[发明专利]相位对准的凹形渲染

说明书

一种显示设备(诸如头戴式设备(HMD))显示虚拟场景。所述显示设备包括用于检测所述显示设备的旋转的运动跟踪器。所述显示设备还包括处理器，所述处理器被配置成响应于所检测到的运动而选择性地维持或者修改渲染像素的阵列相对于所述虚拟场景的位置。所述处理器还被配置成对所述渲染像素进行上采样以生成显示像素的值以供由所述显示设备呈现。所述处理器被进一步配置成基于所检测到的运动在所述显示设备的渲染平面中平移所述显示像素的值。然后可在所述显示设备的显示器上呈现经平移的所述显示像素的值。

技术领域

本发明涉及相位对准的凹形渲染。

背景技术

凹形渲染利用人眼在视觉周边处的锐度下降来保存用于生成数字图像以供显示给用户的电力和计算资源，例如，以使用头戴式设备(HMD)来显示增强现实(AR)或虚拟现实(VR)。在凹形渲染中，用户的中心凝视方向被确定，要么作为当前视场的中心要么使用眼睛跟踪来确定用户正看着哪里。用户的视场然后被细分成围绕中心凝视方向的高锐度区域和视觉周边中的一个或多个较低锐度区域。高锐度区域包括视场的在中心凝视方向的第一角距离内的一部分。与中心凝视方向相距的角距被称为偏心率。较低锐度区域包括视场的处于较大偏心率的部分。例如，高锐度区域可包括视场的在5-10°的偏心率内的一部分，其对应于视场的投影到人眼中被称作中央凹的视网膜区域的一部分。像素在高锐度区域内被以高分辨率渲染，例如，通过以与由显示器支持的本机分辨率相对应的分辨率渲染像素。偏心率大于5-10°的低锐度区域中的像素被以较低分辨率渲染并且根据所使用的分辨率被设置为公共值，从而减小渲染像素所需的电力和计算资源。可随后对低锐度区域中的渲染像素进行上采样以用于以显示器的本机分辨率生成显示像素，例如，使用诸如双线性插值这样的众所周知的插值技术。

发明内容

本发明公开了一种方法，包括：使用运动跟踪器来检测在第一定向与第二定向之间的显示设备的运动，其中所述显示设备被配置成显示虚拟场景；在处理器处，响应于检测到所述运动而选择性地维持或者修改渲染像素的阵列相对于所述虚拟场景的位置，其中响应于确定所述第一定向与所述第二定向之间的角距离小于所述渲染像素的角分辨率而使所述阵列的位置维持在相对于所述虚拟场景的所述第一定向处，以及响应于所述角距离大于或等于所述渲染像素的角分辨率而将所述渲染像素的阵列的位置重新定向到基于所述角距离被固定到所述显示设备的所述第二定向；在所述处理器处，对所述渲染像素进行上采样以生成显示像素的值以供由所述显示设备呈现；以及在所述处理器处，基于所检测到的运动在所述显示设备的渲染平面中平移所述显示像素的值。

本发明进一步公开了一种装置，包括：显示器，所述显示器被配置成呈现由显示像素所表示的虚拟场景；运动跟踪器，所述运动跟踪器被配置成检测在第一定向与第二定向之间的所述装置的运动；以及处理器，所述处理器被配置成响应于所检测到的运动而选择性地维持或者修改渲染像素的阵列相对于所述虚拟场景的位置，对所述渲染像素进行上采样以生成所述显示像素的值以供由所述显示器呈现，以及基于所检测到的运动在所述显示器的渲染平面中平移所述显示像素的值，其中所述处理器被配置成响应于所述第一定向与所述第二定向之间的角距离小于所述渲染像素的角分辨率而使所述阵列的位置维持在相对于所述虚拟场景的所述第一定向处，以及响应于所述角距离大于或等于所述渲染像素的角分辨率而将所述渲染像素的阵列的位置重新定向到基于所述角距离被固定到所述显示器的所述第二定向。

本发明进一步公开了一种用于在头戴式设备HMD中实现的方法，所述HMD被配置成显示虚拟场境的表示，所述方法包括：在检测所述HMD的运动的同时，维持渲染像素的阵列相对于所述虚拟场景的固定定向；响应于与所监测的运动相对应的角距离超过阈值，将所述渲染像素的阵列的位置重新定向为相对于所述虚拟场景的更新的定向，所述更新的定向对应于相对于所述HMD固定的所述第二定向；以比所述渲染像素的分辨率高的分辨率对所述渲染像素进行上采样以生成显示像素的值；基于所检测到的运动来在所述HMD的渲染平面中平移所述显示像素的值；以及显示所述显示像素的所平移的值。

附图说明