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，與其他智能設備相連接可實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，進而實現(xiàn)體感功能。隨著后期VR設備商與VR游戲開發(fā)商的合作開發(fā)，可將人體動作全方位導入“虛擬世界”，為用戶提供真正的沉浸式游戲體驗。

關鍵詞：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備相連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，進而實現(xiàn)體感功能。體感套件各部分均可獨立工作，根據(jù)應用場合的不同進行相應調(diào)整實現(xiàn)定制化，產(chǎn)品可應用于體感游戲、VR輔助、影視特效制作、動畫制作、機器人/機械控制等領域。可穿戴體感套件如圖1所示。

2 工作原理

不同于類似Kinect的光學感測體感方案，采用慣性導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)合獨創(chuàng)的姿態(tài)還原算法，解算出人體的當前姿態(tài)，并根據(jù)前一時刻的身體姿態(tài)推算運動軌跡。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、標準HID協(xié)議接口與其他設備進行無線互聯(lián)，模擬圖如圖2所示。

3 創(chuàng)新點

（1）模塊化設計：體感套件各部分均可獨立工作，可根據(jù)應用場合的不同搭配相應的體感裝置；

（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，響應迅速：單點采樣速率最高達1 000 Hz，姿態(tài)更新速度最高達125 Hz；

（4）操作距離遠，操作距離達50 m以上；

（5）穩(wěn)定性高：采用慣性導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，預留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）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的套件，其便攜性與可玩性極高。并且隨著團隊在技術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絹碓蕉啵赏嫘栽絹碓綇?，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，在VR設備商與VR游戲開發(fā)商的合作開發(fā)下，可將人體動作全方位導入“虛擬世界”，為用戶提供真正的沉浸式游戲體驗。