[发明专利]增强现实系统、增强现实输入设备和计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种增强现实系统，包括：

输入设备，所述输入设备被形成为筷子或镊子，所述输入设备包括要一起被握持在用户的手中的第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂是细长构件并且能通过所述用户的手相对于彼此操纵；

传感器，所述传感器用于至少感测所述第一臂的至少一部分与所述第二臂的至少一部分的相对位置；

其中，至少感测所述第一臂与所述第二臂的所述相对位置包括触觉重定向过程，所述触觉重定向过程将所述第一臂的末端和所述第二臂的末端的接触模拟至在增强型现实环境中呈现的虚拟对象的外表面，

其中，在所述触觉重定向过程期间所述第一臂和所述第二臂的会聚移动被转化为在所述增强型现实环境中表示的一对虚拟臂的更慢的会聚移动。

2.如权利要求1所述的增强现实系统，进一步包括：跟踪系统，所述跟踪系统用于跟踪所述第一臂和所述第二臂的三维（3D）位置，并且其中，在进行所述触觉重定向过程之前，所述跟踪系统检测对所述虚拟对象的选择。

3.如权利要求2所述的增强现实系统，其中，所述跟踪系统包括相机，所述相机用于至少检测所述第一臂和所述第二臂的三维位置。

4.如权利要求3所述的增强现实系统，其中，所述相机进一步检测下述各项之一或组合：所述第一臂和所述第二臂的取向、所述第一臂相对于所述第二臂的位置、所述第一臂相对于所述第二臂的取向。

5.如权利要求1所述的增强现实系统，其中，所述传感器测量连接所述第一臂和所述第二臂的接头的旋转。

6.如权利要求1所述的增强现实系统，进一步包括：物理地耦接至所述第一臂和所述第二臂的对象跟踪器，所述对象跟踪器检测所述第一臂和所述第二臂中的每一个在三维物理空间内的位置和取向、以及所述第一臂和所述第二臂相对于彼此的位置。

7.一种用于增强现实的输入设备，包括：

第一臂；

第二臂，所述第一臂和所述第二臂是细长构件并且能通过用户的手相对于彼此操纵；

传感器，所述传感器用于检测所述第一臂与所述第二臂的相对位置；以及

介入止动构件，所述介入止动构件置于所述第一臂与所述第二臂之间，以通过将止动力施加于所述第一臂与所述第二臂之间来模拟所述第一臂和所述第二臂对增强型虚拟环境中表示的虚拟对象的抓握，

其中，在所述增强型虚拟环境中表示的所述第一臂的虚拟表示和所述第二臂的虚拟表示的会聚速率分别比物理的所述第一臂和所述第二臂的会聚速率相对更慢。

8.如权利要求7所述的输入设备，其中，所述传感器包括相机，所述相机用于至少检测所述第一臂与所述第二臂的相对位置。

9.如权利要求8所述的输入设备，进一步包括触觉重定向模块，所述触觉重定向模块用于将所述第一臂和所述第二臂的物理位置分别重新配置为增强型虚拟环境中的第一虚拟臂和第二虚拟臂的虚拟位置，使得由所述第一臂和所述第二臂向用户提供的触觉反馈转化为所述第一虚拟臂的末端和所述第二虚拟臂的末端分别与在所述虚拟对象上的第一表面点和第二表面点的虚拟接触。

10.如权利要求9所述的输入设备，其中，所述介入止动构件包括围绕所述第一臂和所述第二臂中的至少一个旋转的多个介入止动构件，并且其中，所述多个介入止动构件中的每一个具有不同的长度和顺应性属性。

11.如权利要求7所述的输入设备，其中，能够基于置于所述第一臂与所述第二臂之间的触觉反馈设备的物理空间来更改所述第一臂和所述第二臂中的至少一个的几何形状。

12.如权利要求9所述的输入设备，其中，所述触觉重定向模块重新配置所述第一臂和所述第二臂的物理位置，以针对任意尺寸的虚拟对象重定向所述第一虚拟臂和所述第二虚拟臂的虚拟位置。

13.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在由一个或多个处理器执行时致使所述一个或多个处理器执行包括以下各项的操作：

接收至少描述第一臂与第二臂的相对位置的输入，所述第一臂和所述第二臂是细长构件并且能通过用户的手相对于彼此操纵；

接收描述要由所述用户操纵的虚拟对象的输入；

当所述第一臂的末端和所述第二臂的末端会聚时，进行重定向过程，所述重定向过程模拟在增强型虚拟环境中表示的虚拟对象的外表面的接触，

其中，在所述重定向过程期间，在所述增强型虚拟环境中表示的所述第一臂的虚拟表示和所述第二臂的虚拟表示的会聚速率分别比物理的所述第一臂和所述第二臂的会聚速率相对更慢。