我国虚拟现实技术专利分析
一种在三维虚拟现实场景中的物体空间摆位方法及装置的制作方法
一种在三维虚拟现实场景中的物体空间摆位方法及装置的制作方法专利名称：一种在三维虚拟现实场景中的物体空间摆位方法及装置的制作方法技术领域：本发明涉及虚拟现实应用领域，特别涉及一种在三维虚拟现实场景中的物体空间摆位方法及装置。
背景技术：计算机图像技术的快速发展，使得三维虚拟现实技术得到了长足的进步。
二维和三维空间操作的区别，参见图1，在二维空间中，我们有个两个坐标轴(X，Y)，我们称其为一个平面。
三维空间也就是我们所说的立体空间就是由X，Y，Z 三个轴即横坐标、纵坐标、垂直坐标组成的空间。
如果我们要在这两种空间中去确定一个物体的位置，我们只需要指定该物体的各个轴的坐标值。
但是将这个过程用计算机图形学的方式在电脑上实现，结果可能没那么简单，对于二维空间，因为我们用的显示器本身也是二维的，我们只需要将我们的二维空间映射到电脑显示器上即可，我们依然可以得到一个虚拟的二维空间，二维空间的移动和旋转都在一个平面上。
但是如果将三维空间在二维的显示器中呈现，多出的一个轴的内容将需要通过透视投影的方式再计算平面投影，从而最终显示在显示器上。
·在这样二维的显示器中，我们需要对其显示的三维物体进行位置的移动是比较复杂的，首先，鼠标只能在显示器平面上移动，并不能深入到显示器内部，在这种情况下，我们并不能将三维物体沿着显示器的深度方向拉近和推远。
无法实现像我们在真实世界中一样，摆放一个物体可以在三维空间中多轴向的操作。
其次，三维空间中对一个物体的旋转也会是多轴向。
所以目前对于在二维的显示器中操作三维的场景，都是采用多视图切换的方式来操作，即从不同的轴向的方向来看一个三维场景，产生多个轴向观察的视图，这样可以将观察的那个轴向省略掉，将三维降成二维来处理，通过在每个二维视图上分别进行位置调整，达到在三维虚拟现实场景中的物体空间准确摆位的目的。
但是目前这种三维虚拟现实场景中的物体空间摆位方法需要在多个二维视图上分别调整来实现物体空间摆位，对于设计者来说，操作非常不方便，浪费设计时间。
《2024年国内外虚拟现实技术的研究现状》范文
《国内外虚拟现实技术的研究现状》篇一一、引言虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术，作为信息时代科技发展的杰出代表，其技术发展的快速与日新月异的实际应用吸引了全世界的关注。
近年来，随着硬件设备的升级与算法的不断优化，国内外在虚拟现实技术的研究上均取得了显著的进展。
本文旨在探讨国内外虚拟现实技术的研究现状，分析其发展特点及未来趋势。
二、国内虚拟现实技术的研究现状1. 研究进展国内虚拟现实技术的发展始于上世纪末，经过多年的研究与实践，已经形成了较为完善的理论体系和技术框架。
目前，国内在虚拟现实技术的研究主要集中在视觉交互、环境模拟、人体运动感知等领域。
随着人工智能、云计算等新技术的融入，国内虚拟现实技术在智能化、交互性等方面有了长足的进步。
2. 研究成果在研究成果方面，国内多所大学和科研机构取得了突出的成绩。
如中科院、清华大学等单位在虚拟现实硬件和软件算法上取得了多项专利。
此外，国内多家企业也在虚拟现实领域投入了大量的人力物力，如腾讯、网易等公司推出的VR游戏和VR社交平台受到了广大用户的喜爱。
三、国外虚拟现实技术的研究现状1. 研究进展国外的虚拟现实技术研究始于上世纪80年代，经过几十年的发展，其技术水平一直处于世界领先地位。
在硬件设备方面，如微软的HoloLens、Facebook的Oculus系列等均获得了极高的用户评价。
在技术内容上，国外的虚拟现实研究涵盖了深度学习、人工智能、3D图像处理等多个领域。
2. 研究成果国外的研究机构和企业也在虚拟现实领域取得了许多重要成果。
如美国斯坦福大学、麻省理工学院等知名学府在虚拟现实算法和交互技术上有着深入的研究。
同时，Facebook、谷歌等科技巨头也在虚拟现实硬件和软件方面投入了巨大的精力，积极推动虚拟现实技术的进一步发展。
四、发展趋势及挑战无论是在国内还是国外，虚拟现实技术都面临着巨大的发展机遇和挑战。
一方面，随着技术的不断进步，我们可以预见，未来虚拟现实的应用场景将更加广泛，如在教育、医疗、娱乐等多个领域都会有突破性的发展。
虚拟现实技术在社交领域的应用——以VRChat为例
• 27•虚拟现实技术（Virtual Reality ，缩写为VR ）又称“灵境技术”，其以“沉浸性”、“交互性”、“多感知性”、“构想性”和“自主性”为特点，获得了越来越多人的认可。
自20世纪60年代以来，在医学领域、军事领域、航空航天、设计领域、教育领域、娱乐领域等都有所发展与应用。
现在，已经有许多企业团队把目光投向了VR 的社交应用领域。
全球社交巨头Facebook 在其官方博客中提到，“我们已经成功帮助全球数十亿人通过网络和移动设备建立社交联系，而连接的工具包括Facebook 、Instagram 、Messanger 和Whats App 。
而现在，我们希望在VR 这个新媒体上实现同样的目标”。
科技迅速发展的时代，社交需求得到了更大的满足，基于社交或更强调社交属性的游戏又称为社交游戏。
笔者将以VRChat 为例探究虚拟现实技术在社交领域的应用。
1 六度分割理论1967年，哈佛大学心理学教授斯坦利·米尔格拉姆做过一次连锁信实验，提出六度分割理论。
六度分割理论是指一个人和另一个陌生人之间所间隔的人不会超过5个，即最多通过5个人，你就能够联系到任何一个陌生人。
而如今，互联网飞速发展，社交网络巨头Facebook 提出了他们关于六度分割理论的最新研究成果：世界上任何两个独立的人之间所间隔的人数平均为4.74。
社交网络让人与人之间的联系更加紧密。
2 社交工具和方式的发展只有人类能够用语言作为社交的工具和手段，语言提高了人类社交的效果，其可以高效地传达信息、理念。
而后出现了文字符号，文字的发明使得人类信息、思想得以流传，人类的社交行为穿越了时空。
之后便是书信，书信成为相隔较远、暂时无法见面的人们的沟通交流工具，书信的传送需要建立可靠的驿送系统，成本十分高昂，其信息无法及时传达。
电报于19世纪30年代在英国和美国发展起来，是最早用电来传送信息的即时远距离通信方式，在电话、传真的普及下，电报已经很少被人使用了。
虚拟现实技术概论
飞行、航海驾驶模拟
驾驶射击模拟
医学模拟、仿真
渐入民间---软硬件技术的发展
• 显卡的出现与飞速发展 • 计算机图形基础算法的发展 • 游戏引擎、虚拟现实平台软件的研发
VR在Internet上的兴衰（90年代中-21世纪）
• 1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW 大会，就提出了VRML这个名字。
VR的五大障碍
1.虚拟没有真正进入虚拟世界的方法 在Oculus Rift，每当有人让使用者站起来走走时，对方通常都不敢轻易走动，
因为Oculus Rift还依然要通过线缆连接到计算设备上，这也大幅限制了使用者的 活动范围。 2.看起来还是有点蠢
虽然是专业的设备，但是现在我们佩戴起来非常笨重并且不自然，甚至 看起 来有些愚蠢。 3.容易让人感到疲劳
洞穴式（CAVE）
桌面立体显示器
非 沉
墙式立体显示器
浸
式 响应式工作台（RWB）
封闭式头盔显示器 透视式头盔显示器
四面CAVE 五面CAVE 六面CAVE
屏面宽屏幕 180°环状 单屏幕RWB 双屏幕RWB
HMD
CAVE
BOOM
180度环状屏幕
球面投影显示系统
• VR运用-游戏
2013年开幕的E3游戏展上，Virtuix公司展出的一款名为 Omni的虚拟现实游戏平台。允许玩家在游戏平台中做出行 走、跑动、跳跃等各种动作。而且Omni游戏平台底部配有 一个环形滑动斜坡，能够实现玩家的原地跑动。
沉浸感immersion存在感临场感它是指虚拟现实系统对介入者的刺激在物理上和认知上符合人的已有经验从而使介入者感到自己作为主角存在于模拟环境中的真实程度虚拟现实的特点点虚拟现实的发展历史与演变?萌芽与诞生60年代80年代末?军事与航天的推动70年代80年代?渐入民间游戏娱乐模拟应用的刺激90年代?vr在internet上的兴衰90年代中21世纪?vr应用的大众化与多元化21世纪?世博会春晚文化创意产业3d电影?人机交互增强现实萌芽与诞生60年代80年代末?萌芽?1929年edwinalink发明了飞行模拟器使乘坐者的感觉和坐在真的飞机上是一样的
虚拟现实技术的专利布局
虚拟现实技术的专利布局随着科技的持续发展，虚拟现实技术越来越受到人们的关注。
作为一种基于计算机视觉、视听技术等多种技术手段，实现了仿真交互的科技，虚拟现实技术不仅在游戏、娱乐领域得到了广泛应用，还在教育、医疗、工业等领域发挥了越来越重要的作用。
在虚拟现实技术的发展过程中，专利布局是一个至关重要的环节。
本文将就虚拟现实技术的专利布局进行探讨和分析。
一、什么是专利布局专利的概念较为简单，即用于维护对发明或创新的独占权利的一种法律手段。
但专利布局的概念却有些许不同，专利布局是指企业或个人为了在一定的技术领域内和竞争对手竞争，寻找所有可用的专利，来实现对独创产品或技术的独占权利的一种战略规划。
专利布局的重要性在于其能够给予布局者合法的专利保护，为企业或个人在市场上开拓与扩大自己的市场份额和口碑提供保障。
二、虚拟现实技术的专利布局现状在全球范围内，虚拟现实技术的专利申请和授权数量逐年递增，可以说虚拟现实技术已成为各大企业专利布局的关键领域之一。
在虚拟现实技术领域，以美国企业为代表的西方国家企业占据了绝对的主导地位。
以谷歌、微软等科技巨头为代表的西方企业在虚拟现实技术的专利申请和授权领域具有绝对的优势，且专利的申请和授权速度都非常迅速。
亚洲国家的企业相对而言较为落后。
但随着我国虚拟现实技术的不断发展，该技术逐渐被列为我国国家战略，中国企业也开始着手布局虚拟现实技术的专利，在虚拟现实技术的国际专利市场上寻求突破。
三、虚拟现实技术专利布局的战略分析1. 选好专利申请国家和区域。
虚拟现实技术的专利布局涉及到面广，技术含量高的问题。
市场需求的热度、商业模式的可商业化程度、研发的前沿程度、国家和区域的技术走向、政策奖励力度等要素都将对企业的专利寻求产生影响。
企业需要根据自己的实际情况，结合目标市场、商业模式以及研发优势和核心竞争力，制定专利申请的国家和区域。
2. 布局全方位专利。
虚拟现实技术相关专利的种类多样，从硬件制造到软件开发，从体验交互到商业运营，都需要保证专利的完备性和对成果的充分保护。
基于VR虚拟现实技术的标准化病人系统和方法[发明专利]
![基于VR虚拟现实技术的标准化病人系统和方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c95229b96429647d27284b73f242336c1eb930dc.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610667920.8(22)申请日 2016.08.16(71)申请人 南京美卡数字科技有限公司地址 210031 江苏省南京市浦口区珍珠南路65号南京铁道职业技术学院炎培楼D205(72)发明人 周华 薛翔炜 (51)Int.Cl.G06F 19/00(2011.01)(54)发明名称基于VR虚拟现实技术的标准化病人系统和方法(57)摘要本发明涉及医学教育培训领域，尤其是一种基于VR虚拟现实技术的标准化病人系统；所述标准化病人系统包括VR虚拟化标准病人和与之相连的虚拟标准化病人库模块、VR720度全景虚拟场景库模块和各病种检查数据及影像资料模块；利用虚拟现实技术建立仿真的模拟标准化病人，通过系统软件编程的控制，对模拟人实行智能化操作控制，实现临床的诊断过程。
该系统可以提高医学院学生或者实习医生对各病种分析与评判的能力，解决了没有病人或者演员病人缺乏的问题，也弥补了临床操作资源上的这一空缺。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 106295198 A 2017.01.04C N 106295198A1.一种基于VR虚拟现实技术的标准化病人系统，其特征在于：所述标准化病人系统包括VR虚拟化标准病人和与之相连的虚拟标准化病人库模块、VR720度全景虚拟场景库模块和各病种检查数据及影像资料模块；虚拟标准化病人库模块：设计各种不同类型的虚拟标准化病人，从性别上分男人、女人；从年龄上分儿童、少年、青年、中年、老年；使用者根据需要选择相应的病人类型；VR720度全景虚拟场景库模块：包括门诊模式、急诊模式以及其他突发场景；使用者可以配合病人类型选择场景；使用者与虚拟标准化病人的交互模块：使用者佩戴VR眼镜，通过VR眼镜的语音交互及手势识别功能与系统里的虚拟标准化病人进行语言或者肢体的交流；所述标准化病人系统还包括系统的结果评判标准模块。
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我国虚拟现实技术专利分析
文章采用文献计量学和统计学的方法，从专利申请量、IPC分类号、主要申请人等多个维度对我国虚拟现实技术领域的相关专利数据进行计量分析，提取、挖掘具有重要技术竞争价值的专利情报，希望为该领域的发展提供有益借鉴。
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1.虚拟现实技术专利申请分析
虚拟现实技术在2008年之前发展缓慢，每年的专利量均在200件之下，特别是从1997年至2001年，专利年申请量不到100件，主要是因为这段时期我国虚拟现实技术处于发展初期与技术飞速发展的酝酿阶段[1]。
从2008年开始，VR 领域专利申请量呈现逐年上涨的趋势，尤其是2016年，专利申请量出现大幅上升，达到了1131件，比上一年度增长了37.1%。
可以预见，2017年虚拟现实技术方面的专利数量将会有进一步的突破。
对申请专利的法律状态进行分析，目前处于授权状态的专利为1927件，而处于实质审查中的专利为1881件，占到专利总量的36.8%，虚拟现实领域的专利三分之一以上的专利量为最近几年申请。
可见，我国VR技术虽然起步较晚，相应的产业还未成熟，但是未来的发展势头强劲，技术研发也在不断加大。
2.虚拟现实技术IPC分类分析
虚拟现实领域专利IPC的分布反映了虚拟现实技术研发的主要方向，同时预示着新一代产品和未来市场的发展趋势。
我国虚拟现实领域专利主要集中分布在物理领域（G部，占了9个），其中专利数量最多的类别为G06F3/01（用户和计算机之间交互的输入或输出装置），专利量达732件，占到专利总量的14.33%，其次为加盖显示器类别的专利（519件），其余类别的专利均在200件以下。
排名前十的IPC分类中，唯一一个非G部的分类为电学领域（H部）中的图像重现装置，专利量为142件。
采用IPC大类方式进行分类，A63（运动；娱乐；游戏）方面的专利有487件，并且相关专利主要集中在“使用二维或多维电子显示器显示与游戏有关图像的游戏方面”。
由此可见，虚拟现实技术在游戏方面已有了很好的布局，娱乐游戏领域将会是虚拟现实技术发展的趋势。
3.虚拟现实技术申请人分析
針对虚拟现实领域专利申请人的情况进行分析，申请量前十的所属机构以公司为主（占了9个），唯一一个高校机构排名第五。
其中乐视公司以223件专利量排在首位，紧随其后的是微软公司（146件），索尼公司（121件），其余机构的专利量均在100件以下。
由此可知，虚拟现实技术具有重要的产业价值，诸多企业都是申请虚拟现实技术专利的主力军，虚拟现实技术也具有重要的产业价值，受到企业的重视。
从所属国家的统计结果可以看出，排名前十的机构中，有三家来自美国（微软、高通、IBM），两家来自日本（索尼、佳能），一家来自韩国（三星），仅四家源自中国本土。
由此可见，国外VR领域巨头已在我国进行了大量的专利布局，中国本土虚拟现实产业与技术的发展必将面临国外强势机构的技术壁垒。
从申请期间和有效专利占比的对比数据中可以看到，微软、索尼、三星以及IBM自上个世纪便开始在中国进行VR领域专利的布局，尤其是微软公司，不仅专利的申请量位居第二，其有效专利的占比也是高于同类企业，可见微软公司非常重视中国虚拟现实领域的市场[2]。
值得强调的是，乐视公司与北京小鸟看看科技有限公司的专利申请均从2015年开始，仅两年的时间，前者申请了223件专利，后者申请量74件专利，可见这两家公司在虚拟现实的技术研发上发展势头强劲，虽然起步晚，但竞争实力不容小觑。
4.结论
我国虚拟现实技术专利主要集中在虚拟现实设备输入输出装置、显示器、3D 建模以及数据处理等方面。
在娱乐游戏方面有大量专利涉及，该领域将会是VR 技术未来发展的重要方向。
同时，国外虚拟现实领域巨头已在我国进行了大量的专利布局，在排名前十的高产机构中，一半以上为外国企业，其中美国占据三个席位，表现出强大的竞争力。
我国本土企业虽然起步较晚，但是发展势头强劲，最近几年专利申请量呈现爆发式增长，尤其是乐视公司，旗下223件专利均为近两年申请，占据十大高产机构的榜首。
由此可见，国外虚拟现实领域巨头虽然实力强劲，但是国内企业若能把握技术要点，仍有很多突破机会，及时占领国内市场，甚至进军世界。
参考文献：
[1]刘光然.虚拟现实技术[M].北京：清华大学出版社，2010.
[2]车尧，李雪梦.基于德温特手工代码的专利技术分析——以风能为例[J]. 情报科学，2015（4）：132-138.。