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增強現(xiàn)實仿真連續(xù)體的制作方法

文檔序號:6505221閱讀:124來源:國知局
增強現(xiàn)實仿真連續(xù)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了增強現(xiàn)實仿真連續(xù)體。描述了用于利用增強現(xiàn)實設(shè)備來仿真交互的技術(shù)。實施例捕捉視覺場景以供顯示,其中視覺場景是利用一個或多個相機設(shè)備捕捉的。實施例仿真第一物理對象與一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互。此外,渲染幀的序列以供顯示,這些幀描繪所仿真的第一物理對象與一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互。
【專利說明】增強現(xiàn)實仿真連續(xù)體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明概括而言涉及人類-計算機界面,更具體而言涉及用于在增強現(xiàn)實(augmented reality)設(shè)備上仿真動態(tài)交互的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]自從視頻游戲最初被開發(fā)出來以來,計算機圖形技術(shù)已取得很大進(jìn)展。相對便宜的3D圖形引擎現(xiàn)在在只花費幾百美元的手持式視頻游戲、家庭視頻游戲和個人計算機硬件平臺上提供幾乎相片般逼真的交互式游戲玩法。這些視頻游戲系統(tǒng)通常包括手持控制器、游戲控制器或者在手持式視頻游戲平臺的情況下包括集成控制器。用戶或玩家使用控制器來向視頻游戲系統(tǒng)發(fā)送命令或其他指令以控制視頻游戲或正在播放的其他仿真。例如,控制器可設(shè)有由用戶操作的操縱器(例如操縱桿)和按鈕。
[0003]許多手持游戲設(shè)備包括某種形式的相機設(shè)備,該相機設(shè)備可用于捕捉物理的真實世界場景的圖像或一系列圖像。捕捉到的圖像隨后可被顯示在例如手持游戲設(shè)備的顯示器上。在增強現(xiàn)實設(shè)備中,這些捕捉到的圖像可被修改以包括額外的內(nèi)容,例如虛擬對象。然而,當(dāng)被拍攝的物理對象在一系列幀中移動時,這些物理對象可能看起來與插入的虛擬對象不逼真地交互(或者根本不交互)。類似地,當(dāng)虛擬對象在顯示的場景內(nèi)移動時,虛擬對象可能不會以理想的方式與場景內(nèi)示出的物理對象交互。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]實施例提供了用于利用增強現(xiàn)實設(shè)備來仿真交互的方法、增強現(xiàn)實設(shè)備和計算機可讀存儲介質(zhì)。該方法、增強現(xiàn)實設(shè)備和計算機可讀存儲介質(zhì)包括捕捉視覺場景以供顯示,其中視覺場景是利用一個或多個相機設(shè)備來捕捉的。該方法、增強現(xiàn)實設(shè)備和計算機可讀存儲介質(zhì)還包括仿真第一物理對象與一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互。該方法、增強現(xiàn)實設(shè)備和計算機可讀存儲介質(zhì)還包括渲染(render)幀的序列以供顯示,這些幀描繪所仿真的第一物理對象與一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]為了能夠詳細(xì)理解實現(xiàn)以上記載的方面的方式,可通過參考附圖對以上簡要總結(jié)的本發(fā)明的實施例進(jìn)行更具體的描述。
[0006]然而,要注意,附圖只圖示了本發(fā)明的典型實施例,因此不應(yīng)被認(rèn)為限制了其范圍,因為本發(fā)明可允許其他具有相同效果的實施例。
[0007]圖1是示出根據(jù)這里描述的一個實施例的配置有動態(tài)仿真(dynamicssimulation)組件的增強現(xiàn)實設(shè)備的框圖。
[0008]圖2A-2B是示出根據(jù)這里描述的實施例的增強現(xiàn)實設(shè)備的圖。
[0009]圖3是示出根據(jù)這里描述的一個實施例的增強現(xiàn)實設(shè)備的圖。
[0010]圖4是示出根據(jù)這里描述的一個實施例的在增強現(xiàn)實設(shè)備上仿真虛擬對象和物理對象之間的交互的動態(tài)的方法的流程圖。
[0011]圖5是示出根據(jù)這里描述的一個實施例的配置有動態(tài)仿真組件的增強現(xiàn)實設(shè)備的框圖。
【具體實施方式】
[0012]這里描述的實施例概括而言涉及用于在增強現(xiàn)實設(shè)備上顯示內(nèi)容的技術(shù)。這里使用的“增強現(xiàn)實設(shè)備”指的是能夠顯示物理真實世界環(huán)境的實時視圖并同時更改所顯示的該環(huán)境的視圖內(nèi)的元素的任何設(shè)備。這樣,與顯示虛擬世界的視圖的虛擬現(xiàn)實設(shè)備不同,增強現(xiàn)實設(shè)備顯示真實世界的視圖,但利用計算機圖形技術(shù)增強元素。真實世界的這個增強視圖在這里可被稱為“增強現(xiàn)實世界”或“增強現(xiàn)實空間”。
[0013]這種增強現(xiàn)實設(shè)備可包括用于捕捉真實世界環(huán)境的視圖的相機設(shè)備(或多個相機設(shè)備),并且還可包括被配置為增強所捕捉的場景的元素的計算機軟件和/或硬件。例如,增強現(xiàn)實設(shè)備可捕捉放在桌子上的咖啡杯的一系列圖像,修改該系列圖像以使得咖啡杯看起來像動畫卡通人物并且將經(jīng)修改的系列圖像實時顯示給用戶。這樣,當(dāng)用戶看著該增強現(xiàn)實設(shè)備時,用戶看到用戶所位于的物理真實世界環(huán)境的增強視圖。繼續(xù)上述示例,隨著用戶將增強現(xiàn)實設(shè)備的相機從不同角度指向桌子上的物理咖啡杯,用戶可改為看到在增強現(xiàn)實設(shè)備上顯示的虛擬卡通咖啡杯的不同角度。
[0014]增強現(xiàn)實設(shè)備的一個挑戰(zhàn)是增強現(xiàn)實設(shè)備上顯示的虛擬對象可能不與物理真實世界環(huán)境內(nèi)的對象逼真地交互。也就是說,在虛擬對象只作為捕捉的場景內(nèi)的物理對象的附加或替換被插入到捕捉的場景中的增強現(xiàn)實設(shè)備上,這些設(shè)備可能不會逼真地顯示虛擬和物理對象之間的交互,或者考慮到由這些交互導(dǎo)致的動態(tài)效果。這里描述的動態(tài)(dynamics)指的是由于向?qū)ο?包括物理對象和虛擬對象兩者)施加能量或力而引起的對象的運動。例如,被配置為在不執(zhí)行任何動態(tài)仿真的情況下用動畫卡通咖啡杯來替換物理桌子上的咖啡杯的增強現(xiàn)實設(shè)備可描繪出物理對象(例如用戶的手)與插入的卡通咖啡杯之間的不那么逼真的交互,因為動畫咖啡杯可能不會以逼真的方式對物理對象的交互作出響應(yīng)。作為另一示例,將虛擬球插入到視覺場景中而不考慮虛擬球的動態(tài)的增強現(xiàn)實設(shè)備可能在用戶看來不那么逼真,因為物理對象(例如物理球)可能看起來就只是移動穿過虛擬球(反之亦然),而沒有任何交互。
[0015]這里描述的實施例提供了用于利用增強現(xiàn)實設(shè)備來仿真交互的技術(shù)。例如,駐留在手持設(shè)備上的軟件可接收用于顯示的視覺場景。這種視覺場景可例如包括多個幀,這些幀描繪物理真實世界環(huán)境并且是利用增強現(xiàn)實設(shè)備的一個或多個相機捕捉的。軟件還可識別該視覺場景內(nèi)的物理對象。作為示例,軟件可識別在捕捉的視覺場景內(nèi)一個球擱在桌子上。此外,軟件可識別一個或多個虛擬對象來在該場景內(nèi)顯示。例如,特定的增強現(xiàn)實設(shè)備可被配置為向場景中插入虛擬球。軟件隨后可仿真該視覺場景內(nèi)物理對象與一個或多個虛擬對象之間的交互的動態(tài)。
[0016]例如,用戶可在桌子上物理地滾動該物理球,使得在增強現(xiàn)實設(shè)備上顯示的視覺場景中物理球看起來與虛擬球碰撞。在此情形中,增強現(xiàn)實設(shè)備可被配置有動態(tài)仿真組件,該組件確定在增強現(xiàn)實設(shè)備顯示的增強現(xiàn)實場景內(nèi)物理球何時與虛擬球碰撞。當(dāng)這發(fā)生時,動態(tài)仿真組件可利用一組動態(tài)規(guī)則來仿真虛擬球的反應(yīng)并將虛擬球的反應(yīng)顯示在增強現(xiàn)實設(shè)備上。例如,響應(yīng)于虛擬球與物理球碰撞,增強現(xiàn)實設(shè)備可描繪虛擬球滾過桌子。這樣做在增強現(xiàn)實設(shè)備上提供了更逼真的增強現(xiàn)實場景,這進(jìn)而又可增強用戶與增強現(xiàn)實設(shè)備的交互。
[0017]在特定實施例中,增強現(xiàn)實設(shè)備上的軟件可確定場景內(nèi)的物理表面的一個或多個物理特性。例如,這種物理特性可包括摩擦力的度量、表面張力的度量以及物理表面的可變形性的度量。軟件可被預(yù)配置有關(guān)于物理表面的一個或多個物理特性的信息。在一個實施例中,軟件被配置為基于表面的其他屬性確定表面的物理特性。例如,軟件可確定閃亮的鏡面表面表明較低的摩擦系數(shù)(例如一塊冰的表面)。軟件隨后可使對虛擬和物理對象之間的交互的仿真部分地基于這些確定的物理特性。作為示例,虛擬的蜘蛛可在增強現(xiàn)實設(shè)備上被描繪為爬過具有低摩擦系數(shù)的物理表面(例如一塊冰)。軟件隨后可調(diào)整虛擬蜘蛛的行為,使得虛擬蜘蛛看起來在其試圖穿過該物理表面時打滑或甚至墜落。有利的是,這樣做增強了用戶的增強現(xiàn)實體驗的逼真感。
[0018]圖1是示出根據(jù)這里描述的一個實施例的配置有動態(tài)仿真組件的增強現(xiàn)實設(shè)備的框圖。如圖所示,增強現(xiàn)實設(shè)備100包括動態(tài)仿真組件110、(多個)相機設(shè)備120、顯示設(shè)備130和加速度計140。一般地,動態(tài)仿真組件110被配置為檢測所捕捉的真實世界環(huán)境的場景內(nèi)的物理對象與虛擬對象之間的交互并且仿真這些交互的動態(tài)以改善增強現(xiàn)實場景在被顯示(例如顯示在顯示設(shè)備130上)時的逼真感。相機設(shè)備120可包括用于捕捉視覺場景的相機。這里使用的“視覺場景”指的是在其中使用設(shè)備100的真實世界環(huán)境的(一個或多個)視圖。例如,視覺場景可以是真實世界環(huán)境的一系列圖像(這里也稱為“幀”)。相機設(shè)備120還可包括一個或多個面向用戶的相機。一般地,加速度計140是能夠測量增強現(xiàn)實設(shè)備100的物理(或固有)加速度的設(shè)備。
[0019]如上所述,動態(tài)仿真組件110可被配置為仿真在增強現(xiàn)實設(shè)備100上顯示的增強現(xiàn)實場景內(nèi)的物理對象與虛擬對象之間的交互。在這樣做時,動態(tài)仿真組件110可識別捕捉的視覺場景內(nèi)的物理對象。例如,動態(tài)仿真組件110可被配置為識別捕捉的視覺場景內(nèi)的某些預(yù)定的對象。作為示例,動態(tài)仿真組件110可被預(yù)配置為基于物理對象的特定特性(例如形狀、顏色、圖案等等)識別視覺場景內(nèi)的特定物理對象(例如球)。
[0020]在一個實施例中,動態(tài)仿真組件110還被配置為估計物理對象在捕捉的視覺場景內(nèi)的深度。也就是說,雖然捕捉的視覺場景可由多個二維幀構(gòu)成,但這些二維幀表示三維空間(例如,增強設(shè)備所位于的物理環(huán)境)。這樣,動態(tài)仿真組件110可分析捕捉的視覺場景以便確定物理對象在三維空間內(nèi)的深度。例如,動態(tài)仿真組件110可被配置為基于對象的幾何信息來識別某些預(yù)定的物理對象。這種幾何信息可例如包括預(yù)定的物理對象的形狀和大小,從而允許動態(tài)仿真組件110將場景中的對象與可用的幾何信息相比較。動態(tài)仿真組件110可使用幾何信息來確定物理對象在視覺場景內(nèi)的深度。作為示例,假定幾何信息表明特定球的直徑為3英寸,而視覺場景包括該類球的兩個實例,其中第一實例是利用視覺場景的10個像素示出的,第二實例是利用視覺場景的50個像素示出的。在這種示例中,動態(tài)仿真組件110可確定球的第一實例比球的第二實例更遠(yuǎn)離相機,因為幾何信息表明兩個物理球是相同大小的,但第一實例是利用比第二實例更少的像素來表示的。
[0021 ] 當(dāng)在場景內(nèi)識別出物理對象時,動態(tài)仿真組件110可觀察該物理對象隨著時間的運動或移動(如果有的話)。在一個實施例中,動態(tài)仿真組件110被配置為確定物理對象的速度。例如,動態(tài)仿真組件Iio可在構(gòu)成視覺場景的多個捕捉到的幀中監(jiān)視物理對象,并且可確定物理對象的速度和軌跡。
[0022]此外,動態(tài)仿真組件110識別一個或多個虛擬對象來包括在(例如利用顯示器130)顯示在增強現(xiàn)實設(shè)備100上的視覺場景中。作為示例,動態(tài)仿真組件110可確定在視覺場景內(nèi)顯示虛擬球。當(dāng)然,這種示例不是限制性的,而只是出于舉例說明目的提供的,更一般而言虛擬對象可以是能夠被顯示在視覺場景內(nèi)的任何虛擬對象。此外,動態(tài)仿真組件110可被配置為識別虛擬對象的動態(tài)屬性和運動學(xué)特性,例如速度、虛擬對象的速度、虛擬對象,等等。
[0023]動態(tài)仿真組件110隨后確定在視覺場景內(nèi)的物理對象與一個或多個虛擬對象之間何時發(fā)生交互。一般而言,當(dāng)在增強現(xiàn)實設(shè)備100上顯示的場景所表示的三維增強現(xiàn)實空間內(nèi),物理對象和(一個或多個)虛擬對象相互接觸或者以其他方式相互施加力時,交互發(fā)生。例如,當(dāng)在三維增強現(xiàn)實空間內(nèi)物理球和虛擬球相互碰撞時,可以說這兩個球交互。作為另一示例,在虛擬動物被顯示為站在物理桌面上的實施例中,用戶可通過將其手部移動到桌面上描繪虛擬動物的位置中來與虛擬動物交互。作為又一示例,虛擬球可被渲染為滾下桌子,其中球的速率模仿可作用在滾下桌子的物理球上的實際重力。
[0024]在一個實施例中,動態(tài)仿真組件110確定物理對象在由捕捉的視覺場景表示的三維空間內(nèi)的深度(例如利用物理對象的預(yù)定幾何信息)并且還確定虛擬對象在三維增強現(xiàn)實空間內(nèi)的深度(即三維位置)。動態(tài)仿真組件110隨后可使用深度值來渲染描繪虛擬和物理對象之間的更逼真交互的動畫。例如,如果第一對象在三維空間內(nèi)比第二對象更靠近相機,則第一對象可以就只是遮蔽第二對象,而不是與第二對象碰撞。換言之,動態(tài)仿真組件110可使用深度信息以便考慮三維空間的所有三個軸。
[0025]在確定在物理對象與一個或多個虛擬對象之間已發(fā)生了交互后,動態(tài)仿真組件110可執(zhí)行動態(tài)仿真以對對象之間的交互建模。例如,在物理球與虛擬球碰撞的實施例中,動態(tài)仿真組件110可被配置為以仿真與物理球的逼真碰撞的方式來移動虛擬球。作為示例,動態(tài)仿真組件110可向虛擬球應(yīng)用對真實世界物理學(xué)建模的一組動態(tài)規(guī)則以便計算由于與物理球的碰撞而施加到虛擬球的虛擬力,并且動態(tài)仿真組件110還可應(yīng)用這些規(guī)則以便確定虛擬力對虛擬球的效果。雖然在一個實施例中這些動態(tài)規(guī)則對物理學(xué)的真實世界規(guī)則建模,但其廣泛地設(shè)想了其他動態(tài)系統(tǒng)(例如低重力、無重力,等等)。
[0026]在特定實施例中,在檢測到物理對象與一個或多個虛擬對象之間的交互之后,動態(tài)仿真組件110可在真實世界中向物理對象施加力以便仿真在增強現(xiàn)實世界中與虛擬對象的交互。例如,物理對象可以是在能夠由表面控制器操縱的受控表面上滾動的球。響應(yīng)于檢測到物理和虛擬對象之間的交互,動態(tài)仿真組件110可向控制器發(fā)送消息以經(jīng)由受控表面向物理球施加力(例如,利用表面內(nèi)的轉(zhuǎn)子、表面和/或球內(nèi)的磁鐵,等等)。在一個實施例中,物理對象本身被配置為響應(yīng)于請求而操縱其自己的運動。例如,物理球可被配置有能夠更改球的運動的陀螺儀。在這種實施例中,動態(tài)仿真組件110例如可以檢測物理球何時與增強現(xiàn)實空間內(nèi)的虛擬對象碰撞,并且可向物理球內(nèi)的控制器發(fā)送信號,指示控制器激活陀螺儀并更改物理球的軌跡。結(jié)果,通過增強現(xiàn)實設(shè)備100觀看物理球的用戶可感知到物理球與虛擬球交互,從而為用戶產(chǎn)生更逼真的增強現(xiàn)實體驗。
[0027]圖2A-2B提供了示出根據(jù)這里描述的實施例的增強現(xiàn)實設(shè)備的示例。圖2A示出了場景200,場景200包括桌子215,在桌子215上物理球225從起始點220起滾動,場景200還包括具有顯示器210的增強現(xiàn)實設(shè)備100。如圖所示,增強現(xiàn)實設(shè)備100的顯示器210示出了物理球225的虛擬表示216,以及起始點220的起始位置虛擬表示212。此外,顯示器210示出了虛擬球218,具有起始點214。
[0028]在場景200中,當(dāng)物理球225從其起始點220起滾動時,虛擬表示216本來在顯示器210上其起始位置212處是靜止的。然而,在交點222處,虛擬表示216在虛擬球的起始位置214與虛擬球218碰撞。在檢測到虛擬表示216與虛擬球218之間的碰撞時,動態(tài)仿真組件110可調(diào)整虛擬球218的運動以仿真虛擬表示216與虛擬球218之間的交互的動態(tài)。從而,在此示例中,動態(tài)仿真組件110確定虛擬表示216和虛擬球218在交點222處碰撞,并且作為響應(yīng),向虛擬球218施加虛擬力,使得虛擬球218從其起始位置214起滾動。這樣做可增強用戶與增強現(xiàn)實設(shè)備100的交互,例如通過使得在增強現(xiàn)實設(shè)備100上虛擬對象(例如虛擬球218)能夠與物理對象的虛擬表示(例如虛擬表示216)逼真地交互。
[0029]在一個實施例中,動態(tài)仿真組件110被配置為對增強現(xiàn)實世界施加限定動態(tài)交互的一組動態(tài)規(guī)則。在一個實施例中,該組動態(tài)規(guī)則向增強現(xiàn)實世界內(nèi)的對象應(yīng)用真實世界物理學(xué)。然而,這種示例只是用于舉例說明目的的,而沒有限制性,并且更一般而言設(shè)想到動態(tài)仿真組件110可被配置為向增強現(xiàn)實世界中的交互施加任何一組動態(tài)規(guī)則(例如低重力物理學(xué))。
[0030]圖2B示出了物理對象(及其虛擬表示)與虛擬對象交互的另一示例。更具體而言,圖2B示出了場景240,場景240包括桌子215,在桌子215上物理球230從其起始點220起滾動,在點225處更改了其路線。此外,場景240包括具有顯示設(shè)備210的增強現(xiàn)實設(shè)備100。顯示設(shè)備210示出了物理球230的虛擬表示265和虛擬球260。這里,虛擬表示265已從起始位置250起滾動,起始位置250對應(yīng)于物理球230的起始位置220,并且虛擬表示265已在交點255處與虛擬球碰撞。
[0031]在檢測到虛擬表示265與虛擬球260之間的碰撞后,動態(tài)仿真組件110執(zhí)行動態(tài)仿真以對該碰撞建模,使得虛擬球260從其起始點245起滾動。也就是說,動態(tài)仿真組件110確定在交點255處發(fā)生的碰撞在虛擬球260上施加了虛擬力,這使得虛擬球260從其原始起始位置245起滾動。此外,動態(tài)仿真組件110確定作為碰撞的結(jié)果,虛擬球260進(jìn)而在虛擬表示265上施加了虛擬力。如上所述,動態(tài)仿真組件110可被配置為利用例如受控表面(例如桌子215)內(nèi)的轉(zhuǎn)子、物理對象內(nèi)的陀螺儀、受控表面和/或物理對象內(nèi)的磁鐵等等,來更改物理對象(例如物理球230)的運動。更一般而言,廣泛設(shè)想到動態(tài)仿真組件110可使用與這里描述的功能相符的用于更改物理對象的運動的任何機制。
[0032]返回到所描繪的示例,動態(tài)仿真組件110向物理球230施加了虛擬力,從而在交點235處更改了物理球的軌跡(并進(jìn)而在交點255處更改了虛擬表示的軌跡)。有利的是,這樣做通過產(chǎn)生動態(tài)連續(xù)體(continuum)而為增強現(xiàn)實設(shè)備100的用戶提供了更強的增強現(xiàn)實體驗,在該動態(tài)連續(xù)體中虛擬對象可影響在增強現(xiàn)實設(shè)備上示出的真實世界對象的動態(tài),反之亦然。
[0033]此外,動態(tài)仿真組件110可被配置為仿真作為兩個物理對象之間的交互(例如碰撞)的結(jié)果而施加到虛擬對象上的動態(tài)。例如,動態(tài)仿真組件Iio可被配置為調(diào)整增強現(xiàn)實空間內(nèi)的虛擬人物的動作,使得虛擬人物對物理的真實世界對象的運動作出逼真的反應(yīng)。這的一個示例在圖3中示出,圖3是示出根據(jù)這里描述的一個實施例的增強現(xiàn)實設(shè)備的圖。更具體而言,場景300包括桌子215和具有顯示器210的增強現(xiàn)實設(shè)備100。這里,第一物理球325和第二物理球330被示為已從其各自的起始位置305和310起滾過桌子215。對于此示例而言,假定物理球325原本在起始位置305處靜止,而球330從其起始位置310起開始運動,在交點320處與靜止的第一球325碰撞。作為碰撞的結(jié)果,物理球325從其起始位置305滾動到其當(dāng)前位置,而球330繼續(xù)滾動,但在在其圖示位置處停下來之前更改了其軌跡。
[0034]此碰撞也在增強現(xiàn)實設(shè)備100的顯示器210上被示出,其中第一物理球325的虛擬表示360和第二物理球330的虛擬表示365被示為從其各自的起始位置345和340滾過桌子。這里,虛擬表示360原本在起始位置345處靜止,而虛擬表示365從其起始位置340起開始運動,在交點355處與靜止的虛擬表不360碰撞。作為碰撞的結(jié)果,虛擬表不360從其起始位置345滾動到其當(dāng)前位置,而虛擬表示365繼續(xù)滾動,但在在其圖示位置處停下來之前更改了其軌跡。
[0035]此外,增強現(xiàn)實設(shè)備100的顯示器210包括虛擬人物370,其具有原始位置350。從而,對于當(dāng)前示例而言,假定虛擬人物370在處于其起始位置345的虛擬表示360的頂上保持平衡,如起始位置350所示。然而,當(dāng)虛擬表示360與虛擬表示365碰撞時,圖示實施例中的動態(tài)仿真組件110確定所導(dǎo)致的虛擬表示360的運動太快,以至于虛擬人物370不能在虛擬表示360上保持其平衡。結(jié)果,虛擬人物370從其起始位置350墜落,在圖示位置處停下來。
[0036]通過監(jiān)視增強現(xiàn)實設(shè)備的顯示器210上示出的真實世界對象的運動并仿真增強現(xiàn)實空間內(nèi)真實世界對象與虛擬對象之間的交互的動態(tài),實施例可為用戶產(chǎn)生更有沉浸感且更逼真的增強現(xiàn)實體驗。例如,繼續(xù)上述示例,用戶可在增強現(xiàn)實設(shè)備100前虛擬人物370所位于的位置處伸出他或她的手,并且動態(tài)仿真組件110可更改虛擬人物的動作以仿真人物370與用戶的手之間的交互的動態(tài)。例如,一旦虛擬人物370從虛擬表示360上落下,用戶則可使用其手來將虛擬人物370撿回去,并且將虛擬人物370放回到球325的表示360頂上。有利的是,這樣做幫助為增強現(xiàn)實設(shè)備的用戶產(chǎn)生了有沉浸感的體驗,其中用戶可與設(shè)備上示出的虛擬對象和人物實時交互并且虛擬對象和人物將相應(yīng)地對與用戶的交互作出響應(yīng)。
[0037]要注意,動態(tài)仿真組件110可被配置為當(dāng)仿真虛擬人物370與增強現(xiàn)實場景的物理和虛擬對象的交互時對一組基于物理學(xué)的規(guī)則建模。例如,所仿真的每個人物的手臂、腿和關(guān)節(jié)的行為可考慮到重力或任何其他外部脈沖力的存在。有利的是,這樣做提供了增強現(xiàn)實環(huán)境中虛擬人物和對象之間的更逼真交互。此外,雖然這里提供的各種示例使用真實世界物理學(xué),但廣泛地設(shè)想了增強現(xiàn)實世界可使用其他物理學(xué)規(guī)則。例如,動態(tài)仿真組件110可被配置為利用相對于真實世界更低的重力系數(shù)來仿真增強現(xiàn)實世界內(nèi)虛擬人物和對象之間的交互。更一般地,實施例可被配置為使用與這里描述的功能相符的任何基于物理學(xué)的規(guī)則。
[0038]圖4是示出根據(jù)一個實施例的在增強現(xiàn)實設(shè)備上仿真虛擬對象和物理對象之間的交互的動態(tài)的方法的流程圖。如圖所示,方法400開始于步驟410,在該步驟中增強現(xiàn)實設(shè)備捕捉場景。如上所述,視覺場景可以是利用增強現(xiàn)實設(shè)備的相機捕捉的一系列幀(即,圖像)。動態(tài)仿真組件110隨后識別場景內(nèi)的物理對象(步驟415)。例如,動態(tài)仿真組件110可被配置為基于對象的預(yù)定特性來識別某些對象。這樣的特性可包括但不限于對象的顏色、形狀、紋理等等。
[0039]在圖示實施例中,動態(tài)仿真組件110識別要顯示在視覺場景內(nèi)的一個或多個虛擬對象(步驟420)。當(dāng)然,雖然以上論述的參考示例涉及虛擬球和虛擬人物,但這種示例是沒有限制地、出于舉例說明的目的提供的。另外,廣泛設(shè)想了這里描述的實施例可結(jié)合任何能夠被插入到視覺場景中并被顯示在增強現(xiàn)實設(shè)備上的虛擬對象使用。
[0040]對于每個識別出的物理對象,動態(tài)仿真組件110確定相應(yīng)的速度(即速度和軌跡)(步驟430)。例如,動態(tài)仿真組件110可存儲描述特定物理對象的幾何特性的幾何信息,這些幾何特性例如是其真實世界物理尺寸。動態(tài)仿真組件110可使用此幾何信息來確定所識別的物理對象在視覺場景內(nèi)的深度。此外,此信息可用于確定這些對象的真實世界速度(例如通過監(jiān)視對象在一系列幀中的位置)。
[0041]如圖所示,動態(tài)仿真組件110使用此速度信息來對物理對象中的一個或多個與虛擬對象中的一個或多個相交互的動態(tài)建模(步驟435)。例如,當(dāng)仿真組件110確定在增強現(xiàn)實空間內(nèi)物理球與虛擬球碰撞時,其可使用物理球的行進(jìn)速度來確定要施加到虛擬球的虛擬力的量。此虛擬力信息隨后可用于更改虛擬球的運動(例如使得虛擬球由于與物理球的碰撞而滾離)
[0042]此外,在此示例中,動態(tài)仿真組件110還可調(diào)整至少一個物理對象的路徑以仿真物理對象與虛擬對象中的至少一個相交互(步驟440)。例如,動態(tài)仿真組件110可向物理對象內(nèi)的控制器發(fā)送消息,指示物理對象由于與虛擬對象的碰撞而在特定方向上移動。作為另一示例,動態(tài)仿真組件110可向與物理對象所位于的表面相關(guān)聯(lián)的控制器發(fā)送消息,指示該表面由于該碰撞而更改物理對象的運動(例如,利用該表面和/或物理對象內(nèi)的磁鐵)。當(dāng)然,這種示例是沒有限制地、僅出于舉例說明的目的提供的,并且更一般地,廣泛設(shè)想了可以使用與這里描述的功能相符的用于更改物理對象的運動的任何機制。
[0043]如上所述,在一個實施例中,動態(tài)仿真組件110可確定場景內(nèi)的物理表面的一個或多個物理特性。這種物理特性可包括但不限于物理表面的摩擦力的度量、表面張力的度量以及可變形性的度量。動態(tài)仿真組件110可被預(yù)配置有關(guān)于物理表面的一個或多個物理特性的信息。例如,動態(tài)仿真組件110可識別場景內(nèi)的表面的類型,然后可訪問關(guān)于所識別的表面的預(yù)配置的物理特性信息。在一個實施例中,動態(tài)仿真組件110被配置為基于表面的其他屬性來確定表面的物理特性。例如,動態(tài)仿真組件110可確定閃亮的鏡面表面表明較低的摩擦系數(shù)(例如一塊冰的表面)。動態(tài)仿真組件110隨后可使對虛擬和物理對象之間的交互的仿真部分地基于這些所確定的物理特性。例如,如上所述,虛擬的蜘蛛可在增強現(xiàn)實設(shè)備上被描繪為爬過具有低摩擦系數(shù)的物理表面(例如一塊冰)。動態(tài)仿真組件110可調(diào)整虛擬蜘蛛的行為,使得虛擬蜘蛛看起來在其試圖穿過該物理表面時打滑或甚至墜落。有利的是,這樣做增強了用戶的增強現(xiàn)實體驗的逼真感。
[0044]在步驟445,動態(tài)仿真組件110在增強現(xiàn)實設(shè)備上渲染視覺場景的幀,這些幀考慮到了所建模的在場景中存在的虛擬對象和物理對象之間的交互。有利的是,實施例幫助為增強現(xiàn)實設(shè)備的用戶產(chǎn)塵了更逼真的增強現(xiàn)實體驗。這進(jìn)而又為用戶產(chǎn)生了更有沉浸感的體驗,因為用戶可使用物理對象(例如用戶的手)來與增強現(xiàn)實設(shè)備上顯示的虛擬對象交互。
[0045]圖5是示出根據(jù)這里描述的一個實施例的配置有動態(tài)仿真組件的增強現(xiàn)實設(shè)備的框圖。在此示例中,增強現(xiàn)實設(shè)備100包括但不限于處理器500、存儲裝置505、存儲器510、I/O設(shè)備520、網(wǎng)絡(luò)接口 525、相機設(shè)備120、顯示設(shè)備130和加速度計設(shè)備140。一般地,處理器500取回并執(zhí)行存儲在存儲器510中的編程指令。處理器500被包括來代表單個CPU、多個CPU、具有多個處理核心的單個CPU、具有多個執(zhí)行路徑的GPU,等等。存儲器510一般被包括來代表隨機訪問存儲器。網(wǎng)絡(luò)接口 525使得增強現(xiàn)實設(shè)備100能夠連接到數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(例如有線以太網(wǎng)連接或802.11無線網(wǎng)絡(luò))。另外,雖然圖示實施例示出了特定的增強現(xiàn)實設(shè)備100的組件,但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到增強現(xiàn)實設(shè)備可使用多種不同的硬件體系結(jié)構(gòu)。另外,明確地設(shè)想了本發(fā)明的實施例可利用能夠執(zhí)行這里描述的功能的任何設(shè)備或計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)。
[0046]存儲器510表示任何足夠大到保存必要的程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲器。存儲器510可以是一個存儲器設(shè)備或存儲器設(shè)備的組合,包括隨機訪問存儲器、非易失性或備用存儲器(例如可編程或閃速存儲器、只讀存儲器,等等)。此外,存儲器510和存儲裝置505可被認(rèn)為包括物理上位于別處的存儲器;例如,位于通信地耦合到增強現(xiàn)實設(shè)備100的另一計算機上。例如,存儲器510包括動態(tài)仿真組件110和操作系統(tǒng)515。操作系統(tǒng)515 —般控制增強現(xiàn)實設(shè)備100上的應(yīng)用程序的執(zhí)行。操作系統(tǒng)515的示例包括UNIX、Microsoft Windows?操作系統(tǒng)的某個版本以及Linux?操作系統(tǒng)的各發(fā)行版。(注意,Linux是Linux Torvalds在美國和其他國家的商標(biāo))。操作系統(tǒng)515的另外的示例包括用于游戲控制臺的定制操作系統(tǒng),包括用于諸如Nintendo DS?和Sony PSP?之類的系統(tǒng)的定制操作系統(tǒng)。
[0047]1/0設(shè)備520表示各種各樣的輸入和輸出設(shè)備,包括顯示器、鍵盤、觸摸屏,等等。例如,I/o設(shè)備520可包括用于提供用戶界面的顯示設(shè)備。作為示例,顯示器可提供允許用戶選擇不同應(yīng)用和應(yīng)用內(nèi)的選項(例如選擇和控制虛擬對象)的觸敏表面。此外,1/0設(shè)備520可包括一組按鈕、開關(guān)或用于控制增強現(xiàn)實設(shè)備100的其他物理設(shè)備機構(gòu)。例如,1/0設(shè)備520可包括用于控制利用增強現(xiàn)實設(shè)備100玩的視頻游戲的各方面的一組方向按鈕。
[0048]一般地,動態(tài)仿真組件110控制由增強現(xiàn)實設(shè)備100(例如利用顯示器130)顯示的虛擬對象與設(shè)備100外部的物理對象(例如利用相機120拍攝的物理球)之間的交互。動態(tài)仿真組件110可接收用于顯示的視覺場景。例如,視覺場景可以是利用增強現(xiàn)實設(shè)備100的相機120捕捉的一系列幀。動態(tài)仿真組件110可識別視覺場景內(nèi)的一個或多個物理對象,并且還可識別要顯示在視覺場景內(nèi)的一個或多個虛擬對象。動態(tài)仿真組件110還可監(jiān)視物理對象和虛擬對象的運動以確定對象何時與彼此交互。動態(tài)仿真組件110隨后可在視覺場景內(nèi)仿真物理對象與一個或多個虛擬對象之間的交互的動態(tài)。隨后可利用顯示器130來顯示此仿真的輸出。有利的是,這樣做通過允許物理對象與增強現(xiàn)實設(shè)備100上顯示的虛擬對象交互以及反之,而幫助提供了更逼真且更有沉浸感的增強現(xiàn)實體驗。
[0049]在前文中,述及了本發(fā)明的實施例。然而,本發(fā)明不限于所描述的具體實施例。而是以下特征和元素的任何組合,無論其是否與不同實施例相關(guān),都被設(shè)想到來實現(xiàn)和實踐本發(fā)明。另外,雖然本發(fā)明的實施例可實現(xiàn)優(yōu)于其他可能的解決方案和/或優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點,但給定的實施例是否實現(xiàn)特定的優(yōu)點并不對本發(fā)明構(gòu)成限制。從而,前述方面、特征、實施例和優(yōu)點只是舉例說明性的,而不被認(rèn)為是所附權(quán)利要求的元素或限制,除非在(一個或多個)權(quán)利要求中明確記載。類似地,提及“本發(fā)明”應(yīng)當(dāng)被解釋為對這里公開的任何
【發(fā)明內(nèi)容】
的概括,而不應(yīng)被認(rèn)為為是所附權(quán)利要求的元素或限制,除非在(一個或多個)權(quán)利要求中明確記載。
[0050]本發(fā)明的各方面可被實現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計算機程序產(chǎn)品。因此,本發(fā)明的各方面可采取完全硬件的實施例、完全軟件的實施例(包括固件、駐留的軟件、微代碼等等)或者組合了在這里都可概括稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”的軟件和硬件方面的實施例的形式。另外,本發(fā)明的各方面可采取包含在其上包含有計算機可讀程序代碼的一個或多個計算機可讀介質(zhì)中的計算機程序產(chǎn)品的形式。
[0051]可利用一個或多個計算機可讀介質(zhì)的任何組合。計算機可讀介質(zhì)可以是計算機可讀信號介質(zhì)或計算機可讀存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)可以例如是但不限于是電子、磁、光、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置或設(shè)備,或者前述的任何適當(dāng)組合。計算機可讀存儲介質(zhì)的更具體示例(非窮舉列表)將包括以下的:具有一條或多條導(dǎo)線的電連接、便攜式計算機盤、硬盤、隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)、光纖、便攜式致密盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲設(shè)備、磁存儲設(shè)備,或者前述的任何適當(dāng)組合。在本文檔的上下文中,計算機可讀存儲介質(zhì)可以是可包含或存儲程序來供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或者聯(lián)系指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備來使用的任何有形介質(zhì)。
[0052]計算機可讀信號介質(zhì)可包括其中包含有計算機可讀程序代碼的傳播數(shù)據(jù)信號,例如在基帶中或作為載波的一部分。這種傳播的信號可采取多種形式中的任何一種,包括但不限于電磁、光或其任何適當(dāng)組合。計算機可讀信號介質(zhì)可以是任何如下計算機可讀介質(zhì):其不是計算機可讀存儲介質(zhì),并且能夠傳達(dá)、傳播或傳輸程序來供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或者聯(lián)系指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用。
[0053]包含在計算機可讀介質(zhì)上的程序代碼可利用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)來傳送,包括但不限于無線、有線、光纖線纜、RF等等,或者前述的任何適當(dāng)組合。
[0054]用于執(zhí)行本發(fā)明的各方面的操作的計算機程序代碼可用一個或多個編程語言的任何組合來編寫,包括面向?qū)ο蟮木幊陶Z言,例如Java、Smalltalk、C++等等,以及傳統(tǒng)的過程式編程語言,例如“C”編程語言或類似的編程語言。程序代碼可完全在用戶的計算機上執(zhí)行,部分在用戶的計算機上執(zhí)行,或者作為獨立的軟件包執(zhí)行,部分在用戶的計算機上并且部分在遠(yuǎn)程計算機上執(zhí)行,或者完全在遠(yuǎn)程計算機或服務(wù)器上執(zhí)行。在后一種情形中,遠(yuǎn)程計算機可通過任何類型的網(wǎng)絡(luò)連接到用戶的計算機,網(wǎng)絡(luò)包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN),或者可連接到外部計算機(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商通過因特網(wǎng))。
[0055]以上參考根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計算機程序產(chǎn)品的流程圖示和/或框圖描述了本發(fā)明的各方面。將會理解,流程圖示和/或框圖的每個方塊以及流程圖示和/或框圖中的方塊的組合可由計算機程序指令來實現(xiàn)。這些計算機程序指令可被提供到通用計算機、專用計算機或者其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器以產(chǎn)生機器,以使得經(jīng)由計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)流程圖和/或框圖的一個或多個方塊中指定的功能/動作的裝置。
[0056]這些計算機程序指令也可被存儲在計一算機可讀介質(zhì)中,其可指導(dǎo)計算機、其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其他設(shè)備以特定的方式工作,使得存儲在計算機可讀介質(zhì)中的指令產(chǎn)生包括實現(xiàn)流程圖和/或框圖的一個或多個方塊中指定的功能/動作的指令的制品。
[0057]計算機程序指令也可被加載到計算機、其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其他設(shè)備上以使得一系列操作步驟在計算機、其他可編程裝置或其他設(shè)備上被執(zhí)行以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的過程,使得在計算機或其他可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)流程圖和/或框圖的一個或多個方塊中指定的功能/動作的過程。
[0058]本發(fā)明的實施例可通過云計算基礎(chǔ)設(shè)施被提供給術(shù)端用戶。云計算一般指的是通過網(wǎng)絡(luò)作為服務(wù)提供可伸縮的計算資源。更正式地說,云計算可被定義為一種計算能力,其提供計算資源和其下層技術(shù)體系結(jié)構(gòu)(例如服務(wù)器、存儲裝置、網(wǎng)絡(luò))之間的抽象,使能了對可配置的計算資源的共享池的方便且按需的網(wǎng)絡(luò)訪問,這些資源可被迅速地配設(shè)和發(fā)布,只需要最低限度的管理工作或服務(wù)提供商交互。從而,云計算允許了用戶訪問“云”中的虛擬計算資源(例如存儲、數(shù)據(jù)、應(yīng)用以及甚至完全虛擬化的計算系統(tǒng)),而不考慮用于提供計算資源的下層物理系統(tǒng)(或這些系統(tǒng)的位置)。
[0059]通常,云計算資源是以按使用付費的方式被提供給用戶的,其中僅就實際使用的計算資源(例如用戶消耗的存儲空間的量或用戶實例化的虛擬化系統(tǒng)的數(shù)目)對用戶收費。用戶可在任何時間從因特網(wǎng)上的任何地方訪問駐留在云中的任何資源。在本發(fā)明的上下文中,用戶可訪問云中可用的幾何數(shù)據(jù)。例如,動態(tài)仿真組件110可在由用戶操作的增強現(xiàn)實設(shè)備100上執(zhí)行并且可收集與用戶的當(dāng)前環(huán)境有關(guān)的幾何信息(例如用戶的當(dāng)前環(huán)境內(nèi)的物理對象的尺寸)。在這種情況下,動態(tài)仿真組件Iio可將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送到云中的計算系統(tǒng)以便存儲。當(dāng)用戶再次返回到相同的環(huán)境時,動態(tài)仿真組件110可查詢云中的計算機系統(tǒng)以取回幾何數(shù)據(jù),并且隨后可將取回的數(shù)據(jù)用于執(zhí)行用戶的物理環(huán)境中的物理對象與增強現(xiàn)實設(shè)備100上顯示的虛擬對象之間的動態(tài)仿真。例如,動態(tài)仿真組件110可使用幾何信息來確定所捕捉的視覺場景內(nèi)的物理對象的深度。這樣做允許了用戶從附接到與云相連的網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng))的任何設(shè)備或計算機系統(tǒng)訪問此信息。
[0060]附圖中的流程圖和框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的系統(tǒng)、方法和計算機程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)方式的體系結(jié)構(gòu)、功能和操作。在這一點上,流程圖或框圖中的每個方塊可表示代碼的模塊、片段或部分,其中包括一個或多個可執(zhí)行指令用于實現(xiàn)指定的(一個或多個)邏輯功能。在一些替換實現(xiàn)方式中,方塊中記述的功能可不按圖中記述的順序發(fā)生。例如,相繼示出的兩個方塊實際上可基本上同時被執(zhí)行,或者方塊有時可按相反的順序被執(zhí)行,這取決于所涉及的功能。框圖和/或流程圖示的每個方塊以及框圖和/或流程圖示中的方塊的組合可由執(zhí)行指定的功能或動作的專用的基于硬件的系統(tǒng)或者專用的硬件和計算機指令的組合來實現(xiàn)。
[0061]雖然以上涉及本發(fā)明的實施例,但可設(shè)計本發(fā)明的其他和另外的實施例,而不脫離其基本范圍,并且其范圍由所附權(quán)利要求來確定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于利用增強現(xiàn)實設(shè)備來仿真交互的方法,包括: 捕捉視覺場景以供顯示,其中所述視覺場景包括第一物理對象并且所述視覺場景是利用一個或多個相機設(shè)備來捕捉的; 通過所述增強現(xiàn)實設(shè)備的一個或多個計算機處理器的操作,仿真所述第一物理對象與一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互;以及 渲染幀的序列以供顯示,所述幀描繪所仿真的所述第一物理對象與所述一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括: 識別所述第一物理對象的預(yù)定幾何信息,其中所述預(yù)定幾何信息至少包括所述第一物理對象的大小的度量;以及 基于所識別的預(yù)定幾何信息,估計所述物理對象在所述視覺場景內(nèi)的深度度量, 其中,對所述動態(tài)交互的仿真還基于所估計的所述第一物理對象的深度度量。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括: 監(jiān)視所述第一物理對象在所述視覺場景內(nèi)的運動;以及 基于所監(jiān)視的運動,估計所述第一物理對象的速度。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,還包括: 確定要顯示在所述視覺場景內(nèi)的所述一個或多個虛擬對象的速度, 其中,動態(tài)仿真還基于所`確定的所述第一物理對象的速度和所確定的所述一個或多個虛擬對象的速度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,仿真所述第一物理對象與所述一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互還基于一組動態(tài)規(guī)則,該組動態(tài)規(guī)則限定在所述增強現(xiàn)實設(shè)備上顯示的視覺場景的動態(tài)交互。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括: 基于所仿真的所述視覺場景內(nèi)所述物理對象與所述一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互,在所接收的視覺場景的外部向所述第一物理對象施加力。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括: 在所接收的視覺場景的外部,向與所述第一物理對象相關(guān)聯(lián)的控制器發(fā)送消息,其中所述控制器被配置為響應(yīng)于接收到所述消息而向所述第一物理對象施加所述力。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,仿真所述第一物理對象與一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互還包括: 確定所述第一物理對象的一個或多個特性;以及 基于所確定的一個或多個特性,作為所述動態(tài)交互的一部分,調(diào)整所述一個或多個虛擬對象的行為。
9.一種增強現(xiàn)實設(shè)備,包括: 處理器;以及 包含程序的存儲器,所述程序當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時執(zhí)行用于利用增強現(xiàn)實設(shè)備來仿真交互的操作,包括: 捕捉視覺場景以供顯示,其中所述視覺場景是利用一個或多個相機設(shè)備來捕捉的; 仿真所述第一物理對象與一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互;以及渲染幀的序列以供顯示,所述幀描繪所仿真的所述第一物理對象與所述一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互。
10.如權(quán)利要求9所述的增強現(xiàn)實設(shè)備,所述操作還包括: 識別所述第一物理對象的預(yù)定幾何信息,其中所述預(yù)定幾何信息至少包括所述第一物理對象的大小的度量;以及 基于所識別的預(yù)定幾何信息,估計所述物理對象在所述視覺場景內(nèi)的深度度量, 其中,對所述動態(tài)交互的仿真還基于所估計的所述第一物理對象的深度度量。
11.如權(quán)利要求9所述的增強現(xiàn)實設(shè)備,還包括: 監(jiān)視所述第一物理對象在所述視覺場景內(nèi)的運動;以及 基于所監(jiān)視的運動,估計所述第一物理對象的速度。
12.如權(quán)利要求11所述的增強現(xiàn)實設(shè)備,還包括: 確定要顯示在所述視覺場景內(nèi)的所述一個或多個虛擬對象的速度, 其中,動態(tài)仿真還基于所確定的所述第一物理對象的速度和所確定的所述一個或多個虛擬對象的速度。
13.如權(quán)利要求9所述 的增強現(xiàn)實設(shè)備,其中,仿真所述第一物理對象與所述一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互還基于一組動態(tài)規(guī)則,該組動態(tài)規(guī)則限定在所述增強現(xiàn)實設(shè)備上顯示的視覺場景的動態(tài)交互。
14.如權(quán)利要求9所述的增強現(xiàn)實設(shè)備,所述操作還包括: 基于所仿真的所述視覺場景內(nèi)所述物理對象與所述一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互,在所接收的視覺場景的外部向所述第一物理對象施加力。
15.如權(quán)利要求9所述的增強現(xiàn)實設(shè)備,所述操作還包括: 在所接收的視覺場景的外部,向與所述第一物理對象相關(guān)聯(lián)的控制器發(fā)送消息,其中所述控制器被配置為響應(yīng)于接收到所述消息而向所述第一物理對象施加所述力。
16.如權(quán)利要求9所述的增強現(xiàn)實設(shè)備,其中,仿真所述第一物理對象與一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互還包括: 確定所述第一物理對象的一個或多個特性;以及 基于所確定的一個或多個特性,作為所述動態(tài)交互的一部分,調(diào)整所述一個或多個虛擬對象的行為。
17.一種包含程序的計算機可讀存儲介質(zhì),所述程序當(dāng)被執(zhí)行時執(zhí)行用于利用增強現(xiàn)實設(shè)備來仿真交互的操作,包括: 捕捉視覺場景以供顯示,其中所述視覺場景是利用一個或多個相機設(shè)備來捕捉的;仿真所述第一物理對象與一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互;以及渲染幀的序列以供顯示,所述幀描繪所仿真的所述第一物理對象與所述一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互。
18.如權(quán)利要求17所述的計算機可讀存儲介質(zhì),所述操作還包括: 識別所述第一物理對象的預(yù)定幾何信息,其中所述預(yù)定幾何信息至少包括所述第一物理對象的大小的度量;以及 基于所識別的預(yù)定幾何信息,估計所述物理對象在所述視覺場景內(nèi)的深度度量, 其中,對所述動態(tài)交互的仿真還基于所估計的所述第一物理對象的深度度量。
19.如權(quán)利要求17所述的計算機可讀存儲介質(zhì),還包括: 監(jiān)視所述第一物理對象在所述視覺場景內(nèi)的運動;以及 基于所監(jiān)視的運動,估計所述第一物理對象的速度。
20.如權(quán)利要求19所述的計算機可讀存儲介質(zhì),還包括: 確定要顯示在所述視覺場景內(nèi)的所述一個或多個虛擬對象的速度, 其中,動態(tài)仿真還基于所確定的所述第一物理對象的速度和所確定的所述一個或多個虛擬對象的速度。
21.如權(quán)利要求17所述的計算機可讀存儲介質(zhì),其中,仿真所述第一物理對象與所述一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互還基于一組動態(tài)規(guī)則,該組動態(tài)規(guī)則限定在所述增強現(xiàn)實設(shè)備上顯示的視覺場景的動態(tài)交互。
22.如權(quán)利要求17所述的計算機可讀存儲介質(zhì),所述操作還包括: 基于所仿真的所述視覺場景內(nèi)所述物理對象與所述一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互,在所接收的視覺場景的外部向所述第一物理對象施加力。
23.如權(quán)利要求17所述的計算機可讀存儲介質(zhì),所述操作還包括: 在所接收的視覺場景的外部,向與所述第一物理對象相關(guān)聯(lián)的控制器發(fā)送消息,其中所述控制器被配置為響應(yīng)于接收到所述消息而向所述第一物理對象施加所述力。
24.如權(quán)利要求17所述的計算機可讀存儲介質(zhì),其中,仿真所述第一物理對象與一個或多個虛擬對象之間的動態(tài)交互還包括:` 確定所述第一物理對象的一個或多個特性;以及 基于所確定的一個或多個特性,作為所述動態(tài)交互的一部分,調(diào)整所述一個或多個虛擬對象的行為。
【文檔編號】G06F19/00GK103530495SQ201310272294
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】肯尼·米切爾, 拉斐爾·C·霍斯泰特勒, 斯泰利·克魯斯, 羅伯特·薩姆納 申請人:迪士尼企業(yè)公司
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