[发明专利]用户控制装置的在空间中的三维跟踪

说明书

用户控制装置的在空间中的三维跟踪。跟踪在立体三维(3D)场景内出现的目标。用户控制装置可包括一个或多个为至少一个跟踪传感器用来跟踪的视觉指示点。用户控制装置还可以包括其它位置确定装置，例如，加速度计和/或陀螺仪。触针的精确三维坐标可以根据来自跟踪传感器的位置信息和来自其他位置确定装置的附加信息来确定。立体三维(3D)场景可以被更新，以便反映所确定的坐标。

本申请是申请日为2011年12月21日、申请号为201180067594.2、发明名称为“用户控制装置的在空间中的三维跟踪”一案的分案申请。

技术领域

本发明涉及空间跟踪领域，尤其是三维跟踪。

背景技术

跟踪用户运动的系统，提供了与诸如游戏环境之类的其他环境进行虚拟交互的能力。然而，目前的系统在能力方面是有限的。例如，总运动可能会被跟踪，但是对于缓慢运动或等速运动，目前的系统缺少精度。在其它系统中，两个维度可以被精确地跟踪，而第三个维度则不能。还有其他系统可能容易受到来自磁性装置的干扰，而可能无法自始至终地识别真北。最后，有些系统利用大外形的外壳，此外壳可能不允许精确的运动控制。

发明内容

本发明的实施方式涉及跟踪出现在三维(3D)场景内的目标。实施方式中，系统包括为显示该三维场景而配置的显示器。该系统可包括为操纵三维场景中的目标而配置的用户控制装置。用户控制装置(如触针)，可能至少包括一个视觉指示点。实施方式中，至少一个跟踪传感器(例如，摄像机)可以被配置为捕获用户控制装置的视觉指示点。处理子系统可被配置为从跟踪传感器中接收所捕获的视觉指示点，并且也可以被配置为接收来自用户控制装置的附加信息(例如，来自加速度计，陀螺仪，磁强计等的测量信息)。处理子系统还可进一步被配置为在捕获的视觉指示点和附加信息的基础上来确定用户控制装置的位置和方向。处理子系统也可以被配置为在基于所确定的用户控制装置的位置和方向的基础上给显示器提供一个更新的三维场景。更新的三维场景可以将用户控制装置的物理空间之间的精度反映到三维场景的图形空间为x轴、y轴和z轴每轴都在1毫米以内。

附图说明

在结合以下附图来考虑下述首选实施方式的详细描述时，可以更好地理解本发明，其中：

图1和图2示出了被配置为用来实现各种实施方式的示例性系统；

图3是说明触针跟踪系统的一个实施方式的方框图；

图4和图5是根据不同实施方式的触针说明；

图6是用来说明跟踪触针三维坐标所用方法的一个实施方式的流程图；

图7A-图7B是所描述的实施方式的示例性说明。

虽然本发明容易受到各种修改和替代形式，其具体实施方式是采用图中所示的例子来给出的，并在本文中对其进行详细描述。但是，应该理解的是，此处的附图和详细描述，并不意在将本发明限制于所公开的特定形式，而是相反，意在包含在所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围内的所有修改、等价物和替代品。

具体实施方式

术语

以下是在本应用中所用到的术语表；

本说明书包括涉及“一个(one)实施方式”或“一个(an)实施方式”。短语“在一个(one)实施方式中”或“在一个(an)实施方式中”的出现并不一定指的是同一实施方式。可以采用任何与本发明一致的适当方法，对特定的特征、结构或特性进行组合。