[發明專利]跨移動平臺實現沉浸式虛擬現實的系統

有效

• 申請號: 201410084307.4
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN104915979A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 劉洋
• 申請（專利權）人: 蘇州天魂網絡科技有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06F3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及虛擬現實技術。

背景技術

虛擬現實，簡稱VR技術，是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。

目前，在世界范圍內，對移動互聯網和虛擬現實同時支持的引擎主要有兩款，它們分別是美國Epic公司的Unreal3引擎和丹麥Unity?Technology公司的Unity3D引擎。

Unreal3引擎是傳統PC和家用游戲機平臺的龍頭，數以千計的游戲和虛擬現實應用使用此引擎開發。當技術發展到移動互聯網時代，Unreal3引擎也針對移動平臺發布了相對應的引擎授權。但是，Unreal3引擎從一開始就被設計成高端引擎，無論從引擎的復雜程度、表現能力還是從授權的價格，使用者本身的技術和硬件配置要求，都是非常苛刻的。只有少數的大型公司和上市公司可以承擔的起這款引擎。他一直占據著開發的高端市場，在移動平臺發展十分緩慢。

Unity3D引擎是近兩年發展迅速的3D跨平臺引擎，他面向的是中端開發市場，目前市場占有率居高。

但是這兩款引擎無論從設計上還是服務上，都不是針對中國開發者定制的。中國開發者在使用上會有諸多不便，以Unity3D為例，該引擎中文文檔很不健全，在實現中文輸入上默認也不支持，開發者在遇到問題時，無法得到快速有效的解決。遇到引擎設計缺陷時，由于官方不提供源代碼，開發者將無能為力。

在國內，目前最好的3D虛擬現實引擎軟件，是由深圳中視典數字科技有限公司開發的VRP。VRP是一款直接面向三維美工的中文虛擬現實軟件平臺，它的核心是中視典自主研發的虛擬現實3D引擎。它所有的操作都是以美工可以理解的方式進行，不需要程序員參與。如果操作者有良好的3DMAX建模和渲染基礎，只要對VRP平臺稍加學習和研究就可以很快制作出自己的虛擬現實場景。但是VRP的虛擬現實3D引擎與國外虛擬現實引擎在技術水平上差距非常大：不支持點著色，UV層只支持兩層。不支持UV動畫，想實現流動效果非常浪費貼圖，貼圖疊加方式少。且整個平臺都沒有給客戶提供任何程序員可以介入的接口，不支持任何客戶自己寫的插件等等缺陷也讓VRP在與國外引擎的競爭中處于下風。

發明內容

本發明為克服上述技術的缺陷，提供一種跨移動平臺實現沉浸式虛擬現實的實現方案。

一種跨移動平臺實現沉浸式虛擬現實的系統，包括服務器端和客戶端，其中，所述服務器端將現實場景進行渲染，并傳輸至客戶端的顯示設備上顯示。

進一步的，其中客戶端包括頭戴式顯示設備和移動客戶端，服務器端包括虛擬現實引擎；移動客戶端安裝在用戶手持的智能移動設備上，所述智能移動設備通過無線通信與服務器端進行交互，移動設備通過交互式操作模擬服務器端的輸入指令，控制虛擬場景或人物，服務器端反饋指令給移動設備。

進一步的，虛擬現實引擎，采用DirectX3D渲染技術通過像素渲染器Pixel?Shader將虛擬三維場景渲染出的圖片進行失真校正和失真縮放，并分割繪制到所述頭戴式顯示設備的左右雙眼屏幕，以每秒60幀以上的頻率進行刷新。

進一步的，所述系統還包括一個或多個傳感器，用于即時獲取頭戴式顯示設備的位置信息和朝向信息，進行頭部運動和眼睛方向的跟蹤；所述傳感器為加速度計、陀螺儀、羅盤或方向傳感器的至少其中之一；所述系統還包括消息接口，用于將所述傳感器獲取的位置坐標和旋轉四元數信息反饋至運行在服務器端的應用程序。

進一步的，所述應用程序通過所述虛擬現實引擎的處理模塊，經過渲染、物理碰撞、音效處理對反饋的信息進行處理，設置坐標矩陣，根據反饋的信息進行圖像的處理，將處理過的圖像通過頭戴式顯示設備的硬件抽象層HAL傳輸給客戶端，用戶通過雙眼看到反饋后更新的畫面。

進一步的，所述移動設備通過Wi-Fi或藍牙與服務器端進行交互。

進一步的，所述移動設備執行的交互式操作可為觸控屏幕或者虛擬鍵盤操作來實現。

進一步的，服務器端反饋給移動設備的指令可以通過震動和/或播放音效來執行。

進一步的，服務器端可以為個人電腦或者云服務器。

本發明還提供一種跨移動平臺實現沉浸式虛擬現實的系統，該系統包括服務器端和客戶端，其中，

服務器端包括：