[发明专利]融合现实系统和方法

说明书

融合现实系统包括云到边缘基础设施中的服务器，该服务器被配置为存储和处理现实世界元素的虚拟副本的数据和模型，该数据和模型向虚拟副本提供自计算能力和自主行为。数据和模型是通过多个软件平台、软件引擎和被连接到物和用户设备的传感器输入的。服务器进一步被配置为融合现实和虚拟数据以及模型，以便使用虚拟数据来增强现实数据。其方法包括将现实世界映射到虚拟世界中，生成现实世界的虚拟副本；添加虚拟副本的模型和数据；将虚拟副本连接到对应的现实元素，以便充实虚拟副本并且将虚拟副本与现实世界元素同步；融合现实和虚拟数据；以及使用虚拟数据来增强现实数据。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月18日提交的临时申请第62/863171号的权益，出于所有目的，该临时申请的全部公开内容被结合在本文中。

技术领域

本公开总体上涉及计算机系统，并且更具体地涉及用于生成和部署现实世界元素的虚拟副本的系统和方法。

背景技术

虚拟世界是提供现实或虚拟世界的图形和物理表示的模拟环境，其中，用户可以经由化身或彼此的虚拟副本来彼此进行交互或与其它元素进行交互。虚拟世界用于例如创建视频游戏、动画电影或用于在飞行模拟器中训练飞行员。在所有这些应用中，程序用于基于用户输入或学习行为来模拟交互、移动和改变的虚拟对象。

虚拟世界中的对象可以遵循与重力、地形、物理和运动学有关的规则，该规则可以基于或可以不基于现实世界元素。因此，存在用于创建现实世界项目的虚拟副本的当前技术。然而，这些虚拟副本通常不包含现实世界元素的所有或大部分数据以及它们周围的情境，限制了虚拟副本可以向用户提供的视觉效果和交互类型的现实性。此外，副本通常不与它们的现实世界对应物同步，以反映现实世界中作出的改变。这限制了将虚拟世界用于诸如建筑物、工厂、城市等中的操作管理的重要应用的能力。所希望的是便于虚拟副本的开发、部署和操作的系统和方法，该系统和方法可以以较少的计算密集型方式准确地反映它们表示的现实世界元素，包含来自每个元素的高水平的同步信息，并且在集成的生态系统中。

发明内容

提供该发明内容以简化的形式介绍精选的概念，该概念在下面具体实施方式中被进一步描述。该发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的帮助。

在当前公开中，提供了提供精确和灵活的融合现实的系统和方法。该系统和方法可以提供现实的变化混合，该现实的变化混合使得能够由虚拟现实中的持久性虚拟世界来替换全部现实，或者通过虚拟手段，如以增强或混合现实，仅替换或扩展现实的一些部分。增强技术通常与环境元素一起实时且在语义情境中进行，诸如在现实世界中覆盖补充信息或虚拟对象(例如，动画交互视觉表示形式的交互应用)。现实世界元素以虚拟形式被复制，除了用于同步虚拟和现实元素的数据之外，还包括多个数据，这些数据不仅表示元素的视觉方面，而且还表示物理和行为方面。将现实元素映射到持久性虚拟世界系统中还包括添加元素的现实世界空间数据，该现实世界空间数据可以通过各种方法来跟踪。因为所有或大多数元素可以被映射和复制在虚拟世界中，所以除非检测到没有被包括在虚拟世界中的对象，否则不需要视觉地检测世界中的物理对象。通过虚拟化现实世界，当前公开的系统和方法进一步使得能够在现实和虚拟对象之间进行实时交互。在其它实施例中，融合现实系统进一步使得能够机器对机器、人类对机器、机器对人类以及人类对人类进行交互。