[发明专利]用于提供具有六个自由度的至少部分内容的方法和系统

说明书

本发明提供一种用于在虚拟环境中提供具有六个自由度的至少部分内容的方法，包括：接收虚拟环境的部分内容；将第一几何形状和第二几何形状中的至少一个与所述部分内容相关联；将所述部分内容投影到第一几何形状的表面的第一点上；基于将所述部分内容投影到第一点上，确定与第一位置处的部分内容有关的第一结果；将所述部分内容投影到第一几何形状的表面或第二几何形状的表面的第二点上，所述第二点与所述第一点不同；基于将所述部分内容投影到第二点上，确定与虚拟环境中第二位置处的部分内容有关的第二结果，所述第二位置与所述第一位置不同；以及基于第一结果和第二结果，将部分内容重新格式化为具有六个自由度，以在所述虚拟环境中提供旋转运动和位置运动。

技术领域

本发明涉及一种用于提供具有六个自由度的至少部分内容的方法和系统。

背景技术

随着近来新一代虚拟现实(VR)硬件(例如Google Cardboard，Google Daydream，Samsung Gear，HTC Vive，Oculus Rift)的普及，对VR体验的兴趣迅速增长。从观看360°照片和视频到合成环境的计算机生成图像(CGI)，范围广泛的VR体验均可获得。尽管前者(360°内容)由于是基于捕获的摄影内容而非常逼真，但它们不是交互式的。相反，尽管后者(CGI合成环境)通常是交互式的，但它们通常很不逼真。

当前的360°VR体验允许用户环顾四周场景，但不能在场景内移动。从技术上讲，当前体验仅支持旋转运动的3自由度(DOF)。当前的360°体验不支持允许用户在场景内移动的3DOF位置(平移)移动。这打破了沉浸式360°内容提供的存在感。同时支持旋转和位置移动会产生6DOF移动，其中3DOF来自旋转移动，3DOF来自位置(平移)移动。

缺乏对6DOF的支持也会导致网络晕动症。网络晕动症的主要原因之一是感觉冲突。感觉冲突发生在身体的不同感觉不协调时，就像他们在物理世界时通常遇到的感觉冲突一样。最常见的感觉冲突是视觉-前庭冲突。当视觉和前庭(即内耳)的感觉系统处于冲突时，就会发生视觉-前庭冲突。在当前的360°VR系统中，如果用户在物理世界中移动(例如，倾斜或向前迈步)，则内耳会感觉到该运动，但是相应的运动没有在虚拟环境中可视地反映出来。由于前庭系统(内耳)感知到运动，而视觉系统无法感知，因此这两个系统处于冲突中，这可能导致网络晕动症。

已经尝试了其他方法来解决上述问题。下面概述两种这样的方法。

体积捕获

体积捕获方法试图获取完整的三维体积信息。一旦获取了完整的体积内容，就可以从任一视点重新渲染场景，从而支持6DOF运动。体积视频的效果令人印象深刻，但需要高度专业化的摄影装备来获取体积信息。获取体积信息的过程是很耗时的，并且数据量通常非常大。体积捕获装置需要额外的传感器，也非常昂贵。体积方法不能应用于标准消费者或专业360°摄像机获取的内容，也不能与无法获得完整三维体积信息的已有媒体和/或内容一起使用。

三维几何结构的重构