[发明专利]一种虚拟现实眼镜图像显示区域横向边界定位方法

说明书

本发明属于计算机领域，具体涉及一种虚拟现实眼镜图像显示区域横向边界定位方法，包括以下步骤：将单眼的凸透镜或透镜组进行简化，等同为一个理想薄球面凸透镜；对简化后的理想薄球面凸透镜进行计算，求得横向边界定位的边界点I_L和I_R。本发明测量瞳距等参数，仅使用推导出的数学公式就可快速、简便、准确地确定显示屏上显示图像区域的范围，且本发明适用于普通VR眼镜。

技术领域

本发明属于计算机领域，具体涉及一种虚拟现实眼镜图像显示区域横向边界定位方法。

背景技术

VR眼镜即VR头显，VR头戴式显示设备。由于早期没有头显这个概念，所以根据外观产生了VR眼镜、VR眼罩、VR头盔等不专业叫法。VR头显是利用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。

人在VR眼镜中能看到三维立体图像是由于双眼存在视差，并因为双眼视差的存在而产生了非常真实的深度感，进而产生了接近真实的立体的感觉。双眼视差本质上是人的两只眼睛分别从不同角度对同一物体进行焦点透视，且两眼视线相交。

而VR眼镜技术则是依据双眼视差原理将两眼视域分隔开，并在显示屏幕上分别给双眼提供从其对应角度进行焦点透视所得到的图像，图像应放置在凸透镜或者透镜组的焦距之内，使人眼看到放大的虚像，经过凸透镜或者透镜组折射后的图像同样要遵循双眼视差原理，如图1所示。但不同人的双目瞳距是不同的，且一般是在6～7cm之间变化，这就要求对于不同双目瞳距的人要提供不同的透镜位置和对应的屏幕图像显示，以保证不同双目瞳距的人都能够舒适地看到清晰的三维立体图像。

目前，主流的VR眼镜主要是采用透镜间距可调来解决此问题，例如，暴风科技公司的暴风魔镜4采用双眼透镜同步调节，上海乐相科技的大朋看看采用双眼独立调节。但是由于不同人的瞳距差异，仅仅通过调节左右眼透镜间的距离还不足以满足使用者对VR眼镜使用舒适度的要求，一些VR眼镜用户会产生双眼图像无法重合成三维图像的情况，或即使能够重合成一个三维图像，也会因长时间的使用造成眼部的酸胀等疲劳的感觉。根据以上问题，本发明提出一种针对不同双目瞳距者在使用VR眼镜时其显示图像的横向边界定位方法。

综上所述，现有技术存在部分用户双眼无法合成三维图像、用户易眼球疲劳等问题。

发明内容

为定位VR眼镜中图像显示区域的位置，本发明对双目视觉显示方法进行了深入研究，提出针对VR眼镜的显示区域横向边界定位的方法。该方法能够确定双目各自显示图像的横向边界区域，提供清晰的双目观看效果，不会产生双目图像无法重合现象，并缓解长时间佩戴的视觉疲劳感。

以下对本发明方法做进一步的说明，具体内容如下：

一种虚拟现实眼镜图像显示区域横向边界定位方法，包括以下步骤：

(1)将单眼的凸透镜或透镜组进行简化，等同为一个理想薄球面凸透镜；

(2)对简化后的理想薄球面凸透镜进行计算，求得横向边界定位的边界点I_L和I_R。

所述对简化后的理想薄球面凸透镜进行计算，求得横向边界定位的边界点I_L和I_R，包括：

凸透镜成像规律公式为：

其中，f为凸透镜焦距；u为物距，v为像距；

由上式得，定义像距v的绝对值为v′：

其中，f为凸透镜焦距；u为物距，v为像距；