CN107526442A - 一种虚拟现实系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟现实系统，该系统包括虚拟现实眼镜、控制器、耳机、摄像头、移动设备、传感器组和显示器，传感器组和显示器设置在虚拟现实眼镜上；虚拟现实眼镜、耳机、摄像头、移动设备、传感器组和显示器均与控制器保持通信；移动设备用于供用户输入控制信号，并将该控制信号传送给控制器；传感器组用于检测虚拟现实眼镜及显示器的运动并将检测信号传送给控制器；控制器根据所述的移动设备输入的控制信号或者所述的传感器组的检测信号控制摄像头由当前位置运动到目的位置；移动设备还用于供用户输入选择信号，并将该选择信号传送给控制器，控制器根据该选择信号确定是否在显示器上同步显示过渡画面。

Description

一种虚拟现实系统
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种虚拟现实系统。
背景技术
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。
虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角(宽视野)立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。
虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。
但是现有技术中的虚拟现实仍然存在用户体验不佳的问题，特别是当镜头迅速移动的时候，由于场景的迅速变化，容易导致用户晕眩。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种虚拟现实系统，该虚拟现实系统通过优化系统结构和控制方法，提升了用户体验，避免了镜头快速移动时造成的用户晕眩。
为实现上述目的，本发明所述的虚拟现实系统包括虚拟现实眼镜、控制器、耳机、摄像头、移动设备、传感器组和显示器，所述的传感器组和显示器设置在虚拟现实眼镜上；虚拟现实眼镜、耳机、摄像头、移动设备、传感器组和显示器均与控制器保持通信；所述的显示器覆盖所述虚拟现实眼镜的整个视野区，使所述虚拟现实眼镜的佩戴者失去外部真实世界的自然视野，完全沉浸在显示器所显示的虚拟场景中；所述的移动设备用于供用户输入控制信号，并将该控制信号传送给控制器；所述的传感器组用于检测虚拟现实眼镜及显示器的运动并将检测信号传送给控制器；所述的控制器根据所述的移动设备输入的控制信号或者所述的传感器组的检测信号控制摄像头由当前位置运动到目的位置；所述的移动设备还用于供用户输入选择信号，并将该选择信号传送给控制器，所述的控制器根据该选择信号确定是否在显示器上同步显示摄像头由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面。
如果用户输入的选择信号要求同步显示，则控制器控制在显示器上同步显示摄像头由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面。
如果用户输入的选择信号要求不同步显示，则控制器控制显示器不显示摄像头由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面，直接在显示器上以翻页的方式由当前位置的正常视野画面切换到目的位置的正常视野画面。
所述的过渡画面的清晰度和分辨率均低于正常视野画面。
所述的控制器包括输入模块、视野画面计算模块、过渡画面产生模块和存储模块，所述的输入模块用于接收所述的传感器组的检测信号、摄像头拍摄到的画面数据和/或用户通过所述的移动设备输入的控制信号和选择信号，并存储在存储模块中；所述的视野画面计算模块根据所述的输入模块接收的信号确定摄像头的位置和运动方向，并根据摄像头的位置和运动方向计算视野画面；所述的过渡画面产生模块用于根据选择信号确定是否向显示器发送过渡画面。
所述的过渡画面产生模块包括第一过渡画面产生模块和第二过渡画面产生模块，第一过渡画面产生模块用于接收摄像头由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面，但不将过渡画面发送到显示器上。
所述的第二过渡画面产生模块用于接收摄像头由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面，并同步将过渡画面发送到显示器上显示。
所述的显示器是非透射式显示设备。
所述的传感器组包括地磁场传感器、加速度传感器、和/或角速度传感器。
所述的移动设备包括智能手机、平板电脑、智能手表和/或智能手环。
本发明具有如下优点：本发明所述的虚拟现实系统与现有技术相比，通过优化系统结构和控制方法，提升了用户体验，避免了镜头快速移动时造成的用户晕眩。
附图说明
图1是本发明所述的虚拟现实系统的整体结构示意图。
图2是控制器的结构框图。
图3是正常视野图像的示意图。
图4是过渡图像的示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1和图2所示，本发明所述的虚拟现实系统包括虚拟现实眼镜110、控制器120、耳机116、摄像头130、移动设备140、传感器组114和显示器112，所述的传感器组114和显示器112设置在虚拟现实眼镜110上；虚拟现实眼镜110、耳机116、摄像头130、移动设备140、传感器组114和显示器112均与控制器120保持通信；所述的显示器112覆盖所述虚拟现实眼镜110的整个视野区，使所述虚拟现实眼镜110的佩戴者失去外部真实世界的自然视野，完全沉浸在显示器112所显示的虚拟场景中；所述的移动设备140用于供用户输入控制信号，并将该控制信号传送给控制器120；所述的传感器组114用于检测虚拟现实眼镜110及显示器112的运动并将检测信号传送给控制器120；所述的控制器120根据所述的移动设备140输入的控制信号或者所述的传感器组114的检测信号控制摄像头130由当前位置运动到目的位置；所述的移动设备140还用于供用户输入选择信号，并将该选择信号传送给控制器120，所述的控制器120根据该选择信号确定是否在显示器112上同步显示摄像头130由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面。
如果用户输入的选择信号要求同步显示，则控制器120控制在显示器112上同步显示摄像头130由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面。
如果用户输入的选择信号要求不同步显示，则控制器120控制显示器112不显示摄像头130由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面，直接在显示器112上以翻页的方式由当前位置的正常视野画面切换到目的位置的正常视野画面。
如图3和图4所示，所述的过渡画面的清晰度和分辨率均低于正常视野画面。
如图2所示，所述的控制器120包括输入模块810、视野画面计算模块820、过渡画面产生模块830和存储模块850，所述的输入模块810用于接收所述的传感器组114的检测信号、摄像头130拍摄到的画面数据和/或用户通过所述的移动设备140输入的控制信号和选择信号，并存储在存储模块850中；所述的视野画面计算模块820根据所述的输入模块810接收的信号确定摄像头130的位置和运动方向，并根据摄像头130的位置和运动方向计算视野画面；所述的过渡画面产生模块830用于根据选择信号确定是否向显示器112发送过渡画面。
所述的过渡画面产生模块830包括第一过渡画面产生模块831和第二过渡画面产生模块832，第一过渡画面产生模块831用于接收摄像头130由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面，但不将过渡画面发送到显示器112上。
所述的第二过渡画面产生模块832用于接收摄像头130由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面，并同步将过渡画面发送到显示器112上显示。
所述的显示器112是非透射式显示设备。
所述的传感器组114包括地磁场传感器、加速度传感器、和/或角速度传感器。
所述的移动设备140包括智能手机、平板电脑、智能手表和/或智能手环。
本发明所述的虚拟现实系统可以由用户选择是否同步显示过渡画面。申请人在大量实践过程中发现，有的用户会因为显示器上同步显示的过渡画面产生强烈的晕眩感，还有的用户恰好相反，如果不同步显示过渡画面，则会产生不舒适的感觉。
基于不同的用户感受不同，本发明所述的虚拟现实系统将选择权交给用户，由用户选择是否同步显示过渡画面，提升了用户体验，避免了镜头快速移动时造成的用户晕眩。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种虚拟现实系统，其特征在于，所述虚拟现实系统包括虚拟现实眼镜、控制器、耳机、摄像头、移动设备、传感器组和显示器，所述的传感器组和显示器设置在虚拟现实眼镜上；虚拟现实眼镜、耳机、摄像头、移动设备、传感器组和显示器均与控制器保持通信；所述的显示器覆盖所述虚拟现实眼镜的整个视野区，使所述虚拟现实眼镜的佩戴者失去外部真实世界的自然视野，完全沉浸在显示器所显示的虚拟场景中；所述的移动设备用于供用户输入控制信号，并将该控制信号传送给控制器；所述的传感器组用于检测虚拟现实眼镜及显示器的运动并将检测信号传送给控制器；所述的控制器根据所述的移动设备输入的控制信号或者所述的传感器组的检测信号控制摄像头由当前位置运动到目的位置；所述的移动设备还用于供用户输入选择信号，并将该选择信号传送给控制器，所述的控制器根据该选择信号确定是否在显示器上同步显示摄像头由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面。
2.如权利要求1所述的虚拟现实系统，其特征在于，如果用户输入的选择信号要求同步显示，则控制器控制在显示器上同步显示摄像头由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面。
3.如权利要求2所述的虚拟现实系统，其特征在于，如果用户输入的选择信号要求不同步显示，则控制器控制显示器不显示摄像头由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面，直接在显示器上以翻页的方式由当前位置的正常视野画面切换到目的位置的正常视野画面。
4.如权利要求2或3所述的虚拟现实系统，其特征在于，所述的过渡画面的清晰度和分辨率均低于正常视野画面。
5.如权利要求4所述的虚拟现实系统，其特征在于，所述的控制器包括输入模块、视野画面计算模块、过渡画面产生模块和存储模块，所述的输入模块用于接收所述的传感器组的检测信号、摄像头拍摄到的画面数据和/或用户通过所述的移动设备输入的控制信号和选择信号，并存储在存储模块中；所述的视野画面计算模块根据所述的输入模块接收的信号确定摄像头的位置和运动方向，并根据摄像头的位置和运动方向计算视野画面；所述的过渡画面产生模块用于根据选择信号确定是否向显示器发送过渡画面。
6.如权利要求4所述的虚拟现实系统，其特征在于，所述的过渡画面产生模块包括第一过渡画面产生模块和第二过渡画面产生模块，第一过渡画面产生模块用于接收摄像头由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面，但不将过渡画面发送到显示器上。
7.如权利要求6所述的虚拟现实系统，其特征在于，所述的第二过渡画面产生模块用于接收摄像头由当前位置运动到目的位置的过程中拍摄到的过渡画面，并同步将过渡画面发送到显示器上显示。
8.如权利要求1所述的虚拟现实系统，其特征在于，所述的显示器是非透射式显示设备。
9.如权利要求1所述的虚拟现实系统，其特征在于，所述的传感器组包括地磁场传感器、加速度传感器、和/或角速度传感器。
10.如权利要求1所述的虚拟现实系统，其特征在于，所述的移动设备包括智能手机、平板电脑、智能手表和/或智能手环。
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