[发明专利]方法、计算机程序产品和双目式头戴装置控制器

说明书

在假设用户(U)的左眼和右眼分别相对于双目式头戴装置(100)的第一显示器和第二显示器(110，120)位于第一位置和第二位置(P_LE，P_RE)的情况下，将计算机生成的图像数据呈现在该第一显示器和该第二显示器(110，120)上。呈现该图像数据(D_L，D_R)的至少一个更新版本，该至少一个更新版本是在假设该用户的左眼和右眼中的至少一只眼睛在至少一个空间维度(x，y，z)上位于分别与该第一位置和该第二位置(P_LE，P_RE)不同的位置的情况下被渲染的。响应于此，接收表示以下各项中的任一项的用户生成的反馈信号(s_UFB)：该计算机生成的图像数据(D_L，D_R)的更新版本相对于先前呈现的计算机生成的图像数据(D_L，D_R)的质量度量；或者确认命令。呈现该计算机生成的图像数据(D_L，D_R)的更新版本的步骤和接收该用户生成的反馈信号(s_UFB)的步骤被重复，直到接收到该确认命令为止。基于该用户生成的反馈信号(s_UFB)来定义该第一位置和该第二位置(P_LE，P_RE)。

技术领域

本发明总体上涉及经由头戴式显示器向用户呈现虚拟或增强现实图形。特别地，本发明涉及一种用于对计算机图形呈现进行校准以使计算机图形与佩戴双目式头戴装置的用户的具体眼睛位置相匹配的方法以及一种被配置为实施这种方法的控制器。本发明还涉及一种计算机程序产品和一种非易失性数据载体。

背景技术

头戴式显示器(HMD)包含两个显示器——用户双眼中的每只眼睛一个显示器。然而，从系统的角度来看，HMD可以被视为包含两个虚拟相机，通过这两个虚拟相机来观察虚拟环境。在此，一个虚拟相机代表用户的右眼，而另一个虚拟相机代表用户的左眼。为了渲染图形并以完全一致且连贯的方式将该图形呈现给用户，必须将每个虚拟相机定位在用户的对应眼睛实际所在的位置。为了使虚拟对象在呈现给用户的环境中出现在它们应当出现的位置，这是必要条件。

在单焦平面头戴装置中——当今大多数HMD都是这种类型的头戴装置——不正确的虚拟相机位置会导致被渲染的对象在至少一个维度(即竖直、水平和/或深度方向)上始终偏移。通常，在封闭的虚拟现实头戴装置中，这不是引起关注的主要原因。然而，在用户应该与虚拟环境进行交互(例如在近眼交互中使用他/她的手)的应用场合中，位置失配的风险会导致错误的运动、眼睛疲劳和/或眼睛疲倦。

在增强现实(AR)应用场合中，其中用户通过透视显示器观察现实世界以及各种计算机渲染的虚拟对象，如果虚拟相机位置相对于用户眼睛的位置是偏离的，则用户将不会感受到这些虚拟对象是与现实世界对象对准的觉察。

在具有两个焦平面的AR HMD中，计算机渲染的内容或者被显示在近焦平面或远焦平面上。这增强了用户对深度的印象。为了进一步增进这种体验，可以应用所谓的变焦技术。变焦显示器具有单个焦平面，该单个焦平面根据用户当前正将视线焦点放在哪里来调整其焦距。这两种类型的多焦距技术都存在以上关于单个焦平面的失准所描述的问题。除此之外，如果在多焦距设计中虚拟相机位置不正确，则当焦平面的位置变化时，虚拟内容也将会四处移动。这在图9a和图9b中进行展示，并且将在以下的详细描述中进行讨论。

单焦平面显示器与变焦平面显示器之间的区别在于，对于用户聚焦在的给定立体距离——所谓的虚拟图像距离——在变焦情况下，焦距适应于虚拟图像距离；而在单焦情况下，焦距保持不变。即使用户可能没有有清楚地知道这种差异，但随着时间的推移，与单焦设计进行交互的用户通常将会感受到眼睛疲倦和眼睛疲劳。