知识域的可视化制造技术

本公开涉及知识域的可视化。一种示例性方法获得对应于包括一个或多个物理对象的物理环境的传感器数据。基于该传感器数据来确定该一个或多个物理对象的物理特性。确定与知识域相关联的呈现模式。本发明专利技术提供了一种扩展现实环境，该扩展现实环境包括物理环境的视图和基于所确定的呈现模式而选择的可视化。该可视化包括与该知识域相关联的虚拟内容。基于由该呈现模式指定的显示特性来提供该虚拟内容，该显示特性取决于该一个或多个对象的该物理特性。示特性取决于该一个或多个对象的该物理特性。示特性取决于该一个或多个对象的该物理特性。

【技术实现步骤摘要】
知识域的可视化


[0001]本公开整体涉及电子设备，并且具体地涉及用于使用计算机生成的内容来修改物理环境的视图以提供知识域的可视化的系统、方法和设备。

技术介绍

[0002]各种电子设备可以向用户提供扩展现实体验，该扩展现实体验将所渲染的三维(3D)图形(例如，虚拟对象)集成到由相机捕获的物理环境的实况视频流中。在一些情况下，可能期望基于物理环境中的对象的物理特性来提供计算机生成的视觉效果，以提供知识域的可视化。例如，可能期望教育体验在扩展现实环境中提供基于现象的思维体验以更好地吸引学生。基于现象的思维体验可以提供不同的视角来改善理解，为学习者提供广泛的接触，并且为学习者提供相互传授和共同总结共享体验的机会，以便在实现知识的掌握和内化的同时发展社交能力。

技术实现思路

[0003]本文所公开的各种具体实施包括在扩展现实(XR)环境中提供沉浸式体验(例如，学习体验)的设备、系统和方法。例如，该体验可以例如为不同的知识/科学域提供不同的呈现模式，这些呈现模式提供不同的可视化层以示出不同的科学概念。XR环境的每个可视化层具有基于场景理解来提供的虚拟内容，例如，哪些对象是木材、哪些对象是金属等。例如，在电场域中，可以提供可视化来示出如果可以看见(例如，使得不可见变为可见)，则Wi
‑
Fi信号看起来的效果。例如，可以从Wi
‑
Fi源提供虚拟电磁波，并且可以基于对象(例如，木材、金属、玻璃等)的物理特性来改变电磁波的视觉效果。在另一示例中，化学知识域可以在对象在环境中进行交互时示出对象的特性。在一些具体实施中，物理环境的特性可以被确定并且用于提供体验。例如，可以估计吸收、周围环境等的辐射特性，并且将其用于提供基于这些特性示出科学概念的体验。可以在XR环境中提供沉浸式学习体验以提供现象驱动的学习体验，该现象驱动的学习体验使用增强的表示能力来可视化不可能的学习场景(例如，使“不可见变为可见”)，这可以使得能够学习和改善对概念上难以理解的概念的理解。
[0004]一般来讲，本说明书中描述的主题的一个创新方面可以在具有处理器的电子设备处以包括以下动作的方法来体现：获得对应于包括一个或多个物理对象的物理环境的传感器数据、基于传感器数据来确定一个或多个物理对象的物理特性、确定与知识域相关联的呈现模式，以及提供扩展现实(XR)环境，该XR环境包括物理环境的视图和基于所确定的呈现模式而选择的可视化，该可视化包括与知识域相关联的虚拟内容，该虚拟内容基于由呈现模式指定的显示特性而提供，该显示特性取决于一个或多个对象的物理特性。
[0005]这些实施方案和其他实施方案均可任选地包括以下特征中的一个或多个特征。
[0006]在一些方面，基于传感器数据来确定一个或多个物理对象的物理特性包括使用计算机视觉来确定对物理环境的场景理解。
[0007]在一些方面，知识域对应于科学域。
[0008]在一些方面，确定与知识域相关联的呈现模式包括接收选择教育体验的输入。在一些方面，确定与知识域相关联的呈现模式包括基于准则来自动选择呈现模式。
[0009]在一些方面，可视化包括覆盖在物理环境的视图上的可视化层。
[0010]在一些方面，一个或多个物理对象包括第一对象和第二对象，该第一对象包括第一物理特性，并且该第二对象包括不同于第一物理特性的第二物理特性。
[0011]在一些方面，虚拟内容包括：第一虚拟内容部分，该第一虚拟内容部分基于由呈现模式基于具有第一物理特性的第一对象指定的第一显示特性来提供与第一对象的第一交互；以及第二虚拟内容部分，该第二虚拟内容部分基于由呈现模式基于具有第二物理特性的第二对象指定的第二显示特性来提供与第二对象的第二交互，其中第一交互和第二交互是不同类型的交互。
[0012]在一些方面，方法还包括检测与一个或多个物理对象中的物理对象的交互，以及基于该交互来提供物理对象的呈现模式和物理特性。
[0013]在一些方面，知识域是多个知识域中的第一知识域，并且呈现模式与多个知识域相关联。
[0014]在一些方面，多个知识域包括与第一知识域不同的第二知识域，该方法还包括基于第二知识域来修改可视化。
[0015]在一些方面，物理特性包括材料组成、对象类型和对象分类中的至少一者。
[0016]在一些方面，传感器数据包括在图像捕获过程中获得的深度数据和光强度图像数据。
[0017]在一些方面，电子设备是头戴式设备(HMD)。
[0018]根据一些具体实施，一种设备包括一个或多个处理器、非暂态存储器以及一个或多个程序；该一个或多个程序被存储在非暂态存储器中并且被配置为由一个或多个处理器执行，并且该一个或多个程序包括用于执行或使得执行本文所述方法中的任一种的指令。根据一些具体实施，一种非暂态计算机可读存储介质中存储有指令，这些指令在由设备的一个或多个处理器执行时使该设备执行或使执行本文所述方法中的任一种。根据一些具体实施，一种设备包括：一个或多个处理器、非暂态存储器以及用于执行或使执行本文所述方法中的任一种的装置。
附图说明
[0019]因此，本公开可被本领域的普通技术人员理解，更详细的描述可参考一些例示性具体实施的方面，其中一些具体实施在附图中示出。
[0020]图1是根据一些具体实施的在物理环境内使用的设备的示例。
[0021]图2A和图2B示出了根据一些具体实施的由图1的设备提供的示例性视图，这些视图包括扩展现实(XR)环境中的物理环境内的知识域的特征。
[0022]图3示出了根据一些具体实施的由图1的设备提供的示例性视图，该视图包括XR环境中的物理环境内的知识域的特征。
[0023]图4是根据一些具体实施的提供XR环境的示例性方法的流程图表示，该XR环境包括物理环境的视图和基于所确定的与知识域相关联的呈现模式而选择的可视化。
[0024]图5是根据一些具体实施的提供XR环境的示例性环境的系统流程图，该XR环境包
括物理环境的视图和基于所确定的与知识域相关联的呈现模式而选择的可视化。
[0025]图6示出了根据一些具体实施的示例性设备。
[0026]根据通常的做法，附图中示出的各种特征部可能未按比例绘制。因此，为了清楚起见，可以任意地扩展或减小各种特征部的尺寸。另外，一些附图可能未描绘给定的系统、方法或设备的所有部件。最后，在整个说明书和附图中，类似的附图标号可用于表示类似的特征部。
具体实施方式
[0027]本文提供了许多具体细节，以使得本领域的技术人员能够透彻理解所要求保护的主题。然而，可以在没有这些细节的情况下实践所要求保护的主题。在其他实例中，没有详细地介绍普通技术人员已知的方法、装置或系统，以便不使所要求保护的主题晦涩难懂。
[0028]图1示出了根据一些具体实施的示例性操作环境100。在该示例中，示例性操作环境100涉及示例性物理环境105，该示例性物理环境包括物理对象，诸如桌子120、设备122、光源124本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：在具有处理器的电子设备处：获得对应于包括一个或多个物理对象的物理环境的传感器数据；基于所述传感器数据来确定所述一个或多个物理对象的物理特性；确定与知识域相关联的呈现模式；以及提供扩展现实(XR)环境，所述XR环境包括所述物理环境的视图和基于所确定的呈现模式而选择的可视化，所述可视化包括与所述知识域相关联的虚拟内容，所述虚拟内容基于由所述呈现模式指定的显示特性而提供，所述显示特性取决于所述一个或多个对象的所述物理特性。2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述传感器数据来确定所述一个或多个物理对象的所述物理特性包括使用计算机视觉来确定所述物理环境的场景理解。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述知识域对应于科学域。4.根据权利要求1所述的方法，其中确定与所述知识域相关联的所述呈现模式包括接收选择教育体验的输入。5.根据权利要求1所述的方法，其中确定与所述知识域相关联的所述呈现模式包括基于准则来自动选择所述呈现模式。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述可视化包括覆盖在所述物理环境的所述视图上的可视化层。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个物理对象包括第一对象和第二对象，所述第一对象包括第一物理特性，并且所述第二对象包括不同于所述第一物理特性的第二物理特性。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述虚拟内容包括：第一虚拟内容部分，所述第一虚拟内容部分基于第一显示特性来提供与所述第一对象的第一交互，所述第一显示特性是由所述呈现模式基于具有所述第一物理特性的所述第一对象指定的；以及第二虚拟内容部分，所述第二虚拟内容部分基于第二显示特性来提供与所述第二对象的第二交互，所述第二显示特性是由所述呈现模式基于具有所述第二物理特性的所述第二对象指定的，其中所述第一交互和所述第二交互是不同类型的交互。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：检测与所述一个或多个物理对象中的物理对象的交互；以及基于所述交互来提供所述物理对象的所述呈现模式和物理特性。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述知识域是多个知识...

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