[發明專利]虛擬和物理交互的動態映射

在審

• 申請號: 201810961195.4
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109765989A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 孫琪;P·J·阿森特;魏立一;呂婧琬
• 申請（專利權）人: 奧多比公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06T15/00;G06T19/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅;辛鳴

本申請的各實施例涉及虛擬和物理交互的動態映射。提供了用于在虛擬環境與真實世界空間之間執行動態映射的方法和系統。在動態映射期間，使虛擬環境的在用戶的視野內的當前虛擬場景優先于虛擬環境的在視野外的區域。可以利用虛擬環境與真實世界空間之間的動態映射來實時地渲染用于用戶的虛擬場景。當用戶在虛擬環境內交互和/或移動時，可以實時地執行動態映射以捕獲對真實世界空間和/或虛擬環境的任何動態改變。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年11月3日提交的、名稱為“Dynamic Mapping of Virtual andPhysical Interactions”的美國臨時申請No.62/581,604的權益以及于2018年3月23日提交的，名稱為“Dynamic Mapping of Virtual and Physical Interactions”的美國申請No.15/934,000的權益，它們優先權的權益由此要求保護，并且其通過引用而被整體并入本文。

技術領域

本申請的各實施例涉及虛擬和物理交互的動態映射。

背景技術

引人注目的基于虛擬的體驗通常取決于虛擬和真實世界感知(例如，視覺、感覺、觸覺、音頻等)之間的一致性。這樣的基于虛擬的體驗通常利用使用虛擬現實(VR)、增強現實(AR)或混合現實(MR)而被生成的虛擬環境。將真實世界的感知與虛擬環境對準可以向基于虛擬的體驗添加沉浸式質量，而不一致可能導致不安的分心。

用于增加真實感的一種方式利用重定向行走。重定向行走允許用戶在感知虛擬環境的同時在真實世界空間中移動他們的肉體。除了增加真實感外，重定向行走可以附加地或備選地被用來減少模擬器病，即當虛擬視野不同于真實詞前庭感知時可能發生的副作用。例如，當用戶體驗在虛擬世界中移動的視覺提示但是用戶的真實世界身體保持靜止時，用戶可能招致模擬器病。

通常，當利用重定向行走來操縱用戶在真實世界環境中的移動時，用戶可以被引導遠離物理障礙(諸如墻壁和家具)，從而使得當用戶四處走動時用戶不會與真實世界對象碰撞。在一種傳統方式中，真實世界樓層平面圖可以被映射到虛擬樓層平面圖以執行重定向行走。然而，這樣的方式基于靜態二維樓層地圖，該地圖不考慮在環境中移動真實世界對象，并且因此不適應環境中的變化。在這方面中，真實世界對象(例如，物理桌子)在真實世界環境中的移動可能導致用戶碰撞到被移動的真實世界對象。

此外，這樣的傳統方式不允許與真實世界三維對象的交互。作為替代，重定向行走將真實世界對象視為要被規避的障礙，從而引導用戶遠離真實世界對象(諸如墻壁和家具)。然而，在某些情況中，可能希望與真實世界對象交互。例如，當用戶與虛擬對象交互時，當用戶的身體也物理地感知與真實世界對象的交互時，虛擬體驗的真實性被增加。盡管一些傳統方式涉及實現觸覺交互，但是這樣的方式被限于與單個虛擬場景中的小對象的受限用戶交互。

發明內容

本公開內容的實施例涉及一種用于將虛擬環境動態地映射到真實世界空間的系統。動態映射可以將來自虛擬環境的虛擬像素與真實世界中的點對準。在動態映射期間，可以使來自用戶的當前觀看場景的虛擬像素優先于當前觀看場景外的虛擬像素。以這種方式將虛擬環境映射到真實世界空間使能用戶在觀看虛擬環境的同時在真實世界中的重定向行走。利用動態映射而被呈現給用戶的虛擬環境允許虛擬環境逼真地或準確地反映真實世界對象并且重要的是大型對象(例如，桌子、椅子、床等)的位置和/或移動。