一种基于VR技术的数据交互系统的制作方法

本实用新型涉及通讯技术领域，具体是一种基于VR技术的数据交互系统。

背景技术：

虚拟现实(Virtual Reality，简称为VR)技术，是综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。VR设备，是基于VR技术的电子设备，一般包括虚拟眼镜，虚拟头盔等，通过人机交互，语言，动作，口令进入到虚拟现实世界。

对于VR设备而言，传统的控制方式基本都是通过USB\HDMI\OTG等外设接口来进行同屏和影音数据交互，用户在使用过程中其移动范围有限，且不方便携带。

另外，现有的VR设备通常包括以下组成部分：显示屏、处理器、传感器、摄像机、外设接口、存储、电池以及镜片，因其需要将上述功能部件集成为一体而变得格外沉重，尤其是应用于游戏领域时，虽然游戏画面非常精湛，但是佩戴过于沉重，且屏幕的刷新率还未达到人眼所适应的程度，一场不到半小时的游戏往往会使人大汗淋漓，而且会出现头部眩晕感。

因此，目前的设计方式不够轻便和人性化，用户体验感不高。

技术实现要素：

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种基于VR技术的数据交互系统，一方面采用无线连接的方式，不仅使用户在使用过程中方便移动以及方便携带，而且还可降低VR设备的重量；另一方面，具有很好的人性化，且可解决现有技术之不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种基于VR技术的数据交互系统，包括头戴式的VR交互设备以及与该VR交互设备进行无线通讯的主机；所述VR交互设备包括外壳以及设于外壳内部的显示屏、无线模块、摄像装置、电池和镜片，显示屏、摄像装置和电池均与无线模块电性连接，外壳内具有容纳使用者的头部的空间，显示屏设置于朝向使用者的眼睛的一侧，显示屏用于成像，摄像装置用于拍照、位置追踪和环境映射，电池用于为显示屏、摄像机和无线模块进行供电，无线模块用于将接收到的摄像装置的信号发送给主机，并接收主机的反馈信号通过显示屏显示出来；所述主机包括无线单元、处理器、传感器以及电源，无线单元、传感器和电源均与处理器电性连接，主机通过无线单元与VR交互设备的无线模块建立双向通讯连接。本实用新型将数据交互系统设计为主机分离式结构，将具有大型重量的处理器和传感器都作为外设，可大大降低头戴式的VR交互设备的重量，大大提高用户的体验感。

为了进一步降低VR交互设备的重量以提高用户的体验感，所述VR交互设备的外壳的顶端设有用于将外壳悬挂起来的连接件。作为一个可行的方案，所述连接件包括支撑板、连接轴、弹簧和调节块，所述外壳的顶端开设有通孔，连接轴的一端部穿过该通孔通过一固定件固定于外壳的顶端，支撑板垂直固定于连接轴的中部，连接轴上还套设有弹簧，连接轴的另一端部设有可上下调节位置的调节块，通过调节调节块的上下位置来调节弹簧的拉伸长度。通过连接件可将该VR交互设备悬挂在天花板、支架等高处，可大大降低戴在使用者头部的重量，防止用户因佩戴超重VR交互设备时而出现的头部眩晕感。

其中，传感器用于数据采集，可包括各种追踪动作的传感器，例如FOV深度传感器和/或陀螺仪和/或加速计和/或磁力计和/或近距离传感器等等。

其中，眼部和头部追踪对于提供更好的VR体验至关重要，因为它能降低图像刷新延迟，来精确匹配用户的运动，而延迟越低，用户获得的VR感觉越真实，用户晕屏的可能性就越小，为了降低延迟，所述主机还包括用于输出预设电压信号的数据同步模块，数据同步模块与处理器双向电性连接；同时，摄像装置至少包括3个摄像机，记为第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机，第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机分别设于外壳内不同位置处；处理器收到无线单元传输的第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机发来的信号后，解析出三组实时信号，并将该三组实时信号与数据同步模块输出的预设电压信号比较，如果满足预设条件，则VR交互设备和主机通讯正常，如果不满足，则视频数据流出现异常或者延迟，则重新进行上一帧的数据交互。

其中，镜片采用非球面镜片实现，非球面镜片拥有较短的焦距，因此具有更高的放大率和更广的视野。

本实用新型采用上述方案，与现有技术相比，具有如下优点：

1、采用分离式的结构设计，不仅使用户在使用过程中方便移动以及方便携带，而且还可使戴在头上的VR交互设备的重量大大降低，从而大大提高了用户的体验感；

2、VR交互设备的外壳上还进一步设有连接件，可将VR交互设备悬挂起来，更进一步降低了VR交互设备的重量，进一步提高了用户的体验感；

3、通过数据同步模块以及3个摄像机的设置，可保证了VR交互设备和主机之间的可靠的数据传输，且防止数据流延迟现象的发生，使得用户获得的VR感觉更加真实，降低了用户晕屏的可能性，具有很好的人性化和体验感。

另外，本实用新型的结构简单，易于产业化制作和推广实现，具有很好的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的VR交互设备的结构示意图；

图2为本实用新型的数据交互系统的原理框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

具体的，作为一个具体的实例，参见图1和图2，本实用新型的一种基于VR技术的数据交互系统，包括头戴式的VR交互设备100以及与该VR交互设备100进行无线通讯的主机200；VR交互设备100包括外壳101以及设于外壳101内的显示屏102（嵌于外壳上）、无线模块（图上未显示）、摄像装置（图上未显示）、电池（图上未显示）和镜片（图上未显示），外壳101内设有容纳使用者头部的空间，显示屏102、摄像装置和电池均与无线模块电性连接，显示屏102设置于朝向使用者的眼睛的一侧，显示屏102用于成像，摄像装置至少包括3个摄像机，记为第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机，第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机分别设于外壳101内不同位置处，摄像装置用于拍照、位置追踪和环境映射，电池用于为显示屏102、摄像机和无线模块进行供电，无线模块用于将接收到的摄像机的信号发送给主机200，并接收主机200的反馈信号通过显示屏102显示出来。主机200包括无线单元、处理器、传感器以及电源，无线单元、传感器和电源均与处理器电性连接，主机200通过无线单元与VR交互设备100的无线模块建立双向通讯连接。

为了降低VR交互设备100的重量以提高用户的体验感，VR交互设备100的外壳101的顶端设有用于将外壳101悬挂起来的连接件。本实施例中，参见图1，连接件包括支撑板111、连接轴112、弹簧113和调节块114，外壳101的顶端开设有通孔，连接轴112的一端部穿过该通孔通过一固定件115固定于外壳101的顶端，支撑板111垂直固定于连接轴112的中部，连接轴112上还套设有弹簧113，连接轴112的自由端设有可上下移动的调节块114，支撑板111将弹簧113分为上下两部分，位于支撑板111上部的弹簧夹持于支撑板111和调节块114之间，位于支撑板111下部的弹簧夹持于支撑板111和固定件115之间。通过调节块114可调节弹簧113的拉伸长度，进而实现进一步调节VR交互设备100悬挂的高度。通过连接件可将该VR交互设备100悬挂在天花板、支架等高处，可大大降低戴在使用者头部的重量，防止用户因佩戴超重VR交互设备100时而出现的头部眩晕感。

其中，传感器用于数据采集，可包括各种追踪动作的传感器，例如FOV深度传感器、陀螺仪、加速计、磁力计和近距离传感器等等。其中，眼部和头部追踪对于提供更好的VR体验至关重要，因为它能降低图像刷新延迟，来精确匹配用户的运动，而延迟越低，用户获得的VR感觉越真实，用户晕屏的可能性就越小，为了降低延迟，本实施例中，主机200还包括用于输出预设电压信号的数据同步模块，数据同步模块与处理器双向电性连接；处理器收到无线单元传输的第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机发来的信号后，解析出三组实时信号，并将该三组实时信号与数据同步模块输出的预设电压信号比较，如果满足预设条件，则VR交互设备100和主机200通讯正常，如果不满足，则视频数据流出现异常或者延迟，则重新进行上一帧的数据交互。通过该数据同步模块，保证了可靠的数据传输。

其中，本实施例中，镜片采用非球面镜片实现，非球面镜片拥有较短的焦距，因此具有更高的放大率和更广的视野。

本实用新型将数据交互系统设计为主机分离式结构，将具有大型重量的处理器和传感器都作为外设，同时还设计了可将头戴式的VR交互设备悬挂起来的连接件，可大大降低头戴式的VR交互设备的重量，大大提高用户的体验感。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。