一种用于虚拟现实的图像处理系统

专利2025-06-27  16


本发明涉及虚拟现实,特别是指一种用于虚拟现实的图像处理系统。


背景技术:

1、在虚拟场景中,当虚拟对象进行移动时,从而切换虚拟场景范围,在切换虚拟场景改变呈现范围时,常常发生卡顿和不流畅的情况;由于切换场景范围时,需要重新加载大量的图形资源和纹理,导致图形渲染压力增大,影响流畅度以及需要加载新的场景数据、模型、纹理等资源,如果资源加载速度慢或者资源过多,会导致卡顿现象;因此,需要提前加载可能需要用到的资源或利用空余算力实现对于优化卡顿算力的分配,从而减少切换场景时的加载时间。

2、中国专利申请公开号cn108921050a公开了一种基于移动端的虚拟现实图像处理系统,包括:视线计算模块、多层次渲染模块以及显示模块;所述视线计算模块用于控制移动端的摄像头实时获取用户脸部图像,通过用户脸部图像实时确定用户瞳孔位置,并根据用户瞳孔位置确定用户视线区域,所述视线区域不占满所述移动端的整个显示屏;所述多层次渲染模块用于通过累进网格算法中的点分裂算法对视线区域内待播放图像的底层数据进行点分裂得到高层网格数据,通过累进网格算法中的边折叠算法处理视线区域以外待播放图像的底层数据的得到底层网格数据;所述显示模块用于将多层次渲染模块处理后的待播放图像数据分屏变换后显示给用户,使用户看到虚拟现实的图像。

3、由此可见,当前的虚拟现实图像处理系统运行效率低,无法使得资源分配更加合理和高效。


技术实现思路

1、为此,本发明的目的是提供一种用于虚拟现实的图像处理系统,用于克服当前的虚拟现实图像处理系统运行效率低,无法使得资源分配更加合理和高效的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供一种用于虚拟现实的图像处理系统,包括:

3、资源管理模块,用以获取虚拟对象的相对位置,并根据所述相对位置确定虚拟场景的当前实际范围;

4、任务调度模块,用以根据所述当前实际范围的当前实际资源需求结合下一操作参数确定任务调度排名和任务调度模式;

5、算力管理模块,用以根据所述任务调度排名和所述任务调度模式确定实际资源分配策略。

6、进一步地,所述资源管理模块包括:视觉跟踪单元、位置确定单元和场景呈现单元;

7、所述视觉跟踪单元用以实时追踪所述虚拟对象在虚拟环境中的实际位置;

8、所述位置确定单元用以根据所述实际位置结合标准参考点坐标确定所述虚拟对象在所述虚拟场景内的所述相对位置;

9、所述场景呈现单元用以根据所述虚拟对象的当前操作参数结合所述相对位置确定所述当前实际范围;其中,所述当前操作参数包括:当前交互元素数量、当前操作动作类型和当前操作动作复杂度。

10、进一步地,所述任务调度模块包括:判断单元、任务队列管理单元和调度算法单元;

11、所述判断单元用以根据所述下一操作参数预估下一实际资源需求,并根据所述下一实际资源需求结合所述当前实际资源需求确定优先规则的类型;所述优先规则包括:第一优先规则和第二优先规则;

12、所述任务队列管理单元用以管理待处理的各任务队列,使得各任务队列按照所述优先规则进行排列以得到所述任务调度排名;所述待处理的各任务队列包括:当前场景任务和下一场景任务;所述第一优先规则为优先执行所述当前场景任务;所述第二优先规则为优先执行所述下一场景任务;

13、所述调度算法单元用以根据所述下一操作参数的操作类型确定所述下一场景任务的所述任务调度模式。

14、进一步地,所述算力管理模块包括:性能监控单元、算力分配单元和算力确定单元;

15、所述性能监控单元用以获取所述虚拟环境的实际虚拟速率;

16、所述算力分配单元用以根据所述实际虚拟速率确定实际算力分配比例;

17、所述算力确定单元用以根据所述任务调度排名、所述任务调度模式和所述实际算力分配比例确定所述实际资源分配策略。

18、进一步地,所述场景呈现单元根据所述当前交互元素数量和所述当前操作动作复杂度对预设的固定移动距离进行修正以得到实际移动距离;并以所述虚拟对象为原点,以所述实际移动距离为半径确定所述虚拟场景的所述当前实际范围。

19、进一步地,所述判断单元根据第一差值绝对值结合预设的优先规则评价值确定所述优先规则的类型;

20、若所述第一差值绝对值大于所述优先规则评价值且所述当前实际资源需求小于所述下一实际资源需求,则所述判断单元判定以所述第二优先规则进行排列以得到第二任务调度排名;

21、其中,所述第一差值绝对值为所述当前实际资源需求和所述下一实际资源需求的差值。

22、进一步地,若所述第一差值绝对值小于等于所述优先规则评价值,则所述判断单元判定以所述第一优先规则进行排列以得到第一任务调度排名;

23、若所述第一差值绝对值大于所述优先规则评价值且所述当前实际资源需求大于所述下一实际资源需求,则所述判断单元判定以所述第一优先规则进行排列以得到所述第一任务调度排名。

24、进一步地,所述调度算法单元根据下一操作动作类型确定所述下一场景任务的所述任务调度模式;

25、若所述当前操作动作类型和所述下一操作动作类型一致,则所述调度算法单元判定所述下一操作参数的类型为可持续操作,且所述下一场景任务的所述任务调度模式为第一模式;

26、若所述当前操作动作类型和所述下一操作动作类型不一致,则所述调度算法单元判定所述下一操作参数的类型为不可持续操作,且所述下一场景任务的所述任务调度模式为第二模式;

27、其中,所述下一操作参数包括所述下一操作动作类型。

28、进一步地,所述算力分配单元根据所述实际虚拟速率结合预设的标准虚拟

29、速率确定所述实际算力分配比例;

30、若所述实际虚拟速率大于等于所述标准虚拟速率,则所述算力分配单元判定以标准算力分配比例作为所述实际算力分配比例;

31、若所述实际虚拟速率小于所述标准虚拟速率,则所述算力分配单元判定对所述标准算力分配比例进行调节以得到所述实际算力分配比例;

32、其中,所述标准算力分配比例为,第一模式所用的第一算力:第二模式所用的第二算力等于1:1。

33、进一步地,所述算力确定单元根据所述第一任务调度排名和所述第二任务调度排名对所述任务调度排名进行判定,以及根据所述第一模式和所述第二模式对所述任务调度模式进行判定,以确定所述实际资源分配策略。

34、与现有技术相比,本发明的有益效果在于,通过视觉跟踪单元实时追踪虚拟对象的实际位置,并利用位置确定单元结合标准参考点坐标确定虚拟对象在虚拟场景内的相对位置,准确地获取虚拟对象的位置信息,为后续的任务调度和资源分配提供准确的基础数据;根据当前操作参数和相对位置确定当前实际范围,使得根据用户的操作行为动态地调整虚拟场景的呈现,提供更具交互性和沉浸感的用户体验;通过预估下一操作参数的实际资源需求和当前实际资源需求确定优先规则的类型,并将待处理的任务队列按照优先规则进行排列,得到任务调度排名,从而实现将资源分配给优先级较高的任务,提高任务处理效率和用户满意度;根据下一操作参数的操作类型确定下一场景任务的任务调度模式,使得任务调度可以依据具体的任务类型和用户需求来灵活调整,提供更好的用户体验;通过获取虚拟环境的实际虚拟速率,并根据虚拟速率确定实际算力分配比例,从而根据任务调度排名、任务调度模式和实际算力分配比例确定实际资源分配策略,实现根据实际情况动态地分配资源,提高系统的性能和资源利用率。

35、尤其,通过虚拟对象的相对位置确定虚拟场景的初始范围,确保虚拟场景的初始范围与虚拟对象的位置相匹配,实现直观地感受到虚拟对象的存在和位置,提高交互的可信度和沉浸感;根据当前交互元素数量和当前操作动作复杂度对固定移动距离进行修正得到实际移动距离,通过考虑交互元素数量和操作复杂度,并根据具体场景和需求自适应地调整移动距离,实现更精确的场景呈现;通过第一计算调节参数和第二计算调节参数可以根据具体需求进行设定,实现根据不同的场景和应用需求,自由地调节参数,达到最佳的场景呈现效果,实现调节参数的可配置性;通过场景呈现单元以虚拟对象为原点,以实际移动距离为半径确定虚拟场景的当前实际范围,使得让用户以虚拟对象为焦点,围绕它进行交互和探索,提供更加个性化和自由的用户体验。

36、尤其,通过根据当前实际范围确定当前实际资源需求,从而提前做好资源的分配和调度,确保虚拟过程正常运行;通过考虑下一场景任务的交互元素数量和操作动作复杂度,任预测下一个场景的资源需求,为后续的资源调度做准备;通过根据虚拟精准度设定不同的补偿参数,可以更好地适应不同场景的需求,保证虚拟环境与现实的相似度,并提供更高的用户体验;根据当前实际资源需求和下一实际资源需求计算第一差值绝对值,并根据不同的情况进行任务调度排名;可以灵活调整不同情况下的任务调度顺序,使得资源分配更加合理和高效;实现在资源需求预估、虚拟精准度考虑和任务调度排名方面提供更好的资源管理和任务调度效果。

37、尤其,通过根据操作类型确定任务调度模式:调度算法单元可以根据下一操作参数的操作类型确定下一场景任务的任务调度模式;通过判断当前操作动作类型和下一操作动作类型是否一致,可以将下一场景任务划分为可持续操作和不可持续操作,从而选择合适的任务调度模式;根据虚拟速率调整算力分配:性能监控单元通过获取虚拟环境的实际虚拟速率与预设的速率阈值进行比较来判断是否需要调整算力分配;从而动态调节算力分配比例,使虚拟环境能够更好地适应实际运行需求;根据任务调度排名、任务调度模式和实际算力分配比例来确定实际资源分配策略;根据不同的情况,可以优先执行当前场景任务还是下一场景任务,并根据任务调度模式采取不同的执行模式,以最大程度地提高资源利用率和用户体验。


技术特征:

1.一种用于虚拟现实的图像处理系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于虚拟现实的图像处理系统,其特征在于,所述资源管理模块包括:视觉跟踪单元、位置确定单元和场景呈现单元;

3.根据权利要求2所述的用于虚拟现实的图像处理系统,其特征在于,所述任务调度模块包括:判断单元、任务队列管理单元和调度算法单元;

4.根据权利要求3所述的用于虚拟现实的图像处理系统,其特征在于,所述算力管理模块包括:性能监控单元、算力分配单元和算力确定单元;

5.根据权利要求4所述的用于虚拟现实的图像处理系统,其特征在于,所述场景呈现单元根据所述当前交互元素数量和所述当前操作动作复杂度对预设的固定移动距离进行修正以得到实际移动距离,并以所述虚拟对象为原点,以所述实际移动距离为半径确定所述虚拟场景的所述当前实际范围。

6.根据权利要求5所述的用于虚拟现实的图像处理系统,其特征在于,所述判断单元根据第一差值绝对值结合预设的优先规则评价值确定所述优先规则的类型;

7.根据权利要求6所述的用于虚拟现实的图像处理系统,其特征在于,若所述第一差值绝对值小于等于所述优先规则评价值,则所述判断单元判定以所述第一优先规则进行排列以得到第一任务调度排名;

8.根据权利要求7所述的用于虚拟现实的图像处理系统,其特征在于,所述调度算法单元根据下一操作动作类型确定所述下一场景任务的所述任务调度模式;

9.根据权利要求8所述的用于虚拟现实的图像处理系统,其特征在于,所述算力分配单元根据所述实际虚拟速率结合预设的标准虚拟速率确定所述实际算力分配比例;

10.根据权利要求9所述的用于虚拟现实的图像处理系统,其特征在于,所述算力确定单元根据所述第一任务调度排名和所述第二任务调度排名对所述任务调度排名进行判定,以及根据所述第一模式和所述第二模式对所述任务调度模式进行判定,以确定所述实际资源分配策略。


技术总结
本发明涉及虚拟现实技术领域,特别是指一种用于虚拟现实的图像处理系统,该系统包括:资源管理模块、任务调度模块和算力管理模块;根据获取虚拟对象的相对位置,从而确定虚拟场景的当前实际范围;并根据所述当前实际范围的当前实际资源需求结合下一操作参数确定任务调度排名和任务调度模式;从而根据所述任务调度排名和所述任务调度模式确定实际资源分配策略。本发明通过灵活调整不同情况下的任务调度顺序,使得资源分配更加合理和高效;实现在资源需求预估、虚拟精准度考虑和任务调度排名方面提供更好的资源管理和任务调度效果;根据任务调度模式采取不同的执行模式,以最大程度地提高资源利用率和用户体验。

技术研发人员:戴敏,周毅
受保护的技术使用者:中国民用航空飞行学院
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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