虚拟/增强现实转变系统和方法技术方案

一种操作生成虚拟沉浸式体验的视听系统的系统和方法，可以包括：与跟踪设备进行通信的电子用户设备，跟踪设备可以跟踪用户在现实世界空间中的物理移动并且将跟踪的物理移动变换为该用户设备所生成的虚拟世界中的相对应移动。该系统可以检测用户和用户设备何时接近跟踪区域的边界，并且自动发起离开虚拟世界并进入现实世界的转变。在用户遇到边界时在虚拟世界和现实世界之间的平滑或优雅的转变可以避免用户继续在现实世界中移动时可能发生的错误定向，同时运动表现为在到达跟踪边界时已经停止。

Virtual / augmented reality transformation systems and methods

A system and method, an operation generates audio-visual system virtual immersive experience may include: electronic user equipment communication and tracking equipment, tracking equipment can correspond to mobile virtual world track users in the real world in space physics and physics will transform mobile tracking for the mobile user equipment generated in the. The system can detect when users and user devices are close to the boundaries of the tracking area, and automatically initiate a shift away from the virtual world and into the real world. The smooth or graceful transformation between the virtual world and the real world can avoid the wrong orientation that users may continue to move in the real world when the user meets the boundary. At the same time, the performance of the movement is stopped when it reaches the tracking boundary.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】虚拟/增强现实转变系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年4月27日提交的题为“VIRTUAL/AUGMENTEDREALITYTRANSITIONSYSTEMANDMETHOD(虚拟/增强现实转变系统和方法)”的美国专利申请No.14/696,716的优先权并且作为其继续申请，上述申请的公开内容通过引用全文结合于此。
本文总体上涉及虚拟或增强现实系统。
技术介绍
在诸如由虚拟现实(VR)系统或增强现实(AR)系统生成的体验之类的沉浸式体验中，在VR/AR系统所生成的沉浸式体验或“虚拟”世界与该虚拟世界以外的环境或“现实”世界之间可能存在着相对清晰的边界。将用户的现实世界位置变换至虚拟世界之中时的准确性可以提升用户存在于虚拟世界中的感官。
技术实现思路
在一个方面，一种操作被配置为生成虚拟沉浸式体验的视听系统的方法可以包括：激活跟踪设备并且跟踪用户电子设备在现实世界空间中的位置，检测转变条件，并且响应于该转变条件而执行转变过程以转变离开该用户电子设备所生成的虚拟世界。在另一个方面，一种操作被配置为生成虚拟沉浸式体验的视听系统的方法可以包括：激活跟踪设备，跟踪设备具有定义的跟踪区域并且跟踪用户电子设备在现实世界空间中的移动，将该用户电子设备在现实世界空间中的现实世界移动变换为由该用户电子设备生成的虚拟世界中的虚拟移动，确定该用户电子设备的当前位置何时处于系统边界的阈值之内，并且在该用户电子设备的当前位置处于系统边界的阈值之内时执行转变过程。在另一个方面，一种视听系统可以包括：生成虚拟世界体验的用户电子设备，该用户电子设备能够在现实世界空间中移动；与该用户电子设备进行通信的跟踪设备，该跟踪设备跟踪该用户电子设备在现实世界空间中的位置以及该用户电子设备在现实世界空间中的现实世界移动；以及处理器。该处理器可以将检测到的该用户电子设备的现实世界移动变换为由该用户电子设备所生成的虚拟世界中的虚拟移动，当该跟踪设备与该跟踪区域的边界之间的距离小于或等于预设阈值距离时可以自动执行离开该用户电子设备所生成的虚拟世界的转变，而使得离开虚拟世界的转变在该用户电子设备到达该边界时或在此之前完成，并且可以在该跟踪设备检测到该用户电子设备已经越过该边界并且再次进入该跟踪区域时执行该用户电子设备返回虚拟世界的转变。一种或多种实施方式的细节在附图和以下描述中被给出。其它特征将由于该描述和附图以及由于权利要求而是显而易见的。附图说明图1A和1B是依据本文宽泛描述的实施例的头戴式显示设备的透视图且图1C是其侧视图。图2是依据本文宽泛描述的实施例的头戴式显示设备的框图。图3A-3C图示了依据本文宽泛描述的实施例的用于自动变换进入和离开沉浸式体验的系统的一种示例实施方式。图4图示了依据本文宽泛描述的实施例的用于自动变换进入和离开沉浸式体验的系统的另一种示例实施方式。图5A和5B图示了依据本文宽泛描述的实施例的用于自动变换进入和离开沉浸式体验的系统的另一种示例实施方式。图6A和6B图示了依据本文宽泛描述的实施例的图1A-1C所示的示例头戴式显示器所生成的外部指示器的示例实施方式。图7图示了依据本文宽泛描述的实施例的图1A-1C所示的示例头戴式显示器的透过模式。图8图示了依据本文宽泛描述的实施例的图1A-1C所示的示例头戴式显示器的透明模式。图9图示了依据本文宽泛描述的实施例的图1A-1C所示的示例头戴式显示器的旋转。图10是依据本文宽泛描述的实施例的发起转变过程的示例过程的流程图。图11是依据本文宽泛描述的实施例的图10所示的转变过程的流程图。具体实施方式虚拟现实(VR)系统和/或增强现实(AR)系统例如可以包括头戴式显示设备(HMD)或类似设备，该设备例如被用户佩戴于用户的头上从而生成由该用户所体验的沉浸式VR环境。用户在现实世界中的移动可以被变换为虚拟世界中所生成的环境中的相对应移动。例如，诸如房间和/或房间中物体的界限之类的现实世界的物理边界与虚拟世界的边界的差异可能会在用户接近和/或遇到这些虚拟边界之一和/或这些物理边界之一时导致沉浸式体验的差别或中断以及错误定向。例如，在用户遇到虚拟世界的边界时从虚拟世界到现实世界的平滑或优雅的转变可以避免用户继续在现实世界中移动时可能发生的错误定向和晕动症，同时运动表现为在到达虚拟世界的边界时已经停止。图1A和1B是示例HMD的透视图且图1C是其侧视图，该HMD可以被用户佩戴以生成沉浸式虚拟体验。示例HMD100可以包括其中可以容纳光学组件的外壳110。外壳110可以耦合至框架120，例如可旋转耦合和/或可移除接合，这允许外壳110被安装或佩戴在用户的头上。音频输出设备130也可以耦合至框架120，并且例如可以包括安装在头戴式耳机之中且耦合在框架120上的扬声器。如图1B所示，外壳110的前面110a旋转远离外壳110的基座部分110b或者以其它方式可旋转地接合至基座部分110b。例如，诸如智能电话或其它显示设备的显示器140可以被安装在外壳110的前面110a上。镜头150可以被安装在外壳110中，当前面110a处于相对外壳110的基座部分110b的接近位置时，处于用户的眼睛和显示器140之间。镜头150的位置可以由调节设备158进行调节，而使得镜头150可以与用户眼睛的相应光学轴线对齐从而提供相对宽的视场以及相对短的焦距。HMD100还可以包括感测系统160和控制系统170，上述感测系统160包括各种感测系统设备162-164，而上述控制系统170包括各种控制系统设备171-176，以便促进HMD100的人工用户控制和自动控制。控制系统170还可以包括处理器190，以便在人工和独立操作时而且还在响应于感测系统160响应于由控制系统170接收到的命令检测/感测到的条件进行操作时，对控制系统170的组件的操作进行控制。在一些实施例中，HMD100还可以包括相机180，其可以捕捉现实世界环境的静态和移动图像，并且在透过模式中在显示器140上向用户显示这些图像。在透过模式中，用户能够离开虚拟事件并且临时返回现实世界而并不移除HMD100或者以其它方式改变HMD100的配置，作为示例，诸如将外壳110移出用户的视线之外。在一些实施例中，显示器140可以是透明显示器，这允许用户在一些操作模式中通过显示器140看到现实世界环境。图2示出了用于从虚拟/增强现实环境转变至外界环境的系统200的框图。系统200可以包括用户电子设备250——作为示例，诸如以上关于图1A-1C所描述的HMD——以生成虚拟现实环境，其与跟踪现实世界的物理空间中的用户位置的跟踪系统240进行通信，而使得用户在现实世界空间中的物理移动可以被系统200变换为虚拟现实世界中的移动。设备250可以包括感测系统260和控制系统270，它们可以分别类似于图1A-1C所示的感测系统160和控制系统170。在图2所示的示例实施例中，感测系统260包括光传感器262、距离/接近度传感器263和音频传感器264，并且控制系统270包括电源控制设备271、暂停控制设备272、人工音频控制设备273、人工视频控制设备274，用于控制外壳相对于框架的旋转的旋转控制设备275，用于调节设备250的光学组件的光学调节设备258，以及用于控制虚拟环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作被配置为生成虚拟沉浸式体验的视听系统的方法，所述方法包括：激活跟踪设备并且跟踪用户电子设备在现实世界空间中的位置；检测转变条件；以及响应于所述转变条件，执行转变过程，以转变离开所述用户电子设备生成的虚拟世界。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.27 US 14/696,7161.一种操作被配置为生成虚拟沉浸式体验的视听系统的方法，所述方法包括：激活跟踪设备并且跟踪用户电子设备在现实世界空间中的位置；检测转变条件；以及响应于所述转变条件，执行转变过程，以转变离开所述用户电子设备生成的虚拟世界。2.根据权利要求1所述的方法，其中检测转变条件包括：比较所述用户电子设备和所述现实世界空间内由所述跟踪设备跟踪的跟踪区域的至少一个边界之间的距离；以及当所述用户电子设备和所述跟踪区域的所述至少一个边界之间的距离小于或等于预先设定的阈值距离时，生成转变命令以发起所述转变过程。3.根据权利要求2所述的方法，其中比较所述用户电子设备和所述现实世界空间内由所述跟踪设备跟踪的跟踪区域的至少一个边界之间的距离还包括：将所述跟踪设备检测的所述用户电子设备的当前位置与所述跟踪设备检测的所述用户电子设备的至少一个先前位置进行比较；以及基于所述当前位置与所述至少一个先前位置的比较，确定所述用户电子设备在所述现实世界空间中的移动的方向、速度或加速度中的至少一个。4.根据权利要求3所述的方法，其中执行转变过程以转变离开所述用户电子设备生成的虚拟世界包括：基于所确定的所述用户电子设备的移动的方向、速度或加速度中的至少一个、所述用户电子设备生成的虚拟世界的环境参数、或者预先设定的用户偏好，来选择转变简档。5.根据权利要求2所述的方法，其中执行转变过程包括：响应于所述转变命令发起所述转变过程，并且执行所述转变过程而使得转变离开所述虚拟世界是在所述用户电子设备到达所述跟踪区域的所述至少一个边界时或在此之前完成。6.根据权利要求5所述的方法，其中执行转变过程还包括：检测所述用户电子设备已经越过所述至少一个边界并且处于所述跟踪设备的跟踪区域之外；检测所述用户电子设备已经从所述跟踪区域之外移动并越过所述跟踪区域的所述至少一个边界并且已经再次进入所述跟踪区域；以及当所述跟踪设备检测到所述用户电子设备已经再次进入所述跟踪区域时，转变回到所述虚拟世界之中。7.根据权利要求1所述的方法，其中执行转变过程包括以下至少一种：淡出所述用户电子设备的显示器上显示的所述虚拟世界的虚拟图像输出，并且淡入所述用户电子设备的显示器上显示的转变图像输出；或者淡出由所述用户电子设备输出的所述虚拟世界的音频输出，并且淡入由所述用户电子设备输出的转变音频输出。8.根据权利要求7所述的方法，其中淡出虚拟图像输出和淡入转变图像输出包括：利用单色显示替代所述显示器上显示的所述虚拟世界的虚拟视频输出。9.根据权利要求7所述的方法，其中淡出虚拟图像输出和淡入转变图像输出包括：利用所述用户电子设备的成像设备捕捉的所述现实世界的透过图像替代所述显示器上显示的所述虚拟世界的虚拟视频输出。10.根据权利要求7所述的方法，其中淡出虚拟图像输出和淡入转变图像输出包括：将所述显示器从非透明状态转变为透明状态，同时淡出所述显示器上显示的所述虚拟图像输出，使得在所述虚拟图像输出的淡出完成时能够通过所述显示器看到所述现实世界图像。11.根据权利要求1所述的方法，其中检测转变条件包括：检测在所述现实世界空间内所述用户电子设备在所述跟踪设备的跟踪区域内的移动路径中的障碍物；比较所述用户电子设备和所检测的障碍物之间的距离；以及当所述用户电子设备和所检测的障碍物之间的距离小于或等于预先设定的阈值距离时，生成转变命令以发起所述转变过程。12.根据权利要求11所述的方法，其中检测在所述现实世界空间内所述用户电子设备在所述跟踪设备的跟踪区域内的移动路径中的障碍物包括：间歇性地扫描所述跟踪区域并且捕捉所述跟踪区域的图像；将所述跟踪区域的当前图像与所述跟踪区域所捕捉的至少一个先前图像进行比较；...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼纽尔·克里斯蒂安·克莱蒙特，亚历山大·詹姆斯·法堡，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：发明
国别省市：美国,US