微軟AR/VR專利提出改善顯示組件失準(zhǔn)校正的方法

　　MR系統(tǒng)通常包括單獨(dú)的顯示組件，并分別配置在用戶的眼睛前面。然而，立體錯位經(jīng)常發(fā)生在MR系統(tǒng)中，亦即通過單獨(dú)顯示組件顯示的內(nèi)容沒有正確對齊。立體錯位可能導(dǎo)致用戶在混合現(xiàn)實場景中以不期望的方式感知顯示內(nèi)容，并導(dǎo)致用戶誤解全息圖或虛擬對象的大小和/或空間位置。立體錯位同時會導(dǎo)致使用者的視覺緊張、視覺不適和前庭不適。

　　所以在名為“Systems and methods for facilitating display misalignment correction”的專利申請中，微軟介紹了一種用于促進(jìn)顯示不對齊的方法。

　　圖2A示出的頭顯200包括檢測器，檢測器用于檢測顯示不對齊202。基于檢測到的顯示偏差202,頭顯200可以確定配置用于糾正顯示偏差202的顯示偏差校正操作204，以恢復(fù)或改善用戶體驗。

　　如圖2所示，顯示不對齊校正操作204可以包括各種組件，例如垂搖組件204A、縱搖組件204B和/或滾轉(zhuǎn)組件204C。顯示不對齊校正操作204的垂搖組件204A可包括配置為處理顯示虛擬對象的距離/深度誤差的校正。

　　顯示不對齊校正操作204的間距組件204B可包括配置為處理顯示虛擬對象垂直定位中的誤差的校正。顯示失調(diào)校正操作204的橫搖組件204C可包括配置為基于所顯示虛擬對象的顯示器中心偏心來處理縱搖和垂搖失調(diào)的組合的校正。

　　立即應(yīng)用顯示偏差校正操作204可能導(dǎo)致用戶不適。例如，對全息圖/虛擬對象位置的突然修正可能會使用戶迷失方向、混淆和/或不安全。所以，發(fā)明在整個校正應(yīng)用過程中以減少用戶不適的方式應(yīng)用顯示失調(diào)校正操作204。

　　圖2B示出操作頭顯的用戶平移頭部定位和/或旋轉(zhuǎn)頭部定位。頭顯200的這種運(yùn)動和/或其他物理/位置變化可以量化為活動屬性210。活動屬性210可以包括例如，頭顯200的運(yùn)動屬性212。運(yùn)動屬性可以包括與頭顯200的運(yùn)動/操作相關(guān)的各種度量，例如運(yùn)動量、線速度、線性加速度、角速度、角加速度和/或其他。

　　上述運(yùn)動屬性212可以通過IMU 112和/或其他傳感器110獲得。活動屬性210可以額外或可選地包括其他組件，例如虛擬體驗/環(huán)境、場景中全息圖/虛擬對象的流行程度、用戶注視是否與全息圖/虛擬對象位置一致等。

　　與頭顯200(或其他系統(tǒng))相關(guān)聯(lián)的活動屬性210可提供用于確定應(yīng)用偏差校正的方式的基礎(chǔ)，以使此類偏差校正的應(yīng)用對用戶體驗的破壞性較小。

　　圖2C示出了校正應(yīng)用屬性214，其可以定義一種應(yīng)用顯示不對齊校正操作204的方式。校正應(yīng)用屬性214可以基于要執(zhí)行的活動屬性210和/或顯示偏差校正操作204來確定。

　　校正應(yīng)用屬性214可以包括各種組成部分，例如校正約束216、校正速度218、校正時間220和/或其他。校正約束216可以包括顯示偏差校正操作204的應(yīng)用是否應(yīng)該基本上是立即的或至少部分地限制。

　　校正約束216可以根據(jù)為在頭顯200顯示內(nèi)容而要執(zhí)行的顯示錯位校正操作204的類型來確定。例如，由間距失調(diào)引起的垂直差異可與極端用戶不適相關(guān)聯(lián)，這可以增加具有大量或主要間距分量204B的顯示偏差校正操作204的立即性能的期望。

　　換句話說，當(dāng)所述顯示偏差校正操作204包括滿足一個或多個縱搖閾值d的縱搖分量204B時，系統(tǒng)可以避免引起所述顯示偏差校正操作204的受限應(yīng)用。

　　在一個實施例中，修正約束216額外或交替地受到活動屬性210的影響。例如，在運(yùn)動屬性212表明滿足高閾值運(yùn)動量的情況下，可以選擇校正約束216以導(dǎo)致不受約束應(yīng)用顯示偏差校正操作204。

　　校正應(yīng)用屬性214可以包括校正218的速度和/或校正220的時間。校正218的速度可以定義用于校正頭顯200的內(nèi)容的顯示偏差校正操作204的快速性、速率、漸進(jìn)性或突發(fā)性。高速校正218可能導(dǎo)致全息圖/虛擬對象位置/呈現(xiàn)的變化出現(xiàn)瞬時或快速，而低速校正可能導(dǎo)致全息圖/虛擬對象位置/呈現(xiàn)的變化出現(xiàn)漸進(jìn)或緩慢。

　　在一個實施例中，根據(jù)活動屬性210選擇校正速度218，例如頭顯200的運(yùn)動屬性212。由運(yùn)動屬性212指示的運(yùn)動量與校正218的速度可以正相關(guān)，使得校正218的增加速度響應(yīng)于檢測到的高運(yùn)動量，而校正218的降低速度響應(yīng)于檢測到的低運(yùn)動量。

　　在高運(yùn)動量期間，用戶對全息圖/虛擬內(nèi)容的焦點和/或注視通常不太表明意圖，從而提供了制定更快的顯示偏差校正操作204的機(jī)會。相反，在低運(yùn)動量時，用戶對全息圖/虛擬內(nèi)容的焦點和/或注視往往更有目的性，這可能會導(dǎo)致對全息圖/虛擬對象呈現(xiàn)的突然修正，從而破壞用戶體驗。在這種情況下，可以選擇低速度的校正218，以使顯示不對齊校正操作204的應(yīng)用更漸進(jìn)且對用戶體驗的破壞性更小。

　　修正218的速度和由運(yùn)動屬性212指示的運(yùn)動量之間的關(guān)系可以以任何合適的方式定義，例如通過線性或其他函數(shù)。

　　基于運(yùn)動屬性212修改校正218的速度可能有利于至少某些類型的顯示不對齊校正操作204。例如，當(dāng)顯示不對齊校正操作204包括或主要由垂搖分量204A并且運(yùn)動屬性212指示低運(yùn)動量時，可以選擇低速度的校正218以防止由于全息圖呈現(xiàn)的突然變化引起的用戶分心/不適。

　　相反，當(dāng)顯示不對齊校正操作204包括或主要由垂搖分量204A并且運(yùn)動屬性212指示大量運(yùn)動時，可以選擇高速校正218以避免或減少運(yùn)動相關(guān)的偽影，例如游泳或全息圖不穩(wěn)定，從而實現(xiàn)全息圖的快速鎖定。

　　如上所述，可以選擇性地修改校正218的速度，以響應(yīng)檢測到所述顯示偏差校正操作204包括未能滿足縱搖閾值的縱搖分量204B。

　　在一個實施例中，在滿足閾值運(yùn)動屬性212之前，系統(tǒng)可以避免應(yīng)用顯示錯位校正操作204。例如，當(dāng)顯示偏差校正操作204省略一個縱搖分量204B時，系統(tǒng)可以放棄應(yīng)用顯示偏差校正，直到檢測到系統(tǒng)運(yùn)動閾值量。

　　圖2D示出了動作230，其在概念上表示根據(jù)校正應(yīng)用屬性214執(zhí)行顯示校正操作204。通過利用動態(tài)確定的校正應(yīng)用屬性214來應(yīng)用顯示偏差校正操作204，系統(tǒng)可以以有利地減少或避免由校正操作本身引起的對用戶體驗的中斷的方式實現(xiàn)立體顯示失調(diào)校正功能。

　　圖3的流程圖300的動作302包括確定與立體顯示系統(tǒng)的用戶操作相關(guān)聯(lián)的一個或多個用戶活動屬性。

　　流程圖300的動作304包括，基于一個或多個用戶活動屬性，確定一個或多個校正應(yīng)用程序?qū)傩裕粋€或多個校正應(yīng)用程序?qū)傩灾甘緫?yīng)用一個或多個顯示偏差校正操作以對齊立體顯示系統(tǒng)中的內(nèi)容表示的方式。

　　一個或多個校正應(yīng)用程序?qū)傩园ㄐＵ俣取Ｓ脩魟幼髁亢托拚俣瓤赡艹收嚓P(guān)。確定一個或多個校正應(yīng)用屬性包括基于由用戶運(yùn)動量滿足的一個或多個用戶運(yùn)動閾值從多個校正速度中選擇校正速度。多個校正速度和一個或多個用戶運(yùn)動閾值可以是正相關(guān)的。

　　為了響應(yīng)確定所述間距組件滿足一個或多個間距閾值，所述一個或多個校正應(yīng)用屬性導(dǎo)致不受約束地應(yīng)用所述一個或多個顯示偏差校正操作。為了響應(yīng)確定所述音高組件滿足所述一個或多個音高閾值，所述一個或多個校正應(yīng)用屬性不導(dǎo)致基于所述一個或多個用戶活動屬性所指示的用戶運(yùn)動量的所述一個或多個顯示不對齊校正操作的受限應(yīng)用。

　　在一個實施例中，為了響應(yīng)確定音高組件未能滿足一個或多個音高閾值，根據(jù)由一個或多個用戶活動屬性指示的用戶運(yùn)動量確定一個或多個校正應(yīng)用程序?qū)傩浴?/p>

　　為了響應(yīng)確定所述間距組件不能滿足一個或多個縱搖閾值，所述一個或多個校正應(yīng)用屬性導(dǎo)致放棄應(yīng)用所述一個或多個顯示不對準(zhǔn)校正操作，直到所述一個或多個用戶活動屬性指示的用戶運(yùn)動量滿足一個或多個用戶運(yùn)動閾值為止。

　　流程圖300的動作306包括應(yīng)用一個或多個顯示不對齊校正操作，以根據(jù)一個或多個校正應(yīng)用屬性對齊立體顯示系統(tǒng)中的內(nèi)容的表示。

　　圖4的流程圖400的動作402包括確定一個或多個顯示不對齊校正操作。

　　流程圖400的行為404包括，基于一個或多個顯示偏差校正操作，確定一個或多個校正應(yīng)用屬性，一個或多個校正應(yīng)用屬性指示應(yīng)用一個或多個顯示偏差校正操作以對齊立體顯示系統(tǒng)中的內(nèi)容的呈現(xiàn)的方式。

　　流程圖400的動作406包括應(yīng)用一個或多個顯示不對齊校正操作，以根據(jù)一個或多個校正應(yīng)用屬性對齊立體顯示系統(tǒng)中的內(nèi)容的表示。

　　名為“Systems and methods for facilitating display misalignment correction”的微軟專利申請最初在2022年5月提交，并在日前由美國專利商標(biāo)局公布。