CN113920280A - 一种2d游戏的裸眼3d显示的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种2D游戏的裸眼3D显示的方法和系统。本发明提供的方法通过获取观看者的人眼位置参数，计算出时间T1时显示屏与所述观看者的观看距离和观看角度；根据陀螺仪数据和/或按键位置及力度数据，预测出时间T2时所述观看距离和所述观看角度；以及根据所述观看距离、错切角度以及观看角度，将2D游戏3D化，并于T2时显示在裸眼3D显示设备上。本发明可使立体3D视图的显示效果更加完美，从而提升了玩家的游戏体验感。

Description

一种2D游戏的裸眼3D显示的方法和系统

【技术领域】

本发明涉及3D游戏技术领域，尤其涉及一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法和系统。

【背景技术】

随着电子科技的发展，游戏产业在人们的休闲娱乐生活中所占比重越来越大，游戏和游戏设备的种类也日渐丰富，玩家对游戏体验感的要求也在不断提高，而生动的游戏画面能大大提升玩家的体验感。

现有的游戏画面大多为2D或虚拟3D，随着科技的发展，也产生了立体3D的游戏，但是现有的立体3D游戏的画面效果依然不够生动，难以给玩家留下良好的沉浸式体验感。

【发明内容】

为了解决上述技术问题，本发明提供一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法和系统。

本发明提供的一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法，其包括以下步骤：

步骤S01，获取观看者的人眼位置参数，计算出时间T1时显示屏与所述观看者的观看距离和观看角度；

步骤S02，根据陀螺仪数据和/或按键位置及力度数据，预测出时间T2时所述观看距离和所述观看角度；

步骤S03，根据所述观看距离、错切角度以及观看角度，将2D游戏3D化，并于T2时显示在裸眼3D显示设备上。

优选的，所述步骤S03中将2D游戏3D化的步骤包括：

步骤S031，根据所述观看角度，旋转所述游戏的原始游戏3D视图矩阵得到立体视图矩阵；

步骤S032，根据所述错切角度，将所述立体视图矩阵进行错切得到两个或多个视点的立体视图；

步骤S033，将所述各个视点的立体视图转换成预设格式的视图；

步骤S034，将所述预设格式的视图进行排图交织处理，获得待渲染3D游戏视图；

步骤S035，将所述待渲染3D游戏视图进行渲染交织处理，生成立体3D游戏视图。

优选的，所述错切角度的计算公式为：

定义立体视图中任意点坐标为(x′，y′，z′)，错切坐标后为(x″，y″，z″)，定义θ为错切角度，θ是指视点坐标与z′轴正方向夹角，t为调整系数，范围是0＜t＜1；

X轴负向视点的错切表达式如下：

x″＝x′+z′*tan(t*θ)，y″＝y′，z″＝z′；

X轴正向视点的错切表达式如下：

x″＝x′-z′*tan(t*θ)，y″＝y′，z″＝z′。

优选的，所述旋转的过程的计算公式为：

在以屏幕中心作为坐标系O-XYZ的原点，人眼到屏幕中心的连线在XOZ平面的投影与z轴正半轴的夹角为α，人眼到屏幕中心的连线在YOZ平面的投影与z轴正半轴的夹角为β，X轴方向由屏幕左边中点指向屏幕的右边中；

根据角度α、角度β、人眼到屏幕的距离L，场景中心到屏幕的距离Z，可以确定场景绕Y轴旋转的角度：

a＝arctan(L*tanα/(L+Z))；

场景绕X轴旋转的角度：

b＝arctan(L*tanβ/(L+Z))。

优选的，所述步骤S01包括：

步骤S011，通过前置摄像头拍摄人脸图像，记录此时刻为T1；

步骤S012，根据AI模型计算人脸特征点；

步骤S013，根据3D效果校准时，同一用户人脸的特征点尺寸和位置，计算观看距离和观看角度。

优选的，所述步骤S02包括：

步骤S021，对陀螺仪连续采样并队列化其采样数据；

步骤S022，获得T1时刻的设备的姿态数据，和当前时刻T的姿态数据，通过9维数据AI模型，预测T时刻到T2时刻设备的姿态变化；

步骤S23，通过T1时的观看距离和观看角度，计算T时的观看距离和观看角度，再叠加所述姿态变化，获得T2时刻的观看距离和观看角度。

优选的，所述步骤S02中根据陀螺仪数据和/或按键位置及力度数据包括：

步骤S02a，所述触摸屏为按键力度传感器；

步骤S02b，对按键力度和游戏按键位置建立AI模型进行姿态变化训练；

步骤S02c，根据所述AI模型对连续游戏过程中按键力度和游戏按键位置预测姿态变化。

优选的，在步骤S01之前，本发明还包括以下步骤：

步骤Sa1，在启动游戏前，设置一标志，所述标志至少包括启动状态和停止状态；

步骤Sa2，当所述游戏为可3D化时，设置所述标志为启动状态；当所述游戏为非可3D化时，设置所述标志为停止状态；或，当用户点击2D/3D切换按键时，所述标志启动/停止翻转；

步骤Sa3，根据所述标志，决策人眼追踪模块和矫正模块是否开始工作；

步骤Sa4，根据所述标志，决策是否获取所述2D游戏显示数据并3D化。

本发明还提供一种2D游戏的裸眼3D显示的系统，包括：

人眼追踪定位模块，用于获取观看者的人眼位置参数，以此计算观看距离和观看角度；

3D视图生成模块，用于根据所述观看距离和观看角度，确定旋转角度和错切角度，并将2D游戏3D化并在裸眼3D显示设备上显示；

显示模块，用于将所述预设格式的视图进行排图交织处理，生成立体3D游戏视图，

光栅，用于对所述显示模块接收到的所述预设格式的视图进行排图交织处理。

优选的，还包括3D游戏管理模块，在游戏过程中，可预配置调节2D游戏的3D显示参数。

优选的，还包括陀螺仪和按键力度传感器。

相较于现有技术，本发明提供的虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法和系统具有以下有益效果：

本发明提供的一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法，其方法首先获取观看者的人眼位置参数，根据人眼位置参数确定旋转角度和错切角度，进而根据旋转角度旋转游戏的原始虚拟3D视图矩阵得到立体视图矩阵，以及根据错切角度，将立体视图矩阵进行错切得到各个视点的立体视图，其次将各个视点的立体视图转换成预设格式的视图，并且将预设格式的视图进行排图交织处理后再进行渲染交织处理，最终生成画面生动的立体3D游戏视图。通过以上步骤，本发明提供的一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法可以将现有的虚拟3D游戏画面转换为立体3D游戏画面，并且经过渲染交织处理，使得最终的立体3D游戏画面的显示效果更加完美，进而让游戏玩家得到更好的沉浸式体验，大大提升了玩家的游戏体验感。

本发明提供的一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法，其在启动游戏前，先设置一标志，根据该标志的状态判断游戏是否以立体3D模式启动，当该游戏以立体3D模式启动时，执行步骤S1，当该游戏未以立体3D模式启动时，则停止执行，结束本流程，该标志的设置，使得游戏系统能够第一时间判断该游戏能否转为立体3D游戏画面，同时，也使得玩家能够手动设置游戏的显示模式，达到提升玩家游戏体验的效果。

在本发明提供的虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法中，获取观看者的人眼位置参数如人眼距离和人眼转动角度时，通过陀螺仪与摄像头或陀螺仪与红外线设备配合，能够大大提高获取参数的频率和精度，获取参数频率大幅度提高，有效降低了因立体3D游戏画面与玩家的相对位置发生移动而产生的图像延迟，大大提升了玩家的游戏体验感；而所获取的人眼位置参数的精度提高，使得旋转角度和错切角度的准确度更高，使得玩家看向不同的角度时，视图能够恰当旋转和错切，从而使得立体3D视图更加生动逼真，能够给游戏玩家更好的沉浸式体验。

在本发明提供的虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法中，通过将预设格式的视图进行排图交织处理和行渲染交织处理，使得游戏最终呈现出的立体3D游戏视图更加生动形象，从而优化了玩家的游戏视觉感受，进一步提升了玩家的沉浸式体验，从而大大提升了玩家的游戏体验感。

在本发明提供的虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法中，玩家可根据自身感受和需要调整错切角度，以增强或者削弱最终视图的3D立体视差，调整3D立体效果的强弱，达到降低3D眩晕感和提升3D体验的效果。

本发明还提供的一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的系统，其至少包括人眼追踪定位模块、3D视图生成模块和显示模块，其具有与上述虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法相同的有益效果，在此不做赘述。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的2D游戏的裸眼3D显示的方法的步骤流程示意图；

图2是图1中步骤S03将2D游戏3D化的流程示意图；

图3是图1中步骤S01的流程示意图；

图4是图1中步骤S02的示意图；

图5是所述步骤S02中根据陀螺仪数据和/或按键位置及力度数据步骤的示意图；

图6是本发明提供的2D游戏的裸眼3D显示的系统示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请结合图1-图3，本发明第一实施例提供一种种2D游戏的裸眼3D显示的方法，其包括以下步骤：

步骤S01，获取观看者的人眼位置参数，计算出时间T1时显示屏与所述观看者的观看距离和观看角度；

步骤S02，根据陀螺仪数据和/或按键位置及力度数据，预测出时间T2时所述观看距离和所述观看角度；

步骤S03，根据所述观看距离、错切角度以及观看角度，将2D游戏3D化，并于T2时显示在裸眼3D显示设备上。

所述步骤S01包括：

步骤S011，通过前置摄像头拍摄人脸图像，记录此时刻为T1；

步骤S012，根据AI模型计算人脸特征点；

步骤S013，根据3D效果校准时，同一用户人脸的特征点尺寸和位置，计算观看距离和观看角度。

所述步骤S02包括：

步骤S021，对陀螺仪连续采样并队列化其采样数据；

步骤S022，获得T1时刻的设备的姿态数据，和当前时刻T的姿态数据，通过9维数据AI模型，预测T时刻到T2时刻设备的姿态变化；

步骤S23，通过T1时的观看距离和观看角度，计算T时的观看距离和观看角度，再叠加所述姿态变化，获得T2时刻的观看距离和观看角度。

所述步骤S02中根据陀螺仪数据和/或按键位置及力度数据包括：

步骤S02a，所述触摸屏为按键力度传感器；

步骤S02b，对按键力度和游戏按键位置建立AI模型进行姿态变化训练；

步骤S02c，根据所述AI模型对连续游戏过程中按键力度和游戏按键位置预测姿态变化。

所述步骤S03中将2D游戏3D化的步骤包括：

步骤S031，根据所述观看角度，旋转所述游戏的原始游戏3D视图矩阵得到立体视图矩阵；

步骤S032，根据所述错切角度，将所述立体视图矩阵进行错切得到两个或多个视点的立体视图；

步骤S033，将所述各个视点的立体视图转换成预设格式的视图；

步骤S034，将所述预设格式的视图进行排图交织处理，获得待渲染3D游戏视图；

步骤S035，将所述待渲染3D游戏视图进行渲染交织处理，生成立体3D游戏视图。

所述错切角度的计算公式为：

定义立体视图中任意点坐标为(x′，y′，z′)，错切坐标后为(x″，y″，z″)，定义θ为错切角度，θ是指视点坐标与z′轴正方向夹角，t为调整系数，范围是0＜t＜1；

X轴负向视点的错切表达式如下：

x″＝x′+z′*tan(t*θ)，y″＝y′，z″＝z′；

X轴正向视点的错切表达式如下：

x″＝x′-z′*tan(t*θ)，y″＝y′，z″＝z′。

所述旋转的过程的计算公式为：

在以屏幕中心作为坐标系O-XYZ的原点，人眼到屏幕中心的连线在XOZ平面的投影与z轴正半轴的夹角为α，人眼到屏幕中心的连线在YOZ平面的投影与z轴正半轴的夹角为β，X轴方向由屏幕左边中点指向屏幕的右边中；

根据角度α、角度β、人眼到屏幕的距离L，场景中心到屏幕的距离Z，可以确定场景绕Y轴旋转的角度：

a＝arctan(L*tanα/(L+Z))；

场景绕X轴旋转的角度：

b＝arctan(L*tanβ/(L+Z))。

本发明还提供一种2D游戏的裸眼3D显示的系统，包括：

人眼追踪定位模块，用于获取观看者的人眼位置参数，以此计算观看距离和观看角度；

3D视图生成模块，用于根据所述观看距离和观看角度，确定旋转角度和错切角度，并将2D游戏3D化并在裸眼3D显示设备上显示；

显示模块，用于将所述预设格式的视图进行排图交织处理，生成立体3D游戏视图；

光栅，用于对所述显示模块接收到的所述预设格式的视图进行排图交织处理。

所述的2D游戏的裸眼3D显示的系统，还包括3D游戏管理模块，在游戏过程中，可预配置调节2D游戏的3D显示参数。

所述2D游戏的裸眼3D显示的系统，还包括陀螺仪和按键力度传感器。

基于上述的2D游戏的裸眼3D显示的方法，可以将现有的虚拟3D游戏的视图转换为立体3D游戏的视图，并且使立体3D视图的显示效果更加完美，而让游戏玩家得到更好的沉浸式体验，大大提升了玩家的游戏体验感。

进一步地，在上述步骤S1之前还包括以下步骤：

步骤Sa，判断游戏是否以立体3D模式启动，当游戏以立体3D模式启动时，继续执行步骤S1，当游戏未以立体3D模式启动时，结束本流程。

更进一步地，上述步骤Sa具体包括以下步骤：

步骤Sa1，在启动游戏前，设置一标志，该标志至少包括启动状态和停止状态；

步骤Sa2，当游戏为虚拟3D格式时，设置该标志为启动状态，则继续执行步骤S1，当游戏为非虚拟3D格式时，设置该标志为停止状态，则结束本流程。

具体地，作为一种实施例，在上述步骤Sa2之后还包括以下步骤：

步骤Sa3，判断是否检测到观看者设置的停止启动信号，如果否，执行步骤S1；反之，结束本流程。

该标志位的设置，使得游戏系统能够第一时间判断该游戏能否转为立体3D游戏画面，同时，也使得玩家能够手动设置游戏的显示模式，达到提升玩家游戏体验的效果。

进一步地，上述人眼位置参数至少包括人眼距离和人眼转动角度，并且该人眼位置参数中至少一个参数为通过陀螺仪所获取，更进一步地，人眼位置参数通过陀螺仪配合摄像头或陀螺仪配合红外线装置获取，现有的摄像头普遍为每隔33ms输出一次数据，则玩家与游戏画面的相对位置发生移动时，立体3D游戏画面的更新会产生较高的延迟。而陀螺仪每秒可输出1000次数据，即每隔1ms就输出一次数据，通过陀螺仪与摄像头或陀螺仪与红外线设备配合，能够大大提高获取参数的频率和精度，获取参数频率大幅度提高，有效降低了因立体3D游戏画面与玩家的相对位置发生移动而产生的图像延迟，大大提升了玩家的游戏体验感；而所获取的人眼位置参数的精度提高，使得旋转角度和错切角度的准确度更高，使得玩家看向不同的角度时，视图能够恰当旋转和错切，从而使得立体3D视图更加生动逼真，能够给游戏玩家更好的沉浸式体验。

更进一步地，上述人眼距离为人眼位置与屏幕中心之间的距离；上述人眼转动角度为人眼位置与屏幕中心之间的角度变化。

具体地，作为一种实施例，在本发明第一实施例提供一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法中，得到各个视点的立体视图的具体计算方式如下：

步骤Sb，在以屏幕中心作为O-XYZ三维坐标系原点的空间中，根据人眼位置到屏幕的距离及场景中心到屏幕的距离，计算出场景绕Y轴旋转的角度α和场景绕X轴旋转的角度β；

步骤Sc，根据人眼位置与屏幕中心之间的角度变化，计算出观看者与屏幕中心绕Y轴旋转的角度c及观看者与屏幕中心绕X轴旋转的角度d；

步骤Sd，根据场景绕Y轴旋转的角度a、场景绕X轴旋转的角度b、观看者与屏幕中心绕Y轴旋转的角度c及观看者与屏幕中心绕X轴旋转的角度d，获得第一旋转矩阵和第二旋转矩阵；

步骤Se，通过虚拟视图矩阵右乘第一旋转矩阵和第二旋转矩阵，获得立体视图矩阵。

请参阅图4，具体的，人眼到屏幕中心的连线在XOZ平面的投影与Z轴正半轴的夹角为α，人眼到屏幕中心的连线在YOZ平面的投影与Z轴正半轴的夹角为β，其中，X轴与屏幕左右方向同向，X轴正向为由屏幕左边中心指向屏幕右边中心，Y轴与屏幕上下方向同向，Y轴正向为屏幕上方中点指向屏幕下方中点，根据角度α、β、人眼到屏幕的距离H，场景中心到屏幕的距离J，可以确定场景绕Y轴旋转的角度a为：

a＝arctan(H×tanα/(H+J))

可以确定场景绕X轴旋转的角度b为：

b＝arctan(H×tanβ/(H+J))

获取到人眼位置时人眼位置与屏幕中心之间的角度为V1(aax1,aay1,aaz1)，输出立体视图矩阵之前人眼位置与屏幕中心之间的角度为V2(aax2,aay2,aaz2)，通过V1与V2得到人眼位置与屏幕中心之间变化的角度数据V：

V＝V2-V1＝(aax2-aax1,aay2-aay1,aaz2-aaz1)

通过变化的角度数据V可得观看者与屏幕中心绕Y轴旋转的角度c为：

c＝a+aax2-aax1

通过变化的角度数据V可得观看者与屏幕中心绕X轴旋转的角度d为：

d＝b+aay2-aay1

根据观看者与屏幕中心绕Y轴旋转的角度c及观看者与屏幕中心绕X轴旋转的角度d得到第一旋转矩阵M1和第二旋转矩阵M2，M1和M2具体公式如下：

旋转之前的虚拟视图矩阵用A表示，立体视图矩阵用A′表示，则：

A′＝M1·M2·A

作为一种优选实施方式，在步骤S3之后还包括以下步骤：

步骤Sf，对观看者的人脸图像进行分析，通过分析结果调整场景中心到屏幕的距离和/或错切角度的大小。

根据调整后的场景中心到屏幕的距离和/或调整后的错切角度生成错切矩阵，通过错切矩阵与立体视图矩阵生成各个视点的立体视图。

基于上述步骤可以通过对观看者的人脸图像进行分析，并通过分析结果调整场景中心到屏幕的距离和/或错切角度，本发明根据不同的观看者实时进行错切矩阵的更新，在提供最佳的立体视图的同时，大大提升了观看者的观看体验感。

进一步地，步骤Sf中场景中心到屏幕的距离和/或错切角度大小的具体调整方式为：获取观看者左眼与右眼之间的间距，根据左眼与右眼之间的间距，在屏幕到场景中心的距离上增加一段提前预设的距离L和/或将错切角度乘以相应的调整系数t，以获得调整后的屏幕与场景中心之间的距离和/或调整后的错切角度，其中，0＜t＜1，距离L及调整系数t可由观看者自行设置。

具体的，旋转后的新坐标系用O′-X′Y′Z′表示，原点O′与原O-XYZ三维坐标系原点位置重合，Z′轴的正方向沿着原坐标系中观察者的坐标指向视点中心坐标，所述的调整后的错切角度变换是指视点的y′和z′不变，x′值以z′轴为依赖轴呈线性变换，设错切角度θ是指视点坐标与z′轴正方向夹角，场景中任意点坐标(x′，y′，z′)，错切后为(x″，y″，z″)，根据立体视图矩阵和切错角度可知X轴负向视点的错切表达式如下：

x″＝x′+z′×tan(t×θ)；y″＝y′；z″＝z′。

X轴正向视点的错切表达式如下：

x″＝x′-z′×tan(t×θ)；y″＝y′；z″＝z′。

通过以上公式，可以按照观看者左眼与右眼之间的间距调整错切角度，以此获得左右眼最佳的立体视图投放角度，同时限定调整系数t的值在0到1之间，避免错切角度过大而发生立体视图过度变形的现象。

作为一种优选实施方式，在上述步骤S4之后还包括以下步骤：

步骤Sg，根据虚拟视图在Z轴线上的值以及预设的阈值，自动调整立体视图的视差。

具体的，在虚拟视图矩阵转立体视图的过程中存在z′过大或者过小的状况，错切后的立体视图的部分区域视差过大或过小，容易引起观看者眩晕，从而影响观看体验，本发明实施例通过z′平滑的自动调整立体视图的视差来避免这一现象的发生。具体的，zg和zt为Z轴线上预设的阈值，观看者可对zg和zt的大小自行设置，调整后X轴负向视点的错切表达式如下：

x″＝x′+z′×tan(t×θ)×(1-tanh((z′-zg)/zt)

y″＝y′

z″＝z′

故错切矩阵为：

调整后X轴正向视点的错切矩阵为：

错切矩阵M3右乘与之对应的立体视图矩阵生成各个视点的立体视图A″，实现立体视图视差的自动调整，其中：

A″＝M3·A′＝M3·M1·M2·A

具体地，作为一种实施例，在本发明第一实施例提供一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法中，人眼位置参数通过陀螺仪配合摄像头获取。

进一步地，在本发明第一实施例提供一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法中，其将各个视点的立体视图转换为预设格式的视图，其预设格式可以是左右格式、上下格式、九宫格格式，具体地，作为一种实施例，在本发明第一实施例提供一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法中，其将各个视点的立体视图转换为左右格式的视图。

进一步地，将预设格式的视图进行排图交织处理和行渲染交织处理，使得游戏最终呈现出的立体3D游戏视图更加生动形象，从而优化了玩家的游戏视觉感受，进一步提升了玩家的沉浸式体验，从而大大提升了玩家的游戏体验感。

可选地，在步骤S7之后，所述错切角度根据观看者的设置参数进行调整，具体地，玩家可根据自身需求调整该设置参数或不调整该设置参数，当玩家根据自身感受和自身需求调整其设置参数时，错切角度则根据设置参数的变化而相应改变，以相应增强或削弱其立体3D游戏视图的3D立体视差，调整3D立体效果的强弱，达到降低3D眩晕感和提升3D体验的效果；当玩家根据自身感受和自身需求不调整其设置参数时，错切角度的值则为在步骤S2中根据其人眼位置参数计算所得到的值。

可选地，设置参数可通过UI界面调整或通过按键调整，其具体调整方式不做限制，具体地，作为一种实施例，在本发明第一实施例提供一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法中，设置参数通过UI界面调整。

请结合图5-图7，本发明第二实施例提供一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的系统1，其至少包括人眼追踪定位模块12、3D视图生成模块13和显示模块14。

进一步地，人眼追踪定位模块12至少包括陀螺仪(图未示)，用于获取观看者的人眼位置参数，其中，人眼位置参数至少包括人眼距离和人眼转动角度。

进一步地，其3D视图生成模块13用于首先根据人眼位置参数确定旋转角度和错切角度，其次根据旋转角度旋转该游戏的原始虚拟3D视图矩阵以得到立体视图矩阵，及根据错切角度，将该立体视图矩阵进行错切以得到各个视点的立体视图，然后将改各个视点的立体视图转换成预设格式的视图，最后将改预设格式的视图传输给显示模块14。其显示模块14至少包括光栅(图未示)，显示模块14根据该光栅的物理参数对接收到的预设格式的视图进行排图交织处理，以获得待渲染3D游戏视图，后显示模块14将该待渲染3D游戏视图进行渲染交织处理，生成最终的立体3D游戏视图。通过将预设格式的视图进行排图交织处理和行渲染交织处理，使得游戏最终呈现出的立体3D游戏视图更加生动形象，从而优化了玩家的游戏视觉感受，进一步提升了玩家的沉浸式体验，从而大大提升了玩家的游戏体验感。

可选地，在本发明第二实施例提供的虚拟3D游戏转立体3D游戏的系统1中，还包括立体3D游戏启动模块11，用于判断游戏是否以立体3D模式启动，当所述游戏以立体3D模式启动时，系统继续工作，当所述游戏未以立体3D模式启动时，系统停止工作。

具体地，立体3D游戏启动模块11的工作原理如下：在启动游戏前，立体3D游戏启动模块11至少包括一标志(图未示)，该标志至少有启动状态和停止状态两种状态，当游戏为虚拟3D格式时，该标志为启动状态，则继续执行步骤Sa3或步骤S1，当游戏为非虚拟3D格式时，该标志为停止状态，则停止执行；当检测到观看者设置的启动信号或未检测到观看者设置的信号时，该标志为启动状态，则继续执行步骤S1，当检测到观看者设置的停止启动信号时，该标志调整为停止状态，则停止执行。

可选地，本发明第二实施例提供一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的系统还包括立体视差控制模块15，观看者通过立体视差控制模块15调整所述错切角度。具体地，该立体视差控制模块15的工作原理如下：该立体视差控制模块15内设一设置参数，玩家可根据自身需求调整该设置参数或不调整该设置参数，当玩家根据自身感受和自身需求调整其设置参数时，错切角度则根据设置参数的变化而相应改变，以相应增强或削弱其立体3D游戏视图的3D立体视差，调整3D立体效果的强弱，达到降低3D眩晕感和提升3D体验的效果；当玩家根据自身感受和自身需求不调整其设置参数时，错切角度的值则为在步骤S2中根据其人眼位置参数计算所得到的值。

可选地，该立体视差控制模块15包括UI界面或按键，用于接收玩家的立体视差调整指令，可以理解地，其立体视差控制模块15中用于接收玩家调整指令的部件不限于UI界面或按键，只要能接受玩家的调整指令即可。

相较于现有技术，本发明提供的虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法和系统具有以下有益效果：

一、本发明提供的一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法，其方法首先获取观看者的人眼位置参数，根据人眼位置参数计算得到旋转角度和错切角度，进而根据旋转角度旋转游戏的原始虚拟3D视图矩阵得到立体视图矩阵，以及根据错切角度，将立体视图矩阵进行错切得到各个视点的立体视图，其次将各个视点的立体视图转换成预设格式的视图，并且将预设格式的视图进行排图交织处理后再进行渲染交织处理，最终生成画面生动的立体3D游戏视图。通过以上步骤，本发明提供的一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法可以将现有的虚拟3D游戏画面转换为立体3D游戏画面，并且经过渲染交织处理，使得最终的立体3D游戏画面的显示效果更加完美，进而让游戏玩家得到更好的沉浸式体验，大大提升了玩家的游戏体验感。

二、本发明提供的一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法，其在启动游戏前，先设置一标志，首先，当所述游戏为虚拟3D格式时，该标志为启动状态，则继续执行，当游戏为非虚拟3D格式时，该标志为停止状态，则停止执行；其次，当检测到观看者设置的启动信号或未检测到观看者设置的信号，则该标志为启动状态，继续执行，当检测到观看者设置的停止启动信号，该标志调整为停止状态，则停止执行。该标志的设置，使得游戏系统能够第一时间判断该游戏能否转为立体3D游戏画面，同时，也使得玩家能够手动设置游戏的显示模式，达到提升玩家游戏体验的效果。

三、在本发明提供的虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法中，获取观看者的人眼位置参数如人眼距离和人眼转动角度时，通过陀螺仪与摄像头或陀螺仪与红外线设备配合，能够大大提高获取参数的频率和精度，获取参数频率大幅度提高，有效降低了因立体3D游戏画面与玩家的相对位置发生移动而产生的图像延迟，大大提升了玩家的游戏体验感；而所获取的人眼位置参数的精度提高，使得旋转角度和错切角度的准确度更高，使得玩家看向不同的角度时，视图能够恰当旋转和错切，从而使得立体3D视图更加生动逼真，能够给游戏玩家更好的沉浸式体验。

四、在本发明提供的虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法中，通过将预设格式的视图进行排图交织处理和行渲染交织处理，使得游戏最终呈现出的立体3D游戏视图更加生动形象，从而优化了玩家的游戏视觉感受，进一步提升了玩家的沉浸式体验，从而大大提升了玩家的游戏体验感。

五、在本发明提供的虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法中，玩家可根据自身感受和需要调整错切角度，以增强或者削弱最终视图的3D立体视差，调整3D立体效果的强弱，达到降低3D眩晕感和提升3D体验的效果。

六、本发明还提供的一种虚拟3D游戏转立体3D游戏的系统，其至少包括人眼追踪定位模块、3D视图生成模块和显示模块，其具有与上述虚拟3D游戏转立体3D游戏的方法相同的有益效果，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的一个实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种2D游戏的裸眼3D显示的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S01，获取观看者的人眼位置参数，计算出时间T1时显示屏与所述观看者的观看距离和观看角度；

步骤S02，根据陀螺仪数据和/或按键位置及力度数据，预测出时间T2时所述观看距离和所述观看角度；

步骤S03，根据所述观看距离、错切角度以及观看角度，将2D游戏3D化，并于T2时显示在裸眼3D显示设备上。

2.如权利要求1所述的2D游戏的裸眼3D显示的方法，其特征在于，所述步骤S03中将2D游戏3D化的步骤包括：

步骤S031，根据所述观看角度，旋转所述游戏的原始游戏3D视图矩阵得到立体视图矩阵；

步骤S032，根据所述错切角度，将所述立体视图矩阵进行错切得到两个或多个视点的立体视图；

步骤S033，将所述各个视点的立体视图转换成预设格式的视图；

步骤S034，将所述预设格式的视图进行排图交织处理，获得待渲染3D游戏视图；

步骤S035，将所述待渲染3D游戏视图进行渲染交织处理，生成立体3D游戏视图。

3.如权利要求2所述的2D游戏的裸眼3D显示的方法，其特征在于，所述错切角度的计算公式为：

定义立体视图中任意点坐标为(x′，y′，z′)，错切坐标后为(x″，y″，z″)，定义θ为错切角度，θ是指视点坐标与z′轴正方向夹角，t为调整系数，范围是0＜t＜1；

X轴负向视点的错切表达式如下：

x″＝x′+z′*tan(t*θ)，y″＝y′，z″＝z′；

X轴正向视点的错切表达式如下：

x″＝x′-z′*tan(t*θ)，y″＝y′，z″＝z′。

4.如权利要求2所述的2D游戏的裸眼3D显示的方法，其特征在于，所述旋转的过程的计算公式为：

在以屏幕中心作为坐标系O-XYZ的原点，人眼到屏幕中心的连线在XOZ平面的投影与z轴正半轴的夹角为α，人眼到屏幕中心的连线在YOZ平面的投影与z轴正半轴的夹角为β，X轴方向由屏幕左边中点指向屏幕的右边中；

根据角度α、角度β、人眼到屏幕的距离L，场景中心到屏幕的距离Z，可以确定场景绕Y轴旋转的角度：

a＝arctan(L*tanα/(L+Z))；

场景绕X轴旋转的角度：

b＝arctan(L*tanβ/(L+Z))。

5.如权利要求1所述的2D游戏的裸眼3D显示的方法，其特征在于，所述步骤S01包括：

步骤S011，通过前置摄像头拍摄人脸图像，记录此时刻为T1；

步骤S012，根据AI模型计算人脸特征点；

步骤S013，根据3D效果校准时，同一用户人脸的特征点尺寸和位置，计算观看距离和观看角度。

6.如权利要求1所述的2D游戏的裸眼3D显示的方法，其特征在于，所述步骤S02包括：

步骤S021，对陀螺仪连续采样并队列化其采样数据；

步骤S022，获得T1时刻的设备的姿态数据，和当前时刻T的姿态数据，通过9维数据AI模型，预测T时刻到T2时刻设备的姿态变化；

步骤S23，通过T1时的观看距离和观看角度，计算T时的观看距离和观看角度，再叠加所述姿态变化，获得T2时刻的观看距离和观看角度。

7.如权利要求1所述的2D游戏的裸眼3D显示的方法，其特征在于，所述步骤S02中根据陀螺仪数据和/或按键位置及力度数据包括：

步骤S02a，所述触摸屏为按键力度传感器；

步骤S02b，对按键力度和游戏按键位置建立AI模型进行姿态变化训练；

步骤S02c，根据所述AI模型对连续游戏过程中按键力度和游戏按键位置预测姿态变化。

8.一种2D游戏的裸眼3D显示的系统，其特征在于，包括：

人眼追踪定位模块，用于获取观看者的人眼位置参数，以此计算观看距离和观看角度；

3D视图生成模块，用于根据所述观看距离和观看角度，确定旋转角度和错切角度，并将2D游戏3D化并在裸眼3D显示设备上显示；

显示模块，用于将所述预设格式的视图进行排图交织处理，生成立体3D游戏视图；

光栅，用于对所述显示模块接收到的所述预设格式的视图进行排图交织处理。

9.如权利要求8所述的2D游戏的裸眼3D显示的系统，其特征在于，还包括3D游戏管理模块，在游戏过程中，可预配置调节2D游戏的3D显示参数。

10.如权利要求8所述的2D游戏的裸眼3D显示的系统，其特征在于，还包括陀螺仪和按键力度传感器。

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