[发明专利]画面补偿方法及采用该方法的头戴式显示装置

说明书

本发明公开了一种画面补偿方法，同时还公开了一种采用该方法的头戴式显示装置。在该画面补偿方法中，通过获取定位设备与用户眼睛所在位置之间的相对位置关系，对头戴式显示装置中的显示画面进行补偿。利用本发明，可以避免利用定位设备进行头部位置追踪时，定位设备获得的头部空间位置和角度与头戴式显示装置自带的陀螺仪获得的头部空间位置和角度的不同，导致头戴式显示装置所显示的画面出现严重失真的问题，进一步提升用户的真实感和沉浸感。

技术领域

本发明涉及一种画面补偿方法，同时还涉及一种采用该方法的头戴式显示装置，属于虚拟现实技术领域。

背景技术

在虚拟现实(Virtual Real i ty)技术中，双目立体视觉发挥了很大的作用。用户双眼看到的不同图像是分别产生的，通常一只眼睛只能看到奇数帧图像，另一只眼睛只能看到偶数帧图像，奇、偶帧图像之间的不同(也就是视差)可以使用户产生强烈的立体感。

头戴式显示装置是实现虚拟现实技术的重要环节之一。典型的头戴式显示装置通过一组光学系统(主要是精密光学透镜)放大超微显示屏上的图像，将影像投射于视网膜上,在观看者眼中呈现出大屏幕图像。目前，现有的头戴式显示装置大多只能观看视频，不能进行动作追踪。例如，在申请号为201610908575.2的中国专利申请中，公开了一种虚拟现实画面的显示方法，包括以下步骤：当用户位于提供虚拟现实动感体验的动感模拟设备中时，实时采集用户的头部方位信息；当用户的头部未发生转动时，则向用户播放正视角度的虚拟现实画面；当用户的头部发生转动时，则根据头部方位信息调节虚拟现实画面后；向用户播放转动相应视角后的虚拟现实画面。该显示方法实时采集用户的头部方位信息后，调整虚拟现实画面，向用户播放调整后的虚拟现实画面；从而实现在模拟动感现实画面时，提升用户的沉浸感。

在上述专利申请中，用户可以通过安装在头戴式显示装置中的陀螺仪得到用户的头部转动角度，从而进行虚拟现实画面的调整，但是陀螺仪只能获得头部转动角度，头部的平移量不能获得，这使得头戴式显示装置的用户不能进行动作追踪，从而降低了用户体验。而且，这种情况通常只适用于坐在原地不动的情况。在交互式游戏中，用户需要到处走动，不仅需要追踪头部的转动角度，还需要追踪用户在三维空间的平移量。为了实现头戴式显示装置的人机交互功能，对用户的头部动作捕捉是不可或缺的，这就需要在头戴式显示装置中设置相应的定位设备。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种画面补偿方法，用于对头戴式显示装置中显示的画面进行距离方面的补偿。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种采用该画面补偿方法的头戴式显示装置。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种画面补偿方法，用在具有定位设备的头戴式显示装置中，该方法通过获取定位设备与用户眼睛所在位置之间的相对位置关系，对头戴式显示装置中的显示画面进行补偿。

其中较优地，所述画面补偿方法具体包括如下步骤：

⑴确定定位设备与用户眼睛所在位置之间的空间距离量；

⑵根据空间距离量确定补偿后的画面的起始点；

⑶头戴式显示装置根据补偿后的画面的起始点，显示虚拟现实应用中的画面。

其中较优地，所述步骤⑴中，在X轴上确定定位设备的定位体中心和用户双眼中心点连线的水平距离量(c)；在Y轴上确定定位设备的定位体中心和用户双眼中心点连线的垂直距离量(a)；在Z轴上，确定定位设备的定位体中心和用户双眼中心点连线的水平距离量(b)；根据所述垂直距离量(a)、所述水平距离量(b)和所述水平距离量(c)，确定定位设备与用户眼睛所在位置之间的空间距离量。

其中较优地，在X轴上，将定位设备安装在头戴式显示装置的中间位置，并且使定位设备和头戴式显示装置的中间位置和X轴共线，从而使所述水平距离量(c)为零。