[发明专利]用于提供虚拟现实输出和增强现实输出的方法和装置

说明书

一种娱乐系统将数据提供到公共屏幕(例如电影院屏幕)和个人沉浸式现实设备。例如，电影数据分发服务器与多个沉浸式输出设备进行通信，多个沉浸式输出设备中的每一个被配置为基于数据信号提供沉浸式输出(例如虚拟现实输出)。多个沉浸式输出设备中的每一个呈现在公共显示屏幕的视界内。服务器基于包括沉浸式现实数据的数字电影主数据来配置数据信号。服务器将数据信号发送到彼此同时的多个沉浸式输出设备，并且可选地同时提供协调的音频视频信号以用于经由公共显示屏幕和共享的音频系统输出。

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119(e)要求于2015年10月9日提交的美国临时申请序列号62/239,782的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及由计算机制作(production)、配置以及提供用于虚拟现实或增强现实输出的数字数据。

背景技术

“虚拟现实”是已经用于模拟在三维(3D)世界中的沉浸感的各种类型的内容的术语，所述内容包括例如各种视频游戏内容以及动画电影内容。在各种类型的虚拟现实中，用户可以通过基于计算机模型生成的3D环境的模拟经由控制虚拟摄像机的位置和取向来进行导航，所述虚拟摄像机限定用于在二维显示屏幕上显示的2D场景的视点(viewpoint)。这些技术的变体有时被称为“增强现实”。在增强现实设置中，显示技术示出由一个或多个数字对象或叠加层“增强”的用户周围环境的组合。增强的现实内容可以像关于用户周围可见的对象或人的文本“抬头(heads up)”信息一样简单，或者像将用户周围环境的整个外观转换为与用户的真实周围环境对应的幻想环境一样复杂。

虚拟现实(VR)和增强现实(AR)已经应用于各种类型的沉浸式视频立体呈现技术，包括例如立体虚拟现实头戴式耳机(headset)。头戴式耳机和其它呈现方法使用户沉浸在3D场景中。头戴式耳机中的透镜使用户专注于安装在头戴式耳机上的距离用户眼睛仅几英尺的轻量级分屏显示屏上。分屏显示器的不同侧示出视频内容的左立体视图和右立体视图，而用户的周边视图被阻挡。在另一种类型的头戴式耳机中，两个单独的显示器被用于分别向用户的左眼和右眼示出不同的图像。在另一种类型的头戴式耳机中，显示器的视场包含包括周边视图的眼睛的全视场。在另一种类型的头戴式耳机中，使用可控制的小型激光器、镜子或透镜将图像投射到用户的视网膜上。无论哪种方式，头戴式耳机使用户能够更多地体验所显示的虚拟现实内容，就好像观看者沉浸在真实场景中一样。在增强现实(AR)内容的情况下，观看者可以体验增强的内容就好像其是增强的真实场景中的一部分或被放置到增强的真实场景中。

可以通过头戴式耳机中的运动传感器提供或增强这些沉浸式效果，该运动传感器检测用户的头部运动并且相应地调整(一个或多个)视频显示器。通过使他的头部转向一侧，用户可以将虚拟现实场景驱赶到该侧；通过使他的头部向上或向下，用户可以在虚拟现实场景中向上看或向下看。头戴式耳机还可以包括跟踪传感器，该跟踪传感器检测用户的头部和/或身体的位置并且相应地调整(一个或多个)视频显示器。通过倾斜或转动，用户可以从不同视点看到虚拟现实场景。这种对头部移动、头部位置和身体位置的响应性大大增强由头戴式耳机可实现的沉浸式效果。可以给用户提供置身于虚拟现实场景内或“沉浸”在虚拟现实场景中的印象。如本文中使用的，“沉浸式”通常包括VR和AR两者。

沉浸式头戴式耳机和其它可穿戴沉浸式输出设备对各种类型的游戏玩法特别有用，其涉及当用户使用头部移动、用户身体、头部、眼睛、手、手指、脚或其它身体部位的位置或取向、和/或其它输入来控制一个或多个虚拟摄像机时由渲染引擎生成的建模环境的用户探索。为了提供沉浸式体验，用户需要感知在某种程度上类似于与现实交互时的人类视觉感觉的移动自由度。针对VR制作的内容可以使用用于实时渲染的技术来提供这种体验，该技术已经被开发用于各种类型的视频游戏。内容可以被设计为用于渲染为视频输出的具有限定的边界和规则的三维计算机模型。内容可以通过立体技术被增强以提供立体输出(有时称为“3D”)，并且与响应于VR头戴式耳机的移动而管理渲染过程的VR应用相关联以产生所得的VR体验。用户体验非常像被放置在渲染的视频游戏中。