一种虚拟现实系统自由视角切换方法
【专利摘要】本发明公开了一种虚拟现实系统自由视角切换方法，包括以下步骤：（1）以目标物为中心为初始视点及终止视点建立空间坐标；（2）在初始视点及终止视点之间插入N个过渡视点，其中，N=1,2,3,…；所述过渡视点插入的方法为：（3）根据初始视点及终止视点坐标建立圆球模型，选择半径不变圆球模型或半径渐变圆球模型；（4）通过圆球模型计算各个过渡视点的坐标值，获得初始视点到终止视点的视角切换路径。本发明通过外轨迹球的方式，简化了两点之间圆弧上过渡视点坐标计算的复杂度；对于离三维场景（目标物）距离不等的情况，采用半径渐变圆球模型，实现视点的平滑转换。
【专利说明】一种虚拟现实系统自由视角切换方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示领域，尤其涉及一种虚拟现实系统自由视角切换方法。
【背景技术】
[0002]在3D虚拟现实系统中，对于场景中的物体，经常需要从不同的视点来获取不同的视角影像，来满足用户的需求。从一个视点切换到另外一个视点，当视点位置差别比较大时，会产生图像跳跃现象。现有的方法就是在这两个视点之间直接变换，造成场景变换不连续，产生跳跃效果。有的方法通过加入过渡视点来实现视点平滑切换，但是视角变换轨迹算法复杂，计算时间长，对硬件的要求比较高。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供新型虚拟现实系统自由视角切换方法的设计方案。
[0004]一种虚拟现实系统自由视角切换方法，包括以下步骤:(1)以目标物为中心为初始视点及终止视点建立空间坐标；(2)在初始视点及终止视点之间插入N个过渡视点，其中，N=I, 2，3，…；所述过渡视点插入的方法为:(3)根据初始视点及终止视点坐标建立圆球模型，选择半径不变圆球模型或半径渐变圆球模型；(4)通过圆球模型计算各个过渡视点的坐标值，获得初始视点到终止视点的视角切换路径。
[0005]具体的，所述半径不变圆球模型或半径渐变圆球模型选择方法为:若初始视点及终止视点与目标物的距离相等时，则采用半径不变圆球模型，若初始视点及终止视点与目标物的距离不相等时，则采用半径渐变圆球模型。
[0006]更具体的，采用半径不变圆球模型时的各个过渡视点坐标值的计算方法为:
(1)计算初始视点或终止视点到目标物的距离R，并令初始视点或终止视点坐标满足
x2+y2+z2=R2即R圆球的半径；(II)根据初始视点的坐标(x1,y1,z1)及终止坐标(x2
,y2 , Z2 )计算N个过渡视点中第η个过渡视点的坐标(xm,ym,zm):
【权利要求】
1.一种虚拟现实系统自由视角切换方法，包括以下步骤: (1)以目标物为中心为初始视点及终止视点建立空间坐标； (2)在初始视点及终止视点之间插入N个过渡视点，其中，N=I,2，3，…； 其特征在于，所述过渡视点插入的方法为: (3)根据初始视点及终止视点坐标建立圆球模型，选择半径不变圆球模型或半径渐变圆球模型； (4)通过圆球模型计算各个过渡视点的坐标值，获得初始视点到终止视点的视角切换路径。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟现实系统自由视角切换方法，其特征在于，所述半径不变圆球模型或半径渐变圆球模型选择方法为:若初始视点及终止视点与目标物的距离相等时，则采用半径不变圆球模型，若初始视点及终止视点与目标物的距离不相等时，则采用半径渐变圆球模型。
3.根据权利要求2所述的一种虚拟现实系统自由视角切换方法，其特征在于，采用半径不变圆球模型时的各个过渡视点坐标值的计算方法为: (I)计算初始视点或终止视点到目标物的距离R，并令初始视点或终止视点坐标满足X2 +y2 +Z2 = Λ2 ,即R圆球的半径； (II)根据初始视点的坐标(A，Λ，A)及终止坐标(A，方，5)计算N个过渡视点中第η个过渡视点的坐标(Xb ,凡，):
4.根据权利要求3所述的一种虚拟现实系统自由视角切换方法，其特征在于，采用半径渐变圆球模型时的各个过渡视点坐标值的计算方法为: Ca)分别计算初始视点与终止视点到目标物的距离為和Ji2 ； (b)计算N个过渡视点中第η个过渡视点到目标物的距离！^为:
5.根据权利要求4所述的一种虚拟现实系统自由视角切换方法，其特征在于，所述过渡视点插入的方法还包括直线模型法:根据初始视点的坐标(?, J?k，A)和终止视点的坐标(?，JT2 , Z2 )计算N个过渡视点中第η个视点坐标(Xn , , A )为:
【文档编号】G06T19/00GK103871109SQ201410132834
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】刘建, 臧成杰, 戈志伟, 张荃, 陈杰, 钟晨 申请人:深圳市德赛微电子技术有限公司