[發明專利]將圖像投射至有形用戶界面上

有效

• 申請號: 200980116560.0
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN102016713A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: S·泰勒;S·伊扎迪;D·A·羅森菲爾德;S·豪杰斯;D·A·巴特勒;J·斯科特;N·韋拉
• 申請（專利權）人: 微軟公司
• 主分類號: G03B21/00
• 分類號: G03B21/00;H04N5/74;G06F1/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡利鳴;潘明婳

背景

已經開發出包括既用于顯示圖形用戶界面又用于用戶輸入的表面的表面計算設備。表面計算設備檢測表面上的用戶手指或者檢測由用戶操控的真實、有形物體，并且這被稱為“有形用戶界面”(TUI)。在一示例中，這些物體可以是用戶可移動的游戲件(gaming?piece)，并且該移動可被表面計算設備所檢測。表面計算設備可以為單用戶使用而設計，或者可以是多用戶設備。

已開發有若干種來跟蹤或檢測表面上的物體的技術，例如，使用相機從表面上方對物體成像(“頂-向下”配置)或使用光源從下方照射表面并使用相機檢測由與表面接觸的物體反射的光(“底-向上”配置)。另一種技術依賴于當指尖與表面接觸時致使光的散射的受抑全內反射(FTIR)并且此散射的光被表面下面的相機所檢測。

以下描述的各實施例不限于解決已知表面計算設備的缺點中的任一個或全部的實現。

概述

下面提供本發明的簡要概述以便向讀者提供基本的理解。本概述不是本發明的詳盡概觀，并且既不標識本發明的關鍵/重要元素，也不描繪本發明的范圍。其唯一目的是以簡化形式提供在此公開一些概念作為稍后提供的更詳細描述的序言。

描述了具有能在透明和漫射狀態之間切換的表面的表面計算設備。當表面處在其漫射狀態下時，可將圖像投射至該表面上，并且當表面處在其透明狀態下時，可透過該表面將圖像投射至物體上。在一實施例中，投射至物體上的圖像被重定向至該物體的不同面上，以提供附加顯示表面或增補該物體的外觀。在另一實施例中，可將圖像重定向至另一物體上。

許多附帶特征將隨著參考下面的詳細描述并結合附圖進行理解而得到更好的認識。

附圖描述

根據附圖閱讀以下詳細描述，將更好地理解本發明，在附圖中：

圖1是表面計算設備的示意圖；

圖2示出表面計算設備的示例操作方法的流程圖；

圖3和4示出可與表面計算設備一起使用的各種無源物體的示意圖；

圖5示出有源物體和表面計算設備的示意圖；

圖6-8示出可用于檢測用戶輸入的表面計算設備的示意圖；

圖9是另一表面計算設備的示意圖；

圖10示出用于校正畸變的光學布置的示意圖；

圖11示出表面計算設備的另一示例操作方法的流程圖；以及

圖12示出可在其中實現本文所描述的各種方法的的實施例的示例性的基于計算的設備。

附圖中使用相同的附圖標記來指代相同的部分。

詳細描述

下面結合附圖提供的詳細描述旨在作為對本示例的描述，而非表示用于解釋或利用本示例的唯一形式。本說明書闡述本示例的功能以及用于構造和操作本示例的步驟序列。然而，相同或等效的功能與序列可由不同的示例來實現。

圖1是表面計算設備100的示意圖，該表面計算設備100包括位于可切換表面102的后面的投射器101，即投射器101在可切換表面的與用戶(圖1中未示出)相對的那一側。可切換表面102具有兩種操作模式：“顯示模式”，其中表面(對于可見光)基本上是漫射的并且任何背面投射的圖像或其他圖形數據被顯示在表面上；以及“投射模式”，其中表面(對于可見光)基本上是透明的并且任何背面投射的圖像(或其他圖形數據)透過表面投射。若諸如物體103之類的物體被放置在表面102上(或附近)，則當該設備處在投射模式時，圖像可被投射至該物體的底面104中。

僅出于解釋的目的，本文描述指的是(例如，由投射器101)將圖形數據投射透過表面和/或投射至表面上。此圖形數據可包括任何形式的圖像或數據，包括數字或模擬數據。將領會，投射器可將任何形式的圖形數據投射透過表面，并且該選擇可以是取決于應用的。在一些示例中，可以投射文本或圖形用戶界面(GUI)(其可包括文本和/或圖像)，在其他示例中，可以投射可靜止或移動的圖像，以及在又些示例中，可以投射單個顏色或其他光模式(例如，結構化光模式)。

圖2示出表面計算設備100的示例操作方法的流程圖。在此示例中，可切換表面102初始處在顯示模式，并且用于該表面計算設備的圖形用戶界面或任何其他圖形數據被投射至表面上(框201)。該表面隨后被切換至投射模式(框202)，即它相對于可見光從基本漫射被切換至基本透明，并且圖形數據透過表面被投射至物體上(框203)。該可切換表面隨后可被切換回顯示模式(框204)并且可重復該方法。