一种实现虚拟现实的方法、装置及虚拟现实头盔与流程

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种实现虚拟现实的方法、装置及虚拟现实头盔。

背景技术：

虚拟现实(VR)，是指借助计算机系统及传感器技术人为创造一个三维环境，在这个人造的三维环境中，每个物体，包括用户自身相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态，用户看到的景象是由用户的位置和头(眼)的方向来确定的。虚拟现实创造出一种崭新的人机交互状态，通过调动用户所有的感官(视觉、听觉、触觉、嗅觉等)，带来更加真实的、身临其境的体验，广泛应用于游戏、新闻媒体、社交、体育赛事、电影、城市规划、房地产等领域。

然而，现有的VR体验过程，通常都是用户带上VR头盔后，对应人眼的显示屏立即呈现三维虚拟现实画面，由于用户带上VR头盔之前和之后看到的是完全不同的场景，这种瞬间的场景切换，会让用户从心理上暗示自己“进入了一种虚拟的环境当中”，导致VR体验过程的沉浸感下降。

从上述分析可以看出，由于用户主观条件的限制，使得利用现有虚拟现实产品进入虚拟场景的过程给用户带来的沉浸感较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种实现虚拟现实的方法、装置及虚拟现实头盔，解决了由于用户的心理暗示导致利用现有VR设备进行虚拟现实体验的进入过程沉浸感低的问题。

本发明提供了一种实现虚拟现实的方法，包括：显示摄像头拍摄的第一当前环境实景；在第一当前环境实景上叠加虚拟现实画面开头的场景，第一当前环境实景与虚拟现实画面开头的场景内容相同；减弱第一当前环境实景，加强虚拟现实画面开头的场景，至完全显示虚拟现实画面。

本发明还提供了一种实现虚拟现实的装置，包括：实景显示模块，用于显示摄像头拍摄的第一当前环境实景；第一图像处理模块，用于在第一当前环境实景上叠加虚拟现实画面开头的场景，第一当前环境实景与虚拟现实画面开头的场景内容相同；第二图像处理模块，用于减弱第一当前环境实景，加强虚拟现实画面开头的场景，至完全显示虚拟现实画面。

本发明又提供了一种虚拟现实头盔，包括上述实现虚拟现实的装置。

本发明实施例提供的一种实现虚拟现实的方法、装置及虚拟现实头盔，用户戴上VR头盔后首先显示的是当前环境实景，即与未带VR头盔前看到的场景相同；随后，在当前环境实景上叠加与其内容相同的虚拟现实画面开头的场景，至完全显示虚拟现实画面，模糊了实景到虚拟现实场景之间的界限，整个过程，用户都不会产生“进入虚拟现实场景”的心理暗示，提高沉浸感。

附图说明

图1所示为本发明实施例提供的一种实现虚拟现实的方法流程图。

图2所示为本发明另一实施例提供的实现虚拟现实的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示为本发明实施例提供的一种实现虚拟现实的方法流程图。从图中可以看出，该方法包括：

步骤S101，显示摄像头拍摄的第一当前环境实景。第一当前环境实景包括由模拟人眼的双摄像头实时拍摄的周围环境画面。

该步骤的实现过程，例如可以是，首先，在智能穿戴设备(如VR头盔)上设置分别对应人的左、右眼的双摄像头，该双摄像头用来模拟人的双眼，双摄像头的方向与人眼的视线方向相应。用户戴上该VR头盔，人的头部运动带动VR头盔运动，随之带动摄像头相应运动，以确保双摄像头的方向与人眼视线方向一致，左右两个摄像头分别按照用户左右眼的视线方向实时拍摄当前环境实景的图像序列，在任一时刻，可以从左摄像头提供的图像序列中获取一张图像，作为左图，同时从右摄像头提供的图像序列中获取一张图像，作为右图，其中，左图包含了用户左眼看到的内容，右图包含了用户右眼看到的内容。该任一时刻的左、右眼图像通过智能穿戴设备(如VR头盔)显示屏显示，以此呈现给用户的左右眼。

由于用户刚戴上VR头盔看到的是当前环境实景，即与未戴上VR头盔时看到的场景相同，这样，即便戴上VR头盔后看到的当前实景与未带VR头盔时看到的当前实景的画质存在差异，用户也不会产生“我进入了一种虚拟的不真实的环境中”的心理暗示，这就像一个近视的人，摘掉眼镜后，虽然眼前的画面变得模糊，但他并不会产生“周围环境变得不真实了”的心理暗示。从而，避免了用户自身的心理暗示，提高体验过程的沉浸感。

步骤S102，在当前环境实景上叠加虚拟现实画面开头的场景，第一当前环境实景与虚拟现实画面开头的场景内容相同。

虚拟现实画面，是指利用虚拟现实技术呈现的虚拟现实模型的图像信息，例如，虚拟现实模型的左视图及右视图。该虚拟现实画面开头的场景，是指虚拟现频画面开头的若干帧图像，其呈现的例如可以是虚拟现实模型入口处的画面。这种情况下，当前环境实景与虚拟现实画面开头的场景内容相同，是指现实体验场地的入口处的布局与虚拟现实模型的入口的布局相同。这样，通过在当前环境实景上叠加内容相同的虚拟现实画面开头的场景，就可以模糊掉由现实场景进入虚拟场景的界限，进一步提高了虚拟现实体验过程的沉浸感。

该步骤的执行过程，例如可以是，将虚拟场景模型对应的左视图叠加到摄像头拍摄的左图中，将虚拟场景模型对应的右视图叠加到摄像头拍摄的右图中，就可以生成融合场景。具体叠加过程可以采用实景的层次信息，即景深信息，来指导虚拟模型与真实场景的融合，以保证虚拟模型更加合理地放到真实场景中。该叠加过程可以采用现有技术中的增强现实技术实现，这里不再赘述。

在一个实施例中，叠加包括全部叠加、部分叠加、逐步叠加中的任一种。全部叠加，是指在实景上一次性叠加虚拟现实画面开头的场景的全部内容，类似于增强现实。部分叠加，是指将虚拟现实画面开头的场景中的内容划分为几个部分，在实景上按序逐一叠加该每一部分，这里所说的部分例如可以是场景中的对象。逐步叠加，是指在实景上由浅入深的叠加虚拟现实画面开头的场景。

在一个实施例中，当前环境实景的画质与虚拟现实画面的画质相同。将摄像头拍摄的实景的画质设置成与预先设置好的虚拟现实画面的画质相同，可以在实景与虚拟场景叠加的过程中，最大限度地模糊掉切换过程给用户带来的视觉差异，进一步提升进入虚拟现实场景阶段的沉浸感。

在一个实施例中，画质包括但不限于分辨率、流畅度、大小、亮度中的一种或多种。

步骤S103，减弱第一当前环境实景，加强虚拟现实画面开头的场景，至完全显示虚拟现实画面。该减弱过程和加强过程可以是瞬间的，也可以是逐步的。

根据本发明实施例提供的实现虚拟现实的方法，用户戴上VR头盔后首先看到的是当前环境(即现实体验场地的入口)的实景，相对于现有技术中，戴上VR头盔后直接呈现与未带VR头盔时完全不同的虚拟现实场景而言，避免了用户产生“进入虚拟环境”的心理暗示，提高了体验过程的沉浸感。与此同时，采用在当前环境实景上叠加内容相同的虚拟现实场景的方式，实现由实景到虚拟现实场景的过渡，模糊了场景过渡过程的界限，降低过渡过程给用户带来的视觉差异，进一步提升了体验过程的沉浸感。

下面通过一个具体的应用过程描述如图1所示的实现虚拟现实的方法。

不妨设，用户裸眼看到的实景的画质为A，戴上VR头盔后，通过摄像头看到的实景的画质为B，VR头盔呈现的虚拟现实画面的画质为C，其中，A、B、C包括分辨率、流畅度、大小、亮度等各项描述画质的参数中的一种或多种。

前期准备：构建虚拟现实模型，采用虚拟现实技术形成虚拟现实，该虚拟现实画面的画质为B；预先调节好虚拟现实头盔的摄像头，以满足B＝C；将用户进行虚拟现实体验的场地的入口和出口分别按照虚拟现实模型的入口和出口布置，虚拟现实的开头和结尾分别对应虚拟现实模型的入口和出口。

体验过程：

用户进入虚拟现实体验场地的入口，看到真实的入口处场景，此时人眼看到的画面画质为A；戴上VR虚拟现实头盔，通过摄像头看到入口处的场景画面，此时的画面画质为B。由于摄像头的分辨率可以在一定范围内，人为设置成定量值，而人眼的分辨率会因为感光细胞分布和本身的缺陷，随外界环境条件发生变化，因此，通常A与B是不同的。即便如此，因为戴上VR头盔之前和之后，人眼看到的内容是相同的，虽然画质存在差异，用户心理上的感受仍然是“我依然处在真实的环境当中”，类似于太阳突然被遮住，或者近视的人摘掉眼镜。

在摄像头拍摄的入口处场景上叠加虚拟现实画面开头的场景，该开头的场景画质为C，画质C与摄像头拍摄的入口处场景的画质B相等。通过画面叠加过程实现由真实场景到虚拟现实画面的过渡，模糊了两者之间的界限，降低过渡过程给人眼带来的视觉冲击，提高沉浸感。同时在B＝C的情况下，过渡过程更加平滑，最大限度提高沉浸感。

根据本发明实施方式的实现虚拟现实的方法，避免了用户自身心理暗示造成的虚拟现实体验过程的进入阶段沉浸感低的问题，而对于该虚拟现实体验过程的出离阶段可以采用与进入时相反的过程来增强沉浸感。

在一个实施例中，如图1所示的实现虚拟现实的方法，进一步包括：

步骤S104，在虚拟现实画面结尾的场景上叠加第二当前环境实景，虚拟现实画面结尾的场景与第二当前环境实景的内容相同。

该虚拟现实画面结尾的场景，是指虚拟现实画面结尾的几帧图像，其呈现的例如可以是虚拟现实模型出口处的画面。这种情况下，当前环境实景与虚拟现实画面结尾的场景内容相同，是指现实体验场地的出口处的布局与虚拟现实模型的出口的布局相同。

在一个实施例中，第一当前环境实景和第二当前环境实景内容相同或不同。

步骤S105，减弱虚拟现实画面结尾的场景，加强第二当前环境实景，至完全显示第二当前环境实景。这样，当用户摘掉VR头盔时看到的实景与摘掉之前看到的场景内容相同，即便在画质上存在差异，用户也不会产生“刚才是在虚拟环境，现在才是真实环境”的心理暗示。与步骤S101的执行过程相对应，这就相当于近视的人再次戴上眼镜，虽然看到的画面变得清晰了，但并不会在心理上产生“环境不真实”的暗示。

根据本实施方式的实现虚拟现实的方法，在虚拟现实体验过程的进入阶段和出离阶段采用相同的原理，相反的过程，提升了整个体验过程的沉浸感。

本领域技术人员可以理解，虽然没有对虚拟现实体验过程出离阶段的执行步骤进行详细限定，但，凡是在该出离过程出现的技术特征都是与进入过程相同或相应的。

图2所示为本发明另一实施例提供的实现虚拟现实的装置的结构示意图。从图中可以看出，该装置包括：

实景显示模块21，用于显示摄像头拍摄的第一当前环境实景。为了实现摄像头模拟人眼采集实景信息，需要摄像头按照人眼视线方向进行实景信息采集，这就需要在VR头盔内部安装眼部视线追踪模块，以追踪视线变化，同时VR头盔内部的处理器可以根据双眼视线变化参数来分别调节左右两个摄像头的观看角度。

第一图像处理模块22，用于在第一当前环境实景上叠加虚拟现实画面开头的场景，第一当前环境实景与虚拟现实画面开头的场景内容相同。

第二图像处理模块23，用于减弱第一当前环境实景，加强虚拟现实画面开头的场景，至完全显示虚拟现实画面。

根据本发明实施方式的实现虚拟现实的方法，避免了用户自身心理暗示造成的虚拟现实体验过程的进入阶段沉浸感低的问题。

在一个实施例中，第一图像处理模块22，进一步用于在虚拟现实画面结尾的场景上叠加第二当前环境实景，虚拟现实画面结尾的场景与第二当前环境实景的内容相同；第二图像处理模块23，进一步用于减弱虚拟现实画面结尾的场景，加强第二当前环境实景，至完全显示第二当前环境实景。

根据本实施方式的实现虚拟现实的方法，在虚拟现实体验过程的进入阶段和出离阶段采用相同的原理，相反的过程，提升了整个体验过程的沉浸感。

本发明还提供了一种虚拟现实头盔，包括如图2所示的实现虚拟现实的装置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。