[发明专利]增强现实系统

说明书

背景技术

增强现实(AR)关注于将真实世界和计算机产生的数据相结合，特别是将计算机图形对象实时混合到真实镜头中，用于向最终用户显示。AR的范围已经扩张到包括非视觉增强以及更广泛的应用领域，比如广告、导航、军事服务以及娱乐等等。为了使其成功部署，提供将这种计算机产生的数据(图像)无缝集成到真实世界的场景中已受到越来越多的关注。

发明内容

本发明提供了涉及增强现实(AR)设备的技术。在一个实施例中，一种用于增强真实世界图像的设备包括：光源信息产生单元，针对由真实世界图像捕捉设备所捕捉的真实世界图像，基于捕捉真实世界图像的位置、时间以及日期，产生光源信息。光源信息包括与真实世界图像的真实世界光源的位置有关的信息。该设备还包括：阴影图像对准单元，接收从光源信息产生单元产生的光源信息。阴影图像对准单元基于从光源信息产生单元产生的光源信息，产生覆盖到真实世界图像上的虚拟对象的阴影图像。

前述发明内容仅是说明性的，且不意在以任何方式加以限制。除了上述说明性方面、实施例以及特征之外，通过参考附图和以下详细描述，其他方面、实施例和特征将变得显而易见。

附图说明

图1示出了增强现实(AR)系统的说明性实施例的示意框图。

图2A至2C示出了用于产生增强现实图像的说明性实施例，该增强现实图像叠加了虚拟对象的阴影图像。

图3示出了图1的图像捕捉单元的说明性实施例的示意框图。

图4示出了图1的AR产生器的说明性实施例的示意框图。

图5示出了图4的AR图像产生单元的说明性实施例的示意框图。

图6示出了用于基于无标记选择/对准技术来选择和对准虚拟对象并产生该虚拟对象的虚拟阴影图像的说明性实施例。

图7A至7C示出了AR系统的另一说明性实施例的示意图。

图8示出了用于产生AR图像的方法的说明性实施例的示例流程图。

具体实施方式

在以下详细说明中，参考了作为详细说明的一部分的附图。在附图中，除非上下文另行指明，否则类似符号通常表示类似部件。具体实施方式部分、附图和权利要求书中记载的示例性实施例并不是限制性的。在不脱离在此所呈现主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，且可以进行其他改变。应当理解，在此一般性记载以及附图中图示的本公开的各方案可以按照在此明确公开的多种不同配置来设置、替换、组合、分割和设计。

增强显示(AR)技术将真实世界图像与虚拟对象的图像混合，以向观众提供虚拟对象存在于真实世界中的幻象。本公开所述的技术采用了新颖的AR设备来产生包括虚拟对象的虚拟阴影图像在内的混合图像，该虚拟阴影图像遵循真实图像中的真实对象的真实世界阴影图像或与其一致，使得虚拟阴影图像对于观众看起来就好像其是由投射真实世界阴影图像的相同真实世界光源(例如太阳)所投射出来的。

图1示出了增强现实(AR)系统的说明性实施例的示意框图。参见图1，AR系统100可以包括：图像捕捉单元110，被配置为捕捉真实世界图像；AR产生器120，被配置为通过将捕捉到的真实世界图像与一个或多个虚拟对象的图像以及他们相应的虚拟阴影图像叠加，来产生AR图像；以及显示单元130，被配置为显示由AR产生器120产生的增强现实图像。

如本文所使用的，术语“虚拟对象”指代对象的几何形状表示，以及术语“虚拟阴影图像”指代使用本领域众所周知的阴影呈现技术所呈现的虚拟对象的阴影图像。这种阴影呈现技术的示例包括(但不限于)：阴影映射算法、阴影体积算法、以及柔和阴影算法。与虚拟对象和虚拟阴影图像有关的技术细节在本领域中是众所周知的，且本文不做进一步解释。

图像捕捉单元110可以包括用于捕捉真实世界场景的真实世界图像的一个或多个数字相机(未示出)。在一个实施例中，图像捕捉单元110可以位于远离AR产生器120的位置，且可以与AR产生器120无线连接。在另一实施例中，图像捕捉单元110可以被布置在装有AR产生器120的相同外壳内。