CN113452986A - 应用于头戴显示设备的显示方法、装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种应用于头戴显示设备的显示方法、装置和存储介质。该显示方法包括：确定3D场景，其中，存在第一时段，在所述第一时段内，根据人眼光学成像原理和三联动原理，所述3D场景中的目标对象所成虚像与用户的距离为一变化值；根据所述3D场景生成显示图像，其中，在所述第一时段内的任意时刻，虚化区域的清晰度小于所述目标对象所在显示区域的清晰度，所述虚化区域包括：在所述第一时段内，除所述目标对象以外出现在显示图像中且所成虚像与用户的距离小于第一距离的显示区域，所述第一距离小于或等于当前所述目标对象所成虚像与用户的距离。应用该显示方法，可以实现自然地引导用户调整视线的远近，有利于近视矫正。
Description
技术领域
本申请属于视力矫正技术领域，具体涉及一种应用于头戴显示设备的显示方法、装置和存储介质。
背景技术
将虚拟现实(VR)技术应用于近视的矫正成为近年来逐渐兴起的研究方向。在技术上如何对显示方法进行优化从而让矫正的效果更佳、用户体验更好，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的问题，本申请实施例提出了一种显示方法、运算装置和计算机可读存储介质。利用这种显示方法，能够获得更好的近视矫正效果以及较好的用户体验。
本申请的实施例中提供了以下方案。
本申请的实施例提供一种应用于头戴显示设备的显示方法，包括：确定3D场景，其中，存在第一时段，在所述第一时段内，根据人眼光学成像原理和三联动原理，所述3D场景中的目标对象所成虚像与用户的距离为一变化值；根据所述3D场景生成显示图像，其中，在所述第一时段内的任意时刻，虚化区域的清晰度小于所述目标对象所在显示区域的清晰度，所述虚化区域包括：在所述第一时段内，除所述目标对象以外出现在显示图像中且所成虚像与用户的距离小于第一距离的显示区域，所述第一距离小于或等于当前所述目标对象所成虚像与用户的距离。
可选地，根据所述3D场景生成显示图像，包括：根据所述3D场景渲染生成初始图像；对所述初始图像中所述虚化区域进行虚化处理，和/或，对所述目标对象所在显示区域进行图像增强处理。
可选地，对所述初始图像中所述虚化区域进行虚化处理，包括：根据所成虚像与用户的距离远近将所述虚化区域内的像素划分成多组；对于所成虚像距离用户更近的组所在显示区域采取更大的虚化值进行虚化处理。
可选地，所述虚化区域包括在所述第一时段内，所述显示图像中除所述目标对象所在显示区域以外的全部显示区域。
可选地，还包括：确定用户的近视程度；根据所述近视程度确定所述目标对象所成虚像距离用户的最大距离和最小距离。
可选地，当所述近视程度为轻度近视时，所述最小距离大于或等于1000米，所述最大距离小于或等于5000米；当所述近视程度为中度近视时，所述最小距离大于或等于500米，所述最大距离小于或等于2000米；当所述近视程度为高度近视时，所述最小距离大于或等于200米，所述最大距离小于或等于1000米。
可选地，所述最大距离与所述最小距离的差大于或等于45米。
可选地，在所述第一时段内，所述目标对象所成虚像与用户的距离持续增大或往复运动。
可选地，所述3D场景为海岸上远眺大海，所述目标对象为逐渐远去的船；或者，所述3D场景为草原上远眺牲畜，所述目标对象为牲畜；或者，所述3D场景为球类比赛，所述目标对象为用户控制的球员；或者，所述3D场景为射击游戏，所述目标对象为远近移动的靶标；或者，所述3D场景为足球远射，所述目标对象为远去的足球。
本申请的实施例提供一种运算装置，包括：确定模块，用于确定3D场景，其中，存在第一时段，在所述第一时段内，根据人眼光学成像原理和三联动原理，所述3D场景中的目标对象所成虚像与用户的距离为一变化值；制图模块，用于根据所述3D场景生成显示图像，其中，在所述第一时段内的任意时刻，虚化区域的清晰度小于所述目标对象所在显示区域的清晰度，所述虚化区域包括：在所述第一时段内，除所述目标对象以外出现在显示图像中且所成虚像与用户的距离小于第一距离的显示区域，所述第一距离小于或等于当前所述目标对象所成虚像与用户的距离。
本申请的实施例提供一种运算装置，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行：根据上述的显示方法。
可选地，所述运算装置具体为头戴显示设备或主机。
本申请的实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序，当所述程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述的显示方法。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：能够更加有效地引导用户的目光随着目标对象的远近移动而移动，从而使得用户在无意识的情况下睫状肌的紧张程度不断变化，进而维持睫状肌张力，有助于对近视进行矫正。用户更自然地沉浸在场景中，这使得用户体验更加愉悦。
应当理解，上述说明仅是本申请技术方案的概述，以便能够更清楚地了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施。为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举例说明本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文的示例性实施例的详细描述，本领域普通技术人员将明白本文所述的优点和益处以及其他优点和益处。附图仅用于示出示例性实施例的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的标号表示相同的部件。在附图中：
图1为根据本申请的实施例的的显示方法的流程示意图；
图2为根据本申请一实施例的运算装置的结构示意图；
图3为根据本申请另一实施例的运算装置的结构示意图；
在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在本申请中，应理解，诸如“包括”或“具有”等术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不旨在排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在的可能性。
另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1为根据本申请一实施例的头戴显示设备的显示方法的流程示意图，该显示方法可用于对近视进行矫正，在该流程中，从设备角度而言，执行主体可以是头戴显示设备或者为头戴显示设备提供显示数据的运算装置(业内称为主机)；从程序角度而言，执行主体相应地可以是搭载于这些头戴显示设备上或者与运算装置的程序。
图1中的流程可以包括以下步骤101～步骤102。
步骤101、确定3D场景，其中，存在第一时段，在所述第一时段内，根据人眼光学成像原理和三联动原理，所述3D场景中的目标对象所成虚像与用户的距离为一变化值；
步骤102、根据所述3D场景生成显示图像，其中，在所述第一时段内的任意时刻，虚化区域的清晰度小于所述目标对象所在显示区域的清晰度，所述虚化区域包括：在所述第一时段内，除所述目标对象以外出现在显示图像中且所成虚像与用户的距离小于第一距离的显示区域，所述第一距离小于或等于当前所述目标对象所成虚像与用户的距离。
其中，3D场景可以是观赏类的场景，例如是在草原上观察渐渐远去的牛，也可以是诸如游戏的互动型的场景。对3D场景进行渲染后得到的显示图像可以是在虚拟现实(VR，即Virtual Reality)头戴显示设备、混合现实(MR，即Mixed Reality)头戴显示设备或增强显示(AR，即Augmented Reality)头戴显示设备上进行显示。
需要说明的是，本申请实施例中的显示方法可以应用于单眼模式下的3D场景，也可以应用在双眼模式下的3D场景。对于双眼模式下的3D场景，对于左眼图像和右眼图像均采用该显示方法进行处理。
以在草原上观察渐渐远去的牛为例，在显示图像中出现的对象按照所成虚像距离用户由近及远依次有：脚下的草地、近处的几只兔子、被观察的牛、更远处的几棵树。目标对象是希望用户注视的对象，这个3D场景中目标对象就是被观察的牛。在这个3D场景中，牛的运行轨迹例如是逐渐远去或者远近往复走动。为引导用户不自觉得去注视远去的牛，那么可以使得距离用户感官上更近且与被注视的牛距离相对较远的兔子以及脚下的草地显得比较虚，用户就会更加自然地去关注逐渐远去的牛，而不是关注近处的兔子。由于用户近视，对于更远处的树(即使显示的比较清晰)自然是看不清楚的，当然也就可以无需显示地比较模糊。
用户的目光被不自觉得牵引向远方，从而使得其睫状肌的紧张程度不断变化，进而维持睫状肌张力，有助于对近视进行矫正。且用户沉浸在场景中，并不是刻意地将目光由近及远移动，用户体验更加愉悦。
基于图1的显示方法，本申请的一些实施例还提供了该显示方法的一些具体实施方案，以及扩展方案，下面进行说明。
在一些可行的实施方式中，根据所述3D场景生成显示图像，包括：根据所述3D场景渲染生成初始图像；对所述初始图像中所述虚化区域进行虚化处理，和/或，对所述目标对象所在显示区域进行图像增强处理。
虚化度越高，则图像显示得更模糊。增强处理的手段例如是：对纹理、色彩、亮度、饱和度、和/或对比度进行增强处理。
由于显示图像中目标对象更加清晰，用户也就会不自觉得去关注目标对象在头戴显示设备上所成的虚像。
在一些具体的实施方式中，采用如下方式进行虚化处理。
根据所成虚像与用户的距离远近将所述虚化区域内的像素划分成多组；对于所成虚像距离用户更近的组所在显示区域采取更大的虚化值进行虚化处理。
用户所看到的虚像按照距离自己由近及远逐渐变得清晰。这样也能有效引导用户去关注逐渐远去的目标对象。
考虑到用户近视程度不同，他能够努力看清的目标对象所成虚像感官上与其距离远近的范围也不同。故需要根据用户的近视程度对目标对象在3D场景内移动时轨迹的坐标进行规划，从而使用户感受到的目标对象所成虚像与用于之间的最近距离和最远距离作出设定。故该显示方法还包括以下步骤。
确定用户的近视程度；根据所述近视程度确定所述目标对象所成虚像距离用户的最大距离和最小距离。
具体地，当所述近视程度为轻度近视时，所述最小距离大于或等于1000米，所述最大距离小于或等于5000米；当所述近视程度为中度近视时，所述最小距离大于或等于500米，所述最大距离小于或等于2000米；当所述近视程度为高度近视时，所述最小距离大于或等于200米，所述最大距离小于或等于1000米。
对于轻度近视、重度近视和高度近视的界限的划分，本申请不做特殊限定，可以按照业内常规的标准实施。例如轻度近视的度数范围为50-300度，中度近视的度数范围为300-600度，高度近视的度数范围例如是600度。
当然，对于目标对象在头戴显示设备上所成虚像与用户之间距离的设计还可以更加精细。
对于近视程度的确认，一种方式是由用户输入自身的近视程度。另一种方式是在头戴显示设备上为用户呈现设定距离的视力表中的符号，由用户通过诸如手柄的输入工具输入自己看到的符号，从而通过头戴显示设备检测用户的视力。当然，这样一来还可以在用户使用头戴显示设备之前以及之后分两次检测视力，从而直观感受到近视矫正的效果。
当然，目标对象在头戴显示设备上所成虚像与用户最大距离与最小距离之间应当有一个足够大的差，从而使得用户的睫状肌能够实现更大幅度的松紧调节。故可选地，所述最大距离与所述最小距离的差大于或等于45米。
以下公开几种可行的3D场景。
例如，所述3D场景为海岸上远眺大海，所述目标对象为逐渐远去的船。
又例如，所述3D场景为草原上远眺牲畜，所述目标对象为逐渐远去的牲畜。
又例如，所述3D场景为射击游戏，所述目标对象为远近移动的靶标。可以是射击天空中的飞机、鸟，也可以是射击远处丛林中的猎物。
又例如，所述3D场景为足球比赛，所述目标对象为用户控制的球员。当然，球场可以设置在距离用户合适远的位置处，例如距离用户200米。
又例如，所述3D场景为足球远射，所述目标对象为远去的足球。
对于那些观赏类的3D场景，在所述目标对象移动过程中至少部分时间内，保持其所成虚像与用户的距离持续增大或持续往复运动。
当然，如将头戴显示设备用于近视治疗，为提高用户在矫正近视时的趣味性，还可以在用户使用头戴显示设备一段时间后，或者完成一定任务量后，显示用户的成绩。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种运算装置，用于执行上述任一实施例所提供的显示方法。图2为本申请实施例提供的一种运算装置结构示意图。
如图2所示，运算装置包括：确定模块1，用于确定3D场景，其中，存在第一时段，在所述第一时段内，根据人眼光学成像原理和三联动原理，所述3D场景中的目标对象所成虚像与用户的距离为一变化值；制图模块2，用于根据所述3D场景生成显示图像，其中，在所述第一时段内的任意时刻，虚化区域的清晰度小于所述目标对象所在显示区域的清晰度，所述虚化区域包括：在所述第一时段内，除所述目标对象以外出现在显示图像中且所成虚像与用户的距离小于第一距离的显示区域，所述第一距离小于或等于当前所述目标对象所成虚像与用户的距离。
运算装置除能执行前述实施例所提供的显示方法外，如该运算装置应用于近视矫正，该运算装置还可以包括设置模块3。设置模块3可以接受用户指令，设置近视矫正的时长。或者设置模块3可用于确定用户的近视程度；根据所述近视程度确定所述目标对象所成虚像距离用户的最大距离和最小距离。
本申请中的运算模块例如是一体式的头戴显示设备、分体式头戴显示设备的主机、图形处理芯片等。
需要说明的是，本申请实施例中的装置可以实现前述方法的实施例的各个过程，并达到相同的效果和功能，这里不再赘述。
图3为根据本申请一实施例的运算装置，用于执行图1所示出的方法，该运算装置包括：至少一个处理器2000；以及，与至少一个处理器2000通信连接的存储器1000；其中，存储器1000存储有可被至少一个处理器2000执行的指令，指令被至少一个处理器2000执行，以使至少一个处理器2000能够执行：上述实施例的显示方法。
根据本申请的一些实施例，提供了实现上述显示方法的非易失性计算机存储介质，其上存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令设置为在由处理器运行时执行：上述的显示方法。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备和计算机可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以其描述进行了简化，相关之处可参见方法实施例的部分说明即可。
本申请实施例提供的装置、设备和计算机可读存储介质与方法是一一对应的，因此，装置、设备和计算机可读存储介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述装置、设备和计算机可读存储介质的有益技术效果。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
虽然已经参考若干具体实施方式描述了本申请的精神和原理，但是应该理解，本申请并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本申请旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。
Claims (13)
1.一种应用于头戴显示设备的显示方法，其特征在于，包括：
确定3D场景，其中，存在第一时段，在所述第一时段内，根据人眼光学成像原理和三联动原理，所述3D场景中的目标对象所成虚像与用户的距离为一变化值；
根据所述3D场景生成显示图像，其中，在所述第一时段内的任意时刻，虚化区域的清晰度小于所述目标对象所在显示区域的清晰度，所述虚化区域包括：在所述第一时段内，除所述目标对象以外出现在显示图像中且所成虚像与用户的距离小于第一距离的显示区域，所述第一距离小于或等于当前所述目标对象所成虚像与用户的距离。
2.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，根据所述3D场景生成显示图像，包括：
根据所述3D场景渲染生成初始图像；
对所述初始图像中所述虚化区域进行虚化处理，和/或，对所述目标对象所在显示区域进行图像增强处理。
3.根据权利要求2所述的显示方法，其特征在于，对所述初始图像中所述虚化区域进行虚化处理，包括：
根据所成虚像与用户的距离远近将所述虚化区域内的像素划分成多组；
对于所成虚像距离用户更近的组所在显示区域采取更大的虚化值进行虚化处理。
4.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，所述虚化区域包括在所述第一时段内，所述显示图像中除所述目标对象所在显示区域以外的全部显示区域。
5.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，还包括：
确定用户的近视程度；
根据所述近视程度确定所述目标对象所成虚像距离用户的最大距离和最小距离。
6.根据权利要求5所述的显示方法，其特征在于，当所述近视程度为轻度近视时，所述最小距离大于或等于1000米，所述最大距离小于或等于5000米；当所述近视程度为中度近视时，所述最小距离大于或等于500米，所述最大距离小于或等于2000米；当所述近视程度为高度近视时，所述最小距离大于或等于200米，所述最大距离小于或等于1000米。
7.根据权利要求5所述的显示方法，其特征在于，所述最大距离与所述最小距离的差大于或等于45米。
8.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，在所述第一时段内，所述目标对象所成虚像与用户的距离持续增大或往复运动。
9.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，所述3D场景为海岸上远眺大海，所述目标对象为逐渐远去的船；或者，所述3D场景为草原上远眺牲畜，所述目标对象为牲畜；或者，所述3D场景为球类比赛，所述目标对象为用户控制的球员；或者，所述3D场景为射击游戏，所述目标对象为远近移动的靶标；或者，所述3D场景为足球远射，所述目标对象为远去的足球。
10.一种运算装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定3D场景，其中，存在第一时段，在所述第一时段内，根据人眼光学成像原理和三联动原理，所述3D场景中的目标对象所成虚像与用户的距离为一变化值；
制图模块，用于根据所述3D场景生成显示图像，其中，在所述第一时段内的任意时刻，虚化区域的清晰度小于所述目标对象所在显示区域的清晰度，所述虚化区域包括：在所述第一时段内，除所述目标对象以外出现在显示图像中且所成虚像与用户的距离小于第一距离的显示区域，所述第一距离小于或等于当前所述目标对象所成虚像与用户的距离。
11.一种运算装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行：根据权利要求1-9任意一项所述的显示方法。
12.根据权利要求11所述的运算装置，其特征在于，所述运算装置具体为头戴显示设备或主机。
13.一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存储有程序，当所述程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-9中任一项所述的显示方法。
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- 2020-03-24 CN CN202010210913.1A patent/CN113452986A/zh active Pending
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