扩充的现实虚拟监视器制造技术

本发明专利技术涉及扩充的现实虚拟监视器。头戴式显示器包括透视显示器和虚拟现实引擎。透视显示器被配置成对通过透视显示器查看物理空间的用户在视觉上扩充该物理空间的外观。虚拟现实引擎被配置成使得透视显示器在视觉上呈现虚拟监视器，该虚拟监视器对通过透视显示器查看物理空间的用户而言看上去与该物理空间一体化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及虚拟监视器。
技术介绍
电视机、计算机显示器、电影屏幕和其它视频监视器向用户提供视觉信息。常规的视频监视器受到各种不同的物理约束的限制，诸如监视器的物理尺寸和放置监视器的物理位置。
技术实现思路
头戴式显示器包括透视(see-through)显示器和虚拟现实引擎。透视显示器被配置成对通过透视显示器查看物理空间的用户在视觉上扩充该物理空间的外观。虚拟现实引擎被配置成使得透视显示器在视觉上呈现虚拟监视器，该虚拟监视器对通过透视显示器查看物理空间的用户而言看上去与该物理空间一体化。提供本
技术实现思路
以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
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。附图说明图1示出根据本专利技术的一实施例的示例头戴式显示器。图2A示出在物理空间中佩戴头戴式显示器的用户的顶视图。图2B示出了图2A的用户的未经更改的第一人称观点。图2C示出了图2A的用户的第一人称观点，同时头戴式显示器扩充现实以在视觉上呈现虚拟监视器。图3示出根据本专利技术的一实施例的扩充现实的示例方法。图4是根据本专利技术的一实施例的示例计算系统。具体实施例方式图1示出包括透视显示器102的头戴式显示器100的非限制性示例。透视显示器102至少是部分透明的，因此允许光穿过透视显示器到达用户的眼睛。而且，透视显示器被配置成对通过透视显示器查看物理空间的用户在视觉上扩充该物理空间的外观。例如，透视显示器可显示当用户在通过透视显示器观看时用户可看见的虚拟对象。因此，用户能够在用户查看物理空间的同时看到不存在于物理空间内的虚拟对象。这创造了虚拟对象是物理空间的一部分的幻觉。头戴式显示器100还包括虚拟现实引擎104。虚拟现实引擎104被配置成使透视显示器以虚拟监视器的形式在视觉上呈现虚拟对象。虚拟监视器可模拟现实世界的电视机、计算机显示器、电影屏幕和/或其它监视器的外观。对通过透视显示器查看物理空间的用户而言，虚拟监视器看上去与物理空间一体化。以此方式，用户能够查看实际上在物理空间中不存在的监视器。虚拟现实引擎可包括软件、硬件、固件或其任何组合。图2A示意性示出在物理空间202内佩戴头戴式显示器100的用户200的顶视图。线204a和204b指示用户通过头戴式显示器的透视显示器的视野。图2A还示出物理空间202内处于用户200的视野中的真实世界对象206a、206b、206c和206d。图2B示出通过头戴式显示器查看真实世界对象206a、206b、206c和206d的用户200的第一人称观点。在图2B中，头戴式显示器的虚拟现实引擎没有在视觉上呈现虚拟对象。因此，用户只能看见真实世界的对象。用户看见这样的真实世界对象是因为从真实世界对象的反射的光能够穿过透视显示器到达用户的眼睛。图2C示出用户200的同样的第一人称观点，但是虚拟现实引擎正在视觉上呈现虚拟对象。具体地，虚拟现实引擎在视觉上呈现虚拟监视器208a、虚拟监视器208b和虚拟监视器208c。从用户的观点，虚拟监视器看上去与物理空间202 —体化。具体地，图2C示出虚拟监视器208a，该监视器被渲染为如同虚拟监视器被安装到墙210 (这是常规电视机的典型安装选择)那样显现。虚拟监视器208b被渲染为如同虚拟监视器正被搁在桌子表面212上(这是常规平板计算设备的典型用法)那样显现。虚拟监视器208c被渲染为如同它正在自由空间中浮动(这是采用常规监视器不能容易实现的安排)那样显现。虚拟监视器208a、虚拟监视器208b和虚拟监视器208c作为非限制性示例提供。虚拟监视器可被渲染为具有基本上任何的外观，而不背离本专利技术的范围。作为一个示例，虚拟监视器可正在播放运动或静止图像的视频流。运动图像的视频流可以相对较高的帧速率播放，以便创建实况动作的幻觉。作为非限制性示例，电视节目的视频流可按照每秒三十帧来播放。静止图像的视频流可在相对较长的一段时间内在虚拟监视器上呈现同一图像。作为非限制性示例，照片幻灯片的视频流可仅在每五秒钟改变图像。应当理解，可使用基本上任何的帧速率，而不背离本专利技术的范围。作为另一示例，虚拟监视器可以是不透明的(例如，虚拟监视器208a和虚拟监视器208b)或部分透明的(例如，虚拟监视器208c)。不透明虚拟监视器可被渲染，以便挡住显现在虚拟监视器之后的真实世界对象。部分透明的虚拟监视器可被渲染，使得真实世界对象或其它虚拟对象可通过虚拟监视器查看。作为另一示例，虚拟监视器可以是无框的(例如，虚拟监视器208c)或有框的(例如，虚拟监视器208a和虚拟监视器208b)。无框的虚拟监视器可用可播放视频流的无边屏幕部分渲染，而任何其它结构都不在屏幕部分周围渲染。作为对比，有框虚拟监视器可被渲染以在屏幕周围包括边框。这样的边框可被渲染，以便类似常规电视机边框、计算机显示器边框、电影屏幕边框等的外观。无框和有框虚拟监视器两者均可被渲染为不具有任何深度。例如，当从一角度被查看时，无深度虚拟监视器将不会显现为在屏幕的表面背后具有任何结构(例如，虚拟监视器208c)。而且，无框和有框虚拟监视器均可被渲染为具有一深度，使得当从一角度被查看时，虚拟监视器将显现为占据屏幕表面背后的空间(虚拟监视器208b )。作为另一示例，虚拟监视器可包括矩形或非矩形屏幕。而且，屏幕可以是平坦的或不平坦的。在一些实施例中，虚拟监视器的屏幕的形状可匹配物理空间中真实世界对象的平坦或不平坦形状(例如，虚拟监视器208a和虚拟监视器208b)或匹配另一虚拟对象的平坦或不平坦形状。即使当平坦屏幕被渲染时，在平坦屏幕上被渲染的视频流可被配置成显示三维虚拟对象(例如，以创建正在观看三维电视机的幻觉)。三维虚拟对象可经由模拟的立体3D内容来实现——例如，观看来自从3D记录的3D内容，使得内容以2D显现在显示器的平面上，但用户的左眼和右眼看到稍微不同的视频视图，从而产生3D效果。在一些实施例中，内容的回放可引起虚拟3D对象实际上离开显示的平面。例如，其中菜单实际上从TV弹出到用户的客厅的电影。此外，无框虚拟监视器可被用于在视觉上呈现来自视频流的三维虚拟对象，因此创造了视频流的内容正在物理空间环境中播放出的幻觉。作为另一示例，虚拟监视器可被渲染在相对于物理空间中的真实世界对象的固定位置中，或虚拟监视器可被渲染以便相对于真实世界对象移动。固定虚拟监视器可显现为例如固定在墙上、桌子上、或其它表面上。固定虚拟监视器还可被显现为与任何真实世界对象分开地漂浮。移动虚拟监视器可被显现为以受限或不受限的方式移动。例如，虚拟监视器可被局限于物理墙壁，但是虚拟监视器可在用户在墙壁附近走过时沿墙壁移动。作为另一示例，虚拟监视器可被受限于一移动对象。作为又一示例，虚拟监视器可不受限于任何物理对象，且可显现为在用户前面直接漂浮而不管用户看着哪里。虚拟监视器或者可以是私人虚拟监视器或者可以是公共虚拟监视器。私人虚拟监视器被仅渲染在一个透视显示器上，使得只有通过透视显示器查看物理空间的用户才能看到虚拟监视器。公共虚拟监视器可被并发渲染在一个或多个其它设备上，包括其它透视显示器上，使得其它人可查看虚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式显示器，包括：透视显示器，被配置成对通过所述透视显示器查看物理空间的用户在视觉上扩充所述物理空间的外观；以及虚拟现实引擎，被配置成使得所述透视显示器在视觉上呈现虚拟监视器，所述虚拟监视器对通过所述透视显示器查看所述物理空间的用户而言看上去与所述物理空间一体化。

【技术特征摘要】
2011.12.06 US 13/312,6041.一种头戴式显示器，包括: 透视显示器，被配置成对通过所述透视显示器查看物理空间的用户在视觉上扩充所述物理空间的外观；以及 虚拟现实引擎，被配置成使得所述透视显示器在视觉上呈现虚拟监视器，所述虚拟监视器对通过所述透视显示器查看所述物理空间的用户而言看上去与所述物理空间一体化。2.如权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于，所述虚拟现实引擎还被配置成在所述虚拟监视器上播放视频流，还包括扬声器，且其中所述虚拟现实引擎还被配置成使得所述扬声器播放与所述视频流同步的音频流。3.如权利要求2所述的头戴式显示器，其特征在于，所述虚拟现实引擎还被配置成与所述透视显示器和一物理空间位置之间的距离成反比地调整所述音频流的音量，所述虚拟监视器对通过所述透视显示器查看所述物理空间的用户而言看上去位于所述物理空间位置，或者所述虚拟现实引擎还被配置成与所述透视显示器正在查看所述物理空间位置的直接程度成比例地调整所述音频流的音量，所述虚拟监视器对通过所述透视显示器查看所述物理空间的用户而言看上去位于所述物理空间位置。4.如权利要求2所述的头戴式显示器，其特征在于，还包括被配置成无线地接收视频流的通信子系统。5.如权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于，所述虚拟现实引擎还被配置成将虚拟坐标系映射到所述物理空间，使得所述虚拟监视器看上去位于特定物理空间位置，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·芒特，S·拉塔，A·普洛斯，D·麦卡洛克，D·贝内特，R·哈斯汀斯，J·斯科特，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：