虚拟现实场景正对用户的实现方法、装置及虚拟现实设备与流程

本发明涉及虚拟现实技术领域，更具体地，涉及一种虚拟现实场景正对用户的实现方法、装置及虚拟现实设备。

背景技术：

虚拟实境(Virtual Reality)，简称VR技术，是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

随着计算机和VR技术的发展，用户对VR应用交互式体验和沉浸式体验的要求不断提高。用户在初次进入VR设备，或者在VR设备在切换VR应用时，VR设备显示的场景没有正对用户，现有技术，用户需要转动头部以使VR设备显示的场景正对用户，用户来回转动头部会引起眩晕，降低了用户的体验。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种虚拟现实场景正对用户的实现方法、装置及虚拟现实设备。

根据本发明的第一方面，提供了一种虚拟现实场景正对用户的实现方法，包括：

渲染所述虚拟现实设备启动时对应的第一个显示场景，并获取所述第一个显示场景的控制权；

获取所述虚拟现实设备的位置信息；

利用所述第一个显示场景的控制权，根据所述虚拟现实设备的位置信息，将所述第一个显示场景转换为与用户正对的显示场景；

将转换后的第一个显示场景进行显示。

可选地，所述虚拟现实设备中的显示场景采用树状结构进行管理，获取所述第一个显示场景的控制权，包括：获取所述第一个显示场景的树状结构的根节点。

可选地，所述第一个显示场景包括场景模型资源和UI布局。

可选地，获取所述虚拟现实设备的位置信息，包括：利用所述虚拟现实设备上的位置传感器，获取所述虚拟现实设备沿X轴、Y轴、Z轴方向的矢量位置信息和绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角度信息。

可选地，根据所述虚拟现实设备的位置信息，将所述第一个显示场景转换为与用户正对的显示场景，包括：将所述第一个显示场景转换为与所述虚拟现实设备的沿X轴、Y轴、Z轴方向的矢量位置信息和绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角度信息一致的显示场景。

根据本发明的第二方面，还提供了一种虚拟现实场景正对用户的实现装置，包括：

第一获取模块，用于渲染所述虚拟现实设备启动时对应的第一个显示场景，并获取所述第一个显示场景的控制权；

第二获取模块，用于获取所述虚拟现实设备的位置信息；

转换模块，用于利用所述第一个显示场景的控制权，根据所述虚拟现实设备的位置信息，将所述第一个显示场景转换为与用户正对的显示场景；

显示模块，用于将转换后的第一个显示场景进行显示。

可选地，所述虚拟现实设备中的显示场景采用树状结构进行管理，所述第一获取模块还用于：获取所述第一个显示场景的树状结构的根节点。

可选地，所述第一个显示场景包括场景模型资源和UI布局。

可选地，所述第二获取模块还用于：利用所述虚拟现实设备上的位置传感器，获取所述虚拟现实设备沿X轴、Y轴、Z轴方向的矢量位置信息和绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角度信息。

可选地，所述转换模块还用于：将所述第一个显示场景转换为与所述虚拟现实设备的沿X轴、Y轴、Z轴方向的矢量位置信息和绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角度信息一致的显示场景。

根据本发明的第三方面，还提供了一种虚拟现实设备，包括上述任一的虚拟现实场景正对用户的实现装置。

本发明的发明人发现，用户在初次进入VR设备，或者在VR设备在切换VR应用时，VR设备显示的场景没有正对用户，现有技术，用户需要转动头部以使VR设备显示的场景正对用户，用户来回转动头部会引起眩晕，降低了用户的体验。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期的，故本发明是一种新的技术方案。

本发明提供的虚拟现实场景正对用户的实现方法及装置，虚拟现实设备(以下简称VR设备)启动后，在显示第一个显示场景之前，获取VR设备的位置信息，其中，VR设备的位置信息代表了用户的头部的位置信息，利用第一个显示场景的控制权，将第一个显示场景转换为与VR设备的位置信息相一致的显示场景，实现了VR场景在显示时正对用户，与现有技术相比，用户无需通过转动头部的方式以实现VR场景正对用户，提升了用户的体验。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实场景正对用户的实现方法的处理流程图。

图2示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实场景正对用户的实现装置的结构示意图。

图3示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明提供了一种虚拟现实场景正对用户的实现方法。图1示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实场景正对用户的实现方法的处理流程图。参见图1，该方法至少包括步骤S102至步骤S108。

步骤S102，渲染虚拟现实设备启动时对应的第一个显示场景，并获取第一个显示场景的控制权；

步骤S104，获取虚拟现实设备的位置信息；

步骤S106，利用第一个显示场景的控制权，根据虚拟现实设备的位置信息，将第一个显示场景转换为与用户正对的显示场景；

步骤S108，将转换后的第一个显示场景进行显示。

本发明实施例提供的虚拟现实场景正对用户的实现方法，虚拟现实设备(以下简称VR设备)启动后，在显示第一个显示场景之前，获取VR设备的位置信息，其中，VR设备的位置信息代表了用户的头部的位置信息，利用第一个显示场景的控制权，将第一个显示场景转换为与VR设备的位置信息相一致的显示场景，实现了VR设备的显示场景在显示时正对用户，与现有技术相比，用户无需通过转动头部的方式以实现VR设备的显示场景正对用户，提升了用户的体验。

上述步骤S102提及的VR设备的第一个显示场景至少包括：模型资源和用户界面(User Interface，简称UI)布局。其中，模型资源至少包括构成VR设备的第一个显示场景的背景元素(例如，假山、草地等)和应用图标(例如，VR视频应用图标、VR游戏应用图标等)，UI布局为模型资源在显示时的具体布局方式，例如，作为背景元素的假山位于VR设备的显示场景的左上角区域，作为背景元素的草地位于VR设备的显示场景的下半部分区域，应用图标位于VR设备的显示场景的中间区域。

本发明实施例中，VR设备的显示场景采用树状结构进行管理。树状结构具有一个特定的点，该点为根(Root)节点，通过控制树状结构的Root节点，即可控制作为Root节点的子节点。本发明实施例中，上述模型资源和UI布局均位于Root节点下属的子节点上。上述步骤S102提及的获取第一个显示场景的控制权，具体为获取管理第一个显示场景的树状结构的Root节点，通过控制该Root节点，可实现对VR设备的第一个显示场景的控制，进而可以对VR设备的第一个显示场景包括的模型资源和UI布局进行转换，例如，旋转转换、缩放转换等。

上述步骤S104提及的获取虚拟现实设备的位置信息，具体地，利用设置在VR设备上的位置传感器，获取VR设备沿X轴、Y轴、Z轴方向的矢量位置信息和绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角度信息。本发明实施例中，VR设备开启后，位置传感器开始工作，VR设备开启时的位置信息作为起始位置信息，以VR设备启动时的位置作为原点，建立三维坐标系，其中，沿着VR设备显示屏幕的长度方向对应的是X轴，沿着VR设备的显示屏幕宽度方向对应的是Y轴，垂直VR设备显示屏幕对应的是Z轴。位置传感器感测VR设备沿X轴、Y轴和Z轴运动的矢量位置信息和旋转角度信息是一个实时过程，当用户的头部发生任何运动时，VR设备也发生相应地运动，位置传感器均可感测并获取VR设备沿X轴、Y轴和Z轴运动的矢量位置信息和旋转角度信息。当VR设备的显示屏幕在显示完成渲染的第一个显示场景之前，获取的VR设备的位置信息是位置传感器感测到的最新的位置信息。

上述步骤S108中，当VR设备的第一个显示场景显示之前，利用第一个显示场景的控制权，根据VR设备的最新位置信息，将第一个显示场景转换为与VR设备的沿X轴、Y轴、Z轴方向的矢量位置信息和绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角度信息一致的显示场景。例如，若位置传感器感测到的最新位置信息为沿X轴旋转10°，利用Root节点，将VR设备的第一个显示场景转换为与沿X轴旋转10°的显示场景。

本发明实施例中，用户戴上VR设备，开启VR设备，位置传感器实时感测VR设备的位置信息，VR设备的第一个显示场景完成渲染，在将第一个显示场景显示之前，获取管理第一个显示场景的树状结构的Root节点，利用Root节点，将第一个显示场景转换为与位置传感器感测到的最新位置数据一致的显示场景，保证转换后的第一个显示场景正对用户，提升了用户的体验。

需要说明地是，本发明实施例提供的虚拟现实设备的显示场景正对用户的实现方法，优选适用于一体式虚拟现实设备，一体式虚拟现实设备无需借助任何输入输出设备即可实现三度空间的虚拟世界。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种虚拟现实场景正对用户的实现装置。图2示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实场景正对用户的实现装置，参见图2，该装置至少包括：第一获取模块210，用于渲染虚拟现实设备启动时对应的第一个显示场景，并获取第一个显示场景的控制权；第二获取模块220，与第一获取模块210耦合，用于获取虚拟现实设备的位置信息；转换模块230，与第二获取模块220耦合，用于利用第一个显示场景的控制权，根据虚拟现实设备的位置信息，将第一个显示场景转换为与用户正对的显示场景；显示模块240，与转换模块230耦合，用于将转换后的第一个显示场景进行显示。

本发明实施例中，VR设备的显示场景采用树状结构进行管理。树状结构具有一个特定的点，该点为根(Root)节点，通过控制树状结构的Root节点，即可控制作为Root节点的子节点。第一获取模块210获取第一个显示场景的控制权，具体为获取管理第一个显示场景的树状结构的Root节点，通过控制该Root节点，可实现对VR设备的第一个显示场景的控制，进而可以对VR设备的第一个显示场景包括的模型资源和UI布局进行转换，例如，旋转转换、缩放转换等。

本发明实施例中，第二获取模块220获取虚拟现实设备的位置信息，具体为利用设置在VR设备上的位置传感器，获取VR设备沿X轴、Y轴、Z轴方向的矢量位置信息和绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角度信息。VR设备开启后，位置传感器开始工作，VR设备开启时的位置信息作为起始位置信息，以VR设备启动时的位置作为原点，建立三维坐标系，其中，沿着VR设备显示屏幕的长度方向对应的是X轴，沿着VR设备的显示屏幕宽度方向对应的是Z轴，垂直VR设备显示屏幕对应的是Z轴。位置传感器感测VR设备沿X轴、Y轴和Z轴运动的矢量位置信息和旋转角度信息是一个实时过程，当用户的头部发生任何运动时，VR设备也发生相应地运动，位置传感器均可感测并获取VR设备沿X轴、Y轴和Z轴运动的矢量位置信息和旋转角度信息。当VR设备的显示屏幕在显示完成渲染的第一个显示场景之前，获取的VR设备的位置信息是位置传感器感测到的最新位置信息。

当VR设备的第一个显示场景显示之前，转换模块230利用第一个显示场景的控制权，根据VR设备的最新位置信息，将第一个显示场景转换为与VR设备的沿X轴、Y轴、Z轴方向的矢量位置信息和绕X轴、Y轴、Z轴的旋转角度信息一致的显示场景。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种虚拟现实设备，该虚拟显示设备包括上述任一实施例提供的虚拟现实设备显示场景正对用户的实现装置。图3示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实设备的硬件结构示意图。参见图3，该虚拟现实设备300包括存储器301和处理器302，该存储器301用于存储指令，该指令用于控制处理器302进行操作以执行本发明的虚拟现实设备显示场景正对用户的实现方法。

除此之外，参见图3，该虚拟现实设备300还包括接口装置303、通信装置304、显示装置305和扬声器306等等。尽管在图3中示出了多个装置，但是，本发明虚拟现实设备可以仅涉及其中的部分装置。上述通信装置304例如能够进行有有线或无线通信。上述接口装置303例如包括USB接口等。上述显示装置305例如是液晶显示屏、触摸显示屏等。本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。