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Meta AR/VR专利提出采用共享锚点来改善协同用户的定位,避免发生碰撞

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通过分享锚点来确定相对位置并防止碰撞

映维网Nweon 2023年10月09日)在共享式会话中,位于同一物理空间的VR头显用户存在相互碰撞或撞击的风险。尽管可以通过光学识别来预防,但如果一名用户不在另一用户的设备摄像头视场范围内,VR系统可能无法确定相对位置并防止碰撞。

所以,一个技术挑战式是管理空间意识。在名为“Spatial anchor sharing for multiple virtual reality systems in shared real-world environments”的专利申请中,Meta提出可以分享并相对于彼此定位两名或多名用户的锚点,并用于确定两个或多个VR显示设备对锚点的姿态,从而确定两个或多个VR显示设备对彼此的姿态。

这样,VR显示设备可以相对于另一个VR显示设备对自身进行定位或定向。定位信息可用于根据另一个VR显示设备正在接近VR显示设备的阈值距离的确定而向每个VR显示设备提供接近警告,从而提醒可能发生碰撞。

图6示出了在真实世界环境150中的两个VR显示设备135a和135b。两个或多个佩戴VR显示设备135a和135b的用户102a和102b可具有165a和165b的视场。在用户102a和102b的视场范围内可以有一个或多个对象145。作为一个示例,一种植物可能位于用户102a和102b的视场165a、165b内。

在具体实施例中,VR系统100可以通过第一VR显示设备捕获共享的真实世界环境150的一个或多个帧。然后,VR显示设备135a可以在VR显示设备135a的视场165a内捕获真实世界环境150和一个或多个对象145的图像。

例如,VR显示设备135a可以捕获真实世界环境150的图像,其中包含真实世界环境150中的植物、家具、灯具等。

在具体实施例中,VR系统100可以通过第一VR显示设备从一个或多个帧中识别共享真实世界环境150内的一个或多个锚点。一个或多个锚点可以包括共享现实世界环境150中的对象145、边界、特征或夹具中的一个或多个。

作为示例,锚点可以是现实世界环境150中的对象145,或者由一个或多个用户102a, 102b或VR系统100确定的边界墙。

可以有多个锚点,这样当视场165a, 165b移动到覆盖现实世界环境150的不同部分时,锚点总是可以识别出来。VR系统100可以使用第一VR显示设备的一个或多个第一摄像头识别一个或多个锚点。VR系统100可以使用第二VR显示设备的一个或多个第二摄像头识别一个或多个锚点。

第一VR显示设备135a可以也可以不在第二VR显示设备135b的视场165b内,第二VR显示设备135b可以或可以不在第一VR显示设备135a的视场165a内。然而,所述一个或多个锚点可同时位于VR显示设备135a、135b的视场165a、165b内。

一项技术挑战包括,当其他用户不在摄像头的视场范围内时,如何对佩戴VR显示设备的其他用户进行定位。

Meta提出的解决方案可以是将两个或多个用户定位到两个用户视图域中的对象。在具体实施例中,所述VR系统可以通过所述第一VR显示设备接收关于所述共享的真实世界环境150中的第二VR显示设备的定位信息。

由于两个VR显示设备135a、135b可以相对于锚点(例如对象145)进行自身定位,因此每个VR显示设备135a、135b可以相互通信定位信息。

由于VR显示设备135a、135b可以根据锚点确定真实环境150中的定位信息,因此VR显示设备135a、135b都不需要将对方置于自己的视场165a、165b内。

在特定实施例中,VR显示设备135a、135b的一个或两个可以使用光学识别来确定定位信息。即,每个VR显示设备135a、135b或头戴式设备可以识别一个或多个唯一标识符或QR码,以确定相对于真实世界环境150和彼此的定位信息,而不要求每个VR显示设备135a、135b处于彼此的视场范围内。

真实世界环境150中的一个或多个锚点可以作为唯一标识符或QR码。作为一个例子,锚点/唯一标识符/QR码可以放置在任何合适的表面,如桌子、墙壁、角落、沙发等。另外,可以使用多个锚点/唯一标识符/QR码来定义对象的尺寸。

可以使用多个锚点/唯一标识符/QR码来确定两个或多个VR显示设备135a, 135b的空间感知。作为示例,如果两个或多个QR码在房间内处于已知的对齐方式,则第一VR显示设备135a可以确定其相对于两个或多个QR码的对齐方式,第二VR显示设备135b可以确定其相对于两个或多个QR码的对齐方式,并且因此两个或多个VR显示设备135a, 135b可以确定其相对于彼此的对齐方式。

在具体实施例中,第一VR显示设备135a可以从第二VR显示设备135b接收第二VR显示设备135b的位置信息,从而向第一VR显示设备135a和第二VR显示设备135b提供第一VR显示设备135a的位置信息。

具体实施例中,所述VR系统100可通过所述第一VR显示设备135a,基于定位信息确定所述第一VR显示设备135a相对于所述第二VR显示设备135b的姿态。由于每个VR显示设备135a、135b可以知道每个VR显示设备135a、135b相对于锚点的位置和方向,因此VR系统100可以确定每个VR显示设备135a、135b相对于彼此的位置和方向。

由于每个VR显示设备135a、135b可以知道每个VR显示设备135a、135相对于锚点的位置和方位,因此VR系统100可以确定每个VR显示器件135a、1.35b相对于彼此的位置和方向。作为示例,VR显示设备135a、135b可以使用位置和定向传感器来确定每个VR显示设备135到锚点(例如真实世界环境中的植物)的距离和定向,然后基于所确定的VR显示设备的距离和向向度来计算每一个相对于彼此的位置/距离和定向。

图7示出接近第一VR显示设备的第二VR显示设备的示例视图。第二VR显示设备135b可以以运动方向175接近第一VR显示设备135a。

其中一个技术挑战可能包括在共享的现实世界环境中确保两个或更多VR用户的安全。发明提出的解决方案可以是基于确定第二VR显示设备正在接近第一VR显示设备,并在第一VR显示设备的显示器提供接近警告。

在具体实施例中,对于第一VR显示设备135a的一个或多个显示器114,VR系统100可以基于确定第一VR显示设备135a相对于第二VR显示设备135b的姿态而呈现第一输出图像。其中,图像包含相对于第二VR显示设备135b的接近警告。

即,如果第二VR显示设备135b在预定距离内接近第一VR显示设备135a,则VR系统可以指示第一VR显示设备135a提供接近警告,以确保用户在VR体验期间的安全。

另外,即便碰撞风险来自用户或用户视场之外的物体,都可以发出此接近警告。作为示例,如果佩戴VR显示设备135b的用户102b在佩戴VR显示设备135a的用户102a的阈值距离(例如,1米)内接近,则可以在VR显示设备135a的显示器114上呈现包含接近警告的输出图像,以提醒用户102a另一个用户102b正在接近用户102a。

另外,VR系统100可以确定第一VR显示设备135a相对于一个或多个锚点的姿态,确定第二VR显示设备135b相对于一个或多个锚点的姿态,并根据相关姿态确定第一和第二VR显示设备135a之间的距离。

作为示例,如果已知第一VR显示设备135a与锚点之间的位姿,并且已知第二VR显示设备135b与锚点之间的位姿,则可以计算第一和第二VR显示设备135a, 135b之间的距离。据此,如果确定第一VR显示设备135a、第二VR显示设备135b之间的距离,则VR系统100可以确定第一VR显示设备135a与第二VR显示设备135b之间的距离是否在阈值距离内。

图8A-8D示出佩戴第二VR显示设备135b的第二用户102b的示例视图。基于第二用户102b的移动方向175和对第一用户102a的接近,VR显示设备135a可显示接近警告180。接近警告可以是触觉警报。

作为示例,VR显示设备135和/或控制器106中的一个或多个可以脉冲或振动以提醒用户102即将与另一个用户或障碍物发生碰撞。触觉警报可以是定向的,使得来自用户102的右侧的潜在碰撞可以导致右侧控制器106提供触觉警报。触觉警报的频率可能会随着碰撞可能性的增加而增加。

接近警报可能是一种听觉警报。作为示例,VR显示设备135可以播放音调或其他声音来提醒用户102即将与另一用户或障碍物发生碰撞。所述听觉警报可以是定向的,使得来自用户102右侧的潜在碰撞可以导致所述VR显示设备135的右侧扬声器提供所述听觉警报。随着碰撞可能性的增加,听觉警报的频率可能会增加。

接近警告可能是视觉警报。作为示例,VR显示设备135可以显示或呈现闪光、辉光、通过视图或其他视觉线索,以提醒用户102即将与另一用户或障碍物发生碰撞。所述视觉警报可以是定向的,使得来自用户102右侧的潜在碰撞可以导致VR显示设备135的右侧部分提供所述视觉警报。随着碰撞可能性的增加,视觉警报部分的强度或大小可能会增加。

接近警告可以基于确定一个VR显示设备相对于另一个VR显示设备的相对速度。如果第二VR显示设备135b以大于阈值速度接近第一VR显示设备135a,则VR系统100可以在第一VR显示设备135a呈现接近警告。

作为示例,如果佩戴第二VR显示设备135b的第二用户102b正在向佩戴第一VR显示设备135a的第一用户102a慢跑或跑步,则第一VR显示设备135a可以呈现接近警告,以提醒第一用户102a快速接近第二用户102b。

在具体实施例中,VR系统100可以确定第二VR显示设备135b相对于第一VR显示设备135a的接近方向。在第一VR显示设备135a上呈现的接近警告可以包括第二VR显示设备135b的接近方向的指示。

图8A示出佩戴第二VR显示设备135b的第二用户102b从第一用户102a的右侧接近佩戴第一VR显示设备135a的第一用户102a。即,第二VR显示设备135b的接近方向垂直于第一VR显示设备135a的视场165。

因此,可以在第一VR显示设备135a的外围视图中呈现接近警告180,以指示第二VR显示设备135b的接近方向垂直于视场165a。

图8B示出佩戴第二VR显示设备135b的第二用户102b从第一用户102a的左侧接近佩戴第一VR显示设备135a的第一用户102a。即,第二VR显示设备135b的接近方向垂直于第一VR显示设备135a的视场165。

因此,可以在第一VR显示设备135a的外围视图中呈现接近警告180,以指示第二VR显示设备135b的接近方向垂直于视场165a。

图8C示出佩戴第二VR显示设备135b的第二用户102b从第一用户102a的后面接近佩戴第一VR显示设备135a的第一用户102a。即,第二VR显示设备135b的接近方向远离第一VR显示设备135a的视场165。因此,可以在第一VR显示设备135a的外围视图及其后面呈现接近警告180,以指示第二VR显示设备135b在视场165a后面的接近方向。

图8D示出佩戴第二VR显示设备135b的第二用户102b从第一用户102a的前方接近佩戴第一VR显示设备135a的第一用户102a。即第二VR显示设备135b的接近方向朝向第一VR显示设备135a的视场165。因此,可以在第一VR显示设备135a的视场165中呈现接近警告180,以指示第二VR显示设备135b的接近方向在视场165a内。

图12示出用于在具有多个VR头显的共享现实世界环境中管理空间感知的示例方法1200。

在1210,一个或多个计算系统可以通过第一VR显示设备捕获共享的真实世界环境的一个或多个帧。

在1220,一个或多个计算系统可以通过第一VR显示设备从一个或多个帧识别共享现实世界环境中的一个或多个锚点。

在1230,一个或多个计算系统可以通过所述第一VR显示设备接收与所述共享真实世界环境中的第二VR显示设备相关的定位信息。

在1240,一个或多个计算系统可以通过第一VR显示设备基于定位信息确定第一VR显示设备相对于第二VR显示设备的姿态。

在1250,对于第一VR显示设备,一个或多个计算系统可以基于确定第一VR显示设备相对于第二VR显示设备的姿态而呈现第一输出图像。其中,图像包含相对于第二VR显示设备的接近警告在阈值距离内。

在适当的情况下,特定实施例可以重复图12所示方法的一个或多个步骤。

相关专利Meta Patent | Spatial anchor sharing for multiple virtual reality systems in shared real-world environments

名为“Spatial anchor sharing for multiple virtual reality systems in shared real-world environments”的Meta专利申请最初在2022年2月提交,并在日前由美国专利商标局公布。

本文链接https://news.nweon.com/113567
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