用于为头戴式显示设备提供扩展显示设备的设备、方法和系统技术方案

提供了用于与计算机系统的物理显示设备相结合来显示计算机生成的信息的头戴式显示设备。头戴式显示设备包括生成逻辑、看穿显示设备和呈现单元。生成逻辑用于生成至少一个虚拟显示设备。呈现单元用于呈现在看穿显示设备上的所述至少一个虚拟显示设备。看穿显示设备被配置为使头戴式显示设备的用户能够看到所述至少一个虚拟显示设备和真实世界场景中的物理显示设备。所述至少一个虚拟显示设备作为真实世界场景的附加对象被呈现在看穿显示设备上，并且所述至少一个虚拟显示设备与物理显示设备相结合使用以从用户的视角在扩展桌面上呈现计算机生成的信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于为头戴式显示设备提供扩展显示设备的设备、方法和系统
本文所描述的实施例总体上涉及利用多显示设备系统来显示信息，并且更具体地涉及利用由头戴式显示设备构成的多显示设备系统来显示信息，该头戴式显示设备要与该系统的物理显示设备相结合使用。
技术介绍
计算机生成的信息是指通过台式或便携式计算机系统生成、处理或者生成和处理的信息。物理显示设备是利用阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管、气体等离子体或其他图像投影技术向计算机系统用户显示出诸如文本、视频以及图形图像的计算机生成的信息的有形的计算机输出表面与投影机构。多显示设备系统是一种使用至少两个物理显示设备来向用户显示计算机生成的信息的系统。特别地，多显示设备系统使得多个物理显示设备一起工作以模拟单个物理显示设备，称为扩展桌面。多显示设备系统能够通过提供增加的显示区域而为用户显示比常规的单显示设备系统更多的计算机生成的信息。多显示设备系统的优点包括通过提供增加的显示区域而允许用户提高他们的工作效率，增加的显示区域减少了混乱且改善了多任务。典型地，多显示设备系统的使用局限于固定的位置的小的子集，因为两个或更多个的物理显示设备不能容易地携带或运输。存在一些具有为用户提供便携性的两个或更多个物理显示设备的多显示设备系统，然而，便携性仍是次优的。另外，一些多显示设备系统需要用户耗费大量的资源。例如，具有很多物理显示设备(例如，范围从数十到数千个15英寸的LCD)的多显示设备系统的使用要求相当大量的空间和能量。台式计算机系统的用户，以及工作于便携式计算机系统的用户，例如膝上型计算机、笔记本、手持式设备以及移动电话，具有允许部署多于一个显示设备的若干可选项。尽管如此，上述的次优的便携性以及与使用多显示设备系统相关联的相当大的成本持续存在。附图说明本专利技术是以示例的方式来说明的，而不限于附图中的图，在附图中相似的标记指代相似的元件，并且其中：图1是具有至少一个物理显示设备和由头戴式显示设备提供的至少一个虚拟显示设备的示例性的多显示设备系统的图示；图2以简化示意图示出了利用至少一个物理显示设备和由头戴式显示设备提供的至少一个虚拟显示设备实现向用户显示计算机生成的信息的示例性的多显示设备系统；图3A是示出利用多显示设备系统向用户显示计算机生成的信息的示例性的方法的流程图，该多显示设备系统包括至少一个物理显示设备以及由头戴式显示设备提供的至少一个虚拟显示设备；图3B是示出利用多显示设备系统向用户显示计算机生成的信息的方法的附加特征的流程图，该多显示设备系统包括至少一个物理显示设备以及由头戴式显示设备提供的至少一个虚拟显示设备；图4是具有至少一个物理显示设备以及由头戴式显示设备提供的至少一个虚拟显示设备的示例性的多显示设备系统的图示；以及图5以框图形式示出了实现利用多显示设备系统向用户显示计算机生成的信息的方法的示例性的处理系统，该多显示设备系统包括至少一个物理显示设备以及由头戴式显示设备提供的至少一个虚拟显示设备。具体实施方式本文所描述的实施例利用包括物理显示设备和由头戴式显示设备提供的至少一个虚拟显示设备的多显示设备系统向用户显示计算机生成的信息。对于示例性实施例，提供了用于与计算机系统的物理显示设备相结合来显示计算机生成的信息的头戴式显示设备。头戴式显示设备包括生成逻辑、看穿显示设备、以及呈现单元。生成逻辑用于生成至少一个虚拟显示设备。呈现单元用于将至少一个虚拟显示设备呈现在看穿显示设备上。看穿显示设备被配置为使头戴式显示设备的用户能够看到至少一个虚拟显示设备和真实世界场景的物理显示设备。至少一个虚拟显示设备作为真实世界场景的附加对象而呈现在看穿显示设备上，并且至少一个虚拟显示设备与物理显示设备相结合使用来从用户的视角在扩展桌面上呈现计算机生成的信息。包括物理显示设备和由头戴式显示设备提供的至少一个虚拟显示设备的多显示设备系统的一个或多个实施例的优点在于，对与采用两个或更多个物理显示设备的传统多显示设备系统相关联的降低的便携性以及增加的资源消耗的解决方案。本文所使用的术语“计算机生成的信息”是指由计算机系统生成和/或处理的信息。本文所使用的术语“桌面”是指人机接口环境，通过它，用户能够发起、交互、和管理应用、设置和/或数据，等等。桌面用于将计算机生成的信息呈现给计算机系统的用户。本文所使用的术语“扩展桌面”是指跨越多于一个物理和/或虚拟显示设备的单个桌面。本文所使用的术语“物理显示设备”是指利用阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、硅上液晶(LCOS)、气体等离子体、视网膜投影或其他图像投影技术在桌面上向计算机系统用户显示诸如文本、视频和图形图像的计算机生成的信息的计算机输出与投影机构。本文所使用的术语“虚拟显示设备”是指由模仿物理显示设备的外观和行为的计算机图形构成的虚拟对象。虚拟显示设备作为桌面操作，终端用户能够利用计算机系统和/或头戴式显示设备的软件和/或硬件来与其交互。本文所使用的术语“看穿显示设备”包括指代允许用户看到显示设备上所显示的而同时仍使用户能够看穿显示设备的物理显示设备。看穿显示设备可以是透明的或半透明的显示设备，其利用图像投影技术，诸如CRT、LCD、LED、OLED、LCOS、气体等离子体、视网膜投影技术或其他图像投影技术。如本文所使用的术语“看穿显示设备”还可以指代直接放置在人眼上或人眼前的且用于集中、修正、投影或分散光线的透镜或玻璃片、塑料或其他透明物质。本文所使用的术语“看穿显示设备”还可以指代包含了利用图像投影技术的透明或半透明显示设备(上述)的组合和/或变型的直接放置在人眼上或人眼前的透镜或玻璃片、塑料或其他透明物质。术语“头戴式显示设备”是指这样的可佩戴设备：其具备向用户呈现计算机生成的信息(诸如图像和/或视频)的能力，以及允许用户看穿它的能力。头戴式显示设备用于向用户呈现虚拟对象，同时还赋予用户看到真实世界的场景的能力。头戴式显示设备以至少三种不同的方式向用户呈现计算机生成的信息。一种类型的头戴式显示设备包括将计算机生成的信息投影到放置在用户眼前的一个或两个半透明透镜上的投影仪。第二类型的头戴式显示设备包括放置在用户眼前且在向用户呈现计算机生成的信息的透镜中包含半透明物理显示设备的一个或两个透镜。包含在该类型的头戴式显示设备中的半透明物理显示设备包括CRT、LCD、LED、OLED、LCOS、气体等离子体或其他图像投影技术。其他类型的头戴式显示设备包括取决于光学系统配置而利用直接视网膜投影技术、放大器、和光中继透镜中的至少一个来呈现计算机生成的信息的头戴式显示设备。头戴式显示设备可以佩戴在用户头上或者作为用户佩戴的头盔的部分。在一只眼前具有显示镜片的头戴式显示设备被称为单目头戴式显示设备，在每只眼前都具有显示镜片的头戴式显示设备称为双目头戴式显示设备。头戴式显示设备允许虚拟对象叠加在真实世界场景之上。这有时称为增强现实或混合现实。实时地将真实世界的用户视图与虚拟对象相结合能够通过如下来完成：通过能够允许用户同时观看虚拟对象和真实世界的半透明物理显示设备来呈现虚拟对象。该方法经常称为光学看穿，并且采用该方法的头戴式显示设备的类型称为光学头戴式显示设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式显示设备(HMD)，包括：生成逻辑，其生成至少一个虚拟显示设备；看穿显示设备；以及呈现单元，其在所述看穿显示设备上呈现所述至少一个虚拟显示设备，其中，所述看穿显示设备被配置为使用户能够观看所述至少一个虚拟显示设备以及真实世界场景中的物理显示设备，其中，所述至少一个虚拟显示设备作为所述真实世界场景中的附加对象被呈现在所述看穿显示设备上，以及其中，所述至少一个虚拟显示设备是与所述物理显示设备相结合使用的，以从所述用户的视角在扩展桌面上呈现计算机生成的信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种头戴式显示设备(HMD)，包括：生成逻辑，其生成至少一个虚拟显示设备；看穿显示设备；呈现单元，其在所述看穿显示设备上呈现所述至少一个虚拟显示设备，所述看穿显示设备被配置为使用户能够观看所述至少一个虚拟显示设备以及真实世界场景中的物理显示设备；以及计算逻辑，其确定所述头戴式显示设备的位置；至少基于所确定的所述头戴式显示设备的位置来确定所述物理显示设备的定位；至少基于所确定的所述物理显示设备的定位来确定所述物理显示设备的表面位置和屏幕区域；以及将所确定的所述头戴式显示设备的位置、所确定的所述物理显示设备的定位、所确定的所述物理显示设备的表面位置、以及所确定的所述物理显示设备的屏幕区域提供给所述生成逻辑，其中，所述至少一个虚拟显示设备作为所述真实世界场景中的附加对象被呈现在所述看穿显示设备上，以及其中，所述至少一个虚拟显示设备是与所述物理显示设备相结合使用的，以从所述用户的视角在扩展桌面上呈现计算机生成的信息。2.如权利要求1所述的HMD，其中，仅在所述物理显示设备处于所述HMD的视场中的情况下，所述计算机生成的信息才被呈现在所述扩展桌面中。3.如权利要求1所述的HMD，进一步包括：存储器，其存储在所述扩展桌面中呈现的所述计算机生成的信息，其中，仅在所述物理显示设备不在所述HMD的视场中的情况下，所存储的计算机生成的信息才被排他地呈现在所述虚拟显示设备中。4.如权利要求1所述的HMD，进一步包括：所述计算逻辑，其响应于以下项中的至少一个来重新确定所述头戴式显示设备的位置、所述物理显示设备的定位、所述物理显示设备的表面位置、以及所述物理显示设备的屏幕区域：所述物理显示设备的物理移动，所述HMD的物理移动，以及自所述HMD的位置的先前确定、所述物理显示设备的定位的先前确定、所述物理显示设备的表面位置的先前确定、以及所述物理显示设备的屏幕区域的先前确定中的至少一个起经过了一定量的时间。5.如权利要求1或权利要求4所述的HMD，其中，所述计算逻辑进一步确定所述物理显示设备的每个顶点之间的每个角度，并且其中，所述计算逻辑利用所确定的角度来修正所述物理显示设备的所述表面位置和所述屏幕区域中的至少一个。6.如权利要求1或权利要求4所述的HMD，其中，所述生成逻辑生成具有所述物理显示设备的屏幕区域的数倍的屏幕区域的所述至少一个虚拟显示设备，其中，通过至少一个眼跟踪传感器来采集眼跟踪数据，并且其中，所述生成逻辑基于以下项中的至少一个来生成所述至少一个虚拟显示设备：所采集的眼跟踪数据，所确定的所述头戴式显示设备的位置，所确定的所述物理显示设备的定位，所确定的所述物理显示设备的表面位置，以及所确定的所述物理显示设备的屏幕区域。7.如权利要求1所述的HMD，进一步包括：透视逻辑，其确定要分配给所述物理显示设备和所述至少一个虚拟显示设备的所述扩展桌面的第一部分与第二部分之间的期望的相对显示方位；以及关联逻辑，其为所述扩展桌面的所述第一部分和所述第二部分配置所述期望的相对显示方位，其中，所述至少一个虚拟显示设备是与所述物理显示设备相结合使用的，以从所述用户的视角呈现所配置的所述扩展桌面的第一部分和第二部分。8.如权利要求1所述的HMD，其中，所述至少一个虚拟显示设备是作为从所述用户的视角与所述真实世界场景中的所述物理显示设备相邻定位的附加对象被呈现在所述看穿显示设备上的。9.如权利要求1所述的HMD，其中，所述至少一个虚拟显示设备是作为从所述用户的视角叠加在所述真实世界场景中的所述物理显示设备上的附加对象被呈现在所述看穿显示设备上的。10.一种计算机实现的方法，包括：利用头戴式显示设备(HMD)生成至少一个虚拟显示设备；在所述HMD上呈现所述至少一个虚拟显示设备，所述HMD被配置为使用户能够观看所述至少一个虚拟显示设备以及真实世界场景中的物理显示设备；确定所述头戴式显示设备的位置；至少基于所确定的所述头戴式显示设备的位置来确定所述物理显示设备的定位；至少基于所确定的所述物理显示设备的定位来确定所述物理显示设备的表面位置和屏幕区域；以及将所确定的所述头戴式显示设备的位置、所确定的所述物理显示设备的定位、所确定的所述物理显示设备的表面位置、以及所确定的所述物理显示设备的屏幕区域提供给所述HMD，其中，所述至少一个虚拟显示设备是作为所述真实世界场景中的附加对象被呈现在所述HMD上的，以及其中，所述至少一个虚拟显示设备是与所述物理显示设备相结合使用的，以从所述用户的视角在扩展桌面中呈现所述计算机生成的信息。11.如权利要求10所述的计算机实现的方法，其中，仅在所述物理显示设备处于所述HMD的视场中的情况下，所述计算机生成的信息才被呈现在所述扩展桌面中。12.如权利要求10所述的计算机实现的方法，进一步包括：存储在所述扩展桌面中呈现的所述计算机生成的信息，其中，仅在所述物理显示设备不在所述HMD的视场中的情况下，所存储的计算机生成的信息才被排他地呈现在所述虚拟显示设备中。13.如权利要求10所述的计算机实现的方法，进一步包括：响应于以下项中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·吉乌纽尔，T·赖德，A·罗恩，Y·基韦沙，M·姜，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US