用于可移动现实世界对象的增强现实的系统和方法与流程

在一个方面，本发明涉及一种增强现实用户设备，其适于提供与可移动现实世界对象相关联的增强现实内容。在另一方面，本发明涉及一种适用于与可移动现实世界对象相关联的组合的物理和增强现实游戏体验的玩具系统。在另外的方面，本发明涉及提供与可移动现实世界对象相关联的增强现实内容的方法。可移动现实世界对象适于根据特征运动模式相对于现实世界场景移动。

背景技术：

1、玩具系统，特别是玩具构造系统已知数十年。特别地，包括具有用于将模块化玩具元件彼此可拆卸地互连的联接构件的模块化玩具元件的玩具构造系统已经获得了很大的普及。简单的构造块已经补充有具有机械或电气功能的专用玩具元件，以增强游戏价值。这样的功能包括例如灯、开关、传感器、马达以及甚至机器人控制器。最近，利用增强现实(ar)的玩具系统已经吸引了越来越多的兴趣。增强现实是一种技术，其中通过计算机生成的内容(诸如图形、声音、触觉反馈等)来增强捕获的物理现实世界环境的一个或多个项目的实时视图，即，其中向用户渲染(render)包括现实世界环境的实时视图和计算机生成的内容的复合表示，例如以计算机图形叠加到现实世界视图上的形式。覆盖可以添加到现实世界环境，或者它可以掩蔽或替换现实世界环境的视图。例如，计算机生成的图形可以被渲染在现实世界视图的顶部上，或者作为替换，其中现实世界视图的部分被计算机生成的图形替换。出于本描述的目的，实现ar的计算机实现的系统通常将被称为ar系统。ar系统通常包括图像捕获设备和用于生成复合表示的适当编程的处理单元。通常，ar系统还包括适于向用户呈现复合表示的显示器和/或另外的输出设备。

2、在ar系统中，通常在现实世界场景的捕获的视图内检测和识别被指定为ar内容的目标的图像特征，然后ar系统可以根据指定的图像特征生成计算机生成的图像(以及可选地其他计算机生成的内容，诸如声音、触觉反馈等)，并将生成的图像叠加在捕获视图上(并且可选地根据指定的特征以其他方式渲染计算机生成的内容)。

3、当将物理游戏体验与在计算机上生成的虚拟内容相结合时，还期望提供支持物理玩具与由计算机生成的虚拟现实的紧密集成的机制，以便实现说服性ar增强的物理游戏体验。wo 2020/152189 a1描述了一种ar增强的玩具系统，其适于有效且可靠地检测物理场景中的用户操纵，从而允许减少用于这种任务的处理过程功率，并允许更平滑的ar增强的物理游戏体验。

4、当作为物理游戏体验的一部分，用适于在现实世界场景中四处移动的玩具来增强现实世界场景时，会出现进一步的挑战。这样的挑战可能包括所涉及的计算工作量。us2020/0250852 a1描述了一种用于通过在场景内的锚定区域处插入虚拟内容来迭代地增强描绘场景的图像帧的系统和方法，包括锚定区域相对于场景移动的情况。所公开的系统和方法允许将虚拟内容附加到现实世界对象的图像，这些图像是在对象在现实世界中四处移动时捕获的。参考“ajq3ghec5aa”(视频url https://youtu.be/ajq3ghec5aa)的youtube视频示出了在ar系统中组合同时操作的三种ar算法以为远程控制玩具车辆提供增强现实跑道游戏的示例。使用图像跟踪和位置跟踪，虚拟跑道相对于捕获场景的地面固定。遥控玩具车在地面上物理地转向，同时ar系统执行三维玩具车模型跟踪，并渲染与被跟踪的遥控玩具车相关联的ar内容。

5、us2018/0256989 a1描述了一种组合物理和虚拟游戏动作的游戏机器人。可以在物理世界中控制游戏机器人以完成增强现实游戏任务或战斗，例如，虚拟世界中的某些虚拟游戏元素可以与现实世界的物理元素交互。在这些增强现实世界中，游戏机器人具有一致的物理和虚拟角色属性。us 2018/0256989a1的游戏机器人被定义为与具有相对较少的运动自由度和/或相对较少的控制能力的玩具机器人相比，具有大范围的功能，具有复杂的可控运动范围。

6、然而，当要用ar体验增强的物理玩具包括物理功能时，如具有机械或电气运动功能的玩具车辆模型，仍然存在挑战。这些挑战包括在延长的时间段内创建有吸引力和有说服力的游戏体验，例如，当玩具移动得快或远时，使得玩具的跟踪变得困难，和/或当玩具仅具有基本的物理功能时，使得不能容易地从物理游戏体验中导出有吸引力的交互式游戏体验。

7、因此，仍然需要改进ar系统中的物理游戏体验与增强现实增强的组合，以便实现说服性ar增强的物理游戏体验。

8、因此，根据一个方面，仍然需要一种玩具系统和方法，用于提供与涉及移动玩具对象的相关联的物理游戏体验相结合的改进的ar体验。在另一方面，当使用具有物理功能的玩具时，仍然需要改善组合的物理和ar游戏体验，其通过提供基本物理功能(例如移动玩具车辆)来刺激物理游戏，并且同时用交互式数字游戏体验增强物理游戏体验。在又一方面，当使用物理玩具构造模型时，仍然需要组合的物理和ar游戏体验，该物理玩具构造模型可以以简单的方式用物理功能增强，其刺激物理构造游戏，允许没有经验的用户构造模型并以简单的方式将基本物理功能包括到物理模型，例如包括简单的运动功能，并且同时刺激与构造的模型相关联的交互式数字游戏体验。特别地，需要提供与相关联的物理游戏体验相关联的改进的交互式数字游戏体验，其超出所涉及的物理玩具或玩具构造模型的简单物理运动功能。

9、通常还期望提供一种玩具系统和相应的方法，其允许小孩(例如学龄前儿童)将物理玩具(例如一个或多个物理玩具构造模型)与虚拟的计算机生成的游戏体验相结合。通常还希望提供一种玩具系统和相应的方法，其适用于儿童而不需要对编程技术、控制系统等的详细理解。通常还希望增强玩具系统的教育和游戏价值，特别是玩具构造系统的教育和游戏价值。

技术实现思路

1、本发明的第一方面涉及一种增强现实(ar)用户设备，其适于提供与可移动现实世界对象相关联的增强现实内容，其中可移动现实世界对象适于根据特征运动模式相对于现实世界场景移动，该用户设备包括：图像捕获设备，其适于捕获现实世界场景和现实世界场景中的现实世界对象的图像数据；处理单元，其可操作地连接到图像捕获设备以用于接收捕获的图像数据。处理单元被配置为：识别可移动现实世界对象；将增强现实目标归因于可移动现实世界对象；跟踪现实世界场景的捕获的图像数据中的增强现实目标，以便获得增强现实目标的跟踪数据，跟踪数据包括ar目标的实际位置数据和实际运动数据；根据ar目标的位置和运动数据来生成与可移动现实世界对象相关联的增强现实内容；其中生成与可移动现实世界对象相关联的ar内容包括在相对于ar目标的位置的虚拟世界坐标处定义虚拟世界对象；以及通过运动矢量的相反矢量来变换相对于ar目标位置的虚拟世界坐标，从而表示根据现实世界对象的物理运动的现实世界对象相对于虚拟世界对象的移动。玩具系统还包括用户输入设备，用户输入设备可操作地连接到处理设备并且被配置为获得用户转向输入，其中生成与可移动现实世界对象相关联的ar内容还包括通过围绕穿过更新的ar目标位置的对应转向轴应用与用户转向输入相反的旋转来旋转相对于ar目标的虚拟世界坐标，从而表示根据超出现实世界对象的功能限制的用户转向输入对现实世界对象相对于虚拟世界对象的移动的转向。玩具系统还包括显示器，该显示器可操作地连接到处理设备并且适于根据ar目标的位置和运动数据来渲染ar内容。

2、由此，与现实世界对象的特征物理运动功能相关联的组合数字和物理游戏体验利用交互式数字游戏体验中的虚拟转向功能来增强，该虚拟转向功能超出物理游戏体验的功能限制。这种增强在下文中也被称为ar转向功能。

3、可移动现实世界对象适于根据其特征运动模式相对于现实世界场景移动。特征运动模式是预定的。一旦启动，现实世界对象的物理移动基本上遵循预定的特征运动模式。根据用户转向输入的虚拟转向超出现实世界对象的物理移动。因此，根据用户转向输入转向的虚拟转向提供虚拟世界中的现实世界对象的转向，而不是现实世界中的运动的转向。

4、通过运动矢量的相反矢量变换相对于ar目标位置的虚拟世界坐标提供了现实世界对象在其特征运动模式的功能限制内根据现实世界对象的物理运动相对于虚拟世界对象的移动的印象。通过应用与围绕穿过更新的ar目标位置的对应转向轴的用户转向输入相反的旋转，相对于ar目标的虚拟世界坐标的附加旋转提供了对现实世界对象的移动的转向超出其特征运动模式的功能限制的印象。

5、重要的是要注意，虚拟转向功能超出了现实世界对象的功能限制。因此，当生成ar内容时，虚拟世界坐标也响应于相对于现实世界场景的用户转向输入而旋转。因此，当根据用户转向输入表示现实世界对象相对于虚拟世界对象的移动的虚拟转向时，虚拟世界坐标相对于现实世界坐标基本上不固定。相对于现实世界场景的旋转也与用户转向输入相反并且围绕更新的ar目标位置之后的旋转轴发生。旋转轴的位置遵循现实世界场景中的现实世界对象的物理移动。

6、现实世界对象的物理功能可能限于简单的运动功能，这可能在试图匹配现实世界玩具和相关联的ar内容的观察到的运动时导致令人沮丧和不满意的体验，并且因此可能无法提供说服性增强的物理游戏体验。此外，整体游戏体验可能不是非常吸引人。这样的问题可以通过根据本发明的实施例来克服，其中与动作中的功能性物理玩具一起玩的有源物理游戏体验被增强到物理玩具的实际物理功能之外。更具体地，ar增强的数字游戏体验和物理游戏体验彼此协同地相互关联，其中ar系统甚至将交互式转向功能添加到物理游戏体验的简单运动功能。

7、与由ar用户设备提供的数字游戏体验相关联的现实世界对象适于根据特征运动模式移动。有利地，现实世界对象可以是适于根据沿着线性或弯曲轨迹的特征运动模式移动的玩具车。

8、特征运动模式可以包括一系列曲线，例如以参数化形式。曲线族可以包括关于运动轨迹的类型和/或形状的信息，其可以由现实世界对象执行。玩具车的速度和加速度可以沿着轨迹变化，这取决于推进机构和耗散。例如，沿着轨道行进的玩具车可以首先由于存储的能量被推进机构转换成玩具车的动能而加速，并且随后随着存储的能量耗尽和消耗接管而减速。这样的信息可以至少部分地形成特征运动模式的一部分，并且可以被描述为例如沿着轨迹的速度和/或加速度值分布，其也可以是例如参数化的、列出的和/或映射的形式。

9、例如，现实世界对象可以是适于根据特征运动模式沿着轨迹移动的玩具车辆。

10、用户可以操作ar用户设备，使相机视场指向现实世界对象，例如玩具车辆，以捕获其图像。然后可以提示用户执行识别玩具车并将ar目标归因于玩具车的步骤。识别和分配ar目标给玩具车的步骤可以包括处理单元对捕获的图像应用对象识别例程和/或可以包括用户选择，用于根据存储的记录在多个玩具车中标识/选择玩具车。识别和分配ar目标的步骤还可以包括选择与玩具车辆相关联的数字游戏体验，和/或初始化实际的ar目标位置和运动数据，以及检索关于所标识的玩具车辆的特征运动模式的信息。

11、之后，ar用户设备可以提示用户启动玩具车。启动玩具车可以包括以下步骤：对能量存储装置(例如拉回马达)充电，将玩具车放置在起始位置，和/或操作触发器以激活运动。一旦玩具车在现实世界场景中移动，ar用户设备就被配置为跟踪玩具车在现实世界场景的捕获的图像帧中的位置和运动，以便获得跟踪数据。基于跟踪数据，ar用户设备可以通过相对于跟踪的玩具车位置移动虚拟世界环境、应用与玩具车辆的实际运动矢量相反的反向运动来渲染虚拟世界环境相对于ar目标的动画运动。由此，在现实世界场景中跟踪玩具车的同时实现ar运动动画效果。对于具有线性特征运动模式的现实世界对象，可以根据从跟踪数据确定的当前运动矢量来应用平移反向运动变换。反向运动在此可以被理解为虚拟世界坐标相对于玩具车辆在相对于ar用户设备捕获的图像帧中观察到的车辆运动的相反方向上的运动。因此，运动动画效果依赖于现实世界场景中的现实世界对象的实际运动并且由现实世界场景中的现实世界对象的实际运动确定。

12、可以添加ar转向功能，其依赖于用户转向输入并由用户转向输入确定。可以在ar运动功能之上添加ar转向功能。由此，添加交互功能作为现实世界对象的所跟踪的物理运动的ar增强。ar转向功能可以通过在反向运动变换之上围绕穿过当前ar目标位置的对应转向轴应用反向转向旋转来实现。可以响应于转向输入来应用ar转向。反向旋转在此可以理解为虚拟世界坐标相对于分配给玩具车辆的ar目标在与根据转向输入使车辆转向的方向相反的方向上的旋转。通常，在交互式游戏体验中，转向输入由用户经由本领域已知的任何合适的用户输入设备提供。然而，更一般地，还可以想到，例如，当在训练模式下、在转向辅助模式下、在教程模式下、在演示模式下、在自动驾驶模式下等操作ar用户设备时，转向输入部分地或完全地是计算机生成的。计算机生成的转向输入可以包括转向数据，其中转向旋转的至少一个或多个自由度可以由转向数据确定。

13、此外，根据ar用户设备的一些实施例，旋转包括俯仰旋转、滚动旋转和偏航旋转中的一个或多个。因此，可以为多个转向自由度构造复杂的转向或转向功能。这里可以相对于现实世界对象的定向以及相关联的ar目标的对应定向来定义俯仰、滚动和偏航。ar转向功能可以在ar用户设备中实现为响应于对应的俯仰、滚转和/或偏航转向输入，在平移反运动变换之上应用俯仰、滚转和/或偏航反转向旋转。围绕相应的俯仰、滚转和/或偏航轴执行俯仰、滚转和/或偏航旋转，每个轴在应用转向时穿过当前ar目标位置。用于转向的自由度可以根据归因于现实世界对象的转向属性来适配。例如，用于在表面上行驶的汽车的转向的自由度可以被限制为仅允许偏航转向，而俯仰和滚动转向被锁定以跟随表面。在另一示例中，飞行通过空中的飞机可以在所有三个自由度上被转向。

14、此外，根据ar用户设备的一些实施例，处理单元还被配置为：基于实际位置和运动数据，根据特征运动模式确定ar目标的轨迹；确定是否已经发生对增强现实目标的跟踪丢失；在已经发生跟踪丢失的情况下，根据轨迹用计算的位置和运动数据来更新ar目标的位置和运动数据；否则根据跟踪数据用实际位置和运动数据更新ar目标的位置和运动数据。由此，实现了扩展的ar体验，从而促进与可移动现实世界玩具组合的可行的ar增强的交互式数字游戏体验，如下面进一步详细描述的。

15、要由ar系统跟踪和增强的现实世界对象相对于现实世界场景的全局坐标系移动。当现实世界对象移动得如此快或如此远以至于相关联的ar系统可能失去对移动对象的跟踪时，可能出现特定挑战。例如，移动玩具对象可能在由ar系统捕获的相机帧中变得模糊，和/或移动对象也可能随着其向前移动而在帧内变得更小，和/或指定特征可能由于移动对象的运动而变得隐藏。这可能对在延长的时间段内可靠地跟踪和配准移动的玩具对象提出挑战。这将不可避免地导致现实世界玩具的观察到的运动与相关联的ar内容之间的特别令人沮丧和不令人满意的不匹配，禁止地限制了游戏体验的持续时间，或者甚至阻止ar内容的适当渲染，因此不能提供说服性增强的物理游戏体验。本发明的实施例通过利用关于与可移动现实世界对象相关联的特征运动模式的信息来克服这些问题。将特征运动模式与可以在游戏体验开始时获得的可靠跟踪数据进行匹配，确定特定轨迹，然后可以用ar目标的位置和运动的计算数据替换不可靠或丢失的跟踪数据，其遵循特定轨迹。确定位置和运动数据的过程可以对ar用户设备的用户保持透明，ar用户设备的用户因此被提供有组合的物理和ar增强的数字游戏体验，其无缝地扩展到可靠跟踪的有限时段之外。

16、根据另一方面，本发明的这些和其他优点还可以通过玩具系统的实施例来实现，该玩具系统包括如本文所公开的ar用户设备和可移动现实世界对象，其中可移动现实世界对象适于根据特征运动模式相对于现实世界场景移动。此外，本发明的这些和其他优点也可以通过玩具系统的实施例来实现，例如下面进一步详细描述的那些。

17、本发明的另一方面涉及一种玩具系统，其包括可移动现实世界对象，其中可移动现实世界对象适于根据特征运动模式相对于现实世界场景移动；图像捕获设备，图像捕获设备适于捕获现实世界场景中的现实世界对象的图像数据；以及处理单元，可操作地连接到图像捕获设备，用于接收捕获的图像数据。处理单元被配置为：识别可移动现实世界对象；将增强现实目标归因于可移动现实世界对象；跟踪现实世界场景的捕获的图像数据中的增强现实目标，以便获得增强现实目标的跟踪数据，跟踪数据包括ar目标的实际位置数据和实际运动数据；基于实际位置和运动数据，根据特征运动模式确定ar目标的轨迹；确定是否已经发生对增强现实目标的跟踪丢失；在已经发生跟踪丢失的情况下，根据轨迹用计算的位置和运动数据更新ar目标的位置和运动数据，否则根据跟踪数据用实际位置和运动数据更新ar目标的位置和运动数据；以及根据ar目标的更新的位置和运动数据来生成与可移动现实世界对象相关联的增强现实内容。玩具系统还包括显示器，该显示器可操作地连接到处理设备并且适于根据ar目标的更新的位置和运动数据来渲染ar内容。

18、此外，根据玩具系统的一些实施例，生成与可移动现实世界对象相关联的ar内容包括：在相对于ar目标的更新的位置的虚拟世界坐标处定义虚拟世界对象；以及通过运动矢量的相反矢量来变换相对于更新的ar目标位置的虚拟世界坐标，从而表示根据现实世界对象的运动的现实世界对象相对于虚拟世界对象的移动。

19、此外，根据玩具系统的一些实施例，玩具系统还包括用户输入设备，该用户输入设备可操作地连接到处理设备并且被配置为获得用户转向输入；其中生成与可移动现实世界对象相关联的ar内容还包括通过围绕穿过更新的ar目标位置的对应转向轴应用与用户转向输入相反的旋转来旋转相对于ar目标的虚拟世界坐标，从而表示根据用户转向输入对现实世界对象相对于虚拟世界对象的移动的转向。

20、有利地，根据一些实施例，玩具系统包括可操作地连接到处理单元的用户界面，允许用户通过向处理单元提供用户输入和/或通过从处理单元接收输出来与处理单元交互。有利地，根据一些实施例，处理单元被配置为使得在用户界面处呈现增强现实内容作为用户可感知的输出。有利地，根据一些实施例，处理单元被配置为提示用户在用户接口处输入，由此提示用户信息允许标识要跟踪的现实世界对象，定义用于确定特征运动模式的参数和/或数学函数，和/或用于接收与所跟踪的可移动现实世界对象的ar功能增强相关的输入，例如转向输入。

21、有利地，根据一些实施例，图像数据包括视频数据、捕获的图像帧的一个或多个序列、视频流等。

22、将ar目标归因于可移动现实世界对象可包括接收输入，诸如用户输入或其他输入。用于将ar目标归因于现实世界对象的输入可以包括选择可移动现实世界对象的表示、匹配轮廓、确认建议的选择和/或读取附接到现实世界对象的ar标签中的一个或多个。

23、通常，可移动现实世界对象适于用作增强现实目标：即，适于由ar模块配准和跟踪、识别、携带和/或以其他方式适于使用任何合适的跟踪技术充当增强现实目标。基本上，通过将ar目标归因于现实世界对象，处理单元可以将现实世界对象注册和跟踪为增强现实目标。因此，ar目标表示ar系统中的现实世界目标。现实世界场景的图像中的ar目标的位置可以与现实世界场景中的现实世界对象的位置相关联。如从现实世界场景的图像确定的ar目标的运动可以与现实世界场景中的现实世界对象的运动相关联。ar目标在给定时间点的位置和运动数据可以各自包括ar目标在该时间点的定向。现实世界场景的图像中的ar目标的定向可以与现实世界场景中的现实世界对象的定向相关联。

24、有利地，根据一些实施例，指示现实世界对象的特征运动模式的信息可以从存储介质内部存储装置和/或外部存储装置(诸如联网存储装置)和/或从用户输入检索。

25、ar系统可以被配置为基于与现实世界对象相关联的ar目标的现实世界跟踪数据，确定指示在图像数据中检测到ar目标时的第一时间点处现实世界对象相对于现实世界场景的实际运动的实际运动数据。ar系统还可以被配置为基于实际运动数据和指示特征运动模式的信息来产生估计和/或计算的运动数据，该估计和/或计算的运动数据指示在图像数据中未检测到/跟踪ar目标时的第二时间点处可移动现实世界对象相对于现实世界场景的估计和/或计算的运动。ar系统还可以被配置为确定不可靠和/或不成功的跟踪和/或省略跟踪。ar系统可以例如被配置为根据跟踪数据与预期值(诸如遵循所确定的特定轨迹的预期值)的偏差和/或根据未能满足预定可靠性标准(诸如阈值或用于可靠图像分析的其他标准)来确定不可靠跟踪和/或跟踪丢失。因此，ar系统能够响应于确定跟踪不可靠和/或不成功和/或响应于跟踪将被省略而提供估计和/或计算的位置和运动数据。

26、此外，根据玩具系统的一些实施例，特征运动模式被提供为一数学函数及/或参数，从而定义运动模式的类型及/或一般形状。

27、此外，根据玩具系统的一些实施例，特征运动包括以下中的一个或多个：线性运动、振荡运动、旋转运动、圆形运动、椭圆形运动、抛物线运动、抛射运动和遵循预定的指定轨迹或路径(例如轨道边界或预编程路径)的运动。

28、此外，根据玩具系统的一些实施例，定义特征运动的参数包括以下中的一个或多个：运动方向、速度和加速度。速度和加速度数据可以包括定义沿着运动方向的方向的矢量数据，并且可以包括关于ar目标的位置、定向和/或速度的变化的信息。减速度可以以常规方式表示为负加速度。定义特征运动的参数还可以包括对应于以下的旋转量中的一个或多个：定向的变化、旋转方向、旋转轴的定向、旋转速度和/或加速度。

29、此外，根据玩具系统的一些实施例，玩具系统还包括用于根据特征运动模式推进现实世界对象的推进机构。推进机构可以是或包括适于驱动可移动现实世界对象的内部推进机构，诸如电或机械马达，诸如回拉、飞轮马达、使用例如压缩空气或水的排斥力马达、太阳能或电池供电的电动马达等。因此，可以提供仅需要相同的现实世界对象的独立游戏体验，该现实世界对象还可以被配置为具有明确定义的特征运动模式。替换地或附加地，推进机构可以是或包括适于发射可移动现实世界对象的外部推进机构。该机构可以包括以给定的力在某个方向上简单地推动的机构，或者从发射站(诸如橡胶带动力发射器)弹出的机构，该发射站可以被设置为一个或多个预定义的张力设置等。由此，可以获得具有明确定义的运动模式的游戏体验。外部推进机构甚至可以与内部推进机构组合，以便产生更复杂但定义明确的特征运动模式。

30、进一步根据玩具系统的一些实施例，推进机构包括触发设备。触发设备被布置为激活推进机构并因此激活可移动现实世界对象的运动功能。操作触发器导致可移动现实世界对象相对于现实世界场景在明确定义的起始点处的实际运动。因此，开始现实世界玩具的运动可以更容易地与ar用户设备上的ar增强的数字游戏体验的开始同步。当ar用户设备是手持单元(诸如移动电话、平板电脑等)时，这是特别有用的。

31、此外，根据玩具系统的一些实施例，现实世界对象是由模块化构造元件构造的玩具构造模型。玩具构造元件可以包括本领域已知的无源和/或功能元件，例如下面参考图1至图3描述的那些。因此，玩具系统适于使用简单的功能元件以复杂程度刺激构造游戏，该复杂程度也是经验较少/熟练的用户可接近的，和/或可以通过需要较不复杂的功能构造元件来实现。然后，与所构造的模型相关联的交互式数字游戏体验可以增强所构造的模型的物理功能，其功能超出所构造的模型的相对简单的物理功能的限制。特别地，可以将转向功能添加到交互式游戏体验，这将物理游戏体验增强到沿着轨迹的特征运动模式之外，如由所构造的模型的简单运动功能所确定的。例如，现实世界对象可以是适于在平坦表面上移动时仅以直线行进的玩具车辆模型。

32、根据另外的方面，本发明的这些和其他优点还可以通过提供与可移动现实世界对象相关联的增强现实内容的方法来实现，其中可移动现实世界对象适于根据特征运动模式相对于现实世界场景移动，诸如下面进一步详细描述的那些。

33、本发明的另一方面涉及一种提供与可移动现实世界对象相关联的增强现实内容的方法，其中可移动现实世界对象适于根据特征运动模式相对于现实世界场景移动，该方法包括以下步骤：识别可移动现实世界对象；将增强现实目标归因于可移动现实世界对象；提供在现实世界场景中移动的可移动现实世界对象的捕获的图像数据；跟踪现实世界场景的捕获的图像数据中的增强现实目标，以便获得跟踪数据，跟踪数据包括实际位置数据和指示可移动现实世界对象相对于现实世界场景的实际运动的实际运动数据；基于实际位置和运动数据，根据特征运动模式确定ar目标的轨迹；确定是否已经发生对增强现实目标的跟踪丢失；在已经发生跟踪丢失的情况下，根据轨迹用计算的位置和运动数据更新ar目标的位置和运动数据，否则根据跟踪数据用实际位置和运动数据更新ar目标的位置和运动数据；根据ar目标的更新的位置和运动数据来生成与可移动现实世界对象相关联的增强现实内容；以及根据ar目标的更新的位置和运动数据来渲染ar内容。

34、本发明的另一方面涉及一种提供与可移动现实世界对象相关联的增强现实内容的方法，其中可移动现实世界对象适于根据特征运动模式相对于现实世界场景移动，该方法包括以下步骤：识别现实世界对象；将现实世界对象归因于ar目标；获得ar目标的位置和与位置相关联的ar目标的运动矢量；在相对于ar目标的位置的虚拟世界坐标处定义虚拟世界对象；通过运动矢量的相反矢量来变换相对于ar目标位置的虚拟世界坐标；接收转向输入；通过围绕穿过ar目标位置的对应转向轴与转向输入相反的旋转来旋转相对于ar目标的虚拟世界坐标；以及在变换和旋转的虚拟世界坐标处渲染虚拟世界对象。

35、有利地，根据一些实施例，旋转是相对于由运动矢量指示的向前运动和表示现实世界对象的定向的ar目标的定向的俯仰旋转、滚动旋转和偏航旋转中的一个或多个。