[發(fā)明專(zhuān)利]基于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的圖像處理方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611052187.5
• 申請(qǐng)日: 2016-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106600703A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉威
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 宇龍計(jì)算機(jī)通信科技（深圳）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T19/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T19/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,熊永強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的圖像處理方法及裝置。

背景技術(shù)

VR(Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù))又稱(chēng)靈境技術(shù)，是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面。它綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感覺(jué)器官功能，使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中，并能夠通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)等方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間，是一項(xiàng)發(fā)展中的、具有深遠(yuǎn)的潛在應(yīng)用方向的新技術(shù)。

隨著VR的發(fā)展對(duì)于GPU(Graphic Processing Unit，圖形處理器)的處理效率要求越來(lái)越高，當(dāng)GPU處理效率低時(shí)圖像的渲染速度跟不上用戶(hù)頭動(dòng)和視野的移動(dòng)速度造成圖像的延遲，研究表明，頭動(dòng)和視野的延遲不能超過(guò)20ms，否則會(huì)有很明顯的拖影感，長(zhǎng)時(shí)間的拖影感易造成頭暈現(xiàn)象。

在傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，頭戴式顯示器是一個(gè)重要硬件設(shè)備，它實(shí)時(shí)的獲取用戶(hù)頭部朝向，并在顯示屏上將該方向上的景物呈現(xiàn)在用戶(hù)眼前。在這個(gè)過(guò)程中，圖形處理器首先從離視線(xiàn)最遠(yuǎn)的物體開(kāi)始渲染，然后渲染靠近視線(xiàn)的物體并覆蓋先前渲染的物體，或者對(duì)所有對(duì)象進(jìn)行圖像渲染，再根據(jù)渲染圖像的可見(jiàn)性覆蓋可見(jiàn)性為不可見(jiàn)的物體，這就造成重復(fù)渲染的問(wèn)題，并浪費(fèi)了圖形處理器資源，降低了圖像處理器的處理效率。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，為克服圖形處理器資源浪費(fèi)造成的處理效率低和視覺(jué)效果差的技術(shù)問(wèn)題，特提出了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的圖像處理方法。

一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的圖像處理方法，包括：

確定視點(diǎn)位置和視線(xiàn)方向；

根據(jù)所述視點(diǎn)位置和視線(xiàn)方向以及視錐剔除算法在預(yù)設(shè)的全局場(chǎng)景模型中確定對(duì)應(yīng)的視錐區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)景模型；

采用遮擋剔除算法在所述視錐區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)景模型中查找可見(jiàn)性為可見(jiàn)的場(chǎng)景模型作為目標(biāo)場(chǎng)景模型，根據(jù)所述目標(biāo)場(chǎng)景模型生成虛擬場(chǎng)景圖像；

顯示所述虛擬場(chǎng)景圖像。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述確定視點(diǎn)位置和視線(xiàn)方向包括：通過(guò)定位裝置確定虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的所述視點(diǎn)位置；通過(guò)陀螺儀傳感器檢測(cè)所述虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定所述視線(xiàn)方向。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述視點(diǎn)位置和視線(xiàn)方向以及視錐剔除算法在預(yù)設(shè)的全局場(chǎng)景模型中確定對(duì)應(yīng)的視錐區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)景模型還包括：根據(jù)所述視點(diǎn)位置和視線(xiàn)方向以及視錐剔除算法計(jì)算得到所述視錐區(qū)域的水平方向、垂直方向和縮放大小，在預(yù)設(shè)的全局場(chǎng)景模型中查找滿(mǎn)足所述視錐區(qū)域的水平方向、垂直方向和縮放大小的場(chǎng)景模型作為所述視錐區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)景模型。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述目標(biāo)場(chǎng)景模型生成虛擬場(chǎng)景圖像還包括：獲取顯示屏的分辨率，將所述虛擬場(chǎng)景圖像的分辨率設(shè)置為所述顯示屏的分辨率。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)視點(diǎn)位置和視線(xiàn)方向在預(yù)設(shè)的全局場(chǎng)景模型中確定對(duì)應(yīng)的視錐區(qū)域還包括：獲取所述視錐區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)設(shè)圖像，生成遮擋層，在所述遮擋層上顯示所述預(yù)設(shè)圖像；所述根據(jù)所述目標(biāo)場(chǎng)景模型生成虛擬場(chǎng)景圖像之后，移除所述遮擋層，顯示所述虛擬場(chǎng)景圖像。

此外，為克服圖形處理器資源浪費(fèi)造成的處理效率低和視覺(jué)效果差的技術(shù)問(wèn)題，特提出了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的圖像處理裝置。

一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的圖像處理裝置，包括：

場(chǎng)景視角確定模塊，用于確定視點(diǎn)位置和視線(xiàn)方向；

場(chǎng)景模型確定模塊，用于根據(jù)所述視點(diǎn)位置和視線(xiàn)方向以及視錐剔除算法在預(yù)設(shè)的全局場(chǎng)景模型中確定對(duì)應(yīng)的視錐區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)景模型；

場(chǎng)景圖像生成模塊，用于采用遮擋剔除算法在所述視錐區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)景模型中查找可見(jiàn)性為可見(jiàn)的場(chǎng)景模型作為目標(biāo)場(chǎng)景模型，根據(jù)所述目標(biāo)場(chǎng)景模型生成虛擬場(chǎng)景圖像；

場(chǎng)景圖像顯示模塊，用于顯示所述虛擬場(chǎng)景圖像。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述場(chǎng)景視角確定模塊還用于通過(guò)定位裝置確定虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的所述視點(diǎn)位置；通過(guò)陀螺儀傳感器檢測(cè)所述虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定所述視線(xiàn)方向。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述場(chǎng)景模型確定模塊還用于根據(jù)所述視點(diǎn)位置和視線(xiàn)方向以及視錐剔除算法計(jì)算得到所述視錐區(qū)域的水平方向、垂直方向和縮放大小，在預(yù)設(shè)的全局場(chǎng)景模型中查找滿(mǎn)足所述視錐區(qū)域的水平方向、垂直方向和縮放大小的場(chǎng)景模型作為所述視錐區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)景模型。