使用单个控制器的内容移动和交互制造技术

用于使用单个控制器与内容交互并且更新该内容的位置和取向的系统和方法的示例。该系统可以允许用户使用相同的控制器在房间周围移动内容并通过跟踪控制器的运动范围与该内容交互。容交互。容交互。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用单个控制器的内容移动和交互
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求根据35U.S.C.
§
119(e)于2020年1月24日提交的、标题为“CONTENT MOVEMENT AND INTERACTION USING A SINGLE CONTROLLER(使用单个控制器的内容移动和交互)”的美国临时申请No.62/965708，其公开内容通过引用整体并入本文。


[0003]本公开总体上涉及促进一个或多个用户的交互式虚拟或增强现实环境的系统和方法。

技术介绍

[0004]现代计算和显示技术促进了用于所谓“虚拟现实”、“增强现实”、或“混合现实”体验的系统的开发，其中数字再现的图像或其部分以如下方式呈现给用户：它们似乎是真实的，或者他们可能被感知为是真实的。虚拟现实或“VR”场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现，而对其他实际现实世界的视觉输入不透明；增强现实或“AR”场景通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现，作为对用户周围的实际世界的可视化的增强；混合现实或“MR”，与合并现实世界和虚拟世界有关，以产生物理和虚拟对象共存并实时交互的新环境。事实证明，人类的视觉感知系统非常复杂，产生一种促进舒适、自然、丰富地呈现虚拟图像元素以及其他虚拟或现实世界的图像元素的VR、AR或MR技术是一项挑战。本文公开的系统和方法解决了与VR、AR和MR技术相关的各种挑战。

技术实现思路

[0005]本公开的实施例涉及用于促进一个或多个用户的虚拟或增强现实交互的设备、系统和方法。
[0006]以下在详细描述、附图和权利要求中描述了本公开的特征、目的和优点的进一步细节。前述一般描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，并不旨在限制本公开的范围。
[0007]在一些配置中，增强现实(AR)系统可以包括：AR显示器，被配置为向AR系统的用户呈现虚拟内容；面向外的相机，被配置为捕获用户的环境的一个或多个图像；手持控制器，其限定指示手持控制器的指向方向的指向向量(pointing vector)；与AR显示器、面向外的相机和手持控制器通信的硬件处理器，该硬件处理器可以被编程为：经由AR显示器显示交互式内容对象；在第一交互模式中，当指向向量保持在交互式内容对象内时，指示手持控制器在交互式内容对象内的移动，并允许经由手持控制器与交互式内容对象交互；监视指向向量参考交互式内容对象的变化；响应于检测到指向向量在交互式内容对象外部的移动，将系统更新为第二交互模式，其中手持控制器引起交互式内容对象的移动，使得交互式内容对象跟随手持控制器在虚拟环境中的移动；以及响应于检测到手持控制器的指向向量在交互式内容对象内部的移动，将系统更新为第一交互模式。
[0008]在一些配置中，增强现实(AR)系统可以包括：AR显示器，被配置为向AR系统的用户
呈现虚拟内容；具有至少六个自由度的手持控制器；以及与AR显示器、面向外的相机和手持控制器通信的硬件处理器，该硬件处理器可以被编程为：在第一内容位置显示交互式内容；确定包括由控制器指示的方向的第一指向向量；确定第一指向向量是否与关联于交互式内容的有界(bound)体积相交；响应于确定第一指向向量不与有界体积相交，将交互式内容移动到与沿着第一指向向量的方向的点相关联的第二内容位置；并且响应于确定第一指向向量与有界体积相交，接收与在第一内容位置处的交互式内容交互的指示。
[0009]一种用于显示虚拟内容的方法可以包括：在第一内容位置处显示交互式内容；确定包括由控制器指示的方向的第一指向向量；确定第一指向向量是否与关联于交互式内容的有界体积相交；响应于确定第一指向向量不与有界体积相交，将交互式内容移动到与沿着第一指向向量的方向的点相关联的第二内容位置；并且响应于确定第一指向向量与有界体积相交，接收与在第一内容位置处的交互式内容交互的指示。
附图说明
[0010]在整个附图中，附图标记被重复用于指示所引用的元素之间的对应关系。提供以下附图和相关联的描述以说明本公开的实施例并且不限制权利要求的范围。
[0011]附图说明了本公开的各种实施例的设计和实用性。应当注意，附图不是按比例绘制的，并且相似结构或功能的元素在所有附图中由相似的附图标记表示。为了更好地理解如何获得本公开的各个实施例的上述和其他优点和目的，将参考本公开的具体实施例对以上简要描述的本公开进行更详细的描述，这些具体实施例在附图中说明。理解这些附图仅描绘了本公开的典型实施例并且因此不应被视为对其范围的限制，将通过使用附图以附加的特征和细节来描述和解释本公开，其中：
[0012]图1示出了用户通过AR设备的增强现实(AR)场景视图。
[0013]图2示出了用于为用户模拟三维图像的传统显示系统。
[0014]图3A
‑
3C示出了曲率半径与焦半径之间的关系。
[0015]图4A示出了人类视觉系统的适应
‑
辐辏响应的表示。
[0016]图4B示出了用户的双眼的不同适应状态和辐辏状态的示例。
[0017]图4C示出了经由显示系统观看内容的用户的俯视平面图的表示的示例。
[0018]图4D示出了经由显示系统观看内容的用户的俯视平面图的表示的另一示例。
[0019]图5示出了通过修改波前发散来模拟三维图像的方法的方面。
[0020]图6示出了用于将图像信息输出给用户的波导堆叠的示例。
[0021]图7示出了由波导输出的出射光束的示例。
[0022]图8示出了堆叠波导组件的示例，其中每个深度平面包括使用多种不同分量颜色形成的图像。
[0023]图9A示出了一组堆叠的波导的示例的横截面侧视图，每个堆叠的波导包括入耦合光学元件。
[0024]图9B示出了图9A的多个堆叠波导的示例的视角。
[0025]图9C示出了图9A和图9B的多个堆叠波导的示例的俯视平面图。
[0026]图9D示出了可穿戴显示系统的示例。
[0027]图10A示出了通过控制器按钮所接收的用户输入的示例。
[0028]图10B示出了通过控制器触摸板所接收的用户输入的示例。
[0029]图10C示出了通过控制器或头戴式设备(HMD)的物理移动所接收的用户输入的示例。
[0030]图10D示出了用户输入如何具有不同持续时间的示例。
[0031]图11A示出了通过控制器按钮所接收的用户输入的附加示例。
[0032]图11B示出了通过控制器触摸板所接收的用户输入的附加示例。
[0033]图12A示出了根据本文公开的跟随和交互方法的一个示例的示例内容控制环境1200。
[0034]图12B示出了示例过程的流程图，该示例过程可用于控制用户的3D空间中的内容位置或与内容交互。
[0035]图12C示出了有界体积内的示例内容。
[0036]图12D示出了控制器的俯视图，该控制器被定向为使得其指向向量大体上朝向有界体积内的内容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种增强现实AR系统，包括：AR显示器，其被配置为向所述AR系统的用户呈现虚拟内容；面向外的相机，其被配置为捕获所述用户的环境的一个或多个图像；手持控制器，其限定指示所述手持控制器的指向方向的指向向量；与所述AR显示器、所述面向外的相机、以及所述手持控制器通信的硬件处理器，所述硬件处理器被编程为：经由所述AR显示器，显示交互式内容对象；在第一交互模式中，当所述指向向量保持在所述交互式内容对象内时，指示所述手持控制器在所述交互式内容对象内的移动，并允许经由所述手持控制器与所述交互式内容对象交互；监视所述指向向量参考所述交互式内容对象的变化；响应于检测到所述指向向量在所述交互式内容对象之外的移动，将所述系统更新到第二交互模式，其中，所述手持控制器引起所述交互式内容对象的移动，以使得所述交互式内容对象跟随所述手持控制器在所述虚拟环境中的移动；以及响应于检测到所述手持控制器的所述指向向量在所述交互式内容对象之内的移动，将所述系统更新到所述第一交互模式。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述交互式内容对象包括包含虚拟对象的有界体积。3.根据权利要求1或2中任一项所述的系统，其中，所述交互式内容对象的至少一个边缘比所述虚拟对象的对应边缘更远离所述虚拟对象的中心10度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述硬件处理器被配置为：接收在第一内容位置处显示所述交互式内容的指示。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述指示包括所述控制器上的按钮的按下和释放。6.根据权利要求4至5中任一项所述的系统，其中，所述硬件处理器被配置为：提醒所述用户所述交互式内容在所述第一内容位置处的显示。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述提醒包括以下中的至少一个：图形、触觉反馈、或声音。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，所述硬件处理器被配置为：接收停止在所述用户的所述环境中显示所述交互式内容的指示。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述指示包括所述控制器上的按钮的按下和释放。10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中，所述硬件处理器被配置为：确定第一用户头部姿势；基于所述第一用户头部姿势，识别第一用户注视向量；以及定向所述交互式内容，以使得所述交互式内容对象的表面垂直于所述第一用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：奇跃公司，
类型：发明
国别省市：