[發(fā)明專利]用于追蹤和渲染虛擬對象的追蹤系統(tǒng)及用于其的操作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910304482.2
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110389653B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何建廷;郭彥良;李杰森;浦大鈞
• 申請（專利權(quán)）人: 宏達(dá)國際電子股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 徐協(xié)成

本發(fā)明提供一種用于追蹤和渲染虛擬對象的追蹤系統(tǒng)以及用于其的操作方法。該方法包含：發(fā)射多個請求無線信號；響應(yīng)于由標(biāo)記裝置接收到請求無線信號，由標(biāo)記裝置發(fā)射多個對應(yīng)的響應(yīng)無線信號；響應(yīng)于由錨陣列接收到響應(yīng)無線信號，根據(jù)請求無線信號和響應(yīng)無線信號來計算標(biāo)記裝置與錨陣列的多個錨裝置中的每一個之間的多個距離，且相應(yīng)地計算標(biāo)記裝置的絕對坐標(biāo)；以及響應(yīng)于通過處理器將標(biāo)記裝置的絕對坐標(biāo)識別為在虛擬空間的所見空間中，根據(jù)標(biāo)記裝置的絕對坐標(biāo)來將對應(yīng)于實體對象的虛擬對象渲染到所見空間中。

相關(guān)申請的交叉參考

本申請主張2018年4月16日申請的美國臨時申請第62/657，936號的優(yōu)先權(quán)權(quán)益。上文所提及的專利申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中且作為本說明書的一部分。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種追蹤系統(tǒng)，且更確切地說，涉及包括可穿戴式電子裝置和安置于實體對象中的一或多個標(biāo)記裝置的追蹤系統(tǒng)以及用于其的操作方法。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(Virtual?reality；VR)、增強現(xiàn)實(Augmented?reality；AR)或混合現(xiàn)實(Mixed?reality；MR)可通過使用戶在完全虛擬世界中“活動”或與所見空間中所渲染的虛擬內(nèi)容進(jìn)行交互來為用戶提供全新的體驗，所述所見空間通過相關(guān)VR、AR或MR系統(tǒng)的計算機而混合有現(xiàn)實世界場景和虛擬內(nèi)容。此外，用戶可使用一或多個握持實體對象(例如，配件或控制器)，通過控制和/或移動實體對象來執(zhí)行與由相關(guān)VR、AR或MR系統(tǒng)生成的虛擬內(nèi)容的交互，且VR、AR或MR系統(tǒng)可追蹤所述實體對象的位置且將對應(yīng)虛擬對象相應(yīng)地渲染到所見空間(the?seen?space)中。

發(fā)明內(nèi)容

由本發(fā)明提供的追蹤系統(tǒng)和操作方法能夠發(fā)射多個請求無線信號且接收由安置于實體對象中的一或多個標(biāo)記裝置發(fā)射的多個對應(yīng)的響應(yīng)信號，分析那些無線信號的時間差以獲得虛擬空間中的一或多個標(biāo)記裝置中的每一個的絕對坐標(biāo)，以便根據(jù)一或多個標(biāo)記裝置的絕對坐標(biāo)來將對應(yīng)于實體對象的虛擬對象相應(yīng)地渲染到虛擬空間中。

根據(jù)本發(fā)明的概念，提供一種追蹤系統(tǒng)。追蹤系統(tǒng)包含可穿戴式電子裝置和標(biāo)記裝置。可穿戴式電子裝置包含錨陣列、處理器以及顯示裝置。標(biāo)記裝置安置于實體對象中。錨陣列配置成將多個請求無線信號發(fā)射到標(biāo)記裝置，其中請求無線信號中的每一個包含請求無線信號中的每一個的發(fā)射時間。響應(yīng)于由標(biāo)記裝置接收到請求無線信號，標(biāo)記裝置配置成將多個對應(yīng)的響應(yīng)無線信號發(fā)射到錨陣列。響應(yīng)于由錨陣列接收到響應(yīng)無線信號，處理器配置成根據(jù)請求無線信號和響應(yīng)無線信號來計算標(biāo)記裝置與錨陣列的多個錨裝置中的每一個之間的多個距離。此外，處理器配置成根據(jù)距離來計算標(biāo)記裝置的相對坐標(biāo)且根據(jù)相對坐標(biāo)和可穿戴式電子裝置的參考點的參考坐標(biāo)來計算標(biāo)記裝置的絕對坐標(biāo)，其中參考坐標(biāo)是對應(yīng)于可穿戴式電子裝置的在虛擬空間中的參考點的絕對坐標(biāo)。此外，響應(yīng)于由處理器將標(biāo)記裝置的絕對坐標(biāo)識別為在虛擬空間的所見空間中，處理器配置成指示顯示裝置根據(jù)標(biāo)記裝置的絕對坐標(biāo)將對應(yīng)于實體對象的虛擬對象渲染到所見空間中。

根據(jù)發(fā)明的另一概念本，提供一種適用于追蹤系統(tǒng)的操作方法，其中追蹤系統(tǒng)包括可穿戴式電子裝置和安置于實體對象中的標(biāo)記裝置。方法包含：通過可穿戴式電子裝置的錨陣列來發(fā)射多個請求無線信號，其中請求無線信號中的每一個包含請求無線信號中的每一個的發(fā)射時間；響應(yīng)于由標(biāo)記裝置接收到請求無線信號，由標(biāo)記裝置發(fā)射多個對應(yīng)的響應(yīng)無線信號；響應(yīng)于由錨陣列接收到響應(yīng)無線信號，根據(jù)請求無線信號和響應(yīng)無線信號來由可穿戴式電子裝置的處理器計算標(biāo)記裝置與錨陣列的多個錨裝置中的每一個之間的多個距離；根據(jù)所述距離來由處理器計算標(biāo)記裝置的相對坐標(biāo)；根據(jù)相對坐標(biāo)和可穿戴式電子裝置的參考點的參考坐標(biāo)來由處理器計算標(biāo)記裝置的絕對坐標(biāo)，其中參考坐標(biāo)是對應(yīng)于可穿戴式電子裝置的在虛擬空間中的參考點的絕對坐標(biāo)；以及響應(yīng)于由處理器將標(biāo)記裝置的絕對坐標(biāo)識別為在虛擬空間的所見空間中，根據(jù)標(biāo)記裝置的絕對坐標(biāo)來由可穿戴式電子裝置的顯示裝置將對應(yīng)于實體對象的虛擬對象渲染到所見空間中。