相位对准的凹形渲染的制作方法

凹形渲染利用人眼在视觉周边处的锐度下降来保存用于生成数字图像以供显示给用户的电力和计算资源，例如，以使用头戴式设备(hmd)来显示增强现实(ar)或虚拟现实(vr)。在凹形渲染中，用户的中心凝视方向被确定，要么作为当前视场的中心要么使用眼睛跟踪来确定用户正看着哪里。用户的视场然后被细分成围绕中心凝视方向的高锐度区域和视觉周边中的一个或多个较低锐度区域。高锐度区域包括视场的在中心凝视方向的第一角距离内的一部分。与中心凝视方向相距的角距被称为偏心率。较低锐度区域包括视场的处于较大偏心率的部分。例如，高锐度区域可包括视场的在5-10°的偏心率内的一部分，其对应于视场的投影到人眼中被称作中央凹的视网膜区域的一部分。像素在高锐度区域内被以高分辨率渲染，例如，通过以与由显示器支持的本机分辨率相对应的分辨率渲染像素。偏心率大于5-10°的低锐度区域中的像素被以较低分辨率渲染并且根据所使用的分辨率被设置为公共值，从而减小渲染像素所需的电力和计算资源。可随后对低锐度区域中的渲染像素进行上采样以以显示器的本机分辨率生成显示像素，例如，使用诸如双线性插值这样的众所周知的插值技术。

附图说明

通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且其许多特征和优点变得对于本领域的技术人员而言显而易见。在不同的附图中使用相同的附图标记指示类似或相同的项目。

图1是根据一些实施例的支持沉浸式虚拟现实(vr)或增强现实(ar)功能性的图像采集和显示系统的图。

图2图示根据一些实施例的包括被配置成提供沉浸式vr或ar功能性的电子设备的显示系统。

图3图示根据一些实施例的包括电子设备的显示系统，所述电子设备被配置成经由显示器向穿戴该电子设备的用户提供ar或vr功能性。

图4是图示根据一些实施例的经由头戴式设备(hmd)向用户显示的虚拟场景的框图。

图5图示由hmd生成的渲染像素和显示像素，所述hmd维持渲染像素的阵列相对于hmd的显示器的固定定向。

图6图示根据一些实施例的由hmd生成的渲染像素和显示像素，所述hmd维持渲染像素的阵列相对于虚拟场景的固定定向。

图7图示根据一些实施例的显示像素从相对于虚拟场景固定的坐标系统到相对于hmd的显示器固定的坐标系统的平移。

图8图示根据一些实施例的虚拟场景的使用具有被选择性地维持或者修改的相对于该虚拟场景的定向的渲染像素的阵列来生成的图像的序列。

图9是根据一些实施例的用于选择性地维持或者修改渲染像素的阵列相对于虚拟场景的定向的方法的流程图。

图10是根据一些实施例的用于对表示虚拟场景的显示像素进行渲染、上采样和平移的方法的流程图。

具体实施方式

照惯例，凹形渲染需要将图像固定到显示大小，识别图像的与较低锐度和较高锐度区域相对应的像素位置，以较低分辨率渲染低锐度区域的像素，对渲染像素进行上采样以以显示器的本机分辨率生成显示像素。因此，图像被固定到显示大小，并且不需要像素的平移。然而，在用户的视场的低锐度区域中以低分辨率渲染像素并且随后对渲染像素进行上采样以生成较高分辨率显示像素可生成诸如混叠伪影这样的视觉伪影。因为渲染像素的图案被固定到显示器，所以(例如，由于用户的头在穿戴hmd时的移动而导致的)用户的视场中的变化改变渲染像素到用户正在观察的虚拟场景的映射。因此，每个渲染像素的值随着它扫过虚拟场景而改变。渲染像素的时间相关值在上采样的显示像素的值中引入时间相关性，这可在混叠伪影中生成对应的时间相关性。由于锐度因偏心率而下降，低锐度区域中的静态混叠伪影是不引人注意的。然而，人眼仍然对视觉周边中的运动非常敏感。因此，低锐度区域中的时间相关混叠伪影是非常引人注意的并且可破坏用户在虚拟场景中的沉浸感。

可通过以下步骤来减小通过显示设备(诸如hmd)的运动所产生的混叠伪影的时间相关性：在显示设备的运动期间维持渲染像素的阵列相对于虚拟场景的位置(参见例如下图9)，使用所维持的渲染像素的阵列的位置来对渲染像素进行上采样以生成对应的显示像素的值，然后基于显示设备的运动平移显示像素的坐标。最初，渲染像素的阵列相对于虚拟场景和显示设备被定位在固定的默认定向上。然后可通过维持或者修改渲染像素的阵列相对于显示设备的位置而响应于显示设备的运动来选择性地维持或者修改阵列和虚拟场景的相对位置，并且然后可以基于显示设备的运动来平移显示像素的坐标。例如，只要显示设备已移动了小于单个渲染像素的角分辨率的角距离，就通过相对于显示设备移位阵列以补偿显示设备的运动来维持渲染像素的阵列和虚拟场景的相对旋转。如果显示设备相对于虚拟场景的角运动大于一个渲染像素的角分辨率，则阵列相对于显示设备针对每个帧的移位位置仅使用分数残余角分辨率，忽视作为渲染像素角分辨率的整数倍的旋转。此过程被称为将阵列“捕捉”到最近的渲染像素。响应于将阵列捕捉到最近的渲染像素，随后应用于显示像素的平移被设置为零。在捕捉阵列之后，基于显示设备相对于渲染像素的阵列相对于虚拟场景的新位置的运动的幅度和方向来确定应用于后续帧的平移。平移沿着二维(2-d)渲染平面被应用于显示像素。在一些实施例中，渲染像素的阵列包括一组缓冲像素，该组缓冲像素具有通过虚拟场景的毗连显示设备的当前视场但在显示设备的当前视场外的部分所确定的值。可对缓冲像素的值进行上采样以生成显示像素的值，所述显示像素被平移，使得它们然后基于显示系统的运动出现在显示设备的当前视场中。在这种情况下，边界的大小在每侧是一个渲染像素以确保通过渲染内容完全覆盖显示器。

图1是根据一些实施例的支持沉浸式虚拟现实(vr)或增强现实(ar)功能性的图像采集和显示系统100的图。沉浸式vr和ar系统通常利用电子设备105，所述电子设备105向用户呈现立体影像以便给出存在于三维(3d)场景中的感觉。例如，电子设备105被设计成在接近或者等于人眼的视场的视场上产生立体图像，所述人眼的视场是约180°。所图示的电子设备105的实施例可包括便携式用户设备，诸如头戴式显示器(hmd)、平板计算机、支持计算的蜂窝电话(例如，“智能电话”)、笔记本计算机、个人数字助理(pda)、游戏控制台系统等。在其它实施例中，电子设备105可包括固定设备，诸如医学成像设备、安全成像传感器系统、工业机器人控制系统、无人机控制系统等。为了图示的容易，通常在本文中在hmd系统的示例上下文中描述电子设备105；然而，电子设备105不限于这些示例实施方式。

图像采集和显示系统100包括图像采集设备110，所述图像采集设备110用于采集场景的二维(2-d)图像以供经由电子设备105呈现给用户。图像采集设备110可包括物理图像采集设备(诸如相机)或虚拟图像采集设备110中的任何一个或两个，所述物理图像采集设备采集实际场景的图像，所述虚拟图像采集设备110生成诸如通过三维(3-d)模型所表示的场景这样的虚拟场景的图像。例如，如果电子设备105正在支持vr应用，则图像采集设备110可以是生成虚拟场景的图像以供呈现给用户的虚拟图像采集设备110。对于另一个示例，如果电子设备105正在支持ar应用，则图像采集设备110可既包括用于采集如从用户的视角观看的实际场景的图像的物理图像采集设备，又包括用于生成虚拟场景的虚拟图像的虚拟图像采集设备。图像采集设备110然后可组合虚拟图像和实际图像以创建合成ar图像以供呈现给用户。

图像采集和显示系统100包括一个或多个存储器115，所述一个或多个存储器115用于存储表示由图像采集设备110采集的图像的数字信息。可将存储器115实现为动态随机存取存储器(dram)、非易失性随机存取存储器(nvram)、闪速存储器等。存储器115的一些实施例还实现用于存储最近访问的信息的一个或多个高速缓存。图像采集和显示系统100还包括一个或多个处理单元120，所述一个或多个处理单元120被配置成从存储器115访问信息并且执行诸如存储在存储器115中的指令这样的指令。一个或多个处理单元120还可将所执行的指令的结果存储在存储器115中。一个或多个处理单元120可包括中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)等。如本文所讨论的，电子设备105还可包括一个或多个处理单元和存储器。本文描述的操作因此可由电子设备105、通过处理单元120来执行，或者工作负载可在电子设备105与处理单元120之间共享。

图2图示根据一些实施例的包括被配置成提供沉浸式vr或ar功能性的电子设备205的显示系统200。电子设备205用于实现图1中所示的电子设备105的一些实施例。依照本公开的至少一个实施例的具有hmd形状因数的电子设备205的示例实施方式的后平面图被示出在图2中。可按照实现类似于图示的那些的配置的其它形状因数实现电子设备205，所述其它形状因数诸如智能电话形状因数、平板形状因数、医学成像设备形状因数、独立计算机、片上系统(soc)等。如通过后平面图所图示的，电子设备105可包括安装在表面215上以用于将电子设备205固定到用户的面部(以及使用皮带或线束)的面部衬垫210。

电子设备205包括显示器220，所述显示器220用于生成被提供给用户的、诸如vr图像或ar图像这样的图像。显示器220被划分成两个基本上相同的部分：用于向用户的右眼提供图像的右部部分和用于向用户的左眼提供图像的左部部分。在其它实施例中，显示器220被实现为两个不同的显示器，一个显示器专用于每只眼睛。电子设备205实现凹形渲染以向用户呈现图像。显示器220因此基于与用户的凝视中心相距的距离(例如，偏心率)被细分成不同的区域。例如，可将用于用户的左眼的视场细分成围绕中心凝视方向230的高锐度区域225。用于用户的左眼的视场被进一步细分成视觉周边中的较低锐度区域235、240。类似地，可将用于用户的右眼的视场细分成围绕中心凝视方向250的高锐度区域245以及视觉周边中的较低锐度区域255、260。可将中心凝视方向230、250设置为等于当前视场的中心，或者可基于检测用户的眼睛的中心凝视方向的眼睛跟踪测量结果来确定中心凝视方向230、250。在一些实施例中，可以为显示器220定义更多或更少的较低锐度区域。

像素在高锐度区域225、245内被以高分辨率渲染，例如，通过以等于由显示器支持的本机分辨率的分辨率渲染像素。低锐度区域235、240、255、260中的像素被以较低分辨率渲染，从而减少渲染像素所需的电力和计算资源。随后对低锐度区域235、240、255、260中的渲染像素进行上采样以以显示器的本机分辨率生成显示像素，例如，使用诸如双线性插值这样的众所周知的插值技术。

图3图示根据一些实施例的包括电子设备305的显示系统300，所述电子设备305被配置成经由显示器向穿戴该电子设备305的用户提供ar或vr功能性。电子设备305用于实现图1中所示的电子设备105和图2中所示的电子设备205的一些实施例。电子设备305在图3中被示出为被安装在用户的头310上。如所图示的，电子设备305包括外壳315，所述外壳315包括生成图像以供呈现给用户的显示器320。显示器320使用图2中所示的显示器220的一些实施例来实现。在所图示的实施例中，显示器320由用于向对应的左眼和右眼显示立体图像的左部显示器321和右部显示器322形成。然而，在其它实施例中，显示器320是生成单独的立体图像以供显示给左眼和右眼的单个单片显示器320。电子设备305还包括设置在外壳315的面向用户的表面332中的对应孔径或其它开口中的目镜透镜325和330。显示器320在外壳315内设置在目镜透镜325和330远侧。目镜透镜325与左眼显示器321对准并且目镜透镜330与右眼显示器322对准。

在立体显示模式下，影像由左眼显示器321显示并且由用户的左眼经由目镜透镜325观看。影像同时由右眼显示器322显示并且由用户的右眼经由目镜透镜325观看。由左眼和右眼观看的影像被配置成为用户创建立体视图。显示器320、321、322的一些实施例被制作成包括边框(图3中未示出)，所述边框包含显示器320、321、322的外边缘。在这种情况下，透镜325、330或其它光学设备用于组合由显示器320、321、322产生的图像，使得用户看不到显示器320、321、322周围的边框。替代地，透镜325、330合并图像以在显示器320、321、322之间的边界上看起来连续。

在一些实施例中，控制并支持电子设备305的显示器320和其它组件的操作的电子组件中的一些或全部被实现在外壳315内。例如，电子设备305可包括诸如gpu335这样的处理单元和存储器340。在一些实施例中，与采集实际图像或虚拟图像并且渲染这些图像以供显示在显示器320上相关联的工作负载可与诸如图1中所示的处理单元120这样的外部处理单元共享。电子设备305的一些实施例包括用于实时地跟踪用户的眼睛的移动并且确定每只眼睛的凝视中心的眼动仪345。电子设备305还包括一个或多个运动传感器350。运动传感器350的示例包括加速度计、陀螺仪定向检测器、或能够检测电子设备305的运动的其它设备。

在所图示的实施例中，gpu335被配置成取决于与用户的凝视中心的偏心率而以不同的分辨率渲染像素。例如，可将显示器321、322细分成高锐度区域和低锐度区域。gpu335使用根据所需要的分辨率对显示像素进行分组的渲染像素的阵列来在高锐度区域中以较高分辨率(例如，以显示器321、322的本机分辨率)渲染像素并且在低锐度区域中以较低分辨率渲染像素。gpu335然后对渲染像素进行上采样以以本机分辨率生成显示像素的值以供由显示器321、322呈现给用户。如本文所讨论的，如果渲染像素的图案相对于电子设备305中的显示器320是固定的，则(例如，由于用户的头310在穿戴电子设备305时的移动而导致的)用户的视场中的变化改变渲染像素到用户正在观察的场景的映射。因此，每个渲染像素的值随着它扫过虚拟场景而改变，这可在混叠伪影中生成对应的时间相关性。低锐度区域中的时间相关混叠伪影是非常引入注意的，并且可破坏用户在虚拟场景中的沉浸感。

通过响应于检测到电子设备305的运动而选择性地维持或者修改渲染像素的阵列相对于虚拟场景的位置，减小了低锐度区域中的时间相关混叠伪影的易见性。渲染像素的阵列用于在一个或多个低锐度区域中定义较低分辨率像素。只要电子设备305已移动了小于渲染像素的角分辨率的角距离，gpu335就维持渲染像素的阵列相对于虚拟场景的位置。维持渲染像素的阵列和虚拟场景的相对定向减小渲染像素的值的时间可变性，这可减小通过上采样所引起的低锐度区域中的时间相关混叠伪影的数目或可见性。然而，维持阵列和虚拟场景的相对定向改变阵列和显示器320的相对定向。因此，在低锐度区域中渲染较低分辨率像素并且对渲染像素进行上采样以生成显示像素的值之后，gpu335基于所检测到的运动在显示器320的渲染平面中平移显示像素的值，以维持显示像素和显示器320的正确的相对定向。

gpu335响应于电子设备305移动大于或等于渲染像素的角分辨率的角距离而修改渲染像素的阵列相对于虚拟场景的位置。例如，gpu335可将渲染像素的阵列的位置设置成对应于相对于虚拟场景的第一定向和相对于显示器320的第二定向。在电子设备305的任何后续运动之前，第一定向和第二定向彼此对准。如果渲染像素的阵列的定向被修改成随着电子设备305移动通过角距离而维持阵列相对于虚拟场景的第一(固定)定向，则第一定向变得从第二定向移位了角距离。gpu335可将渲染像素的阵列的位置移位渲染像素角分辨率的整数增量，一旦角距离变得大于或等于角分辨率就按第二定向使阵列重新对准，从而对于后续运动建立相对于虚拟场景再次固定的第一定向的新值。此过程被称为将渲染像素的阵列的位置“捕捉”到最近的渲染像素。

图4是图示根据一些实施例的经由头戴式设备(hmd)405向用户显示的虚拟场景400的框图。虚拟场景400对应于由图1中所示的电子设备105、图2中所示的电子设备205和图3中所示的电子设备305所显示的虚拟场景。在所图示的实施例中，虚拟场景400包括球410、小盒子415和大盒子420。最初，hmd405相对于虚拟场景400处于第一定向中，如通过箭头425所指示的。处于第一定向中的hmd405渲染虚拟场景400的图像430以供呈现给用户。hmd405随后例如由于穿戴hmd的用户的头的运动而移动到相对于虚拟场景400的第二定向，如通过箭头435所指示的。处于第二定向中的hmd405渲染虚拟场景400的图像440以供呈现给用户。球410、小盒子415和大盒子420的位置相对于它们在图像430中的位置在图像440中向左移位了。

图5图示由hmd生成的渲染像素和显示像素，所述hmd维持渲染像素的阵列500相对于hmd的显示器的固定定向。阵列500通过虚线来指示。阵列500定义用于虚拟场景的第一图像505(其对应于图4中所示的图像430)的渲染像素和用于虚拟场景的第二图像510(其对应于图4中所示的图像440)的渲染像素。由于阵列500的定向相对于显示器是固定的，所以通过阵列所定义的渲染像素的值响应于hmd的运动而改变。例如，渲染像素515(其对应于在阵列500中从顶部起第二个和从左部起第二个的渲染像素)的值不同于渲染像素520的值，所述渲染像素520对应于阵列500中的与渲染像素515相同的位置处的渲染像素。

对渲染像素515、520的值进行上采样创建混叠伪影的不同图案。例如，对渲染像素515的值进行上采样以生成显示像素的集合525的值生成第一值图案，其包括通过试图使用显示像素的离散值来描绘平滑曲线而引起的混叠伪影。对渲染像素520的值进行上采样以生成显示像素的集合530的值生成包括不同的混叠伪影的第二值图案。因此，固定阵列500相对于显示器的定向在集合525、530中的上采样的显示像素的值中引入时间相关混叠伪影。

图6图示根据一些实施例的由hmd生成的渲染像素和显示像素，所述hmd维持渲染像素的阵列600相对于虚拟场景的固定定向。阵列600通过虚线来指示。阵列600定义用于虚拟场景的第一图像605(对应于图4中所示的图像430)的渲染像素。在所图示的实施例中，阵列600还包括毗连第一图像605但在第一图像605外的附加渲染像素。为了清楚起见，在图6中示出了仅毗连第一图像605的右手垂直边界和下边界但在第一图像605的右手垂直边界和下边界外的附加渲染像素。然而，在一些实施例中，阵列600包括毗连第一图像605的所有界线但在第一图像605的所有界线外的附加渲染像素。

第二图像610表示在hmd的运动之后的虚拟场景。例如，第二图像610对应于图4中所示的图像440。阵列615相对于虚拟场景维持固定定向，并且因此，阵列615的定向相对于阵列600的定向、显示器和第二图像610的界线移位了。由于阵列615的定向相对于虚拟场景是固定的，所以阵列610中的渲染像素的值中的变化相对于阵列600中的所对应的渲染像素的值被减小或者消除了。例如，渲染像素620(其对应于在阵列600中从顶部起第二个和从左部起第二个的渲染像素)的值与渲染像素625的值基本上相同，所述渲染像素625对应于阵列615中的与阵列600中的渲染像素620相同的位置处的渲染像素。

然后可对渲染像素620、625进行上采样以生成显示像素的对应集合630、635。固定阵列600、615相对于虚拟场景的定向使渲染像素620、625的值保持基本上相同。因此，对渲染像素620、625进行上采样以生成显示像素的集合630、635的值创建混叠伪影的基本上相同的图案，这减小或者消除与阵列600、615中的渲染像素相关联的混叠伪影的时间相关性。然后可将显示像素的集合630、635从相对于虚拟场景固定的坐标系统平移(或者以其它方式变换)到相对于显示器固定的坐标系统。平移量通过移位阵列615与阵列600的初始位置之间的、通过hmd的运动所产生的偏移(例如，角距离)来确定。

图7图示根据一些实施例的显示像素从相对于虚拟场景固定的坐标系统700到相对于hmd的显示器固定的坐标系统705的平移。坐标系统700、705的垂直轴表示倾斜并且坐标系统700、705的水平轴表示方位角。然而，坐标系统700、705的其它实施例可以使用水平轴和垂直轴的不同定义。

在hmd相对于初始或默认定向运动之前在第一时间渲染第一图像710，所述初始或默认定向确定渲染像素的阵列相对于虚拟场景的第一定向和渲染像素的阵列相对于hmd的显示器的第二定向。由于hmd相对于初始或默认定向尚未移动，所以第一定向和第二定向是相同的。因此，坐标系统700、705在第一图像710中重叠。显示像素的第一集合715是通过对表示第一图像710的一部分的对应的渲染像素进行上采样来生成的。由于坐标系统700、705重叠(并且第一定向和第二定向是相同的)，所以不需要将显示像素从坐标系统700平移或者变换到坐标系统705。

在hmd相对于初始或默认定向运动达角距离之后在第二时间渲染第二图像720。相对于虚拟场景固定的坐标系统700因此相对于坐标系统705移位了通过角距离所确定的量，所述坐标系统705相对于hmd中的显示器是固定的。显示像素的第二集合725是通过对表示第二图像720的一部分的对应的渲染像素进行上采样来生成的。在坐标系统700中渲染像素，所以必须将显示像素的第二集合725从坐标系统700平移或者变换到相对于hmd的显示器固定的坐标系统705。例如，显示像素的第二集合725在坐标系统700中的位置通过虚线框730来指示。第二集合725被平移了等于由hmd移动的角距离的偏移735。经平移的第二集合725然后在hmd的显示器的坐标系统705中的正确定位处。

图8图示根据一些实施例的虚拟场景的使用具有被选择性地维持或者修改的相对于该虚拟场景的定向的渲染像素的阵列来生成的图像的序列800。序列800可由电子设备采集或者显示，所述电子设备诸如图1中所示的电子设备105、图2中所示的电子设备205、图3中所示的电子设备305以及图4中所示的hmd405。序列800包括在本文中统称为“图像801-804”的图像801、802、803、804。以电子设备相对于虚拟场景的不同定向生成图像801-804中的每一个。因此，从电子设备的用户的视角来看，图像801-804中的对象看起来响应于电子设备向右运动而向左移位。

基于以相对于电子设备的显示器的初始或默认定向而定位的渲染像素的阵列805生成图像801。因此，阵列805相对于虚拟场景的第一定向与阵列805相对于显示器的第二定向相同。然后基于渲染像素生成显示像素的值，如本文所讨论的。阵列805的第一定向和第二定向是相同的，所以在相对于虚拟场景和显示器固定的坐标系统之间不需要平移。

在电子设备已移动了小于渲染像素的角分辨率的角距离之后生成图像802。阵列805的定向因此被移位以维持阵列805相对于虚拟场景的第一(固定)定向。阵列805的第一定向相对于相对于显示器固定的第二定向偏移了等于角距离的量。基于渲染像素通过上采样来生成显示像素的值，然后显示像素的值被从相对于虚拟场景固定的坐标系统平移到相对于显示器固定的坐标系统，如本文所讨论的。

在电子设备已移动了较大的角距离之后生成图像803，所述较大的角距离仍然小于渲染像素的角分辨率。阵列805的定向因此被移位以维持阵列805相对于虚拟场景的第一(固定)定向。阵列805的第一定向相对于相对于显示器固定的第二定向偏移了等于较大的角距离的量。基于渲染像素通过上采样来生成显示像素的值，并且显示像素的值被从相对于虚拟场景固定的坐标系统平移到相对于显示器固定的坐标系统，如本文所讨论的。

在电子设备已移动了大于或等于渲染像素的角分辨率的甚至较大的角距离之后生成图像804。阵列805的定向因此被修改或者捕捉回成与初始或默认定向对准。将阵列805的定向捕捉成与初始默认定向对准包括将阵列805移位量810，所述量810等于阵列805的第一定向与阵列805的初始或默认定向之间的角距离(即渲染像素的角分辨率)。阵列805的新定向因此与阵列805相对于显示器的初始或默认定向相同。因此，在对渲染像素值进行上采样以产生显示像素值之后，不需要平移显示像素的坐标的后续步骤。

图9是根据一些实施例的用于选择性地维持或者修改渲染像素的阵列相对于虚拟场景的定向的方法900的流程图(在图9中未示出上采样和平移的后续步骤)。方法900被实现在电子设备的一些实施例中，所述电子设备诸如图1中所示的电子设备105、图2中所示的电子设备205、图3中所示的电子设备305以及图4中所示的hmd405。

在块905处，在电子设备中实现的处理单元将渲染像素的阵列的位置设置为相对于虚拟场景的默认值。如本文所讨论的，将渲染像素的阵列的位置设置为相对于虚拟场景的默认值还对应于将渲染像素的阵列的位置设置为相对于在电子设备中实现的显示器的默认值。

在块910处，处理单元设置渲染像素的阵列的定向与等于零的默认定向之间的角距离的值。

在块915处，在电子设备中实现的运动跟踪器检测例如由于穿戴电子设备的用户的头的移动而导致的电子设备的运动。

在块920处，处理单元基于所检测到的运动来修改角距离。例如，处理单元可将角距离修改为等于电子设备相对于虚拟场景的当前定向与默认定向之间的角距离。

在判定块925处，处理单元确定角距离是否小于基于渲染像素的阵列中的渲染像素的角分辨率而确定的阈值。可将阈值设置为等于渲染像素的角分辨率。如果角距离小于阈值，则方法900流向块930。如果角距离大于阈值，则方法流向块935。

在块930处，处理单元基于在块915处识别的所检测到的运动来维持渲染阵列相对于虚拟场景的定向，例如，通过相对于通过在块915处检测到的运动所指示的电子设备的显示器的定向移位渲染阵列的定向。方法900然后流向块915并且运动跟踪器继续监视电子设备的运动。

在块935处，处理单元基于角距离将渲染阵列捕捉(或者重新定向)到相对于虚拟场景的新或更新的位置。例如，处理单元可修改渲染阵列的定向以与默认定向对准。方法900然后流向块910，并且处理单元响应于将渲染阵列捕捉回成与默认定向对准而将角距离设置回为零。

图10是根据一些实施例的用于对表示虚拟场景的显示像素进行渲染、上采样和平移的方法1000的流程图。方法1000被实现在电子设备的一些实施例中，所述电子设备诸如图1中所示的电子设备105、图2中所示的电子设备205、图3中所示的电子设备305以及图4中所示的hmd405。

在块1005处，电子设备中的处理单元基于渲染阵列来渲染渲染像素的值。渲染像素具有低于电子设备中的显示器的本机分辨率的分辨率。例如，渲染像素可表示视场的、在诸如图2中所示的低锐度区域235、240、255、260这样的相对低锐度区域中的部分。如本文所讨论的，渲染阵列的定向可相对于虚拟场景是固定的。渲染阵列的定向因此可相对于相对于处理单元中的显示器固定的定向偏移。

在块1010处，处理单元对渲染像素进行上采样以生成显示像素的值以供由处理单元中的显示器呈现。例如，可将渲染像素上采样到显示器的本机分辨率。如本文所讨论的，在相对于虚拟场景固定的坐标系统中对渲染像素进行上采样。因此，应该平移显示像素以补偿相对于虚拟场景固定的坐标系统与显示器的坐标系统之间的任何偏移。

在块1015处，处理单元基于表示相对于虚拟场景固定的坐标系统与显示器的坐标系统之间的偏移的角距离来平移显示像素的角点。如果显示设备相对于虚拟场景的角运动大于一个渲染像素的角分辨率，则阵列相对于显示设备针对每个帧的移位位置仅使用分数残余角分辨率，忽视作为渲染像素角分辨率的整数倍的旋转，从而将阵列“捕捉”到最近的渲染像素。随后应用于显示像素的平移响应于将阵列捕捉到最近的渲染像素而被设置为零。然后可经由电子设备中的显示器将显示像素的值呈现给用户。

在一些实施例中，上述的技术的某些方面可以由执行软件的处理系统的一个或多个处理器实现。软件包括存储或者以其它方式有形地具体实现在非暂时性计算机可读存储介质上的一组或多组可执行指令。软件可包括指令和某些数据，所述指令和某些数据当由一个或多个处理器执行时，操纵一个或多个处理器以执行上述的技术的一个或多个方面。非暂时性计算机可读存储介质可包括例如磁盘或光盘存储设备、诸如闪速存储器这样的固态存储设备、高速缓存、随机存取存储器(ram)或一个或多个其它非易失性存储设备等。存储在非暂时性计算机可读存储介质上的可执行指令可以是源代码、汇编语言代码、目标代码，或由一个或多个处理器解释或者以其它方式可执行的其它指令格式。

计算机可读存储介质可以包括在使用期间可由计算机系统访问以向计算机系统提供指令和/或数据的任何存储介质或存储介质的组合。这样的存储介质可包括但不限于光学介质(例如，紧致盘(cd)、数字通用盘(dvd)、蓝光光盘)、磁介质(例如，软盘、磁带或磁硬盘)、易失性存储器(例如，随机存取存储器(ram)或高速缓存)、非易失性存储器(例如，只读存储器(rom)或闪速存储器)，或基于微机电系统(mems)的存储介质。计算机可读存储介质可以被嵌入在计算系统(例如，系统ram或rom)中，固定地附接到计算系统(例如，磁硬盘)，可移除地附接到计算系统(例如，光盘或基于通用串行总线(usb)的闪速存储器)，或者经由有线或无线网络耦合到计算机系统(例如，网络可访问存储(nas))。

注意的是，并不需要上面在一般描述中描述的所有活动或元素，可能不需要具体活动或设备的一部分，并且可以执行一个或多个另外的活动，或者包括除了所描述的那些之外的元素。更进一步地，活动被列举的顺序不一定是它们被执行的顺序。另外，已经参考具体实施例描述了构思。然而，本领域的普通技术人员认识到，在不脱离如在下面的权利要求中所阐述的本公开的范围的情况下，可做出各种修改和变化。因此，本说明书和图将在说明性而不是限制性意义上被考虑，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。

已经在上面针对具体实施例描述了有益效果、其它优点和问题的解决方案。然而，有益效果、优点、问题的解决方案以及可以使任何有益效果、优点或解决方案发生或者变得更显著的任何特征不应被解释为任何或所有权利要求的关键的、必需的或必要的特征。此外，上面公开的特定实施例仅是说明性的，因为可以以对于受益于本文教导的本领域的技术人员而言显而易见的不同但等同的方式修改和实践所公开的主题。除在下面的权利要求中描述的以外，对本文所示的构造或设计的细节没有限制。因此显然的是，可以更改或者修改上面公开的特定实施例，并且所有这样的变化都被认为在所公开的主题的范围内。因此，本文寻求的保护如下面的权利要求中所阐述的那样。