[发明专利]控制虚拟现实显示单元的方法和装置

说明书

本公开内容涉及一种控制虚拟现实显示单元的方法和装置。本发明描述了一种控制虚拟现实显示单元的方法，包括以下步骤：追踪虚拟现实显示单元周围的空间的环境，通过形成虚拟对象并向虚拟对象提供单独的识别标签，来自动识别并分离被追踪环境的现实世界对象，将虚拟对象连同它们各自的识别标签一起分类到对象库中，通过将单独的相关性标记与每个虚拟对象进行链接来由虚拟现实显示单元的用户标记和/或自动地标记多个虚拟对象，由虚拟现实显示单元根据对象库的虚拟对象的相关性标记来显示虚拟对象。本发明还描述了相应的装置以及虚拟现实显示单元。

技术领域

本发明描述了控制虚拟现实显示单元的方法和装置，以及特别是用于医疗环境中的虚拟现实显示单元。

背景技术

虚拟现实(或简称“VR”)是一种通过虚拟现实显示单元向用户示出模拟环境的技术。用户可以通过他的动作改变模拟环境。除了视觉反馈以外，大多数虚拟现实显示单元还允许听觉反馈或甚至触觉反馈。当前的虚拟现实显示单元通常是虚拟现实头戴式耳机或多投影环境，其中，头戴式耳机在下面是优选的。

虽然VR提供(通常几乎完美的)模拟环境，但是周围的“现实世界”对于用户是不可见的(与不是进一步描述的部分的增强现实不同)。因此，在处于虚拟现实中时，不可能看到、选择或修改代表现实房间中的物理对象的现实世界对象(例如，特征或位置)。因此，当处于VR中时，与现实世界房间进行交互非常困难。除了修改现实世界对象之外，难以在处于VR中时与例如键盘交互或者防止处于VR中的人行走撞到现实世界对象。

目前，存在不同的解决方案。一个示例性解决方案使用被附接至键盘的追踪器以在处于虚拟现实中时看见键盘。另一示例性解决方案提供了改变例如虚拟风景的纹理的可能性，但是不可能将现实世界对象包括到场景中并修改它们。

因此，本发明的目的是提供克服上述问题的虚拟现实显示单元以及控制虚拟现实显示单元的改进的方法和装置。

发明内容

该目的通过根据本发明的方法、装置、虚拟现实显示单元、计算机程序产品以及计算机可读介质来实现。

根据本发明的控制虚拟现实显示单元的方法包括以下步骤：

-追踪虚拟现实显示单元周围的空间的环境。环境是位于被追踪空间中的各种现实世界对象。空间通常可以是虚拟现实显示单元周围的任何空间。典型地，空间是由墙壁(其也可以被识别为现实世界对象)限定的特定房间，其中，房间优选地用于医疗用途。通常，环境的追踪对于本领域技术人员是公知的，下面更准确地描述该追踪的优选实施方式。

-通过形成虚拟对象并向虚拟对象提供单独的识别标签，来自动识别并分离被追踪的环境的现实世界对象。在此，现实世界对象被识别为对象，并且利用对应的现实世界对象的属性(至少关于位置和几何结构)来创建虚拟对象。然后，虚拟对象由单独的识别标签来标记。在实践中如何实现这一点是本领域技术人员公知的。例如，可以通过检测图像中的结构的边缘并将它们与预定义的模板集合(对象的示例)进行比较来识别现实世界对象。然后，图像或模板中的识别结构(像素)可以用作虚拟对象，并且用单独的数字或名称来标记。

-将虚拟对象连同它们各自的识别标签一起分类到对象库中。特别地，虚拟对象从场景中被剪切(优选的但不是必需的)并且接收ID例如整数、地址或名称。尽管优选地，每个虚拟对象都被标记，但是这对于所有可能的应用不是必需的。

-通过将单独的相关性标记与每个虚拟对象进行链接来标记多个虚拟对象。这可以由虚拟现实显示单元的用户来实现和/或自动地实现。例如，具有用于相关的“1”和用于不相关的“0”的二进制标记可以应用至虚拟对象。优选地，每个虚拟对象都被标记，然而，这对于所有可能的应用不是必需的。