CN109032350B - 眩晕感减轻方法、虚拟现实设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虚拟现实设备的眩晕感减轻方法，所述虚拟现实设备包括具有追踪位置功能的3D眼镜、交互输入设备、显示设备以及处理器，包括以下步骤：所述处理器通过所述3D眼镜实时获取用户的视线位置信息，以及所述用户操作所述交互输入设备时产生的交互位置信息以及用户操作信息；根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流；将所述视频流显示于所述显示设备上，以供所述用户透过所述3D眼镜进行观看，及供旁观者直接进行观看。本发明还公开了一种虚拟现实设备及计算机可读存储介质。本发明可以在用户体验虚拟现实设备时，减轻用户以及旁观者的眩晕感。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种虚拟现实设备的眩晕感减轻方法、虚拟现实设备及计算机可读存储介质。
背景技术
在目前常见的虚拟现实设备体验中，标准的应用是使用者戴上头盔，才可以做全景的体验，有些高端的设备，还支持行走，甚至是和虚拟场景里面的物体做三维的互动操作。同时，外部会有一个监视显示器，显示用户(使用者)视角所看到的内容。上述方式有如下缺陷：由于需要戴上头盔，眼球与显示屏幕的距离非常近，因此，会给使用者的眼球带来较大的压力，从而容易产生眩晕感。而作为旁观者在监视显示器中看到的内容，是跟随使用者头部的摆动而晃动或旋转的投射画面，这比使用者更容易产生眩晕感，就如同开车一样，开车的人因为预知自己要采取的转向动作，所以不会产生眩晕感，但是坐车的就不一样了。因此，旁观者往往看了不到一分钟就会有强烈的不适感。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种虚拟现实设备的眩晕感减轻方法、虚拟现实设备及计算机可读存储介质，旨在用户体验虚拟现实设备时，减轻用户以及旁观者的眩晕感。
为实现上述目的，本发明提供一种虚拟现实设备的眩晕感减轻方法，所述虚拟现实设备包括具有追踪位置功能的3D眼镜、交互输入设备、显示设备以及处理器，所述虚拟现实设备的眩晕感减轻方法包括以下步骤：
所述处理器通过所述3D眼镜实时获取用户的视线位置信息，以及所述用户操作所述交互输入设备时产生的交互位置信息以及用户操作信息；
根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流；
将所述视频流显示于所述显示设备上，以供所述用户透过所述3D眼镜进行观看，及供旁观者直接进行观看。
优选地，所述显示设备具有一用于固定视角的输出端口，以输出观测角度不变的视频流。
优选地，所述处理器通过所述3D眼镜实时获取用户的视线位置信息，以及所述用户操作所述交互输入设备时产生的交互位置信息以及用户操作信息的步骤之后还包括：
对包括所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息的原始数据进行过滤处理；
将经过过滤处理后的所述原始数据转换为统一坐标的三维坐标数据。
优选地，所述根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流的步骤包括：
根据所述视线位置信息实时生成对应头部位置和/或眼球注视方向所能看到的场景内容；
在获取到所述交互位置信息以及所述用户操作信息时，对场景中对应位置以及对应所述用户操作的物体进行变换，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流。
优选地，所述对场景中对应位置以及对应所述用户操作的物体进行变换的步骤进一步：
对所述场景中对应位置以及对应所述用户操作的物体进行位置以及角度的变换。
优选地，所述3D眼镜具有追踪用户头部位置信息的功能，和/或具有追踪用户眼球注视方向信息的功能，所述视线位置信息包括所述用户头部位置信息和/或所述用户眼球注视方向信息。
为实现上述目的，本发明还提供一种虚拟现实设备，所述虚拟现实设备包括具有追踪位置功能的3D眼镜、交互输入设备、显示设备以及处理器，所述3D眼镜用于实时获取用户的视线位置信息；所述交互输入设备用于接收所述用户操作所述交互输入设备时产生的交互位置信息以及用户操作信息；所述处理器用于接收所述3D眼镜发送的视线位置信息，以及所述交互输入设备发送的基于所述用户操作产生的交互位置信息以及用户操作信息，并根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流；所述显示设备在接收到所述视频流时，对所述视频流进行显示，以供所述用户透过所述3D眼镜进行观看，供旁观者直接进行观看。
优选地，所述处理器具有一用于固定视角的输出端口，以输出观测角度不变的视频流。
为实现上述目的，本发明还提供一种虚拟现实设备，所述虚拟现实设备包括处理器以及存储在所述处理器内并可在所述处理器上运行的虚拟现实设备的眩晕感减轻程序，其中，所述虚拟现实设备的眩晕感减轻程序被所述处理器执行时实现如上所述的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法的步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有虚拟现实设备的眩晕感减轻程序，所述虚拟现实设备的眩晕感减轻程序被处理器执行实现如上所述的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法的步骤。
本发明提供的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法、虚拟现实设备及计算机可读存储介质，通过所述3D眼镜实时获取用户的视线位置信息，以及所述用户操作所述交互输入设备时产生的交互位置信息以及用户操作信息，然后根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流，再将所述视频流显示于所述显示设备上，如此，可以使用户像使用普通的显示器一样坐在合适的位置，戴上3D眼镜即可体验虚拟场景，从而减轻了眩晕感；同时，旁观者看到的是稳定的视角所观看到的虚拟场景，由于画面是稳定的，从而可以减轻旁观者的眩晕感。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的虚拟现实设备的硬件结构示意图；
图2为本发明虚拟现实设备的眩晕感减轻方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明虚拟现实设备的眩晕感减轻方法第二实施例的流程示意图；
图4为图2或图3中步骤S2的细化流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的虚拟现实设备包括：处理器1001，例如CPU，用户接口1002，存储器1003，通信总线1004等。其中，通信总线1004用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1002可以包括显示屏(Display)、输入单元。存储器1003可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1003可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的虚拟现实设备并不构成对虚拟现实设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
作为一种计算机存储介质的存储器1003中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及虚拟现实设备的眩晕感减轻程序。
用户接口1002主要用于接收用户通过输入单元输入指令触发用户指令；处理器1001用于调用存储器1003中存储的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法，并执行以下操作：
所述虚拟现实设备包括具有追踪位置功能的3D眼镜、交互输入设备、显示设备以及处理器，所述虚拟现实设备的眩晕感减轻方法包括以下步骤：
所述处理器通过所述3D眼镜实时获取用户的视线位置信息，以及所述用户操作所述交互输入设备时产生的交互位置信息以及用户操作信息；
根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流；
将所述视频流显示于所述显示设备上，以供所述用户透过所述3D眼镜进行观看，及供旁观者直接进行观看。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的虚拟现实设备的眩晕感减轻程序，还执行以下操作：
所述显示设备具有一用于固定视角的输出端口，以输出观测角度不变的视频流。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的虚拟现实设备的眩晕感减轻程序，还执行以下操作：
对包括所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息的原始数据进行过滤处理；
将经过过滤处理后的所述原始数据转换为统一坐标的三维坐标数据。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的虚拟现实设备的眩晕感减轻程序，还执行以下操作：
根据所述视线位置信息实时生成对应头部位置和/或眼球注视方向所能看到的场景内容；
在获取到所述交互位置信息以及所述用户操作信息时，对场景中对应位置以及对应所述用户操作的物体进行变换，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的虚拟现实设备的眩晕感减轻程序，还执行以下操作：
对所述场景中对应位置以及对应所述用户操作的物体进行位置以及角度的变换。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的虚拟现实设备的眩晕感减轻程序，还执行以下操作：
所述3D眼镜具有追踪用户头部位置信息的功能，和/或具有追踪用户眼球注视方向信息的功能，所述视线位置信息包括所述用户头部位置信息和/或所述用户眼球注视方向信息。
参照图2，在第一实施例中，本发明提供一种虚拟现实设备的眩晕感减轻方法，所述虚拟现实设备包括具有追踪位置功能的3D眼镜、交互输入设备、显示设备以及处理器，包括以下步骤：
步骤S1、所述处理器通过所述3D眼镜实时获取用户的视线位置信息，以及所述用户操作所述交互输入设备时产生的交互位置信息以及用户操作信息；
本实施例中，本发明不同于现有的头戴式虚拟现实设备，它将显示部分和眼镜分开，用户不需要戴上整套设备在头上，只需要戴上普通的3D眼镜即可观看到立体三维的内容。同时，在眼镜上有追踪模块，能够准确的追踪用户头部位置信息，和/或追踪用户眼球注视方向，从而在显示设备上显示用户视线范围对应的内容。其中，所述视线位置信息包括所述用户头部位置信息和/或所述用户眼球注视方向信息。
所述交互输入设备是用户与虚拟场景交互的工具，具体可以是具有交互功能的游戏手柄、游戏手套等，通过用户操作所述交互输入设备来移动或抓取场景中的物体等，触发交互位置信息以及用户操作信息。
步骤S2、根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流；
本实施例中，当用户转动头部和/或改变眼球的注视方向时，所述处理器接收到的视线位置信息是不一样的。所述处理器根据所述视线位置信息实时生成该头部位置和/或眼球注视方向所能看到的场景内容，就如真实世界中，人转动头部或改变眼球的注视方向所看到的东西也是不同的一样。
步骤S3、将所述视频流显示于所述显示设备上，以供所述用户透过所述3D眼镜进行观看，及供旁观者直接进行观看。
本实施例中，所述处理器具有一用于固定视角的输出端口，该输出端口的视频流不具有头部和/或眼球追踪功能，可以输出观测角度不变的视频流，该观测角度不变的视频流是供旁观者直接进行观看的，这样，当用户因为体验需要或者其它因素摆动头部时，这个输出的内容仍然是稳定的，不会随着用户头部的摆动和/或眼球的移动而移动，从而确保画面的稳定，极大的减轻了旁观者的眩晕感；另一输出的视频流具有头部和/或眼球追踪功能，能够追踪用户头部的摆动和/或眼球的移动而输出相应的内容，由于用户不需要将整套设备都戴在头上，从而可以减轻头部的负担，最重要的是，眼球不再如现有的头戴式虚拟现实设备一样，需要与显示屏贴的很近，用户可以像使用普通的显示器一样来观看内容，坐在合适的位置，戴上3D眼镜来体验虚拟场景。现有的头戴式虚拟现实设备，由于使用者在使用时眼球的压力较大，眩晕感强烈，大多数都推荐使用5～10分钟即需要休息，而用本发明的虚拟现实设备，可以使用1～2小时。
本发明提供的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法，通过所述3D眼镜实时获取用户的视线位置信息，以及所述用户操作所述交互输入设备时产生的交互位置信息以及用户操作信息，然后根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流，再将所述视频流显示于所述显示设备上，如此，可以使用户像使用普通的显示器一样坐在合适的位置，戴上3D眼镜即可体验虚拟场景，从而减轻了眩晕感；同时，旁观者看到的是稳定的视角所观看到的虚拟场景，由于画面是稳定的，从而可以减轻旁观者的眩晕感。
参照图3，在第二实施例中，基于第一实施例，所述步骤S1之后还包括：
步骤S4、对包括所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息的原始数据进行过滤处理；
步骤S5、将经过过滤处理后的所述原始数据转换为统一坐标的三维坐标数据。
本实施例中，所述处理器将所述3D眼镜发送的视线位置信息，所述交互输入设备发送的交互位置信息以及用户操作信息等原始数据，进行分析处理，过滤掉不稳定以及错误的数据，生成稳定的三维坐标数据流。由于不同的三维坐标数据，所对应的上下左右等方向并不一致，因此，可以将这些稳定的三维坐标数据转换成统一坐标的三维坐标数据。
参照图4，在第三实施例中，基于第一或第二实施例，所述步骤S2包括：
步骤S21、根据所述视线位置信息实时生成对应头部位置和/或眼球注视方向所能看到的场景内容；
本实施例中，所述视线位置信息包括用户头部位置信息和/或所述用户眼球注视方向信息，也即可以仅根据所述用户头部位置信息生成对应用户头部位置所能看到的场景内容；也可以仅根据所述用户的眼球注视方向所能看到的场景内容；当然，为了精确定位，可以结合所述用户头部位置以及眼球注视方向，确定用户实际关注的方向所能看到的场景内容。
步骤S22、在获取到所述交互位置信息以及所述用户操作信息时，对场景中对应位置以及对应所述用户操作的物体进行变换，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流。
本实施例中，实时对所述场景中对应位置以及对应所述用户操作的物体进行变化的方式包括位置、角度、方向等参数的变换。
在一实际应用场景中：
可以采用本发明提供的虚拟现实设备，用于小学自然课(如认识昆虫)的学习，老师作为使用者，戴着具有追踪位置功能的3D眼镜对虚拟昆虫进行讲解。由于显示设备和眼镜是分开的，老师仅需佩戴一副眼镜即可，头部和眼球的压力都较小，完成一堂课时约45分钟的教学，完全没有压力。
作为旁观者的学生，他们看到的是稳定视角所观看到的虚拟场景，画面是稳定的，只是虚拟昆虫会被老师操控，以方便讲解，这样，既满足了教学需要，又减轻了旁观者的眩晕感。
本发明还提供一种虚拟现实设备，所述虚拟现实设备包括具有追踪位置功能的3D眼镜、交互输入设备、显示设备以及处理器，所述3D眼镜用于实时获取用户的视线位置信息；所述交互输入设备用于接收所述用户操作所述交互输入设备时产生的交互位置信息以及用户操作信息；所述处理器用于接收所述3D眼镜发送的视线位置信息，以及所述交互输入设备发送的基于所述用户操作产生的交互位置信息以及用户操作信息，并根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流；所述显示设备在接收到所述视频流时，对所述视频流进行显示，以供所述用户透过所述3D眼镜进行观看，供旁观者直接进行观看。
进一步地，所述处理器具有一用于固定视角的输出端口，以输出观测角度不变的视频流。
具体实施例参照上述方法项，此处不再赘述。
本发明还提供一种虚拟现实设备，所述虚拟现实设备包括处理器以及存储在所述处理器内并可在所述处理器上运行的虚拟现实设备的眩晕感减轻程序，其中，所述虚拟现实设备的眩晕感减轻程序被所述处理器执行时实现如上所述的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有虚拟现实设备的眩晕感减轻程序，所述虚拟现实设备的眩晕感减轻程序被处理器执行实现如上所述的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，被控终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
Claims (9)
1.一种虚拟现实设备的眩晕感减轻方法，其特征在于，所述虚拟现实设备包括具有追踪位置功能的3D眼镜、交互输入设备、显示设备以及处理器，所述虚拟现实设备的眩晕感减轻方法包括以下步骤：
所述处理器通过所述3D眼镜实时获取用户的视线位置信息，以及所述处理器获取所述用户操作所述交互输入设备时产生的交互位置信息以及用户操作信息；
所述处理器根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息的原始数据进行过滤处理；
将经过过滤处理后的所述原始数据转换为统一坐标的三维坐标数据，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流；
将所述视频流显示于所述显示设备上，以供所述用户透过所述3D眼镜进行观看，及供旁观者直接进行观看。
2.如权利要求1所述的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法，其特征在于，所述显示设备具有一用于固定视角的输出端口，以输出观测角度不变的视频流。
3.如权利要求2所述的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法，其特征在于，所述根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流的步骤包括：
根据所述视线位置信息实时生成对应头部位置和/或眼球注视方向所能看到的场景内容；
在获取到所述交互位置信息以及所述用户操作信息时，对场景中对应位置以及对应所述用户操作的物体进行变换，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流。
4.如权利要求3所述的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法，其特征在于，所述对场景中对应位置以及对应所述用户操作的物体进行变换的步骤进一步：
对所述场景中对应位置以及对应所述用户操作的物体进行位置以及角度的变换。
5.如权利要求1所述的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法，其特征在于，所述3D眼镜具有追踪用户头部位置信息的功能，和/或具有追踪用户眼球注视方向信息的功能，所述视线位置信息包括所述用户头部位置信息和/或所述用户眼球注视方向信息。
6.一种虚拟现实设备，其特征在于，所述虚拟现实设备包括具有追踪位置功能的3D眼镜、交互输入设备、显示设备以及处理器，所述3D眼镜用于实时获取用户的视线位置信息；所述交互输入设备用于接收所述用户操作所述交互输入设备时产生的交互位置信息以及用户操作信息；所述处理器用于接收所述3D眼镜发送的视线位置信息，以及所述交互输入设备发送的基于所述用户操作产生的交互位置信息以及用户操作信息，并根据所述视线位置信息、交互位置信息以及所述用户操作信息的原始数据进行过滤处理，将经过过滤处理后的所述原始数据转换为统一坐标的三维坐标数据，生成支持用户头部摆动以及响应用户交互的视频流；所述显示设备在接收到所述视频流时，对所述视频流进行显示，以供所述用户透过所述3D眼镜进行观看，供旁观者直接进行观看。
7.如权利要求6所述的虚拟现实设备，其特征在于，所述处理器具有一用于固定视角的输出端口，以输出观测角度不变的视频流。
8.一种虚拟现实设备，其特征在于，所述虚拟现实设备包括处理器以及存储在所述处理器内并可在所述处理器上运行的虚拟现实设备的眩晕感减轻程序，其中，所述虚拟现实设备的眩晕感减轻程序被所述处理器执行时实现如上权利要求1至5中任一项所述的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有虚拟现实设备的眩晕感减轻程序，所述虚拟现实设备的眩晕感减轻程序被处理器执行实现如权利要求1至5中任一项所述的虚拟现实设备的眩晕感减轻方法的步骤。
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