基于用户的上下文敏感全息图反应制造技术

公开了用于显示虚拟内容的系统和方法。当用户被安定在给定地理区域中时，该内容的完整版本可被显示在用户定义的位置或处理器定义的位置处。当用户正在移动(例如离开该地理区域)时，该内容的移动版本可被显示于在用户的视野外围的身体锁定的位置处。

User based context sensitive hologram reaction

A system and method for displaying virtual content is disclosed. When the user is settled in a given geographic area, the full version of the content can be displayed at the user defined location or the location of the processor definition. When the user is moving (for example, leaving the geographic area), the mobile version of the content can be displayed at the lock-in position of the body outside the user's field of vision.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于用户的上下文敏感全息图反应背景混合现实是一种允许将虚拟图像与现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物体和虚拟物体的混合图像。允许移动混合现实体验将是有利的，在该移动混合现实体验中，佩戴头戴式显示设备的用户能够到处移动(例如从一个房间移动到另一房间)，同时参与混合现实体验。提供对用户的动作和移动智能地反应的移动混合现实体验将是进一步有利的。概述本技术的各实施例涉及一种用于提供对用户移动、推断出的意图和交互作出反应的智能移动混合现实体验的系统和方法。一种用于为混合现实体验创建虚拟物体的系统一般包括耦合至至少一个处理单元的透视、头戴式显示设备。处理单元与(诸)头戴式显示设备合作能够检测并标识出用户正在其中接收虚拟内容的地理区域。该内容可根据与那个地理区域有关的用户定义的规则和偏好被显示给该地理区域内的用户。在没有用户定义的规则的情况下，处理单元能够通过确定最好如何以及在哪里显示该虚拟内容来优化该体验。处理单元和头戴式显示设备还能够确定用户何时离开该地理区域或何时在该地理区域内移动。在各示例中，处理单元可随后将所显示的内容切换到该内容的移动版本，在该移动版本中，该内容被定位在用户的外围视野中，以便不抑制用户到处移动的能力。提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。附图简述图1是包括现实和虚拟物体的虚拟现实环境的例示图。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是与头戴式显示单元相关联的处理单元的软件组件的一个实施例的框图。图7是示出与本系统的头戴式显示单元相关联的一个或多个处理单元的操作的流程图。图8-11是图7的流程图中所示的各步骤的示例的更详细的流程图。图12-17解说根据本技术的各方面的静止和移动虚拟环境的各示例。详细描述现将参考各附图描述本技术的各实施例，这些实施例一般涉及一种用于提供对用户移动、推断出的意图和交互作出反应的智能移动混合现实体验的系统和方法。当用户被安定在给定地理区域中时，该内容的完整版本可被显示在用户定义的位置或处理器定义的位置处。当用户正在移动(例如离开该地理区域)时，该内容的移动版本可被显示于在用户视野外围的身体锁定的位置处。在各实施例中，该系统和方法可使用移动混合现实套件来生成三维的混合现实环境。该混合现实套件包括耦合到具有相机和显示元件的头戴式显示设备(或其他合适的装置)的移动处理单元。该显示元件在一定程度上是透明的，使得用户可透过该显示元件看到该用户的视野(FOV)内的现实世界物体。该显示元件还提供将虚拟图像投影到该用户的FOV中以使得所述虚拟图像也可出现在现实世界物体旁边的能力。该系统自动地跟踪用户所看之处，从而该系统可确定将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图像投影至何处，就使用该显示元件投影该图像。在各实施例中，处理单元可构建该环境的模型，包括给定地理区域(诸如房间或其他环境)中的用户、现实世界物体和虚拟三维物体的x、y、z笛卡尔位置。每一头戴式显示设备的位置可被校准到该环境的模型。这允许该系统确定每个用户的视线以及该环境的FOV。从而，可向每个用户显示虚拟图像，但是该系统根据每个用户的视角来确定该虚拟图像的显示，从而针对视差以及该环境中的其他物体的任何遮挡或由于其造成的任何遮挡来调整该虚拟图像。该环境的三维模型(在本文中被称为场景图)以及对每一用户的FOV以及该环境中的物体的跟踪可由移动处理单元自身或与其他处理设备配合工作来生成，如以下所解释的。本系统所提供的虚拟环境可与现实世界空间同延。换言之，虚拟环境可覆盖并共享与现实世界空间相同的区域。在现实世界空间中到处移动的用户也可在同延的虚拟环境中到处移动，并从不同的角度和有利位置查看虚拟和/或现实物体。一种类型的虚拟环境是混合现实环境，其中虚拟环境包括虚拟物体和现实世界物体两者。另一种类型的虚拟环境仅包括虚拟物体。该虚拟环境可适配在房间或其他现实世界空间的范围之内。替换地，虚拟环境可大于现实世界物理空间的范围。虚拟环境可由一个或多个用户完全创建。替换地，虚拟环境的各部分可例如通过在处理单元上运行的软件应用来下载。以下描述了智能地定位和/或选择一个或多个地理区域内的一个或多个虚拟物体(诸如虚拟内容)以供向用户显示的各实施例。如本文中使用的地理区域指的是在其中使用头戴式显示设备并且一般由场景图定义的区域，如以下所描述的。一般来说，地理区域可以是家、办公室或其他建筑物中以一个或多个墙壁为界的房间。地理区域可以是在其中使用头戴式显示设备的其他区域，包括例如小隔间。地理区域可以是用户已知的，诸如例如为用户的住宅中的一个或多个房间。在该实例中，用户可创建定义将如何在此一个或多个已知的地理区域内显示虚拟内容的一个或多个规则，如以下所解释的。在进一步实施例中，地理区域可以不是用户已知的，或者可以是用户已知的但用户尚未针对该区域定义任何规则。在该实例中，本技术可应用各试探法来确定最好在哪里以及如何显示该内容，如以下所解释的。在各实施例中，本技术可采用来供用户查看虚拟物体，在各实施例中，虚拟物体可以是虚拟内容。该内容可例如被显示在漂浮在三维空间中的虚拟显示板(诸如，以下描述的图13中的显示内容510的显示板508)上。不透明滤光器114被用来遮盖现实世界物体和虚拟显示板508后面(从用户的视点来看)的光，使得虚拟显示板508表现为用于查看虚拟内容510的虚拟屏。虚拟显示板可具有某一深度，使得用户当被定位在该虚拟显示板的前面时可查看内容，但当被定位在该虚拟显示板的后面时看见该虚拟显示板的背面(而非内容)。在进一步实施例中，本技术可省略显示板，而只是将所显示的内容锁定到这个人被定位在其中的地理区域内的墙壁上，如以下所解释的。无论是被显示在虚拟显示板上还是墙壁上，虚拟内容都可以是包括静态图像和动态视频在内的各种各样的内容类型中的任一者。视频可例如是电影、电视节目、体育赛事、时事和各种各样的其他媒体内容的实况视频馈源或经录制视频馈源。显示的内容还可以是应用(诸如搜索引擎、电子邮件应用、文字处理程序和各种各样的其他应用)的网页和用户界面。显示的内容可如以下所解释的通过网络连接下载并在虚拟显示板上或墙壁上向用户显示。应理解，本技术可被用于显示各种其他虚拟物体。如本文中所使用的，虚拟内容和虚拟显示板是在本文中有时也被称为全息图的虚拟物体的示例。此外，在以下描述中，虚拟内容被描述为被显示在三维空间的特定位置处，诸如例如被显示在墙壁上。应理解，这涉及将虚拟内容立体地显示到头戴式显示设备2中的各透镜上，以使得用户将该虚拟内容感知为被显示在三维空间中的该位置(诸如墙壁)处。如以下所描述的，用户可用各种各样的方式与所显示的全息图交互，例如移动所显示的全息图以及重设所显示的全息图的大小。在全息图是诸如视频之类的动态内容的情况下，用户可与该全息图交互以快进、倒带和暂停该全息图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于呈现虚拟环境的系统，所述系统包括：头戴式显示设备，所述头戴式显示设备包括用于显示所述虚拟环境中的三维虚拟物体的显示单元；以及操作地耦合到所述显示设备的处理单元，当所述处理单元确定所述用户处于安定状态时，所述处理单元引导所述显示单元显示虚拟内容的完整世界锁定版本，当所述处理单元确定所述用户处于移动状态时，所述处理单元进一步引导所述显示单元显示所述内容的移动身体锁定版本。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.09 US 14/642,4621.一种用于呈现虚拟环境的系统，所述系统包括：头戴式显示设备，所述头戴式显示设备包括用于显示所述虚拟环境中的三维虚拟物体的显示单元；以及操作地耦合到所述显示设备的处理单元，当所述处理单元确定所述用户处于安定状态时，所述处理单元引导所述显示单元显示虚拟内容的完整世界锁定版本，当所述处理单元确定所述用户处于移动状态时，所述处理单元进一步引导所述显示单元显示所述内容的移动身体锁定版本。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理单元引导所述显示单元在被定位在所述用户的视野的外围的所述移动身体锁定版本中显示所述虚拟内容的一部分。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理单元引导所述显示单元在所述移动版本中以一定半透明度显示所述虚拟内容。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理单元基于所述处理单元是否检测到所述用户从移动状态转变到安定状态而自动地在所述内容的所述完整世界锁定版本和所述内容的所述移动身体锁定版本之间切换，并且反之亦然。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述处理单元确定所述用户处于移动状态并且所述用户离开定义的地理区域时而不是当所述用户在所述定义的地理区域内到处走动时，所述处理单元引导所述显示单元显示所述内容的移动身体锁定版本。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理单元通过检测所述用户已从一个地理区域移动到另一地理区域来确定所述用户处于移动状态，其中所述一个地理区域包括房间。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理单元基于检测到来自所述用户的指定姿势而在所述内容的所述完整世界锁定版本和所述内容的所述移动身体锁定版本之间切换。8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理单元基于来自所述头戴式显示设备的反馈确定墙壁的位置以及所述墙壁具有空地，并且所述处理单元引导所述头戴式显示设备显示所述虚拟物体，以便表现为被显示在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·斯科特，E·M·圭布勒，A·C·汤姆林，J·保罗维奇，R·阿马多尔利昂，J·普鲁姆，N·G·法杰特，
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