具有可旋转放置的摄像机的玩游戏装置的制作方法

文档序号:13764708阅读:335来源:国知局
具有可旋转放置的摄像机的玩游戏装置的制作方法

本发明涉及用于将可旋转放置的摄像机与玩游戏装置一起使用的方法和系统。

背景

在追踪用户的手的当前系统中,用户通常握着控制器或穿戴特殊手套,以便用户观看呈现在虚拟或增强空间中的他/她的手。握着控制器的用户的手和手指移动范围有限;否则他/她可能掉落控制器。穿戴追踪手套的用户也经历每次他/她想要看到他/她的手时穿戴和移除手套的不便,并且也经历因将他/她的手指放到手套内而发生的不卫生。

正是在这种情况下,本发明的实施方案应运而生。

概述

本公开中描述的实施方案提供了用于将可旋转放置的摄像机与玩游戏装置一起使用的系统和方法。

在一个实施方案中,用户将可旋转装置穿戴在他/她的手腕上。例如,将一个可穿戴装置穿戴在用户的一个手腕上,并且将另一可穿戴装置穿戴在用户的另一手腕上。摄像机嵌入每一个可穿戴装置内。穿戴在左手腕上的可穿戴装置的摄像机采撷与用户的右手相关联的图像数据。例如,摄像机采撷右手的手指的图像数据、或右手的图像数据、或穿戴在右手腕上的可穿戴装置的图像数据、或右手臂的一部分的图像数据等。类似地,穿戴在右手腕上的可穿戴装置的摄像机采撷与用户的左手相关联的图像数据。将图像数据传送到游戏控制台或另一计算机系统,例如另一计算装置等,以便确定右手臂的至少一部分的位置和定向并且确定左手臂的至少一部分的位置和定向。左手臂的所述部分的位置和定向和/或右手臂的所述部分的位置和定向用来确定将要在头戴式显示器(HMD)上显示的虚拟对象的状态,例如,颜色、纹理、位置、定向、明暗度、形状等。

在一些实施方案中,用户穿戴可穿戴装置来操纵(例如,抓取、移动、推、拉等)显示于HMD上或显示装置(例如,电视机、计算机等)上的虚拟现实(VR)或增强现实(AR)场景中的虚拟对象。当用户在穿戴着可穿戴装置时移动他/她的手时,游戏内的虚拟手移动。此外,当用户在穿戴着可穿戴装置时移动他/她的手指时,游戏中的虚拟手的手指移动。根据使用上文描述的摄像机采撷的图像数据确定手指的位置和/或定向以生成虚拟手的手指的移动。

对于虚拟现实或增强现实,如果确定用户的身体部分(例如,手、脚、手指、拇指、手和手指的组合、手和拇指的组合等),特定数目的应用可以增加沉浸感或紧密地复制现实。

在一些实施方案中,数个可穿戴带子(例如,一对手腕带子、一对脚踝带子、一对手指带子、一对拇指带子等)具备摄像机以生成关于身体部分的位置和/或定向的图像数据。例如,整合有摄像机并且穿戴在用户的左手的手指上的可穿戴带子生成用户的右手的图像数据。在实施方案中,可穿戴带子整合有可穿戴装置,例如,腕表、手镯等。

在实施方案中,每一个可穿戴带子具有至少一个能够追踪其他可穿戴带子和/或其他身体部分的摄像机。其他可穿戴带子和/或其他身体部分的可穿戴带子采撷的图像由处理器(例如,HMD的处理器、游戏控制台的处理器等)用来检测用户的身体部分的位置和/或定向。例如,根据图像确定用户的手腕的相对位置和/或相对定向。相对位置和/或相对定向由处理器用来确定游戏的下一个游戏状态。例如,身体部分的相对位置和/或相对定向用来确定用户是否移动VR或AR图像中的游戏块,例如,虚拟网球、虚拟武器等。

在各种实施方案中,每一个可穿戴带子包括数个摄像机,例如,一个摄像机、两个摄像机、四个摄像机等,以便摄像机能够取决于身体部分的定向和身体部分的位置指向其他身体部分。例如,当左手臂的腹侧部面向右手臂的腹侧部时,用户的左手腕周围放置的摄像机面向用户的右手腕以获得右手腕的图像和/或右手的图像,并且用户的右手腕周围放置的摄像机面向用户的左手腕以获得左手腕的图像和/或左手的图像。

在若干实施方案中,可穿戴带子的摄像机具有广角镜头以获得宽视场,以便使用每一个可穿戴带子上的更少摄像机。

在一些实施方案中,可穿戴带子经由介质(例如,有线介质、无线介质等)彼此连接、连接到HMD和/或连接到计算装置(例如,游戏控制台、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、手机等)。介质的实例包括蓝牙、Wi-Fi,、通用串行总线(USB)、并行传送介质、串行传送介质和以太网。可穿戴带子经由介质彼此通信,与HMD通信和/或与游戏控制台通信。例如,可穿戴带子彼此通信来彼此交换同步信息。同步信息的实例包括可穿戴装置的摄像机的帧速率、可穿戴装置的光发射器脉动的速率等。

在各种实施方案中,可穿戴带子包括惯性传感器,以检测身体部分的移动和/或定向。惯性传感器基于穿戴着可穿戴带子的身体部分的移动生成阻力指示信号并且将信号提供到处理器。处理器分析信号来确定身体部分相对于xyz坐标系统的位置和/或定向,所述xyz坐标系统位于可穿戴装置的摄像机上。

在若干实施方案中,每一个手腕带子上的至少一个摄像机指向另一手腕,以便每一个手腕带子追踪另一手腕和另一只手的移动或另一只手的手指。

在一些实施方案中,每一个可穿戴带子包括标记,例如,闪光发光二极管(LED)或快速响应(QR)代码或反射器或图案或可见光或红外(IR)光或其组合等,以允许识别其他身体部分的位置。例如,可穿戴带子的标记和摄像机彼此穿插以提供标记和摄像机的交替式布置。可穿戴带子上的摄像机生成其他可穿戴带子上的标记的图像并且将图像提供到处理器以确定其他身体部分的位置和/或定向。

在各种实施方案中,第一可穿戴带子的颜色不同于第二可穿戴带子的颜色以将穿戴着第一可穿戴带子的第一身体部分与穿戴着第二可穿戴带子的第二身体部分区分开。处理器被预编程来使一种颜色与第一身体部分相关联并且使另一颜色与第二身体部分相关联以将两个身体部分的移动分开。

在若干实施方案中,每一个可穿戴带子包括光发射器,例如,光纤光发射器、扩散光纤光发射器等,以便每一个可穿戴带子发射一种颜色。所述颜色由其他可穿戴带子的摄像机和/或HMD的摄像机和/或游戏控制台的摄像机和/或显示装置(例如,电视机、计算装置监视器等)的摄像机检测,以允许处理器确定身体部分的位置和/或定向。作为实例,光纤电缆绕在可穿戴带子上或限定光发射器的图案,由整合在穿戴在其他身体部分上的可穿戴带子中的摄像机观看所述图案。所述图案体现在由摄像机经由介质提供到处理器的图像数据内。处理器基于体现在图像数据内的图案确定由其他可穿戴装置上的摄像机和/或HMD上的摄像机和/或连接到游戏控制台的摄像机观看到的身体部分(例如,手指、手腕等)的位置和/或定向。在这个实例中,光纤电缆具有开口以供光离开并且每一个开口充当光发射器。作为另一实例,发射光的光发射器放置在可穿戴带子周围。

在一些实施方案中,用户穿戴有色可穿戴带子,并且有色可穿戴带子并不包括任何电子元件或摄像机。用户将他/她的手或手腕放在表面(例如,白色表面、白色垫子、白色板等)上方,并且HMD的摄像机或游戏控制台的摄像机生成图像数据,所述图像数据包括有色身体部分带子和用户手臂的部分的位置和定向,并且所述图像数据用来识别用户的手或手腕的位置和/或定向。

在各种实施方案中,用户将他/她的手腕和/或手放在有色的平板装置(例如,垫子、表面、板等)(例如,绿色屏幕、蓝色屏幕等)上方,并且摄像机可以追踪手腕和/或手。平板装置的实例包括柔性的并且卷起来的垫子。

在各种实施方案中,摄像机是IR摄像机。在各种实施方案中,可穿戴带子上的一些摄像机是IR摄像机并且其余摄像机是可见光摄像机。

在实施方案中,描述一种识别手的手指的位置的方法。当在HMD中呈现虚拟环境时,所述位置用来呈现将要在头戴式显示器(HMD)中显示的虚拟手。所述方法包括使用多个摄像机采撷第一只手的图像,所述多个摄像机是可穿戴装置的部分。所述可穿戴装置附接到第二只手的手腕并且所述可穿戴装置的多个摄像机安置在所述可穿戴装置周围,以使得所述多个摄像机分布在第二只手的手腕周围。所述方法包括重复采撷第一只手的额外图像,所述图像和所述额外图像是在HMD中呈现虚拟环境的会话期间被采撷以生成采撷的图像数据流。所述方法包括将采撷的图像数据流发送到与所述HMD接口连接的计算装置。所述计算装置被配置来处理采撷的图像数据以识别所述第一只手的手指的位置的变化以便对应于所述第一只手的手指的位置的变化在HMD中呈现虚拟手。

在一个实施方案中,描述一种用于识别用户的手的位置的方法,所述用户与显示于HMD中的虚拟环境交互。所述方法包括使用多个摄像机采撷用户的第一只手的图像,所述多个摄像机是第一可穿戴装置的部分,所述第一可穿戴装置可附接到第一只手的手腕。第一可穿戴装置的多个摄像机安置在第一可穿戴装置周围的角位置处。所述方法包括使用多个摄像机采撷用户的第二只手的图像,所述多个摄像机是第二可穿戴装置的部分。所述第二可穿戴装置可附接到第二只手的手腕。第二可穿戴装置的多个摄像机安置在第二可穿戴装置周围的角位置处。所述方法包括在与显示于HMD中的虚拟环境交互的会话期间持续从第一和第二可穿戴装置的多个摄像机采撷图像。由第一可穿戴装置采撷的图像包括第二可穿戴装置的图像,并且由第二可穿戴装置采撷的图像包括第一可穿戴装置的图像。所述方法包括使用参考摄像机采撷第一可穿戴装置和第二可穿戴装置的额外图像。所述方法包括将来自第一可穿戴装置的图像、来自第二可穿戴装置的图像和来自参考摄像机的额外图像发送到与HMD接口连接的计算装置。计算装置被配置来处理来自第一可穿戴装置的图像以识别第二只手的位置并且处理来自第二可穿戴装置的图像以识别第一只手的位置,并且计算装置使用参考摄像机来为第一只手和第二只手的位置提供参考。

在实施方案中,一种系统包括用于穿戴在用户的第一只手的手腕上的第一可穿戴装置。第一可穿戴装置包括摄像机,所述摄像机用于采撷用户的第二只手的图像数据。第一可穿戴装置包括通信装置,所述通信装置用于传达使用第一可穿戴装置采撷的图像数据。所述系统包括耦接到第一可穿戴装置的游戏控制台。游戏控制台具有耦接到可穿戴装置的通信装置的控制台通信装置,所述控制台通信装置用于从可穿戴装置的通信装置接收图像数据。游戏控制台包括耦接到控制台通信装置的游戏处理器,所述游戏处理器用于根据使用第一可穿戴装置采撷的图像数据识别第二只手的位置。所述游戏处理器被配置来基于第二只手的位置确定关于虚拟环境中的虚拟对象的状态的数据。控制台通信装置发送关于虚拟对象的状态的数据。所述系统包括耦接到游戏控制台的HMD。所述HMD包括耦接到控制台通信装置的HMD通信装置,所述HMD通信装置用于从控制台通信装置接收关于虚拟对象的状态的数据。所述HMD还包括耦接到HMD通信装置的处理单元,所述处理单元用于在HMD的显示屏上显示具有所述状态的虚拟对象。

本文中描述的实施方案的一些优点包括提供用户的手臂的一部分的特写视图。所述特写视图是由整合在可穿戴装置内的摄像机采撷的。所述特写视图提供手臂的所述部分的准确位置和/或定向。所述准确位置和/或定向用来确定图像中的虚拟对象的状态,例如,颜色、纹理、明暗度、形状、位置、定向等。

此外,本文中描述的实施方案的其他优点包括使用比手套更卫生并且更容易使用的可穿戴装置。例如,可穿戴装置附接到用户的手腕并且不存在围绕用户的手指和手的罩壳。没有罩壳可以为用户改善卫生。此外,可穿戴装置在用户做出他/她的手指指向地板的示意动作时掉落的风险更小,用户站在或坐在所述地板上。可穿戴装置紧固到用户的手臂。

根据以下结合举例说明本公开中所描述原理的附图进行的详述,本公开中所描述的其它方面将变得显而易见。

附图简述

本公开的各种实施方案通过参考以下结合附图进行的描述得到最好地理解,附图中:

图1A是系统的图,其用来描绘根据本公开的一个实施方案使用可穿戴装置来生成对置的可穿戴装置和/或对置的手和/或用户的对置的手的手指的图像。

图1B是用来描绘根据本公开的一个实施方案使用多个摄像机来采撷用户的左手和右手的图像的图。

图1C是用来描绘根据本公开的一个实施方案在可穿戴装置包括多个光发射器时的图像数据采撷的图。

图2A是根据本公开的一个实施方案的可穿戴装置内的摄像机的图。

图2B是根据本公开的一个实施方案的可穿戴装置的图,其用来描绘当用户的一只手在另一只手后面时采撷图像数据的摄像机。

图3是根据本公开的一个实施方案的系统的图,其用来描绘包括摄像机和发射器的可穿戴装置。

图4是根据本公开的一个实施方案的系统的图,其中可穿戴装置与计算机通信,计算机进一步与HMD通信。

图5是根据本公开的一个实施方案的HMD的图,所述HMD包括摄像机。

图6是根据本公开的一个实施方案的摄像机系统的图,其用来描绘基于摄像机相对于用户手腕的位置周期性地关闭和开启可穿戴装置的摄像机。

图7A是根据本公开的一个实施方案的可穿戴装置的图,所述可穿戴装置包括数个标记。

图7B是用来描绘根据本公开的一个实施方案使用可穿戴装置的位置来确定所述可穿戴装置相对于另一可穿戴装置的定向的图。

图8是根据本公开的一个实施方案的多个可穿戴装置的图,其用来描绘在可穿戴装置中使用光纤电缆和光发射器。

图9是根据本公开的一个实施方案的系统的图,其用于描绘游戏控制台内用来确定用户的手的相对位置和/或定向的数个摄像机。

图10是描绘根据本公开的一个实施方案用户在穿戴着可穿戴装置时所完成的各种示意动作的图。

图11是用来描绘根据本公开的一个实施方案两个用户穿戴着HMD和可穿戴装置来彼此玩游戏的图。

图12是根据本公开的一个实施方案的系统的图,其中电视机的摄像机用来确定物品相对于xyz坐标系统的位置和/或定向。

图13是根据本公开的一个实施方案的系统的图,其中脚踝装置穿戴在用户的脚踝周围。

图14是根据本公开的一个实施方案的系统的图,其中用户将可穿戴装置穿戴在他/她的手腕周围并且将脚踝装置穿戴在他/她的脚踝周围。

图15是根据本公开的一个实施方案的系统的图,其中用户正在将平板装置与可穿戴装置一起使用。

图16是根据本公开的一个实施方案的系统的图,其中平板装置重叠在表面上。

图17是根据本公开的一个实施方案的可穿戴装置的框图。

图18A是根据本公开的一个实施方案的在HMD上显示的虚拟环境的图像的图,其用来描绘用户的两只手都用来控制位于图像内的虚拟对象。

图18B是根据本公开的一个实施方案的在HMD上显示的虚拟环境的图像的图,其用来描绘用户的一只手用来控制虚拟对象并且用户的另一只手用来控制另一虚拟对象。

图19是根据本公开的一个实施方案的HMD的等角视图。

图20是根据本公开的一个实施方案的系统的图,其用来描绘用户通过使用HMD和手持式控制器与虚拟环境的交互。

图21是根据本公开的一个实施方案的另一HMD的等角视图。

图22是用来描绘根据本公开的一个实施方案经由计算机网络访问虚拟环境的图。

图23根据本公开的一个实施方案描绘用户穿戴HMD来访问虚拟环境。

图24是用来描绘根据本公开的一个实施方案的HMD的示例性部件的图。

图25描绘根据本公开的一个实施方案的信息服务提供商体系结构。

详述

描述了用于将可旋转放置的摄像机与玩游戏装置一起使用的系统和方法。应注意的是,本公开中所描述的各种实施方案可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践。在其他情况下,没有详细描述众所周知的处理操作,以便不会不必要地混淆本公开中描述的各种实施方案。

图1A是系统的实施方案的图,其用来描绘使用可穿戴装置102A和102B来生成对置的可穿戴装置102A和102B和/或对置的手和/或用户的对置的手的手指的图像。每一个可穿戴装置穿戴在用户的对应的手腕周围。例如,可穿戴装置是手腕带子、手表、手镯、柔性带子、橡胶带子等。在一个实施方案中,可穿戴装置是由固体材料(例如,金属等)制成。在另一实施方案中,可穿戴装置是由柔性材料(例如,织物、塑料、橡胶等)制成。可穿戴装置102A穿戴在用户的左手腕上并且可穿戴装置102B穿戴在用户的右手腕上。

每一个可穿戴装置102A和102B包括一个或多个摄像机,例如C1和C2等。摄像机C1和C2面向彼此。例如,摄像机C1面向摄像机C2的镜头和/或用户的右手。作为另一实例,摄像机C2面向摄像机C1的镜头和/或用户的左手。作为又一实例,可穿戴装置102A穿戴在用户的手腕上,以使得可穿戴装置102A的摄像机C1位于左手的腹侧面上。作为另一实例,可穿戴装置102B穿戴在用户的手腕上,以使得可穿戴装置102B的摄像机C2位于右手的腹侧面上。摄像机的实例包括深度摄像机、宽视场摄像机、数字摄像机、红外摄像机等。

在用户穿戴着可穿戴装置时,用户用他/她的身体部分(例如,手腕、手、前臂、腿、脚踝、膝盖、手指、脚、手臂、指关节等)做出示意动作。例如,用户在真实世界环境(例如,用户所在的房间、用户所在的开放空间等)中向上或向下移动他/她的手。作为另一实例,用户向上左或向右或对角地移动他/她的手。作为又一实例,用户移动他/她的手来横贯虚拟环境,例如,增强现实环境、虚拟现实环境、游戏环境、从经由计算机网络访问的数据所生成的环境等。作为另一实例,用户移动他/她的手来改变虚拟环境中的虚拟对象的位置和/或定向。为了说明,用户用他/她的食指做出触发示意动作来按压游戏中的虚拟枪的虚拟扳机。作为另一说明,用户通过伸展他/她的手指和将他/她的手掌从右向左移动来做出侧手运动以将虚拟对象向旁边推。虚拟对象的其他势力包括虚拟车辆、用户的虚拟手、虚拟用户、虚拟剑、用户的化身、虚拟手指、虚拟指关节、虚拟树、虚拟花等。

可穿戴装置102A的摄像机C1生成用户的右手腕的图像和/或用户的右手的图像,和/或可穿戴装置102B的图像,和/或用户的右手的手指的图像和/或用户的右手的一个或多个手指的指关节的图像。类似地,可穿戴装置102B的摄像机C2生成用户的左手腕的图像数据和/或用户的左手的图像数据,和/或可穿戴装置102A的图像数据,和/或用户的左手的手指的图像数据和/或用户的左手的一个或多个手指的指关节的图像数据。由摄像机C1和C2生成的图像数据经由介质(例如,有线介质、无线介质等)传达到头戴式显示器(HMD)或游戏控制台。

HMD的处理器或游戏控制台的处理器分析图像数据来确定右手腕相对于穿戴在左手腕上的摄像机C1的位置,和/或右手的手指相对于穿戴在左手腕上的摄像机C1的位置,和/或右手相对于穿戴在左手腕上的摄像机C1的位置,和/或右手腕相对于穿戴在左手腕上的摄像机C1的定向,和/或右手的手指相对于穿戴在左手腕上的摄像机C1的定向,和/或右手相对于穿戴在左手腕上的摄像机C1的定向。

HMD的处理器或游戏控制台的处理器分析图像数据来确定左手腕相对于穿戴在右手腕上的摄像机C2的位置,和/或左手的手指相对于穿戴在右手腕上的摄像机C2的位置,和/或左手相对于穿戴在右手腕上的摄像机C2的位置,和/或左手腕相对于穿戴在右手腕上的摄像机C2的定向,和/或左手的手指相对于穿戴在右手腕上的摄像机C2的定向,和/或左手相对于穿戴在右手腕上的摄像机C2的定向。

处理器的实例包括专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)、微处理器、控制器、中央处理单元等。

在一些实施方案中,在每一个摄像机是宽视场摄像机的情况下在可穿戴装置上使用的摄像机的数目低于在每一个摄像机是窄视场摄像机的情况下使用的摄像机的数目。

在各种实施方案中,摄像机整合在可穿戴装置内。在一些实施方案中,摄像机放置在可穿戴装置的顶部上。

在实施方案中,摄像机被编程来以有规律的间隔采撷可穿戴装置的图像。例如,摄像机耦接到处理器,例如,游戏处理器、HMD的处理器等,所述处理器周期性地经由一个或多个通信装置将信号发送到摄像机。在接收到信号时,摄像机采撷可穿戴装置的图像。

在一个实施方案中,摄像机包括处理器,所述处理器被预编程来周期性地将信号发送到开关以周期性地采撷可穿戴装置的图像。开关控制摄像机来采撷图像数据。

在一个实施方案中,电源向可穿戴装置内的电子元件(例如,摄像机、处理器、光传感器、光发射器等)提供电力。电源位于可穿戴装置内。

在实施方案中,摄像机嵌入可穿戴装置内并且摄像机的镜头延伸到可穿戴装置的表面外以便于采撷另一可穿戴装置的图像。例如,可穿戴装置在被穿戴时具有邻接用户的身体部分的内表面并且具有不邻接身体部分的外表面。当可穿戴装置被穿戴时,镜头位于外表面上。作为另一实例,可穿戴装置在穿戴在用户的手臂上时具有镜头面向用户的另一只手的摄像机。

应注意的是,摄像机C1采撷物品(例如,用户的右手、用户的右手的手指、用户的右手的指关节、用户的右手的手掌、可穿戴装置102B、右手的腹侧面、右手的背侧面等)的图像数据。所述图像数据用来确定物品离xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等)的位置和/或定向,并且参考点位于摄像机C1上。类似地,摄像机C2采撷物品(例如,用户的左手、用户的左手的手指、用户的左手的指关节、用户的左手的手掌、可穿戴装置102A、左手的背侧面、左手的腹侧面等)的图像数据。所述图像数据用来确定物品离xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等)的位置和/或定向,并且参考点位于摄像机C2上。

在实施方案中,用户的肢体的定向包括由穿过肢体长度的轴相对于xyz坐标系统的x轴所形成的角度、由穿过肢体长度的轴相对于xyz坐标系统的y轴所形成的角度,以及由穿过肢体长度的轴相对于xyz坐标系统的z轴所形成的角度。

在一个实施方案中,本文中描述的每一个可穿戴装置包括一个或多个惯性传感器以生成可穿戴装置的位置和/或定向。例如,可穿戴装置102A包括数个磁力计、数个加速计和/或数个陀螺仪以生成可穿戴装置102A的位置和/或定向。将所述位置和/或定向传达到游戏控制台。游戏控制台使用位置和/或定向来识别对应于可穿戴装置102A的位置和/或定向的虚拟对象的状态,例如,颜色、纹理、形状、位置、定向、明暗度等。

在一个实施方案中,穿戴可穿戴装置102A的方式类似于穿戴腕表的方式。例如,可穿戴装置102A具有彼此缠绕来围绕用户手腕的带子。所述带子使用接合结构(例如,位于每一个带子内的磁体、其中钩子附接到一个带子并且在另一带子中形成孔洞来与所述钩子接合的钩子和接合机构等)来彼此缠绕。

在实施方案中,将可穿戴装置102A穿戴在用户的手腕上来配合在手腕周围的方式类似于穿戴手腕带子的方式。例如,可穿戴装置102A是由柔性材料制成,当手插入在可穿戴装置102A的内表面之间形成的开口内时,所述柔性材料拉伸来将可穿戴装置配合在用户的手腕周围。

在一个实施方案中,可穿戴装置102A具有两个臂部并且穿戴方式类似于穿戴手镯的方式。例如,两个臂部中的一个铰接在另一个臂部上并且相对于另一个臂部铰接。打开钩子和接合机构来允许可穿戴装置102A缠绕在用户的手腕上。一旦可穿戴装置缠绕在用户的手腕上,就将一个臂部的钩子接合到在另一个臂部内形成的孔洞以使钩子与孔洞接合以使可穿戴装置102A配合到手腕。

在实施方案中,手腕是用户的手臂的一部分,所述部分介于手臂的肘部与手之间。在一个实施方案中,手腕是用户的手臂的一部分,所述部分介于手臂的肘部与手之间并且这部分更靠近手而不是肘部。

图1B是用来描绘使用多个摄像机来采撷用户的左手和右手的图像的图。可穿戴装置105A附接到用户的左手的手腕(例如,穿戴在手腕周围、配合在手腕周围等),并且可穿戴装置105B附接到用户的右手的手腕。可穿戴装置105A是可穿戴装置102A(图1A)的实例,并且可穿戴装置105B是可穿戴装置102B(图1A)的实例。可穿戴装置105中整合有摄像机C1、C11、C12和C13。类似地,可穿戴装置105B中整合有摄像机C2、C21、C22和C23。

摄像机C1、C11、C12和C13分布在左手的手腕周围以位于a1、a2、a3和a4的角位置处,并且摄像机C2、C21、C22和C23分布在右手的手腕周围以位于a1、a2、a3和a4的角位置处。例如,摄像机C1、C11、C12和C13在相等的角位置处彼此间隔开。为了进一步说明,摄像机C1相对于摄像机C11位于90度的角度,摄像机C11相对于摄像机C12位于90度的角度,摄像机C12相对于摄像机C13位于90度的角度,并且摄像机C13相对于摄像机C1位于90度的角度。作为另一实例,摄像机C1、C11、C12和C13在不相等的角位置处彼此间隔开。例如,角度a1不等于角度a2、a3和a4中的一个或多个。作为另一实例,摄像机C2、C21、C22和C23在相等的角位置处彼此间隔开。为了进一步说明,摄像机C2相对于摄像机C21位于90度的角度,摄像机C21相对于摄像机C22位于90度的角度,摄像机C22相对于摄像机C23位于90度的角度,并且摄像机C23相对于摄像机C2位于90度的角度。作为另一实例,摄像机C2、C21、C22和C23在不相等的角位置处彼此间隔开。

可穿戴装置的摄像机的角位置是相对于穿过可穿戴装置的形心的线所形成的。例如,角度a1是相对于穿过可穿戴装置105A的形心CTD1的水平虚线所形成的,角度a2是相对于穿过形心CTD1的垂直线所形成的,角度a3是相对于穿过形心CTD1的水平线所形成的,并且角度a4是相对于垂直线所形成的。作为另一实例,

摄像机C1、C11、C12和C13采撷用户的右手的图像数据,摄像机C2、C21、C22和C23采撷用户的左手的图像数据。例如,当可穿戴装置105B由用户穿戴在他/她的右手的手腕上时,摄像机C2采撷用户的左手的图像数据。当可穿戴装置105B在用户与虚拟环境交互期间相对于用户的右手的手腕转动(例如,旋转等)时,摄像机C21而不是摄像机C2面向用户的左手并且采撷左手的图像数据。作为另一实例,当可穿戴装置105A由用户穿戴在他/她的左手的手腕上时,摄像机C1采撷用户的右手的图像数据。当可穿戴装置105A在用户与虚拟环境交互期间相对于用户的左手的手腕转动时,摄像机C11而不是摄像机C1面向用户的右手并且采撷右手的图像数据。

在一个实施方案中,代替可穿戴装置(例如,可穿戴装置105B、可穿戴装置105A等)相对于穿戴着可穿戴装置的手的手腕转动,使可穿戴装置配合到手腕(例如,通过按压,通过使用缠绕式皮带,通过使用钩子和接合机构,通过使用带子等)来减小可穿戴装置相对于用户的右手的手腕转动的可能性。例如,在转动右手的手腕之前,摄像机C2采撷用户的左手的图像数据,并且在转动(例如,顺时针转动等)所述手腕之后,摄像机C23采撷用户的左手的图像数据。作为另一实例,在转动左手的手腕之前,摄像机C1采撷用户的右手的图像数据,并且在转动(例如,逆时针转动等)所述手腕之后,摄像机C13采撷用户的右手的图像数据。

应注意的是,尽管每一个可穿戴装置被示为包括四个摄像机,但是在一个实施方案中,每一个可穿戴装置包括多于或少于四个摄像机。例如,可穿戴装置105A包括相等地或不相等地间隔开的六个摄像机。

在实施方案中,可穿戴装置105A包括的摄像机的数目不同于可穿戴装置105B内所包括的摄像机的数目。

在实施方案中,可穿戴装置包括处理器,所述处理器连接到可穿戴装置的摄像机以接收摄像机采撷的图像数据。可穿戴装置的处理器嵌入可穿戴装置内,例如,位于可穿戴装置的壳体内的中空空间内等。可穿戴装置的处理器确定用户的手在从摄像机接收到的图像数据中是否可见。例如,可穿戴装置的处理器确定作为图像数据的一部分的像素数据是否包括手的形状、或手的纹理、或手的颜色或其中两个或更多个的组合。在确定像素数据包括形状或纹理或颜色或其中两个或更多个的组合时,处理器确定图像数据包括手的图像。另一方面,在确定像素数据不包括形状、纹理和/或颜色时,处理器确定图像数据不包括手的图像。处理器连接到开关,例如晶体管、一组晶体管等,所述开关将摄像机连接到电源供应器,例如电池等,所述电源供应器嵌入可穿戴装置的中空空间内。在确定图像数据不包括手的图像时,处理器切断开关来阻止电力从电源供应器供应到摄像机以关闭摄像机。另一方面,在确定图像数据包括手的图像时,处理器继续维持开关处于接通位置来继续将电力从电源供应器供应到摄像机以继续由摄像机采撷图像数据。

在实施方案中,代替在确定图像数据不包括用户的手的图像时关闭摄像机,可穿戴装置的处理器将信号发送到可穿戴装置的摄像机来减小摄像机采撷图像的帧速率且/或减小摄像机采撷的图像的分辨率。在发送信号来减小分辨率之后确定摄像机采撷的图像数据包括手的图像时,处理器将另一信号发送到摄像机来将图像的分辨率增大到预定量。类似地,在发送信号来减小帧速率之后确定摄像机采撷的图像数据包括手的图像时,处理器将另一信号发送到摄像机来将帧速率增大到预定级别。

在一个实施方案中,代替处理器位于可穿戴装置中来基于图像数据是否包括手的图像确定是否开启或关闭摄像机且/或减小帧速率且/或减小分辨率,处理器位于游戏控制台中。经由可穿戴装置的通信装置和游戏控制台的通信装置将可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据提供到游戏控制台的游戏处理器。游戏处理器做出与上文描述为由可穿戴装置的处理器做出的确定相同的确定,并且经由游戏控制台的通信装置和可穿戴装置的通信装置将所述确定提供到可穿戴装置来控制位于可穿戴装置中的开关。

在一个实施方案中,处理器根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据确定摄像机保持开启来采撷其他图像数据,并且根据使用可穿戴装置的另一摄像机采撷的图像数据确定另一摄像机被关闭。例如,在根据使用可穿戴装置105A的摄像机C1采撷的图像数据确定摄像机C1定向成面向用户的右手时,并且在根据使用可穿戴装置105A的摄像机C12采撷的图像数据确定摄像机C12定向成背对用户的右手时,游戏控制台的可穿戴装置的处理器确定摄像机C1保持开启并且摄像机C12被关闭。为了说明,当摄像机C1所生成的图像数据包括右手的图像时,游戏处理器确定摄像机C1定向成面向用户的右手。摄像机的这种开启和关闭节省了电力并且也减少了摄像机所生成的图像数据以减少用于分析的信息过载的变化。

图1C是用来描绘在可穿戴装置107A和107B包括多个光发射器时的图像数据采撷的图。例如,可穿戴装置107A包括分布在可穿戴装置107A的表面上的光发射器LES1、LES11、LES12和LES 13。光发射器LES1、LES11、LES12和LES 13分布在与分布有摄像机C1、C11、C12和C13的表面相同的表面上。作为另一实例,可穿戴装置107B包括分布在可穿戴装置107B的表面上的光发射器LES2、LES21、LES22和LES23。光发射器LES2、LES21、LES22和LES23分布在与分布有摄像机C2、C21、C22和C23的表面相同的表面上。可穿戴装置107A是可穿戴装置102A(图1A)的实例,并且可穿戴装置107B是可穿戴装置102B(图1A)的实例。可穿戴装置107A附接到用户的左手腕(例如,穿戴在左手腕上、围绕左手腕、配合到左手腕等),并且可穿戴装置107B附接到用户的右手腕。

可穿戴装置的光发射器在可穿戴装置的表面上相等地或不相等地间隔开。例如,光发射器LES1相对于光发射器LES13形成角度,并且光发射器LES13相对于光发射器LES12形成相同的角度。此外,在这个实例中,光发射器LES11相对于光发射器LES12和光发射器LES1形成相同的角度。作为另一实例,光发射器LES1相对于光发射器LES13形成第一角度并且光发射器LES13相对于光发射器LES12形成第二角度。此外,在这个实例中,光发射器LES11相对于光发射器LES12形成第三角度并且相对于光发射器LES1形成第四角度。在这个实例中,第一角度不同于第二、第三和第四角度中的至少一个。

可穿戴装置的光发射器与可穿戴装置的摄像机交错,例如,穿插等。例如,光发射器LES1位于摄像机C1与C11之间,光发射器LES11位于摄像机C11与C12之间,光发射器LES12位于摄像机C12与C13之间,并且光发射器LES13位于摄像机C13与C1之间。类似地,摄像机C1位于光发射器LES1与LES13之间,摄像机C11位于光发射器LES1与LES11之间,摄像机C12位于光发射器LES11与LES12之间,并且摄像机C13位于光发射器LES12与LES13之间。作为另一实例,光发射器LES2位于摄像机C21与C22之间,光发射器LES21位于摄像机C21与C2之间,光发射器LES22位于摄像机C2与C23之间,并且光发射器LES23位于摄像机C22与C23之间。类似地,摄像机C2位于光发射器LES21与LES22之间,摄像机C23位于光发射器LES22与LES23之间,摄像机C22位于光发射器LES23与LES2之间,并且摄像机C21位于光发射器LES2与LES21之间。

摄像机C2、C21、C22和C23中的任一个检测由在所述摄像机的视场内的光发射器LES1、LES11、LES12和LES 13中的一个或多个发射的光来采撷图像数据,所述图像数据包括可穿戴装置107A的位置和定向。例如,当光发射器LES1相对于用户的左手腕定向成使光指向摄像机C2而摄像机C2在用户的右手腕上定向成面向LES1时,摄像机C2采撷由光发射器LES1发射的光。类似地,摄像机C1、C11、C12和C13中的任一个检测由在所述摄像机的视场内的光发射器LES2、LES21、LES22和LES23中的一个或多个发射的光来采撷图像数据,所述图像数据包括可穿戴装置107B的位置和定向。例如,当光发射器LES2相对于用户的右手腕定向成使光指向摄像机C1而摄像机C1在用户的左手腕上定向成面向光发射器LES2时,摄像机C1采撷由光发射器LES2发射的光。

在一个实施方案中,在第一可穿戴装置相对于穿戴着第一可穿戴装置的手腕转动(例如,顺时针旋转、逆时针旋转等)之后,第一可穿戴装置的LES相对于用户的手腕定向成使光指向穿戴在用户的另一手腕上的第二可穿戴装置的摄像机。

在实施方案中,在转动第一手腕和/或第二手腕之后,第一可穿戴装置的LES相对于用户的第一手腕定向成使光指向穿戴在用户的第二手腕上的第二可穿戴装置的摄像机。在这个实施方案中,第一可穿戴装置的LES相对于第一手腕的位置是恒定的或大致恒定的,并且第二可穿戴装置的LES相对于第二手腕的位置是恒定的或大致恒定的。当可穿戴装置配合到手腕时,可穿戴装置相对于手腕的位置是恒定的。

在实施方案中,光发射器和/或摄像机附接到可穿戴装置,例如,整合在可穿戴装置内、配合在可穿戴装置内、胶粘到可穿戴装置、焊接到可穿戴装置、嵌入可穿戴装置内等。

在一个实施方案中,可穿戴装置包括多于或少于四个光发射器。

在一个实施方案中,可穿戴装置的光发射器持续地发射光。

在一个实施方案中,可穿戴装置的光发射器以一定频率发射光,例如,频闪、脉动、闪光等。例如,可穿戴装置的光发射器以循环方式发射光。为了说明,光发射器LES1脉动一次来第一个发射光,光发射器LES13随后脉动一次来第二个发射光,光发射器LES12随后脉动一次来第三个发射光,光发射器LES11脉动一次来第四个发射光,并且光发射器LES1脉动一次来发射光以继续光发射的循环方式,例如,逆时针方式等。在这个说明中,当可穿戴装置107A的光发射器开启时,可穿戴装置107A的所有其余光发射器关闭。作为另一说明,光发射器LES1、LES11、LES12和LES13以顺时针循环方式发射光。

在实施方案中,可穿戴装置的光发射器发射的光的颜色不同于可穿戴装置的另一光发射器发射的光的颜色。例如,光发射器LES1发射蓝色的光,光发射器LES11发射绿色的光,光发射器LES12发射红色的光,并且光发射器LES13发射白色的光。此外,在这个实施方案中,可穿戴装置配合到用户的手以便在手移动期间不会失去定向。例如,光发射器LES13定位成在用户的左手的腹侧面上,光发射器LES11定位成在左手的背侧面上,光发射器LES1定位成在左手的第一横侧面上,并且光发射器LES12定位成在左手的第一横侧面上。颜色的差异有助于识别用户的手的定向,发射不同颜色的可穿戴装置穿戴在所述手上。例如,游戏控制台的游戏处理器根据摄像机采撷的图像数据确定用户的手定向成手的腹侧面面向摄像机。图像数据包括由光发射器LES13发射的光的白色。作为另一实例,游戏控制台的游戏处理器根据摄像机采撷的图像数据确定用户的手定向成手的背侧面面向摄像机。图像数据包括由光发射器LES11发射的光的绿色。

在一个实施方案中,当装置位于手臂的侧面上方或下方或定位在所述侧面的一侧并且也邻近于手臂的侧面时,装置(例如,光发射器、摄像机)位于手臂的侧面(例如,背侧面、横侧面、腹侧面等)上。例如,当光发射器位于背侧面下方并且定位成邻近于背侧面时,光发射器位于转动成上面向下的手腕的背侧面上。作为另一实例,当光发射器位于背侧面的预测并且定位成邻近于背侧面时,光发射器位于转动成上横侧面向上的手腕的背侧面上。

在实施方案中,可穿戴装置的一些光发射器持续地发射光并且可穿戴装置的其余光发射器以一定频率发射光。

在一个实施方案中,可穿戴装置107A和107B交换同步信息。例如,可穿戴装置107A包括处理器,所述处理器控制可穿戴装置107A的一个或多个摄像机采撷图像的帧速率并且使用有线或无线通信协议经由可穿戴装置107A的通信装置将帧速率发送到可穿戴装置107B的通信装置。可穿戴装置107B的处理器接收帧速率并且控制可穿戴装置107B的一个或多个摄像机来实现所述帧速率。作为另一实例,可穿戴装置107A的处理器控制可穿戴装置107A的光发射器的发光频率。可穿戴装置107A的通信装置耦接到处理器并且使用有线或无线通信协议将频率发送到可穿戴装置107B的通信装置。在接收到频率时,可穿戴装置107B的处理器控制可穿戴装置107B的光发射器来以所述频率发射光。

图2A是可穿戴装置103A内的摄像机C3的实施方案的图,其用来描绘用户的手的背侧面或腹侧面的图像数据采撷。摄像机C3附接到(例如,焊接到、胶粘到等)可穿戴装置103A的边缘来获得用户的手的背侧部分的视图。此外,在图2A中,可穿戴装置103B内的另一摄像机C4附接到可穿戴装置103B的边缘来获得用户的手的底部(例如,腹侧部分、手掌等)的视图。

应注意的是,摄像机C3具有视场(FOV)以便于采撷物品(例如,用户的左手、用户的左手的手指、左手的指关节、用户的左手的背侧部分等)的图像数据。摄像机C3采撷的图像数据用来确定物品离xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等)的位置和/或定向,并且参考点位于摄像机C3上。类似地,摄像机C4具有FOV以便于采撷物品(例如,用户的右手、用户的右手的手指、右手的手指的指关节、用户的右手的手掌等)的图像数据。摄像机C4采撷的图像数据用来确定物品离xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等)的位置和/或定向,并且参考点位于摄像机C4上。

图2B是可穿戴装置109A和109B的实施方案的图,其用来描绘当用户的一只手在另一只手后面时采撷图像数据的摄像机C31和C41。例如,摄像机C31的视场在用户的左手后面,以便当右手在左手后面时采撷右手的图像数据。作为另一实例,摄像机C41的视场在用户的右手后面,以便当左手在右手后面时采撷左手的图像数据。应注意的是,摄像机C31位于用户的左手的背侧面上并且摄像机C41位于用户的右手的腹侧面上。可穿戴装置109A是可穿戴装置103A(图2A)的实例,并且可穿戴装置109B是可穿戴装置103B(图2A)的实例。

应注意的是,摄像机C31位于可穿戴装置109A的边缘上,这个边缘与摄像机C3所在的边缘相反。例如,摄像机C3位于可穿戴装置109A的前边缘上并且摄像机C31位于可穿戴装置109A的后边缘上。作为另一实例,摄像机C3具有在一个方向上的视场,这个方向与摄像机C31的视场的方向相反。类似地,摄像机C41位于可穿戴装置109B的边缘上,这个边缘与摄像机C4所在的边缘相反。

在一个实施方案中,可穿戴装置109A包括位于可穿戴装置109A的边缘处的任何数目的摄像机。例如,可穿戴装置109A包括位于可穿戴装置109A的后边缘处并且邻近于用户左手臂的横侧面的摄像机。类似地,可穿戴装置109B包括位于可穿戴装置109B的边缘处的任何数目的摄像机。

摄像机C31采撷的图像数据用来确定物品离xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等)的位置和/或定向,并且参考点位于摄像机C31上。类似地,摄像机C41采撷的图像数据用来确定物品离xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等)的位置和/或定向,并且参考点位于摄像机C41上。

图3是系统的实施方案的图,其用来描绘包括摄像机和发射器的可穿戴装置104A和104B。可穿戴装置104A是可穿戴装置102A的实例,并且可穿戴装置102A是可穿戴装置104B的实例。

每一个可穿戴装置104A和104B包括摄像机和光发射器(例如,发光二极管、红外光发射器、白炽灯、气体放电灯等)的布置。例如,可穿戴装置104B具有嵌入式光发射器LE1和另一嵌入式光发射器LE2。作为另一实例,可穿戴装置104A具有嵌入式光发射器LE3和另一嵌入式光发射器LE4。可穿戴装置104A和104B经由有线或无线介质(例如,导体、绳索、射频信号等)连接到游戏控制台106。

可穿戴装置(例如,可穿戴装置104A等)的光发射器朝向另一可穿戴装置(可穿戴装置104B等)的摄像机发射光,例如,可见光、红外光等。可穿戴装置104A的摄像机基于从穿戴着可穿戴装置104B的用户右手反射的光生成图像数据。经由介质将图像数据传送到游戏控制台106的游戏处理器。基于图像数据,游戏控制台106的游戏处理器确定用户302的右手相对于用户302的左手的相对定向和/或相对位置并且使用相对定向和/或相对位置来确定用户302做出的示意动作。从穿戴在用户302的手臂上的可穿戴装置的光发射器发射的光有助于游戏控制台106的游戏处理器识别用户302的手的位置和/或定向。显示于电视机108或HMD 310上的虚拟环境的状态改变,以对应于从游戏控制台106传送到电视机108和/或HMD 310的状态的变化。基于游戏状态的变化,电视机108的处理器在电视机的显示屏上呈现虚拟环境且/或HMD 310的处理器在HMD 310的显示屏上呈现虚拟环境。

在各种实施方案中,经由介质将摄像机所生成的图像数据传送到HMD 310或游戏控制台106。基于图像数据,HMD 310的处理器或游戏控制台106的游戏处理器确定用户302的左手相对于用户右手上的摄像机的相对定向和/或相对位置并且使用相对定向和/或相对位置来确定由用户302做出的示意动作。示意动作由HMD 310的游戏处理器用来识别虚拟对象的状态。经由有线或无线介质将虚拟对象的状态从游戏控制台106传达到HMD 310。虚拟对象的状态用来改变显示于HMD上的虚拟对象的变化。

在一个实施方案中,可穿戴装置包括任何数目的光发射器。

在实施方案中,光发射器是标记的实例。

图4是系统的实施方案的图,其中可穿戴装置与游戏控制台106通信,游戏控制台106进一步与HMD 310通信。每一个可穿戴装置102A和102B经由介质(例如,以太网介质、Wi-Fi介质、无线连接、有线连接、蓝牙连接、通用串行总线(USB)连接等)连接到游戏控制台106。经由介质将右手的图像数据从可穿戴装置102A传送到游戏控制台106,并且经由介质将左手的图像从可穿戴装置102B传送到游戏控制台106。游戏控制台106包括游戏处理器,所述游戏处理器处理图像数据来确定用户302的手相对于彼此的位置和/或定向。位置和/或定向用来识别示意动作和所述示意动作影响虚拟环境(例如,视频会议环境、游戏环境、增强现实图像、虚拟现实图像等)中的虚拟对象的状态的方式。关于状态的数据被发送到HMD 310以便在HMD 310的显示屏上显示具有所述状态的虚拟对象。

在各种实施方案中,摄像机402观看HMD 310以及可穿戴装置102A和102B来生成HMD 310以及可穿戴装置102A和102B的图像数据。将图像数据提供到游戏控制台106,用于确定用户302的手的位置和/或定向并且用于确定HMD 310的位置和/或定向。经由摄像机402的通信装置和游戏控制台106的通信装置将包括用户302的手的位置和定向并且包括HMD 310的位置和/或定向的图像数据发送到游戏控制台106的游戏处理器。游戏控制台106的游戏处理器处理图像数据来获得用户302的手的位置和定向并且获得HMD 310的位置和定向。游戏处理器根据手的位置和定向识别用户302所完成的示意动作,并且进一步根据所述示意动作识别虚拟对象的状态。此外,游戏处理器根据HMD 310的位置和定向和用户302的手的位置和定向识别用户302的手与HMD 310之间的相对位置和相对定向。相对位置和相对定向由游戏处理器用来识别虚拟对象的状态。关于虚拟对象的状态的数据由游戏处理器经由游戏控制台106的通信装置和HMD 310的通信装置发送到HMD 310的处理器。HMD 310的处理器在HMD 310的显示屏上显示具有状态的虚拟对象。

应注意的是,摄像机402所生成的图像数据是来自xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等),并且参考点位于摄像机402上的一个点处,例如,摄像机402的透镜上的一个点处。

在一个实施方案中,根据使用摄像机402采撷的图像数据所确定的用户302的物品的位置和定向由游戏控制台106的游戏处理器用来确认或否认根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的所述物品的位置和定向的准确性。例如,游戏处理器将使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据转换成是相对于位于摄像机402处的xyz坐标系统,而不是相对于位于可穿戴装置的摄像机处的xyz坐标系统。为了说明,游戏处理器将位于摄像机402处的xyz坐标系统与位于可穿戴装置的摄像机处的xyz坐标系统之间的相应x距离、y距离和z距离添加到由可穿戴装置的摄像机观看到的物品的x距离、y距离和z距离以生成转换后位置。作为另一说明,游戏处理器将位于摄像机402处的xyz坐标系统的相应x轴、y轴和z轴与位于可穿戴装置的摄像机处的xyz坐标系统的相应x轴、y轴和z轴之间所形成的角度添加到由可穿戴装置的摄像机观看到的物品的相应轴所形成的角度以生成转换后定向。

在确定根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的用户302的物品的转换后位置和转换后定向是准确的时,游戏处理器106根据使用摄像机402采撷的图像数据或使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的位置和定向识别虚拟对象的状态。另一方面,在确定根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的用户302的物品的转换后位置和转换后定向不准确时,游戏控制台106的游戏处理器等待来自可穿戴装置的额外图像数据和来自摄像机402的额外图像数据,以确定根据由可穿戴装置采撷的额外图像数据所确定的用户302的物品的转换后位置和转换后定向与根据由摄像机402采撷的额外图像数据所确定的所述物品的位置和定向相比是否准确。

在一个实施方案中,在确定用户302的物品的转换后位置和转换后定向不准确时,游戏控制台104的游戏处理器根据状态与根据使用摄像机402采撷的图像数据所确定的物品的位置和定向之间的对应关系(例如,映射、关联、连结等)识别虚拟对象的状态。

图5是包括摄像机512的HMD 510的实施方案的图。例如,摄像机512整合在HMD 510内的隔室内,例如,嵌入隔室中、配合到隔室内、位于隔室内等,以使得摄像机512的透镜可以观看在摄像机512前方的真实世界环境的一部分。在实施方案中,HMD 510是HMD 310(图4)的实例。HMD 510的摄像机512生成物品的图像数据,所述物品例如是用户302的手,其包括用户的手腕和/或用户的手指、用户302的手掌、用户302所穿戴的可穿戴装置102A和102B等。

HMD 510的通信装置使用有线或无线通信协议将图像数据传达到游戏控制台106的游戏处理器。游戏控制台106的游戏处理器根据图像数据中的物品的位置和定向确定所述物品的位置和定向。

在实施方案中,根据使用HMD 510的摄像机512采撷的图像数据所确定的物品的位置和定向用来确认或否认根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的所述物品的位置和定向的准确性。例如,在确定根据从可穿戴装置102A的摄像机接收到的图像数据所确定的物品的转换后位置在根据从HMD 510的摄像机512接收到的图像数据所确定的所述物品的位置的预定距离(例如,(x,y,z)坐标等)内时,游戏控制台106的游戏处理器确认根据使用可穿戴装置102A的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置的准确性。作为另一实例,在确定根据从可穿戴装置102A的摄像机接收到的图像数据所确定的物品的转换后定向在根据从HMD 510的摄像机512接收到的图像数据所确定的所述物品的定向的预定范围(例如,相对于x轴的角度、相对于y轴的角度以及相对于z轴的角度等)内时,游戏控制台106的游戏处理器确认根据使用可穿戴装置102A的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的定向的准确性。作为另一实例,在确定根据从可穿戴装置102A的摄像机接收到的图像数据所确定的物品的转换后位置不在根据从HMD 510的摄像机512接收到的图像数据所确定的所述物品的位置的预定距离(例如,(x,y,z)坐标等)内时,游戏控制台106的游戏处理器确定根据使用可穿戴装置102A的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置是不准确的。作为另一实例,在确定根据从可穿戴装置102A的摄像机接收到的图像数据所确定的物品的转换后定向不在根据从HMD 510的摄像机512接收到的图像数据所确定的所述物品的定向的预定范围(例如,相对于x轴的角度、相对于y轴的角度以及相对于z轴的角度等)内时,游戏控制台106的游戏处理器确定根据使用可穿戴装置102A的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的定向是不准确的。

应注意的是,以与上文描述的方式类似的方式根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据确定转换后位置和转换后定向。例如,游戏处理器将使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据转换成是相对于位于摄像机512处的xyz坐标系统,而不是相对于位于可穿戴装置的摄像机处的xyz坐标系统。为了说明,游戏处理器将位于摄像机512处的xyz坐标系统与位于可穿戴装置的摄像机处的xyz坐标系统之间的相应x距离、y距离和z距离添加到由可穿戴装置的摄像机观看到的物品的x距离、y距离和z距离以生成转换后位置。作为另一说明,游戏处理器将位于摄像机512处的xyz坐标系统的相应x轴、y轴和z轴与位于可穿戴装置的摄像机处的xyz坐标系统的相应x轴、y轴和z轴之间所形成的角度添加到由可穿戴装置的摄像机观看到的物品的相应轴所形成的角度以生成转换后定向.

在确认准确性时,游戏控制台106的游戏处理器根据使用HMD 510或使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的位置和/或定向识别关于将要在HMD 510的显示屏上显示的虚拟对象(例如,虚拟足球、虚拟车辆、虚拟武器、虚拟树等)的状态的数据。游戏处理器经由游戏控制台106的通信装置和HMD 510的通信装置将关于虚拟对象的状态的数据发送到HMD 510。HMD 510的处理器接收关于虚拟对象的状态的数据并且呈现所述数据以在HMD 510的显示屏上显示虚拟对象。

在确定根据使用可穿戴装置102A的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和/或定向不准确时,游戏控制台106的游戏处理器等待,直到根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的额外图像数据和根据使用HMD 510的摄像机512采撷的额外图像数据确定位置和/或定向是准确的。

在一个实施方案中,在确定根据使用可穿戴装置102A的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和/或定向不准确时,代替使用根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和/或定向,游戏控制台106的游戏处理器使用根据使用HMD 510的摄像机512采撷的图像数据所确定的位置和/或定向来识别关于虚拟对象的状态的数据。将关于虚拟对象的状态的数据提供到HMD 510以在HMD 510上显示具有所述状态的虚拟对象。

在一个实施方案中,游戏处理器将统计计算(例如,计算平均值等)应用于根据从使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据生成的转换后图像数据所确定的位置和根据使用另一摄像机(例如,另一可穿戴装置的摄像机、HMD的摄像机、电视机的摄像机、独立定位的摄像机、游戏控制台的摄像机等)采撷的图像数据所确定的位置。通过以本文中描述的方式将从可穿戴装置的摄像机接收到的图像数据转换成相对于另一摄像机来定位,游戏处理器生成转换后图像数据。执行统计计算来生成位置的统计值并且统计值由游戏处理器用来识别虚拟对象的状态。

在实施方案中,游戏处理器将统计计算(例如,计算平均值等)应用于根据从使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据生成的转换后图像数据所确定的定向和根据使用另一摄像机(例如,另一可穿戴装置的摄像机、HMD的摄像机、电视机的摄像机、独立定位的摄像机、游戏控制台的摄像机等)采撷的图像数据所确定的定向。通过以本文中描述的方式将从可穿戴装置的摄像机接收到的图像数据转换成相对于另一摄像机来定向,游戏处理器生成转换后图像数据。执行统计计算来生成定向的统计值并且统计值由游戏处理器用来识别虚拟对象的状态。

在实施方案中,HMD 510包括朝向可穿戴装置102A和102B发射光的光发射器,例如,可见光发射器、红外光发射器等。由HMD 510的传感器(例如,可见光传感器、红外光传感器等)感测从可穿戴装置102A和102B反射的光以生成包括用户的手的位置和定向的图像数据。将图像数据从HMD 510的通信装置传达到游戏控制台106的通信装置。游戏处理器剖析图像数据来获得用户的头相对于用户302的每只手的相对位置和相对定向。应注意的是,在这个实施方案中,用户302的手臂的手的位置与穿戴在所述手臂上的可穿戴装置的位置相同,并且手臂的定向与可穿戴装置的定向相同。

应注意的是,由摄像机512生成的图像数据是来自xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等),并且参考点位于HMD 510上的一个点处,例如,摄像机512的透镜上的一个点处。

在一个实施方案中,摄像机512是检测红外光的红外摄像机。此外,每一个可穿戴装置102A和102B包括红外光发射器。可穿戴装置102A的红外光发射器朝向穿戴着可穿戴装置102B的手发射光,并且可穿戴装置102B的红外光发射器朝向穿戴着可穿戴装置102A的手发射光。光从用户的手被反射以便由红外摄像机检测。摄像机512生成包括红外图像的图像数据。

在实施方案中,可穿戴装置的红外光发射器指向穿戴着可穿戴装置的手,而不是指向用户的另一只手。

在一个实施方案中,穿戴在用户的第一手臂上的可穿戴装置的红外光发射器脉动来以一定频率发射光,并且穿戴在用户的第二手臂上的可穿戴装置的红外光发射器不是脉动的,例如,不断地发射光等。游戏控制台的游戏处理器根据包括脉动红外光发射器的图像的图像数据识别,具有所述脉动发射器的可穿戴装置提供第一手臂的位置和/或定向;并且根据包括非脉动发射器(例如,不断地发射光等)的图像的图像数据识别,具有所述非脉动发射器的可穿戴装置提供第二手臂的位置和/或定向。

在实施方案中,代替区分脉动红外光发射器与非脉动红外光发射器,游戏处理器根据红外光发射器的发光频率识别可穿戴装置是附接到左手臂还是右手臂。在这个实施方案中,附接到第一手臂的可穿戴装置的红外光发射器发射光的频率不同于附接到第二手臂的可穿戴装置的红外光发射器的发光频率。

在一个实施方案中,HMD 510包括任何数目的摄像机,例如,一个摄像机用于检测红外光,另一摄像机用于检测可见光,所有摄像机检测相同类型的光等。

在实施方案中,游戏控制台或电视机包括任何数目的摄像机,例如,一个摄像机用于检测红外光,另一摄像机用于检测可见光,所有摄像机检测相同类型的光等。

在一个实施方案中,代替一个单独定位的摄像机,使用任何数目的单独定位的摄像机。例如,一个单独定位的摄像机检测可见光,并且另一单独定位的摄像机检测红外光。作为另一实例,两个单独定位的摄像机都检测相同类型的光,例如,具有相同波长的光等。

图6是摄像机系统的实施方案的图,其用来描绘基于摄像机C1相对于用户302的手腕的侧面的位置周期性地关闭和开启可穿戴装置102A的摄像机C1。例如,当可穿戴装置102A的摄像机C1位于用户302的左手的腹侧面602上时,开启摄像机C1。由游戏控制台106的游戏处理器基于穿戴在用户302的右手腕上的可穿戴装置102B的摄像机C2采撷的图像数据来确定可穿戴装置102A的摄像机C1是否位于用户302的左手的腹侧面上。在确定摄像机C1邻近于用户302的左手的腹侧面时,游戏处理器经由游戏控制台106的通信装置和可穿戴装置102A的通信装置将信号发送到可穿戴装置102A的开关,例如,晶体管、一组晶体管、翻转开关等。开关将可穿戴装置102A的电源供应器(例如,电池等)连接到摄像机C1。所述信号用来闭合开关以便于将电力从电源供应器提供到可穿戴装置102A的摄像机以便于采撷物品的图像。

作为另一实例,当可穿戴装置102A的摄像机C1位于用户302的左手的非观看侧面上(例如,用户302的左手的背侧面604上、左手的横侧面上等)从而不具有用户302的右手的视场时,关闭摄像机C1。为了说明,当摄像机C1如图1A所示位于用户302的左手的腹侧面上时,摄像机C1位于左手的观看侧面上。由游戏控制台106的游戏处理器基于可穿戴装置102B的摄像机C2采撷的图像数据来确定可穿戴装置102A的摄像机C1是否位于用户302的左手的非观看侧面上。在确定摄像机C1位于用户302的左手的非观看侧面上时,游戏处理器经由游戏控制台106的通信装置和可穿戴装置102A的通信装置将信号发送到可穿戴装置102A的开关来切断(例如,断开等)所述开关。所述信号用来断开开关以便于阻止电力从电源供应器供应到可穿戴装置102A的摄像机以阻止摄像机C1采撷物品的图像。

类似地,通过确定摄像机是位于用户302的右手臂的背侧面还是腹侧面上来关闭或开启穿戴装置102B的摄像机。

在一个实施方案中,代替使用可穿戴装置的摄像机来确定其他可穿戴装置(例如,穿戴在用户302的另一手臂上的可穿戴装置等)的摄像机是位于用户302的右手臂的背侧面还是腹侧面上,使用另一摄像机(例如,游戏控制台106的摄像机、摄像机402(图4)、HMD 510的摄像机(图5)、电视机的摄像机等)来采撷可穿戴装置的摄像机相对于用户302的手腕的位置和定向的图像数据。

在实施方案中,当可穿戴装置处于预定位置和/或预定定向时,使用穿戴在用户的手臂上的可穿戴装置的惯性传感器来关闭可穿戴装置的摄像机。在这个实例中,另一摄像机(例如,游戏控制台106的摄像机、摄像机402(图4)、HMD 510的摄像机(图5)、电视机的摄像机等)来采撷穿戴在用户的另一手臂上的另一可穿戴装置的位置和定向的图像数据。

在一个实施方案中,可穿戴装置的电源供应器和通信装置位于可穿戴装置内,例如,嵌入可穿戴装置内、位于可穿戴装置内、附接到可穿戴装置等。

在实施方案中,可穿戴装置的电源供应器存储电力并且向可穿戴装置的电子部件(例如,通信装置、光发射器、摄像机等)提供电力。

图7A是可穿戴装置116的实施方案的图,所述可穿戴装置包括数个标记,例如,图案代码或反射器或回归反射器或发光二极管或快速响应(QR)代码或其组合等。在实施方案中,可穿戴装置116是由反射性织物或金属制成。可穿戴装置116是可穿戴装置102A或102B(图1A)的实例。标记向摄像机(例如,游戏控制台106的摄像机、摄像机402(图4)、HMD 510的摄像机(图5)、电视机的摄像机、穿戴在不同于穿戴着可穿戴装置116的手腕的那个手腕上的其他可穿戴装置的摄像机等)指示可穿戴装置116的位置。由摄像机生成标记的图像数据,并且所述图像数据被提供到游戏控制台的游戏处理器或HMD的处理器以确定穿戴着可穿戴装置116的用户302的手臂相对于xyz坐标系统的参考点的位置和定向。参考点位于采撷标记的图像数据的摄像机上。

另一可穿戴装置118包括数个惯性传感器,例如IS1、IS2、IS3等,所述惯性传感器感测可穿戴装置118的移动。惯性传感器的实例包括磁力计、加速计、陀螺仪等。可穿戴装置118是可穿戴装置102A或102B(图1A)的实例。惯性传感器生成指示可穿戴装置118的移动的信号(例如,加速度;相对于x轴、y轴和z轴的定向;相对于x轴、y轴和z轴的位置等)并且将信号提供到HMD的处理器或游戏控制台的处理器。HMD的处理器或游戏控制台的处理器使用位置和定向来识别关于虚拟对象的状态的数据。

在一些实施方案中,可穿戴装置包括标记和/或摄像机和/或发射器和/或惯性传感器。

图7B是用来描绘使用可穿戴装置702上的标记M3来确定可穿戴装置702相对于可穿戴装置116的定向的定向。游戏控制台106处理器根据图像数据确定标记M3相对于xyz坐标系统的原点的位置(y1,z1)和(y2,z2)。xyz坐标系统的原点位于采撷标记M3的图像数据的摄像机处。可穿戴装置116的位置和定向相对于穿戴着可穿戴装置的手腕大致不改变或不改变。

游戏控制台106处理器根据可穿戴装置702的定向与可穿戴装置702的位置之间的对应关系(例如,连结、关系、映射等)识别可穿戴装置702相对于可穿戴装置116的定向。例如,当可穿戴装置702相对于xyz坐标系统的原点的位置是(y1,z1)时,游戏处理器识别可穿戴装置702的定向相对于z轴形成角度A1。作为另一实例,当可穿戴装置702相对于xyz坐标系统的原点的位置是(y2,z2)时,游戏处理器识别可穿戴装置702的定向相对于z轴形成角度A2。

在一个实施方案中,可穿戴装置的定向与穿戴着可穿戴装置的手臂的定向相同。例如,游戏处理器将手臂的定向识别为穿戴在手臂上的可穿戴装置的定向。

图8是多个可穿戴装置120A、120B和120C的实施方案的图,其用来描绘在可穿戴装置中使用光纤电缆和光发射器。每一个可穿戴装置120A、120B和120C是可穿戴装置102A或102B(图1A)的实例。可穿戴装置120A包括呈圆形图案的光纤电缆810以生成扩散光纤。例如,在各种地方(例如,间隔等)断开或撕裂或切割光纤电缆810来生成开口,例如,开口O1、开口O2、开口O3等,以进一步扩散由附接到(例如,焊接到、胶粘到等)光纤电缆的一端的光发射器生成的光。每一个开口充当用于摄像机的标记,所述摄像机采撷可穿戴装置120A的图像数据。

可穿戴装置120B包括呈星形图案的光纤电缆812以生成扩散光纤。在星形图案的顶点处,通过撕裂或切割光纤电缆812来形成一个或多个开口,例如,开口O4、开口O5、开口O6等。光发射器所发射的光行进穿过光纤电缆,并且在光纤电缆812的每一个开口处被发射。光发射器附接到(例如,焊接到、胶粘到等)光纤电缆812的一端。光纤电缆812的每一个开口充当标记以便于采撷可穿戴装置120B的图像数据。

在实施方案中,可穿戴装置包括嵌入其中的光纤电缆。光纤电缆是由介质(例如,透明介质、半透明介质等)制成,所述介质传送由附接到光纤电缆的光源发射的光。当光穿过光纤电缆时,电缆照亮,并且由摄像机(例如,另一可穿戴装置的摄像机、HMD的摄像机、游戏控制台的摄像机、独立定位的摄像机、电视机的摄像机等)采撷所述照亮。

可穿戴装置120C包括光发射器,例如,光发射器LE1、光发射器LE2、光发射器LE3等,以生成在沿着可穿戴装置120C的各种点(例如,间隔等)发射的光。每一个光发射器充当标记以便于摄像机采撷图像数据。光发射器嵌入可穿戴装置120C的外表面内。当可穿戴装置120C由用户302穿戴时,可穿戴装置120C的外表面不邻近于用户302的手腕。

在一个实施方案中,可穿戴装置包括用于发射光的任何数目的开口或任何数目的光发射器。

在一个实施方案中,光纤电缆810或光纤电缆812具有另一形状,例如,多边形、椭圆形、弯曲形状等。

应注意的是,在一个实施方案中,每一个可穿戴装置120A、120B和120C是由透明材料(例如,透明塑料、透明柔性材料等)或半透明材料制成以便于可穿戴装置内的光发射器发射光。

在实施方案中,由第一可穿戴装置的光发射器形成或由位于第一可穿戴装置内的光纤电缆中的开口形成的第一图案不同于由第二可穿戴装置的光发射器形成或由位于第二可穿戴装置内的光纤电缆中的开口形成的第二图案。例如,第一图案是星形图案,并且第二团是圆形图案。第一可穿戴装置穿戴在用户的左手臂上,并且第二可穿戴图案穿戴在用户的右手臂上。图案的差异便于游戏控制台的游戏处理器将左手的位置和/或定向与右手的位置和/或定向区分开。例如,在包括两种图案的图像的图像数据中,游戏处理器识别左手的位置是星形图案的位置,并且识别右手的位置是圆形图案的位置。

在一个实施方案中,第一可穿戴装置的光发射器所发射或穿过第一可穿戴装置的光纤电缆中的开口所发射的光的第一颜色不同于第二可穿戴装置的光发射器所发射或穿过第二可穿戴装置的光纤电缆中的开口所发射的光的第二颜色。例如,第一颜色是绿色,并且第二颜色是红色。第一可穿戴装置穿戴在用户的左手臂上,并且第二可穿戴图案穿戴在用户的右手臂上。颜色的差异便于游戏控制台的游戏处理器将左手的位置和/或定向与右手的位置和/或定向区分开。例如,在包括两种颜色的图像的图像数据中,游戏处理器识别左手的位置是绿色的位置,并且识别右手的位置是红色的位置。

在一个实施方案中,穿戴在用户的一只手上的可穿戴装置包括发射第一波长的光(例如,红外光等)的一个或多个光发射器,并且穿戴在用户的另一只手上的另一可穿戴装置包括发射第二波长的光(例如,可见光等)的一个或多个光发射器。

图9是系统的实施方案的图,其用于描绘游戏控制台106内用来确定用户的手相对于彼此的相对位置和/或定向的数个摄像机(例如,摄像机910等)。摄像机910整合在游戏控制台106内的隔室内,例如,附接到隔室、配合到隔室内等,以使得摄像机910的透镜可以观看在游戏控制台106前方的真实世界环境。游戏控制台106的摄像机910生成物品(例如,可穿戴装置102A和102B、用户302的手的手指、用户302的手、用户302的手掌等)的图像数据,并且由摄像机910将图像数据提供到游戏控制台106的游戏处理器。游戏控制台106的游戏处理器确定在图像数据中显示的物品相对于xyz坐标系统的参考坐标的位置和定向,并且参考坐标位于摄像机910的位置。游戏处理器进一步根据物品的位置和定向识别关于虚拟对象的状态(例如,位置、定向、纹理、颜色、形状等)的数据并且将关于状态的数据提供到HMD 310以便在HMD 310的显示屏上显示。

经由介质(例如,无线介质、有线介质等),将关于虚拟对象的状态的数据经由游戏控制台106的通信装置和HMD 310的通信装置从游戏控制台106的游戏处理器发送到HMD 310的处理器。HMD 310的处理器呈现关于虚拟对象的状态的数据以在HMD 310的显示屏上显示虚拟对象。

在实施方案中,根据使用游戏控制台106的摄像机910采撷的图像数据所确定的物品的位置和定向用来确认或否认根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和定向的准确性,其方式与使用HMD 510(图5)的摄像机512(图5)采撷的图像数据用来确认或否认根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和定向的准确性的上述方式类似。在确认准确性时,游戏控制台106的游戏处理器根据使用游戏控制台106的摄像机910或使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的位置和/或定向识别关于将要在HMD 310的显示屏上显示的虚拟对象(例如,虚拟足球、虚拟车辆、虚拟武器、虚拟树等)的状态的数据。游戏处理器经由游戏控制台106的通信装置和HMD 310的通信装置将关于虚拟对象的状态的数据发送到HMD 310以便显示。

在确定根据使用可穿戴装置102A的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和/或定向不准确时,游戏控制台106的游戏处理器等待,直到根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的额外图像数据和根据使用游戏控制台106的摄像机910采撷的额外图像数据确定位置和/或定向是准确的。

在一个实施方案中,在确定根据使用可穿戴装置102A的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和/或定向不准确时,代替使用根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和/或定向,游戏控制台106的游戏处理器使用根据使用游戏控制台106的摄像机910采撷的图像数据所确定的物品的位置和/或定向来识别关于虚拟对象的状态的数据。将关于虚拟对象的状态的数据提供到HMD 310以在HMD 310上显示具有所述状态的虚拟对象。

应注意的是,由摄像机910生成的图像数据是来自xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等),并且参考点位于游戏控制台106的摄像机910上的一个点处,例如,摄像机910的透镜上的一个点处。

图10是描绘用户302在穿戴着可穿戴装置102A和102B时所完成的各种示意动作的图。示意动作是交通警察所完成的那些示意动作。例如,使用用户302的两只手来完成的一个示意动作1002指示虚拟交通(例如,小汽车、卡车、人力车、自行车、摩托车等)在用户302的手所指向的方向上行进。虚拟交通显示于HMD 310的显示屏上。作为另一实例,也是使用用户302的两只手来完成的另一示意动作1004指示用户302将要拔出虚拟枪,所述虚拟枪显示于HMD 310的显示屏上。作为又一实例,使用用户302的两只手来完成的示意动作1006指示在功夫虚拟游戏期间的阻挡运动,所述虚拟游戏显示于HMD 310的显示屏上。

图11是用来描绘两个用户穿戴着HMD 112以及可穿戴装置102A和102B来彼此玩游戏的图。例如,在其中示出右边的用户1102的虚拟手的游戏内示出左边的用户302的虚拟手。作为另一实例,在示出右边的用户1102的虚拟头部的游戏内示出左边的用户302的虚拟头部。

在一个实施方案中,用户302在显示于用户302所穿戴的HMD 310的显示屏上的虚拟环境中观看用户1102的化身。此外,用户1102在显示于用户1102所穿戴的HMD 310的显示屏上的相同虚拟环境中观看用户302的化身。

在实施方案中,用户302和1102位于相同地理位置或定位成彼此相远隔。例如,当用户310位于他在德克萨斯的家里时,用户310与用户1102的化身交互,并且当用户1102位于他在加利福利亚的家里时,用户1102与用户310的化身交互。作为另一实例,两个用户310和1102位于一个房间中并且经由显示于用户302和1102所穿戴的HMD 310上的虚拟环境来彼此交互。

图12是系统的实施方案的图,其中电视机108的摄像机1210用来确定物品相对于xyz坐标系统的位置和/或定向。电视机108的摄像机1210生成用户的头的图像数据和物品(例如,用户302所穿戴的可穿戴装置102A和102B、用户302的手、用户302的手指等)的图像数据。使用无线或有线通信协议将图像数据从摄像机1210发送到游戏控制台106的游戏处理器。游戏控制台106的游戏处理器确定用户302的头相对于xyz坐标系统的参考点的位置和/或定向并且确定与用户302相关联的物品相对于参考点的位置和/或定向。

物品的位置和/或定向由游戏控制台106的游戏处理器用来识别关于将要在HMD 310上显示的虚拟对象的状态的数据。应注意的是,虚拟对象对应于物品的位置和/或定向。例如,游戏控制台106的游戏存储器装置存储虚拟对象与物品之间的对应关系,例如,关联、映射、连结等。游戏控制台106的游戏处理器访问虚拟对象与物品之间的对应关系,并且被编程来基于物品(例如,可穿戴装置、手指、手、手掌、脚等)的位置和/或定向影响虚拟对象的状态。

应注意的是,由摄像机1210生成的图像数据是来自xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等),并且参考点位于电视机108上的一个点处,例如,摄像机1210的透镜上的一个点处。

在实施方案中,根据使用摄像机1210采撷的图像数据所确定的物品的位置和定向用来确认或否认根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和定向的准确性,其方式与使用HMD 510(图5)的摄像机512(图5)采撷的图像数据用来确认或否认根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和定向的准确性的上述方式类似。在确认准确性时,游戏控制台106的游戏处理器根据使用摄像机1210或使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的位置和/或定向识别关于将要在HMD 310的显示屏上或在电视机108的显示屏上显示的虚拟对象的状态的数据。游戏处理器经由游戏控制台106的通信装置和HMD 310的通信装置将关于虚拟对象的状态的数据发送到HMD 310以便显示。在一个实施方案中,游戏处理器经由游戏控制台106的通信装置和电视机108的通信装置将关于虚拟对象的状态的数据发送到电视机108的处理器以便显示。

在确定根据使用可穿戴装置102A的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和/或定向不准确时,游戏控制台106的游戏处理器等待,直到根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的额外图像数据和根据使用摄像机1210采撷的额外图像数据确定位置和/或定向是准确的。

在一个实施方案中,在确定根据使用可穿戴装置102A的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和/或定向不准确时,代替使用根据使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的物品的位置和/或定向,游戏控制台106的游戏处理器使用根据使用摄像机1210采撷的图像数据所确定的物品的位置和/或定向来识别关于虚拟对象的状态的数据。将关于虚拟对象的状态的数据提供到HMD 310或提供到电视机108以显示具有所述状态的虚拟对象。

图13是系统的实施方案的图,其中脚踝装置122A和122B穿戴在用户的脚踝周围。脚踝装置122A是可穿戴装置112A的实例,并且脚踝装置122B是可穿戴装置112B的实例。例如,脚踝装置122A与可穿戴装置112A具有相同形状并且执行相同功能,只不过脚踝装置112A的直径大于可穿戴装置112A的直径以配合用户302的脚踝而不是用户302的手腕。作为另一实例,脚踝装置122B与可穿戴装置112B具有相同形状并且执行相同功能,只不过脚踝装置112B的直径大于可穿戴装置112B的直径以配合用户302的脚踝而不是用户302的手腕。

脚踝装置122A包括一个或多个摄像机,所述摄像机从用户302的右腿的视图生成图像数据。所述图像数据由游戏控制台106的游戏处理器用来计算右腿相对于左腿的相对位置和/或相对定向,和/或右脚的脚趾相对于左脚的脚趾的相对位置和/或相对定向,和/或右脚相对于左脚的相对位置和/或相对定向。此外,脚踝装置122B一个或多个摄像机,所述摄像机从用户302的左腿的视图生成图像数据。所述图像数据由游戏控制台106的游戏处理器用来计算左腿相对于右腿的相对位置和/或相对定向,和/或左脚的脚趾相对于右脚的脚趾的相对位置和/或相对定向,和/或左脚相对于右脚的相对位置和/或相对定向。

应注意的是,使用脚踝装置122A的摄像机采撷的图像数据用来确定物品(例如,右腿、右脚的脚趾等)离xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等)的位置和/或定向,并且参考点位于摄像机上。类似地,使用脚踝装置122B的摄像机采撷的图像数据用来确定物品(例如,右腿、右脚的脚趾等)离xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等)的位置和/或定向,并且参考点位于摄像机上。

图14是系统的实施方案的图,其中用户将可穿戴装置102A和102B穿戴在他/她的手腕周围并且将脚踝装置122A和122B穿戴在他/她的脚踝周围。可穿戴装置102A和102B经由有线或无线介质与HMD 310通信以将图像数据提供到HMD 310,且/或经由有线或无线介质与游戏控制台106通信以将图像数据提供到HMD游戏控制台310。脚踝装置122A和122B经由有线或无线介质与HMD 310通信以将图像数据提供到HMD 310,且/或经由有线或无线介质与游戏控制台106通信以将图像数据提供到HMD游戏控制台310。

图15是系统的实施方案的图,其中用户将平板装置1502(例如,垫子、表面、板、木头块等)与可穿戴装置102A和102B一起使用。平板装置1502提供有色背景,例如,白色背景、绿色背景、蓝色背景等,与所述背景相对照,可穿戴装置102A和102B是HMD 510的摄像机512可见的。例如,平板装置1502具有一种颜色,并且可穿戴装置102A和102B具有与平板装置1502的颜色相对照显得醒目的颜色。

HMD 510的摄像机512采撷可穿戴装置102A和102B的图像数据以及平板装置1502的图像数据。将图像数据从可穿戴装置102A和102B传达到游戏控制台106来确定可穿戴装置102A和102B相对于xyz坐标系统的参考坐标的位置和定向。参考坐标位于摄像机512的透镜上。

在一些实施方案中,可穿戴装置102A的颜色不同于可穿戴装置102B的颜色。

在一个实施方案中,平板装置1502不包括电子元件,例如,显示屏、处理器、传感器、摄像机等。

在实施方案中,可穿戴装置102A具有与可穿戴装置102B和平板装置1502不同的颜色或不同的图案。例如,可穿戴装置102A具有黄色或黄色图案,可穿戴装置102B具有紫色或紫色图案,并且平板装置1502具有绿色或绿色图案。摄像机512所生成的图像数据有助于游戏控制台106的游戏处理器将可穿戴装置102A与可穿戴装置102B区分开。当两种颜色放在平板装置1502的绿色背景颜色上来形成对照时,摄像机512能够生成有助于游戏处理器将黄色与紫色区分开的图像数据。游戏处理器从游戏存储器装置识别图像数据中的黄色对应于用户302的左手,例如,映射到左手、与左手相关联等,图像数据中的紫色对应于用户302的右手。游戏处理器确定可穿戴装置102A的移动提供左手的移动,并且可穿戴装置102B的移动提供右手的移动。

在实施方案中,平板1502是无源的,例如,不包括任何电子元件,例如,传感器、发射器、电池、摄像机等。

在一个实施方案中,代替无源平板,使用有源平板(例如,平板电脑、平板手机等)来显示有色屏幕以提供与可穿戴装置102A和102B相对照的背景。

图16是系统的实施方案的图,其中平板装置1502重叠在表面(例如,书桌、桌子、椅子等)上,所述表面支撑在地板上。HMD 510或游戏控制台106的摄像机512观看与平板装置124相对照的可穿戴装置102A和102B以生成图像数据。图像数据用来确定用户的左手相对于用户302的右手的相对位置和/或相对定向。

图17是可穿戴装置126(例如,可穿戴装置、脚踝装置等)的实施方案的框图。可穿戴装置126是可穿戴装置102A(图1A)、或可穿戴装置102B(图1A)、或可穿戴装置103A(图2A)、或可穿戴装置103B(图2A)、或可穿戴装置104A(图3)、或可穿戴装置104B(图3)、或可穿戴装置116(图7)、或可穿戴装置118(图7)、或可穿戴装置120A(图8)、或可穿戴装置120B(图8)、或可穿戴装置120C(图8)、或可穿戴装置122A(图13)、或可穿戴装置122B(图13)的实例。可穿戴装置126包括数个摄像机和通信装置1712。通信装置的实例包括使用有线通信协议或有线通信协议来与另一通信装置传达信息的通信装置。例如,通信装置1712使用无线通信协议(例如,Wi-Fi协议、蓝牙等)来与另一通信装置通信。作为另一实例,通信装置1712使用有线通信协议(例如,串行通信协议、并行通信协议、通用串行总线(USB)协议等)来与另一通信装置通信。

穿戴在用户302的右手臂上的可穿戴装置126的一个或多个摄像机采撷物品(例如,穿戴在用户302的左手臂上的可穿戴装置、用户302的左手的手指、用户302的左手、左手的手指的指关节等)的图像数据(例如,一个或多个图像等)来生成图像数据。例如,当左手处于第一位置和/或第一定向时,可穿戴装置126的第一摄像机采撷左手的图像,并且当左手处于第二位置和/或第二定向时,可穿戴装置126的第二摄像机采撷左手的图像。使用有线或有线通信协议将物品的图像数据流(例如,数据包、数字编码的相干信号等)从通信装置1712传达到游戏控制台106的通信装置1718。例如,将图像数据作为有效负载嵌入一个或多个数据包中,并且数据包内包括标头,以便以数据包化的信号的形式传达图像数据。作为另一实例,通信装置1712应用无线通信协议来生成无线信号,所述无线信号是图像数据流。作为又一实例,通信装置1712应用有线通信协议来生成有线信号,所述有线信号是图像数据流。

类似地,穿戴在用户302的左手臂上的另一可穿戴装置(不同于可穿戴装置126的可穿戴装置等)的通信装置生成图像数据流(例如,无线信号、有线信号等)并且将图像数据流发送到通信装置1718。其他可穿戴装置所生成的图像数据流包括可穿戴装置126的图像数据和/或右手的手指的图像数据和/或右手的图像数据和/或右手的指关节的图像数据和/或穿戴在用户302的右手臂上的可穿戴装置的图像数据。

游戏控制台106的通信装置1718从通信装置1712和穿戴在用户的左手臂上的其他可穿戴装置的通信装置接收图像数据流,并且应用无线通信协议来从无线信号提取图像数据或应用有线通信协议来从有线通信信号提取图像数据。例如,游戏控制台106的通信装置1718按顺序重新排列图像数据的数据包,所述图像数据是按所述顺序从可穿戴装置126的摄像机生成的。

通信装置1718将包括物品(例如,穿戴在右手臂和左手臂上的可穿戴装置,和/或右手和左手,和/或右手和左手的手指,和/或用户302的右手和左手的指关节等)的位置和定向的图像数据提供到游戏控制台106的游戏处理器1710。游戏处理器1710根据穿戴在用户302的左手臂上的可穿戴装置126的图像数据等确定(例如,识别等)物品(例如,穿戴在用户302的右手臂上的其他可穿戴装置,和/或右手,和/或右手的手指,和/或右手的一个或多个手指的指关节等)的位置和定向。例如,游戏处理器1710从右手臂的一部分的图像数据提取可穿戴装置126和/或右手的手指和/或右手的指关节和/或右手的位置,例如,(x,y,z)坐标等。图像数据包括右手臂的一部分离xyz坐标系统的参考点(例如,原点(0,0,0)等)的位置和定向。参考点位于采撷图像数据的摄像机处。

游戏处理器1710根据图像数据识别物品相对于真实世界环境的xyz坐标系统的位置,例如,(x,y,z)坐标等。物品的实例包括手指的指关节、手臂的手指、可穿戴装置、手、脚、腿的一部分、手掌、手掌的一部分等。作为实例,物品离xyz坐标系统的参考坐标(例如,原点(0,0,0)等)的位置包括:在图像数据中示出的物品上的一点沿着xyz坐标系统的x轴离参考坐标的距离、所述点沿着xyz坐标系统的y轴离参考坐标的距离,以及所述点沿着xyz坐标系统的z轴离参考坐标的距离。应注意的是,xyz坐标系统位于采撷物品的图像数据的摄像机处。例如,当可穿戴装置126的摄像机采撷用户302的手的图像数据时,参考点(例如,原点等)位于摄像机(例如,摄像机的透镜等)处,并且识别所述手相对于参考点的位置。

类似地,游戏处理器1710根据图像数据识别物品相对于真实世界环境的xyz坐标系统的定向。作为实例,图像中的物品的定向包括:图像中的物品的轴相对于xyz坐标系统的x轴所形成的角度、图像中的物品的轴相对于xyz坐标系统的y轴所形成的角度,以及图像中的物品的轴相对于xyz坐标系统的z轴所形成的角度。

在一个实施方案中,物品的轴沿着物品的长度延伸。例如,手的轴沿着手的长度延伸,并且脚的轴沿着脚的长度延伸。

在实施方案中,在图像中示出的物品在本文中被称为虚拟对象。

游戏处理器1710进一步从游戏存储器装置1726识别关于将要在虚拟环境中显示的虚拟对象的状态(例如,位置、颜色、纹理、明暗度、视觉效果、音频效果、声音、轮廓、边界、形状等)的数据,所述数据对应于物品的位置。例如,游戏处理器1710从游戏存储器装置1726识别物品的位置与关于虚拟对象的状态的数据之间的映射。作为另一实例,游戏处理器1710从游戏存储器装置1726确定用户302的手的位置与虚拟手的位置之间的映射,所述虚拟手表示用户302的手。为了说明,当用户302的手指的位置处于离xyz坐标系统的参考点的距离(x,y,z)时,虚拟对象的位置处于离XYZ坐标系统的参考点的距离(X,Y,Z)。在这个实例中,图像的距离(X,Y,Z)在真实世界环境中的距离(x,y,z)的X维、Y维和Z维中的每一个中是成比例的。

应注意的是,在一个实施方案中,XYZ坐标系统是用来确定虚拟对象的位置和定向的虚拟坐标系统。xyz坐标系统是用来确定在真实世界环境中的物品的位置和定位的坐标系统。

应注意的是,虚拟对象(基于物品的位置改变所述虚拟对象的状态)在游戏处理器1710中被编程为与物品相关联。例如,在游戏处理器1710中编程,用户302的手指与虚拟扳机相关联,以允许手指控制虚拟扳机。作为另一实例,在游戏处理器1710中编程,用户302的右手或左手与虚拟球相关联,以便于用户302通过使用他/她的手来改变虚拟球的位置。

类似地,游戏处理器1710进一步从游戏存储器装置1726识别关于将要在虚拟环境中显示的虚拟对象的状态的数据,所述数据对应于物品的定向,所述物品对应于所述虚拟对象。例如,游戏处理器1710从游戏存储器装置1726识别物品的定向与虚拟对象的状态之间的映射。作为另一实例,游戏处理器1710从游戏存储器装置1726确定用户302的手的定向与虚拟手的定向之间的映射,所述虚拟手表示用户302的手。作为又一实例,当用户302的手指的定向相对于x轴形成第一角度、相对于y轴形成第二角度并且相对于z轴形成第三角度时,游戏处理器1710从游戏存储器装置1726将虚拟对象的定向识别为相对于X轴形成第四角度,将虚拟对象的定向识别为相对于Y轴形成第五角度,并且将虚拟对象的定向识别为相对于Z轴形成第六角度。应注意的是,第四角度与第一角度成比例,第五角度与第二角度成比例,并且第六角度与第三角度成比例。

游戏处理器1710将关于虚拟对象的状态的数据提供到通信装置1718。通信装置1718将有线通信协议或无线通信协议应用于关于虚拟对象的状态的所识别数据以生成并且发送有线或无线信号。

HMD 1720的通信装置1714从通信装置1718接收有线信号并且将有线通信协议应用于有线信号以从有线信号提取关于虚拟对象的状态的所识别数据。类似地,HMD 1720的通信装置1714将无线通信协议应用于无线信号以从无线信号提取关于虚拟对象的状态的所识别数据。HMD 1720是HMD 310或HMD 510的实例。

通信装置1714将所提取的关于状态的数据提供到音频/视频(A/V)分离器。A/V分离器将音频数据与图像数据(这两种数据都包括在关于状态的数据内)分离,将图像数据发送到处理器1716并且将音频数据发送到同步器。同步器使声音的回放与虚拟对象的显示同步。例如,同步器在虚拟对象被显示于位置和/或定向处且/或被显示为具有颜色且/或被显示为具有形状且/或被显示为具有纹理的同时播放声音。同步器将同步的音频数据发送到数模转换器,所述数模转换器将音频数据从数字格式转换成模拟格式。模拟音频数据由放大器放大。放大的模拟音频数据由一个或多个扬声器转换成声音。

HMD 1720的处理器1716呈现关于虚拟对象的状态的图像数据以在显示屏1122上显示虚拟对象的状态。例如,处理器1720将虚拟对象显示为在虚拟环境中具有颜色、形状、纹理、位置、定向等。显示屏的实例包括液晶显示器(LCD)屏、LED显示屏、等离子显示屏等。

存储器装置的实例包括硬盘驱动器、网络附接存储体(NAS)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘ROM(CD-ROM)、可刻录CD(CD-R)、可重写CD(CD-RW)、磁带,以及其他光学或非光学数据存储装置。

在一个实施方案中,游戏控制台106的游戏处理器1710接收由电视机的摄像机或HMD的摄像机或独立定位的摄像机(例如,摄像机402(图4)等)采撷的图像数据并且根据图像数据确定真实世界环境中的物品的位置和/或定向。

在实施方案中,穿戴在用户的右手腕上的可穿戴装置的摄像机采撷表示用户的左手臂的一部分的图像数据。所述图像数据由游戏处理器用来确定用户的左手臂的所述部分的位置和定向。位置和/或定向用来识别用户的虚拟左手臂的一部分的状态。在HMD的显示屏上显示虚拟左手臂的所述部分。作为实例,当用户将他/她的左手臂移动到穿戴在用户的右手腕上的摄像机的视场内时,虚拟左手臂的所述部分进入显示于HMD的显示屏上的虚拟环境。类似地,在这个实施方案中,穿戴在用户的左手腕上的可穿戴装置的摄像机采撷表示用户的右手臂的一部分的图像数据。由穿戴在左手腕上的可穿戴装置采撷的图像数据由游戏处理器用来确定用户的右手臂的所述部分的位置和定向。用户的右手臂的位置和/或定向用来识别用户的虚拟右手臂的一部分的状态。在HMD的显示屏上显示虚拟右手臂的所述部分。例如,当用户将他/她的右手臂移动到穿戴在用户的左手腕上的摄像机的视场内时,虚拟右手臂的所述部分进入显示于HMD的显示屏上的虚拟环境。

在实施方案中,可穿戴装置126的一个或多个摄像机采撷图像数据,且/或图像数据从一个通信装置到另一通信装置的流式传输是在HMD中呈现虚拟环境(例如,虚拟现实场景、增强现实场景等)的会话期间发生。例如,当用户使用HMD玩游戏时,穿戴在用户的左手腕上的可穿戴装置126的摄像机和穿戴在用户的右手腕上的另一可穿戴装置的摄像机采撷图像数据。作为另一实例,当用户与显示于HMD中的虚拟环境交互时,使用可穿戴装置126的摄像机采撷的图像数据从可穿戴装置126的通信装置1712被流式传输到游戏控制台106的通信装置1718。

在实施方案中,当用户302将HMD放在他/她的头上来覆盖住他/她的眼睛时,在HMD的显示屏上呈现虚拟环境的会话。

在一个实施方案中,当连接到游戏控制台106的通信装置的验证服务器验证了分配给用户302的用户信息(例如,用户名、用户密码等)时,在显示屏上呈现虚拟环境的会话。用户302使用输入装置(例如,游戏控制器、小键盘、键盘、鼠标等)将用户信息提供到游戏控制台106的游戏处理器1710。游戏处理器1710经由游戏控制台106的网络装置(例如,网络接口控制器、网络接口卡、调制解调器等)和计算机网络(例如,互联网、内部网、其组合等)将用户信息发送到验证服务器。验证服务器确定用户信息是否真实,并且将验证的结果提供到游戏处理器1710。在接收到用户信息是真实的指示时,游戏处理器1710经由通信装置1718和通信装置1714将虚拟环境的状态数据提供到处理器1716。处理器1716呈现状态数据来开始虚拟环境的会话,在所述会话期间经由HMD 1720的显示屏1722向用户302显示虚拟环境。

在一个实施方案中,当通信装置能够彼此传达数据(例如,图像数据、音频数据等)时,多个通信装置(例如,通信装置1718和1714、通信装置1712和1718等)彼此接口连接。

在实施方案中,游戏处理器1710接收图像数据,所述图像数据用来显示多个图像以识别用户302的手的手指的位置的变化。例如,游戏处理器1710根据第一图像识别手指的第一位置,并且根据第二图像识别手指的第二位置。游戏处理器1710将手指的位置的变化识别为从第一位置到第二位置的变化。第二位置发生的时间在第一位置发生之后。应注意的是,第一和第二图像是由可穿戴装置126的相同摄像机或由可穿戴装置126的多个摄像机采撷的。

在一个实施方案中,可穿戴装置126包括多个惯性传感器,例如,陀螺仪、磁力计、加速计等,所述惯性传感器生成运动数据,例如,用户的手的定向、磁场、旋转速度的变化、手的加速度等。运动数据是以流(例如,在将无线通信协议应用于运动数据之后生成的无线信号、在将有线通信协议应用于运动数据之后生成的有线信号等)的形式从可穿戴装置126的通信装置1712传达到游戏控制台106的通信装置1718。游戏控制台106的通信装置1718通过将有线通信协议应用于有线信号或通过将无线通信协议应用于无线信号来提取运动数据。游戏处理器1710从通信装置1718接收运动数据。游戏处理器1710根据运动数据确定用户的手的一个或多个位置和/或一个或多个定向。

在实施方案中,在确定使用可穿戴装置126的摄像机采撷的图像数据不包括用户的手的图像数据时,游戏处理器1710使用运动数据来确定用户的手的位置和/或定向。

在一个实施方案中,游戏处理器1710使用运动数据和图像数据来确定用户的手的位置和/或定向。例如,游戏处理器1710生成根据由可穿戴装置生成的运动数据所确定的位置和根据包括可穿戴装置的图像的图像数据所确定的位置的统计值(例如平均值等)以计算可穿戴装置的位置。计算出的位置用来识别虚拟对象的状态。作为另一实例,游戏处理器1710生成根据由可穿戴装置生成的运动数据所确定的定向和根据包括可穿戴装置的图像的图像数据所确定的定向的统计值(例如平均值等)以计算可穿戴装置的定向。计算出的定向用来识别虚拟对象的状态。

在一个实施方案中,可穿戴装置126的摄像机检测从另一可穿戴装置(例如,穿戴在不同于穿戴着可穿戴装置126的手臂的手臂上的可穿戴装置等)的光发射器发射的光以生成电信号数据。游戏处理器1710以与上述方式类似的方式接收电信号数据,并且游戏处理器1710处理电信号数据以确定穿戴着其他可穿戴装置的用户的手臂的定向。例如,在确定光是蓝色时,游戏处理器1710基于光的颜色与手的定向之间的对应关系识别所述手定向成手的第一横侧面面向可穿戴装置126的摄像机。作为另一实例,在确定光是绿色时,游戏处理器1710基于光的颜色与手的定向之间的对应关系识别所述手定向成手的背侧面面向可穿戴装置126的摄像机。手的侧面与光的颜色之间的对应关系(例如,关联、连结、映射等)存储在游戏存储器装置1726中。

在实施方案中,代替使用光的颜色来确定用户的手的定向,使用光的强度或光的明暗度来确定定向。例如,光发射器LES13(图1C)发射的光的强度大于光发射器LES1(图1C)所发射的光的强度。应注意的是,光的颜色和光的强度是光的特征的实例。

在一个实施方案中,用户302的两个手臂彼此同步或大致同步移动。例如,两个手臂在相同方向(例如,向上、向下、向左、向右等)上或大致在相同方向上移动。当两个手臂彼此同步或大致同步移动时,使用参考摄像机(例如,游戏控制台106的摄像机、HMD 510(图5)的摄像机等)来采撷用户302的手的图像。使用有线通信协议或无线通信协议将使用参考摄像机采撷的图像数据从参考摄像机的通信装置传达到游戏控制台106的通信装置1718。通信装置1718应用有线通信协议或无线通信协议来提取图像数据并且将图像数据提供到游戏处理器1710。游戏处理器1710接收图像数据。此外,游戏处理器1710从穿戴在用户302的左手臂和右手臂上的可穿戴装置的摄像机接收图像数据。例如,游戏处理器1710从可穿戴装置102A(图1A)接收包括右手的位置和定向的图像数据,并且从可穿戴装置102B(图1A)接收包括左手的位置和定向的图像数据。游戏处理器1710确定根据由可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的用户302的两只手的位置和/或定向在预定时间段期间是否改变。例如,游戏处理器1710确定左手的位置和/或定向在使用可穿戴装置102B的摄像机采撷的图像数据中是否改变,并且确定右手的位置和/或定向在使用可穿戴装置102A的摄像机采撷的图像数据中是否改变。游戏处理器1710进一步确定根据由参考摄像机采撷的图像数据所确定的用户302的两只手的位置和/或定向在预定时间段期间是否改变。在确定根据由可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的两只手的位置和/或定向在预定时间段期间不改变并且根据由参考摄像机采撷的图像数据所确定的用户302的两只手的位置和/或定向在预定时间段期间改变时,游戏处理器1710确定两只手相对于参考点(例如,xyz坐标系统的原点(0,0,0)等)的位置和/或定向,所述参考点位于参考摄像机的位置处。

在一个实施方案中,在确定根据由可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据所确定的两只手的位置和/或定向在预定时间段期间不改变并且根据由参考摄像机采撷的图像数据所确定的用户302的两只手的位置和/或定向在预定时间段期间改变时,游戏处理器1710确定要应用根据由参考摄像机采撷的图像数据所确定的两只手的位置和/或定向来进一步识别虚拟对象的状态,而不是应用使用可穿戴装置的摄像机采撷的图像数据。

在一个实施方案中,游戏处理器1710根据使用摄像机(例如,可穿戴装置的摄像机、游戏控制台的摄像机、HMD的摄像机、独立定位的摄像机等)采撷的图像数据确定两个连续确定的位置的差异是否大于预定阈值。例如,当用户的手持续移入和移出摄像机的视场时,两个连续确定的位置的差异大于预定阈值。在这个实例中,当包括摄像机的可穿戴装置在其上穿戴着可穿戴装置的手腕周围滑动时,和/或当用户移动摄像机所在的他/她的手臂的手时,和/或当用户移动他/她的另一只手时,和/或当对象在摄像机与另一只手之间形成障碍时,手持续移入和移出摄像机的视场。在确定差异大于预定阈值时,游戏处理器1710在两个连续确定的位置之间插入位置。例如,游戏处理器1710根据用户302的手的位置和所述位置之间的时间段来确定用户302的手的移动速度,并且根据所述速度和在所述位置中的一个与在两个连续确定的位置之间发生的位置之间所流逝的时间来确定在两个连续确定的位置之间的位置。作为另一实例,游戏处理器1710连接两个连续确定的位置来生成在所述连续确定的位置之间的位置。所述插入形成虚拟对象的图像的图像稳定化,所述虚拟对象被显示为具有对应于由虚拟对象表示的手的位置的位置。

在一个实施方案中,穿戴在用户的手腕上的可穿戴装置126(例如,第一可穿戴装置等)的通信装置1712从穿戴在用户的另一手腕上的第二可穿戴装置的通信装置接收包括第一图像数据的有线或无线信号。第一图像数据是由第二可穿戴装置的摄像机采撷的。通信装置1712还接收由第一可穿戴装置的摄像机采撷的第二图像数据,并且将通信协议(例如,有线协议、无线协议等)应用于第一和第二图像数据来生成信号并且将信号传达到游戏控制台106的通信装置1718。通信装置1712进一步在所述信号内识别第一图像数据是从第二可穿戴装置接收到的并且第二图像数据是从第一可穿戴装置获得的。通信装置1718从通信装置1712接收信号并且应用通信协议来提取第一和第二图像数据以便提供到游戏处理器1710。游戏处理器1710使用第一图像数据的识别和第二图像数据的识别来区分第一图像数据与第二图像数据。

图18A是显示于HMD(例如,HMD 310、HMD 510等)上的虚拟环境的图像1816的实施方案的图,其用来描绘用户302的一只手或两只手用来控制在图像1816内显示的虚拟对象1810,例如,排球、英式足球、篮球、保龄球等。游戏控制台106的游戏处理器使虚拟对象1810与用户302的一只手或两只手的位置和/或定向相关联(例如,连结、映射等)。例如,当一只手或两只手相对于与真实世界环境相关联的xyz坐标系统移动时,游戏控制台106的游戏处理器使虚拟对象1810相对于XYZ坐标系统移动。

应注意的是,游戏控制台106的游戏处理器将虚拟对象1810的位置识别为与用户302的一只手或两只手的位置成比例。例如,当一只手或两只手移动得更靠近真实世界环境的xyz坐标系统的参考点以便位于离参考点的距离(x,y,z)时,虚拟对象1810移动得更靠近XYZ坐标系统的参考点以位于离XYZ坐标系统的参考点的距离(X,Y,Z)。距离(X,Y,Z)与距离(x,y,z)成比例。类似地,游戏控制台106的游戏处理器将虚拟对象1810的定向识别为与用户302的一只手或两只手的定向成比例。例如,当一只手或两只手相对于xyz坐标系统的x轴成角度、相对于xyz坐标系统的y轴成角度并且相对于xyz坐标系统的z轴成角度时,虚拟对象1810定位成相对于XYZ坐标系统的X轴成角度、相对于XYZ坐标系统的Y轴成角度并且相对于XYZ坐标系统的Z轴成角度。相对于XYZ坐标系统的X轴的角度与相对于xyz坐标系统的x轴的角度成比例,相对于XYZ坐标系统的Y轴的角度与相对于xyz坐标系统的y轴的角度成比例,并且相对于XYZ坐标系统的Z轴的角度与相对于xyz坐标系统的z轴的角度成比例。

在一个实施方案中,由游戏控制台106的游戏处理器将用户302的两只手相对于xyz坐标系统的参考点的位置识别为与两只手之间的一个点的位置相同,这个点离两只手是等距的。此外,在这个实施方案中,由游戏控制台106的游戏处理器将用户302的两只手相对于xyz坐标系统的定向识别为与在两只手的轴之间等距的轴的定向相同。

图18B是显示于HMD(例如,HMD 310、HMD 510等)上的虚拟环境的图像1818的实施方案的图,其用来描绘用户302的一只手用来控制虚拟对象1812,例如,网球、举重锻炼球、棒球、板球等,并且用户302的另一只手用来控制图像1818内的另一虚拟对象1814,例如,网球、举重锻炼球、棒球、板球等。游戏控制台106的游戏处理器使虚拟对象1812与用户302的左手的位置和/或定向相关联(例如,连结、映射等)并且使虚拟对象1814与用户302的右手相关联。例如,当左手相对于xyz坐标系统的参考点移动时,游戏控制台106的游戏处理器使虚拟对象1812相对于XYZ坐标系统的参考点移动,并且当右手相对于xyz坐标系统的参考点移动时,游戏控制台106的游戏处理器使虚拟对象1814相对于XYZ坐标系统的参考点移动。作为另一实例,用户302的左手的移动不会影响相对对象1814的移动,并且用户302的右手的移动不会影响相对对象1812的移动。

图19是HMD 2100的等角视图,HMD 2100是HMD 310(图3)的实例。HMD 2100包括带子2102和2104,当用户302穿戴HMD 2100时,所述带子在用户302的头后面。此外,HMD 2100包括耳机2106A和2106B,例如扬声器等,所述耳机发出与虚拟环境(例如,游戏环境、虚拟旅行环境等)相关联的声音,所述声音是通过执行计算机程序(例如,游戏程序、虚拟环境生成程序等)来播放的。HMD 2100包括透镜2108A和2108B,所述透镜允许用户302观看显示于HMD 2100的显示屏上的虚拟环境。凹槽2180搁在用户302的鼻子上以将HMD 2100支撑在鼻子上。

在一些实施方案中,用户302穿戴HMD 2100的方式与用户302穿戴太阳镜、眼镜或阅读眼镜的方式类似。

图20描绘根据本公开中描述的实施方案的用于交互式玩视频游戏的系统。示出用户302穿戴HMD 310。HMD 310是以与眼镜、护目镜或头盔类似的方式被穿戴,并且被配置来向用户302显示视频游戏或其他内容。借助于提供紧密接近用户眼睛的显示机构(例如,光学元件和显示屏)和被输送到HMD 310的内容的格式,HMD 310向用户提供沉浸式体验。在一个实例中,HMD 310可向用户眼睛中的每一只提供显示区,所述显示区占据用户302的视场的大部分或甚至全部。

在一个实施方案中,HMD 310可连接到计算机2202。到计算机2202的连接可以是有线或无线的。在一个实施方案中,计算机2202是任何通用或专用计算机,包括但不限于游戏控制台、个人计算机、膝上型计算机、平板电脑、移动装置、智能电话、平板电脑、精简客户端、机顶盒、媒体流式传输装置、智能电视机等。在一些实施方案中,HMD 310可以直接连接到互联网,从而可允许云游戏而不需要单独的本地计算机。在一个实施方案中,计算机2202可被配置来执行视频游戏(和其它数字内容),并且输出来自所述视频游戏的视频和音频以供HMD 310呈现。计算机2202在本文中有时也可被称为客户端系统,所述客户端系统在一个实例中是视频游戏控制台。

在一些实施方案中,计算机2202可以是本地或远程计算机,并且计算机可运行仿真软件。在云游戏实施方案中,计算机2202是远程的,并且可由多个计算服务表示,所述计算服务可在数据中心中虚拟化,其中游戏系统/逻辑可被虚拟化并且通过网络分配给用户302。

用户302操作手持式控制器2206来为虚拟环境提供输入。在一个实例中,摄像机2204被配置来采撷用户302所在的真实世界环境的图像。可分析这些采撷的图像来确定用户302、HMD 310和控制器2206的位置和移动。在一个实施方案中,控制器2206包括一个灯(或多个灯),所述灯被追踪来确定控制器2206的位置和定向。另外,如下文更详细地描述,在一个实施方案中,HMD 310包括一个或多个灯,所述灯作为标记被追踪来在虚拟环境的显示期间大致实时地确定HMD 310的位置和定向。

在一个实施方案中,摄像机2204包括一个或多个麦克风以采撷来自真实世界环境的声音。可处理麦克风阵列采撷的声音来识别声源的位置。可选择性地利用或处理来自所识别位置的声音,以便排除不是来自所识别位置的其他声音。此外,在一个实施方案中,摄像机2204可被配置成包括多个图像采撷装置(例如,立体摄像机对)、IR摄像机、深度摄像机和其组合。

在一些实施方案中,计算机2202在计算机2202的处理硬件上以本地方式执行游戏。游戏或内容是以任何形式获得的,所述形式诸如物理介质形式(例如,数字磁盘、磁带、卡、拇指驱动器、固态芯片或卡等),或通过从计算机网络2210(例如,互联网、内联网、局域网、广域网等)下载来获得的。在实施方案中,计算机2202用作通过计算机网络2210与云游戏提供商2212通信的客户端。云游戏提供商2212维护并且执行用户302正在玩的视频游戏。计算机2202将来自HMD 310、控制器2206和摄像机2204的输入传输给云游戏提供商2212,所述云游戏提供商处理所述输入以影响正执行的视频游戏的游戏状态。来自正执行的视频游戏的输出(诸如视频数据、音频数据和触觉反馈数据)被传输到计算机2202。计算机2202在传输之前可进一步处理所述数据,或可将数据直接传输到相关装置。例如,将视频流和音频流提供到HMD 310,而将振动反馈命令提供到控制器2206。

在一个实施方案中,HMD 310、控制器2206和摄像机2204是连接到网络2210来与云游戏提供商2212通信的联网装置。例如,计算机2202可以是不另外执行视频游戏处理但促进网络流量传递的本地网络装置(诸如路由器)。HMD 310、控制器2206和摄像机2204到网络2210的连接是有线或无线的。在一些实施方案中,从内容源2216中的任一个获得在HMD 310上执行的内容或显示装置2214上可显示的内容。示例性内容源可包括例如提供可下载内容和/或流式内容的互联网网站。在一些实例中,内容可以包括任何类型的多媒体内容,诸如电影、游戏、静态/动态内容、图片、社交媒体内容、社交媒体网站、虚拟旅行内容、卡通内容等。

在一个实施方案中,用户302正在HMD 310上玩游戏,其中这种内容是沉浸式3D交互内容。当玩家正在玩游戏时,将HMD 310上的内容共享到显示装置2214。在一个实施方案中,被共享到显示装置2214的内容允许接近用户302的或远程的其他用户在用户302玩游戏时观看。在其它实施方案中,观看用户302在显示装置2214上玩游戏的另一个玩家与用户302交互地参与。例如,观看在显示装置2214上玩游戏的用户控制游戏场景中的人物角色,提供反馈,提供社交互动,且/或提供评论(经由文字,经由语音,经由动作,经由示意动作等),这允许未穿戴HMD 310的用户与用户302社交互动。

图21描绘根据本公开中描述的实施方案的头戴式显示器(HMD)2300。HMD 2300是HMD 510(图5)的实例。如图所示,HMD 2300包括多个灯2302A至2302H、2302J和2302K(例如,其中2302K和2302J朝向HMD头带的后部或后侧定位)。这些灯中的每一个可被配置成具有特定形状和/或位置,并且可被配置成具有相同或不同颜色。灯2302A、2302B、2302C和2302D被布置在HMD 2300的前表面上。灯2302E和2302F被布置在HMD 2300的侧表面上。而且,灯2302G和2302H被布置在HMD 2300的隅角处,从而跨越HMD 2300的前表面和侧表面。将了解的是,在用户使用HMD 2300的交互式环境的采撷的图像中识别所述灯。

基于对灯的识别和追踪,确定HMD 2300在交互式环境中的位置和定向。还将了解的是,取决于HMD 2300相对于图像采撷装置(例如,摄像机等)的特定定向,所述灯中的一些可见或不可见。此外,取决于HMD 2300相对于图像采撷装置的定向,灯(例如,灯2302G和2302H)的不同部分暴露于图像采撷。在一些实施方案中,惯性传感器安置在HMD 2300中,所述惯性传感器提供关于定位的反馈,而无需灯。在一些实施方案中,灯和惯性传感器一起工作,以便实现位置/运动数据的混合和选择。

在一个实施方案中,灯被配置来向真实世界环境中的其他用户指示HMD 2300当前状态。例如,灯中的一些或全部被配置成具有颜色布置、强度布置,被配置成闪烁、具有某一开/关配置、或指示HMD 2300的当前状态的其他布置。作为实例,灯被配置来在视频游戏的活跃游戏玩法(通常是发生在活跃时间轴期间或游戏场景内的游戏玩法)对于视频游戏的其他不活跃游戏玩法方面期间显示不同配置,诸如导航菜单界面或配置游戏设置(在所述设置期间,游戏时间轴或场景是不活跃的或暂停的)。

在实施方案中,灯还被配置来指示游戏玩法的相对强度。例如,灯的强度或闪烁速率在游戏玩法的强度增加时可增加。

在一个实施方案中,HMD 2300另外包括一个或多个麦克风。在所描绘的实施方案中,HMD 2300包括位于HMD 2300的前表面上的麦克风2304A和2304B,以及位于HMD 2300的侧表面上的麦克风。通过利用麦克风阵列,处理来自麦克风中的每一个的声音以确定声源的位置。可以各种方式利用此信息,所述方式包括排除不想要的声源、使声源与视觉识别相关联等。

HMD 2300包括一个或多个图像采撷装置。在所描绘的实施方案中,HMD 2300被示为包括图像采撷装置2306A和2306B。在实施方案中,通过利用立体图像采撷装置对,从HMD 2300的视角采撷真实世界环境的三维(3D)图像和视频。可将这种视频呈现给用户302,以在穿戴HMD 2300时向用户提供“视频透视”能力。就是说,虽然严格意义上来说,用户不能透视HMD 2300,但是图像采撷装置2306A和2306B采撷的视频提供功能等效物,其能够如同看穿HMD 2300一样看见HMD 2300外部的真实世界环境。

在一个实施方案中,利用虚拟元素来增强这种视频以提供增强现实体验,或将这种视频与虚拟元素以其他方式组合或掺混。虽然在所描绘的实施方案中,在HMD 2300的前表面上示出两个摄像机,但是将了解的是,可存在任何数目的面向外部的摄像机,或单个摄像机可以安装在HMD 2300上并且定向在任何方向上。例如,在另一个实施方案中,HMD 2300的侧面上可安装有摄像机,以便提供对环境的额外全景图像采撷。

图22描绘使用客户端系统2402玩游戏的一个实例,所述客户端系统2402能够将视频游戏内容呈现到用户302的HMD 2300。在此说明中,提供到HMD 2300的虚拟对象(例如,游戏内容等)的状态处于丰富交互式3-D空间中。如上所述,虚拟对象的状态被下载到客户端系统2402或在一个实施方案中由云处理系统执行。云游戏服务2212包括用户2404的数据库,用户2404被允许接入特定游戏2430,与其他朋友分享经验,发评论以及管理他们的账户信息。

云游戏服务2212存储用于特定用户的游戏数据2406,所述游戏数据在玩游戏期间、未来玩游戏期间可使用,可被共享到社交媒体网络,或可用于存储战利品、奖品、状态、等级等。由云游戏服务2212管理社交数据2408。在一个实施方案中,由单独的社交媒体网络管理社交数据2408,所述社交媒体网络通过计算机网络2210与云游戏服务2212接口连接。通过计算机网络2210,连接任何数目的客户端系统2410,以便访问内容并且与其他用户交互。

继续参考图24的实例,在HMD 2300中观看的三维交互式场景包括游戏玩法,诸如在3-D视图或另一个虚拟环境中所描绘的人物角色。一个人物角色(例如P1等)可由穿戴HMD 2300的用户302控制。这个实例示出两个玩家之间的篮球运动场景,其中HMD用户302在3-D视图中在另一个人物角色上方把球扣入球篮。其他人物角色可以是游戏的AI(人工智能)人物角色,或可以由另一个玩家或多个玩家(Pn)控制。穿戴HMD 2300的用户302被示为在使用空间中四处移动,其中HMD 2300基于用户的头部移动和身体位置来四处移动。示出摄像机2412定位在房间中的显示屏上方,然而,对于HMD的使用来说,摄像机2412可以放置在可以采撷HMD 2300的图像的任何位置中。如此,从摄像机2412的视角看,因为HMD 2300中所呈现的内容可以取决于HMD 2300定位的方向,所以用户302被示为从摄像机2412和显示装置2212转动了约90度。当然,在HMD的使用期间,用户302将四处移动、转动他的头部、在各个方向上看,这是利用由HMD 2300呈现的动态虚拟场景所需要的。

图23描绘根据一个实施方案的在使用期间穿戴HMD 2300的用户。在这个实例中,示出使用由摄像机2412从采撷的视频帧获得的图像数据来追踪2502HMD 2300。另外,示出还可使用由摄像机2412从采撷的视频帧获得的图像数据来追踪2504手持式控制器2206。还示出其中HMD 2300经由电缆2510连接到计算系统2202的配置。在一个实施方案中,HMD 2300从相同电缆获得电力或可以连接到另一条电缆。在又一实施方案中,HMD 2300可具有可再充电的电池,以便避免额外的电源线。

参考图24,示出描绘根据本公开中描述的实施方案的HMD 2600的示例性部件的图。HMD 2600是HMD 510(图5)的实例。当HMD 2600不包括任何摄像机时,HMD 2600是HMD 310(图3)的实例。应理解,取决于启用的配置和功能,HMD 2600可以包括或不包括更多或更少的部件。HMD 2600包括处理器2602以便执行程序指令。存储器2604被提供用于存储目的,并且在一个实施方案中包括易失性存储器和非易失性存储器。包括显示器2606,所述显示器2606提供用户302观看的视觉界面。

显示器2606是由单个显示器限定,或呈每只眼睛单独显示屏的形式。当提供两个显示屏时,有可能分别提供左眼和右眼视频内容。将视频内容单独呈现给每只眼睛例如可以提供对三维(3D)内容的更好的沉浸式控制。如本文中所述,在一个实施方案中,通过使用针对一只眼睛的输出,第二屏幕具备HMD 2600的第二屏幕内容,并且随后格式化所述内容以供以2D格式显示。在一个实施方案中,一只眼睛可以是左眼视频馈送,而在其它实施方案中,它可以是右眼视频馈送。

电池2608被提供为HMD 2600的电源。在其它实施方案中,电源包括到电源的插座连接。在其它实施方案中,可提供到电源的插座连接和电池2608。运动检测模块2610包括各种运动敏感硬件中的任一种,诸如磁力计2612、加速计2614和陀螺仪2616。

加速计是用于测量加速度和重力所引起的反作用力的装置。单轴和多轴(例如,六轴)模型能够检测不同方向上的加速度的量级和方向。加速计用于感测倾斜度、振动和冲击。在一个实施方案中,使用三个加速计来提供重力方向,所述重力方向为两个角度(世界空间纵摇和世界空间横摇)给出绝对参考。

磁力计测量HMD附近的磁场的强度和方向。在一个实施方案中,在HMD内使用三个磁力计,从而确保世界空间偏航角的绝对参考。在一个实施方案中,磁力计被设计来跨越地球磁场,地球磁场为±80微特斯拉。磁力计受金属影响,并且提供与实际偏航无变化的偏航测量。磁场由于环境中的金属而扭曲,从而导致偏航测量的扭曲。如果必要的话,那么可使用来自其他传感器(诸如陀螺仪或摄像机)的信息来校准此扭曲。在一个实施方案中,加速计2614与磁力计2612一起用来获得HMD 2600的倾斜度和方位角。

陀螺仪是用于基于角动量的原理来测量或维持定向的装置。在一个实施方案中,三个陀螺仪基于惯性感测提供关于越过相应轴(x、y和z)的移动的信息。陀螺仪帮助检测快速旋转。然而,陀螺仪在不存在绝对参考的情况下可随时间而漂移。为了减少漂移,定期重新设置陀螺仪,其可以使用其他可用信息来完成,诸如基于对对象、加速计、磁力计等的视觉追踪的位置/定向确定。

提供摄像机2618来用于采撷真实世界环境的图像和图像流。在一个实施方案中,HMD 2600中包括一个以上的摄像机(任选地),所述摄像机包括面向后(当用户302观看HMD 2600的显示时,背对用户302)的摄像机,以及面向前(当用户302观看HMD 2600的显示时,朝向用户302)的摄像机。另外,在实施方案中,HMD 2600中包括深度摄像机2620来用于感测真实世界环境中的对象的深度信息。

HMD 2600包括扬声器2622来用于提供音频输出。此外,在一个实施方案中,包括麦克风2624来用于从真实世界环境采撷音频,包括来自周围环境的声音、用户302所说的话语等。在实施方案中,HMD 2600包括触觉反馈模块2626来用于向用户302提供触觉反馈。在一个实施方案中,触觉反馈模块2626能够引起HMD 2600的移动和/或振动,以便向用户302提供触觉反馈。

LED 2630被提供为HMD 2600的状态的视觉指示器。例如,LED指示电池电量、通电等。提供读卡器2632来允许HMD 2600从存储卡读取信息并且向存储卡写入信息。包括USB接口2634来作为接口的一个实例,以便允许连接装置、或到其他装置(诸如其他便携式装置、计算机等)的连接。在HMD 2600的各种实施方案中,可包括各种种类的接口中的任一种来允许HMD 2600的更大连接性。

在实施方案中,包括Wi-Fi模块2636来用于允许经由无线联网技术连接到计算机网络。此外,在一个实施方案中,HMD 2600包括蓝牙模块2638来用于允许无线连接到其他装置。包括通信链路2640以便连接到其他装置。在一个实施方案中,通信链路2640利用红外线传输来进行无线通信。在其他实施方案中,通信链路2640可利用各种无线或有线传输协议中的任一种来与其他装置通信。

包括输入按钮/传感器2642来为用户302提供输入接口。可包括各种种类的输入接口中的任一种,诸如按钮、示意动作、触控板、操纵杆、轨迹球等。在一个实施方案中,HMD 2600中包括超声通信模块2644来用于促进经由超声技术与其他装置的通信。

在实施方案中,包括生物传感器2646来允许检测来自用户302的生理数据。在一个实施方案中,生物传感器2646包括一个或多个干电极,其用于通过用户皮肤、语音检测、眼睛视网膜检测来检测用户302的生物电信号以识别用户/个人资料(profile)等。

HMD 2600的前述部件已仅作为HMD 2600中可包括的示例性部件被描述。在本公开中描述的各种实施方案中,HMD 2600可包括或可不包括各种前述部件中的一些。HMD 2600的实施方案可另外包括目前未描述、但在本领域已知的其他部件,以用于促进如本文所述的本发明的方面的目的。

本领域技术人员将了解,在本公开的各种实施方案中,可结合显示器上所显示的交互式应用来利用前述手持式装置,以提供各种交互式功能。仅作为实例且不作为限制来提供本文所述的示范性实施方案。

在一个实施方案中,如本文所提及的客户端和/或客户端装置可包括头戴式显示器(HMD)、终端、个人计算机、游戏控制台、平板计算机、电话、机顶盒、电话亭、无线装置、数字垫、独立装置、手持式玩游戏装置和/或类似装置。通常,客户端被配置来接收经编码的视频流,对视频流进行解码,并且将所得的视频呈现给用户(例如游戏玩家)。接收经编码的视频流和/或对视频流进行解码的过程通常包括将个别视频帧存储在客户端的接收缓冲器中。可在与客户端成一体的显示器上或在诸如监视器或电视机的单独装置上将视频流呈现给用户。

客户端任选地被配置来支持一个以上的游戏玩家。举例来说,游戏控制台可被配置来支持两个、三个、四个或更多个同时玩家(例如,P1、P2……Pn)。这些玩家中的每一个可接收或共享视频流,或单个视频流可包括特别针对每一个玩家而生成(例如,基于每一个玩家的视角而生成)的帧的区。任何数目的客户端可以是本地的(例如,位于同一地点)或地理上分散的。游戏系统中所包括的客户端的数目可从一个或两个广泛变化到几千个、几万个或更多个。如本文所使用,术语“游戏玩家”用于指玩游戏的人,并且术语“玩游戏装置”用于指用于玩游戏的装置。在一些实施方案中,玩游戏装置可指合作来向用户传达游戏体验的多个计算装置。

举例来说,游戏控制台和HMD可与视频服务器系统合作来传达通过HMD观看的游戏。在一个实施方案中,游戏控制台从视频服务器系统接收视频流,并且游戏控制台将视频流或对视频流的更新转发给HMD和/或电视机以便进行呈现。

更进一步来说,HMD可用于观看所生成或所使用的任何类型的内容和/或与所述内容交互,诸如视频游戏内容、电影内容、视频剪辑文件内容、网络内容、广告内容、比赛内容、博弈游戏内容、电话会议/会谈内容、社交媒体内容(例如,发帖、消息、媒体流、朋友的活动和/或玩游戏)、视频部分和/或音频内容,以及经由浏览器和应用程序通过互联网从来源消耗的内容,以及任何类型的流式内容。当然,前述列举的内容不具有限制性,因为可以呈现任何类型的内容,只要其可以在HMD中观看或被呈现到屏幕或HMD的屏幕即可。

客户端还可(但不需要)包括被配置来用于修改接收到的视频的系统。例如,客户端可被配置来:执行进一步呈现,将一个视频图像叠加在另一个视频图像上,修剪视频图像,和/或类似操作。作为另一实例,客户端可被配置来接收各种类型的视频帧,如I帧、P帧和B帧,并且被配置来将这些帧处理成图像以向用户显示。在一些实施方案中,客户端的构件被配置来对视频流执行进一步呈现、明暗处理、转换成3-D、转换成2D、失真消除、设定尺寸或类似操作。客户端的构件任选地被配置来接收一个以上的音频或视频流。

客户端的输入装置可包括例如单手游戏控制器、双手游戏控制器、示意动作辨别系统、注视辨别系统、语音辨别系统、键盘、操纵杆、指点装置、力反馈装置、运动和/或位置感测装置、鼠标、触摸屏、神经接口、摄像机、还未开发出的输入装置,和/或类似装置。

视频源可包括呈现逻辑,例如存储在计算机可读介质(诸如存储体)上的硬件、固件和/或软件。这个呈现逻辑被配置来基于游戏状态创建视频流的视频帧。呈现逻辑的全部或部分任选地安置在一个或多个图形处理单元(GPU)内。呈现逻辑通常包括被配置来用于确定对象之间的三维空间关系且/或用于基于游戏状态和视角来应用适当的纹理等的处理级。呈现逻辑生成已编码的原始视频。举例来说,可根据Adobe 标准、HTML-5、.wav、H.264、H.263、On2、VP6、VC-1、WMA、Huffyuv、Lagarith、MPG-x.、Xvid.、FFmpeg、x264、VP6-8、realvideo、mp3或类似标准对原始视频进行编码。编码过程生成视频流,任选地将所述视频流打包以便传达到装置上的解码器。视频流是由帧大小和帧速率来表征。典型的帧大小包括800x600、1280x720(例如720p)、1024x768、1080p,但是可使用任何其它帧大小。帧速率是每秒的视频帧数。在一个实施方案中,视频流包括不同类型的视频帧。例如,H.264标准包括“P”帧和“I”帧。I帧包括用来刷新显示装置上的全部宏块/像素的信息,而P帧包括用来刷新所述宏块/像素的子集的信息。P帧的数据大小通常小于I帧。如本文中所使用,术语“帧大小”意在指帧内的像素数。术语“帧数据大小”用来指存储所述帧所需的字节数。

在一些实施方案中,客户端可以是通用计算机、专用计算机、游戏控制台、个人计算机、膝上型计算机、平板计算机、移动计算装置、便携式游戏装置、蜂窝式电话、机顶盒、流式媒体接口/装置、智能电视机或联网显示器,或能够被配置来满足如本文所定义的客户端功能性的任何其它计算装置。在一个实施方案中,云游戏服务器被配置来检测用户所利用的客户端装置的类型,并且提供适合于用户的客户端装置的云游戏体验。举例来说,可使图像设置、音频设置和其它类型的设置针对用户的客户端装置最佳化。

图25描绘信息服务提供商体系结构的实施方案。信息服务提供商(ISP)2702将大量信息服务传达到地理上分散的并且经由计算机网络2210连接起来的用户2700-1、2700-2、2700-3、2700-4等。在一个实施方案中,ISP传达一种类型的服务,诸如股票价格更新,或多种服务,诸如广播媒体、新闻、体育赛事、玩游戏等。另外,每一个ISP所提供的服务是动态的,也就是说,可以在任何时间点添加或去除服务。因此,向特定个人提供特定类型服务的ISP可以随时间而改变。举例来说,当用户在她的家乡时,所述用户可由紧密接近用户的ISP服务,并且当用户到不同城市旅游时,所述用户可由不同ISP服务。家乡的ISP将所需的信息和数据传送到新的ISP,使得用户信息“跟随”用户到新的城市,从而使数据更靠近用户并且更容易访问。在另一个实施方案中,可在主ISP与服务器ISP之间建立主-服务器关系,所述主ISP管理用户的信息,并且所述服务器ISP在主ISP的控制下与用户直接接口连接。在另一个实施方案中,当客户端在世界范围内四处移动时,数据从一个ISP传送到另一个ISP,以便使处于较好位置来服务用户的ISP成为传达这些服务的ISP。

ISP 2702包括应用服务提供商(ASP)2706,所述ASP 2706通过计算机网络2210向客户提供基于计算机的服务。使用ASP模型提供的软件有时也称为按需软件或软件即服务(SaaS)。提供对特定应用程序(诸如客户关系管理)的访问权的简单形式是通过使用标准协议,诸如HTTP。应用软件驻留在供应商的系统上,并且由用户通过使用HTML的网页浏览器、通过供应商所提供的专用客户端软件或其它远程接口(诸如精简客户端)来访问。

在广泛的地理区域范围内传达的服务常常使用云计算。云计算是一种计算方式,其中通过计算机网络2210提供可动态扩展的并且常常虚拟化的资源作为服务。用户无需是支持用户的“云”中的技术基础结构方面的专家。在一个实施方案中,云计算可被分为不同服务,诸如基础结构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。云计算服务常常提供从网络浏览器接入的在线共用商业应用程序,而软件和数据被存储在服务器上。基于在计算机网络图中如何描绘互联网以及其隐藏的复杂基础结构的抽象概念,将术语云用作互联网(例如,使用服务器、存储体和逻辑)的隐喻。

此外,ISP 2702包括游戏处理服务器(GPS)2708,所述GPS 2708由游戏客户端用来玩单玩家或多玩家视频游戏。通过互联网玩的大多数视频游戏均经由连到游戏服务器的连接来操作。通常,游戏使用专用的服务器应用程序,所述服务器应用程序收集来自玩家的数据并且将其分发给其它玩家。这比对等布置更高效率且更有效,但是其需要单独的服务器来托管服务器应用程序。在另一个实施方案中,GPS建立玩家与他们的相应玩游戏装置之间的通信来交换信息而无需依赖集中化GPS。

专用GPS是独立于客户端来运行的服务器。此类服务器通常在位于数据中心的专用硬件上运行,从而提供更大的带宽和专用的处理能力。专用服务器是托管大多数基于PC的多玩家游戏的游戏服务器的优选方法。大型多玩家在线游戏在通常由软件公司(所述软件公司拥有游戏版权)托管的专用服务器上运行,从而允许所述专用服务器控制并且更新内容。

广播处理服务器(BPS)2710向观众分配音频或视频信号。对非常小范围的观众的广播有时称为窄播。广播分配的最后一站是信号如何到达听众或观看者,并且如同无线电台或电视台,所述信号可从空中到达天线和接收器,或可通过有线电视或有线广播(或“无线电缆”)经由电台或直接从网络到达。互联网还可给接受者带来无线电或电视(特别是利用多播),从而允许共享信号和带宽。历史上,广播已受地理区限定,诸如国家广播或区域广播。然而,在快速互联网扩散的情况下,广播不再受地理位置限定,因为内容可以到达几乎全世界的任何国家。

存储服务提供商(SSP)2712提供计算机存储空间和相关管理服务。SSP还提供定期备份和归档。通过提供存储作为服务,用户可以根据需要订购更多的存储空间。另一个主要优点在于,SSP包括备份服务,并且用户在其计算机的硬盘驱动器发生故障时,将不会丢失他们的全部数据。此外,在实施方案中,多个SSP具有用户数据的全部或部分拷贝,从而允许用户独立于用户所在的位置或正用于访问数据的装置以高效方式访问数据。举例来说,当用户在移动中时,用户可以访问家用计算机中以及移动电话中的个人文件。

通信提供商2714提供到达用户的连接性。一种通信提供商是提供对互联网的访问的互联网服务提供商(ISP)。ISP使用适于传达互联网协议数据报的数据传输技术来连接其客户,所述数据传输技术诸如拨号上网、DSL、电缆调制解调器、光纤、无线或专用高速互连件。通信提供商还可以提供消息接发服务,诸如电子邮件、即时消息接发和SMS发短信。另一种类型的通信提供商是网络服务提供商(NSP),所述NSP通过提供到互联网的直接主干接入来销售带宽或网络接入。网络服务提供商在一个实施方案中包括电信公司、数据运营商、无线通信提供商、互联网服务提供商、提供高速互联网接入的有线电视经营商等。

数据交换2704使ISP 2702内部的若干模块互连,并且经由计算机网络2210将这些模块连接到用户2700。数据交换2704覆盖其中ISP 2702的全部模块均紧密接近的小型区域,或当不同模块在地理上分散时,覆盖较大的地理区域。举例来说,数据交换2788包括数据中心的机柜内的快速千兆位以太网(或更快),或洲际虚拟局域网(VLAN)。

用户2700利用客户端装置2720来访问远程服务,所述客户端装置2720包括至少一个CPU、一个显示器和I/O。客户端装置可以是PC、移动电话、上网本、平板电脑、玩游戏系统、PDA等。在一个实施方案中,ISP 2702辨别客户端所使用的装置的类型并且调整所采用的通信方法。在其它状况下,客户端装置使用标准通信方法(诸如html)来访问ISP 2702。

应注意的是,虽然实施方案中的一些在本文中是关于用户302的手来描述的,但是所述实施方案类似地适用于用户302的另一身体部分。

本公开中描述的实施方案可以利用各种计算机系统配置来实践,所述计算机系统配置包括手持式装置、微处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品、小型计算机、大型计算机和类似配置。本公开中描述的实施方案还可以在分布式计算环境中实践,其中由通过有线或无线网络链接起来的远程处理装置执行任务。

考虑到以上实施方案,应理解的是,本公开中描述的实施方案可以采用各种计算机实行的操作,这些操作涉及存储在计算机系统中的数据。这些操作是需要对物理量进行物理操纵的操作。本公开中描述的任何操作都是有用的机器操作,所述操作形成本公开中描述的各种实施方案的部分。本公开描述的一些实施方案还涉及用于执行这些操作的装置或设备。所述设备可以专门构造用于所要求的目的,或所述设备可以为由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或配置的通用计算机。具体来说,各种通用机器可以与根据本文的教示所编写的计算机程序一起使用,或者可更方便地构造更专门的设备来执行所要求的操作。

本公开中描述的一些实施方案也可以体现为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质是可以存储数据的任何数据存储装置,所述数据随后可以由计算机系统读取。计算机可读介质的实例包括硬盘驱动器、NAS、ROM、RAM、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁带、光学数据存储装置、非光学数据存储装置等。计算机可读介质可以包括分布在网络耦接的计算机系统上的计算机可读有形介质,使得计算机可读代码是以分布方式被存储和执行的。

应注意的是,在一些实施方案中,本文中描述的实施方案中的任一个可以与其余实施方案中的任一个组合。

此外,虽然上述实施方案中的一些是关于玩游戏环境来描述的,但是在一些实施方案中,代替游戏,使用其他环境,例如,视频会议环境等。

尽管以特定顺序描述了所述方法操作,但应理解,可在操作之间执行其他内务处理操作,或者可调整操作以使得它们在略微不同的时间发生,或者可分布在系统中,所述系统允许处理操作以与所述处理相关联的各种时间间隔发生,只要重叠操作的处理是以所需方式执行即可。

尽管为了理解的清楚性目的而略微详细地描述了本公开中描述的前述实施方案,但很显然,可以在所附权利要求书的范围内做出某些变化和修改。因此,本发明的实施方案被认为是说明性的而非限制性的,并且实施方案不限于本文中给出的细节,但是可在所附权利要求书的范围和等效范围内进行修改。

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