[发明专利]具有多个接合模式的人工现实系统

说明书

本公开大体描述了一种人工现实系统，该人工现实系统向与用户设备相关联的用户提供非对称用户体验，该用户设备根据与人工现实系统的不同接合模式操作。不同用户设备可具有不同能力，由针对人工现实应用具有不同角色的用户使用，或者以其他方式被配置为以各种方式与人工现实系统交互。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年2月1日提交的美国专利申请号16/264,812的优先权。美国专利申请号16/264,812出于所有目的以其整体并入本文。

技术领域

本公开整体涉及人工现实系统(诸如虚拟现实系统、混合现实系统和/或增强现实系统)，并且更具体地讲，涉及多用户人工现实应用。

背景

人工现实系统正变得越来越普遍，应用于许多领域，诸如计算机游戏、健康和安全、工业和教育。作为几个示例，人工现实系统正在被合并到移动设备、游戏机、个人计算机、电影院和主题公园中。通常，人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式调整的现实的形式，其可包括例如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、混杂现实(hybridreality)、或其某种组合和/或衍生物。

典型的人工现实系统使用一个或更多个设备以用于与系统交互并且渲染和向一个或更多个用户显示内容。作为一个示例，人工现实系统可合并头戴式显示器(HMD)，该HMD由用户佩戴并且被配置为向用户输出人工现实内容。作为另一个示例，人工现实系统可输出内容以供平板计算机、移动电话、或具有非HMD形状因子的其他设备显示。人工现实内容可包括完全生成内容或与捕获内容(例如，真实世界视频和/或图像)组合的生成内容。

概述

一般而言，本公开描述了一种人工现实系统，该人工现实系统向与用户设备相关联的用户提供非对称用户体验，该用户设备根据与人工现实系统的不同接合模式操作。不同用户设备可具有不同能力，由针对人工现实应用具有不同角色的用户使用，或者以其他方式被配置为以各种方式与人工现实系统交互。

在一些示例中，至少部分地基于特定设备的能力和资源来确定各种用户设备的相应接合模式。例如，具有由内而外跟踪的头戴式显示器(HMD)或其他设备可与人工现实系统完全接合以提供跟踪信息，显示人工现实内容，计算HMD的本地姿态，贡献用于标测物理三维(3D)环境的标测信息(mapping information)，以及贡献人工现实应用的事件数据(例如，用户输入或与用户位置有关的信息)。然而，其他用户设备(诸如平板计算机)可能具有更有限的或以其他方式不同的输入/输出能力，或者没有跟踪能力或具有有限的跟踪能力，或者另一个计算机设备可能与具有受限制角色的用户相关联，该受限制角色阻止用户向人工现实系统贡献事件数据(例如，阻止玩虚拟现实游戏)。根据与人工现实系统的更有限接合模式操作的这种用户设备仍然可以向用户呈现人工现实内容。在其他示例中，至少部分地基于用户偏好或其他标准(诸如由人工现实系统监测或以其他方式确定的每个用户设备的操作条件)来确定和动态控制各个用户设备的相应接合模式。

接合人工现实系统的各种用户设备可贡献标测信息以协作地标测用户设备正在其中操作的物理3D环境。例如，多个HMD可提供标测信息(诸如图像和跟踪信息)以使得人工现实系统能够识别物理3D环境的标测点并且使用来自多个不同设备的信息来构建地形图(topography map)。用户设备可根据其相应接合模式贡献此类标测信息。例如，仅具有相机和有限资源的平板计算机可能无法贡献跟踪信息，但可能仍然能够贡献标测信息，该标测信息包括物理3D环境可用于来构建地形图的图像。用户设备的接合模式还可确定人工现实系统通过其计算用户设备的本地姿态的方法。例如，人工现实系统可使用HMD的跟踪信息来计算HMD的本地姿态，但平板计算机可使用在本地姿态下捕获的图像来计算平板计算机的本地姿态，并且将其与已经下载到平板计算机的物理3D环境的地形图相比较。