CN105787980A - 一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法及系统，其中方法包括：步骤1：根据被测虚拟现实显示设备选取格式和光学参数与其相适配的全景图；步骤2：对所述全景图加载测试图，生成具有刻度线的全景图，将具有刻度线的全景图导入被测虚拟现实显示设备中；步骤3：通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的左右边界的刻度线，得到水平视场角；和/或通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的上下边界的刻度线，得到垂直视场角。本发明适用于所有虚拟现实显示设备，读数精确，对被测虚拟现实显示设备的视场角检测具有方便、直接、快捷和高效的优点。

Description

一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法及系统。

背景技术

虚拟现实(简称VR)，即利用计算机技术模拟产生现实环境的三维虚拟世界，让使用者能及时、无限制地感知虚拟空间的事物。近期，以Oculus等厂家为代表的新兴技术催生了VR产业热潮，谷歌、腾讯、华为等国内外巨头企业纷纷布局VR设备与平台研发，VR应用开始不断向游戏、社交、影视、教育、医疗等领域渗透，各类VR采集设备、内容制作平台、VR交互技术、VR头盔和VR应用不断涌现，以至2016年被称为“VR产业化元年”。

随着VR显示设备的不断发展和应用，对显示设备的视觉评价成为一个亟待解决的问题。其中视场角以其对虚拟现实沉浸感的决定因素地位，成为VR设备厂家宣传的一个重要参数。实现最大的视场角范围也是当前衡量虚拟现实技术成果的重要指标之一。然而，目前还没有一个可以明确测量VR显示设备视场角的方法，厂家标称的视场角与用户的实际体验有诸多不相符，且厂家对视场角的测量方法含糊其辞，用户也无法确定视场角是否虚标，这给用户对VR显示设备的采购选型带来诸多困扰。VR显示设备视场角标称不规范，已成为制约VR大规模产业应用的关键因素。

VR显示设备的视场角通常是指水平视场角，VR业内普遍认为，对于头戴式显示器，最佳视场角是120度，极限接近180度。现有的医学领域中用的眼科仪器视野计和光学领域中的视场仪不能满足VR显示设备的视场角测量需求；厂家给出的视场角参数没有业内公认的检定方法，让用户无法信服；众多VR体验者基于VR产品视觉体验给出的视场角也仅仅是一个大概的估计值；行业的发展需要一种针对VR显示视场角的规范的测量方法。

VR显示设备载入的全景图在水平方向上是360度，在垂直方向上是180度，展开的矩形球面全景图宽高比一般为2：1，常见的全景图分辨率一般有以下几种：8Kx4K(8192x4096)、4Kx2K(4096x2048)、1920x960等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对目前VR显示设备缺乏有效的视场角检测方法的问题，提供一种高效且规范的检测虚拟现实显示设备视场角的方法及系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，具体包括以下步骤：

步骤1：根据被测虚拟现实显示设备选取格式和光学参数与其相适配的全景图；

步骤2：对所述全景图加载预先生成的测试图，生成具有刻度线的全景图，将具有刻度线的全景图导入被测虚拟现实显示设备中；

步骤3：通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的左右边界的刻度线，得到水平视场角；和/或通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的上下边界的刻度线，得到垂直视场角。

本发明的有益效果是：本发明适用于所有虚拟现实显示设备，读数精确，对被测虚拟现实显示设备的视场角检测具有方便、直接、快捷和高效的优点；本方法可将被测虚拟现实显示设备的水平视场角和垂直视场角直观显示出，可直观地读出当前虚拟现实VR显示设备的视场角。检测人员不需要通过光学设备检测视场角，仅需要在特定信号的辅助下，通过目测直接地读出虚拟现实VR显示设备的视场角；使普通用户也能方便的检测出被测虚拟现实显示设备的视场角，无需专业人士专门进行检测，对虚拟现实的市场起到很好的监督作用，防止不良商家对消费者虚报数据。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤2中加载的测试图包括水平测试图和/或垂直测试图。

进一步，所述水平测试图的生成过程包括以下步骤：

步骤a:根据所述全景图在水平方向的分辨率得到全景图水平方向的像素数；以此像素数作为水平测试图的水平宽度；

步骤b:在水平测试图的水平方向上均匀设置至少36条刻度线；

步骤c:将水平测试图的中心位置设置为水平读数参考点。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于虚拟现实现实设备中全景图在水平方向是360度的全景图像，在水平测试图的水平方向上设置至少36条刻度线，保证了读数可精确到至少10度，更加精细的可进行二次划分，根据具体需求可精确到1度甚至0.1度、0.01度等。

进一步，将水平测试图加载到全景图中时，首先使水平测试图的水平中心线与全景图的水平中心线重合。进一步，获得水平视场角的过程包括以下步骤：

以水平读数参考点为基准，将参考点与左边界重合，读取与右边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为水平视场角的右极限刻度值；

将参考点与右边界重合，读取与左边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为水平视场角的左极限刻度值；

判断右极限刻度值是否大于左极限刻度值，如果是，右极限刻度值为当前水平视场角；否则，左极限刻度值为当前水平视场角。

进一步，所述垂直测试图的生成过程包括以下步骤：

步骤d:根据所述全景图在垂直方向的分辨率得到全景图垂直方向的像素数；以此像素数作为垂直测试图的垂直宽度；

步骤e:在垂直测试图的垂直方向上均匀设置至少18条刻度线；

步骤f:将垂直测试图的中心位置设置为垂直读数参考点。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于虚拟现实现实设备中全景图在垂直方向是180度的全景图像，在垂直测试图的垂直方向上设置至少18条刻度线，保证了读数可精确到至少10度，更加精细的可进行二次划分，根据具体需求可精确到1度甚至0.1度、0.01度等。

进一步，将垂直测试图加载到全景图中时，首先使垂直测试图的垂直中心线与全景图的垂直中心线重合。

进一步，获得垂直视场角的过程包括以下步骤：

以垂直读数参考点为基准，将参考点与上边界重合，读取与下边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为垂直视场角的下极限刻度值；

将参考点与下边界重合，读取与上边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为垂直视场角的上极限刻度值；

判断下极限刻度值是否大于上极限刻度值，如果是，下极限刻度值为当前垂直视场角；否则，上极限刻度值为当前垂直视场角。

进一步，所述刻度线包括一级刻度线和二级刻度线；

所述一级刻度线将水平测试图在水平方向分割为等间隔的至少36个区域，二级刻度线将得到的区域进一步分割为至少5个小区域；

所述一级刻度线将垂直测试图在垂直方向分割为等间隔的至少18个区域，二级刻度线将得到的区域进一步分割为至少5个小区域。

采用上述进一步方案的有益效果是，将水平和垂直方向通过以及和二级刻度线分割成细化的刻度，使读数更快捷，读数时，首先读取一级刻度线，了解一个大的范围，进一步，读取二级刻度线，对读数进一步精确。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种检测虚拟现实显示设备视场角的系统，包括全景图模块、测试图加载模块和视场角读取模块；

所述全景图模块用于根据被测虚拟现实显示设备选取格式和光学参数与其相适配的全景图；

所述测试图加载模块用于对所述全景图加载预先生成的测试图，生成具有刻度线的全景图，将具有刻度线的全景图导入被测虚拟现实显示设备中；

所述视场角读取模块用于通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的左右边界的刻度线，得到水平视场角；和/或通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的上下边界的刻度线，得到垂直视场角。

附图说明

图1为本发明实施例1所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法流程图；

图2为本发明实施例1所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的系统结构框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、全景图模块，2、测试图加载模块，3、视场角读取模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明实施例1所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，具体包括以下步骤：

步骤1：根据被测虚拟现实显示设备选取格式和光学参数与其相适配的全景图；

步骤2：对所述全景图加载测试图，生成具有刻度线的全景图，将具有刻度线的全景图导入被测虚拟现实显示设备中；

步骤3：通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的左右边界的刻度线，得到水平视场角；和/或通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的上下边界的刻度线，得到垂直视场角。

本发明实施例2所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，在实施例1的基础上，所述步骤2中加载的测试图包括水平测试图和/或垂直测试图。

本发明实施例3所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，在实施例2的基础上，所述水平测试图的生成过程包括以下步骤：

步骤a:根据所述全景图在水平方向的分辨率得到全景图水平方向的像素数；以此像素数作为水平测试图的水平宽度；

步骤b:在水平测试图的水平方向上均匀设置至少36条刻度线；

步骤c:将水平测试图的中心位置设置为水平读数参考点。

本发明实施例4所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，在实施例3的基础上，将水平测试图加载到全景图中时，首先使水平测试图的水平中心线与全景图的水平中心线重合。

本发明实施例5所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，在实施例2的基础上，所述垂直测试图的生成过程包括以下步骤：

步骤d:根据所述全景图在垂直方向的分辨率得到全景图垂直方向的像素数；以此像素数作为垂直测试图的垂直宽度；

步骤e:在垂直测试图的垂直方向上均匀设置至少18条刻度线；

步骤f:将垂直测试图的中心位置设置为垂直读数参考点。

本发明实施例6所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，在实施例5的基础上，将垂直测试图加载到全景图中时，首先使垂直测试图的垂直中心线与全景图的垂直中心线重合。

本发明实施例7所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，在实施例3-6任一项的基础上，所述刻度线包括一级刻度线和二级刻度线；所述一级刻度线将水平测试图在水平方向分割为等间隔的至少36个区域，二级刻度线将得到的区域进一步分割为至少5个小区域；所述一级刻度线将垂直测试图在垂直方向分割为等间隔的至少18个区域，二级刻度线将得到的区域进一步分割为至少5个小区域。

本发明实施例8所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，在实施例4的基础上，获得水平视场角的过程包括以下步骤：

以水平读数参考点为基准，将参考点与左边界重合，读取与右边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为水平视场角的右极限刻度值；

将参考点与右边界重合，读取与左边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为水平视场角的左极限刻度值；

判断右极限刻度值是否大于左极限刻度值，如果是，右极限刻度值为当前水平视场角；否则，左极限刻度值为当前水平视场角。

本发明实施例9所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，在实施例6的基础上，获得垂直视场角的过程包括以下步骤：

以垂直读数参考点为基准，将参考点与上边界重合，读取与下边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为垂直视场角的下极限刻度值；

将参考点与下边界重合，读取与上边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为垂直视场角的上极限刻度值；

判断下极限刻度值是否大于上极限刻度值，如果是，下极限刻度值为当前垂直视场角；否则，上极限刻度值为当前垂直视场角。

本发明所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，在具体示例中包括以下步骤：

步骤1，制作水平方向刻度线测试单元。测试单元的水平宽度(即水平方向像素数)与被测VR虚拟现实显示设备的全景图水平方向的分辨率相等。测试单元中，刻度线均匀分布在整个图像单元的水平方向上，保证全景显示时可头尾无缝衔接；在测试单元水平中线上，设置36等分的一级刻度线，在每两条一级刻度线之间设置10等分的二级刻度线，如此，最小刻度为总水平宽度的1/360；在整个刻度线的中心设置标记点，作为视场角读数参考点；

步骤2，用图像处理工具将步骤1中制作的测试单元嵌入与被测VR设备格式和光学参数相适配的全景图中，嵌入时确保刻度线的水平中心线与全景图的水平中心线完全重合；

步骤3，将嵌入了刻度线的全景图导入被测VR显示设备中；

步骤4，检测人员戴上VR显示设备，将设备放至水平。在视野水平中心线上，可清楚的看到刻度和数字标记。由于VR设备中全景图水平方向是360度的全景图像，因而刻度线上的最小刻度即为1度，此时，检测人员视野里呈现的最大区间刻度数即为水平视场角。为方便读数，也可水平转动头部，找到整个刻度线的中心点，进行读数：首先，检测人员可将中心点转至视野左边界，读出中心点右侧的最大区间刻度数，将该数记为视场角的右极限；然后，将中心点转至视野右边界，读出中心点左侧的最大区间刻度数，将该数记为视场角的左极限；两个测量值取最大值；

步骤5，为确保测量的科学性，可由多名检测人员、多次重复步骤4进行读数，对多次检测结果进行统计平均，计算结果为水平视场角。

步骤6，制作垂直方向刻度线测试单元。测试单元的垂直高度(即垂直方向像素数)与被测VR显示设备的全景图垂直方向的分辨率相等。测试单元中，刻度线均匀分布在整个图像单元的垂直方向上；在测试单元垂直中线上，设置18等分的一级刻度线，在每两条一级刻度线之间设置10等分的二级刻度线，如此，最小刻度为总水平宽度的1/180；在整个刻度线的中心设置标记点，作为垂直视场角读数参考点；

步骤7，用图像处理工具将步骤6中制作的测试单元嵌入与被测VR设备适配的全景图中，嵌入时确保刻度线的垂直中心线与全景图的垂直中心线完全重合；

步骤8，将嵌入了刻度线的全景图导入被测VR显示设备中；

步骤9，检测人员戴上VR显示设备，将设备放至水平。在视野垂直中心线上，可清楚的看到刻度和数字标记。由于VR设备中全景图的垂直方向是180度的全景图像，因而刻度线上的最小刻度即为1度，检测人员读出刻度垂直中心点上侧和下侧的最大区间刻度数，将两个读数相加即为垂直视场角。

步骤10，为确保测量的科学性，可由多名检测人员、多次重复步骤9进行读数，对多次检测结果进行统计平均，计算结果为垂直视场角。

以上步骤中测量水平视场角和/或垂直视场角的顺序是可以根据用户需要进行选择的，不受以上步骤限制。

如图2所示，为本发明实施例1所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的系统，包括全景图模块1、测试图加载模块2和视场角读取模块3；

所述全景图模块1用于根据被测虚拟现实显示设备选取格式和光学参数与其相适配的全景图；

所述测试图加载模块2用于对所述全景图加载测试图，生成具有刻度线的全景图，将具有刻度线的全景图导入被测虚拟现实显示设备中；

所述视场角读取模块3用于通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的左右边界的刻度线，得到水平视场角；和/或通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的上下边界的刻度线，得到垂直视场角。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：根据被测虚拟现实显示设备选取格式和光学参数与其相适配的全景图；

步骤2：对所述全景图加载预先生成的测试图，生成具有刻度线的全景图，将具有刻度线的全景图导入被测虚拟现实显示设备中；

步骤3：通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的左右边界的刻度线，得到水平视场角；和/或通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的上下边界的刻度线，得到垂直视场角。

2.根据权利要求1所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，其特征在于，所述步骤2中加载的测试图包括水平测试图和/或垂直测试图。

3.根据权利要求2所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，其特征在于，所述水平测试图的生成过程包括以下步骤：

步骤a:根据所述全景图在水平方向的分辨率得到全景图水平方向的像素数；以此像素数作为水平测试图的水平宽度；

步骤b:在水平测试图的水平方向上均匀设置至少36条刻度线；

步骤c:将水平测试图的中心位置设置为水平读数参考点。

4.根据权利要求3所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，其特征在于，将水平测试图加载到全景图中时，首先使水平测试图的水平中心线与全景图的水平中心线重合。

5.根据权利要求4所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，其特征在于，获得水平视场角的过程包括以下步骤：

以水平读数参考点为基准，将水平读数参考点与左边界重合，读取与右边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为水平视场角的右极限刻度值；

将水平读数参考点与右边界重合，读取与左边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为水平视场角的左极限刻度值；

判断右极限刻度值是否大于左极限刻度值，如果是，右极限刻度值为当前水平视场角；否则，左极限刻度值为当前水平视场角。

6.根据权利要求2所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，其特征在于，所述垂直测试图的生成过程包括以下步骤：

步骤d:根据所述全景图在垂直方向的分辨率得到全景图垂直方向的像素数；以此像素数作为垂直测试图的垂直宽度；

步骤e:在垂直测试图的垂直方向上均匀设置至少18条刻度线；

步骤f:将垂直测试图的中心位置设置为垂直读数参考点。

7.根据权利要求6所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，其特征在于，将垂直测试图加载到全景图中时，首先使垂直测试图的垂直中心线与全景图的垂直中心线重合。

8.根据权利要求6所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，其特征在于，获得垂直视场角的过程包括以下步骤：

以垂直读数参考点为基准，将垂直读数参考点与上边界重合，读取与下边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为垂直视场角的下极限刻度值；

将垂直读数参考点与下边界重合，读取与上边界重合的刻度线的刻度值，此刻度值为垂直视场角的上极限刻度值；

判断下极限刻度值是否大于上极限刻度值，如果是，下极限刻度值为当前垂直视场角；否则，上极限刻度值为当前垂直视场角。

9.根据权利要求3-8任一项所述的一种检测虚拟现实显示设备视场角的方法，其特征在于，所述刻度线包括一级刻度线和二级刻度线；所述一级刻度线将水平测试图在水平方向分割为等间隔的至少36个区域，二级刻度线将得到的每个区域进一步分割为至少5个小区域；所述一级刻度线将垂直测试图在垂直方向分割为等间隔的至少18个区域，二级刻度线将得到的每个区域进一步分割为至少5个小区域。

10.一种检测虚拟现实显示设备视场角的系统，其特征在于，包括全景图模块、测试图加载模块和视场角读取模块；

所述全景图模块用于根据被测虚拟现实显示设备选取格式和光学参数与其相适配的全景图；

所述测试图加载模块用于对所述全景图加载预先生成的测试图，生成具有刻度线的全景图，将具有刻度线的全景图导入被测虚拟现实显示设备中；

所述视场角读取模块用于通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的左右边界的刻度线，得到水平视场角；和/或通过观察被测虚拟现实显示设备中全景图的上下边界的刻度线，得到垂直视场角。