全息图快照网格的制作方法

文档序号:9621025阅读:303来源:国知局
全息图快照网格的制作方法
【专利说明】全息图快照网格
[0001]Μ?
[0002] 增强现实(AR)涉及提供经增强的现实世界环境,其中用计算机生成的虚拟数据 来增强或修改对现实世界环境(或表示现实世界环境的数据)的感知。例如,可使用诸如 相机或话筒等传感输入设备实时地捕捉表示现实世界环境的数据,并用包括虚拟图像和虚 拟声音的计算机生成的虚拟数据来增强该数据。虚拟数据还可包括与现实世界环境有关的 信息,诸如与现实世界环境中的现实世界对象相关联的文本描述。一些AR环境内的对象可 包括现实对象(即,存在于特定的现实世界环境中的对象)和虚拟对象(即,不存在于特定 的现实世界环境中的对象)。
[0003] 为了将虚拟对象逼真地集成到AR环境中,AR系统通常执行包括映射和本地化的 若干任务。映射涉及生成现实世界环境的映射的过程。本地化涉及相对于现实世界环境的 映射来定位特定的视角或姿态的过程。在一些情况下,AR系统可实时本地化在现实世界环 境内移动的移动设备的姿态,以便确定与该移动设备相关联的、需要随该移动设备在现实 世界环境中移动而被增强的特定视图。
[0004]
[0005] 描述了用于使用与现实世界环境、现实世界对象、和/或增强现实环境内的虚拟 对象相关联的快照网格空间来在增强现实环境中安置虚拟对象的技术。快照网格空间可包 括增强现实环境内的一个或多个虚拟对象可安置于其中的二维或三维虚拟空间。在某些实 施例中,头戴式显示设备(HMD)可在增强现实环境内标识一个或多个网格空间、检测增强 现实环境内的虚拟对象的安置、确定一个或多个网格空间的在其中安置虚拟对象的目标网 格空间、确定虚拟对象在目标网格空间内的位置、以及基于虚拟对象在所述目标网格空间 内的位置来在增强现实环境内显示所述虚拟对象。
[0006] 提供该概述以便以简化形式介绍概念的选集,所述概念在以下详细描述中被进一 步描述。该概述不意图标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征,也不意图被用来帮 助确定所要求保护的主题的范围。
[0007] 附图简沐
[0008] 图1是可在其中实施所公开的技术的联网计算环境的一个实施例的框图。
[0009] 图2A描绘了与第二移动设备通信的移动设备的一个实施例。
[0010] 图2B描绘了HMD的一部分的一个实施例。
[0011] 图3描绘了包括捕捉设备和计算环境的计算系统的一个实施例。
[0012] 图4A描绘了在其中一个或多个虚拟对象可被安置的环境的一个实施例。
[0013] 图4B描绘了包括快照网格空间的图4A中的环境的一个实施例。
[0014] 图4C描绘了包括放到图4B的快照网格空间中的虚拟对象的图4A中的环境的一 个实施例。
[0015] 图4D描绘了包括第一个人和相对于第一个人安置的放射状快照网格空间的增强 现实环境的一个实施例。
[0016] 图5A是描述了用于使用快照网格空间在增强现实环境内安置虚拟对象的方法的 一个实施例的流程图。
[0017] 图5B是描述了用于在增强现实环境内标识快照网格空间的过程的一个实施例的 流程图。
[0018] 图5C是描述了用于确定虚拟对象被安置在快照网格空间内的过程的一个实施例 的流程图。
[0019] 图6是移动设备的一个实施例的框图。
[0020] 详细描沐
[0021] 描述了用于使用与现实世界环境、现实世界对象、和/或增强现实环境内的虚拟 对象相关联的快照网格空间来在增强现实环境中定位虚拟对象的技术。快照网格空间可包 括增强现实环境内的一个或多个虚拟对象可位于其中的二维或三维虚拟空间。快照网格 空间可以与特定房间或环境(例如,起居室或办公室)相关联。快照网格空间可以与现实 世界对象(例如,房间内的墙或桌面表面的一部分)或虚拟对象(例如可移动虚拟公告板 或虚拟桌面)相关联。在某些实施例中,移动设备,诸如头戴式显示设备(HMD),可在增强 现实环境内标识一个或多个网格空间、检测虚拟对象在该增强现实环境内的安置(或重新 安置)、确定一个或多个网格空间中的要在其中安置虚拟对象的目标网格空间、确定与目标 网格空间相关联的网格间距、基于该网格间距确定虚拟对象在目标网格空间内的位置和朝 向、并基于虚拟对象在该目标网格空间内的位置和朝向来在该增强现实环境内显示该虚拟 对象。
[0022] 在某些实施例中,虚拟对象(例如,全息电视、全息网络浏览器、或全息绘画)可被 置于增强现实环境内,并接着被自动快照到对应于该增强现实环境内的快照网格空间的网 格位置。在某些情况中,快照网格空间可以与现实世界环境(例如,办公室或卧室)相关联, 并且虚拟对象可被安置在与该现实世界环境相关联的顶层世界空间内。在某些情况中,快 照网格空间可以与增强现实环境内的现实世界对象(例如,桌子或墙壁)相关联,并且虚拟 对象可相对于该现实世界对象或该现实世界对象的3D模型来安置。在此情况中,随着现实 世界对象在增强现实环境内移动,虚拟对象将跟随现实世界对象移动。在一个示例中,现实 世界对象可包括人,并且虚拟对象可相对于人来安置(例如,虚拟对象可以安置在相对于 人移动的放射状快照网格空间内)。人可包括HMD的最终用户或在增强现实环境内的特定 人。在某些情况中,快照网格空间可以与增强现实环境内的第二虚拟对象(例如,虚拟桌子 或虚拟墙壁)相关联,并且虚拟对象可相对于该第二虚拟对象来安置。在此情况中,随着第 二虚拟对象在增强现实环境内移动,虚拟对象将跟随(或相对于)第二虚拟对象移动。
[0023] 在某些环境中,快照网格空间内的虚拟对象在检测到安置事件时(例如在被HMD 的最终用户安置并释放后)可被自动快照到快照网格空间内的最靠近的(最接近)网格 点。例如,如果HMD的最终用户执行虚拟对象复制和粘贴功能、虚拟对象剪切和粘贴功能、 或虚拟对象移动功能,那么安置事件可被触发。在某些情况中,虚拟对象可快照其位置和相 对于快照网格空间内的一组网格点(或锚点)的朝向。与快照网格空间相关联的网格间距 (或网格点的密度)可基于HMD上运行的应用(例如,虚拟TV查看应用或虚拟网络浏览器 应用)和/或虚拟对象相对于快照网格空间的大小的大小来确定(例如,相比于较大虚拟 对象,较小虚拟对象可能需要更高的网格间距密度)。网格间距还可基于已经被安置在快照 网格空间内(或相对于快照网格空间安置)的其它虚拟对象的大小来设置。在某些情况中, 网格间距在快照网格空间的各个区域内可以是不统一的(例如,在网格空间的角或边附近 或在其中更可能发生虚拟对象安置的网格空间的区域中可提供较密的网格点)。
[0024] 在某些实施例中,快照网格空间可包括可调节和/或可移动虚拟空间。例如,附属 于工作环境中的办公桌的快照网格空间可被重新定位或移动(例如,被最终用户抓取并拖 拽)到该工作环境内的不同的桌子或该工作环境内的墙壁。在另一个示例中,(例如,在从 第一公寓移动到第二公寓后)快照网格空间可从第一公寓内的墙壁的一部分剪切并粘贴 到第二公寓内的墙壁的一部分。在某些情况中,快照网格空间及其网格间距可被改变大小 或调整(例如,被查看该增强现实环境的HMD的最终用户放大或缩小)以容适在现实世界 对象和/或虚拟对象的锚定的维度内。
[0025] 关于使用HMD在三维增强现实环境内放置和/或安排虚拟对象的一个问题是因 HMD提供的视图的单参照点,准确安置可能是困难的。此外,在增强现实环境内虚拟对象位 置随时间的漂移可能通过打破增强现实环境内的虚拟对象的假象而损害增强现实体验。因 此,需要改善在增强现实环境内的虚拟对象的安置。
[0026] 图1是可在其中实施所公开的技术的联网计算环境100的一个实施例的框图。联 网计算环境1〇〇包括通过一个或多个网络180互连的多个计算设备。所述一个或多个网络 180允许一特定计算设备连接到另一计算设备以及与其通信。所描绘的计算设备包括移动 设备11、移动设备12、移动设备19和服务器15。在一些实施例中,所述多个计算设备可以包 括未示出的其他计算设备。在一些实施例中,所述多个计算设备可以包括比图1所示的计 算设备的数目更多或更少的计算设备。所述一个或多个网络180可以包括诸如企业专用网 络之类的安全网络、诸如无线开放式网络之类的不安全网络、局域网(LAN)、广域网(WAN)、 以及因特网。所述一个或多个网络180中的每个网络可以包括集线器、网桥、路由器、交换 机、以及有线传输介质,比如有线网络或直接线连接。
[0027] 可包括补充信息服务器或应用服务器的服务器15可允许客户机从该服务器下载 信息(例如,文本、音频、图像和视频文件)或者执行与存储在该服务器上的特定信息相关 的搜索查询。一般而言,"服务器"可以包括在客户端-服务器关系中充当主机的硬件设备、 或者与一个或多个客户机共享资源或为所述一个或多个客户机执行工作的软件过程。客户 端-服务器关系下的计算设备之间的通信可以通过由客户端向服务器发送要求访问特定 资源或执行特定工作的请求来发起。服务器随后可以执行所请求的动作并且将响应发送回 客户端。
[0028] 服务器15的一个实施例包括网络接口 155、处理器156、存储器157和翻译器158, 所有这些都彼此通信。网络接口 155允许服务器15连接到一个或多个网络180。网络接口 155可以包括无线网络接口、调制解调器、和/或有线网络接口。处理器156允许服务器15 执行存储在存储器157中的计算机可读指令以执行在此讨论的过程。翻译器158可包括用 于将第一文件格式的第一文件翻译成第二文件格式的对应第二文件的映射逻辑(即,第二 文件可以是经翻译的版本的第一文件)。可使用文件映射指令来配置翻译器158,该文件映 射指令提供用于将第一文件格式的文件(或其部分)映射成第二文件格式的对应文件的指 令。
[0029] 移动设备19的一个实施例包括网络接口 145、处理器146、存储器147、相机148、 传感器149、以及显示器150,所有这些都彼此通信。网络接口 145允许移动设备19连接到 一个或多个网络180。网络接口 145可以包括无线网络接口、调制解调器、和/或有线网络 接口。处理器146允许移动设备19执行存储在存储器147中的计算机可读指令以执行在此 讨论的过程。相机148可以捕捉色彩图像和/或深度图像。传感器149可生成与移动设备 19相关联的运动和/或朝向信息。在一些情况下,传感器149可包括惯性测量单元(頂1])。 显示器150可显示数字图像和/或视频。显示器150可包括透视显示器。
[0030] 在一些实施例中,包括网络接口 145、处理器146、存储器147、相机148以及传感器 149的移动设备19的各组件可被集成在单芯片基片上。在一示例中,网络接口 145、处理器 146、存储器147、相机148、传感器149可被集成成为片上系统(S0C)。在其他实施例中,网 络接口 145、处理器146、存储器147、相机148、传感器149可被集成在单个封装中
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