及觸覺/力覺反饋、立體聲、網(wǎng)絡(luò)傳輸、語音輸入輸出技術(shù)等。這里著重對實時三維計算機圖形技術(shù)、廣角(寬視野)立體顯示技術(shù)、對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術(shù)分別加以說明。
[0043]K實時三維計算機圖形
[0044]相比較而言,利用計算機模型產(chǎn)生圖形圖像并不是太難的事情。如果有足夠準確的模型,又有足夠的時間,我們就可以生成不同光照條件下各種物體的精確圖像,但是這里的關(guān)鍵是實時。例如在飛行模擬系統(tǒng)中,圖像的刷新相當重要,同時對圖像質(zhì)量的要求也很高,再加上非常復雜的虛擬環(huán)境,問題就變得相當困難。
[0045]2.廣角(寬視野)立體顯示技術(shù)
[0046]人看周圍的世界時,由于兩只眼睛的位置不同,得到的圖像略有不同,這些圖像在腦子里融合起來,就形成了一個關(guān)于周圍世界的整體景象,這個景象中包括了距離遠近的信息。當然,距離信息也可以通過其他方法獲得,例如眼睛焦距的遠近、物體大小的比較等。
[0047]在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中,雙目立體視覺起了很大作用。用戶的兩只眼睛看到的不同圖像是分別產(chǎn)生的,顯示在不同的顯示器上。有的系統(tǒng)采用單個顯示器,但用戶帶上特殊的眼鏡后,一只眼睛只能看到奇數(shù)幀圖像,另一只眼睛只能看到偶數(shù)幀圖像,奇、偶幀之間的不同也就是視差就產(chǎn)生了立體感。
[0048]3.用戶(頭、眼)的跟蹤:在人造環(huán)境中,每個物體相對于系統(tǒng)的坐標系都有一個位置與姿態(tài),而用戶也是如此。用戶看到的景象是由用戶的位置和頭(眼)的方向來確定的?,F(xiàn)有技術(shù)中是通過虛擬現(xiàn)實頭套來跟蹤頭部運動實現(xiàn)的。
[0049]在傳統(tǒng)的計算機圖形技術(shù)中,視場的改變是通過鼠標或鍵盤來實現(xiàn)的,用戶的視覺系統(tǒng)和運動感知系統(tǒng)是分離的,而利用頭部跟蹤來改變圖像的視角,用戶的視覺系統(tǒng)和運動感知系統(tǒng)之間就可以聯(lián)系起來,感覺更逼真。另一個優(yōu)點是,用戶不僅可以通過雙目立體視覺去認識環(huán)境,而且可以通過頭部的運動去觀察環(huán)境。而在用戶與計算機的交互中,鍵盤和鼠標是目前最常用的工具,但對于三維空間來說,它們都不太適合。在三維空間中因為有六個自由度,我們很難找出比較直觀的辦法把鼠標的平面運動映射成三維空間的任意運動。
[0050]本實用新型觀看設(shè)備通過設(shè)置固定部件、視窗部件和采集部件,使所述固定部件能固定在人的頭部,所述視窗部件設(shè)置在所述固定部件上,人眼能透過所述視窗部件觀看顯示畫面。所述采集部件用于采集用戶的身體部位相對于所述觀看設(shè)備的運動。因此,通過用戶身體部位的運動可以調(diào)整顯示畫面滿足用戶的觀看需要。使用戶可以不用跟隨畫面而轉(zhuǎn)動頭部來觀看畫面,而是通過身體部位的運動調(diào)整畫面的觀看視角,從而方便用戶觀看全部畫面。
[0051 ]以下分幾種情況具體介紹所述采集部件30的工作原理。
[0052]第一種情況,如圖1所示,所述采集部件30可以包括圖像采集器,所述圖像采集器可以設(shè)置在所述固定部件10上,也可以設(shè)置在所述視窗部件20上。所述圖像采集器能夠拍攝人眼眼球的動作。當觀看全景播放器時,所述圖像采集器與所述全景播放器電連接,具體為,所述圖像采集器通過線纜與所述全景播放器電連接,或者所述圖像采集器通過無線傳輸方式與所述全景播放器電連接,這里不作具體限定。所述全景播放器根據(jù)所述圖像采集器拍攝的眼球動作變化調(diào)整畫面視角。例如,當眼球從左向右轉(zhuǎn)動或從右向左轉(zhuǎn)動一定角度時,所述全景播放器的顯示畫面就沿相應(yīng)方向轉(zhuǎn)動對應(yīng)的角度。當眼球轉(zhuǎn)動到眼角停止不動時,所述全景播放器的顯示畫面繼續(xù)沿之前的方向轉(zhuǎn)動,直至眼球回到正中位置。當然,具體情況可以根據(jù)需要設(shè)定,這里不作具體限定。
[0053]當所述圖像采集器設(shè)置在所述視窗部件20上時,所述圖像采集器的攝像頭透過所述視窗部件20或直接采集人眼眼球的動作。
[0054]當所述固定部件為頭盔式,所述圖像采集器可以設(shè)置在所述固定部件10上,所述圖像采集器的攝像頭直接采集人眼眼球的動作。
[0055]第二種情況,如圖2所示,所述采集部件30可以包括觸控單元,所述觸控單元設(shè)置在所述固定部件10上,也可以設(shè)置在所述視窗部件20上。當觀看全景播放器時,所述觸控單元與所述全景播放器電連接,具體為,所述觸控單元通過線纜與所述全景播放器電連接,或者所述觸控單元通過無線傳輸方式與所述全景播放器電連接,這里不作具體限定。所述全景播放器根據(jù)所述觸控單元的觸控信息調(diào)整畫面視角。例如,當觸控點為一個時,例如用一只手指在觸控單元上上下左右滑動時,所述畫面沿所述觸控點的移動方向移動或沿與所述觸控點的移動方向的反方向移動。當觸控點為多個時,例如兩個觸控點,用兩只手指在觸控單元上同時相向或背向移動,可以用來使顯示畫面縮小或放大。其它具體應(yīng)用類似于筆記本電腦中的觸控部分,這里不作詳細解釋。
[0056]第三種情況,如圖3所示,所述采集部件還可以包括遙控單元,所述遙控單元包括遙控發(fā)射器和接收器。其中,所述接收器可以設(shè)置在所述固定部件10上或所述視窗部件20上,還可以設(shè)置在所述播放器上。
[0057]由于所述接收器與所述播放器電連接,所述接收器接收到所述遙控發(fā)射器的信號并傳輸給所述播放器,所述播放器根據(jù)所述接收器的接收信號調(diào)整畫面視角。
[0058]進一步的,所述觀看設(shè)備還可以包括處理器(圖中未示出),所述處理器可以設(shè)置在所述固定部件10或所述視窗部件20上。所述處理器與所述采集部件30電連接。所述采集部件30將采集到的用戶身體部位的運動輸入給所述處理器,所述處理器根據(jù)所述采集部件30的輸入信息調(diào)整所述顯示畫面的視角。具體可以有以下幾種情況:
[0059]第一種情況,當所述采集部件30包括圖像采集器時,所述圖像采集器可以與所述處理器電連接,所述處理器根據(jù)接收到所述圖像采集器拍攝的眼球動作進行計算和處理后,向所述觀看設(shè)備或播放器發(fā)出信號,所述觀看設(shè)備或播放器根據(jù)接收到的信號調(diào)整顯示畫面;
[0060]第二種情況,當所述采集部件30包括觸控單元時,所述觸控單元可以與所述處理器電連接,所述處理器根據(jù)接收到所述觸控單元的觸控信息進行計算和處理后,向所述觀看設(shè)備或播放器發(fā)出信號,所述觀看設(shè)備或播放器根據(jù)接收到的信號調(diào)整顯示畫面;
[0061]第三種情況,當所述采集部件30包括遙控單元時,所述接收器可以設(shè)置在所述固定部件10或所述視窗部件20上,并且所述接收器與所述處理器電連接,所述處理器根據(jù)所述接收器接收到所述遙控發(fā)射器的遙控信息進行計算和處理后,向所述觀看設(shè)備或播放器發(fā)出信號,所述觀看設(shè)備或播放器根據(jù)接收到的信號調(diào)整顯示畫面。
[0062]所述觀看設(shè)備還可以通過所述頭部帶動所述觀看設(shè)備運動來實現(xiàn)畫面的視角調(diào)整。具體為,所述觀看設(shè)備還包括運動傳感器,對所述頭部的運動軌跡采集記錄并傳輸給所述處理器,然后所述處理器相應(yīng)調(diào)整所述顯示畫面。所述運動傳感器能夠感知所述頭部的運動,并通過所述處理器根據(jù)所述頭部的運動對顯示畫面進行相應(yīng)的調(diào)整。為了模擬真實的觀看體驗,在初始狀態(tài)下顯示一初始角度的畫面,進而頭部帶動所述觀看設(shè)備運動時,根據(jù)頭部的偏轉(zhuǎn)角度,顯示對應(yīng)角度的畫面。即畫面源為球坐標系或環(huán)形坐標系,在初始狀態(tài)下,顯示第一角坐標在球坐標系或環(huán)形坐標系映射的畫面,即第一視角,當頭部帶動觀看設(shè)備移動時,根據(jù)偏移的角度和第一角坐標得到第二角坐標,并顯示第二角坐標的映射畫面,即第二視角。
[0063]進一步的,所述處理器根據(jù)所述采集部件30的輸入信息調(diào)整所述顯示畫面的視角,即