空间化触觉设备力反馈制造技术

一种用于控制一个或多个触觉设备上的空间化力反馈的方法，包括：经由通信接口来建立与该一个或多个触觉设备的通信；实例化一个或多个虚拟触觉源，每个虚拟触觉源具有虚拟环境中的虚拟位置并且被配置成发射由触觉参数集表征的触觉信号；以及对于该一个或多个触觉设备中的每一者，实例化具有虚拟环境中的虚拟位置和转换逻辑的虚拟触觉接收机。虚拟触觉接收机可被配置成：从一个或多个虚拟触觉源中的每一者接收该虚拟触觉源的触觉信号；基于转换逻辑来将接收到的触觉信号转换成触觉设备指令；以及经由通信接口来向触觉设备发送该触觉设备指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空间化触觉设备力反馈
技术介绍
触觉设备可被用于增强与虚拟环境(诸如视频游戏或虚拟现实体验)的交互。具体而言，触觉设备可被用于提供表示虚拟环境中的虚拟力的力反馈。此类力反馈可以增强虚拟环境的有形性感知，这可使得虚拟体验更加身临其境且更加逼真。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
以便以简化的形式介绍以下在具体实施方式述中进一步描述的概念的选集。本
技术实现思路
并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用于限制所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提及的任何或所有缺点的实现。一种用于控制一个或多个触觉设备上的空间化力反馈的方法，包括：经由通信接口来建立与该一个或多个触觉设备的通信；实例化一个或多个虚拟触觉源，每个虚拟触觉源具有虚拟环境中的虚拟位置并且被配置成发射由触觉参数集表征的触觉信号；以及对于该一个或多个触觉设备中的每一者，实例化具有虚拟环境中的虚拟位置和转换逻辑的虚拟触觉接收机。虚拟触觉接收机可被配置成：从一个或多个虚拟触觉源中的每一者接收该虚拟触觉源的触觉信号；基于转换逻辑来将接收到的触觉信号转换成触觉设备指令；以及经由通信接口来向触觉设备发送该触觉设备指令。附图简述图1示出了其中用户使用被配置成提供空间化力反馈的多个触觉设备来与虚拟环境交互的示例场景。图2示出了其中游戏引擎实例化针对虚拟环境的多个虚拟触觉源和虚拟触觉接收机的示例场景。图3示意性地示出了示例虚拟触觉源。图4示意性地示出了示例虚拟触觉接收机。图5示意性地示出了其中针对多用户虚拟环境实例化多个虚拟触觉接收机的示例场景。图6示出了用于控制一个或多个触觉设备上的空间化力反馈的示例方法。图7示出了由虚拟触觉接收机执行以控制触觉设备的示例方法。图8示出了示例计算系统。具体实施方式随着计算机软件和硬件变得越来越强大和先进，虚拟环境(诸如视频游戏环境)变得更加丰富和逼真。图形、角色和化身的移动、以及各种视觉元素的交互都变得越来越逼真。此外，触觉设备(例如，起伏、振动、震动)在与视频游戏和其他虚拟体验结合使用时变得更加复杂和普遍。尽管在虚拟环境和触觉设备的各方面都有提升，但是经由软件提供逼真的空间化触觉反馈仍然极其困难且在计算上是复杂的。用于经由触觉反馈来模拟虚拟力的常规办法通常需要开发人员对特定触觉设备的特定触觉事件进行硬编码，这非常耗费劳力，并且不允许适应虚拟环境中的变化和/或要用于与虚拟环境交互的不同类型的触觉设备。因此，本描述涉及一种用于控制触觉设备以提供来自虚拟环境内的虚拟触觉源的空间化力反馈的办法。此类办法可以通过根据能够发射触觉信号的触觉源和能够从虚拟触觉源接收触觉信号的触觉接收机来表征虚拟环境来执行。例如，一个或多个虚拟触觉源可被实例化。每个虚拟触觉源可具有虚拟环境中的虚拟位置，并且可被配置成发射由触觉参数集表征的触觉信号。此外，对于用于增强与虚拟环境的交互的一个或多个触觉设备中的每一者，虚拟触觉接收机可被实例化。每个虚拟触觉接收机可具有虚拟环境中的虚拟位置和转换逻辑。每个触觉接收机可被配置成：从一个或多个虚拟触觉源中的每一者接收该虚拟触觉源的触觉信号；基于转换逻辑来将接收到的触觉信号转换成触觉设备指令；以及经由通信接口来向触觉设备发送该触觉设备指令。每个触觉设备指令可采用与触觉设备兼容的格式，使得触觉设备可基于接收到的触觉设备指令来提供力反馈。根据虚拟触觉源和虚拟触觉接收机的空间化性质，不同的触觉设备可至少基于虚拟触觉源的虚拟位置、虚拟触觉接收机的虚拟位置和/或定义触觉信号的触觉参数集来提供不同的力反馈。例如，触觉信号可以针对不同的虚拟触觉接收机不同地调整，以计及触觉信号行进的距离、与中间虚拟对象的交互、和/或沿着间接路径的行进、以及其他空间上的考虑。此类调整可允许虚拟力的逼真空间化模拟。与通过对特定触觉设备的特定触觉事件进行硬编码来模拟虚拟力的常规尝试不同，所描述的办法在空间上表征虚拟环境中的虚拟力，以便以适应于不同虚拟环境且可扩展为不同类型的触觉设备的方式来控制力反馈。具体而言，每个触觉设备由单独的虚拟触觉接收机来控制，该虚拟触觉接收机被配置成将接收到的触觉信号转换成与该特定类型的触觉设备兼容的触觉设备指令。此外，因为每个虚拟触觉接收机被编程成接收和转换通用触觉信号，而不论虚拟触觉源如何，所以虚拟触觉接收机已经被编程以用于的每个触觉设备自动地与每种可能类型的触觉源兼容。此类办法消除了针对每种特定类型的触觉设备的每种触觉效果定制脚本的需求。图1示出了用户100佩戴头戴式显示器(HMD)类型虚拟现实计算系统102。计算系统102包括近眼显示器104。近眼显示器104被配置成向用户100可视地呈现虚拟环境108的视野(FOV)106。虚拟环境108可以模拟现实世界和/或想象世界，从而允许用户100与该虚拟化世界交互。计算系统102可被配置成基于采取视频游戏代码或另一软件应用形式的指令的执行来经由近眼显示器104呈现虚拟环境108。视频游戏代码或软件应用可以定义虚拟环境108的各参数，包括：虚拟世界和对应的虚拟坐标系、游戏规则和基础数学模式(例如，物理引擎)、虚拟对象、虚拟环境、虚拟角色、音频设计/声音效果和触觉设计/触觉效果。在所描绘的示例中，近眼显示器104的视野106可视地呈现了虚拟环境108的第一人称视角。虚拟环境108的这一视角描绘了虚拟化身110在战斗期间持有虚拟枪支112的第一人称视角。虚拟化身110位于虚拟沙袋掩体114后面的虚拟环境108中。虚拟机库116位于虚拟沙袋掩体114之外。虚拟建筑物118位于虚拟沙袋掩体114之外的视野106的左侧。虚拟坦克120位于虚拟机库116与虚拟建筑物118之间，并且正在接近虚拟化身110。此外，虚拟飞机122已将虚拟炸弹投放在虚拟机库116和虚拟建筑物118上，这造成虚拟爆炸124和126。虚拟飞机122位于虚拟坦克120之外的天空中，并且正飞离虚拟化身110。注意，所描绘的视角旨在是非限制性的，并且可以在近眼显示器104的视野106中可视地呈现任何合适的虚拟环境的任何合适的视角。在另一示例中，视野可以可视地呈现虚拟化身110在虚拟环境108中的第三人称视角。虽然图1描绘了其中用户100经由近眼显示器104观看虚拟世界的场景，但是本公开实际上与任何类型的显示器(包括虚拟现实显示器、增强现实显示器、混合现实显示器、电视显示器、台式机显示器、膝上型计算机显示器、平板显示器、移动电话显示器和手持游戏显示器)兼容。在图1中，用户100经由游戏控制器128向计算系统102提供用户输入以控制虚拟化身110。例如，用户100可移动游戏控制器128上的操纵杆以改变虚拟化身110在虚拟环境中的位置。作为另一示例，用户100可以拉动游戏控制器128上的扳机以射击虚拟枪支112。用户100可以经由实际上任何类型的输入设备来提供任何合适的用户输入，以控制虚拟化身110和/或虚拟环境的其他方面。在一些实现中，用户100可以可任选地经由计算系统102本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制一个或多个触觉设备上的空间化力反馈的方法，所述方法包括：/n经由通信接口来建立与所述一个或多个触觉设备的通信；/n实例化一个或多个虚拟触觉源，每个虚拟触觉源具有虚拟环境中的虚拟位置并且被配置成发射由触觉参数集表征的触觉信号；以及/n对于所述一个或多个触觉设备中的每一者，实例化具有所述虚拟环境中的虚拟位置和转换逻辑的虚拟触觉接收机，所述转换逻辑被配置成将触觉信号转换成能用于控制所述触觉设备上的力反馈的触觉设备指令，所述虚拟触觉接收机被配置成：/n从一个或多个虚拟触觉源中的每一者接收所述虚拟触觉源的所述触觉信号；/n基于所述转换逻辑来将所接收到的触觉信号转换成触觉设备指令；以及/n经由所述通信接口来向所述触觉设备发送所述触觉设备指令。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180306 US 15/913,7231.一种用于控制一个或多个触觉设备上的空间化力反馈的方法，所述方法包括：
经由通信接口来建立与所述一个或多个触觉设备的通信；
实例化一个或多个虚拟触觉源，每个虚拟触觉源具有虚拟环境中的虚拟位置并且被配置成发射由触觉参数集表征的触觉信号；以及
对于所述一个或多个触觉设备中的每一者，实例化具有所述虚拟环境中的虚拟位置和转换逻辑的虚拟触觉接收机，所述转换逻辑被配置成将触觉信号转换成能用于控制所述触觉设备上的力反馈的触觉设备指令，所述虚拟触觉接收机被配置成：
从一个或多个虚拟触觉源中的每一者接收所述虚拟触觉源的所述触觉信号；
基于所述转换逻辑来将所接收到的触觉信号转换成触觉设备指令；以及
经由所述通信接口来向所述触觉设备发送所述触觉设备指令。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
至少基于所述虚拟触觉源的虚拟位置和所述虚拟触觉接收机的虚拟位置来调整传达给所述虚拟触觉接收机的所述触觉信号。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，调整所述触觉信号包括：根据所述虚拟触觉源与所述虚拟触觉接收机之间的距离来衰减所述触觉信号。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，调整所述触觉信号包括：根据所述虚拟触觉源与所述虚拟触觉接收机中间的虚拟对象来减小所述触觉信号。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
至少基于所述触觉参数集来调整传达给所述虚拟触觉接收机的所述触觉信号。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
至少基于所述虚拟触觉源的虚拟位置、所述虚拟触觉接收机的虚拟位置和所述触觉参数集来...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·巴拉德，
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