[0029]图7示出了示意性示出根据本公开的增强现实系统的第三实施方式的示例性侧视图，
[0030]图8示意性示出了根据本公开的增强现实系统的实际应用，
[0031]图9示意性示出了根据本公开实施方式的用于移动遥控飞行物的驱动概念，以及
[0032]图10示意性示出了根据本公开另一个实施方式的用于移动遥控飞行物的可替代驱动概念。
【具体实施方式】
[0033]现在参考附图，其中，贯穿若干视图，相同参考数字指代相同或对应的零件，图1和图2示意性示出了根据本公开的可以在增强现实系统10中使用的无人驾驶移动物12和增强现实标记14(AR标记)的两个不同的实施方式。在本文中，无人驾驶移动物12被示出为遥控飞行物，具体地为飞艇12。飞艇12包括充气气囊16和附接至该充气气囊的吊舱(gondola) 18。吊舱18有时还被表示为飞艇12的搭钩(buckle) 18。如这将在下文中参考图7进一步说明，吊舱18可以携带诸如照相机20和/或扬声器22的若干移动设备。然而，应注意，吊舱18以及布置在其上的设备仅是可选的并且没有强制性特征。此外，应当注意的是无人驾驶移动物12还可以被实现为不同的3D设备，即无需是飞艇。
[0034]AR标记14优选地被布置在飞艇12的充气气囊16的外表面24上。根据图1中示意性示出的第一实施方式，AR标记14被实现为固定的AR标记14’。例如，固定的AR标记14’可以被印刷在飞艇的表面24上。可替代地，可以使用黑胶带而不是油漆以帮助改变AR标记14’的图案和尺寸。AR标记14’表示2D矩阵编码。2D矩阵编码本身可以与从2000年的DARE 会议记录第 1-10 页的 Rekimoto 等人的“Cyber Code designing Augmented RealityEnvironments with Visual Tags”中已知的计算机编码类似。这类AR编码和对应的算法是开源的。还可以从1999年的WAR’99会议记录中的Kato等人的“Marker Tracking andHMD Calibrat1n for a Video-Based Augmented Reality Conferencing System，，中已知的是AR工具组件(tool kit) ο
[0035]在图1中示出的固定的AR标记14’包括长方形26和长方形26内部的点图案(dotpattern) 28。长方形26被用于识别AR标记14’的位置。点图案28表示唯一的ID (编码)。因此利用简单的成像处理，系统可以同时识别AR标记14’的位置和ID。为了还能够确定AR标记14’的相对空间定向，点图案28在大多数情况下(但非强制性)是不对称的。
[0036]在图2中示意性示出的是生成AR标记14的可替代方法。根据第二实施方式，使用通过一个或多个光源30生成的灵活的AR标记14”。可以使用LED生成灵活的AR标记14”的不同部分。相比于根据第一实施方式(图1)使用的固定的AR标记14’，当使用根据第二实施方式(图2)的灵活的AR标记14”具有多个优点。首先，通过使用LED更容易灵活地改变AR标记14”的ID (编码)。第二，因为它们对周围环境中的照明条件不敏感，故在暗照明条件下还可以使用LED识别灵活的AR标记14”。LED标记即使在幽暗的房间内仍提供可加强识别(sustainable recognit1n)。当可以使用IR照相机识别LED标记14”，它还可以在亮照明条件下进行识别。第三，灵活的AR标记14”可以无需对于观测员的眼睛来说是可看见的。相反，当根据第一实施方式使用的固定的黑色图案和白色图案14’会使用户苦恼。下文将参考图5和图6进一步详细描述使用灵活的LED标记14”的详细布置和技术。
[0037]使用独立类型的AR标记14，本公开的中心点之一是将AR标记14布置在飞艇12的外表面24上。使用飞艇12实施AR标记14克服了传统纸类AR标记的限制移动性。这使AR标记14能够自由移动并且在空中飞行。因此，AR标记能够接近用户以启动交互。这也使AR标记14和对应的虚拟信息这两者能够以几乎自由的方式设计。定制设计的飞艇12能够容易地被构造为代表基于飞艇的形状和行为代表各式各样的物体，诸如漫画和动画角色。可以将与AR标记14相对应的虚拟信息映射在飞艇12的充气气囊16的外表面24上。因为能够自由地设计飞艇尺寸和形状，所以例如能够将虚拟信息叠加在飞艇的整个表面24上。因此，能够创建具有虚拟外观和物理特征的唯一物体。因为虚拟信息被虚拟地叠加在飞艇12的气囊16上，故用户通过触摸飞艇12的气囊16可以具有虚拟信息真实存在的感觉。用户通过触摸飞艇12识别“真实的”触觉反馈。换言之，飞艇12的物理特征允许用户触摸虚拟信息，并且飞艇12的移动性使(通过虚拟信息所创建的)虚拟角色能够接近用户并且启动通信。该结果是有形的标记。当虚拟信息优选地被叠加在飞艇12的整个表面上时，飞艇12本身变为具有有形特征的信息节点。因为意指飞艇12的节点即使很大但几乎是无重量的，所以用户能够很容易地提起、移动并且将它掷出。
[0038]因为它们通常填充氦气并且因此几乎是无重量的，所以本文中介绍的方法将飞艇12用作标记载体，这允许设计大的物理飞艇。另外，因为飞艇12能够漂浮在空中，故它能够朝向用户移动而不用使用类似磁场的特定设备或属性。飞艇12仅在用户需要它时朝向用户移动，所以用户能够更有效的利用真实空间。
[0039]虽然本文中重点提及的飞艇被用作遥控的飞行物12，但是应注意在不背离本公开范围的前提下还可以使用其他遥控飞行物12。直升机或四轴飞行器(quad-copters)还可以是将AR标记14附接至其中的一种选择并且从而实现漂浮的AR标记。
[0040]固定的AR标记14’以及灵活的LED AR标记14”能够以如上所述的类似方式附接至这类遥控的飞行物12。然而，因为在其中使用的螺旋桨比通常可以用于移动飞艇的那些螺旋桨更大并且旋转更快，故这类遥控飞行物的使用会是很危险的。因此，安全性会是一个问题。同样，电池具有有限的使用寿命，所以当电池用完时直升机可能会突然掉落在用户身上并且伤害用户。
[0041]图3示意性示出了根据本公开实施方式的增强现实系统10的总体设置和设计。应注意，不是所有在图3中示出的特征都是强制性特征。图3还示出了可以被包括在增强现实系统10中的一些可选特征。如以上已经参考图1和图2所描述的，增强现实系统10包括:遥控飞行物12，即优选地实现为飞艇12 ;增强现实标记14，被布置在所述飞艇12上或所述飞艇12内；以及视觉渲染单元32。该视觉渲染单元32被配置为增强与AR标记14相对应的虚拟信息并且被配置为将所述虚拟信息映射在飞艇12的外表面24上。该视觉渲染单元32被配置为将所述虚拟信息映射在飞艇12的所述外表面24的至少一部分上。根据实施方式，该视觉渲染单元32可以被配置为使用纹理映射以将所述虚拟信息虚拟地叠加在飞艇12的整个外表面24上。
[0042]该视觉渲染单元32可以是移动或静止的计算设备34的一部分。计算设备34可以被实现为任意类型的计算设备，诸如移动计算机、台式PC、PDA或智能电话。该视觉渲染单元32( S卩，计算设备34)可以根据一个实施方式与飞艇12进行通信。它可以接收来自飞艇12的信息(由箭头36表示)并且将信息传输至飞艇12 (由箭头38表示)。飞艇12可以额外地配备有移动处理单元40 (MPU)和任意类型的通信接口(未示出)。在飞艇与计算设备34之间的连接可以是硬线(hard-wired)连接或无线连接。例如，可以通过微控制器实现MPU。应当理解的是，飞艇还可以包括若干MPU或集成至一个MPU的若干处理单元。在无线连接的情况下(其是优选的)，例如，通信接口可以被实现为无线电收发器、W1-Fi收发器、WLAN接口、蓝牙接口或红外线接口。因此，飞艇12可以被用作客户端和服务器这两者。当然还可以将视觉渲染单元32布置在飞艇12本身内。然而，如上所述的通信不是强制性的。根据实施方式，视觉渲染单元还可以被集成到无人驾驶移动物12中。
[0043]如图3中所示，增强现实系统10可以进一步包括可视化单元42，该可视化单元连接(或硬线或无线)至视觉植染单元32 (或直接或间接地位于计算设备34上)。该可视化单元42被配置为使真实环境可视化，该真实环境包括利用映射在飞艇12上的虚拟信息增强的飞艇。另外，它将所拍摄到的真实环境的图像传输(由箭头44表示)至计算设备34并且接收已经在视觉渲染单元32中渲染过的叠加的虚拟信息(由箭头46表示)。例如，可视化单元42可以被实现为可佩带的头戴式显示器(HMD，例如，索尼的HMZ-T1)或者被实现为安装在摄影机上的便携式设备(例如，游戏站之眼(PlayStat1n Eye))。然而，还能够想到的是用户使用智能电话作为可视化单元42。
[0044]集成在可视化单元42中的摄影机可以以60fps拍摄真实世界图像。另外可以使用传统的数字照相机。在利用LED生成AR标记的情况下(如上参考图2所述)，可以使用具有IR滤光片的照相机或红外线照相机。这样，系统识别被布置在飞艇12上的AR标记14的ID、利用已知的图像处理确定其位置和相对空间定向，并且然后将对应的渲染后的虚拟信息传输至可视化单元42 (例如，至HMD)。另外，计算设备34可以包括标记识别单元48和运动检测单元50。该标记识别单元(marker identificat1n unit) 48接收包括飞艇12的真实环境的图像并且检测在所述图像内的AR标记14。例如，运动检测单元50检测AR标记14相对于观测员(即，相对于可视化单元42)的运