本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種虛擬現(xiàn)實頭盔。

背景技術(shù)：

虛擬現(xiàn)實頭盔是一種利用頭盔顯示器將人的對外界的視覺、聽覺封閉，引導(dǎo)用戶產(chǎn)生一種身在虛擬環(huán)境中的感覺。頭盔式顯示器是最早的虛擬現(xiàn)實顯示器，其顯示原理是左右眼屏幕分別顯示左右眼的圖像，人眼獲取這種帶有差異的信息后在腦海中產(chǎn)生立體感。頭盔顯示器作為虛擬現(xiàn)實的顯示設(shè)備，具有小巧和封閉性強(qiáng)的特點，在軍事訓(xùn)練，虛擬駕駛，虛擬城市等項目中具有廣泛的應(yīng)用。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是仿真技術(shù)的一個重要方向，是仿真技術(shù)與計算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合，是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計算機(jī)生成的、實時動態(tài)的三維立體逼真圖像；感知是指理想的虛擬現(xiàn)實應(yīng)該具有一切人所具有的感知，除計算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知；自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機(jī)來處理與參與者的動作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對用戶的輸入作出實時響應(yīng)，并分別反饋到用戶的五官。

虛擬現(xiàn)實立體頭盔的原理是將小型二維顯示器所產(chǎn)生的影像藉由光學(xué)系統(tǒng)放大。具體而言，小型顯示器所發(fā)射的光線經(jīng)過凸?fàn)钔哥R使影像因折射產(chǎn)生類似遠(yuǎn)方效果。利用此效果將近處物體放大至遠(yuǎn)處觀賞而達(dá)到所謂的全像視覺(Hologram)。為了增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實顯示的臨場感，需要從多方面下手，其中最為重要的就是改進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)來提高視場角。目前大部分廠商如Three glasses(視場角為124度)、靈境小白(視場角為90度)、蟻視(視場角為100度)、暴風(fēng)魔鏡(視場角為98度)等的視場角都在100°左右，雖然已經(jīng)可以做到這么大，但是仍然存在不盡如人意的地方。首先，不像內(nèi)存或硬盤的大小，視場角沒有一個可以明確測量的方法，用戶無法確定廠商標(biāo)注的視場角為真實的視場角；第二，人在觀察不處于視野中心的目標(biāo)時，更傾向于轉(zhuǎn)頭，而不是斜眼看。人眼水平最大視角甚至可以超過180度，而單眼舒適視角只有大約60度，在這個方位內(nèi)人眼視力最敏感，超過了這個范圍人會本能的轉(zhuǎn)頭。一般來說，鏡片尺寸越大，人眼會越不容易注意到透鏡邊緣，沉浸感更好。目前絕大多數(shù)虛擬現(xiàn)實頭盔鏡片的尺寸都在50mm左右，但是人在佩戴虛擬現(xiàn)實頭盔時很難做到全視場范圍內(nèi)的畫面填充，而且即便全部填充也會有區(qū)域位于人眼余光范圍內(nèi)，無法辨認(rèn)清楚，從而大大減弱了臨場感。

因此，如何提高虛擬現(xiàn)實頭盔的臨場感，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種虛擬現(xiàn)實頭盔，用以提高虛擬現(xiàn)實頭盔的臨場感。

本發(fā)明實施例提供了一種虛擬現(xiàn)實頭盔，包括：用于實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實顯示的凸透鏡和主顯示屏；還包括：包圍所述主顯示屏的副顯示屏和控制電路板；其中，

所述控制電路板用于控制所述主顯示屏顯示主畫面，且控制所述副顯示屏顯示與所述主畫面的周邊畫面相匹配的渲染畫面。

在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，所述副顯示屏為光學(xué)組件或柔性有機(jī)電致發(fā)光顯示屏。

在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，所述光學(xué)組件為封裝有紅色、綠色、藍(lán)色三種基色的發(fā)光二極管的燈條。

在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，所述副顯示屏位于所述虛擬現(xiàn)實頭盔上凸透鏡四周的內(nèi)襯周邊區(qū)域，或位于所述虛擬現(xiàn)實頭盔上包圍所述主顯示屏的內(nèi)側(cè)周邊區(qū)域。

在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，所述控制電路板，包括：主控制電路和副控制電路；其中，

所述主控制電路用于控制所述主顯示屏顯示主畫面，且識別并分析所述主畫面的周邊畫面的色彩圖譜，獲得與所述主畫面的周邊畫面相匹配的渲染畫面圖像信號并輸出到所述副控制電路；

所述副控制電路用于根據(jù)接收到的所述圖像信號，控制所述副顯示屏顯示與所述主畫面的周邊畫面相匹配的渲染畫面。

在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，所述主畫面的周邊畫面與所述渲染畫面呈鏡像畫面。

在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，所述渲染畫面的每行像素中單一顏色像素的亮度等于所述主畫面的對應(yīng)行像素中相同顏色像素的亮度平均值。

在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，所述主畫面與所述渲染畫面同時輸出。

本發(fā)明實施例的有益效果包括：

本發(fā)明實施例提供了一種虛擬現(xiàn)實頭盔，該虛擬現(xiàn)實頭盔包括：用于實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實顯示的凸透鏡和主顯示屏；還包括：包圍主顯示屏的副顯示屏和控制電路板；其中，控制電路板用于控制主顯示屏顯示主畫面，且控制副顯示屏顯示與主畫面的周邊畫面相匹配的渲染畫面。這樣通過在虛擬現(xiàn)實頭盔中增加包圍主顯示屏的副顯示屏，在控制電路板中增加控制副顯示屏的控制電路，從而通過控制電路板控制主顯示屏顯示主畫面，控制副顯示屏顯示與主畫面的周邊畫面相匹配的渲染畫面，從而增加虛擬現(xiàn)實頭盔的臨場感，提升整個虛擬現(xiàn)實體驗的沉浸感。其中，最外圍的渲染畫面是根據(jù)主畫面的周邊畫面的色彩進(jìn)行延伸擴(kuò)展的畫面，這樣可以使視野和亮度明顯變大，從而虛擬現(xiàn)實體驗的沉浸感會得到明顯提升。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的虛擬現(xiàn)實頭盔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的副顯示屏設(shè)置位置示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的燈條的設(shè)置位置示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的柔性O(shè)LED顯示屏的設(shè)置位置示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的主顯示屏與副顯示屏各區(qū)域?qū)?yīng)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例提供的虛擬現(xiàn)實頭盔的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。

本發(fā)明實施例提供了一種虛擬現(xiàn)實頭盔，如圖1所示，包括：用于實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實顯示的凸透鏡(圖1中未示出)和主顯示屏01；還包括：包圍主顯示屏01的副顯示屏02和控制電路板03；其中，控制電路板03用于控制主顯示屏01顯示主畫面，且控制副顯示屏02顯示與主畫面的周邊畫面相匹配的渲染畫面。

本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔，通過在虛擬現(xiàn)實頭盔中增加包圍主顯示屏的副顯示屏，在控制電路板中增加控制副顯示屏的控制電路，從而通過控制電路板控制主顯示屏顯示主畫面，控制副顯示屏顯示與主畫面的周邊畫面相匹配的渲染畫面，從而增加虛擬現(xiàn)實頭盔的臨場感，提升整個虛擬現(xiàn)實體驗的沉浸感。其中，最外圍的渲染畫面是根據(jù)主畫面的周邊畫面的色彩進(jìn)行延伸擴(kuò)展的畫面，這樣可以使視野和亮度明顯變大，從而虛擬現(xiàn)實體驗的沉浸感會得到明顯提升。

在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，副顯示屏可以為光學(xué)組件或柔性有機(jī)電致發(fā)光顯示屏。具體地，佩戴虛擬現(xiàn)實頭盔后看到的圖像，一般是中央視區(qū)可以清晰的看到，越往外即周邊的視野越模糊，這是由于人眼本身的特點決定的，因此往往在圖像處理的時候會對這部分圖像進(jìn)行鈍化或者模糊處理，也盡量不把主要信息放入此區(qū)域；周邊視野之外再繼續(xù)就會進(jìn)入視野之外的區(qū)域，此區(qū)域為透鏡和顯示屏無法覆蓋的地方，但是人眼的余光仍然可以感受到光線的明暗變化，因此在此區(qū)域內(nèi)添加可隨畫面變化的燈光，可以有給用戶帶來身臨其境的體驗，即在此區(qū)域可以添加光學(xué)組件或者柔性有機(jī)電致發(fā)光顯示屏，匹配主顯示屏顯示的畫面進(jìn)行特定的亮度顯示即渲染畫面顯示，從而提高虛擬現(xiàn)實頭盔的沉浸感。

在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，光學(xué)組件可以為封裝有紅色、綠色、藍(lán)色三種基色的發(fā)光二極管的燈條。具體地，光學(xué)組件可以通過封裝有三基色發(fā)光二極管的燈帶或者燈條來實現(xiàn)，進(jìn)而通過控制電路板的控制使燈帶發(fā)光的顏色和主畫面的周邊畫面的顏色相近，從而提升虛擬現(xiàn)實體驗的沉浸感覺。

在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，如圖2所示，副顯示屏可以位于虛擬現(xiàn)實頭盔上凸透鏡T四周的內(nèi)襯周邊區(qū)域，或位于虛擬現(xiàn)實頭盔上包圍主顯示屏01的內(nèi)側(cè)周邊區(qū)域。具體地，副顯示屏可以設(shè)置的位置如圖2中橫線L1和L2標(biāo)注的區(qū)域；其中，凸透鏡T四周的內(nèi)襯周邊區(qū)域由上下兩條橫線L1表示；包圍主顯示屏01的內(nèi)側(cè)周邊區(qū)域由上下兩條橫線L2表示。具體如圖3所示，可以將封裝有三基色的燈條安裝在凸透鏡T四周的內(nèi)襯周邊區(qū)域，配合主顯示屏顯示的主畫面，顯示匹配主畫面的周邊畫面的亮度和色彩的渲染畫面；還可以如圖4所示，將柔性O(shè)LED顯示屏安裝在主顯示屏01四周的內(nèi)側(cè)周邊區(qū)域，從而通過柔性有機(jī)電致發(fā)光顯示屏顯示色彩豐富的且與主顯示屏顯示的主畫面相匹配的渲染畫面。

在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，如圖1所示，控制電路板03可以包括：主控制電路031和副控制電路032；其中，主控制電路031用于控制主顯示屏01顯示主畫面，且識別并分析主畫面的周邊畫面的色彩圖譜，獲得與主畫面的周邊畫面相匹配的渲染畫面圖像信號并輸出到副控制電路032；副控制電路032用于根據(jù)接收到的圖像信號，控制副顯示屏02顯示與主畫面的周邊畫面相匹配的渲染畫面。具體地，主顯示屏和副顯示屏的控制電路可集成在同一塊電路板上，均置于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中的電路板的位置，其中主控制電路和副控制電路均包括電源控制電路和信號控制電路兩部分電路結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行圖像處理時，主控制電路控制主顯示屏在輸出圖像的同時，分析主畫面中各邊緣場視圖的色彩圖譜，然后根據(jù)相鄰原則進(jìn)行色彩擴(kuò)展獲得副顯示屏需要顯示的渲染畫面的圖像信號并輸出到副控制電路，副控制電路控制副顯示屏顯示對應(yīng)的渲染畫面，這樣主畫面與渲染畫面同時輸出且呈鏡像畫面，相鄰相近的畫面色彩相得益彰，從而起到烘托增進(jìn)沉浸感的作用。其中主畫面四周的渲染畫面是根據(jù)主畫面的周邊畫面進(jìn)行色彩擴(kuò)展畫面，這樣可以使整個視野亮度明顯提升，沉浸感增強(qiáng)。

在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述虛擬現(xiàn)實頭盔中，渲染畫面的每行像素中單一顏色像素的亮度等于主畫面的對應(yīng)行像素中相同顏色像素的亮度平均值。具體地，如圖5所示，副顯示屏包圍主顯示屏，可以將副顯示屏劃分為多個區(qū)域，且主顯示屏的周邊區(qū)域也可以劃分多個區(qū)域并與副顯示屏的各區(qū)域一一對應(yīng)。這樣副顯示屏顯示的渲染畫面可以通過色彩延伸重疊算法獲得每個像素的亮度，具體計算過程如下：

如圖5所示，設(shè)定主顯示屏與副顯示屏對應(yīng)的兩個區(qū)域中分別含有n行像素和m行像素，即主顯示屏中左上角的區(qū)域N中還有n行像素，副顯示屏中與主顯示屏的N區(qū)域?qū)?yīng)的M區(qū)域中含有m行像素(m、n為正整數(shù))，且對應(yīng)區(qū)域中副顯示屏與主顯示屏的各行像素呈鏡像對稱。副顯示屏中紅R、綠G、藍(lán)B三種像素的亮度為分別由以下計算公式求得：

Rm＝(Rn1+Rn2+……+Rnn)/n；

Gm＝(Gn1+Gn2+……+Gnn)/n；

Bm＝(Bn1+Bn2+……+Bnn)/n；

即副顯示屏顯示的渲染畫面中，每行像素中單一顏色的像素的亮度與主畫面中對應(yīng)行像素中相同顏色像素亮度的平均值相等。通過對主顯示屏中n行像素中R、G、B分別求亮度均值，然后輸出給副顯示屏中對應(yīng)的像素用于顯示相應(yīng)顏色，依次類推對主顯示屏顯示的圖像邊緣區(qū)域的像素進(jìn)行色彩延伸重疊計算，將顏色配對給對應(yīng)的副顯示屏中對應(yīng)的像素進(jìn)行顯示，可以實現(xiàn)匹配主畫面的渲染畫面顯示，提升虛擬現(xiàn)實的沉浸感。

本發(fā)明實施例提供了一種虛擬現(xiàn)實頭盔，該虛擬現(xiàn)實頭盔包括：用于實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實顯示的凸透鏡和主顯示屏；還包括：包圍主顯示屏的副顯示屏和控制電路板；其中，控制電路板用于控制主顯示屏顯示主畫面，且控制副顯示屏顯示與主畫面的周邊畫面相匹配的渲染畫面。這樣通過在虛擬現(xiàn)實頭盔中增加包圍主顯示屏的副顯示屏，在控制電路板中增加控制副顯示屏的控制電路，從而通過控制電路板控制主顯示屏顯示主畫面，控制副顯示屏顯示與主畫面的周邊畫面相匹配的渲染畫面，從而增加虛擬現(xiàn)實頭盔的臨場感，提升整個虛擬現(xiàn)實體驗的沉浸感。其中，最外圍的渲染畫面是根據(jù)主畫面的周邊畫面的色彩進(jìn)行延伸擴(kuò)展的畫面，這樣可以使視野和亮度明顯變大，從而虛擬現(xiàn)實體驗的沉浸感會得到明顯提升。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。