本發(fā)明涉及瀏覽器虛擬實現(xiàn)技術領域，特別是涉及一種基于移動設備瀏覽器的虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)方法。

背景技術：

虛擬現(xiàn)實技術是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真，使用戶沉浸到該環(huán)境中。虛擬現(xiàn)實當前的實現(xiàn)主要方式是通過頭盔硬件提供輸入和響應，后端通過桌面電腦三維或手機三維應用程序提供軟件支持。

虛擬現(xiàn)實的應用越來越廣泛，在智慧城市、智能制造及日常文化娛樂等領域的應用前景廣泛?；谝苿釉O備的虛擬現(xiàn)實應用也越來越受到重視，當前主要通過移動應用App的方式提供，這要求除了有虛擬現(xiàn)實應用開發(fā)能力外，還要求有移動應用開會的能力?；诰W(wǎng)頁的移動設備應用是一種容易開發(fā)、容易推廣的方式，把虛擬現(xiàn)實技術應用于移動設備瀏覽器實現(xiàn)基于網(wǎng)頁的虛擬現(xiàn)實應用開發(fā)，這會是一種輕量、便捷應用的強烈需求。

虛擬現(xiàn)實的軟件系統(tǒng)需要最基本的頭盔設備對象和動作傳感器對象，前者用于按合適的頭盔顯示設備成像，后者用于捕獲硬件信息以基于旋轉(zhuǎn)、位置等信息來更新成像的相機參數(shù)。隨著HTML5技術的發(fā)展與成熟，移動設備的瀏覽器逐步支持高級HTML5特性，主流瀏覽器廠商均提供了瀏覽器訪問移動硬件設備的相關能力，使得在移動設備的瀏覽器中使用陀螺儀、重力傳感器等硬件設備的信息成為可能。

基于網(wǎng)頁瀏覽器的虛擬現(xiàn)實技術還處于起步階段，只有Mozilla基金會底下最新Firefox瀏覽器提供了對網(wǎng)頁虛擬現(xiàn)實的實驗性支持。Mozilla通過制定實驗生的WebVR接口標準，在Firefox瀏覽器內(nèi)部實現(xiàn)對硬件設備信息的訪問，以標準的JavaScript接口方式向網(wǎng)頁應用程序提供功能。該功能在Android最新版本的移動設備Firefox瀏覽器和桌面操作系統(tǒng)的Firefox瀏覽器中，通過配置相關參數(shù)來啟用。

Mozilla基金會制定的WebVR標準當前處于實驗階段，其Firefox瀏覽器通過內(nèi)核實現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實頭盔顯示設備與傳感器設備的基本規(guī)范，以瀏覽器標準的JavaScript庫向外提供接口；由于Firefox的WebVR處于初步試驗性階段，默認并不啟用，需要專業(yè)人員通過設置瀏覽才能使用，對一般用戶使用困難。除此之外，主流瀏覽器如Google的Chrome瀏覽器、微軟的IE系列瀏覽器、蘋果的Safari瀏覽器等，均未加入Mozilla的WebVR標準制定中，這些主流廠商的瀏覽器當前無法提供基本見面的虛擬現(xiàn)實技術手段。特別是在移動設備中，除Android平臺最新版本的Firefox需要通過設置相關參數(shù)來啟用網(wǎng)頁虛擬現(xiàn)實外，其他瀏覽器均不支持基于網(wǎng)頁的虛擬現(xiàn)實技術。因此，基于網(wǎng)頁的虛擬現(xiàn)實技術面臨兩個方面的問題：首先，這項試驗技術當前只針對Firefox瀏覽器，其他瀏覽器不支持，也造成基于網(wǎng)頁的虛擬現(xiàn)實應用的推廣困難；其次，即使是Firefox瀏覽器，該功能不是默認開啟，需要針對最新的Firefox瀏覽器進行設置才能啟用，只有專業(yè)人員才能使用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中標準化不高、支持性差的缺點，提供一種基于移動設備瀏覽器的虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)方法，其目的是讓移動設備中基于瀏覽器的網(wǎng)頁虛擬應用能提供與Mozilla標準統(tǒng)一的虛擬現(xiàn)實接口，讓移動設備瀏覽器的網(wǎng)頁在應用虛擬現(xiàn)實成為可能，保持與Mozilla基金會的WebVR標準的統(tǒng)一。為了解決上述技術問題，本發(fā)明通過下述技術方案得以解決。

一種基于移動設備瀏覽器的虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)方法，包括如下步驟：(1)瀏覽器類型判斷步驟：檢測瀏覽器是否為移動設備平臺的瀏覽器，通過在網(wǎng)頁的JavaScript代碼中獲取瀏覽器的navigator.userAgent和navigator.vendor參數(shù)，與預先確定的瀏覽器判斷移動平臺的正則表達進行判斷，判斷為是，進入步驟(2)；判斷為否，跳出流程；

(2)瀏覽器支持虛擬現(xiàn)實判斷步驟：將移動設備的瀏覽器，通過引用外部JavaScript文件的方式，在網(wǎng)頁應用中加載實現(xiàn)該文件內(nèi)的JavaScript代碼，接著獲取瀏覽器的navigator.getVRDevices對象，調(diào)用已加載的JavaScript代碼來判斷瀏覽器是否已經(jīng)提供了虛擬現(xiàn)實接口的支持，判斷為是，跳出流程；判斷為否，進入步驟(3)；

(3)創(chuàng)建頭盔顯示設備對象并設置參數(shù)：當移動設備的瀏覽器不支持虛擬現(xiàn)實接口時，通過已加載的JavaScript代碼創(chuàng)建出虛擬現(xiàn)實頭盔顯示設備的對象，該對象實現(xiàn)了Mozilla WebVR標準的HMDVRDevice接口，提供了使得getEyeParameters符合Mozilla標準的接口方法，該方法把頭盔顯示設備的視場參數(shù)和左右眼的距離參數(shù)，設置給虛擬現(xiàn)實頭盔顯示設備的對象；

(4)創(chuàng)建傳感器設備對象并設置參數(shù)：接著通過已加載的JavaScript代碼，創(chuàng)建出基于JavaScript代碼實現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實位置傳感器設備對象，該對象實現(xiàn)了Mozilla WebVR標準的PositionSensorVRDevice接口，并提供了getState、getOrientation符合Mozilla標準的接口方法；通過devicemotion和orientationchange標準事件接口綁定到虛擬現(xiàn)實位置傳感器設備對象的相應接口方法，將傳感器硬件相關的信息傳遞給JavaScript位置傳感器設備對象；(5)綁定虛擬現(xiàn)實頭盔設備對象和位置傳感器設備對象：根據(jù)步驟(4)創(chuàng)建的虛擬現(xiàn)實頭盔設備對象和位置傳感器設備對象綁定到瀏覽器提供的navigator頂級JavaScript對象，實現(xiàn)了與Mozilla WebVR接口一致的HMDVRDevice和PositionSensorVRDevice接口，從而保證與Mozilla WebVR標準保持一致性，實現(xiàn)了網(wǎng)頁中提供虛擬現(xiàn)實方法的基本設備對象；

(6)獲取硬件信息并計算朝向信息：通過步驟(5)中綁定的瀏覽器標準事件接口，在移動設備的瀏覽器獲取傳感器相關的硬件信息，根據(jù)步驟(4)中創(chuàng)建的位置傳感器對象計算出新的朝向信息；

(7)計算相機參數(shù)并渲染左右眼三維圖像：根據(jù)步驟(6)計算的朝向信息、頭盔顯示設備對象的參數(shù)，計算出三維空間中左眼和右眼的相機參數(shù)，并傳遞給WebGL的圖形渲染層，調(diào)用WebGL的接口并根據(jù)左眼和右眼的相機參數(shù)，渲染出同屏中左、右的三維圖像。

作為優(yōu)選，步驟(4)中，getState、getOrientation接口方法用于通過該傳感器設備對象設置初始的速度、加速度、朝向的參數(shù)的向量值。

作為優(yōu)選，步驟(4)中，devicemotion和orientationchange為移動設備的瀏覽器提供的硬件相關聯(lián)的標準事件接口，devicemotion接口提供與硬件傳感器位置移動相關聯(lián)的信息，orientationchange接口提供與硬件傳感器的朝向變化相關聯(lián)的信息。

作為優(yōu)選，步驟(6)中，硬件信息包括加速度、旋轉(zhuǎn)速率、時間間隔硬件傳感器的信息。

本發(fā)明由于采用了以上技術方案，具有顯著的技術效果：讓移動設備平臺除Firefox瀏覽之外的主流瀏覽器也能使用虛擬現(xiàn)實技術，用戶無需通過復雜設置，而是進行智能判斷以決定是否啟用虛擬現(xiàn)實模式；同時，使除了Firefox外的基于移動設備的主流瀏覽器，能提供網(wǎng)頁的虛擬現(xiàn)實應用能簡單、便捷的使用，得到推廣和普及。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種基于移動設備瀏覽器的虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

如圖1所示，一種基于移動設備瀏覽器的虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)方法，包括如下步驟：

(1)瀏覽器類型判斷步驟：檢測瀏覽器是否為移動設備平臺的瀏覽器，通過在網(wǎng)頁的JavaScript代碼中獲取瀏覽器的navigator.userAgent和navigator.vendor參數(shù)，與預先確定的瀏覽器判斷移動平臺的正則表達進行判斷，判斷為是，進入步驟(2)；判斷為否，跳出流程；具體的移動設備瀏覽的正則表達式如下：

/(android|bb\d+|meego).+mobile|avantgo|bada/|blackberry|blazer|compal|elaine|fennec|hiptop|iemobile|ip(hone|od)|iris|kindle|lge|maemo|midp|mmp|mobile.+firefox|netfront|operam(ob|in)i|palm(os)？|phone|p(ixi|re)/|plucker|pocket|psp|series(4|6)0|symbian|treo|up\.(browser|link)|vodafone|wap|windows ce|xda|xiino/i

(2)瀏覽器支持虛擬現(xiàn)實判斷步驟：將移動設備的瀏覽器，通過引用外部JavaScript文件的方式，在網(wǎng)頁應用中加載實現(xiàn)該文件內(nèi)的JavaScript代碼，接著獲取瀏覽器的navigator.getVRDevices對象，調(diào)用已加載的JavaScript代碼來判斷瀏覽器是否已經(jīng)提供了虛擬現(xiàn)實接口的支持，判斷為是，跳出流程；判斷為否，進入步驟(3)；

(3)創(chuàng)建頭盔顯示設備對象并設置參數(shù)：當移動設備的瀏覽器不支持虛擬現(xiàn)實接口時，通過已加載的JavaScript代碼創(chuàng)建出虛擬現(xiàn)實頭盔顯示設備的對象，該對象實現(xiàn)了Mozilla WebVR標準的HMDVRDevice接口，提供了使得getEyeParameters符合Mozilla標準的接口方法，該方法把頭盔顯示設備的視場參數(shù)和左右眼的距離參數(shù)，設置給虛擬現(xiàn)實頭盔顯示設備的對象；

(4)創(chuàng)建傳感器設備對象并設置參數(shù)：接著通過已加載的JavaScript代碼，創(chuàng)建出基于JavaScript代碼實現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實位置傳感器設備對象，該對象實現(xiàn)了Mozilla WebVR標準的PositionSensorVRDevice接口，并提供了getState、getOrientation符合Mozilla標準的接口方法，用于通過該傳感器設備對象設置初始的速度、加速度、朝向的參數(shù)的向量值；通過devicemotion和orientationchange標準事件接口綁定到虛擬現(xiàn)實位置傳感器設備對象的相應接口方法，將傳感器硬件相關的信息傳遞給JavaScript位置傳感器設備對象，devicemotion和orientationchange為移動設備的瀏覽器提供的硬件相關聯(lián)的標準事件接口，devicemotion接口提供與硬件傳感器位置移動相關聯(lián)的信息，orientationchange接口提供與硬件傳感器的朝向變化相關聯(lián)的信息；

(5)綁定虛擬現(xiàn)實頭盔設備對象和位置傳感器設備對象：根據(jù)步驟(4)創(chuàng)建的虛擬現(xiàn)實頭盔設備對象和位置傳感器設備對象綁定到瀏覽器提供的navigator頂級JavaScript對象，實現(xiàn)了與Mozilla WebVR接口一致的HMDVRDevice和PositionSensorVRDevice接口，從而保證與Mozilla WebVR標準保持一致性，實現(xiàn)了網(wǎng)頁中提供虛擬現(xiàn)實方法的基本設備對象；

(6)獲取硬件信息并計算朝向信息：通過步驟(5)中綁定的瀏覽器標準事件接口，在移動設備的瀏覽器獲取傳感器相關的硬件信息，硬件信息包括加速度、旋轉(zhuǎn)速率、時間間隔硬件傳感器的信息，根據(jù)步驟(4)中創(chuàng)建的位置傳感器對象計算出新的朝向信息；

(7)計算相機參數(shù)并渲染左右眼三維圖像：根據(jù)步驟(6)計算的朝向信息、頭盔顯示設備對象的參數(shù)，計算出三維空間中左眼和右眼的相機參數(shù)，并傳遞給WebGL的圖形渲染層，調(diào)用WebGL的接口并根據(jù)左眼和右眼的相機參數(shù)，渲染出同屏中左、右的三維圖像。

(8)根據(jù)步驟(7)計算的朝向信息、頭盔顯示設備對象的參數(shù)，計算出三維空間中左眼和右眼的相機參數(shù)，并傳遞給WebGL的圖形渲染層，調(diào)用WebGL的接口根據(jù)左眼和右眼的相機參數(shù)，渲染出同屏中左、右的三維圖像。

本發(fā)明移動設備平臺除Firefox瀏覽之外的主流瀏覽器也能使用虛擬現(xiàn)實技術，用戶無需通過復雜設置，而是進行智能判斷以決定是否啟用虛擬現(xiàn)實模式；同時，使除了Firefox外的基于移動設備的主流瀏覽器，能提供網(wǎng)頁的虛擬現(xiàn)實應用能簡單、便捷的使用，得到推廣和普及。

總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。