调整虚拟现实图像的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及虚拟现实领域，尤其涉及调整虚拟现实图像的方法及装置。
【背景技术】
[0002]虚拟现实(Virtual Realiy，简称VR)技术是指利用电子设备构建一个虚拟空间，并且根据该虚拟空间为用户提供关于视觉、听觉等感官模拟的一种技术。采用虚拟现实技术可以使用户与该虚拟空间内的虚拟物件进行互动，为用户提供如同身历其境的视觉、听觉、触觉等体验。
[0003]为增强虚拟空间的真实性，为用户提供身临其境的视觉体验，虚拟现实设备常常需要随着用户的姿态调整为用户提供不同的图像。以VR眼镜为例，当用户头戴VR眼镜时，VR眼镜的位置及姿态角会随着用户的运动或用户头部姿态的变化而变化，并且VR眼镜所提供的图像内容，也需要随之发生变化。例如，如果用户向前行走，VR眼镜需要根据用户向前行走的距离和速度，调整VR眼镜的所提供的图像；如果用户做出扭头或转身等动作时，VR眼镜同样需要根据动作的方向和幅度，调整VR眼镜的所提供的图像，从而为用户提供身临其境的视觉体验。
[0004]因此需要一种方法，可以根据虚拟现实设备在现实中的位置变化及姿态角变化，调整虚拟现实设备所提供的虚拟现实图像。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供了调整虚拟现实图像的方法及装置，以满足根据虚拟现实设备在现实中的位置变化及姿态角变化，调整虚拟现实设备所提供的虚拟现实图像的技术需求。
[0006]第一方面，本发明实施例提供了一种调整虚拟现实图像的方法，该方法包括:获取虚拟现实设备的定位部件在现实空间坐标系中的第一三维坐标及第一姿态角，其中，所述现实空间坐标系为以现实空间中以指定点为原点所建立的三维坐标系；根据预设的第一转换关系将所述第一三维坐标转换为第二三维坐标，并将所述第一姿态角转换为第二姿态角，其中所述第二三维坐标在所述虚拟现实设备的显示模块的焦点在所述现实空间坐标系中的坐标，所述第二姿态角为所述显示模块在所述现实空间坐标系中的姿态角；根据预设的第二转换关系将所述第二三维坐标转换为虚拟空间中的目标三维坐标，并将所述第二姿态角转换为虚拟空间中的目标姿态角；以虚拟空间中任意一个指定坐标系中所述目标三维坐标作指示的点为投影中心，并根据所述目标姿态角确定虚拟空间中的投影面；将所述虚拟空间中的虚拟物件以透视投影方式在所述投影面中的成像区域生成二维图像；在所述显示模块的显示屏上显示所述二维图像。
[0007]结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述根据预设的第二转换关系将所述第二三维坐标转换为虚拟空间中的目标三维坐标，并将所述第二姿态角转换为虚拟空间中的目标姿态角包括:将所述第二三维坐标转换为虚拟空间中的目标三维坐标，保持所述第二姿态角与所述目标姿态角一致；所述以虚拟空间中任意一个指定坐标系中所述目标三维坐标作指示的点为投影中心，并根据所述目标姿态角确定虚拟空间中的投影面包括:获取第二姿态角中与显示模块视野方向相对应维度的第一维度值；将透视投影方向对应维度的维度值设置为所述第一维度值；以所述目标三维坐标所指示的点作为投影中心，根据所述透视投影方向确定投影面；其中，所述现实空间坐标系为以现实空间中以指定点为原点，重力方向为第一坐标轴轴向，通过所述虚拟现实设备观察虚拟空间的观察者在现实世界水平面上设定的正前方作为第二坐标轴轴向所建立的三维坐标系；所述指定坐标系为虚拟空间中的世界坐标系。
[0008]结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述根据预设的第二转换关系将所述第二三维坐标转换为虚拟空间中的目标三维坐标，并将所述第二姿态角转换为虚拟空间中的目标姿态角包括:将所述第二三维坐标转换为虚拟空间中的目标三维坐标，保持所述第二姿态角与所述目标姿态角一致；所述以虚拟空间中任意一个指定坐标系中所述目标三维坐标作指示的点为投影中心，并根据所述目标姿态角确定虚拟空间中的投影面包括:获取第二姿态角中与显示模块视野方向相对应维度的第二维度值；将透视投影方向对应维度的维度值设置为所述第二维度值；以所述目标三维坐标所指示的点作为投影中心，根据所述透视投影方向确定投影面；其中，所述现实空间坐标系与现实空间参考坐标系之间的转换关系与所述指定坐标系与虚拟空间中的世界坐标系之间的转换关系相同，所述现实空间参考坐标系为以现实空间中以指定点为原点，现实空间的重力方向为第一坐标轴轴向，现实空间中的指南方向或指北方向为第二坐标轴轴向，所建立的三维坐标系。
[0009]结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述转换关系与参考转换关系之间的差值在指定时间段内的为固定值，其中所述参考转换关系为参考观察者通过虚拟现实设备观察虚拟空间时，所采用的现实空间坐标系与现实空间参考坐标系之间的转换关系。
[0010]结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述指定坐标系的原点为参考观察者通过虚拟现实设备观察虚拟空间时虚拟空间中的一个位置。
[0011]结合第一方面，在第一方面第五种可能的实现方式中，以虚拟空间中任意一个指定坐标系中所述目标三维坐标作指示的点为投影中心，并根据所述目标姿态角确定虚拟空间中的投影面包括:确定参考观察者设定的参考投影点；计算特定时刻所述参考投影点与所述投影中心的位置差值；根据所述位置差值将所述指定坐标系转换为参考坐标系；以所述参考坐标系中所述目标三维坐标作指示的点为投影中心，并根据所述目标姿态角确定虚拟空间中的投影面。
[0012]第二方面，本发明实施例还提供了一种调整虚拟现实图像的装置，所述装置包括:获取单元，用于获取虚拟现实设备的定位部件在现实空间坐标系中的第一三维坐标及第一姿态角，所述现实空间坐标系为以现实空间中以指定点为原点所建立的三维坐标系；第一转换单元，用于根据预设的第一转换关系将所述第一三维坐标转换为第二三维坐标，并将所述第一姿态角转换为第二姿态角，其中所述第二三维坐标在所述虚拟现实设备的显示模块的焦点在所述现实空间坐标系中的坐标，所述第二姿态角为所述显示模块在所述现实空间坐标系中的姿态角；第二转换单元，用于根据预设的第二转换关系将所述第二三维坐标转换为虚拟空间中的目标三维坐标，并将所述第二姿态角转换为虚拟空间中的目标姿态角；投影面确定单元，用于以虚拟空间中任意一个指定坐标系中所述目标三维坐标作指示的点为投影中心，并根据所述目标姿态角确定虚拟空间中的投影面；投影单元，用于将所述虚拟空间中的虚拟物件以透视投影方式在所述投影面中的成像区域生成二维图像；显示单元，用于在所述显示模块的显示屏上显示所述二维图像。
[0013]结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述第二转换单元，具体用于将所述第二三维坐标转换为虚拟空间中的目标三维坐标，保持所述第二姿态角与所述目标姿态角一致；所述投影面确定单元包括:第一维度值获取子单元，用于获取第二姿态角中与显示模块视野方向相对应维度的第一维度值；第一投影方向确定子单元，用于将透视投影方向对应维度的维度值设置为所述第一维度值；第一投影面确定子单元，用于以所述目标三维坐标所指示的点作为投影中心，根据所述透视投影方向确定投影面；其中，所述现实空间坐标系为以现实空间中以指定点为原点，重力方向为第一坐标轴轴向，通过所述虚拟现实设备观察虚拟空间的观察者在现实世界水平面上设定的正前方作为第二坐标轴轴向所建立的三维坐标系；所述指定坐标系为虚拟空间中的世界坐标系。
[0014]结合第二方面，在第二方面第二种可能的