一种基于多维游戏AR处理系统的制作方法

一种基于多维游戏ar处理系统
技术领域
1.本发明涉及计算机多维游戏技术领域，具体为一种基于多维游戏ar处理系统。


背景技术：

2.ar（增强现实技术）是用户与现实世界环境进行交互的一种体验方式，能够将图形、视频、音频甚至触觉感知等虚拟的事物的信息叠加到人们能真实感受到的环境中，让用户通过某种设备或者途径看到结合后的景象，ar技术是在vr技术的基础上发展起来的，与其不同的是ar能够将真实世界和虚拟世界信息集成起来，而vr（虚拟现实技术）则是创建和体验虚拟世界，随着科学技术的发展，游戏不再仅限制于平面，朝着多维方向开发，ar技术也被应用在多维游戏研发处理过程中，ar表现的是真实世界，而游戏是虚拟的，用ar进行处理也是合适的，然而，用户玩多维游戏使用最多的身体部位是眼睛，若是看到的游戏场景不在自己的舒适视野范围内，则需要上下左右扫视显示的画面，容易造成眼部疲劳，在无形中对眼睛造成了伤害，尤其是对近视或视力有缺陷的人群来说，造成的眼部伤害只多不少，需要针对不同用户的清晰视野范围调整游戏场景，用户不再需要时常扫视显示画面，缓解了用户玩多维游戏时的眼部疲劳，提高了用户玩多维游戏时的舒适感。
3.所以，人们需要一种基于多维游戏ar处理系统来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于多维游戏ar处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于多维游戏ar处理系统，其特征在于：所述系统包括：舒适视野数据采集模块、数据处理中心、最佳视点分析模块、游戏环境模拟测试模块、游戏场景调整模块、混合现实显示模块；所述舒适视野数据采集模块采集不同用户以往玩游戏时清晰的视角和视距数据，将采集到的数据传输到所述数据处理中心中，所述数据处理中心统计整理接收到的数据并传输到所述最佳视点分析模块中，所述最佳视点分析模块依据接收到的视角、视距数据判断不同用户最佳视点位置并进行定位，同时依据视距数据分析视角高度和宽度的比例，将不同用户最佳视点位置及视距比例数据传输到所述游戏场景调整模块中；所述游戏环境模拟测试模块采集多维游戏场景图像，对多维游戏场景进行模拟，将虚拟图像融合叠加至真实图像中，对游戏环境进行建模，同时测量游戏场景的宽度和高度，将测量到的数据传输到所述游戏场景调整模块中，所述游戏场景调整模块通过比较测量数据和历史数据判断当前游戏场景大小是否在对应用户舒适视野范围内，若不在舒适视野范围内，按照最佳视距比例自动调整游戏场景的大小，将调整后的游戏场景传输到对应用户的混合现实显示模块中，所述混合现实显示模块向用户呈现最终的混合现实游戏画面。
6.进一步的，所述舒适视野数据采集模块包括清晰视角采集单元和清晰视距采集单
元，所述清晰视角采集单元采集不同用户以往玩游戏时清晰的视线角度至所述数据处理中心中，所述清晰视距采集单元采集不同用户清晰视线角度对应的视野距离至所述数据处理中心中，所述数据处理中心将不同用户的清晰视角、视距数据传输到所述最佳视点分析模块中。
7.进一步的，所述最佳视点分析模块包括三维定位追踪单元、最佳视点固定单元和视距比例分析单元，所述最佳视点固定单元依据清晰视角和对应视距确认不同用户玩游戏时的最佳视点，通过所述三维定位追踪单元对视点进行定位追踪，将视点坐标传输到所述游戏场景调整模块中，所述视距比例分析单元用于依据清晰视距确认上下、左右视距的比例，将比例数据传输到所述游戏场景调整模块中，视距比例的确认有利于在调整游戏场景大小时只需先调整场景高度或宽度中的一个，之后只需按照视距比例调整另一个，减少了数据的计算量。
8.进一步的，所述游戏环境模拟测试模块包括多维游戏场景模拟单元、游戏环境建模单元、虚拟场景融合单元、图像采集单元和场景大小测量单元，所述多维游戏场景模拟单元对多维游戏场景进行模拟，所述游戏环境建模单元以面向用户最近的游戏场景所在平面为zoy面建立三维坐标系，所述图像采集单元采集游戏场景图像至所述虚拟场景融合单元，所述虚拟场景融合单元将采集到的虚拟场景图像叠加到真实事物上、完成游戏场景的搭建，将游戏场景图像传输到所述场景大小测量单元中，通过所述场景大小测量单元测量游戏场景的高度和宽度，将测量数据传输到所述游戏场景调整模块中，所述游戏场景调整模块包括视角范围比较单元和游戏场景自动调整单元，所述视角范围比较单元比较场景大小和最佳视点玩游戏时的视距数据，将比较数据传输到所述游戏场景自动调整单元中，若场景大小超过最佳视距，通过所述游戏场景自动调整单元缩小游戏场景至最佳视距内，将调整好的游戏场景传输到所述混合现实显示模块显示，针对不同用户调整游戏场景到各自的舒适视野范围内有利于减少用户玩游戏时时常扫视游戏画面对眼睛的伤害。
9.进一步的，所述清晰视角采集单元采集到不同用户以往玩游戏时清晰的视线左右角度集合为，视线上下角度集合为，所述清晰视距采集单元采集到对应视角的宽度集合为a={a1，a2，...，a
n
}，对应视角的高度集合为b={b1，b2，...，b
n
}，其中，n表示用户数量，将采集到的数据通过所述数据处理中心传输到所述最佳视点分析模块中。
10.进一步的，通过所述最佳视点固定单元依据清晰视角和对应视距确认不同用户玩游戏时的最佳视点：根据下列公式计算随机一个用户玩游戏时到游戏场景的最佳距离d
i
：，其中，a
i
表示随机用户对应的视角宽度，表示随机用户对应的视线左右角度，得到不同用户玩游戏时到游戏场景的最佳距离集合为d={d1，d2，...，d
n
}，固定了最佳视点的位置，通过所述三维定位追踪单元定位最佳视点的坐标集合为={，，...，}，所述视距比例分析单元依据采集到的视角宽度和高度确认上下、左右视距的比例：根据下列公式计算对应用户的视距比例系数w
i
：
，得到不同用户的视距比例系数集合w={w1，w2，...，w
n
}，将最佳视点坐标数据和视距比例系数传输到所述游戏场景调整模块中，通过视线范围与面向用户最近的游戏场景平面构成的三角形中构建直角三角形，通过正切函数求用户玩游戏时到游戏场景的最佳距离的目的在于确认最佳视点的位置，用户在各自的最佳视点看到的游戏场景能够在自己的舒适视野范围内，最佳视点的确认有利于在游戏模拟环境中判断当前游戏场景是否在用户的舒适视野中。
11.进一步的，所述图像采集单元采集游戏场景图像至所述虚拟场景融合单元，所述虚拟场景融合单元将采集到的虚拟场景图像叠加到真实事物上、完成游戏场景的搭建，所述多维游戏场景模拟单元对多维游戏场景进行模拟，所述游戏环境建模单元以面向用户最近的游戏场景所在平面为zoy面建立三维坐标系，所述场景大小测量单元测量到当前游戏场景宽度为a，高度为b，将测量到的数据传输到所述游戏场景调整模块中。
12.进一步的，通过所述视角范围比较单元比较当前游戏场景宽度a和最佳视点固定前提下的用户视角宽度a，比较当前游戏场景高度b和最佳视点固定前提下的用户视角高度b，若，说明当前游戏场景在用户最佳舒适视野范围内，无需调整大小；若，说明当前游戏场景超出了用户最佳舒适视野范围，需要进行调整，将比较结果传输到所述游戏场景自动调整单元中，所述游戏场景自动调整单元调整超出对应用户最佳舒适视野的游戏场景大小，调整当前游戏场景宽度a后，高度b依据对应的视距比例系数：进行调整，将调整后的游戏场景传输到对应用户所在的混合现实显示模块中，所述混合现实显示模块向用户呈现最终的混合现实游戏画面，通过历史数据与当前比较，针对不同用户的清晰视野范围调整游戏场景，用户不再需要时常扫视显示画面，缓解了用户玩多维游戏时的眼部疲劳，提高了用户玩多维游戏时的舒适感。
13.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：1.本发明通过大数据调取技术调取不同用户以往玩游戏时清晰的视线角度和对应的视距（即清晰视角对应的视线宽度和高度），将调取到的数据通过数据处理中心传输到最佳视点固定单元，最佳视点固定单元依据清晰视角和对应视距确认不同用户玩游戏时的最佳视点，同时通过视距比例分析单元确认上下、左右视距的比例，通过游戏环境模拟测试模块采集多维游戏场景图像，对多维游戏场景进行模拟，将虚拟图像融合叠加至真实图像中，对游戏环境进行建模，测量当前游戏场景的宽度和高度，通过游戏场景调整模块比较测量数据和历史数据判断当前游戏场景大小是否在对应用户舒适视野范围内，若不在舒适视野范围内，按照最佳视距比例自动调整游戏场景的大小，将调整后的游戏场景传输到对应用户的混合现实显示模块中，混合现实显示模块向用户呈现最终的混合现实游戏画面，通过历史数据与当前比较，针对不同用户的清晰视野范围调整游戏场景，用户不再需要时常扫视显示画面，缓解了用户玩多维游戏时的眼部疲劳，提高了用户玩多维游戏时的舒适感。
附图说明
14.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种基于多维游戏ar处理系统的结构图。
具体实施方式
15.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
16.请参阅图1，本发明提供技术方案：一种基于多维游戏ar处理系统，其特征在于：系统包括：舒适视野数据采集模块s1、数据处理中心s2、最佳视点分析模块s3、游戏环境模拟测试模块s4、游戏场景调整模块s5、混合现实显示模块s6；舒适视野数据采集模块s1采集不同用户以往玩游戏时清晰的视角和视距数据，将采集到的数据传输到数据处理中心s2中，数据处理中心s2统计整理接收到的数据并传输到最佳视点分析模块s3中，最佳视点分析模块s3依据接收到的视角、视距数据判断不同用户最佳视点位置并进行定位，同时依据视距数据分析视角高度和宽度的比例，将不同用户最佳视点位置及视距比例数据传输到游戏场景调整模块s5中；游戏环境模拟测试模块s4采集多维游戏场景图像，对多维游戏场景进行模拟，将虚拟图像融合叠加至真实图像中，对游戏环境进行建模，同时测量游戏场景的宽度和高度，将测量到的数据传输到游戏场景调整模块s5中，游戏场景调整模块s5通过比较测量数据和历史数据判断当前游戏场景大小是否在对应用户舒适视野范围内，若不在舒适视野范围内，按照最佳视距比例自动调整游戏场景的大小，将调整后的游戏场景传输到对应用户的混合现实显示模块s6中，混合现实显示模块s6向用户呈现最终的混合现实游戏画面。
17.舒适视野数据采集模块s1包括清晰视角采集单元和清晰视距采集单元，清晰视角采集单元采集不同用户以往玩游戏时清晰的视线角度至数据处理中心s2中，清晰视距采集单元采集不同用户清晰视线角度对应的视野距离至数据处理中心s2中，数据处理中心s2将不同用户的清晰视角、视距数据传输到最佳视点分析模块s3中。
18.最佳视点分析模块s3包括三维定位追踪单元、最佳视点固定单元和视距比例分析单元，最佳视点固定单元依据清晰视角和对应视距确认不同用户玩游戏时的最佳视点，通过三维定位追踪单元对视点进行定位追踪，将视点坐标传输到游戏场景调整模块s5中，视距比例分析单元用于依据清晰视距确认上下、左右视距的比例，将比例数据传输到游戏场景调整模块s5中，视距比例的确认有利于在调整游戏场景大小时只需先调整场景高度或宽度中的一个，之后只需按照视距比例调整另一个，能够减少数据的计算量。
19.游戏环境模拟测试模块s4包括多维游戏场景模拟单元、游戏环境建模单元、虚拟场景融合单元、图像采集单元和场景大小测量单元，多维游戏场景模拟单元对多维游戏场景进行模拟，游戏环境建模单元以面向用户最近的游戏场景所在平面为zoy面建立三维坐标系，图像采集单元采集游戏场景图像至虚拟场景融合单元，虚拟场景融合单元将采集到的虚拟场景图像叠加到真实事物上、完成游戏场景的搭建，将游戏场景图像传输到场景大小测量单元中，通过场景大小测量单元测量游戏场景的高度和宽度，将测量数据传输到游戏场景调整模块s5中，游戏场景调整模块s5包括视角范围比较单元和游戏场景自动调整单元，视角范围比较单元比较场景大小和最佳视点玩游戏时的视距数据，将比较数据传输到游戏场景自动调整单元中，若场景大小超过最佳视距，通过游戏场景自动调整单元缩小游戏场景至最佳视距内，将调整好的游戏场景传输到混合现实显示模块s6显示，针对不同用
户调整游戏场景到各自的舒适视野范围内便于减少用户玩游戏时时常扫视游戏画面对眼睛的伤害。
20.清晰视角采集单元采集到不同用户以往玩游戏时清晰的视线左右角度集合为，视线上下角度集合为，清晰视距采集单元采集到对应视角的宽度集合为a={a1，a2，...，a
n
}，对应视角的高度集合为b={b1，b2，...，b
n
}，其中，n表示用户数量，将采集到的数据通过数据处理中心s2传输到最佳视点分析模块s3中。
21.通过最佳视点固定单元依据清晰视角和对应视距确认不同用户玩游戏时的最佳视点：根据下列公式计算随机一个用户玩游戏时到游戏场景的最佳距离d
i
：，其中，a
i
表示随机用户对应的视角宽度，表示随机用户对应的视线左右角度，得到不同用户玩游戏时到游戏场景的最佳距离集合为d={d1，d2，...，d
n
}，固定了最佳视点的位置，通过三维定位追踪单元定位最佳视点的坐标集合为={，，...，}，视距比例分析单元依据采集到的视角宽度和高度确认上下、左右视距的比例：根据下列公式计算对应用户的视距比例系数w
i
：，得到不同用户的视距比例系数集合w={w1，w2，...，w
n
}，将最佳视点坐标数据和视距比例系数传输到游戏场景调整模块s5中，通过视线范围与面向用户最近的游戏场景平面构成的三角形中构建直角三角形，通过正切函数求用户玩游戏时到游戏场景的最佳距离的目的在于确认最佳视点的位置，用户在各自的最佳视点看到的游戏场景能够在自己的舒适视野范围内，最佳视点的确认便于于在游戏模拟环境中判断当前游戏场景是否在用户的舒适视野中。
22.图像采集单元采集游戏场景图像至虚拟场景融合单元，虚拟场景融合单元将采集到的虚拟场景图像叠加到真实事物上、完成游戏场景的搭建，多维游戏场景模拟单元对多维游戏场景进行模拟，游戏环境建模单元以面向用户最近的游戏场景所在平面为zoy面建立三维坐标系，场景大小测量单元测量到当前游戏场景宽度为a，高度为b，将测量到的数据传输到游戏场景调整模块s5中。
23.通过视角范围比较单元比较当前游戏场景宽度a和最佳视点固定前提下的用户视角宽度a，比较当前游戏场景高度b和最佳视点固定前提下的用户视角高度b，若，说明当前游戏场景在用户最佳舒适视野范围内，无需调整大小；若，说明当前游戏场景超出了用户最佳舒适视野范围，需要进行调整，将比较结果传输到游戏场景自动调整单元中，游戏场景自动调整单元调整超出对应用户最佳舒适视野的游戏场景大小，调整当前游戏场景宽度a后，高度b依据对应的视距比例系数：进行调整，将调整后的游戏场景传输到对应用户所在的混合现实显示模块s6中，混合现实显示模块s6向用户呈现最终的混合现实游戏画面，通过历史数据与当前比较，针对不同用户的清晰视野范围调整游戏场景，用户不再需要时常扫视显示画面，便于缓解用户玩多维游
戏时的眼部疲劳，同时能够提高用户玩多维游戏时的舒适感。
24.实施例一：清晰视角采集单元采集到不同用户以往玩游戏时清晰的视线左右角度集合为，视线上下角度集合为，清晰视距采集单元采集到对应视角的宽度集合为a={a1，a2，a3}={46，40，36}，对应视角的高度集合为b={b1，b2，b3}={27，24，20}，单位为厘米，通过最佳视点固定单元依据清晰视角和对应视距确认不同用户玩游戏时的最佳视点：根据公式得到不同用户玩游戏时到游戏场景的最佳距离集合为d={d1，d2，d3}{72.9cm，74.6cm，78.0cm}，通过三维定位追踪单元定位最佳视点的坐标集合为={（23，72.9，13.5），（20，74.6，12），（18，78.0，10）}，多维游戏场景模拟单元对多维游戏场景进行模拟，游戏环境建模单元以面向用户最近的游戏场景所在平面为zoy面建立三维坐标系，场景大小测量单元测量到当前游戏场景宽度为a=42（cm），高度为b=26（cm），a>a2，b>b2，调整当前游戏场景宽度a<40（cm），高度b<24（cm），将调整后的游戏场景传输到对应用户所在的混合现实显示模块s6中，混合现实显示模块s6向用户2呈现最终的混合现实游戏画面；a>a3，b>b3，调整当前游戏场景宽度a<36（cm），高度b<20（cm），将调整后的游戏场景传输到对应用户所在的混合现实显示模块s6中，混合现实显示模块s6向用户3呈现最终的混合现实游戏画面。
25.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。