一种基于VR的视标物调整方法和装置与流程

本发明涉及视觉训练领域，尤其涉及一种基于vr的视标物调整方法和装置。

背景技术：

1、随着虚拟现实技术(简称vr技术)的快速发展和在各个学科领域得到有效的综合应用，如何运用vr技术实现针对视功能障碍的患者在虚拟的场景中，通过对视标物的注视或扫视等方式辨别出视标物的远近距离和位置关系进行视功能训练，从而有效改善患者的视力，成为本行业一大需要解决的难题。

2、现有技术多通过锁定视角的方式，让视标物始终呈现在视野正前方，以此避免设备佩戴者通过自身位置偏移的方式进行有效“作弊”，然而此种解决方式极大降低了设备佩戴者体验感，使得设备佩戴者无法体验到vr技术所带来的完全沉浸式环境体验。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于vr的视标物调整方法和装置，以实现视觉训练过程中视标物灵活调整同时避免使用视角锁定方法的技术效果。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于vr的视标物调整方法，包括以下步骤：

3、响应于训练等级调整信号，解析所述训练等级调整信号获得训练调整等级，在基于vr构建的虚拟场景中根据所述训练调整等级调用预设的初始视标物；

4、根据所述训练调整等级通过预设的面积调整算法调整所述初始视标物的面积，获得第一视标物；

5、根据所述训练调整等级通过预设的坐标调整算法调整所述第一视标物的坐标位置，获得第二视标物，使得所述第二视标物的坐标位置与所述初始视标物和模拟双眼之间的连线处于同一直线上。

6、本发明提供的视标物调整方法响应于训练等级调整信号，并在解析所述训练等级调整信号获得对应训练调整等级后，在基于vr技术构建的虚拟场景即训练场景中调用该训练等级对应的初始视标物，在调用该初始视标物时包括确定该初始视标物的面积大小和具体坐标位置。在调用完成后，用户即可通过佩戴的vr设备观察到若干个初始视标物，并开始进行对应的视觉训练。

7、同时，在进行训练等级调整时，由于对应初始视标物的坐标等级会发生相应的改变，因此为了提高用户的沉浸式虚拟现实体验感，本发明根据调整的训练等级对应调整初始视标物的面积大小和具体坐标位置信息。通过对面积的调整，避免了用户根据视标物位置和面积之间的变化联系在视觉训练时进行“作弊”，进而导致训练效果降低。同时还在根据训练等级对应调整视标物面积时通过对视标物的具体坐标进行调整，实现视标物与用户佩戴的vr设备视角即模拟双眼之间的灵活关联，避免通过视觉锁定的方式实现视标物和设备视角的关联锁定，提高了用户视觉训练的效果，同时还提升了用户视觉训练的沉浸感。

8、作为优选例子，所述在基于vr构建的虚拟场景中根据所述训练调整等级调用预设的初始视标物，具体为：

9、根据所述训练调整等级调用对应的所述初始视标物，并确定所述初始视标物的初始坐标；

10、确定后通过vr设备构建预设的虚拟训练场景，并将所述初始视标物根据所述初始坐标设置于所述虚拟训练场景中，完成初始视标物设置。

11、为了进一步提高用户的视觉训练效果，本发明还提供了根据用户训练等级进行初始视标物的面积大小和初始坐标确定的方法，以此进一步提高用户的视觉训练效果。同时通过vr设备构建虚拟训练场景用于模拟现实场景，还提升了用户的训练沉浸感，使得视功能障碍的患者可通过本发明提供的视标物调整方法进一步沉浸于视觉训练，继而激发患者的训练热情，并以此提高视功能障碍患者的治疗效果。

12、作为优选例子，所述根据所述训练调整等级通过预设的面积调整算法调整所述初始视标物的面积，获得第一视标物，具体为：

13、遍历每个所述初始视标物与所述模拟双眼之间的第一距离，并在所有第一距离中筛选确定数值最小的第一距离为第一间距，同时将所述第一间距对应的初始视标物确定为标准视标物；

14、根据所述第一间距和每个所述第一距离的比值以及所述标准视标物的面积，调整除所述标准视标物之外的每个初始视标物的面积，获得第一视标物。

15、为了避免出现用户通过视标物面积和距离之间的联系进行视觉训练“作弊”，本发明通过训练等级对应调整初始视标物的面积，继而实现视标物的面积大小随着训练等级的变化而变化的效果。因此，不管视标物的具体位置坐标将如何伴随训练等级的变化而变化，系统也会根据训练等级对视标物的面积大小进行相应的改变，使得用户视角中的视标物的面积大小不因视标物与设备距离的改变而发生改变，进一步提高了用户的视觉训练的沉浸感。

16、作为优选例子，所述根据所述训练调整等级通过预设的坐标调整算法调整所述第一视标物的坐标位置，获得第二视标物，具体为：

17、遍历每个所述初始视标物的坐标位置，同时分别计算每个所述初始视标物与所述模拟双眼生成的第一向量；

18、计算后通过三角函数算法和所述初始视标物的坐标位置以及对应的所述第一向量计算确定所述第一视标物的调整后坐标位置，并将所述第一视标物的坐标位置更新为所述调整后坐标位置，继而获得所述第二视标物；

19、其中，每个所述调整后坐标位置与对应所述第一向量处于同一直线上。

20、为了保持视标物在用户进行视觉训练时于用户视野的正前方不变，本发明还提供了一种根据训练等级调整初始视标物坐标位置的方法，通过计算初始视标物和模拟双眼即vr设备的用户视野端，以上两点之间的向量确定后续训练等级更改后的视标物的坐标范围，以此实现随着训练等级进行调整，视标物也始终保持在用户视野正前方这一视觉效果。

21、同时，相比于现有技术视角锁定的视野固定方法，本发明提供的视标物调整方法更加灵活，还进一步提高了用户使用vr设备进行视觉训练的乐趣和沉浸度。上述调整方法均为系统根据训练等级的改变自适应进行调整，因此上述调整方法还提高了视标物位置调整的灵活性和效率。

22、作为优选例子，在所述响应于训练等级调整信号之前，还包括：

23、实时监测所述模拟双眼的坐标位置，并计算所述模拟双眼移动产生的偏移值，同时将所述偏移值与预设的偏移阈值进行对比；

24、若对比结果为所述偏移值小于所述偏移阈值，则不需要对所述初始视标物进行调整；

25、若对比结果为所述偏移值大于或等于所述偏移阈值，则需要对所述初始视标物进行调整。

26、为了进一步完善本发明提供的视标物调整方法，上述优选例子还针对视标物调整方法的不同触发做了补充。若系统监测到模拟双眼即用户佩戴的vr设备对应的坐标点发生了大范围移动，即监测到设备产生的偏移值大于预设的偏移阈值，则说明由于用户的位置发生了位移，因此用户佩戴的vr设备中的视野也产生了相应的位移。

27、综上，这种视觉位移变化并非和视觉训练等级的调整相关，而是与用户视野的变化有关，因此上述方法还提高了本发明所述视标物位置调整方法对应触发方式的灵活性。因此通过本触发方式的补充，使得视标物的位置调整触发方式更加完善，进一步完善了本发明提供的视标物调整方法。

28、相应的，本发明还提供了一种基于vr的视标物调整装置，所述视标物调整装置包括信号响应模块、面积调整模块和坐标调整模块；

29、其中，所述信号响应模块用于响应于训练等级调整信号，解析所述训练等级调整信号获得训练调整等级，在基于vr构建的虚拟场景中根据所述训练调整等级调用预设的初始视标物；

30、所述面积调整模块用于根据所述训练调整等级通过预设的面积调整算法调整所述初始视标物的面积，获得第一视标物；

31、所述坐标调整模块用于根据所述训练调整等级通过预设的坐标调整算法调整所述第一视标物的坐标位置，获得第二视标物，使得所述第二视标物的坐标位置与所述初始视标物和模拟双眼之间的连线处于同一直线上。

32、作为优选例子，所述信号响应模块在基于vr构建的虚拟场景中根据所述训练调整等级调用预设的初始视标物，具体为：

33、根据所述训练调整等级调用对应的所述初始视标物，并确定所述初始视标物的初始坐标；

34、确定后通过vr设备构建预设的虚拟训练场景，并将所述初始视标物根据所述初始坐标设置于所述虚拟训练场景中，完成初始视标物设置。

35、作为优选例子，所述面积调整模块根据所述训练调整等级通过预设的面积调整算法调整所述初始视标物的面积，获得第一视标物，具体为：

36、遍历每个所述初始视标物与模拟双眼之间的第一距离，并在所有第一距离中筛选确定数值最小的第一距离为第一间距，同时将所述第一间距对应的初始视标物确定为标准视标物；

37、根据所述第一间距和每个所述第一距离的比值以及所述标准视标物的面积，调整除所述标准视标物之外的每个初始视标物的面积，获得第一视标物。

38、作为优选例子，所述坐标调整模块根据所述训练调整等级通过预设的坐标调整算法调整所述第一视标物的坐标位置，获得第二视标物，具体为：

39、遍历每个所述初始视标物的坐标位置，同时分别计算每个所述初始视标物与所述模拟双眼生成的第一向量；

40、计算后通过三角函数算法和所述初始视标物的坐标位置以及对应的所述第一向量计算确定所述第一视标物的调整后坐标位置，并将所述第一视标物的坐标位置更新为所述调整后坐标位置，继而获得所述第二视标物；

41、其中，每个所述调整后坐标位置与对应所述第一向量处于同一直线上。

42、作为优选例子，所述视标物调整装置还包括偏移值对比模块；

43、其中，所述偏移值对比模块用于实时监测所述模拟双眼的坐标位置，并计算所述模拟双眼移动产生的偏移值，同时将所述偏移值与预设的偏移阈值进行对比；

44、若对比结果为所述偏移值小于所述偏移阈值，则不需要对所述初始视标物进行调整；

45、若对比结果为所述偏移值大于或等于所述偏移阈值，则需要对所述初始视标物进行调整。