[发明专利]增强现实内容的行星规模定位

说明书

基于单元格的增强现实(AR)内容定位系统可包括单元格的参考网格，每个单元格包括基于所述单元格的各自参考点的32位单元格内坐标系。对单元格的拓扑结构进行选择，使得所述单元格内坐标系可以在利用单精度浮点数的同时，保持以例如毫米级精度限定内容位置的能力。因此，可以使用32位设备和方法，以高精度执行AR内容的渲染。

技术领域

本公开涉及用于以改进的精度(precision)和准确度(accuracy)来定位计算机生成的增强现实内容的系统和方法。

背景技术

增强现实(augmented reality,AR)(也称为混合现实(mixed reality,MR))是包含诸如声音、视频、图形和文本等计算机生成的补充元素的现实世界环境实时视图。例如，用户可以使用移动设备或数码相机观看现实世界位置的实时图像，并且该移动设备或数码相机可以通过在现实世界的实时图像之上显示计算机生成的元素来创建AR体验。设备将增强现实呈现给观看者，就好像计算机生成的内容是现实世界的一部分一样。

AR应用程序可以将任何计算机生成的信息与现实世界环境的实时视图进行叠加或整合。这样的增强现实场景可被显示在许多类型的设备上，包括计算机、电话、平板计算机(tablet)、平板电脑(pad)、头戴式耳机、平视显示器(head-up display,HUD)、眼镜、面罩和/或头盔。场景中的AR对象可以由设备的图形处理单元(graphics processing unit,GPU)渲染。GPU以给定的定位准确度，对限定定位范围内的位置处的各AR对象进行渲染。如果定位准确度和/或精度较低，则每次渲染对象时，所显示的AR对象的位置可能会波动，或者根本无法与环境正确对齐，从而破坏了用户体验。

然而，AR应用程序的定位准确度/精度可能会受到对该应用程序的AR对象进行渲染所采用的图形系统的限制。图形处理单元(GPU)通常被优化以实现利用具有32位(单)精度的数字进行快速计算的性能。因此，归因于单精度数的存储方式，使用GPU来定位AR对象的AR应用程序可以以约2^23分之一的分辨率来限定这些对象的位置。对于定位范围覆盖了较大地理距离的大规模AR应用程序而言，32位分辨率并不够用。然而，使用诸如64位双精度的较高位精度(bit-precision)会使兼容的GPU甚至减慢到无法容忍的低性能速度、增加存储需求，并导致互操作性问题。

发明内容

本公开提供了与用于定位AR内容的基于单元格的系统(cell-based system)有关的系统、装置和方法。在一些实施方案中，一种用于以高精度显示增强现实内容的计算机实现的方法可以包括：通过在移动数字设备(mobile digital device,MDD)的显示器上呈现合并到现实世界位置的实时视图中的第一增强现实(AR)内容项目，使用所述移动数字设备的图形处理单元(GPU)来使所述现实世界位置的第一AR呈现可视化；其中，所述第一AR内容项目的位置和取向是相对于与所述第一AR内容项目相关联的本地单元格的参考点进行限定的；其中，所述本地单元格限定在包括多个单元格的参考网格(reference grid)内，每个单元格具有参考点和单元格内坐标系(intracellular coordinate system)，所述单元格内坐标系仅使用单精度浮点坐标就具有至少毫米级精度；并且其中，所述参考网格的聚合单元格限定了比通过单精度浮点坐标在毫米尺度上所能唯一表示的尺寸更大的至少一个尺寸。

可以在本公开的多个实施方案中独立地实现多个特征、功能和优点，或者可将所述特征、功能和优点组合在另一些实施方案中，可以参考以下描述和附图获知其更多细节。

附图说明

图1是描绘了根据本公开的多个方面，用于定位AR内容的示例性单元格系统的示意图。

图2是图1系统的一部分的示意图。

图3是一示例性AR对象和单元格的示意图，示出了本地单元格坐标系的实例。