CN108958461A - 具自适性控制的虚拟实境系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种具自适性控制的虚拟实境系统及其控制方法。虚拟实境系统的控制方法包括以下步骤：以一头戴式显示装置获得一感测信号。依据感测信号，一主机自适性控制传输一虚拟实境内容至该头戴式显示装置的程序。

Description

具自适性控制的虚拟实境系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种虚拟实境系统及其控制方法，且特别涉及一种具有自适性控制的虚拟实境系统及其控制方法。

背景技术

随着虚拟实境技术(virtual reality,VR)的发展，各种虚拟实境硬件与软件不断推陈出新。虚拟实境技术利用电脑模拟产生三维空间的虚拟世界，提供使用者视觉等感官的模拟，让使用者感觉仿佛身历其境。

使用者移动或转动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的三维空间影像传回，以产生临场感。虚拟实境技术集成了电脑模拟、感测、显示、电脑图形、人工智能等技术，是目前相当热门的新兴技术。

由于在进行虚拟实境的应用时，可能需要即时传输庞大数据或者即时进行复杂运算。倘若数据过于庞大或运算过于复杂时，将严重影响延迟时间(latency)，而无法达到即时运作的要求。

或者，在进行虚拟实境的应用时，所传输的虚拟实境内容可能不符合使用者当下情况的需求，而使虚拟实境的应用不够人性化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种虚拟实境系统及其控制方法，其利用感测信号进行自适性的控制，使得延迟时间能够有效降低，进而达成即时运作的要求，并且使虚拟实境的应用符合人性化需求。

根据本发明的第一方面，提出一种虚拟实境系统的控制方法。虚拟实境系统的控制方法包括以下步骤：以一头戴式显示装置获得一感测信号。依据感测信号，一主机自适性(adaptive)控制传输一虚拟实境内容至该头戴式显示装置的程序。

根据本发明的第二方面，提出一种虚拟实境系统。虚拟实境系统包括一头戴式显示装置及一主机。头戴式显示装置用以获得一感测信号。主机依据该感测信号，自适性(adaptive)控制传输一虚拟实境内容至头戴式显示装置的程序。

根据本发明的第三方面，提出一种主机。主机包括一传输单元及一处理单元。传输单元用以接收来自一头戴式显示装置的一感测信号。处理单元用以依据感测信号，自适性(adaptive)控制传输一虚拟实境内容至头戴式显示装置的程序。

根据本发明的第四方面，提出一种头戴式显示装置。头戴式显示装置包括一感测单元及一传输单元。感测单元用以获得一感测信号。传输单元用以传输感测信号至主机，以使主机依据感测信号，自适性(adaptive)控制传输一虚拟实境内容至头戴式显示装置的程序。

根据本发明的第五方面，提出一种虚拟实境系统。虚拟实境系统包括一头戴式显示装置、一主机及一携带式装置。头戴式显示装置用以获得一感测信号。携带式装置依据感测信号，自适性(adaptive)控制经由主机传输一虚拟实境内容至头戴式显示装置的程序。

根据本发明的第六方面，提出一种携带式装置。携带式装置包括一传输单元及一处理单元。传输单元用以接收来自一头戴式显示装置的一感测信号。处理单元用以依据感测信号，自适性(adaptive)控制经由一主机传输一虚拟实境内容至头戴式显示装置的程序。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1绘示根据本发明的一实施例的虚拟实境系统的方框图；

图2绘示根据本发明的一实施例的虚拟实境系统的控制方法的流程图；

图3绘示根据本发明的另一实施例的虚拟实境系统的控制方法的流程图；

图4绘示根据本发明另一实施例的虚拟实境系统的方框图；

图5绘示根据本发明的另一实施例的虚拟实境系统的方框图；

图6绘示根据本发明的另一实施例的虚拟实境系统的控制方法的流程图；

图7绘示根据本发明的另一实施例的虚拟实境系统的控制方法的流程图。

其中，附图标记

100、200、300：虚拟实境系统

110、210：头戴式显示装置

111：头戴式显示单元

112、213：感测单元

113a、113b：传输单元

120：主机

121：处理单元

122a、122b：传输单元

130：携带式装置

131：处理单元

132：传输单元

S1、S2：感测信号

S110、S120、S120’、S130、S130’、S140、S140’、S150：步骤

VR1：虚拟实境内容

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参照图1，其绘示根据本发明的一实施例的虚拟实境系统100的方框图。就图1的示例而言，虚拟实境系统100包括一头戴式显示装置110及一主机120。

头戴式显示装置110例如是一眼罩、或一头盔。主机120例如是一桌上型电脑、一伺服器、一笔记型电脑、一智能型手机、一云端运算中心、一芯片、或一电路板。

头戴式显示装置110包括一头戴式显示单元111、一感测单元112、一传输单元113a及一传输单元113b。主机120包括一处理单元121、一传输单元122a及一传输单元122b。

头戴式显示单元111用以显示各种内容。感测单元112用以追踪头戴式显示装置110的位置及方位、或者检测使用者的生理状态。感测单元112例如是采用外置追踪系统(outside-in tracking)的追踪单元或采用内置追踪系统(inside-out tracking)的追踪单元。或者，感测单元112例如是瞳孔摄影机、脉搏量测器、血压量测器、或体温感测器。

传输单元113a、113b、122a、122b用以进行信号传输的动作。传输单元113a、113b、122a、122b例如是一无线传输模块或一有线传输模块。处理单元121用以进行各种影像处理程序。处理单元121例如是一芯片、一电路板、一电路或储存数组程序码的储存装置。

在本实施例中，主机120可以根据头戴式显示装置110的感测信号S1自适性(adaptive)控制传输一虚拟实境内容VR1至头戴式显示装置110的程序。

以下搭配流程图详细说明上述各项元件的运作。请参照图2，其绘示根据本发明的一实施例的虚拟实境系统100的控制方法的流程图。

在步骤S110中，头戴式显示装置110的感测单元112获得感测信号S1。感测信号S1例如是头戴式显示装置110的一转动信号、一移动信号、或一震动信号。在一实施例中，感测信号S1例如是使用者的一生理信号。

接着，在步骤S120中，头戴式显示装置110的传输单元113b传递感测信号S1至主机120。

然后，在步骤S130中，依据感测信号S1，主机120的处理单元121自适性控制传输虚拟实境内容VR1至头戴式显示装置110的程序。在此步骤中，处理单元121控制虚拟实境内容VR1的品质(例如是一压缩率、一分辨率、一向量复杂度(包含二维向量及三维向量)、一帧率、一影格率、一亮度或一彩度)。

接着，在步骤S140中，主机120执行传输虚拟实境内容VR1至头戴式显示装置110的程序。

然后，在步骤S150中，头戴式显示装置110的头戴式显示单元111显示虚拟实境内容VR1的内容。

或者，请参照图3，其绘示根据本发明的另一实施例的虚拟实境系统100的控制方法的流程图。在另一实施例的步骤S130’中，处理单元121停止进行传输虚拟实境内容VR1的程序。因此，后续不执行步骤S140及步骤S150。

下表一举例说明感测信号S1所代表的状态，及其对应的控制动作。然而，此些例子仅作为示例性说明，并非用以局限本发明的范围。案例1～4可以根据使用者的动作状态自适性控制虚拟实境内容VR1的传输程序(例如提高帧率、降低分辨率(以降低数据传输率)、降低向量复杂度、或停止传输等)。如此一来，能够有效降低延迟时间(latency)，满足即时运作的要求。

此外，案例5～9则可根据使用者的生理状态自适性控制虚拟实境内容VR1的传输程序(例如停止传输、降低画面晃动量、降低播放速度、改传输轻柔音乐等)，以符合使用者的生理需求。

表一

请参照图4，图4绘示根据本发明另一实施例的虚拟实境系统200的方框图。在本实施例中，头戴式显示装置210包括两个感测单元112、213，其余相同之处，不在重复叙述。两个感测单元112、213分别用以检测不同的感测信号S1、S2。主机120的处理单元121会针对不同的感测信号S1、S2对传输虚拟实境内容VR1至头戴式显示装置110的程序进行不同的自适性控制。

请参照图5，其绘示根据本发明的另一实施例的虚拟实境系统300的方框图。就图5的示例而言，虚拟实境系统300包括头戴式显示装置110、主机120及一携带式装置130。

携带式装置130例如是一智能型手机、一平板电脑、或一笔记型电脑。

携带式装置130包括一处理单元131及一传输单元132。传输单元132用以进行信号传输的动作。传输单元132例如是一无线传输模块或一有线传输模块。处理单元131用以进行各种影像处理程序。处理单元131例如是一芯片、一电路板、一电路或储存数组程序码的储存装置。

在本实施例中，携带式装置130可以根据头戴式显示装置110的感测信号S1自适性(adaptive)控制传输虚拟实境内容VR1至头戴式显示装置110的程序。

以下搭配流程图详细说明上述各项元件的运作。请参照图6，其绘示根据本发明的另一实施例的虚拟实境系统300的控制方法的流程图。

在步骤S110中，头戴式显示装置110的感测单元112获得感测信号S1。感测信号S1例如是头戴式显示装置110的一转动信号、一移动信号、或一震动信号。在一实施例中，感测信号S1例如是使用者的一生理信号。

接着，在步骤S120中，头戴式显示装置110的传输单元113b传递感测信号S1至主机120。

然后，在步骤S120’中，主机120的传输单元122b传递感测信号S1至携带式装置130。

接着，在步骤S130中，依据感测信号S1，携带式装置130的处理单元131自适性控制传输虚拟实境内容VR1至头戴式显示装置110的程序。在此步骤中，处理单元131系控制虚拟实境内容VR1的品质(例如是一压缩率、一分辨率、一向量复杂度、一帧率、一影格率、一亮度或一彩度)。

然后，在步骤S140’及步骤S140中，携带式装置130及主机120执行传输虚拟实境内容VR1至头戴式显示装置110的程序。

接着，在步骤S150中，头戴式显示装置110的头戴式显示单元111显示虚拟实境内容VR1的内容。

或者，请参照图7，其绘示根据本发明的另一实施例的虚拟实境系统300的控制方法的流程图。在另一实施例的步骤S130’中，处理单元131停止进行传输虚拟实境内容VR1的程序。因此，后续不执行步骤S140及步骤S150。

根据上述各种实施例，传输虚拟实境内容的程序可以依据感测信号进行自适性的控制，使得延迟时间能够有效降低，进而达成即时运作的要求，并且使虚拟实境的应用符合人性化需求。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种虚拟实境系统的控制方法，其特征在于，包括：

以一头戴式显示装置获得一感测信号；以及

依据该感测信号，一主机或一携带式装置自适性控制传输一虚拟实境内容至该头戴式显示装置的程序。

2.根据权利要求1所述的虚拟实境系统的控制方法，其特征在于，自适性控制传输该虚拟实境内容的程序的步骤是控制该虚拟实境内容的一压缩率、一分辨率、一向量复杂度、一帧率、一影格率、一亮度或一彩度。

3.根据权利要求1所述的虚拟实境系统的控制方法，其特征在于，自适性控制传输该虚拟实境内容的程序的步骤是停止传输该虚拟实境内容。

4.根据权利要求1所述的虚拟实境系统的控制方法，其特征在于，该感测信号为一头戴式显示装置的一转动信号、一移动信号、一震动信号。

5.根据权利要求1所述的虚拟实境系统的控制方法，其特征在于，该感测信号为一使用者的一生理信号。

6.一种虚拟实境系统，其特征在于，包括：

一头戴式显示装置，用以获得一感测信号；以及

一主机，依据该感测信号，自适性控制传输一虚拟实境内容至该头戴式显示装置的程序。

7.根据权利要求6所述的虚拟实境系统，其特征在于，该主机是依据该感测信号，控制该虚拟实境内容的一压缩率、一分辨率、一向量复杂度、一帧率、一影格率、一亮度或一彩度。

8.根据权利要求6所述的虚拟实境系统，其特征在于，该主机是依据该感测信号，停止传输该虚拟实境内容。

9.根据权利要求6所述的虚拟实境系统，其特征在于，该感测信号为该头戴式显示装置的一转动信号、一移动信号、或一震动信号。

10.根据权利要求6所述的虚拟实境系统，其特征在于，该感测信号为一使用者的一生理信号。

11.一种主机，其特征在于，包括：

一传输单元，用以接收来自一头戴式显示装置的一感测信号；以及

一处理单元，用以依据该感测信号，自适性控制传输一虚拟实境内容至该头戴式显示装置的程序。

12.根据权利要求11所述的主机，其特征在于，该处理单元依据该感测信号，控制该虚拟实境内容的一压缩率、一分辨率、一向量复杂度、一帧率、一影格率、一亮度或一彩度。

13.根据权利要求11所述的主机，其特征在于，该处理单元依据该感测信号，停止传输该虚拟实境内容。

14.一种头戴式显示装置，其特征在于，包括：

一感测单元，用以获得一感测信号；以及

一传输单元，用以传输该感测信号至该主机，以使该主机依据该感测信号，自适性控制传输一虚拟实境内容至该头戴式显示装置的程序。

15.根据权利要求14所述的头戴式显示装置，其特征在于，该感测信号为该头戴式显示装置的一转动信号、一移动信号、或一震动信号。

16.根据权利要求14所述的头戴式显示装置，其特征在于，该感测信号为一使用者的一生理信号。

17.一种虚拟实境系统，其特征在于，包括：

一头戴式显示装置，用以获得一感测信号；

一主机；以及

一携带式装置，依据该感测信号，自适性控制经由该主机传输一虚拟实境内容至该头戴式显示装置的程序。

18.一种携带式装置，包括：

一传输单元，用以接收来自一头戴式显示装置的一感测信号；以及

一处理单元，用以依据该感测信号，自适性控制经由一主机传输一虚拟实境内容至该头戴式显示装置的程序。