[发明专利]低延迟虚拟现实显示系统

摘要

一种低延迟虚拟现实显示系统，该系统响应于用户的运动将快速更新提供至虚拟现实显示器。使用图像扭曲近似修改通过渲染3D虚拟世界产生的显示图像，这允许更新被快速地计算和显示。使用各种重新渲染近似执行图像扭曲，所述重新渲染近似使用简化的3D模型和简化的3D至2D投影。这种重新渲染近似的一个示例是根据像素平移向量移位显示器中的所有像素，基于用户的运动计算所述像素平移向量；像素平移可快速完成，可能使用硬件加速，并且特别是对于用户位置和朝向的小幅变化来说可能是足够真实的。其他特征包括填充由图像扭曲产生的显示器中的空洞的技术、同步完整渲染与近似重新渲染以及使用对用户未来运动的预测以减少明显的延迟。

主权项

一种低延迟虚拟现实显示系统，包括：用户可视的至少一个显示器；产生测量所述用户一个或多个身体部位的姿势的一个或多个方面的传感器数据的至少一个传感器；连接至所述至少一个传感器的姿势分析器，基于由所述至少一个传感器生成的所述传感器数据，它计算所述用户的一个或多个身体部位的所述姿势的姿势数据；场景的3D模型；连接至所述至少一个显示器、所述姿势分析器以及所述3D模型的场景渲染器，其中所述场景渲染器：从所述姿势分析器接收所述姿势数据；基于所述姿势数据计算一个或多个渲染虚拟相机姿势；基于所述一个或多个渲染虚拟相机姿势，计算所述3D模型的一个或多个2D投影；将所述一个或多个2D投影发送至所述至少一个显示器；连接至所述至少一个显示器、所述场景渲染器和所述姿势分析器的图像扭曲器，其中所述图像扭曲器：从所述场景渲染器接收所述一个或多个渲染虚拟相机姿势；从所述姿势分析器接收所述姿势数据；计算在所述一个或多个渲染虚拟相机姿势和所述姿势数据之间的姿势变化；基于所述姿势变化在所述至少一个显示器上生成所述一个或多个2D投影的重新渲染近似；以及基于所述重新渲染近似修改所述至少一个显示器的一个或多个像素。