用于虚拟现实头盔的降低畸变与色散的光学结构

    公开(公告)号:CN106371214B

    公开(公告)日:2019-01-08

    申请号:CN201611047054.9

    申请日:2016-11-23

    Inventor: 黄治 吴震 黄立瑶

    Abstract: 本发明公开了一种用于虚拟现实头盔的降低畸变与色散的光学结构。包括左右两组结构完全相同对称布置的光学系统,每组包括沿人眼视线方向共轴心并依次布置的双凸光学镜片、内凹光学镜片和显示屏,内凹光学镜片的两侧的光学面型分别为平面和凹面,显示屏表面与内凹光学镜片的平面相贴或仅保持微小距离平行放置,内凹光学镜片的凹面朝向双凸光学镜片,显示屏发出的光线依次经过内凹光学镜片与双凸光学透镜折射后进入人眼;左右两组光学系统可互相靠近或分离,以适应不同瞳距的人眼,且显示屏可前后移动,以适应不同视力的人眼。本发明能够降低光学系统的畸变与色散,降低图像处理的压力,提高图像的质量,以及用户的沉浸感。

    一种能够自动纠偏的AR沙盘校准模型计算方法

    公开(公告)号:CN108320311A

    公开(公告)日:2018-07-24

    申请号:CN201810054053.X

    申请日:2018-01-19

    Abstract: 本发明公开了一种能够自动纠偏的AR沙盘校准模型计算方法。首先处理获得AR沙盘的基准平面模型,然后在沙盘通过投影仪投影标准棋盘格图案,并通过采集投影图像进行计算处理得到AR沙盘的投影映射模型,投影映射模型中的深度值采用基准平面模型进行修正,获得校准模型。本发明方法在AR沙盘虚拟场景的实时渲染过程中,校准得到的基准平面模型能够自动修正RGB-D传感器在安装过程中不可避免产生的偏差,投影映射模型能够将RGB-D传感器采集到的原始深度数据正确映射到投影仪的屏幕空间,从而保证AR沙盘互动体验的沉浸感和极佳的用户体验。

    全景环带立体成像系统及其标定方法与成像方法

    公开(公告)号:CN105759435B

    公开(公告)日:2018-07-24

    申请号:CN201610301456.0

    申请日:2016-05-07

    Inventor: 黄治 吴震

    Abstract: 本发明公开了一种全景环带立体成像系统及其标定方法与成像方法。包括两个结构相同的同光轴上下间隔布置的全景环带成像单元,形成立体成像系统,其投影模型符合f‑θ模型;用棋盘格标定板对成像单元拍摄标定获得内参,然后同时拍摄相同的标定板获得外参,建立基于任意成像单元的局部坐标系,利用外参的投影矩阵旋转两个局部坐标系,使得坐标系三个轴方向相同且同光轴;光线进入两个成像单元后,经过多次折射和反射后成像在各自的成像面上,根据内参和外参获得两个成像点各自距离光轴之间的径向距离,两者差值结合基线距计算出该物点的空间坐标。本发明不需要转动设备就能实现360°无盲区的距离测量和立体成像,实时性好,计算过程简单。

    一种用于虚拟现实过山车场景的轨道构建和运动计算方法

    公开(公告)号:CN104794286B

    公开(公告)日:2018-01-12

    申请号:CN201510194319.7

    申请日:2015-04-22

    Abstract: 本发明公开了一种用于虚拟现实过山车场景的轨道构建和运动计算方法。将一条已构建的三维曲线作为过山车路线,然后再分别构建与过山车路线相重合的路线封闭曲线和轨道封闭曲线,并在轨道封闭曲线上进行贴图形成过山车轨道;最后进行运动计算,实时计算过山车的加速度和速度,使过山车在过山车轨道上运动。本发明能形成丰富多样的过山车体验场景,满足用户的不同体验需求,实现了长距离、多样化、沉浸感以及惊险轨道的刺激体验,可靠性高,具有较强的技术创新性和先进性。

    用于虚拟看房的虚拟现实空间移动定位系统及方法

    公开(公告)号:CN105913497A

    公开(公告)日:2016-08-31

    申请号:CN201610369124.6

    申请日:2016-05-27

    Inventor: 徐震杭 吴震

    CPC classification number: G06T19/006 G06Q50/16

    Abstract: 本发明公开了一种用于虚拟看房的虚拟现实空间移动定位系统及方法。包括虚拟现实头盔、手持手柄、红外相机和背包主机,虚拟现实头盔和手持手柄设有反光点,四个红外相机朝向移动区域并覆盖整个移动区域;人穿戴头盔在移动区域内移动,红外相机捕捉虚拟现实头盔和手持手柄上的反光点记录成标记点,根据标记点在空间中的位置信息和旋转信息进行虚拟呈现,虚拟现实呈现图像中构建包含虚拟房间、看房人和虚拟手柄的虚拟看房场景,对虚拟手柄投射虚拟射线。本发明实现了虚拟看房,解决了虚拟现实看房时候的晕眩感问题,增加了和外界人员、场景内部的互动,并解决因为实际定位空间比虚拟空间小而不能漫游全部场景的问题。

    用于呈现三维场景的折反射式头戴显示光学系统

    公开(公告)号:CN105629479A

    公开(公告)日:2016-06-01

    申请号:CN201610208002.9

    申请日:2016-04-05

    Inventor: 黄治 徐传曙 吴震

    Abstract: 本发明公开了一种用于呈现三维场景的折反射式头戴显示光学系统。包括左右两组结构相同对称布置的光学系统,每组光学系统包括显示屏、自由曲面反射镜和光学透镜;自由曲面反射镜置于光学透镜的正前方,显示屏置于光学透镜的前侧方,显示屏的法线方向与光学透镜的法线方向垂直,自由曲面反射镜的法线方向分别与显示屏、光学透镜呈倾斜角;显示屏发出的光线被自由曲面反射镜反射后发生转向,再经光学透镜折射后进入人眼。本发明能实现缩小虚拟现实头盔的体积与重量,结构简单,设计轻巧,适于产业化生产,成本低。

    用于沉浸式过山车体验系统的力反馈座椅

    公开(公告)号:CN104834322A

    公开(公告)日:2015-08-12

    申请号:CN201510227592.5

    申请日:2015-05-06

    Abstract: 本发明公开了一种用于沉浸式过山车体验系统的力反馈座椅。包括座椅平台、活动气缸、固定平台、电磁控制阀及用于供电的电源电路,座椅平台通过六自由度活动气缸安装在固定平台上,固定平台上设有六个电磁控制阀,六个电磁控制阀分别连接各自的活动气缸进行控制,六个电磁控制阀分别经电磁阀连接模块与控制模块连接,空气压缩机连接六自由度活动气缸,电源电路分别与控制模块和六个电磁控制阀连接进行供电。本发明用于带给体验者随着虚拟过山车在轨道上不同位置时相应的位姿调整反馈,解决了真实过山车场地因素、人身安全等条件的限制,并可利用虚拟现实技术实现对丰富多样的过山车体验场景的体验需求,安全性高,有较高的应用价值。

    一种虚拟骑行健身单车的骑行数据处理方法

    公开(公告)号:CN105045379B

    公开(公告)日:2018-05-01

    申请号:CN201510228920.3

    申请日:2015-05-06

    Abstract: 本发明公开了一种虚拟骑行健身单车的骑行数据处理方法。骑行健身者在力反馈单车上骑行,驱动虚拟单车运动,同时对骑行速度、方向和阻力进行计算并实时更新;由脚踏频率计算骑行速度,对虚拟单车的位置进行更新;由力反馈单车车头转向信息计算实时行进方向信息,对行进方向进行更新;由虚拟单车实时位置的坡度信息,结合场景风阻信息计算骑行阻力值,实时传输给力反馈单车作为单车骑行阻力进行更新。本发明方法实现了力反馈单车和虚拟骑行场景之间速度信息、方向信息和阻力信息的传递和处理,可用于不同的虚拟骑行场景,解决了现有健身单车与虚拟骑行场景各自独立工作缺乏反馈互动的问题,从而带给骑行健身者在任意虚拟骑行场景下真实的骑行健身体验。

    用于虚拟现实头盔的降低畸变与色散的光学结构

    公开(公告)号:CN106371214A

    公开(公告)日:2017-02-01

    申请号:CN201611047054.9

    申请日:2016-11-23

    Inventor: 黄治 吴震 黄立瑶

    CPC classification number: G02B27/0172 G02B2027/011

    Abstract: 本发明公开了一种用于虚拟现实头盔的降低畸变与色散的光学结构。包括左右两组结构完全相同对称布置的光学系统,每组包括沿人眼视线方向共轴心并依次布置的双凸光学镜片、内凹光学镜片和显示屏,内凹光学镜片的两侧的光学面型分别为平面和凹面,显示屏表面与内凹光学镜片的平面相贴或仅保持微小距离平行放置,内凹光学镜片的凹面朝向双凸光学镜片,显示屏发出的光线依次经过内凹光学镜片与双凸光学透镜折射后进入人眼;左右两组光学系统可互相靠近或分离,以适应不同瞳距的人眼,且显示屏可前后移动,以适应不同视力的人眼。本发明能够降低光学系统的畸变与色散,降低图像处理的压力,提高图像的质量,以及用户的沉浸感。

    一种虚拟骑行健身单车的骑行数据处理方法

    公开(公告)号:CN105045379A

    公开(公告)日:2015-11-11

    申请号:CN201510228920.3

    申请日:2015-05-06

    Abstract: 本发明公开了一种虚拟骑行健身单车的骑行数据处理方法。骑行健身者在力反馈单车上骑行,驱动虚拟单车运动,同时对骑行速度、方向和阻力进行计算并实时更新;由脚踏频率计算骑行速度,对虚拟单车的位置进行更新;由力反馈单车车头转向信息计算实时行进方向信息,对行进方向进行更新;由虚拟单车实时位置的坡度信息,结合场景风阻信息计算骑行阻力值,实时传输给力反馈单车作为单车骑行阻力进行更新。本发明方法实现了力反馈单车和虚拟骑行场景之间速度信息、方向信息和阻力信息的传递和处理,可用于不同的虚拟骑行场景,解决了现有健身单车与虚拟骑行场景各自独立工作缺乏反馈互动的问题,从而带给骑行健身者在任意虚拟骑行场景下真实的骑行健身体验。

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