[发明专利]一种在多通道投影虚拟现实中的VR视频渲染方法

说明书

本发明公开了一种在多通道投影虚拟现实中的VR视频渲染方法，包括以下步骤：(1)对异形表面使用激光扫描方法获取投影表面的几何数据；(2)对所述几何数据进行空间变换，使其根据投影仪透视和表面三维信息映射到VR视频的球面空间，表面数据由三维数据变成了VR视频的二维数据；(3)图形处理器对所述二维数据进行硬件解码，形成矫正图像；(4)将所述矫正图像输出到投影仪；有益效果是：能够有效地减少CAVE视频中透视变换的计算效率，充分利用图形处理器的计算能力，将三维数据转换为二维数据，并提高多通道视景仿真系统的渲染效率以及透视矫正效果。

技术领域

本发明属于信息技术领域，具体涉及一种在多通道投影虚拟现实中的VR渲染方法。

背景技术

CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)是一种基于投影的虚拟现实系统，它由围绕观察者的四个投影面组成，如下图所示。四个投影面组成一个立方体结构，其中三个墙面采用背投方式，地面采用正投方式。观察者戴上液晶立体眼镜和一种六个自由度的头部跟踪设备，以便将观察者的视点位置实时反馈到计算机系统和体验身临其境的感觉。当观察者在CAVE中走动时，系统自动计算每个投影面正确的立体透视图象。同时，观察者手握一种称为Wand的传感器，与虚拟环境进行交互。

在CAVE中渲染3D物体时，使用的方法是离轴透视变换(Off Axis Projection)的方法将三维场景渲染到投影表面。而且，往往是以操作者的视点为中心进行透视投影变换；但是使用这种办法，需要为每一个表面利用离轴透视变换的方法进行3D场景渲染。如一个包含四个面(左前右地)的CAVE，需要经过4次渲染，才能最终把3D场景渲染到投影表面之上，而每一个表面的渲染分辨率为1920x1080，这对于渲染硬件来说计算量巨大。这在渲染小场景或者VR视频的时候，大部分硬件可以进行保证实时渲染。但是当VR视频超过8K的时候，由于图形处理器既需要完成对8K视频的解码播放，又要完成离轴透视变换，导致渲染效率急剧下降，无法流畅播放VR视频流。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在多通道投影虚拟现实中的VR视频渲染方法，以解决上述背景技术中提到的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种在多通道投影虚拟现实中的VR视频渲染方法，包括以下步骤：(1)对异形表面使用激光扫描方法获取投影表面的几何数据；(2)对所述几何数据进行空间变换，使其根据投影仪透视和表面三维信息映射到VR视频的球面空间，表面数据由三维数据变成了VR视频的二维数据；(3)图形处理器对所述二维数据进行硬件解码，形成矫正图像；(4)将所述矫正图像输出到投影仪。

作为本发明的优选方案，还可以使用人工测量方法对获取所述异形表面的几何数据。

作为本发明的优选方案，所述几何数据还可以根据投影仪透视和表面三维信息映射到VR视频的六面体空间。

本发明采用上述技术方案的有益效果是：能够有效地减少CAVE视频中透视变换的计算效率，充分利用图形处理器的计算能力，将三维数据转换为二维数据，并提高多通道视景仿真系统的渲染效率以及透视矫正效果。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明的原理示意图；

图中，1-VR视频，2-球面空间，3-投影表面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。