一种无线虚拟现实头盔制造技术

本发明专利技术涉及虚拟现实技术领域，具体地是一种基于高性能上位机的无线虚拟现实头盔。该无线虚拟现实头盔包括头盔本体、无线音视频发送端、无线音视频接收端和显示屏，无线音视频发送端包括编码处理单元和无线音视频发送模块，无线音视频接收端包括无线音视频接收模块和解码处理单元，解码处理单元通过MIPI或LVDS接口与显示屏连接。本发明专利技术采用无线通讯技术将使虚拟现实头盔不再通过有线方式与上位机连接，当用户使用无线虚拟现实头盔时可以不受线缆束缚而进行较大空间的自由行走，提升虚拟现实体验；并且充分使用上位机的图形和计算资源，对信号源的信号不压缩解压或者进行实时的压缩解压，以保证通讯实时性，从而减少由延时造成的眩晕感。

A wireless virtual reality helmet

The invention relates to the technical field of virtual reality, in particular to a wireless virtual reality helmet based on a high performance upper computer. The wireless virtual reality helmet comprises a helmet body, wireless audio and video transmission, wireless audio and video receiver and display, wireless audio and video transmitting terminal includes encoding processing unit and wireless audio and video transmission module, wireless audio and video terminal including wireless audio and video decoding module and a processing unit receiving, decoding and processing unit connected via MIPI or LVDS interface with the display screen. The invention adopts the wireless communication technology will make the virtual reality helmet is no longer connected via wired with computer, when users use the wireless virtual reality helmet can not be bound by cable of greater space walk freely and enhance the virtual reality experience; and make full use of graphics and computing resources on a machine, the signal of the signal source is not compression decompression or compression decompression in real time, in order to ensure the real-time communication, thereby reducing the delay caused by the sense of vertigo.

【技术实现步骤摘要】
一种无线虚拟现实头盔
：本专利技术涉及虚拟现实(VR)
，具体地是一种基于高性能上位机的无线虚拟现实头盔。
技术介绍
：随着科学技术的迅速发展，人类与计算机类设备交互维度的需求不断增加。在过去的很长一段时间里，人类与计算机类设备的交互主要在二维空间内，例如平面显示器和鼠标、触控板。显而易见的是，使用二维空间去描述三维物体会存在使用不便和一定的局限性，特别是在三维设计和三维娱乐逐渐发展的今天，用户仍然无法通过自然的动作交互观察到设计中的三维空间。为了更好地观察，可以采用虚拟现实技术(VR)来呈现。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。20世纪末，虚拟现实理论得到进一步的完善和初步应用，从而促进了虚拟现实技术的蓬勃发展。虚拟现实技术需要解决的最重要问题之一就是三维图形输出问题，目前解决该问题的主流方式是头戴式显示器或被称为虚拟现实头盔(HMD)。自从虚拟现实头盔出现以来，其已经完成了几次技术飞跃，目前的虚拟现实头盔已经实现了低成本化、轻量化和实用化，初步具备了进入产业和家庭的条件。现有技术中，虚拟现实头盔主要分为有线虚拟现实头盔和无线虚拟现实头盔，所述有线虚拟现实头盔基于高性能上位机，其具有优秀的实时性，可以进行更逼真复杂的三维场景呈现并有效减少眩晕感，但受线缆限制无法进行大范围移动，限制了人机交互；所述无线虚拟现实头盔基于手机或嵌入式系统，其可以进行大范围移动、进行更复杂的多人人机交互，但性能偏差、画面不真实且显示延时长、有明显眩晕感。目前这两种虚拟现实头盔均需要进一步有效提升实用性以及加快行业普及。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中的虚拟现实头盔存在无法进行大范围移动、人机交互受限以及性能偏差、画面不真实和有明显眩晕感等缺点，提供一种无线虚拟现实头盔。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种无线虚拟现实头盔，能够显示上位机的显卡输出的视频和输出上位机的显卡输出的音频，其特征在于：包括头盔本体、无线音视频发送端、无线音视频接收端和显示屏，无线音视频接收端和显示屏安装在所述头盔本体上，无线音视频发送端和无线音视频接收端之间设置无线音视频信道；所述无线音视频发送端包括编码处理单元和无线音视频发送模块，编码处理单元通过HDMI或DP线缆与上位机的显卡连接，编码处理单元能够对上位机的显卡传输过来的视频信号进行实时编码，并将显卡输出的音频和编码后的视频数据传输给无线音视频发送模块，无线音视频发送模块能够将音频和编码后的视频数据通过无线音视频信道传输给所述无线音视频接收端；所述无线音视频接收端包括无线音视频接收模块、解码处理单元和音频输出模块，解码处理单元与音频输出模块连接并通过MIPI或LVDS接口与显示屏连接，无线音视频接收模块能够通过无线音视频信道接收无线音视频发送模块传输过来的音频和视频数据并将接收到的音频和视频数据传输给解码处理单元，解码处理单元能够将接收到的音频发送给音频输出模块输出，以及能够对接收到的视频数据进行解码使其恢复成能够显示的视频信号并将解码后的视频信号发送给显示屏显示。进一步地，编码处理单元包括实时压缩模块，解码处理单元包括实时解压模块，编码处理单元通过实时压缩模块对图像数据量较高的视频信号进行实时压缩编码，解码处理单元通过实时解压模块对经过实时压缩编码的视频数据进行实时解码并解压。进一步地，所述编码处理单元采用FPGA、ASSP或ASIC芯片。进一步地，所述无线音视频发送模块采用WirelessHD60G、WHDI或WiGig无线发送模块，所述无线音视频接收模块采用WirelessHD60G、WHDI或WiGig无线接收模块。进一步地，所述解码处理单元采用FPGA、ASSP或ASIC芯片。进一步地，头盔本体内部增设惯性传感器模块。进一步地，所述无线虚拟现实头盔还包括一对光学透镜，所述光学透镜能够放大显示屏上显示的图像。进一步地，在所述上位机内设置低速无线收发器，在头盔本体上设置管理和传感器模块，所述管理和传感器模块包括低速无线收发模块、管理和传感器处理单元以及传感器组，低速无线收发模块和低速无线收发器之间建立实现无线连接的无线低速信道，管理和传感器处理单元能够获取传感器组的传感器数据并与低速无线收发模块能够双向数据传输，传感器组包括陀螺仪、磁力计、温度传感器、电池电量传感器和眼球追踪传感器中的至少一个。优选地，低速无线收发模块和低速无线收发器为蓝牙、Wifi、ZigBee或者2.4G的射频无线传输方式。本专利技术由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：本专利技术所述的无线虚拟现实头盔，采用无线通讯技术将使虚拟现实头盔不再通过HDMI等有线方式与上位机连接，当用户使用无线虚拟现实头盔时可以不受线缆束缚而进行较大空间的自由行走，提升虚拟现实体验；并且充分使用上位机的图形和计算资源，对信号源的信号不压缩解压或者进行实时的压缩解压，以保证通讯实时性，从而减少由延时造成的眩晕感。附图说明：图1为本专利技术所述的无线虚拟现实头盔的整体结构示意图；图2为本专利技术所述的无线音视频发送端的结构示意图；图3为本专利技术所述的无线音视频接收端的结构示意图；图4为本专利技术所述的管理和传感器模块的结构示意图。具体实施方式：以下结合附图对本专利技术的内容作进一步说明。如图1、图2和图3所示，本专利技术所述的一种无线虚拟现实头盔，能够显示上位机100的显卡101输出的视频和输出上位机100的显卡101输出的音频，其特征在于：包括头盔本体1、无线音视频发送端2、无线音视频接收端3和显示屏4，无线音视频接收端3和显示屏4安装在所述头盔本体1上，无线音视频发送端2和无线音视频接收端3之间设置无线音视频信道，上位机100通过所述无线音视频信道将显卡101输出的音频和视频传输到本专利技术所述的无线虚拟现实头盔中。其中，所述无线音视频发送端2用于将上位机100的显卡101传输过来的视频信号进行实时编码，并将显卡101输出的音频和编码后的视频数据通过无线音视频信道传输给头盔本体1中的无线音视频接收端3；所述无线音视频接收端3通过无线音视频信道接收无线音视频发送模块22传输过来的音频和视频数据并对视频数据进行解码使其恢复成能够显示的视频信号，再将解码后的视频图像信号发送给显示屏4显示。这样以来，采用无线通讯技术将使虚拟现实头盔不再通过HDMI等有线方式与上位机连接，当用户使用无线虚拟现实头盔时可以不受线缆束缚而进行较大空间的自由行走，提升虚拟现实体验。在本专利技术中，所述上位机100负责进行三维场景的构建，可以采用配置比较高的具有高性能的个人计算机、工作站或者视频服务器等。同时，由于上位机100独立于本专利技术所述的无线虚拟现实头盔，因此可以通过高性能GPU进行三维计算，且无需考虑电力、重量等问题，彻底满足了虚拟现实应用对重度三维计算能力的要求，所述无线虚拟现实头盔可以充分使用高性能上位机100的计算资源，进行大场景、复杂的虚拟现实计算，上位机100的计算结果传输到所述无线虚拟现实头盔上的显示延时在数毫秒内。同时，本专利技术所述的无线虚拟现实头盔还包括一对光学透镜，所述光学透镜能够放大显示屏4上显示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线虚拟现实头盔，能够显示上位机的显卡输出的视频和输出上位机的显卡输出的音频，其特征在于：包括头盔本体、无线音视频发送端、无线音视频接收端和显示屏，无线音视频接收端和显示屏安装在所述头盔本体上，无线音视频发送端和无线音视频接收端之间设置无线音视频信道；所述无线音视频发送端包括编码处理单元和无线音视频发送模块，编码处理单元通过HDMI或DP线缆与上位机的显卡连接，编码处理单元能够对上位机的显卡传输过来的视频信号进行实时编码，并将显卡输出的音频和编码后的视频数据传输给无线音视频发送模块，无线音视频发送模块能够将音频和编码后的视频数据通过无线音视频信道传输给所述无线音视频接收端；所述无线音视频接收端包括无线音视频接收模块、解码处理单元和音频输出模块，解码处理单元与音频输出模块连接并通过MIPI或LVDS接口与显示屏连接，无线音视频接收模块能够通过无线音视频信道接收无线音视频发送模块传输过来的音频和视频数据并将接收到的音频和视频数据传输给解码处理单元，解码处理单元能够将接收到的音频发送给音频输出模块输出，以及能够对接收到的视频数据进行解码使其恢复成能够显示的视频信号并将解码后的视频信号发送给显示屏显示。...

【技术特征摘要】
1.一种无线虚拟现实头盔，能够显示上位机的显卡输出的视频和输出上位机的显卡输出的音频，其特征在于：包括头盔本体、无线音视频发送端、无线音视频接收端和显示屏，无线音视频接收端和显示屏安装在所述头盔本体上，无线音视频发送端和无线音视频接收端之间设置无线音视频信道；所述无线音视频发送端包括编码处理单元和无线音视频发送模块，编码处理单元通过HDMI或DP线缆与上位机的显卡连接，编码处理单元能够对上位机的显卡传输过来的视频信号进行实时编码，并将显卡输出的音频和编码后的视频数据传输给无线音视频发送模块，无线音视频发送模块能够将音频和编码后的视频数据通过无线音视频信道传输给所述无线音视频接收端；所述无线音视频接收端包括无线音视频接收模块、解码处理单元和音频输出模块，解码处理单元与音频输出模块连接并通过MIPI或LVDS接口与显示屏连接，无线音视频接收模块能够通过无线音视频信道接收无线音视频发送模块传输过来的音频和视频数据并将接收到的音频和视频数据传输给解码处理单元，解码处理单元能够将接收到的音频发送给音频输出模块输出，以及能够对接收到的视频数据进行解码使其恢复成能够显示的视频信号并将解码后的视频信号发送给显示屏显示。2.根据权利要求1所述的一种无线虚拟现实头盔，其特征在于：编码处理单元包括实时压缩模块，解码处理单元包括实时解压模块，编码处理单元通过实时压缩模块对图像数据量较高的视频信号进行实时压缩编码，解码处理单元通过实时解压模块对经过实时压缩编码的视频数据进行实时解码并解...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭，曾涛，
申请(专利权)人：北京轻威科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11