Wenn der Benutzer es trägt, wird seine Sicht auf die physische Umgebung durch die physische Struktur des Headsets verdeckt. Beispielsweise kann das Display des Geräts direkt vor und in der Nähe der Augen des Benutzers platziert werden, wodurch die visuelle Wahrnehmung der physischen Umgebung durch den Benutzer blockiert wird. Da der Benutzer seine physische Umgebung nicht direkt sehen kann und möglicherweise seinen Körper bewegen muss, wie zum Beispiel beim Gehen, Drehen, Ausweichen, Schwingen seines Arms und Kriechen usw., stellt dies ein potenzielles Kollisionsrisiko für den Benutzer dar.
In einer vom US-Patent- und Markenamt vor wenigen Tagen veröffentlichten Patentanmeldung mit dem Titel "Systeme, Methoden und Medien zur Erkennung von objektfreiem Raum" hat Facebook ein System und eine Methode zur Erkennung von objektfreiem Raum vorgeschlagen.
Das in dem Patent beschriebene System und Verfahren sind konfiguriert, um automatisch den objektfreien Raum in der physischen Umgebung zu bestimmen. In einer Ausführungsform kann das künstliche Realitätssystem eine Kamera verwenden, um vernünftigerweise zu bestimmen, welche räumlichen Regionen in der physischen Umgebung von physischen Objekten eingenommen werden können.
Das Kopfdisplay kann ein Paar nach außen gerichteter Kameras aufweisen, die konfiguriert sind, um Stereobilder aufzunehmen. Unter Verwendung von Stereobildern kann das System die Tiefe beobachtbarer Merkmale in der Szene berechnen. Die berechnete Tiefe des Merkmals kann als Punktwolke in einem dreidimensionalen Raum ausgedrückt werden, und jeder Punkt repräsentiert die Position eines bestimmten Beobachtungsmerkmals.
Die Punktwolke kann jedoch erhebliches Rauschen aufweisen, und es kann eine zusätzliche Verarbeitung erforderlich sein, um zu bestimmen, ob der Punkt tatsächlich einem physischen Objekt entspricht. Daher können bestimmte Ausführungsformen den physikalischen Raum in Voxel unterteilen. Für jeden Punkt innerhalb des Voxels kann das Voxel eine Stimme darüber erhalten, dass es von einem physischen Objekt "besetzt" ist. Außerdem kann Licht aus der Sicht des Benutzers oder des Headsets auf jeden Punkt der Punktwolke projiziert werden. Mit Ausnahme des Voxels, das den Punkt enthält, an dem der Strahl geworfen wird, erhält jedes Voxel, das den Strahl schneidet, eine "Nicht-Besetzt"-Stimme, um anzuzeigen, dass es leer sein kann. Andere Voxel, die keine Punkte enthalten und keine Strahlen schneiden, können einen "unbekannten" Zustand haben. Nachdem dieser Prozess abgeschlossen ist, kann das System die Abstimmung jedes Voxels verwenden, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass das Voxel von dem physikalischen Objekt besetzt wird.
In bestimmten Ausführungsformen kann das System basierend auf dem Belegungszustand des Voxels eine zweidimensionale Definition des objektfreien Bereichs erzeugen. In bestimmten Ausführungsformen kann das System die Masseebene erkennen und Voxel über einer minimalen Schwellenhöhe über der Ebene berücksichtigen. Dies geschieht, um Voxel herauszufiltern, die aufgrund der beobachteten Merkmale des Bodens, Teppichs oder der Matte (Rauschen aufgrund des Fehlens offensichtlicher, nachvollziehbarer Merkmale) fälschlicherweise als "besetzt" angesehen werden. Gleichzeitig kann das System Voxel herausfiltern, die höher als die maximale Höhe des Schwellenwerts sind, da es unwahrscheinlich ist, dass der Benutzer den dem Voxel entsprechenden Luftraum betritt, und die Merkmale der Decke (ähnlich dem Boden) sein können laut. Dann können die Voxel innerhalb der minimalen und maximalen Höhenschwellen verwendet werden, um einen 2D-Bereich zu bestimmen, in dem der Benutzer sicher navigieren kann.
In bestimmten Ausführungsformen kann der objektfreie 2D-Bereich bestimmt werden, indem die dem Voxel zugeordneten Belegungsinformationen nach unten auf die 2D-Ebene projiziert werden. Beispielsweise kann jede Voxelspalte einer Region in einer 2D-Ebene zugeordnet werden. Enthält die Voxel-Spalte Voxel, die als "besetzt" gelten, wird der entsprechende Bereich als "besetzt" markiert. Enthält es keine "belegten" Voxel, kann der entsprechende Bereich entsprechend der Anzahl der freien Voxel in der Spalte markiert werden. Selbst wenn beispielsweise einige Voxel in der Spalte "unbekannt" sind, kann der der Spalte zugeordnete Bereich immer noch als "unbesetzt" betrachtet werden, wenn eine große Anzahl von "unbesetzten" Voxeln in der Spalte vorhanden ist. Wenn die Anzahl der "unbesetzten" Voxel nicht ausreicht, kann der Bereich als "unbekannt" angesehen werden. Nach Abschluss weiß das System, welche Bereiche belegt sein dürfen, welche Bereiche frei sein dürfen und welche Bereiche unbekannt sein können.
Der 2D-Bereich kann verwendet werden, um einen objektfreien Raum zu definieren, in dem der Benutzer sicher navigieren kann. In bestimmten Ausführungsformen kann das System eine 3D-Grenze erzeugen, die sich vom Boden bis zur Decke gemäß dem objektfreien Raum erstreckt. Die 3D-Grenze kann verwendet werden, um den Benutzer zu warnen, wenn der Benutzer dabei ist, die Grenze zu verlassen oder wenn ein Objekt in die Grenze eindringt. In bestimmten Ausführungsformen kann der 2D-Bereich durch das Betriebssystem des Geräts für künstliche Realität bestimmt und dem Anwendungsprogramm bereitgestellt werden, das den 2D-Bereich verwenden kann, um programmgesteuert Inhalte wie Gänge oder Wege zu generieren.
Verwandte Patente: Facebook-Patent | Systeme, Methoden und Medien zur Erkennung des objektfreien Raums
Die Patentanmeldung mit dem Namen "Systeme, Methoden und Medien zur Erkennung von objektfreiem Raum" wurde ursprünglich im Januar 2020 eingereicht und vor wenigen Tagen vom US-Patent- und Markenamt veröffentlicht.
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