自動(dòng)立體虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)及平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)及平臺(tái)，具體涉及自動(dòng)立體虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)及平臺(tái)ο
【背景技術(shù)】
[0002]虛擬現(xiàn)實(shí)顯示允許一個(gè)人觀看，在某些情況下還能以某種模仿現(xiàn)實(shí)世界的互動(dòng)體驗(yàn)的方式，與一個(gè)虛擬世界進(jìn)行互動(dòng)。例如，觀看者可移動(dòng)他的頭部以改變觀看的方向，或者查看某個(gè)角落或透過(guò)一個(gè)物體來(lái)觀看。一般情況下，此類(lèi)系統(tǒng)包含頭戴式顯示器，顯示器包含運(yùn)動(dòng)跟蹤裝置以及跟蹤用戶運(yùn)動(dòng)和相應(yīng)調(diào)整顯示的處理器。
[0003]基于頭戴式顯示器的顯示系統(tǒng)雖然能夠提供一定程度的沉浸式體驗(yàn)，但是僅當(dāng)顯示屏始終非常接近觀看者的眼睛的情況下，而且只能實(shí)現(xiàn)某些有限的三維效果，其顯示絕對(duì)不會(huì)完全逼真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種改進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)及平臺(tái)。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)，由第一顯示系統(tǒng)、第二顯示系統(tǒng)和第三顯示系統(tǒng)構(gòu)成，第一顯示系統(tǒng)有一個(gè)三維顯示空間，并包含若干投影儀以將三維圖像投影到顯示空間，第二顯示系統(tǒng)包含至少一個(gè)實(shí)質(zhì)上半透明的顯示屏以及在顯示屏上顯示圖像的裝置。
[0007]作為優(yōu)選，所述第三顯示系統(tǒng)是一個(gè)全息顯示。
[0008]作為優(yōu)選，所述第三顯示系統(tǒng)是一個(gè)二維顯示。
[0009]作為優(yōu)選，所述第二顯示系統(tǒng)的屏幕定義第一顯示系統(tǒng)的顯示空間的邊界部分。
[0010]作為優(yōu)選，所述第二顯示系統(tǒng)的屏幕在第一顯示系統(tǒng)和第三顯示系統(tǒng)的顯示空間之間。
[0011]作為優(yōu)選，所述第一顯示系統(tǒng)的顯示空間實(shí)質(zhì)上被第二顯示系統(tǒng)的屏幕所包圍。
[0012]作為優(yōu)選，所述第一顯示系統(tǒng)的顯示空間和第二顯示系統(tǒng)的屏幕實(shí)質(zhì)上被第三顯示系統(tǒng)的屏幕所包圍。
[0013]一種虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)，包括前述所主張的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)，并且在第一顯示系統(tǒng)的顯不空間內(nèi)有一個(gè)可移動(dòng)表面。
[0014]作為優(yōu)選，在該平臺(tái)中，提供速度和方向傳感器以測(cè)量可移動(dòng)表面上運(yùn)動(dòng)的速度和方向。
[0015]作為優(yōu)選，在該平臺(tái)中，提供觸覺(jué)反饋裝置以將觸覺(jué)模擬應(yīng)用到第一顯示系統(tǒng)的顯示空間內(nèi)的人。
[0016]作為優(yōu)選，在該平臺(tái)中，觸覺(jué)反饋裝置包含壓力傳感器，以及將壓力傳感器安裝到人體的方式。
[0017]作為優(yōu)選，在該平臺(tái)中，在一個(gè)頭盔內(nèi)至少安裝有一個(gè)壓力傳感器。
[0018]作為優(yōu)選，在該平臺(tái)中，在一個(gè)手套內(nèi)至少安裝有一個(gè)壓力傳感器。
[0019]作為優(yōu)選，在該平臺(tái)中，在一套衣服內(nèi)至少安裝有一個(gè)壓力傳感器。
[0020]作為優(yōu)選，在該平臺(tái)中，在一套盔甲內(nèi)至少安裝有一個(gè)壓力傳感器。
[0021]作為優(yōu)選，在該平臺(tái)中，提供一個(gè)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)從速度和方向傳感器讀取輸入，依據(jù)傳感器的輸入調(diào)整第一顯示系統(tǒng)、第二顯示系統(tǒng)和第三顯示系統(tǒng)所顯示的圖像，以營(yíng)造在虛擬世界中運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)覺(jué)。
[0022]作為優(yōu)選，在該平臺(tái)中，進(jìn)一步提供控制系統(tǒng)以及來(lái)自運(yùn)動(dòng)跟蹤攝像機(jī)的輸入。
[0023]作為優(yōu)選，在該平臺(tái)中，采用控制系統(tǒng)，依據(jù)檢測(cè)到的用戶位置激活觸覺(jué)反饋裝置。
[0024]作為優(yōu)選，在該平臺(tái)中，當(dāng)用戶身體的任何部位與投影到第一顯示系統(tǒng)的顯示空間的三維圖像重合時(shí)即激活觸覺(jué)反饋裝置。
[0025]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0026]本發(fā)明提供的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)和平臺(tái)，能夠讓本系統(tǒng)的用戶與使用不同類(lèi)型的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)，例如具有頭戴式顯示器的現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的用戶進(jìn)行交流，還能與只能使用標(biāo)準(zhǔn)二維顯示系統(tǒng)和攝像頭的用戶進(jìn)行交流，例如具有顯示屏、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器和網(wǎng)絡(luò)攝像頭的常規(guī)筆記本電腦；另外，此類(lèi)虛擬現(xiàn)實(shí)通信系統(tǒng)可包含麥克風(fēng)和攝像頭，因此可以捕捉一個(gè)顯示系統(tǒng)中真人的圖像，并將圖像傳輸?shù)搅硪蝗S顯示系統(tǒng)，還可以捕捉來(lái)自一名用戶的語(yǔ)音，并將其傳輸?shù)搅硪伙@示系統(tǒng)以在揚(yáng)聲器上復(fù)現(xiàn)。因此，兩個(gè)顯示系統(tǒng)的用戶可以看到對(duì)方的三維圖像，并且能夠相互交談，如他們?cè)谕环块g里一樣，此系統(tǒng)的顯示過(guò)程完全逼真。
【附圖說(shuō)明】
[0027]本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中:
[0028]圖1是依據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)的示意性透視圖；
[0029]圖2是現(xiàn)有沉浸式顯示系統(tǒng)的示意性透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0031]本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。
[0032]本發(fā)明提供一個(gè)由第一顯示系統(tǒng)、第二顯示系統(tǒng)和第三顯示系統(tǒng)構(gòu)成的虛擬顯示系統(tǒng)，第一顯示系統(tǒng)有一個(gè)三維顯示空間，并包含若干投影儀以將三維圖像投影到顯示空間，第二顯示系統(tǒng)包含至少一個(gè)實(shí)質(zhì)上半透明的顯示屏以及在顯示屏上顯示圖像的裝置。
[0033]第三顯示系統(tǒng)可能是一個(gè)全息顯示器，或者是其他任意類(lèi)型的顯示器，包括所謂的二維顯示器，例如電視機(jī)顯示屏或投影儀和屏幕。在第一顯示系統(tǒng)的顯示空間內(nèi)的觀看者可觀看顯示空間內(nèi)的三維圖像。觀看者還能夠在顯示空間內(nèi)移動(dòng)以查看三維圖像的各個(gè)面。同時(shí)，第二顯示系統(tǒng)和第三顯示系統(tǒng)可以提供中景和背景圖像，以增強(qiáng)大型虛擬世界的錯(cuò)覺(jué)，同時(shí)將顯示系統(tǒng)保持在一個(gè)合理的小空間內(nèi)。在第二顯示系統(tǒng)中可包含多個(gè)半透明顯示屏，這些半透明顯示屏既可以是平面的，也可以是曲面的。例如，半透明顯示屏可以是一個(gè)帶投影儀的投影屏幕，投影儀提供在屏幕上顯示圖像的方式，或者半透明顯示屏也可以是半透明的IXD或LED平板顯示器。
[0034]第二顯示系統(tǒng)的顯示屏上的圖像實(shí)質(zhì)上可以是二維的。然而，對(duì)于第一顯示系統(tǒng)的顯示空間中的觀看者，多個(gè)半透明顯示屏可以相互放置在前面或后面，通過(guò)這種方式向觀看者提供了運(yùn)動(dòng)視差暗示，從而提供一個(gè)三維中景錯(cuò)覺(jué)?；蛘咄该黠@示屏可使用已知技術(shù)顯示一個(gè)立體或自動(dòng)立體三維圖像，經(jīng)驗(yàn)豐富的人會(huì)熟悉這些技術(shù)。
[0035]全息顯示可以是任意類(lèi)型的全息顯示之一，然而按照設(shè)想，全息顯示是具有平面顯示面板的類(lèi)型，在面板后面提供三維物體的錯(cuò)覺(jué)，設(shè)想第三顯示系統(tǒng)(可能是全息顯示)可用于顯示虛擬世界的背景物體。
[0036]第二顯示系統(tǒng)的屏幕可確定第一顯示系統(tǒng)的顯示空間的部分邊界。在某些實(shí)施方案中，一個(gè)半透明顯示屏甚至多個(gè)半透明顯示屏可在觀看者的前、后、左、右確定顯示空間的整個(gè)邊界，甚至還能確定觀看者上方和/或下方的邊界。至少一個(gè)半透明顯示屏可以是曲面的，因此單個(gè)屏幕可圍繞第一顯示系統(tǒng)的顯示空間的多個(gè)面