一種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，屬于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，顯示單元，用以顯示立體畫面；頭戴式發(fā)射裝置，所述頭戴式發(fā)射裝置上設(shè)有兩個(gè)發(fā)光二極管，用以發(fā)射紅外線；紅外線接收裝置，所述紅外線接收裝置設(shè)置于所述顯示單元上，所述紅外線接收裝置系接收所述頭戴式反射裝置所發(fā)射出的紅外線，以偵測紅外線的位置資料；處理裝置，所述處理裝置分別電性連接所述顯示單元和所述紅外線接收裝置，且所述處理裝置接收所述紅外線接收裝置所傳送的紅外線的位置資料，并據(jù)以調(diào)整所述顯示單元所顯示的立體畫面。本實(shí)用新型可使使用者于顯示單元上所觀看的畫面更加具有立體感及真實(shí)感。
【專利說明】
一種利用紅外線的頭部偵測増強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來科技的進(jìn)步，電玩游戲市場需求量增加，許多電玩游戲都以立體視覺方式呈現(xiàn)特效。以任天堂公司所推出的Z3DS就是一個(gè)例子，但是在許許多多的立體視覺產(chǎn)品廣告中，熒幕里的3D物體或人物飛出熒幕，但事實(shí)上它只是廣告效果，對(duì)于產(chǎn)品本身，是不可能出現(xiàn)這種情形。不管是光柵片或是以裸視3D的方式，都只能讓使用者了解畫面上的深度關(guān)系，加強(qiáng)身臨其境感覺。但3D的意思指的是三維方向，而3D視覺并不能讓觀看者看見其他軸向的信息，所以這種3D視覺的方式在細(xì)節(jié)上的呈現(xiàn)仍然不足。例如:在影片中一輛卡車行駛而過，但我們通過改變視角或是使用3D視覺方式還是不能呈現(xiàn)畫面以外的樹木，池塘等事物，或是在一間豪華的餐廳，即時(shí)我們改變視角還是不能看見尚未出現(xiàn)在鏡頭內(nèi)的服務(wù)生，這些情況，會(huì)大幅降低立體感和真實(shí)感。為了讓觀眾看到更加真實(shí)的畫面，熒幕畫面必須跟著觀眾的觀看角度做變換。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提出一種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，克服燈源發(fā)光時(shí)因發(fā)射角所造成的缺失。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，包含:
[0006]顯示單元，用以顯示立體畫面；
[0007]頭戴式發(fā)射裝置，所述頭戴式發(fā)射裝置上設(shè)有兩個(gè)發(fā)光二極管，用以發(fā)射紅外線；
[0008]紅外線接收裝置，所述紅外線接收裝置設(shè)置于所述顯示單元上，所述紅外線接收裝置系接收所述頭戴式反射裝置所發(fā)射出的紅外線，以偵測紅外線的位置資料；
[0009]處理裝置，所述處理裝置分別電性連接所述顯示單元和所述紅外線接收裝置，且所述處理裝置接收所述紅外線接收裝置所傳送的紅外線的位置資料，并據(jù)以調(diào)整所述顯示單元所顯示的立體畫面。
[0010]作為優(yōu)選，所述頭戴式發(fā)射裝置為具有紅色鏡片及藍(lán)色鏡片的眼鏡。
[0011]作為優(yōu)選，兩個(gè)所述發(fā)光二極管分別設(shè)置于所述頭戴式發(fā)射裝置的上側(cè)邊與下側(cè)邊。
[0012]作為優(yōu)選，所述紅外線接收裝置的數(shù)量為兩個(gè)且并列設(shè)置于所述顯示單元上。
[0013]作為優(yōu)選，所述紅外線接收裝置由藍(lán)牙傳輸技術(shù)傳送紅外線的位置至所述處理裝置。
[0014]作為優(yōu)選，所述紅外線接收裝置設(shè)有水平儀，所述水平儀偵測水平數(shù)值資料并傳送至所述處理裝置以進(jìn)行校正。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果如下:紅外線接收裝置接收觀賞者所佩戴的頭戴式發(fā)射裝置所發(fā)射出的紅外線位置資料，處理裝置接收紅外線接收裝置所述傳送的紅外線的位置資料，可進(jìn)行傳送并據(jù)以調(diào)整顯示單元所顯示的立體畫面，使觀賞者可以隨時(shí)改變觀賞角度，也不會(huì)造成顯示單元的立體畫面降低真實(shí)感及立體感。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實(shí)用新型增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的方框圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的頭戴式發(fā)射裝置示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的頭戴式發(fā)射裝置另一示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的頭戴式發(fā)射裝置的使用示意圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的兩個(gè)紅外線接收裝置的深度偵測方式示意圖；
[0022]圖6為本實(shí)用新型增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的兩個(gè)紅外線接收裝置判斷使用者距離的示意圖；
[0023]圖7為本實(shí)用新型增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的兩個(gè)紅外線接收裝置判斷使用者頭部轉(zhuǎn)動(dòng)距離的示意圖
[0024]圖8為本實(shí)用新型增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的兩個(gè)紅外線接收裝置偵測垂直排列的兩個(gè)發(fā)光二極管的示意圖
[0025]圖9為本實(shí)用新型增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的使用者活動(dòng)范圍未在偵測范圍內(nèi)的示意圖；
[0026]圖10為本實(shí)用新型增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的使用者活動(dòng)范圍在偵測范圍內(nèi)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0028]請參閱第I圖和第4圖，本實(shí)施例的一種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，包含顯示單元10、頭戴式發(fā)射裝置20、至少一個(gè)紅外線接收裝置30及處理裝置40。其中，顯示單元10用以顯示立體畫面。頭戴是發(fā)射裝置20上設(shè)有兩個(gè)發(fā)光二極管21，用以分別發(fā)射出紅外線8，其中此頭戴式發(fā)射裝置20可為具有紅色鏡片及藍(lán)色鏡片的眼鏡50。上述的兩個(gè)發(fā)光二極管21可例如分別設(shè)置于頭戴式發(fā)射裝置20的左右兩側(cè)(如第2圖所示)或是設(shè)置于頭戴式發(fā)射裝置20的上側(cè)邊與下側(cè)邊(如第3圖所示)。
[0029]承上，本實(shí)施例的紅外線接收裝置30設(shè)置于顯示單元10上。此紅外線接收裝置30接收頭戴式發(fā)射裝置20所發(fā)射出的紅外線8，以偵測紅外線8的位置而獲得位置資料。此紅外線接收裝置30的數(shù)量可如為一個(gè)或兩個(gè)，若為兩個(gè)則可并列設(shè)置于顯示單元10上，于此并不設(shè)限，可依實(shí)際情況而有所改變。除此之外，此紅外線接收裝置30可由藍(lán)牙傳輸技術(shù)傳送紅外線8的位置資料至處理裝置40.除此之外，本實(shí)施例的處理裝置40分別以有線方式電性連接顯示單元10，及以無線方式連接紅外線接收裝置30。其中，舉例而言，處理裝置40可為以藍(lán)牙傳輸技術(shù)接收紅外線接收裝置30所傳送的紅外線8的位置資料，并據(jù)以調(diào)整顯示單元10所顯示的立體畫面。
[0030]換言之，由于現(xiàn)有技術(shù)于顯示單元10上僅裝設(shè)一個(gè)紅外線接收裝置30，因此將頭戴式反射裝置20應(yīng)用至現(xiàn)有技術(shù)則仍然會(huì)產(chǎn)生缺點(diǎn)，亦即當(dāng)使用者頭部向左或右旋轉(zhuǎn)時(shí)將造成偵測上的誤判。舉例而言，如第6圖所示，當(dāng)使用者9朝向前方(如箭頭方向)且使用者9的頭部未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)發(fā)光二極管21之間距離為d;如第7圖所示，當(dāng)使用者9的頭部向右轉(zhuǎn)頭時(shí)，對(duì)于紅外線接收裝置30來說，設(shè)置于頭戴式發(fā)射裝置20的左右兩側(cè)的發(fā)光二極管21之間的距離d會(huì)縮小，此時(shí)處理裝置40將會(huì)判定使用者9向后移動(dòng)，然而實(shí)際上使用者9并非向后移動(dòng)，故容易令處理裝置40造成誤判。
[0031]因此，本實(shí)施例提出將頭戴式發(fā)射裝置20的兩個(gè)發(fā)光二極管21設(shè)置于頭戴式發(fā)射裝置20的上側(cè)邊與下側(cè)邊，亦指兩個(gè)發(fā)光二極管21系呈現(xiàn)縱向排列(如第3圖所示)。由本實(shí)施例的上述設(shè)計(jì)，當(dāng)使用者9的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)后，并不會(huì)影響頭戴式發(fā)射裝置20的兩個(gè)發(fā)光二極管21之間的距離，而兩個(gè)紅外線接收裝置30系藉由兩個(gè)發(fā)光二極管21產(chǎn)生不同的紅外線的位置來判斷遠(yuǎn)近(如第5圖所示)以獲得位置資料。其中，紅外線的位置差異越大則深度越小，差異越小深度越大，因?yàn)槭褂脝吸c(diǎn)紅外線就可以判斷距離，因此當(dāng)使用者9的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不太容易受到影響。且為了讓使用者9的頭部轉(zhuǎn)頭時(shí)，還能夠保持深度準(zhǔn)確性，因此本實(shí)施例藉由改變兩個(gè)發(fā)光二極管21的設(shè)置位置，來取得更好額深度準(zhǔn)確性，上述的改變深度的方式可由視差法進(jìn)行演算。上述的第5圖中的01為發(fā)光二極管21至紅外線接收裝置30之間的角度，02及03為兩個(gè)紅外線接收器30的中線到發(fā)光二極管21的角度，h為深度。如第2圖及第3圖所示，本實(shí)施例將原本頭戴式發(fā)射裝置20上的左右兩側(cè)的發(fā)光二極管21移動(dòng)至頭戴式發(fā)射裝置20的上側(cè)邊與下側(cè)邊的位置，使得使用者9的頭部轉(zhuǎn)頭時(shí)還可以維持兩個(gè)發(fā)光二極管21的兩點(diǎn)距離不變(如第8圖所示)。亦即，不論使用者9的頭部如何轉(zhuǎn)動(dòng)均無法改變距離d。
[0032]除此之外，執(zhí)行本實(shí)施例的利用紅外線頭部偵測增強(qiáng)虛擬實(shí)境立體效果的系統(tǒng)時(shí)，因紅外線接收裝置30的偵測范圍大約為30度至40度之間，所以容易受到外在因素，例如使用者身高、受限環(huán)境范圍、使用者姿勢等外在因素，造成紅外線接收裝置偵測不到使用者的情形發(fā)生。如第9圖所示，紅外線接收裝置30的偵測范圍A與使用者9活動(dòng)范圍B交集的地方，只有一小部分，只要使用者9活動(dòng)范圍B不在偵測范圍A內(nèi)時(shí)，畫面則會(huì)停止，導(dǎo)致真實(shí)感下降。
[0033]所以，必須調(diào)整紅外線接收裝置30的傾斜程度，來達(dá)到所需的偵測范圍A(如第10圖所示)。因此，要達(dá)到上述目的時(shí)，則要將紅外線接收裝置30內(nèi)設(shè)的水平儀所偵測到的水平數(shù)值資料，傳送至處理裝置40以進(jìn)行校正。
[0034]總言之，通過本實(shí)施例的利用紅外線頭部偵測增強(qiáng)虛擬實(shí)境立體效果的系統(tǒng)于設(shè)計(jì)上的巧思，使得當(dāng)使用者轉(zhuǎn)動(dòng)頭部時(shí)，紅外線接收裝置亦可準(zhǔn)確地接收使用者所配戴的頭戴式發(fā)射裝置的兩個(gè)發(fā)光二極管的紅外線，進(jìn)而將紅外線的位置資料傳送至處理裝置，以供處理裝置進(jìn)行運(yùn)算而據(jù)以調(diào)整顯示單元的立體畫面，藉此方式讓使用者于顯示單元上所觀看的畫面更加具有立體感及真實(shí)感。
[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于，包含: 顯示單元，用以顯示立體畫面； 頭戴式發(fā)射裝置，所述頭戴式發(fā)射裝置上設(shè)有兩個(gè)發(fā)光二極管，用以發(fā)射紅外線； 紅外線接收裝置，所述紅外線接收裝置設(shè)置于所述顯示單元上，所述紅外線接收裝置系接收所述頭戴式反射裝置所發(fā)射出的紅外線，以偵測紅外線的位置資料； 處理裝置，所述處理裝置分別電性連接所述顯示單元和所述紅外線接收裝置，且所述處理裝置接收所述紅外線接收裝置所傳送的紅外線的位置資料，并據(jù)以調(diào)整所述顯示單元所顯示的立體畫面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述頭戴式發(fā)射裝置為具有紅色鏡片及藍(lán)色鏡片的眼鏡。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于，兩個(gè)所述發(fā)光二極管分別設(shè)置于所述頭戴式發(fā)射裝置的上側(cè)邊與下側(cè)邊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線接收裝置的數(shù)量為兩個(gè)且并列設(shè)置于所述顯示單元上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線接收裝置由藍(lán)牙傳輸技術(shù)傳送紅外線的位置至所述處理裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用紅外線的頭部偵測增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線接收裝置設(shè)有水平儀，所述水平儀偵測水平數(shù)值資料并傳送至所述處理裝置以進(jìn)行校正。
【文檔編號(hào)】G02C11/00GK205450492SQ201620240015
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月26日
【發(fā)明人】陳華欽
【申請人】上海盟云移軟網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司