[發(fā)明專(zhuān)利]確定用于顯示系統(tǒng)的用戶(hù)軀干的位置和取向

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780087643.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110431468B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: I·羅賓遜;N·努伯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 惠普發(fā)展公司;有限責(zé)任合伙企業(yè)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B27/01
• 分類(lèi)號(hào): G02B27/01;H04N13/366
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;陳嵐

一種顯示系統(tǒng)包括可頭戴的3D顯示設(shè)備，該3D顯示設(shè)備包括至少一個(gè)傳感器以感測(cè)3D顯示設(shè)備的絕對(duì)位置和取向。顯示系統(tǒng)包括可由用戶(hù)可穿戴的附件。該附件包括至少一個(gè)傳感器以感測(cè)3D顯示設(shè)備相對(duì)于附件的相對(duì)位置和取向?？梢曰诟袦y(cè)到的3D顯示設(shè)備的絕對(duì)位置和取向以及感測(cè)到的3D顯示設(shè)備相對(duì)于附件的相對(duì)位置和取向來(lái)確定用戶(hù)的軀干的絕對(duì)位置和取向。

背景技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)系統(tǒng)可以包括在3D工作空間中跟蹤的頭戴式顯示器(head-mounted display)(HMD)。這些系統(tǒng)還可以包括用于用戶(hù)的手中的每只手的控制器，其也被跟蹤。系統(tǒng)允許用戶(hù)與虛擬世界交互。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)一個(gè)示例的顯示系統(tǒng)的框圖。

圖2是示出了根據(jù)一個(gè)示例的位于用戶(hù)上的圖1中所示的顯示系統(tǒng)的圖。

圖3是示出了根據(jù)另一示例的位于用戶(hù)上的圖1中所示的顯示系統(tǒng)的圖。

圖4是示出了根據(jù)一個(gè)示例的用于跟蹤具有顯示系統(tǒng)的用戶(hù)的軀干的位置和取向的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在以下詳細(xì)說(shuō)明書(shū)中，參考形成其一部分的附圖，并且其中通過(guò)圖示的方式示出了其中可以實(shí)踐本公開(kāi)的具體示例。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下，可以利用其他示例并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯改變。因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)被視為具有限制意義，并且本公開(kāi)的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)限定。應(yīng)當(dāng)理解，除非另外特別說(shuō)明，否則本文描述的各種示例的特征可以部分地或整體地彼此組合。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)系統(tǒng)可以包括在3D工作空間中跟蹤的頭戴式顯示器(HMD)，以及也被跟蹤的用于每個(gè)手的控制器。系統(tǒng)允許用戶(hù)與虛擬世界交互。然而，這些系統(tǒng)沒(méi)有跟蹤用戶(hù)身體相對(duì)于HMD的取向，代之以VR系統(tǒng)傾向于假設(shè)身體是直立的并且指向與用戶(hù)的HMD相同的方向。這可以引起降低用戶(hù)的沉浸感的許多問(wèn)題。

例如，一些應(yīng)用可以生成用戶(hù)的手臂的化身(avatar)，而不是僅僅具有在空間中漂浮的被跟蹤控制器的化身。知道用戶(hù)的肩膀的位置，而不是從HMD正指向的方向猜測(cè)，慮及對(duì)用戶(hù)的手臂的更有說(shuō)服力的模擬。又例如，在一些游戲場(chǎng)景中，虛擬物品可能攜帶在玩家的身體上。如果物品位于用戶(hù)感覺(jué)到他們身體所在的位置而不是相對(duì)于HMD的某個(gè)位置，則夠到此類(lèi)物品更有說(shuō)服力地起作用。例如，考慮玩家蹲伏并向左看的情況?；贖MD的取向，當(dāng)用戶(hù)在他們的后背之后移動(dòng)他們的手時(shí)，系統(tǒng)就可以檢測(cè)到從用戶(hù)的右臀部上的虛擬槍套(holster))抽取虛擬武器的動(dòng)作。類(lèi)似的益處將也適用于具有身體安裝的部件的非游戲系統(tǒng)(例如，背包外形(form-factor)的系統(tǒng)中的熱插拔電池)。

再例如，在用戶(hù)正穿戴觸覺(jué)背心或類(lèi)似物品的應(yīng)用中，其向用戶(hù)的身體提供來(lái)自虛擬環(huán)境的物理反饋，如果反饋的位置與關(guān)聯(lián)的虛擬對(duì)象實(shí)際上不一致，則可能使用戶(hù)感到困惑。因此，例如，如果用戶(hù)正在向左看并向前走進(jìn)對(duì)象中，則用戶(hù)不應(yīng)該感覺(jué)到該對(duì)象在右側(cè)撞擊用戶(hù)。當(dāng)用戶(hù)向左看時(shí)，VR軟件可能假設(shè)玩家還將他們的身體旋轉(zhuǎn)以面向左側(cè)，因此產(chǎn)生在玩家的虛擬身體和他們的實(shí)際身體之間的不正確的取向。

一些實(shí)現(xiàn)涉及為背包外形的系統(tǒng)上運(yùn)行的AR/VR應(yīng)用提供關(guān)于用戶(hù)的軀干的取向的信息。其中運(yùn)行VR應(yīng)用的計(jì)算設(shè)備佩戴在用戶(hù)的背部上的背包外形允許用戶(hù)的不受束縛的(untethered)運(yùn)動(dòng)而沒(méi)有無(wú)線視頻/數(shù)據(jù)鏈路的費(fèi)用和限制。一些示例提供了跟蹤用戶(hù)的軀干的能力，而不借助附加的房間規(guī)模(room-scale)的跟蹤器的費(fèi)用和復(fù)雜性。一些示例利用用戶(hù)佩戴的背包的頂部與用戶(hù)穿戴的HMD之間的物理接近度來(lái)使得能夠跟蹤背包相對(duì)于已經(jīng)跟蹤的HMD的取向。