3D视频的VR显示方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种3D视频的VR显示方法及系统，3D视频的VR显示方法包括：A.由惯性测量单元获取欧拉角；B.由欧拉角获得切割球体的极坐标，所述球体是用于播放3D视频的载体；C.由极坐标获得观看3D视频的视角；D.根据视角播放视频。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术能够将3D视频进行VR显示，克服了目前的技术难题，满足了用户的需求，值的推广应用。

【技术实现步骤摘要】
3D视频的VR显示方法及系统
本专利技术涉及视频处理
，尤其涉及3D视频的VR显示方法及系统。
技术介绍
虚拟现实(VirtualReality_VR)作为现在的一个热点，目前视频只有全景视频才能采用VR观看。但是全景视频的内容制作比较难，所以内容不多。目前播放VR视频方法是：把视频绘制在一个球体，立方体或者其它几何体中，然后根据惯性测量单元(英文：Inertialmeasurementunit_IMU)出来的数据计算人眼需要观看球体的哪一部分，其中IMU是用来测量人头部的三维旋转。3D视频经过多年发展，内容已经很广泛，但是3D视频由于不是全景视频，不能直接绘制在球体上，否则变形非常严重，如何使3D视频进行VR显示是目前难以解决的技术难题，同时也是用户迫切希望使用的技术。
技术实现思路
本专利技术提供了一种3D视频的VR显示方法，包括如下步骤：A.由惯性测量单元获取欧拉角；B.由欧拉角获得切割球体的极坐标，所述球体是用于播放3D视频的载体；C.由极坐标获得观看3D视频的视角；D.根据视角播放视频。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤B中，人的视点与球面的交点是第一交点，沿着球面连接比值点和第一交点并且延长从而与边界相交于第二交点，建立极坐标：[比值点，角度]，其中比值点是第一交点和比值点的长度与第二交点和比值点长度的比值，角度是第二交点、比值点和边缘点构成的角度，切开的球面中心为比值点，初始方位为人站在原点。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤C中，对多种视频进行处理，多种视频包括左右视频、上下视频和多视角视频，针对每种视频进行如下计算：视频的中心点为原点，横轴旋转角度对应的射线是原点至第一交点，射线与视频的边界相交于第一交点，射线中取比值点的百分比，则为人眼中心点。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤D中，以人眼中心点为中心，做一个长宽为[w,h]的矩形显示区域，从而进行播放视。作为本专利技术的进一步改进，在所述步骤A中，由惯性测量单元获取九轴传感器的数据，对数据进行平滑滤波去除澡声后，再将数据融合输出四元数，由四元数变换成欧拉角。本专利技术还提供了一种3D视频的VR显示系统，其特征在于，包括：获取欧拉角模块，用于由惯性测量单元获取欧拉角；获取极坐标模块，用于由欧拉角获得切割球体的极坐标，所述球体是用于播放3D视频的载体；获取视角模块，用于由极坐标获得观看3D视频的视角；播放模块，用于根据视角播放视频。作为本专利技术的进一步改进，在所述获取极坐标模块中，人的视点与球面的交点是第一交点，沿着球面连接比值点和第一交点并且延长从而与边界相交于第二交点，建立极坐标：[比值点，角度]，其中比值点是第一交点和比值点的长度与第二交点和比值点长度的比值，角度是第二交点、比值点和边缘点构成的角度，切开的球面中心为比值点，初始方位为人站在原点。作为本专利技术的进一步改进，在所述获取视角模块中，对多种视频进行处理，多种视频包括左右视频、上下视频和多视角视频，针对每种视频进行如下计算：视频的中心点为原点，横轴旋转角度对应的射线是原点至第一交点，射线与视频的边界相交于第一交点，射线中取比值点的百分比，则为人眼中心点。作为本专利技术的进一步改进，在所述播放模块中，以人眼中心点为中心，做一个长宽为[w,h]的矩形显示区域，从而进行播放视。作为本专利技术的进一步改进，在所述获取欧拉角模块中，由惯性测量单元获取九轴传感器的数据，对数据进行平滑滤波去除噪声后，再将数据融合输出四元数，由四元数变换成欧拉角。本专利技术的有益效果是：本专利技术能够将3D视频进行VR显示，克服了目前的技术难题，满足了用户的需求，值的推广应用。附图说明图1是原理说明图；图2是本专利技术的方法流程图；图3是本专利技术的由欧拉角获得切割球体的极坐标的原理图；图4是本专利技术的左右视频示意图；图5是本专利技术的左视频区域处理示意图；图6是本专利技术的显示区域示意图；图7是本专利技术确定角度Φ的原理示意图。具体实施方式原理介绍，例如使用球体，将一个球面切开(大小可以是任意的，甚至是完整的球体)，作为头部旋转的区域范围。如图1所示，球心是O，也就是人所在的位置；切开的球面中心为P点，也就是初始方位为人站在0点，看向P点；边缘为ACBD；如果是完整的球体，则以任意一点为中心，反向延长线与球体的交点为边界，这个时候边缘就蜕化成一个点。头部可以旋转的区域是AOB和COD。为了后续描述方便，我们建立三维坐标系，以OP为Z轴，水平为X轴，竖直为Y轴。欧拉角介绍：在计算机三维图形学中，很常用的旋转是欧拉角，用三个轴表示[yaw,pitch,roll]，最早是用在飞机航向上的，yaw表示航向角，pitch代表机身的俯仰角，roll代表翻滚角，就是飞机沿着自己长轴的旋转角度。如图1所示，假定人眼朝向的射线与球平面的交点是Q，Q在AOBP平面的投影是Q1，则OQ1与Z轴的夹角是yaw，也就是绕着Y轴旋转的角度，QOQ1的角度是pitch。普通VR视频的处理：如果是普通的VR视频播放，则只需要从0点，看向Q点，在Q点周围截取一段矩形，作为显示的视频，但是3D视频不能直接绘制在球体，所以不能简单这么处理，其中roll是绕着OQ的旋转角度，VR的处理是把影片做roll的逆向选择，使影片一直保持水平。由于roll的处理与本专利技术无关，而且本专利技术的roll的处理与VR视频播放一致，所以不做描述。如图2所示，本专利技术公开了一种3D视频的VR显示方法，包括如下步骤：步骤A.由惯性测量单元获取欧拉角；步骤B.由欧拉角获得切割球体的极坐标，所述球体是用于播放3D视频的载体；步骤C.由极坐标获得观看3D视频的视角；步骤D.根据视角播放视频。在步骤A中，具体经过如下步骤：(1).从惯性测量单元中获取数据是九轴传感器的数据，分别是陀螺仪、加速度计以及磁力计的数据，每组数据都是(x,y,z)，陀螺仪(gyroX,gyroY,gyroZ)，加速度计(accX,accY,accZ),磁力计(magX,magY,magZ)。(2).上述数据经过平滑滤波，去除噪声；(3).再经过融合处理(比如卡尔曼滤波)将IMU的九轴数据融合输出四元数，四元数的表达(w,x,y,z)，四元数是很普遍的用于3D图形学的角度运算。(4).由四元数变换成欧拉角，这个变换是3D图形学的标准。在步骤B中，如图3所示，在当前[yaw,pitch,roll]下(其中roll与处理无关)，人的视点与球面的交点是第一交点Q，沿着球面连接比值点和第一交点PQ并且延长从而与边界相交于第二交点Q’，建立极坐标：[比值点，角度][P,Φ]，其中比值点P是第一交点和比值点QP的长度与第二交点和比值点Q’P长度的比值，切开的球面中心为比值点P点，初始方位为人站在原点O点；如图7所示，角度Φ是第二交点Q’、比值点P和边缘点B构成的角度，也就是PB逆时针旋转到PQ’的旋转角度，这样才可以达到[0,360]这个范围。而且P就是QOP的角度与Q’OP的角度比值。在步骤C中，以左右视频为例，上下视频和多视角视频同例处理。如图4所示，实框的L、R是视频的区域，虚线是人眼所能观看的区域，中间的圆圈OL和OR代表人眼观看的中心点，问题的核心变成，OL和OR在L和R上的游动。如图5所示，我们以L区域为例，R区域同样处理，以视频的中心点为原点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D视频的VR显示方法，其特征在于，包括如下步骤：A.由惯性测量单元获取欧拉角；B.由欧拉角获得切割球体的极坐标，所述球体是用于播放3D视频的载体；C.由极坐标获得观看3D视频的视角；D.根据视角播放视频。

【技术特征摘要】
1.一种3D视频的VR显示方法，其特征在于，包括如下步骤：A.由惯性测量单元获取欧拉角；B.由欧拉角获得切割球体的极坐标，所述球体是用于播放3D视频的载体；C.由极坐标获得观看3D视频的视角；D.根据视角播放视频。2.根据权利要求1所述的3D视频的VR显示方法，其特征在于，在所述步骤B中，人的视点与球面的交点是第一交点，沿着球面连接比值点和第一交点并且延长从而与边界相交于第二交点，建立极坐标：[比值点，角度]，其中比值点是第一交点和比值点的长度与第二交点和比值点长度的比值，角度是第二交点、比值点和边缘点构成的角度，切开的球面中心为比值点，初始方位为人站在原点。3.根据权利要求2所述的3D视频的VR显示方法，其特征在于，在所述步骤C中，对多种视频进行处理，多种视频包括左右视频、上下视频和多视角视频，针对每种视频进行如下计算：视频的中心点为原点，横轴旋转角度对应的射线是原点至第一交点，射线与视频的边界相交于第一交点，射线中取比值点的百分比，则为人眼中心点。4.根据权利要求3所述的3D视频的VR显示方法，其特征在于，在所述步骤D中，以人眼中心点为中心，做一个长宽为[w,h]的矩形显示区域，从而进行播放视。5.根据权利要求1至4任一项所述的3D视频的VR显示方法，其特征在于，在所述步骤A中，由惯性测量单元获取九轴传感器的数据，对数据进行平滑滤波去除澡声后，再将数据融合输出四元数，由四元数变换成欧拉角。6.一种3D视频的VR显示系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：白俊江，高炜，
申请(专利权)人：深圳市魔眼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44