Facebook专利分享为VR用户检测无对象物理空间的系统和方法

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检测无对象空间

映维网 2021年08月05日)当用户佩戴穿戴时,其对物理环境的视觉会被头显的物理结构遮挡。例如,设备的显示器可以直接放置在用户眼睛的前面和附近,从而阻挡用户对物理环境的视觉感知。由于用户无法直接看到其物理环境,并且可能需要活动身体,例如行走、转身、闪避、摆动手臂和爬行等,这会对用户造成潜在的碰撞风险。

在日前由美国专利商标局公布的一份名为“Systems, methods, and media for detecting object-free space”的专利申请中,Facebook提出了一种检测无对象空间的系统和方法。

专利描述的系统和方法配置成自动确定物理环境中的无对象空间。在一个实施例中,人造现实系统可以通过摄像头来合理地确定物理环境中哪些空间区域可能由物理对象占据。

头显可以具有一对配置为捕获立体图像的外向摄像头。利用立体图像,系统可以计算场景中可观察特征的深度。特征的计算深度可表示为三维空间中的点云,每个点表示特定观测特征的位置。

但点云可能具有显著的噪点,可能需要额外的处理来确定所述点是否真正对应于物理对象。所以,特定实施例可将物理空间划分为体素。对于体素内的每个点,体素可能会收关于被物理对象“占据”的投票。另外,可以从用户或头显视点向点云中的每个点投射光线。除了包含光线投射到的点的体素外,与光线相交的每个体素都将获得“无占据”投票,以表明它可能为空。其他不包含任何点且未与任何光线相交的体素可能具有“未知”状态。这个过程完成后,系统可以使用每个体素的投票来确定体素被物理对象占用的可能性。

在特定实施例中,系统可基于体素的占用状态生成无对象区域的二维定义。在特定实施例中,系统可检测地平面并考虑高于平面的阈值最小高度以上的体素。这样做是为了过滤掉由于观察到的地板、地毯或垫子的特征而被错误地视为“占用”的体素(由于缺乏明显的、可追踪的特征而产生噪点)。系统同时可以过滤掉高于阈值最大高度的体素,因为用户不太可能进入与所述体素对应的空域,并且天花板的特征(类似于地板)可能有噪点。然后,可以使用最小和最大高度阈值内的体素来确定用户可以安全导航的2D区域。

在特定实施例中,可通过将与体素相关联的占用信息向下投影到2D平面来确定2D无对象区域。例如,每列体素可与2D平面内的区域相关联。如果体素列包含任何被视为“已占用”的体素,则相应区域将标记为“已占用”。如果不包含任何“占用”体素,则可根据列中自由体素的数量标记相应区域。例如,即使列中的一些体素是“未知”,但如果列中存在大量“无占用”体素,则与列相关联的区域仍然可以被认为是“无占用”的。如果“无占用”体素的数量不足,则所述区域可能被视为“未知”。完成后,系统将知道哪些区域可能被占用,哪些区域可能空闲,哪些区域可能未知。

2D区域可用于定义用户可安全导航的无对象空间。在特定实施例中,系统可根据无对象空间生成从地板延伸到天花板的3D边界。所述3D边界可用于在用户即将退出边界或对象侵入边界时警告用户。在特定实施例中,2D区域可由人造现实设备的操作系统确定并提供给应用程序,其可使用2D区域以程序方式生成内容,例如,走道或路径。

相关专利Facebook Patent | Systems, methods, and media for detecting object-free space

名为“Systems, methods, and media for detecting object-free space”的专利申请最初在2020年1月提交,并在日前由美国专利商标局公布。

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