本發(fā)明涉及圖像顯示設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于頭戴顯示器的圖像調(diào)整方法及頭戴顯示器。

背景技術(shù)：

頭戴顯示器是一種可穿戴的電子圖像顯示設(shè)備。頭戴顯示器將佩戴者的眼睛與佩戴者所處的真實(shí)環(huán)境完全隔離開，進(jìn)入佩戴者眼睛的所有光線和圖像都是由頭戴顯示器的顯示裝置在計(jì)算機(jī)的控制下生成，這會(huì)讓佩戴者非常容易的沉浸到計(jì)算機(jī)模擬的虛擬環(huán)境中。因此，頭戴顯示器在虛擬現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

頭戴顯示器雖然能夠?yàn)橛脩魩碚鎸?shí)的沉浸感，但是也具有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)：很多用戶在佩戴頭戴顯示器后會(huì)產(chǎn)生眩暈感，特別是在佩戴者做劇烈運(yùn)動(dòng)的時(shí)候。現(xiàn)有技術(shù)頭戴顯示器的內(nèi)部一般都配置有傳感器用來測(cè)量佩戴者的位置、移動(dòng)速度、移動(dòng)方向和移動(dòng)加速度等信息，計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器測(cè)量的信息改變呈現(xiàn)于佩戴者眼中的圖像信息，以達(dá)到虛擬現(xiàn)實(shí)的效果。但是，計(jì)算機(jī)并不會(huì)根據(jù)佩戴者的狀態(tài)信息改變呈現(xiàn)給佩戴者圖像的顯示區(qū)域大小，即佩戴者的視野是固定不變的。人通過聽覺、視覺、觸覺來獲得外界環(huán)境的信息。經(jīng)過長(zhǎng)期的進(jìn)化，人類的各種感覺器官是高度協(xié)調(diào)合作的。比如在內(nèi)耳中有個(gè)叫“前庭器”的器官，它負(fù)責(zé)感受身體的平衡，如人體的運(yùn)動(dòng)方向和加速度，然而，在虛擬環(huán)境中，佩戴者在做劇烈運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，對(duì)計(jì)算機(jī)渲染場(chǎng)景的能力提出了非常高的要求，計(jì)算機(jī)的處理能力不夠的情況下，會(huì)出現(xiàn)非常大的圖像顯示延遲，導(dǎo)致人眼睛看到的場(chǎng)景和真實(shí)情況有很大區(qū)別，人感受到了這種不協(xié)調(diào)，從而人會(huì)感到眩暈，阻止人體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，起到保護(hù)自己的作用?，F(xiàn)有技術(shù)頭戴顯示器這種固定視野的顯示方式，尤其是固定大視野的顯示方式(視野范圍甚至大于100度)，造成了佩戴者產(chǎn)生非常強(qiáng)的臨場(chǎng)感覺，實(shí)際顯示圖像速度跟不上，造成佩戴者在體驗(yàn)頭戴顯示器后感到非常眩暈。好的臨場(chǎng)感對(duì)圖像顯示速度要求非常高，我們的解決方案是根據(jù)加速度大小，動(dòng)態(tài)縮小視野，降低臨場(chǎng)感。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)的頭戴顯示器容易使用戶產(chǎn)生眩暈感。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種技術(shù)方案為：一種應(yīng)用于頭戴顯示器的圖像調(diào)整方法，包括如下步驟：

(1)獲得頭戴顯示器的加速度a；

(2)依據(jù)加速度a調(diào)整頭戴顯示器的圖像顯示區(qū)域大小；調(diào)整原則是：當(dāng)加速度為0時(shí)，圖像顯示區(qū)域最大；當(dāng)加速度不小于最大值A(chǔ)時(shí)，圖像顯示區(qū)域最?。粓D像顯示區(qū)域的大小與加速度的大小負(fù)相關(guān)；加速度最大值A(chǔ)的取值范圍是20～100m/s²。

進(jìn)一步的，所述步驟2中圖像顯示區(qū)域的大小與加速度大小的關(guān)系是：圖像顯示區(qū)域的輪廓是以視野中心點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，以s為縮小比例，由最大圖像顯示區(qū)域的輪廓縮放得到，其中縮小比例

本發(fā)明還提供另一種技術(shù)方案，一種應(yīng)用于頭戴顯示器的圖像調(diào)整方法，包括如下步驟：

(1)獲得頭戴顯示器的加速度a；

(2)用戶輸入眩暈等級(jí)，每一個(gè)眩暈等級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)眩暈系數(shù)b，并且0≤b≤1；

(3)依據(jù)加速度a和眩暈系數(shù)b調(diào)整頭戴顯示器的圖像顯示區(qū)域大?。徽{(diào)整原則是：當(dāng)加速度為0或眩暈系數(shù)b為0時(shí)，圖像顯示區(qū)域最大；當(dāng)加速度不小于最大值A(chǔ)時(shí)，圖像顯示區(qū)域最小，加速度最大值A(chǔ)的取值范圍是20～100m/s²；圖像顯示區(qū)域的大小與加速度大小的關(guān)系是：圖像顯示區(qū)域的輪廓是以視野中心點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，以s為縮小比例，由最大圖像顯示區(qū)域的輪廓縮放得到，其中縮小比例

進(jìn)一步的，頭戴顯示器的圖像顯示區(qū)域設(shè)置有最小安全視野，最小安全視野是以視野中心點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，以S為縮小比例，由最大圖像顯示區(qū)域的輪廓縮放得到，S的取值范圍是30％～60％；當(dāng)加速度不小于最大值A(chǔ)或縮小比例s小于S時(shí)，頭戴顯示器的圖像顯示區(qū)域?yàn)樽钚“踩曇啊?/p>

本發(fā)明還提供了第三種技術(shù)方案，一種頭戴顯示器，包括殼體和安裝在殼體上的加速度傳感器、中央處理器和顯示器；殼體穿戴于人體頭部；顯示器在佩戴者的眼前顯示圖像；加速度傳感器測(cè)量佩戴者移動(dòng)時(shí)的加速度并將加速度測(cè)量值a傳遞至中央處理器；中央處理器依據(jù)加速度測(cè)量值a調(diào)整顯示器的圖像顯示區(qū)域大小；調(diào)整原則是：當(dāng)加速度為0時(shí)，圖像顯示區(qū)域最大；當(dāng)加速度不小于最大值A(chǔ)時(shí)，圖像顯示區(qū)域最??；圖像顯示區(qū)域的大小與加速度的大小負(fù)相關(guān)；加速度最大值A(chǔ)的取值范圍是20～100m/s²。

進(jìn)一步的，圖像顯示區(qū)域的大小與加速度大小的關(guān)系是：圖像顯示區(qū)域的輪廓是以視野中心點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，以s為縮小比例，由最大圖像顯示區(qū)域的輪廓縮放得到，其中縮小比例

進(jìn)一步的，頭戴顯示器還包括用于輸入眩暈等級(jí)的輸入裝置，中央處理器依據(jù)輸入的眩暈等級(jí)計(jì)算眩暈系數(shù)b，并且0≤b≤1；中央處理器依據(jù)加速度a和眩暈系數(shù)b調(diào)整頭戴顯示器的圖像顯示區(qū)域大小；調(diào)整原則是：當(dāng)加速度為0或眩暈系數(shù)b為0時(shí)，圖像顯示區(qū)域最大；當(dāng)加速度不小于最大值A(chǔ)時(shí)，圖像顯示區(qū)域最小，加速度最大值A(chǔ)的取值范圍是20～100m/s²；圖像顯示區(qū)域的大小與加速度大小的關(guān)系是：圖像顯示區(qū)域的輪廓是以視野中心點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，以s為縮小比例，由最大圖像顯示區(qū)域的輪廓縮放得到，其中縮小比例

進(jìn)一步的，所述頭戴顯示器的圖像顯示區(qū)域設(shè)置有最小安全視野，最小安全視野是以視野中心點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，以S為縮小比例，由最大圖像顯示區(qū)域的輪廓縮放得到，S的取值范圍是30％～60％；當(dāng)加速度不小于最大值A(chǔ)或縮小比例s小于S時(shí)，頭戴顯示器的圖像顯示區(qū)域?yàn)樽钚“踩曇啊?/p>

有益效果：(1)本發(fā)明提供了一種頭戴顯示器的圖像調(diào)整方法和能夠?qū)崿F(xiàn)該方法的頭戴顯示器，該方法和頭戴顯示器利用測(cè)量得到的用戶的加速度值調(diào)整圖像顯示區(qū)域的大小，使得用戶在運(yùn)動(dòng)中的視野大小是變化的，用戶體驗(yàn)到的虛擬環(huán)境更為真實(shí)，降低用戶佩戴頭戴顯示器的眩暈感。(2)本發(fā)明頭戴顯示器的圖像調(diào)整方法和頭戴顯示器還提供有用戶眩暈等級(jí)輸入功能，系統(tǒng)在更改圖像顯示區(qū)域大小時(shí)考慮用戶眩暈等級(jí)參數(shù)，降低了因用戶身體體質(zhì)差異帶來的產(chǎn)品體驗(yàn)差異，提高了頭戴顯示器的適用性。(3)本發(fā)明頭戴顯示器的圖像調(diào)整方法和頭戴顯示器設(shè)置有最小安全視野，增加了頭戴顯示器的安全性。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1頭戴顯示器顯示區(qū)域示意圖；

圖2是實(shí)施例2頭戴顯示器顯示區(qū)域示意圖。

其中：1、圖像顯示區(qū)域；2、視野中心點(diǎn)；3、最大圖像顯示區(qū)域；4、最小安全視野。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例頭戴顯示器，包括殼體和安裝在殼體上的加速度傳感器、中央處理器、顯示器和輸入裝置；

殼體穿戴于人體頭部；

顯示器是一塊布置于佩戴者眼前的顯示屏，顯示屏在佩戴者的眼前顯示圖像，顯示屏上有兩塊分別對(duì)應(yīng)于左眼和右眼的圖像顯示區(qū)域1；

加速度傳感器測(cè)量佩戴者移動(dòng)時(shí)的加速度并將加速度測(cè)量值a傳遞至中央處理器；

輸入裝置供用戶輸入眩暈等級(jí)并將眩暈等級(jí)傳遞至中央處理器，本實(shí)施例頭戴顯示器設(shè)計(jì)的眩暈等級(jí)最大值為100，用戶輸入的眩暈等級(jí)c必須滿足0≤c≤100；

中央處理器依據(jù)輸入的眩暈等級(jí)c計(jì)算眩暈系數(shù)b，計(jì)算公式為中央處理器依據(jù)加速度a和眩暈系數(shù)b調(diào)整頭戴顯示器的圖像顯示區(qū)域1大?。徽{(diào)整原則是：當(dāng)加速度為0或眩暈系數(shù)b為0時(shí)，圖像顯示區(qū)域1最大；當(dāng)加速度不小于最大值A(chǔ)時(shí)，圖像顯示區(qū)域1最小，加速度最大值A(chǔ)是42m/s²；圖像顯示區(qū)域1的大小與加速度大小的關(guān)系是：圖像顯示區(qū)域1的輪廓是以視野中心點(diǎn)2為基準(zhǔn)點(diǎn)，以s為縮小比例，由最大圖像顯示區(qū)域3的輪廓縮放得到，其中縮小比例

其中，如圖1所示，本實(shí)施例頭戴顯示器的圖像顯示區(qū)域1設(shè)置有最小安全視野4，最小安全視野4是以視野中心點(diǎn)2為基準(zhǔn)點(diǎn)，以S為縮小比例，由最大圖像顯示區(qū)域3的輪廓縮放得到，S的取值是30％；當(dāng)加速度不小于最大值A(chǔ)或縮小比例s小于S時(shí)，頭戴顯示器的圖像顯示區(qū)域1為最小安全視野4。

實(shí)施例2

如圖2所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于本實(shí)施例的顯示器是兩塊橫置于佩戴者眼前的顯示屏，左顯示屏和右顯示屏各有一個(gè)圖像顯示區(qū)域1分別對(duì)應(yīng)左眼和右眼。

雖然說明書中對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。