具有附近物體響應(yīng)的可穿戴計(jì)算的制造方法
【專利摘要】示范性方法和系統(tǒng)涉及檢測靠近基本上透明的頭戴式顯示器(HMD)系統(tǒng)的物理物體并激活碰撞避免動作來提醒用戶檢測到的物體。檢測技術(shù)可包括從距離和/或相對運(yùn)動傳感器接收數(shù)據(jù)并且利用此數(shù)據(jù)作為確定適當(dāng)?shù)呐鲎脖苊鈩幼鞯幕A(chǔ)。示范性碰撞避免動作可包括弱化在HMD上顯示的虛擬對象以提供透過基本上透明的顯示器對物理物體的不那么雜亂的觀看和/或呈現(xiàn)新的虛擬對象。
【專利說明】具有附近物體響應(yīng)的可穿戴計(jì)算機(jī)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年10月7日遞交的標(biāo)題為“Wearable Computer with NearbyObject Response (具有附近物體響應(yīng)的可穿戴計(jì)算機(jī))”的美國專利申請13/267，963號的優(yōu)先權(quán)，這里通過引用將該美國專利申請的內(nèi)容完全并入以用于所有目的。
【背景技術(shù)】
[0003]除非本文另外指示，否則本部分中描述的材料并不是本申請中的權(quán)利要求的現(xiàn)有技術(shù)，并且并不因?yàn)楸话ㄔ诒静糠种芯捅怀姓J(rèn)為是現(xiàn)有技術(shù)。
[0004]諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、蜂窩電話和無數(shù)類型的具備聯(lián)網(wǎng)能力的設(shè)備之類的計(jì)算設(shè)備在現(xiàn)代生活的許多方面中正越來越普遍。隨著時(shí)間的流逝，這些設(shè)備向用戶提供信息的方式正變得更智能、更高效、更直觀和/或不那么突兀。
[0005]計(jì)算硬件、外設(shè)以及傳感器、檢測器及圖像和音頻處理器以及其它一些技術(shù)的微型化趨勢已幫助打開了一個(gè)有時(shí)被稱為“可穿戴計(jì)算”(wearable computing)的領(lǐng)域。尤其，在圖像和視覺處理及制作的領(lǐng)域中，已經(jīng)可能考慮可穿戴顯示器，這些可穿戴顯示器將非常小的圖像顯示元件放置得足夠靠近穿戴者的(或用戶的)一眼或兩眼，使得顯示的圖像填滿或幾乎填滿視野，并且顯現(xiàn)為普通大小的圖像，比如可能顯示在傳統(tǒng)的圖像顯示設(shè)備上的那種。相關(guān)技術(shù)可被稱為“近眼顯示器”(near-eye display)。
[0006]近眼顯示器是可穿戴顯示器的基本組件，可穿戴顯示器有時(shí)也被稱為“頭戴式顯示器”(head-mounted display, HMD)。頭戴式顯示器將一個(gè)或多個(gè)圖形顯示器放置得靠近穿戴者的一眼或兩眼。為了在顯示器上生成圖像，可使用計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。這種顯示器可占據(jù)穿戴者的整個(gè)視野，或者只占據(jù)穿戴者的視野的一部分。另外，頭戴式顯示器可以像一副眼鏡那么小或者像頭盔那么大。
[0007]可穿戴顯示器的新興的和預(yù)期的用途包括用戶與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)時(shí)交互的應(yīng)用。這種應(yīng)用可以是任務(wù)關(guān)鍵的或安全關(guān)鍵的，例如在公共安全或航空背景中。這些應(yīng)用也可以是娛樂性的，例如交互式游戲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一個(gè)方面中，一種示范性方法涉及檢測靠近頭戴式顯示器(HMD)系統(tǒng)的物理物體并且激活碰撞避免動作，包括修改HMD上顯示的內(nèi)容。為了執(zhí)行這些動作,一種示范性方法可涉及向HMD提供用戶接口，該用戶接口包括顯示的觀看區(qū)域和最初可不顯示的內(nèi)容區(qū)域。HMD隨后可在基本上透明的顯示器上顯示提供的用戶接口，從而使得當(dāng)檢測到物體時(shí)，觀看區(qū)域中顯示的內(nèi)容可被弱化以吸引注意力來提供對檢測到的物體的不受妨礙的觀看。
[0009]在另一方面中，一種示范性裝置可以是包括處理器和可由處理器執(zhí)行的指令的可穿戴計(jì)算機(jī)。這些指令可允許處理器響應(yīng)于確定物理物體表示與可穿戴計(jì)算機(jī)的穿戴者的潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)而激活碰撞避免動作。風(fēng)險(xiǎn)確定過程可包括接收并處理來自一個(gè)或多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)。額外地，可穿戴計(jì)算機(jī)可向HMD提供用戶接口并且碰撞避免動作可包括修改提供的用戶接口以將檢測到的物體告知可穿戴計(jì)算機(jī)的穿戴者。
[0010]在另一方面中，一種示范性非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包含指令來響應(yīng)于確定物理物體表示與HMD系統(tǒng)的潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)而激活碰撞避免動作。風(fēng)險(xiǎn)確定過程可包括接收并處理來自一個(gè)或多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)。此外，介質(zhì)可包括指令來向HMD提供用戶接口并且碰撞避免動作可包括修改提供的用戶接口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1A圖示了示例頭戴式顯示系統(tǒng)；
[0012]圖1B圖示了圖1A中所圖示的系統(tǒng)的替換視圖；
[0013]圖2A圖示了用于接收、發(fā)送和顯示數(shù)據(jù)的示例系統(tǒng)。
[0014]圖2B圖示了用于接收、發(fā)送和顯示數(shù)據(jù)的示例系統(tǒng)。
[0015]圖3示出了示例計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的簡化框圖。
[0016]圖4示出了描繪示例計(jì)算系統(tǒng)的示例組件的簡化框圖。
[0017]圖5A示出了示例用戶接口的各方面。
[0018]圖5B示出了在接收與向上運(yùn)動相對應(yīng)的運(yùn)動數(shù)據(jù)之后的示例用戶接口的各方面。
[0019]圖5C示出了在選擇被選內(nèi)容對象之后的示例用戶接口的各方面。
[0020]圖不出了在接收與用戶輸入相對應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)之后的不例用戶接口的各方面。
[0021]圖6是圖示出根據(jù)示范性實(shí)施例的方法的簡化流程圖。
[0022]圖7A圖示了在激活碰撞避免動作之前的示范性用戶接口和超出顯示器之外的物理視野的一部分。
[0023]圖7B圖示了在激活示范性碰撞避免動作之后的示范性用戶接口和超出顯示器之外的物理視野的一部分。
[0024]圖7C圖示了在激活示范性碰撞避免動作之后的示范性用戶接口和超出顯示器之外的物理視野的一部分。
[0025]圖7D圖示了在激活示范性碰撞避免動作之后的示范性用戶接口和超出顯示器之外的物理視野的一部分。
[0026]圖7E圖示了在激活示范性碰撞避免動作之后的示范性用戶接口和超出顯示器之外的物理視野的一部分。
[0027]圖7F圖示了在激活示范性碰撞避免動作之后的示范性用戶接口和超出顯示器之外的物理視野的一部分。
[0028]圖7G圖示了在激活示范性碰撞避免動作之后的示范性用戶接口和超出顯示器之外的物理視野的一部分。
[0029]圖7H圖示了在激活示范性碰撞避免動作之后的示范性用戶接口和超出顯示器之外的物理視野的一部分。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在以下詳細(xì)描述中，參考了形成描述的一部分的附圖。在附圖中，相似的符號一般標(biāo)識相似的組件，除非上下文另有規(guī)定。詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中描述的說明性實(shí)施例并不意味著進(jìn)行限定。在不脫離本文呈現(xiàn)的主題的精神或范圍的情況下，可利用其它實(shí)施例，并且可作出其它改變。將容易理解，本文概括描述和附圖中圖示的本公開的各方面可按許多種不同的配置來布置、替換、組合、分離和設(shè)計(jì)，所有這些在本文都已被設(shè)想到。
[0031]本文描述了示范性方法和系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)理解，“示范性”一詞在本文中用于意指“用作示例、實(shí)例或例示”。本文描述為“示范性”的任何實(shí)施例或特征不一定要被解釋為比其它實(shí)施例或特征更優(yōu)選或有利。本文描述的示范性實(shí)施例并不意味著進(jìn)行限定。將容易理解，公開的系統(tǒng)和方法的某些方面可按許多種不同的配置來布置和組合，所以這些在本文都已被設(shè)想到。
[0032]1.概述
[0033]可穿戴計(jì)算機(jī)可包括在基本上透明的顯示器幕上呈現(xiàn)虛擬對象(例如，諸如文本、圖像、應(yīng)用窗口或視頻之類的圖形媒體內(nèi)容)的頭戴式顯示器(HMD)。因此，HMD的穿戴者可維持物理世界的視圖，同時(shí)還觀看在其物理視野之上顯示的虛擬對象并與之交互。然而，虛擬對象在HMD上的這個(gè)覆蓋可妨礙穿戴者對真實(shí)世界物體的觀看，從而阻止了避免潛在危害的本能響應(yīng)。
[0034]為了幫助避免此危險(xiǎn)，可穿戴計(jì)算機(jī)可被配置為檢測正在接近的和/或附近的物體并且提醒穿戴者潛在的風(fēng)險(xiǎn)。例如，可利用數(shù)種不同的傳感器，包括相機(jī)、聲學(xué)傳感器和/或基于激光的檢測系統(tǒng)等等，來檢測真實(shí)世界物體。示范性提醒技術(shù)可類似地采取許多形式，包括弱化(de-emphasize)虛擬對象、呈現(xiàn)音頻提醒和/或顯示新的虛擬對象以突出物
理物體等等。
[0035]物體檢測過程可作為后臺過程在可穿戴計(jì)算機(jī)上連續(xù)運(yùn)行或者其可僅在被穿戴者激活時(shí)運(yùn)行?？商鎿Q地，自動化過程可響應(yīng)于所確定的需要而發(fā)起檢測過程。例如，可穿戴計(jì)算機(jī)可使用加速度計(jì)來檢測穿戴者何時(shí)在運(yùn)動中并且自動地開始物體檢測方法，在穿戴者再次停止運(yùn)動時(shí)撤除該過程。作為另一示例，計(jì)算機(jī)可監(jiān)視顯示的虛擬對象的數(shù)量和大小并且在顯示器充分雜亂而妨礙穿戴者的觀看時(shí)自動激活物體檢測方法。
[0036]2.示例系統(tǒng)和設(shè)備體系結(jié)構(gòu)
[0037]圖1A圖示了用于接收、發(fā)送和顯示數(shù)據(jù)的示例系統(tǒng)100。系統(tǒng)100是以可穿戴計(jì)算設(shè)備的形式示出的。雖然圖1A圖示了頭戴式設(shè)備102作為可穿戴計(jì)算設(shè)備的示例，但可以額外地或可替換地使用其它類型的可穿戴計(jì)算設(shè)備。如圖1A中所圖示的，頭戴式設(shè)備102具有包括透鏡框架104、106和中央框架支撐108的框架元件、透鏡元件110、112以及延伸側(cè)臂114、116。中央框架支撐108和延伸側(cè)臂114、116被配置為分別經(jīng)由用戶的鼻子和耳朵將頭戴式設(shè)備102固定到用戶的臉部。
[0038]框架元件104、106和108以及延伸側(cè)臂114、116中的每一個(gè)可由塑料和/或金屬的實(shí)心結(jié)構(gòu)形成，或者可由類似材料的中空結(jié)構(gòu)形成，以允許配線和組件互連在內(nèi)部按一定路線經(jīng)過頭戴式設(shè)備102。其它材料也可以是可能的。
[0039]透鏡元件110、112中的每一個(gè)中的一個(gè)或多個(gè)可由能夠適當(dāng)?shù)仫@示投影的圖像或圖形的任何材料形成。透鏡元件110、112中的每一個(gè)也可充分地透明以允許用戶看穿透鏡元件。結(jié)合透鏡元件的這兩個(gè)特征可促進(jìn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或抬頭顯示，其中投影的圖像或圖形被疊加在用戶透過透鏡元件110、112感知到的真實(shí)世界視圖上。[0040]延伸側(cè)臂114、116可各自是分別從透鏡框架104、106延伸開的突起物，并且可被定位在用戶的耳后以將頭戴式設(shè)備102固定到用戶。延伸側(cè)臂114、116還可通過繞著用戶的頭的后部延伸來將頭戴式設(shè)備102固定到用戶。額外地或可替換地，例如，系統(tǒng)100可連接到頭戴式頭盔結(jié)構(gòu)或附于頭戴式頭盔結(jié)構(gòu)內(nèi)。其它可能性也是存在的。
[0041]系統(tǒng)100還可包括機(jī)載計(jì)算系統(tǒng)118、視頻相機(jī)120、傳感器122以及手指可操作觸摸板124。機(jī)載計(jì)算系統(tǒng)118被示為定位在頭戴式設(shè)備102的延伸側(cè)臂114上；然而，機(jī)載計(jì)算系統(tǒng)118可設(shè)在頭戴式設(shè)備102的其它部分上或者可被定位成遠(yuǎn)離頭戴式設(shè)備102 (例如，機(jī)載計(jì)算系統(tǒng)118可有線地或無線地連接到頭戴式設(shè)備102)。機(jī)載計(jì)算系統(tǒng)118例如可包括處理器和存儲器。機(jī)載計(jì)算系統(tǒng)118可被配置為接收和分析來自視頻相機(jī)120、傳感器122和手指可操作觸摸板124(以及可能來自其它傳感設(shè)備、用戶接口或者這兩者)的數(shù)據(jù)并且生成用于由透鏡元件110和112輸出的圖像。機(jī)載計(jì)算系統(tǒng)118可額外地包括揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)用于用戶輸入(未示出)。示例計(jì)算系統(tǒng)在下文聯(lián)系圖4來進(jìn)一步描述。
[0042]視頻相機(jī)120被示為定位在頭戴式設(shè)備102的延伸側(cè)臂114上；然而，視頻相機(jī)120可設(shè)在頭戴式設(shè)備102的其它部分上。視頻相機(jī)120可被配置為以各種分辨率或者以不同的幀速率捕捉圖像。具有小形狀要素的視頻相機(jī)一例如蜂窩電話或網(wǎng)絡(luò)攝像頭中使用的那些——可被包含到系統(tǒng)100的示例實(shí)施例中。
[0043]另外，雖然圖1圖示了一個(gè)視頻相機(jī)120，但可以使用更多視頻相機(jī)，并且每一個(gè)可被配置為捕捉相同的視圖，或者捕捉不同的視圖。例如，視頻相機(jī)120可向著前方以捕捉用戶感知到的真實(shí)世界視圖的至少一部分。由視頻相機(jī)120捕捉到的這個(gè)前向圖像隨后可用于生成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，其中計(jì)算機(jī)生成的圖像看起來與用戶感知到的真實(shí)世界視圖交互。
[0044]傳感器122被示為在頭戴式設(shè)備102的延伸側(cè)臂116上；然而，傳感器122可定位在頭戴式設(shè)備102的其它部分上。傳感器122例如可包括陀螺儀或加速度計(jì)中的一個(gè)或多個(gè)。傳感器122內(nèi)可包括其它感測設(shè)備，或者除了傳感器122還可以包括其它感測設(shè)備，或者傳感器122可執(zhí)行其它感測功能。
[0045]手指可操作觸摸板124被示為在頭戴式設(shè)備102的延伸側(cè)臂114上。然而，手指可操作觸摸板124可定位在頭戴式設(shè)備102的其它部分上。另外，在頭戴式設(shè)備102上可存在多于一個(gè)手指可操作觸摸板。手指可操作觸摸板124可被用戶用來輸入命令。手指可操作觸摸板124可經(jīng)由電容感測、電阻感測或表面聲波過程等等來感測手指的位置和移動中的至少一者。手指可操作觸摸板124可能夠感測在與板表面平行或在同一平面內(nèi)的方向上、在與板表面垂直的方向上或者在這兩個(gè)方向上的手指移動，并且還可能夠感測施加到板表面的壓力的水平。手指可操作觸摸板124可由一個(gè)或多個(gè)半透明或透明絕緣層和一個(gè)或多個(gè)半透明或透明導(dǎo)電層形成。手指可操作觸摸板124的邊緣可形成為具有凸起的、凹陷的或粗糙的表面，以在用戶的手指到達(dá)手指可操作觸摸板124的邊緣或其它區(qū)域時(shí)向用戶提供觸覺反饋。如果存在多于一個(gè)手指可操作觸摸板，則每個(gè)手指可操作觸摸板可被獨(dú)立操作，并且可提供不同的功能。
[0046]圖1B圖示了圖1A中所圖示的系統(tǒng)100的替換視圖。如圖1B中所示，透鏡元件110、112可充當(dāng)顯示元件。頭戴式設(shè)備102可包括第一投影儀128，該第一投影儀128耦合到延伸側(cè)臂116的內(nèi)表面并且被配置為將顯示130投影到透鏡元件112的內(nèi)表面上。額外地或可替換地，第二投影儀132可耦合到延伸側(cè)臂114的內(nèi)表面并被配置為將顯示134投影到透鏡元件110的內(nèi)表面上。
[0047]透鏡元件110、112可充當(dāng)光投影系統(tǒng)中的組合器并且可包括涂層，該涂層反射從投影儀128、132投影到其上的光。在一些實(shí)施例中，可省略反射涂層(例如，當(dāng)投影儀128、132是掃描激光設(shè)備時(shí))。
[0048]在替換實(shí)施例中，也可使用其它類型的顯示元件。例如，透鏡元件110、112本身可包括:諸如電致發(fā)光顯示器或液晶顯示器之類的透明或半透明的矩陣顯示器，用于將圖像輸送到用戶的眼睛的一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)，或者能夠?qū)⒔裹c(diǎn)對準(zhǔn)的近眼圖像輸送到用戶的其它光學(xué)元件。相應(yīng)的顯示驅(qū)動器可被部署在框架元件104、106內(nèi)以用于驅(qū)動這種矩陣顯示器。可替換地或額外地，可以用激光或發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)源和掃描系統(tǒng)來將光柵顯示直接攝取到用戶的一只或兩只眼睛的視網(wǎng)膜上。其它可能性也是存在的。
[0049]圖2A圖示了用于接收、發(fā)送和顯示數(shù)據(jù)的示例系統(tǒng)200。系統(tǒng)200是以可穿戴計(jì)算設(shè)備202的形式示出的。可穿戴計(jì)算設(shè)備202可包括框架元件和側(cè)臂，例如關(guān)于圖1A和IB描述的那些?？纱┐饔?jì)算設(shè)備202可額外地包括機(jī)載計(jì)算系統(tǒng)204和視頻相機(jī)206，例如關(guān)于圖1A和IB描述的那些。視頻相機(jī)206被示為安裝在可穿戴計(jì)算設(shè)備202的框架上；然而，視頻相機(jī)206也可安裝在其它位置。
[0050]如圖2A中所示，可穿戴計(jì)算設(shè)備202可包括單個(gè)顯示器208，該顯示器208可耦合到該設(shè)備。顯示器208可形成在可穿戴計(jì)算設(shè)備202的透鏡元件之一上，例如關(guān)于圖1A和IB描述的透鏡元件，并且顯示器208可被配置為將計(jì)算機(jī)生成的圖形覆蓋在用戶對物理世界的觀看中。顯示器208被示為設(shè)在可穿戴計(jì)算設(shè)備202的透鏡的中心；然而，顯示器208可設(shè)在其它位置。可經(jīng)由通過光學(xué)波導(dǎo)210耦合到顯示器208的計(jì)算系統(tǒng)204來控制顯示器 208。
[0051]圖2B圖示了用于接收、發(fā)送和顯示數(shù)據(jù)的示例系統(tǒng)220。系統(tǒng)220是以可穿戴計(jì)算設(shè)備222的形式示出的?？纱┐饔?jì)算設(shè)備222可包括側(cè)臂223、中央框架支撐224和具有鼻托的鼻架部225。在圖2B中所示的示例中，中央框架支撐224連接側(cè)臂223?？纱┐饔?jì)算設(shè)備222不包括包含透鏡元件的透鏡框架。可穿戴計(jì)算設(shè)備222可額外地包括機(jī)載計(jì)算系統(tǒng)226和視頻相機(jī)208，例如關(guān)于圖1A和IB描述的那些。
[0052]可穿戴計(jì)算設(shè)備222可包括單個(gè)透鏡元件230，該透鏡元件230可耦合到側(cè)臂223之一或者中央框架支撐224。透鏡元件230可包括顯示器，例如參考圖1A和IB描述的顯示器，并且可被配置為將計(jì)算機(jī)生成的圖形覆蓋在用戶對物理世界的觀看上。在一個(gè)示例中，單個(gè)透鏡元件230可耦合到延伸側(cè)臂223的一側(cè)。當(dāng)可穿戴計(jì)算設(shè)備222被用戶穿戴時(shí)，單個(gè)透鏡元件230可定位在用戶眼睛的前方或附近。例如，單個(gè)透鏡元件230可定位在中央框架支撐224下方，如圖2B中所示。
[0053]圖3示出了示例計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的簡化框圖。在系統(tǒng)300中，設(shè)備310利用通信鏈路320 (例如，有線或無線連接)與遠(yuǎn)程設(shè)備330通信。設(shè)備310可以是任何類型的能夠接收數(shù)據(jù)并顯示與該數(shù)據(jù)相對應(yīng)或相關(guān)聯(lián)的信息的設(shè)備。例如，設(shè)備310可以是抬頭顯示系統(tǒng)，例如參考圖1A-2B描述的頭戴式設(shè)備102、200或220。
[0054]從而，設(shè)備310可包括顯示系統(tǒng)312,該顯示系統(tǒng)312包括處理器314和顯示器316。顯示器316例如可以是光學(xué)透視顯示器、光學(xué)環(huán)視顯示器或視頻透視顯示器。處理器314可從遠(yuǎn)程設(shè)備330接收數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)據(jù)配置用于顯示在顯示器316上。處理器314可以是任何類型的處理器，例如微處理器或數(shù)字信號處理器。
[0055]設(shè)備310還可包括機(jī)載數(shù)據(jù)存儲裝置，例如耦合到處理器314的存儲器318。存儲器318例如可存儲可被處理器314訪問和執(zhí)行的軟件。
[0056]遠(yuǎn)程設(shè)備330可以是被配置為向設(shè)備310發(fā)送數(shù)據(jù)的任何類型的計(jì)算設(shè)備或發(fā)送器，包括膝上型計(jì)算機(jī)、移動電話或者平板計(jì)算設(shè)備等等。遠(yuǎn)程設(shè)備330和設(shè)備310可包含用于使能通信鏈路320的硬件，例如處理器、發(fā)送器、接收器，天線等等。
[0057]在圖3中，通信鏈路320被圖示為無線連接；然而，也可使用有線連接。例如，通信鏈路320可以是諸如通用串行總線之類的有線串行總線或者并行總線以及其它連接。通信鏈路320也可以是使用例如藍(lán)牙?無線電技術(shù)、IEEE802.11 (包括任何IEEE802.11修訂版)中描述的通信協(xié)議、蜂窩技術(shù)(例如GSM、CDMA, UMTS, EV-DO, WiMAX或LTE)或紫蜂?技術(shù)等等的無線連接。這種有線和/或無線連接中的任一者也可以是專有連接。遠(yuǎn)程設(shè)備330可經(jīng)由因特網(wǎng)來訪問并且可包括與特定的web服務(wù)(例如，社交網(wǎng)絡(luò)、照片共享、地址簿等等)相關(guān)聯(lián)的計(jì)算集群。
[0058]如上文聯(lián)系圖1A-2B所述，示例可穿戴計(jì)算設(shè)備可包括或者可以其它方式通信地耦合到計(jì)算系統(tǒng)，例如計(jì)算系統(tǒng)118或計(jì)算系統(tǒng)204。圖4示出了描繪示例計(jì)算系統(tǒng)400的示例組件的簡化框圖。設(shè)備310和遠(yuǎn)程設(shè)備330中的一者或兩者可采取計(jì)算系統(tǒng)400的形式。
[0059]計(jì)算系統(tǒng)400可包括至少一個(gè)處理器402和系統(tǒng)存儲器404。在示例實(shí)施例中，計(jì)算系統(tǒng)400可包括通信地連接到處理器402和系統(tǒng)存儲器404以及計(jì)算系統(tǒng)400的其它組件的系統(tǒng)總線406。取決于期望的配置，處理器402可以是任何類型的處理器，包括但不限于微處理器(microprocessor, μ P)、微控制器(microcontroller, μ C)、數(shù)字信號處理器(digital signal processor,DSP)或者其任何組合。另外，系統(tǒng)存儲器404可以是現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的任何類型的存儲器，包括但不限于易失性存儲器(例如RAM)、非易失性存儲器(例如ROM、閃存，等等)或者其任何組合。
[0060]示例計(jì)算系統(tǒng)400也可包括各種其它組件。例如，計(jì)算系統(tǒng)400包括用于(經(jīng)由A/V端口 414)控制圖形顯示器410和揚(yáng)聲器412的A/V處理單元408、用于連接到其它計(jì)算設(shè)備418的一個(gè)或多個(gè)通信接口 416、以及電源420。圖形顯示器410可被布置為提供對于由用戶接口模塊422提供的各種輸入?yún)^(qū)域的視覺描繪。例如，用戶接口模塊422可被配置為提供用戶接口，例如下文聯(lián)系圖5A-D描述的示例用戶接口，并且圖形顯示器410可被配置為提供對于該用戶接口的視覺描繪。用戶接口模塊422還可被配置為從一個(gè)或多個(gè)用戶接口設(shè)備428接收數(shù)據(jù)并向其發(fā)送數(shù)據(jù)(或者以其它方式與之兼容)。
[0061]此外，計(jì)算系統(tǒng)400還可包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備424，這些數(shù)據(jù)存儲設(shè)備424可以是可移除存儲設(shè)備、不可移除存儲設(shè)備或者其組合?？梢瞥鎯υO(shè)備和不可移除存儲設(shè)備的示例包括諸如軟盤驅(qū)動器和硬盤驅(qū)動器(hard-disk drive, HDD)之類的磁盤設(shè)備、諸如致密盤(compact disk,Q))驅(qū)動器或數(shù)字多功能盤(digital versatile disk,DVD)驅(qū)動器之類的光盤驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器(solid state drive, SSD)和/或現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的任何其它存儲設(shè)備。計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)可包括以任何方法或技術(shù)實(shí)現(xiàn)的易失性和非易失性的、可移除和不可移除的介質(zhì)，以用于存儲信息，例如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)。例如，計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)可采取以下形式:RAM、ROM、EEPROM、閃存或其它存儲器技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字多功能盤(DVD)、或者其它光存儲裝置、盒式磁帶、磁帶、磁盤存儲裝置或其它磁存儲設(shè)備、或者現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的可用于存儲期望的信息并且可被計(jì)算系統(tǒng)400訪問的任何其它介質(zhì)。
[0062]根據(jù)示例實(shí)施例，計(jì)算系統(tǒng)400可包括程序指令426，該程序指令426被存儲在系統(tǒng)存儲器404中(和/或可能存儲在另外的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中)并且可被處理器402執(zhí)行以促進(jìn)本文描述的各種功能，所述各種功能包括但不限于關(guān)于方法附圖描述的那些功能。雖然計(jì)算系統(tǒng)400的各種組件被示為分布式組件，但應(yīng)當(dāng)理解，任何這種組件可根據(jù)計(jì)算系統(tǒng)的期望配置被物理上集成和/或分布。
[0063]3.示例用戶接口
[0064]圖5A-D示出了示例用戶接口 500的各方面。用戶接口 500可由例如上文對于圖1A-2B描述的可穿戴計(jì)算設(shè)備來顯示。
[0065]用戶接口 500的示例狀態(tài)在圖5A中示出。圖5A中所示的示例狀態(tài)可對應(yīng)于可穿戴計(jì)算設(shè)備的第一位置。也就是說，當(dāng)可穿戴計(jì)算設(shè)備處于第一位置時(shí)，用戶接口 500可被顯示為如圖5A中所示。在一些實(shí)施例中，可穿戴計(jì)算設(shè)備的第一位置可對應(yīng)于當(dāng)可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者在向與地面大體平行的方向看時(shí)可穿戴計(jì)算設(shè)備的位置(例如，不對應(yīng)于穿戴者向上或向下看的位置)。其它示例也是可能的。
[0066]如圖所示，用戶接口 500包括觀看區(qū)域502。觀看區(qū)域502的示例邊界由虛線框示出。雖然觀看區(qū)域502被示為具有景觀形狀(landscape shape)(其中觀看區(qū)域502的寬度大于高度)，但在其它實(shí)施例中，觀看區(qū)域502可具有肖像形狀(portrait shape)或方形形狀，或者可具有非矩形形狀，例如圓形或橢圓形狀。觀看區(qū)域502也可具有其它形狀。
[0067]觀看區(qū)域502可以例如是可穿戴計(jì)算設(shè)備上的顯示器的上、下、左、右邊界之間(或包含這些邊界)的可觀看區(qū)域，或者換言之，可基本上填滿HMD中的顯示器。如圖所示，當(dāng)可穿戴計(jì)算設(shè)備處于第一位置時(shí)，觀看區(qū)域502是基本上沒有(例如，完全沒有)用戶接口元素的，從而使得用戶對其真實(shí)世界環(huán)境的觀看是大體上不雜亂的，并且用戶的環(huán)境中的物體未被遮蔽。
[0068]在一些實(shí)施例中，觀看區(qū)域502可對應(yīng)于可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者的視野，并且觀看區(qū)域502之外的區(qū)域可對應(yīng)于穿戴者的視野之外的區(qū)域。在其它實(shí)施例中，觀看區(qū)域502可對應(yīng)于可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者的視野的非周邊部分，并且觀看區(qū)域502之外的區(qū)域可對應(yīng)于穿戴者的視野的周邊部分。在另一些其它實(shí)施例中，用戶接口 500可大于可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者的視野或者與可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者的視野基本相同，并且穿戴者的視野可大于觀看區(qū)域502或者與觀看區(qū)域502大小基本相同。觀看區(qū)域502也可采取其它形式。
[0069]從而，用戶接口 500的在觀看區(qū)域502之外的部分可在可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者的視野之外或者在可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者的視野的周邊部分中。例如，如圖所示，菜單504可在用戶接口 500中的用戶的視野之外或者在用戶的視野的周邊部分中。雖然菜單504被示為在觀看區(qū)域502中不可見，但在一些實(shí)施例中，菜單504可在觀看區(qū)域502中部分可見。[0070]在一些實(shí)施例中，可穿戴計(jì)算設(shè)備可被配置為接收與例如可穿戴計(jì)算設(shè)備向上運(yùn)動到第一位置上方的位置相對應(yīng)的運(yùn)動數(shù)據(jù)。在這些實(shí)施例中，可穿戴計(jì)算設(shè)備可響應(yīng)于接收到與向上運(yùn)動相對應(yīng)的運(yùn)動數(shù)據(jù)而使得觀看區(qū)域502和菜單504中的一者或兩者移動，從而使得菜單504變得在觀看區(qū)域502中更可見。例如，可穿戴計(jì)算設(shè)備可使得觀看區(qū)域502向上移動并且可使得菜單504向下移動。觀看區(qū)域502和菜單504可移動相同的量，或者可移動不同的量。在一個(gè)實(shí)施例中，菜單504可比觀看區(qū)域502移動得更遠(yuǎn)。作為另一示例，可穿戴計(jì)算設(shè)備可以僅使得菜單504移動。其它示例也是可能的。
[0071]雖然使用了術(shù)語“向上”，但要理解向上運(yùn)動可包含具有移動、傾斜、旋轉(zhuǎn)、移位、滑動或?qū)е麓篌w上向上的運(yùn)動的其它運(yùn)動的任何組合的任何運(yùn)動。另外，在一些實(shí)施例中，“向上”可以指在可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者的參考系中的向上運(yùn)動。其它參考系也是可能的。在可穿戴計(jì)算設(shè)備是頭戴式設(shè)備的實(shí)施例中，可穿戴計(jì)算設(shè)備的向上運(yùn)動也可以是穿戴者的頭部的向上運(yùn)動，諸如例如用戶向上看。
[0072]與向上運(yùn)動相對應(yīng)的運(yùn)動數(shù)據(jù)可采取若干形式。例如，運(yùn)動數(shù)據(jù)可以是(或者可以得自)從被配置為檢測向上運(yùn)動的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動傳感器、加速度計(jì)和/或陀螺儀——例如上文聯(lián)系圖1A描述的傳感器122——接收的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，運(yùn)動數(shù)據(jù)可包括與向上運(yùn)動相對應(yīng)的二元指示。在其它實(shí)施例中，運(yùn)動數(shù)據(jù)可包括與向上運(yùn)動相對應(yīng)的指示以及向上運(yùn)動的程度。運(yùn)動數(shù)據(jù)也可采取其它形式。
[0073]圖5B示出了在接收與向上運(yùn)動相對應(yīng)的運(yùn)動數(shù)據(jù)之后的示例用戶接口的各方面。如圖所示，用戶接口 500包括觀看區(qū)域502和菜單504。
[0074]如上所表明的，響應(yīng)于接收到與可穿戴計(jì)算設(shè)備的向上運(yùn)動相對應(yīng)的運(yùn)動數(shù)據(jù)，可穿戴計(jì)算設(shè)備可移動觀看區(qū)域502和菜單504中的一者或兩者，以使得菜單504變得在觀看區(qū)域502中更可見。
[0075]如圖所示，菜單504在觀看區(qū)域502中完全可見。然而，在其它實(shí)施例中，菜單504可以只有一部分在觀看區(qū)域502中可見。在一些實(shí)施例中，菜單504在觀看區(qū)域502中可見的程度可至少部分基于向上運(yùn)動的程度。
[0076]從而，可響應(yīng)于接收到與向上運(yùn)動相對應(yīng)的數(shù)據(jù)而移動觀看區(qū)域502。在一些實(shí)施例中，可在向上滾動或平移(panning)運(yùn)動中移動觀看區(qū)域502。例如,觀看區(qū)域502在可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者看來可以好像被映射到以可穿戴計(jì)算設(shè)備為中心的靜態(tài)球的內(nèi)部那樣，并且觀看區(qū)域502的運(yùn)動可映射到真實(shí)世界環(huán)境相對于可穿戴計(jì)算設(shè)備的運(yùn)動。向上滾動的速度、加速度和/或量值可至少部分基于向上運(yùn)動的速度、加速度和/或量值。在其它實(shí)施例中，觀看區(qū)域502可通過例如在視野之間跳躍而被移動。在另一些其它實(shí)施例中，觀看區(qū)域502可僅在向上運(yùn)動超過閾值速度、加速度和/或量值時(shí)才被移動。響應(yīng)于接收到與超過這樣的一個(gè)或多個(gè)閾值的向上運(yùn)動相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，觀看區(qū)域502可平移、滾動、滑動或者跳躍到新的視野。也可以以其它方式移動觀看區(qū)域502。
[0077]雖然以上描述集中于向上運(yùn)動，但要理解可穿戴計(jì)算設(shè)備也可被配置為接收與其它方向性運(yùn)動(例如，向下、向左、向右等等)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并且觀看區(qū)域502可響應(yīng)于接收到這種數(shù)據(jù)以與上文聯(lián)系向上運(yùn)動所述類似的方式被移動。
[0078]如圖所示，菜單504包括多個(gè)內(nèi)容對象506。在一些實(shí)施例中，內(nèi)容對象506可在可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者的頭部周圍上方的環(huán)(或部分環(huán))中布置。這個(gè)意義上的環(huán)或部分環(huán)不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為一定是圓形的，而可以由任何類型的弧、橢圓或弧的組合來表示。在其它實(shí)施例中，內(nèi)容對象506可布置成穿戴者的頭部上方的圓頂形狀。環(huán)或圓頂可以以可穿戴計(jì)算設(shè)備和/或穿戴者的頭部上方為中心。在其它實(shí)施例中，也可以以其它方式布置內(nèi)容對象506。
[0079]菜單504中的內(nèi)容對象506的數(shù)目可以是固定的或者可以是可變的。在數(shù)目可變的實(shí)施例中，內(nèi)容對象506的大小可根據(jù)菜單504中的內(nèi)容對象506的數(shù)目而變化。在內(nèi)容對象506圍繞穿戴者的頭部以圓形狀延伸一就像環(huán)(或部分環(huán))那樣一的實(shí)施例中，在特定的時(shí)刻內(nèi)容對象506可以只有一些是可見的。為了觀看其它內(nèi)容對象504，可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者可與可穿戴計(jì)算設(shè)備交互以例如沿著圍繞穿戴者的頭部的路徑(例如，順時(shí)針或逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)內(nèi)容對象506。為此，可穿戴計(jì)算設(shè)備可被配置為通過例如觸摸板——例如手指可操作觸摸板124—接收指示這種交互的數(shù)據(jù)?？商鎿Q地或額外地，可穿戴計(jì)算設(shè)備也可被配置為通過其它輸入設(shè)備來接收這種數(shù)據(jù)。
[0080]取決于可穿戴計(jì)算設(shè)備的應(yīng)用，內(nèi)容對象506可采取若干種形式。例如，內(nèi)容對象506可包括以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè):人、聯(lián)系人、人和/或聯(lián)系人的群組、日歷項(xiàng)、列表、通知、告警、提示、狀態(tài)更新、傳入的消息、記錄的媒體、音頻記錄、視頻記錄、照片、數(shù)字拼貼、先前保存的狀態(tài)、網(wǎng)頁、和應(yīng)用，以及工具，例如靜止相機(jī)、視頻相機(jī)和音頻記錄器。內(nèi)容對象506也可采取其它形式。
[0081]在內(nèi)容對象506包括工具的實(shí)施例中，工具可位于菜單504的特定區(qū)域中，例如位于中央。在一些實(shí)施例中，工具可保持在菜單504的中央，即使其它內(nèi)容對象506旋轉(zhuǎn)，如上所述。工具內(nèi)容對象也可位于菜單504的其它區(qū)域中。
[0082]菜單504中包括的特定內(nèi)容對象506可以是固定的或可變的。例如，內(nèi)容對象506可由可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者預(yù)選擇。在另一實(shí)施例中，用于每個(gè)內(nèi)容區(qū)域的內(nèi)容對象506可由可穿戴計(jì)算設(shè)備從一個(gè)或多個(gè)物理或數(shù)字情境自動組裝，這些物理或數(shù)字情境例如包括:人、地點(diǎn)和/或可穿戴計(jì)算設(shè)備周圍的物體、地址簿、日歷、社交網(wǎng)絡(luò)web服務(wù)或應(yīng)用、照片共享web服務(wù)或應(yīng)用、搜索歷史和/或其它情境。另外，一些內(nèi)容對象506可以是固定的，而內(nèi)容對象506可以是可變的。也可以以其它方式來選擇內(nèi)容對象506。
[0083]類似地，顯示內(nèi)容對象506的順序或配置可以是固定的或可變的。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)容對象506可由可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者預(yù)排序。在另一實(shí)施例中，內(nèi)容對象506可基于例如以下標(biāo)準(zhǔn)被自動排序:每個(gè)內(nèi)容對象506被使用的頻率(僅在可穿戴計(jì)算設(shè)備上或者也在其它情境中)、每個(gè)內(nèi)容對象506是最近多久被使用的(僅在可穿戴計(jì)算設(shè)備上或者也在其它情境中)、內(nèi)容對象506的顯式或隱式重要性或優(yōu)先級排名和/或其它標(biāo)準(zhǔn)。
[0084]在一些實(shí)施例中，可穿戴計(jì)算設(shè)備還可被配置為從穿戴者接收從菜單504中對內(nèi)容對象506的選擇。為此，用戶接口 500可包括光標(biāo)508，其在圖5B中被示為十字線，可用于導(dǎo)航到并從菜單504中選擇內(nèi)容對象506。在一些實(shí)施例中，光標(biāo)508可由可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者通過一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的運(yùn)動來控制。從而，可穿戴計(jì)算設(shè)備還可被配置為接收與該一個(gè)或多個(gè)預(yù)定運(yùn)動相對應(yīng)的選擇數(shù)據(jù)。
[0085]選擇數(shù)據(jù)可采取若干形式。例如，選擇數(shù)據(jù)可以是(或者可以得自)從被配置為檢測一個(gè)或多個(gè)預(yù)定運(yùn)動的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀和/或檢測器接收的數(shù)據(jù)。該一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動傳感器可被包括在可穿戴計(jì)算設(shè)備中，像傳感器122那樣，或者可被包括在通信地耦合到可穿戴計(jì)算設(shè)備的外圍設(shè)備中。作為另一示例，選擇數(shù)據(jù)可以是(或者可以得自)從觸摸板接收的數(shù)據(jù)，例如上文聯(lián)系圖1A描述的手指可操作觸摸板124，或者從包括在可穿戴計(jì)算設(shè)備中或耦合到可穿戴計(jì)算設(shè)備并被配置為檢測一個(gè)或多個(gè)預(yù)定運(yùn)動的其它輸入設(shè)備接收的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，選擇數(shù)據(jù)可采取與預(yù)定運(yùn)動相對應(yīng)的二元指示的形式。在其它實(shí)施例中，選擇數(shù)據(jù)可指示與預(yù)定運(yùn)動相關(guān)聯(lián)的程度、方向、速度和/或加速度。選擇數(shù)據(jù)也可采取其它形式。
[0086]預(yù)定運(yùn)動可采取若干種形式。在一些實(shí)施例中，預(yù)定運(yùn)動可以是可穿戴計(jì)算設(shè)備或外圍設(shè)備的特定運(yùn)動或運(yùn)動序列。在一些實(shí)施例中，預(yù)定運(yùn)動可包括被定義為沒有或基本上沒有運(yùn)動的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定運(yùn)動，例如在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)沒有或基本上沒有運(yùn)動。在可穿戴計(jì)算設(shè)備是頭戴式設(shè)備的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)預(yù)定運(yùn)動可涉及穿戴者的頭部的預(yù)定運(yùn)動(假定其以相應(yīng)的方式移動可穿戴計(jì)算設(shè)備)?？商鎿Q地或額外地，預(yù)定運(yùn)動可涉及通信地耦合到可穿戴計(jì)算設(shè)備的外圍設(shè)備的預(yù)定運(yùn)動。外圍設(shè)備可類似地可由可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者穿戴，使得外圍設(shè)備的運(yùn)動可追隨穿戴者的運(yùn)動，諸如例如穿戴者的手部的運(yùn)動。此外，可替換地或額外地，一個(gè)或多個(gè)預(yù)定運(yùn)動可以例如是手指可操作觸摸板或其它輸入設(shè)備上的運(yùn)動。其它預(yù)定運(yùn)動也是可能的。
[0087]如圖所示，可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者已利用一個(gè)或多個(gè)預(yù)定運(yùn)動將光標(biāo)508導(dǎo)航到內(nèi)容對象506。為了選擇內(nèi)容對象506，穿戴者可執(zhí)行額外的預(yù)定運(yùn)動，例如將光標(biāo)508保持在內(nèi)容對象506上方達(dá)預(yù)定時(shí)間段。穿戴者也可以以其它方式來選擇內(nèi)容對象506。
[0088]一旦選擇了內(nèi)容對象506，可穿戴計(jì)算設(shè)備就可使得內(nèi)容對象506作為被選內(nèi)容對象顯示在觀看區(qū)域502中。圖5C示出了根據(jù)實(shí)施例的在選擇被選內(nèi)容對象之后的示例用戶接口的各方面。
[0089]如虛線箭頭所指示，內(nèi)容對象506作為被選內(nèi)容對象510顯示在觀看區(qū)域502中。如圖所示，被選內(nèi)容對象510在觀看區(qū)域502中被顯示得比菜單504更大且更詳細(xì)。然而，在其它實(shí)施例中，被選內(nèi)容對象510可在觀看區(qū)域502中被顯示得比菜單504更小或與其大小相同并且更不詳細(xì)或者同樣詳細(xì)。在一些實(shí)施例中，在觀看區(qū)域502中與被選內(nèi)容對象510相鄰處或附近可示出額外的內(nèi)容(例如，要應(yīng)用到被選內(nèi)容對象510的動作、要以被選內(nèi)容對象510應(yīng)用的動作或者要基于被選內(nèi)容對象510應(yīng)用的動作、與被選內(nèi)容對象510有關(guān)的信息和/或?qū)τ诒贿x內(nèi)容對象510的可修改的選項(xiàng)、偏好或參數(shù)等等)。
[0090]一旦在觀看區(qū)域502中顯示了被選內(nèi)容對象510，可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者就可與被選內(nèi)容對象510交互。例如，當(dāng)被選內(nèi)容對象510被示為電子郵件收件箱之時(shí)，穿戴者可能希望閱讀電子郵件收件箱中的電子郵件之一。取決于被選內(nèi)容對象，穿戴者也可以以其它方式與被選內(nèi)容對象交互(例如，穿戴者可定位與被選內(nèi)容對象510有關(guān)的額外信息，修改、增強(qiáng)和/或刪除被選內(nèi)容對象510等等)。為此，可穿戴計(jì)算設(shè)備還可被配置為接收與指示與用戶接口 500的交互的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定運(yùn)動相對應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù)可采取上文聯(lián)系選擇數(shù)據(jù)描述的任何形式。
[0091]圖示出了根據(jù)實(shí)施例的在接收與用戶輸入相對應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)之后的示例用戶接口的各方面。如圖所示，可穿戴計(jì)算設(shè)備的穿戴者已將光標(biāo)508導(dǎo)航到電子郵件收件箱中的特定主題行并選擇了該主題行。結(jié)果，電子郵件512被顯示在觀看區(qū)域中，從而穿戴者可閱讀電子郵件512。取決于例如被選內(nèi)容對象，穿戴者也可以以其它方式與用戶接口 500交互。
[0092]4.用于碰撞避免的示范性方法和系統(tǒng)
[0093]圖6是圖示出根據(jù)示范性實(shí)施例的方法的簡化流程圖。具體地，具有HMD的可穿戴計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)方法600以便響應(yīng)于附近物體而發(fā)起碰撞避免動作。
[0094]更具體而言，方法600涉及可穿戴計(jì)算機(jī)在HMD的基本上透明的顯示器上顯示用戶接口，該用戶接口包括觀看區(qū)域和位于觀看區(qū)域之外的至少一個(gè)內(nèi)容區(qū)域，如塊602所示。最初，用戶接口的狀態(tài)是使得觀看區(qū)域基本上填滿HMD的視野，并且至少一個(gè)內(nèi)容區(qū)域在視野中不是完全可見的。在此初始狀態(tài)中，可穿戴計(jì)算機(jī)在觀看區(qū)域中顯示一個(gè)或多個(gè)虛擬對象，如塊604所示?？纱┐饔?jì)算機(jī)隨后使用來自一個(gè)或多個(gè)第一傳感器的數(shù)據(jù)作為確定HMD與物理物體之間的距離的基礎(chǔ)，如塊606所示。在確定HMD與物理物體之間的距離之后，可穿戴計(jì)算機(jī)可使用所確定的距離作為發(fā)起碰撞避免動作的基礎(chǔ)，該碰撞避免動作包括弱化所顯示的虛擬對象中的至少一個(gè)從而提供透過HMD的透明顯示器對物理物體的不那么受妨礙的觀看，如塊608所示。
[0095]示范性可穿戴計(jì)算機(jī)可使用附近物理物體的接近度和/或相對運(yùn)動數(shù)據(jù)來確定何時(shí)有可能發(fā)生碰撞并且作為響應(yīng)整理可穿戴計(jì)算機(jī)的HMD。例如，示范性可穿戴計(jì)算機(jī)可使用接近度數(shù)據(jù)，該接近度數(shù)據(jù)可指示出從可穿戴計(jì)算機(jī)(或者從與可穿戴計(jì)算機(jī)相關(guān)聯(lián)的傳感器)到各附近物體的距離。該接近度數(shù)據(jù)隨后可用于確定物體何時(shí)太靠近，并且作為響應(yīng)整理HMD (例如，通過將虛擬對象從穿戴者的視野中基本上去除)。
[0096]除了接近度數(shù)據(jù)以外，一些實(shí)施例可分析相對運(yùn)動數(shù)據(jù)，該相對運(yùn)動數(shù)據(jù)可指示出真實(shí)世界物體相對于可穿戴計(jì)算機(jī)(或者相對于與可穿戴計(jì)算機(jī)相關(guān)聯(lián)的傳感器)的運(yùn)動的速度和/或方向。術(shù)語“相對運(yùn)動”在此情況下可以指物體相對于測量這種數(shù)據(jù)的可穿戴計(jì)算機(jī)(例如，相對于測量這種數(shù)據(jù)的可穿戴計(jì)算機(jī)的傳感器)的速度和/或加速度。這樣，物體的相對運(yùn)動也可被認(rèn)為是物體相對于這種可穿戴計(jì)算機(jī)的穿戴者的運(yùn)動。從而，物體的相對運(yùn)動可不僅取決于其自己的運(yùn)動，而且也取決于可穿戴計(jì)算機(jī)(或者可穿戴計(jì)算機(jī)的傳感器)的運(yùn)動。
[0097]如所表明的，在一些實(shí)施例中，可穿戴計(jì)算機(jī)可使用接近度數(shù)據(jù)和相對運(yùn)動數(shù)據(jù)的組合來確定與附近物體碰撞的風(fēng)險(xiǎn)是否使得HMD應(yīng)當(dāng)被整理。例如，可穿戴計(jì)算機(jī)對于碰撞避免可實(shí)現(xiàn)可變閾值距離，其取決于物體朝著可穿戴計(jì)算機(jī)的相對速度。具體地，可穿戴計(jì)算機(jī)可根據(jù)附近物體的相對運(yùn)動和/或方向來調(diào)整閾值距離。例如，可穿戴計(jì)算機(jī)可大體上在(a)附近物體朝著可穿戴計(jì)算機(jī)的相對速度增大時(shí)和/或(b)附近物體的軌跡指示碰撞更有可能時(shí)減小發(fā)起碰撞避免時(shí)的閾值距離，反之亦然?？商鎿Q實(shí)現(xiàn)方式可利用運(yùn)動和距離數(shù)據(jù)來確定到碰撞為止的時(shí)間，然后使用這個(gè)到碰撞為止的時(shí)間作為發(fā)起碰撞避免動作的基礎(chǔ)。
[0098]作為具體示例，從十米遠(yuǎn)處以兩米每秒的相對速度接近的第一物體可被指派以一確定距離，該確定距離是指派給從十米遠(yuǎn)處以一米每秒的相對速度接近的第二物體的確定距離的一半。因?yàn)榇耸纠械牡谝晃矬w可造成更立即的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，所以示范性方法可有利地發(fā)起更緊急的碰撞避免動作。另外，一些示范性系統(tǒng)可被配置為只響應(yīng)于正在接近顯示器的物體而激活碰撞避免動作，而不考慮所確定的距離。其它示例也是可能的。
[0099]一些示范性方法可涉及檢測在視野之外的物理危害，并且響應(yīng)于這種危害而發(fā)起碰撞避免動作。例如，HMD可能在接近在地面上太低處以至于不能通過顯示窗口看到的物體(例如,路緣、樹樁、臺階)。雖然HMD上的虛擬對象可能并沒有正遮蔽對此物體的觀看，但該物體可對HMD的穿戴者呈現(xiàn)絆倒的危害。
[0100]a.確定距離
[0101]可穿戴計(jì)算機(jī)可使用各種傳感器或傳感器的組合來獲取用于發(fā)起碰撞避免動作的數(shù)據(jù)。例如，一些實(shí)施例可利用來自視頻相機(jī)的數(shù)據(jù)。作為具體示例，HMD可包括前置相機(jī)，其可被配置為捕捉延伸到觀看區(qū)域中提供的視野之外的圖像。然后，一體的或遠(yuǎn)程附接的計(jì)算設(shè)備可采用圖像處理技術(shù)來確定捕捉的圖像的一部分表示物理物體并且進(jìn)一步估計(jì)相機(jī)與該物體之間的距離。在此情況下，相機(jī)和可穿戴計(jì)算機(jī)可將此估計(jì)的距離數(shù)據(jù)發(fā)送到執(zhí)行物體檢測過程的計(jì)算系統(tǒng)。因此，物體檢測過程可使用已經(jīng)確定的距離作為激活碰撞避免動作的基礎(chǔ)。
[0102]作為另一示例，一些實(shí)施例在評估是否發(fā)起碰撞避免動作時(shí)可利用來自一個(gè)或多個(gè)聲學(xué)或光學(xué)傳感器的數(shù)據(jù)。例如，示范性實(shí)施例可包含主動聲學(xué)感測過程來確定真實(shí)世界物體的接近度。這種過程可涉及發(fā)射明確定義的聲脈沖，然后檢測返回到系統(tǒng)的反射聲波(即，回聲)。額外地或可替換地，一些實(shí)施例可包含主動光學(xué)感測過程，該過程涉及發(fā)射明確定義的光波，該光波通常在可見光譜之外，并且檢測反射的光波。在任一情況下，示范性系統(tǒng)可使用這種技術(shù)來檢測附近物體的存在并確定附近物體的接近度。另外，這種技術(shù)可用于跟蹤這些物理物體隨著時(shí)間的運(yùn)動(例如，通過周期性地重復(fù)這種技術(shù)來確定運(yùn)動)。
[0103]可以采用許多示范性傳感器中的任何一種來進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。在一些情況下，傳感器可處理原始數(shù)據(jù)以確定物體的距離，然后才將此確定送出給負(fù)責(zé)碰撞避免動作的處理器。在其它情況下，處理器可接收原始數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行處理以確定物體的距離。
[0104]在一些實(shí)施例中，從一個(gè)或多個(gè)距離傳感器接收的數(shù)據(jù)還可用于確定HMD周圍的物理物體的位置。例如,傳感器可被配置為檢測物理物體和HMD之間的線與地面以及與HMD正面對的方向形成的角度。這樣，可在三個(gè)維度上確定物理物體的位置(即，利用兩個(gè)角度和相對距離作為球坐標(biāo))。然后，該位置確定可用于跟蹤HMD的覆蓋物理物體的部分。例如，如果HMD與物理物體之間的向量的方向在表示HMD的正前方的向量的方向的略左下方，則該物體可大部分被HMD的左下部的虛擬對象所遮蔽。對覆蓋部分的確定可幫助使得HMD能夠確定作為響應(yīng)要應(yīng)用的最適當(dāng)?shù)呐鲎脖苊鈩幼?。在中心左下方的物體的示例中，一些示范性方法可以僅影響屏幕的左下部分內(nèi)的虛擬對象。
[0105]b.確定相對運(yùn)動
[0106]如所表明的，在一些實(shí)施例中，物體的相對運(yùn)動可用作調(diào)整將用于發(fā)起碰撞避免動作的所確定的物體的距離的基礎(chǔ)。從而，可以單獨(dú)地或組合地采用各種類型的傳感器以便確定附近物體的相對運(yùn)動。
[0107]在一些實(shí)施例中，第二組傳感器可用于收集和報(bào)告相對運(yùn)動數(shù)據(jù)。在實(shí)踐中，這個(gè)第二組傳感器可以部分地或完全地包括第一組傳感器。例如，主動光學(xué)檢測系統(tǒng)可發(fā)射短單色脈沖并且測量返回波的頻率、相位偏移和時(shí)間延遲。時(shí)間延遲和相位偏移可用于確定反射物體的距離。額外地，頻率和相位變化可用于確定物體的相對速度。在此示例中，第一和第二傳感器可實(shí)際上是相同傳感器。然而，也可能用于確定相對運(yùn)動數(shù)據(jù)的傳感器可與那些用于確定接近度數(shù)據(jù)的傳感器分離。
[0108]c.發(fā)起碰撞避免動作
[0109]可響應(yīng)于多種因素而激活碰撞避免動作。例如，對于物理物體在給定距離閾值內(nèi)的確定可用作激活碰撞避免動作的基礎(chǔ)。另外，對于物理物體正以高于給定速度閾值的相對速度充分地朝著HMD移動的確定可用作激活碰撞避免動作的基礎(chǔ)。作為另一示例，可確定物理物體正在HMD的方向上加速。對于可穿戴計(jì)算機(jī)在運(yùn)動中或者用戶接口的觀看區(qū)域充分雜亂的確定也可用作激活碰撞避免動作的基礎(chǔ)。另外，這些因素中的任何因素或所有因素可被組合以形成用于激活碰撞避免動作的基礎(chǔ)。例如，示范性實(shí)施例可響應(yīng)于從加速度計(jì)接收到指示出可穿戴計(jì)算機(jī)在以一定速度閾值以上的速度的運(yùn)動中的數(shù)據(jù)而激活碰撞避免動作，其中該一定速度閾值是從指示出觀看區(qū)域被占據(jù)的百分比的數(shù)據(jù)來確定的。
[0110]在一些實(shí)施例中，物理物體的所確定的距離可用作激活碰撞避免動作的基礎(chǔ)。例如，一種方法可為所有物體設(shè)定距離閾值。然后，可響應(yīng)于確定物理物體在此距離閾值內(nèi)而激活碰撞避免動作。在一些示范性系統(tǒng)和方法中，多個(gè)距離閾值可與多個(gè)碰撞避免動作相關(guān)聯(lián)。
[0111]在一些實(shí)施例中，距離確定或者使用距離作為激活基礎(chǔ)的碰撞避免動作可僅適用于被HMD充分覆蓋的物理物體。例如,系統(tǒng)可確定物理物體靠近HMD，但對物體的觀看未被HMD所覆蓋。在此示例中，弱化顯示到HMD的虛擬對象的碰撞避免動作不會提供對物理物體的不那么受妨礙的觀看。因此，示范性系統(tǒng)可確定不使用此物理物體的接近度作為激活碰撞避免動作的基礎(chǔ)?？商鎿Q地，一些示范性實(shí)施例可確定所有檢測到的物理物體的接近度作為激活碰撞避免動作的基礎(chǔ)。
[0112]一些實(shí)施例可使用對物體的相對運(yùn)動的確定作為激活碰撞避免動作的基礎(chǔ)。例如，一些示范性實(shí)施例可被配置為僅響應(yīng)于物體正在充分接近顯示器而激活碰撞避免動作。在這種情況下，所確定的距離仍可用作激活碰撞避免動作的第二基礎(chǔ)，但只在所確定的相對運(yùn)動的條件得到滿足之后。一些實(shí)施例可包括設(shè)定相對速度閾值，其中被確定為以高于閾值速度的速度充分地朝著HMD移動的物理物體可以是激活碰撞避免動作的基礎(chǔ)。類似地，如果確定物體正以大于閾值加速率朝著HMD加速，則示范性可穿戴計(jì)算機(jī)可作為響應(yīng)發(fā)起碰撞避免動作。也可使用其它示范性運(yùn)動模式。
[0113]如上所表明的，在一些實(shí)施例中，物體的相對運(yùn)動可用作調(diào)整在其發(fā)起碰撞避免動作的物理物體的閾值距離的基礎(chǔ)。例如，再次考慮以兩米每秒的相對速度朝著傳感器移動的第一物體和以一米每秒的相對速度朝著傳感器移動的第二物體可各自與HMD具有所確定的十米的距離。然而，示范性實(shí)施例可基于第一物體的相對運(yùn)動為第一物體指派十二米的閾值距離。第二物體可基于其相對運(yùn)動被指派以八米的閾值距離。然后，可響應(yīng)于檢測到在十米處的第一物體而激活碰撞避免動作，但不響應(yīng)于檢測到在相同距離處的第二物體而激活碰撞避免動作。注意，本文中這個(gè)和其它示例中的具體距離和調(diào)整是出于例示目的而提供的，而不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的。設(shè)想到了碰撞附近物體的距離和/或運(yùn)動用于觸發(fā)碰撞避免動作的方式可取決于具體實(shí)現(xiàn)方式而有所不同。
[0114]在一些實(shí)施例中，所確定的到碰撞為止的時(shí)間值可用作發(fā)起碰撞避免動作的基礎(chǔ)。利用來自以上部分的示例，第一物體的最初的到碰撞為止的時(shí)間值將是五秒，并且第二物體的最初的到碰撞為止的時(shí)間值將是十秒。如果檢測這些物體的系統(tǒng)的到碰撞為止的時(shí)間的閾值是八秒，則只有第一物體最初將超過該閾值并激活碰撞避免動作。還可基于更高階的運(yùn)動數(shù)據(jù)(例如，加速度、猛拉(jerk)等等)來確定或改變到碰撞為止的時(shí)間。例如，如果上述示例中的最初以一米每秒接近的第二物體還在以一米每秒每秒(lm/s~2)的加速率朝著HMD加速，則第二物體可能實(shí)際上會在四秒內(nèi)到達(dá)HMD。因此，HMD可使用相對運(yùn)動數(shù)據(jù)來預(yù)期這個(gè)更快的接近并且為此物體指派更短的到碰撞為止的時(shí)間。
[0115]在一些實(shí)施例中，對HMD在運(yùn)動中的確定可用作激活碰撞避免動作的基礎(chǔ)。例如，系統(tǒng)可被配置為僅在HMD以閾值速度以上的速度移動時(shí)激活碰撞避免動作。這種實(shí)施例還可使用其它激活基礎(chǔ)，但僅在HMD超過運(yùn)動閾值之后。一些實(shí)施例可被配置為僅在確定HMD在運(yùn)動中之后才開始檢測物理物體。
[0116]一些實(shí)施例可使用雜亂的水平作為激活碰撞避免動作的又一個(gè)基礎(chǔ)。例如，對雜亂的水平的確定可包括接收對用戶接口的觀看區(qū)域中的未被占據(jù)區(qū)域的量的指示。作為另一示例，觀看區(qū)域中顯示的虛擬對象的數(shù)目和大小可用作雜亂水平的基礎(chǔ)。一實(shí)施例隨后可僅在超過閾值雜亂水平時(shí)才激活碰撞避免動作。
[0117]預(yù)定義的用戶偏好也可指示對碰撞避免動作的限制(例如，時(shí)間限制、允許的碰撞避免動作、指定的速度和加速度閾值等等)。作為示范性用戶偏好，系統(tǒng)可被配置為僅在用戶接口的觀看區(qū)域充分雜亂時(shí)才激活碰撞避免動作。例如，如果只有一個(gè)小的虛擬對象被顯示在觀看區(qū)域的邊緣附近，則系統(tǒng)可確定不需要響應(yīng)于檢測到的物理物體采取碰撞避免動作。
[0118]d.弱化虛擬對象
[0119]示范性碰撞避免動作可包括弱化用戶接口的觀看區(qū)域中顯示的一個(gè)或多個(gè)虛擬對象。弱化虛擬對象可包括例如去除被確定為覆蓋物理物體的虛擬對象、從觀看區(qū)域中去除所有虛擬對象、在觀看區(qū)域內(nèi)移動虛擬對象、將虛擬對象移動到部分在觀看區(qū)域內(nèi)并且部分在觀看區(qū)域外的區(qū)域、減小虛擬對象的大小、以及使得虛擬對象至少部分透明。額外地，示范性的弱化動作可包括以許多方式描繪對虛擬對象的改變。
[0120]5.示范性碰撞避免用戶接口
[0121]一旦檢測到附近的物理物體，則可應(yīng)用許多潛在的碰撞避免動作。例如，可以采用多種方法來弱化一個(gè)或多個(gè)虛擬對象。額外地，可以使用新的虛擬對象、音頻告警和/或物理指示來更好地將注意力吸引到所檢測到的物理物體。另外，可以組合示范性碰撞避免動作以最大化效果。
[0122]圖7A是根據(jù)示范性實(shí)施例的用戶接口的簡化圖示。具體地，圖7A圖示了在其中可應(yīng)用碰撞避免動作的用戶接口 700的狀態(tài)。如圖所示，用戶接口 700在觀看區(qū)域702中提供虛擬對象706和708。用戶接口 700還在內(nèi)容區(qū)域704中提供內(nèi)容標(biāo)記712A、712B和712C，內(nèi)容區(qū)域704可在用戶接口 700的所顯示部分之外。額外地，圖7A中示出了超出顯示器以外的一些物理視野，其中包括靠近顯示器的物理物體710。如圖7A中所示，對物理物體的觀看基本上被虛擬對象706和虛擬對象708所遮蔽。
[0123]圖7B至7H是處于與圖7A中所示不同的狀態(tài)中的圖7A中所示的用戶接口的簡化圖示。具體地，圖7B至7H中的每一幅圖示了在執(zhí)行示范性碰撞避免動作之后的用戶接口700。
[0124]更具體而言，圖7B圖示了從用戶接口 700的觀看區(qū)域702中去除虛擬對象706的示范性碰撞避免動作的結(jié)果。額外地,在內(nèi)容區(qū)域704中提供了與虛擬對象706相對應(yīng)的新內(nèi)容對象714。圖7B圖示了物理物體710不再基本上被遮蔽，因?yàn)樘摂M對象708只遮蓋對物理物體710的觀看的相對較小的部分。在碰撞避免動作激活之后，用戶可從內(nèi)容區(qū)域中選擇內(nèi)容對象714，并且系統(tǒng)可作為響應(yīng)將虛擬對象706返回到觀看區(qū)域702。在一些情況下，在虛擬對象706被顯示在觀看區(qū)域702中的同時(shí)，表示虛擬對象706的內(nèi)容的內(nèi)容對象可能已經(jīng)占據(jù)內(nèi)容區(qū)域。在這種情況中，此示范性碰撞避免動作將只是從觀看區(qū)域702中去除虛擬對象706，而不創(chuàng)建新的內(nèi)容對象714。
[0125]圖7C圖示了從用戶接口 700的觀看區(qū)域702中去除虛擬對象706和虛擬對象708兩者的示范性碰撞避免動作。如上述技術(shù)中那樣，如果在內(nèi)容區(qū)域704中沒有提供與虛擬對象706相對應(yīng)的內(nèi)容對象，則可創(chuàng)建并在內(nèi)容區(qū)域704中提供這種內(nèi)容對象714。在此過程中，還可向內(nèi)容區(qū)域704提供與虛擬對象708相對應(yīng)的內(nèi)容對象716。除了允許對物理物體710的更不受妨礙的觀看以外，此技術(shù)與只從顯示器中去除單個(gè)虛擬對象的技術(shù)相比還可更充分地吸引用戶的注意力。有利地，這個(gè)碰撞避免動作可不需要物體檢測過程來確定超出觀看區(qū)域以外的物理物體的位置，而為了應(yīng)用圖5B中所描繪的技術(shù)則可能需要該過程。
[0126]除了圖7B和圖7C中所表示的實(shí)施例以外，對于從觀看區(qū)域702中去除的每個(gè)虛擬對象,可以在或不在內(nèi)容區(qū)域704中放置表示每個(gè)虛擬對象的內(nèi)容對象。例如，除了內(nèi)容區(qū)域以外，示范性用戶接口還可包括歷史區(qū)域，其中有表示最近關(guān)閉的內(nèi)容的內(nèi)容對象。在此情況下，在歷史區(qū)域中可創(chuàng)建表示被去除的虛擬對象的內(nèi)容對象，作為將該內(nèi)容對象放置在內(nèi)容區(qū)域704中的附加或取代。另外，虛擬對象的去除可以不伴隨著任何新內(nèi)容對象。
[0127]圖7D圖示了在觀看區(qū)域702內(nèi)移動而不是從觀看區(qū)域中去除虛擬對象706和虛擬對象708的示范性碰撞避免動作的結(jié)果。如圖7D中所示，作為簡單地將虛擬對象706和708移開到觀看區(qū)域702的側(cè)邊處的結(jié)果，物理物體710就可大部分可見。在一些情況下，運(yùn)動可遵循預(yù)定義的路線。例如，顯示器可被配置為始終將對象朝著屏幕的最近橫向邊緣橫向移動(圖7D的示例就可能是這種情況)?？商鎿Q地，可穿戴計(jì)算機(jī)可被配置為基于顯示器的當(dāng)前正遮蓋著對物理物體的觀看的特定部分來指定適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動模式。
[0128]圖7E圖示了在觀看區(qū)域702內(nèi)移動虛擬對象706和708的另一示范性碰撞避免動作的結(jié)果。與圖7D所圖示的過程不同，圖7E所圖示的過程可將虛擬對象706和708移動到至少部分在觀看區(qū)域702之外的位置。在示范性系統(tǒng)中，可穿戴計(jì)算機(jī)可被配置為存儲用戶接口 700中默認(rèn)觀看區(qū)域之外的虛擬對象的位置。如上所述，可穿戴計(jì)算機(jī)還可被配置為改變用戶接口 700的被提供給顯示器的部分。這樣，系統(tǒng)可提供實(shí)際上大于所顯示的觀看區(qū)域的可訪問用戶接口。因此，如果虛擬對象被部分移動到觀看區(qū)域之外，則用戶接口可提供供用戶繼續(xù)檢視該虛擬對象的過程。例如，HMD可被配置成使得如果一對象被從顯示器的中心移動到左側(cè)，并且HMD隨后被向左轉(zhuǎn)，則該對象將根據(jù)HMD的運(yùn)動而作為響應(yīng)被帶回觀看區(qū)域的中心。
[0129]如圖7E中所示，在虛擬對象被部分移動到觀看區(qū)域之外的同時(shí)，虛擬對象的內(nèi)容可保持完好，如虛擬對象706所圖示的?？商鎿Q地，虛擬對象的內(nèi)容可被更改，如被更改的虛擬對象708所圖示的。在此示例中，在觀看區(qū)域中保留虛擬對象708的內(nèi)容的標(biāo)題和簡要預(yù)覽，以允許用戶更容易識別出此對象。對于這種情形可應(yīng)用許多其它內(nèi)容更改。[0130]圖7F圖示了一種示范性碰撞避免動作的結(jié)果，其中虛擬對象706和虛擬對象708仍被顯示在觀看區(qū)域702中大致其原始位置處，但其大小被減小了。通過減小虛擬對象706和708的大小，可以看到物理物體710，并且虛擬對象706和708可保持在其原始位置。當(dāng)然，如果將此過程與另一弱化技術(shù)相組合，則除了縮小過程以外，可將虛擬對象從其原始位置移開或者以其它方式影響虛擬對象。與圖7E中所圖示的弱化技術(shù)一樣，響應(yīng)于虛擬對象的大小的減小，可以以若干種方式來更改每個(gè)虛擬對象的內(nèi)容。例如，圖7F中的虛擬對象706的內(nèi)容被統(tǒng)一地進(jìn)行了大小減小，就像單個(gè)圖片的縮小那樣。作為另一示例，虛擬對象708的內(nèi)容被濃縮成標(biāo)題和來自內(nèi)容的簡要摘錄。示范性技術(shù)可包括接收選擇被最小化的虛擬對象的用戶輸入并作為響應(yīng)將該虛擬對象恢復(fù)到其原始大小的過程。這樣，虛擬對象708的行為方式可類似于在觀看區(qū)域中示出的內(nèi)容對象?？梢圆捎迷S多其它內(nèi)容減小過程。例如，可以基于特定虛擬對象的內(nèi)容、預(yù)期的縮小量和/或用戶偏好來選擇內(nèi)容更改過程。
[0131]圖7G圖示了一種示范性碰撞避免動作的結(jié)果，其中使虛擬對象706和708至少部分透明，從而使得物理物體710通過HMD的透明顯示器可更容易可見。示范性實(shí)施例可以僅對被確定為充分遮蔽物理物體的對象或者對觀看區(qū)域內(nèi)的所有虛擬對象應(yīng)用透明(如圖7G中所描繪的)。此外，一些實(shí)施例可被配置為只使得每個(gè)虛擬對象的一部分透明。例如，如果單個(gè)虛擬對象遮蓋整個(gè)屏幕，則示范性技術(shù)可使得該虛擬對象的窗口在檢測到的物理物體的正前方變得透明，而同時(shí)保持該虛擬對象的其余部分基本上不透明。
[0132]除了移動和/或弱化虛擬對象以外，示范性碰撞避免動作可涉及添加一個(gè)或多個(gè)虛擬對象來突出檢測到的物理物體。圖7H圖示了一個(gè)這種碰撞避免動作的結(jié)果。更具體而言，除了移動虛擬對象706和虛擬對象708以外，用戶接口還呈現(xiàn)了新的虛擬對象718來將注意力吸引到正在接近的物理物體710。這個(gè)示例新虛擬對象718被示為小心符號和檢測到的物體周圍的邊界。然而，突出對象可采取許多形式。額外地，如果物理物體已經(jīng)部分可見，則此技術(shù)不需要與其它過程組合。另外，如果在超出顯示器的視野之外檢測到物理物體，則新的虛擬對象可包括方向性符號或者對于潛在障礙物相對于顯示器在何處的某種其它指示。
[0133]示范性碰撞避免動作還可基于檢測到的物理物體的特性來指定要呈現(xiàn)的特定的新虛擬對象。例如，來自圖7H的新虛擬對象718包括檢測到的物體周圍的邊界。如果檢測到了不同的物理物體，則需要改變此邊界的形狀以包圍這個(gè)不同的物體。如果檢測到的物理物體在被顯示窗口遮蓋的視野之外，則作為碰撞避免動作的一部分可呈現(xiàn)指示檢測到的物體的方向的新虛擬對象。另外，如果通過HMD的穿戴者以特定方式運(yùn)動(例如，向左移動、急忙彎腰、加快速度)可最容易避免一個(gè)或多個(gè)檢測到的物理物體，則可呈現(xiàn)新的虛擬對象，例如指向運(yùn)動方向的箭頭和/或向穿戴者指示運(yùn)動方式的文本。
[0134]示范性碰撞避免動作還可包括非視覺告警來提醒穿戴者。例如，可穿戴顯示器可包括揚(yáng)聲器，其可呈現(xiàn)音頻告警來補(bǔ)充視覺線索。有利地，這種告警可提醒用戶，而無需改變視覺顯示。與呈現(xiàn)新虛擬對象一樣，非視覺告警可以是依情形而定的。例如，如果確定通過穿戴者向左移動可最好地避開物體，則音頻提醒可包括說出“向左移動”的語音。額外地，非視覺線索可包括物理線索，例如系統(tǒng)的振動或者顯示窗口的物理移動。
[0135]示范性實(shí)施例還可被配置為組合任何或所有碰撞避免動作以最有效地應(yīng)對碰撞避免動作。例如，可以既移動虛擬對象又使其部分透明，以使得與只是移動對象相比，物理物體可以完全可見并且使得周圍視野更可見。作為另一示例，如果初始的嘗試沒有產(chǎn)生期望的影響(例如，盡管有初始的碰撞避免動作，但穿戴者仍繼續(xù)以可能危險(xiǎn)的方式接近檢測到的物體)，則碰撞避免動作可以按相繼的步驟來弱化虛擬對象。例如，示范性過程可包括接收對于一物體在第一閾值距離內(nèi)的指示并且作為響應(yīng)移動一個(gè)虛擬對象以提供對該物體的觀看。該過程還可包括接收隨后的對于檢測到的物體在第二個(gè)更近的距離閾值內(nèi)的指示并且作為響應(yīng)移動所有虛擬對象以提供對正在接近的物體的不那么受妨礙的觀看。在接收到對于物體繼續(xù)造成碰撞風(fēng)險(xiǎn)的額外指示之時(shí)，示范性過程可包括向虛擬對象中的一個(gè)或全部應(yīng)用透明、減小虛擬對象的大小、將虛擬對象從觀看區(qū)域中完全去除以及最終呈現(xiàn)新虛擬對象以突出物理物體。以許多其它有利方式組合碰撞避免動作對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
[0136]示范性顯示器可被配置為以各種方式來描繪虛擬對象的移動或去除。例如，在觀看區(qū)域內(nèi)被從一個(gè)位置移動到另一位置的虛擬對象可在中間位置處被相繼示出，以描繪與物理物體的移動類似的模式。在從觀看區(qū)域中去除對象并在內(nèi)容區(qū)域中創(chuàng)建相應(yīng)的內(nèi)容對象時(shí)也可應(yīng)用這種過程。在此情況下，該對象可以圖形方式示出朝著內(nèi)容區(qū)域的相繼進(jìn)度，直到虛擬對象被從觀看區(qū)域中完全去除為止。描繪虛擬對象的去除的另一示范性過程可包括逐漸地使得該對象更透明，直到其從顯示中消失為止。作為另一示例，虛擬對象在被從觀看區(qū)域中去除之前可被描繪為大小減小。另外，虛擬對象在被從觀看區(qū)域中去除之前可被描繪為大小增大以給出虛擬對象正通過顯示器移動到穿戴者后方的一點(diǎn)的印象。
[0137]另一示范性描繪技術(shù)可通過以指示迅速接近的障礙物的方式移動虛擬對象來幫助允許穿戴者利用其自己的本能碰撞避免機(jī)動。例如，如果虛擬對象朝著屏幕的邊緣迅速掃動并且大小增大，則與虛擬對象就只是消失相比，穿戴者可感知到其周圍的物理物體更加靠近或者正更加迅速地接近。因此，這種運(yùn)動模式可描繪對穿戴者的逼近的危險(xiǎn)，從而允許穿戴者進(jìn)行更立即的調(diào)整來避免物理物體。在此示例中，計(jì)算機(jī)可基于物理物體的相對位置來選擇虛擬對象移動到的屏幕邊緣。例如，如果在HMD的前方、但在視野中心的略左側(cè)處檢測到物理物體，則虛擬對象可被放大并移開到屏幕的左側(cè)。作為另一示例，如果物理物體的相對運(yùn)動是朝向僅在HMD的略左側(cè)的點(diǎn)，則對象可類似地朝著屏幕的左邊緣掃動。在一些實(shí)施例中，虛擬對象可在變得越來越透明的同時(shí)大小放大，直到被完全從屏幕中去除為止。此情況下的虛擬對象將不需要朝著屏幕邊緣移動，而可以就只是原地放大，從而給出虛擬對象正穿過HMD到穿戴者后方的一點(diǎn)的印象。
[0138]一些示范性過程可包括響應(yīng)于接收到對于物理物體不再是危害的指示或者作為用戶輸入的結(jié)果而撤除碰撞避免動作的步驟。示范性碰撞避免動作因此可包括把在碰撞避免動作的激活之前占據(jù)了觀看區(qū)域的虛擬對象移回到其在觀看區(qū)域中的原始位置的過程。另外，這種過程還可包括重新確立虛擬對象的大小和不透明性。例如，示范性撤除過程可包括在激活碰撞避免動作之前存儲虛擬對象在觀看區(qū)域中的原始位置和內(nèi)容。然后，響應(yīng)于碰撞避免動作被撤除，該過程可將虛擬對象的原始內(nèi)容移回到其在觀看區(qū)域中的原始位置。
[0139]在發(fā)起碰撞避免動作之后，示范性實(shí)施例還可包括響應(yīng)于從傳感器接收到第二數(shù)據(jù)而撤除碰撞避免動作的技術(shù)。例如，響應(yīng)于確定靜止的物理物體具有直指HMD的穿戴者的相對運(yùn)動，因?yàn)榇┐髡哒诔撿o止物體行走，系統(tǒng)可激活碰撞避免動作。被碰撞避免動作提醒的穿戴者可調(diào)整路線以避開該靜止物體。然后，系統(tǒng)可確定該物體不再具有指向HMD的相對運(yùn)動并且作為響應(yīng)撤除碰撞避免動作。作為另一示例，當(dāng)一騎自行車者突然在HMD的閾值距離內(nèi)拐彎時(shí)，HMD的穿戴者可能正靜止不動。示范性系統(tǒng)可檢測到附近的騎自行車者并且激活碰撞避免動作以提醒穿戴者。隨后，騎自行車者可能移動到距HMD在閾值距離以外，并且作為響應(yīng)，系統(tǒng)可撤除碰撞避免動作?？衫迷S多其它示范性撤除過程。
[0140]撤除過程也可起因于除了從傳感器接收的距離和相對運(yùn)動數(shù)據(jù)以外的輸入。例如，可從一個(gè)或多個(gè)輸入設(shè)備接收指示出應(yīng)當(dāng)撤除碰撞避免動作的用戶輸入。作為具體示例，碰撞避免動作可包括將虛擬對象移開到觀看區(qū)域的左側(cè)或者甚至移動到用戶接口的超出觀看區(qū)域的左邊界的部分中。顯示器的穿戴者可能希望無視碰撞避免動作并且恢復(fù)對被移動的虛擬對象的原始觀看。示范性系統(tǒng)可被配置為從運(yùn)動傳感器接收對于穿戴者已迅速將顯示器向左轉(zhuǎn)的指示并且作為響應(yīng)使虛擬對象返回到其原始位置。可以采用許多其它用戶輸入技術(shù)，例如語音命令、視線跟蹤眼睛運(yùn)動、開關(guān)的促動或者與觸摸板的交互，來指示需要撤除碰撞避免動作。
[0141]雖然本文已公開了各種方面和實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚其它方面和實(shí)施例。本文公開的各種方面和實(shí)施例是為了例示，而并不打算進(jìn)行限定，真實(shí)的范圍和精神由權(quán)利要求指示。
【權(quán)利要求】
1.一種由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括: 在頭戴式顯示器(HMD)的基本上透明的顯示器上顯示用戶接口，其中所述用戶接口包括觀看區(qū)域和位于所述觀看區(qū)域之外的至少一個(gè)內(nèi)容區(qū)域； 最初在所述觀看區(qū)域中顯示一個(gè)或多個(gè)虛擬對象，其中所述觀看區(qū)域基本上填滿所述HMD的視野，并且其中所述至少一個(gè)內(nèi)容區(qū)域在所述視野中不是完全可見的； 利用來自一個(gè)或多個(gè)第一傳感器的數(shù)據(jù)作為確定所述HMD與物理物體之間的距離的基礎(chǔ)；以及 利用所確定的所述HMD與所述物理物體之間的距離作為發(fā)起碰撞避免動作的基礎(chǔ)，其中所述碰撞避免動作包括弱化所顯示的虛擬對象中的至少一個(gè)從而提供透過所述HMD的透明顯示器對所述物理物體的不那么受妨礙的觀看。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述用戶接口最初被配置成使得所述至少一個(gè)內(nèi)容區(qū)域基本上沿著所述觀看區(qū)域上方的一至少部分環(huán)布置，并且其中，所述至少部分環(huán)基本上以所述HMD上方為中心。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，利用所確定的距離作為發(fā)起碰撞避免動作的基礎(chǔ)包括: 確定所述物理物體與所述HMD相距小于閾值距離；并且作為響應(yīng)發(fā)起所述碰撞避免動作。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 利用來自一個(gè)或多個(gè)第二傳感器的數(shù)據(jù)來確定所述物理物體相對于所述HMD的相對運(yùn)動；以及 利用所述相對運(yùn)動作為發(fā)起所述碰撞避免動作的另一個(gè)基礎(chǔ)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，利用所述相對運(yùn)動作為發(fā)起所述碰撞避免動作的另一個(gè)基礎(chǔ)包括: 利用所述相對運(yùn)動作為確定所述物理物體與所述HMD之間的閾值距離的基礎(chǔ)；以及 確定所述物理物體與所述HMD相距小于閾值距離，并且作為響應(yīng)發(fā)起所述碰撞避免動作。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，利用所述相對運(yùn)動作為發(fā)起所述碰撞避免動作的另一個(gè)基礎(chǔ)包括: 利用(a)所述物理物體與所述HMD之間的距離和(b)所述相對運(yùn)動，來確定直到碰撞為止的時(shí)間段；以及 確定所述直到碰撞為止的時(shí)間段小于閾值時(shí)間段并且作為響應(yīng)發(fā)起所述碰撞避免動作。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括，在發(fā)起所述碰撞避免動作之后: 利用來自所述一個(gè)或多個(gè)第二傳感器的數(shù)據(jù)作為確定所述物理物體隨后相對于所述HMD的相對運(yùn)動的基礎(chǔ)； 確定所述物理物體隨后的相對運(yùn)動的方向是充分遠(yuǎn)離所述HMD的方向，從而使得與所述物理物體的碰撞不太可能；以及 響應(yīng)于確定所述物理物體隨后的相對運(yùn)動是在充分遠(yuǎn)離所述HMD的方向上的，在所述觀看區(qū)域中重新顯示在所述碰撞避免動作中弱化的至少一個(gè)虛擬對象。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 利用來自一個(gè)或多個(gè)第三傳感器的數(shù)據(jù)來確定所述HMD在運(yùn)動中；以及 利用對于所述HMD在運(yùn)動中的確定作為發(fā)起碰撞避免動作的另一個(gè)基礎(chǔ)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 確定所述觀看區(qū)域充分雜亂；以及 利用對于所述觀看區(qū)域充分雜亂的確定作為發(fā)起所述碰撞避免動作的另一個(gè)基礎(chǔ)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，弱化所述虛擬對象中的至少一個(gè)包括從所述觀看區(qū)域中去除所述虛擬對象中的至少一個(gè)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，被去除的至少一個(gè)對象被移動到:(a)在所述視野中不完全可見的所述內(nèi)容區(qū)域之一，或者(b)位于所述觀看區(qū)域之外的歷史區(qū)域。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)對象全都被從所述觀看區(qū)域中去除。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，移動所述虛擬對象中的至少一個(gè)包括通過將所述虛擬對象中的至少一個(gè)迅速地從所述觀看區(qū)域的中心點(diǎn)朝著所述觀看區(qū)域的外邊緣移動來高效地描繪潛在的危害。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括: 確定所述觀看區(qū)域的覆蓋所述物理物體的部分； 其中，所述虛擬對象中的至少一個(gè)被迅速地從所述觀看區(qū)域的覆蓋所述物理物體的部分移開。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述物理物體在用戶視野之外，并且其中，所述碰撞避免動作還包括顯示對所述物理物體的方向的視覺指示。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述碰撞避免動作還包括呈現(xiàn)音頻提醒。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述碰撞避免動作還包括顯示突出所述物理物體的視覺指示。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 接收指示重新顯示在所述碰撞避免動作中弱化的至少一個(gè)虛擬對象的用戶輸入數(shù)據(jù)；以及 響應(yīng)于至少接收所述用戶輸入數(shù)據(jù)，在所述觀看區(qū)域中重新顯示在所述碰撞避免動作中弱化的至少一個(gè)虛擬對象。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述用戶輸入數(shù)據(jù)包括與預(yù)定的運(yùn)動模式相對應(yīng)的頭部運(yùn)動數(shù)據(jù)。
20.一種可穿戴計(jì)算機(jī)，包括: 至少一個(gè)處理器；以及 數(shù)據(jù)存儲裝置，包括邏輯，該邏輯可由所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行來: 在頭戴式顯示器(HMD)的基本上透明的顯示器上顯示用戶接口，其中所述用戶接口包括觀看區(qū)域和位于所述觀看區(qū)域之外的至少一個(gè)內(nèi)容區(qū)域； 最初在所述觀看區(qū)域中顯示一個(gè)或多個(gè)虛擬對象，其中所述觀看區(qū)域基本上填滿所述HMD的視野，并且其中所述至少一個(gè)內(nèi)容區(qū)域在所述視野中不是完全可見的； 利用來自一個(gè)或多個(gè)第一傳感器的數(shù)據(jù)作為確定所述HMD與物理物體之間的距離的基礎(chǔ)； 以及 利用所確定的所述HMD與所述物理物體之間的距離作為發(fā)起碰撞避免動作的基礎(chǔ)，其中所述碰撞避免動作包括弱化所顯示的虛擬對象中的至少一個(gè)從而提供透過所述HMD的透明顯示器對所述物理物體的不那么受妨礙的觀看。
21.如權(quán)利要求20所述的可穿戴計(jì)算機(jī)，其中，所述邏輯還可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行來: 接收指示重新顯示在所述碰撞避免動作中弱化的至少一個(gè)虛擬對象的用戶輸入數(shù)據(jù)；以及 響應(yīng)于至少接收所述用戶輸入數(shù)據(jù)，在所述觀看區(qū)域中重新顯示在所述碰撞避免動作中弱化的至少一個(gè)虛擬對象。
22.如權(quán)利要求21所述的可穿戴計(jì)算機(jī)，其中，所述用戶輸入包括通過傳感器對于所述頭戴式顯示器以指定的運(yùn)動模式移動的檢測。
23.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中存儲有指令，所述指令可由計(jì)算設(shè)備執(zhí)行以使得該計(jì)算設(shè)備執(zhí)行功能，所述功能包括: 在頭戴式顯示器(HMD)的基本上透明的顯示器上顯示用戶接口，其中所述用戶接口包括觀看區(qū)域和位于所述觀看區(qū)域之外的至少一個(gè)內(nèi)容區(qū)域； 最初在所述觀看區(qū)域中顯示一個(gè)或多個(gè)虛擬對象，其中所述觀看區(qū)域基本上填滿所述HMD的視野，并且其中所述至少一個(gè)內(nèi)容區(qū)域在所述視野中不是完全可見的； 利用來自一個(gè)或多個(gè)第一傳感器的數(shù)據(jù)作為確定所述HMD與物理物體之間的距離的基礎(chǔ)；以及 利用所確定的所述HMD與所述物理物體之間的距離作為發(fā)起碰撞避免動作的基礎(chǔ)，其中所述碰撞避免動作包括弱化所顯示的虛擬對象中的至少一個(gè)從而提供透過所述HMD的透明顯示器對所述物理物體的不那么受妨礙的觀看。
24.如權(quán)利要求23所述的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述功能還包括: 利用來自一個(gè)或多個(gè)第二傳感器的數(shù)據(jù)來確定所述物理物體相對于所述HMD的相對運(yùn)動；以及 利用所述相對運(yùn)動作為發(fā)起所述碰撞避免動作的另一個(gè)基礎(chǔ)。
25.如權(quán)利要求24所述的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述功能還包括在發(fā)起所述碰撞避免動作之后: 利用來自一個(gè)或多個(gè)第二傳感器的數(shù)據(jù)作為確定所述物理物體隨后相對于所述HMD的相對運(yùn)動的基礎(chǔ)； 確定所述物理物體隨后的相對運(yùn)動的方向是充分遠(yuǎn)離所述HMD的方向，從而使得與所述物理物體的碰撞不太可能；以及 響應(yīng)于確定所述物理物體隨后的相對運(yùn)動是在充分遠(yuǎn)離所述HMD的方向上的，在所述觀看區(qū)域中重新顯示在所述碰撞避免動作中弱化的至少一個(gè)虛擬對象。
26.如權(quán)利要求23所述的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，移動所述虛擬對象中的至少一個(gè)包括通過將所述虛擬對象中的至少一個(gè)迅速地從所述觀看區(qū)域的中心點(diǎn)朝著所述觀看區(qū)域的外邊緣移動來高效地描繪潛在的危害。
【文檔編號】G02B27/02GK103975268SQ201280060384
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年10月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月7日
【發(fā)明者】A.王, 繆瀟宇 申請人:谷歌公司