公开了一种用于按最优且最舒适的方式将虚拟对象显示在混合现实环境中以供用户与虚拟对象进行交互的系统和方法。当用户移动通过混合现实环境时，虚拟对象可保持世界锁定，使得用户可以四处移动并从不同的视角来探索虚拟对象。当用户在混合现实环境中不动时，虚拟对象可旋转以面向用户，使得用户可以容易地查看并与虚拟对象交互。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】全息锚定和动态定位 背景 混合现实是一种允许将虚拟图像与真实世界物理环境相混合的技术。用户可佩戴 透视、头戴式、混合现实显示设备来观看用户的视野中所显示的现实对象和虚拟对象的混 合图像。用户可例如通过执行手、头、或语音姿势来进一步与虚拟对象进行交互，以移动对 象、更改它们的外观或简单地查看它们。当用户在物理环境内四处移动时，用户相对于虚拟 对象的位置变化。这提供了用户相对于虚拟对象的透视的感觉，但这通常使得难以从斜角 查看虚拟对象或与虚拟对象交互。 概述 本技术的各实施例涉及用于当用户在混合现实环境中四处移动时锚定虚拟对象 (也称为全息图）的位置以及当用户不动时以最优且最舒适的方式重新定位虚拟对象以供 用户查看和/或与虚拟对象交互的系统和方法。一种用于创建混合现实环境的系统一般包 括耦合至一个或多个处理单元的头戴式透视显示设备。与头戴式显示单元协作的处理单元 能够确定用户何时在移动或静止、以及用户相对于环境中的虚拟对象的位置，包括头部位 置。 使用这一信息，混合现实系统能够在用户在环境中四处移动时锚定虚拟对象在环 境中的位置。这允许用户在虚拟对象周围移动，从不同的视角查看它们，并获得对虚拟对象 相对于用户的定向和间距的完全了解。在用户站住时，例如达预定时段，则该系统能够重新 定位虚拟对象以面向用户和/或移至对查看和/或交互而言最优的用户定义的位置。虚拟 对象可以采取任何形式，如动画或非动画对象。虚拟对象的子集是虚拟显示板，它可包括文 本、图形、照片或视频的虚拟显示。 在一示例中，本技术涉及一种用于向一个或多个用户呈现混合现实体验的系统， 该系统包括：针对所述一个或多个用户的一个或多个显示设备，每一显示设备包括用于向 该显示设备的用户显示虚拟对象的显示单元；以及耦合到所述一个或多个显示设备的计算 系统，所述计算系统生成用于显示在所述一个或多个显示设备上的虚拟对象，当所述一个 或多个用户中的一用户正在移动时所述计算系统在第一位置处将所述虚拟对象显示给所 述用户，且当所述用户不动时所述计算系统在旋转以面向所述用户的第二位置处将所述虚 拟对象显示给所述用户。 在另一示例中，本技术涉及一种用于向用户呈现混合现实体验的系统，该系统包 括：针对所述用户的显示设备，所述显示设备包括用于感测与所述显示设备的位置相关的 数据的第一组传感器和用于将虚拟对象显示给所述显示设备的所述用户的显示单元；以及 操作耦合到所述显示设备的计算系统，所述计算系统包括用于感测与所述用户的位置相关 的数据的第二组传感器，并且所述计算系统生成所述虚拟对象以显示在所述显示设备上， 在所述用户将他们的移动从运动中改变为不动达预定时段时，所述计算系统将所述虚拟对 象显示为旋转以面向所述用户。 在又一示例中，本技术涉及一种用于向一个或多个用户呈现混合现实体验的方 法，该方法包括：(a)在确定用户相对于虚拟对象移动时，在所述用户的视野中的第一位置 处将所述虚拟对象显示给所述用户；以及 (b)当确定所述用户不动达预定时段时，将所述虚拟对象旋转到第二位置以面向 所述用户。 提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。该 概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在被用来帮助确定所要 求保护的主题的范围。 附图简述 图1是用于向一个或多个用户呈现混和现实环境的系统的一个实施例的示例性 组件的图示。 图2是头戴式显示单元的一个实施例的立体图。 图3是头戴式显示单元的一个实施例的一部分的侧视图。 图4是头戴式显示单元的组件的一个实施例的框图。 图5是与头戴式显示单元相关联的处理单元的组件的一个实施例的框图。 图6是结合头戴式显示单元使用的中枢计算系统的组件的一个实施例的框图。 图7是可用于实现在此所述的中枢计算系统的计算系统的一个实施例的框图。 图8是包括用户在混合现实环境内四处移动的混合现实环境的示例的图示。 图9是包括用户在混合现实环境内站住不动的混合现实环境的示例的图示。 图10是示出了本系统的中枢计算系统、一个或多个处理单元和一个或多个头戴 式显示单元的操作和协作的流程图。 图11-14A是图10的流程图中所示的各步骤的示例的更详细的流程图。 详细描述 现在将参考图1-14A描述本技术的各实施例，它一般涉及混合现实环境，其中一 个或多个虚拟对象的位置可在用户在混合现实环境中四处移动时保持静止，但在用户静止 时变化以允许对该一个或多个虚拟对象的最优查看和/或与其交互。用于实现混合现实环 境的系统可包括与中枢计算系统通信的移动显示设备。移动显示设备可包括耦合到头戴式 显示设备（或其他合适的装置）的移动处理单元。 头戴式显示设备可包括显示元件。该显示元件在一定程度上透明，以使得用户可 透过该显示元件看到该用户的视野（FOV)内的现实世界对象。该显示元件还提供将虚拟图 像投影到该用户的FOV以使得所述虚拟图像也可出现在现实世界对象旁边的能力。该系统 自动地跟踪用户所看之处，以使得该系统可以确定将该虚拟图像插入到该用户的FOV中的 何处。一旦该系统知晓要将该虚拟对象投影至何处，就使用该显示元件投影该图像。 在实施例中，中枢计算系统和一个或多个处理单元可以协作以构建包括房间或其 他环境中的所有用户、现实世界对象和虚拟三维对象的X、y、z笛卡尔位置的环境模型。由 环境中的用户佩戴的每个头戴式显示设备的位置可以被校准到该环境的模型并且彼此校 准。这允许该系统确定每个用户的视线以及该环境的F0V。从而，可向每个用户显示虚拟图 像，但是该系统确定从每个用户的视角的该虚拟图像的显示，从而针对视差以及来自或被 该环境中的其他对象的任何闭塞来调整该虚拟图像。该环境的模型（在本文中被称为场景 图）以及对用户的FOV以及该环境中的对象的跟踪可由协力或独立工作的中枢和移动处理 单元来生成。 用户可以选择与出现在用户的FOV内的虚拟对象中的一者或多者进行交互。如本 文所使用的，术语"交互"涵盖用户与虚拟对象的身体交互和口头交互两者。身体交互包括 用户使用他或她的手指、手、头和/或其他身体部位执行由混合现实系统识别为用户请求 该系统执行预定义动作的预定义姿势。这样的预定义姿势可包括但不限于指点、抓握、以及 推动虚拟对象。 用户还可以用他或她的眼睛来与虚拟对象进行身体交互。在一些情况下，眼睛注 视数据标识用户正集中于FOV中的何处，并且因而可以标识用户正在看一特定虚拟对象。 持续的眼睛注视或者眨眼或眨眼序列因而可以是用户藉由选择一个或多个虚拟对象的身 体交互。 如本文所使用的，用户简单地看向虚拟对象（诸如查看虚拟显示板上的内容）是 用户与虚拟对象的身体交互的另一示例。 用户可替换地或附加地使用口头姿势来与虚拟对象交互，所述口头姿势诸如例如 被该混合现实系统识别为对该系统执行预定义动作的用户请求的所讲的单词或短语。口头 姿势可连同身体姿势一起使用以与混合现实环境中的一个或多个虚拟对象交互。 当用户在混合现实环境内四处移动时，虚拟对象可保持是世界锁定的。即，它们可 在混合现实环境中保持锚定并静止，使得用户可以在世界锁定的虚拟对象周围移动并从不 同的视角和距离来查看它们。根据本技术，在用户停止移动或几乎停止移动时，例如达预定 时段，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于向一个或多个用户呈现混合现实体验的系统，所述系统包括：针对所述一个或多个用户的一个或多个显示设备，每一显示设备包括用于向该显示设备的用户显示虚拟对象的显示单元；以及耦合到所述一个或多个显示设备的计算系统，所述计算系统生成用于显示在所述一个或多个显示设备上的虚拟对象，当所述一个或多个用户中的一用户正在移动时所述计算系统在第一位置处将所述虚拟对象显示给所述用户，且当所述用户不动时所述计算系统在旋转以面向所述用户的第二位置处将所述虚拟对象显示给所述用户。
【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：B·E·基恩，B·J·苏格登，R·L·小克罗可，D·德普福德，T·G·萨尔特，L·K·梅赛，A·AA·基普曼，P·T·金内布鲁，N·F·卡姆达，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。