基于實物在虛擬現實場景中顯示目標圖像的方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及虛擬現實技術領域，具體地說，設及一種基于實物在擬現實場景中顯 示目標圖像的方法及系統。
【背景技術】
[000引虛擬現實，VirtualReality,簡稱VR，是近年來出現的高新技術，也稱靈境技術 (我國著名科學家錢學森翻譯）。虛擬現實是利用電腦模擬產生一個=維空間的虛擬世界， 提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可W及時、沒 有限制地觀察S維空間內的事物。
[0003] 隨著虛擬現實技術的發展，對人在虛擬現實環境中的互動有了新的要求，但是，現 在大多數人機互動方案僅適用于傳統的屏幕設備，并不適用于虛擬現實中的場景。
[0004] 而目前常規的虛擬現實中的互動也大多是一些簡單的互動，譬如，虛擬現實體驗 者通過佩戴相應的設備可W在虛擬現實場景中觀測到自己的雙手，當體驗者將雙手靠近自 己時，虛擬現實場景中會相同比例的顯示雙手靠近，反之，當體驗者將雙手置于遠處時，虛 擬現實場景會W相同比例顯示雙手遠離自己，參見圖1，左邊實像為手在現實中移動情況， 右邊虛像為手在虛擬場景中顯示情況。該樣雖然一定程度上實現了體驗者與虛擬現實場景 的交互，但只是將雙手簡單的呈現在虛擬現實場景中，趣味性不足，用戶不能從中得到良好 的交互體驗。
[0005] 因此，需要一種可W將實物W多種方式顯示在虛擬現實場景中的方法和系統。
【發明內容】
[0006] 本發明要解決的一個技術問題是提供一種基于實物在虛擬現實場景中顯示目標 圖像的方法及系統，將實物W多種方式顯示在虛擬現實場景中。
[0007] 根據本發明的一個方面，提供了一種基于實物在虛擬現實顯示設備上顯示的虛擬 現實場景中顯示目標圖像的方法，包括：
[000引獲取將在虛擬現實場景中顯示的目標圖像；
[0009] 獲取所述實物在現實環境中與虛擬現實顯示設備之間的現實距離；
[0010] 根據所述現實距離，確定將在虛擬現實場景中顯示的目標圖像與虛擬現實顯示設 備之間的虛擬距離，對于至少部分范圍內的現實距離，所述虛擬距離與所述現實距離的比 值不為1;
[0011] 基于所述虛擬距離，在所述虛擬現實場景中顯示所述目標圖像。
[0012] 優選地，虛擬距離是現實距離的連續函數，其斜率S隨現實距離的變化而變化；
[0013] 根據所述斜率S和所述現實距離確定所述虛擬距離。
[0014] 優選地，將現實距離分為N個子現實距離段，其中N為大于1的自然數；
[00巧]N個子現實距離段的斜率S由近到遠依次為Si、S2、S3、……、Sw，其中，Si、S2、S3、……、Sw分別是常數。
[0016]優選地，Si<S2<S3<'''<Sn;或者
[0017] 81乂2〉53〉'''乂1^;或者
[001引Si、S2、Ss、……、5^中至少有一個值使得81、52、53、……、Sw不按大小順序排列。
[0019] 優選地，所述虛擬距離越大，在虛擬現實場景中顯示的目標圖像越小；或者
[0020] 所述虛擬距離越大，在虛擬現實場景中顯示的目標圖像越大。
[0021] 優選地，在虛擬現實場景中顯示的目標圖像大小不變，所述虛擬現實場景隨著虛 擬距離的變化而縮放；
[0022] 當所述虛擬距離增大時，放大所述虛擬現實場景；或者
[0023] 當所述虛擬距離增大時，縮小所述虛擬現實場景。
[0024] 優選地，該方法還可W包括：
[0025] 獲取將在虛擬現實場景中顯示的第二目標圖像；
[0026] 獲取第二實物在現實環境中與虛擬現實顯示設備之間的第二現實距離；
[0027] 根據所述第二現實距離確定第二目標圖像與虛擬現實顯示設備之間的第二虛擬 距離，第二虛擬距離和第二現實距離的第二比值與虛擬距離和現實距離的比值不同；
[002引基于第二虛擬距離，在虛擬現實場景中顯示第二目標圖像。
[0029] 根據本發明的另一方面，提供了一種基于虛擬現實場景體驗者的手在虛擬現實顯 示設備上顯示的虛擬現實場景中顯示目標圖像的方法，包括：
[0030] 獲取將在虛擬現實場景中顯示的目標圖像；
[0031] 獲取手所處的上臂和前臂之間的夾角0 ;
[0032] 根據夾角0，確定將在虛擬現實場景中顯示的目標圖像與虛擬現實顯示設備之間 的虛擬距離；
[0033] 基于虛擬距離，在虛擬現實場景中顯示目標圖像。
[0034] 優選地，虛擬距離是夾角0的連續函數，其斜率S'隨夾角0的變化而變化；
[0035] 根據斜率S'和所述夾角0確定虛擬距離。
[0036] 優選地，該方法還包括：
[0037] 獲取現實距離，
[003引其中，根據所述夾角0和斜率S'確定所述虛擬距離的步驟包括：
[0039] 根據夾角0確定斜率S' 及
[0040] 根據斜率S'和現實距離確定所述虛擬距離。
[0041] 優選地，將夾角0從0°到180°依次分為N個角度范圍，N為大于1的自然數；
[0042] N個角度范圍內的斜率S'依次為S'i、S' 2、S' 3、……、S'w，其中，S'i、S' 2、 S' 3、……、S'w分別是常數。
[0043]優選地，S'i<S' 2<S' 3<'''<S'N;或者
[0044]S' i〉S' 2〉S' 3〉…〉S'N;或者
[0045]S' i、S' 2、S' 3、……、S'N中至少有一個值使得 S'i、S' 2、S'3、……、S'N 不按大小順序排列。
[0046] 優選地，當上臂和前臂形成的夾角為180°時，該方法還包括：
[0047] 檢測到虛擬現實體驗者的手向前發生位移時，進一步增大虛擬距離。
[0048] 優選地，該方法還可W包括：
[0049] 獲取將在虛擬現實場景中顯示的第二目標圖像；
[0化0] 獲取第二只手所處的上臂和前臂之間的夾角02;
[0051]根據所述夾角02,確定將在虛擬現實場景中顯示的第二目標圖像與虛擬現實顯 示設備之間的第二虛擬距離，所述第二虛擬距離和夾角02的第二比值與所述虛擬距離和 所述夾角0的第一比值不同；
[0化2] 基于所述第二虛擬距離，在所述虛擬現實場景中顯示像第二目標圖像。
[0化3] 根據本發明的另一方面，提供了一種虛擬現實顯示系統，用于根據實物將目標圖 像顯示在虛擬現實場景中，包括：
[0化4] 虛擬現實顯示設備，用于顯示虛擬現實場景；
[0055] 圖像獲取單元，與虛擬現實顯示設備電性連接，用于獲取將在虛擬現實場景中顯 示的目標圖像，并將獲取的目標圖像傳送至虛擬現實顯示設備；
[0化6] 距離檢測單元，用于檢測實物在現實環境中與虛擬現實顯示設備之間的現實距 離；
[0化7] 數據處理單元，分別與距離檢測單元、虛擬現實顯示設備電性連接，用于接收現實 距離，并根據接收到的現實距離確定將在虛擬現實場景中顯示的目標圖像與虛擬現實顯示 設備之間的虛擬距離，并將確定好的虛擬距離傳送至虛擬現實顯示設備，其中，對于至少部 分范圍內的現實距離，虛擬距離與所述現實距離的比值不為1;
[0化引虛擬現實顯示設備基于所述虛擬距離，在虛擬現實場景中顯示目標圖像。
[0化9] 優選地，虛擬距離是現實距離的連續函數，其斜率S隨現實距離的變化而變化；
[0060] 數據處理單元根據斜率S和現實距離確定虛擬距離。
[0061] 優選地，數據處理單元將現實距離分為N個子現實距離段，其中N為大于1的自然 數；
[006引N個子現實距離段的斜率S由近到遠依次為Si、S2、S3、……、Sw，其中，Si、S2、 S3、……、Sw分別是常數。
[0063]優選地，Si<S2<S3<'''<Sn;或者
[0064] 81乂2乂3〉...乂"；；或者
[0065]S1.S2.S3.……、5沖至少有一個值使得8 1、52、53、……、Sw不按大小順序排列。
[0066] 優選地，數據處理單元確定的虛擬距離越大，虛擬現實顯示設備顯示的虛擬現實 場景中的目標圖像越小；或者
[0067] 數據處理單元確定的虛擬距離越大，虛擬現實顯示設備顯示的虛擬現實場景中的 目標圖像越大。
[0068] 優選地，虛擬現實顯示設備顯示的虛擬現實場景中的實物圖像大小不變，虛擬現 實場景隨著虛擬距離的變化而縮放；即
[0069] 數據處理單元確定的虛擬距