[发明专利]混合现实呈现

说明书

混合现实呈现系统可以包括向佩戴头戴式设备的人员呈现虚拟图像的头戴式设备和主单元。主单元可以包括感测周围物理环境以及头戴式设备的位置和取向的传感器、虚拟图像生成器和传输器。虚拟图像生成器要基于所感测的周围物理环境以及所感测的头戴式设备位置和取向来生成虚拟图像。传输器要将所生成的虚拟图像传输到头戴式设备以用于呈现。

背景技术

虚拟现实系统创建三维图像或对象的计算机生成的模拟。增强现实系统在现实世界的物理环境顶部上显示虚拟图像或对象。混合现实系统虚拟地将虚拟图像或对象附接到现实世界物理环境内的现实世界物理对象或位置，其中对现实世界物理环境的改变可能导致对正在呈现的虚拟图像的改变。

附图说明

图1是示意性图示示例混合现实呈现系统的部分的框图。

图2是图示叠加现实世界物理环境的示例虚拟图像以及虚拟对象到锚定特征或现实世界对象的虚拟附接的示意图。

图3是示例虚拟图像生成器的示例非暂时性计算机可读介质的L串部分的框图。

图4是示例混合现实呈现方法的流程图。

图5是示意性地将使示例头戴式设备的部分串起来的框图。

图6是示例混合现实呈现系统的透视图。

图7是示例混合现实呈现系统的透视图。

图8是示例混合现实呈现方法的流程图。

贯穿附图，相同的参考标记指定类似但不一定相同的元素。附图不一定是按比例的，并且为了更清楚地图示所示出的示例，一些部分的大小可能被放大。此外，附图提供了与描述一致的示例和/或实施方式；然而，描述不限于附图中提供的示例和/或实施方式。

具体实施方式

本文中公开了混合现实呈现系统和混合现实呈现方法，其将系统的计算和感测功能集中在主单元中，从而促进使用可能更紧凑、更轻、佩戴舒适、成本更低且电池消耗高效的头戴式设备（也称为头戴式耳机或眼镜）。所公开的混合现实呈现系统和混合现实呈现方法通过采用主单元来感测周围的物理环境以及头戴式设备的位置和取向二者，将系统的计算和感测功能集中在主单元中。主单元本身基于所感测的周围物理环境以及所感测的硬件位置和取向来实行虚拟图像的生成。主单元将所生成的虚拟图像传输到头戴式设备以用于由头戴式设备呈现。

在一些实施方式中，头戴式设备仅呈现或显示其从主单元接收的虚拟图像（连同任何可听呈现）。该头戴式设备有时被称为“视频叠加眼镜”，包括头戴式显示机件，其通过眼戴式设备将计算机生成的图像（具有虚拟对象的虚拟图像）光学叠加在用户的视野的顶部上。在一些实施方式中，头戴式设备不包含用于映射用户的周围环境或用于保持叠加图像“虚拟附接”到现实世界对象的传感器。在一些实施方式中，头戴式设备本身不施行任何图像生成。在一些实施方式中，头戴式设备本身不捕获图像或向主单元提供任何图像数据。在一些实施方式中，由主单元生成并传输到头戴式设备的虚拟图像省略了来自头戴式设备的任何图像数据。

在一些实施方式中，头戴式设备可以附加地感测其自身位置和/或取向的改变，其中头戴式设备基于其自身感测的运动来修改从主单元接收的虚拟图像。在这样的实施方式中，头戴式设备可以不生成虚拟图像，而是二维移位其接收的虚拟图像。在这样的实施方式中，头戴式设备可以包括惯性运动单元（IMU），其中头戴式设备施行从主单元接收的虚拟图像的移位，以补偿自虚拟图像生成以来的时间段内由IMU检测到的任何头戴式设备运动。与生成虚拟图像本身相比，虚拟图像的这样的二维移位可能涉及少得多的计算组件、计算能力和电池电力。