CN106486030B - 基于虚拟现实的全景显示*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED显示领域，特别涉及一种基于虚拟现实的全景显示***，用于显示全景图像，包括输入终端，被配置成用于获取输入数据，所述输入数据为影像数据；显示控制器，与所述输入终端通信连接，并从所述输入终端接收输入数据，被配置成用于进行显示控制。全景显示装置，包括若干显示屏组件，被配置成将输入数据显示为全景图像或影像。该***克服了传统虚拟现实必须要佩戴VR眼镜的问题，可以将虚拟现实(VR)所输入的全景图像或影像同一时间720度呈现于球状LED显示屏，有别于传统VR眼镜在观看VR图像或影像时，同一时间只能呈现部分区域。
Description
【技术领域】
本发明涉及LED显示领域，特别涉及一种基于裸眼虚拟现实LED球状的全景显示***。
【背景技术】
在技术、资本和市场的驱动下,国际的虚拟现实(VR)市场热度不断攀升。VR体验者需要戴上头盔，通过头盔上一系列的传感器获得体验者的方位信息，并相应改变显示画面的方位，以产生动感。
然而，现有的VR技术，体验者必须要戴上头盔才能获得虚拟现实感受，非常不便，基于电脑的VR技术，头盔与电脑之间有电缆，使体验者活动受限。同时，由于显示内容不是一个完整的全景图像，显示视角狭小，真实感受到很大限制。因需要佩戴头盔，不能同时将多位体验者置于同一影像场景中，缺乏现场感。由于头盔方位传感器的工作速度造成体验者的动作与显示内容之间存在延迟，体验者产生眩晕感。
【发明内容】
为了克服上述问题，本发明提出一种同一时间呈现720°完整的全景图像或影像，并克服了现有VR技术存在不真实感，不能多人沉浸式体验及有延迟感、眩晕感的问题，具有更逼真可同时多人体验的虚拟现实全景显示***。
本发明解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种基于虚拟现实的全景显示***，用于显示全景图像或影像，包括输入终端，被配置成用于获取输入数据，所述输入数据为影像数据；
显示控制器，与所述输入终端通信连接，并从所述输入终端接收输入数据，被配置成用于进行显示控制。
全景显示装置，包括若干显示屏组件，被配置成将输入数据显示为全景图像或影像。
优选地，所述全景显示装置包括球形、半球形、四分之一球形、八分之一球形之任意一种LED曲面显示屏。
优选地，所述输入数据由所述输入终端从外部获取或者在所述输入终端制作形成。
优选地，所述输入数据由一输入装置通过交互输入到所述输入终端，所述输入装置为虚拟现实全景摄像机、电脑、手机、移动硬盘等。
优选地，所述输入数据为呈现地面上实体存在的实景影像数据；及/或
所述输入数据为在软件制作的、不展现实体存在的虚拟影像数据；及/或
所述输入数据为一组虚拟动画影像。
优选地，所述全景显示装置包括LED曲面显示屏组件，所述显示屏组件包括曲面屏组件，所述曲面屏组件包括多个PCB层，每个PCB层包括若干PCB组件，每个PCB层的PCB组件的规格相同或不同。
优选地，所述曲面屏组件包括相对设置的第一端和第二端，靠近所述第一端的PCB层的PCB组件规格相同，而靠近所述第二端的PCB层的PCB组件规格至少部分不同。
优选地，所述全景显示装置还包括显示屏支撑架组件，所述显示屏支撑架组件包括显示屏支撑架，所述显示屏支撑架包括四个支撑组件，分别是第一支撑组件、第二支撑组件、第三支撑组件和第四支架组件，四个支撑组件构成一个类“田”形结构，其中，第一支撑组件和第二支撑组件的规格相同，而且与第三支撑组件和第四支撑组件的规格各不相同。
优选地，第一支撑组件和第二支撑组件并排连接设置于下方，第三支撑组件设置于第一支撑组件上，第四支撑组件位于第二支撑组件上，所述第一支撑组件和所述第二支撑组件对应的显示屏组件的PCB层的PCB组件的规格相同。
与现有技术相比，本发明提出的基于虚拟现实的全景显示***通过内、外弧式(球形、半球形、四分之一球形、八分之一球形之任意一种)裸眼虚拟现实LED曲面显示屏，显示全景图像或全景视频，体验者无须佩戴头盔即可看到全景图像或视频，获得VR体验，而且可以多人同时体验。由于是全景显示，所见即所得，体验者的动作(如转身、前进)与看到的内容没有延迟，不存在现有VR技术的眩晕感，克服了传统虚拟现实必须要佩戴VR眼镜的问题，可以将虚拟现实(VR)所输入的全景图像或影像同一时间720度呈现于球状LED显示屏，有别于传统VR眼镜在观看VR图像或影像时，同一时间只能呈现部分区域。
【附图说明】
图1为本发明全景显示***的模块结构图；
图2为本发明全景显示***全景显示装置的结构示意图；
图3为本发明全景显示***全景显示装置的支架组件结构示意图；
图4为图3中A部分的放大图；
图5为图3中B部分的放大图；
图6为本发明全景显示***全景显示装置显示屏组件的结构示意图；
图7为本发明全景显示***全景显示装置显示屏支撑架组件的结构示意图；
图8为发明全景显示***全景显示装置连接件的结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本实发明供了克服现有设备缺点的、基于虚拟现实的全景显示***。具体而言，终端将期望现实的全景影像传输到显示控制器，经过显示控制器的分配，将影像显示于显示屏组件上。
图1示出了用于实现基于虚拟现实的全景显示的示例性***，***100包括彼此通信连接的输入终端101和显示控制器103，以及与显示控制器103彼此通信连接的全景LED显示屏装置10，尽管下文中输入终端101被描述为电脑，但这样的描述不应理解为限制性的，而可以适用于任何可向显示控制器103输入影像数据的终端处理后再传到全景显示装置10。本领域技术人员能够理解，在电脑上实现的任何实施方式均可适用于其他终端。
输入终端101被配置成用于向显示控制器103传输影像数据处理后再传到全景显示装置10，所述影像数据可以是经过采集的实景图像，比如摄像机拍摄的呈现实体存在的实景影像数据，虚拟现实全景摄像机、互联网、电脑、手机、移动硬盘等，具有较强立体感的实景影像数据；还可以是在电脑终端采用特定软件制作的、不展现虚拟现实全景摄像机所拍摄的实体存在的虚拟影像数据，例如但不限于，通过软件制作的动画片或者一组虚拟的动态影象。
输入终端101还被配置成获取输入数据，输入装置可以包括虚拟现实全景摄像机、电脑、手机、移动硬盘等，任何适用的输入均可与输入终端交互，输入方式可以是直接交互输入，无线联网输入等，任何与输入终端101实现交互实现输入方式均可，例如，通过将移动硬盘接于电脑上，实现数据的拷贝，或者利用网络传输，将虚拟现实全景摄像机的拍摄的全景图像视频传输到电脑或互联网控制站。
显示控制器103被配置成接收输入终端传101输的影像数据，同时进行对球形LED显示屏的控制，将接收的影像数据在全景显示装置10中显示出来。
图2示例性的示出了全景LED显示屏装置10，所述全景显示装置10包括支架组件11、显示屏组件13以及显示屏支撑架组件15，并构成由内而外的显示屏组件13、显示屏支撑架组件15、支架组件11的层叠构造，所述显示屏组件13固定于所述显示屏支撑架组件15上，所述显示屏支撑架组件15再固定于所述支架组件11上。
具体地，参照图3，所述支架组件11包括一龙骨固定支架111、若干龙骨支架113以及若干龙骨连接支架115，所述龙骨固定支架111、龙骨支架113和龙骨连接支架115构建形成一半球状支架组件11。
图4示例性的示出了龙骨固定支架111与龙骨支架113的结构连接关系，所述龙骨固定支架111包括一圆形套筒1111以及若干连接构件1113，所述连接构件1113由所述圆形套筒1111沿背离径向的方向延伸形成，其用于连接固定所述龙骨支架113，每一连接构件1113对应一龙骨支架113，从而将所述龙骨支架113与所述龙骨固定支架111固定连接，具体的，所述连接构件1113设置有第一通孔1117，所述龙骨支架113靠近所述龙骨固定支架111的一端设置有第二通孔1131，铆钉穿过所述第一通孔1117和所述第二通孔1131将所述龙骨固定支架111和所述龙骨支架113固定，在其他实施方式中，也可以采用其他固定方式，比如螺钉固定，只要能够实现将所述龙骨固定支架111和所述龙骨支架113固定即可，本实施例中，所述第一通孔1117和所述第二通孔1131均设置为四个，且四个通孔构成正方形，可使连接更为牢固。所述龙骨固定支架111进一步包括沿所述圆形套筒周向延伸的圆形凸台1115，所述圆形凸台1115连接各连接构件1113，能够起到加固各连接构件1113的作用，优选地，所述圆形套筒1111、所述圆形凸台1115以及若干所述连接构件1113一体成型，能够增强所述龙骨连接支架111的刚度。
图5示例性的示出了龙骨支架113与龙骨连接支架115之间的结构连接关系，所述龙骨支架113大体呈一圆弧板状，其包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端连接于所述龙骨固定支架111，所述第二端通过所述龙骨连接支架115与另外的龙骨支架113的第二端相互固定。所述第一端包括一缺口1133，使得所述第一端呈现一“L”形结构。所述缺口1133与所述龙骨固定支架111的圆形凸台1115相抵，从而使所述龙骨支架113在固定时定位较为快捷。所述龙骨支架113等间隔的设置有若干通孔，其用于固定连接所述龙骨连接支架115。
所述龙骨连接支架115包括支架板1151和位于支架板1151两端的连接板1153，所述龙骨连接支架通过两端的连接板1153与龙骨支架113连接固定，所述支架板1151两侧分别垂直向外延伸形成一安装板1155，所述安装板1155上间隔设置有若干安装孔，用于安装固定所述显示器支撑架组件15。
在其中两个龙骨支架113之间还设置有一通行门117，用于使体验者进出所述全景显示装置10。需要指出的是，所述通行门117不直接安装于所述龙骨支架113上，而是从两龙骨支架113之间的龙骨连接支架115上单独延伸出一个安装板，用于安装通行门117，这样的设置可以避免通行门117的安装位置附近形成较大的黑边，影响显示效果。
请参阅图6，所述显示屏组件13为一半球形结构，其包括曲面屏组件131，所述曲面屏组件131优选十二个，十二个所述曲面屏组件131相互连接成一半球体。每个所述曲面屏组件131为不规则曲面四边形，其包括若干PCB组件，通过控制PCB组件的导通和断开即可实现相应的图案显示。所述曲面组件包括多个PCB层，每个PCB层包括若干PCB组件，每个PCB层的PCB组件的规格相同或不同。
具体地，多个PCB层相互层叠形成不规则四边形状的曲面屏组件131，,所述曲面屏组件131包括相对设置的第一端133和第二端135，靠近所述第一端133的PCB层的PCB组件规格相同，而靠近所述第二端135的PCB层的PCB组件规格至少部分不同。
在其中一个实施例中，自第一端133起第一层至第七层PCB层的PCB组件规格相同，和/或自第二端135起第二层和第三层PCB层的PCB组件规格至少部分相同，和/或自第二端135起第一层PCB层的PCB组件规格各不相同。
在其中一个实施例中，自第一端133起第一层至第六层PCB层的PCB组件规格相同，和/或自第二端135起第二层和第三层PCB层的PCB组件规格至少部分相同，和/或自第二端135起第一层PCB层的PCB组件规格各不相同。
在其中一个实施例中，自第一端133起第一层至第五层PCB层的PCB组件规格相同，和/或自第二端135起第二层和第三层PCB层的PCB组件规格至少部分相同，和/或自第二端135起第一层PCB层的PCB组件规格各不相同。
在其中一个实施例中，自第一端133起第一层至第四层PCB层的PCB组件规格相同，和/或自第二端135起第二层和第三层PCB层的PCB组件规格至少部分相同，和/或自第二端135起第一层PCB层的PCB组件规格各不相同。
在其中一个实施例中，自第一端133起第一层至第三层PCB层的PCB组件规格相同，和/或自第二端135起第二层和第三层PCB层的PCB组件规格至少部分相同，和/或自第二端135起第一层PCB层的PCB组件规格各不相同。
在其中一个实施例中，自第一端133起第一层至第七层PCB层的PCB组件规格相同，和/或自第二端135起第二层PCB层的PCB组件规格至少部分相同，和/或自第二端135起第一层PCB层的PCB组件规格各不相同。
在其中一个实施例中，自第一端133起第一层至第六层PCB层的PCB组件规格相同，和/或自第二端135起第二层PCB层的PCB组件规格至少部分相同，和/或自第二端135起第一层PCB层的PCB组件规格各不相同。
在其中一个实施例中，自第一端133起第一层至第五层PCB层的PCB组件规格相同，和/或自第二端135起第二层PCB层的PCB组件规格至少部分相同，和/或自第二端135起第一层PCB层的PCB组件规格各不相同。
在其中一个实施例中，自第一端133起第一层至第四层PCB层的PCB组件规格相同，和/或自第二端135起第二层PCB层的PCB组件规格至少部分相同，和/或自第二端135起第一层PCB层的PCB组件规格各不相同。
在其中一个实施例中，自第一端133起第一层至第三层PCB层的PCB组件规格相同，和/或自第二端135起第二层PCB层的PCB组件规格至少部分相同，和/或自第二端135起第一层PCB层的PCB组件规格各不相同。
在其中一个实施例中，除去自第二端135起第一层PCB层的PCB组件的规格各不相同外，其余PCB层的PCB组件的规格均相同。
在其中一个实施例中，所述曲面屏组件131包括19种不同规格的PCB组件。
请参阅图7和图8，所述显示屏支撑架组件15对应显示屏组件13设置，每一曲面屏组件131对应一显示屏支撑架159，曲面屏组件131固定于显示屏支撑架159上。所述显示屏支撑架159之间通过连接器151连接。本实施例中，十二个显示屏支撑架159对应十二个曲面屏组件131，共同围城一半球形的显示屏支撑架组件15。
所述显示屏支撑架159包括四个支撑组件，分别是第一支撑组件152、第二支撑组件154、第三支撑组件156和第四支架组件158，其中，第一支撑组件152和第二支撑组件154的规格相同，而且与第三支撑组件156和第四支撑组件158的规格各不相同。四个支撑组件构成一个类“田”形结构，第一支撑组件152和第二支撑组件154并排连接设置于下方，第三支撑组件156设置于第一支撑组件152上，第四支撑组件158位于第二支撑组件154上。
所述第一支撑组件152和所述第二支撑组件154对应的显示屏组件131的PCB层的PCB组件的规格相同。
所述支撑组件均为设有四条弧边，四条弧边两两相交形成四个角点，每个角点设置两个第一安装通孔(图未标)，连接器151与所述第一安装通孔配合将四个支撑组件连接形成一显示屏支撑架。所述连接器为一薄板，其对应所述安装通孔处设置第二安装通孔155，一个锁定件穿过所述第一安装通孔和所述第二安装通孔155，从而将个显示器支撑架固定连接。
进一步，地面也设置有显示屏，且与所述显示屏组件相互连通的，地面显示屏与曲面屏均为裸眼立体式LED显示屏，且在裸眼立体式LED显示屏上贴有柱镜光栅膜，不同之处在于，由于体验者需要站立于地面显示屏上，因此，地面显示屏表面还贴设安装有钢化玻璃保护光栅膜。
在另外一个实施例中，所述全景显示装置10还可以是球形，应当理解，球形全景显示装置与本实施例中球形、半球形、四分之一球形、八分之一球形之任意一种，全景显示装置构造基本相同，不同之处仅在于显示屏个数的不同，如由24块曲面屏组件组成一球状的显示篇组件；或者所述全景显示装置10为四分之一球形、八分之一球形等，只要能通过所述若干曲面屏组件的排列组合进行装配即可。
返回图1，基于虚拟显示的全景显示***100的工作时，电脑获取全景影像数据，并将该影像数据传输至显示控制器103，显示控制器103接收影像数据后，基于该影像数据以及显示屏在半球的位置进行显示分配，最终将影像显示于全景影像装置的显示屏组件上。体验者通过通行门117进入后，在一个立体空间内感受全景图像，示例性的，所述通行门117与球心的连线方向为相机的镜头朝向或相机移动的方向。
另外一种可行的实践方式为，所述输入装置为无人机，所述输入终端为地面控制站，无人机将负载摄像机拍摄的画面实时传输到地面控制站，完成输入终端对影像数据的获取，在经过显示控制器将影像显示于显示屏组件，即可实现足不出户的旅游。还可以是，地面控制站将获取的下行影像数据传输到远程终端，此远程终端极为输入终端。
与现有技术相比，本发明提出的基于虚拟现实的全景显示***100通过内、外弧式(球形、半球形、四分之一球形、八分之一球形之任意一种)裸眼虚拟现实LED曲面显示屏，显示全景图像或全景视频，体验者无须佩戴头盔即可看到全景图像或视频，获得VR体验，而且可以多人同时体验。由于是全景显示，所见即所得，体验者的动作(如转身、前进)与看到的内容没有延迟，不存在现有VR技术的眩晕感，克服了传统虚拟现实必须要佩戴VR眼镜的问题，可以将虚拟现实(VR)所输入的全景图像或影像同一时间720度呈现于球状LED显示屏，有别于传统VR眼镜在观看VR图像或影像时，同一时间只能呈现部分区域。
以上所述仅为发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于虚拟现实的全景显示***，用于显示全景图像或影像，其特 征在于，包括输入终端，被配置成用于获取输入数据，所述输入数据为影像 数据；
显示控制器，与所述输入终端通信连接，并从所述输入终端接收输入数 据，被配置成用于进行显示控制；
全景显示装置，包括支架组件、显示屏组件以及显示屏支撑架组件，并构成由内而外的显示屏组件、显示屏支撑架组件、支架组件的层叠构造，所述显示屏组件固定于所述显示屏支撑架组件上，所述显示屏支撑架组件再固 定于所述支架组件上；
所述显示屏组件被配置成将输入数据显示为全景图像或影像，所述显示 屏组件包括曲面屏组件，所述曲面屏组件包括多个 PCB 层，每个PCB 层包 括若干 PCB 组件，所述PCB组件包括相对设置的第一端和第二端，靠近所 述第一端的PCB 层的PCB组件规格相同，靠近所述第二端的PCB层的PCB 组件的规格至少部分不同；
所述输入终端将期望显示的全景影像传输到显示控制器，经过显示控制 器的分配，将影像显示于显示屏组件上；
其中，支架组件包括龙骨固定支架、龙骨支架以及龙骨连接支架，由所述龙骨固定支架、龙骨支架和龙骨连接支架构建形成一半球状支架组件；所述龙骨固定支架包括一圆形套筒以及若干连接构件，连接构件用于连接固定所述龙骨支架，每一连接构件对应一龙骨支架，从而将所述龙骨支架与所述龙骨固定支架固定连接；所述龙骨固定支架还包括沿所述圆形套筒周向延伸 的圆形凸台，所述圆形凸台连接各连接构件；
所述龙骨支架呈一圆弧板状，其包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端连接于所述龙骨固定支架，所述第二端通过所述龙骨连接支架与另外的龙骨支架的第二端相互固定；所述第一端包括一缺口，使得所述第一端呈 现一 L形结构，所述缺口与所述龙骨固定支架的圆形凸台相抵，所述龙骨支 架上等间隔的设置有若干通孔，其用于固定连接所述龙骨连接支架；
所述龙骨连接支架包括支架板和位于支架板两端的连接板，所述龙骨连接支架通过两端的连接板与龙骨支架连接固定，所述支架板两侧分别垂直向外延伸形成一安装板，所述安装板上间隔设置有若干安装孔，用于安装固定 所述显示屏支撑架组件；
在其中两个龙骨支架之间还设置有一通行门，用于使体验者进出所述全景显示装置；所述通行门不直接安装于所述龙骨支架上，而是从两龙骨支架 之间的龙骨连接支架上单独延伸出一个安装板，用于安装通行门。
2.如权利要求 1所述的***，其特征在于，所述全景显示装置包括球形、 半球形、四分之一球形、八分之一球形之任意一种LED 显示屏。
3.如权利要求 1所述的***，其特征在于，所述输入数据由所述输入终 端从外部获取或者在所述输入终端制作形成。
4.如权利要求 3 所述的***，其特征在于，所述输入数据由一输入装置 通过交互输入到所述输入终端，所述输入装置为虚拟现实全景摄像机、电脑、 手机、移动硬盘。
5.如权利要求 4所述的***，其特征在于，所述输入数据为呈现实体存 在的实景影像数据；及/或所述输入数据为在软件制作的、不展现实体存在的 虚拟影像数据；及/或所述输入数据为一组虚拟动画影像。
6.如权利要求 1 所述的***，其特征在于，所述显示屏支撑架包括四个 支撑组件，分别是第一支撑组件、第二支撑组件、第三支撑组件和第四支架 组件，四个支撑组件构成一个类“田”形结构，其中，第一支撑组件和第二 支撑组件的规格相同，而且与第三支撑组件和第四支撑组件的规格各不相同。
7.如权利要求 6 所述的***，其特征在于，第一支撑组件和第二支撑组 件并排连接设置于下方，第三支撑组件设置于第一支撑组件上，第四支撑组 件位于第二支撑组件上，所述第一支撑组件和所述第二支撑组件对应的显示 屏组件的 PCB 层的 PCB 组件的规格相同。
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