[發明專利]一種混合現實頭戴顯示系統

有效

• 申請號: 201811312994.5
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109358754B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 閆東坤
• 申請（專利權）人: 北京盈迪曼德科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/14
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發明實施例提供了一種混合現實頭戴顯示系統，包括頭戴顯示設備、手柄設備及上位機，其中，手柄設備包括：慣性測量單元、按鍵單元及燈帶；慣性測量單元測量手柄設備的手柄姿態信息，并將手柄姿態信息發送至上位機；按鍵單元獲取用戶的操作信息，并將操作信息發送至上位機；燈帶用于顯示燈帶顯示圖像；頭戴顯示設備獲取燈帶顯示圖像，并將燈帶顯示圖像及頭戴顯示設備的顯示數據信息發送至上位機；上位機根據手柄姿態信息、操作信息、燈帶顯示圖像及顯示數據信息生成混合現實圖像，并將混合現實圖像發送至頭戴顯示設備進行顯示。實現了對虛擬圖像及現實圖像的混合顯示，從而實現了用戶對虛擬世界及現實場景的混合交互，提高了用戶體驗的真實感。

技術領域

本發明涉及混合現實技術領域，具體涉及一種混合現實頭戴顯示系統。

背景技術

混合現實、虛擬現實、增強現實技術是近年來出現的高新技術，其利用計算機圖形學模擬產生一個三維空間的虛擬世界，讓使用者可以實時、沒有限制地與三維空間內的物體進行視覺、聽覺等方面的交互。虛擬現實中用戶與純虛擬的世界進行交互，增強現實中用戶可以利用虛擬內容對現實世界進行疊加增強，混合現實技術是虛擬現實、增強現實技術的進一步發展和融合，該技術通過在虛擬環境中引入數字化現實場景信息，在虛擬世界、現實世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路，以增強用戶體驗的真實感。

現有的頭戴顯示設備多為虛擬現實頭戴顯示設備，用戶僅能與純虛擬的世界進行交互，無法與現實場景進行結合，用戶體驗的真實感較差，而混合現實頭戴顯示系統作為下一代混合現實交互的重要設備，其在數據模型的可視化、虛擬訓練、娛樂與藝術等領域具有廣泛的應用前景，該類系統目前仍處于發展初期，國內外尚未有成熟產品。

發明內容

本發明實施例提供了一種混合現實頭戴顯示系統，以克服現有技術中的頭戴顯示設備多為虛擬現實頭戴顯示設備，用戶僅能與純虛擬的世界進行交互，無法與現實場景進行結合，用戶體驗的真實感較差的問題。

本發明實施例提供了一種混合現實頭戴顯示系統，包括：頭戴顯示設備、手柄設備及上位機，其中，所述手柄設備包括：慣性測量單元、按鍵單元及燈帶；所述慣性測量單元測量所述手柄設備的手柄姿態信息，并將所述手柄姿態信息發送至所述上位機；所述按鍵單元獲取用戶的操作信息，并將所述操作信息發送至所述上位機；所述燈帶用于顯示燈帶顯示圖像；所述頭戴顯示設備獲取所述燈帶顯示圖像，并將所述燈帶顯示圖像及所述頭戴顯示設備的顯示數據信息發送至上位機；所述上位機根據所述手柄姿態信息、操作信息、燈帶顯示圖像及顯示數據信息生成混合現實圖像，并將所述混合現實圖像發送至所述頭戴顯示設備進行顯示。

可選地，所述手柄設備還包括：數據傳輸單元，所述數據傳輸單元獲取所述手柄姿態信息及所述操作信息，并將所述手柄姿態信息及所述操作信息發送至所述上位機。

可選地，所述手柄設備還包括：燈帶調節單元，所述燈帶調節單元獲取所述操作信息，并根據所述操作信息調節所述燈帶顯示圖像。

可選地，所述顯示數據信息包括：現實場景圖像信息及運動信息；所述頭戴顯示設備包括：圖像獲取單元、傳感器測量單元、通信單元及顯示單元，其中，所述圖像獲取單元采集所述現實場景圖像信息并獲取所述燈帶顯示圖像，并將所述燈帶顯示圖像及所述現實場景圖像信息通過所述通信單元發送至所述上位機；所述傳感器測量單元測量所述頭戴顯示設備的運動信息，并將所述運動信息通過所述通信單元發送至所述上位機；所述顯示單元顯示所述上位機通過所述通信單元發送的所述混合現實圖像。

可選地，所述頭戴顯示設備還包括：頭戴固定裝置，用戶通過所述頭戴固定裝置將所述頭戴顯示設備固定于所述用戶的頭上。

可選地，所述顯示單元包括：第一屏幕和第二屏幕，所述第一屏幕和所述第二屏幕分別與所述用戶的左眼和右眼對應設置，同步顯示所述混合現實圖像。