[发明专利]虚拟现实头戴显示设备及通过其观察真实场景的方法

说明书

本发明公开了一种虚拟现实头戴显示设备及通过其观察真实场景的方法，虚拟现实头戴显示设备根据双物理摄像头的视场角FOV信息和虚拟摄像头与画布的距离计算虚拟场景中的画布大小，并按照计算的画布大小设置画布，能够准确匹配和还原人眼视角的大小，采用与物理双摄像头的视场角FOV信息相同的双虚拟摄像头获取画布的图像并渲染后输出至显示屏幕上，因而，显示屏上显示的真实场景的比例与现实世界真实场景的比例一致，使用户在头戴显示设备中看到的画面和在现实世界中看到的一致，也即可以通过显示屏幕显示的画面能够准确的判断出物体的距离和大小，实时观察外部世界，无需摘下头戴显示设备即能够通过肢体灵活与现实世界进行交互。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体地说，是涉及一种虚拟现实头戴显示设备及通过其观察真实场景的方法。

背景技术

近年来VR技术得到了空前发展，用户使用VR体验的时间也越来越长，但是当使用VR进行观看电影或玩游戏时就不能和现实世界进行有效的交互，需要用户摘下虚拟现实头戴显示设备，真正用自己的双眼查看外部现实世界进行交互，给用户使用带来不便，用户体验差。

对于增加单摄像头的虚拟现实头戴显示设备，可以通过摄像头拍摄真实场景的图片，并将其显示在VR场景中，但是，此种方案仅仅是将2D图像显示在VR场景中，用户通过显示屏看到的外部景象不具有景深等信息，因此无法像正常用双眼观看实际环境那样能够准确的判断画面中物体的大小及与物体之间的距离等信息，没有立体真实感，故而不能和现实世界进行有效的交互。

发明内容

本发明提出了一种能够观察真实场景的虚拟现实头戴显示设备及通过虚拟现实头戴显示设备观察真实场景的方法，解决了现有虚拟现实头戴显示设备在佩戴使用时不能和现实世界进行有效交互的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种能够观察真实场景的虚拟现实头戴显示设备,所述设备包括:

虚拟场景画布设置单元,用于根据第一摄像头的视场角FOV信息和第一虚拟摄像头与第一画布的距离计算虚拟场景中第一画布的大小,根据第一画布的大小设置第一画布；用于根据第二摄像头的视场角FOV信息和第二虚拟摄像头与第二画布的距离计算虚拟场景中第二画布的大小，根据第二画布的大小设置第二画布;

真实场景信息获取单元,包括第一摄像头和第二摄像头,用于采集真实场景信息;

画布，包括第一画布和第二画布，所述第一画布用于接收第一摄像头采集的真实场景信息;所述第二画布用于接收第二摄像头采集的真实场景信息;

真实场景信息输出单元，包括第一虚拟摄像头和第二虚拟摄像头,第一虚拟摄像头用于获取所述第一画布的信息并将第一画布的信息进行渲染后输出至显示屏幕上;第二虚拟摄像头用于获取所述第二画布的信息并将第二画布的信息进行渲染后输出至显示屏幕上;其中，

所述第一虚拟摄像头的视场角FOV信息与所述第一摄像头的视场角FOV信息相同，所述第二虚拟摄像头的视场角FOV信息与所述第二摄像头的视场角FOV信息相同，所述第一虚拟摄像头与所述第二虚拟摄像头之间的距离与所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的距离相同；

显示屏幕,用于显示真实场景信息。

如上所述的能够观察真实场景的虚拟现实头戴显示设备,所述第一摄像头和第二摄像头之间的距离范围为58mm～64mm。

如上所述的能够观察真实场景的虚拟现实头戴显示设备,所述第一摄像头和第二摄像头之间的距离为标准瞳距。

如上所述的能够观察真实场景的虚拟现实头戴显示设备，所述第一摄像头和第二摄像头的视场角FOV包括水平视场角HFOV和垂直视场角VFOV，垂直视场角VFOV的取值范围为80°-98°，水平视场角HFOV的取值范围为90°-180°。