CN106406543A - 人眼控制vr场景变换装置 - Google Patents

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王爽
才华
石晓光
寇元馨
张影
李渌洁
刘航
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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    • G06F3/013—Eye tracking input arrangements

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Abstract

本发明公开一种眼球控制VR场景变换的技术，属于展览展示技术领域。该装置是由红外光源、红外光检测设备、控制处理芯片、VR眼镜组成。装置通过检查人眼眼球位置变化，来控制VR场景随之变化，在一定程度上解决了通过转动头部控制场景变换的模式。解决了不能通过转动头部控制VR场景的转换而感受不同角度观察VR场景的变化，展示面积小，可具有灵活性和移动性，可以有效利用展厅展示，是用于科技馆等公共场所，供人们娱乐及学习科学知识的互动展示装置。

Description

人眼控制VR场景变换装置
技术领域
本文发明涉及一种基于眼球控制VR场景变换装置，是用于科技馆展出光学科技展品，属于展览展示技术领域。
背景技术
VR装置是目前比较常见的一种虚拟现实场景的产品或展品，能够为大家呈现出一种身临其境的视觉效果，VR是通过双目视觉营造出的3D立体效果，以及重力感应场景变换系统，让佩戴VR眼镜者有一种置身于观察场景中的效果。
普通的VR装置是根据重力感应装置来变换场景，观察者具有部分局限性，主要问题有二：一是头部不便于转动者无法感受VR场景变换；二是普通的VR必须通过不断改变头部运动来改变场景的变换，通过头部转动改变场景易造成眩晕。
发明内容
发明目的：本发明提供的基于人眼视线追踪技术，通过眼球控制VR场景变换，是以人眼视线追踪、场景变换、显示、观察为基本原理的新型展品，完美实现“视线控制”，同时使观众了解VR成像及视线控制技术。
技术方案：本发明所述的一种基于视线追踪技术控制VR场景变换的演示装置，如图2所示。图中8是红外光源，9是红外光学系统，10是红外探测器，11是处理器，12是显示屏，13是人眼所见场景，14是视线追踪系统的光路。
在VR眼镜人眼观察处上方安装光源8，光源经人眼角膜反射通过光学系统9将人眼瞳孔中心视线坐标信息传输到探测器10上，处理器11将根据人眼坐标变换进行场景坐标变换，以达到人眼控制VR场景变换的目的。
有益效果：观众在佩戴VR体验眼镜时，根据不同模式可选择普通VR体验或视线追踪控制体验，通过两种模式的比较就能体验出通过视线控制场景变换的效果，具有较强的趣味性、知识性与互动性，教现有的VR提升了科技展示效果，同时向观众介绍了视觉捕捉与人眼控制技术，满足科技馆的光学技术在虚拟现实领域的展品科普展示需求。
附图说明
图1为头部自由运动VR展品的原理示意图。
其中1是人眼坐标，2是人眼主视坐标，3是探测器坐标，4处理器坐标，5是屏幕坐标，6是人眼坐标到屏幕坐标间的变换，7是人眼，8是VR眼镜外壳。
图2为基于人眼视觉追踪技术控制VR场景变换的原理示意图。
其中8是红外光源，9是红外光学系统，10是红外探测器，11是处理器，12是显示屏，13是人眼所见场景，14是视线追踪系统的光路。
图3是一种实施方案的示意图。
其中15是VR眼镜，16是桌子，17是视线追踪技术控制场景变换的VR眼镜，18是固定支架，19是体验者们。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例详细描述本发明。
科技馆的展品是讲究外观形状和展示效果的，如果展示形式枯燥无味，显然就失去了科普的趣味性，虽然也能达到互动的展示目的，但效果就会差很多。因此互动展品都需要巧妙的展示设计来吸引观众的注意。
图2所示的原理图即可作为展示原理方案，能够达到视觉效果。图中：
8是红外光源，采用近红外光源。
9是红外光学系统，通过光学设计，采用红外高反片等光学器件。
10是红外探测器，即红外摄像机，根据红外光源选择相应器件。
11是处理器，将根据人眼视觉坐标的变换转换显示屏场景，应进行测试以避免观察者的短暂分神的视线游离造成误判。
图3所示的展示示意图即可作为展示实施方案，能够达到科学普及效果。图中参观者一次进入固定的视觉追踪展项进行体验，也可以将普通的VR眼镜放置于桌上供，体积小节约展示面积。

Claims (5)

1.一种利用视线追踪技术的精确眼球定位装置，是由近红外光源、探测摄像器及处理器组成，特征在于：将人眼追综装置放置于VR眼镜的左右两边眼镜中，对体验者眼球（亦可对一只眼睛）的转动作出精准定位。
2.根据权利要求书1所述的眼球定位装置，其中处理器将人眼视觉信号进行处理并定位，然后将人眼的空间变换量与全景空间的坐标变换进行同步处理，通过处理器将根据人眼坐标的变换进行信号处理，将新的变量信号传输到显示屏。
3.根据基于权利要求书2所述的信号处理器，设定排错程序以保证此定位的准确性，避免无意识眨眼及眼球快速移动时的行为改变空间场景变换。
4.根据权利要求书2所述的信号处理器，设定稳像程序以避免虚拟场景的实时变换对观察者造成的眩晕视错觉，引起体验者头晕目眩等不适感觉。
5.根据权利要求书2所述的信号处理器，设定抗疲劳程序以避免长时间体验虚拟场景时造成的眼部视觉疲劳感。
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