[发明专利]增强和虚拟现实的转换边界和距离响应界面的方法及其电子设备

说明书

提供了一种头戴式显示器(HMD)设备。HMD具有显示面板、用于测量HMD和真实对象之间的距离的深度或距离传感器。HMD设备在HMD和近转换边界(CTB)之间设置近转换边界距离(CTBD)。在HMD和远转换边界(FTB)之间设置远转换边界距离(FTBD)。CTBD比FTBD小。当具有相关联的近虚拟内容和远虚拟内容的真实对象移动得更靠近HMD设备并跨越CTB时，虚拟内容转换为用于在HMD上观看的近虚拟内容。当该真实对象移动得远离HMD并跨越FTB时，虚拟内容转换为用于在HMD上观看的远虚拟内容。

技术领域

本公开一般涉及用于增强现实的系统和方法的领域。更具体地，本公开涉及用于增强现实的距离响应界面(distance-responsive interface)的转换(transition)边界。

背景技术

在增强现实中，用户可以在真实环境中四处移动。用户移动得离存在于增强环境中的虚拟内容或对象更近和更远。移动得离虚拟内容更近和更远由于虚拟对象与用户的感知距离而改变虚拟对象的易读性(legibility)。此外，取决于用户和虚拟对象之间的感知距离，用户与虚拟对象的交互也可以不同。基于用户和虚拟对象之间的距离改变对用户的有用性的用于处理虚拟对象的一种现有技术是基于虚拟对象与用户的距离改变虚拟对象的内容。例如，可以建立不同的区来表示不同的距离范围，诸如近对象区(near-to-objectzone)和远对象区(far-from-object zone)。近区和远区可以由转换边界分开。当用户和对象之间的距离处于近对象区时，为虚拟对象显示面向近处(near-oriented)的虚拟内容。当用户和对象之间的距离处于远对象区时，可以为虚拟内容显示面向远处(far-oriented)的虚拟内容或者不显示虚拟内容。如果用户正站在区之间的转换边界或非常接近区之间的转换边界，并且给定用户的头部或身体的自然移动和距离测量可变性，则AR系统可以连续地触发在虚拟对象的近区和远区虚拟内容表示或在虚拟对象的近区和远区虚拟内容表示之间切换。虚拟内容表示之间的连续切换或闪烁会分散用户的注意力，并使AR体验因这种分散而没那么有趣。

发明内容

[问题解决方案]

本公开提供了一种用于增强现实的系统和方法。

在第一实施例中，提供了一种头戴式显示器(HMD)。HMD具有显示面板、深度传感器和耦合到显示面板和深度传感器的至少一个处理器。至少一个处理器耦合到显示面板和深度传感器。耦合到至少一个处理器的存储器包括可由至少一个处理器执行的指令。所述指令使得所述至少一个处理器将第一转换距离(TD)设置在距HMD的第一距离处。所述指令还使得所述至少一个处理器将第二TD设置在距HMD的第二距离处，其中所述第一TD小于所述第二TD。所述指令使得至少一个处理器基于来自深度传感器的数据来确定HMD和真实对象之间的对象距离，其中真实对象与虚拟对象内容相关联。所述指令还使得所述至少一个处理器将对象距离的先前对象距离和当前对象距离与第一TD和第二TD进行比较。当先前对象距离大于第一TD并且当前对象距离小于第一TD时，处理器被配置为改变虚拟对象内容在显示面板上的显示，以显示与真实对象相关联的虚拟对象内容的第一信息细节。当先前对象距离小于第二TD并且当前对象距离大于第二TD时，处理器被配置为改变虚拟对象内容在显示面板上的显示，以显示与真实对象相关联的虚拟对象内容的第二信息细节。