[发明专利]一种提高VR播放帧率的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像应用领域，特别涉及一种提高VR播放帧率的方法和装置。

背景技术

随着VR虚拟现实技术的快速发展，显示帧率已经成为限制VR普及的一个重要因素。由于硬件条件的限制，目前VR设备帧率普遍只能达到30帧每秒左右，较高性能的设备可以达到60帧每秒。然而，研究表明只有当VR设备的帧率至少达到120帧每秒时，才能有效减少用户的眩晕和不适感。

现有的VR设备只有在采集到用户的动作行为后，才能通过新采集的坐标进行运算，重新绘制生成渲染图像再进行传输显示。由于不同帧的运算时间存在很大不同，在很多运算时间较短的帧运算完成时(即短帧已经运算完毕，而新帧数据还未采集)，依然存在着较长的运算空闲时间。由于当前技术无法获知到下一帧数据，无法进行提前运算，只能等到新采集的坐标数据传输至设备后再进行运算，浪费了运算时间，导致在硬件条件有限的情况下，VR设备帧率低、用户体验差等问题。

发明内容

为此，需要提供一种提高VR播放帧率的技术方案，用以解决在硬件条件有限的情况下，现有VR设备由于无法合理利用短帧计算完成后的空余时间，导致帧率低、用户体验差等问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种提高VR播放帧率的装置，所述装置包括坐标定位单元、存储单元、矢量变化计算单元、误差比较单元、预测单元、GPU图像渲染单元、显示控制单元、显示单元；所述存储单元包括视点坐标存储单元和渲染图像存储单元，所述视点坐标存储单元包括当前帧视点坐标存储单元、历史帧视点坐标存储单元和预测视点坐标存储单元；所述渲染图像存储单元包括预测渲染图像存储单元和实时渲染图像存储单元；

所述坐标定位单元用于采集当前帧视点坐标信息，并将当前帧视点坐标信息存储于当前帧视点坐标存储单元中；

所述历史帧视点坐标存储单元用于存储历史帧视点坐标信息，所述历史帧视点坐标信息包括一个或多个当前帧对应的前帧视点坐标信息；

所述矢量变化计算单元用于根据当前帧视点坐标信息以及历史帧视点坐标信息，计算得到矢量变化信息；

所述预测单元用于根据当前帧视点坐标信息以及矢量变化信息，预测得到当前帧的下一帧对应的预测视点坐标信息，并将预测视点坐标信息存储于预测视点坐标存储单元中；

所述GPU图像渲染单元用于根据当前帧的下一帧对应的预测视点坐标信息，绘制出当前帧的下一帧的预测渲染图像，并将所述预测渲染图像存储于预测渲染图像存储单元中；

所述坐标定位单元用于采集当前帧的下一帧视点坐标信息，所述误差比较单元用于判断当前帧的下一帧视点坐标信息与当前帧的下一帧对应的预测视点坐标信息的误差是否位于预设误差范围内，若是则GPU图像渲染单元将预测渲染图像传输至显示控制单元；否则GPU图像渲染单元用于根据当前帧的下一帧视点坐标信息，绘制出当前帧的下一帧的实时渲染图像，并将所述实时渲染图像存储于实时渲染图像存储单元，以及将实时渲染图像传输至显示控制单元；

所述显示控制单元用于将预测渲染信息或实时渲染信息传输至显示单元进行显示。

进一步地，视点坐标信息包括X坐标信息、Y坐标信息和Z坐标信息；所述矢量变化计算单元包括X坐标矢量变化计算单元、Y坐标矢量变化计算单元、Z坐标矢量变化计算单元；

所述X坐标矢量变化计算单元用于根据当前帧的X坐标信息以及历史帧X坐标信息，计算得到X坐标矢量变化信息；

所述Y坐标矢量变化计算单元用于根据当前帧的Y坐标信息以及历史帧Y坐标信息，计算得到Y坐标矢量变化信息；

所述Z坐标矢量变化计算单元用于根据当前帧的Z坐标信息以及历史帧Z坐标信息，计算得到Z坐标矢量变化信息。

进一步地，所述预测视点坐标信息包括预测X坐标信息、预测Y坐标信息和预测Z坐标信息；

所述预测单元包括X坐标预测单元、Y坐标预测单元和Z坐标预测单元；

所述X坐标预测单元用于根据当前帧X坐标坐标信息以及X坐标矢量变化信息，预测得到当前帧的下一帧对应的预测X坐标信息；

所述Y坐标预测单元用于根据当前帧Y坐标坐标信息以及Y坐标矢量变化信息，预测得到当前帧的下一帧对应的预测Y坐标信息；

所述Z坐标预测单元用于根据当前帧Z坐标坐标信息以及Z坐标矢量变化信息，预测得到当前帧的下一帧对应的预测Z坐标信息。