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车载仪表内容立体显示方法及装置

文献发布时间:2023-06-19 16:08:01



技术领域

本申请涉及车载电器领域,特别涉及一种车载仪表内容立体显示方法及装置。

背景技术

随着驾驶员对信息需求量的逐渐增加,以及显示技术的逐渐进步,车载仪表有利用多媒体显示屏式仪表替代传统的机械指针式仪表的发展趋势。

而在多媒体显示屏式仪表的基础上,为了进一步提高显示效果,部分公司还先后提出了不同的立体仪表显示方案,使驾驶员能够在车载仪表中根据立体显示的各种图形,更加形象且直观地获取到各种信息;

但是现有的立体显示车载仪表需要额外设置摄像头、双层显示屏或光栅棱柱,实现成本过高,且立体显示技术存在一定缺陷,例如车辆行驶时驾驶员观看会产生眩晕感。

发明内容

有鉴于此,本申请提供了一种车载仪表内容立体显示方法及装置,能够在对车载仪表内容进行立体显示的基础上,避免或减轻驾驶员观看车载仪表时产生的眩晕感。

具体而言,包括以下的技术方案:

第一方面,本申请提供了一种车载仪表内容立体显示方法,方法包括:

获取车辆的运动参数信息。

根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度。

利用立体模型开发平台,根据虚拟相机位置和虚拟相机角度,对预先存储的立体模型的立体显示效果进行渲染。

利用车载仪表,将渲染后的立体模型进行显示。

可选择地,运动参数信息包括加速度和姿态角,根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度,包括:

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于加速状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿远离立体模型的方向移动。

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于减速状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿靠近立体模型的方向移动。

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于向第一方向转弯的状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿第一方向的反方向移动,

其中初始位置处于立体模型正后方,且与立体模型距离第一预设距离。

可选择地,根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度,还包括:

当根据姿态角判断出车辆处于侧倾状态时,将虚拟相机角度从初始角度向与侧倾方向相反的方向旋转,其中当虚拟相机位置处于初始位置,且虚拟相机角度处于初始角度时,虚拟相机处于立体模型正后方,且平视立体模型。

可选择地,根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度,还包括:

将运动参数信息代入预先存储的转换矩阵中,得到虚拟相机位置和虚拟相机角度。

可选择地,预先存储的立体模型包括虚拟车辆模型、虚拟隧道模型和虚拟表盘模型中的至少一个,虚拟车辆模型与车辆的型号和颜色对应,虚拟隧道模型是由沿隧道轴向顺序排布的多个半透明隧道截面图组成的,表盘模型是由沿表盘轴向顺序排布的多个半透明表盘截面图组成的。

另一方面,本申请还提供了一种车载仪表内容立体显示装置,装置包括:

获取模块,被配置为获取车辆的运动参数信息。

确定模块,被配置为根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度。

渲染模块,被配置为利用立体模型开发平台,根据虚拟相机位置和虚拟相机角度,对预先存储的立体模型的立体显示效果进行渲染。

显示模块,被配置为利用车载仪表,将渲染后的立体模型进行显示。

可选择地,运动参数信息包括加速度和姿态角,确定模块被配置为:

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于加速状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿远离立体模型的方向移动。

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于减速状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿靠近立体模型的方向移动。

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于向第一方向转弯的状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿第一方向的反方向移动,

其中初始位置处于立体模型正后方,且与立体模型距离第一预设距离。

可选择地,根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度,还包括:

当根据姿态角判断出车辆处于侧倾状态时,将虚拟相机角度从初始角度向与侧倾方向相反的方向旋转,其中当虚拟相机位置处于初始位置,且虚拟相机角度处于初始角度时,虚拟相机处于立体模型正后方,且平视立体模型。

可选择地,确定模块,还被包括:

将运动参数信息代入预先存储的转换矩阵中,得到虚拟相机位置和虚拟相机角度。

可选择地,预先存储的立体模型包括虚拟车辆模型、虚拟隧道模型和虚拟表盘模型中的至少一个,虚拟车辆模型与车辆的型号和颜色对应,虚拟隧道模型是由沿隧道轴向顺序排布的多个半透明隧道截面图组成的,表盘模型是由沿表盘轴向顺序排布的多个半透明表盘截面图组成的。

采用本申请提供的车载仪表内容立体显示方法,由于车辆运动时存在惯性,而驾驶员仅靠座椅以及安全带进行固定,此时驾驶员的头部和车载仪表之间的位置关系会发生改变,继而使驾驶员的观察点发生改变。在这种情况下,根据车辆运动参数确定立体模型开发平台中的虚拟相机的坐标和角度,并根据虚拟相机的坐标和角度对预先存储的立体模型进行渲染,并将渲染后的模型显示在车载仪表中,可以根据运动特性来在车载仪表中相应模拟出立体显示的效果,

供驾驶员观察,无需设置双层显示屏或光栅棱柱,避免或减轻驾驶员产生的眩晕感,且实施成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的车载仪表内容立体显示方法的流程图;

图2为本申请实施例提供的虚拟相机和立体模型所处虚拟空间坐标系的俯视图;

图3为本申请实施例提供的虚拟车辆模型尾部的图像显示在车载仪表中的示意图;

图4为本申请实施例提供的虚拟相机和立体模型所处虚拟空间坐标系的另一俯视图;

图5为本申请实施例提供的虚拟相机和立体模型所处虚拟空间坐标系的另一俯视图;

图6为本申请实施例提供的虚拟相机和立体模型所处虚拟空间坐标系的正视图;

图7为本申请实施例提供的车载仪表的显示内容示意图;

图8为本申请实施例提供的车载仪表的显示内容的另一示意图;

图9为本申请实施例提供的车载仪表内容立体显示装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种车载仪表内容立体显示方法,如图1所示,方法包括步骤S101、S102、S103以及S104,其中:

在步骤S101中,获取车辆的运动参数信息。

可以理解的是,当车辆发生运动时,车辆具有一定的惯性,而驾驶员仅靠座椅以及安全带进行固定,此时驾驶员的头部和车载仪表之间的位置关系可能会发生特定的改变,继而使驾驶员的观察点发生改变。根据这种特性,本申请发明人提出在车辆发生运动时,根据车辆运动参数,相应地改变车载仪表中的立体模型的虚拟观察位置和角度,从而能够在车载仪表中很好地模拟出立体显示效果。

车辆所产生的惯性与车辆的加速度相关性最大,车辆的加速度即G值,当车辆转弯时,会产生横向G值,驾驶员头部会朝着远离弯心的方向移动。当车辆加速或减速时,会产生纵向G值,驾驶员头部会前后移动。利用G值来表征车辆所产生的惯性,并从而推断驾驶员头部位置的变化趋势,其准确度较高。

而当车辆侧倾时,车辆的加速度可能没有发生改变,即G值不变,但由于存在重力,因此驾驶员的躯干和头部有保持中立位的趋势,即躯干垂直于地面,颈椎与躯干呈一条直线,也垂直于地面。而车辆在此时处于侧倾状态,车载仪表相对于地面同样处于侧倾状态,在这种情况下,驾驶员的头部会相对于车载仪表产生旋转,从而影响驾驶员的观察角度。如果要在车载仪表中更好地模拟出立体显示的效果,车载仪表中的立体模型的虚拟观察位置和角度的调节过程还需要考虑到车辆侧倾的因素。

因此,在一些可选的实施例中,运动参数信息包括加速度和姿态角。

其中,姿态角包括车辆的侧倾角。姿态角还可以包括车辆的俯仰角度。

具体地,姿态角表征当前车辆的姿态,在右手笛卡尔坐标系中沿X轴、Y轴和Z轴的旋转角分别叫Roll、Pitch和Yaw。

其中,Pitch是围绕X轴旋转角度。转换矩阵如下:

Yaw是围绕Y轴旋转角度,转换矩阵如下:

Roll是围绕Z轴旋转角度,旋转矩阵如下:

运动参数可以直接利用预先在车辆上设置的传感器来检测得到,例如陀螺仪。运动参数也可以结合车载惯性导航模块,对所采集的数据进行推导得到,所采集的数据包括线速度和角速度。具体地,将加速度计和陀螺仪所采集得到的数据输入惯性导航计算模块,惯性导航模块进行惯性传感器误差补偿,分别得到投影在惯性导航坐标系的比例矢量以及方向余弦矩阵,根据投影在惯性导航坐标系的比例矢量进行线速度与位置的计算,根据线速度与位置进行角速度计算,将线速度、角速度和位置代入方向余弦矩阵中,得到姿态角。从而最终利用车载惯性导航模块计算出线速度、位置、角速度和姿态角,并用于后续的虚拟相机位置和角度的确定以及立体模型的渲染。

当传感器以及车载惯性导航模块失效时,还可以利用整车控制器或者车身电子稳定系统采集得到的方向盘转角、油门踏板角度、刹车踏板角度、车辆当前速度、悬架压缩行程,从而进行综合推导得到加速度和姿态角。

在步骤S102中,根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度。

根据车辆运动时车载仪表和驾驶员头部观察角位置之间的关系,根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度,包括如下的控制方案:

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于加速状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿远离立体模型的方向移动。

具体的,根据加速度和姿态角判断出车辆处于加速状态的过程可以包括:

当加速度方向与车辆前进方向相同时,且车辆姿态角表征车辆处于向后倾斜的状态时(即后悬架压缩,前悬架拉长),则判断出车辆处于加速状态。

可以理解的是,当根据加速度以及姿态角判断出车辆处于加速状态时,车辆产生了向后的G值,驾驶员头部在G值的作用下,会向着车辆后部移动,即向着远离车载仪表的方向移动,移动的幅度和此时车辆的加速度的绝对值成正相关。在这种情况下,如图2所示,图2是虚拟相机和立体模型所处虚拟空间坐标系的俯视图,如果要在车载仪表中模拟出立体显示效果,则需要将车载仪表中立体模型的虚拟相机位置201(即虚拟观察点位置)和实际的驾驶员头部位置进行类似的调整,将虚拟相机位置从初始位置沿远离立体模型202的方向移动,从而为驾驶员模拟出景深感,模拟出立体显示效果。

其中初始位置处于立体模型正后方,且与立体模型距离第一预设距离。在一些可选的实施例中,当立体模型是虚拟车辆模型时,虚拟相机的初始位置位于虚拟车辆模型的车尾部的正后方,与车尾部距离第一预设距离。第一预设距离可以由开发人员根据车载仪表的尺寸进行设置,使得当虚拟相机与车尾部距离第一预设距离时,如图3所示,图3是虚拟相机处于初始位置时,得到的虚拟车辆模型尾部的图像显示在车载仪表中的示意图,虚拟相机所拍摄出的车尾图像301并不完全占满车载仪表的屏幕302,仍有一定缩放空间。例如,当虚拟相机与车尾部距离第一预设距离时,虚拟相机所拍摄出的车尾图像占满车载仪表的屏幕的总面积的40%。

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于减速状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿靠近立体模型的方向移动。

具体的,根据加速度和姿态角判断出车辆处于减速状态的过程可以包括:

当加速度方向与车辆前进方向相反时,且车辆姿态角表征车辆处于向前倾斜的状态时(即前悬架压缩,后悬架拉长),则判断出车辆处于减速状态。可以理解的是,虽然此时车辆也发生了俯仰,姿态角发生了变化,但俯仰程度较低,不会使驾驶员的头部与车载仪表之间产生相对位置变化,此时姿态角只用于判断车辆加减速状态,不用于对虚拟相机角度进行调整。可以对姿态角设置一个预设阈值,当姿态角小于预设阈值时,姿态角只用于对车辆的加速、减速以及转弯状态进行判断。

与加速同理的,当根据加速度以及姿态角判断出车辆处于减速状态时,车辆产生了向前的G值,驾驶员头部在G值的作用下,会向着车辆前部移动,即向着车载仪表的方向移动,移动的幅度和此时车辆的加速度的绝对值成正相关。在这种情况下,如图4所示,图4也是虚拟相机和立体模型所处虚拟空间坐标系的俯视图,如果要在车载仪表中模拟出立体显示效果,则需要将虚拟相机位置(即虚拟观察点位置)和实际的驾驶员头部位置进行类似的调整,将虚拟相机401的位置从初始位置沿靠近立体模型402的方向移动,从而为驾驶员模拟出景深感,模拟出立体显示效果。

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于向第一方向转弯的状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿第一方向的反方向移动。

与加减速同理的,当根据加速度以及姿态角判断出车辆处于向第一方向转弯的状态时,车辆产生了侧向的G值,驾驶员头部在G值的作用下,会向着远离弯心的方向移动,即向着车载仪表的侧边缘移动,移动的幅度和此时车辆的加速度的绝对值成正相关。在这种情况下,如图5所示,图5也是虚拟相机和立体模型所处虚拟空间坐标系的俯视图,如果要在车载仪表中模拟出立体显示效果,则需要将虚拟相机位置(即虚拟观察点位置)和实际的驾驶员头部位置进行类似的调整,将虚拟相机501的位置从初始位置沿第一方向的反方向移动,当虚拟相机501位置左右移动时,虚拟相机501拍摄到的立体模型502的效果会发生改变,从而为驾驶员模拟出立体模型的景深感(在一般屏幕中,观察点的左右移动并不会改变屏幕自身内容的显示效果),模拟出立体显示效果。

具体地,具体的,根据加速度和姿态角判断出车辆处于向左转弯的状态的过程可以包括:

当加速度方向向左时,且车辆姿态角表征车辆处于向右倾斜的状态时(即右侧车轮悬架压缩,左侧车轮悬架拉长),则判断出车辆处于向左转弯的状态。可以理解的是,虽然此时车辆也发生了倾斜,但倾斜度较低,不会使驾驶员的头部与车载仪表之间产生相对旋转,此时姿态角只用于判断车辆转弯方向,不用于对虚拟相机角度进行调整。可以对姿态角设置一个预设阈值,当姿态角小于预设阈值时,姿态角只用于对车辆的加速、减速以及转弯状态进行判断。

当根据加速度以及姿态角判断出车辆处于向左转弯的状态时,车辆产生了侧向的G值,驾驶员头部在G值的作用下,会向着远离弯心的方向移动,即向右侧移动,向着车载仪表的右侧边缘移动。在这种情况下,如果要在车载仪表中模拟出立体显示效果,则需要将车载仪表中立体模型的虚拟相机位置(即虚拟观察点位置)和实际的驾驶员头部位置进行类似的调整,将虚拟相机位置从初始位置向右移动,从而使虚拟相机拍摄到的立体模型的效果发生改变,从而为驾驶员模拟出立体模型的景深感,模拟出立体显示效果。

同理地,根据加速度和姿态角判断出车辆处于向右转弯的状态的过程可以包括:

当加速度方向向右时,且车辆姿态角表征车辆处于向左倾斜的状态时(即左侧车轮悬架压缩,右侧车轮悬架拉长),则判断出车辆处于向右转弯的状态。

当根据加速度以及姿态角判断出车辆处于向右转弯的状态时,车辆产生了侧向的G值,驾驶员头部在G值的作用下,会向着远离弯心的方向移动,即向左侧移动,向着车载仪表的左侧边缘移动。在这种情况下,如果要在车载仪表中模拟出立体显示效果,则需要将车载仪表中立体模型的虚拟相机位置(即虚拟观察点位置)和实际的驾驶员头部位置进行类似的调整,将虚拟相机位置从初始位置向左移动,从而使虚拟相机拍摄到的立体模型的效果发生改变,从而为驾驶员模拟出立体模型的景深感,模拟出立体显示效果。

除了车辆加速减速以及转弯的情况以外,车辆侧倾也会导致驾驶员头部和车载仪表之间的相对位置产生改变,使驾驶员头部相对于车载仪表产生相对旋转。

因此,在一些可选的实施例中,根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度,还包括:

当根据姿态角判断出车辆处于侧倾状态时,将虚拟相机角度从初始角度向与侧倾方向相反的方向旋转,其中当虚拟相机位置处于初始位置,且虚拟相机角度处于初始角度时,虚拟相机处于立体模型正后方,且平视立体模型。

具体地,而当车辆向左侧倾时,车辆的加速度可能没有发生改变,即G值不变,但由于存在重力,因此驾驶员的躯干和头部有保持中立位的趋势,即躯干垂直于地面,颈椎与躯干呈一条直线,也垂直于地面。而车辆在此时处于向左侧倾状态,车载仪表相对于地面同样处于向左侧倾状态,在这种情况下,驾驶员的头部会相对于车载仪表产生向右旋转(顺时针旋转),从而影响驾驶员的观察角度。在这种情况下,如图6所示,图6是虚拟相机和立体模型所处虚拟空间坐标系的正视图,如果要在车载仪表中模拟出立体显示效果,则需要将车载仪表中立体模型的虚拟相机位置(即虚拟观察点位置)和实际的驾驶员头部位置进行类似的调整,即将虚拟相机601的角度从初始角度向与侧倾方向相反的方向旋转,即向右旋转(顺时针旋转),从而使驾驶员观察到的车载仪表中的立体模型602始终保持平视状态,提高了车载仪表的显示效果,使驾驶员能够更加直观地获得车载仪表中的显示内容。

车辆向右侧倾时,虚拟相机的调整思路与车辆向左侧倾时类似。

由于驾驶员头部与车载仪表之间的相对位置的变化程度与车辆的加速度大小以及侧倾角大小成正相关,因此,在一些可选的实施例中,根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度,还包括:

将运动参数信息代入预先存储的转换矩阵中,得到虚拟相机位置和虚拟相机角度。

可以理解的是,转换矩阵可以通过对车辆进行模拟实验,得到多组已知数据,从而进行计算标定得到,并预先存储在车载存储单元中。

在一些可选的实施例中,还可以通过车辆此前的坐标以及车辆运动参数推导得到车辆当前在真实世界坐标系O

其中:

α是指y轴向相机坐标与世界坐标的旋转变换角度。

β是指x轴向相机坐标与世界坐标的旋转变换角度。

γ是指z轴向相机坐标与世界坐标的旋转变换角度。

t

t

t

Δ

Δ

Δ

除车辆真实坐标以外的上述参数均可以通过对车辆进行模拟实验,得到多组已知数据,从而进行计算标定得到,并预先存储在车载存储单元中。在一些可选的实施例中,确定出虚拟相机坐标后,虚拟相机可以始终朝向立体模型。

在一些可选的实施例中,车辆的运动参数信息和虚拟相机的位置和虚拟相机的角度之间的相关关系还可以通过预先代入多组已知数据标定得到。

在根据车辆的运动特性确定了虚拟相机位置和虚拟相机角度后,则可以进行进一步的立体模型渲染过程:

在步骤S103中,利用立体模型开发平台,根据虚拟相机位置和虚拟相机角度,对预先存储的立体模型的立体显示效果进行渲染。

在一些可选的实施例中,立体模型开发平台可以是Blender/C4D/Unity开发平台。立体模型开发平台可以预先被存储在车载存储单元中。

可以理解的是,立体模型开发平台中的一个立体模型在未进行渲染之前只是一个没有材质的灰度立体模型,需要为其添加材质,并添加环境光照以及观察点(虚拟相机),才能够渲染出立体显示效果,使最终的立体模型看起来是一个具有材质、景深、明暗等立体显示效果的模型。

在利用前述步骤根据车辆的运动特性确定了虚拟相机位置和虚拟相机角度后,可以实时调整立体模型开发平台中的虚拟相机位姿。在调整了虚拟相机位姿后,根据重建的相机位姿,对立体模型进行渲染,利用添加光影、材质、明暗、透光率等控制办法,新建立体模型的立体显示效果。

在一些可选的实施例中,预先存储的立体模型包括虚拟车辆模型、虚拟隧道模型和虚拟表盘模型中的至少一个。

虚拟车辆模型与车辆的型号和颜色对应,是根据车辆的型号和颜色进行预先建模得到,并存储在立体模型开发平台中的。

虚拟隧道模型是由沿隧道轴向顺序排布的多个半透明隧道截面图组成的。隧道轴向是指与隧道延伸方向重叠的方向。具体地,半透明隧道截面图的数量可以为4,从而在保证显示效果的基础上,降低立体模型开发平台运算量。

表盘模型是由沿表盘轴向顺序排布的多个半透明表盘截面图组成的。表盘轴向是指垂直于表盘表面的方向,且表盘轴向与表盘相交的点位于表盘正中心。具体地,半透明表盘截面图的数量可以为2,从而在保证显示效果的基础上,降低立体模型开发平台运算量。

在一些可选的实施例中,可以分别对虚拟车辆模型虚拟隧道模型和虚拟表盘模型进行渲染,也可以将虚拟车辆模型虚拟隧道模型和虚拟表盘模型放置在同一虚拟空间坐标系中,进行同时渲染。具体地,如图7所示,在渲染出的车载仪表中,将虚拟表盘模型701中的第一表盘7011和第二表盘7012分别放置在最左侧和最右侧,将虚拟隧道模型702放置在第一表盘7011和第二表盘7012中间,将虚拟车辆模型703放置在虚拟隧道模型的隧道702中央,从而提高车载仪表的丰富性。

在步骤S104中,利用车载仪表,将渲染后的立体模型进行显示。

在利用立体模型开发平台,根据虚拟相机位置和虚拟相机角度,对预先存储的立体模型的立体显示效果进行渲染后,可以将渲染后得到的文件发送给车载仪表,由车载仪表利用显示屏对渲染后得到的文件进行实时显示。

具体地,可以通过确定内容ID、运动方程、逻辑控制、延时补偿以及光影渲染的方式,对预先存储的立体模型的立体显示效果进行渲染。

在一些可选的实施例中,车载仪表显示内容的刷新率可以根据车辆运动参数的变化情况来进行调整。当车辆运动参数没有发生变化时,车载仪表显示内容的刷新率可以是每秒12次,即每秒执行12次上述步骤S101-S104,从而降低运算量以及电量消耗。当车辆运动参数发生变化时,车载仪表显示内容的刷新率可以提高为每秒24次,即每秒执行24次上述步骤S101-S104,从而保证立体显示效果的流畅度,减少卡顿。

具体地,举例说明,当车辆处于向左转弯的状态时,驾驶员头部相对于车载仪表向右移动,此时车载仪表中的显示内容的效果如图8所示,此时显示内容的虚拟观察点的移动趋势和驾驶员头部移动趋势相同,显示内容被渲染出从右侧位置观察的立体效果,得到虚拟表盘801、虚拟隧道802和虚拟车辆803,为驾驶员模拟出裸眼3D显示的效果。

在一些可选的实施例中,车载仪表中显示的内容还可以包括油量、电量、胎压、导航、车速数字等基本参数,这些内容可以作为静态元素进行开发并显示,通过确定内容ID、光影、渲染以及图层切片的方式,来在车载仪表中进行静态显示,显示效果不随车辆运动参数的改变而变化。

在一些可选的实施例中,也可以为车载仪表中显示的油量、电量、胎压、导航、车速数字等基本参数也设置相应的立体模型,例如电量利用立体的电池模型体现,车速数字利用立体的数字模型体现,并利用上述步骤S101-S104,根据车辆运动参数的改变,从而改变这些立体模型的显示效果,提高车载仪表显示内容的丰富度。

采用本申请提供的车载仪表内容立体显示方法,由于车辆运动时存在惯性,而驾驶员仅靠座椅以及安全带进行固定,此时驾驶员的头部和车载仪表之间的位置关系会发生改变,继而使驾驶员的观察点发生改变。在这种情况下,根据车辆运动参数确定立体模型开发平台中的虚拟相机的坐标和角度,并根据虚拟相机的坐标和角度对预先存储的立体模型进行渲染,并将渲染后的模型显示在车载仪表中,可以巧妙地根据运动特性来在车载仪表中相应模拟出立体显示的效果,供驾驶员观察,无需设置双层显示屏或光栅棱柱,不会产生眩晕效果,且实施成本低。

本申请实施例还提供了一种车载仪表内容立体显示装置,如图9所示,装置包括:

获取模块901,被配置为获取车辆的运动参数信息。

确定模块902,被配置为根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度。

渲染模块903,被配置为利用立体模型开发平台,根据虚拟相机位置和虚拟相机角度,对预先存储的立体模型的立体显示效果进行渲染。

显示模块904,被配置为利用车载仪表,将渲染后的立体模型进行显示。

在一些可选的实施例中,运动参数信息包括加速度和姿态角,确定模块被配置为:

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于加速状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿远离立体模型的方向移动。

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于减速状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿靠近立体模型的方向移动。

当根据加速度和姿态角判断出车辆处于向第一方向转弯的状态时,将虚拟相机位置从初始位置沿第一方向的反方向移动。

其中初始位置处于立体模型正后方,且与立体模型距离第一预设距离。

在一些可选的实施例中,根据运动参数信息,确定虚拟相机位置和虚拟相机角度,还包括:

当根据姿态角判断出车辆处于侧倾状态时,将虚拟相机角度从初始角度向与侧倾方向相反的方向旋转,其中当虚拟相机位置处于初始位置,且虚拟相机角度处于初始角度时,虚拟相机处于立体模型正后方,且平视立体模型。

在一些可选的实施例中,确定模块,还被包括:

将运动参数信息代入预先存储的转换矩阵中,得到虚拟相机位置和虚拟相机角度。

在一些可选的实施例中,预先存储的立体模型包括虚拟车辆模型、虚拟隧道模型和虚拟表盘模型中的至少一个,虚拟车辆模型与车辆的型号和颜色对应,虚拟隧道模型是由沿隧道轴向顺序排布的多个半透明隧道截面图组成的,表盘模型是由沿表盘轴向顺序排布的多个半透明表盘截面图组成的。

采用本申请提供的车载仪表内容立体显示装置,由于车辆运动时存在惯性,而驾驶员仅靠座椅以及安全带进行固定,此时驾驶员的头部和车载仪表之间的位置关系会发生改变,继而使驾驶员的观察点发生改变。在这种情况下,根据车辆运动参数确定立体模型开发平台中的虚拟相机的坐标和角度,并根据虚拟相机的坐标和角度对预先存储的立体模型进行渲染,并将渲染后的模型显示在车载仪表中,可以巧妙地根据运动特性来在车载仪表中相应模拟出立体显示的效果,供驾驶员观察,无需设置双层显示屏或光栅棱柱,不会产生眩晕效果,且实施成本低。

本实施例与方法实施例基于相同的发明构思,是与方法实施例相对应的装置实施例,因此本领域技术人员应该理解,对方法实施例的说明也同样适应于本实施例,有些技术细节在本实施例中不再详述。

本申请实施例还提供了一种车辆,包括上一实施例提供的车载仪表内容立体显示装置。

在本申请中,应该理解到,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。

应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本申请的技术方案,并不用以限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围。

相关技术
  • 车载仪表内容立体显示方法及装置
  • 车载仪表内容升级显示方法、系统、电子设备及存储介质
技术分类

06120114714671