一种三维视频的自由观影方法及设备技术

本发明专利技术涉及虚拟现实技术领域，公开了一种三维视频的自由观影方法及设备。本发明专利技术中，计算当前视点在三个维度方向上各自的旋转矩阵；根据三个维度方向上的旋转矩阵和原始观影朝向，计算当前的观影朝向；根据当前的观影朝向，计算观影者的朝向矩阵；以计算的朝向矩阵的逆矩阵，作为三维视频在观影者坐标系中的位置进行三维视频的播放。本实施方式相对于现有技术而言，使得三维视频的显示能够随着用户位置的自由变化而自动适应于用户的当前视点位置，从而实现自由观影，提高用户体验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及虚拟现实
，特别涉及一种三维视频的自由观影方法及设备。
技术介绍
随着科技的发展，虚拟现实(Virtual Reality，虚拟现实，简称VR)技术在视频显示领域的应用逐渐成熟。目前，市面上已有不少基于智能终端，比如手机等的观影方案，使得用户足不出户即可享受传统3D影院的播放效果。然而当前在基于手机的虚拟现实(VR)方案中，用户的观影方式仍然局限于固定的场景，即观影者仅能简单改变水平方向的视角，当用户需要休息时，却不能采用躺卧或者侧卧方式继续观看，由此导致提供给用户的观影方式灵活性十分不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三维视频的自由观影方法及设备，使得三维视频的显示能够随着用户位置的自由变化而自动适应于用户的视点位置，从而实现自由观影，提高用户体验。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种三维视频的自由观影方法，包含以下步骤：计算当前视点在三个维度方向上各自的旋转矩阵；根据所述三个维度方向上的旋转矩阵和原始观影朝向，计算当前的观影朝向；根据所述当前的观影朝向，计算观影者的朝向矩阵；以计算的所述朝向矩阵的逆矩阵，作为所述三维视频在观影者坐标系中的位置进行三维视频的播放。本专利技术的实施方式还提供了一种三维视频的自由观影设备，包含：旋转矩阵计算模块，用于计算当前视点在三个维度方向上各自的旋转矩阵；观影朝向计算模块，用于根据所述三个维度方向上的旋转矩阵和原始观影朝向，计算当前的观影朝向；朝向矩阵计算模块，用于根据所述当前的观影朝向，计算观影者的朝向矩阵；播放模块，用于以计算的所述朝向矩阵的逆矩阵，作为所述三维视频在观影者坐标系中的位置进行三维视频的播放。本实施方式相对于现有技术而言，通过计算当前视点在三个维度方向上各自的旋转矩阵，再根据三个维度方向上的旋转矩阵和原始观影朝向计算当前的观影朝向，并根据当前的观影朝向计算观影者的朝向矩阵，从而能够以计算的朝向矩阵的逆矩阵，作为三维视频在观影者坐标系中的位置进行三维视频的播放。由此可见，本实施方式可以基于观影者在三维空间中位置的自由变化而调整三维视频的荧幕使之适应于观影者的当前视点位置，从而使得观影者可以自由地观看虚拟现实等的三维视频。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式三维视频的自由观影方法的流程图；图2是根据本专利技术第二实施方式三维视频的自由观影设备的结构框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种三维视频的自由观影方法，具体流程如图1所示，该方法包含以下步骤10至步骤13：步骤10：计算当前视点在三个维度方向上各自的旋转矩阵，从而可以基于三维场景的视图矩阵对当前视点进行旋转。具体计算步骤包含以下子步骤101至子步骤102：子步骤101：获取当前视点在三个维度方向上各自的旋转角度。当观影者的视角发生变化时，比如观影者从正向坐姿调整为斜靠姿势，视角方向发生了偏移，本实施方式的三维视图中的视点位置可以根据用户的偏移角度进行调整。比如，用户佩戴终端设备用于观看三维视频，终端设备内置传感器，传感器能够追踪观影者头部的转动。因此，可以利用内置于终端设备(即3D观影设备)内的传感器检测本终端设备当前相对原始位置在x轴，y轴，z轴三个方向上的偏移角度，并将传感器检测到的三个偏移角度，作为当前视点在三个维度方向上各自的旋转角度。子步骤102：根据获取的三个维度方向上的旋转角度，计算三个维度方向上各自的旋转矩阵。其中，旋转矩阵是指用矩阵的形式表示物体在三维空间中的旋转角度。设视点的旋转角度值为θ，则三维场景中物体分别绕旋转轴X，Y，Z旋转的矩阵表示如下：在物体绕X,Y,Z旋转得到的旋转矩阵的基础上，就可以根据该旋转矩阵求出绕任意向量旋转的旋转矩阵。设M为单位矩阵经向量a旋转后的矩阵，且a＝(xa,ya,za)，旋转角度为a，则 M = ( 1 - cos α ) x a 2 + cos α ( 1 - cos α ) x a y a + sinαz a ( 1 - cos α ) x a z a - sinαy a 0 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维视频的自由观影方法，其特征在于，包含以下步骤：计算当前视点在三个维度方向上各自的旋转矩阵；根据所述三个维度方向上的旋转矩阵和原始观影朝向，计算当前的观影朝向；根据所述当前的观影朝向，计算观影者的朝向矩阵；以计算的所述朝向矩阵的逆矩阵，作为所述三维视频在观影者坐标系中的位置进行三维视频的播放。

【技术特征摘要】
1.一种三维视频的自由观影方法，其特征在于，包含以下步骤：计算当前视点在三个维度方向上各自的旋转矩阵；根据所述三个维度方向上的旋转矩阵和原始观影朝向，计算当前的观影朝向；根据所述当前的观影朝向，计算观影者的朝向矩阵；以计算的所述朝向矩阵的逆矩阵，作为所述三维视频在观影者坐标系中的位置进行三维视频的播放。2.根据权利要求1所述的三维视频的自由观影方法，其特征在于，所述计算当前视点在三个维度方向上各自的旋转矩阵的步骤中，包含以下子步骤：获取当前视点在三个维度方向上各自的旋转角度；根据获取的所述三个维度方向上的旋转角度，计算三个维度方向上各自的旋转矩阵。3.根据权利要求2所述的三维视频的自由观影方法，其特征在于，在所述获取当前视点在三个维度方向上各自的旋转角度的步骤中，利用内置于终端设备内的传感器检测本终端设备当前相对原始位置在x轴，y轴，z轴三个方向上的偏移角度，并将所述传感器检测到的三个偏移角度，作为所述当前视点在三个维度方向上各自的旋转角度；其中，所述终端设备为用于观看所述三维视频且跟随观影者转动的设备。4.根据权利要求1所述的三维视频的自由观影方法，其特征在于，根据所述三个维度方向上的旋转矩阵和原始观影朝向，计算当前的观影朝向的步骤中，包含以下子步骤：获取原始观影朝向的向前方向和向上方向；将所述向前方向和向上方向分别与所述三个维度方向上的旋转矩阵相乘，得到当前的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许小飞，
申请(专利权)人：乐视致新电子科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12