一种防止用户眩晕的视频图像显示方法
【专利摘要】本发明提供一种防止用户眩晕的视频图像显示方法，图像包括以观看者第一视角模拟的虚拟人物及环境图像，方法步骤为：a)采集虚拟人物运动信息；b)针对运动信息判断虚拟人物在前进或后退方向上是否有加速度，若加速度为零，返回步骤a)重新采集；若加速度不为零，进入步骤c)；c)将环境图像朝向与虚拟人物加速度方向相反方向旋转第一角度，或将虚拟人物视角朝向与虚拟人物加速度方向相反方向旋转第一角度，或以第一原点为中心，以第一速率缩放环境图像，其中，第一角度、第一尺寸与加速度相关，第一原点为将虚拟人物双眼连线的中心在虚拟人物的水平视线方向上投影至环境图像上的投影点；d)呈现步骤c旋转后的环境图像，返回步骤a)。
【专利说明】
一种防止用户眩晕的视频图像显示方法
技术领域
[0001]本发明涉及视频图像处理方法，尤其是针对易令人感到眩晕的第一视角游戏画面的图像处理以防止观看者感到眩晕的方法。
【背景技术】
[0002]有很多游戏用户在观看第一视角的3D电影、或者玩3D游戏，特别是玩CF、战地等枪战游戏时候往往会出现恶心呕吐的现象，主要是因为大脑接受来自眼睛和耳朵的信息不一致造成的:眼睛看到周围的景色的变化，就知道自己在运动；耳朵通过其内部的位置觉感受器也同时将身体的运动状况传送给大脑。正常情况下，这两方面的信息在大脑看来是吻合的，大脑会把信息处理后用来控制身体的下一步运动。但是玩游戏时，眼睛传输给大脑的信息是正在快速的移动，不过耳朵的位置感受器传输至大脑的信息为位置没有改变，加速度为零，坐标未发生变化，尤其是游戏刚开始或者游戏过程中突然加速或减速，给玩家带来眩晕的感觉更为严重。
[0003]因此，为了通过对游戏画面进行图像处理使人的视觉和感受器向大脑传输的信息一致达到避免眩晕的效果，需要开发出一种能够简单地校正图像采集装置的姿态和解决由于位置觉感受器延迟带来的视觉效果问题的图像处理及显示方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种防止用户眩晕的视频图像显示方法，该方法通过对游戏画面进行图像处理使人的视觉和感受器向大脑传输的信息一致达到避免眩晕的效果。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:一种防止用户眩晕的视频图像显示方法，所述图像包括以观看者第一视角模拟的虚拟人物及环境图像，所述环境图像是以所述观看者的第一视角角度呈现的，该方法包括如下步骤:
[0006]a)采集所述虚拟人物当前时刻的运动信息；
[0007]b)针对步骤a)获得的当前时刻的运动信息判断所述虚拟人物在前进或者后退方向上是否具有加速度，若加速度为零，则返回步骤a)重新采集；若检测到加速度不为零，则进入步骤c);
[0008]c)将所述环境图像朝向与所述虚拟人物加速度方向相反的方向旋转第一角度，或者，将所述虚拟人物的视角朝向与所述虚拟人物加速度方向相反的方向旋转第一角度，或者，以第一原点为中心，并以第一速率缩放所述环境图像，其中，所述第一角度、第一尺寸与所述加速度相关，所述第一原点为将虚拟人物双眼连线的中心在虚拟人物的水平视线方向上投影至所述环境图像上的投影点；
[0009]d)呈现步骤c旋转后的环境图像，返回步骤a)。
[0010]优选地，若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物向前运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向前行进，则所述虚拟人物视线水平面上方的环境图像朝向所述虚拟人物的上后方旋转第一角度，所述虚拟人物视线水平面下方的环境图像朝向所述虚拟人物的下后方旋转第一角度。
[0011]优选地，若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物做后退运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向后倒退，则所述虚拟人物视线水平面上方的环境图像朝向所述虚拟人物的下前方旋转第一角度，所述虚拟人物视线水平面下方的环境图像朝向所述虚拟人物的上前方旋转第一角度。
[0012]优选地，若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物向前运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向前行进，则所述虚拟人物的视角朝向下后方旋转第一角度。
[0013]优选地，若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物做后退运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向后倒退，则所述虚拟人物的视角朝向上后方旋转第一角度。
[0014]优选地，若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物向前运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向前行进，则以第一原点为中心，并以第一速率放大所述环境图像。
[0015]优选地，若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物做后退运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向后倒退，则以第一原点为中心，并以第一速率缩小所述环境图像。
[0016]优选地，所述第一角度α满足公式a = arcsin(a/g)，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，g为重力加速度。
[0017]优选地，所述第一角度α满足公式a = ka，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，k为旋转系数。
[0018]优选地，所述第一速率V满足公式V = k’ a，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，k’为缩放系数。
[0019]根据本发明的一种用于防止观看者眩晕的图像显示方法，解决了在游戏玩家刚进入游戏阶段或者游戏过程中，游戏人物突然加速、减速或者空间位置转换给玩家带来的眩晕感的问题，使玩家能够身体舒适的进入游戏角色，特别是针对3D游戏、CF及战地枪战等第一视角游戏。
[0020]应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
【附图说明】
[0021]为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0022]图1为根据本发明的一种防止观看者眩晕的图像显示方法的流程图；
[0023]图2为虚拟人物加速前进情况下，游戏环境图像旋转显示方法；
[0024]图3为虚拟人物加速后退情况下，游戏环境图像旋转显示方法；
[0025]图4为虚拟人物加速前进情况下，虚拟人物的第一视角的旋转方法；
[0026]图5为虚拟人物加速后退情况下，虚拟人物的第一视角的旋转方法；
[0027]图6为虚拟人物加速前进情况下，游戏环境图像缩放方法；
[0028]图7为虚拟人物加速后退情况下，游戏环境图像缩放方法。
【具体实施方式】
[0029]通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例，可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
[0030]图1为根据本发明的一种防止用户眩晕的视频图像显示方法的流程图，所述图像包括以观看者第一视角模拟的虚拟人物及环境图像，所述环境图像是以所述观看者的第一视角角度呈现。
[0031]图2示意性的示出了第一视角图像显示效果。在图2中，示出了以观看者第一视角模拟的虚拟人物201及环境图像202，所述环境图像202是以所述观看者的第一视角角度呈现。所述环境图像202可以是三维图像，也可以是二维图像，例如通过2D贴图方式呈现的三维图像效果。虚拟人物201用来模拟实际的图像观看者的第一视角，其双眼的视线范围，即左眼视线范围205a和右眼视线范围205b在图中示意性地以圆锥体示出。
[0032]回到图1，如图1所示，根据本发明的一种防止用户眩晕的视频图像显示方法的包括如下步骤:
[0033]在步骤101中，采集所述虚拟人物当前时刻的运动信息；
[0034]在步骤102中，针对步骤101获得的当前时刻的运动信息判断所述虚拟人物在前进或者后退方向上是否具有加速度，若加速度为零，则返回步骤101 ;若检测到加速度不为零，则进入步骤103 ；
[0035]在步骤103中，将所述环境图像朝向与所述虚拟人物加速度方向相反的方向旋转第一角度，或者，将所述虚拟人物的视角朝向与所述虚拟人物加速度方向相反的方向旋转第一角度，或者，以第一原点为中心，并以第一速率缩放所述环境图像，其中，所述第一角度、第一尺寸与所述加速度相关，所述第一原点为将虚拟人物双眼连线的中心在虚拟人物的水平视线方向上投影至所述环境图像上的投影点。
[0036]根据本发明的一个实施例，所述第一角度α满足公式a = arcsin (a/g)，其中，a为游戏人物的加速度，g为重力加速度。
[0037]根据本发明的另一个实施例，所述第一角度α还可以采取公式a = ka获得，其中，a为游戏人物的加速度，k为旋转系数。k可以为经验常数，以观看者不产生眩晕现象为标准，通过多次或多人进行旋转模拟实验的平均效果来获得。
[0038]根据本发明的另一个实施例，所述第一速率V满足公式V = k’ a，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，k’为缩放系数。k’可以为经验常数，以观看者不产生眩晕现象为标准，通过多次或多人进行缩放模拟实验的平均效果来获得。
[0039]在步骤104中，呈现步骤103旋转后的图像，返回步骤101。
[0040]如图2所示，示出了以观看者第一视角模拟的虚拟人物201及环境图像202，所述环境图像202是以所述观看者的第一视角角度呈现。根据本发明的一个实施例，图1中步骤102采集的虚拟人物当前时刻的加速度不为O的运动信息包括以下2种情形:
[0041]a)所述虚拟人物做前进运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物沿图2(a)中的坐标系204的y轴负向加速行进；
[0042]b)所述虚拟人物做后退运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物沿图2(a)中的坐标系204的y轴正向加速倒退；
[0043]根据本发明的一个实施例，防止观看者对以上3种运动信息眩晕的图像显示方法分别为:
[0044]a)将所述环境图像202朝向与所述虚拟人物加速度方向相反的方向旋转第一角度α ;或者
[0045]b)将所述虚拟人物201的视角范围205朝向与所述虚拟人物加速度方向相反的方向旋转第一角度α ;或者
[0046]c)以第一原点为中心，并以第一速率缩放所述环境图像。
[0047]图2至图7分别示出了虚拟人物前进或者后退时，并且加速度不为零的情况下环境图像的旋转方法、虚拟人物的视角旋转方法以及环境图像的缩放方法的六个实施例。
[0048]实施例1
[0049]图2为虚拟人物加速前进情况下，游戏环境图像旋转显示方法。如图2(a)所示:虚拟人物201及环境图像202是观看者以第一视角模拟的，左眼视线范围205a和右眼视线范围205b为虚拟人物201双眼的视线范围。当虚拟人物201以大于零的加速度203沿坐标系204的y轴负向做加速运动，即所述虚拟人物201加速向前行进，为了避免观看者眩晕，如图2(b)所示，将所述虚拟人物视线水平面上方的环境图像202a朝向所述虚拟人物201的上后方旋转第一角度α，所述虚拟人物视线水平面下方的环境图像202b朝向所述虚拟人物的下后方旋转第一角度α。
[0050]根据本发明的一个实施例，所述第一角度α满足公式a = arcsin (a/g)，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，g为重力加速度。
[0051]根据本发明的一个实施例，所述第一角度α满足公式a = ka，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，k为旋转系数。k可以为经验常数，以观看者不产生眩晕现象为标准，通过多次或多人进行旋转模拟实验的平均效果来获得。
[0052]实施例2
[0053]图3为虚拟人物加速前进情况下，游戏环境图像旋转显示方法。如图3(a)所示:虚拟人物301及环境图像302是观看者以第一视角模拟的，左眼视线范围305a和右眼视线范围305b为虚拟人物301双眼的视线范围。当虚拟人物301以大于零的加速度303沿坐标系304的Y轴正向做加速运动，即所述虚拟人物301加速向后倒退，为了避免观看者眩晕，如图3(b)所示，将所述虚拟人物视线水平面上方的环境图像302a朝向所述虚拟人物301的下后方旋转第一角度α，所述虚拟人物视线水平面下方的环境图像302b朝向所述虚拟人物的上后方旋转第一角度α。
[0054]根据本发明的一个实施例，所述第一角度α满足公式a = arcsin (a/g)，其中，a为所述虚拟人物在后退方向上的加速度，g为重力加速度。
[0055]根据本发明的一个实施例，所述第一角度α满足公式a = ka，其中，a为所述虚拟人物在后退方向上的加速度，k为旋转系数。k可以为经验常数，以观看者不产生眩晕现象为标准，通过多次或多人进行旋转模拟实验的平均效果来获得。
[0056]实施例3
[0057]图4为虚拟人物加速前进情况下，虚拟人物的第一视角的旋转方法；如图4(a)所示:虚拟人物401及环境图像402是观看者以第一视角模拟的，左眼视线范围405a和右眼视线范围405b为虚拟人物401双眼的视线范围。当虚拟人物401以大于零的加速度403沿坐标系404的y轴负向做加速运动，即所述虚拟人物401加速向前行进，为了避免观看者眩晕，如图4(b)所示，将所述虚拟人物的视角402朝向虚拟人物401下后方旋转第一角度
α ο
[0058]根据本发明的一个实施例，所述第一角度α满足公式a = arcsin (a/g)，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，g为重力加速度。
[0059]根据本发明的一个实施例，所述第一角度α满足公式a = ka，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，k为旋转系数。k可以为经验常数，以观看者不产生眩晕现象为标准，通过多次或多人进行旋转模拟实验的平均效果来获得。
[0060]实施例4
[0061]图5为虚拟人物加速前进情况下，虚拟人物的第一视角的旋转方法；如图5(a)所示:虚拟人物501及环境图像502是观看者以第一视角模拟的，左眼视线范围505a和右眼视线范围505b为虚拟人物501双眼的视线范围。当虚拟人物501以大于零的加速度503沿坐标系504的Y轴正向做加速运动，即所述虚拟人物501加速向后倒退，为了避免观看者眩晕，如图5(b)所示，将所述虚拟人物的视角502朝向虚拟人物501上后方旋转第一角度α ο
[0062]根据本发明的一个实施例，所述第一角度α满足公式a = arcsin (a/g)，其中，a为所述虚拟人物在后退方向上的加速度，g为重力加速度。
[0063]根据本发明的一个实施例，所述第一角度α满足公式a = ka，其中，a为所述虚拟人物在后退方向上的加速度，k为旋转系数。k可以为经验常数，以观看者不产生眩晕现象为标准，通过多次或多人进行旋转模拟实验的平均效果来获得。
[0064]实施例5
[0065]图6为虚拟人物加速前进情况下，游戏环境图像缩放方法:如图6 (a)所示:虚拟人物以大于零的加速度a 604朝向环境图像603加速前进，为了避免观看者眩晕，如图6 (b)中可以将环境图像601以第一原点602为中心，并将所述环境图像601以第一速率放大。所述第一原点602为图6(a)所示，将虚拟人物左眼601a和右眼601b的连线的中心A点在虚拟人物的水平视线方向上投影至所述环境图像上603的投影点。
[0066]根据本发明的一个实施例，所述第一速率V满足公式V = k’ a，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，k’为缩放系数。k’可以为经验常数，以观看者不产生眩晕现象为标准，通过多次或多人进行缩放模拟实验的平均效果来获得。
[0067]实施例6
[0068]图7为虚拟人物加速后退情况下，游戏环境图像缩放方法:如图7 (a)所示:虚拟人物以大于零的加速度a 704远离环境图像703加速后退，为了避免观看者眩晕，如图7(b)中可以将环境图像701以第一原点702为中心，并将所述环境图像701以第一速率放大。所述第一原点702为图7(a)所示，将虚拟人物左眼701a和右眼701b的连线的中心A点在虚拟人物的水平视线方向上投影至所述环境图像上703的投影点。
[0069]根据本发明的一个实施例，所述第一速率V满足公式V = k’ a，其中，a为所述虚拟人物在后退方向上的加速度，k’为缩放系数。k’可以为经验常数，以观看者不产生眩晕现象为标准，通过多次或多人进行缩放模拟实验的平均效果来获得。
[0070]以上只是本发明较佳的实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。
【主权项】
1.一种防止用户眩晕的视频图像显示方法，所述图像包括以观看者第一视角模拟的虚拟人物及环境图像，所述环境图像是以所述观看者的第一视角角度呈现的，该方法包括如下步骤: a)采集所述虚拟人物当前时刻的运动信息； b)针对步骤a)获得的当前时刻的运动信息判断所述虚拟人物在前进或者后退方向上是否具有加速度，若加速度为零，则返回步骤a)重新采集；若检测到加速度不为零，则进入步骤c)； c)将所述环境图像朝向与所述虚拟人物加速度方向相反的方向旋转第一角度，或者，将所述虚拟人物的视角朝向与所述虚拟人物加速度方向相反的方向旋转第一角度，或者，以第一原点为中心，并以第一速率缩放所述环境图像，其中，所述第一角度、第一尺寸与所述加速度相关，所述第一原点为将虚拟人物双眼连线的中心在虚拟人物的水平视线方向上投影至所述环境图像上的投影点； d)呈现步骤c旋转后的环境图像，返回步骤a)。2.如权利要求1所述的视频图像显示方法，其特征在于:若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物向前运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向前行进，则所述虚拟人物视线水平面上方的环境图像朝向所述虚拟人物的上后方旋转第一角度，所述虚拟人物视线水平面下方的环境图像朝向所述虚拟人物的下后方旋转第一角度。3.如权利要求1所述的视频图像显示方法，其特征在于:若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物做后退运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向后倒退，则所述虚拟人物视线水平面上方的环境图像朝向所述虚拟人物的下前方旋转第一角度，所述虚拟人物视线水平面下方的环境图像朝向所述虚拟人物的上前方旋转第一角度。4.如权利要求1所述的视频图像显示方法，其特征在于:若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物向前运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向前行进，则所述虚拟人物的视角朝向下后方旋转第一角度。5.如权利要求1所述的视频图像显示方法，其特征在于:若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物做后退运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向后倒退，则所述虚拟人物的视角朝向上后方旋转第一角度。6.如权利要求1所述的视频图像显示方法，其特征在于:若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物向前运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向前行进，则以第一原点为中心，并以第一速率放大所述环境图像。7.如权利要求1所述的视频图像显示方法，其特征在于:若所述步骤b)中检测出所述虚拟人物做后退运动，且该方向的加速度大于零，即所述虚拟人物加速向后倒退，则以第一原点为中心，并以第一速率缩小所述环境图像。8.如权利要求1所述的视频图像显示方法，其特征在于:所述第一角度α满足公式α=arcsin(a/g)，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，g为重力加速度。9.如权利要求1所述的视频图像显示方法，其特征在于:所述第一角度α满足公式α=ka，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，k为旋转系数。10.如权利要求1所述的视频图像显示方法，其特征在于:所述第一速率V满足公式V=kr a，其中，a为所述虚拟人物在前进方向上的加速度，V为缩放系数。
【文档编号】A63F13/52GK105983234SQ201510580500
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年9月11日
【发明人】覃政
【申请人】北京蚁视科技有限公司