带有外围装置的手套指尖的磁性跟踪制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种方法，其包括：激活定位在手套接口对象上的多个手套发射器；使用定位在所述手套接口对象的指尖部分处的多个接近传感器来确定所述指尖部分与所述手套发射器的接近度；响应于确定所述手套接口对象的位置在外围装置的预定义距离内，激活定位在所述外围装置处的多个外围发射器；以及从使用所述接近传感器来确定所述指尖部分与所述手套发射器的所述接近度转变到使用所述接近传感器来确定所述指尖部分与所述外围发射器的接近度。

Magnetic tracking of the fingertip of a glove with a peripheral device

The present invention provides a method, which comprises: a plurality of gloves in the activation location transmitter interface object on the use of gloves; gloves are positioned in the interface object finger part of the plurality of proximity sensors to determine the proximity of the finger part and the transmitter in response to determine gloves; the predefined glove interface the position of the object in the peripheral device distance, positioning a plurality of peripheral activated transmitter in the peripheral device; and from the use of the proximity sensor to determine the finger part and the emitter of the glove proximity to the use of the proximity sensor to determine the proximity of the fingertip and the peripheral transmitter.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有外围装置的手套指尖的磁性跟踪相关申请本申请涉及2015年4月15日申请的标题为“MagneticTrackingofGloveFingertips”的美国申请号14/687,527，以及2014年10月17日申请的标题为“GloveInterfaceObject”的美国申请号14/517,741以及2014年10月17日申请的标题为“ThumbController”的美国申请号14/517,733，其公开内容以引用方式并入本文。
本专利技术涉及手套指尖的磁性跟踪以及相关联的方法和系统。
技术介绍
相关技术描述多年来，视频游戏行业发生了很多变化。随着计算能力的扩大，视频游戏的开发者也开发出利用这些计算能力的提升的游戏软件。为此，视频游戏开发者已经编写了包含复杂操作和数学的游戏，以产生非常逼真的游戏体验。示例性游戏平台可能是SonySony(PS2)、Sony(PS3)和Sony(PS4)，其中每一个都以游戏机的形式出售。众所周知，游戏机被设计为连接到监视器(通常是电视机)，并通过手持式控制器实现用户交互。游戏机设计有专门的处理硬件，包括CPU、用于处理密集图形操作的图形合成器、用于执行几何变换的向量单元以及其他胶质硬件、固件和软件。游戏机进一步设计有光盘托盘，用于通过游戏机接收用于本地播放的游戏光盘。在线游戏也是可以的，其中用户可通过互联网对抗或与其他用户进行交互游戏。随着游戏复杂性继续吸引玩家，游戏和硬件制造商不断创新，以实现额外的交互和计算机程序。计算机游戏行业的增长趋势是开发增加用户和游戏系统之间的交互的游戏。实现更丰富的交互体验的一种方式是使用移动被游戏系统跟踪的无线游戏控制器以便跟踪玩家的移动并将这些移动用作游戏的输入。一般而言，手势输入是指使诸如计算系统、视频游戏机、智能电器等电子装置对由玩家作出并被电子装置捕获的某一手势作出反应。实现更加沉浸式的交互体验的另一种方法是使用头戴式显示器。头戴式显示器由用户佩戴，并且可被配置为呈现各种图形，诸如虚拟空间的视图。呈现在头戴式显示器上的图形可覆盖用户的大部分或甚至全部视野。因此，头戴式显示器可向用户提供视觉上沉浸式的体验。行业的另一个增长趋势涉及开发基于云的游戏系统。这样的系统可包括执行游戏应用并且与本地瘦客户端进行通信的远程处理服务器，所述本地瘦客户端可被配置为从用户接收输入并在显示器上渲染视频。在此背景下，产生了本专利技术的实施方案。
技术实现思路
本专利技术的实施方案提供手套指尖的磁性跟踪以及相关联的方法和系统。广泛地说，提供跟踪指尖和指关节的磁性跟踪系统以创建捕获手/手指姿势的输入装置。在一个实施方案中，许多磁性传感器(例如，霍尔效应传感器)被放置在手上(例如，每个指尖一个)，并且三个空间上分离的电磁体被放置在手腕上。可依次循环电磁体，以允许传感器从每一个获得单独的读数，并且然后可使用每个传感器的三个读数来计算指尖相对于手腕的三维(3D)位置。考虑到指尖的3D位置，则可使用逆运动学来将手指的姿势(例如，识别哪个指关节弯曲和弯曲的量)减少到一个可能的构型(或几个几乎相同的构型)。此外，磁性发射器可放置在诸如物理控制器装置的其他装置中，并且可与指尖传感器一起使用以确定它们相对于这些装置的姿势，以显示手和装置之间的正确的相互作用(例如，用户可被提供显示他们的手抓握控制器装置的显示渲染)。在一个实施方案中，提供了一种手套接口对象，其包括：定位在手套接口对象的手腕区域处的多个电磁体；分别定位在手套接口对象的指尖区域处的多个磁性传感器，其中每个磁性传感器被配置为当每个电磁体被激活时产生指示距离每个电磁体的距离的数据；控制器，其被配置为以时分复用布置控制电磁体的激活和磁性传感器的读取，其中在单个电磁体的激活期间读取所述磁性传感器中的每一个；传输器，其被配置为将从所述磁性传感器的读取获得的数据传输到计算装置，用于处理以产生表示虚拟手的姿势的数据，所述虚拟手能够渲染在呈现在头戴式显示器上的虚拟环境中。在一个实施方案中，时分复用布置由电磁体的重复激活模式限定，所述重复激活模式在单独的时间周期期间提供每个电磁体的激活，并且在一个给定的电磁体的激活时间周期期间读取每个磁性传感器。在一个实施方案中，多个电磁体限定以非共线布置定位在手腕区域上的至少三个电磁体。在一个实施方案中，多个磁性传感器限定分别定位在手套接口对象的五个指尖区域处的五个磁性传感器。在一个实施方案中，多个磁性传感器中的每一个被配置为响应于由一个电磁体产生的磁场而产生电压。在一个实施方案中，手套接口对象还包括：被配置为基于交互式环境中对手套接口对象的捕获图像的分析进行跟踪的照亮的可跟踪对象，所述照亮的可跟踪对象的跟踪限定虚拟手在虚拟环境中的位置。在一个实施方案中，手套接口对象还包括：至少一个惯性传感器，其选自由加速度计、陀螺仪和磁力计组成的组。在另一个实施方案中，提供了一种方法，其包括：串联地激活和去激活定位在手套接口对象的手腕部分处的多个电磁体，以便限定基本上不重叠的每个电磁体的激活周期；在激活每一个电磁体的过程中，使用多个磁性传感器感测由被激活的电磁体产生的磁场的强度，多个磁性传感器分别定位在手套接口对象的指尖部分处；处理感测的磁场强度以产生从所感测的磁场强度导出的数据；将从感测到的磁场强度导出的数据发送到计算装置，用于处理产生的表示虚拟手的姿势的数据，所述虚拟手能够渲染在头戴式显示器上呈现的虚拟环境中，使得虚拟手的姿势基本上类似于手套接口对象的物理姿势。在一个实施方案中，处理感测的磁场强度包括确定从每个磁性传感器到每个电磁体的距离，以及基于所确定的距离来确定每个磁性传感器与多个电磁体的相对位置。在一个实施方案中，限定虚拟手的姿势的处理包括处理每个磁性传感器的相对位置以限定在虚拟手上的对应的虚拟手指的姿势。在一个实施方案中，多个电磁体包括以非共线布置定位在手套接口对象的手腕部分上的至少三个电磁体。在一个实施方案中，给定的磁性传感器与多个电磁体的相对位置由半径的交点限定，所述半径具有由每个电磁体限定的原点和由从给定磁性传感器到每个电磁体的确定的距离限定的量值。在一个实施方案中，串行激活和去激活多个电磁体限定电磁体激活周期的重复周期。在一个实施方案中，多个磁性传感器中的每一个被配置为响应于由一个电磁体产生的磁场而产生电压。在另一个实施方案中，提供了一种方法，其包括：激活定位在手套接口对象的手腕部分上的第一电磁体，所述第一电磁体的激活产生第一磁场；测量手套接口对象的多个指尖部分中的每一个处的第一磁场的强度；去激活第一电磁体；激活定位在手套接口对象的手腕部分上的第二电磁体，第二电磁体的激活产生第二磁场；测量手套接口对象的多个指尖部分中的每一个处的第二磁场的强度；去激活第二电磁体；激活定位在手套接口对象的手腕部分上的第三电磁体，第三电磁体的激活产生第三磁场；测量手套接口对象的多个指尖部分中的每一个处的第三磁场的强度；去激活第三电磁体；对于手套接口对象的每个指尖部分，基于在指尖部分处测量的第一、第二和第三磁场的强度来产生指示指尖部分的位置的位置数据；将位置数据发送到计算装置用于处理以产生表示虚拟手的配置的数据，所述虚拟手能够渲染在头戴式显示器上呈现的虚拟环境中，使得虚拟手的配置基本上类似于手套接口对象的物理配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：使用图像捕获装置来捕获交互式环境的图像；处理所捕获的图像以跟踪所述交互式环境中的手套接口对象上的可跟踪对象的位置，所述可跟踪对象的跟踪位置限定虚拟环境中虚拟手的位置；从定位在所述手套接口对象的指尖部分处的多个接近传感器接收手指接近度数据，所述手指接近度数据指示距离定位在所述手套接口对象上的多个发射器中的每一个的距离；处理所述接近度数据以识别所述指尖部分相对于所述发射器的位置；应用所述指尖部分的所述位置来限定所述虚拟环境中所述虚拟手的虚拟手指的姿势，以渲染在头戴式显示器上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.20 US 62/118,734;2015.04.15 US 14/687,5431.一种方法，其包括：使用图像捕获装置来捕获交互式环境的图像；处理所捕获的图像以跟踪所述交互式环境中的手套接口对象上的可跟踪对象的位置，所述可跟踪对象的跟踪位置限定虚拟环境中虚拟手的位置；从定位在所述手套接口对象的指尖部分处的多个接近传感器接收手指接近度数据，所述手指接近度数据指示距离定位在所述手套接口对象上的多个发射器中的每一个的距离；处理所述接近度数据以识别所述指尖部分相对于所述发射器的位置；应用所述指尖部分的所述位置来限定所述虚拟环境中所述虚拟手的虚拟手指的姿势，以渲染在头戴式显示器上。2.根据权利要求1所述的方法，其中接收手指接近度数据是由按时分复用布置的所述发射器的激活和所述接近传感器的读取限定，其中所述接近传感器中的每一个在单个发射器的激活期间被读取，其中所述时分复用布置由所述发射器的重复激活模式来限定，所述重复激活模式提供在单独的时间周期期间激活所述发射器中的每一个，并且在所述发射器的一个给定发射器的所述激活时间周期期间读取所述接近传感器中的每一个。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个发射器限定至少三个电磁体，所述电磁体以非共线布置定位在所述手套接口对象的手腕部分上。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个接近传感器限定五个磁性传感器，所述磁性传感器分别定位在所述手套接口对象的五个指尖部分处。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述可跟踪对象被照亮以促进识别所捕获的图像。6.根据权利要求1所述的方法，其还包括：从限定在所述手套接口对象上的取向传感器接收取向数据；处理所述取向数据以限定所述虚拟环境中所述虚拟手的取向。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述取向传感器选自由加速度计、陀螺仪和磁力计组成的组。8.一种方法，其包括：激活定位在手套接口对象上的多个手套发射器；使用定位在所述手套接口对象的指尖部分处的多个接近传感器来确定所述指尖部分与所述手套发射器的接近度；响应于确定所述手套接口对象的位置在外围装置的预定义距离内，激活定位在所述外围装置处的多个外围发射器；以及从使用所述接近传感器来确定所述指尖部分与所述手套发射器的所述接近度转变到使用所述接近传感器来确定所述指尖部分与所述外围发射器的接近度。9.根据权利要求8所述的方法，其中转变包括终止所述手套发射器的所述激活。10.根据权利要求8所述的方法，其中激活所述手套发射器限定所述手套发射器的循环激活序列，其中在给定的手套发射器的单个激活时间周期期间...

【专利技术属性】
技术研发人员：S奥斯曼，
申请(专利权)人：索尼互动娱乐股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP