[发明专利]电磁场上的头戴式显示器与控制器的时钟同步

说明书

一种系统，所述系统包括：计算装置，其执行交互式应用程序并生成和传输图像帧；头戴式显示器(HMD)，其接收并呈现所述图像帧，其中所述HMD包括发射磁信号的磁发射器，所述磁信号具有与所接收的图像帧同步的同步编码；控制器装置，其包括检测所述磁信号的磁传感器，其中所述控制器装置处理所检测到的磁信号以确定磁位置数据并读取所述同步编码，其中所述控制器装置使用所述同步编码来生成对应时序数据，所述时序数据基于所述同步编码指示所述磁位置数据的时序，其中所述控制器装置将所述磁位置数据和所述对应时序数据传输到所述计算装置；其中所述计算装置使用所述磁位置数据和所述对应时序数据来确定所述控制器装置的所述位置和/或取向。

1.技术领域

本公开涉及电磁场上的头戴式显示器与控制器的时钟同步。

背景技术

2.相关技术说明

视频游戏产业多年以来已发生了许多变化。随着计算能力的扩展，视频游戏的开发者同样创建了利用这些提高的计算能力的游戏软件。为此，视频游戏开发者一直在编码结合了复杂操作和数学运算的游戏，以产生非常详细且吸引人的游戏体验。

示例性游戏平台包括SonySony(PS2)、Sony(PS3)和Sony(PS4)，它们各自以游戏控制台的形式出售。众所周知，游戏控制台被设计为连接到显示器(通常是电视机)并通过手持控制器实现用户交互。游戏控制台被设计有专用处理硬件，包括CPU、用于处理密集图形操作的图形合成器、用于执行几何变换的向量单元以及其他胶合硬件、固件和软件。游戏控制台还可以设计有用于通过游戏控制台接收用于本地玩的游戏盘的光盘读取器。还可以进行在线游戏，其中用户可以通过因特网与其他用户以交互方式进行游戏对抗或一起玩游戏。随着游戏的复杂性持续激发玩家的兴趣，游戏和硬件制造商持续进行革新以启用附加的交互和计算机程序。

计算机游戏产业中的增长趋势是开发增加用户与游戏系统之间的交互的游戏。实现更丰富的交互式体验的一种方式是使用无线游戏控制器，所述无线游戏控制器的移动由游戏系统跟踪以便跟踪玩家的移动并将这些移动用作游戏的输入。一般而言，手势输入是指使诸如计算系统、视频游戏控制台、智能家电等电子装置对由玩家做出并由电子装置捕获的一些手势做出反应。

实现更加有沉浸感的交互体验的另一种方式是使用头戴式显示器(HMD)。头戴式显示器由用户佩戴并且可以被配置为呈现各种图形，诸如虚拟空间的视图。在头戴式显示器上呈现的图形可以覆盖用户的大部分或甚至全部视野。因此，头戴式显示器可以为用户提供视觉沉浸式虚拟现实体验，这是因为HMD以响应用户移动的方式渲染虚拟环境的三维实时视图。佩戴HMD的用户可以在所有方向上自由移动，并且因此可以经由HMD在所有方向上提供虚拟环境的视图。

在此背景下，产生了本公开的实现方式。

发明内容

本公开的实现方式包括与在电磁场(EM场)上的头戴式显示器与控制器的时钟同步有关的装置、方法和系统。

在一些实现方式中，提供了一种系统，所述系统包括：计算装置，其执行交互式应用程序并以预定义的帧速率生成并传输图像帧，所述图像帧基于正在执行的交互式应用程序的应用程序状态而生成；头戴式显示器(HMD)，其接收从所述计算装置传输的所述图像帧并通过所述HMD的显示装置呈现所述图像帧，其中所述HMD包括发射磁信号的磁发射器，所述磁信号具有与从所述计算装置接收的所述图像帧同步的同步编码；控制器装置，其包括检测所述磁信号的磁传感器，其中所述控制器装置处理所检测到的磁信号以确定标识所述控制器装置的位置和/或取向的磁位置数据，其中所述控制器装置还处理所检测到的磁信号以读取所述同步编码，其中所述控制器装置使用所述同步编码来生成所述磁位置数据的对应时序数据，所述时序数据基于所述同步编码指示所述磁位置数据的时序，其中所述控制器装置将所述磁位置数据和所述对应时序数据传输到所述计算装置；其中所述计算装置使用所述磁位置数据和所述对应时序数据来确定所述控制器装置的所述位置和/或取向，其中所述计算装置使用所述控制器装置的所述位置和/或取向来更新所述正在执行的交互式应用程序的所述应用程序状态。