[发明专利]HMD传送系统及方法

说明书

头戴式显示图像传送系统与头戴式显示(HMD)装置的组合，图像传送系统和HMD装置彼此本地：HMD装置包括：一个或多个显示器；一个或多个传感器，其用于确定显示器的移动、位置和姿势；以及一个或多个图像输入，其被配置成从图像传送系统接收图像数据，以便直接显示在一个或多个显示器上，而无需HMD进行图像处理。所述图像传送系统被配置成将立体图像传送给所述HMD系统以将图像信息传送给佩戴者，其中，所述图像传送系统包括：一个或多个输入，其用于从所述传感器接收传感器数据；一个或多个图像输入，其用于接收预处理图像数据，用于在一个或多个显示器上直接显示视场，而无需图像传送系统进行图像处理；一个或多个图像输出，其用于传送图像数据，以便在一个或多个显示器上直接显示视场，而无需HMD系统进行图像处理。

技术领域

本发明涉及头戴式显示器以及涉及将特别是虚拟现实内容的内容传送至头戴式显示器的系统及方法。

背景技术

观看虚拟现实内容需要观众/参与者能够访问大量的硬件、软件和/ 或带宽。本发明的目的是减少硬件、软件及带宽要求，以使得能够观看和参与虚拟现实事件。

典型的虚拟现实设置包括：

头戴式显示器(HMD)，头戴式显示器以计算机图形、真实照片图形或者真实3D视频显示虚拟环境的立体3D图像；

在HMD上的传感器和远离HMD的传感器，其用于确定HMD在真实环境中的位置和姿势，并通过加速度计等测量HMD移动，例如通过HMD上安装的加速度计测量HMD的移动、位置和姿势(滚转、俯仰、偏航)，手持用户界面装置接收来自用户的命令，以及远程传感器阵列可以跟踪用户上的HMD在虚拟环境内由用户创建并对用户可见的“安全区域”中的位置；

计算机，所述计算机具有：强大的处理器和高端显卡显卡，所述强大的处理器生成图像以填充虚拟环境并确定用户在虚拟环境中的位置和反应，高端显卡显卡用于以立体3D形式将所述图像呈现在用户的HMD上。

还有电源要求和通信带宽要求。

头戴式显示器(HMD)以计算机图形、真实照片图形或者真实三维视频的形式显示虚拟环境的立体三维图像。当三维效果并不必要时，可以使用二维图像。HMD有多个传感器。

用户界面和HMD可以包括传感器以确定用户界面相对于HMD或者相对于远程传感器阵列的相对位置。诸如选择指示器之类的用户界面可以呈现在虚拟环境中。

典型的虚拟现实设置是计算密集型的，主要是因为在高规格的显卡上无延迟地渲染快速移动图像的处理能力。

在头戴式显示器上渲染图像的延迟会导致晕动病并且无法提供令人满意的用户体验。当用户与头戴式显示器进行虚拟现实交互时，可接受延迟阈值约为20毫秒。如果延迟超过20毫秒，会导致恶心和晕动病。

如果佩戴者与头戴式显示器不进行虚拟现实交互而只是观看视频，那么延迟就不是个问题。头戴式显示器应以至少60帧/秒(fps)的速度传送视频从而提供舒适的观看体验。优选地是，帧速率大于90fps。传统的虚拟现实头戴式显示图像传送系统是高功率和高规格的带有显卡的计算机；或者是专门为渲染高质量和快速移动的图形而设计的游戏控制台。

发明内容