[发明专利]一种基于CAVE系统的内容呈现方法

说明书

本发明属于虚拟现实领域中的数字展示领域，涉及一种基于CAVE系统的内容呈现方法，包括以下步骤：模拟Cave空间，制作相机组，处理边缝拼接问题，并对相机组进行非对称裁剪，得到相机组的显示效果，然后根据分辨率进行输出画面，将程序打包并安装到Cave主机，匹配屏幕与程序显示内容，调用3DVision开启立体视觉。本发明所提供的基于CAVE系统的内容呈现方法，主要针对当下沉浸式交互体验方式，在Cave空间中构建虚拟场景进行漫游，可应用于多种沉浸式展示应用场景，占用空间小，且能提供更好的交互体验。

技术领域

本发明属于虚拟现实领域中的数字展示领域，涉及沉浸式数字展示虚拟漫游、工业展示等方面，具体涉及一种基于CAVE系统的内容呈现方法。

背景技术

多媒体教学展示离不开交互艺术，交互艺术能让数字展示产生更多的沉浸式体验，而沉浸式的数字展示则会使产品得到更好的营销效果。目前，沉浸式数字展示应用主要包括数字影院、虚拟漫游，以及其他交互系统，但是很多体验设备局限于场地的规模。

CAVE是一种基于投影的虚拟现实系统，由围绕观察者的四个投影面组成，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；观察者带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。Unity是一个可用于创作、运营和变现任何实时互动的2D和3D内容，支持平台包括手机、平板电脑、PC、游戏主机、增强现实和虚拟现实设备的引擎。用unity来开发Cave程序，由于unity相机的对称性，并不能直接用于Cave程序的常规开发上，有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种基于CAVE系统的内容呈现方法，通过在Unity3D引擎中制作非对称相机并进行屏幕裁剪，将裁切出来的画面通过多屏适应打包的方式，把软件部署到CAVE系统中，以达到内容呈现的目的，再将内容呈现方式调节成3D立体视觉。

本发明的技术方案是：

一种基于CAVE系统的内容呈现方法，包括以下步骤：

(1)构建平面片，利用Unity中相机的旋转角度对应平面的角度，显示平面需要展示的画面，每一个平面的画面即相当于Cave空间的一个屏幕，以此模拟Cave空间；

(2)Unity中每个相机对应显示Cave空间的一个屏幕，对应屏幕后放在同一物体下，并设置为原点，以此模拟人的视口，整体即为相机组；

(3)相机组制作完成后，进行边缝拼接处理，并对相机进行非对称裁剪；在对相机进行非对称裁剪时，假设裁切面的长为a，宽度为b，相机的位置是(Vx，Vy，Vz)，相机的近裁面距离为d，远裁面距离为f，通过1/d确定比率R，即可通过公式得到四个距离I：

I_L＝(-a/2.0f)-Vx；

I_R＝(a/2.0f)-Vx；

I_T＝(b/2.0f)-Vy；

I_B＝(-b/2.0f)-Vy；

然后确定相机到裁切面的边界长度N：

N_L＝I_L/R；

N_R＝I_R/R；

N_T＝I_T/R；

N_B＝I_B/R；

将数值带入下述投影矩阵公式中即可构建出显示的屏幕画面：