[发明专利]基于中央眼的场景重构方法及重构系统

说明书

本发明公开了一种基于中央眼的场景重构方法，其特征在于：计算机系统根据中央眼的位置重新构建在世界空间呈现的场景，使得经由人眼感知的场景与世界空间呈现的场景一致。本发明基于中央眼的场景重构方法，基于用户中央眼的位置信息，对计算机模拟的虚拟空间、虚拟场景进行重新构建，使得经由人眼感知的场景与世界空间呈现的场景一致，用于基于中央眼的视觉空间定向与计算机在交互过程中的判断达成一致，消除可能存在的视觉定向交互冲突，提高虚拟现实技术、增强现实技术和混合现实技术的交互性。

技术领域

本发明涉及一种基于中央眼的场景重构方法，以及一种基于中央眼的场景重构系统。

背景技术

当人的两眼同时注视一个物体时，感知为单一物象的视觉过程叫做双眼视觉。双眼视功能除了要求人眼组织结构发育完善之外，还受一系列极为精致、灵活和协调的生理机能所统辖。有了双眼视觉，人类不仅能够获得物体的形状、大小和颜色的概念，还能获得物体的空间方向概念，能够正确地判断自身与客观环境之间的相对位置关系。判断自身与客观环境之间的相对位置关系的依据不是左眼或右眼，而是把两只眼睛看成是一个器官，用一个假想的眼睛来代表这个器官，这个假想的眼睛叫做中央眼，它位于两眼的中央位置附近偏后1到2厘米。中央眼是我们进行视觉空间定向的重要依据，也称为自我中心(Egocenter)，我们是依靠基于中央眼的视觉方向来确定客观环境中的物体与自身的相对空间位置(参考双目视觉空间定向理论Hering,E.Spatial sense and movements of theeye,1942)。和人的左右手类似，人的两眼功能也有可能存在差异。在某方面功能更强的左眼或右眼通常称为相应功能定义下的主导眼，中央眼的位置是主导眼在立体视觉空间定位方面的具体体现。在两眼视觉定位功能完美平衡的情况下，中央眼位置在双眼连线方向的坐标刚好在双眼正中央，如果某只眼睛的视觉定位功能更占优势，中央眼位置在双眼连线方向的坐标就会向该眼睛一方偏移，偏移量与优势程度成正比(参考Barbeito,R.&Ono,H.Four methods of locating the egocenter A comparison of their predictivevalidities and reliabilities.Behav.Res.Methods Instrum.11,1–6,1979)。中央眼的位置存在个体差异。

虚拟现实技术、增强现实技术和混合现实技术近年来发展迅速，它们通过创建虚拟空间、虚拟场景的方式让用户获得沉浸式体验，同时与计算机进行互动。交互性是衡量虚拟现实、增强现实和混合现实技术的一个重要指标，交互性是指用户对模拟的虚拟环境内物体的可操作程度，以及从虚拟环境得到反馈的自然程度。在虚拟现实技术、增强现实技术和混合现实技术的虚拟空间构建过程中，现有技术忽略了人双眼功能的差异性，忽略了用户的个体差异，默认人的左右眼完美平衡，在这样的默认设置下，计算机系统与用户的交互存在冲突，尤其是涉及中央眼的视觉空间定向时，这种冲突更加明显，具体表现在：目前计算机进行交互判断时，是认为用户以双眼连线的中心位置为依据进行视觉空间定向；而实际上，用户是以实际中央眼所在位置为依据进行视觉空间定向，两者的标准不同导致交互的冲突。目前，现有技术仅停留在不断提高计算机、立体显示设备性能的层面上，而尚未考虑人因、个体差异在交互过程中的重要影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于中央眼的场景重构方法，基于用户中央眼的位置信息，对计算机模拟的虚拟空间、虚拟场景进行重新构建，使得经由人眼感知的场景与世界空间呈现的场景一致，用于基于中央眼的视觉空间定向与计算机在交互过程中的判断达成一致，消除可能存在的视觉定向交互冲突，提高虚拟现实技术、增强现实技术和混合现实技术的交互性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于中央眼的场景重构方法，计算机系统根据中央眼的位置重新构建在世界空间呈现的场景，使得经由人眼感知的场景与世界空间呈现的场景一致。