基于實(shí)物在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示目標(biāo)圖像的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，設(shè)及一種基于實(shí)物在擬現(xiàn)實(shí)場景中顯 示目標(biāo)圖像的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[000引虛擬現(xiàn)實(shí)，VirtualReality,簡稱VR，是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱靈境技術(shù) (我國著名科學(xué)家錢學(xué)森翻譯）。虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)=維空間的虛擬世界， 提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可W及時(shí)、沒 有限制地觀察S維空間內(nèi)的事物。
[0003] 隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，對人在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的互動有了新的要求，但是，現(xiàn) 在大多數(shù)人機(jī)互動方案僅適用于傳統(tǒng)的屏幕設(shè)備，并不適用于虛擬現(xiàn)實(shí)中的場景。
[0004] 而目前常規(guī)的虛擬現(xiàn)實(shí)中的互動也大多是一些簡單的互動，譬如，虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn) 者通過佩戴相應(yīng)的設(shè)備可W在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中觀測到自己的雙手，當(dāng)體驗(yàn)者將雙手靠近自 己時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)場景中會相同比例的顯示雙手靠近，反之，當(dāng)體驗(yàn)者將雙手置于遠(yuǎn)處時(shí)，虛 擬現(xiàn)實(shí)場景會W相同比例顯示雙手遠(yuǎn)離自己，參見圖1，左邊實(shí)像為手在現(xiàn)實(shí)中移動情況， 右邊虛像為手在虛擬場景中顯示情況。該樣雖然一定程度上實(shí)現(xiàn)了體驗(yàn)者與虛擬現(xiàn)實(shí)場景 的交互，但只是將雙手簡單的呈現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中，趣味性不足，用戶不能從中得到良好 的交互體驗(yàn)。
[0005] 因此，需要一種可W將實(shí)物W多種方式顯示在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中的方法和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問題是提供一種基于實(shí)物在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示目標(biāo) 圖像的方法及系統(tǒng)，將實(shí)物W多種方式顯示在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于實(shí)物在虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備上顯示的虛擬 現(xiàn)實(shí)場景中顯示目標(biāo)圖像的方法，包括：
[000引獲取將在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示的目標(biāo)圖像；
[0009] 獲取所述實(shí)物在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中與虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備之間的現(xiàn)實(shí)距離；
[0010] 根據(jù)所述現(xiàn)實(shí)距離，確定將在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示的目標(biāo)圖像與虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè) 備之間的虛擬距離，對于至少部分范圍內(nèi)的現(xiàn)實(shí)距離，所述虛擬距離與所述現(xiàn)實(shí)距離的比 值不為1;
[0011] 基于所述虛擬距離，在所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示所述目標(biāo)圖像。
[0012] 優(yōu)選地，虛擬距離是現(xiàn)實(shí)距離的連續(xù)函數(shù)，其斜率S隨現(xiàn)實(shí)距離的變化而變化；
[0013] 根據(jù)所述斜率S和所述現(xiàn)實(shí)距離確定所述虛擬距離。
[0014] 優(yōu)選地，將現(xiàn)實(shí)距離分為N個(gè)子現(xiàn)實(shí)距離段，其中N為大于1的自然數(shù)；
[00巧]N個(gè)子現(xiàn)實(shí)距離段的斜率S由近到遠(yuǎn)依次為Si、S2、S3、……、Sw，其中，Si、S2、S3、……、Sw分別是常數(shù)。
[0016]優(yōu)選地，Si<S2<S3<'''<Sn;或者
[0017] 81乂2〉53〉'''乂1^;或者
[001引Si、S2、Ss、……、5^中至少有一個(gè)值使得81、52、53、……、Sw不按大小順序排列。
[0019] 優(yōu)選地，所述虛擬距離越大，在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示的目標(biāo)圖像越??；或者
[0020] 所述虛擬距離越大，在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示的目標(biāo)圖像越大。
[0021] 優(yōu)選地，在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示的目標(biāo)圖像大小不變，所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景隨著虛 擬距離的變化而縮放；
[0022] 當(dāng)所述虛擬距離增大時(shí)，放大所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景；或者
[0023] 當(dāng)所述虛擬距離增大時(shí)，縮小所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景。
[0024] 優(yōu)選地，該方法還可W包括：
[0025] 獲取將在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示的第二目標(biāo)圖像；
[0026] 獲取第二實(shí)物在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中與虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備之間的第二現(xiàn)實(shí)距離；
[0027] 根據(jù)所述第二現(xiàn)實(shí)距離確定第二目標(biāo)圖像與虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備之間的第二虛擬 距離，第二虛擬距離和第二現(xiàn)實(shí)距離的第二比值與虛擬距離和現(xiàn)實(shí)距離的比值不同；
[002引基于第二虛擬距離，在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示第二目標(biāo)圖像。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)場景體驗(yàn)者的手在虛擬現(xiàn)實(shí)顯 示設(shè)備上顯示的虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示目標(biāo)圖像的方法，包括：
[0030] 獲取將在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示的目標(biāo)圖像；
[0031] 獲取手所處的上臂和前臂之間的夾角0 ;
[0032] 根據(jù)夾角0，確定將在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示的目標(biāo)圖像與虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備之間 的虛擬距離；
[0033] 基于虛擬距離，在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示目標(biāo)圖像。
[0034] 優(yōu)選地，虛擬距離是夾角0的連續(xù)函數(shù)，其斜率S'隨夾角0的變化而變化；
[0035] 根據(jù)斜率S'和所述夾角0確定虛擬距離。
[0036] 優(yōu)選地，該方法還包括：
[0037] 獲取現(xiàn)實(shí)距離，
[003引其中，根據(jù)所述夾角0和斜率S'確定所述虛擬距離的步驟包括：
[0039] 根據(jù)夾角0確定斜率S' 及
[0040] 根據(jù)斜率S'和現(xiàn)實(shí)距離確定所述虛擬距離。
[0041] 優(yōu)選地，將夾角0從0°到180°依次分為N個(gè)角度范圍，N為大于1的自然數(shù)；
[0042] N個(gè)角度范圍內(nèi)的斜率S'依次為S'i、S' 2、S' 3、……、S'w，其中，S'i、S' 2、 S' 3、……、S'w分別是常數(shù)。
[0043]優(yōu)選地，S'i<S' 2<S' 3<'''<S'N;或者
[0044]S' i〉S' 2〉S' 3〉…〉S'N;或者
[0045]S' i、S' 2、S' 3、……、S'N中至少有一個(gè)值使得 S'i、S' 2、S'3、……、S'N 不按大小順序排列。
[0046] 優(yōu)選地，當(dāng)上臂和前臂形成的夾角為180°時(shí)，該方法還包括：
[0047] 檢測到虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)者的手向前發(fā)生位移時(shí)，進(jìn)一步增大虛擬距離。
[0048] 優(yōu)選地，該方法還可W包括：
[0049] 獲取將在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示的第二目標(biāo)圖像；
[0化0] 獲取第二只手所處的上臂和前臂之間的夾角02;
[0051]根據(jù)所述夾角02,確定將在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示的第二目標(biāo)圖像與虛擬現(xiàn)實(shí)顯 示設(shè)備之間的第二虛擬距離，所述第二虛擬距離和夾角02的第二比值與所述虛擬距離和 所述夾角0的第一比值不同；
[0化2] 基于所述第二虛擬距離，在所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示像第二目標(biāo)圖像。
[0化3] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)，用于根據(jù)實(shí)物將目標(biāo)圖 像顯示在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中，包括：
[0化4] 虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備，用于顯示虛擬現(xiàn)實(shí)場景；
[0055] 圖像獲取單元，與虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備電性連接，用于獲取將在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯 示的目標(biāo)圖像，并將獲取的目標(biāo)圖像傳送至虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備；
[0化6] 距離檢測單元，用于檢測實(shí)物在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中與虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備之間的現(xiàn)實(shí)距 離；
[0化7] 數(shù)據(jù)處理單元，分別與距離檢測單元、虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備電性連接，用于接收現(xiàn)實(shí) 距離，并根據(jù)接收到的現(xiàn)實(shí)距離確定將在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示的目標(biāo)圖像與虛擬現(xiàn)實(shí)顯示 設(shè)備之間的虛擬距離，并將確定好的虛擬距離傳送至虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備，其中，對于至少部 分范圍內(nèi)的現(xiàn)實(shí)距離，虛擬距離與所述現(xiàn)實(shí)距離的比值不為1;
[0化引虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備基于所述虛擬距離，在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中顯示目標(biāo)圖像。
[0化9] 優(yōu)選地，虛擬距離是現(xiàn)實(shí)距離的連續(xù)函數(shù)，其斜率S隨現(xiàn)實(shí)距離的變化而變化；
[0060] 數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)斜率S和現(xiàn)實(shí)距離確定虛擬距離。
[0061] 優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理單元將現(xiàn)實(shí)距離分為N個(gè)子現(xiàn)實(shí)距離段，其中N為大于1的自然 數(shù)；
[006引N個(gè)子現(xiàn)實(shí)距離段的斜率S由近到遠(yuǎn)依次為Si、S2、S3、……、Sw，其中，Si、S2、 S3、……、Sw分別是常數(shù)。
[0063]優(yōu)選地，Si<S2<S3<'''<Sn;或者
[0064] 81乂2乂3〉...乂"；；或者
[0065]S1.S2.S3.……、5沖至少有一個(gè)值使得8 1、52、53、……、Sw不按大小順序排列。
[0066] 優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理單元確定的虛擬距離越大，虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備顯示的虛擬現(xiàn)實(shí) 場景中的目標(biāo)圖像越??；或者
[0067] 數(shù)據(jù)處理單元確定的虛擬距離越大，虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備顯示的虛擬現(xiàn)實(shí)場景中的 目標(biāo)圖像越大。
[0068] 優(yōu)選地，虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備顯示的虛擬現(xiàn)實(shí)場景中的實(shí)物圖像大小不變，虛擬現(xiàn) 實(shí)場景隨著虛擬距離的變化而縮放；即
[0069] 數(shù)據(jù)處理單元確定的虛擬距