用于虚拟和现实场景的立体显示方法、装置及电子设备的制造方法_2

文档序号:9924086阅读:来源:国知局
图1所示,本发明的具体实施例一提供用于虚拟和现实场景的立体显示方法, 包括:
[0050] 步骤11,获取应用程序的标识信息;
[0051] 其中,应用程序可W为各类3D游戏。当然,本发明不限于此,还可W是需要进行虚 拟场景的3D显示的其他任意应用程序,本领域技术人员可W任意选择。
[0052] 步骤12,根据所述获取的标识信息,确定所述应用程序对应的观察视角同步模 式;
[0053] 步骤13,根据所述确定的观察视角同步模式,在所述应用程序的用户的头部位置 发生变化时,构建并显示所述应用程序的虚拟场景的立体图像,从而对虚拟场景的观察视 角进行变换,实现虚拟场景下的观察视角与所述用户头部位置变化后的观察视角同步。
[0054] 本发明实施例提供的用于虚拟和现实场景的立体显示方法,能够根据应用程序的 标识信息为应用程序选择恰当的观察视角同步模式来实现观察视角的同步,即在使用该应 用程序的用户的头部位置发生变化时,利用上述确定的观察视角同步模式来构建并显示该 应用程序的虚拟场景的立体图像。由于本发明实施例提供的立体显示方法先确定应用程序 的观察视角同步模式,且能够与应用程序相匹配,从而对虚拟场景的观察视角进行变换,实 现虚拟场景下的观察视角与用户头部位置变化后的观察视角的同步。因此,能够针对不同 的应用程序提供不同的观察视角同步方式,能够为应用程序提供适合该应用程序的虚拟场 景的观察视角同步方式,有效保证虚拟场景的显示效果,因此能够有效提升用户体验。
[0055] 具体的,本发明的上述实施例中,应用程序的标识信息包括所述应用程序对应的 哈希化Sh值或者所述应用程序的安装包名称。
[0056] 当然,只要是能够唯一确定该应用程序的标识信息均适用于本发明,在此不一一 举例。
[0057] 进一步的,本发明的上述实施例中,确定应用程序对应的观察视角同步模式的方 式可W包括两种,其中第一种方式步骤12具体包括:
[0058] 根据所述获取的标识信息和预先设置的应用程序标识信息与观察视角同步模式 的对应关系,确定所述应用程序对应的观察视角同步模式;
[0059] 该种方式下,技术人员预先在后台或本地预设数据库,数据库中存储应用程序的 标识信息与观察视角同步模式的对应关系,即预先确定好各应用程序所适用的观察视角同 步模式,在获取标识信息后直接从数据库中查找对应关系则能够确定与该应用程序对应的 观察视角同步模式。
[0060] 第二种方式步骤12具体包括:
[0061] 根据所述获取的标识信息,确定所述应用程序的显示场景类型;
[0062] 根据所述确定的显示场景类型,确定所述应用程序对应的观察视角同步模式。
[0063] 该种方式下,预先确定各应用程序的显示场景类型,即为各应用程序归类,不同显 示场景类型的应用程序对应不同的观察视角同步模式,因此,先根据标识信息确定应用程 序的显示场景类型,之后再根据显示场景类型来确定观察视角同步模式,其中显示场景类 型与观察视角同步模式具有对应关系。
[0064] 举例说明,应用程序的显示场景类型可包括支持鼠标转动视角的第一类型、在视 角转动后显示场景未缺失的第二类型(例如头戴式3D显示)和在视角转动后显示场景可 能缺失的第=类型(例如裸眼3D显示)等,因此,就可W根据应用程序的不同的类型为应 用程序选择不同的观察视角同步模式。
[0065] 可W理解的是,本发明实施例对如何根据所述获取的标识信息,确定所述应用程 序对应的观察视角同步模式不做限定,任何合理和可行的方案均可W应用其中,本领域技 术人员可W进行任意设置。
[0066] 具体的,本发明的上述实施例中,所述观察视角同步模式包括W下模式中的至少 一种:观察矩阵变换模式、投影矩阵变换模式和鼠标变换模式;
[0067] 其中,在所述观察矩阵变换模式下:
[0068] 跟踪所述应用程序的用户的头部位置,获取用户头部位置的实时跟踪数据,当用 户的头部位置发生变化时,根据所述实时跟踪数据对虚拟场景的原观察矩阵进行变换,得 到新的观察矩阵,根据所述新的观察矩阵,构建并显示所述应用程序的虚拟场景的立体图 像; W例或者
[0070] 跟踪所述应用程序的用户的头部位置,获取用户头部位置的实时跟踪数据,当用 户的头部位置发生变化时,根据所述实时跟踪数据,确定用户头部的位移矩阵,根据用户头 部的位移矩阵、虚拟场景的视差偏转矩和虚拟场景的原变换矩阵,确定新的变换矩阵,根据 所述新的变换矩阵,构建并显示虚拟场景的立体图像;
[0071] 在所述投影矩阵变换模式下,跟踪所述应用程序的用户的头部位置,获取用户头 部位置的实时跟踪数据,当用户的头部位置发生变化时,根据所述实时跟踪数据对虚拟场 景的原投影矩阵进行变换,得到新的投影矩阵,根据所述新的投影矩阵,构建并显示所述应 用程序的虚拟场景的立体图像;
[0072] 在所述鼠标变换模式下,跟踪所述应用程序的用户的头部位置,根据用户头部位 置的实时跟踪数据,确定用于虚拟场景的模拟鼠标的移动量;根据所述模拟鼠标的移动量, 修改所述模拟鼠标的位置信息,W实现根据修改后的所述虚拟鼠标的位置信息生成并显示 虚拟场景的立体图像。
[0073] 本发明实施例所提供的=种观察视角同步模式,在用户头部位置发生变化时,利 用用户头部位置的实时跟踪数据对虚拟场景的观察矩阵(或变换矩阵)、投影矩阵或虚拟 鼠标的位置信息进行变换或修改,从而利用修改后的观察矩阵(或变换矩阵)、投影矩阵或 虚拟鼠标的位置信息构建虚拟场景的立体图像,进而可W在一定程度上减轻用户在使用虚 拟与现实设备时在同步观察视角时所产生的不适感。此外,本发明实施例所提供了=种不 同观察视角同步模式,来实现虚拟场景下的观察视角与现实用户头部位置变化后的观察视 角的同步,可W针对不同的显示场景使用,因此应用范围非常广泛。
[0074] 在=种模式下,本发明的实施例中假设虚拟场景中和真实场景中用户的头部位置 的观察转动角度是相同的,并且位置的偏移在结合标尺(Scale)后也是相同的。结合上面 的假设,本发明的实施例中所提供的=种观察视角同步模式,根据真实场景中用户头部位 置的跟踪数据,变换虚拟场景中观察的方位,即同步观察视角。
[00巧]下面分别对=种观察视角同步模式进行详细描述:
[0076] 具体实施例二
[0077] 本实施例中,观察视角同步模式包括观察矩阵变换模式或投影矩阵变换模式。当 确定应用程序对应的观察视角同步模式为观察矩阵变换模式后,跟踪所述应用程序的用户 的头部位置,获取用户头部位置的实时跟踪数据,当用户的头部位置发生变化时,根据所述 实时跟踪数据对虚拟场景的原观察矩阵进行变换,得到新的观察矩阵,根据所述新的观察 矩阵,构建并显示所述应用程序的虚拟场景的立体图像。
[0078] 当确定应用程序对应的观察视角同步模式为投影矩阵变换模式后,跟踪所述应用 程序的用户的头部位置,获取用户头部位置的实时跟踪数据,当用户的头部位置发生变化 时,根据所述实时跟踪数据对虚拟场景的原投影矩阵进行变换,得到新的投影矩阵,根据所 述新的投影矩阵,构建并显示所述应用程序的虚拟场景的立体图像。
[0079] 可选的,如果用户是穿戴式的方式观看3D内容,可通过速度传感器或者加速度传 感器等传感器件跟踪用户的头部位置从而获取用户头部位置的实时跟踪数据,如果是裸眼 3D场景,可通过摄像头跟踪用户的头部位置从而获取用户头部位置的实时跟踪数据,本领 域技术人员可W任意选择。
[0080] 具体的,用户头部位置的实时跟踪数据可W包括头部在=维空间中的实时转动角 度,可通过预先建立一=维坐标系,从而获取用户头部相对于X轴的旋转角度、相对于Y轴 的旋转角度W及相对于Z轴的旋转角度来共同表示用户头部的实时转动角度。当然,用户 头部位置的实时跟踪数据还可包括头部在=维空间的实时平移距离,与实时转动角度类 似,在此不做详述。
[0081] 举例说明,如图2所示,用户头部的实时跟踪数据包括头部在=维空间中的转动 角度(Pitch, Yaw, Roll);其中,Pitch :用户头部相对于X轴的转动角度;Yaw :用户头部相 对于y轴的转动角度;Roll :用户头部相对于Z轴的转动角度。
[0082] 从原理上来讲,变换原观察矩阵的方式是保持观察场景和物体不动,而改变摄像 机(代表用户的眼睛)的观察位置和角度来实现观察视角同步的方式,而变换原投影矩阵 的方式是保持摄像机的位置不动,而改变视景体位置来实现观察视角同步的方式。
[0083] 在运两种模式下,具体的,根据用户头部位置发生变化时所获取的实时跟踪数据, 对虚拟场景的原观察矩阵或原投影矩阵进行变换,该实时跟踪数据可W表征用户头部位置 的变化。
[0084] 需要强调的是,本发明实施例中所述的观察矩阵或投影矩阵,是图形图像处理领 域的常规概念,本领域技术人员可W直接毫无疑义的确定,本发明对此不做详述。 阳0化]本实施例的用于虚拟和现实场景的立体显示方法,通过跟踪用户的头部位置,在 用户头部位置发生变化时,利用用户头部位置的实时跟踪数据对虚拟场景的观察矩阵或投 影矩阵进行变换,利用变换或修改后的观察矩阵、投影矩阵构建虚拟场景的立体图像,从而 实现虚拟场景的观察视角与用户头部位置变化后的观察视角的同步,能够在一定程度上减 轻用户在使用虚拟与现实设备时在同步观察视角时所产生的不适感。
[0086] 较佳的,为了避免头部位置数据的突然波动而造成观察视角的突变,进而使得用 户产生眩晕感,本发明的具体实施例中在所述根据所述实时跟踪数据,对虚拟场景的原观 察矩阵或原投影矩阵进行变换前,对所述实时跟踪数据进行平滑滤波处理,得到平滑滤波 处理后的实时跟踪数据,根据所述平滑滤波处理后的实时跟踪数据,对虚拟场景的原观察 矩阵或原投影矩阵进行变换。运样,可W在后续构建并显示立体图像从而改变观察视角时, 能够在一定程度上减弱用户的不适感,提升用户体验。
[0087] 具体实施例S :
[0088] 本实施例中,观察视角同步模式包括观察矩阵变换模式,当确定应用程序对应
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