[发明专利]一种AR交互控制系统、装置及应用

说明书

本发明提供了一本发明提供了一种AR交互控制系统，所述交互控制系统包括一增强现实方法，所述增强现实方法是通过智能终端摄像头获得现实景象，并在智能终端即时播放现实景象的视频，并在现实景象视频上叠加虚拟角色和虚拟场景，所述增强现实方法具体包括以下步骤：1.1将智能终端屏幕分成左眼视框和右眼视框。1.2利用智能终端摄像头获得现实场景的实时画面，分别在左眼视框和右眼视框同时播放；1.3根据不同智能终端的配置，放大或缩小左眼视框和右眼视框视频的成像倍数，并分别与左眼透镜和右眼透镜匹配，使得用户通过透镜观察到左眼视框和右眼视框内景物的大小，同用户直接用眼睛观察到的大小相同。

技术领域

本发明涉及增强现实技术，尤其涉及增强现实与虚拟现实混合使用技术。

背景技术

AR技术就是在现实世界增加虚拟物及特效，两者相互叠加；AR技术的视场不仅依赖现实场景的元素，也无法摆脱现实场景的束缚，一旦抠除现实场景，就无法克服与现实人或物发生的碰撞的问题；因此无法实现用户足不出户进行旅游等活动。

MR技术可以同时融入AR(增强现实）与VR（虚拟现实），其技术路线为将VR场景直接遮挡现实场景的一部分；最通常的作法如在房间内设置一个“空间门”，打开空间门后，用户进入VR场景内，在该场景中用户不能看到现实场景，而用户VR场景内的活动显然仍在现实空间中，当现实空间出现人或物，用户将无法预判可能发生的碰撞。

另外 MR缺点还包括多用户互动的效果非常差，具体如：用户进VR场景后只能看到虚拟的自己和其它用户，由于目前成像成本，虚拟自己和用户具有效果往往是部分躯干或者与用户动作差异巨大的NPC（Non-Player Character）,另外 传统增强现实及虚拟现实混合运用的头戴式眼镜。该技术方案存在以下问题：

1、传统方案1：直接通过智能终端（如：手机）摄像头获得现实场景，并智能终端显示屏中植入特效及虚拟对像；使用过程中，用户通过手持智能终端（如：手机），该方案用户从智能终端获得现实场景的大小及位置均与真实场景有很大的差别，互动的沉浸感不强。另外 对现实场景的位置判断需通过智能终端以外的视线来获得，因而因用户专注于与智能终端中虚拟角色的互动，而容易被忽略；因此用户很容易在互动过程中撞击到现实的人或物。需要指出的是该方案很难适用于头戴式获得AR效果，原因主要在于手机的摄像头位置集中在一个位置，无法模仿双眼获得摄像。而基于传统的技术认知，通过一张平面图片形成立体画面，需要对图片进行复杂解析获得图片中不同组成部份的相对位置，并通过计算模仿另一只眼睛在观看图片对应场景时所获得的像，并以此重新构成另一张图片；该方案运算量很大，且还原精度有限，且对摄像头安装位置不同的手机来说都需要重新设计运算方案，技术转化价值非常有限。

2、传统方案2：如图1所示，通过传统增强现实通过投影式获得AR视觉效果，受限于投影面积、及投影装置小，AR形成的画面极小，且画面分辨率很低（放大多倍），导致成本很高（成像显示端的分辨率要求极高）或者体验很差。

另外发明人设计的方案3：主要通过外接摄像头获得现实环境的影像，并通过事先设定的虚拟影像植入现实影像中，以获得增强现实的视觉效果。摄像头因获得视角及位置与用户眼球都有差异，因此成像设备就现实影像的画面与用户直接观看获得画面很难完全等同，因此用户无法通过成像设备准确判断现实物品、人物等真实位置（准确位置），因此在相对复杂的环境中无法安全体验“人机互动”的游戏或其它活动，如容易碰到现实世界的物品，因此无法体现复杂环境下的游戏或活动。更重要的是为了获得左右眼的立体纵深感受，需要通过两个摄像头分别仿生左右眼；而为了充分利用智能终端硬件的品质，外置的摄像头的像素及刷新率都决定成本居高不下（特别指出：本发明人未对方案3进行技术检索，不确定是否存在在先公开技术文献）。

发明内容