[发明专利]一种增强现实设备及虚实物体遮挡显示方法

说明书

本申请提供一种增强现实设备及虚实物体遮挡显示方法，所述增强现实设备可以在获取用户的控制指令以后，在真实场景画面中添加虚拟物体，以形成增强现实画面。期间，增强现实设备可以根据虚拟物体像素点对重叠区域内的真实场景画面中稀疏的点云坐标执行插值补偿，以通过插值补偿得到重叠区域内的真实物体像素点坐标。再经过对比坐标值中的深度分量，确定虚实物体的遮挡关系，以按照遮挡关系隐藏被遮挡的虚拟物体像素点，融合成最终的增强现实画面。所述增强现实设备可以在真实场景画面中识别稀疏点云状态下，获得较好的遮挡显示效果，降低硬件功耗的同时有效提升遮挡效果的显示质量。

技术领域

本申请涉及增强现实设备技术领域，尤其涉及一种增强现实设备及虚实物体遮挡显示方法。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，AR)技术是一种将虚拟画面与真实场景相融合的技术。可以将生成的虚拟物体，如文字、图像、三维模型以及视频画面模拟仿真并应用在真实场景画面中，为用户带来虚拟画面与真实画面相结合的观影感受。增强现实设备是一种应用增强现实技术的智能显示设备，可以在使用中实时获取真实场景画面和虚拟画面，再将虚拟画面与真实场景画面相融合，以呈现给用户最终的融合画面。

增强现实设备在将虚拟画面与真实场景画面进行融合的过程中，需要对虚拟物体与真实物体之间的互相遮挡结果进行计算，以输出更真实的融合画面。例如，在用户移动观看视角的过程中，当虚拟物体位于真实物体后方时，从用户观看的视角将出现真实物体遮挡虚拟物体的效果。

为了计算遮挡效果，增强现实设备可以基于深度相机获取当前真实场景的深度信息，构建点云坐标系，以通过多个3D坐标点构成的点云表示每个真实物体，最后配合已知的虚拟物体位置信息融合出最终的遮挡效果。可见，这种画面融合方法所获得的画面效果依赖点云的密度，即点云密度越稠密，能够获得遮挡效果越好。但深度相机和较高的点云密度将严重增加硬件功耗，降低增强现实设备对虚实物体遮挡效果的显示性能。

发明内容

本申请提供了一种增强现实设备及虚实物体遮挡显示方法，以解决传统增强现实设备对虚实物体遮挡效果的显示性能低的问题。

一方面，本申请提供一种增强现实设备，包括：显示器、图像采集装置以及控制器，其中，所述显示器用于显示用户界面；图像采集装置用于获取真实场景画面；控制器被配置为执行以下程序步骤：

获取用户输入的用于显示增强现实画面的控制指令；

响应于所述控制指令，在所述真实场景画面中添加虚拟物体；

根据虚拟物体像素点对重叠区域内的真实场景画面点云坐标执行插值补偿，以获得真实物体像素点；

检测重叠区域内所述真实物体像素点和虚拟物体像素点的遮挡关系，以及根据检测结果隐藏被遮挡的虚拟物体像素点。

另一方面，本申请还提供一种虚实物体遮挡显示方法，应用于上述增强现实设备。所述虚实物体遮挡显示方法包括以下步骤：

获取用户输入的用于显示增强现实画面的控制指令；

响应于所述控制指令，在所述真实场景画面中添加虚拟物体；

根据虚拟物体像素点对重叠区域内的真实场景画面点云坐标执行插值补偿，以获得真实物体像素点；

检测重叠区域内所述真实物体像素点和虚拟物体像素点的遮挡关系，以及根据检测结果隐藏被遮挡的虚拟物体像素点。