增强和/或虚拟现实环境的拖拽虚拟元件制造技术

在用于移动或拖动虚拟现实环境的系统中，佩戴头戴式显示器(HMD)设备的用户可以处于物理空间中与虚拟环境中的第一虚拟位置相对应的第一物理位置。用户可以通过例如可操作地耦合到HMD的手持电子设备的操纵来选择虚拟环境中的第二虚拟位置。系统可以基于第一和第二虚拟位置构建三维复杂代理表面，并且可以沿着代理表面移动虚拟环境的虚拟元件。虚拟环境的这种移动可以被用户感知为从第一虚拟位置到第二虚拟位置的移动，尽管用户可以保持在物理空间内的第一物理位置。

【技术实现步骤摘要】
增强和/或虚拟现实环境的拖拽虚拟元件相关申请的交叉引用本申请是2016年11月15日提交的美国临时申请No.62/422,384的非临时申请，并要求其优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本文件通常涉及在虚拟现实环境中移动虚拟元件。
技术介绍
增强现实(AR)和/或虚拟现实(VR)系统可以生成沉浸式的三维(3D)虚拟环境。用户可以使用各种电子设备(如，例如，包括显示器的头盔或其他头戴式设备，用户在观看显示装置通过其看的眼镜或护目镜、一个或多个外部电子设备(例如控制器，操纵杆等)、装有传感器的手套、键盘，鼠标和其他电子装置)在虚拟环境中与虚拟对象，元件，特征等进行交互。当浸入虚拟环境中时，用户可以通过虚拟环境移动，并且可以通过例如物理移动和/或操纵一个或多个电子设备来操纵和与虚拟环境的虚拟元件交互。
技术实现思路
在一个方面，在物理环境中操作的头戴式显示器(HMD)设备中，从对应于第一虚拟位置的第一虚拟视角显示虚拟环境；检测第二虚拟位置的选择；基于所述第一虚拟位置和所述第二虚拟位置来定义三维(3D)虚拟代理表面；检测运动命令；响应于检测到的运动命令，沿3D虚拟代理表面移动虚拟环境的虚拟特征；以及基于对应于所述第二虚拟位置的第二虚拟视角显示所述虚拟环境。在另一方面，计算机程序产品可以体现在非瞬态计算机可读介质上。计算机可读介质可以在其上存储有指令序列，当由处理器执行时，其使处理器执行方法。该方法可以包括在于物理环境中操作的头戴式显示器(HMD)设备中，从第一虚拟视角显示虚拟环境，第一虚拟视角对应于第一虚拟位置；检测第二虚拟位置的选择；基于所述第一虚拟位置和所述第二虚拟位置来定义三维(3D)虚拟代理表面；检测运动命令；响应于检测到的运动命令，沿3D虚拟代理表面移动虚拟环境的虚拟特征；以及从与所述第二虚拟位置对应的第二虚拟视角显示所述虚拟环境。在附图和下面的描述中阐述了一个或多个实现的细节。从描述和附图以及从权利要求书中，其他特征将是显而易见的。附图说明图1是根据本文所述的实施方式的增强现实和/或虚拟现实系统的示例性实施方式方式，包括头戴式显示设备和一个或多个手持电子设备。图2A和2B是示例头戴式显示装置的透视图，图2C示出了根据本文所述实现方式的示例性手持电子设备。图3是根据本文所述的实现方式的示例增强和/或虚拟现实系统的框图。图4A-4E，5A-5C，6A-6E和7A-7C是示出根据本文所述的实现方式的增强和/或虚拟现实环境的虚拟特征的移动的第三人视图。图8是根据本文所述的实现方式在增强和/或虚拟现实环境中移动虚拟特征的方法的流程图。图9示出了可以用于实现本文所描述的技术的计算机设备和移动计算机设备的示例。具体实施方式浸入在佩戴例如头戴式显示器(HMD)设备的增强现实和/或虚拟现实环境中的用户可以探索虚拟环境并且通过各种不同类型的输入与在虚拟环境中的虚拟对象，特征等进行交互。这些输入可以包括例如物理相互作用，包括例如物理运动和/或操纵，或HMD和/或与HMD分离的电子设备，和/或手/手臂手势，头部运动和/或头部和/或眼睛定向注视等。用户可以实现这些不同类型的交互中的一个或多个以在虚拟环境中执行特定动作。例如，用户可以执行特定动作来虚拟地穿过虚拟环境，例如，从虚拟环境的第一区域到虚拟环境的第二区域，或者从第一虚拟环境到第二虚拟环境。通过虚拟环境或从一个虚拟环境到另一虚拟环境的这个移动可以包括相对于用户移动虚拟环境的特征，同时用户保持相对静止，以产生通过虚拟环境移动的感知。根据本文描述的实施方式的系统和方法可以允许用户响应于用户输入移动虚拟环境的虚拟特征，所述用户输入基于特定虚拟环境和相关联的虚拟特征对用户感觉相对自然。虚拟环境的虚拟特征的这种移动可能导致用户在虚拟环境内的定位或位置的感知变化。根据本文描述的实施方式的系统和方法可以在用户佩戴的HMD的显示器上向用户显示虚拟环境。根据本文描述的实现的系统和方法可以接收用户输入，用于相对于用户移动虚拟环境，例如通过与HMD可操作地耦合的手持电子设备的移动和/或其它操作。虚拟环境的这种移动可能导致用户在虚拟环境中的位置的感知变化，同时用户在系统操作的周围环境中保持相对静止。以这种方式，响应于由手持电子设备的相对自然的用户移动产生的输入，用户可以虚拟地从虚拟环境内的第一位置移动或行进到虚拟环境内的第二位置。在图1所示的示例性实施方式中，如图1所示，佩戴HMD100的用户正在握着便携式手持电子设备102。手持电子设备102可以是例如可以与HMD100配对和与HMD100通信的控制器，智能电话，操纵杆或可以与另一个便携式手持电子设备，用于在由HMD100生成的虚拟环境中进行交互，并且例如在HMD100的显示器上向用户显示。手持电子设备102可以与HMD100例如通过有线连接或诸如WiFi或蓝牙连接的无线连接可操作地耦合或配对。手持电子设备102和HMD100的这种配对或可操作的耦合可以提供手持电子设备102与HMD100之间的通信以及手持电子设备102与HMD100之间的数据交换。这可以允许手持电子设备102用作与HMD100通信的控制器，用于在HMD100生成的沉浸式虚拟环境中进行交互。例如，手持电子设备102的操纵和/或在手持电子设备102的触摸表面上接收的输入和/或手持电子设备102的移动可以被转换成在由HMD100生成和显示的虚拟环境中的对应的选择，移动或其他类型的交互。图1所示的示例性实施方式包括与HMD100通信的一个手持电子设备102，用于与HMD100进行数据交换，以及与由HMD100生成的虚拟环境中的虚拟特征，元件，对象等的交互。然而，在一些实施方式中，多于一个手持电子设备102和/或其他外部计算设备可以与HMD100可操作地耦合并且与HMD100通信，并且可以一起操作或分开地操作，在虚拟环境中进行交互。图2A和2B是示例HMD的透视图，如例如图1中用户穿戴的HMD100。且图2C示出了示例性手持电子设备，如例如，图1所示的手持电子设备102。手持电子设备102可以包括其中接收设备102的内部组件的壳体103。用户界面104可以设置在壳体103上，用户可以接近。用户接口104可以包括例如被配置为接收用户触摸输入，触摸和拖动输入等的触敏表面106。用户界面104还可以包括用户操纵装置105，诸如例如致动触发器，按钮，旋钮，拨动开关，操纵杆等。HMD100可以包括耦合到框架120的壳体110，其中包括例如安装在耳机中的扬声器的音频输出设备130也耦合到框架120。在图2B中，壳体110的前部110a从壳体110的基部110b旋转开，使得容纳在壳体110中的一些部件可见。显示器140可以安装在壳体110的前部110a的面向内侧的一侧。当前部110a靠着壳体110的基部110b处于关闭位置时，透镜150可以安装在壳体110中，在用户的眼睛和显示器140之间。HMD100可以包括感测系统160，该感测系统包括各种传感器；并包括控制系统170，该控制系统包括处理器190和用于促进HMD100的操作的各种控制系统设备。例如，在一些实施方式中，感测系统160可以包括惯性测量单元(IMU)162，其包括各种不同类型的传感器，如例如加速度计，陀螺仪，磁力计和其它本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：在物理环境中操作的头戴式显示器(HMD)装置中从与第一虚拟位置对应的第一虚拟视角显示虚拟环境；检测第二虚拟位置的选择；基于所述第一虚拟位置和所述第二虚拟位置来定义三维(3D)虚拟代理表面；检测运动命令；响应于检测到的运动命令，沿3D虚拟代理表面移动虚拟环境的虚拟特征；和从对应于第二虚拟位置的第二虚拟视角显示虚拟环境。

【技术特征摘要】
2016.11.15 US 62/422,384;2017.08.23 US 15/684,3141.一种方法，包括：在物理环境中操作的头戴式显示器(HMD)装置中从与第一虚拟位置对应的第一虚拟视角显示虚拟环境；检测第二虚拟位置的选择；基于所述第一虚拟位置和所述第二虚拟位置来定义三维(3D)虚拟代理表面；检测运动命令；响应于检测到的运动命令，沿3D虚拟代理表面移动虚拟环境的虚拟特征；和从对应于第二虚拟位置的第二虚拟视角显示虚拟环境。2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述第一虚拟位置和所述第二虚拟位置来定义所述3D虚拟代理表面包括：基于手持电子设备的位置检测第一虚拟位置，手持电子设备可操作地耦合到HMD；基于所述手持电子设备的取向来检测所述第二虚拟位置；和基于所述第一虚拟位置和所述第二虚拟位置之间的虚拟连接的3D延伸来定义所述3D虚拟代理表面。3.根据权利要求2所述的方法，其中检测第一虚拟位置，包括：检测在物理环境中手持电子设备的位置；和将检测到的物理环境中的手持电子设备的位置映射到虚拟环境中的第一虚拟位置；和检测第二虚拟位置的选择，包括：检测在物理环境中的手持电子设备的取向；将检测到的手持电子设备在物理环境中的取向映射到虚拟环境中的手持电子设备的相应取向；和基于所述手持电子设备在所述虚拟环境中的取向，检测从所述手持电子设备延伸的虚拟光束与所述第二虚拟位置的交点。4.根据权利要求3所述的方法，其中基于所述第一虚拟位置和所述第二虚拟位置之间的虚拟连接的3D延伸来定义所述3D虚拟代理表面包括：定义3D虚拟代理表面的第一3D部分；和定义从代理表面的第一3D部分延伸的3D虚拟代理表面的第二3D部分。5.根据权利要求3所述的方法，其中，基于所述第一虚拟位置和所述第二虚拟位置之间的虚拟连接的3D延伸来定义所述3D虚拟代理表面包括：定义3D虚拟代理的3D锥体部分；和限定从代理表面的3D锥体部分延伸的3D虚拟代理表面的球形部分。6.根据权利要求5所述的方法，其中定义3D虚拟代理表面的3D锥体部分包括基于在第一虚拟位置和第二虚拟位置之间延伸的虚拟线的3D延伸来定义3D虚拟代理表面的3D锥体部分；和定义3D虚拟代理表面的3D球形部分包括在与第二虚拟位置的交点处，定义从3D虚拟代理表面的3D锥体部分的外边缘向外延伸的3D虚拟代理表面的3D球形部分。7.根据权利要求3所述的方法，其中，沿着所述3D虚拟代理表面移动所述虚拟环境的所述虚拟特征包括沿着对应于所述3D虚拟代理表面的路径移动所述虚拟环境的虚拟特征的显示，以将虚拟环境的视角从第一虚拟位置偏移到第二虚拟位置。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述虚拟环境的所述虚拟特征沿所述3D虚拟代理表面的移动方向对应于所述手持电子设备在所述物理环境中的物理移动的方向。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述虚拟环境的所述虚拟特征沿所述3D虚拟代理表面的移动速率对应于所述手持电子设备在物理环境中的物理移动的速率。10.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述运动命令包括：检测手持电子设备的操纵装置的致动，所述手持电子装置可操作地耦合到所述HMD；在所述操作装置处于所述致动状态下，检测所述手持电子设备的物理运动；和在所述操作装置处于所述致动状态下，响应于检测到的所述手持电子设备的物理移动来检测所述运动命令。11.根据权利要求10所述的方法，其中响应于所检测到的所述手持电子设备的物理移动来检测所述运动命令包括：检测所述手持电子设备检测到的物理运动的大小和方向；和...

【专利技术属性】
技术研发人员：M西格米勒，A格莱齐尔，DP凯瑟尔，P卡尔松，EH帕克，CP王，M布尔曼，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：发明
国别省市：美国,US