[发明专利]一种防晕车方法及设备

权利要求书

1.一种防晕车方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：生成虚拟3D景观空间，在虚拟3D景观空间中设置双目虚拟相机，双目虚拟相机采集图像；

S2：获取用户所在惯性系的变速运动信息，双目虚拟相机按照变速运动信息在虚拟3D景观空间中移动，显示设备显示双目虚拟相机采集到的图像；

所述步骤S2包括以下步骤：

S201：通过三轴加速度计获取用户的加速度数据，通过三轴陀螺仪获取用户的转角数据；

S202：在显示设备每次刷新下一帧图像前，根据加速度数据、转角数据、显示设备一帧图像刷新时间、双目虚拟相机的当前空间坐标计算出下一帧图像刷新时双目虚拟相机的空间坐标；

S203：将双目虚拟相机移动到计算出的空间坐标采集图像，将双目虚拟相机最新采集到的图像作为下一帧图像在显示设备显示；所述步骤S202包括以下步骤：

N1：初始时，根据三轴陀螺仪数据预设双目虚拟相机的转角四元数Q0，预设双目虚拟相机的静态加速度A0，双目虚拟相机的瞬时速度为三维向量V，预设V为零向量，双目虚拟相机的空间坐标为三维向量P，给P赋任意值；

N2：在显示设备每次刷新下一帧图像前，计算双目虚拟相机的瞬时加速度A＝Q0的逆×Q’×A’-A0，Q’为三轴陀螺仪测得的转角四元数，A’为三轴加速度计测得的加速度；

计算双目虚拟相机的瞬时速度V＝V+A×T，T是刷新一帧图像的时间；

计算下一帧图像刷新时双目虚拟相机的空间坐标P＝P+V×T。

2.根据权利要求1所述的一种防晕车方法，其特征在于，所述预设的静态加速度A0大小与重力加速度相同，方向与重力加速度相反。

3.根据权利要求1或2所述的一种防晕车方法，其特征在于，所述双目虚拟相机初始位于虚拟3D景观空间中心位置。

4.根据权利要求1或2所述的一种防晕车方法，其特征在于，虚拟3D景观空间在x轴，y轴，z轴三个方向上的长度都为L，当双目虚拟相机在X轴移动E的距离，消除双目虚拟相机在X轴移动方向的相反方向最末端的E×L×L的空间，双目虚拟相机在X轴移动方向的最前端生成E×L×L的空间；当双目虚拟相机在Y轴移动E的距离，消除双目虚拟相机在Y轴移动方向的相反方向最末端的L×E×L的空间，双目虚拟相机在Y轴移动方向的最前端生成L×E×L的空间；当双目虚拟相机在Z轴移动E的距离，消除双目虚拟相机在Z轴移动方向的相反方向最末端的L×L×E的空间，双目虚拟相机在Z轴移动方向的最前端生成L×L×E的空间。

5.一种防晕车设备，用于权利要求1-4中任一权利要求所述的一种防晕车方法，其特征在于，包括头戴式VR设备，所述头戴式VR设备包括中央处理单元(1)和显示设备(2)，所述头戴式VR设备上设有三轴加速度计(3)和三轴陀螺仪(4)，所述中央处理单元(1)分别与显示设备(2)、三轴加速度计(3)和三轴陀螺仪(4)电连接；

所述防晕车设备使用如下方法，所述方法包括以下步骤：

S1：生成虚拟3D景观空间，在虚拟3D景观空间中设置双目虚拟相机，双目虚拟相机采集图像；

S2：获取用户所在惯性系的变速运动信息，双目虚拟相机按照变速运动信息在虚拟3D景观空间中移动，显示设备显示双目虚拟相机采集到的图像；

所述步骤S2包括以下步骤：

S201：通过三轴加速度计获取用户的加速度数据，通过三轴陀螺仪获取用户的转角数据；

S202：在显示设备每次刷新下一帧图像前，根据加速度数据、转角数据、显示设备一帧图像刷新时间、双目虚拟相机的当前空间坐标计算出下一帧图像刷新时双目虚拟相机的空间坐标；

S203：将双目虚拟相机移动到计算出的空间坐标采集图像，将双目虚拟相机最新采集到的图像作为下一帧图像在显示设备显示；所述步骤S202包括以下步骤：

N1：初始时，根据三轴陀螺仪数据预设双目虚拟相机的转角四元数Q0，预设双目虚拟相机的静态加速度A0，双目虚拟相机的瞬时速度为三维向量V，预设V为零向量，双目虚拟相机的空间坐标为三维向量P，给P赋任意值；

N2：在显示设备每次刷新下一帧图像前，计算双目虚拟相机的瞬时加速度A＝Q0的逆×Q’×A’-A0，Q’为三轴陀螺仪测得的转角四元数，A’为三轴加速度计测得的加速度；

计算双目虚拟相机的瞬时速度V＝V+A×T，T是刷新一帧图像的时间；

计算下一帧图像刷新时双目虚拟相机的空间坐标P＝P+V×T。