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一种全息展示方法及装置与流程

2022-02-19 11:08:02 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及数据处理技术领域,尤其涉及一种全息展示方法及装置。


背景技术:

2.全息展示技术(front

projected holographic display)也称虚拟成像技术,是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术,具有能够满足人眼视觉的全部感知,甚至观看者可以不借助头盔、眼镜等辅助装置进行观看三维图像的优点。随着显示技术不断的发展,全息展示技术获得了越来越多的关注。
3.在影院、科技馆、博物馆,甚至虚拟现实(virtual reality,vr)头盔等应用场景中,弧形或环形全息影像可以使观看者获取环视效果,从而极大地提高观看者的观看体验,让观看者有身临其境的感觉。然而,现有技术中,现有能够实现用户与全息影像交互的技术方案。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种全息展示方法及装置,以解决现有技术中存在的用户与全息影像交互难以实现的问题。
5.第一方面,本技术提供了一种全息展示方法,所述方法基于全息展示系统,所述全息展示系统包括:显示处理设备、沙盘式显示装置、头戴式显示装置和交互控制笔;所述显示处理设备与所述沙盘式显示装置、所述头戴式显示装置、所述交互控制笔分别地电连接;所述全息展示方法由所述显示处理设备执行,该方法包括:
6.获取第一用户的视点信息,其中,所述视点信息示出所述第一用户双目的位置以及所述第一用户双目的视角,所述第一用户是持有所述交互控制笔的用户;
7.获取所述交互控制笔的位姿信息,其中,所述位姿信息示出所述交互控制笔的指向;
8.确定所述视角和所述指向之间的第一夹角;
9.若所述第一夹角大于第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整至第一频率,若所述第一夹角不大于所述第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整至第二频率,其中,所述第一频率大于所述第二频率。
10.在本说明书一个可选的实施例中,若所述第一夹角大于第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整至第一频率,若所述第一夹角小于所述第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整至第二频率,所述第一频率大于所述第二频率之前,所述方法还包括:
11.获取用户的数量,其中,所述用户包括所述第一用户和第二用户,所述第二用户是佩戴有所述头戴式显示装置、且未持有所述交互控制笔的用户;
12.若所述用户的数量大于数量阈值,则将所述第一频率的值调整为第一值,若所述用户的数量不大于数量阈值,则将所述第一频率的值调整为第二值,其中,所述第一值小于
所述第二值。
13.在本说明书一个可选的实施例中,若所述第一夹角大于第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整至第一频率,若所述第一夹角小于所述第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整至第二频率,所述第一频率大于所述第二频率之前,所述方法还包括:
14.获取各第二用户的视点信息,其中,所述视点信息示出所述第二用户双目的位置以及所述第二用户双目的视角,所述第二用户是佩戴有所述头戴式显示装置、且未持有所述交互控制笔的用户;
15.确定各第二用户双目的位置在指定环境中的分布的密度中心,其中,所述指定环境是所述沙盘式显示装置所处的环境;
16.确定所述密度中心与指定点之间的连线,作为指定线,其中,所述指定点是所述交互控制笔的指向与全息影像的交点;
17.若所述指向与所述指定线之间的第二夹角大于第二角度阈值,则将所述沙盘式显示装置的输出频率调整至第三频率,若所述第二夹角不大于所述第二角度阈值,则将所述沙盘式显示装置的输出频率调整至第四频率,其中,所述第三频率大于所述第四频率。
18.在本说明书一个可选的实施例中,所述视点信息包括所述第一用户佩戴的头戴式显示装置的六自由度信息,其中,所述视点信息是根据视点信息跟踪算法得到的。
19.在本说明书一个可选的实施例中,所述交互控制笔的位姿信息包括所述交互控制笔的六自由度信息,其中,所述交互控制笔的六自由度信息中的位置3自由度信息是根据动辅相机采集的图像信息得到的,所述交互控制笔的六自由度信息中的旋转3自由度信息是根据所述交互控制笔中的imu模块采集的数据得到的,所述动辅相机设置于所述沙盘式显示装置上。
20.在本说明书一个可选的实施例中,所述头戴式显示装置包括快门式主动三维眼镜和由至少三个反光标记点,该至少三个反光标记点镶嵌在该快门式主动三维眼镜的外壳结构上,该快门式主动三维眼镜用于接收沙盘式显示装置传输的全息影像,从而获得正确的左右眼画面。
21.在本说明书一个可选的实施例中,所述头戴式显示装置上设置有第一压力传感器,所述所述头戴式显示装置佩戴在用户头上时,所述第一压力传感器生成第一信号,发送至所述显示处理设备;所述交互控制笔中设置有imu模块,在所述交互控制笔的姿态发生变化时,生成第二信号,发送至所述显示处理设备;其中,获取第一用户的视点信息,包括:
22.若在指定时刻检测到所述第一信号,且在距所述指定时刻的指定时间范围内检测到所述第二信号,则获取第一用户的视点信息。
23.第二方面,本技术提供了一种全息展示装置,包括:
24.第一获取模块,配置为:获取第一用户的视点信息,其中,所述视点信息示出所述第一用户双目的位置以及所述第一用户双目的视角,所述第一用户是持有所述交互控制笔的用户;
25.第二获取模块,配置为:获取所述交互控制笔的位姿信息,其中,所述位姿信息示出所述交互控制笔的指向;
26.第一夹角确定模块,配置为:确定所述视角和所述指向之间的第一夹角;
27.第一调整模块,配置为:若所述第一夹角大于第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整至第一频率,若所述第一夹角不大于所述第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整至第二频率,其中,所述第一频率大于所述第二频率。
28.第三方面,本技术提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
29.存储器,用于存放计算机程序;
30.处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现第一方面中任一全息展示方法的步骤。
31.第四方面,本技术提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一全息展示方法的步骤。
32.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
33.本说明书中的全息展示方法及装置,第一用户和全息影像之间的交互主要是通过交互控制笔实现的,在本说明书中,根据第一用户的视角和交互控制笔的指向之间的第一夹角,调整头戴式显示装置的输出频率,在第一夹角大于第一角度阈值的情况下,表明第一用户在全息影像中希望进行交互的部分内容之间存在较大的位置差异和/或角度差异,有可能导致第一用户无法精确地选中全息影像中其希望进行交互的部分内容,此时,提高头戴式显示装置的输出频率,有利于第一用户辨识出其在全息影像中希望进行交互的部分内容。在第一夹角不大于第一角度阈值的情况下,表明第一用户和其希望进行交互的部分内容具备良好交互的条件,此时,降低头戴式显示装置的输出频率能够使得更多的用户参与至全息影像的观看中,有利于全息影像展示资源的合理分配。本技术中的方法适用于针对多人的教学场景。
附图说明
34.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本技术实施例提供的一种全息展示过程涉及的场景示意图;
37.图2为本技术实施例提供的一种全息展示过程的流程示意图;
38.图3为对应于图2方法过程部分步骤的一种全息展示装置示意图;
39.图4为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
41.本说明书中的过程基于全息展示系统,所述全息展示系统包括:显示处理设备、沙
盘式显示装置、头戴式显示装置和交互控制笔;所述显示处理设备与所述沙盘式显示装置、所述头戴式显示装置、所述交互控制笔分别地电连接,示例性地场景如图1所示。头戴式显示装置可以和用户一一对应。可选地,不同的头戴式显示装置向用户输出画面的频率相同。在多用户(用户未两个或两个以上)同时观看沙盘式显示装置上展示的全息影像的情况下,显示处理设备分别地向各头戴式显示装置输出展示信号。
42.本说明书中的方法适用于教学场景,在用户为多人的情况下,多用户之一为教师,其他用户为学生。
43.在多用户同时观看沙盘式显示装置上展示的全息影像的场景中,佩戴头戴式显示装置且持有交互控制笔的用户是第一用户,佩戴头戴式显示装置且未持有交互控制笔的用户是第二用户。
44.如图2所示,本说明书中的全息展示方法及装置包括以下步骤:
45.s200:获取第一用户的视点信息。
46.在本说明书中,所述视点信息示出所述第一用户双目的位置以及所述第一用户双目的视角,所述第一用户是持有所述交互控制笔的用户。
47.在本说明书一个可选的实施例中,所述视点信息包括所述第一用户佩戴的头戴式显示装置的六自由度信息,其中,所述视点信息是根据视点信息跟踪算法得到的。可选地,所述头戴式显示装置包括快门式主动三维眼镜和由至少三个反光标记点,该至少三个反光标记点镶嵌在该快门式主动三维眼镜的外壳结构上,该快门式主动三维眼镜用于接收沙盘式显示装置传输的全息影像,从而获得正确的左右眼画面。
48.在多个用户同时观看沙盘式显示装置上展示的全息影像的场景中,在各用户中确定出第一用户的过程可以是。针对每个头戴式显示装置,确定该头戴式显示装置在指定环境中的第一位置(即,佩戴该头戴式显示装置的用户的双目的位置)。并确定交互控制笔的在指定环境中的第二位置。在各头戴式显示装置中,确定其第一位置距第二位置在指定距离范围(预设范围,可以是0.5米至1.2米)的头戴式显示装置,作为第一待定装置。针对每个第一待定装置,确定该第一待定装置对应的第一夹角。确定不大于第三角度阈值(第三角度阈值是预设值,大于第一角度阈值)的第一夹角对应的第一待定装置,作为第二待定装置。在各第二待定装置中,确定距指定点距离最近的第二待定装置,作为第一用户佩戴的头戴式显示装置。
49.s202:获取所述交互控制笔的位姿信息。
50.交互控制笔的位姿信息示出所述交互控制笔的指向。在本说明书一个可选的实施例中,交互控制笔的位姿信息包括所述交互控制笔的六自由度信息,其中,所述交互控制笔的六自由度信息中的位置3自由度信息是根据动辅相机采集的图像信息得到的,所述交互控制笔的六自由度信息中的旋转3自由度信息是根据所述交互控制笔中的imu模块采集的数据得到的,所述动辅相机设置于所述沙盘式显示装置上。
51.s204:确定所述视角和所述指向之间的第一夹角。
52.为确定出各头戴式显示装置和交互控制笔的位置,以确定出第一夹角等角度。在本说明书一个可选的实施例中,可以预先的在指定环境中建立三维坐标系,三维坐标系的坐标原点是沙盘式显示装置的显示屏的中心。
53.s206:若所述第一夹角大于第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整
至第一频率,若所述第一夹角不大于所述第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整至第二频率,其中,所述第一频率大于所述第二频率。
54.在本说明书中,根据第一用户的视角和交互控制笔的指向之间的第一夹角,调整头戴式显示装置的输出频率,在第一夹角大于第一角度阈值的情况下,表明第一用户在全息影像中希望进行交互的部分内容之间存在较大的位置差异和/或角度差异,有可能导致第一用户无法精确地选中全息影像中其希望进行交互的部分内容,此时,提高头戴式显示装置的输出频率,有利于第一用户辨识出其在全息影像中希望进行交互的部分内容。在第一夹角不大于第一角度阈值的情况下,表明第一用户和其希望进行交互的部分内容具备良好交互的条件,此时,降低头戴式显示装置的输出频率能够使得更多的用户参与至全息影像的观看中,有利于全息影像展示资源的合理分配。
55.现就如何确定第一频率进行说明。在本说明书一个可选的实施例中,获取用户的数量(获取用户的数量可以是实时的获取,以实时的调整第一频率)。其中,所述用户包括所述第一用户和第二用户,所述第二用户是佩戴有所述头戴式显示装置、且未持有所述交互控制笔的用户。若所述用户的数量大于数量阈值,则将所述第一频率的值调整为第一值,若所述用户的数量不大于数量阈值,则将所述第一频率的值调整为第二值,其中,所述第一值小于所述第二值。第一值和第二值均可以是预设值,可以由全息展示系统的管理人员自行设定。
56.进一步地,本说明书除通过对头戴式显示装置的输出频率进行调整、以合理分配展示资源的同时,还可以在满足用户的观赏需求的同时,降低资源的消耗。在本说明书一个可选的实时中,获取各第二用户的视点信息(可以是实时的获取,以实时的调整沙盘式显示装置的输出频率)。其中,所述视点信息示出所述第二用户双目的位置以及所述第二用户双目的视角,所述第二用户是佩戴有所述头戴式显示装置、且未持有所述交互控制笔的用户。确定各第二用户双目的位置在指定环境中的分布的密度中心,其中,所述指定环境是所述沙盘式显示装置所处的环境。确定所述密度中心与指定点之间的连线,作为指定线,其中,所述指定点是所述交互控制笔的指向与全息影像的交点。若所述指向与所述指定线之间的第二夹角大于第二角度阈值,则将所述沙盘式显示装置的输出频率调整至第三频率,若所述第二夹角不大于所述第二角度阈值,则将所述沙盘式显示装置的输出频率调整至第四频率,其中,所述第三频率大于所述第四频率。
57.在实际的应用场景中,可能存在全息展示系统只需向用户提供展示,而无需与用户交互。则在本说明书一个可选的实施例中,为判断出是否需要与用户进行交互,所述头戴式显示装置上设置有第一压力传感器,所述所述头戴式显示装置佩戴在用户头上时,所述第一压力传感器生成第一信号,发送至所述显示处理设备;所述交互控制笔中设置有imu模块,在所述交互控制笔的姿态发生变化时,生成第二信号,发送至所述显示处理设备;其中,获取第一用户的视点信息,包括:若在指定时刻检测到所述第一信号,且在距所述指定时刻的指定时间范围内检测到所述第二信号,则获取第一用户的视点信息。
58.在相关技术中,要实现led多视点3d显示,需要至少240hz刷新率的快门式主动三维眼镜,并支持多视点显示功能。市场上现有的快门式主动三维眼镜刷新率只有120hz,且未支持多视点显示功能。
59.示例性的,发送设备输入端接口芯片的接收频率无法达到240hz的最低标准。发送
设备与3d展示屏幕之间通过网线通信,传输频率可以远高于240hz。示例性的,本说明书采用4k带宽60hz刷新率的接口芯片,输入数据量等同于1080p带宽240hz。本说明书中的发送设备将接收到的4k画面裁剪处理为4幅(对应于两个快门式主动三维眼镜)1080p带宽画面并以240hz或更高刷新率依次传输到led屏接收卡显示,即可等同于实现了能够显示240hz视频流的led显示系统。
60.在本说明书中,多个快门式主动三维眼镜从同一个3d展示屏幕上接收画面,示例性的,以左1,左2,右1,右2的顺序,以4.166ms间隔,呈现匹配2幅快门式主动三维眼镜的总共4幅画面。快门式主动三维眼镜本身支持120hz的显示刷新率,但是同步信号为方波信号,一个60hz的方波信号,单个周期中已经包含一个波峰半周期和一个波谷半周期,每秒有120次状态切换,能够满足普通快门式主动三维眼镜120hz显示刷新率的使用。
61.而且这种同步方式可以有效的区分左右眼,比如说将波峰定义为左眼,将波谷定义为右眼。那么对于240hz的3d影像展示系统,同步信号的频率是60hz。在60hz同步信号下,依然可以利用波峰和波谷来区分左右眼。
62.在本说明书可选的实施例中,快门式主动三维眼镜是可调信号延时的快门式主动三维眼镜,每收到一次波峰信号时左眼变透明4.166ms(波峰信号将持续8.333ms,此时变透明状态只持续4.166ms,变为透明时,则可以接收到3d展示屏幕上的画面,在未变为透明时,显示区域可以显示黑色),每收到一次波谷时右眼变透明4.166ms。随后将其中一幅眼镜的信号延时调为4.166ms,即可区分1号和2号眼镜。
63.本说明书对交互的方式不做具体限制,例如,交互的方式可以是对所述沙盘式显示装置输出的全息影像进行放大、缩小、移动、旋转、选取、更换。
64.在本说明一个可选的实施例中,沙盘式显示装置是led(light emitting diode,发光二极管)显示装置。第一显示信号对应的图像规格为1920像素*1080像素,第一显示信号的输出频率为120赫兹,以实现以60赫兹的频率,对用户的双目交替的输出画面。
65.沙盘式显示装置在接收到第一显示信号之后,根据第一显示信号输出全息影像,以供佩戴头戴式显示装置的用户观赏。
66.为使得沙盘式显示装置和头戴式显示装置能够配合,显示处理设备根据左目第一显示信号和右目第一显示信号,生成同步信号,使得所述头戴式显示装置根据所述同步信号,采集所述沙盘式显示装置输出的全息影像,以交替式地向穿戴所述头戴式显示装置的用户展示采集的全息影像。可见,同步信号用于实现对用户的双目交替的输出画面。
67.在本说明书一个可选的实施例中,所述头戴式显示装置是快门式3d眼镜。
68.此外,在本说明书中的全息展示系统同时为多个用户提供全息影像展示时,由于每个用户的视点(即,该用户佩戴的头戴式显示装置的视点)均不同程度的有所差异,本说明书中的显示处理设备针对每个头戴式显示装置确定其视点。由于头戴式显示装置的数量不唯一,沙盘式显示装置接收到的第一显示信号也不唯一,则沙盘式显示装置需根据不同的第一显示信号分别的向不同的头戴式显示装置进行全息影像展示。
69.进一步地,在本说明书一个可选的实施例中,沙盘式显示装置展示的全息影像还会配合交互手柄,以为用户提供更加的交互体验。具体地,显示处理设备判断所述沙盘式显示装置展示的全息影像的轮廓是否与所述交互手柄的指示端相交。若否,表明交互手柄的指示端没有指在全息影像上,造成交互手柄在全息影像上指示的位置不明确,则可以放大
所述沙盘式显示装置展示的全息影像,直至全息影像的轮廓与所述交互手柄的指示端相交。
70.由前述内容可知,本说明中的全息展示需要沙盘式显示装置和头戴式显示装置相配合。该配合一定程度的是通过同步信号实现的。在本说明书一个可选的实施例中,可以通过一个同步信号,实现对所有头戴式显示装置的控制;在本说明书另一个可选的实施例中,可以分别的针对每个头戴式显示装置分别地生成同步信号,以对不同的头戴式显示装置进行分别的控制。
71.具体地,针对某一头戴式显示装置,同步信号控制该头戴式显示装置在沙盘式显示装置展示该头戴式显示装置视点下的全息影像时,对沙盘式显示装置展示的内容进行采集,并根据采集的结果向用户进行展示。
72.在本说明书一个可选的实施例中,头戴式显示装置根据所述同步信号,采集所述沙盘式显示装置输出的全息影像,以交替式地向穿戴所述头戴式显示装置的用户展示采集的全息影像。
73.本说明书中的全息展示方法,采用沙盘式显示装置与头戴式显示装置相配合的方式,向用户展示全息影像,沙盘式显示装置的可控制性强,其显示的亮度可以根据其所处的场景的亮度进行调整,即使在较暗的场景中,也能够获得较好的全息影像展示效果。由于本说明中的全息影像由沙盘式显示装置辅助展示,则本说明书中的头戴式显示装置相较于现有的vr眼镜,无需进行较为复杂的数据处理,有利于减小头戴式显示装置的体积和重量,使得用户的体感更加舒适。
74.此外,现有的3d显示等产品通常只有很窄的观察视点或仅在固定位置上才能看到理想效果,即,现有的3d显示产品仅支持单一视点,但是单视点显示的3d立体交互显示系统越来越不能满足客户的需求。而本说明书中的全息展示方法,采用沙盘式显示装置和头戴式显示装置相配合的方式,即使用户的视点发生变化(可以是由用户的移动引起的),也能够向用户展示具有立体感的全息影像,有利于改善用户体验。
75.此外,全息展示系统中的显示处理设备根据头戴式显示装置的视点,控制沙盘式显示装置的展示,即使头戴式显示装置跟随用户移动,头戴式显示装置也能够基于沙盘式显示装置显示的内容,采集到适于用户观看的全息影像。进一步地,全息展示系统包括多个头戴式显示装置,不同的头戴式显示装置被不同的用户佩戴时,会导致不同的头戴式显示装置的视点不同,通过本说明书中方法,能够实现通过同一个沙盘式显示装置,向不同视点的多个头戴式显示装置同时地进行全息影像展示。
76.为灵活、高效的实现对沙盘式显示装置的控制,在本说明书一个可选的实施例中,显示处理设备在生成各个视点对应的第一显示信号之后,对各视点对应的第一显示信号进行合并处理;将合并处理后得到的复合信号,输出至所述沙盘式显示装置。
77.在本说明书一个可选的实施例中,复合信号对应的图像规格为1920像素*1080像素。复合信号的输出频率为120*k赫兹。其中,k是头戴式显示设备的数量。在k等于2时,复合信号的输出频率为240赫兹。
78.为实现显示处理设备与沙盘式显示装置之间的数据传输,并配合多视点输出的场景有效的对沙盘式显示装置进行驱动,在本说明书一个可选的实施例中,全息展示系统还可以包括接收卡。显示处理设备在生成复合信号之后,将复合信号输出至接收卡。接收卡将
复合信号还原为各第一显示信号,并分别根据各第一显示信号驱动所述沙盘式显示装置进行全息影像显示。
79.具体地,接收卡分时地将各第一显示信号输出至沙盘式显示装置,使得沙盘式显示装置分时地根据各第一显示信号进行全息影像显示。在沙盘式显示装置根据对应于第i个(i可是任意整数,表示任意一个)头戴式显示装置的第一显示信号进行全息影像显示时,第i个头戴式显示装置根据同步信号对沙盘式显示装置展示的全息影像进行采集,则采集得到结果是与第i个头戴式显示装置的视点相匹配的。
80.可见,本说明书中的接收卡具有一定的接口功能,以配合多个沙盘式显示装置同时地进行全息影像展示,和/或,配合不同型号的沙盘式显示装置进行全息影像展示。
81.通过本说明书中的全息展示方法,能够在亮度不同的多种场景中,为用户展示立体感强、画质质量高的全息影像。而在实际的场景中,用户可能会根据其自身的需求在设置沙盘式显示装置的场地中移动,则有可能存在由于用户的移动造成的沙盘式显示装置展示的全息影像与用户的实际视点不匹配的现象,此外,在用户的数量为多个的情况下,多个用户的视点也均一定程度的不相同。
82.为能够在用户移动的过程中,提供显示效果优异的全息影像,并针对不同的同时展示不同视点下的全息影像,在本说明书一个可选的实施例中,全息展示系统还包括:动捕相机。动捕相机设置于所述沙盘式显示装置上。本说明书中的动捕相机的数量和在沙盘式显示装置上的设置位置、拍摄角度是根据沙盘式显示装置的设置放置、形状、尺寸等确定的。具体地,动捕相机的数量为4个,分别地设置于沙盘式显示装置的角上。动捕相机用于对沙盘式显示装置周围的环境进行图像采集(拍摄),以捕捉用户在所述场景中的位置,进而获得头戴式显示装置的视点。
83.在本说明书其他实施中,动捕相机可以设置于沙盘式显示装置的上方,以鸟瞰的视角对环境进行图像采集。
84.动捕相机可以是在显示处理设备的控制下执行图像采集的。
85.在本说明书一个可选的实施例中,动捕相机首先获取头戴式显示装置在空间中的3d坐标信息,然后结合获取的佩戴头戴式显示装置的用户在动作捕捉空间中的人眼视点坐标信息,从而完成对用户观看角度的追踪定位,进而将该定位信息传输至显示处理设备。使得显示处理设备在动作捕捉空间的位置信号同步至全息影像,并将所述头戴式显示装置在动作捕捉空间中的三维位置作为全息影像中的虚拟摄像机的位置(即头戴式显示装置的位置),以计算出所述虚拟摄像机的视点画面。
86.具体地,显示处理设备可以包括:显示服务器、显示处理器和同步发射器。第一显示信号是由显示服务器生成的;复合信号和/或同步信号是显示处理器生成的;同步信号是由同步发射器发送至头戴式显示装置的。可选地,前述的左目显示信号和右目显示信号是由显示服务器生成的,显示服务器在生成左目显示信号和右目显示信号之后,发送至显示处理器。显示处理器根据左目显示信号和右目显示信号生成第一显示信号,并发送至沙盘式显示装置。同步信号是由同步发射器发送至头戴式显示装置的。
87.可选地,显示服务器通过dp或hdmi线与显示处理器电连接;显示处理器通过网口与接收卡电连接;显示处理器通过电缆与同步发射器电连接。接收卡通过排线与沙盘式显示装置电连接。
88.在本说明书一个可选的实施例中,沙盘式显示装置,可以由小间距的led显示屏组成,该沙盘式显示装置包括led显示屏体、三维视频融合器、三维信号发射器等。
89.其中,该三维视频融合器连接led显示屏体的发送卡。三维信号发射器接入该三维视频融合器,该三维视频融合器接收经过显示处理设备中显示处理器处理过的虚拟摄像机(即,头戴式显示装置)的视点画面信息,调整显示频率并将画面通过发送卡显示在该led显示屏体上,以显示左右眼画面,该显示处理器中搭载有全息三维显示算法。该三维信号发射器将该显示频率同步发送至全息3d眼镜,以实现实时显示根据佩戴全息3d眼镜的用户视点位置不同而调整的画面。
90.在本说明中,虚拟三维场景中,将头戴式显示装置在动作捕捉空间的三维位置作为虚拟空间中虚拟摄像机的位置,这样可以模拟出一个虚拟摄像机的位置从而来捕获头戴式显示装置所在位置的画面,该虚拟三维场景是根据虚拟空间中的虚拟摄像机位置设置的。
91.则虚拟摄像机所拍摄的画面(即头戴式显示装置视点下的画面)即是佩戴头戴式显示装置的用户的视点所看到的三维虚拟场景画面(即,全息影像),即通过该虚拟摄像机拍摄出的虚拟三维场景便是用户所观看到的3d视点画面。显示处理设备可以根据头戴式显示装置在动作捕捉空间的视点位置信息实时处理需要显示的画面,同时采用沙盘式显示装置将该视点画面显示出来,可以实现极佳的全息三维显示效果,获得极佳的出屏感以及全息视感。
92.本技术提供的全息展示系统相较于其他产品,成本大大降低,画面显示更加细腻丰富,色彩更加丰富。显示效果稳定性强,用户使用更加方便,操作控制更为简单。其中,沙盘式显示装置显示效果细腻,亮度高,成本低,采用led主动3d立体显示技术结合观察视点的空间位置信息,从而实现虚拟物体悬浮于led显示屏上的3d立体效果,可以提高用户观感,提高全息显示的效果。
93.除此之外,在本说明书一个可选的实施例中,通过本说明书中的过程不仅仅能够用于向用户展示全息影像,还可以实现与用户的交互。具体地,显示处理设备在接收到交互指令时,生成第二显示信号,输出至沙盘式显示装置,使得沙盘式显示装置根据第二显示信号,输出用于展示交互手柄的全息影像,使得用户能够针对交互手柄进行操作,以实现交互。
94.可选地,交互指令是由用户通过交互控制笔执行的指定动作触发的,该指定动作可以是由动捕相机采集到的。交互手柄的全息影像可以是棒状的全息影像,交互手柄的一端与用户的手部动作配合,跟随用户手部的动作在沙盘式显示装置生成的全息影像中移动。
95.基于同样的思路,本说明书进一步提供一种全息展示装置,如图3所示,该全息展示装置包括以下模块中的一个或多个:
96.第一获取模块300,配置为:获取第一用户的视点信息,其中,所述视点信息示出所述第一用户双目的位置以及所述第一用户双目的视角,所述第一用户是持有所述交互控制笔的用户;
97.第二获取模块302,配置为:获取所述交互控制笔的位姿信息,其中,所述位姿信息示出所述交互控制笔的指向;
98.第一夹角确定模块304,配置为:确定所述视角和所述指向之间的第一夹角;
99.第一调整模块306,配置为:若所述第一夹角大于第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整至第一频率,若所述第一夹角不大于所述第一角度阈值,则将头戴式显示装置的输出频率调整至第二频率,其中,所述第一频率大于所述第二频率。
100.在本说明书一个可选的实施例中,所述全息展示装置还包括第二调整模块。第二调整模块配置为:获取用户的数量,其中,所述用户包括所述第一用户和第二用户,所述第二用户是佩戴有所述头戴式显示装置、且未持有所述交互控制笔的用户;若所述用户的数量大于数量阈值,则将所述第一频率的值调整为第一值,若所述用户的数量不大于数量阈值,则将所述第一频率的值调整为第二值,其中,所述第一值小于所述第二值。
101.在本说明书一个可选的实施例中,所述全息展示装置还包括第三调整模块,第三调整模块配置为:获取各第二用户的视点信息,其中,所述视点信息示出所述第二用户双目的位置以及所述第二用户双目的视角,所述第二用户是佩戴有所述头戴式显示装置、且未持有所述交互控制笔的用户;确定各第二用户双目的位置在指定环境中的分布的密度中心,其中,所述指定环境是所述沙盘式显示装置所处的环境;确定所述密度中心与指定点之间的连线,作为指定线,其中,所述指定点是所述交互控制笔的指向与全息影像的交点;若所述指向与所述指定线之间的第二夹角大于第二角度阈值,则将所述沙盘式显示装置的输出频率调整至第三频率,若所述第二夹角不大于所述第二角度阈值,则将所述沙盘式显示装置的输出频率调整至第四频率,其中,所述第三频率大于所述第四频率。
102.在本说明书一个可选的实施例中,所述视点信息包括所述第一用户佩戴的头戴式显示装置的六自由度信息,其中,所述视点信息是根据视点信息跟踪算法得到的。
103.在本说明书一个可选的实施例中,所述交互控制笔的位姿信息包括所述交互控制笔的六自由度信息,其中,所述交互控制笔的六自由度信息中的位置3自由度信息是根据动辅相机采集的图像信息得到的,所述交互控制笔的六自由度信息中的旋转3自由度信息是根据所述交互控制笔中的imu模块采集的数据得到的,所述动辅相机设置于所述沙盘式显示装置上。
104.在本说明书一个可选的实施例中,所述头戴式显示装置包括快门式主动三维眼镜和由至少三个反光标记点,该至少三个反光标记点镶嵌在该快门式主动三维眼镜的外壳结构上,该快门式主动三维眼镜用于接收沙盘式显示装置传输的全息影像,从而获得正确的左右眼画面。
105.在本说明书一个可选的实施例中,所述头戴式显示装置上设置有第一压力传感器,所述所述头戴式显示装置佩戴在用户头上时,所述第一压力传感器生成第一信号,发送至所述显示处理设备;所述交互控制笔中设置有imu模块,在所述交互控制笔的姿态发生变化时,生成第二信号,发送至所述显示处理设备;其中,第一获取模块300,具体配置为:若在指定时刻检测到所述第一信号,且在距所述指定时刻的指定时间范围内检测到所述第二信号,则获取第一用户的视点信息。
106.图4是本技术的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图4,在硬件层面,该电子设备包括处理器,可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中,存储器可能包含内存,例如高速随机存取存储器(random

access memory,ram),也可能还包括非易失性存储器(non

volatile memory),例如至少1个磁盘存储器等。当然,该电子设备还可能包括其他
业务所需要的硬件。
107.处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接,该内部总线可以是isa(industry standard architecture,工业标准体系结构)总线、pci(peripheral component interconnect,外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standard architecture,扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图4中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
108.存储器,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器,并向处理器提供指令和数据。
109.处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行,在逻辑层面上形成一种全息展示装置和/或第二种全息展示装置。处理器,执行存储器所存放的程序,并具体用于执行前述任意一种全息展示过程。
110.需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
111.以上仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
再多了解一些

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