[发明专利]一种能连续检测虚拟现实设备动态延时的方法及采用该方法的延时检测系统

说明书

本发明公开了一种能连续检测虚拟现实设备动态延时的方法及采用该方法的延时检测系统，方法包括：通过将虚拟现实设备放置于由伺服电机驱动的旋转平台上，模拟头部的旋转运动；通过伺服电机编码器获取虚拟现实设备在旋转平台上随时间变化的角度值；制作用于检测的虚拟现实场景；预定义虚拟现实场景中的旋转角度与所显示的灰度图像及灰度图像被探测光强度之间的关系，通过光强度值变化间接测量虚拟现实场景响应虚拟现实设备的角度变化；再通过光电传感器获取虚拟现实设备显示画面的光强值变化，间接获取随时间变化的虚拟现场景旋转角度；通过比较所采集的两组角度值中相同角度值之间的时间差，得出虚拟现实设备的动态延时的变化情况。

技术领域

本发明涉及虚拟现实延时检测领域，具体涉及一种能连续检测虚拟现实设备动态延时的方法及采用该方法的延时检测系统。

背景技术

虚拟现实设备的延时是指，当运动传感器检测到设备的姿态(俯仰、旋转、偏转)或者位置发生变化，经过CPU和GPU的处理，最终将与当前姿态或者位置相匹配的场景图像输出在显示屏上。这段过程中的全部等待时间即为虚拟现实设备的延时，又叫运动-显示匹配时间。

对虚拟现实设备延时的测量，关键就是对设备运动状态的变化进行捕捉，以及对屏幕上所反馈的图像的变化进行监测，通过计算两者之间的时间差来得出虚拟现实设备的延时。目前，主要的检测方法主要是制作一个能对设备运动做出响应的虚拟现实场景，通过光电传感器或者高速相机来捕捉一次运动的开始，以及显示屏上的场景图像对这次运动的响应，再计算两者之间时间差得到延时。此类方法的局限性在于，每次检测只能检测到运动开始时，虚拟现实设备对第一个变化的运动参数做出响应的时间。而在实际的使用情形下，设备的运动以及虚拟现实场景的响应都是一段连续的过程，那么在这段过程中产生的延时也是一组动态连续的数据。所以，测量某次单一的运动节点下产生的延时，并不能反映设备在连续运动中延时的动态变化情况。

因此，一种能够连续检测虚拟现实设备动态延时的系统，才能更好地反映和评估虚拟现实设备在连续运动中延时的动态变化情况。

发明内容

本发明主要解决的问题是提供了一种能连续检测虚拟现实设备动态延时的方法及采用该方法的延时检测系统，能够在虚拟现实设备运动的过程中，连续检测虚拟现实设备的运动状态和虚拟现实场景对虚拟现实设备运动的响应情况，计算出虚拟现实设备在一段连续运动过程中的动态延时数据。

为了解决上述技术问题，本发明采用一个技术方案是：提供一种能连续检测虚拟现实设备动态延时的方法，包括：利用伺服电机驱动的旋转平台连续模拟人头部的旋转运动，采集测试过程中伺服电机编码器每次反馈的虚拟现实设备运动的时间-角度参数CH1(t，θ)，实现对虚拟现实设备运动状态的连续检测。其中，时间t₁由编码器的数据反馈频率f₁决定，根据数据反馈次数以1/f₁进行递增.

同时，制作一个用于测试的虚拟现实场景，将虚拟现实场景响应虚拟现实设备的旋转角度与该角度下输出的场景图像的灰度值变化对应起来，利用高响应速度的光电二极管作为探测器，检测显示不同灰度图像引起的屏幕光强变化情况。预先测试并编写出对应的角度-灰度关系、灰度-光强关系，即可通过检测不同灰度画面下导致的光强变化，反向推导出虚拟现实场景的旋转角度。

上式中，θ表示虚拟现实场景中所有旋转角度θ的集合，G表示每个旋转角度下显示的场景图像灰度值g的集合，P表示光电二极管探测到虚拟现实设备显示的场景灰度值g对应于光强度p的集合。

上式中，A表示每一个旋转角度与对应灰度值的对应关系a的集合，B表示每一个光强度与对应灰度值的对应关系b的集合。通过对以上两组对应关系进行计算，即可得出虚拟现实场景旋转角度θ与当前光电探测器测量值p之间的关系：