近眼显示系统及显示方法技术方案

本发明专利技术提供了一种近眼显示系统，包括：控制装置，配置成可生成虚拟画面和待投射图像；显示装置，与所述控制装置耦接以从所述控制装置接收待投射图像，并配置成可在所述显示装置的佩戴者的视野中显示所述待投射图像；所述控制装置配置成可根据所述显示装置的定向和/或位置调整所述待投射图像，以使得当所述显示装置的定向和/或位置在预设范围内时，所述待投射图像包括所述虚拟画面的至少部分画面。射图像包括所述虚拟画面的至少部分画面。射图像包括所述虚拟画面的至少部分画面。

【技术实现步骤摘要】
近眼显示系统及显示方法


[0001]本专利技术大致涉及光电显示
，尤其涉及一种近眼显示系统及显示方法。

技术介绍

[0002]增强现实(Augmented Reality)技术是促使真实世界信息和虚拟世界信息综合在一起的技术，将原本在现实世界的空间范围内比较难以进行体验的实体信息实施模拟仿真处理，将虚拟信息内容叠加在真实世界信息上，并且在这一过程中能够被人类感官所感知，从而实现超越现实的感官体验。真实环境和虚拟物体之间叠加之后，能够在同一个画面以及空间中同时存在。
[0003]增强现实技术不仅能够有效体现出真实世界的内容，也能够促使虚拟的信息内容显示出来，并使得这些真实内容和虚拟内容相互补充和叠加。在视觉化的增强现实中，用户通常需要在头戴式显示器(例如AR眼镜)的基础上，促使真实环境和虚拟物体叠加在一起，在叠加之后可以充分看到真实环境围绕着虚拟物体。
[0004]混合现实(Mixed Reality)技术是虚拟现实技术的进一步发展，该技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息，在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。
[0005]现有AR、MR技术中，增强及混合现实所提供的信息内容和人类能够感知的信息内容之间还存在着明显的不同，如何改进AR、MR技术以营造更加类似于真实世界的虚拟环境，是现代显示技术的一个研究方向。
[0006]
技术介绍
部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

技术实现思路

[0007]有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本专利技术提供一种近眼显示系统，包括：
[0008]控制装置，配置成可生成虚拟画面和待投射图像；
[0009]显示装置，与所述控制装置耦接以从所述控制装置接收待投射图像，并配置成可在所述显示装置的佩戴者的视野中显示所述待投射图像；
[0010]所述控制装置配置成可根据所述显示装置的定向和/或位置调整所述待投射图像，以使得当所述显示装置的定向和/或位置在预设范围内时，所述待投射图像包括所述虚拟画面的至少部分画面。
[0011]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制装置配置成可实时获取所述显示装置的航向角和俯仰角，以根据所述航向角的变化，将所述待投射图像在所述虚拟画面上沿水平方向调整，并根据所述俯仰角的变化，将所述待投射图像在所述虚拟画面上沿竖直方向调整。
[0012]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制装置配置成可实时获取所述显示装置的横滚角，并根据所述横滚角对所述待投射图像进行调整，使其在所述显示装置中显示的方向与水平方向所成的角度不发生变化。
[0013]根据本专利技术的一个方面，其中所述显示装置包括惯性测量单元，所述航向角、俯仰角和横滚角通过所述惯性测量单元实时获取，并实时传送给所述控制装置。
[0014]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制装置配置成可实时获取所述显示装置在佩戴者所处空间中的位置，并根据所述显示装置的位置变化对所述待投射图像进行调整，使所述虚拟画面在佩戴者所处空间中的坐标不变。
[0015]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制装置包括摄像头单元，所述摄像头单元配置成可实时获取所述显示装置的位置。
[0016]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制装置包括显示屏单元，所述虚拟画面包括位于所述显示屏单元相邻侧的至少一个虚拟屏画面。
[0017]根据本专利技术的一个方面，其中所述虚拟画面包括位于所述显示屏单元左右两侧的第一虚拟屏画面和第二虚拟屏画面，和/或位于所述显示屏单元上下两侧的第三虚拟屏画面和第四虚拟屏画面。
[0018]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制装置包括用户操作单元，佩戴者可通过所述用户操作单元对所述虚拟画面进行操作。
[0019]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制装置包括：台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机中的一种或多种。
[0020]根据本专利技术的一个方面，其中所述显示装置包括：AR眼镜、MR眼镜中的一种或多种。
[0021]根据本专利技术的一个方面，其中所述用户操作单元包括：键盘、鼠标中的一种或多种。
[0022]本专利技术还提供一种使用如上所述的近眼显示系统进行显示的方法，包括：
[0023]通过控制装置生成虚拟画面；
[0024]根据显示装置的定向和/或位置，基于所述虚拟画面，生成待投射图像；
[0025]将所述待投射图像发送到所述显示装置，通过所述显示装置在佩戴者的视野中显示所述待投射图像。
[0026]根据本专利技术的一个方面，所述方法还包括：
[0027]通过所述控制装置实时获取所述显示装置的航向角、俯仰角和横滚角，根据所述横滚角对所述待投射图像进行调整，使其在所述显示装置中显示的方向与水平方向所成的角度不发生变化，根据所述航向角的变化，将所述待投射图像在所述虚拟画面上沿水平方向调整，并根据所述俯仰角的变化，将所述待投射图像在所述虚拟画面上沿竖直方向调整。
[0028]根据本专利技术的一个方面，其中所述实时获取所述显示装置的航向角、俯仰角和横滚角的步骤包括：
[0029]通过安装在所述显示装置上的惯性测量单元实时获取所述航向角、俯仰角和横滚角，并实时传送给所述控制装置。
[0030]根据本专利技术的一个方面，所述方法还包括：
[0031]通过所述控制装置实时获取所述显示装置在佩戴者所处空间中的位置，并根据所述显示装置的位置变化对所述待投射图像进行调整，使所述虚拟画面在佩戴者所处空间中的坐标不变。
[0032]根据本专利技术的一个方面，其中所述实时获取所述显示装置在佩戴者所处空间中的
位置的步骤包括：
[0033]通过安装在所述控制装置上的摄像头单元实时获取所述显示装置在佩戴者所处空间中的位置。
[0034]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制装置包括显示屏单元，所述生成虚拟画面的步骤包括：
[0035]生成包括位于所述显示屏单元相邻侧的至少一个虚拟屏画面的虚拟画面。
[0036]根据本专利技术的一个方面，其中所述生成虚拟画面的步骤包括：
[0037]生成包括位于所述显示屏单元左右两侧的第一虚拟屏画面和第二虚拟屏画面，和/或位于所述显示屏单元上下两侧的第三虚拟屏画面和第四虚拟屏画面的虚拟画面。
[0038]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制装置包括用户操作单元，所述方法还包括：
[0039]接收来自所述用户操作单元的输入信号；
[0040]执行与所述输入信号相对应的操作指令。
[0041]本专利技术的优选实施例提供了一种近眼显示系统，该近眼显示系统适于根据虚拟画面生成待投射图像，并根据佩戴者的位置和/或定向调整待投射图像，并适于透视佩戴者周围的部分物理环境，使得待投射图像与佩戴者周围的物理环境融为一体，且该虚拟画面在物理环境中的位置不变，提供与真实世界更加接近的增强/混合现实环境。
附图说明
[0042]附图用来提供对本专利技术的进一步理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近眼显示系统，包括：控制装置，配置成可生成虚拟画面和待投射图像；显示装置，与所述控制装置耦接以从所述控制装置接收待投射图像，并配置成可在所述显示装置的佩戴者的视野中显示所述待投射图像；所述控制装置配置成可根据所述显示装置的定向和/或位置调整所述待投射图像，以使得当所述显示装置的定向和/或位置在预设范围内时，所述待投射图像包括所述虚拟画面的至少部分画面。2.如权利要求1所述的近眼显示系统，其中所述控制装置配置成可实时获取所述显示装置的航向角和俯仰角，以根据所述航向角的变化，将所述待投射图像在所述虚拟画面上沿水平方向调整，并根据所述俯仰角的变化，将所述待投射图像在所述虚拟画面上沿竖直方向调整。3.如权利要求1所述的近眼显示系统，其中所述控制装置配置成可实时获取所述显示装置的横滚角，并根据所述横滚角对所述待投射图像进行调整，使其在所述显示装置中显示的方向与水平方向所成的角度不发生变化。4.如权利要求2或3所述的近眼显示系统，其中所述显示装置包括惯性测量单元，所述航向角、俯仰角和横滚角通过所述惯性测量单元实时获取，并实时传送给所述控制装置。5.如权利要求1所述的近眼显示系统，其中所述控制装置配置成可实时获取所述显示装置在佩戴者所处空间中的位置，并根据所述显示装置的位置变化对所述待投射图像进行调整，使所述虚拟画面在佩戴者所处空间中的坐标不变。6.如权利要求5所述的近眼显示系统，其中所述控制装置包括摄像头单元，所述摄像头单元配置成可实时获取所述显示装置的位置。7.如权利要求1
‑
6中任一项所述的近眼显示系统，其中所述控制装置包括显示屏单元，所述虚拟画面包括位于所述显示屏单元相邻侧的至少一个虚拟屏画面。8.如权利要求7所述的近眼显示系统，其中所述虚拟画面包括位于所述显示屏单元左右两侧的第一虚拟屏画面和第二虚拟屏画面，和/或位于所述显示屏单元上下两侧的第三虚拟屏画面和第四虚拟屏画面。9.如权利要求1
‑
6中任一项所述的近眼显示系统，其中所述控制装置包括用户操作单元，佩戴者可通过所述用户操作单元对所述虚拟画面进行操作。10.如权利要求1
‑
6中任一项所述的近眼显示系统，其中所述控制装置包括：台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机中的一种或多种。11.如权利要求1
‑
6中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋磊，李旸，黄正宇，
申请(专利权)人：北京意链科技有限公司，
类型：发明
国别省市：