一种虚拟现实场景渲染方法、装置和头戴显示设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种虚拟现实场景渲染方法、装置和头戴显示设备，方法包括：获取头戴显示设备待渲染的三维物体的图像；根据图像确定三维物体所有像素点在图像上的位置信息以及确定三维物体所有像素点的颜色信息与位置信息的映射表；根据头戴显示设备左右透镜间的距离、程序开发引擎相机的视场角以及所述位置信息，确定三维物体所有像素点相对于左右透镜的位置信息；根据映射表分别为三维物体所有像素点相对于左右透镜的位置信息加载颜色信息，完成三维物体的渲染，生成三维物体相对于左右眼的二维图像，实现通过一次渲染即可将三维场景渲染成二维图像，减少了资源消耗，缩短了延迟时间，提升了帧率，提升用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟现实场景渲染方法、装置和头戴显示设备
本专利技术涉及计算机
，具体涉及一种虚拟现实场景渲染方法、装置和头戴显示设备。
技术介绍
随着虚拟现实(VirtualReality，VR)技术的快速发展，用户对VR设备的沉浸感提出了更高的要求。VR设备在为用户呈现VR场景时，三维场景的渲染至关重要，只有低延迟、高画质的渲染才能保证用户体验。现有技术中必须对三维场景进行两次渲染才能为用户呈现三维场景的二维图像，导致资源消耗严重，而且在复杂场景下帧率很低，尤其在保证高画质渲染的前提下两次渲染很难保证低延迟，降低了用户体验。
技术实现思路
本专利技术提供了一种虚拟现实场景渲染方法、装置和头戴显示设备，以解决现有技术中需要对虚拟现实场景进行两次渲染获取二维图像导致资源消耗严重以及复杂场景下帧率低、延迟较长和用户体验低问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种虚拟现实场景渲染方法，所述方法包括：获取头戴显示设备待渲染的三维物体的图像；根据所述图像确定所述三维物体所有像素点在所述图像上的位置信息，，以及根据所述图像确定所述三维物体所有像素点的颜色信息与所述位置信息的映射表；根据所述头戴显示设备左右透镜间的距离、所述程序开发引擎相机的视场角以及所述位置信息，确定所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息；根据所述映射表分别为所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息加载颜色信息，完成所述三维物体的渲染，生成所述三维物体相对于左右眼的二维图像。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种虚拟现实场景渲染装置，所述装置包括：图像获取单元，用于获取头戴显示设备待渲染的三维物体的图像；距离信息获取单元，用于根据所述图像确定所述三维物体所有像素点在所述图像上的位置信息；映射表获取单元，用于根据所述图像确定所述三维物体所有像素点的颜色信息与所述位置信息的映射表；像素点位置信息获取单元，用于根据所述头戴显示设备左右透镜间的距离、所述程序开发引擎相机的视场角以及所述位置信息，确定所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息；渲染单元，用于根据所述映射表分别为所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息加载颜色信息，完成所述三维物体的渲染，生成所述三维物体相对于左右眼的二维图像。根据本专利技术的另一个方面，提供了另一种虚拟现实场景渲染装置，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时能够实现上述的方法步骤。根据本专利技术的再一个方面，提供了一种头戴显示设备，所述头戴显示设备包括上述的虚拟现实场景渲染装置。本专利技术的有益效果是：本专利技术的技术方案通过获取头戴显示设备待渲染的三维物体的图像；根据图像确定三维物体所有像素点在图像上的位置信息，以及根据图像确定三维物体所有像素点的颜色信息与位置信息的映射表；根据头戴显示设备左右透镜间的距离、程序开发引擎相机的视场角以及三维物体所有像素点在图像上的位置信息，确定三维物体所有像素点相对于左右透镜的位置信息；根据映射表分别为三维物体所有像素点相对于左右透镜的位置信息加载颜色信息，完成三维物体的渲染，生成三维物体相对于左右眼的二维图像，实现通过一次渲染即可将三维场景渲染成二维图像，从而与现有技术中需要对虚拟现实场景进行两次渲染获取二维图像相比，简化了虚拟现实场景的渲染过程，实现对复杂的虚拟现实场景进行渲染时，在保证高画质的前提下，减少了资源消耗，缩短了延迟时间，提升了帧率，进而提升了用户体验。附图说明图1是本专利技术一个实施例的一种虚拟现实场景渲染方法的流程图；图2是本专利技术一个实施例的一种虚拟现实场景渲染的原理示意图；图3是本专利技术一个实施例的一种虚拟现实场景渲染装置的结构示意图；图4是本专利技术一个实施例的另一种虚拟现实场景渲染装置的结构示意图；图5是本专利技术一个实施例的一种头戴显示设备的示意图。具体实施方式本专利技术的设计构思是：针对现有技术中需要对虚拟现实场景进行两次渲染获取二维图像导致资源消耗严重以及复杂场景下帧率低、延迟较长和用户体验低问题，专利技术人想到，获取头戴显示设备待渲染的三维物体的图像；根据图像确定三维物体所有像素点在图像上的位置信息以及三维物体所有像素点的颜色信息与位置信息的映射表；根据头戴显示设备左右透镜间的距离、程序开发引擎相机的视场角以及三维物体所有像素点在图像上的位置信息，确定三维物体所有像素点相对于左右透镜的位置信息；根据映射表分别为三维物体所有像素点相对于左右透镜的位置信息加载颜色信息，完成三维物体的渲染，生成三维物体相对于左右眼的二维图像，简化了虚拟现实场景的渲染过程，实现对复杂的虚拟现实场景进行渲染时，在保证高画质的前提下，减少了资源消耗，缩短了延迟时间，提升了帧率，进而提升了用户体验。实施例一图1是本专利技术一个实施例的一种虚拟现实场景渲染方法的流程图，如图1所示，在步骤S110中，获取头戴显示设备待渲染的三维物体的图像；在步骤S120中，根据所述图像确定所述三维物体所有像素点在所述图像上的位置信息，以及根据所述图像确定所述三维物体所有像素点的颜色信息与所述位置信息的映射表；在步骤S130中，根据所述头戴显示设备左右透镜间的距离、所述程序开发引擎相机的视场角以及所述位置信息，确定所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息；在步骤S140中，根据所述映射表分别为所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息加载颜色信息，完成所述三维物体的渲染，生成所述三维物体相对于左右眼的二维图像。通过图1所示的方法，可知，本专利技术的技术方案通过获取头戴显示设备待渲染的三维物体的图像；根据图像确定三维物体所有像素点在图像上的位置信息，以及根据图像确定三维物体所有像素点的颜色信息与位置信息的映射表；根据头戴显示设备左右透镜间的距离、程序开发引擎相机的视场角以及三维物体所有像素点在图像上的位置信息，确定三维物体所有像素点相对于左右透镜的位置信息；根据映射表分别为三维物体所有像素点相对于左右透镜的位置信息加载颜色信息，完成三维物体的渲染，生成三维物体相对于左右眼的二维图像，实现通过一次渲染即可将三维场景渲染成二维图像，从而与现有技术中需要对虚拟现实场景进行两次渲染获取二维图像相比，简化了虚拟现实场景的渲染过程，实现对复杂的虚拟现实场景进行渲染时，在保证高画质的前提下，减少了资源消耗，缩短了延迟时间，提升了帧率，进而提升了用户体验。在本专利技术的一个实施例中，所述头戴显示设备左右透镜间的距离由用户瞳距确定。需要说明的是，由于每个人的瞳距不同，在佩戴头戴显示设备时，用户需要根据自己的瞳距对头戴显示设备的透镜距离进行调整，在调整的过程中，头戴显示设备会记录当前用户的瞳距(即左右透镜间的距离)。图2是本专利技术一个实施例的一种虚拟现实场景渲染的原理示意图，如图2所示，∠ACB为程序开发引擎相机的视场角θ，A为左透镜(相当于左相机)，B为右透镜(相当于右相机)，AB为用户瞳距dx，M为虚拟现实场景中的三维物体所在的位置，C为程序开发引擎相机(例如，unity3D相机)所在的位置，程序开发引擎相机(例如，unity3D相机)拍摄三维物体，获取到包含三维物体的图像后，根据该三维物体的图像确定出该三维物体所有像素点在图像上的位置信息即MC(例如，(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟现实场景渲染方法，其特征在于，所述方法包括：获取头戴显示设备待渲染的三维物体的图像；根据所述图像确定所述三维物体所有像素点在所述图像上的位置信息，以及根据所述图像确定所述三维物体所有像素点的颜色信息与所述位置信息的映射表；根据所述头戴显示设备左右透镜间的距离、所述程序开发引擎相机的视场角以及所述位置信息，确定所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息；根据所述映射表分别为所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息加载颜色信息，完成所述三维物体的渲染，生成所述三维物体相对于左右眼的二维图像。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实场景渲染方法，其特征在于，所述方法包括：获取头戴显示设备待渲染的三维物体的图像；根据所述图像确定所述三维物体所有像素点在所述图像上的位置信息，以及根据所述图像确定所述三维物体所有像素点的颜色信息与所述位置信息的映射表；根据所述头戴显示设备左右透镜间的距离、所述程序开发引擎相机的视场角以及所述位置信息，确定所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息；根据所述映射表分别为所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息加载颜色信息，完成所述三维物体的渲染，生成所述三维物体相对于左右眼的二维图像。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述头戴显示设备左右透镜间的距离由用户瞳距确定。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述头戴显示设备左右透镜间的距离、所述程序开发引擎相机的视场角以及所述位置信息，确定所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息包括：根据所述头戴显示设备左右透镜间的距离确定所述左右透镜的矢量距离；根据所述程序开发引擎相机的视场角、所述左右透镜的矢量距离的一半以及所述三维物体所有像素点在所述图像上的位置信息，确定所述三维物体所有像素点相对于所述左右透镜的位置信息。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据公式MA＝f(θ,-dx/2,X)计算三维物体所有像素点相对于所述左透镜的位置信息；根据公式MA＝f(θ,dx/2,X)计算三维物体所有像素点相对于所述右透镜的位置信息；其中，MA为三维物体所有像素点相对于所述左透镜的位置信息，MB为三维物体所有像素点相对于所述右透镜的位置信息，θ为所述程序开发引擎相机的视场角，dx为头戴显示设备左右透镜间的距离，X为所述三维物体所有像素点在所述图像上的位置信息。5.一种虚拟现实场景渲染装置，其特征在于，所述装置包括：图像获取单元，用于获取头戴显示设备待渲染的三维物体的图像；距离信息获取单元，用于根据所述图像确定所述三维物体所有像素点在所述图像上的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚爱丽，
申请(专利权)人：北京小鸟看看科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11