[發明專利]一種實現增強現實互動的裝置及方法

在審

• 申請號: 201611241676.5
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106773054A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 馬思玄
• 申請（專利權）人: 北京樂動卓越科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G06T19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及增強現實(Augmented Reality，簡稱AR)技術領域，尤其涉及一種實現增強現實互動的裝置及方法。

背景技術

虛擬現實(Virtual Reality，簡稱VR)，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機在生成一個虛擬環境，為使用者提供想象空間，通過使用者與之仿真交互，給予使用者逼真的體驗，使之沉浸其中。

隨著近幾年VR技術從概念更多走向現實，VR技術成為科技產業的熱點；特別是大量VR設備(主要為VR頭戴設備的出現)。然而，VR技術的應用，也因其技術本身的缺陷，使其在沉浸感等方面的效果大大折扣。比如，VR設備往往需要全面覆蓋使用者的視野，才能獲得較好的沉浸感(特別是VR頭戴設備)，但是優于技術等原因，虛擬世界景象仍無法達到真實世界的視覺效果。此外，由于視野被遮擋，出于人身安全考慮，VR設備的使用者往往被固定在一定的安全區域內使用和體驗VR技術。這都大大制約了VR技術的應用和推廣。

考慮到一些使用者既追求虛擬世界帶來的那種真實世界中無法實現的體驗，又要求真實世界真實視覺效果，而且要求使用時不受限于區域、任意的在真實世界中體驗，在VR技術無法達到高度還原真實世界以及上述需求在邏輯上的矛盾的情形下，要實現上述效果，就需要一定技術手段來使真實世界和虛擬世界“無縫”集成。

增強現實(Augmented Reality，簡稱AR)，就是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的技術，它把原本在真實世界很難體驗到的內容通過計算機等技術，模擬仿真，并將得到的虛擬內容應用和結合到真實世界，使之被使用者感知，從而達到超越現實的體驗。雖然，增強現實技術已開始實現應用，如谷歌眼鏡中的一些增強現實功能、進來風靡的增強現實游戲Pokemon Go；但是，由于受限于現有技術，增強現實在應用過程中，要么虛擬內容的效果呆板、僵化，不能滿足使用者體驗，要么生成的虛擬內容并不能很好地與真實世界對接(包括手機邊框在真實世界和虛擬世界集成產生的違和感)。此外，由于設備計算、顯示等的誤差，AR設備也存在對使用者視野的影響，仍存在較大的安全隱患。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種簡易的AR裝置，使虛擬內容與真實世界實現良好地集成，同時利用潛望鏡原理實現真實世界影像的準確傳遞，從而客服設備對使用者視線的影響，同時，設置的半透半反射鏡片有不影響虛擬內容的加載，進而在不割裂真實世界展示的前提下實現真實世界信息和虛擬世界信息的集成。

本發明提供一種實現增強現實互動的裝置，包括真實影像傳輸單元、虛擬影像加載單元，其中，所述真實影像傳輸單元由殼體和設置在所述殼體上的兩組潛望鏡組成，并通過兩組潛望鏡將真實世界影像接力傳輸到使用者視線中，所述兩組潛望鏡呈凹狀排列，其凹陷位置設置有搭載所述虛擬影像加載單元的插槽；所述潛望鏡中的第一片鏡片、最后一片鏡片的中心區域與所述虛擬影像加載單元的顯示區域中心區域均在使用者視線的水平延長線上，所述虛擬影像加載單元的顯示區域落在所述第一片鏡片、最后一片鏡片的視野區域中；其中，所述最后一片潛望鏡鏡片為半透半反射鏡片，所述虛擬影像加載單元用于生成和顯示虛擬內容影像，并透過該半透半反射鏡片將該虛擬內容影像傳輸到使用者視線中，所述虛擬內容排除場景部分；經上述處理，真實世界影像和虛擬內容影像自然疊加，從而實現在不割裂真實世界展示的前提下實現真實世界信息和虛擬世界信息的集成，同時也客服了設備對使用者視線的影響。本發明還提供一種實現增強現實互動的方法。

本發明實施例提供一種實現增強現實互動的裝置，該裝置包括真實影像傳輸單元、虛擬影像加載單元；其中，

所述真實影像傳輸元由殼體和設置在所述殼體上的兩組潛望鏡組成；

所述兩組潛望鏡呈凹狀排列；所述殼體在所述的兩組潛望鏡之間的凹陷位置設置有搭載所述虛擬影像加載單元的插槽；

所述的兩組潛望鏡能夠獲取真實世界影像信息，并將其接力傳輸到使用者視線中；

所述潛望鏡中向使用者傳遞真實世界影像信息的第一片鏡片(即真實世界影像進入時的第一片鏡片，設置在所述虛擬影像加載單元的背面)、向使用者傳遞真實世界影像信息的最后一片鏡片(即真實世界影像傳遞到使用者視線中的最后一片鏡片，設置在所述虛擬影像加載單元的前面)的中心區域與所述虛擬影像加載單元的顯示區域中心區域均在使用者視線的水平延長線上；

所述虛擬影像加載單元的顯示區域落在所述第一片鏡片、最后一片鏡片的視野區域中；