[发明专利]增强现实体验的重投影OLED显示

说明书

描述了用于按比渲染帧速率大的帧速率来生成和显示与增强现实环境内的一个或多个虚拟对象相关联的图像的方法。渲染帧速率可对应于用于渲染与头戴式显示设备(HMD)的姿态相关联的图像的最小时间。在一些实施例中，HMD可确定与HMD的将来位置和朝向相关联的被预测的姿态，基于被预测的姿态来生成被预先渲染的图像，在生成被预先渲染的图像后确定与HMD相关联的经更新的姿态，基于经更新的姿态和被预先渲染的图像来生成经更新的图像以及在HMD上显示经更新的图像。经更新的图像可通过显示器内的电路经由单应变换和/或被预先渲染的图像的像素偏移调整来生成。

背景

增强现实(AR)涉及提供经增强的现实世界环境，其中用计算机生成的虚拟数据来增强或修改对现实世界环境(或表示现实世界环境的数据)的感知。例如，可使用诸如相机或话筒等传感输入设备实时地捕捉表示现实世界环境的数据，并用包括虚拟图像和虚拟声音的计算机生成的虚拟数据来增强该数据。虚拟数据还可包括与现实世界环境有关的信息，诸如与现实世界环境中的现实世界对象相关联的文本描述。一些AR环境内的对象可包括真实对象(即，存在于特定的现实世界环境中的对象)和虚拟对象(即，不存在于特定的现实世界环境中的对象)。

为了将虚拟对象逼真地集成到AR环境中，AR系统通常执行包括映射和本地化的若干任务。映射涉及生成现实世界环境的映射的过程。本地化涉及相对于现实世界环境的映射来定位特定的视角或姿态的过程。在一些情况下，AR系统可实时本地化在现实世界环境内移动的移动设备的姿态，以便确定与该移动设备相关联的、需要随该移动设备在现实世界环境中移动而被增强的特定姿态。

AR环境可使用电子显示器(例如，与头戴式显示设备集成的LED显示器)来被提供到移动设备的最终用户。电子显示器可通过调制被提供到电子显示器(诸如硅上液晶(LCOS)显示器)上的光或通过在电子显示器(例如，OLED显示器)内生成光来对最终用户显示虚拟对象的图像。OLED(即有机发光二极管)是其中发射电致发光层包括有机薄膜的LED。OLED显示器可包括无源矩阵OLED显示器或有源矩阵OLED显示器。有源矩阵OLED显示器使用每个OLED像素内的一个或多个薄膜晶体管(TFT)来控制每像素生成的光的量。在一个示例中，每个OLED像素可包括用于驱动OLED的第一TFT以及用于锁存用于控制第一TFT的数据的第二TFT。TFT可包括多晶硅TFT或非晶硅TFT。在一些情况下，OLED显示器可包括红色、绿色和蓝色发光子像素的组(即，OLED像素中的每一个可包括用于生成红色、绿色和蓝色光的多个LED)。OLED显示器还可包括青色、黄色、品红色和白色发光子像素的组。

概述

描述了用于按比渲染帧速率大的帧速率来生成和投影与增强现实(AR)环境内的一个或多个虚拟对象相关联的图像的技术。渲染帧速率可对应于用于渲染与头戴式显示设备(HMD)的特定姿态相关联的图像的最小时间。在一些实施例中，HMD可确定与HMD的将来位置和朝向相关联的被预测的姿态(例如，HMD的将来8ms或16ms的被预测的姿态)，基于被预测的姿态来生成被预先渲染的图像，在生成被预先渲染的图像后确定与HMD相关联的经更新的姿态，基于经更新的姿态和被预先渲染的图像来生成经更新的图像以及在HMD上显示经更新的图像。经更新的图像可通过显示器内的电路经由被预先渲染的图像的单应变换和/或像素偏移调整来生成。

提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在被用来帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图简述

图1是可在其中实施所公开的技术的联网计算环境的一个实施例的框图。

图2A描绘了与第二移动设备通信的移动设备的一个实施例。

图2B描绘了HMD的一部分的一个实施例。

图3A描绘了用于按比用于核心渲染流水线的渲染帧速率大的帧速率来生成和显示与虚拟对象相关联的图像的系统的一个实施例。