用于表征视觉能力的虚拟现实技术的制作方法

背景技术：

1、各种光学条件(例如眼部疾病)会限制个人的部分视力。例如，视网膜色素变性是一种遗传性视网膜疾病，主要影响夜视和外周视力，并可能导致中心视力丧失和法定失明。作为另一个实例，在个人丧失其他视觉能力之前，地图状萎缩或斯塔格特病会首先降低个人的中心视力。

2、在许多情况下，在诊所中通过执行测试诸如最佳矫正视力测试常规评定的只有中心视力丧失。尽管这项测试已经得到证实，但它可能无法检测到也会影响受试者日常生活的光学条件，诸如在弱光下的视力。为了解决此类局限性，测试诸如最佳矫正视力测试可辅以一种或多种其他评定，诸如视网膜电图、黑暗适应评定或视野测量评定。然而，评定的组合可能耗时、对受试者和医护人员来说很麻烦，并且可能需要特殊资源。因此，此类评定通常最多执行一次，诸如在诊断时。另外，即使评定的组合也可能无法捕获到受试者视力受损的程度。

技术实现思路

1、本公开的一些实施方案涉及提供虚拟现实环境，该虚拟现实环境呈现实现任务的视觉场景并且促进追踪用户与环境的交互(例如，经由传感器数据)。这些交互被转化为输出，该输出评定受试者视力功能性受损的程度。

2、更具体地，本文公开了用于以下项的技术：待在虚拟现实环境中执行的任务，得出在任务的执行期间的性能度量，并且基于任务的实现期间的表现来生成量化用户的功能性视觉能力的输出。在任务的实现期间可动态地修改光学特性，以修改虚拟现实环境的光学特性，这可进一步识别用户的功能性视觉能力。本文描述了各种实施方案，包括装置、系统、模块、方法、非暂时性计算机可读存储介质(其存储程序、代码或可由一个或多个处理器执行的指令)等。

3、根据某些实施方案，提供一种用于测量用户在虚拟现实环境中的功能性视觉能力的方法，诸如对象选择任务、对象交互任务或阅读任务。该方法可包括识别待在虚拟现实环境中实现的任务。虚拟现实环境可通过可头戴式显示器显示。该虚拟现实环境的显示可包括在任务的实现期间动态地修改的至少一种光学设置。该方法也可包括促进任务的实现。该任务的实现可包括通过可头戴式显示器在vr环境的显示上显示多个虚拟对象。

4、该方法也可包括在任务的实现期间从一组传感器获得一组传感器数据。该方法也可包括处理该组传感器数据，以将表示在该虚拟现实环境中的由用户指引的移动的第一组坐标与指定动态虚拟对象在该虚拟现实环境中的位置的第二组坐标进行映射。该方法也可包括基于映射的坐标得出第一性能度量。该方法也可包括基于该第一性能度量来生成输出。该输出可量化用户的功能性视觉能力。

5、根据某些实施方案，提供了一种虚拟环境系统。该虚拟环境系统可包括被配置为显示虚拟现实环境的可头戴式显示器。该虚拟环境系统也可包括一个或多个数据处理器和非暂时性计算机可读存储介质。该非暂时性计算机可读存储介质可包含指令，当在一个或多个数据处理器上执行该指令时，使该一个或多个数据处理器执行一种方法。该方法可包括识别待由可头戴式显示器在该虚拟现实环境中实现的任务。该方法也可包括促进任务的实现。任务的实现可包括通过可头戴式显示器在vr环境的显示中显示多个虚拟对象。

6、该方法也可包括在任务的实现期间从一组传感器获得一组传感器数据。该方法也可包括处理该组传感器数据，以识别与用户使用虚拟现实系统进行交互的虚拟对象的子组以及与由用户与虚拟对象的子组中的每一者交互的时间。该方法也可包括基于映射的坐标得出第一性能度量。该方法也可包括基于该第一性能度量来生成输出。输出可量化在任务的实现期间用户的功能性视觉能力。

7、根据某些实施方案，提供了一种计算机实现的方法。该计算机实现的方法可包括识别待在虚拟现实环境中实现的任务。该虚拟现实环境可被配置为显示在可头戴式显示器中。该虚拟现实环境的显示可包括在任务的实现期间动态地修改的至少一种光学设置。计算机实现的方法也可包括促进任务的实现。促进任务的实现可包括通过可头戴式显示器在vr环境的显示中显示多个虚拟对象。计算机实现的方法也可包括在任务的实现期间从一组传感器获得一组传感器数据。

8、计算机实现的方法也可包括处理该组传感器数据，以将表示在该虚拟现实环境中的由用户指引的移动的第一组坐标与指定动态虚拟对象在该虚拟现实环境中的位置的第二组坐标进行映射。计算机实现的方法也可包括基于映射的坐标得出第一性能度量。计算机实现的方法也可包括处理该组传感器数据以得出在任务的实现期间可头戴式显示器的空间移动。空间移动可指示在任务期间与虚拟对象交互的用户的头部移动。计算机实现的方法也可包括基于得出的空间移动来得出第二性能度量。计算机实现的方法也可包括基于第一性能度量和第二性能度量来生成输出。该输出可量化在任务的实现期间用户的功能性视觉能力以及与虚拟对象交互的用户的空间移动。

9、本公开的一些实施方案包括一种系统，其包括一个或多个数据处理器。在一些实施方案中，该系统包括包含指令的非暂时性计算机可读存储介质，当在一个或多个数据处理器上执行该指令时，使一个或多个数据处理器执行本文所公开的一种或多种方法的一部分或全部和/或本文公开的一种或多种过程的一部分或全部。本公开的一些实施方案包括一种有形地体现在非暂时性机器可读存储介质中的计算机程序产品，其包括指令，所述指令被配置为使一个或多个数据处理器执行本文公开的一种或多种方法的一部分或全部和/或本文公开的一种或多种过程的一部分或全部。

10、已采用的术语和表达被用作描述性而非限制性的术语，并且在使用此类术语和表达时，无意排除所示出和描述的特征或其部分的任何等同物。然而应当认识到，在所要求保护的系统和方法的范围内，各种修改是可能的。因此，应当理解，尽管已通过实例和任选特征具体地公开了所要求保护的本发明系统和方法，但是本领域技术人员应当认识到本文所公开的概念的修改和变化，并且认为此类修改和变化在由所附权利要求限定的系统和方法的范围内。

11、本
技术实现要素：
并非旨在识别所要求保护的主题的关键或基本特征，也不旨在单独使用以确定所要求保护的主题的范围。提及这些说明性实例并非为了限制或限定本公开，而是为了提供实例以帮助理解本公开。在具体实施方式中讨论了附加的实施方案和实例，并且在其中提供了进一步的描述。应当通过参考本公开的整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每项权利要求来理解主题。

12、参考以下说明书、权利要求和附图，前述内容连同其他特征和实施方案将变得更加清楚。

技术特征：

1.一种用于通过虚拟现实环境来测量用户的功能性视觉能力的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述任务的执行期间，至少一种光学设置从第一设置被动态地修改为第二设置，所述光学设置包括光强度设置、虚拟对象对比度设置和动态地修改的亮度设置中的任一者。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述一组传感器包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述任务是从一组任务中识别的，所述一组任务中的每个任务与和所述用户相关的特定光学条件关联。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述任务包括对象选择任务，其中所述对象选择任务将所述虚拟现实环境显示中所述用户的移动与包括虚拟对象的位置进行映射，以识别每个虚拟对象。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述任务包括对象交互任务，其中所述对象交互任务与所述虚拟现实环境显示中所述用户的移动进行映射以选择朝向所述用户的位置移动的虚拟对象在所述虚拟现实环境显示中的位置。

8.一种虚拟环境系统，其包括：

9.根据权利要求8所述的虚拟环境系统，其中处理所述一组传感器数据以识别与所述用户进行交互的所述虚拟对象的所述子组还包括：

10.根据权利要求9所述的虚拟环境系统，其中所述方法还包括：

11.根据权利要求10所述的虚拟环境系统，其中所述方法还包括：

12.根据权利要求8所述的虚拟环境系统，其中所述任务包括对象选择任务，其中所述对象选择任务将所述虚拟现实环境显示中所述用户的移动与包括指定的虚拟对象类型的虚拟对象的位置进行映射，以识别包括所述多个虚拟对象的场景内的所述指定的虚拟对象类型的每个虚拟对象。

13.根据权利要求9所述的虚拟环境系统，其中所述任务包括对象交互任务，其中所述对象交互任务将所述虚拟现实环境显示中所述用户的移动与匹配在所述第二组坐标中所指定的所述虚拟对象在所述虚拟现实环境显示中的位置进行映射。

14.根据权利要求8所述的虚拟环境系统，其中所述方法还包括：

15.一种计算机实现方法，其包括：

16.根据权利要求15所述的计算机实现方法，其中所述至少一种光学设置在所述任务的执行期间从第一设置被动态地修改为第二设置，所述光学设置包括光强度设置、虚拟对象对比度设置、动态地修改的亮度设置、在所述虚拟现实环境中显示的所述多个虚拟对象的数量、在所述虚拟现实环境中显示的所述多个虚拟对象的移动轨迹以及所述多个虚拟对象在所述虚拟现实环境中的位置中的任一者。

17.根据权利要求15所述的计算机实现方法，其中所述一组传感器包括：

18.根据权利要求15所述的计算机实现方法，其中所述任务是从一组任务中识别的，所述一组任务中的每个任务与和所述用户相关的特定光学条件关联。

19.根据权利要求15所述的计算机实现方法，其中所述任务包括对象选择任务，其中所述对象选择任务将所述虚拟现实环境显示中所述用户的移动与包括虚拟对象的位置进行映射，以识别每个虚拟对象。

20.根据权利要求15所述的计算机实现方法，其中所述任务包括对象交互任务，其中所述对象交互任务将所述虚拟现实环境显示中所述用户的移动与避开所述虚拟对象在所述虚拟现实环境显示中的所述位置进行映射。

技术总结
本公开提供了一种虚拟现实系统，其用于使用可头戴式显示器在不同的评定条件(例如，不同的光、对比度、颜色条件)下量化用户的功能性视觉能力。除了通过光学条件而与用户高度相关之外，本发明的实施方案还可以在虚拟现实可以提供的受控且可再现的测试条件内实现快速且简单的测量。虚拟环境系统可以获得对待进行的任务的选择。在所述任务的执行期间，可以动态地修改虚拟环境光学设置(例如，虚拟环境显示中的修改的照明设置)。所述用户可以在所述任务的执行期间与所述对象交互，这可以提供对所述用户的功能性视觉能力的洞察。在完成所述任务后，可以生成量化在所述任务的执行期间所述用户的功能性视觉能力的输出。

技术研发人员：G·I·戴维斯,J·F·多恩,B·费尔曼,N·赫斯特费舍尔,A·卡拉奇蒂斯,J·斯普林格尔
受保护的技术使用者：豪夫迈·罗氏有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11