[发明专利]一种扩展增强现实头戴式显示设备视场角的方法

摘要

本发明公开了一种扩展增强现实头戴式显示设备视场角的方法，包括增强现实头戴式显示设备(即AR头显)、显示屏幕阵列以及计算机，所述计算机包含渲染引擎。本发明结合外部显示器的可扩展性和AR头显的沉浸感，解决实际应用中AR头显视场角小的问题，可用于需要提高视场角的场景(如用AR头显玩游戏，观看比赛等)或需要公私屏显示不同内容的场景(如纸牌游戏等，需公共屏和私有屏协作显示)。本发明采用多个显示器组成的屏幕阵列补充头显的显示，可以根据实际需求改变屏幕的大小和个数，以一种有效且可扩展的方式，极大提升了AR头显的可视角，提高用户在使用时的真实感和沉浸感，同时，屏幕阵列作为公共屏，可供更多人观看，实现AR内容共享。

主权项

1.一种扩展增强现实头戴式显示设备视场角的方法，包括AR头显、显示屏幕阵列以及计算机，所述计算机包含渲染引擎，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、坐标系校准：设所述AR头显的坐标系为C_glass，所述显示屏幕阵列的坐标系为C_world，首先获取所述显示屏幕阵列的三维角点Q₀，采用计算机视觉技术优化三维角点数据并得到优化后的三维角点Q，并计算得到从所述C_glass坐标转换到所述C_world坐标的变换矩阵T_g2w；步骤2、实时定位：利用所述AR头显的无线通信功能，将所述AR头显在所述C_glass中的姿态P_glass和三维角点Q，传输至计算机，由计算机计算得到所述显示屏幕阵列的图象渲染信息，并将所述渲染信息传输至所述渲染引擎，对所述显示屏幕阵列的图象进行渲染，所述AR头显的图象渲染由所述AR头显自行完成；步骤3、实时渲染场景：对于每一帧，所述渲染引擎从所述渲染信息中得到所述AR头显在所述C_world中的坐标值，计算以所述AR头显为参考点、所述显示屏幕阵列为像平面的透视投影矩阵，将所述透视投影矩阵作为当前帧的相机投影矩阵P_offaxis并渲染，然后传输至屏幕阵列。