[發明專利]一種頭戴顯示設備及圖像渲染方法

有效

• 申請號: 201611218181.0
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN108241211B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 張毅;劉揚
• 申請（專利權）人: 成都理想境界科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G06T19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種頭戴顯示設備，其特征在于，包括：

圖形處理器GPU，用于對待顯示場景進行場景繪制，生成左眼紋理數據和右眼紋理數據；

硬件合成模塊，用于根據所述左眼紋理數據和所述右眼紋理數據進行紋理合成，生成當前幀圖像；

所述硬件合成模塊用于根據方向信息，對所述左眼紋理數據和所述右眼紋理數據進行方向校正，并根據校正后的左眼紋理數據和右眼紋理數據合成中間幀圖像，其中，所述方向信息是指在用戶佩戴所述頭戴顯示設備時，通過所述頭戴顯示設備的傳感器檢測到的用于表征用戶的頭部轉動的方向信息；或

所述硬件合成模塊用于根據用戶位置信息和物體在所述當前幀圖像中的圖像位置信息，對所述物體在下一幀圖像中的位置進行估計，生成中間幀圖像，其中，所述用戶位置信息是指在用戶佩戴所述頭戴顯示設備時，通過所述頭戴顯示設備的傳感器檢測到的用于表征用戶在空間中的位置的用戶位置信息；或

所述硬件合成模塊用于確定所述當前幀圖像中的運動物體，以及所述運動物體在包括所述當前幀圖像在內的相鄰N幀圖像中的運動軌跡，并根據所述運動軌跡對所述運動物體在下一幀圖像中的位置進行估計，生成中間幀圖像，N為大于等于2的正整數；

其中，所述中間幀圖像用于在所述當前幀圖像之后進行顯示。

2.如權利要求1所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述頭戴顯示設備還包括顯示控制器；

所述顯示控制器用于產生垂直同步VSYNC信號；

所述硬件合成模塊用于讀取所述VSYNC信號，并根據所述VSYNC信號進行紋理合成。

3.如權利要求2所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述頭戴顯示設備還包括中央處理器CPU；

所述CPU用于向所述硬件合成模塊發送左眼紋理編號和右眼紋理編號；

所述硬件合成模塊用于根據所述左眼紋理編號和所述右眼紋理編號，獲得所述左眼紋理數據和所述右眼紋理數據的緩存地址，并基于所述緩存地址，從所述頭戴顯示設備的紋理緩存中讀取所述左眼紋理數據和所述右眼紋理數據。

4.如權利要求1-3中任一項所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述硬件合成模塊還用于根據所述頭戴顯示設備的透鏡信息對所述左眼紋理數據和所述右眼紋理數據進行畸變校正，并根據畸變校正后的左眼紋理數據和右眼紋理數據合成所述當前幀圖像。

5.如權利要求1所述的頭戴顯示設備，其特征在于，所述硬件合成模塊為現場可編程門陣列FPGA、專用集成電路ASIC或另一GPU。

6.一種圖像渲染方法，其特征在于，包括：

頭戴顯示設備的圖形處理器GPU對待顯示場景進行場景繪制，生成左眼紋理數據和右眼紋理數據；

所述頭戴顯示設備的硬件合成模塊根據所述左眼紋理數據和所述右眼紋理數據進行紋理合成，生成當前幀圖像；

所述頭戴顯示設備的硬件合成模塊根據所述左眼紋理數據、所述右眼紋理數據和生成中間幀圖像的方式，生成中間幀圖像；所述中間幀圖像用于在所述當前幀圖像之后進行顯示；

所述生成中間幀圖像的方式包括：

所述硬件合成模塊根據方向信息，對所述左眼紋理數據和所述右眼紋理數據進行方向校正，并根據校正后的左眼紋理數據和右眼紋理數據合成中間幀圖像，其中，所述方向信息是指在用戶佩戴所述頭戴顯示設備時，通過所述頭戴顯示設備的傳感器檢測到的用于表征用戶的頭部轉動的方向信息；或

所述硬件合成模塊根據用戶位置信息和物體在所述當前幀圖像中的圖像位置信息，對所述物體在下一幀圖像中的位置進行估計，生成中間幀圖像，其中，所述用戶位置信息是指在用戶佩戴所述頭戴顯示設備時，通過所述頭戴顯示設備的傳感器檢測到的用于表征用戶在空間中的位置的用戶位置信息；或

所述硬件合成模塊確定所述當前幀圖像中的運動物體，以及所述運動物體在包括所述當前幀圖像在內的相鄰N幀圖像中的運動軌跡，并根據所述運動軌跡對所述運動物體在下一幀圖像中的位置進行估計，生成中間幀圖像，N為大于等于2的正整數。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

所述硬件合成模塊讀取所述頭戴顯示設備的垂直同步VSYNC信號，并根據所述VSYNC信號進行紋理合成。