实用新型的至少一个实施例中，通过数据采集设备采集可移动舱体的位置和可移动舱体在移动过程中的姿态，并且通过动作捕捉摄像头追踪捕捉可移动舱体内的VR头显在舱体内的头显位置，以及通过VR头显中的头显姿态传感器检测VR头显在舱体内的头显姿态，进而通过数据处理设备将VR头显中的VR内容与可移动舱体的姿态相结合，使VR头显的用户的身体感知和VR内容的视觉感受同步，实现了用户VR体验，同时使用户可体验不同的VR场景，该虚拟现实体验系统可应用于户外或户内真实场地中至少一个可移动舱体的VR试乘和/或VR试驾。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一个实施例提供的一种可移动舱体结构示意图；
图2为本实用新型一个实施例提供的一种可移动舱体内部结构示意图；
图3为本实用新型一个实施例提供的一种虚拟现实体验系统结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例公开的虚拟现实体验系统可应用于户外或户内真实场地中至少一个可移动舱体的VR试乘和/或VR试驾，可实现同一场地多车多人同时进行VR体验，VR体验包括：VR试乘和/或VR试驾。
户外或户内真实场地例如为一千平米至两千平米的露天封闭道路陆地、水域或空域等。对于露天封闭道路陆地，可搭设上坡、下坡、雨地和/或雪地等特殊路况测试可移动舱体的性能。
可移动舱体的数量可根据真实场地的大小确定。可移动舱体例如为车辆、船舶或飞行器等，车辆例如为汽车或碰碰车等。具体地，若车辆为碰碰车，则真实场地对应为游乐场场地。
结合图1至图3，对虚拟现实体验系统进行详细描述。
本实施例公开的虚拟现实体验系统可包括：至少一个可移动舱体1、以及，设置在可移动舱体1内的动作捕捉摄像头2、VR头显3、数据采集设备和数据处理设备。
本实施例中，VR头显为头戴式显示器，在VR头显内设置有显示屏，用于显示虚拟现实画面。另外，在VR头显中还设置有头显姿态传感器，例如：加速度传感器和陀螺仪中的一种或多种，用于检测VR头显的姿态，例如：转头、低头、仰头等姿态。
本实施例中，可移动舱体1内设置有至少一个座位，且VR头显3位于动作捕捉摄像头2的检测范围内。
例如，当副驾驶员进行VR试乘时，为了便于检测副驾驶员戴的VR头显3，动作捕捉摄像头2可设置在副驾驶位的正前方，或者，副驾驶旁边的侧壁或车顶上。
例如，当后排乘客进行VR试乘时，为了便于检测后排乘客戴的VR头显，动作捕捉摄像头也可以设置在后排乘客旁边的车顶上或者侧壁上；另外，当需要对后排乘客进行检测时，动作捕捉摄像头还可以设置在前排座椅后方。此外，当需要对后排两个乘客同时进行检测时，动作捕捉摄像头可以有两个，分别设置在后排的左侧和右侧，分别检测后排左侧和右侧乘客戴的VR头显。
例如，当驾驶员进行VR试驾时，为了便于检测驾驶员戴的VR头显，动作捕捉摄像头2可设置在驾驶位的正前方。
需要说明的是，动作捕捉摄像头2的以上设置方式为可选方式，在实际应用中可调整动作捕捉摄像头2的位置及个数，只要满足VR头显3位于动作捕捉摄像头2的检测范围内即可。
本实施例中，数据采集设备包括：车辆位置传感器和车辆姿态传感器，车辆位置传感器采集可移动舱体1的位置数据，车辆姿态传感器采集可移动舱体1的姿态数据；其中，车辆的姿态数据包括：俯仰角度、偏航角度及倾斜角度等。
本实施例中，数据处理设备包括：舱体信息处理器、虚拟显示处理器、VR头显姿态处理器，其中，舱体信息处理器与车辆位置传感器及车辆姿态传感器相连接，用于根据位置数据计算可移动舱体1的坐标，根据姿态数据计算可移动舱体1的舱体姿态；VR头显姿态处理器与动作捕捉摄像头2、头显姿态传感器相连接，用于检测VR头显3在可移动舱体1内的头显姿态和头显位置，这里头显位置是指VR头显相对于舱体的相对位置，通过该头显位置可以确定VR头显在舱体内的位置；虚拟显示处理器与舱体信息处理器、VR头显姿态处理器及与VR头显3相连接，用于根据可移动舱体1的坐标和舱体姿态，以及根据头显姿态和头显位置，在VR头显3中生成虚拟现实画面，虚拟现实画面中的视角与可移动舱体1内乘坐者的视角相匹配。
本实施例中，舱体信息处理器根据位置数据计算可移动舱体1的坐标属于数据处理领域的成熟技术，舱体信息处理器根据姿态数据计算可移动舱体1的舱体姿态也属于数据处理领域的成熟技术，VR头显姿态处理器通过动作捕捉摄像头检测VR头显3在可移动舱体1内的头显位置属于VR领域的成熟技术，VR头显姿态处理器根据头显姿态传感器的数据确定VR头显的头显姿态，也属于VR领域的成熟技术，虚拟显示处理器根据可移动舱体1的坐标和舱体姿态，以及根据头显姿态和头显位置，在VR头显3中生成虚拟现实画面，采用的坐标变换方式属于常规的数学处理。
可见，本实施例公开的虚拟现实体验系统，通过数据采集设备采集可移动舱体的位置和可移动舱体在移动过程中的姿态，并且通过动作捕捉摄像头追踪捕捉可移动舱体内的VR头显在舱体内的头显位置，以及通过VR头显中的头显姿态传感器检测VR头显在舱体内的头显姿态，进而通过数据处理设备将VR头显中的VR内容与可移动舱体的姿态相结合，使VR头显的用户的身体感知和VR内容的视觉感受同步，实现了用户VR体验，同时使用户可体验不同的VR场景，该虚拟现实体验系统可应用于户外或户内真实场地中至少一个可移动舱体的VR试乘和/或VR试驾。
在一个具体的例子中，实施例公开的虚拟现实体验系统还可包括存储器；该存储器与虚拟显示处理器相连接，存储器内存储有预先创建的VR场景数据，以便虚拟显示处理器根据VR场景数据生成虚拟现实画面。
在一个具体的例子中，车辆位置传感器可以包括：卫星数据处理器(图中未示出)，以及与卫星数据处理器相连接的两个卫星定位天线4；
两个卫星定位天线4分别设置在可移动舱体1的顶部和尾部，两个卫星定位天线4之间设置有间隔；
两个卫星定位天线之间的连线与所述可移动舱体1的移动方向在同一平面内平行；
所述卫星数据处理器根据两个卫星定位天线的卫星数据计算所述可移动舱体的当前位置。
本实施例中，在同一平面内平行指的是两条线如果放在同一平面内，则这两条线相互平行，而并不意味着两条线一定在同一平面。如果两条线在空间内平行，而放到同一平面内后相交，则这两条线不满足“在同一平面内平行”。
在一个具体的例子中，车辆姿态传感器包括：陀螺仪和加速度计。
在具体应用中，车辆位置传感器和车辆姿态传感器可以采用市面上常见的惯性组合导航系统，惯性组合导航系统是一个集合多种功能的设备，在该惯性组合导航系统中，既有GPS导航系统，用于定位，也有陀螺仪和加速度计，用于检测姿态数据。另外，惯性组合导航系统的安装位置以及安装方式均为本领域普通技术人员所公知，在此不再赘述。
在一个具体的例子中，实施例公开的虚拟现实体验系统包括：多个动作捕捉摄像头2和多个VR头显3，每个动作捕捉摄像头2均唯一与一个VR头显3相匹配。
在一个具体的例子中，实施例公开的虚拟现实体验系统还包括：定位基站5和数传天线。
本实施例中，定位基站5设置在可移动舱体1的移动范围内，可移动舱体1的移动范围为户外或户内真实场地。
数传天线设置在可移动舱体1上，并且数传天线与舱体信息处理器相连接，数传天线通过无线链路从定位基站5接收位置差分数据，并将位置差分数据发送给舱体信息处理器。
本实施例中，舱体信息处理器获取位置差分数据以及获取两个卫星定位天线4接收的卫星定位数据，并生成可移动舱体1的位置信息。
本实施例中，舱体信息处理器根据位置差分数据以及卫星定位数据可生成精确的位置信息，生成方式属于定位领域成熟技术，本实施例不再赘述。
在一个具体的例子中，可移动舱体1为车辆。
本实施例中，动作捕捉摄像头2可以固定车内，例如：可以前挡风玻璃上，或者，汽车的仪表台上，但无论固定在什么位置，动作捕捉摄像头的采集区域与所述可移动舱体内座位所在的区域相对应。
本实施例中，数据处理设备位于车辆的后备箱内。
本实施例中，两个卫星定位天线4安装在车辆的车顶外表面。具体地，一个所述卫星定位天线设置在靠近前挡风玻璃的车顶外表面，另一个所述卫星定位天线设置在靠近后挡风玻璃的车顶外表面。
本实施例中，虚拟现实体验系统还包括：摄像头底座。摄像头底座安装在可移动舱体1的内壁或VR头显上，摄像头底座上设置有安装位，动作捕捉摄像头2固定在安装位上。
在本申请实施例中，以汽车为例，可移动舱体的内壁，可以为汽车的内侧壁或顶壁上，也可以为汽车的前排座椅的后面等，采用这种方式，动作捕捉摄像头相对车体固定，当车内人员移动时，动作捕捉摄像头通过捕捉VR头显上的光学马克点进而确定VR头显在舱体内的位置。
另外动作捕捉摄像头还可以固定在VR头显上，采用这种方式时，可以在汽车内部设置多个位置参考标识，例如：在车内不同位置贴上跟位置相关联的二维码，这样，当动作摄像头拍摄到某一个位置参考标识时，就可以反推得到动作捕捉摄像头在舱体内的位置，进而确定VR头显在舱体内的位置。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。