一種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，屬于虛擬現(xiàn)實技術領域，顯示單元，用以顯示立體畫面；頭戴式發(fā)射裝置，所述頭戴式發(fā)射裝置上設有兩個發(fā)光二極管，用以發(fā)射紅外線；紅外線接收裝置，所述紅外線接收裝置設置于所述顯示單元上，所述紅外線接收裝置系接收所述頭戴式反射裝置所發(fā)射出的紅外線，以偵測紅外線的位置資料；處理裝置，所述處理裝置分別電性連接所述顯示單元和所述紅外線接收裝置，且所述處理裝置接收所述紅外線接收裝置所傳送的紅外線的位置資料，并據以調整所述顯示單元所顯示的立體畫面。本實用新型可使使用者于顯示單元上所觀看的畫面更加具有立體感及真實感。
【專利說明】
一種利用紅外線的頭部偵測増強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型屬于虛擬現(xiàn)實技術領域，尤其是一種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來科技的進步，電玩游戲市場需求量增加，許多電玩游戲都以立體視覺方式呈現(xiàn)特效。以任天堂公司所推出的Z3DS就是一個例子，但是在許許多多的立體視覺產品廣告中，熒幕里的3D物體或人物飛出熒幕，但事實上它只是廣告效果，對于產品本身，是不可能出現(xiàn)這種情形。不管是光柵片或是以裸視3D的方式，都只能讓使用者了解畫面上的深度關系，加強身臨其境感覺。但3D的意思指的是三維方向，而3D視覺并不能讓觀看者看見其他軸向的信息，所以這種3D視覺的方式在細節(jié)上的呈現(xiàn)仍然不足。例如:在影片中一輛卡車行駛而過，但我們通過改變視角或是使用3D視覺方式還是不能呈現(xiàn)畫面以外的樹木，池塘等事物，或是在一間豪華的餐廳，即時我們改變視角還是不能看見尚未出現(xiàn)在鏡頭內的服務生，這些情況，會大幅降低立體感和真實感。為了讓觀眾看到更加真實的畫面，熒幕畫面必須跟著觀眾的觀看角度做變換。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型提出一種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，克服燈源發(fā)光時因發(fā)射角所造成的缺失。
[0004]本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]—種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，包含:
[0006]顯示單元，用以顯示立體畫面；
[0007]頭戴式發(fā)射裝置，所述頭戴式發(fā)射裝置上設有兩個發(fā)光二極管，用以發(fā)射紅外線；
[0008]紅外線接收裝置，所述紅外線接收裝置設置于所述顯示單元上，所述紅外線接收裝置系接收所述頭戴式反射裝置所發(fā)射出的紅外線，以偵測紅外線的位置資料；
[0009]處理裝置，所述處理裝置分別電性連接所述顯示單元和所述紅外線接收裝置，且所述處理裝置接收所述紅外線接收裝置所傳送的紅外線的位置資料，并據以調整所述顯示單元所顯示的立體畫面。
[0010]作為優(yōu)選，所述頭戴式發(fā)射裝置為具有紅色鏡片及藍色鏡片的眼鏡。
[0011]作為優(yōu)選，兩個所述發(fā)光二極管分別設置于所述頭戴式發(fā)射裝置的上側邊與下側邊。
[0012]作為優(yōu)選，所述紅外線接收裝置的數(shù)量為兩個且并列設置于所述顯示單元上。
[0013]作為優(yōu)選，所述紅外線接收裝置由藍牙傳輸技術傳送紅外線的位置至所述處理裝置。
[0014]作為優(yōu)選，所述紅外線接收裝置設有水平儀，所述水平儀偵測水平數(shù)值資料并傳送至所述處理裝置以進行校正。
[0015]本實用新型的有益效果如下:紅外線接收裝置接收觀賞者所佩戴的頭戴式發(fā)射裝置所發(fā)射出的紅外線位置資料，處理裝置接收紅外線接收裝置所述傳送的紅外線的位置資料，可進行傳送并據以調整顯示單元所顯示的立體畫面，使觀賞者可以隨時改變觀賞角度，也不會造成顯示單元的立體畫面降低真實感及立體感。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實用新型增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的方框圖；
[0018]圖2為本實用新型增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的頭戴式發(fā)射裝置示意圖；
[0019]圖3為本實用新型增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的頭戴式發(fā)射裝置另一示意圖；
[0020]圖4為本實用新型增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的頭戴式發(fā)射裝置的使用示意圖；
[0021]圖5為本實用新型增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的兩個紅外線接收裝置的深度偵測方式示意圖；
[0022]圖6為本實用新型增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的兩個紅外線接收裝置判斷使用者距離的示意圖；
[0023]圖7為本實用新型增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的兩個紅外線接收裝置判斷使用者頭部轉動距離的示意圖
[0024]圖8為本實用新型增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的兩個紅外線接收裝置偵測垂直排列的兩個發(fā)光二極管的示意圖
[0025]圖9為本實用新型增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的使用者活動范圍未在偵測范圍內的示意圖；
[0026]圖10為本實用新型增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的使用者活動范圍在偵測范圍內的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]請參閱第I圖和第4圖，本實施例的一種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，包含顯示單元10、頭戴式發(fā)射裝置20、至少一個紅外線接收裝置30及處理裝置40。其中，顯示單元10用以顯示立體畫面。頭戴是發(fā)射裝置20上設有兩個發(fā)光二極管21，用以分別發(fā)射出紅外線8，其中此頭戴式發(fā)射裝置20可為具有紅色鏡片及藍色鏡片的眼鏡50。上述的兩個發(fā)光二極管21可例如分別設置于頭戴式發(fā)射裝置20的左右兩側(如第2圖所示)或是設置于頭戴式發(fā)射裝置20的上側邊與下側邊(如第3圖所示)。
[0029]承上，本實施例的紅外線接收裝置30設置于顯示單元10上。此紅外線接收裝置30接收頭戴式發(fā)射裝置20所發(fā)射出的紅外線8，以偵測紅外線8的位置而獲得位置資料。此紅外線接收裝置30的數(shù)量可如為一個或兩個，若為兩個則可并列設置于顯示單元10上，于此并不設限，可依實際情況而有所改變。除此之外，此紅外線接收裝置30可由藍牙傳輸技術傳送紅外線8的位置資料至處理裝置40.除此之外，本實施例的處理裝置40分別以有線方式電性連接顯示單元10，及以無線方式連接紅外線接收裝置30。其中，舉例而言，處理裝置40可為以藍牙傳輸技術接收紅外線接收裝置30所傳送的紅外線8的位置資料，并據以調整顯示單元10所顯示的立體畫面。
[0030]換言之，由于現(xiàn)有技術于顯示單元10上僅裝設一個紅外線接收裝置30，因此將頭戴式反射裝置20應用至現(xiàn)有技術則仍然會產生缺點，亦即當使用者頭部向左或右旋轉時將造成偵測上的誤判。舉例而言，如第6圖所示，當使用者9朝向前方(如箭頭方向)且使用者9的頭部未轉動時，兩個發(fā)光二極管21之間距離為d;如第7圖所示，當使用者9的頭部向右轉頭時，對于紅外線接收裝置30來說，設置于頭戴式發(fā)射裝置20的左右兩側的發(fā)光二極管21之間的距離d會縮小，此時處理裝置40將會判定使用者9向后移動，然而實際上使用者9并非向后移動，故容易令處理裝置40造成誤判。
[0031]因此，本實施例提出將頭戴式發(fā)射裝置20的兩個發(fā)光二極管21設置于頭戴式發(fā)射裝置20的上側邊與下側邊，亦指兩個發(fā)光二極管21系呈現(xiàn)縱向排列(如第3圖所示)。由本實施例的上述設計，當使用者9的頭部轉動后，并不會影響頭戴式發(fā)射裝置20的兩個發(fā)光二極管21之間的距離，而兩個紅外線接收裝置30系藉由兩個發(fā)光二極管21產生不同的紅外線的位置來判斷遠近(如第5圖所示)以獲得位置資料。其中，紅外線的位置差異越大則深度越小，差異越小深度越大，因為使用單點紅外線就可以判斷距離，因此當使用者9的頭部轉動時，不太容易受到影響。且為了讓使用者9的頭部轉頭時，還能夠保持深度準確性，因此本實施例藉由改變兩個發(fā)光二極管21的設置位置，來取得更好額深度準確性，上述的改變深度的方式可由視差法進行演算。上述的第5圖中的01為發(fā)光二極管21至紅外線接收裝置30之間的角度，02及03為兩個紅外線接收器30的中線到發(fā)光二極管21的角度，h為深度。如第2圖及第3圖所示，本實施例將原本頭戴式發(fā)射裝置20上的左右兩側的發(fā)光二極管21移動至頭戴式發(fā)射裝置20的上側邊與下側邊的位置，使得使用者9的頭部轉頭時還可以維持兩個發(fā)光二極管21的兩點距離不變(如第8圖所示)。亦即，不論使用者9的頭部如何轉動均無法改變距離d。
[0032]除此之外，執(zhí)行本實施例的利用紅外線頭部偵測增強虛擬實境立體效果的系統(tǒng)時，因紅外線接收裝置30的偵測范圍大約為30度至40度之間，所以容易受到外在因素，例如使用者身高、受限環(huán)境范圍、使用者姿勢等外在因素，造成紅外線接收裝置偵測不到使用者的情形發(fā)生。如第9圖所示，紅外線接收裝置30的偵測范圍A與使用者9活動范圍B交集的地方，只有一小部分，只要使用者9活動范圍B不在偵測范圍A內時，畫面則會停止，導致真實感下降。
[0033]所以，必須調整紅外線接收裝置30的傾斜程度，來達到所需的偵測范圍A(如第10圖所示)。因此，要達到上述目的時，則要將紅外線接收裝置30內設的水平儀所偵測到的水平數(shù)值資料，傳送至處理裝置40以進行校正。
[0034]總言之，通過本實施例的利用紅外線頭部偵測增強虛擬實境立體效果的系統(tǒng)于設計上的巧思，使得當使用者轉動頭部時，紅外線接收裝置亦可準確地接收使用者所配戴的頭戴式發(fā)射裝置的兩個發(fā)光二極管的紅外線，進而將紅外線的位置資料傳送至處理裝置，以供處理裝置進行運算而據以調整顯示單元的立體畫面，藉此方式讓使用者于顯示單元上所觀看的畫面更加具有立體感及真實感。
[0035]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，其特征在于，包含: 顯示單元，用以顯示立體畫面； 頭戴式發(fā)射裝置，所述頭戴式發(fā)射裝置上設有兩個發(fā)光二極管，用以發(fā)射紅外線； 紅外線接收裝置，所述紅外線接收裝置設置于所述顯示單元上，所述紅外線接收裝置系接收所述頭戴式反射裝置所發(fā)射出的紅外線，以偵測紅外線的位置資料； 處理裝置，所述處理裝置分別電性連接所述顯示單元和所述紅外線接收裝置，且所述處理裝置接收所述紅外線接收裝置所傳送的紅外線的位置資料，并據以調整所述顯示單元所顯示的立體畫面。2.根據權利要求1所述的一種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，其特征在于，所述頭戴式發(fā)射裝置為具有紅色鏡片及藍色鏡片的眼鏡。3.根據權利要求1所述的一種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，其特征在于，兩個所述發(fā)光二極管分別設置于所述頭戴式發(fā)射裝置的上側邊與下側邊。4.根據權利要求1所述的一種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線接收裝置的數(shù)量為兩個且并列設置于所述顯示單元上。5.根據權利要求1所述的一種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線接收裝置由藍牙傳輸技術傳送紅外線的位置至所述處理裝置。6.根據權利要求1所述的一種利用紅外線的頭部偵測增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線接收裝置設有水平儀，所述水平儀偵測水平數(shù)值資料并傳送至所述處理裝置以進行校正。
【文檔編號】G02C11/00GK205450492SQ201620240015
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月26日
【發(fā)明人】陳華欽
【申請人】上海盟云移軟網絡科技股份有限公司