混合现实增强制造技术

技术编号:12483740 阅读:131 留言:0更新日期:2015-12-10 21:04
公开了涉及向虚拟环境提供运动放大的实施例。例如,在一个公开的实施例中,混合现实增强程序从头戴式显示设备接收与用户在物理环境中的运动相对应的运动数据。程序经由显示设备呈现以主方向运动的虚拟环境,其中相比于用户在对应的主方向上的运动,主方向运动被放大第一倍数。程序还呈现以次方向运动的虚拟环境,其中相比于用户在对应的次方向上的运动,次方向运动被放大第二倍数,并且第二倍数小于第一倍数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】混合现实増强背景增强或混合现实体验可在大的虚拟世界(诸如城市、景色、战场等)中发生。一些混合现实设备和体验可允许用户采用现实世界物理移动来作为遍历虚拟世界的方式。然而,直接将混合现实参与者的现实世界物理移动映射到这样大的虚拟世界中的虚拟运动可产生若干个挑战。例如,大的虚拟世界可向用户呈现数公里的虚拟地形,甚至数百或数千公里的地形,来通过。这种虚拟地形的范围可比经由用户的物理移动的直接映射所能方便涵盖的范围大得多,而无需用户变得累或无聊。在一些示例中,其中用户的可用现实世界空间比用户正体验的虚拟世界要小,用户将在现实世界中遇到阻止用户在虚拟世界的该方向上进一步通过的物理对象(诸如房间的墙壁)。附加地,在这样的情况下,沉浸于混合现实体验中的用户可能没有注意到物理墙壁,并可不经意地碰触到墙壁并接收到不愉快的惊吓。概沭本文公开了涉及在混合现实环境中的运动放大的各个实施例。例如,一个公开的实施例提供用于在混合现实环境中向虚拟环境提供运动放大的方法。该方法包括接收来自头戴式显示设备的与物理环境中用户的运动相对应的运动数据。经由头戴式显示设备呈现以主方向运动的虚拟环境,其中相比于用户在对应的主方向上的运动,主方向运动被放大第一倍数。还经由头戴式显示设备呈现以次方向运动的虚拟环境,其中相比于用户在对应的次方向上的运动,次方向运动被放大第二倍数,其中第二倍数小于第一倍数。提供本概述是为了以精简的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。此外,所要求保护的主题不限于解决在本公开的任一部分中所提及的任何或所有缺点的实现。附图简沐图1是根据本公开的一实施例的混合现实增强系统的示意图。图2示出根据本公开的一实施例的示例头戴式显示设备。图3是佩戴图2的头戴式显示设备并在房间中从初始位置走到后续位置的用户的示意性透视图。图4是显不了用户从初始位置到后续位置的运动的图3的用户的不意性俯视图。图5是在图4的初始位置处通过头戴式显示设备被用户看到的虚拟环境的示意性视图。图6是图5的虚拟环境的示意性俯视图。图7是在图4的后续位置处通过头戴式显示设备被用户看到的虚拟环境的示意性视图。图8是图7的虚拟环境的示意性俯视图。图9是按比例缩小的图5的虚拟环境的示意性视图。图10是在包括初始虚拟场景和通向另一虚拟场景的虚拟入口的混合现实环境中用户的示意性视图。图11是初始虚拟场景和虚拟入口的示意性俯视图。图12是后续虚拟场景和虚拟入口的示意性俯视图。图13A、13B和13C示出了根据本公开的一实施例的用于在混合现实环境中向虚拟环境提供运动放大的方法的流程图。图14是计算设备的一实施例的简化示意图解。详细描沐图1示出混合现实增强系统10的一个实施例的示意图。混合现实增强系统10包括可被存储在计算设备22的大容量存储18中的混合现实增强程序14。混合现实增强程序14可被加载到存储器26中并由计算设备22的处理器30执行以执行下文更为详细地描述的方法和过程中的一个或多个。混合现实增强系统10包括混合现实显示程序32,该混合现实显示程序32可生成用于在显示设备(诸如头戴式显示器(HMD)设备36)上显示的虚拟环境34以创建混合现实环境38。虚拟环境34包括一个或多个虚拟对象40。这样的虚拟对象40可包括一个或多个虚拟图像(诸如三维全息图像)和其他虚拟对象(诸如二维虚拟对象)。计算设备22可采用以下形式:台式计算设备,诸如智能电话、膝上型计算机、笔记本或平板计算机之类的移动计算设备,网络计算机,家庭娱乐计算机,交互式电视,游戏系统,或其他合适类型的计算设备。关于计算设备22的组件和计算方面的附加细节在下文中参考图14更详细地描述。计算设备22可使用有线连接来与HMD设备36在操作上连接,或可采用经由WiF1、蓝牙或任何其他合适的无线通信协议的无线连接。另外,图1中示出的示例将计算设备22示为与HMD设备36分开的组件。将理解,在其他示例中,计算设备22可被集成到HMD设备36中。现在还参考图2,提供了一副具有透明显示器44的可配戴眼镜形式的HMD设备200的示例。将明白,在其他示例中,HMD设备200可以采取其他合适的形式,其中透明、半透明或不透明显示器被支撑在查看者的一只或两只眼睛前方。还将明白,图1中所示的HMD设备36可以采取HMD设备200的形式(如在下文更详细地描述的)或任何其他合适的HMD设备。另外,在本公开的范围内还可使用具有各种形状因子的许多其他类型和配置的显示设备。此类显示设备可包括但不限于手持式智能电话、平板计算机以及其他适当的显示设备。参考图1和2,在这一示例中,HMD设备36包括显示系统48和使图像(诸如全息对象)能够被递送到用户46的眼睛的透明显示器44。透明显示器44可被配置成向透过该透明显示器查看物理环境50的用户46在视觉上增强该物理环境(包括一个或多个物理对象52)的外观。例如,物理环境50的外观可以由经由透明显示器44呈现的图形内容(例如,一个或多个像素,每一像素具有相应色彩和亮度)来增强以创建混合现实环境38。透明显示器44还可被配置成使用户能够透过显示虚拟对象表示的一个或多个部分透明的像素来查看物理环境50中的物理现实世界对象52 ο在一个示例中,透明显示器44可包括位于透镜204内的图像生成元件(诸如例如透视有机发光二极管(OLED)显示器)。作为另一示例,透明显示器44可包括在透镜204边缘上的光调制器。在这一示例中,透镜204可以担当光导以供将光从光调制器递送到用户的眼睛。这样的光导可以使用户能够感觉3D全息图像位于用户正在查看的物理环境50内,同时还允许用户查看物理环境中的物理对象52,由此创建混合现实环境38。作为另一示例,透明显示器44可包括其中可生成阻挡图像的一个或多个不透明层。该一个或多个不透明层可选择性地在从物理环境50接收到的现实世界光到达佩戴HMD设备36的用户46的眼睛之前阻挡该光。通过选择性地阻挡现实世界光,该一个或多个不透明层可增强虚拟对象40和在其中虚拟对象被用户感知到的物理环境50之间的视觉对比。HMD设备36还可包括各种传感器和相关系统。例如,HMD设备36可包括利用至少一个面向内的传感器216的眼睛跟踪传感器系统56。该面向内的传感器216可以是被配置成从用户的眼睛获取眼睛跟踪信息形式的图像数据的图像传感器。假定用户已同意获取和使用这一信息,眼睛跟踪传感器系统56可以使用这一信息来跟踪用户的眼睛的位置和/或运动。HMD设备36还可包括从物理环境50接收物理环境数据60的传感器系统。例如,HMD设备36可包括利用至少一个面向外的传感器212 (如光学传感器)的光学传感器系统62。面向外的传感器212可以检测其视野内的运动,如视野内的用户46或人或物理对象所执行的基于姿势的输入或其他运动。面向外的传感器212还可从物理环境50和该环境内的物理对象52捕捉二维图像信息和深度信息。例如,面向外的传感器212可包括深度相机、可见光相机、红外光相机,和/或位置跟踪相机。HMD设备36可包括经由一个或多个深度相机的深度感测。在一个示例中,每一深度相机可包括立体视觉系统的左和右本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在混合现实环境中将运动放大提供给虚拟环境的混合现实增强系统,所述混合现实增强系统包括:在操作上连接到计算设备的头戴式显示设备,所述头戴式显示设备包括用于呈现所述混合现实环境的显示系统;以及由所述计算设备的处理器执行的混合现实增强程序,所述混合现实增强程序被配置成:接收来自所述头戴式显示设备的与物理环境中用户的运动相对应的运动数据;经由所述显示系统呈现以主方向运动的所述虚拟环境,相比于所述用户在对应的主方向上的运动,所述主方向运动被放大第一倍数,以及经由所述显示系统呈现以次方向运动的所述虚拟环境,相比于所述用户在对应的次方向上的运动,所述次方向运动被放大第二倍数,其中所述第二倍数小于所述第一倍数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·斯卡维泽N·G·法杰特A·Z·那弗拉迪尔J·斯科特A·B·史密斯基普尼斯B·芒特J·比维斯C·布朗T·安布鲁斯P·C·赫克金杰D·克罗伊曼M·G·卡普兰A·克劳斯
申请(专利权)人:微软技术许可有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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