6的物理環(huán)境50進(jìn)行建模的虛擬環(huán)境34的3D建模系統(tǒng)。
[0036]HMD設(shè)備36還可包括位置傳感器系統(tǒng)64，該位置傳感器系統(tǒng)64利用一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器224來實(shí)現(xiàn)對(duì)HMD設(shè)備的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、位置跟蹤和/或取向感測(cè)。例如，位置傳感器系統(tǒng)64可被用來確定用戶的頭部的方向、速度和加速度。位置傳感器系統(tǒng)64還可被用來確定用戶的頭部的頭部姿態(tài)取向。在一個(gè)示例中，位置傳感器系統(tǒng)64可包括配置成六軸或六自由度的位置傳感器系統(tǒng)的慣性測(cè)量單元。這一示例位置傳感器系統(tǒng)可以例如包括用于指示或測(cè)量HMD設(shè)備36在三維空間內(nèi)沿三個(gè)正交軸(例如，x、y、z)的位置變化以及該HMD設(shè)備繞三個(gè)正交軸(例如，翻滾、俯仰、偏航)的取向變化的三個(gè)加速度計(jì)和三個(gè)陀螺儀。
[0037]位置傳感器系統(tǒng)64還可以支持其他合適的定位技術(shù)，如GPS或其他全球?qū)Ш较到y(tǒng)。而且，盡管描述了位置傳感器系統(tǒng)的具體示例，但將明白，可以使用其他合適的位置傳感器系統(tǒng)。
[0038]在一些示例中，運(yùn)動(dòng)傳感器224還可以被用作用戶輸入設(shè)備，使得用戶可以經(jīng)由頸部和頭部或者甚至身體的姿勢(shì)來與HMD設(shè)備36交互。HMD設(shè)備36還可包括包含一個(gè)或多個(gè)話筒220的話筒系統(tǒng)66。在其他示例中，音頻可經(jīng)由HMD設(shè)備36上的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器228被呈現(xiàn)給用戶。
[0039]HMD設(shè)備36還可包括具有與HMD設(shè)備的各傳感器和系統(tǒng)通信的邏輯子系統(tǒng)和存儲(chǔ)子系統(tǒng)的處理器230，如在下文參考圖14更詳細(xì)地討論的。在一個(gè)示例中，存儲(chǔ)子系統(tǒng)可包括可由邏輯子系統(tǒng)執(zhí)行的指令，用以接收來自傳感器的信號(hào)輸入并將此類輸入轉(zhuǎn)發(fā)到計(jì)算設(shè)備22(以未經(jīng)處理或經(jīng)處理的形式)并且經(jīng)由透明顯示器44向用戶呈現(xiàn)圖像。
[0040]要領(lǐng)會(huì)，通過示例來提供HMD設(shè)備36和相關(guān)傳感器以及上面描述的并在圖1和2中解說的其他組件。這些示例不旨在以任何方式進(jìn)行限制，因?yàn)槿魏纹渌线m的傳感器、組件，和/或傳感器和組件的組合可被使用。因此，將理解，HMD設(shè)備36可以包括未偏離本公開文本范疇的附加和/或替代的傳感器、相機(jī)、話筒、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等。此外，HMD設(shè)備36的物理配置及其各種傳感器和子組件可以采取不偏離本公開文本范疇的各種不同形式。
[0041]現(xiàn)在參考圖3-12，現(xiàn)在將提供對(duì)混合現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)系統(tǒng)10的示例用例和實(shí)施例的描述。圖3-8提供了用戶304的各個(gè)示意性圖示，該用戶304位于起居室308中并經(jīng)由具有HMD設(shè)備200形式的HMD設(shè)備36來體驗(yàn)混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境。簡(jiǎn)而言之，圖3顯示用戶從初始位置312運(yùn)動(dòng)到起居室308中的后續(xù)位置316。圖4顯示了圖3的從初始位置312移動(dòng)到后續(xù)位置316的用戶304的示意性俯視圖。圖5是具有如由用戶304通過HMD設(shè)備36在初始位置312處看到的小路500和貨車504形式的虛擬環(huán)境的示意性視圖。圖7是如由用戶通過HMD設(shè)備36在后續(xù)位置316處看到的虛擬小路500和貨車504的示意性視圖。
[0042]如被用戶46查看的，虛擬環(huán)境34可與起居室308的物理環(huán)境50組合來創(chuàng)建混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境38。在一個(gè)示例中并如以上討論的，HMD設(shè)備36中的一個(gè)或多個(gè)不透明層可被用來向起居室308中的物理對(duì)象52 (諸如墻壁320、沙發(fā)324、書柜328和衣帽架332)提供暗淡效應(yīng)。通過這種方式，虛擬小路500、貨車504和虛擬環(huán)境34的其他虛擬對(duì)象40可被更加清晰地看到并對(duì)用戶304而言可看上去更加現(xiàn)實(shí)。
[0043]可以理解，這種暗淡效應(yīng)的量級(jí)可在藉此物理對(duì)象不可見的100%暗淡效應(yīng)、藉此物理對(duì)象部分可見的部分暗淡效應(yīng)以及零暗淡效應(yīng)之間變化。在一個(gè)示例中，100%暗淡效應(yīng)可導(dǎo)致只有虛擬環(huán)境34中的虛擬對(duì)象40對(duì)用戶可見。在另一示例中，零暗淡效應(yīng)可導(dǎo)致基本上來自物理環(huán)境50中的物理對(duì)象52的所有光被傳送通過透明顯示器44。
[0044]現(xiàn)在參考圖3和4，用戶304可按朝向墻壁320的主方向X從初始位置312走到后續(xù)位置316。用戶可在主方向X上通過初始位置312和后續(xù)位置316之間的距離A。在用戶304按主方向X行走時(shí)，用戶304還可按垂直于主方向X的次方向Y橫向地移動(dòng)。在圖4中顯示的示例中，用戶304在次方向Y上在初始位置312和后續(xù)位置316之間移動(dòng)了距離Co隨著用戶304移動(dòng)，混合現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)程序14接收來自HMD設(shè)備36的對(duì)應(yīng)于用戶在起居室308中的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)68。
[0045]通過使用運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)68，混合現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)程序14以對(duì)應(yīng)于用戶在起居室308中的實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方式呈現(xiàn)包括相對(duì)于用戶304運(yùn)動(dòng)的小路500和貨車504的虛擬環(huán)境。有利地且如在以下更詳細(xì)解釋的，混合現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)程序14可經(jīng)由混合現(xiàn)實(shí)顯示程序32和顯示系統(tǒng)48在虛擬環(huán)境被呈現(xiàn)給用戶304時(shí)放大該虛擬環(huán)境的運(yùn)動(dòng)。
[0046]在初始位置312，用戶被呈現(xiàn)如圖5中顯示的虛擬小路500的視圖。在這個(gè)位置中，虛擬貨車504被呈現(xiàn)在距虛擬環(huán)境中用戶的初始視點(diǎn)602的第一距離處(參見圖6)，諸如例如離開用戶的視點(diǎn)15米遠(yuǎn)。圖6顯示了虛擬小路500的俯視圖并示出在用戶304處于初始位置312時(shí)虛擬環(huán)境的用戶的初始視點(diǎn)602。
[0047]還參考圖4，在起居室308中，用戶304可在主方向X上從初始位置312前進(jìn)距離A到后續(xù)位置316。隨著用戶304朝向后續(xù)位置316通過距離A，小路500被呈現(xiàn)為具有既對(duì)應(yīng)于用戶的運(yùn)動(dòng)又相對(duì)于用戶的運(yùn)動(dòng)被放大的運(yùn)動(dòng)。
[0048]更具體而言并參考圖5，隨著用戶304從初始位置312移動(dòng)到后續(xù)位置316，小路500被呈現(xiàn)為以與用戶的實(shí)際移動(dòng)的主方向X相對(duì)應(yīng)的主方向X’運(yùn)動(dòng)。參考圖3和5，在這個(gè)示例中，可以理解，虛擬環(huán)境34中的主方向V與物理環(huán)境50中用戶304的對(duì)應(yīng)主方向X相對(duì)。通過這種方式，隨著用戶304以主方向X向前行走，虛擬小路500以方向V朝用戶的初始視點(diǎn)602移動(dòng)，從而創(chuàng)建用戶朝著虛擬貨車504前進(jìn)的感知。
[0049]附加地，為了提升用戶在虛擬環(huán)境中覆蓋更大距離的能力，混合現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)程序14經(jīng)由混合現(xiàn)實(shí)顯示程序32和顯示系統(tǒng)48來在虛擬環(huán)境的運(yùn)動(dòng)被呈現(xiàn)給用戶304時(shí)放大該虛擬環(huán)境的運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)示例中并且參考圖7和8，相比于用戶在對(duì)應(yīng)的主方向X上的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，混合現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)程序14將虛擬小路500的主方向V運(yùn)動(dòng)放大第一倍數(shù)72。第一倍數(shù)72可以是任何大于I的值，包括但不限于，2、5、10、50、100、1000、或任何其他合適的值。還可以理解，在其他示例中，高精度運(yùn)動(dòng)可以是理想的。在這些示例中，混合現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)程序14可經(jīng)由混合現(xiàn)實(shí)顯示程序32和顯示系統(tǒng)48在虛擬環(huán)境的運(yùn)動(dòng)被呈現(xiàn)給用戶304時(shí)去除放大該虛擬環(huán)境的運(yùn)動(dòng)。因此在這些示例中，第一倍數(shù)72可具有小于I的值。
[0050]圖8顯示了虛擬小路500的俯視圖并示出在用戶304處于后續(xù)位置316時(shí)虛擬環(huán)境的用戶的后續(xù)視點(diǎn)802。在虛擬環(huán)境中，用戶的視點(diǎn)前進(jìn)了虛擬距離B，該虛擬距離B大于用戶304在起居室308中的實(shí)際移動(dòng)的對(duì)應(yīng)距離A。在一個(gè)示例中，用戶304可在主方向X上移動(dòng)了 A = I米的距離，而虛擬環(huán)境可被呈現(xiàn)為具有對(duì)應(yīng)主方向X’上的經(jīng)放大的運(yùn)動(dòng)，使得用戶的視點(diǎn)覆蓋B = 10米的距離，其表示10的倍數(shù)。
[0051]在從初始位置312移動(dòng)到后續(xù)位置316中，用戶304還可按一個(gè)或多個(gè)附加方向移動(dòng)。例如并且參考圖4，用戶304在前進(jìn)到后續(xù)位置316的同時(shí)可在次方向Y上側(cè)著移動(dòng)。還可理解，這樣的移動(dòng)可以不是線性的并可在初始位置312和后續(xù)位置316之間變化。例如，用戶的頭部和/或身體可隨著用戶移動(dòng)輕微地前后搖擺。對(duì)應(yīng)地，隨著用戶的視點(diǎn)在虛擬環(huán)境中前進(jìn)，虛擬環(huán)境將被呈現(xiàn)為具有對(duì)應(yīng)的前后運(yùn)動(dòng)。
[0052]還發(fā)現(xiàn)了在一些示例中，對(duì)虛擬環(huán)境的在這種次方向上的運(yùn)動(dòng)的某些放大可導(dǎo)致對(duì)用戶而言不愉快的混合現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。例如，在用戶向前行走并伴隨輕微的一側(cè)到一側(cè)的頭部運(yùn)動(dòng)的情況下，在對(duì)應(yīng)的虛擬環(huán)境呈現(xiàn)中顯著地放大這種一側(cè)到一側(cè)的運(yùn)動(dòng)可產(chǎn)生用戶方面的頭暈和/或不穩(wěn)定。
[0053]因此并再次參考圖4和8，在一些實(shí)施例中，相比于用戶在對(duì)應(yīng)的次方向Y上的運(yùn)動(dòng)，混合現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)程序14將虛擬環(huán)境的次方向Y’運(yùn)動(dòng)放大第二倍數(shù)74。附加地，混合現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)程序14將第二倍數(shù)74選擇為小于第一倍數(shù)72。第二倍數(shù)74可以是小于第一倍數(shù)72的任意值，包括但不限于，Ul.5、2或任意其他合適的值。在一些示例中，第二倍數(shù)74可以小于1，諸如0.5、O或其他小于I的正數(shù)值。
[0054]在如圖4中顯示的一個(gè)示例中，在初始位置312和后續(xù)位置316之間，用戶304可在次方向Y上移動(dòng)距離C。參考圖8，隨著用戶視點(diǎn)移動(dòng)到后續(xù)位置316，虛擬環(huán)境在對(duì)應(yīng)次方向Y’上的運(yùn)動(dòng)可等同于距離D，該距離D稍微大于在次方向Y上對(duì)應(yīng)的實(shí)際距離C。例如，距離D可以是距離C被放大1.5的倍數(shù)的結(jié)果，而距離B可以是距離A被放大10的倍數(shù)的結(jié)果。
[0055]有