一種無線虛擬現實頭盔制造技術

本發明專利技術涉及虛擬現實技術領域，具體地是一種基于高性能上位機的無線虛擬現實頭盔。該無線虛擬現實頭盔包括頭盔本體、無線音視頻發送端、無線音視頻接收端和顯示屏，無線音視頻發送端包括編碼處理單元和無線音視頻發送模塊，無線音視頻接收端包括無線音視頻接收模塊和解碼處理單元，解碼處理單元通過MIPI或LVDS接口與顯示屏連接。本發明專利技術采用無線通訊技術將使虛擬現實頭盔不再通過有線方式與上位機連接，當用戶使用無線虛擬現實頭盔時可以不受線纜束縛而進行較大空間的自由行走，提升虛擬現實體驗；并且充分使用上位機的圖形和計算資源，對信號源的信號不壓縮解壓或者進行實時的壓縮解壓，以保證通訊實時性，從而減少由延時造成的眩暈感。

A wireless virtual reality helmet

The invention relates to the technical field of virtual reality, in particular to a wireless virtual reality helmet based on a high performance upper computer. The wireless virtual reality helmet comprises a helmet body, wireless audio and video transmission, wireless audio and video receiver and display, wireless audio and video transmitting terminal includes encoding processing unit and wireless audio and video transmission module, wireless audio and video terminal including wireless audio and video decoding module and a processing unit receiving, decoding and processing unit connected via MIPI or LVDS interface with the display screen. The invention adopts the wireless communication technology will make the virtual reality helmet is no longer connected via wired with computer, when users use the wireless virtual reality helmet can not be bound by cable of greater space walk freely and enhance the virtual reality experience; and make full use of graphics and computing resources on a machine, the signal of the signal source is not compression decompression or compression decompression in real time, in order to ensure the real-time communication, thereby reducing the delay caused by the sense of vertigo.

【技術實現步驟摘要】
一種無線虛擬現實頭盔
：本專利技術涉及虛擬現實(VR)
，具體地是一種基于高性能上位機的無線虛擬現實頭盔。
技術介紹
：隨著科學技術的迅速發展，人類與計算機類設備交互維度的需求不斷增加。在過去的很長一段時間里，人類與計算機類設備的交互主要在二維空間內，例如平面顯示器和鼠標、觸控板。顯而易見的是，使用二維空間去描述三維物體會存在使用不便和一定的局限性，特別是在三維設計和三維娛樂逐漸發展的今天，用戶仍然無法通過自然的動作交互觀察到設計中的三維空間。為了更好地觀察，可以采用虛擬現實技術(VR)來呈現。虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真使用戶沉浸到該環境中。20世紀末，虛擬現實理論得到進一步的完善和初步應用，從而促進了虛擬現實技術的蓬勃發展。虛擬現實技術需要解決的最重要問題之一就是三維圖形輸出問題，目前解決該問題的主流方式是頭戴式顯示器或被稱為虛擬現實頭盔(HMD)。自從虛擬現實頭盔出現以來，其已經完成了幾次技術飛躍，目前的虛擬現實頭盔已經實現了低成本化、輕量化和實用化，初步具備了進入產業和家庭的條件。現有技術中，虛擬現實頭盔主要分為有線虛擬現實頭盔和無線虛擬現實頭盔，所述有線虛擬現實頭盔基于高性能上位機，其具有優秀的實時性，可以進行更逼真復雜的三維場景呈現并有效減少眩暈感，但受線纜限制無法進行大范圍移動，限制了人機交互；所述無線虛擬現實頭盔基于手機或嵌入式系統，其可以進行大范圍移動、進行更復雜的多人人機交互，但性能偏差、畫面不真實且顯示延時長、有明顯眩暈感。目前這兩種虛擬現實頭盔均需要進一步有效提升實用性以及加快行業普及。
技術實現思路
：本專利技術所要解決的技術問題是針對現有技術中的虛擬現實頭盔存在無法進行大范圍移動、人機交互受限以及性能偏差、畫面不真實和有明顯眩暈感等缺點，提供一種無線虛擬現實頭盔。本專利技術解決其技術問題所采取的技術方案是：一種無線虛擬現實頭盔，能夠顯示上位機的顯卡輸出的視頻和輸出上位機的顯卡輸出的音頻，其特征在于：包括頭盔本體、無線音視頻發送端、無線音視頻接收端和顯示屏，無線音視頻接收端和顯示屏安裝在所述頭盔本體上，無線音視頻發送端和無線音視頻接收端之間設置無線音視頻信道；所述無線音視頻發送端包括編碼處理單元和無線音視頻發送模塊，編碼處理單元通過HDMI或DP線纜與上位機的顯卡連接，編碼處理單元能夠對上位機的顯卡傳輸過來的視頻信號進行實時編碼，并將顯卡輸出的音頻和編碼后的視頻數據傳輸給無線音視頻發送模塊，無線音視頻發送模塊能夠將音頻和編碼后的視頻數據通過無線音視頻信道傳輸給所述無線音視頻接收端；所述無線音視頻接收端包括無線音視頻接收模塊、解碼處理單元和音頻輸出模塊，解碼處理單元與音頻輸出模塊連接并通過MIPI或LVDS接口與顯示屏連接，無線音視頻接收模塊能夠通過無線音視頻信道接收無線音視頻發送模塊傳輸過來的音頻和視頻數據并將接收到的音頻和視頻數據傳輸給解碼處理單元，解碼處理單元能夠將接收到的音頻發送給音頻輸出模塊輸出，以及能夠對接收到的視頻數據進行解碼使其恢復成能夠顯示的視頻信號并將解碼后的視頻信號發送給顯示屏顯示。進一步地，編碼處理單元包括實時壓縮模塊，解碼處理單元包括實時解壓模塊，編碼處理單元通過實時壓縮模塊對圖像數據量較高的視頻信號進行實時壓縮編碼，解碼處理單元通過實時解壓模塊對經過實時壓縮編碼的視頻數據進行實時解碼并解壓。進一步地，所述編碼處理單元采用FPGA、ASSP或ASIC芯片。進一步地，所述無線音視頻發送模塊采用WirelessHD60G、WHDI或WiGig無線發送模塊，所述無線音視頻接收模塊采用WirelessHD60G、WHDI或WiGig無線接收模塊。進一步地，所述解碼處理單元采用FPGA、ASSP或ASIC芯片。進一步地，頭盔本體內部增設慣性傳感器模塊。進一步地，所述無線虛擬現實頭盔還包括一對光學透鏡，所述光學透鏡能夠放大顯示屏上顯示的圖像。進一步地，在所述上位機內設置低速無線收發器，在頭盔本體上設置管理和傳感器模塊，所述管理和傳感器模塊包括低速無線收發模塊、管理和傳感器處理單元以及傳感器組，低速無線收發模塊和低速無線收發器之間建立實現無線連接的無線低速信道，管理和傳感器處理單元能夠獲取傳感器組的傳感器數據并與低速無線收發模塊能夠雙向數據傳輸，傳感器組包括陀螺儀、磁力計、溫度傳感器、電池電量傳感器和眼球追蹤傳感器中的至少一個。優選地，低速無線收發模塊和低速無線收發器為藍牙、Wifi、ZigBee或者2.4G的射頻無線傳輸方式。本專利技術由于采取了上述技術方案，其具有如下有益效果：本專利技術所述的無線虛擬現實頭盔，采用無線通訊技術將使虛擬現實頭盔不再通過HDMI等有線方式與上位機連接，當用戶使用無線虛擬現實頭盔時可以不受線纜束縛而進行較大空間的自由行走，提升虛擬現實體驗；并且充分使用上位機的圖形和計算資源，對信號源的信號不壓縮解壓或者進行實時的壓縮解壓，以保證通訊實時性，從而減少由延時造成的眩暈感。附圖說明：圖1為本專利技術所述的無線虛擬現實頭盔的整體結構示意圖；圖2為本專利技術所述的無線音視頻發送端的結構示意圖；圖3為本專利技術所述的無線音視頻接收端的結構示意圖；圖4為本專利技術所述的管理和傳感器模塊的結構示意圖。具體實施方式：以下結合附圖對本專利技術的內容作進一步說明。如圖1、圖2和圖3所示，本專利技術所述的一種無線虛擬現實頭盔，能夠顯示上位機100的顯卡101輸出的視頻和輸出上位機100的顯卡101輸出的音頻，其特征在于：包括頭盔本體1、無線音視頻發送端2、無線音視頻接收端3和顯示屏4，無線音視頻接收端3和顯示屏4安裝在所述頭盔本體1上，無線音視頻發送端2和無線音視頻接收端3之間設置無線音視頻信道，上位機100通過所述無線音視頻信道將顯卡101輸出的音頻和視頻傳輸到本專利技術所述的無線虛擬現實頭盔中。其中，所述無線音視頻發送端2用于將上位機100的顯卡101傳輸過來的視頻信號進行實時編碼，并將顯卡101輸出的音頻和編碼后的視頻數據通過無線音視頻信道傳輸給頭盔本體1中的無線音視頻接收端3；所述無線音視頻接收端3通過無線音視頻信道接收無線音視頻發送模塊22傳輸過來的音頻和視頻數據并對視頻數據進行解碼使其恢復成能夠顯示的視頻信號，再將解碼后的視頻圖像信號發送給顯示屏4顯示。這樣以來，采用無線通訊技術將使虛擬現實頭盔不再通過HDMI等有線方式與上位機連接，當用戶使用無線虛擬現實頭盔時可以不受線纜束縛而進行較大空間的自由行走，提升虛擬現實體驗。在本專利技術中，所述上位機100負責進行三維場景的構建，可以采用配置比較高的具有高性能的個人計算機、工作站或者視頻服務器等。同時，由于上位機100獨立于本專利技術所述的無線虛擬現實頭盔，因此可以通過高性能GPU進行三維計算，且無需考慮電力、重量等問題，徹底滿足了虛擬現實應用對重度三維計算能力的要求，所述無線虛擬現實頭盔可以充分使用高性能上位機100的計算資源，進行大場景、復雜的虛擬現實計算，上位機100的計算結果傳輸到所述無線虛擬現實頭盔上的顯示延時在數毫秒內。同時，本專利技術所述的無線虛擬現實頭盔還包括一對光學透鏡，所述光學透鏡能夠放大顯示屏4上顯示的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無線虛擬現實頭盔，能夠顯示上位機的顯卡輸出的視頻和輸出上位機的顯卡輸出的音頻，其特征在于：包括頭盔本體、無線音視頻發送端、無線音視頻接收端和顯示屏，無線音視頻接收端和顯示屏安裝在所述頭盔本體上，無線音視頻發送端和無線音視頻接收端之間設置無線音視頻信道；所述無線音視頻發送端包括編碼處理單元和無線音視頻發送模塊，編碼處理單元通過HDMI或DP線纜與上位機的顯卡連接，編碼處理單元能夠對上位機的顯卡傳輸過來的視頻信號進行實時編碼，并將顯卡輸出的音頻和編碼后的視頻數據傳輸給無線音視頻發送模塊，無線音視頻發送模塊能夠將音頻和編碼后的視頻數據通過無線音視頻信道傳輸給所述無線音視頻接收端；所述無線音視頻接收端包括無線音視頻接收模塊、解碼處理單元和音頻輸出模塊，解碼處理單元與音頻輸出模塊連接并通過MIPI或LVDS接口與顯示屏連接，無線音視頻接收模塊能夠通過無線音視頻信道接收無線音視頻發送模塊傳輸過來的音頻和視頻數據并將接收到的音頻和視頻數據傳輸給解碼處理單元，解碼處理單元能夠將接收到的音頻發送給音頻輸出模塊輸出，以及能夠對接收到的視頻數據進行解碼使其恢復成能夠顯示的視頻信號并將解碼后的視頻信號發送給顯示屏顯示。...

【技術特征摘要】
1.一種無線虛擬現實頭盔，能夠顯示上位機的顯卡輸出的視頻和輸出上位機的顯卡輸出的音頻，其特征在于：包括頭盔本體、無線音視頻發送端、無線音視頻接收端和顯示屏，無線音視頻接收端和顯示屏安裝在所述頭盔本體上，無線音視頻發送端和無線音視頻接收端之間設置無線音視頻信道；所述無線音視頻發送端包括編碼處理單元和無線音視頻發送模塊，編碼處理單元通過HDMI或DP線纜與上位機的顯卡連接，編碼處理單元能夠對上位機的顯卡傳輸過來的視頻信號進行實時編碼，并將顯卡輸出的音頻和編碼后的視頻數據傳輸給無線音視頻發送模塊，無線音視頻發送模塊能夠將音頻和編碼后的視頻數據通過無線音視頻信道傳輸給所述無線音視頻接收端；所述無線音視頻接收端包括無線音視頻接收模塊、解碼處理單元和音頻輸出模塊，解碼處理單元與音頻輸出模塊連接并通過MIPI或LVDS接口與顯示屏連接，無線音視頻接收模塊能夠通過無線音視頻信道接收無線音視頻發送模塊傳輸過來的音頻和視頻數據并將接收到的音頻和視頻數據傳輸給解碼處理單元，解碼處理單元能夠將接收到的音頻發送給音頻輸出模塊輸出，以及能夠對接收到的視頻數據進行解碼使其恢復成能夠顯示的視頻信號并將解碼后的視頻信號發送給顯示屏顯示。2.根據權利要求1所述的一種無線虛擬現實頭盔，其特征在于：編碼處理單元包括實時壓縮模塊，解碼處理單元包括實時解壓模塊，編碼處理單元通過實時壓縮模塊對圖像數據量較高的視頻信號進行實時壓縮編碼，解碼處理單元通過實時解壓模塊對經過實時壓縮編碼的視頻數據進行實時解碼并解...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭，曾濤，
申請(專利權)人：北京輕威科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：北京,11