[发明专利]用于三维空间中虚拟对象的自动放置的系统和方法

权利要求书

1.一种用于在三维3D环境中自动重新定位虚拟对象的增强现实AR系统，所述AR系统包括：

AR显示器，其被配置为显示虚拟内容；

与所述AR显示器通信的硬件处理器，所述硬件处理器被编程为：

识别用户的所述3D环境中的目标虚拟对象，其中向所述目标虚拟对象分配表示第一位置和第一取向的一个向量；

接收将所述目标虚拟对象附到目的对象的指示，其中向所述目的对象分配表示第二位置和第二取向的至少一个向量；

至少部分地基于所述第一位置和所述第二位置计算所述目标虚拟对象与所述目的对象之间的轨迹；

沿着所述轨迹朝向所述目的对象移动所述目标虚拟对象；

跟踪所述目标虚拟对象的当前位置；

至少部分地基于所述目标虚拟对象的所述当前位置和所述第二位置来计算所述目标虚拟对象与所述目的对象之间的距离；

响应于确定计算的所述距离小于第一阈值距离，自动地相对于所述目的对象来定向所述目标虚拟对象，其中所述第一阈值距离基于与定向速度相关联的用户偏好；以及

响应于确定计算的所述距离小于第二阈值距离，自动将所述目标虚拟对象附到所述目的对象，其中所述第一阈值距离大于所述第二阈值距离。

2.根据权利要求1所述的AR系统，其中所述硬件处理器还被编程为：

分析所述目标虚拟对象、所述目的对象或所述环境中的至少一个的功能可见性；以及

为了自动定向所述目标虚拟对象，所述硬件处理器被编程为旋转所述目标虚拟对象以使所述目标虚拟对象的第一法线与所述目的对象的第二法线对齐。

3.根据权利要求2所述的AR系统，其中所述功能可见性包括以下中的至少一个：功能、取向、类型、位置、形状或尺寸。

4.根据权利要求1所述的AR系统，其中为了自动附接所述目标虚拟对象，所述硬件处理器被编程为：模拟所述目标虚拟对象与所述目的对象之间的吸引力，其中所述吸引力包括重力、弹力、粘合力或磁吸引力中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的AR系统，其中为了计算所述距离，所述硬件处理器被编程为计算所述目标虚拟对象的所述当前位置和与所述目的对象相关联的所述第二位置之间的位移。

6.根据权利要求5所述的AR系统，其中所述第二阈值距离为零。

7.根据权利要求1所述的AR系统，其中附接所述目标虚拟对象的所述指示是根据以下中的至少一个确定的：用户输入设备的致动或用户的姿势。

8.根据权利要求7所述的AR系统，其中所述硬件处理器还被编程为：将焦点指示符分配给所述用户的当前位置，其中至少部分地基于所述用户的所述姿势或者与所述用户输入设备相关联的位置确定所述用户的所述当前位置。

9.根据权利要求1所述的AR系统，其中所述硬件处理器还被编程为：

接收从所述目的对象分离所述目标虚拟对象的指示，其中所述指示与所述用户的当前位置的变化相关联；

至少部分地基于所述接收的指示来确定是否满足用于分离所述目标虚拟对象的阈值条件；

响应于满足所述阈值条件的确定：

从所述目的对象分离所述目标虚拟对象；

将所述目标虚拟对象从与所述目的对象相关联的所述第二位置移动到第三位置；以及

在所述第三位置处渲染所述目标虚拟对象。

10.根据权利要求9所述的AR系统，其中响应于满足所述阈值条件的确定，所述硬件处理器还被编程为：在将所述目标虚拟对象移动到所述第三位置的同时保持所述目标虚拟对象的所述第二取向。

11.根据权利要求9所述的AR系统，其中所述第三位置对应于焦点指示符的位置，所述焦点指示符的所述位置对应于所述用户的所述当前位置。