一种HMD设备被配置成检查虚拟现实环境中新引入的对象(诸如交互式元素，如菜单、窗口小程序和通知)的放置以确认这些对象显著地出现在用户视野内。如果预期的原始放置会将对象定位在视野之外，则HMD设备重新定位对象，以使得对象的一部分在HMD显示器中最接近其原始放置的边缘处是可查看的。此类虚拟对象的智能放置使得用户能够在新对象被引入虚拟现实环境内时容易地发现新对象，并且接着在对于支持更优化的交互和用户体验而言是舒适的运动和/或头部位置范围内与对象交互。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景诸如头戴式显示器(HMD)系统和手持式移动设备(例如，智能电话、平板计算机等等)之类的虚拟现实计算设备可被配置成向用户显示在用户的视野中和/或设备的相机的视野中的虚拟现实环境。类似地，移动设备可以使用相机取景器窗口来显示这样的信息。提供本背景来介绍以下概述和详细描述的简要上下文。本背景不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围，也不旨在被看作将所要求保护的主题限于解决以上所提出的问题或缺点中的任一个或全部的实现。概述一种HMD设备被配置成检查虚拟现实环境中新引入的对象(诸如交互式元素，包括菜单、窗口小程序和通知)的放置以确认这些对象显著地出现在用户视野内。如果预期的原始放置会将对象定位在视野之外，则HMD设备重新定位对象，以使得对象的一部分在HMD显示器中最接近其原始放置的边缘处是可查看的。此类虚拟对象的智能放置使得用户能够在新对象被引入虚拟现实环境内时容易地发现新对象，并且接着在对于支持更优化的交互和用户体验而言是舒适的运动和/或头部位置范围内与对象交互。在一说明性示例中，如果在菜单对象被引入时用户正以向下倾斜的下颚看向虚拟世界的地面，则仅仅菜单对象的一部分在朝向用户视野顶部的HMD显示器上被呈现为可见。仅仅示出新菜单对象的一部分使得用户在下颚向下的头部位置中仍然能够发现对象。将对象部分定位在沿显示器的上边缘向用户指示他能够通过将他的下颚抬起向前看来查看完整菜单对象。一旦用户头部被定向为提供支持原始对象位置的视野，HMD设备在用户的视野内呈现新菜单对象并且通常能够实现完全交互。在这一说明性示例中，当新菜单对象被引入虚拟世界中时头部被定向成与下颚向下取向相比较中性的姿态时，与菜单对象的用户交互更优化和舒适。提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任一部分中所提及的任何或所有缺点的实现。应当理解，上述主题可被实现为计算机控制的装置、计算机进程、计算系统或诸如一个或多个计算机可读存储介质等制品。通过阅读下面的详细描述并审阅相关联的附图，这些及各种其他特征将变得显而易见。附图简述图1示出一个说明性的虚拟现实环境，在HMD设备的用户的视野内呈现了该虚拟现实环境的一部分；图2示出HMD设备的用户位于其中的说明性现实世界环境；图3示出了由HMD传感器封装提供的说明性数据；图4-10示出了在HMD设备用户的视野内显示的说明性交互式虚拟对象；图11描绘正由HMD设备捕捉的与现实世界对象相关联的表面重构数据；图12示出了说明性表面重构流水线的框图；图13、14和15是可以使用HMD设备执行的说明性方法的流程图；图16是虚拟现实HMD设备的说明性示例的图形视图；图17示出虚拟现实HMD设备的说明性示例的功能框图；图18和19是可用作虚拟现实HMD设备的组件的说明性封闭面罩的图形前视图；图20示出了在被部分分解时的封闭面罩的视图；图21示出了封闭面罩的幻影线前视图；图22示出了封闭面罩的图形后视图；以及图23示出了示例性计算系统。各附图中相同的附图标记指示相同的元素。除非另外指明否则各元素不是按比例绘制的。详细描述在位于相关联的现实世界空间中时，用户通常可以在HMD设备所呈现的虚拟现实环境中进行探索、导航、交互以及移动。一说明性虚拟现实环境100被示出在图1中并且一说明性现实世界空间200被示出在图2中。用户102采用HMD设备104来体验被可见地呈现在光学显示器上并且在一些实现中可包括音频和/或触觉/触摸感觉的虚拟现实环境100。在该特定非限制示例中，虚拟现实环境100包括具有用户102可看见并与其交互的各种建筑、商店等的城市街道。当用户改变其头部的位置或朝向和/或在现实世界空间内移动时，其虚拟现实环境的景色可以改变。(由图1中的虚线区域110表示的)视野可被设定尺寸和形状，并且可以控制该设备的其它特性来使得HMD设备体验可视地沉浸式体验以为用户提供在虚拟世界的强烈存在感。如图3所示，HMD设备104配置有传感器封装300。在下文中更详细描述地描述示例性传感器。传感器封装300可以支持各种功能，包括可用于头部追踪以确定用户头部在物理现实世界空间内的3D(三维)位置和取向315的表面重构310。在一些实现中，传感器封装可以支持注视追踪320以查明用户注视的方向325，在实现本公开的虚拟对象的智能放置技术时用户注视的方向325可以与头部位置和取向数据一起使用。在具有HMD设备104的给定用户体验期间，各种新的虚拟对象可以被引入环境。可以引入包括以下各项的各种对象中的任一者：可以与体验相整合的那些对象(诸如化身、地形、和建筑物等)、或可以被用于增强或控制体验的那些对象(诸如交互式元素，包括菜单、窗口小程序、通知等)、可以被用于促进HMD设备上支持的给定用户界面或用户体验的那些对象。在之后的示例中，新放置的虚拟对象包括交互式元素，但要强调的是，所公开的虚拟对象的智能放置技术可以适用于其他虚拟对象。在典型的实现中，HMD设备104的视野110可以相对受限。相应地，存在被引入虚拟现实环境的虚拟对象在一给定时间将出现在用户视野之外并且因而可能难以定位或发现的可能性。相应地，根据使用传感器封装追踪的用户头部位置和取向(以及在一些实现中的注视方向)，HMD设备104被配置成执行检查以确认新对象的预期位置显著地在视野110内从而能被容易地发现。在一些实现中，如果新虚拟对象的位置被如此确认，则该对象可以被置于虚拟世界中的其预期原始位置。如果新虚拟对象无法被确认为显著地在视野110内，则HMD设备104重新定位对象以使得它刚刚在显示器中最靠近原始位置的边缘上可查看。图4到10示出智能虚拟对象放置的说明性示例。图4示出了在用户体验中的某一点处被引入用户视野110内的虚拟世界的示例性虚拟对象405(为了清楚阐述起见，虚拟世界的视野被略去)。虚拟对象405旨在是说明性的，并且所呈现的虚拟对象可以在大小、形状以及在视野中的位置方面与所示出的有所不同。在这一特定示例中，当用户头部位于中性取向(其中用户在某一任意方向上向前看)时，虚拟对象405是被完整呈现的自由漂浮的交互式元素。从该中性取向，用户可以旋转他的头部向左和向右看，向前和向后倾斜他的头部(即，下颚向下和下颚向上)以向下和向上看，并且采用倾斜和旋转的各种组合。在一些实现中，用户还可与头部运动相组合地改变他的注视方向以更改视野。要强调的是，用户可以采用的支持完整对象呈现的特定头部姿态可以根据实现而改变。一般地，与其他取向相比当用户头部被中性取向时用户具有更大的可能的头部运动范围，并且中性取向常常是维持起来最舒适的。因而，当与新交互式虚拟元素交互时，尤其当此类交互(诸如从菜单中选择选项、使用窗口小程序等)可能花费时间时，采用中性头部取向可能常常是期望的。如果在用户正向下看时新虚拟对象405被引入，则它通常会在视野110之外，因为它的预期放置是在虚拟世界中向前看时能够被看到的一部分中，如上所述。在此情形中，如图5所示，HMD设备104用于重新定位虚拟对象，以使得仅仅虚拟对象中的一部分在在视野110中最靠近其预期原始本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由支持虚拟现实环境在视野内的呈现的头戴式显示器(HMD)设备执行的方法，包括：获得描述与所述HMD设备的用户邻接的物理空间的传感器数据；使用所述传感器数据来重构所述物理空间的几何形状；使用经重构的几何形状来追踪所述物理空间中的用户头部以确定当前视野；当新虚拟对象被引入虚拟现实环境时，检查其原始位置；以及如果原始位置在当前视野之外，则重新定位新虚拟对象，以使得在被重新定位时新虚拟对象的至少一部分在当前视野之内。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.25 US 62/029,351;2015.02.03 US 14/612,8501.一种由支持虚拟现实环境在视野内的呈现的头戴式显示器(HMD)设备执行的方法，包括：获得描述与所述HMD设备的用户邻接的物理空间的传感器数据；使用所述传感器数据来重构所述物理空间的几何形状；使用经重构的几何形状来追踪所述物理空间中的用户头部以确定当前视野；当新虚拟对象被引入虚拟现实环境时，检查其原始位置；以及如果原始位置在当前视野之外，则重新定位新虚拟对象，以使得在被重新定位时新虚拟对象的至少一部分在当前视野之内。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器数据包括深度数据，并且进一步包括使用深度传感器来生成所述传感器数据，并应用表面重构技术来重构物理空间几何形状。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括使用立体成像深度分析来生成深度数据。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将新虚拟对象沿视野边缘重新定位在最接近虚拟现实环境中的原始位置的一位置中。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在原始位置在视野之内时基本上完整呈现新虚拟对象。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括当头部取向在用户的舒适取向范围内时基本上完整呈现新虚拟对象。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述舒适取向范围包括中性头部取向。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在确定当前视野时检测用户的注视方向。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新虚拟对象是支持用户界面或用户体验...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·伯恩斯，B·苏格登，T·萨尔特，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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