本案涉及一种显示系统及方法，尤为一种提供模拟环境的显示系统及方法。
背景技术：
虚拟实境技术是一种实用性相当高的技术，其可用于向使用者呈现高拟真程度的虚拟物件，相较于仅透过二维图片以及影片尤为明显。经过研发人员的努力，今日的虚拟实境技术所呈现的虚拟物件可谓是栩栩如生。实际上，呈现于虚拟实境当中的虚拟物件是以对应使用者的动作以极高的速度不断刷新，此种刷新方式能够为使用者提供高拟真的沉浸式体验。
另外，虚拟实境技术应用于多个使用者时将能够营造更佳的效果。当共享同样的虚拟实境空间时，使用者可透过相同于现实世界中的互动方式观赏并讨论虚拟实境空间中的物件，可知，虚拟实境技术使得虚拟展览会或是虚拟研讨会成为可能。然而，当将虚拟实境技术应用多个使用者时，现行的虚拟实境技术显然仍存在着缺失，例如系统的运算负载问题或是系统的能耗问题等等。
技术实现要素：
本案的一实施态样是涉及一种模拟环境显示系统，用以提供一模拟环境。系统包含一第一穿戴装置以及一计算单元。该第一穿戴装置用以输出该模拟环境中的一第一景象。当侦测到一物体与该第一穿戴装置之间小于一预定距离时，该计算单元则用以于该第一景象中显示对应该物体的一指示物。
在一实施例中，其中该指示物是为对应该物体的一虚拟人物。
在另一实施例中，其中当不再侦测到该物体与该第一穿戴装置之间小于该预定距离时，该计算单元停止于该第一景象中显示该虚拟人物。
在又一实施例中，其中当不再侦测到该物体与该第一穿戴装置之间小于该预定距离时，该计算单元停止于该第一景象中刷新显示该虚拟人物。
在再一实施例中，其中当侦测到该物体的一动作变量大于一动作阈值时，该计算单元用以于该第一景象中根据该动作变量刷新显示该虚拟人物。
在一实施例中，其中该动作阈值是根据该物体的高度、上肢长度、下肢长度或步伐宽度所决定。
在另一实施例中，其中当侦测到该物体的该动作变量小于该动作阈值时，该计算单元用以根据该动作变量降低刷新显示该虚拟人物的一刷新率。
在又一实施例中，其中该预定距离是根据量测自穿戴该第一穿戴装置的一使用者的高度、上肢长度、下肢长度或步伐宽度所决定。
在再一实施例中，其中该指示物是为对应该物体的一指示标签。
在一实施例中，其中该第一穿戴装置与该物体之间的一距离是由设置于该物体上的一第二穿戴装置、一独立侦测器或由该第一穿戴装置所获取。
本案的另一实施态样是涉及一种模拟环境显示方法，用以提供一模拟环境。所述方法包含下列步骤：透过一第一穿戴装置输出该模拟环境中的一第一景象；以及当侦测到一物体与该第一穿戴装置之间小于一预定距离时，透过一计算单元于该第一景象中显示对应该物体的一指示物。
在一实施例中，其中该指示物是为对应该物体的一虚拟人物。
在另一实施例中，模拟环境显示方法还包含：当不再侦测到该物体与该第一穿戴装置之间小于该预定距离时，透过该计算单元停止于该第一景象中显示该虚拟人物。
在又一实施例中，模拟环境显示方法还包含：当不再侦测到该物体与该第一穿戴装置之间小于该预定距离时，透过该计算单元停止于该第一景象中刷新显示该虚拟人物。
在再一实施例中，模拟环境显示方法还包含：当侦测到该物体的一动作变量大于一动作阈值时，透过该计算单元用以于该第一景象中根据该动作变量刷新显示该虚拟人物。
在一实施例中，其中该动作阈值是根据该物体的高度、上肢长度、下肢长度或步伐宽度所决定。
在另一实施例中，模拟环境显示方法还包含：当侦测到该物体的该动作变量小于该动作阈值时，透过该计算单元根据该动作变量降低刷新显示该虚拟人物的一刷新率。
在又一实施例中，其中该预定距离是根据量测自穿戴该第一穿戴装置的一使用者的高度、上肢长度、下肢长度或步伐宽度所决定。
在再一实施例中，其中该指示物是为对应该物体的一指示标签。
在一实施例中，其中该第一穿戴装置与该物体之间的一距离是由设置于该物体上的一第二穿戴装置、一独立侦测器或由该第一穿戴装置所获取。
应注意的是，前述的发明内容以及后述的实施方式皆仅是举例说明而已，其主要目的是为详细地解释本案申请专利范围当中的内容。
附图说明
图1为根据本案一实施例绘示的背景环境示意图；
图2A为根据本案一实施例绘示的模拟环境显示系统示意图；
图2B为根据本案图2A的实施例绘示的模拟环境显示系统示意图；
图3A为根据本案一实施例绘示的模拟环境显示系统示意图；
图3B为根据本案图3A的实施例绘示的模拟环境显示系统示意图；
图4为根据本案一实施例绘示的模拟环境显示系统示意图；
图5为根据本案一实施例绘示的模拟环境显示系统示意图；以及
图6为根据本案一实施例绘示的模拟环境显示方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下将以附图及详细叙述清楚说明本案的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。
本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个元件或装置相互操作或动作。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的“及/或”，是包括所述事物的任一或全部组合。
关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本案。
关于本文中所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案的描述上额外的引导。
图1为根据本案一实施例绘示的背景环境示意图。如图1所示，在本实施例中，虚拟实境展览会正于一展示空间中当中举行，而使用者1以及使用者2是为此虚拟实境展览会的参与者。由于此虚拟实境展览会的主题是关于新车展示，故如图中所示，在一模拟环境中，展示有一虚拟跑车RT。此处所述的模拟环境可为由一或多个计算单元所建构的环境，其是透过拟真影像、音效或其他感官刺激以向使用者提供如同身处于模拟环境当中的经验。例如，此模拟环境可为虚拟实境(VR)空间、扩增实境(AR)空间或混合实境(MR)空间等等。在本实施例中，该模拟环境是为虚拟实境空间。如图1所示的该虚拟跑车RT是用于表示该虚拟跑车RT被显示于模拟环境当中的位置，在使用者1以及使用者2穿戴对应的装备前，使用者1以及使用者2是无法看见该虚拟跑车RT的。在该虚拟实境展览会当中，该使用者1可穿戴一第一装备100，而该使用者2可穿戴一第二装备200，其中该第一装备100以及该第二装备200皆为头戴显示器(Head-Mounted Displays)。该第一装备100以及该第二装备200皆通讯耦接于一计算单元300，其中该计算单元300是用以提供该模拟环境。该第一装备100是用以向该使用者1输出该模拟环境当中的一第一景象，该第一景象是对应该第一装备100的视角呈现该虚拟实境中的部分景物。该第二装备200是用以向该使用者2输出该模拟环境当中的一第二景象，该第二景象是对应该第二装备200的视角呈现该虚拟实境中的另一部分景物。对应该使用者1处于该展示空间当中的相对位置，使用者1可于该第一景象当中观看该虚拟跑车RT上的某些部分，同样地，对应该使用者2处于该展示空间当中的相对位置，使用者2亦可于该第二景象当中观看该虚拟跑车RT上的某些部分。
在本实施例的某些可行态样中，该第一装备100可追踪该使用者1所处的一第一位置，并将该第一位置传送至该计算单元300。该第二装备200可追踪该使用者2所处的一第二位置，并将该第二位置传送至该计算单元300。该第一位置以及该第二位置分别是用于产生该使用者1以及该使用者2在该模拟环境当中的座标。
在本实施例的某些其他可行态样中，仅有该第一装备100可追踪该使用者1所处的该第一位置以及该使用者2所处的该第二位置，该第一装备100可将该第一位置以及该第二位置传送至该计算单元300。同样地，该第一位置以及该第二位置分别是用于产生该使用者1以及该使用者2在该模拟环境当中的座标。
在本实施例的某些其他可行态样中，设置有一独立侦测器(图中未示)可追踪该使用者1所处的该第一位置以及该使用者2所处的该第二位置，该独立侦测器可将该第一位置以及该第二位置传送至该计算单元300。同样地，该第一位置以及该第二位置分别是用于产生该使用者1以及该使用者2在该模拟环境当中的座标。
在上述实施例中，由于该展示空间当中空间有限，在一般使用状况下，若该使用者1以及该使用者2皆专注于该虚拟跑车RT时，意外碰撞的状况将很可能发生。为了解决此问题，一种直观的解决方式是为令所有使用者于该模拟环境当中可视化，因为，若各使用者可于该模拟环境当中看见彼此，在该展示空间当中发生意外碰撞的情形应能有效地降低。另外，若各使用者能够在该模拟环境当中看见彼此，也可以让使用者于该模拟环境当中更容易地交流以及互动。然而，此种令所有使用者于该模拟环境当中可视化的技术方案，其需对应各使用者的视角显示其他使用者的人像，其必需快速且大量地进行讯框的刷新，此种需求对提供该模拟环境的系统而言无疑是巨大的负担。因此，本案所提供的系统及方法即是针对此问题提出更佳的解决方式。
然而，应注意的是，如图1所绘示的该计算单元300仅是为本案的一种可能实施态样。在一些实施例中，该计算单元300可为中央处理器(CPU)、绘图处理器(GPU)或是设置于该第一装备100以及该第二装备200当中的一些控制单元等等。端看该计算单元300是设置于哪个装备当中，对应该使用者1的该第一位置以及对应该使用者2的该第二位置将被传送至该装备，并由该计算单元300进行处理。
图2A为根据本案一实施例绘示的模拟环境显示系统示意图。本图绘示了该模拟环境的上视图。如图1所示，在该实施例当中，该虚拟跑车RT是显示于该模拟环境中的中央部分。当该使用者1穿戴该第一装备100时，对应该使用者1的一第一座标C1将被指派于该模拟环境当中，该第一座标C1位于该虚拟跑车RT的右后方。如图中所绘示，由该第一座标C1更延伸出一第一视域F1，其中该第一视域F1是用于标示该使用者1于该模拟环境当中的可视范围。同理地，当该使用者2穿戴该第二装备200时，对应该使用者2的一第二座标C将被指派于该模拟环境当中，该第二座标C2位于该虚拟跑车RT的左侧方。同理地，如图中所绘示，由该第二座标C2更延伸出一第二视域F2，其中该第二视域F2是用于标示该使用者2于该模拟环境当中的可视范围。
在本实施例当中，该使用者1更对应了一侦测范围D1，该侦测范围D1是为以该第一座标C1为中心的圆形区域，其具有一半径R。由于该第一座标C1的位置是对应于穿戴该第一装备100的该使用者1，换言之，该侦测范围D1亦可谓是以该第一装备100为中心。应注意的是，在该模拟环境当中，若可移动的物体非位于该侦测范围D1当中时，该使用者1将无法观测此可移动的物体。
图2B为根据本案图2A的实施例绘示的模拟环境显示系统示意图。于图2B当中，绘示有一第一景象S1。如图1以及图2B所示，该使用者1可透过该第一装备100观看由该计算单元300所提供的该第一景象S1。该第一景象S1当中所绘示者是为由该第一视域F1所涵盖的该模拟环境当中的景物。如图2B所示，在该第一景象S1当中，该使用者1可观看该虚拟跑车RT的尾端的若干部分。应注意的是，由于该使用者2是为一可移动的物体，而该使用者2并未被侦测于该侦测范围D1当中，是故，可以发现，在该第一景象S1当中并未显示该使用者2。
图3A为根据本案一实施例绘示的模拟环境显示系统示意图。本图绘示了该模拟环境的上视图。如图1以及图3A所示，在本实施例当中，当该使用者1穿戴该第一装备100时，对应该使用者1的一第一座标C1将被指派于该模拟环境当中。如图中所绘示，由该第一座标C1更延伸出一第一视域F1，其中该第一视域F1是用于标示该使用者1透过该第一装备100于该模拟环境当中的可视范围。同理地，当该使用者2穿戴该第二装备200时，对应该使用者2的一第二座标C2将被指派于该模拟环境当中。另外，如图中所绘示，由该第二座标C2更延伸出一第二视域F2，其中该第二视域F2是用于标示该使用者2于该模拟环境当中的可视范围。在该实施例当中，该虚拟跑车RT是显示于该模拟环境中的中央部分。该第一座标C1仍位于该虚拟跑车RT的右后方。该第二座标C2邻近于该虚拟跑车RT的左后方。由图中可见，该第二座标C2进入该第一视域F1当中。
在本实施例当中，该使用者1更对应了一侦测范围D1，该侦测范围D1是为以该第一座标C1为中心的圆形区域，其具有一半径R。同样地，由于该第一座标C1的位置是对应于穿戴该第一装备100的该使用者1，换言之，该侦测范围D1亦可谓是以该第一装备100为中心。同于上述实施例地，在该模拟环境当中，若可移动的物体非位于该侦测范围D1当中时，该使用者1将无法观测此可移动的物体。是故，由于该使用者2是为可移动的物体，该使用者2可朝向该使用者1移动，而当系统侦测到该使用者2与该第一装备100相距的一距离短于该半径R时，该计算单元300可于该模拟环境当中显示对应该使用者2的一指示物。如此一来，该使用者1应可于模拟环境当中察觉该使用者2的位置，此种技术效果能令使用者之间发生碰撞意外的机率降低。
在本实施例当中，该半径R的长度可由该使用者1身上量测的高度、上肢长度、下肢长度或步伐宽度所决定。举例而言，对于具有手臂长度相对较长的使用者而言，该侦测范围的半径应相对地较长，而非使用较短的半径，如此应能够较佳地降低使用者之间发生碰撞意外的机率。
图3B为根据本案图3A的实施例绘示的模拟环境显示系统示意图。于图3B当中，绘示有一第一景象S1。如图1以及图3B所示，该使用者1可透过该第一装备100观看由该计算单元300所提供的该第一景象S1。该第一景象S1当中所绘示者是为由该第一视域F1所涵盖的该模拟环境当中的景物。在该第一景象S1当中，该使用者1可观看该虚拟跑车RT的尾端的若干部分。应注意的是，由于身为可移动的物体的该使用者2已朝向该使用者1移动，且系统侦测到该使用者2位于以该第一装备100为中心所延伸的该侦测范围D1当中，是故，在该第一景象S1当中，对应该使用者2的一虚拟人物V2将显示于该虚拟跑车RT旁边，该虚拟人物V2的外观以及穿着可能对应于该使用者2的实际外观以及穿着。该虚拟人物V2亦可根据该使用者2所产生的移动于该模拟环境当中对应地移动。如此一来，该使用者1即可于该模拟环境当中观察其自身与该使用者2的相对距离。即便该使用者2专心地观赏该虚拟跑车RT，该使用者1可以先预判其位置并绕过该使用者2。在一些实施例中，当不再于该侦测范围D1当中侦测到该使用者2时，该计算单元300可停止于该第一景象S1中显示该虚拟人物V2，如此将可有效地降低系统能耗以及系统负载。
图4为根据本案一实施例绘示的模拟环境显示系统示意图。如图3A以及图3B所示，在本案的实施例中，该使用者1是对应该侦测范围D1，而该使用者1仅能观看到位于该侦测范围D1当中的可移动物体。透过上述技术方案，可以降低计该算单元300的系统负担以及能耗。另外，若该计算单元300的功能是用以于该模拟环境当中显示该使用者2所展现的动作，当该使用者2于该侦测范围D1当中被侦测时，该计算单元300将不断地刷新该虚拟人物V2的影像。根据图3A以及图3B，本案提供用以降低系统负担以及能耗的另一种技术方案。在一些实施例当中，仅于该使用者2所表现的动作变量大于一动作阈值时，该计算单元300才根据该使用者2所表现的该动作变量刷新该第一景象S1当中的该虚拟人物V2。其中，该动作阈值是根据该使用者2的高度、上肢长度、下肢长度或步伐宽度所决定。如图4所示，当该使用者2的手臂抬升时，系统侦测到该动作产生的该动作变量超过该动作阈值，故于该第一景象S1当中，该虚拟人物V2将对应地展示该动作变量。借此，若使用者2所呈现的动作较大，该使用者1将于该第一景象S1当中观看到该使用者2所呈现的动作，而相对较小的动作，例如眨眼等等，将不会被呈现。此外，在一些实施例当中，当该使用者2所表现的动作变量小于该动作阈值时，该计算单元300可降低于该第一景象S1当中刷新该虚拟人物V2的刷新率(fps)。通过上述技术方案，将可进一步地降低该计算单元300的能耗以及系统负载。
图5为根据本案一实施例绘示的模拟环境显示系统示意图。如图3A以及图3B所示，在本案的实施例中，该使用者1是对应该侦测范围D1，当可移动物体位于该侦测范围D1当中时，该使用者1可观看到对应可移动物体的虚拟人物。然而，本案亦提供另一种技术方案，用以表现位于该侦测范围D1当中的使用者。如图5所示，由于该使用者2是为一可移动的物体，若该使用者2于该侦测范围D1当中被侦测，系统可于该第一景象S1显示对应该使用者2的一指示标签T2，其中该指示标签T2可根据该使用者2的移动进行对应的移动。如此一来，该使用者1即可于该模拟环境当中观察其自身与该使用者2的相对距离。在一些实施例当中，该指示标签T2显示于该第一景象S1当中时，更可伴随某些提示音效，这些提示音效是用以向该使用者1提示该指示标签T2的出现，以免该使用者1疏于注意该指示标签T2。
图6为根据本案一实施例绘示的模拟环境显示方法的步骤流程图。此模拟环境显示方法的详细步骤将于下列段落当中说明。
步骤S601：透过一第一穿戴装置输出该模拟环境中的一第一景象。如同图1、图2A、图2B、图3A、图3B、图4以及图5所示，该第一装备100是与该计算单元300协同运作，借以向该使用者1显示该模拟环境的该第一景象S1，其中，在该模拟环境当中，该第一座标C1是指派予该使用者1。
步骤S602：当侦测到一物体与该第一穿戴装置之间小于一预定距离时，透过一计算单元于该第一景象中显示对应该物体的一指示物。如同图1、图2A、图2B、图3A、图3B、图4以及图5所示，该第一装备100是与该计算单元300协同运作，借以向该使用者1显示该模拟环境的该第一景象S1。该使用者2是为可移动的物体，当该使用者2位于该侦测范围D1当中时，对应该使用者2的该虚拟人物V2或该指示标签T2将显示于该第一景象S1当中。在一些实施例当中，当系统不再于该侦测范围D1当中侦测该使用者2时，该计算单元300停止于该第一景象S1当中显示该虚拟人物V2或该指示标签T2。在一些实施例当中，仅于该使用者2所表现的动作变量大于该动作阈值时，该计算单元300才根据该使用者2所表现的该动作变量刷新该第一景象S1当中的该虚拟人物V2或该指示标签T2。根据上述的实施例，当向多个使用者提供模拟环境时，本案提供了能够有效地降低系统能耗以及系统负载的技术方案。
虽然本案以实施例揭露如上，然其并非用以限定本案，任何熟悉此技艺者，在不脱离本案的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本案的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。