CN111324200A - 一种虚拟现实的显示方法及装置、计算机存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种虚拟现实的显示方法，所述方法包括：获取待显示多媒体数据和观察者在显示曲面上的可视区域；其中，所述可视区域为基于观察者的可视范围投影至所述显示曲面上得到的，且所述可视区域不大于所述显示曲面的显示面积；计算在所述观察者的所述可视区域中至少两个位置的目标曲率；其中，所述至少两个位置的目标曲率中，不同位置的目标曲率与距可视区域中心的距离有关；基于所述可视区域中至少两个位置的目标曲率，调整所述显示曲面上不同位置的曲率；将所述待显示多媒体数据映射至调整曲率后的显示曲面上。

Description

一种虚拟现实的显示方法及装置、计算机存储介质
技术领域
本发明实施例涉及但不限于虚拟现实技术领域，特别涉及一种虚拟现实的显示方法及装置、计算机存储介质。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术能够在多维信息空间上建立一个虚拟信息场景，能使用户具有身临其境的沉浸感。借助头戴显示设备(Head Mounted Device，HMD)，用户可以观看到逼近现实场景的图像，能够有效地释放时间和空间对人类体验的限制。
但是，目前VR显示技术的一个明显瓶颈在于显示内容无法与现实场景相比拟；这是因为，人类双目观看事物的水平视场角(Field of View，FOV)范围为120°～180°，而当前VR设备的水平FOV范围仅为60°～120°。由于上述水平FOV的限制，用户在使用现有的VR设备时，难以避免地观察到显示界面周围的黑边，容易产生“坐井观天”的不良感受。
然而，若直接将全景图像或视频的显示数据扩大到大广角平面显示时会引入明显的失真；具体地，以全景图像为例，VR设备将二维平面全景图像模拟成真实的三维空间图形进行显示，但是从二维数据至三维数据之间点到点的单一映射，存在距离视场中心越远失真越明显的缺陷，并且随视场角的扩大，视场中心区域被压缩，对于用户获取信息形成了干扰。因此，亟待一种虚拟现实的显示方法，解决上述问题。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种虚拟现实的显示方法及装置、计算机存储介质。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，提供一种虚拟现实的显示方法，所述方法包括：
获取待显示多媒体数据和观察者在显示曲面上的可视区域；其中，所述可视区域为基于观察者的可视范围投影至所述显示曲面上得到的，且所述可视区域不大于所述显示曲面的显示面积；
计算在所述观察者的所述可视区域中至少两个位置的目标曲率；其中，所述至少两个位置的目标曲率中，不同位置的目标曲率与距可视区域中心的距离有关；
基于所述可视区域中至少两个位置的目标曲率，调整所述显示曲面上不同位置的曲率；
将所述待显示多媒体数据映射至调整曲率后的显示曲面上。
第二方面，提供一种虚拟现实显示装置，其特征在于，所述虚拟现实显示装置至少包括：
获取单元，用于获取待显示多媒体数据和观察者在显示曲面上的可视区域；其中，所述可视区域为基于观察者的可视范围投影至所述显示曲面上得到的，且所述可视区域不大于所述显示曲面的显示面积；
计算单元，用于计算在所述观察者的所述可视区域中至少两个位置的目标曲率；其中，所述至少两个位置的目标曲率中，不同位置的目标曲率与距可视区域中心的距离有关；
调整单元，用于基于所述可视区域中至少两个位置的目标曲率，调整所述显示曲面上不同位置的曲率；
处理单元，用于将所述待显示多媒体数据映射至调整曲率后的显示曲面上。
第三方面，提供一种虚拟现实显示设备，所述设备包括：处理器和配置为存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，
其中，所述处理器配置为运行所述计算机程序时，执行第一方面所述方法的步骤。
第四方面，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中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令配置为执行第一方面提供的方法。
本发明实施例提供了一种虚拟现实的显示方法及装置、计算机存储介质，首先获取待显示多媒体数据和观察者在显示曲面上的可视区域；其中，所述可视区域为基于观察者的可视范围投影至所述显示曲面上得到的，且所述可视区域不大于所述显示曲面的显示面积；其次，计算在所述观察者的所述可视区域中至少两个位置的目标曲率；其中，所述至少两个位置的目标曲率中，不同位置的目标曲率与距可视区域中心的距离有关；然后，基于所述可视区域中至少两个位置的目标曲率，调整所述显示曲面上不同位置的曲率；最后，将所述待显示多媒体数据映射至调整曲率后的显示曲面上。这样，可以基于观察者的可视范围确定显示区域，能够有效缓解现有VR显示中由于FOV不足引起的黑边问题以及视场狭窄导致的头晕的负面影响，同时，本发明实施例可以控制观察者可视区域中至少一个位置处对应的曲率，并将待显示图像显示在调整曲率后的显示曲面上，可以降低大广角显示导致的失真度，提高虚拟现实的显示效果。
附图说明
在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
图1为本发明实施例提供的一种虚拟现实的显示方法的实现流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种观察者与显示曲面位置关系的示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种虚拟现实的显示方法的实现流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种采用方形方式对所述可视区域进行划分的划分示意图；
图5为本发明实施例提供的一种采用圆形方式对所述可视区域进行划分的划分示意图；
图6为本发明实施例提供的一种采用不同拟共形映射函数计算曲率的后的目标曲率示意图；
图7为本发明实施例提供的一种映射流程示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种虚拟现实的显示方法的实现流程示意图；
图9为本发明实施例提供的虚拟现实显示装置的结构组成示意图；
图10为本发明实施例提供的虚拟现实显示设备的硬件结构组成示意图。
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。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
本发明实施例提供一种虚拟现实的显示方法，参照图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤101、获取待显示多媒体数据和观察者在显示曲面上的可视区域。
其中，所述可视区域为基于观察者的可视范围投影至所述显示曲面上得到的，且所述可视区域不大于所述显示曲面的显示面积。
这里，步骤101获取待显示多媒体数据和观察者在显示曲面上的可视区域可以由虚拟现实显示装置来实现；在实际应用中，所述虚拟现实显示装置可以是具有显示屏幕的HMD，计算机，电视机等；其中，所述显示屏幕是由柔性材料构成，可以由虚拟显示装置控制每个位置处的曲率。可以理解为，所述显示屏幕为步骤101中的显示曲面。
在本发明的其他实施例中，所述待显示多媒体数据可以是指全景图像或者全景视频。观察者是指使用所述虚拟显示装置观看图像或视频等多媒体数据的用户。所述可视区域，是基于观察者的可视范围投影至所述显示曲面得到的，这里，观察者的可视范围至少由观察者的FOV信息、观察者的视场中心以及观察点(即观察者的眼球)距离显示曲面的距离决定。具体地，FOV信息表示观察者的视场张角的大小；在实际应用中，定义围绕人体水平一周的角度范围是360°(即-180°～180°)，垂直方向的角度范围是180°(即-90°～90°)。根据人体生理特性，观察者FOV信息(水平FOV×垂直FOV)的大小普遍不超过180°×180°。观察者的视场中心，是指观察者视线落在显示曲面上的焦点。如图2所示，圆形表示球形参考面，可以理解为是观察者理想的观看球面，圆形的圆心O表示观察者的观察点，Θ表示显示曲面，Θ'表示传统显示方法的显示平面，C点表示观察者在显示曲面Θ的视场中心，射线V表示由观察点看向视场中心C的视线，L表示由观察点到显示曲面Θ的距离，射线R1和R2构成的α角度是为观察者的FOV。从图1中可以看出，观察者的可视区域至少可以通过α角度，视场中心C以及距离L决定。也就是说，所述可视区域可以根据用户的观察信息，进行实时地变化。
在本实施例中，可视区域的面积不大于所述显示曲面的显示面积，也就是说，显示曲面能够包括观察者的最大视野，如此，可以克服现有VR显示中FOV不足引起的黑边问题。需要说明的是，所述观察者可以根据自身的观看喜好，通过VR显示装置提供的外设遥感按钮，动态调整观察点至显示曲面的距离。
步骤102、计算在所述观察者的所述可视区域中至少两个位置的目标曲率。
其中，所述至少两个位置的目标曲率中，不同位置的目标曲率与距可视区域中心的距离有关。步骤102计算在所述观察者的所述可视区域中至少两个位置的目标曲率可以由虚拟现实显示装置来实现。
具体地，虚拟现实显示装置可以基于拟共形映射方法获取所述观察者的可视区域中至少两个位置的目标曲率；通过选择合适的拟共形映射函数Quasi-ConformalMapping(x,y)，实现对显示曲面的曲率控制。
在本发明的其他实施例中，可视区域中不同位置处的曲率可以不同。并且，不同位置的目标曲率与距可视区域中心的距离有关。其中，所述可视区域中心，可以理解为是步骤101中的视场中心。
下面对所述拟共形映射进行详细描述：
在实际应用中，共形映射是指通过一个解析函数把一个区域映射到另一个区域，经过映射，可以不规则或者数学性质描述不清晰的问题映射为规则的或者研究比较成熟的问题。可以通过以下方式，可以将复平面区域C1映射至C2区域：
Figure BDA0001906431270000051
其中，z表示复数，w表示经过
Figure BDA0001906431270000052
映射的结果。
典型的共形映射方案可以将曲面中的无穷小圆映射到无穷小圆，而一般的微分同胚将无穷小椭圆映射至无穷小圆；如果椭圆的偏心率(指椭圆的焦点间距离除以长轴的长度)有界，那么该微分同胚被称为拟共形映射。例如，针对复数域的一组共形映射：
f(z)＝z2-2z (2)；
其导数为
Figure BDA0001906431270000061
其中z＝a+bi，|·|表示取模运算。为了实现微分同胚的效果，可使|f'(z)|<1，其中，所述|f'(z)|<1的充要条件为
Figure BDA0001906431270000062
即在(1，0)为中心，0.5为半径的圆周内该映射体现了缩小功能，圆周外实现放大功能。利用通过合理的参数设置，可以调整缩放的区域。而且由于该映射时处处光滑的，所以不存在明显的“撕裂”现象。
本发明实施例中，借助拟共形映射的思路，将待显示多媒体数据中全景视频或者全景图像帧映射到显示曲面中。为了实现球形参考面向显示曲面的映射，理想方案是寻求一个光滑的微分同胚，减小几何畸变，通常情况下很难找到完全满足的共形变换，所以本发明将共形映射拓展到常用的微分同胚，即采用拟共形映射的方法实现VR的广角显示。为实现显示曲面至到图1所示的球形参考曲面的映射，不存在撕裂的现象，提供两种拟共形映射方案：一种是基于指数函数的曲率变化方法，第二种是基于高斯函数的曲率变化方法。
步骤103、基于所述可视区域中至少两个位置的目标曲率，调整所述显示曲面上不同位置的曲率。
其中，步骤103基于所述可视区域中至少两个位置的目标曲率，调整所述显示曲面上不同位置的曲率可以由虚拟现实显示装置来实现。这里，可视区域中的位置与显示曲面上的位置具有一一对应关系；虚拟现实显示装置根据实时计算得到可视区域中多个位置的目标曲率，调整显示曲面中对应位置处的曲率。
步骤104、将所述待显示多媒体数据映射至调整曲率后的显示曲面上。
其中，步骤104将所述待显示多媒体数据映射至调整曲率后的显示曲面上可以由虚拟现实显示装置来实现。
具体地，虚拟现实显示装置获取所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系；
虚拟现实显示装置基于所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系，生成目标显示多媒体数据，并在所述调整曲率后的显示曲面中显示所述目标显示多媒体数据。
具体地，所述待显示多媒体数据与调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系，是指待显示多媒体数据中每个像素点在所述调整曲率后的显示曲面上的位置，以及调整曲率后的显示曲面上每个位置处对应的待显示多媒体数据的像素点；如此，虚拟现实显示装置就能够获取到调整曲率后的显示曲面上每个位置需要显示的像素信息，即红-绿-蓝(RGB)值；基于所述调整曲率后的显示曲面上每个位置需要显示的像素信息，生成目标显示多媒体数据。
本发明实施例提供的一种虚拟现实的显示方法，可以基于观察者的可视范围确定显示区域，能够有效缓解现有VR显示中由于FOV不足引起的黑边问题以及视场狭窄导致的头晕的负面影响，同时，本发明实施例可以控制观察者可视区域中至少一个位置处对应的曲率，并将待显示图像显示在调整曲率后的显示曲面上，可以降低大广角显示导致的失真度，提高虚拟现实的显示效果
基于前述实施例，本发明实施例提供一种虚拟现实的显示方法，参照图3所示，该方法包括以下步骤：
步骤301、虚拟现实显示装置获取待显示多媒体数据和观察者在显示曲面上的可视区域。
其中，所述可视区域为基于观察者的可视范围投影至所述显示曲面上得到的，且所述可视区域不大于所述显示曲面的显示面积。
步骤302、虚拟现实显示装置至少将所述可视区域划分为第一区域和第二区域。
在实际应用中，观察者的注意力集中于可视区域的中心处，所有越向可视区域边缘延伸的地方图像失真度对观察者的影响越小，基于此，虚拟现实显示装置可将可视区域进行划分，按照失真度对观察者的影响来确定不同区域的目标曲率。在本实施例中，所述第一区域可以是指视场中心的精细显示区域，该区域中，所述第二区域可以是可视范围外延部分的模糊显示区域。
具体地，虚拟现实显示装置可以获取划分所述可视区域的划分信息，基于所述划分信息将所述可视区域划分为第一区域和第二区域。这里，所述划分信息包括划分的区域形状和大小；所述划分信息可以根据用户的偏好进行确定。
在一实施方式中，可以采用方形方式对所述可视区域进行划分。例如，图4表示单眼可观察的全部区域，其中，41表示的方形框图内的区域为第一区域，在单眼可观察的全部区域中，除去第一区域的其他区域为第二区域；图4中每一个圆形表示一个单位信息点，单位信息点中携带的信息量相同，而圆形的大小表示其所占据的空间大小；显然，第一区域中单位信息点所占的空间大于第二区域中单位信息点所占的空间；如此，可以将第二区域中的信息进行了压缩。
在另一实施方式中，还可以采用圆形方式对所述可视区域进行划分。例如，图5表示单眼可观察的全部区域，51表示的方形框图内的区域为第一区域，在单眼可观察的全部区域中，除去第一区域的其他区域为第二区域。图5中每一个圆形表示一个单位信息点，单位信息点中携带的信息量相同，而圆形的大小表示其所占据的空间大小；显然，第一区域中单位信息点所占的空间大于第二区域中单位信息点所占的空间；如此，可以将第二区域中的信息进行了压缩。由于人眼注意力集中于可视区域的中部，所以越向边缘的地方失真的影响越小，但是其包含的信息量逐渐增加。
步骤303、虚拟现实显示装置将所述第一区域中包含的至少一个位置的目标曲率为预设曲率参数，并计算所述第二区域中至少一个位置的目标曲率。
其中，所述计算所述第二区域中至少一个位置的目标曲率，可以包括：
基于观察者与显示曲面的距离和所述观察者的可视区域中心，计算得到所述第二区域中至少一个位置的目标曲率。其中，所述第二区域中至少一个位置中不同位置的目标曲率，与所述不同位置距所述可视区域中心的距离成正比。
在本发明的其他实施例中，虚拟现实显示装置可以提供两种拟共形映射方案：一种是基于指数函数的曲率变化方法，第二种是基于高斯函数的曲率变化方法。观察者可以根据观察偏好，选择拟共形映射函数。
在一实施方式中，采用指数函数计算可视区域中至少一个位置的目标曲率。
具体地，通过以下公式计算：
Figure BDA0001906431270000081
其中，(x,y,z)表示显示曲面中的位置，(Cx,Cy,Cz)表示观察者的可视区域中心的空间位置，k表示调节因子，用于控制曲率变化的快慢。L表示观察者与显示曲面的距离，其中k可由观察者自动调节。k为常数，用于确定显示曲面距离观察点的曲率。λ用于调节显示曲面与观察者距离L对可视区域中位置曲率的影响，λ越大，这种影响更剧烈。χ为预设曲率参数，用于表征可视区域中第一区域的目标曲率，可以设置为零，代表第一区域中采用平面投影。同理，如果把全部投影区域都设定为第一区域，那么该方案就是传统的平面投影模式。
在另一实施方式中，采用高斯函数计算可视区域中至少一个位置的目标曲率。具体地，通过以下公式计算：
Figure BDA0001906431270000091
其中，所述δ用于描述高斯函数的方差，描述曲率变化的陡峭程度。其余参数与公式(3)相同。
通过以上两种方案计算可视区域中每个位置处的目标曲率的结果，如附图6所示：横轴表示显示曲面的位置，0点表示可视区域中心，向左延伸为负，向右延伸为正，纵轴表示可视区域中每个目标曲率，实线表示采用指数函数计算得到的可视区域的目标曲率，虚线表示采用高斯函数计算得到的可视区域的目标曲率；可以观察到，距离可视范围中心越远的位置，目标曲率越大，信息压缩的程度就越大。通过对比可以发现，使用高斯函数计算的目标曲率过度更为平滑，但是使用指数函数计算的目标曲率可以具有更广阔的无失真显示区域。具体采用何种实现方案可以依据设备与用户的特性进行设定。
步骤304、虚拟现实显示装置基于可视区域中至少两个位置的目标曲率，调整所述显示曲面上不同位置的曲率。
步骤305、虚拟现实显示装置获取所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系。
具体地，虚拟现实显示装置首先将所述待显示多媒体数据映射至球形参考面上，获取所述待显示多媒体数据与所述球形参考面的位置关系；
其次，将所述调整曲率后的显示曲面映射至所述球形参考面上，获取所述调整曲率后的显示曲面与所述球形参考面的位置关系；其中，所述球形参考面用于指示所述待显示多媒体数据和所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系；
最后，基于待显示多媒体数据与所述球形参考面的位置关系，以及所述调整曲率后的显示曲面与所述球形参考面的位置关系，确定所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面的位置对应关系。
在本发明的其他实施例中，通过球形参考面作为参考面，将待显示多媒体数据和调整曲率后的显示曲面进行对应。在所述待显示多媒体数据映射至球形参考面上之前，所述虚拟现实显示装置还需要获取待显示多媒体数据的分辨率，基于所述待显示多媒体数据的分辨率，将所述待显示多媒体数据作为输入数据Input(x,y)映射至单位空间U(x,y)中，其中，所述分辨率是指视频或者GPU绘制内容的像素纵横点数，例如4K(3840×2160)，8K(7680×4320)等。然后，再将映射至单位空间U(x,y)中的待显示多媒体数据映射至球形参考面
Figure BDA0001906431270000101
上。具体如以下公式：
Figure BDA0001906431270000102
在本发明的其他实施例中，根据待显示多媒体数据的分辨率映射至单位空间的方式具体可以通过以下公式完成：
Figure BDA0001906431270000103
其中,(x,y)表示映射到单位空间U(x,y)中的坐标，(m,n)表示待显示多媒体图像中的像素点相对于可视区域中心点的坐标。(M,N)表示待显示多媒体数据的像素分辨率，例如待显示对媒体数据的分辨率为4K(3840×2160)时，M为3840，N为2160；(Gx,Gy)表示尺度变换，通常取值为
Figure BDA0001906431270000104
其作用是对所述坐标进行归一化，可以将距可视区域中心点最大的距离映射为1。
进一步，将映射至单位空间U(x,y)中的待显示多媒体数据映射至球形参考面Sphere(x,y)的方式具体可以通过以下公式来完成：
Figure BDA0001906431270000105
其中，(x,y)表示映射到单位空间U(x,y)中的坐标，
Figure BDA0001906431270000106
表示映射到球形参考面的经纬度坐标，
Figure BDA0001906431270000107
表示ERP映射选取的参数，在360°全景视频或图像数据中通常默认设置为(-0.5，0)。
在本发明的其它实施例中，将所述调整曲率后的显示曲面映射至所述球形参考面上，获取所述调整曲率后的显示曲面与所述球形参考面的位置关系；具体地，得到显示曲面中每个位置的曲率，基于所述曲率和显示曲面中每个位置的在显示曲面上的空间坐标，将所述调整曲率后的显示曲面映射至所述球形参考面上，具体过程可以通过以下公式表示：
Figure BDA0001906431270000111
其中，Θ(x,y)表示显示曲面的中位置的空间坐标。
综上，根据公式(5)和公式(8)可以得到待显示多媒体数据和所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系。
步骤306、虚拟现实显示装置基于所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系，生成目标显示多媒体数据，并在所述调整曲率后的显示曲面中显示所述目标显示多媒体数据。
具体地，虚拟现实显示装置可以基于所述调整曲率后的显示曲面与所述多媒体数据中的位置对应关系，对所述待显示多媒体进行像素插值，得到所述目标显示多媒体数据。
在本实施例中，由于调整曲率后的显示曲面是弯曲的，而待显示多媒体数据是平面的视频或图像，因此即使确定了调整曲率后的显示曲面与待显示对媒体数据之间的位置关系，也不能确定调整曲率后的显示曲面中任意一个位置恰好就有待显示多媒体数据中的一个像素点与之对应；一般情况下，调整曲率后的显示曲面中某个位置可能对应的是待显示多媒体数据中两个像素点之间的点，并不是一个完整的像素点；这时，就需要对该位置进行像素插值，获得显示曲面中该位置的准确的像素信息，以便最终得到目标显示多媒体数据。
具体地，基于所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系，可以得到待显示多媒体数据在调整曲率后的显示曲面的输出位置，得到待输出多媒体数据Output*(x,y)；如图7所示，将待输出多媒体数据Output*(x,y)进行逆映射，获取输出空间中每个像素点在输入空间(即待显示多媒体数据)中的像素坐标信息。首先，将待输出多媒体数据Output*(x,y)从输出空间变换到单位空间U'(x,y)，具体是将显示曲面的对应的模糊显示区域，即第二区域为映射为平面。然后将单位空间U'(x,y)映射到调整曲率后的显示曲面空间中，接着，将映射后的调整曲率后的显示曲面Θ(x,y)的结果映射至球形参考空间中，得到Θ(x,y)与球形参考面Sphere(x,y)的对应关系，并根据公式(5)终获取待输出多媒体数据Output*(x,y)与待显示多媒体数据Input(x,y)的对应关系，具体构成如下式所示：
Figure BDA0001906431270000112
基于公式(9)可知待输出多媒体数据和待显示多媒体数据之间的空间位置关系，根据该位置关系，从待显示多媒体数据中选择选择相关区域，对待显示多媒体进行像素插值，得到目标显示多媒体数据。具体方式如下公式表示：
Figure BDA0001906431270000121
其中，像素插值方法可以选择笛卡尔坐标系或者极坐标系下的双线性插值算法，多相位图像(Lanczos)插值算法或者方向插值算法等。
需要说明的是，本实施例中与其他实施例中相同步骤或相关概念的解释可以参照其他实施例中的描述，此处不再赘述。
本发明实施例提供一种虚拟现实的显示方法，通过调整显示曲面的曲率，可以支持VR大广角显示，并利用拟共形映射原理将原本大广角显示导致的失真度降低；另外，本实施例可以通过获取用户输入的划分信息实现对可视区域中心的精细显示和外延区域的模糊显示，显示曲面可以给有效信息(距离视场中心近的区域)分配更广阔的显示区域由此，在视场角不断扩大的情况下，仍然保证中心区域失真程度可控，并且能够更真实的模拟拉伸/收缩的效果，提升沉浸感；最后，用户可以通过按键或者传感器自由选择合适的视场角及感兴趣区域，用户亲和性高。
基于上述实施例，本发明提供一种虚拟现实的显示方法，如图8所示，所述方法包括以下步骤：
步骤801、读取显示参数。
其中，所述显示参数包括待显示多媒体图像、以及待显示对媒体图像的分辨率、以及用户的偏好设置。这里，所述用户的偏好设置可以包括用户的观察点距显示屏幕的距离，可视区域的划分形状和大小、拟共形映射函数，所述偏好设置可以是用于通过按键会传感器自由选择的。
步骤802、设定显示效果。
具体地，虚拟现实显示装置根据步骤802中的显示参数，确定可视区域，并计算可视区域中至少两个位置的目标曲率；并基于所述目标曲率，对显示曲面中不同位置的曲率进行调整；最终，得到待显示多媒体数据在调整曲率后的显示曲面的输出位置，得到待输出多媒体数据Output*(x,y)。
步骤803、判断是否完成显示。
这里，若未完成显示，则继续执行步骤804-809。若完成显示，则显示输出内容。
步骤804、待输出多媒体数据向调整曲率后的显示曲面映射。
步骤805、调整曲率后的显示曲面向球形参考面映射
步骤806、球形参考面向待显示多媒体数据映射。
步骤807、待显示多媒体数据像素插值。
具体地，通过步骤804至步骤806，获得待输出多媒体数据Output*(x,y)与待显示多媒体数据Input(x,y)的位置对应关系，根据该位置对应关系，从待显示多媒体数据中选择选择相关区域，对待显示多媒体进行像素插值，得到目标显示多媒体数据。
步骤808、输出目标显示多媒体数据。
步骤809、处理下一数据。
具体地，处理下一数据重复执行步骤803-809，直至所述数据完成数据显示。
需要说明的是，本实施例中与其他实施例中相同步骤或相关概念的解释可以参照其他实施例中的描述，此处不再赘述。
为实现本发明提供的一种虚拟现实的显示方法，本发明实施例提供一种虚拟现实显示装置，该虚拟现实显示装置可以应用于图1、3和8对应的实施例提供的一种虚拟现实的显示方法中，参照图9所示，所述虚拟现实显示装置包括：
获取单元91，用于获取待显示多媒体数据和观察者在显示曲面上的可视区域；其中，所述可视区域为基于观察者的可视范围投影至所述显示曲面上得到的，且所述可视区域不大于所述显示曲面的显示面积；
计算单元92，用于计算在所述观察者的所述可视区域中至少两个位置的目标曲率；其中，所述至少两个位置的目标曲率中，不同位置的目标曲率与距可视区域中心的距离有关；
调整单元93，用于基于所述可视区域中至少两个位置的目标曲率，调整所述显示曲面上不同位置的曲率；
处理单元94，用于将所述待显示多媒体数据映射至调整曲率后的显示曲面上。
在本发明的其他实施例中，所述处理单元94，用于至少将所述可视区域划分为第一区域和第二区域；并将所述第一区域中包含的至少一个位置的目标曲率为预设曲率参数；
所述计算单元92，用于计算所述第二区域中至少一个位置的目标曲率。
在本发明的其他实施例中，所述计算单元92，具体用于基于观察者与显示曲面的距离和所述观察者的可视区域中心，计算得到所述第二区域中至少一个位置的目标曲率；其中，所述第二区域中至少一个位置中不同位置的目标曲率，与所述不同位置距所述可视区域中心的距离成正比。
在本发明的其他实施例中，所述获取单元91，还用于获取所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系；
所述处理单元94，还用于基于所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系，生成目标显示多媒体数据，并在所述调整曲率后的显示曲面中显示所述目标显示多媒体数据。
在本发明的其他实施例中，所述处理单元94，具体用于将所述待显示多媒体数据映射至球形参考面上，获取所述待显示多媒体数据与所述球形参考面的位置关系；
将所述调整曲率后的显示曲面映射至所述球形参考面上，获取所述调整曲率后的显示曲面与所述球形参考面的位置关系；其中，所述球形参考面用于指示所述待显示多媒体数据和所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系；
基于待显示多媒体数据与所述球形参考面的位置关系，以及所述调整曲率后的显示曲面与所述球形参考面的位置关系，确定所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面的位置对应关系。
在本发明的其他实施例中，所述处理单元94，还用于基于所述调整曲率后的显示曲面与所述多媒体数据中的位置对应关系，对所述待显示多媒体进行像素插值，得到所述目标显示多媒体数据。
基于上述虚拟现实显示装置中各单元的硬件实现，为了实现本发明实施例提供的虚拟现实的显示方法，本发明实施例还提供了一种虚拟现实显示设备，如图10所示，所述虚拟现实显示设备100包括：处理器1001和配置为存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器1002，
其中，所述处理器61配置为运行所述计算机程序时，执行前述实施例中的方法步骤。
在示例性实施例中，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括计算机程序的存储器62，上述计算机程序可由第一家电设备60的处理器61执行，以完成前述方法所述步骤。计算机可读存储介质可以是磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagneticrandom access memory)、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，ErasableProgrammable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)等存储器。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种虚拟现实的显示方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待显示多媒体数据和观察者在显示曲面上的可视区域；其中，所述可视区域为基于观察者的可视范围投影至所述显示曲面上得到的，且所述可视区域不大于所述显示曲面的显示面积；
计算在所述观察者的所述可视区域中至少两个位置的目标曲率；其中，所述至少两个位置的目标曲率中，不同位置的目标曲率与距可视区域中心的距离有关；
基于所述可视区域中至少两个位置的目标曲率，调整所述显示曲面上不同位置的曲率；
将所述待显示多媒体数据映射至调整曲率后的显示曲面上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算在所述观察者的所述可视区域中至少两个位置的目标曲率，包括：
至少将所述可视区域划分为第一区域和第二区域；
将所述第一区域中包含的至少一个位置的目标曲率为预设曲率参数；
计算所述第二区域中至少一个位置的目标曲率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述第二区域中至少一个位置的目标曲率，包括：
基于观察者与显示曲面的距离和所述观察者的可视区域中心，计算得到所述第二区域中至少一个位置的目标曲率；
其中，所述第二区域中至少一个位置中不同位置的目标曲率，与所述不同位置距所述可视区域中心的距离成正比。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述待显示多媒体数据映射至调整曲率后的显示曲面上，包括：
获取所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系；
基于所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系，生成目标显示多媒体数据，并在所述调整曲率后的显示曲面中显示所述目标显示多媒体数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系，包括：
将所述待显示多媒体数据映射至球形参考面上，获取所述待显示多媒体数据与所述球形参考面的位置关系；
将所述调整曲率后的显示曲面映射至所述球形参考面上，获取所述调整曲率后的显示曲面与所述球形参考面的位置关系；其中，所述球形参考面用于指示所述待显示多媒体数据和所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系；
基于待显示多媒体数据与所述球形参考面的位置关系，以及所述调整曲率后的显示曲面与所述球形参考面的位置关系，确定所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面的位置对应关系。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面的位置对应关系，得到目标显示多媒体数据，包括：
基于所述调整曲率后的显示曲面与所述多媒体数据中的位置对应关系，对所述待显示多媒体进行像素插值，得到所述目标显示多媒体数据。
7.一种虚拟现实显示装置，其特征在于，所述虚拟现实显示装置至少包括：
获取单元，用于获取待显示多媒体数据和观察者在显示曲面上的可视区域；其中，所述可视区域为基于观察者的可视范围投影至所述显示曲面上得到的，且所述可视区域不大于所述显示曲面的显示面积；
计算单元，用于计算在所述观察者的所述可视区域中至少两个位置的目标曲率；其中，所述至少两个位置的目标曲率中，不同位置的目标曲率与距可视区域中心的距离有关；
调整单元，用于基于所述可视区域中至少两个位置的目标曲率，调整所述显示曲面上不同位置的曲率；
处理单元，用于将所述待显示多媒体数据映射至调整曲率后的显示曲面上。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：
所述处理单元，还用于至少将所述可视区域划分为第一区域和第二区域；将所述第一区域中包含的至少一个位置的目标曲率为预设曲率参数；
所述计算单元，用于计算所述第二区域中至少一个位置的目标曲率。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：
所述计算单元，具体用于基于观察者与显示曲面的距离和所述观察者的可视区域中心，计算得到所述第二区域中至少一个位置的目标曲率；
其中，所述第二区域中至少一个位置中不同位置的目标曲率，与所述不同位置距所述可视区域中心的距离成正比。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：
所述获取单元，还用于获取所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系；
所述处理单元，还用于基于所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系，生成目标显示多媒体数据，并在所述调整曲率后的显示曲面中显示所述目标显示多媒体数据。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：
所述处理单元，具体用于将所述待显示多媒体数据映射至球形参考面上，获取所述待显示多媒体数据与所述球形参考面的位置关系；
将所述调整曲率后的显示曲面映射至所述球形参考面上，获取所述调整曲率后的显示曲面与所述球形参考面的位置关系；其中，所述球形参考面用于指示所述待显示多媒体数据和所述调整曲率后的显示曲面之间的位置对应关系；
基于待显示多媒体数据与所述球形参考面的位置关系，以及所述调整曲率后的显示曲面与所述球形参考面的位置关系，确定所述待显示多媒体数据与所述调整曲率后的显示曲面的位置对应关系。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：
所述处理单元，还用于基于所述调整曲率后的显示曲面与所述多媒体数据中的位置对应关系，对所述待显示多媒体进行像素插值，得到所述目标显示多媒体数据。
13.一种虚拟现实显示设备，所述设备包括：处理器和配置为存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，
其中，所述处理器配置为运行所述计算机程序时，执行权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
14.一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中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令配置为执行上述权利要求1至6任一项提供的方法。
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