具有用于采样对象属性的手指设备的计算机系统技术方案

本发明专利技术题为“具有用于采样对象属性的手指设备的计算机系统”。系统可以包括电子设备。电子设备可以包括被配置为被佩戴在用户的手指上的手指设备，并且可以包括其他电子设备。电子设备可以包括传感器。传感器可以测量关于与现实世界对象相关联的现实世界对象物理属性诸如表面轮廓和纹理的信息。所测量的物理属性可以被用于在计算机生成的现实环境中为用户重建所采样的物理对象。在呈现计算机生成的内容期间，可以呈现基于现实世界对象的所测量的视觉属性、音频属性、触觉属性和/或其他物理属性的视觉内容、音频内容、触觉内容和/或其他内容。可以使用头戴式设备、触觉设备和手指设备中的其他输出设备、和/或其他输出设备来呈现内容。

A computer system with finger devices for sampling object properties

【技术实现步骤摘要】
具有用于采样对象属性的手指设备的计算机系统本专利申请要求2019年4月22日提交的美国专利申请No.16/390,521以及2018年11月29日提交的临时专利申请No.62/772,957的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
本专利技术整体涉及电子系统，并且更具体地涉及具有电子设备诸如指戴式电子设备的系统。
技术介绍
电子设备(诸如计算机)可使用计算机鼠标和其他输入附件来控制。在计算机生成现实系统中，可以使用力反馈手套来控制虚拟对象。移动电话可具有用于响应于触摸输入来创建触觉反馈的触摸屏显示器和振动器。诸如这些设备对于用户来说可能不方便，可能是麻烦的或者不舒服的，或者可能提供不真实的输出。
技术实现思路
系统可以包括电子设备。电子设备可以包括被配置为佩戴在用户的手指上的手指设备，并且可以包括头戴式设备和其他电子设备。电子设备可以包括传感器。当用户与用户周围环境中的现实世界对象交互时，一个或多个传感器可以被用于测量关于与现实世界对象相关联的现实世界对象物理属性的信息。所测量的物理属性可以包括属性诸如表面轮廓、纹理、对象颜色或其他视觉属性、温度、声学属性、力-距离特性、重量、和/或其他物理属性。所测量的物理属性可以被用于为用户重建所采样物理对象的一部分的物理行为。例如，所采样的纹理可以叠加在正在计算机生成现实环境中呈现的对象的一部分上。在呈现计算机生成的内容期间，可以呈现包括现实世界对象的所测量的视觉属性、音频属性、触觉属性和/或其他所采样物理属性的视觉内容、音频内容、触觉内容和/或其他内容。可以利用头戴式设备、触觉设备和手指设备中的其他输出设备、和/或电子设备中的其他输出设备来呈现内容。附图说明图1为根据实施方案的具有电子设备的例示性系统的示意图，所述电子设备用于对用户环境中的对象进行测量以及在用户与虚拟和现实世界对象交互时为用户提供输出。图2为根据实施方案的已放置手指设备的用户的例示性手指的俯视图。图3为根据实施方案的处于用户手指上的例示性手指设备的横截面侧视图。图4为根据实施方案的例示性头戴式设备的俯视图，该头戴式设备具有被配置为支承显示器的支承结构和传感器诸如前置相机和凝视跟踪器。图5为根据实施方案的例示性现实世界对象的透视图，用户在利用手指设备采集测量和/或接收输出时与所述现实世界对象交互。图6、图7、图8、和图9为根据实施方案的示出例示性手指设备可以如何在采集现实世界对象上的测量中被使用的图示。图10为根据实施方案的正利用例示性手指设备进行测量的具有可移动机构诸如按钮的现实世界对象的图示。图11和图12为根据实施方案的与图10的可移动机构相关联的例示性所测量属性的图示。图13、图14、和图15为根据实施方案的示出现实世界对象属性可以如何在现实世界对象上被测量以及被剪切粘贴或以其他方式结合到具有现实和虚拟内容的环境中的图示。图16为根据实施方案的与操作具有电子设备的系统相关联的例示性操作的流程图。具体实施方式电子设备可以被用于采集用户输入以及为用户提供输出。例如，电子设备可以捕捉关于用户周围环境中现实世界对象的物理属性的信息。位置传感器诸如惯性测量单元和能检测运动和位置的其他传感器、力传感器、图像传感器和其他传感器可以被用于在用户与物理世界交互时采集现实世界对象物理属性的测量值。纹理、视觉图案、所测量对象形状、和其他现实世界信息的样本可以被采集和存储。在使用回放装置诸如指戴式设备、头戴式设备和/或其他电子装置时，所取样的现实世界属性可以被提供给用户。所采样的现实世界对象属性可以例如在用户与现实世界和计算机生成内容交互时利用触觉输出设备、音频和视觉输出设备、和/或其他输出设备而被提供给用户。允许用户采集现实世界对象物理属性的测量值并且为将所采样的属性提供给用户的电子系统可以包括电子设备，诸如蜂窝电话和计算机。如果需要，电子系统可以包括被配置为安置在用户身体上的可穿戴电子设备。例如，电子系统可以包括被配置为佩戴在用户一个或多个手指上的设备。有时可以被称为手指设备或指戴式设备的这些设备可以被用于采集输入和提供输出。例如，手指设备可以包括测量对象表面形状以及对所施加的压力进行响应的传感器。现实世界对象的视觉外观和其他物理属性也可以利用手指设备中的传感器电路来测量。可穿戴电子设备诸如头戴式设备也可以被用于测量现实世界对象的物理属性。当用户与真实对象和/或虚拟对象交互时，所采样的现实世界对象物理属性可以利用可穿戴电子设备被回放给用户。例如，当用户触摸现实世界对象时，可以利用手指设备中的触觉输出部件重建所采样的现实世界纹理。视觉内容诸如所采样的现实世界视觉属性也可以被提供给用户。例如，头戴式设备中的显示器可以被用于将现实世界对象的先前所采样的表面外观重叠到另一现实世界对象上。如果需要，在用户正与现实世界和虚拟内容交互时，来自手指设备或其他装置的触觉输出以及来自头戴式设备的视觉输出可以被同时并且彼此协调地提供给用户。如果需要，其他输入可以利用一个或多个可穿戴电子设备或其他电子设备来采集，并且其他输出可以在用户正在使用电子系统时被提供给用户。使用手指设备来采集输入和提供对应的触觉输出以及使用头戴式显示器来为用户显示视觉内容是例示性的。在采样期间，用户可以利用一个或多个手指设备、头戴式设备和/或其他电子设备来测量现实世界对象物理属性。这些设备也可以在系统操作期间采集用户输入。在回放操作期间，电子系统可以为用户提供基于所采样的现实世界对象物理属性的计算机生成的内容(有时被称为虚拟内容)和/或可以为用户提供其他计算机生成的内容。用户输入可以被用于移动虚拟对象以及以其他方式控制系统操作。如果需要，用户可以在与现实世界对象交互时接收来自电系统的输出。例如，对应于先前所采样的现实世界对象纹理的触觉输出可以在用户正触摸现实世界对象时被提供给用户。这样，所采样现实世界纹理的计算机生成版本可以重叠在现实世界表面上的纹理上和/或可以替代与用户正在触摸的现实世界对象相关联的现实世界纹理。在一些配置中，触觉输出和其他输出可以在用户的手指正移动穿过空气而不接触任何现实世界对象时被提供。触觉输出、视觉输出、音频输出和/或其他输出(例如，热等)可以由电子系统中的一个或多个设备提供。一个或多个设备也可以被用于采集用户输入。在一些配置中，用户可以在使用电子系统生成计算机生成的现实环境时使用手指设备。这种系统可以包括生成视觉和音频输出的一个或多个电子设备诸如头戴式装置。头戴式设备可以包括具有显示器、并且如果需要的话还具有扬声器的眼镜、护目镜、头盔、或其他设备。在操作期间，手指设备可以采集用户输入，诸如关于手指设备与周围环境之间的交互(例如，用户手指与环境之间的交互，包括手指运动和与为用户显示的虚拟内容相关联的其他交互)的信息。用户输入可用于控制显示器上的视觉输出。在操作期间可以提供对应的触觉输出。这个触觉输出可以包括先前所采样的现实世界对象物理属性，诸如对象形状、纹理、对压力的响应等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n手指设备外壳，所述手指设备外壳被配置为耦接到用户的手指；/n传感器，所述传感器耦接到所述手指设备外壳，所述传感器测量现实世界对象物理属性；和/n输出设备，所述输出设备被配置为提供输出以重建所测量的现实世界对象物理属性。/n

【技术特征摘要】
20181129 US 62/772,957;20190422 US 16/390,5211.一种系统，包括：
手指设备外壳，所述手指设备外壳被配置为耦接到用户的手指；
传感器，所述传感器耦接到所述手指设备外壳，所述传感器测量现实世界对象物理属性；和
输出设备，所述输出设备被配置为提供输出以重建所测量的现实世界对象物理属性。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述手指设备外壳被配置为当所述手指设备外壳耦接到所述手指时使所述手指的尖端处的指垫未被覆盖，其中所述传感器包括耦接到所述手指设备外壳的惯性测量单元，其中所述现实世界对象物理属性包括利用所述惯性测量单元测量的现实世界对象的表面纹理，其中所述输出设备包括耦接到所述手指设备外壳的触觉输出设备，并且其中所述触觉输出设备被配置为基于利用所述惯性测量单元进行的所述表面纹理的测量来提供触觉输出给所述手指。


3.根据权利要求2所述的系统，还包括具有被配置为显示图像的显示器的头戴式设备，其中所述显示器被配置为响应于从所述传感器获得的用户输入而移动所显示的图像中的虚拟对象。


4.根据权利要求2所述的系统，还包括耦接到所述手指设备外壳并且被配置为将图像投影到表面上的投影仪，其中所述投影仪被配置为响应于从所述传感器获得的用户输入而移动所述表面上所述图像中的虚拟对象。


5.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器包括图像传感器。


6.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器包括选自由以下项构成的组的传感器：应变仪、超声传感器、通过直接接触表面来感测所述表面的直接接触传感器、温度传感器、光探测和测距传感器、加速度计、陀螺仪、罗盘和电容传感器。


7.根据权利要求1所述的系统，其中所述手指设备外壳具有被配置为在所述手指设备外壳耦接到所述手指时延伸超过所述手指的尖端的突起。


8.根据权利要求1所述的系统，其中所述输出设备包括触觉输出设备，其中所述现实世界对象物理属性包括现实世界对象的表面轮廓，并且其中所述触觉输出设备被配置为当所述手指移动通过空气而不接触任何现实世界对象时重建所述现实世界对象的所述表面轮廓。


9.根据权利要求1所述的系统，其中所述现实世界对象属性包括现实世界对象的表面纹理，其中所述输出设备包括耦接到所述手指设备外壳的触觉输出设备，并且其中所述触觉输出设备被配置为基于利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·X·王，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US