[发明专利]混合现实系统

说明书

公开了用于从各个视角捕捉可被显示在监视器上的混合现实环境的视图的系统和方法。该系统包括位于混合现实环境内的用户定义的各位置处的一个或多个物理相机(50a,50b)。该系统从一个或多个相机(50a,50b)的视角下渲染混合现实环境中的虚拟物体(40)。混合现实环境中的现实和虚拟物体可随后从一个或多个相机(50a,50b)的视角下被显示在一个或多个外部的2D监视器上供其他人观看。

背景

混合现实是一种允许将虚拟图像与现实世界物理环境相混合的技术。用户可佩戴透视、头戴式、混合现实显示设备来观看用户的视野中所显示的现实物体和虚拟物体的混合图像。然而，不具备头戴式显示设备的其他人无法看到混合现实环境。他们能看到现实物体，但是看不到虚拟物体。

概述

本发明技术的各实施例总得涉及一种用于从各个视角捕捉可被显示在监视器上的混合现实环境的视图的系统和方法。系统包括位于混合现实环境内的用户定义的各位置处的一个或多个物理相机。系统时间与一个或多个物理相机同步，并且从一个或多个相机的视角来渲染混合现实环境中的虚拟物体。混合现实环境中的现实和虚拟物体可随后从一个或多个相机的视角下被显示在一个或多个外部的2D监视器上供其他人观看。

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。

附图简述

图1是包括现实和虚拟物体的虚拟现实环境的例示图。

图2是图1的相机套件所捕捉的混合现实环境在监视器上的显示。

图3是根据本发明技术的各实施例的相机套件的框图。

图4是头戴式显示单元的一个实施例的立体图。

图5是头戴式显示单元的一个实施例的一部分的侧视图。

图6是头戴式显示单元的组件的一个实施例的框图。

图7是与头戴式显示单元相关联的处理单元的组件的一个实施例的框图。

图8是与头戴式显示单元相关联的处理单元的软件组件的一个实施例的框图。

图9是示出与本系统的头戴式显示单元相关联的一个或多个处理单元的操作的流程图。

图10-12是图9的流程图中所示的各步骤的示例的更详细的流程图。

图13是本发明技术的相机套件所捕捉的混合现实环境在监视器上的显示。

图14是根据本发明技术的各实施例的系统的框图。

详细描述

现在将结合附图来描述本发明技术的各实施例，总得来说，本发明技术的各实施例涉及用于从各个视角捕捉混合现实环境的视图的系统和方法，这些视图可在监视器上被显示给不限数量的人。系统包括位于混合现实环境内的用户定义的各位置处的一个或多个物理相机。系统时间与一个或多个物理相机同步，并且从一个或多个相机的视角来渲染混合现实环境。场景可随后被显示在一个或多个外部2D监视器上以供其他人观看。

图1例示了包括与现实世界物体混合的虚拟物体的混合现实环境10。在各实施例中，本发明技术可连同用于生成虚拟物体的内容生成软件应用一起使用。在所示出的示例中，用户18正在生成虚拟内容40，在这一示例中，虚拟内容40是一个虚拟机器人。该虚拟机器人被构造在桌子42上，桌子42可以是现实的或虚拟的。在所示出的示例中，用户正应用虚拟工具44，在这一示例中，虚拟工具44是用于对机器人的各部分着色的涂色工具。本发明的用于从一个或多个相机的视角显示虚拟和现实内容的技术可与除了内容生成应用以外的各种各样的混合现实应用一起使用。