[发明专利]用于构建锚定在真实世界物体上的虚拟图像的方法和系统

摘要

一种用于生成和显示表现为锚定在现实世界物体上的虚拟图像的系统和方法。对通过一个或多个传感器获取的空间数据的数据帧进行分析并判断一个或多个可检测真实世界物体是否位于其中。如果是，则确定与真实世界物体相关联的真实世界参考点的坐标。根据数据帧确定真实世界视锥、真实世界视见体、真实世界视表面和真实世界物体参考点。生成虚拟3D空间并构建穿过虚拟物体参考点的基准面。将一个或多个内容要素设置在基准面上或平行于基准面。这些内容要素通过观察设备或显示设备显示并且形成表现为似乎平铺在从检测到的物体的真实世界参考点穿过的平面上的图像。

主权项

一种用于生成和显示虚拟内容的系统，包括：‑传感器组，用于获取包括3D现实世界空间的空间数据的一个或多个数据帧，所述传感器组包括一个或多个传感器，所述传感器组中的至少一个传感器具有在3D现实世界空间中的关联感应场和传感器视线，所述传感器视线是在3D现实世界坐标系中从传感器延伸进入3D现实世界空间的向量，所述传感器组中的至少一个传感器具有相对于该传感器固定的关联指上向量，一个或多个传感器指上向量限定数据帧的指上向量；‑观察设备或显示设备；‑计算机处理单元，包括处理器和存储器；其中：所述存储器存储指示数据帧中一个或多个待检测物体的数据，并且对于每个待检测物体还存储相对于该物体固定的预定现实世界参考点；和所述处理器用于：a.分析一个或多个数据帧并判断一个或多个待检测现实世界物体是否处于当前现实世界视见体中；b.如果检测到一个现实世界物体的至少一部分处于当前视见体中，则根据当前数据帧确定与检测到的现实世界物体相关联的现实世界参考点在与现实世界视见体相关联的现实世界坐标系中的现实世界坐标；c.确定从现实世界视见体中的预定点发出至检测到的现实世界物体的现实世界参考点的现实世界物体向量；d.确定与数据帧相关联的重力向量相对于现实世界视见体的位置；e.构建具有3D虚拟空间坐标系的虚拟3D空间，并且在所述3D虚拟空间中定位：具有关联虚拟世界视点的虚拟视锥、围绕从所述虚拟视点发出的虚拟视线对称定位的关联虚拟视见体、形成所述虚拟视见体的表面的关联虚拟视表面、以及关联虚拟指上向量，其中所述虚拟指上向量的虚拟坐标系的x和y轴平行于所述虚拟视表面并且z轴平行于所述虚拟视线；f.在3D虚拟空间中构建穿过所述虚拟物体参考点的基准面，所述基准面具有关联2D坐标系(x’,z’)；g.将在所述基准面上的或平行于所述基准面的一个或多个平面内容要素设置在所述基准面上的任意一个或多个预定准许位置中；h.将定位在3D虚拟空间中的内容要素投影到所述虚拟视表面上以形成投影图像；i.形成最终图像，所述最终图像包括所述投影图像；和j.在观察设备或显示设备上显示所述最终图像。