[發明專利]混合現實系統

有效

• 申請號: 201680006581.7
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN107408314B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: A·C·湯姆林;E·M·圭布勒;N·G·法杰特;B·J·芒特;G·L·阿爾特;J·托薩爾;J·M·里昂斯;A·J·安布魯斯;C·Q·埃格伯特;W·蓋曼;J·W·麥格林;J·漢斯;R·S-K·敘爾文;A·G·普法夫;D·克羅伊曼;E·A·索爾特威爾;C·沃德
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G02B27/01;G02B27/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅;胡利鳴

公開了用于從各個視角捕捉可被顯示在監視器上的混合現實環境的視圖的系統和方法。該系統包括位于混合現實環境內的用戶定義的各位置處的一個或多個物理相機(50a,50b)。該系統從一個或多個相機(50a,50b)的視角下渲染混合現實環境中的虛擬物體(40)?；旌犀F實環境中的現實和虛擬物體可隨后從一個或多個相機(50a,50b)的視角下被顯示在一個或多個外部的2D監視器上供其他人觀看。

背景

混合現實是一種允許將虛擬圖像與現實世界物理環境相混合的技術。用戶可佩戴透視、頭戴式、混合現實顯示設備來觀看用戶的視野中所顯示的現實物體和虛擬物體的混合圖像。然而，不具備頭戴式顯示設備的其他人無法看到混合現實環境。他們能看到現實物體，但是看不到虛擬物體。

概述

本發明技術的各實施例總得涉及一種用于從各個視角捕捉可被顯示在監視器上的混合現實環境的視圖的系統和方法。系統包括位于混合現實環境內的用戶定義的各位置處的一個或多個物理相機。系統時間與一個或多個物理相機同步，并且從一個或多個相機的視角來渲染混合現實環境中的虛擬物體。混合現實環境中的現實和虛擬物體可隨后從一個或多個相機的視角下被顯示在一個或多個外部的2D監視器上供其他人觀看。

提供本概述以便以簡化的形式介紹以下在詳細描述中進一步描述的一些概念。本概述并非旨在標識出要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，亦非旨在用作輔助確定要求保護的主題的范圍。

附圖簡述

圖1是包括現實和虛擬物體的虛擬現實環境的例示圖。

圖2是圖1的相機套件所捕捉的混合現實環境在監視器上的顯示。

圖3是根據本發明技術的各實施例的相機套件的框圖。

圖4是頭戴式顯示單元的一個實施例的立體圖。

圖5是頭戴式顯示單元的一個實施例的一部分的側視圖。

圖6是頭戴式顯示單元的組件的一個實施例的框圖。

圖7是與頭戴式顯示單元相關聯的處理單元的組件的一個實施例的框圖。

圖8是與頭戴式顯示單元相關聯的處理單元的軟件組件的一個實施例的框圖。

圖9是示出與本系統的頭戴式顯示單元相關聯的一個或多個處理單元的操作的流程圖。

圖10-12是圖9的流程圖中所示的各步驟的示例的更詳細的流程圖。

圖13是本發明技術的相機套件所捕捉的混合現實環境在監視器上的顯示。

圖14是根據本發明技術的各實施例的系統的框圖。

詳細描述

現在將結合附圖來描述本發明技術的各實施例，總得來說，本發明技術的各實施例涉及用于從各個視角捕捉混合現實環境的視圖的系統和方法，這些視圖可在監視器上被顯示給不限數量的人。系統包括位于混合現實環境內的用戶定義的各位置處的一個或多個物理相機。系統時間與一個或多個物理相機同步，并且從一個或多個相機的視角來渲染混合現實環境。場景可隨后被顯示在一個或多個外部2D監視器上以供其他人觀看。

圖1例示了包括與現實世界物體混合的虛擬物體的混合現實環境10。在各實施例中，本發明技術可連同用于生成虛擬物體的內容生成軟件應用一起使用。在所示出的示例中，用戶18正在生成虛擬內容40，在這一示例中，虛擬內容40是一個虛擬機器人。該虛擬機器人被構造在桌子42上，桌子42可以是現實的或虛擬的。在所示出的示例中，用戶正應用虛擬工具44，在這一示例中，虛擬工具44是用于對機器人的各部分著色的涂色工具。本發明的用于從一個或多個相機的視角顯示虛擬和現實內容的技術可與除了內容生成應用以外的各種各樣的混合現實應用一起使用。