Ar眼镜的视图显示方法及ar眼镜

文档序号:377570 发布日期:2021-12-10 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 Ar眼镜的视图显示方法及ar眼镜 (View display method of AR (augmented reality) glasses and AR glasses ) 是由 苗顺平 于 2021-09-14 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种AR眼镜的视图显示方法及AR眼镜,该AR眼镜的视图显示方法包括:标定AR眼镜的基准位置;获取AR眼镜基于基准位置的转动角度;基于转动角度,控制画布朝向与转动角度相反的方向移动;根据显示屏幕上的锚点在画布上的位置确定选中的功能模块;设置在AR眼镜上的交互模块实时检测对功能模块和/或画布的交互操作是否被触发;若交互操作被触发,基于交互操作指示的操作类型,对功能模块和/或画布进行交互控制;将进行交互控制后的AR眼镜的位置重新标定为基准位置。本申请解决了相关技术中的AR眼镜受限于视场角,导致显示的面积被极大的限制,并且在交互方式上较为单一的问题。(The application discloses a view display method of AR glasses and the AR glasses, wherein the view display method of the AR glasses comprises the following steps: calibrating the reference position of the AR glasses; acquiring a rotation angle of the AR glasses based on the reference position; controlling the canvas to move towards a direction opposite to the rotation angle based on the rotation angle; determining a selected functional module according to the position of an anchor point on a display screen on a canvas; the interaction module arranged on the AR glasses detects whether the interaction operation on the functional module and/or the canvas is triggered or not in real time; if the interactive operation is triggered, performing interactive control on the functional module and/or the canvas based on the operation type indicated by the interactive operation; and re-calibrating the position of the AR glasses after interactive control as a reference position. The application solves the problems that AR glasses in the related art are limited by the angle of field, the display area is greatly limited, and the interaction mode is single.)

AR眼镜的视图显示方法及AR眼镜

技术领域

本申请涉及AR眼镜技术领域,具体而言,涉及一种AR眼镜的视图显示方法及AR眼镜。

背景技术

随着人机交互技术的发展,AR眼镜越来越多的应用在人们的日常生活中,比如看电影、玩游戏、路况导航等。而现在市场上的AR眼镜,受限于产品的AR显示的视场角(FOV),多数会选择在优先的视场角的基础上充分利用有限的空间,导致显示的面积被极大的限制,并且在交互方式上较为单一。

针对相关技术中的AR眼镜受限于视场角,导致显示的面积被极大的限制,并且在交互方式上较为单一的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种AR眼镜的视图显示方法及AR眼镜,以解决相关技术中的AR眼镜受限于视场角,导致显示的面积被极大的限制,并且在交互方式上较为单一的问题。

为了实现上述目的,本申请提供了一种AR眼镜的视图显示方法,该AR眼镜的视图显示方法包括:

标定所述AR眼镜的基准位置;

获取所述AR眼镜基于所述基准位置的转动角度;

基于所述转动角度,控制画布朝向与所述转动角度相反的方向移动;

根据显示屏幕上的锚点在所述画布上的位置确定选中的功能模块;

设置在所述AR眼镜上的交互模块实时检测对所述功能模块和/或所述画布的交互操作是否被触发;

若所述交互操作被触发,基于所述交互操作指示的操作类型,对所述功能模块和/或所述画布进行交互控制;

将进行所述交互控制后的所述AR眼镜的位置重新标定为基准位置。

进一步的,设置在所述AR眼镜上的交互模块实时检测交互操作是否被触发具体为:

设置在所述AR眼镜上的触摸板实时检测交互操作是否被触发;和/或,

设置在所述AR眼镜上的控制器实时检测交互操作是否被触发;和/或,设置在所述AR眼镜上的语音交互模块实时检测交互操作是否被触发;和/或,

与所述AR眼镜远程通讯连接的外部控制模块实时检测交互操作是否被触发。

进一步的,设置在所述AR眼镜上的交互模块实时检测交互操作是否被触发;

若所述交互操作被触发,基于所述交互操作指示的操作类型,对所述AR眼镜进行交互控制具体为:

设置在所述AR眼镜上的交互模块实时获取所述AR眼镜的位移加速度,并判断所述位移加速度是否在预设范围之内;

当所述位移加速度在预设范围之内时,执行所述锚点选中的功能单元,以完成所述交互控制。

进一步的,画布在所述AR眼镜的转动方向上设置有视图边界;

当所述AR眼镜转动至当前界面为所述视图边界时,进行提醒,并将所述AR眼镜的当前位置重新标定为基准位置。

进一步的,转动角度具体为:水平转动角度、垂直转动角度和偏转角度。

进一步的,基于所述转动角度,控制画布朝向与所述转动角度相反的方向移动具体为:

基于所述水平转动角度,控制画布朝向与所述水平转动角度相反的方向移动,实现所述画布在水平方向上的移动控制;

基于所述垂直转动角度,控制画布朝向与所述垂直转动角度相反的方向移动,实现所述画布在垂直方向上的移动控制;

基于所述偏转角度,控制画布朝向与所述偏转角度相反的方向旋转,实现所述画布在偏转方向上的移动控制。

进一步的,还包括:获取所述画布在垂直方向上的显示区域,当所述显示区域超过所述AR眼镜的显示范围时,激活所述画布在垂直方向上的移动控制。

进一步的,当基于所述转动角度,控制画布朝向与所述转动角度相反的方向移动时,采用滤波算法过滤掉所述AR眼镜的细微抖动和信号干扰产生的转动角度。

进一步的,滤波算法具体为:

设定最小转动角度阈值,当所述AR眼镜的转动角度小于所述最小转动角度阈值时,所述画布固定;

设定最小转动时间阈值,当所述AR眼镜的转动时间小于所述最小转动时间阈值时,所述画布固定。

根据本申请的另一方面,提供一种AR眼镜,该AR眼镜包括:

陀螺仪传感器,用于标定所述AR眼镜的基准位置,并实时获取所述AR眼镜基于所述基准位置的转动角度;

位移计算模块,根据所述转动角度确定所述画布的位移距离和移动方向;

画布移动模块,根据所述位移距离和所述移动方向移动所述画布;

交互模块,根据交互操作对所述AR眼镜进行交互控制。

在本申请实施例中,通过标定AR眼镜的基准位置;获取AR眼镜基于基准位置的转动角度;基于转动角度,控制画布朝向与转动角度相反的方向移动;根据显示屏幕上的锚点在画布上的位置确定选中的功能模块,达到了使AR眼镜中的画布随着佩戴者头部的转动而移动的目的,并且通过更加自然的方式(旋转头部)实现更加符合用户习惯的交互方式;

通过设置在AR眼镜上的交互模块实时检测对功能模块和/或画布的交互操作是否被触发;若交互操作被触发,基于交互操作指示的操作类型,对功能模块和/或画布进行交互控制;将进行交互控制后的AR眼镜的位置重新标定为基准位置,达到了在采用头部旋转控制画布移动进行交互的同时采用额外的交互模块进行更多的交互操作的目的,从而实现了不增加硬件成本的基础上,增加了AR显示面积,以及丰富AR眼镜的交互方式的技术效果,进而解决了相关技术中的AR眼镜受限于视场角,导致显示的面积被极大的限制,并且在交互方式上较为单一的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1是根据本申请实施例中AR眼镜的视图显示方法的流程示意图;

图2是根据本申请实施例中AR眼镜视图显示示意图;

图3是根据本申请实施例中画布移动后的AR眼镜视图显示示意图;

图4是根据本申请实施例中AR眼镜的结构示意图;

其中,1控制单元,2画布移动模块,3位移计算模块,4陀螺仪传感器,5运动过滤模块,6触摸板,7语音交互模块,8控制器,9遥控器,10加速度传感器,11加速度比对模块,12比对结果输出模块,13尺寸比对模块,14画布尺寸获取模块,15视场角尺寸获取模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中,术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。

并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外,术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外,术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1至图3所示,本申请实施例提供了一种AR眼镜的视图显示方法,该AR眼镜的视图显示方法包括如下步骤:

步骤101:标定所述AR眼镜的基准位置;

在本实施例中,AR眼镜内可设置陀螺仪等角度传感器,例如三轴陀螺仪传感器,通过三轴陀螺仪传感器可标定AR眼镜的基准位置。例如,当AR眼镜处于初始状态时,三轴陀螺仪传感器以当前AR眼镜的位置作为坐标原点建立三维坐标系,此时AR眼镜的位置便被标定为基准位置。

步骤102:获取所述AR眼镜基于所述基准位置的转动角度;

当AR眼镜佩戴在佩戴者的头部时,可进行初始化设置,将当前AR眼镜的位置标定为基准位置。而佩戴者头部在运动时,三轴陀螺仪传感器获取佩戴者头部的运动数据,该运动数据包括运动方向、运动轨迹、运动加速度。在本实施例中主要通过三轴陀螺仪传感器获取佩戴者头部相对于基准位置的转动角度和转动方向。本实施例中,该转动角度和转动方向主要为水平方向转动角度、垂直方向转动角度和偏转角度。

步骤103:基于所述转动角度,控制画布朝向与所述转动角度相反的方向移动;

本实施例中画布为AR眼镜上形成的一个虚拟的显示区域,佩戴者戴上AR眼镜后可以通过AR眼镜投射在显示模块上的显示画面查看画布上的内容。在画布上可显示多个功能模块,例如摄像机、通讯录、电话、音乐、设置、导航、时间等,当然也可显示当前AR眼镜的电量、模式等。

可以理解的是,上述功能模块可按照预设的分区进行设置,也可横向布置和纵向布置。

显示模块包括一片或两片AR显示的镜片模组组成,也包括不限于指示灯、除AR显示模组外的显示屏幕等。显示模块实现AR视频信号的显示,也实现AR眼镜工作状态的显示。

本实施例中,当三轴陀螺仪传感器获取到佩戴者的头部转动角度后,可根据转动角度确定画布的位移距离和移动方向,然后根据位移距离和位移方向换算为画布的位移距离和位移方向,从而移动画布。例如,当佩戴者头部朝右旋转一定角度时,三轴陀螺仪传感器根据佩戴者头部的旋转角度控制画布朝左移动对应的距离,使得原本在视角右侧的视图朝左移动后显示在佩戴者眼睛的正前方,极大的便于佩戴者体验该视图。同理,当佩戴者头部朝右、朝上、朝下或偏转时,画布均可在反方向上进行移动,从而使得对应的视图移动至佩戴者眼睛的正前方。

步骤104:根据显示屏幕上的锚点在所述画布上的位置确定选中的功能模块;

本实施例中,锚点为AR眼镜显示屏幕上的固定点,为便于用户体验,锚点位于显示屏幕的中央,始终位于佩戴者眼睛的正前方。当佩戴者头部在水平方向上旋转时,画布在水平方向上移动,并带动画布上的视图移动,例如带动多个功能模块移动,当某个功能模块被移动到锚点对应的位置时,则代表佩戴者选中该功能模块,此时可执行步骤105。

步骤105:设置在所述AR眼镜上的交互模块实时检测对所述功能模块和/或所述画布的交互操作是否被触发;

若所述交互操作被触发,基于所述交互操作指示的操作类型,对所述功能模块和/或所述画布进行交互控制;

本实施例中,该交互模块所要实现的交互方式为利用头部控制画布移动以外的交互方式。利用佩戴者头部移动的交互在本实施例中仅执行到锚点选中功能模块,至于选中功能模块后执行该功能模块则由其他的交互模块实现。

具体的,设置在所述AR眼镜上的交互模块实时检测对所述功能模块的交互操作是否被触发,当佩戴者头部旋转后使得锚点选中需要使用的功能模块时,按照设定的交互操作向交互模块输入对应的命令,使得被锚点选中的功能模块可执行下一步动作,例如启动、关闭、删除和移动等等。若该功能模块在一次动作后还涉及到其他的交互功能,可采用同样的逻辑进行实现。

作为AR眼镜中的交互模块,其交互方式不局限于打开或关闭对应的功能模块,对于画布的移动同样可以进行控制。当佩戴者不采用头部移动来控制画布移动的交互方式时,可采用向交互模块输入画布移动的交互操作,此处交互操作包括控制画布水平移动、垂直移动和旋转移动。从而使得佩戴者头部不动的情况下依然可使更多的视图随着画布的移动呈现在佩戴者眼前。

本实施中将交互模块和头部控制进行结合,丰富AR眼镜的交互方式,使得用户的交互选择更为灵活,提高用户的AR体验。

步骤106:将进行所述交互控制后的所述AR眼镜的位置重新标定为基准位置。

具体的,需要说明的是,当佩戴者采用交互模块实现对AR眼镜的交互控制后,需要重新标定AR眼镜的基准位置。例如,当佩戴者采用交互模块滑动了画布,或变更了画布中各个功能模块的位置之后,佩戴者又需要用头部移动来控制画布时,可利用三轴陀螺仪传感器将当前AR眼镜所在的位置标定为新的基准位置,然后随着佩戴者头部的旋转,获取所述AR眼镜基于新的基准位置的转动角度,使得新的画布再次响应于该转动角度而移动。

在重新标定AR眼镜的基准位置时,佩戴者的头部可处于旋转之后的状态也可处于正视前方的状态。当佩戴者头部旋转选中需要的视图后,交互模块介入对AR眼镜进行交互控制,此时画布可不随佩戴者的头部旋转而移动,即佩戴者头部可旋转回正视前方的位置,便于佩戴者更为舒适的体验当前的视图。在该状态下,可通过重新标定AR眼镜的基准位置的方式,继续实现头部控制画布移动。可以理解的是,当佩戴者者头部旋转选中需要的视图后,交互模块介入对AR眼镜进行交互控制,在交互控制打开新的菜单后,也可立即重新标定AR眼镜的基准位置,从而实现在新的菜单中通过头部控制画布移动。

进一步的,设置在所述AR眼镜上的交互模块实时检测交互操作是否被触发具体为:

设置在所述AR眼镜上的触摸板实时检测交互操作是否被触发;和/或,

设置在所述AR眼镜上的控制器实时检测交互操作是否被触发;和/或,

设置在所述AR眼镜上的语音交互模块实时检测交互操作是否被触发;和/或,

与所述AR眼镜远程通讯连接的外部控制模块实时检测交互操作是否被触发。

具体的,佩戴者可以通过触摸板触发交互操作,触摸板可以检测佩戴者的点击(单击、双击、预设次数的点击等等)操作、滑动操作、长按操作等等。也可通过控制器触发交互操作,例如安装在AR眼镜上的控制按键等等,当然佩戴者还可通过输入语音至语音交互模块触发交互操作等等,又或者采用远程的遥控器触发交互操作。可以理解的是,上述对于交互操作的触发方式可同时存在,可由佩戴者选择适合的触发方式,进一步提高交互的灵活性。

进一步的,设置在所述AR眼镜上的交互模块实时检测交互操作是否被触发;

若所述交互操作被触发,基于所述交互操作指示的操作类型,对所述AR眼镜进行交互控制具体为:

设置在所述AR眼镜上的交互模块实时获取所述AR眼镜的位移加速度,并判断所述位移加速度是否在预设范围之内;

当所述位移加速度在预设范围之内时,执行所述锚点选中的功能单元,以完成所述交互控制。

具体的,需要说明的是,本实施例中提供一种利用佩戴者头部动作来进行功能模块的执行交互。当佩戴者选中一个功能模块时,可进行快速点头的动作,此时交互模块获取位于佩戴者头部的AR眼镜的位移加速度,当位移加速度在预设范围之内时,则认为执行选中的功能模块。即,本实施例通过头部动作来实现选中后功能模块的执行,通过该交互方式使得画布的移动以及功能模块的执行均由佩戴者的头部进行控制,可解放佩戴者的双手。为便于提高佩戴者的使用体验,减少动作冲突,该交互方式可限制在画布仅可进行水平方向移动的环境中,避免画布在垂直运动的环境中,因头部俯仰和点头动作冲突而造成使用不便的问题。

进一步的,画布在所述AR眼镜的转动方向上设置有视图边界;

当所述AR眼镜转动至当前界面为所述视图边界时,进行提醒,并将所述AR眼镜的当前位置重新标定为基准位置。

具体的,需要说明的是,当佩戴者将AR眼镜的角度旋转过大,达到画布的视图边界时,画布上的视图内容已经全部展示完毕,此时会给出明确的提示,告知佩戴者,当前角度已经没有内容显示了。如果佩戴者往有内容的方向旋转,会以当前的角度,即AR眼镜的当前位置为基准点,重新标定基准位置,随着佩戴者头部的旋转重新显示视图内容。

对于画布水平方向移动和偏转移动而言,视图边界设置在画布的左右两端,对于画布垂直方向移动而言,视图边界则设置在画布的上下两端。

进一步的,转动角度具体为:水平转动角度、垂直转动角度和偏转角度。可以理解的是,在笛卡尔坐标系中,本实施例中水平转动角度为绕Z轴转动的角度,垂直转动角度为绕Y轴转动的角度,偏转角度为绕X轴转动的角度。

基于所述转动角度,控制画布朝向与所述转动角度相反的方向移动具体为:

基于所述水平转动角度,控制画布朝向与所述水平转动角度相反的方向移动,实现所述画布在水平方向上的移动控制;

基于所述垂直转动角度,控制画布朝向与所述垂直转动角度相反的方向移动,实现所述画布在垂直方向上的移动控制;

基于所述偏转角度,控制画布朝向与所述偏转角度相反的方向旋转,实现所述画布在偏转方向上的移动控制。

具体的,需要说明的是,头部运动包括三个方向的运动,分别为绕Z轴旋转(即水平转动角度),绕Y轴旋转(即垂直转动角度),绕X轴旋转(即偏转角度),因此为充分利用头部运动来实现多种交互方式,本实施例中会利用到头部的水平转动角度、垂直转动角度和偏转角度。

进一步的,还包括:获取所述画布在垂直方向上的显示区域,当所述显示区域超过所述AR眼镜的显示范围时,激活所述画布在垂直方向上的移动控制。

具体的,需要说明的是,画布在垂直方向上的移动控制非AR眼镜的常驻控制方式,对于画布的垂直方向上的显示区域并未超过AR眼镜的显示范围时(即画布的宽度小于等于视场角的宽度时),佩戴者不需要画布在垂直方向上移动,仅利用水平方向上的移动即可对画布上的视图进行全面的浏览。并且由于在此情况下,三轴陀螺仪传感器需要采集和计算的数据减少,可减小能耗,提高处理效率。

只有当画布的宽度大于视场角的宽度时,AR眼镜才激活画布在垂直方向上的移动控制,此时可通过头部俯仰运动控制画布在垂直方向上移动。

可以理解的是,对于画布的长度小于等于视场角的长度时,AR眼镜同样可不启用画布在水平方向上的移动控制,而仅激活画布在垂直方向上的移动控制。

本实施例通过前期对画布的尺寸和视场角进行对比,从而激活不同的画布控制方式,可有效提高后期数据采集和处理的速度,提高反应速度,进而提高用户体验感。

进一步的,当基于所述转动角度,控制画布朝向与所述转动角度相反的方向移动时,采用滤波算法过滤掉所述AR眼镜的细微抖动和信号干扰产生的转动角度。

具体的,需要说明的是,当佩戴者使用AR眼镜时头部会有细微的抖动,并且三轴陀螺仪传感器也可能会受到信号干扰而造成误操作,因此为减少误操作,降低误操作的可能性,本实施例中采用滤波算法对AR眼镜的细微抖动和信号干扰产生的转动角度进行过滤。

进一步的,滤波算法具体为:

设定最小转动角度阈值,当所述AR眼镜的转动角度小于所述最小转动角度阈值时,该转动角度无法控制画布移动,即画布固定;

设定最小转动时间阈值,当所述AR眼镜的转动时间小于所述最小转动时间阈值时,该转动角度同样无法控制画布移动,即画布固定。

通过该方式可减少误操作的产生,降低误操作的可能性,提高佩戴者的体验感。

如图4所示,根据本申请的另一方面,提供一种AR眼镜,该AR眼镜包括:陀螺仪传感器4,用于标定AR眼镜的基准位置,并实时获取AR眼镜基于基准位置的转动角度;

位移计算模块3,根据转动角度确定画布的位移距离和移动方向;

画布移动模块2,根据位移距离和移动方向反向移动画布;

交互模块,根据交互操作对AR眼镜进行交互控制。

本实施例中,陀螺仪传感器4设于AR眼镜内部,通过陀螺仪传感器4可标定AR眼镜的基准位置。例如,当AR眼镜处于初始状态时,陀螺仪传感器4以当前AR眼镜的位置作为坐标原点建立三维坐标系,此时AR眼镜的位置便被标定为基准位置。

当AR眼镜佩戴在佩戴者的头部时,可进行初始化设置,将当前AR眼镜的位置标定为基准位置。而佩戴者头部在运动时,陀螺仪传感器4获取佩戴者头部的运动数据,该运动数据包括运动方向、运动轨迹、运动加速度。在本实施例中主要通过三轴陀螺仪获取佩戴者头部相对于基准位置的转动角度和转动方向。本实施例中,该转动角度和转动方向主要为水平方向转动角度、垂直方向转动角度和偏转角度。此处,陀螺仪传感器4可采用三轴陀螺仪传感器。

本实施例中画布为AR眼镜上形成的一个虚拟的显示区域,佩戴者戴上AR眼镜后可以通过AR眼镜投射在显示模块上的显示画面查看画布上的内容。在画布上可显示多个功能模块,例如摄像机、通讯录、电话、音乐、设置、导航、时间等,当然也可显示当前AR眼镜的电量、模式等。

可以理解的是,上述功能模块可按照预设的分区进行设置,也可横向布置和纵向布置。

本实施例中,当陀螺仪传感器4获取到佩戴者的头部转动角度后,位移计算模块3可根据转动角度确定画布的位移距离和移动方向,然后由画布移动模块2根据位移距离和位移方向换算为画布的位移距离和位移方向,从而移动画布。例如,当佩戴者头部朝右旋转一定角度时,陀螺仪传感器4根据佩戴者头部的旋转角度控制画布朝左移动对应的距离,使得原本在视角右侧的视图朝左移动后显示在佩戴者眼睛的正前方,极大的便于佩戴者体验该视图。同理,当佩戴者头部朝右、朝上、朝下或偏转时,画布均可在反方向上进行移动,从而使得对应的视图移动至佩戴者眼睛的正前方。

根据显示屏幕上的锚点在画布上的位置确定选中的功能模块;本实施例中,锚点为AR眼镜显示屏幕上的固定点,为便于用户体验,锚点位于显示屏幕的中央,始终位于佩戴者眼睛的正前方。当佩戴者头部在水平方向上旋转时,画布在水平方向上移动,并带动画布上的视图移动,例如带动多个功能模块移动,当某个功能模块被移动到锚点对应的位置时,则代表佩戴者选中该功能模块。

设置在AR眼镜上的交互模块实时检测对功能模块和/或画布的交互操作是否被触发;

若交互操作被触发,基于交互操作指示的操作类型,对功能模块和/或画布进行交互控制;

本实施例中,该交互模块所要实现的交互方式为利用头部控制画布移动以外的交互方式。利用佩戴者头部移动的交互在本实施例中仅执行到锚点选中功能模块,至于选中功能模块后执行该功能模块则由其他的交互模块实现。

具体的,设置在AR眼镜上的交互模块实时检测对功能模块的交互操作是否被触发,当佩戴者头部旋转后使得锚点选中需要使用的功能模块时,按照设定的交互操作向交互模块输入对应的命令,使得被锚点选中的功能模块可执行下一步动作,例如启动、关闭、删除和移动等等。若该功能模块在一次动作后还涉及到其他的交互功能,可采用同样的逻辑进行实现。

作为AR眼镜中的交互模块,其交互方式不局限于打开或关闭对应的功能模块,对于画布的移动同样可以进行控制。当佩戴者不采用头部移动来控制画布移动的交互方式时,可采用向交互模块输入画布移动的交互操作,此处交互操作包括控制画布水平移动、垂直移动和旋转移动。从而使得佩戴者头部不动的情况下依然可使更多的视图随着画布的移动呈现在佩戴者眼前。

本实施中将交互模块和头部控制进行结合,丰富AR眼镜的交互方式,使得用户的交互选择更为灵活,提高用户的AR体验。

具体的,需要说明的是,当佩戴者采用交互模块实现对AR眼镜的交互控制后,需要重新标定AR眼镜的基准位置。例如,当佩戴者采用交互模块滑动了画布,或变更了画布中各个功能模块的位置之后,佩戴者又需要用头部移动来控制画布时,可利用陀螺仪传感器4将当前AR眼镜所在的位置标定为新的基准位置,然后随着佩戴者头部的旋转,获取AR眼镜基于新的基准位置的转动角度,使得新的画布再次响应于该转动角度而移动。

在重新标定AR眼镜的基准位置时,佩戴者的头部可处于旋转之后的状态也可处于正视前方的状态。当佩戴者头部旋转选中需要的视图后,交互模块介入对AR眼镜进行交互控制,此时画布可不随佩戴者的头部旋转而移动,即佩戴者头部可旋转回正视前方的位置,便于佩戴者更为舒适的体验当前的视图。在该状态下,可通过重新标定AR眼镜的基准位置的方式,继续实现头部控制画布移动。可以理解的是,当佩戴者者头部旋转选中需要的视图后,交互模块介入对AR眼镜进行交互控制,在交互控制打开新的菜单后,也可立即重新标定AR眼镜的基准位置,从而实现在新的菜单中通过头部控制画布移动。

如图4所示,交互模块包括:

触摸板6,设于AR眼镜上,用于获取用户的交互操作,以使AR眼镜的控制单元1基于交互操作的类型对AR眼镜显示界面进行交互控制;

语音交互模块7,设于AR眼镜上,当触摸板6获取的交互操作符合预设类型时,控制单元1启动语音交互模块7以通过语音交互模块7实现语音对AR眼镜显示界面进行交互控制。

如图4所示,交互模块还包括:

控制器8,设于AR眼镜上,控制器8与控制单元1连接;

遥控器9,与AR眼镜的控制单元1建立远程通讯连接。

具体的,佩戴者可以通过触摸板6触发交互操作,触摸板6可以检测佩戴者的点击(单击、双击、预设次数的点击等等)操作、滑动操作、长按操作等等。也可通过控制器8触发交互操作,例如安装在AR眼镜上的控制按键等等,当然佩戴者还可通过输入语音至语音交互模块7触发交互操作等等,又或者采用远程的遥控器9触发交互操作。可以理解的是,上述对于交互操作的触发方式可同时存在,可由佩戴者选择适合的触发方式,进一步提高交互的灵活性。

如图4所示,交互模块还包括:

加速度传感器10,用于获取AR眼镜的位移加速度;

加速度比对模块11,与控制单元1连接,用于将获取的位移加速度和预设的位移加速度范围进行对比;若位移加速度位于位移加速度范围之内,则通过控制单元1对对AR眼镜显示界面进行交互控制。

具体的,需要说明的是,本实施例中提供一种利用佩戴者头部动作来进行功能模块的执行交互。当佩戴者选中一个功能模块时,可进行快速点头的动作,此时交互模块获取位于佩戴者头部的AR眼镜的位移加速度,当位移加速度在预设范围之内时,则认为执行选中的功能模块。即,本实施例通过头部动作来实现选中后功能模块的执行,通过该交互方式使得画布的移动以及功能模块的执行均由佩戴者的头部进行控制,可解放佩戴者的双手。为便于提高佩戴者的使用体验,减少动作冲突,该交互方式可限制在画布仅可进行水平方向移动的环境中,避免画布在垂直运动的环境中,因头部俯仰和点头动作冲突而造成使用不便的问题。

陀螺仪传感器4获取的转动角度为水平转动角度、垂直转动角度和偏转角度。可以理解的是,在笛卡尔坐标系中,本实施例中水平转动角度为绕Z轴转动的角度,垂直转动角度为绕Y轴转动的角度,偏转角度为绕X轴转动的角度。

如图4所示,位移计算模块3用于:

根据水平转动角度确定画布的在水平方向上的位移距离和移动方向;

根据垂直转动角度确定画布的在垂直方向上的位移距离和移动方向;

根据偏转角度确定画布的在偏转方向上的旋转角度和旋转方向。

具体的,需要说明的是,头部运动包括三个方向的运动,分别为绕Z轴旋转(即水平转动角度),绕Y轴旋转(即垂直转动角度),绕X轴旋转(即左右偏转),因此为充分利用头部运动来实现多种交互方式,本实施例中会利用到头部的水平转动角度、垂直转动角度和偏转角度。

如图4所示,画布移动模块2用于:

根据水平转动角度,控制画布朝向与水平转动角度相反的方向移动,实现画布在水平方向上的移动控制;

根据垂直转动角度,控制画布朝向与垂直转动角度相反的方向移动,实现画布在垂直方向上的移动控制;

根据偏转角度,控制画布朝向与偏转角度相反的方向旋转,实现画布在偏转方向上的移动控制。

如图4所示,还包括:

画布尺寸获取模块14,用于获取当前显示画布的长度和高度;

视场角尺寸获取模块15,用于获取AR眼镜视场角的长度和高度;

尺寸比对模块13,用于将画布的长度和高度与AR眼镜视场角的长度和高度分别进行比对;

比对结果输出模块12,用于输出画布的长度和AR眼镜视场角的长度比对结果,以及输出画布的宽度和AR眼镜视场角的宽度比对结果;

控制单元1根据长度比对结果选择是否激活画布在水平方向上的移动控制,以及根据宽度比对结果选择是否激活画布在垂直方向上的移动控制。

具体的,需要说明的是,画布在垂直方向上的移动控制非AR眼镜的常驻控制方式,对于画布的垂直方向上的显示区域并未超过AR眼镜的显示范围时(即画布的宽度小于等于视场角的宽度时),佩戴者不需要画布在垂直方向上移动,仅利用水平方向上的移动即可对画布上的视图进行全面的浏览。并且由于在此情况下,陀螺仪传感器4需要采集和计算的数据减少,可减小能耗,提高处理效率。

只有当画布的宽度大于视场角的宽度时,AR眼镜才激活画布在垂直方向上的移动控制,此时可通过头部俯仰运动控制画布在垂直方向上移动。

可以理解的是,对于画布的长度小于等于视场角的长度时,AR眼镜同样可不启用画布在水平方向上的移动控制,而仅激活画布在垂直方向上的移动控制。

如图4所示,还包括:

运动过滤模块5,用于获取AR眼镜的转动角度和转动时间,并将转动角度和转动时间分别与预设的最小转动角度阈值和最小转动时间阈值进行比对;

当转动角度小于最小转动角度阈值时,画布移动模块2停止移动画布;和/或,

当转动时间小于最小转动时间阈值时,画布移动模块2停止移动画布。

具体的,需要说明的是,当佩戴者使用AR眼镜时头部会有细微的抖动,并且陀螺仪传感器4也可能会受到信号干扰而造成误操作,因此为减少误操作,降低误操作的可能性,本实施例中采用滤波算法对AR眼镜的细微抖动和信号干扰产生的转动角度进行过滤。通过该方式可减少误操作的产生,降低误操作的可能性,提高佩戴者的体验感。

该AR眼镜还包括显示模块、传输模块、传感器、电池模块和控制模块。其中,显示模块包括1片或两片AR显示的镜片模组组成,也包括不限于指示灯、除AR显示模组外的显示屏幕等。显示模块实现AR视频信号的显示,也实现AR眼镜工作状态的显示,例如电池电量、当前工作模式等。

传输模块实现无线网络传输,包含不限于Wi-Fi、蓝牙、RF、移动网络等的一种或多种。

传感器除了包括陀螺仪传感器4之外,还包括不限于RGB摄像头、TOF摄像头、激光雷达、麦克风、重力加速度计、地磁传感器、距离传感器、扬声器等的一种或多种。

电池模块包括电池和电源管理的部分,实现AR眼镜的电源供应及充放电管理。

控制模块包含AR眼镜的计算功能(包括不限于CPU、内存、存储等)和用户交互控制。用户交互控制包括不限于按键、触摸板6、震动感应、遥控器9等,实现AR眼镜工作状态的控制,例如开关、修改设置等操作。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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