一种虚拟现实的显示设备

本申请涉及信息交互设备领域，特别涉及一种虚拟现实的显示设备。

背景技术：

1、虚拟现实(virtual reality，简称vr)是一种通过计算机生成的仿真环境，让用户能够与虚拟环境进行交互并感受身临其境的体验。为了实现这种体验，人们使用vr头盔作为沉浸式虚拟现实体验的关键设备。vr头盔通常由显示屏、传感器、光学镜片、音频设备和控制器等组成。vr头盔通过显示屏将虚拟世界的图像呈现给用户，传感器可以追踪用户的头部运动，从而实现用户在虚拟环境中的视角变化。光学镜片用于将显示屏上的图像放大并投射到用户眼睛上，以创建逼真的虚拟景象。音频设备提供沉浸式的音频效果，使用户能够听到来自虚拟环境中的声音。

2、为了能够透彻理解宏观行为到分子细胞的生物机制，需要很多创伤性技术，不宜直接在人上研究。所以小动物实验不可或缺。

3、但人用的设备无法直接用在小动物上，其原因有三个方面：1、重量：人用的vr设备大概重量1.5-2.5kg左右，实验用小鼠体重20-30g，大鼠160-400g，难以承担人的vr设备重量；2、视觉结构：人是看向前方的横眼动物，小动物是向两侧看侧眼动物，小动物视野极大，水平达230°，垂直达上80°+下30°＝110°，视野范围远超人类。如果虚拟环境的图像不能覆盖所有视野，则沉浸感较差，也就是容易“出戏”，影响实验效果；3、遮盖头部：人的眼睛在前方，视野稍小，需要观看的屏幕小，而且人的头部较大，因此人带上vr设备后头部很多部分仍是暴露的，可以做脑电图监测等技术。小动物本身矮小，双眼朝斜上方，视野极大，需要观看的屏幕较大，因此会遮蔽动物头部。但科学研究中除了用vr本身，还需要同时用很多技术同时干预和探测大脑。

4、为了解决上述技术问题，人们通过3-6块大面积平面屏幕围绕小动物或者通过1个球形屏幕包绕小动物，以达到模拟现实的目的。然而通过3-6块大面积平面屏幕围绕动物或者通过1个球形屏幕包绕动物，均需要大量计算以矫正图像的空间畸变，而vr的特点在于互动，也就是图像需要根据观看者行为进行变化，这需要图像实时生成，如果图像滞后，不仅影响观感和互动，而且造成恶心呕吐感。

5、因此，如何减少小动物的vr头盔画面显示时的计算量，以提高画面流畅度，成为了亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本申请的主要目的是提供一种用于宽视野的虚拟现实显示方法和设备，旨在减少小动物的vr头盔画面显示时的计算量，以提高画面流畅度。

2、为了实现上述目的，本申请提出一种虚拟现实的显示设备，包括：

3、柔性显示屏，所述显示屏的工作面朝向目标对象眼部呈弯曲状，并覆盖所述目标对象眼部的视野范围；

4、姿态传感器，用于采集所述目标对象的运动姿态；

5、图像显示电路板，通过导线连接于所述柔性显示屏；以及

6、图形工作站，获取所述姿态传感器所采集的姿态参数，并根据所述姿态参数采用墨卡托圆柱中心投射公式向所述图像显示电路板输出图像信息。

7、在本申请的一实施例中，还包括：

8、设于目标对象头部的固定器，所述柔性显示屏固定于所述固定器上。

9、在本申请的一实施例中，所述显示屏弧面所对应的圆心角位于230°至300°之间。

10、在本申请的一实施例中，所述姿态传感器包括六轴加速度计。

11、在本申请的一实施例中，还包括运动分析电路板，连接于所述姿态传感器与图形工作站之间，用于将所述姿态传感器采集的电信号转换成usb信号。

12、在本申请的一实施例中，还包括：

13、导电滑环，所述姿态传感器与所述柔性显示屏均通过导线连接于导电滑环，所述导电滑环的另一端连接于图形工作站。

14、采用上述技术方案，柔性显示屏的弯曲形状可以覆盖目标对象眼部的视野范围，使得显示的图像更加贴近真实场景，其配合墨卡托圆柱中心投射公式，可极大的减小图形工作站的渲染负担，姿态传感器可以实时捕捉目标对象的运动姿态，使得虚拟现实场景能够根据目标对象的动作进行交互和响应。

技术特征：

1.一种虚拟现实的显示设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的虚拟现实的显示设备，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1所述的虚拟现实的显示设备，其特征在于，所述显示屏弧面所对应的圆心角位于230°至300°之间。

4.如权利要求1所述的虚拟现实的显示设备，其特征在于，所述姿态传感器包括六轴加速度计。

5.如权利要求1所述的虚拟现实的显示设备，其特征在于，还包括运动分析电路板，连接于所述姿态传感器与图形工作站之间，用于将所述姿态传感器采集的电信号转换成usb信号。

6.如权利要求1所述的虚拟现实的显示设备，其特征在于，还包括：

技术总结本申请公开了一种虚拟现实的显示设备，涉及信息交互设备技术领域。虚拟现实的显示设备具体包括：包括：柔性显示屏，所述显示屏的工作面朝向目标对象眼部呈弯曲状，并覆盖所述目标对象眼部的视野范围；姿态传感器，用于采集所述目标对象的运动姿态；图像显示电路板，通过导线连接于所述柔性显示屏；以及图形工作站，获取所述姿态传感器所采集的姿态参数，并根据所述姿态参数采用墨卡托圆柱中心投射公式向所述图像显示电路板输出图像信息。减少小动物的VR头盔画面显示时的计算量，以提高画面流畅度。技术研发人员：杨琴,王立平受保护的技术使用者：中国科学院深圳先进技术研究院技术研发日：20231110技术公布日：2024/5/27