本發(fā)明涉及圖像顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于頭戴顯示器的圖像顯示方法。

背景技術(shù)：

頭戴顯示器是一種可穿戴的電子圖像顯示設(shè)備。頭戴顯示器將佩戴者的眼睛與佩戴者所處的真實(shí)環(huán)境完全隔離開，進(jìn)入佩戴者眼睛的所有光線和圖像都是由頭戴顯示器的顯示裝置在計(jì)算機(jī)的控制下生成，這會(huì)讓佩戴者非常容易的沉浸到計(jì)算機(jī)模擬的虛擬環(huán)境中。因此，頭戴顯示器在虛擬現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

頭戴顯示器雖然能夠?yàn)橛脩魩碚鎸?shí)的沉浸感，但是也具有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)：很多用戶在佩戴頭戴顯示器后會(huì)產(chǎn)生眩暈感。眩暈產(chǎn)生的原因主要是畫面里的虛擬場景(視覺信息)與真實(shí)的人體其他器官(如人體的平衡系統(tǒng))感覺到的場景不一致，大腦判斷出現(xiàn)混亂。最常見的情況是在汽車駕駛模擬游戲中，佩戴頭戴顯示器的用戶看到的畫面是一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的鏡頭，但是該用戶的身體平衡器官(如前庭器)卻真實(shí)的檢測(cè)到身體是處于靜止?fàn)顟B(tài)，大腦接收到來自眼睛和前庭器兩個(gè)器官的相互矛盾的信息，從而產(chǎn)生眩暈感。

解決該眩暈問題的一種方法是在鏡頭圖像產(chǎn)生速度變化的時(shí)候，降低用戶的視覺沉浸感，使得用戶逐漸從視覺上返回現(xiàn)實(shí)，讓大腦接收到的來自眼睛和其他身體平衡器官的信息趨于一致，以此降低眩暈感。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)的頭戴式顯示器容易使佩戴者產(chǎn)生眩暈感。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種頭戴顯示器的圖像顯示方法，所述頭戴顯示器預(yù)存儲(chǔ)背景圖像和最大加速度設(shè)定值A(chǔ)，背景圖像滿屏顯示在頭戴顯示器的顯示區(qū)域，當(dāng)頭戴顯示器從主機(jī)獲得鏡頭信息后，鏡頭圖像顯示在頭戴顯示器的顯示區(qū)域，鏡頭圖像未涉及的顯示區(qū)域正常顯示對(duì)應(yīng)的背景圖像，鏡頭圖像的輪廓大小由鏡頭信息確定。

所述頭戴顯示器從主機(jī)中接收的顯示信息中包括當(dāng)前鏡頭的運(yùn)動(dòng)加速度a，頭戴顯示器依據(jù)鏡頭的運(yùn)動(dòng)加速度a調(diào)整顯示區(qū)域中鏡頭圖像的輪廓大??；調(diào)整原則是：當(dāng)加速度為0時(shí)，鏡頭圖像正常顯示，輪廓最大；當(dāng)加速度a不小于最大值A(chǔ)時(shí)，鏡頭圖像的輪廓縮小至零；鏡頭圖像的輪廓大小與鏡頭的運(yùn)動(dòng)加速度a的大小負(fù)相關(guān)；最大加速度A的設(shè)定值的取值范圍是5～500m/s2。

進(jìn)一步優(yōu)化的是，所述頭戴顯示器連接有外部輸入設(shè)備，外部輸入設(shè)備可用于輸入用戶自定義的圖片作為背景圖像，外部輸入設(shè)備還可用于更改最大加速度設(shè)定值A(chǔ)。

進(jìn)一步優(yōu)化的是，當(dāng)鏡頭的運(yùn)動(dòng)加速度a滿足0<a<A時(shí)，調(diào)整后的鏡頭圖像的輪廓是由鏡頭圖像的最大輪廓以視野中心點(diǎn)為縮小基點(diǎn)、以s為縮小比例縮放得到，其中

$s=\frac{A-a}{A},a\&lt;A$

進(jìn)一步優(yōu)化的是，用戶可以通過外部輸入設(shè)備向頭戴顯示器輸入眩暈等級(jí)參數(shù)；當(dāng)鏡頭的運(yùn)動(dòng)加速度a滿足0<a<A時(shí)，調(diào)整后的鏡頭圖像的輪廓是由鏡頭圖像的最大輪廓以視野中心點(diǎn)為縮小基點(diǎn)、以s為縮小比例縮放得到，其中

$s=\frac{A-a}{A}b,a\&lt;A,0\&le;b\&le;1$

b為眩暈系數(shù)，由眩暈等級(jí)參數(shù)確定。

進(jìn)一步優(yōu)化的是，該圖像顯示方法還設(shè)置有鏡頭圖像的最小輪廓，當(dāng)加速度a不小于最大值A(chǔ)或者縮小比例s≥S時(shí)，將鏡頭圖像的輪廓調(diào)整為最小輪廓，鏡頭圖像的最小輪廓是由鏡頭圖像的最大輪廓以視野中心點(diǎn)為縮小基點(diǎn)、以S為縮小比例縮放得到，其中S的取值范圍為5％～70％。

進(jìn)一步優(yōu)化的是，當(dāng)鏡頭圖像輪廓達(dá)到最小輪廓后，鏡頭圖像保持最小輪廓最少n秒的時(shí)間，參數(shù)n預(yù)存于頭戴顯示器或者由用戶通過外部輸入設(shè)備自定義。

有益效果：(1)本發(fā)明頭戴顯示器的圖像顯示方法主要應(yīng)用于電玩游戲或者交通工具駕駛仿真，游戲的主程序中設(shè)定當(dāng)前移動(dòng)鏡頭的加速度a作為參數(shù)同鏡頭信息一并傳遞至頭戴顯示器，頭戴顯示器根據(jù)加速度a調(diào)整鏡頭輪廓大小，鏡頭圖像未涉及的區(qū)域由背景圖像填充；加速度a越大，鏡頭圖像的運(yùn)動(dòng)感越強(qiáng)，鏡頭圖像的輪廓被調(diào)整的越小，此時(shí)用戶更容易從游戲的視覺沉浸感中脫離，從而降低用戶的眩暈感。(2)本發(fā)明頭戴顯示器的圖像顯示方法允許用戶自定義背景圖像，用戶可以選擇最能吸引自身注意力的圖片作為背景圖片，以幫助自身在鏡頭運(yùn)動(dòng)感強(qiáng)烈的時(shí)候從視覺沉靜中脫離。(3)由于不同的人在使用頭戴顯示器時(shí)產(chǎn)生的眩暈程度不同，本發(fā)明頭戴顯示器的圖像顯示方法在鏡頭輪廓縮小比例中引入眩暈系數(shù)作為參數(shù)，以適應(yīng)不同的人。(4)本發(fā)明頭戴顯示器的圖像顯示方法設(shè)置有鏡頭圖像的最小輪廓，當(dāng)鏡頭圖像輪廓達(dá)到最小輪廓后，鏡頭圖像保持最小輪廓一定的時(shí)間，為用戶從視覺沉靜感中脫離提供足夠的過渡時(shí)間。

附圖說明

圖1是本發(fā)明頭戴顯示器使用狀態(tài)示意圖。

圖2是實(shí)施例1頭戴顯示器的顯示區(qū)域圖像(最大鏡頭圖像輪廓)。

圖3是實(shí)施例1頭戴顯示器的顯示區(qū)域圖像(縮小鏡頭圖像輪廓)。

其中：1、擋板；2、左光學(xué)鏡頭；3、右光學(xué)鏡頭；4、左顯示區(qū)域；5、右顯示區(qū)域；6、背景圖像；7、鏡頭圖像。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例所采用的頭戴顯示器使用擋板1將左眼的視野和右眼的視野分離，左顯示區(qū)域4和右顯示區(qū)域5同步顯示兩幅相似的鏡頭畫面，左顯示區(qū)域4和右顯示區(qū)域5的圖像分別通過左光學(xué)鏡頭2和右光學(xué)鏡頭3投射至人眼，利用3D技術(shù)為佩戴者營造3D視覺效果。本實(shí)施例頭戴顯示器主要用于電玩游戲或者交通工具駕駛仿真，下面以汽車模擬駕駛游戲作為例子，具體說明本實(shí)施例頭戴顯示器的圖像顯示方法。

如圖2所示，本實(shí)施例頭戴顯示器的鏡頭圖像7為汽車駕駛位的正向視野，為營造3D視覺效果，左顯示區(qū)域和右顯示區(qū)域的鏡頭圖像7略有不同，鏡頭圖像7的輪廓大小由游戲主程序設(shè)定，鏡頭圖像7未涉及的顯示區(qū)域正常顯示對(duì)應(yīng)的背景圖像6。

本實(shí)施例頭戴顯示器通過HDMI和USB接口與游戲主機(jī)連接，頭戴顯示器配置有對(duì)應(yīng)的軟件，在主機(jī)中運(yùn)行頭戴顯示器的軟件為頭戴顯示器設(shè)置背景圖像6、最大加速度A、眩暈等級(jí)c、最小輪廓縮小比例S和最小輪廓持續(xù)時(shí)間n。其中，背景圖像6由用戶自定義，最大加速度A由用戶在5～500m/s²內(nèi)任意選定，眩暈等級(jí)c由用戶在0～100范圍內(nèi)選擇，最小輪廓縮小比例S由用戶在5％～70％范圍內(nèi)選擇，最小輪廓持續(xù)時(shí)間n由用戶自定義。

游戲主機(jī)至少需要連接一個(gè)剎車模擬器和一個(gè)油門模擬器，用戶對(duì)剎車模擬器和油門模擬器的按壓或者踩踏程度被游戲主程序轉(zhuǎn)化為游戲內(nèi)汽車行駛的加速度a，即頭戴顯示器所顯示的鏡頭運(yùn)動(dòng)的加速度a。頭戴顯示器依據(jù)鏡頭的運(yùn)動(dòng)加速度a調(diào)整顯示區(qū)域中鏡頭圖像7的輪廓大小，鏡頭圖像7的輪廓是指鏡頭圖像7與背景圖像6的交界線，調(diào)整后的鏡頭圖像7如圖3所示。

鏡頭圖像7的輪廓的調(diào)整原則是：當(dāng)加速度為0時(shí)，鏡頭圖像7正常顯示，輪廓最大。

當(dāng)鏡頭的運(yùn)動(dòng)加速度a滿足0<a<A時(shí)，調(diào)整后的鏡頭圖像7的輪廓是由鏡頭圖像7的最大輪廓以視野中心點(diǎn)為縮小基點(diǎn)、以s為縮小比例縮放得到，其中

$s=\frac{A-a}{A}b,a\&lt;A,0\&le;b\&le;1$

b為眩暈系數(shù)，并且

$b=\frac{100-c}{100}$

當(dāng)加速度a不小于最大值A(chǔ)或者縮小比例s≥S時(shí)，將鏡頭圖像7的輪廓調(diào)整為最小輪廓，鏡頭圖像7的最小輪廓是由鏡頭圖像7的最大輪廓以視野中心點(diǎn)為縮小基點(diǎn)、以S為縮小比例縮放得到。鏡頭圖像7輪廓達(dá)到最小輪廓后，鏡頭圖像7保持最小輪廓最少n秒的時(shí)間。

雖然說明書中對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。