一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法及设备，涉及设备交互领域。本发明专利技术利用体感模块实时探测物体在空间中的深度与位置，并实时生成深度图发送给中央处理模块；中央处理模块通过体感模块提供的空间深度图计算观者的视角位置，并通过空间透视方法计算观者视角在运动变化过程中显示画面对应的显示变动；显示模块接收所述中央处理模块的画面计算结果，并呈现最终画面。本发明专利技术可以在显示设备中实现观看者视角变化后画面随之变化的效果，大大提升观者的沉浸感。大大提升观者的沉浸感。大大提升观者的沉浸感。

【技术实现步骤摘要】
一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法及设备


[0001]本专利技术涉及屏幕交互显示领域，具体为一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法及设备。

技术介绍

[0002]现有屏幕显示方式与设备多种多样，但都与观者的视角无关联，即观者视角的变动对屏幕显示画面并无影响；少数体感交互设备通过跟踪观者的人体骨架关节模型或手持设备的动作，而在应用层面做出相应的互动，如各类现有的体感游戏，但观者视角的变化依然被忽略。现实情况下，如观者看向窗外时，景观中的物体将随着观者视角的移动而变化，比如藏在某个物体背后的物体将随着观者视角的左右移动而呈现；同时，景观范围也将因观者的视角移动而被窗户(取景框)限定为与之前视角不同的部分。
[0003]现有屏幕显示方式或设备无法根据人的视角改变而实时改变，忽略了与观者视角的联动，即使画面再高清也无法做到现实般的效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法及设备，解决了上述
技术介绍
中提出现有的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1：获取体感模块探测到的物体在空间中的深度图像，并将空间深度图发送给中央处理模块；
[0008]步骤S2：令所述中央处理模块通过所述体感模块提供的空间深度图计算观者的视角位置，再通过计算空间透视的方法计算观者视角在运动变化过程中显示画面对应的显示变动；
[0009]步骤S3：显示模块接收所述中央处理模块的画面计算结果数据，并呈现最终画面。
[0010]如上所述的一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，其特征在于，实现步骤S1、S2、S3所需的设备系统包括体感模块、中央处理模块以及显示模块；
[0011]所述体感模块与中央处理模块建立连接关系，体感模块用于实时探测三维空间中物体的位置生成实时的深度图像，并将深度图像信息实时发送给中央处理模块；完成上述步骤S1；
[0012]所述中央处理模块与显示模块建立连接关系，中央处理模块通过体感模块提供的深度图像识别空间中的人头部形状并计算出观者的视角位置，同时模拟计算观者视角在运动变化过程中画面素材对应视角位置的显示变动，并将计算结果发送到所述显示模块；完成上述步骤S2；
[0013]所述显示模块与中央处理模块建立关系，接收所述中央处理模块的画面计算结果，并呈现最终画面；完成上述步骤S3。
[0014]如上所述的一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，所述步骤S1中的体感模块探测方法包括以下步骤：
[0015]S101:利用红外激光发射器在空间中投射红外激光点阵；
[0016]S102:利用红外摄像机接收空间中红外激光点阵的反射图样
[0017]S103:控制计算处理器通过红外激光点阵反射图样计算获得空间深度图
[0018]如上所述的一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，在所述步骤S2中的中央处理模块通过分类算法识别深度图数据中的人的身体部位及其动作。
[0019]如上所述的一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，所述机器学习模块使用的算法步骤如下：
[0020]S201:在深度图内寻找最有可能是人体的区域，即最类似“大”型的物体；
[0021]S202:在局部区域内去除深度图中人体边缘与周围环境像素灰度值出现不连续性，确定区域边缘，将观者从背景图像中剥离出来；
[0022]S203:对被分离出来的人体深度图的每一个像素进行分析评估，其特征变量都会被机器分类学习算法对于人体部位快速识别，从而得到观者头部的空间位置；
[0023]S204:追踪头部中央位置作为观者视角位置进行计算，从而获得观者视角的空间位置。
[0024]如上所述的一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，其特征在于：所述步骤S2中的中央处理模块的画面计算方式包括以下步骤：
[0025]S301:通过所述体感模块获取观者视角的空间三维坐标；
[0026]S302:以观者视角为原点，用透视投影的原理进行计算，屏幕的显示面板边框为被投影的几何形状，该几何形状被投影到模拟三维空间所框住的画面，即为最终显示画面坐标范围；
[0027]S303:将最终显示画面范围的像素三维坐标转换为二维显示屏幕坐标，得到最终显示画面色彩的像素级坐标，即最终显示画面；
[0028]S304:将计算好的显示画面通过所述显示模块呈现。
[0029]如上所述的一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，其特征在于：上述步骤S2中还包括互联模块，所述互联模块与中央控制计算模块建立关系，互联模块用于连接互联网和周边智能设备，让用户可以在网络上浏览、购买、下载影片、照片等数字产品，也可以与周边智能设备进行交互控制与数据传输。
[0030]如上所述的一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，其特征在于：上述步骤S2中还包括数据储存模块，所述数据储存模块与所述中央处理模块建立关系，所述数据储存模块用于在本地保存用户使用中的数据，以及用于中央处理模块对数据的调取。
[0031]如上所述的一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，其特征在于：上述步骤S1、S2、S3中还包括移动端应用交互控制模块，所述移动端应用交互控制模块与所述互联模块建立关系，所述移动端应用交互控制模块用于让用户对设备进行远程的交互控制。
[0032]一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，其特征在于：使用飞行时间(ToF)空间深度探测技术代替权利要求3中所述的空间深度探测方法。
[0033]一种电视机，其特征在于，使用上述权利要求1至8中任一项所述的实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法。
[0034]一种电脑显示屏，其特征在于，使用上述权利要求1至8中任一项所述的实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法。
[0035]一种具有画面显示功能的窗户，其特征在于，使用上述权利要求1至8中任一项所述的实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法。
[0036]一种具有画面显示功能的镜子，其特征在于，使用上述权利要求1至8中任一项所述的实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法。
[0037]本专利技术可以使显示设备与观者视角建立联动，当观者通过采用此技术的显示屏幕观看景物时，可以获得与现实中通过一个取景框观看景物相似的体验，提高画面素材的真实感，提升观者的沉浸感。
附图说明
[0038]图1为本专利技术结构示意图；
[0039]图2为本专利技术的方法流程图；
[0040]图3为本专利技术在二维素材应用的画面随视角变动示意图；
[0041]图4为本专利技术在三维素材应用的画面随视角变动示意图；
[0042]图5为本专利技术的标准透视模型示意图；
[0043]图6为本专利技术标准透视模型的二维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：获取体感模块探测到的物体在空间中的深度图像，并将空间深度图发送给中央处理模块；步骤S2：令所述中央处理模块通过所述体感模块提供的空间深度图计算观者的视角位置，再通过计算空间透视的方法计算观者视角在运动变化过程中显示画面对应的显示变动；步骤S3：显示模块接收所述中央处理模块的画面计算结果数据，并呈现最终画面。2.根据权利要求1所述的一种实现屏幕显示画面跟随观者视角变动的方法，其特征在于，实现步骤S1、S2、S3所需的设备系统包括体感模块、中央处理模块以及显示模块；所述体感模块与中央处理模块建立连接关系，体感模块用于实时探测三维空间中物体的位置生成实时的深度图像，并将深度图像信息实时发送给中央处理模块；完成上述步骤S1；所述中央处理模块与显示模块建立连接关系，中央处理模块通过体感模块提供的深度图像识别空间中的人头部形状并计算出观者的视角位置，同时模拟计算观者视角在运动变化过程中画面素材对应视角位置的显示变动，并将计算结果发送到所述显示模块；完成上述步骤S2；所述显示模块与中央处理模块建立关系，接收所述中央处理模块的画面计算结果，并呈现最终画面；完成上述步骤S3。3.根据权利要求1所述的一种实现屏幕显示画面跟随观看者视角变动的方法，其特征在于，所述步骤S1中的体感模块探测方法包括以下步骤：S101:利用红外激光发射器在空间中投射红外激光点阵；S102:利用红外摄像机接收空间中红外激光点阵的反射图样S103:控制计算处理器通过红外激光点阵反射图样计算获得空间深度图4.根据权利要求1所述的一种实现屏幕显示画面跟随观看者视角变动的方法，其特征在于：所述步骤S2中的中央处理模块通过分类算法识别深度图数据中的人的身体部位及其动作。5.根据权利要求4所述的一种实现屏幕显示画面跟随观看者视角变动的方法，其特征在于，所述机器学习模块使用的算法步骤如下：S201:在深度图内寻找最有可能是人体的区域，即最类似“大”型的物体；S202:在局部区域内去除深度图中人体边缘与周围环境像素灰度值出现不连续性，确定区域边缘，将观者从背景图像中剥离出来；S203:对被分离出来的人体深度图的每一个像素进行分析评估，其特征变量都会被机器分类学习算法对于人体部位快速识别，从而得到观者头部的空间位置；S204:追踪头部中央位置作为观者视角位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴睿，
申请(专利权)人：戴睿，
类型：发明
国别省市：