[发明专利]用于头戴式显示器的总视野分类

说明书

背景

透视头戴式显示器（HMD）提供了用虚拟物体扩充佩戴者所看见的景象的能力。换言之，HMD用虚拟图像扩充HMD佩戴者对现实世界的视图，以提供经扩充的现实视图。然而，这些虚拟图像可能容易地变为令人分心和突兀的，从而将注意力从现实世界移开并且遮挡HMD佩戴者的正常（非扩充）视图。特别是在考虑到移动、户外和非活动场景时，这尤其是对“长戴（always-on）”可穿戴显示设备的应用提供了挑战。

概述

提供本概述是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

本发明的实施例涉及将虚拟图像定位在头戴式显示器（HMD）中以向HMD佩戴者提供扩充现实视图。可以从HMD上配备的板载传感器收集传感器数据。附加地，可以从外部源收集其他数据。基于所收集的传感器数据和其他数据，可以确定HMD佩戴者的头部相对于HMD佩戴者的身体和周围环境的位置和旋转。在分辨HMD佩戴者的头部位置以后，HMD佩戴者的总视野（TFOV）可以被分类成区域。然后，虚拟图像可以被定位在经分类的TFOV区域中以相对于HMD佩戴者的身体和周围环境定位虚拟图像。

附图简述

下面参考附图详细描述本发明，其中：

图1是适用于实现本发明的各实施例的示例性计算环境的框图；

图2是示出根据本发明的一实施例的用于分类TFOV的区域并将虚拟物体定位在区域中的示例性系统的框图；

图3A和3B提供了根据本发明的一实施例的HMD佩戴者的TFOV的侧影和前视图，所述TFOV是用主要、次要和第三区域来分类的；

图4示出了根据本发明一实施例的HMD佩戴者的TFOV的固定区域；

图5示出了根据本发明一实施例的HMD佩戴者的TFOV的动态区域；

图6示出了根据本发明一实施例的HMD佩戴者的视图，其中虚拟物体被定位在主要、次要和第三区域中；

图7是示出根据本发明的一实施例的用于分类HMD佩戴者的TFOV的区域的方法的流程图；以及

图8是示出根据本发明的一个实施例的用于使用HMD显示虚拟物体的方法的流程图。

具体实施方式

此处用细节来描述本发明的主题以满足法定要求。然而，该描述本身并非旨在限制本专利的范围。相反，发明人已设想所要求保护的主题还可结合其它当前或未来技术以其它方式来实施，以包括不同的步骤或类似于本文中所描述的步骤的步骤组合。此外，尽管术语“步骤”和/或“框”可在此处用于指示所采用的方法的不同元素，但除非而且仅当明确描述了各个步骤的顺序时，该术语不应被解释为意味着此处公开的各个步骤之中或之间的任何特定顺序。

本发明的实施例所针对的是，提供虚拟图像在HMD的显示器中相对于HDM佩戴者的总视野（TFOV）的自动和连续的放置和替换，以向HMD佩戴者提供经扩充的现实视图。如在此所使用的那样，“TFOV”考虑到人头部的完整范围的旋转和平移。这与人的视野（FOV）形成对比，其中人的视野考虑到人在给定时刻看见什么东西的范围。

根据本发明的实施例，从配备在HMD上的任何数目的板载传感器收集传感器数据。附加地，可以从HDM外部的源收集其他数据。所述传感器数据和其他数据可以用于在涉及HMD佩戴者的实体身体以及HMD佩戴者周围的物理环境时跟踪和解释HMD佩戴者的实体头部。通过相对于HMD佩戴者的身体和周围环境跟踪HMD佩戴者的实体头部，HMD佩戴者的TFOV可以被分类成各个区域。这些区域可以相对于HMD佩戴者的身体和周围环境来定义。在一些实施例中，所述区域可以包括主要区域和一个或多个非主要区域。虚拟图像可以根据经分类的区域在TFOV内被定位。因此，本发明的实施例提供了一种系统，其相对于HMD佩戴者的身体和周围环境感知HMD佩戴者的头部，并且可以使用这样的知识来相对于HMD佩戴者的身体和周围环境来定位虚拟图像。在一些实施例中，虚拟物体通常可以被定位为远离主要区域，并且被放置在不醒目的区域中，使得虚拟图像通过减少对主要区域的视觉遮挡以不危险的方式来呈现。虚拟物体也可以被定位为远离主要区域以便提供上下文（例如将信息分类为相关度更少的、重要性更低的等等）。