控制智能眼镜的焦点窗口的运动的方法和装置与流程
- 国知局
- 2025-01-10 13:14:29
本技术涉及计算机,更具体地,涉及一种用于控制智能眼镜的焦点窗口的运动的方法、装置、电子设备和介质。
背景技术:
1、智能眼镜(例如,增强现实(ar)眼镜或混合现实(xr)眼镜等等)作为一种新兴的技术产品,其交互和ui设计也是作为产品的竞争力重要因素。智能眼镜与虚拟世界中的焦点(平面窗口、3d模型等)的交互及展现方式也是当下行业内热点讨论的方面。例如,智能眼镜上设置的图像采集设备(例如,相机)可以用于采集真实环境中的场景和/或用户交互手势等等,并将其反馈到智能眼镜中的处理器进行相应渲染处理,以便生成可以利用智能眼镜的光机(显示硬件)显示的相关信息。在渲染处理过程中,可以构建ar虚拟空间,在智能眼镜的显示屏上显示的图像是在ar虚拟空间中生成的虚像,并且并最终由用户看到的虚像与相机的视场(fov)以及虚拟图像距离相关。
2、在智能眼镜的应用中,虚拟世界中存在智能眼镜与其交互的焦点(例如,平面窗口或3d模型等等)。焦点窗口可以用于提供增强信息或者实现用户交互等等。焦点窗口可以认为是当前活动窗口或交互窗口,理想情况下经过渲染后能够占据智能眼镜的显示屏的一部分,覆盖在所显示的图像(与相机的fov相关联)上面,从而可以很好地为用户呈现有用信息或者更好地与用户交互。
技术实现思路
1、根据本技术的一方面,提供了一种用于控制智能眼镜的焦点窗口的运动的方法。方法可以包括:响应于所述智能眼镜发生旋转运动,确定所述智能眼镜的相机的视场发生旋转运动;以及控制所述焦点窗口沿着以所述相机为中心且具有预设值的半径的运动球面上,朝向所述相机的当前视场的视场中心位置运动;其中,所述焦点窗口的所述运动包括先加速后减速的过程。
2、根据本技术的实施例,所述焦点窗口的所述运动是响应于所述焦点窗口的至少一部分位于所述相机的当前视场之外来启动的。
3、根据本技术的实施例,其中,控制所述焦点窗口的所述运动是基于弹力绳模型的,其中,所述弹力绳模型的弹力绳一端连接所述相机的当前视场的视场中心位置,并且另一端连接所述焦点窗口的窗口中心位置,其中所述窗口中心位置是按照每一帧更新的。
4、根据本技术的实施例,其中,控制所述焦点窗口沿着紧贴以所述相机为中心且具有预设值的半径的运动球面上,朝向所述相机的当前视场的视场中心位置运动,包括:针对当前帧的开始时刻,确定所述弹力绳在当前帧的开始时刻的视场中心位置和窗口中心位置之间的弹力;基于所述弹力和所述焦点窗口在所述当前帧的开始时刻的运动速度,确定所述焦点窗口在所述当前帧内的弧线位移,所述弧线位移为在所述运动球面上的在当前帧的开始时刻的视场中心位置和窗口中心位置之间的弧线上的一部分;基于所述弧线位移确定所述当前帧的结束时刻的所述焦点窗口的窗口中心位置;以及将所述焦点窗口移动到所确定的在所述当前帧的结束时刻的所述焦点窗口的窗口中心位置。
5、根据本技术的实施例,其中,基于所述弹力和所述焦点窗口在所述当前帧的开始时刻的运动速度,确定所述焦点窗口在所述当前帧内的弧线位移,包括:基于所述弹力以及预设最大静摩擦阻力,确定所述焦点窗口在当前帧对应的帧时段内的加速度;基于所述焦点窗口在当前帧的开始时刻的运动速度以及所述加速度,确定在当前帧的结束时刻的运动速度以及在当前帧对应的帧时段内的弧线位移。
6、根据本技术的实施例,其中,基于所述弧线位移确定当前帧的结束时刻的所述焦点窗口的窗口中心位置,包括:确定所述弧线位移与在当前帧的开始时刻的视场中心位置和窗口中心位置之间在所述运动球面上的弧线的比例;以及基于所述视场中心位置、所述窗口中心位置以及所述比例,确定在当前帧的结束时刻的所述焦点窗口的窗口中心位置。
7、根据本技术的实施例,其中,确定当前帧的结束时刻的所述焦点窗口的窗口中心位置,包括:基于所述相机的位置与在当前帧的开始时刻的视场中心位置之间的第一向量、所述相机的位置与在当前帧的开始时刻的窗口中心位置之间的第二向量和所述比例,确定所述相机的位置与在当前帧的结束时刻的所述焦点窗口的窗口中心位置之间的向量,作为当前帧的结束时刻的所述焦点窗口的窗口中心位置。
8、根据本技术的实施例,其中,控制所述焦点窗口沿着紧贴以所述相机为中心且具有预设值的半径的运动球面上,朝向所述相机的当前视场的视场中心位置运动,还包括:利用插值算法,基于在当前帧的开始时刻所述焦点窗口的窗口中心位置对应的第一旋转量以及在与所述视场中心位置重合时的位置对应的第二旋转量,确定在所述当前帧的结束时刻的所述焦点窗口的旋转量;以及在所述当前帧的结束时刻将所述焦点窗口旋转到具有所确定的旋转量。
9、根据本技术的实施例,其中,确定当前帧的结束时刻的所述焦点窗口的旋转量,包括:基于所述焦点窗口在当前帧的开始时刻的运动速度确定插值比例,其中,所述运动速度越大,所述插值比例越小;以及基于所述插值比例,根据所述第一旋转量以及所述第二旋转量,确定在所述当前帧的结束时刻的所述焦点窗口的旋转量。
10、根据本技术的实施例,其中,所述插值算法基于以下四元数插值公式:
11、
12、其中,q0为在所述当前帧的开始时刻的所述焦点窗口的窗口中心位置对应的以四元数表示的所述第一旋转量,q1为预期所述焦点窗口在所述当前帧的开始时刻的视场中心位置时的以四元数表示的第二旋转量,qdelta为所述插值比例,并且θq为所述相机的位置与在所述当前帧的开始时刻的视场中心位置之间的第一向量与所述相机的位置与在焦点窗口在所述当前帧的开始时刻的窗口中心位置之间的第二向量之间的夹角。
13、根据本技术的实施例,其中,所述插值比例与在所述当前帧的开始时刻的运动速度的函数关系为:
14、qdelta=1-(-m-v+1)n
15、其中,v为当前帧的开始时刻的运动速度,qdelta为所述插值比例,m和n为经验值。
16、根据本技术的另一方面,提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;以及一个或多个存储器,其上存储由处理器可执行指令,所述处理器可执行指令在由所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行如上所述的方法。
17、根据本技术的另一方面,提供了一种计算机程序产品,其上存储由计算机程序,所述计算机程序在由一个或多个处理器执行时,实现如上所述的方法。
18、根据本技术的另一方面,提供了一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储由计算机程序,所述计算机程序在由一个或多个处理器执行时,实现如上所述的方法。
19、根据本技术的各个实施例,通过控制焦点窗口随着相机的旋转运动而在运动球面上的运动,使得用户通过智能眼镜的显示屏均可以看到视场之外的焦点窗口迅速地运动到视场内,此外,可以通过弹力绳模型确定每一帧的结束时刻时焦点窗口的位置(例如,世界坐标系下的三维坐标)以及旋转量,按照所确定的每一帧的结束时刻焦点窗口应当处于的位置以及应当具有的旋转量来控制焦点窗口,使得所呈现出的焦点窗口的窗口中心位置能够比较接近视场中心位置f,并且基本面向观察者,因此可以实现弹性动画的效果,从而使得焦点窗口处在视场之外的情况下会进行先加速再减速平滑运动到视场中。
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