[发明专利]用于在增强和/或虚拟现实环境中跟踪手持设备的系统

权利要求书

1.一种在虚拟环境中跟踪手持电子设备的方法，包括：

在周围环境中操作的头戴式电子设备的显示器上生成并显示虚拟环境；

在所述周围环境中跟踪手持式电子设备的移动，包括：

由所述头戴式电子设备的深度相机生成红外信号；

基于对由所述头戴式电子设备的所述深度相机生成的所述红外信号的响应，由所述头戴式电子设备收集所述手持式电子设备相对于所述头戴式电子设备的位置数据；

收集由所述手持式电子设备的相机捕获的、表征所述头戴式电子设备的图像数据；

由所述头戴式电子设备接收由所述手持式电子设备的加速度计收集的所述手持式电子设备的加速度数据和由所述手持式电子设备的陀螺仪收集的所述手持式电子设备的取向数据；以及

由所述头戴式电子设备处理所述位置数据、所述加速度数据和所述取向数据以确定所述手持式电子设备的六自由度6DOF位置，包括使用所述图像数据以减少用于相对于所述头戴式电子设备定位所述手持式电子设备的搜索空间；以及

将所述手持式电子设备的跟踪移动转换为由所述头戴式电子设备显示的所述虚拟环境中的对应动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述头戴式电子设备处理所述位置数据、所述加速度数据和所述取向数据以确定所述手持式电子设备的所述6DOF位置包括：

由所述头戴式电子设备将由所述头戴式电子设备的所述深度相机收集的所述位置数据与从所述手持式电子设备接收的所述加速度数据和所述取向数据组合，以确定所述手持式电子设备的当前位置、当前加速度和当前取向；以及

将所述手持式电子设备的所述当前位置、所述当前加速度和所述当前取向分别与所述手持式电子设备的先前位置、先前加速度和先前取向进行比较，以跟踪所述手持式电子设备的移动。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述手持式电子设备是可操作地耦合到所述头戴式电子设备的手持式控制器。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，跟踪所述手持式电子设备的移动包括：

初始化所述头戴式电子设备的前面与所述手持式电子设备的前面之间的位置，并捕获所述头戴式电子设备的前面的初始图像；

利用所述手持式电子设备的前置相机捕获所述头戴式电子设备的前面的当前图像；

将所述头戴式电子设备的前面的所述当前图像与所述头戴式电子设备的前面的所述初始图像进行比较；以及

基于所述比较，确定所述手持式电子设备相对于所述头戴式电子设备的位置和取向。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，将所述头戴式电子设备的前面的所述当前图像与所述头戴式电子设备的前面的所述初始图像进行比较包括：

将在所述初始图像中检测到的所述头戴式电子设备的初始轮廓与在所述当前图像中检测到的所述头戴式电子设备的当前轮廓进行比较；以及

基于所述比较，确定所述手持式电子设备相对于所述头戴式电子设备的位置变化或取向变化中的至少一个。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，跟踪所述手持式电子设备的移动还包括：

由所述头戴式电子设备的处理器将所述手持式电子设备相对于所述头戴式电子设备的所确定的位置与来自所述手持式电子设备的加速度计的所述手持式电子设备的加速度数据和来自所述手持式电子设备的陀螺仪的所述手持式电子设备的取向数据相结合，以确定所述手持式电子设备的当前位置、加速度和取向；以及

将所述手持式电子设备的所述当前位置、加速度和取向与所述手持式电子设备的先前位置、加速度和取向进行比较，以跟踪所述手持式电子设备的移动。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，跟踪所述手持式电子设备的移动包括：

初始化所述头戴式电子设备的前面与所述手持式电子设备的前面之间的位置，并捕获所述手持式电子设备的前面的初始图像；

利用所述头戴式电子设备的相机捕获所述手持式电子设备的前面的当前图像；

将所述手持式电子设备的前面的所述当前图像与所述手持式电子设备的前面的所述初始图像进行比较；以及

基于所述比较，确定所述手持式电子设备相对于所述头戴式电子设备的位置和取向。