一种跟随人眼位置的立体显示装置，包括动作捕捉设备(1)、3D立体眼镜(2)、手柄(3)、底座(4)、显示装置(5)，其中底座(4)上方固定有电脑主机(7)和支架，支架中部设置有旋转电机(6)，旋转电机(6)与电脑主机(7)连接，显示装置(5)固定于旋转电机(6)上，在旋转电机(6)的驱使下显示装置(5)可以相对于支架转动；动作捕捉设备(1)固定在支架顶端，手柄(3)上以及3D立体眼镜(2)上均分别设置有多个银色反光球(8)，动作捕捉设备(1)、显示装置(5)分别与电脑主机(7)电连接，手柄(3)与电脑主机(7)无线信号连接，3D立体眼镜(2)与显示装置(5)无线信号连接同步。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
:本专利技术涉及3D立体显示
，具体涉及一种可应用于工业产品原型设计如汽车、航天、铁路等制造业、课件教学、培训、科研等具体领域的跟随人眼位置的立体显示装置。
技术介绍
当前的立体交互式显示装置是通过捕捉用户于三维空间的位置，输入三维引擎进行运算，在显示器实时输出用户在该视点应该看到的内容，在实际使用过程中，3D液晶屏以及其他类似技术中显示器均是固定的，用户想看三维虚拟物体的侧面及后面的时候，需要对三维虚拟物体进行旋转，然后才在显示器看到侧面、背面。跟真实物体的体验差别太大，跟真实环境的交互体验差别太大。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种跟随人眼位置的立体显示装置。本专利技术的一种跟随人眼位置的立体显示装置采用以下技术方案: 一种跟随人眼位置的立体显示装置，包括动作捕捉设备1、3D立体眼镜2、手柄3、底座4、显示装置5，其中底座4上方固定有电脑主机7和支架，支架中部设置有旋转电机6，旋转电机6与电脑主机7连接，显示装置5固定于旋转电机6上，在旋转电机6的驱使下显示装置5可以相对于支架转动。动作捕捉设备1固定在支架顶端，手柄3上以及3D立体眼镜2上均分别设置有多个银色反光球8，动作捕捉设备1、显示装置5分别与电脑主机7电连接，手柄3与电脑主机7无线信号连接、3D立体眼镜2与显示装置5无线信号连接同步。在一种优选实施例中，动作捕捉设备1包括至少两台光学捕捉相机。在一种优选实施例中，显示装置5采用高清高分辨率、立体显示器。在一种优选实施例中，手柄3上以及3D立体眼镜2上方分别设置有3-6粒银色反光球8。在一种优选实施例中，手柄3上设置有多个控制按钮。通过该装置，用户走到侧面可看到侧面的效果，走到背后，可看到虚拟物体的背后，虚拟物体的坐标系跟现实物理空间的坐标系一一对应，而且该装置可识别用户角度位置变化，驱动显示屏面对用户，同时调整显示内容，增强了用户的交互体验。【附图说明】: 图1为本专利技术的一种跟随人眼位置的立体显示装置的结构示意图。图2为本专利技术的一种跟随人眼位置的立体显示装置的组成示意图。图3为本专利技术的动作捕捉摄像头连接方式示意图。图4为本专利技术的视差式立体成像原理示意图。【具体实施方式】: 下面结合说明书附图对本专利技术的一种跟随人眼位置的立体显示装置做进一步详细的说明。如图1、2所示，本专利技术的一种跟随人眼位置的立体显示装置包括动作捕捉设备1、3D立体眼镜2、手柄3、底座4、显示装置5，其中底座4上方固定有电脑主机7和支架，支架中部设置有旋转电机6，旋转电机6与电脑主机7连接，显示装置5固定于旋转电机6上，在旋转电机6的驱使下显示装置5可以相对于支架转动。动作捕捉设备1固定在支架顶端，手柄3上以及3D立体眼镜2上均分别设置有多个银色反光球8，动作捕捉设备1、显示装置5分别与电脑主机7电连接，手柄3与电脑主机7无线信号连接、3D立体眼镜2与显示装置5无线信号连接同步。实际应用过程中，初始化后首先识别用户站立位置，驱动显示装置5面向用户，三维引擎渲染该角度下场景窗口，获取手柄3、3D立体眼镜2坐标位置，三维渲染，显示装置5的显卡进行信息输出。在一种实施方式中，显示装置5采用高清高分辨率、立体显示器，最好是具有立体显示屏的电脑一体机。在一种实施方式中，为达到直观舒适的交互方式，需要选用准确度极高且敏捷稳定的光学式动作捕捉系统作为手柄3、3D立体眼镜2的位置跟踪系统。通常需要至少两台光学捕捉相机，架在显示器上方，其捕捉区域为1.5立方米。通过银色反光球8安装在手柄3上以及3D立体眼镜2上方，具体数量3-6粒不等，用于计算被两台相机捕捉到的矩阵。通过这些被实时捕捉到的数据，我们可以精准的计算出用户头部及手部在空间中的位置及坐标，以及手部六自由度旋转及朝向的向量。如图3所示，由于单个动作捕捉相机的可视范围受到限制，为了获取360度的可视范围，所以用至少两台光学捕捉相机，优选4-6台光学捕捉相机，确认拍摄角度可覆盖。 在一种实施方式中，手柄3采用的一种类似空间鼠标的交互装置，手柄3设置有多个控制按钮，通过无线传输将用户的指令传回电脑，如点击、抓起、拖动、旋转等命令。电脑主机7需要保证双通道同步显示大规模三维场景的时候，能够保证足够的图形运算能力，从而一般选用高性能图形工作站。同时，为保证双眼3D立体图形显示所需要双眼立体运算和输出，一般推荐Nvidia的QuadroFX图卡进行作为标准中高端配置。如图4所示，显示的是本专利技术的一种跟随人眼位置的立体显示装置的视差式立体成像原理。传统的3D立体显示方式，如主动式、被动式3D电视、多通道环幕投影等，利用的双目视差原理。如图4所示，图中Al、A2分别是同一物点A在屏幕上所显示的左图像点与右图像点，Bl、B2分别是同一物点B在屏幕上所显示的左图像点与右图像点，如果左眼只能看到Al、B1，右眼只能看到A2、B2，则在人的大脑里就可以反映出A点和B点的深度信息。图像点A成像于屏幕之后我们称之为后方图像图像，点B成像于屏幕之前称之为前方图像。本专利技术中运动视差立体成像原理: 运动视差，坐在前进的火车上往窗外就能容易体验到，远处的物体往后退的慢，近处的物体后退速度快。人的眼睛位置变动时候，视觉范围的所有物体相对于眼睛相对运动，径向的位置变化则为远近位置变化，靠近眼睛则物体成像变大，远离眼睛则物体变小。切线方向的位置变化物体表现的往左或者往右运动，同时能看到更多的物体的侧面。运动视差立体成像技术，主要来自头部跟踪式3D立体显示方式，多用于专业虚拟现实产品，如立体显示头盔，CAVE等沉浸式体验设备。运动视差是由观察者和景物发生相对运动所产生的，这种运动使景物的尺寸和位置在视网膜的投射发生变化，使产生深度感。实际应用过程中，用户走到侧面可看到侧面的效果，走到背后，可看到虚拟物体的背后，虚拟物体的坐标系跟现实物理空间的坐标系一一对应，而且该装置可识别用户角度位置变化，驱动显示屏面对用户，同时调整显示内容，增强了用户的交互体验。应当指出的是，上述内容只是本专利技术的最佳实施方式的列举，其中未尽详细描述的部分，应该理解为用本
的一般方式予以实施。同时，对于本领域的一般技术人员来说，在不偏离本专利技术的精神范畴内对本专利技术所做的等效变换和修饰，都将落入本专利技术的权利要求的保护范围之内。【主权项】1.一种跟随人眼位置的立体显示装置，其特征在于:包括动作捕捉设备(1)、3D立体眼镜(2)、手柄(3)、底座(4)、显示装置(5)，其中底座(4)上方固定有电脑主机(7)和支架，支架中部设置有旋转电机出)，旋转电机(6)与电脑主机(7)连接，显示装置(5)固定于旋转电机(6)上，在旋转电机(6)的驱使下显示装置(5)可以相对于支架转动；动作捕捉设备(1)固定在支架顶端，手柄(3)上以及3D立体眼镜(2)上均分别设置有多个银色反光球(8)，动作捕捉设备(1)、显示装置(5)分别与电脑主机(7)电连接，手柄(3)与电脑主机(7)无线信号连接，3D立体眼镜(2)与显示装置(5)无线信号连接同步。2.如权利要求1所述的一种跟随人眼位置的立体显示装置，其特征在于:动作捕捉设备(1)包括至少两台光学捕捉相机。3.如权利要求1所述的一种跟随人眼位置的立体显示装置，其特征在于:显示本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种跟随人眼位置的立体显示装置，其特征在于：包括动作捕捉设备(1)、3D立体眼镜(2)、手柄(3)、底座(4)、显示装置(5)，其中底座(4)上方固定有电脑主机(7)和支架，支架中部设置有旋转电机(6)，旋转电机(6)与电脑主机(7)连接，显示装置(5)固定于旋转电机(6)上，在旋转电机(6)的驱使下显示装置(5)可以相对于支架转动；动作捕捉设备(1)固定在支架顶端，手柄(3)上以及3D立体眼镜(2)上均分别设置有多个银色反光球(8)，动作捕捉设备(1)、显示装置(5)分别与电脑主机(7)电连接，手柄(3)与电脑主机(7)无线信号连接，3D立体眼镜(2)与显示装置(5)无线信号连接同步。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，陈德陆，袁野，李宜，杨玉鹏，孙宗桓，沈壮鑫，刘德森，
申请(专利权)人：深圳市中视典数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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