本發明涉及VR視頻技術領域，特別是涉及一種基于固定位置相機的VR場景優化方法及裝置。

背景技術：

在手機等非高端硬件設備上，VR應用、游戲的性能與真實體驗相互限制。更真實的體驗需要模型有更多的細節更真實的陰影等，而這些的代價是加重設備cpu與gpu負擔導致幀數下降影響性能，甚至使用戶感到明顯的卡頓和暈眩。

在某些特定且常見情況下，即應用或游戲的相機為固定位置不可移動時，在此條件下，用戶在任何時刻看向場景的同一方向觀察到的景象是沒有改變的。所以場景中再復雜的模型細節只要是沒有變化的都可以用圖片來代替。

現有技術中一般有以下兩種方式：

一種方案時利用天空盒來簡化場景，這種方法需要美術人員將建立好的模型場景通過專業軟件生成六張圖片，利用這六張圖片生成天空盒。

還有一種方案是簡化場景中的模型細節，這種方法通常情況下會將不必要的三維模型簡化，將遠處不明顯的模型以低模顯示，并且降低模式貼圖的質量以此來降低對設備性能銷耗。

但是，天空盒簡化場景的方法需要專業的美術設計來協助完成，并且只能以三維建模的方式來實現場景的搭建，這種方式對技術的要求和人力的投入都比較大同時開發的周期也會比較長，而且如果三維建模搭建的不夠清晰逼真那么最終天空盒的效果也不如人意。

而簡化場景模型的方法與上一個方法有同樣的缺點，同樣需要美術人員投入大量的時間與精力。并且簡化的模型在用戶看起來有明顯的棱角與現實的事物有較大的區別，嚴重的影響了應用于游戲的沉浸式體驗。

另，這兩種解決方案都需要美術人員使用專業軟件來完成，因此很難實現由用戶自由的更改場景。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種基于固定位置相機的VR場景優化方法及裝置。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種基于固定位置相機的VR場景優化方法，包括，

建立全景圖片，其中，全景圖片的視點位置和最終應用或游戲中用戶的視點位置一致；

將所述的全景圖片映射為一個天空盒；

將天空盒設置給VR場景。

所述的全景圖片由建模軟件生成或由拍攝設備拍攝生成。

一種基于固定位置相機的VR場景優化裝置，包括，

全景圖片生成模塊，用以生成全景圖片，其中，全景圖片的視點位置和最終應用或游戲中用戶的視點位置一致；

映射模塊，用以將所述的全景圖片映射為一個天空盒；

配置模塊，用以將天空盒設置給VR場景。

所述的全景圖片由建模軟件生成或由拍攝設備拍攝生成。

所述的建模軟件為3DMax。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明通過將場景中固定不動的模型光影等投影成一張全景圖片，然后當應用或游戲加載時用這張圖片取代之前復雜的場景，這樣應用或游戲就無需為復雜的場景建模光影效果花費額外的開銷，只需要占用很少的資源去加載一張圖片就達到了相同的效果。在給予用戶真實的虛擬沉浸體驗的同時大幅降低cpu與gpu的消耗，提供給用戶即真實又流暢的應用與游戲體驗。

附圖說明

圖1所示為本發明的基于固定位置相機的VR場景優化方法的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，本發明基于固定位置相機的VR場景優化方法，包括，

步驟101，建立全景圖片，其中，全景圖片的視點位置要和最終應用或游戲中用戶的視點位置一致；

其中，全景圖片是一種基于圖像的虛擬現實技術，與一般的圖片相比他可以提供給用戶沒有視覺死角的三維立體觀感，與三維建模相比他可以提供給用戶更加真實的沉浸體驗，并且制作簡單，數據量小，對手機系統的性能要求低，適合在各種終端設備上使用。

全景圖片可以使用全景相機拍攝或其他可以拍攝全景圖片的設備，也可以采用常用的建模軟件來生成。如下以3DMax軟件來舉例說明全景圖片生成方法。

1.在3DMax中安裝vary插件。

2.制作需要簡化的場景

3.在場景內設置攝像機，攝像機的位置要和最終應用或游戲中用戶的視點位置一致。

4.將攝像機類型選擇為球形，勾選覆蓋視野為360度。

5.點擊輸出按鈕生成全景圖片。

步驟102，將所述的全景圖片映射為一個天空盒；

立方體映射是可以將一個球形紋理映射到六面體盒子上的計算方法，基本原理是獲取立方體的反射向量來正確采樣所述的全景圖片，來達到將全景圖片映射到立方體盒子上。

如以Unity編輯器為例簡述操作步驟。

1.將上一步生成的全景圖片導入unity編輯器

2.將圖片類型選擇為cubemap，映射模式選擇為cylindrical

3.建立一個天空盒，shader選擇為skybox/cubemap，在cubemap選項中選擇上一步中的圖片。

步驟103，將天空盒設置給VR場景，即將場景的天空盒(skybox)設置成上一步生成的天空盒。在應用與游戲的開發中天空盒普遍是一個立方體，將全景圖片映射到立方體盒子上可以使本技術方案更容易使用與移植。

本發明通過將場景中固定不動的模型光影等投影成一張全景圖片，然后當應用或游戲加載時用這張圖片取代之前復雜的場景，這樣應用或游戲就無需為復雜的場景建模光影效果花費額外的開銷，只需要占用很少的資源去加載一張圖片就達到了相同的效果。

同時，本發明還公開了一種基于固定位置相機的VR場景優化裝置，包括，

全景圖片生成模塊，用以生成全景圖片，其中，全景圖片的視點位置要和最終應用或游戲中用戶的視點位置一致；所述的全景圖片由建模軟件，如3DMax生成或全景圖片拍攝設備拍攝生成。

映射模塊，用以將所述的全景圖片映射為一個天空盒；

配置模塊，用以將天空盒設置給VR場景。

本發明采用全景圖片的方式來實現對場景的簡化。這種技術方案除了能達到其他兩種方法所達到的場景優化效果，又能減少開成本和時間，并且全景圖片可以由相機來拍攝完成，這樣也給用戶更改場景提供了可能，減少成本和時間，并為用戶改變場景提供可能。本技術方案采用全景圖片代替通常使用6張圖片的方法來優化VR場景。即達到降低手機設備cpu、gpu功耗的目的，又能縮短開發的成本與時間，并且給用戶修改場景提供了可能。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。