[发明专利]用于在虚拟现实环境中导航的方法、系统及设备

说明书

技术领域

本发明总体涉及虚拟现实(VR)环境，并且更具体地，涉及用于在VR环境中导航的方法、系统和设备。

背景技术

在阐述本发明的背景技术之前，阐述将在下文中使用的某些术语的定义会是有帮助的。

如本文使用的术语‘虚拟现实’(VR)被限定为可模拟真实世界或想象世界中的地点的物理呈现的计算机模拟环境。虚拟现实可重塑感官体验，包括虚拟味觉、视觉、嗅觉、听觉、触觉等等。许多传统VR系统使用用于呈现3D虚拟环境的近眼显示器。

如本文使用的术语‘增强现实’(AR)被限定为物理、真实世界环境的实时直接或间接视图，其元素被计算机生成的感官输入(诸如，声音、视频、图形或GPS数据)增大(或补充)。它与被称为介导现实的更一般概念相关，其中，现实的视图被计算机修改(可能地甚至减弱而不是增大)。

如本文使用的术语‘近眼显示器’被限定为包括可穿戴投影显示器的设备，就每只眼睛呈现有稍微不同的视场而言，该设备通常是立体的以重塑3D感知。

术语‘虚拟现实耳机’(有时被称为‘护目镜’)是显示计算机输出的环绕式视觉界面。通常，计算机显示信息呈现为真实世界环境的三维表示。除了用于保持计算机显示器的纯粹结构(可能地，以智能电话的形式)以外，护目镜可包括或可不包括光学器件。

如本文使用的术语‘虚拟现实导航’被限定为遍及虚拟环境移动，其造成投影在用户眼睛上的场景的相应改变。应注意，VR系统通常不维持真实世界移动与虚拟世界移动之间的一比一的比值(例如，在真实世界中向前迈进一步并不必意味着在虚拟世界中向前迈进一步)。因此，所有类型的输入设备被使用以允许用户进行VR导航。

图1示出传统的虚拟现实(VR)系统，其中，用户10佩戴头戴式立体显示器12(例如，Oculus Rift^TM)，其向用户10的每只眼睛投射场景(例如，泰姬陵)的合成图像15A和15B。每只眼睛以略微不同的角度接收合成场景，以在用户的大脑中重塑3D感知。此外，头戴式显示器12可设置有可实时检测用户的视角或凝视方向的传感器(未示出)(诸如加速计或陀螺仪)。因此，VR系统可调整图像15A和15B以适配用户的新的头部方位。因为该调整实时进行，所以可实现模仿真实世界中的头部移动的虚拟现实的幻觉。

除了如上所述的跟踪用户的视点以外，VR系统经由诸如操纵杆14(或鼠标、触摸板或甚至键盘)的输入设备提供与虚拟世界的进一步交互。这种输入设备可使用户10使用视觉指示器来执行VR导航。例如，用户可呈现有他或她可移动的视觉指示器，例如，在VR场景中的立体图像15A和15B上指示的光标16A、16B。随后，响应于用户10的进一步动作，诸如拉动操纵杆14上的触发器，用户朝向他或她由光标指向的位置虚拟前进。当用户10被限制为在真实世界中移动一步或两步时，在虚拟世界中，他或她可四处移动并且步行很远。如上所述的输入设备目前被使用以解决虚拟世界中的导航问题。自然地，这种传统输入设备的使用破坏整体用户VR体验。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，本文提供一种系统，该系统用作用于使用姿势和/或姿态在虚拟现实场景中导航的输入设备。该系统可包括：近眼显示器，被配置为将合成3D场景投射至用户的双眼，以生成虚拟现实环境；姿态-姿势捕获设备，被配置为导出所述用户的至少一个身体部位的姿态；以及计算机处理器，被配置为将导出的所述身体部位的姿态变换为所述用户在所述合成3D场景中的移动或动作，并且基于变换的移动或动作修改虚拟现实环境的用户的视点。

根据本发明的另一实施方式，本文提供用于使用姿势和姿态在虚拟现实场景中导航的方法。该方法可包括以下步骤：经由近眼显示器将合成3D场景投射至用户的双眼，以向用户提供虚拟现实视图；识别由所述用户的至少一个身体部位作出的至少一个姿态或姿势；测量与所检测的姿态或姿势相关的向量的至少一个度量；基于测量的度量，在虚拟现实环境中应用所述用户的移动或动作；以及修改虚拟现实视图以在虚拟现实环境中反映所述用户的移动或动作。

本发明的实施方式的这些附加的和/或其他方面和/或优势在随后的详细说明中阐述；其可能从详细说明中推断；和/或可通过本发明的实施方式来习得。

附图说明

为了更好地理解本发明的实施方式，并示出本发明的实施方式可以如何实现，现在将完全通过实例来参考附图，在附图中，贯穿全文，相同的标号表示对应元件或部分。

在附图中：

图1是示出根据现有技术的虚拟现实系统的示意图；