本實(shí)用新型涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和用于該系統(tǒng)的主機(jī)和頭戴式顯示設(shè)備。

背景技術(shù)：

虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR)是近年來(lái)出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱(chēng)靈境技術(shù)(我國(guó)著名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森翻譯)。虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境一般，可以及時(shí)、沒(méi)有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。

VR系統(tǒng)可以分為頭戴式顯示設(shè)備(簡(jiǎn)稱(chēng)頭顯)與主機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)以及頭顯與主機(jī)分離的系統(tǒng)。前者包括基于手機(jī)的VR系統(tǒng)(例如，三星Gear VR)，及VR一體機(jī)(例如，大朋VR一體機(jī))，后者包括使用PC VR 頭顯(例如，Oculus Rift和HTC Vive)的VR系統(tǒng)。

頭顯與主機(jī)結(jié)合的VR系統(tǒng)無(wú)需連線，使用方便，但受限于移動(dòng)平臺(tái)中央處理器(CPU)的處理能力，無(wú)法提供高端的VR體驗(yàn)。頭顯與主機(jī)分離的系統(tǒng)可以使用有強(qiáng)大處理能力的主機(jī)，能夠支持復(fù)雜的VR內(nèi)容，提供非常好的圖像渲染質(zhì)量。

但是，頭顯與主機(jī)分離的系統(tǒng)中的頭顯與主機(jī)為有線連接。用戶要么需要使用非移動(dòng)式主機(jī)，拖線使用，使用范圍受限，影響用戶體驗(yàn)；要么需要背負(fù)非常昂貴的便攜主機(jī)，增加系統(tǒng)成本，使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在普通的低收入人群中普及受限。

因此，仍然需要一種能夠解決上述問(wèn)題的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、主機(jī)及頭戴式顯示設(shè)備，其中，主機(jī)與頭戴式顯示設(shè)備分離，并且主機(jī)與頭戴式顯示設(shè)備之間通過(guò)無(wú)線連接的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使得系統(tǒng)既可以保有獨(dú)立主機(jī)強(qiáng)大的處理能力，又不受連線的束縛，提高了使用的方便程度，為用戶提供最佳的VR體驗(yàn)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以包括主機(jī)和頭戴式顯示設(shè)備，主機(jī)用于向頭戴式顯示設(shè)備提供需要顯示的圖像數(shù)據(jù)，頭戴式顯示設(shè)備包括顯示器，用于顯示圖像數(shù)據(jù)。主機(jī)可以包括第一無(wú)線傳輸裝置，用于以無(wú)線傳輸?shù)姆绞较蝾^戴式顯示設(shè)備發(fā)送圖像數(shù)據(jù)。頭戴式顯示設(shè)備還可以包括第二無(wú)線傳輸裝置，連接到顯示器，用于以無(wú)線傳輸?shù)姆绞浇邮諄?lái)自主機(jī)的圖像數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，主機(jī)還可以包括數(shù)據(jù)壓縮器，連接到第一無(wú)線傳輸裝置，用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，其中第一無(wú)線傳輸裝置向頭戴式顯示設(shè)備發(fā)送經(jīng)過(guò)壓縮的圖像數(shù)據(jù)。頭戴式顯示設(shè)備還包括數(shù)據(jù)解壓縮器，連接在第二無(wú)線傳輸裝置和顯示器之間，用于將第二無(wú)線傳輸裝置接收的經(jīng)過(guò)壓縮的圖像數(shù)據(jù)解壓縮，以便向顯示器提供解壓縮后的圖像數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，頭戴式顯示設(shè)備還可以包括傳感器，連接到第二無(wú)線傳輸裝置，用于實(shí)時(shí)感測(cè)頭戴式顯示設(shè)備的姿態(tài)數(shù)據(jù)，基于姿態(tài)數(shù)據(jù)能夠得到用戶的視角，第二無(wú)線傳輸裝置還用于將第一時(shí)刻的姿態(tài)數(shù)據(jù)或視角發(fā)送給主機(jī)，第一無(wú)線傳輸裝置還用于接收第一時(shí)刻的姿態(tài)數(shù)據(jù)或視角。主機(jī)還可以包括渲染部件，連接到第一無(wú)線傳輸裝置，用于渲染與基于第一時(shí)刻的姿態(tài)數(shù)據(jù)得到的用戶在第一時(shí)刻的視角對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景內(nèi)容，得到需要顯示的第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，頭戴式顯示設(shè)備還可以包括：存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)；以及圖像處理器，連接到傳感器、存儲(chǔ)器和顯示器，用于基于用戶從第一時(shí)刻到第二時(shí)刻的視角變化，對(duì)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換，以得到對(duì)應(yīng)于用戶在第二時(shí)刻的視角的第二時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)，并將第二時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)提供給顯示器。

優(yōu)選地，姿態(tài)數(shù)據(jù)包括頭戴式顯示設(shè)備的位置、方向、加速度、角速度和姿態(tài)信息中的至少一個(gè)；并且/或者無(wú)線傳輸方式可以包括WiFi、藍(lán)牙、UWB、ZigBee中任何一種。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的主機(jī)，用于向頭戴式顯示設(shè)備提供需要顯示的圖像數(shù)據(jù)，主機(jī)可以包括：第一無(wú)線傳輸裝置，用于以無(wú)線傳輸?shù)姆绞较蝾^戴式顯示設(shè)備發(fā)送圖像數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，主機(jī)還可以包括：數(shù)據(jù)壓縮器，連接到第一無(wú)線傳輸裝置，用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，其中第一無(wú)線傳輸裝置向頭戴式顯示設(shè)備發(fā)送經(jīng)過(guò)壓縮的圖像數(shù)據(jù)。以及/或者渲染部件，連接到第一無(wú)線傳輸裝置，用于渲染與用戶在第一時(shí)刻的視角對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景內(nèi)容，得到需要顯示的第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)。

根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，提供了一種用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的頭戴式顯示設(shè)備，包括：顯示器，用于顯示圖像數(shù)據(jù)；以及第二無(wú)線傳輸裝置，連接到顯示器，用于以無(wú)線傳輸?shù)姆绞浇邮諄?lái)自虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的主機(jī)的圖像數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，頭戴式顯示設(shè)備還可以包括：數(shù)據(jù)解壓縮器，連接在第二無(wú)線傳輸裝置和顯示器之間，用于將第二無(wú)線傳輸裝置接收的經(jīng)過(guò)壓縮的圖像數(shù)據(jù)解壓縮，以便向顯示器提供解壓縮后的圖像數(shù)據(jù)。以及/或者傳感器，連接到第二無(wú)線傳輸裝置，用于實(shí)時(shí)感測(cè)頭戴式顯示設(shè)備的姿態(tài)數(shù)據(jù)，基于姿態(tài)數(shù)據(jù)能夠得到用戶的視角，第二無(wú)線傳輸裝置還用于將第一時(shí)刻的姿態(tài)數(shù)據(jù)或視角發(fā)送給主機(jī)，以便從主機(jī)得到第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，頭戴式現(xiàn)實(shí)設(shè)備還可以包括：存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)；以及圖像處理器，連接到傳感器、存儲(chǔ)器和顯示器，用于基于用戶從第一時(shí)刻到第二時(shí)刻的視角變化，對(duì)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換，以得到對(duì)應(yīng)于用戶在第二時(shí)刻的視角的第二時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)，并將第二時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)提供給所述顯示器。

綜上，本實(shí)用新型中的主機(jī)與頭顯分離，且主機(jī)與頭顯以無(wú)線的連接方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，能夠使得系統(tǒng)既可以保有獨(dú)立主機(jī)強(qiáng)大的處理能力，又不受連線的束縛，提高了使用的方便程度，從而可以為用戶提供較好的 VR體驗(yàn)。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本公開(kāi)示例性實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本公開(kāi)的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯，其中，在本公開(kāi)示例性實(shí)施方式中，相同的參考標(biāo)號(hào)通常代表相同部件。

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的主機(jī)的結(jié)構(gòu)的示意性框圖。

圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的頭戴式顯示設(shè)備的示意性框圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使本公開(kāi)更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，如果沒(méi)有明確說(shuō)明，本公開(kāi)所述的連接，圖示中標(biāo)明的連接，可以是直接連接也可以是通過(guò)其他設(shè)備、裝置、介質(zhì)等的間接連接。

如前所述，現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，頭顯與主機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)或頭顯與主機(jī)分離的系統(tǒng)，在為用戶提供良好的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)方面均存在問(wèn)題。頭顯與主機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)中，主機(jī)的處理能力受限，無(wú)法為用戶提供高端的VR體驗(yàn)。頭顯與主機(jī)分離的系統(tǒng)中，頭顯與主機(jī)之間為有線連接，使得用戶的活動(dòng)范圍受限。

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種新的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、主機(jī)及頭戴式顯示設(shè)備。以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、主機(jī)及頭戴式顯示設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。

如圖1所示，本實(shí)用新型的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)200可以包括主機(jī)210和頭戴式顯示設(shè)備220，主機(jī)用于向頭戴式顯示設(shè)備提供需要顯示的圖像數(shù)據(jù)，頭戴式顯示設(shè)備包括顯示器，用于顯示圖像數(shù)據(jù)。

這里，主機(jī)210可以是臺(tái)式機(jī)、筆記本、游戲機(jī)等多種形式并可以運(yùn)行VR內(nèi)容的主機(jī)。頭戴式顯示設(shè)備也可以是PC端頭顯、VR一體機(jī)或基于手機(jī)的移動(dòng)式頭顯。圖像數(shù)據(jù)可以是JPEG、TIFF、RAW、BMP等格式，包括以特定方式定制的適用于本公開(kāi)目的的各種格式，頭戴式顯示設(shè)備可以支持一種格式的圖像數(shù)據(jù)，也可以兼容兩種或更多種格式的圖像數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)明白，圖1中的主機(jī)210和頭戴式顯示設(shè)備220是示意性的，而非確定的，本實(shí)用新型的主機(jī)或者頭戴式顯示設(shè)備還可以是其它形式的，在此不再贅述。

主機(jī)210可以包括如圖2所示的第一無(wú)線傳輸裝置211，頭戴式顯示設(shè)備220可以包括如圖3所述的第二無(wú)線傳輸裝置221和顯示器222。

第一無(wú)線傳輸裝置211用于以無(wú)線傳輸?shù)姆绞较蝾^戴式顯示設(shè)備220 發(fā)送圖像數(shù)據(jù)。

這里，第一無(wú)線傳輸裝置211可以設(shè)置在主機(jī)內(nèi)部，其無(wú)線傳輸方式可以包括WiFi、藍(lán)牙、UWB、ZigBee中的任何一種，或者，也可以是其它的無(wú)線傳輸方式。

第二無(wú)線傳輸裝置221連接到顯示器222，用于以無(wú)線傳輸?shù)姆绞浇邮諄?lái)自主機(jī)210的圖像數(shù)據(jù)。

第二無(wú)線傳輸裝置221可以設(shè)置在頭戴式顯示設(shè)備220的內(nèi)部，其無(wú)線傳輸方式也可以包括WiFi、藍(lán)牙、UWB、ZigBee中的任何一種，或者，也可以是其它的無(wú)線傳輸方式。

其中，第一無(wú)線傳輸裝置211與第二無(wú)線傳輸裝置221可以是相同的，或者相互對(duì)應(yīng)的，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。應(yīng)當(dāng)明白，文中的“第一”和“第二”僅為了區(qū)分主機(jī)和頭戴式顯示設(shè)備的無(wú)線傳輸裝置，不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

這種無(wú)線連接方式非常適用于大空間虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，用戶可以在大空間范圍內(nèi)自由活動(dòng)，并依靠高端PC支持各種大型多人游戲，適用性非常強(qiáng)。無(wú)線連接也可以使基于手機(jī)的頭顯用于高端VR體驗(yàn)，并無(wú)需適用昂貴的背包式主機(jī)，降低系統(tǒng)成本。

顯示器222用于顯示圖像數(shù)據(jù)，其可以是陰極射線管顯示器(CRT)，等離子顯示器(PDP)，液晶顯示器(LCD)，有機(jī)發(fā)光二極管(OLED) 等等。

第二無(wú)線傳輸裝置221與顯示器222的連接方式可以是直接連接，也可以是間接連接。例如，可以在第二無(wú)線傳輸裝置221與顯示器222之間直接連接USB接口或者其它形式接口的數(shù)據(jù)線，直接將第二無(wú)線傳輸裝置與顯示器相連?；蛘?，第二無(wú)線傳輸裝置221與顯示器222均可以作為元器件焊接(或者其它連接方式)在頭顯的電路板上的相應(yīng)孔的位置，由內(nèi)層線層將兩者間接相連。其具體的連接方式不做限制。第二無(wú)線傳輸裝置221接收到第一無(wú)線傳輸裝置211發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)后，顯示器222可以以直接或者間接的方式讀取圖像數(shù)據(jù)，并予以顯示。

由于高端VR體驗(yàn)要求高分辨率及幀率(分辨率通常在2560×1440 或更高，幀率90Hz或更高)，所需帶寬遠(yuǎn)高于現(xiàn)有無(wú)線協(xié)議支持的帶寬，因此，需要采用壓縮算法以便更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸。

如此，主機(jī)210還可以包括數(shù)據(jù)壓縮器212，連接到第一無(wú)線傳輸裝置211，用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，其中第一無(wú)線傳輸裝置211向頭戴式顯示設(shè)備220發(fā)送經(jīng)過(guò)壓縮的圖像數(shù)據(jù)。

其中，數(shù)據(jù)壓縮器212可以設(shè)置在主機(jī)210內(nèi)，其可以與第一無(wú)線傳輸裝置211直接方式或間接方式相連。圖像數(shù)據(jù)可以是JPEG、TIFF、RAW、 BMP等格式，數(shù)據(jù)壓縮器212可以采用壓縮算法(例如，可以是LZ77算法、RLE算法等)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，例如，可以將圖像數(shù)據(jù)壓縮為rar、 zip等格式，使得圖像數(shù)據(jù)占用較小的空間，提高傳輸速度，以便于主機(jī) 210能夠在較短的時(shí)間內(nèi)將圖像數(shù)據(jù)傳輸至頭戴式顯示設(shè)備220。

相應(yīng)地，頭戴式顯示設(shè)備220可以包括數(shù)據(jù)解壓縮器223，連接在第二無(wú)線傳輸裝置221和顯示器222之間，用于將第二無(wú)線傳輸裝置221接收的經(jīng)過(guò)壓縮的圖像數(shù)據(jù)解壓縮，以便向顯示器222提供解壓縮后的圖像數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)壓縮器212與第一無(wú)線傳輸裝置211之間，或者數(shù)據(jù)解壓縮器223 與第二無(wú)線傳輸裝置221和顯示器222之間的連接方式都可以是直接方式或者間接方式。例如，可以直接在各個(gè)裝置之間連接USB接口或者其它形式接口的數(shù)據(jù)線，或者將各個(gè)裝置焊接(或者其它連接方式)在相應(yīng)電路板的相應(yīng)位置，由內(nèi)層線層間接連接各個(gè)裝置。

當(dāng)系統(tǒng)使用VR一體機(jī)或基于手機(jī)的移動(dòng)式頭顯時(shí)，數(shù)據(jù)的接收、圖像解壓可以使用頭顯自帶硬件，無(wú)需額外硬件。使用PC頭顯時(shí)，由于頭顯本身可能沒(méi)有無(wú)線傳輸，還可以增加輔助硬件，例如，可以在頭顯上增設(shè)USB接口，用以插入無(wú)線路由器，增加無(wú)線傳輸裝置。

另外，圖像數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸、壓縮、解壓縮通常會(huì)引入較長(zhǎng)延遲，造成從場(chǎng)景計(jì)算到顯示之間有較大的視角變化，如果不進(jìn)行處理會(huì)造成用戶有暈眩感。通常的處理方式是在圖像顯示前根據(jù)當(dāng)前視角對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行重投影變換，例如，采用時(shí)間扭曲技術(shù)等。重投影變換的過(guò)程可以是由頭戴式顯示設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。

在使用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)時(shí)，用戶可以通過(guò)交互設(shè)備(例如，可以是頭戴式顯示設(shè)備)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的數(shù)據(jù)交互，所述數(shù)據(jù)可以包括用戶的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，而運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的獲得可以通過(guò)在交互設(shè)備上設(shè)置傳感裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶運(yùn)動(dòng)的追蹤。因此，頭戴式顯示設(shè)備220還可以包括傳感器224。傳感器可以連接到第二無(wú)線傳輸裝置221，用于實(shí)時(shí)感測(cè)頭戴式顯示設(shè)備220的姿態(tài)數(shù)據(jù)，基于姿態(tài)數(shù)據(jù)能夠得到用戶的視角，第二無(wú)線傳輸裝置221還用于將第一時(shí)刻的姿態(tài)數(shù)據(jù)或視角發(fā)送給主機(jī)，第一無(wú)線傳輸裝置211還用于接收第一時(shí)刻的姿態(tài)數(shù)據(jù)或視角。

傳感器224可以設(shè)置在頭戴式顯示設(shè)備220的預(yù)定位置，用于實(shí)時(shí)感測(cè)頭顯的姿態(tài)數(shù)據(jù)。這里，傳感器220可以包括運(yùn)動(dòng)傳感器、紅外傳感器或者其它形式的傳感器，用于實(shí)時(shí)感測(cè)頭顯的姿態(tài)數(shù)據(jù)，或者用戶的其它姿態(tài)信息。紅外傳感器可以設(shè)置在頭顯上，并且在使用頭顯時(shí)能夠與人體直接接觸的位置(例如，可以是對(duì)應(yīng)于人眼眶周?chē)奈恢?，可以感測(cè)頭顯是否被用戶戴在頭上，以便于在頭顯佩戴至人體的第一時(shí)間獲知頭顯被用戶使用。運(yùn)動(dòng)傳感器可以是設(shè)置在頭顯上的慣性傳感器，用于實(shí)時(shí)感測(cè)頭顯的姿態(tài)數(shù)據(jù)，姿態(tài)數(shù)據(jù)可以包括但不限于頭顯的位置、方向、加速度、角速度和姿態(tài)信息中的至少一種。

基于頭戴式顯示設(shè)備220的姿態(tài)數(shù)據(jù)可以確定頭顯姿態(tài)對(duì)應(yīng)的視角。從姿態(tài)數(shù)據(jù)到視角的計(jì)算可以是在主機(jī)210實(shí)現(xiàn)的，也可以是在頭顯220 實(shí)現(xiàn)的。

第二無(wú)線傳輸裝置221可以將頭顯220的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)的第一無(wú)線傳輸裝置211可以接收頭顯220的姿態(tài)數(shù)據(jù)，由主機(jī)210中的相關(guān)計(jì)算裝置對(duì)頭顯220的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到頭顯姿態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的視角。

頭戴式顯示設(shè)備220中也可以設(shè)置計(jì)算裝置，以直接或者間接的方式連接于傳感器224和第二無(wú)線傳輸裝置221。計(jì)算裝置可以設(shè)置在傳感器 224與第二無(wú)線傳輸裝置221之間，從傳感器224處獲取頭顯的姿態(tài)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行計(jì)算，得到頭顯姿態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的視角，并將得到的視角相關(guān)信息(也可以包括頭顯的姿態(tài)數(shù)據(jù))提供給第二無(wú)線傳輸裝置221，第二無(wú)線傳輸裝置221將視角(也可以包括頭顯的姿態(tài)數(shù)據(jù))發(fā)送給主機(jī)210。

在得知用戶的姿態(tài)數(shù)據(jù)或者視角后，主機(jī)內(nèi)設(shè)置的計(jì)算裝置或者處理裝置可以計(jì)算出視角對(duì)應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景內(nèi)容，渲染場(chǎng)景內(nèi)容即可得到需要顯示的圖像數(shù)據(jù)。因此主機(jī)210還可以包括渲染部件213，

渲染部件213可以連接到第一無(wú)線傳輸裝置211，用于渲染與基于第一時(shí)刻的姿態(tài)數(shù)據(jù)得到的用戶在第一時(shí)刻的視角對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景內(nèi)容，得到需要顯示的第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)。

渲染部件213可以設(shè)置在主機(jī)210內(nèi)，以直接或者間接的方式與第一無(wú)線傳輸裝置211相連，以便于對(duì)第一無(wú)線傳輸裝置211接收到的用戶在第一時(shí)刻的視角對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景內(nèi)容進(jìn)行渲染，以得到需要顯示的第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)。

渲染部件213渲染的范圍可以是第一時(shí)刻的視角對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景內(nèi)容，也可以比第一時(shí)刻的視角對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景內(nèi)容的范圍大(具體的渲染范圍可以預(yù)先設(shè)定，也可以根據(jù)用戶的實(shí)際使用情況進(jìn)行計(jì)算)。這樣，在進(jìn)行投影變換的過(guò)程中，就可以盡量解決第二時(shí)刻與第一時(shí)刻的視角差異引起的視場(chǎng)缺失的問(wèn)題。

上文中提到，可以采用時(shí)間扭曲技術(shù)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重投影變換，以解決時(shí)間延遲帶來(lái)的眩暈問(wèn)題。因此頭戴式顯示設(shè)備220還可以包括存儲(chǔ)器225和圖像處理器226。

存儲(chǔ)器225，用于存儲(chǔ)第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)。

存儲(chǔ)器225可以固定設(shè)置在頭戴式顯示設(shè)備220內(nèi)，具有一定的存儲(chǔ)空間，可以支持普通用戶日常使用。存儲(chǔ)器225還可以包括可拆卸地設(shè)置在頭顯上的存儲(chǔ)卡，或者與頭戴式顯示設(shè)備220相連的移動(dòng)硬盤(pán)等存儲(chǔ)設(shè)備，可以支持存儲(chǔ)擴(kuò)展，以便于在使用率較高、或者圖像數(shù)據(jù)較大或者其它情況下，能夠作為內(nèi)置存儲(chǔ)器的備用/擴(kuò)展存儲(chǔ)，以存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器225可以有多種形式或者多種形態(tài)，在此不做具體顯示。

存儲(chǔ)器225還可以存儲(chǔ)第二時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)，或者其它相關(guān)數(shù)據(jù)，例如，頭顯的姿態(tài)數(shù)據(jù)或在視角等。

圖像處理器226，連接到傳感器224、存儲(chǔ)器225和顯示器222，用于基于用戶從第一時(shí)刻到第二時(shí)刻的視角變化，對(duì)存儲(chǔ)器225中存儲(chǔ)的第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換，以得到對(duì)應(yīng)于用戶在第二時(shí)刻的視角的第二時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)，并將第二時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)提供給顯示器。

這里，傳感器225得到第一時(shí)刻和第二時(shí)刻的姿態(tài)數(shù)據(jù)，相應(yīng)地可以由主機(jī)210或者頭顯220中的相關(guān)計(jì)算裝置得到第一時(shí)刻和第二時(shí)刻的視角，從而得到視角變化。圖像處理器226能夠從存儲(chǔ)器225中獲取第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)，并按照第二視角對(duì)第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換，得到對(duì)應(yīng)于用戶在第二時(shí)刻的視角的第二時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)。圖像處理器226 還可以將第二時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)提供給顯示器222，以供顯示器222顯示。

此外，存儲(chǔ)器225和/或圖像處理器226還可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型未提及的其它功能，在此不再贅述。主機(jī)210內(nèi)也可以設(shè)置存儲(chǔ)器和/或圖像處理器，實(shí)現(xiàn)與頭戴式顯示設(shè)備中的存儲(chǔ)器和/或圖像處理器相同或相似的功能，或者還可以實(shí)現(xiàn)頭戴式顯示設(shè)備中的存儲(chǔ)器和/或圖像處理器未提及或未能實(shí)現(xiàn)的功能。

另外，當(dāng)系統(tǒng)使用VR一體機(jī)或基于手機(jī)的移動(dòng)式頭顯時(shí)，數(shù)據(jù)的接收、圖像解壓及重投影變換可以使用頭顯自帶硬件，無(wú)需額外硬件。使用 PC頭顯時(shí)，由于頭顯本身可能沒(méi)有無(wú)線傳輸或圖像處理能力，還可以增加輔助硬件，例如，可以在頭顯上增設(shè)USB接口，用以插入無(wú)線路由器，增加無(wú)線傳輸裝置。

至此，已經(jīng)結(jié)合圖1-3詳細(xì)描述了關(guān)于本實(shí)用新型的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)及其設(shè)備。

在一個(gè)應(yīng)用實(shí)施例中(如圖1)，用戶佩戴圖1所示的頭戴式顯示設(shè)備220，從場(chǎng)景成到顯示的流程可以描述如下：

1.頭戴式顯示設(shè)備220中的傳感器224獲取頭戴式顯示設(shè)備第一時(shí)刻的姿態(tài)數(shù)據(jù)，第二無(wú)線傳輸裝置221通過(guò)無(wú)線傳輸發(fā)送第一時(shí)刻的姿態(tài)數(shù)據(jù)到主機(jī)210；

2.主機(jī)210根據(jù)第一無(wú)線傳輸裝置211接收到的頭顯第一時(shí)刻的姿態(tài)數(shù)據(jù)確定對(duì)應(yīng)的視角，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的視角渲染對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景內(nèi)容，得到第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)；

3.主機(jī)210壓縮第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)并以無(wú)線傳輸方式發(fā)送到頭戴式顯示設(shè)備220；

4.頭戴式顯示設(shè)備220接收第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行解壓縮；

5.頭戴式顯示設(shè)備220中的傳感器224獲取頭顯第二時(shí)刻(當(dāng)前) 的姿態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)當(dāng)前姿態(tài)對(duì)第一時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重投影(如采用時(shí)間扭曲技術(shù))變換，得到第二時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)；

6.頭顯中的顯示器222顯示第二時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)。

如此，用戶沉浸于虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，得到最佳的VR體驗(yàn)。

以上已經(jīng)描述了本實(shí)用新型的各實(shí)施例，上述說(shuō)明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說(shuō)明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多修改和變更都是顯而易見(jiàn)的。本文中所用術(shù)語(yǔ)的選擇，旨在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌?chǎng)中的技術(shù)的改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。