用于增强现实的系统和方法技术方案

本公开的示例描述了用于共享虚拟内容的视角视图的系统和方法。在示例方法中，经由显示器将虚拟对象呈现给第一用户。确定虚拟对象的第一视角视图，其中，第一视角视图是基于虚拟对象的位置和第一用户的第一位置。经由显示器将虚拟对象呈现给第二用户，其中，根据第一视角视图将虚拟对象呈现给第二用户。从第一用户接收到输入。确定虚拟对象的第二视角视图，其中，第二视角视图是基于来自第一用户的输入。经由显示器将虚拟对象呈现给第二用户，其中，将虚拟对象呈现给第二用户包括呈现从第一视角视图到第二视角视图的转变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增强现实的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年9月25日提交的美国临时申请号62/736,432的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本公开总体上涉及用于共享和呈现视觉信号的系统和方法，并且特别涉及用于共享和呈现与混合现实环境中的内容对应的视觉信号的系统和方法。
技术介绍
现代的计算和显示技术已经促进了用于所谓的“虚拟现实”或“增强现实”体验的系统的开发，其中，数字再现的图像或其部分以它们看起来是真实的或可能被感知为真实的方式呈现给用户。虚拟现实或“VR”场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现，而对其它实际真实世界的视觉输入不透明；增强现实或“AR”场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现，作为对用户周围实际世界可视化的增强。例如，参考图1，示出了增强现实场景(4)，其中AR技术的用户看到了真实世界公园状的设置(6)，其以人、树、背景中的建筑物、以及混凝土平台(1120)为特征。除了这些项目之外，AR技术的用户还认为他“看到”了站在真实世界平台(1120)上的机器人雕像(1110)和似乎是大黄蜂的拟人化的飞行中的卡通状化身角色(2)，即使这些元素(2，1110)在真实世界中不存在。对于逼真的增强现实(或“混合现实”)，将该虚拟图像正确地放置在真实世界中需要一系列相互耦合的坐标框架。人类的视觉感知系统非常复杂，并且产生一种促进虚拟图像元素在其它虚拟或真实世界图像元素里的舒适、自然感觉、丰富的呈现的VR或AR技术是具有挑战性的。例如，头戴式AR显示器(或头盔显示器或智能眼镜)通常至少松散地耦合到用户的头部，并因此在用户的头部移动时移动。显示组件(诸如用于头戴式显示器的目镜)可能不对称地放置到用户的眼睛。例如，双目系统可以将一个目镜放置距给定的眼睛更近或更远(例如，与互补目镜和眼睛相比)。在单眼系统中，单片(monolithic)目镜的对准可以成一个角度，使得左/右眼与另一只眼没有被相似地定位。使如上所述配合的变化复杂化的是用户头部的运动或否则用户的位置的改变。作为示例，如果佩戴头戴式显示器的用户在显示器上观看三维(3D)对象的虚拟表示，并在3D对象出现的区域周围走动，则该3D对象可能针对每个视点被重新渲染，使用户感觉到他或她正在在占用真实空间的对象周围走动。如果将头戴式显示器用于在虚拟空间(例如，丰富的虚拟世界)内呈现多个对象，则可以使用头部姿势的测量(即用户头部的位置和取向)来重新渲染场景以匹配用户动态变化的头部位置和取向，并提供增强的虚拟空间沉浸感。在AR系统中，头部姿势的检测或计算可以促进显示系统渲染虚拟对象，使得虚拟对象看起来以对用户有意义的方式占据真实世界中的空间。在某些增强现实技术(例如)中，虚拟内容显示在固定位置中。在此类示例中，虚拟内容和设备共享公共坐标系，因为设备的任何运动将类似地改变虚拟内容的位置。在一些增强现实或混合现实系统中，一系列坐标系确保虚拟内容看起来固定于设备所在的真实世界或环境，而不是固定于设备本身。
技术实现思路
本公开的示例描述了用于共享虚拟内容的视角视图(perspectiveview)的系统和方法。在示例方法中，经由显示器将虚拟对象呈现给第一用户。确定虚拟对象的第一视角视图，其中，第一视角视图基于虚拟对象的位置和第一用户的第一位置。经由显示器将虚拟对象呈现给第二用户，其中，根据第一视角视图将虚拟对象呈现给第二用户。从第一用户接收到输入。确定虚拟对象的第二视角视图，其中，第二视角视图基于来自第一用户的输入。经由显示器将虚拟对象呈现给第二用户，其中，将虚拟对象呈现给第二用户包括呈现从第一视角视图到第二视角视图的转变。附图说明图1示出根据一些实施例的具有某些虚拟真实对象的增强现实场景。图2A-2C示出根据一些实施例的包括视觉显示系统的组件的各种配置。图3示出根据一些实施例的与云计算资产的远程交互。图4示出根据一些实施例的具有虚拟内容的单用户坐标系系统。图5示出根据一些实施例的用户设备对双目渲染相机的坐标系。图6示出根据一些实施例的具有虚拟内容的多用户坐标系系统。图7示出根据一些实施例的具有虚拟内容的多用户共享坐标系系统。图8A-8C示出根据一些实施例的在用户之间的世界框架选择协议。图9A-9B示出根据一些实施例的用于渲染相机坐标系变换选项的设备。图10A-10B示出根据一些实施例的观看者与所得虚拟内容显示之间的角度关系。图11A-11C示出根据一些实施例的具有距离变化的观看者与所得虚拟内容显示之间的附加角度关系。图11D-11E示出根据一些实施例的基于用户之间的角度差的所得虚拟内容感知。图12A-12C示出示例混合现实环境。图13A-13D示出示例混合现实系统的组件，该示例混合现实系统可用于生成混合现实环境并与之交互。图14A示出可用于向混合现实环境提供输入的示例混合现实手持式控制器。图14B示出可以与示例混合现实系统一起使用的示例辅助单元。图15示出示例混合现实系统的示例功能框图。具体实施方式本专利技术涉及用于创建多个坐标系的系统和方法，多个坐标系用于确定虚拟内容、用于向至少一个用户呈现AR内容的头戴式显示器(HMD)、以及用户的眼睛位置的相对位置。下面适当地参考附图更详细地描述了附加的实施例、优点和细节。混合现实环境像所有人一样，混合现实系统的用户也存在于真实环境中，也就是说，用户可以感知“真实世界”的三维部分及其所有内容。例如，用户使用普通人类感官(视觉、声音、触觉、味道、气味)来感知真实环境，并通过在真实环境中移动自己的身体来与真实环境进行交互。真实环境中的位置可以描述为坐标空间中的坐标；例如，坐标可以包括纬度、经度和相对于海平面的海拔；在三个正交维度中距参考点的距离；或其它合适的值。同样，矢量可以描述在坐标空间中具有方向和大小的量。计算设备可以在例如与设备相关联的存储器中保持对虚拟环境的表示。如在此所使用的，虚拟环境是三维空间的计算表示。虚拟环境可以包括与该空间相关联的任何对象、动作、信号、参数、坐标、矢量或其它特征的表示。在一些示例中，计算设备的电路(例如，处理器)可以保持和更新虚拟环境的状态；也就是说，处理器可以在第一时间t0基于与虚拟环境相关联的数据和/或由用户提供的输入来确定在第二时间t1的虚拟环境的状态。例如，如果虚拟环境中的对象在时间t0位于第一坐标，并且具有某些已编程的物理参数(例如，质量、摩擦系数)；以及从用户接收到的输入指示应该在方向矢量上向对象施加力；处理器可以应用运动学定律使用基本力学来确定在时间t1的对象的位置。处理器可以使用关于虚拟环境的任何合适的已知信息和/或任何合适的输入(例如，真实世界参数)来确定在时间t1的虚拟环境的状态。在保持和更新虚拟环境的状态时，处理器可以执行任何合适的软件，包括与在虚拟环境中创建和删除虚拟对象有关的软件；用于定义虚拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n经由第一头戴式设备的显示器呈现虚拟对象；/n确定所述虚拟对象的第一视角视图，其中，所述第一视角视图是基于所述虚拟对象的位置和方向以及所述第一头戴式设备的位置和方向；/n根据所述第一视角视图经由第二头戴式设备的显示器来呈现所述虚拟对象；/n接收指示所述第一视角视图的变化的输入；/n确定所述虚拟对象的第二视角视图，其中，所述第二视角视图是基于指示所述第一视角视图的变化的所述输入；以及/n根据所述第二视角视图经由所述第二可穿戴设备的所述显示器来呈现所述虚拟对象。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180925 US 62/736,4321.一种方法，包括：
经由第一头戴式设备的显示器呈现虚拟对象；
确定所述虚拟对象的第一视角视图，其中，所述第一视角视图是基于所述虚拟对象的位置和方向以及所述第一头戴式设备的位置和方向；
根据所述第一视角视图经由第二头戴式设备的显示器来呈现所述虚拟对象；
接收指示所述第一视角视图的变化的输入；
确定所述虚拟对象的第二视角视图，其中，所述第二视角视图是基于指示所述第一视角视图的变化的所述输入；以及
根据所述第二视角视图经由所述第二可穿戴设备的所述显示器来呈现所述虚拟对象。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一视角视图相对于所述第一头戴式设备以第一角度呈现所述虚拟对象，以及其中，所述第二视角视图相对于所述第一头戴式设备以第二角度呈现所述虚拟对象。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二角度不同于所述第一角度。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一视角视图以第一尺寸呈现所述虚拟对象，以及其中，所述第二视角视图以第二尺寸呈现所述虚拟对象。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二尺寸不同于所述第一尺寸。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，指示所述第一视角视图的变化的所述输入包括所述第一头戴式设备从第一位置移动到第二位置。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，指示所述第一视角视图的变化的所述输入包括将所述虚拟对象从第一位置移动到第二位置。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，指示所述第一视角视图的变化的所述输入包括所述第一头戴式设备的透视的变化。


9.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述第二视角视图经由所述第二可穿戴设备的所述显示器来呈现所述虚拟对象包括：呈现从所述第一视角视图到所述第二视角视图的转变。


10.一种系统，包括：
第一头戴式设备；
第二头戴式设备；
一个或多个处理器，其被配置为执行一种方法，所述方法包括：
经由所述第一头戴式设备的显示器呈现虚拟对象；
确定所述虚拟对象的第一视角视图，其中，所述第一视角视图是基于所述虚拟对象的位置和方向以及所述第一头戴式设备的位置和方向；
根据所述第一视角视图经由所述第二头戴式设备的显示器来呈现所述虚拟对象；
接收指示所述第一视角视图的变化的输入；
确定所述虚拟对象的第二视角视图，其中，所述第二视角视图是基于指示所述第一视角视图的变化的所述输入；以及
根据所述第二视角视图经由所述第二可穿戴设备的所述显示器来呈现所述虚拟对象。


11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述第一视角视图相对于所述第一头戴式设备以第一角度呈现所述虚拟对象，以及其中，所述第二视角视图相对于所述第一头戴式设备以第二角度呈现所述虚拟对象。


12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述第二角度不同于所述第一角度。


13.根据权利要求10所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·麦考尔，
申请(专利权)人：奇跃公司，
类型：发明
国别省市：美国;US