【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于虚拟现实，特别是涉及到一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法。
技术介绍
1、虚拟现实是利用物理环境和设备生成逼真的图像和声音，全方位作用于用户的视觉听觉触觉，从而给用户创造诸多控制丰富性、互动直接性的沉浸式体验，并广泛应用于教育、医疗、军事和航空等领域。然而，自虚拟现实发展至今，vr未如预料般开启用户媒体消费市场的新纪元。目前的vr体验主要通过本地vr体验方式，如pc-vr体验和vr一体机。这两种方式在价格、便携性方面存在缺陷，降低了用户体验欲望，阻碍了vr的普及。pc-vr对计算性能要求高，限制了消费者市场的拓展，并限制了用户移动空间。vr一体机则因移动端计算芯片的限制不能提供高质量画面，且缺乏有趣的vr应用，难以吸引用户。
2、因此，现有技术亟需一种新的技术方案来解决pc-vr体验和vr一体机存在的问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，不仅提供了与本地vr系统相媲美的用户体验；同时兼顾了本地vr系统的广泛应用内容，降低了用户的vr体验门槛，有效满足用户vr体验的需求。
2、一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，包括以下步骤，
3、步骤一、构建服务器端渲染和客户端解码的虚拟现实云化vr系统；
4、步骤二、构建所述云化vr系统的vr评价指标；
5、步骤三、基于系统编解码、传输和防晕眩提出云化vr系统的优化方法；
6、步骤四、构建基
7、步骤五、对步骤四的云化vr系统端云异步渲染方案进行实测验证及数据展示。
8、所述步骤一云化vr系统包括服务器端、客户端以及网络传输模块；所述服务器端包括计算渲染模块和编码模块；所述客户端包括解码模块、渲染显示模块以及交互信息获取模块；所述服务器端编码模块完成的视频流数据通过网络传输模块发送给客户端；所述客户端将交互信息获取模块中获得的姿态和交互信息通过网络传输模块传输给服务器端。
9、所述步骤二vr评价指标包括画面质量指标和交互体验指标；所述交互体验指标包括运动感知延迟，操作响应时延，初始缓冲时长以及有效帧率；所述画面质量指标包括服务器渲染分辨率，客户端显示分辨率，编码器参数，客户端显示帧率，码率，显示图像色彩深度，客户端vr图像视场角以及服务器端vr图像视场角。
10、所述步骤三云化vr系统的优化方法采用基于udp、tcp和前向纠错码定制私有传输协议。
11、所述步骤四端云异步渲染方案采用将云渲染以及流化、终端渲染显示从类似本地vr系统的串行处理方式分离成并行处理。
12、所述步骤四用户姿态预测方法为：在云化vr系统客户端中每次获取到用户当前的姿态信息之后，使用用户姿态预测算法，对此姿态信息增加一段时间的预测并将预测之后的用户姿态信息发送给服务端；在使用异步时间扭曲技术时，利用当前用户解码出来的第n帧图像准备渲染显示时间，到真正垂直同步脉冲到来时刻有时间延迟，在用户解码出图像之后获取当前的用户姿态信息并增加一段时间的姿态信息预测，将预测之后的姿态与解码出的图像送给vr客户端渲染。
13、所述步骤五实测验证采用测量云化vr系统的延迟作为数据验证指标。
14、通过上述设计方案，本专利技术可以带来如下有益效果：一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，实现了一个云化vr系统并分别从系统服务端、客户端以及通信流程三个方面具体介绍了实现细节。同时测试了本文实现的系统的相关数据，证明其可行性，并展示其优秀的性能。实验结果表明，基于这三种优化测率实现的云化系统，各部分时延均符合预期。与本地vr体验相比，用户基本感觉不到云化vr系统与本地vr系统的体验区别，满足用户vr体验的需求。
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1.一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，其特征是：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，其特征是：所述步骤一云化VR系统包括服务器端、客户端以及网络传输模块；所述服务器端包括计算渲染模块和编码模块；所述客户端包括解码模块、渲染显示模块以及交互信息获取模块；所述服务器端编码模块完成的视频流数据通过网络传输模块发送给客户端；所述客户端将交互信息获取模块中获得的姿态和交互信息通过网络传输模块传输给服务器端。
3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，其特征是：所述步骤二VR评价指标包括画面质量指标和交互体验指标；所述交互体验指标包括运动感知延迟，操作响应时延，初始缓冲时长以及有效帧率；所述画面质量指标包括服务器渲染分辨率，客户端显示分辨率，编码器参数，客户端显示帧率，码率，显示图像色彩深度，客户端VR图像视场角以及服务器端VR图像视场角。
4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，其特征是：所述步骤三云化VR系统的优化方法采用基于UDP、TCP和前向纠错码定制私
5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，其特征是：所述步骤四端云异步渲染方案采用将云渲染以及流化、终端渲染显示从类似本地VR系统的串行处理方式分离成并行处理。
6.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，其特征是：所述步骤四用户姿态预测方法为：在云化VR系统客户端中每次获取到用户当前的姿态信息之后，使用用户姿态预测算法，对此姿态信息增加一段时间的预测并将预测之后的用户姿态信息发送给服务端；在使用异步时间扭曲技术时，利用当前用户解码出来的第n帧图像准备渲染显示时间，到真正垂直同步脉冲到来时刻有时间延迟，在用户解码出图像之后获取当前的用户姿态信息并增加一段时间的姿态信息预测，将预测之后的姿态与解码出的图像送给VR客户端渲染。
7.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，其特征是：所述步骤五实测验证采用测量云化VR系统的延迟作为数据验证指标。
...【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，其特征是：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，其特征是：所述步骤一云化vr系统包括服务器端、客户端以及网络传输模块；所述服务器端包括计算渲染模块和编码模块；所述客户端包括解码模块、渲染显示模块以及交互信息获取模块；所述服务器端编码模块完成的视频流数据通过网络传输模块发送给客户端；所述客户端将交互信息获取模块中获得的姿态和交互信息通过网络传输模块传输给服务器端。
3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，其特征是：所述步骤二vr评价指标包括画面质量指标和交互体验指标；所述交互体验指标包括运动感知延迟，操作响应时延，初始缓冲时长以及有效帧率；所述画面质量指标包括服务器渲染分辨率，客户端显示分辨率，编码器参数，客户端显示帧率，码率，显示图像色彩深度，客户端vr图像视场角以及服务器端vr图像视场角。
4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实场景的端云异步渲染方法，其特征是：所述步...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘金源，马一，钱博，孙中昊，于泳，常青，刘欣，张镇，严昌丹，宋晓博，方月，张蓓，金仲，赵启东，潘进，吴学锋，修策，徐强胜，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司管理培训中心，
类型：发明
国别省市：
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