可变注视取向虚拟环境中的触觉维度制造技术

本申请涉及可变注视取向虚拟环境中的触觉维度。呈现了在虚拟环境中使用触觉维度生成触觉效果的方法和系统。该方法包括识别虚拟环境内的兴趣点并基于该兴趣点生成多个触觉维度。触觉维度定义兴趣点区域。另外，确定用户的注视取向，并且基于该注视取向，确定指向兴趣点区域的用户注视的量。如果指向兴趣点区域的用户注视的量低于阈值量，则生成触觉效果。

Tactile dimension in virtual environment with variable gaze orientation

This application relates to the tactile dimension in a variable gaze orientation virtual environment. The method and system of using tactile dimension to generate tactile effect in virtual environment are presented. The method includes identifying interest points in virtual environment and generating multiple tactile dimensions based on the interest points. The tactile dimension defines the region of interest. In addition, the user's gaze orientation is determined, and based on the gaze orientation, the amount of user's gaze directed to the region of interest is determined. If the amount of the user's gaze directed to the region of interest is less than the threshold value, the tactile effect is generated.

【技术实现步骤摘要】
可变注视取向虚拟环境中的触觉维度
一个实施例一般而言涉及触觉系统，并且具体地涉及在可变注视取向虚拟环境中使用触觉维度来生成触觉效果。
技术介绍
触觉是触感和力反馈技术，其通过将诸如力、振动和运动之类的触觉反馈效果(例如，“触觉效果”)应用于用户而利用用户的触摸感觉。诸如移动设备、触摸屏设备和个人计算机之类的设备可以被配置为生成触觉效果。一般，可以在设备的操作系统(“OS”)内对能够生成触觉效果的嵌入式硬件(例如致动器)的调用进行编程。这些调用指定要播放的触觉效果。例如，当用户使用例如按钮、触摸屏、操纵杆、控制杆、轮子或一些其他控件与设备交互时，设备的OS可以通过控制电路向嵌入式硬件发送命令。嵌入式硬件然后产生适当的触觉效果。在常规的虚拟现实(“VR”)或增强现实(“AR”)环境中，或者在诸如视频或游戏之类的其他应用中，可以向用户呈现虚拟环境的视图。在一些实施例中，通常在使用头戴式显示器时，环境由360度视图组成。此外，视频或游戏具有对视频或游戏的内容或目的最为重要的特定感兴趣区域。在这种情况下，用户可能注视(即，指向或观看)除了特定感兴趣区域以外的东西并因此错过预期内容。当使用带有游戏或视频的计算机、平板电脑或手持设备(其中用户可以通过滑动手指或使用鼠标或其他指向设备来改变他们的视线)时，也可能发生这种情况。
技术实现思路
在本公开的实施例中，呈现了一种在可变注视取向虚拟环境中生成触觉维度的系统和方法。可变注视取向环境是指用户能够在虚拟环境内对其视图进行一些控制的任何游戏、视频或交互系统。虚拟环境旨在意味着可以在头戴式显示器、手持设备、智能电话或其他显示设备中显示的任何类型的现实、虚拟现实、增强现实等。该方法包括识别虚拟环境内的兴趣点并基于该兴趣点生成多个触觉维度。触觉维度定义兴趣点区域。此外，确定用户的注视取向，并且基于该注视取向，确定指向兴趣点区域的用户注视的量。如果指向兴趣点区域的用户注视的量低于阈值量，则生成触觉效果以将用户的注视重新定向到虚拟环境中的主要内容。附图说明并入本文并且构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术，并且与说明书一起进一步用于解释本专利技术的原理并且使(一个或多个)相关领域的技术人员能够制作和使用本专利技术。另外，附图标记的最左边数字识别附图标记首次出现的图(例如，附图标记“310”指示这样编号的元素在图3中首次被标记或首次出现)。另外，后面跟着字母表的不同字母或其他独特标记(例如，撇号)的具有相同附图标记的元素指示在结构、操作或形式上相同但是可以被识别为在不同时间点反复出现或在不同空间位置的元素。图1示出根据本公开的实施例的启用触觉的虚拟现实系统的框图。图2是根据本公开的实施例的其中用户的注视指向兴趣点区域的360度虚拟环境的图示。图3是根据本公开的实施例的其中用户的注视指向触觉效果区域的360度虚拟环境的图示。图4是根据实施例的使用触觉维度生成器的触觉生成系统的示意图。图5是根据本公开的实施例的利用触觉维度生成触觉效果的图1的系统的功能的流程图。具体实施方式一个实施例生成定义虚拟环境中的区域的触觉维度以帮助用户指引他们的注视。这样的方向引导用户能够查看期望的内容，诸如兴趣点。如果用户的注视不是指向兴趣点，则生成触觉效果以引导用户将他/她的注视取向改变回兴趣点。触觉维度还用于定义游戏或视频中的区域，以帮助用户指引他们的注视。用户的“注视(gaze)”是用户在游戏或视频内的视野。因此，例如，当使用诸如智能电话之类的手持设备时，用户的注视是在显示器上看到的内容。注视还可以包括深度分量，其中看到的内容包括用户距兴趣点有多近或多远。例如，注视可以包括水平轴(X轴)和垂直轴(Y轴)上的旋转跟踪(tracking)或眼睛跟踪，以及z轴上的深度跟踪。因此，触觉维度适用于其中用户可以控制可以看到的内容的方向或移动的虚拟现实、增强现实、以及任何其他类型的游戏或视频。虽然这里描述的实施例是用于特定应用的说明性实施例，但应该理解，本专利技术不限于此。访问本文提供的教导的本领域技术人员将认识到在其范围内的附加修改、应用和实施例以及其中本专利技术将具有显著实用性的附加领域。图1是可以实现本专利技术的实施例的启用触觉的系统10的框图。系统10可以包括具有机械或电气选择按钮13和触敏屏幕15的智能设备11(例如，智能电话、平板电脑、智能手表等)。系统10还可以是用户所持有的任何设备，诸如游戏手柄、动作棒(motionwand)、头戴式显示器或设备等。系统10的内部是在系统10上生成触觉效果的触觉反馈系统。触觉反馈系统包括控制器或处理器12。耦接到处理器12的是存储器20和驱动器系统16，驱动器系统16耦接到触觉输出设备18。处理器12可以是任何类型的通用处理器，或者可以是专门设计成提供触觉效果的处理器，诸如专用集成电路(“ASIC”)。处理器12可以是操作整个系统10的相同处理器，或者可以是分开的处理器。处理器12可以基于高级参数来决定要播放的触觉效果以及效果的播放顺序。通常，定义特定触觉效果的高级参数包括幅度、频率和持续时间。诸如流式电机命令之类的低级参数还可以用于确定特定的触觉效果。如果触觉效果包括在生成触觉效果时这些参数的一些变化或者基于用户的交互的这些参数的变化，则该触觉效果可以被认为是“动态的”。处理器12将控制信号输出到驱动器系统16，驱动器系统16包括用于向触觉输出设备18供应所需的电流和电压(即，“电机信号”)以使得生成期望的触觉效果的电子组件和电路。系统10可以包括多个触觉输出设备18，并且每个触觉输出设备18可以包括驱动器系统16，这些驱动器系统16全部耦接到处理器12。存储器20可以是任何类型的暂态或非暂态存储设备或计算机可读介质，诸如随机存取存储器(“RAM”)或只读存储器(“ROM”)。通信介质可以包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其它数据，并且包括任何信息传递介质。存储器20存储由处理器12执行的指令，诸如操作系统指令。在这些指令中，存储器20包括触觉效果许可模块22，触觉效果许可模块22包括当由处理器12执行时基于许可生成触觉效果的指令，如下面更详细地公开的。存储器20还可以位于处理器12的内部，或者位于内部和外部存储器的任何组合。触觉输出设备18可以是生成触觉效果的任何类型的设备，并且可以物理地位于系统10的任何区域中以能够对用户身体的期望区域创建期望的触觉效果。在一些实施例中，系统10包括数十个或甚至数百个触觉输出设备18，并且触觉输出设备可以是不同类型的，以便能够在用户身体的大概每个区域生成触觉效果以及生成任何类型的触觉效果。触觉输出设备18可以位于系统10的任何部分(包括智能设备11的任何部分)，或者可以远程地耦接到系统10的任何部分，例如可穿戴设备或头戴式显示器。在一个实施例中，触觉输出设备18是生成振动触感触觉效果的致动器。用于此目的的致动器可以包括电磁致动器，诸如其中通过马达移动偏心质块的偏心旋转质块(“ERM”)、其中附接到弹簧的质块被来回驱动的线性谐振致动器(“LRA”)、或诸如压电、电活性聚合物(“EAP”)或形状记忆合金之类的“智能材料”。触觉输出设备18还可以是诸如静电摩擦(“ESF”)设备或超声表面摩擦(“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在虚拟环境中提供触觉效果的方法，包括：识别所述虚拟环境内的兴趣点；基于所述兴趣点生成多个触觉维度，其中所述多个触觉维度定义兴趣点区域；确定注视取向；基于所述注视取向来确定指向所述兴趣点区域的注视量；以及如果指向所述兴趣点区域的注视量等于或低于阈值量，则生成触觉效果。

【技术特征摘要】
2017.06.22 US 15/630,2361.一种在虚拟环境中提供触觉效果的方法，包括：识别所述虚拟环境内的兴趣点；基于所述兴趣点生成多个触觉维度，其中所述多个触觉维度定义兴趣点区域；确定注视取向；基于所述注视取向来确定指向所述兴趣点区域的注视量；以及如果指向所述兴趣点区域的注视量等于或低于阈值量，则生成触觉效果。2.如权利要求1所述的方法，还包括：确定所述注视取向是朝向还是远离所述兴趣点区域移动。3.如权利要求2所述的方法，其中所生成的触觉效果的参数随着所述注视取向到所述兴趣点区域的距离减小而减小。4.如权利要求2所述的方法，其中所述触觉效果的参数随着所述注视取向到所述兴趣点区域的距离增大而增大。5.如权利要求1所述的方法，其中确定所述注视取向包括使用头戴式显示器或显示设备。6.如权利要求1所述的方法，其中所述虚拟环境包括360度内容。7.如权利要求1所述的方法，其中所生成的触觉效果包括多个触觉效果。8.如权利要求7所述的方法，其中如果所述注视取向指向所述兴趣点区域的右侧，则在第一致动器处生成所述触觉效果，并且其中如果所述注视取向指向所述兴趣点区域的左侧，则在第二致动器处生成所述触觉效果。9.如权利要求7所述的方法，其中如果所述注视取向指向所述兴趣点区域之上，则在第三致动器处生成所述触觉效果，并且其中如果所述注视取向指向所述兴趣点区域之下，则在第四致动器处生成所述触觉效果。10.一种其上存储有指令的计算机可读介质，所述指令在由处理器执行时使所述处理器产生触觉效果，所述产生包括：识别虚拟环境内的兴趣点；基于所述兴趣点生成多个触觉维度，其中所述多个触觉维度定义兴趣点区域；确...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·罗素，W·S·莱茵，S·阿塔里，
申请(专利权)人：意美森公司，
类型：发明
国别省市：美国,US