增强和虚拟现实的转换边界和距离响应界面的方法及其电子设备技术

提供了一种头戴式显示器(HMD)设备。HMD具有显示面板、用于测量HMD和真实对象之间的距离的深度或距离传感器。HMD设备在HMD和近转换边界(CTB)之间设置近转换边界距离(CTBD)。在HMD和远转换边界(FTB)之间设置远转换边界距离(FTBD)。CTBD比FTBD小。当具有相关联的近虚拟内容和远虚拟内容的真实对象移动得更靠近HMD设备并跨越CTB时，虚拟内容转换为用于在HMD上观看的近虚拟内容。当该真实对象移动得远离HMD并跨越FTB时，虚拟内容转换为用于在HMD上观看的远虚拟内容。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增强和虚拟现实的转换边界和距离响应界面的方法及其电子设备
本公开一般涉及用于增强现实的系统和方法的领域。更具体地，本公开涉及用于增强现实的距离响应界面(distance-responsiveinterface)的转换(transition)边界。
技术介绍
在增强现实中，用户可以在真实环境中四处移动。用户移动得离存在于增强环境中的虚拟内容或对象更近和更远。移动得离虚拟内容更近和更远由于虚拟对象与用户的感知距离而改变虚拟对象的易读性(legibility)。此外，取决于用户和虚拟对象之间的感知距离，用户与虚拟对象的交互也可以不同。基于用户和虚拟对象之间的距离改变对用户的有用性的用于处理虚拟对象的一种现有技术是基于虚拟对象与用户的距离改变虚拟对象的内容。例如，可以建立不同的区来表示不同的距离范围，诸如近对象区(near-to-objectzone)和远对象区(far-from-objectzone)。近区和远区可以由转换边界分开。当用户和对象之间的距离处于近对象区时，为虚拟对象显示面向近处(near-oriented)的虚拟内容。当用户和对象之间的距离处于远对象区时，可以为虚拟内容显示面向远处(far-oriented)的虚拟内容或者不显示虚拟内容。如果用户正站在区之间的转换边界或非常接近区之间的转换边界，并且给定用户的头部或身体的自然移动和距离测量可变性，则AR系统可以连续地触发在虚拟对象的近区和远区虚拟内容表示或在虚拟对象的近区和远区虚拟内容表示之间切换。虚拟内容表示之间的连续切换或闪烁会分散用户的注意力，并使AR体验因这种分散而没那么有趣。
技术实现思路
[问题解决方案]本公开提供了一种用于增强现实的系统和方法。在第一实施例中，提供了一种头戴式显示器(HMD)。HMD具有显示面板、深度传感器和耦合到显示面板和深度传感器的至少一个处理器。至少一个处理器耦合到显示面板和深度传感器。耦合到至少一个处理器的存储器包括可由至少一个处理器执行的指令。所述指令使得所述至少一个处理器将第一转换距离(TD)设置在距HMD的第一距离处。所述指令还使得所述至少一个处理器将第二TD设置在距HMD的第二距离处，其中所述第一TD小于所述第二TD。所述指令使得至少一个处理器基于来自深度传感器的数据来确定HMD和真实对象之间的对象距离，其中真实对象与虚拟对象内容相关联。所述指令还使得所述至少一个处理器将对象距离的先前对象距离和当前对象距离与第一TD和第二TD进行比较。当先前对象距离大于第一TD并且当前对象距离小于第一TD时，处理器被配置为改变虚拟对象内容在显示面板上的显示，以显示与真实对象相关联的虚拟对象内容的第一信息细节。当先前对象距离小于第二TD并且当前对象距离大于第二TD时，处理器被配置为改变虚拟对象内容在显示面板上的显示，以显示与真实对象相关联的虚拟对象内容的第二信息细节。在第二实施例中，提供了一种用于在增强现实中转换虚拟内容的方法。该方法包括将第一转换距离(TD)设置在距头戴式显示器(HMD)的第一距离处，并将第二TD设置在距HMD的第二距离处，其中第一TD小于第二TD。该方法还包括基于来自深度传感器的数据确定HMD和真实对象之间的对象距离，真实对象与虚拟对象内容相关联。该方法将所确定的对象距离的先前对象距离和当前对象距离与第一TD和第二TD进行比较。当先前对象距离大于第一TD并且当前对象距离小于第一TD时，则所述方法包括改变虚拟对象内容在HMD的显示面板上的显示，以显示与真实对象相关联的虚拟对象内容的第一信息细节。当先前对象距离小于第二TD并且当前对象距离大于第二TD时，则所述方法包括改变虚拟对象内容在HMD的显示面板上的显示，以显示与真实对象相关联的虚拟对象内容的第二信息细节。在第三实施例中，提供了一种包括用于增强现实的程序代码的非暂时性计算机可读介质，所述程序代码当由至少一个处理器执行时，使得电子设备将第一转换距离(TD)设置在距头戴式设备(HMD)的第一距离处，并将第二TD设置在距HMD的第二距离处，其中第一TD小于第二TD。还使得电子设备基于来自深度传感器的数据来确定HMD和真实对象之间的对象距离。真实对象与虚拟对象内容相关联。还使得电子设备将所确定的对象距离的先前对象距离和当前对象距离与第一TD和第二TD进行比较。当先前对象距离大于第一TD并且当前对象距离小于第一TD时，电子设备改变虚拟对象内容在HMD的显示面板上的显示，以显示与真实对象相关联的虚拟对象内容的第一信息细节。当先前对象距离小于第二TD并且当前对象距离大于第二TD时，电子设备改变虚拟对象内容在HMD的显示面板上的显示，以显示与真实对象相关联的虚拟对象内容的第二信息细节。在进行下面的详细描述之前，阐述贯穿本专利文件使用的某些词语和短语的定义可能是有利的。术语“发送”、“接收”和“通信”及其派生词涵盖直接和间接通信。术语“包括”和“包含”以及它们的派生词意味着包括但不限于。术语“或”是包含性的，意思是和/或。短语“与……相关联”及其派生词是指包括、被包括在内、与……互连、包含、被包含在内、连接到或与……连接、耦合到或与……耦合、可与……通信、与……协作、交错、并置、接近、绑定到或与……绑定、具有、具有……属性、与……有关系等。此外，下面描述的各种功能可以由一个或多个计算机程序来实现或支持，每个计算机程序由计算机可读程序代码形成并体现在计算机可读介质中。术语“应用”和“程序”是指一个或多个计算机程序、软件组件、指令集、过程、功能、对象、类、实例、相关数据或其适于在合适的计算机可读程序代码中实现的部分。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够被计算机访问的任何类型的介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频盘(DVD)或任何其他类型的存储器。“非暂时性”计算机可读介质不包括传播暂时性电信号或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。一种非暂时性计算机可读介质包括其中数据可被永久存储的介质和其中数据可被存储并随后被重写的介质，诸如可重写光盘或可擦除存储器设备。如本文所使用的，术语“具有”、“可以具有”、“包括”、“可以包括”、“能够具有”或“能够包括”特征(例如，数量、功能、操作或组件，诸如一部分)指示该特征的存在，并且不排除其他特征的存在。如本文所使用的，术语“A或B”、“A和/或B中的至少一个”或“A和/或B中的一个或多个”可以包括A和B的所有可能的组合。例如，“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”可以指示以下情况中的全部：(1)包括至少一个A、(2)包括至少一个B、或(3)包括至少一个A和至少一个B。如本文所使用的，术语“第一”和“第二”可以修饰各种组件，而不管其重要性，并且不限制这些组件。这些术语仅用于区分一个组件和另一个组件。例如，第一用户设备和第二用户设备可以指示彼此不同的用户设备，而不管设备的顺序或重要性。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头戴式设备(HMD)，包括:/n显示面板；/n深度传感器；/n至少一个处理器，其耦合到所述显示面板和所述深度传感器；/n存储器，其耦合到所述至少一个处理器，所述存储器包括可由所述至少一个处理器执行并且被配置成使得所述至少一个处理器执行以下操作的指令:/n基于所述深度传感器检测到HMD和真实对象之间的对象距离是参考范围内的距离；/n在HMD的显示面板上显示对应于所检测的对象距离的、用于与所述真实对象相关的虚拟对象的第一内容；/n如果由所述深度传感器检测到对象距离被改变为小于第一转换距离(TD)，则在显示面板上显示用于所述虚拟对象的第二内容；以及/n如果由所述深度传感器检测到对象距离被改变为大于第二TD，则在显示面板上显示用于所述虚拟对象的第三内容，/n其中，所述第一TD是在距HMD第一距离处确定的，/n其中，所述第二TD是在距HMD比第一距离更大的第二距离处确定的，并且/n其中所述参考范围是在所述第一TD和所述第二TD之间的区域。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171205 US 62/595,052;20180910 US 16/126,9901.一种头戴式设备(HMD)，包括:
显示面板；
深度传感器；
至少一个处理器，其耦合到所述显示面板和所述深度传感器；
存储器，其耦合到所述至少一个处理器，所述存储器包括可由所述至少一个处理器执行并且被配置成使得所述至少一个处理器执行以下操作的指令:
基于所述深度传感器检测到HMD和真实对象之间的对象距离是参考范围内的距离；
在HMD的显示面板上显示对应于所检测的对象距离的、用于与所述真实对象相关的虚拟对象的第一内容；
如果由所述深度传感器检测到对象距离被改变为小于第一转换距离(TD)，则在显示面板上显示用于所述虚拟对象的第二内容；以及
如果由所述深度传感器检测到对象距离被改变为大于第二TD，则在显示面板上显示用于所述虚拟对象的第三内容，
其中，所述第一TD是在距HMD第一距离处确定的，
其中，所述第二TD是在距HMD比第一距离更大的第二距离处确定的，并且
其中所述参考范围是在所述第一TD和所述第二TD之间的区域。


2.根据权利要求1所述的HMD，其中，所述第一TD和所述第二TD是基于转换边界来确定的，所述转换边界定义了与用于所述虚拟对象的内容的细节相关的区域。


3.根据权利要求1所述的HMD，
其中所述第二内容包括比所述第一内容更详细的用于虚拟对象的信息，并且
其中所述第一内容包括比所述第三内容更详细的用于虚拟对象的信息。


4.根据权利要求1所述的HMD，其中包括所述第一内容、所述第二内容和所述第三内容的用于虚拟对象的内容包括被配置为控制真实对象的功能的虚拟用户界面。


5.根据权利要求1所述的HMD，其中，所述虚拟对象被锁定到所述真实对象上的位置。


6.根据权利要求1所述的HMD，其中，所述至少一个处理器还被配置为:
如果...

【专利技术属性】
技术研发人员：AR麦克休，D克纳尔，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR