[发明专利]一种基于云计算的虚拟现实自行车实现方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机领，更确切地说是一种基于云计算的虚拟现实自行车实现方法。

背景技术

虚拟现实如今已经成为了一个热门的话题，其利用计算机生成一种多源信息融合的、三维动态视景和实体行为交互的模拟环境，使用户能够沉浸到该环境中，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术。从20世纪50年代起至今，虚拟现实技术经历了从萌芽探索阶段到快速发展和完善的阶段。随着计算机软硬件技术的迅速发展，新一代CPU、GPU、显示技术以及传感技术的进步，为VR的发展奠定了坚实的技术基础，推动VR在各行各业的广泛应用。

计算机网络和智能设备的发展，使得万物互联已经成为了一种趋势，各式各样的互联网设备层出不穷。近年来，伴随着人们需求的提高，很多互联网设备变得越来越小，便于携带，例如我们熟悉的手机、VR眼镜和智能手表等。同时随着生产技术的发展，便手持终端设备变得非常便宜，越来越多的研发人员研究将手持终端设备与VR结合，让普通用户也可以体验VR的乐趣。

然而，渲染一个近似真实的VR场景需要消耗大量的计算资源，普通的手持终端设备如手机、VR眼镜等硬件计算能力很弱，难以完成一些对计算能力要求很高的VR场景实时渲染。此外，当前手持终端设备的电源存储能力有限，大量的数据计算会加速其电能消耗，设备将无法支持长时间的VR场景渲染过程。因此，随着VR技术的不断发展，计算能力和续航能力的限制将会是阻碍普通用户体验VR技术的一个瓶颈。所以，使用廉价的终端设备体验VR已经成为一个迫切需要解决的问题。

发明内容

云计算，由于其能够提供按使用量付费、按需扩展的使用模式而受到广泛关注。用户只需要投入很少的管理工作、和云服务提供商进行很少的交互便可以使用动态可配置的计算资源池(如计算、存储、网络等)。

本发明涉及到了虚拟现实技术和云计算技术，还有视频传输技术和漫游技术。尤其涉及到了在虚拟现实中建模，并将移动端的漫游通过数据传输传递给服务器，实现虚拟现实漫游，并生成相对应的视频流，传输给移动端，解决了移动端性能和电量等问题，实现了虚拟现实移动端化。

本发明中基于云计算的虚拟现实自行车实现方法，包括以下内容：

a)：虚拟现实与云计算结合：

利于云计算和虚拟现实结合，使得云服务器能够在满足客户端VR操作情况下做到数据传输；

b)优化移动端性能和电量：

通过云端渲染运行技术，实现以视频流作为体验虚拟现实的载体，既解决了移动端VR的性能，还可以根据电量对视频流的清晰度进行调整，以达到最优的虚拟现实体验；

c)多人在线实现：

通过支持多人在线，以及全视角的观察方位，不仅可以给用户营造身临其境的感受，还可以让用户彼此感觉到对方的存在，降低孤独感；

d)遥控控制：

通过增加了遥控器降低实体自行车设备的束缚。

虚拟现实与云计算结合的步骤：

本发明提出的虚拟现实与云计算结合的方法是以云计算提供控制虚拟现实物理模型的接口，系统运行在云服务器端，移动端是客户端，云服务器端的Unity3D专门为每个客户端建立一个独立可移动端相机，并将相机的实时画面或视频流发送给客户端，客户端发送指令，依次来控制服务器端相机的移动。移动端向虚拟现实服务器发送立体VR数据和控制数据，服务器接到命令，控制移动，并将实时渲染的结果通过独立的相机发送给移动端，以达到虚拟现实与云计算的结合。

云计算(云服务器)的作用是进行VR场景渲染，接收运动参数和头盔方向参数，发送图像视频流；移动端(用户)的主要作用是操控自行车(遥控器)并发送数据给服务器，接受视频流、解压和实时显示视频。这个过程实现了虚拟现实与云计算结合，达到了最佳的体验效果。移动端的设备运行的软件是一个视频解码器和视频播放器，并能够和服务器进行数据交换和控制服务，其性能消耗很低，对视频流图片质量的可控可以带来电量上的优化，当电量很低时，适当调整图片分辨率。

优化移动端性能和电量步骤：

在移动端实现VR虚拟现实，不得不把性能与耗电考虑进去，长期放电会降低电池的寿命，手机的性能也同样会带来耗电问题，一般情况，性能越高，耗电越高。本发明结合云端渲染运行技术，实现以视频流作为体验虚拟现实的载体，这样既解决了移动端VR的性能问题，还可以根据电量对视频流的清晰度进行调整，以达到最优的虚拟现实体验。