[發明專利]圖像生成裝置和圖像生成方法

有效

• 申請號: 201580035107.2
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN106663336B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 大戶友博
• 申請（專利權）人: 索尼互動娛樂股份有限公司
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G02B27/02;H04N5/64
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張曉明

全景圖像處理單元(750)生成寬視角圖像，諸如從給定視點可見的全景圖像。圖像轉換單元(780)將所生成的寬視角圖像轉換為傳輸格式，其中，根據面向的視點的光線方向調整作為以視點為中心的每單位角度的像素數量的角分辨率。圖像提供單元(770)向頭戴式顯示器(100)以其角分辨率已被調整的傳輸格式傳輸圖像。頭戴式顯示器(100)通過對接收的圖像進行轉換來顯示接收的圖像，以符合設備的光學特性。

技術領域

本發明涉及用于生成寬視角圖像的裝置和方法。

背景技術

實踐中連接到游戲機的HMD(頭戴式顯示器)單元安放在用戶的頭上，以允許用戶操作控制器等來玩游戲，同時觀看在頭戴式顯示單元上顯示的屏幕圖像。在連接到游戲機的普通靜態型顯示單元中，用戶的視場范圍也擴展到顯示單元的屏幕圖像的外部側，并且因此用戶可能沒有集中于顯示單元的屏幕圖像上，或者有時缺乏游戲中的沉浸式體驗。在這點上，在頭戴式顯示單元安放在用戶上時，因為用戶除了在頭戴式顯示單元上顯示的視頻外不能觀看任何其他，所以存在增強視頻世界中的沉浸式體驗并且進一步增強游戲的娛樂價值的效果。

此外，如果在頭戴式顯示單元上顯示全景圖像，使得如果穿戴頭戴式顯示單元的用戶旋轉頭部，那么顯示全景圖像或虛擬空間超過360度，那么進一步增強視頻中的沉浸式體驗，并且還改善諸如游戲的應用的可操作性。

發明內容

[技術問題]

在顯示寬視角的圖像的頭戴式顯示設備中，因為物理上難以實現通過其完全移除設備中諸如透鏡的光學系統的畸變的配置，所以設備中圖像顯示單元的每個像素的顯示位置與通過光學系統的觀看者的顯示位置之間的對應關系常常變為非線性。特別地，因為上述對應關系由于光學系統的特性中的差別而在不同的頭戴式顯示設備之間不同，所以為了生成適于每個獨立的頭戴式顯示單元的圖像，需要不同設備之間不同的圖像轉換。

目前，采用這樣的系統，其中諸如游戲機或個人計算機的圖像生成裝置側以適于頭戴式顯示設備的特性的格式生成圖像，并且將生成的圖像傳送到頭戴式顯示單元。然而，在描述的系統的情況下，隨著今后頭戴式顯示設備的類型的數目增加，變得需要圖像生成裝置側分別根據每個獨立的頭戴式顯示單元生成圖像，并且變得難以處理。盡管目前存在提供頭戴式顯示單元的若干廠商，但是因為不存在各頭戴式顯示單元公共的圖像傳輸格式，目前的情況是必須根據每個獨立的頭戴式顯示設備的特性生成圖像。

另一方面，如果照原樣壓縮并且傳輸諸如由圖像生成裝置側生成的全景圖像的寬視角圖像，然后根據光學特性轉換并且由頭戴式顯示單元側顯示，那么取決于向視點進行的光線的方向在角分辨率中出現偏差，并且在圖像的中心區域中明顯畫面質量劣化。這是當以寬視角觀看其分辨率在整體屏幕圖像上均勻的圖像時出現的現象，并且可能不但對于頭戴式顯示單元而且對于水平延長或垂直延長型的顯示單元成為問題。

已經鑒于上述這種問題做出本發明，并且本發明的目的是提供一種圖像生成裝置和圖像生成方法，其能夠生成適于由頭戴式顯示單元等顯示的寬視角圖像。

[對于問題的解決方案]

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面的圖像生成裝置包括：圖像生成單元，被配置為生成從給定視點觀看的圖像；以及圖像轉換單元，被配置為將所生成的圖像轉換為傳輸格式的圖像，其中響應于朝向所述視點的光線方向，調整作為以所述視點為中心的每單位角度的像素的數量的角分辨率。

本發明的另一方面是一種圖像生成裝置。該裝置包括：光線跟蹤單元，被配置為沿相反方向跟蹤指向給定視點的光線以渲染圖像。所述光線跟蹤單元以傳輸格式生成圖像，其中，響應于朝向所述視點的光線方向，調整作為以所述視點為中心的每單位角度的像素的數量的角分辨率。