[发明专利]从多个任意位置矩形平面到可变投影中心的投影方法

说明书

本发明提供一种从多个任意位置矩形平面到可变投影中心的投影方法，包括：获取用户视点位置；比较用户视点位置与各视觉平面水平视野夹角，若所述水平视野夹角未在预定范围内，则将所述用户视点位置更新为新的用户视点位置以使新的用户视点位置与各视觉平面水平视野夹角恰好为所述预定范围；基于所述用户视点位置分别生成对应各视觉平面的投影通道并投影。本发明技术方案能够实现CAVE系统投影位置与用户真实视觉位置的信息交互及处理，以实现影像数据的有效输出。

技术领域

本发明涉及影像处理技术领域，特别涉及一种从多个任意位置矩形平面到可变投影中心的投影方法。

背景技术

CAVE投影系统是一种大型的VR系统(比如VR-Platform CAVE)，具有高度的沉浸感、良好的交互手段，可以融合视觉、触觉、声音等，并且可以跟踪头部的6个自由度的运动。CAVE沉浸式虚拟现实显示系统的原理比较复杂，它是以计算机图形学为基础，把高分辨率的立体投影显示技术、多通道视景同步技术、三维计算机图形技术、音响技术、传感器技术等完美地融合在一起，从而产生一个被三维立体投影画面包围的供多人使用的完全沉浸式的虚拟环境。目前，复杂场景的实时高分辨率多窗口内容渲染主要应用于CAVE系统。CAVE是一种大型的虚拟现实系统，具有高度的沉浸感、良好的交互手段，其中CAVE投影系统是由3个面以上(含3面)硬质背投影墙组成的高度沉浸的虚拟演示环境，围绕着观察者具有多个图像画面的虚拟现实系统，多个投影面组成一个虚拟空间。常见CAVE系统投影空间为标准立方体结构，这4个独立的投影通道最终形成空间连续的投影画面。

但是现有的CAVE系统在对渲染场景并生成内容图像输出时，需要预先固定投影窗口，即固定投影屏幕的位置和朝向，并且投影窗口之间不支持任意位置的摆放，无法与用户真实视觉位置进行数据交互，造成了用户视觉感受很差，也不利于影像数据的处理反馈，造成影像输出的效率低下。

发明内容

本发明技术方案所解决的技术问题为，如何实现CAVE系统投影位置与用户真实视觉位置的信息交互及处理，以实现影像数据的有效输出。

为了解决上述技术问题，本发明技术方案提供了一种从多个任意位置矩形平面到可变投影中心的投影方法，基于CAVE系统，所述CAVE系统包括：视觉平台，所述视觉平台包括多个视觉平面，包括：

获取用户视点位置；

比较用户视点位置与各视觉平面水平视野夹角，若所述水平视野夹角未在预定范围内，则将所述用户视点位置更新为新的用户视点位置以使新的用户视点位置与各视觉平面水平视野夹角恰好为所述预定范围；

基于所述用户视点位置分别生成对应各视觉平面的投影通道并投影。

可选的，所述用户视点位置包括：用户相对于所述视觉平台的坐标。

可选的，所述比较用户视点位置与各视觉平面水平视野夹角包括：

以所述以用户视点位置为坐标原点，建立透视体系坐标系，计算所述坐标原点沿投影方向至各视觉平台的有向距离；

基于所述坐标原点及有向距离获取所述用户视点位置与各视觉平面水平视野夹角。

可选的，所述用户视点位置与各视觉平面水平视野夹角为每一各视觉平面处于用户水平视野的角度范围，所述用户水平视野以该视觉平面的有向距离方向为零度方向，所述预定范围为零度方向分别顺时针或逆时针转动60°～100°所涵盖的角度范围。

可选的，所述预定范围为45°～135°。

可选的，所述将所述用户视点位置更新为新的用户视点位置以使新的用户视点位置与各视觉平面水平视野夹角恰好为所述预定范围包括：

获取原用户视点位置与对应视觉平面中点延长线上点的坐标作为准位置；