计算机介导现实中的位移取向交互制造技术

在各种实施例中，提供了用于在计算机介导环境中与对象进行位移取向交互的计算机化系统和方法。在一个实施例中，该系统检测以横向于可穿戴设备的纵轴的位移进行移动的可穿戴设备。如果该系统确定位移在与可动作项相关联的位移范围内，则该系统可以选择该可动作项或激活与该可动作项相关联的操作，诸如在计算机介导现实环境中修改对象。

Computer mediated displacement orientation interaction in reality

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计算机介导现实中的位移取向交互
技术介绍
计算机介导现实(computer-mediatedreality，CMR)是指人们对现实的感知通过使用计算设备，例如可穿戴计算机或手持设备，来介导。通常，计算设备介导用户对环境的视觉感知。诸如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)之类的各种CMR技术使得用户能够查看和感知计算机生成的二维(2D)对象和三维(3D)对象，就像这些对象实际存在于用户感知的环境中一样。计算的进步已经推动极大地发展努力将这些技术应用于娱乐和企业市场。CMR中的常规交互技术通常很麻烦，并且这样的交互通常限于例如在控制器上的眼睛注视操作或手部操作。因此，CMR中的常规交互可能只是另一种久坐的任务，或者可能是导致代谢综合征、心脏病、中风的风险以及整体健康问题的另一个促成因子，特别是对于长时间工作而没有足够体育锻炼的人们。
技术实现思路
本文所描述的实施例提供了用于CMR环境中的位移取向交互(displacementorientedinteraction，DOI)的方法和系统。更具体地，本文所公开的DOI技术可以检测可穿戴设备或用户的位移模式。之后，DOI技术可以基于位移模式激活CMR环境中的相关操作。在各个实施例中，指示可穿戴设备或用户的位移模式的信号由被配置为介导CMR环境的计算设备接收。在一些实施例中，计算设备与可穿戴设备集成。计算设备确定前述位移模式是否和与CMR环境中的对象或视图相关的操作的预定义位移模式相一致。此外，响应于检测到的位移模式与操作的预定义位移模式相一致，计算设备可以激活CMR环境中的操作。可选地，计算设备可以基于CMR环境中的对象或视图的上下文，利用相关操作的呈现来增强CMR环境，例如以引导用户选择性地激活特定操作。为此，所公开的用于DOI的方法和系统不仅使得能够与CMR环境中的对象进行直观的引导式交互，而且还使得CMR环境中的用户能够在此类交互期间进行身体活动。提供本
技术实现思路
以简化的形式介绍概念的选择，其将在下面的详细描述中进一步被描述。本
技术实现思路
既无意识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也无意单独用于辅助确定所要求保护的主题的范围。附图说明下面参考附图详细描述本专利技术，其中：图1是示出根据本公开的一些实施例的为CMR中的DOI所实现的示例性环境的示意图；图2是根据本公开的一些实施例的为CMR中的DOI所配置的示例性计算系统的框图；图3是示出根据本公开的一些实施例的CMR中的DOI的示例性实现的一部分的示意图；图4是示出根据本公开的一些实施例的CMR中的DOI的示例性实现的另一部分的示意图；图5是示出根据本公开的一些实施例的CMR中的DOI的另一示例性实现的示意图；图6是示出根据本公开的一些实施例的用于CMR中的DOI的过程的流程图；图7是示出根据本公开的一些实施例的用于CMR中的DOI的另一过程的流程图；以及图8是适合用于在实现本公开的实施例中使用的示例性计算环境的框图。具体实施方式根据本文描述的实施例，CMR环境可以包括虚拟现实(VR)环境、增强现实(AR)环境和混合现实(MR)环境中的任何一种，它们中的每一个至少部分地由一个或多个计算设备绘制并被提供给用户以供沉浸式显示。术语“环境”可以指代可用于向用户感知显示的绘制对象的一部分或全部集合。例如，在完全虚拟的环境(例如，VR)中，这样的环境可以指代一组或多组绘制对象、绘制背景或粒子系统、或其任何部分和/或组合。在部分虚拟的环境(例如，AR或MR)中，这样的环境可以指代一组或多组绘制对象、粒子系统、现实空间或背景、或者其任何部分和/或组合。在动态且不断变化的CMR环境中，重要的是为用户提供具有精确可控性的直观交互模式。诸如使用键盘和鼠标之类的常规交互在常规计算环境中已经变得普遍。然而，这种常规交互手段是不利的，并且对于用户在CMR环境中获得沉浸式体验常常是不切实际的。本公开的实施例提供了用于CMR环境中的DOI的系统和方法。利用DOI技术，用户可以使用动力学(kinetic)移动来与CMR环境中的目标对象自然地交互。在一些实施例中，诸如头戴式显示器(HMD)设备之类的可穿戴设备可以检测动力学移动并识别出该可穿戴设备的位移模式。如果位移模式和与CMR环境中的对象或视图相关的操作的预定义位移模式相一致，则可穿戴设备可以进一步激活CMR环境中的操作。可选地，计算设备可以基于CMR环境中的对象或视图的上下文来通过相关操作的呈现来增强CMR环境，例如以引导用户选择性地激活特定操作。举例来说，可穿戴设备在3D对象处检测用户的视线。因此，可穿戴设备可以导致在CMR环境中的用户视野内呈现具有多个部分的放射状菜单(radialmenu)。放射状菜单的每个部分表示与3D对象相关的模式或操作。此外，可穿戴设备可以导致放射状菜单的副本(例如，基于光的副本)显示在用户周围的地板上。当由用户前面的放射状菜单引导并保持抬头姿态时，用户可以走到放射状菜单的特定部分以选择与目标对象相关的特定模式或操作。就这一点而言，可穿戴设备可以检测由用户的动力学移动所引起的自身位移，并相应地确定由用户选择的放射状菜单的特定部分。如果可穿戴设备确认了用户对特定模式或操作的选择，则可穿戴设备可以进一步激活该模式或操作，诸如修改CMR环境中的目标3D对象。有利的是，所公开的用于CMR中的DOI的方法和系统不仅能够与CMR环境中的对象进行直观的引导式交互，而且还使得CMR环境中的用户能够在此类交互期间进行身体活动。此外，DOI技术还可以释放用户的双手，因此用户可以结合脚部移动来使用手部操作(例如姿势)从而在CMR环境中进行更复杂的交互。现在参考图1，根据本公开的一些实施例，提供了一种用于与CMR环境中的对象进行DOI而实现的示例性环境。在该CMR环境中，头戴式显示器(HMD)120使用户110能够查看虚拟对象150。HMD120可以检测用户110的注视，并基于用户110的注视来选择虚拟对象150。例如，为了修改虚拟对象150的目的，用户110可能想要与虚拟对象150进行交互。在这种情况下，用户110可以做出预先配置的动力学姿势，诸如跳跃姿势、下蹲姿势或手部姿势，以激活与虚拟对象150相关联的可用操作的菜单。可以通过HMD120和/或与HMD120连接或通信的计算设备(例如，房间中的固定传感器、另一个可穿戴设备等)来检测动力学姿势。之后，HMD120可以使放射状菜单130具有在CMR环境中的用户视野内呈现的不同部分。放射状菜单的每个部分表示与虚拟对象150相关联的操作。放射状菜单130的内容取决于上下文，因此在放射状菜单130上呈现与当前视图和/或当前对象相关的操作。例如，与虚拟对象150相关的操作可以包括改变颜色、改变取向、改变大小(例如放大或缩小)、改变形状、移动、旋转、添加数据、移除数据等。此外，HMD120可以将放射状菜单130复制为副本菜单140，并且使副本菜单140显示在用户周围的地板上。副本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头戴式设备，包括：/n动力学检测器，用于检测所述头戴式设备以横向于纵轴的位移从第一位置到第二位置的移动；/n操作地耦合到所述动力学检测器的模式识别器，用于将所述位移和与菜单的菜单项相关联的位移范围相比较，所述菜单项表示与计算机介导现实环境中的对象或视图相关的操作；和/n操作地耦合到所述模式识别器的动作操作器，用于响应于所述位移被所述位移范围的一个或多个极值界定，来激活所述计算机介导现实环境中的所述操作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170615 US 15/624,4631.一种头戴式设备，包括：
动力学检测器，用于检测所述头戴式设备以横向于纵轴的位移从第一位置到第二位置的移动；
操作地耦合到所述动力学检测器的模式识别器，用于将所述位移和与菜单的菜单项相关联的位移范围相比较，所述菜单项表示与计算机介导现实环境中的对象或视图相关的操作；和
操作地耦合到所述模式识别器的动作操作器，用于响应于所述位移被所述位移范围的一个或多个极值界定，来激活所述计算机介导现实环境中的所述操作。


2.根据权利要求1所述的设备，还包括：
操作地耦合到所述模式识别器的上下文处理机，用于确定与所述计算机介导现实环境中的所述对象或所述视图相关的上下文信息。


3.根据权利要求1所述的设备，还包括：
操作地耦合到所述动作操作器的绘制组件，用于响应于所述位移被与所述菜单项相关联的所述位移范围的一个或多个极值界定，来使视觉反馈与所述菜单项一起呈现。


4.根据权利要求1所述的设备，其中所述动力学检测器还包括用于测量所述位移的值的位移传感器。


5.根据权利要求4所述的设备，其中所述模式识别器还用于确定所述位移的所述值大于与所述位移范围相关联的最小距离并且小于与所述位移范围相关联的最大距离。


6.根据权利要求1所述的设备，其中所述动力学检测器还包括取向传感器，所述取向传感器用于参考所述第一位置来确定所述位移的角方向，所述第一位置是横向于所述纵轴的二维欧几里得平面的原点。


7.根据权利要求6所述的设备，其中所述模式识别器还用于确定所述角方向被所述位移范围的最小角度和最大角度界定。


8.根据权利要求1所述的设备，其中所述动作操作器还用于：获取具有多个菜单项的所述菜单，所述多个菜单项中...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·帕胡德，N·里什，E·奥菲克，C·赫特，
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