JP6377759B2 - ヘッドマウントディスプレイ(hmd)の追跡及びhmdのヘッドバンドの調整のための校正方法及びシステム - Google Patents
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Description
Claims (24)
- カメラを用いて映像フレームを取得することであって、前記映像フレームがヘッドマウントディスプレイ(HMD)におけるマーカーを取得するように構成され、前記HMDにおける前記マーカーが、前記HMDによって表示されるマルチメディアコンテンツのレンダリングの間に生成された場面の変化を処理するため前記HMDの位置及び方向を判断するために前記取得された映像フレームにおいて分析される、前記映像フレームを取得することと、
前記HMDの前部ユニットにおけるマーカーと前記HMDの後部区分におけるマーカーとの間の分離距離を推定することであって、前記前部ユニット及び前記後部区分が、調整可能なヘッドバンドによって共に結合され、前記推定することが、前記映像フレームが取得されたときに取得された複数の映像フレーム及び慣性データを分析することを含み、前記分析することが、前記HMDの前記前部ユニットにおける前記マーカーと前記HMDの前記後部区分におけるマーカーとの間の推定された分離距離を生成する、前記分離距離を推定することと、を備える方法であって、
前記推定された分離距離は、前記前部ユニット及び前記後部区分におけるマーカーが前記取得された映像フレームから取得され且つ分析されたときに前記HMDの位置及び方向のさらなる追跡の間に使用される、方法。 - 複数の前記取得された映像フレーム及び慣性データを分析することが、前記複数の前記取得された映像フレームの前記処理の間に取得された慣性データを追跡することを含み、前記慣性データが前記HMDの回転の変化及び位置の変化を数値化する値の組を生成し、前記値の組が、前記複数の前記取得された映像フレームの画像データにおける前記HMDの前記マーカーの位置を識別するのにマップ化される、請求項1に記載の方法。
- 前記前部ユニットにおける前記マーカー及び前記後部区分における前記マーカーが前記取得された映像フレームにおいて識別されたときに、前記マーカーの前記識別された位置に対する前記値の組の前記マップ化が、前記推定された分離距離を生成する、請求項2に記載の方法。
- 前記前部ユニットにおける前記マーカーと前記後部区分における前記マーカーとの間の現在の分離距離を前記生成された推定された分離距離で更新することによって前記HMDの幾何学的モデルを校正することをさらに備える、請求項3に記載の方法。
- 前記推定された分離距離が、前記HMDの左側及び右側のそれぞれが、前記HMDの前部ユニットにおけるマーカーと、前記HMDの後部区分におけるマーカーと、を含むように、前記HMDの左側のため及び前記HMDの右側のために個別に処理される、請求項4に記載の方法。
- 前記前部ユニットが前面及び側面を含み、前記前面及び側面の間の交差部が、少なくとも4つの遷移角部を形成し、前記遷移角部のそれぞれがマーカーを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記遷移角部における前記マーカーが、前記カメラから見たときに実質的な矩形配置を形成する、請求項6に記載の方法。
- 前記遷移角部における前記マーカーのそれぞれが、発光ダイオード(LED)によって形成され、前記LEDは、照明形状が部分的に前記前面に配置され且つ部分的に前記側面に配置されるような、部分的に前記遷移角部を覆う前記照明形状を有する、請求項7に記載の方法。
- レンダリングの間生成された少なくともいくつかの前記場面の前記変化が、使用セッションの間に経時的に前記HMDの前記判断された位置及び方向から生成された動作に基づいて前記場面内の視界及び前記場面周りの視界が変化することである、請求項1に記載の方法。
- 前記マルチメディアコンテンツが、ビデオゲームコンテンツ、映画コンテンツ、インターネットコンテンツ、相互作用的コンテンツ、映像会議コンテンツ、音声コンテンツ、映像クリップコンテンツ、仮想ツアーコンテンツ、またはこれらの組み合わせの、1つまたは複数を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記マルチメディアコンテンツがビデオゲームコンテンツであるとき、前記取得された映像フレームにおけるゲームコントローラと関連したマーカーを識別することをさらに含み、前記ゲームコントローラの前記マーカーが、前記ゲームプレイのセッションの間、前記HMDの追跡と共に、位置及び方向を追跡される、請求項10に記載の方法。
- 前記ゲームコントローラが、前記HMDにおいてレンダリングされたビデオゲームコンテンツと相互作用するように使用され、前記HMDの前記位置及び方向が、前記ゲームコントローラの前記位置及び方向とは独立して追跡される、請求項11に記載の方法。
- 前記HMDの前記前部ユニットにおける前記マーカーと前記HMDの前記後部区分における前記マーカーとの間の前記分離距離を推定することを継続することと、
新しい推定された分離距離が追跡のために現在使用される前記推定された分離距離との差を含むか否かを判断することと、
前記差が所定の許容限界値を超えるときに、現在使用される前記推定された分離距離の代わりに前記新しい推定された分離距離を使用することと、をさらに備える、請求項1に記載の方法。 - 前記HMDの前記後部区分における前記マーカーが、一対のマーカーを含み、前記後部区分における前記一対のマーカーのそれぞれが、照明のためのLEDを有し、前記一対のマーカーが、既知の相対的に固定された分離間隔で前記後部区分において形成された、請求項1に記載の方法。
- 前記後部区分が前記調整可能なヘッドバンドのサイズを増減させるための調整器を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記調整器に対して調整が成されたときに設定されたフラグを示す信号を受信することと、
前記信号の受信に応じて新しい推定された分離距離を生成するために前記分離距離の前記推定を再処理することと、をさらに備える、請求項15に記載の方法。 - (a)コンピューティングシステムと、
(b)前記コンピューティングシステムと通信するヘッドマウントディスプレイ(HMD)であって、
(i)マルチメディアコンテンツを表示するためのスクリーンを有する前部ユニットであって前記前部ユニットに配置されたマーカーと前記HMDの位置及び方向の変化を示す慣性データを生成するための慣性センサーとを有する前記前部ユニットと、
(ii)調整可能なヘッドバンドによって前記前部ユニットに対して結合された前記HMDの後部区分であって前記後部区分に配置されたマーカーを有する前記後部区分と、含む、前記HMDと、
(c)前記コンピューティングシステムと通信するカメラであって、使用セッションの間に前記HMDの映像フレームを取得するように構成され、前記取得された映像フレームが、前記前部ユニットの前記マーカーと前記後部区分の前記マーカーとを含むように構成された、前記カメラと、を備えるシステムであって、
前記コンピューティングシステムが、前記生成された慣性データに対して前記前部ユニット及び前記後部区分の前記マーカーを識別するために前記取得された映像フレームを処理し、前記処理が、前記前部ユニットの前記マーカーと前記後部区分の前記マーカーとの間の推定された分離間隔を生成する、システム。 - 前記マーカーが前記前部ユニット及び前記後部区分の表面において形成された形状を照光するように構成される発光ダイオードによって形成された、請求項17に記載のシステム。
- 前記後部区分が、前記調整可能なヘッドバンドを伸張及び収縮させるための調整器を含む、請求項17に記載のシステム。
- 前記後部区分が、前記調整可能なヘッドバンドのサイズを変更するための調整器を含み、前記調整器が、前記サイズの変化を示すフラグを生成するヘッドバンド調整検出器をさらに含み、前記フラグが、前記推定された分離間隔の再校正を生じさせるための前記コンピューティングシステムによって処理される、請求項17に記載のシステム。
- 前記HMDの前記慣性センサーが加速度計及びジャイロスコープを含む、請求項17に記載のシステム。
- 前記HMDの前記マーカーが、前記カメラによる前記HMDの追跡を向上させるために照光するように構成されたLEDによって形成され、前記LEDがLED制御回路によって起動される、請求項17に記載のシステム。
- 前記HMDが、光学機器と、前記スクリーンにおいて表示される前記マルチメディアコンテンツを処理するための画像処理回路とを含む、請求項17に記載のシステム。
- 前記前部ユニットにおける前記マーカーが前記前部ユニットの前面の角部に配置された4つのLEDによって形成され、前記後部区分における前記マーカーが、2つのLEDを含む、請求項17に記載のシステム。
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