具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在现有技术中，棋牌类游戏在一边游戏，一边视频聊天场景下，缺少真实临场感，尤其是虚拟场景中的桌面和用户的空间位置关系错乱，导致显示不真实，图1示例性的示出了一种棋牌游戏的场景示意图。如图1所示，画面中人物及桌面坐标系不一致，即人物与桌面在显示视角下的坐标系不一致，且显示视角下的坐标系与真实视角下的坐标系不一致，导致显示不真实。具体的，虚拟场景中的桌面缺乏与真实空间中人眼感官的空间映射关系，即缺乏真实空间中桌面的几何形状与显示的二维图片上的几何形状的映射关系，导致虚拟的牌桌不真实，且人物缺乏与真实空间中人眼感官的空间映射关系，即缺乏空间中人物的空间位置在显示的二维图片上的空间位置的映射关系，导致人物不真实。

因此，本发实施例发明了一种画面显示的方法及装置，以提升真实临场感的画面显示方法，给予用户的现实般的游戏体验，提升用户的体验感。

图2示例性的示出了本发明实施例所适用的一种系统架构，该系统架构包括服务器201、交互终端1、交互终端2和显示屏202。

交互终端1和交互终端2用于通过摄像头采集交互用户的视频画面，如视频信息等。然后将视频画面上传至服务器201，可选的，交互终端可以为多个，在此不做限定。其中，交互终端可以为智能设备，如手机、平板电脑、笔记本电脑等，摄像头可以为终端的外置摄像头、终端的内置摄像头或电视摄像头等。

服务器201用于构建相机坐标系和世界坐标系，并确定出相机坐标系和世界坐标系间的转换关系以及相机坐标系下的成像参数，通过转换关系和成像参数，根据视频画面中的交互画面和虚拟场景中的用户窗口在世界坐标系下的坐标确定出视频画面中的交互画面和虚拟场景中的用户窗口在像素坐标系下的像素坐标，然后按照视频画面中的交互画面和虚拟场景中的用户窗口在像素坐标系下的像素坐标确定出显示画面(如包括交互用户的视频画面和虚拟游戏场景)，并将显示画面发送至显示屏202。

显示屏202可以是液晶显示器、有机发光显示器、投影设备等，用于将显示画面进行显示。

需要说明的是，上述图2所示的结构仅是一种示例，本发明实施例对此不做限定。

基于上述描述，图3示例性的示出了本发明实施例提供的一种画面显示的方法流程，该流程可由画面显示的装置执行。

如图3所示，该流程具体包括：

步骤301，构建交互应用的相机坐标系和世界坐标系。

本发明实施例中，交互应用用于多个用户在虚拟场景内进行互动，相机坐标系是以交互应用中第一用户的视角确定的三维坐标系。如图4所示，图4示例性的示出了一种相机坐标系的示意图，其中，图4中a图为相机坐标系的俯视图，图4中b图为相机坐标系的侧视图，根据第一用户与真实游戏桌面的切点为原点，x轴与桌面平行，z轴正向桌面(即视线方向)，y轴垂直于xOz轴平面垂直。需要说明的是，相机坐标系和世界坐标系可以预置，以减少计算环节。

图5示例性的示出了一种世界坐标系的示意图，如图5所示，其中，图5中a图为世界坐标系的俯视图，图5中b图为世界坐标系的侧视图，根据第一用户与真实游戏桌面的切点为原点，x_w轴与桌面平行，z_w轴正向桌面(即视线方向)，y_w轴垂直于x_wOz_w轴平面垂直。

进一步地，根据第一用户的切换视角指令，获取切换视角指令对应的相机坐标系，其中，交互应用中预设有多个视角的相机坐标系，或根据第一用户的视角创建指令，创建相机坐标系，或根据交互应用中预设的相机坐标系，创建相机坐标系。图6示例性的示出了一种相机坐标系的示意图，如图6所示，图6中a图为相机坐标系的俯视图，图6中b图为相机坐标系的侧视图，根据真实游戏桌面的中心为原点，x轴与桌面平行，z轴正向桌面(即视线方向)，y轴垂直于xOz轴平面垂直。需要说明的是，第一用户可以根据创建指令自定义的设置视角高度、仰俯角和位置等信息创建相机坐标系，进而切换画面视角。

步骤302，确定所述交互应用的待显示画面中的至少一个对象在所述世界坐标系下的三维坐标。

本发明实施例中，根据构建的世界坐标系，确定出待显示画面中的对象在世界坐标系中的坐标，例如，真实游戏桌面的半径设置为0.5米，结合图5可知，真实游戏桌面的圆心的世界坐标为(0，0，0.5)。需要说明的是，一个对象可以包括虚拟场景内的场景对象和/或虚拟场景内的用户窗口以及虚拟场景内的多个交互用户(如第二用户和第三用户)。

步骤303，通过所述相机坐标系将所述至少一个对象在所述世界坐标系下的三维坐标转换为像素坐标系下的像素坐标。

本发明实施例中，根据世界坐标系与像素坐标系之间的关系，将至少一个对象在世界坐标系下的三维坐标转换为像素坐标系下的像素坐标。

进一步地，确定相机坐标系和世界坐标系间的转换关系，其中，转换关系用于确定至少一个对象在相机坐标系下的三维坐标，再确定相机坐标系下的成像参数，其中，成像参数用于将至少一个对象在相机坐标系下的三维坐标转换为像素坐标系下的二维的像素坐标，然后根据转换关系和成像参数，确定至少一个对象的像素坐标。

本发明实施例中，因为世界坐标系可以通过相机坐标系旋转和平移得到，即世界坐标系与相机坐标系存在转换关系，又因为根据成像参数可以将相机坐标系得到像素坐标系，因此可以根据成像参数和转换关系使像素坐标系的坐标由世界坐标系的坐标进行表达。

示例性的，世界坐标系的三维坐标原点可以是通过相机坐标系的三维坐标原点在与地面垂直的方向上投影得到，世界坐标系的x_w轴也可以通过相机坐标系的x轴在与地面垂直的方向上投影得到，以此减少世界坐标系与像素坐标系的关系复杂程度。下面根据上述图4和图5在实例中阐述世界坐标系与像素坐标系的关系。

实例1

如图4和图5所示，将图4中的相机坐标系的第一用户的俯仰角旋转至与真实游戏桌面平行，再将相机坐标系沿y轴向下平移就可以得到图5中的世界坐标系，因此相机坐标系下的三维坐标点与世界坐标系下的三维坐标点的关系可以表示为下述公式(1)。

其中，R为旋转矩阵，T为偏移向量。

因为根据预设的相机坐标系与世界坐标系的位置(即图4中的第一用户的俯仰角和y轴之间的距离)，因世界坐标系的三维坐标原点是通过相机坐标系的三维坐标原点在与地面垂直的方向上投影得到的，世界坐标系的x_w轴是通过相机坐标系的x轴在与地面垂直的方向上投影得到的，所以可以得出公式(1)中的R、T矩阵：

其中，h为相机坐标系和世界坐标系在y轴之间的距离，θ为第一用户的俯仰角。

在本发明实施例中，根据成像参数可以得到相机坐标系与像素坐标系之间的关系，具体的，根据成像参数将相机坐标系下的三维坐标点透视投影至像素坐标系，得：

其中，f为成像参数。

因此，可以得出世界坐标系下的三维坐标点根据透视投影在像素坐标系下的二维的像素坐标为：

有上述公式可得世界坐标系下的三维坐标点根据透视投影在像素坐标系下的二维的像素坐标为下述公式(2)：

其中，u_o和v_o是光心在像素坐标系上的像素坐标。

示例性的，在第一用户的俯仰角θ＝0时，sinθ＝0，cosθ＝1，因此公式(2)可以简化为下述公式(3)：

示例性的，至少一个对象为虚拟场景内的场景对象时，根据场景对象的几何图形，构建场景对象在世界坐标系下的几何函数，从而确定场景对象在世界坐标系下的三维坐标。

在本发明实施例中，确定出虚拟场景内的场景对象在世界坐标系下的三维坐标之后，根据上述公式将虚拟场景内的场景对象在世界坐标系下的三维坐标转变为在像素坐标系下的像素坐标。具体的，下面将结合上述图5中的真实游戏桌面在具体实例中进行阐述。

实例2

结合图4至图6所示，虚拟场景内的场景对象为真实游戏桌面，可以得出真实游戏桌面在世界坐标系下的三维坐标为：

其中，r为真实游戏桌面的半径。根据上述公式(2)可以得出真实游戏桌面在像素坐标系下的二维的像素坐标为：

且满足：

图7示例性的示出了一种虚拟场景内的场景对象的示意图，如图7所示，其中，当第一用户的俯仰角θ>0时，则真实游戏桌面在像素坐标系下的二维的像素坐标为一条以u＝u_o为对v₀称轴，以为顶点的抛物线。

基于上述图7所述，当第一用户的俯仰角θ＝0时，则根据真实游戏桌面在世界坐标系下的三维坐标和上述公式(3)可以得出真实游戏桌面在像素坐标系下的二维的像素坐标为：

且满足：

图8示例性的示出了一种虚拟场景内的场景对象的示意图，如图8所示，当第一用户的俯仰角θ＝0时，则真实游戏桌面在像素坐标系下的二维的像素坐标为一条以u＝u_o为对称轴，以为顶点的抛物线。

示例性的，至少一个对象为虚拟场景内的用户窗口时，确定虚拟场景中的用户窗口，确定用户窗口在世界坐标系下的三维坐标，从而得到用户窗口在世界坐标系下的三维坐标。

在本发明实施例中，在确定出用户窗口的顶点在世界坐标系下的三维坐标之后，将顶点在世界坐标系下的三维坐标透视投影至像素坐标系中，得到顶点在像素坐标系下的二维的像素坐标。具体的，下面将在具体实例中进行阐述。

实例3

图9示例性的使出了一种用户窗口的示意图，如图9中a图所示，根据真实游戏桌面的半径r以及夹角σ，确定出第三用户的用户窗口的顶点ABCD在世界坐标系下的三维坐标：

根据上述公式(2)可得出用户窗口的顶点ABCD在像素坐标系下的二维的像素坐标为：

其中，由上述各顶点的二维的像素坐标可以看出，A点的二维的像素坐标A`的u坐标小于C点的二维的像素坐标C`的u坐标，B点的二维的像素坐标B`的u坐标大于D点的二维的像素坐标D`的u坐标，A点的二维的像素坐标A`的v坐标大于B点的二维的像素坐标B`的v坐标，C点的二维的像素坐标C`的v坐标小于D点的二维的像素坐标D`的v坐标，由此可得出在世界坐标系下的矩形窗口ABCD的三维坐标在像素坐标系中的二维的像素坐标A`B`C`D`如图9中b图所示。同理，对于第二用户的窗口LMNS，也能得到类似的，L点的二维的像素坐标L`的u坐标大于N点的二维的像素坐标N`的u坐标，M点的二维的像素坐标M`的u坐标小于S点的二维的像素坐标S`的u坐标，L点的二维的像素坐标L`的v坐标大于M点的二维的像素坐标M`的v坐标，N点的二维的像素坐标N`的v坐标小于S点的二维的像素坐标S`的v坐标。

基于上述图9所述，在第一用户的俯仰角θ＝0时，根据真实游戏桌面的半径r以及夹角σ，确定出第三用户的用户窗口的顶点ABCD在像素坐标系下的二维的像素坐标为：

由于A点的二维的像素坐标A`的u坐标和C点的二维的像素坐标C`的u坐标相同，B点的二维的像素坐标B`的u坐标和D点的二维的像素坐标D`的u坐标相同，则A`C`平行于B`D`，由此可得A`C`和B`D`以及A`B`和C`D`的长度分别为：

即：A`C`//B`D`且A`C`>B`D`，A`B`>C`D`，图10示例性的使出了一种用户窗口的示意图，如图10可以看出，在世界坐标系下的第三用户的用户窗口的顶点ABCD在像素坐标系中A`B`C`D`的位置。同理，对于第二用户的用户窗口在世界坐标系下的的顶点LMNS在像素坐标系中L`M`N`S`的位置，且L`M`N`S`的位置具体为：M`S`//L`N`、M`S`>L`N`、M`L`>S`N`。

示例性的，至少一个对象为虚拟场景内的第二用户，第二用户为多个用户中除第一用户外的任一用户，从第二用户的视频画面中获取第二用户的交互画面，将第二用户的交互画面投影至第二用户的用户窗口内，确定第二用户的用户窗口在世界坐标系下的三维坐标，从而得到第二用户在世界坐标系下的三维坐标。

步骤304，按照所述至少一个对象的像素坐标确定出所述至少一个对象的显示画面。

本发明实施例中，像素坐标用于对至少一个对象进行显示，具体的，根据至少一个对象的像素坐标和显示屏的分辨率确定出显示画面，进而将确定出的显示画面发送至显示屏，以使显示屏进行显示。图11示例性的示出了一种显示画面示意图，如图11所示，根据第一用户选择的视角等信息，得到虚拟桌面在图像坐标系上的显示图像，然后，利用第二用户的摄像头，采集用户视频，其中，摄像头可以是电视摄像头，也可以是手机摄像头等，可以是内置摄像头，也可以是外置摄像头。然后将采集到的第二用户的视频信息显示在世界坐标系中的对应的第二用户的用户窗口内。

示例性的，为了增加显示画面的的显示效果，世界坐标系下的用户窗口中的第二用户与真人同比例或与虚拟场景内的场景对象(如虚拟桌面)等比例，然后根据虚拟场景内的场景对象尺寸(如虚拟桌面尺寸)、第一用户的偏角、视角高度和俯仰角等信息，将世界坐标系下的用户窗口投影到像素坐标系下的的虚拟场景内的场景对象(如虚拟游戏桌面)上进行显示。

基于相同的技术构思，图12示例性的示出了本发明实施例提供的一种画面显示的装置的结构示意图，该装置可以执行画面显示的方法的流程。

如图12所示，该装置具体包括：

构建模块1201，用于构建交互应用的相机坐标系和世界坐标系；所述交互应用用于多个用户在虚拟场景内进行互动；所述相机坐标系是以所述交互应用中第一用户的视角确定的三维坐标系；

处理模块1201，用于确定所述交互应用的待显示画面中的至少一个对象在所述世界坐标系下的三维坐标；

通过所述相机坐标系将所述至少一个对象在所述世界坐标系下的三维坐标转换为像素坐标系下的像素坐标；所述像素坐标用于对所述至少一个对象进行显示。

可选的，所述处理模块1202具体用于：

确定所述相机坐标系和所述世界坐标系间的转换关系；所述转换关系用于确定所述至少一个对象在所述相机坐标系下的三维坐标；

确定所述相机坐标系下的成像参数；所述成像参数用于将所述至少一个对象在所述相机坐标系下的三维坐标转换为像素坐标系下的二维的像素坐标；

根据所述转换关系和所述成像参数，确定所述至少一个对象的像素坐标。

可选的，所述至少一个对象为所述虚拟场景内的场景对象；

所述处理模块1202具体用于：

根据所述场景对象的几何图形，构建所述场景对象在所述世界坐标系下的几何函数，从而确定所述场景对象在所述世界坐标系下的三维坐标。

可选的，所述至少一个对象为所述虚拟场景内的用户窗口；

所述处理模块1202具体用于：

确定所述虚拟场景中的用户窗口；

确定所述用户窗口在所述世界坐标系下的三维坐标，从而得到所述用户窗口在所述世界坐标系下的三维坐标。

可选的，所述至少一个对象为所述虚拟场景内的第二用户；所述第二用户为多个用户中除所述第一用户外的任一用户；

所述处理模块1202具体用于：

确定所述交互应用的待显示画面中的至少一个对象在所述世界坐标系下的三维坐标，包括：

从所述第二用户的视频画面中获取所述第二用户的交互画面；

将所述第二用户的交互画面投影至所述第二用户的用户窗口内；

确定所述第二用户的用户窗口在所述世界坐标系下的三维坐标，从而得到所述第二用户在所述世界坐标系下的三维坐标。

可选的，所述世界坐标系的三维坐标原点是通过所述相机坐标系的三维坐标原点在与地面垂直的方向上投影得到的。

可选的，所述处理模块1202具体用于：

根据所述第一用户的切换视角指令，获取所述切换视角指令对应的相机坐标系；所述交互应用中预设有多个视角的相机坐标系；或根据所述第一用户的视角创建指令，创建所述相机坐标系；或根据所述交互应用中预设的相机坐标系，创建所述相机坐标系。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种计算设备，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述画面显示的方法。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行上述画面显示的方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。