(57)【要約】  ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）デバイスは、複合現実または仮想現実環境におけるホログラフィックオブジェクトに対するデバイスユーザの近接を判断するために、ヘッドトラッキングができるようにするセンサパッケージを用いて構成されている。同心円状に配置された容積シェルを含むフェードボリュームがユーザの周りに置かれおり、ユーザに最も近いニアシェル、および、ユーザから最も遠いファーシェルを含んでいる。ホログラフィックオブジェクトがファーシェルを越えて存在しているとき、ＨＭＤデバイスは、完全に不透明で（つまり、透明度なしで）オブジェクトを表示する。ユーザが、ホログラフィックオブジェクトに向かって移動して、ファーシェルと交差すると、オブジェクトの後ろにある背景を明らかにするために透明度を増加させると共に、不透明度がフェードアウトし始める。ホログラフィックオブジェクトの透明度は、オブジェクトがニアシェルに対してより近くなるにつれて増加し、そして、ニアシェルに到達したときには、背景が完全に目に見えるようになるように、完全に透明になる。
2017531222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理的環境を占めているユーザによって使用されるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）デバイスによって実行される方法であって、
前記ＨＭＤデバイスは、ホログラフィックオブジェクトを含む複合現実または仮想現実環境のレンダリングをサポートしており、
本方法は、
前記ユーザの周りにフェードボリュームを置くステップであり、前記フェードボリュームは、前記ユーザに近接したニアシェル、および、前記ユーザから遠位のファーシェルを有している、ステップと、
前記複合現実または仮想現実環境の中で前記ユーザの位置をトラッキングすることによって、前記ニアシェルおよび前記ファーシェルに関するホログラフィックオブジェクトの位置を判断するステップと、
ホログラフィックオブジェクトが前記ニアシェルと前記ファーシェルとの間に置かれているときに、透明度を用いて前記ホログラフィックオブジェクトをレンダリングするステップであり、前記透明度は、前記オブジェクトが前記ニアシェルに対してより近くなるにつれて増加している、ステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記方法は、さらに、
前記ホログラフィックオブジェクトが、前記フェードボリュームの前記ファーシェルを越えて置かれているときに、完全な不透明度を用いて前記ホログラフィックオブジェクトをレンダリングするステップ、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記方法は、さらに、
前記ホログラフィックオブジェクトが、前記フェードボリュームの前記ニアシェルと交差しているときに、完全な透明度を用いて前記ホログラフィックオブジェクトをレンダリングするステップ、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、さらに、
アルファコンポジション、および、前記フェードボリュームの前記ニアシェルと前記ファーシェルとの間の空間距離にわたり確立されている透明度カーブに基づくアルファ値の補間を使用して、前記ホログラフィックオブジェクトのレンダリングを実行するステップ、もしくは、
オーダーディザリングを使用して前記ホログラフィックオブジェクトのレンダリングを実行するステップ、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記透明度カーブは、線形であり、かつ、
前記アルファ値は、線形に補間されている、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、さらに、
前記ホログラフィックオブジェクトに対する前記アルファコンポジションを、ピクセル毎に実行するステップ、
を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、さらに、
前記ホログラフィックオブジェクトに対する前記フェードボリュームの近接を判断するために、ヘッドトラッキングを実行するステップ、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ヘッドトラッキングは、深度データを生成するために、前記ＨＭＤデバイスにおけるセンサパッケージを使用する、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記方法は、さらに、
一つまたはそれ以上の立体から深度への画像解析を使用して、もしくは、深度センサを使用して、前記深度データを生成するステップ、
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、さらに、
前記物理的環境の地面の上での前記ユーザの頭の現在の高さを判断するために、前記センサパッケージを使用するステップ、
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法は、さらに、
前記ユーザの頭の前記高さに応じて、前記フェードボリュームのサイズを定めるステップ、
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法は、さらに、
前記ニアシェルの半径の１．５倍と２．５倍との間になるように、前記ファーシェルの半径を構成するステップ、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記方法は、さらに、
前記ニアシェルの半径が概ね０．５ｍであり、かつ、前記ファーシェルの半径が概ね１ｍであるように構成するステップ、
を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記方法は、さらに、
前記複合現実または仮想現実環境の背景を示すために、前記ホログラフィックオブジェクトの透明レンダリングを実行するステップ、を含み、
前記背景は、仮想の地面、現実の地面、他のホログラフィックオブジェクト、または、現実のオブジェクト、のうち一つまたはそれ以上を含んでいる、
請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記方法は、さらに、
円柱、球、カプセル、または、ノンラジアルボリュームのうち一つを使用して、前記ニアシェルおよび前記ファーシェルを構成するステップ、
を含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
複合現実および仮想現実のコンピューティングデバイス、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）システムとハンドヘルドモバイルデバイス（例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、等）といったものは、ユーザに対して、ユーザの視野、及び／又は、デバイスのカメラの視野における仮想及び／又は現実オブジェクトに関する情報を表示するように構成されている。例えば、ＨＭＤデバイスは、−シースルー（ｓｅｅ−ｔｈｒｏｕｇｈ）ディスプレイシステム、もしくは、パススルーカメラまたは他の外部センサを伴う不透明（ｏｐａｑｕｅ）ディスプレイシステムを使用して−複合された現実世界オブジェクトを伴う仮想環境、複合された仮想オブジェクトを伴う現実世界環境、または、純粋な仮想環境を表示するように構成されている。同様に、モバイルデバイスは、カメラのビューファインダウィンドウを使用して、そうした情報を表示し得る。
【０００２】
この背景技術は、以降の概要および詳細な説明のために簡潔なコンテキストを紹介するために提供されている。この背景技術は、請求される技術的事項の範囲を定めることを支援するように意図されたものではなく、また、上記の不利な点または問題のいくつか又は全てを解決する実施に対して請求される技術的事項を限定するものとしてみなされるものではない。
【発明の概要】
【０００３】
ＨＭＤデバイスは、複合現実または仮想現実環境におけるホログラフィックオブジェクトに対するデバイスユーザの近接（ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）を判断するために、ヘッドトラッキング（ｈｅａｄ  ｔｒａｃｋｉｎｇ）ができるようにするセンサパッケージを用いて構成されている。同心円状に配置された容積シェル（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ  ｓｈｅｌｌ）を含むフェードボリューム（ｆａｄｅ  ｖｏｌｕｍｅ）がユーザの周りに置かれている。ユーザに最も近いニアシェル（ｎｅａｒ  ｓｈｅｌｌ）、および、ユーザから最も遠いファーシェル（ｆａｒ  ｓｈｅｌｌ）を含んでいるものである。ホログラフィックオブジェクトがファーシェルを越えて存在しているとき、ＨＭＤデバイスは、完全に不透明で（つまり、透明度なしで）オブジェクトを表示する。ユーザが、ホログラフィックオブジェクトに向かって移動して、ファーシェルと交差すると、オブジェクトの後ろにある背景を明らかにするために透明度（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）を増加させると共に、不透明度（ｏｐａｃｉｔｙ）がフェードアウト（ｆａｄｅ  ｏｕｔ）し始める。ホログラフィックオブジェクトの透明度は、オブジェクトがニアシェルに対してより近くなるにつれて増加し、そして、ニアシェルに到達したときには、背景が完全に目に見えるようになるように、完全に透明になる。
【０００４】
様々な説明的な実施例においては、アルファコンポジション（ａｌｐｈａ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）が使用されており、そして、ニアシェルとファーシェルに対するそれの近接に応じて、ピクセル毎のベースで（ｐｅｒ−ｐｉｘｅｌ  ｂａｓｉｓ）アルファ値が判断される。透明度ブレンドカーブが、ニアシェルとファーシェルとの間の距離にわたるピクセル毎のアルファ値を滑らかにブレンドするために使用されてよい。ユーザがホログラフィックオブジェクトに接近するにつれて、不透明度を弱めて、透明度を増加することは、視覚的な不快感を低減すること、そして、そうでなければオブジェクトが隠れてしまうであろう背景の閉塞（ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ）を妨げることを手助けすることができる。別の実施例においては、透明度が、ディザリング（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）技術を使用して実施されてよい。
【０００５】
この概要は、以下の詳細な説明においてさらに説明される概念の選択を簡素化された形式において紹介するものである。この概要は、請求される技術的事項の主要な特徴または本質的な特徴を特定するように意図されたものではなく、また、請求される技術的事項の範囲を定めることの支援として使用されるように意図されたものでもない。さらに、請求される技術的事項は、この開示のあらゆる部分において示されるいくつか又は全ての不利な点を解決する実施に限定されるものではない。上記の技術的事項は、コンピュータコントロール装置、コンピュータプロセス、コンピューティングシステム、または、一つまたはそれ以上のコンピュータで読取り可能なストレージ媒体といった製品として実施され得ることが正しく理解されよう。これらの特徴及び様々な他の特徴は、以降の詳細な説明を読むこと、および、関連する図面のレビューから明らかであり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、説明的な仮想現実環境を示しており、その一部がＨＭＤデバイスのユーザの視界の中に表示されている。
【図２】図２は、ＨＭＤのユーザが置かれた説明的な現実世界環境を示している。
【図３】図３は、ＨＭＤデバイスによってキャプチャされている現実世界オブジェクトに関する表面再構成データを表している。
【図４】図４は、説明的な表面再構成パイプラインのブロックダイヤグラムを示している。
【図５】図５は、ユーザの身長に応じた大きさであり、同心円状のシェルを使用する説明的なフェードボリュームによって表現されているＨＭＤデバイスユーザを示している。
【図６】図６は、オブジェクトがフェードボリュームのファーシェルに、または、ファーシェルを越えて配置されているときに、ＨＭＤデバイスの視野において透明でなく表示される説明的な仮想オブジェクトを示している。
【図７】図７は、オブジェクトがフェードボリュームのニアシェルに、または、ニアシェルの中に配置されているときに、ＨＭＤデバイスの視野において透明に表示される説明的な仮想オブジェクトを示している。
【図８】図８は、仮想オブジェクトがフェードボリュームのニアシェルとファーシェルとの間の様々なポイントに配置されている際に、仮想オブジェクトに対して適用される説明的な透明度ブレンドカーブを示している。
【図９】図９は、ＨＭＤデバイスを使用して実行され得る説明的な方法のフローチャートである。
【図１０】図１０は、ＨＭＤデバイスを使用して実行され得る説明的な方法のフローチャートである。
【図１１】図１１は、ＨＭＤデバイスを使用して実行され得る説明的な方法のフローチャートである。
【図１２】図１２は、複合現実ＨＭＤデバイスの説明的な実施例の絵画図である。
【図１３】図１３は、複合現実ＨＭＤデバイスの説明的な実施例の機能ブロックダイヤグラムを示している。
【図１４】図１４は、複合現実ＨＭＤデバイスのコンポーネントとして使用され得るシールドバイザの絵画的な正面図である。
【図１５】図１５は、複合現実ＨＭＤデバイスのコンポーネントとして使用され得るシールドバイザの絵画的な正面図である。
【図１６】図１６は、シールドバイザの部分的な分解図を示している。
【図１７】図１７は、シールドバイザの仮想線による正面図を示している。
【図１８】図１８は、シールドバイザの絵画的な背面図を示している。
【図１９】図１９は、典型的なコンピューティングシステムを示している。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
ＨＭＤデバイスを使用して、複合現実または仮想現実環境を経験しているときに、ユーザは、対応する現実世界空間において動き回ると、ホログラフィック仮想オブジェクトの中へ移動することができる。そうした移動は、描く距離が減少する（そして、ゼロに近づく）につれて、オブジェクトを正確に表示することにおけるＨＭＤデバイスにつての技術的チャレンジを示すことができ、そして、それぞれの目の間のクリップ平面（ｃｌｉｐ  ｐｌａｎｅｓ）における不一致のせいで、ユーザの不快感を生じ得る。加えて、ユーザがより近くになる際にホログラフィックオブジェクトがＨＭＤデバイスの視野を満たすにつれて、オブジェクトは、床または他のオブジェクトに係る視野を塞ぎ得る。本スマート透明度は、ＨＭＤデバイスユーザが接近するにつれてフェードアウトし（そして、透明度を増加させる）ホログラフィックオブジェクトの不透明度を提供し、視覚的な不快感、および、背景オブジェクトと床といった、他のオブジェクトの閉塞の両方を低減する。
【０００８】
一つの説明的な実施例においては、図１に示されるように、仮想現実環境１００を経験するために、ユーザ１０２は、ＨＭＤデバイス１０４を使用することができる。仮想現実環境は、視覚的に表現されたものであり、そして、いくつかの実施例においては、音響的（ａｕｄｉｏ）、及び／又は、触感／触覚的（ｔａｃｔｉｌｅ／ｈａｐｔｉｃ）な感覚を含み得るものである。この特定な限定的でない実施例において、ＨＭＤデバイス１０４を実行しているアプリケーションは、仮想現実環境１００をサポートしている。仮想現実環境は、植物と木々、緩やかな丘陵地帯、フェンス、道路、等を伴う外の景色を含んでおり、ユーザが、相互作用し、そして、見ることができる。ユーザが、彼の頭の位置または向きを変え、及び／又は、図２に示される、対応する現実世界の物理的環境２００の中で移動するにつれて、仮想現実環境の彼の視野が変化し得る。視野（図１において破線で表わされているもの）の大きさが決められ、形成され、そして、デバイスの他の特性がコントロールされ得る。仮想世界の中に居るという強い感覚をユーザに提供するように、ＨＭＤデバイスに、視覚的にイマーシブ（ｉｍｍｅｒｓｉｖｅ）を経験させるためである。ここにおいては、仮想現実環境が示され、かつ、説明されているが、本スマート透明度は、また、複合現実環境およびシナリオに対しても適用し得るものである。
【０００９】
ＨＭＤデバイス１０４は、物理的環境２００において、ユーザ、彼の頭を含んでいるもの、の位置をトラッキングすることによって、仮想現実環境におけるユーザの位置、および、ホログラフィックオブジェクトに対する彼の関係を判断するように構成されている。図３に示されるように、デバイスは、統合された深度センサ（ｄｅｐｔｈ  ｓｅｎｓｏｒ）を含み得るセンサパッケージ３０５を使用することによって、表面再構成データ３００を獲得するように構成されている。代替的な実施においては、適切な立体画像解析技術を使用して、深度データが引き出され得る。表面再構成は、例えば、物理的な現実世界環境２００の中でユーザの頭の３Ｄ（３次元の）位置と向きを決定するためのヘッドトラッキングのために使用され得る。頭の姿勢を含むものであり、仮想世界の視野位置（ｖｉｅｗ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）が決定され得るようにである。
【００１０】
センサパッケージは、また、ユーザの凝視（ｇａｚｅ）の方向を確認するために、凝視トラッキングもサポートすることもできる。いくつかの実施例においては、頭の位置および向きと併せて使用され得るものである。ＨＭＤデバイス１０４は、さらに、システムメッセージ、プロンプト、等を表示できるユーザインターフェイス（ＵＩ）３１０を露呈する（ｅｘｐｏｓｅ）ように構成されてよい。ユーザが操作し得るコントロールも同様に露呈され得る。いくつかの事例において、コントロールは、仮想的または物理的であってよい。ＵＩ３１０は、また、例えば、音声命令または自然変換器語を使用して、検知されたジェスチャおよび音声を用いて動作するように構成されてもよい。
【００１１】
図４は、現実世界空間におけるオブジェクトに対する表面再構成データを獲得するための説明的な表面再構成データパイプラインを示している。開示される技術は説明的なものであり、そして、特定の実施に係る要求に応じて、他の技術と方法が使用され得ることが強調される。生深度センサデータ（ｒａｗ  ｄｅｐｔｈ  ｓｅｎｓｏｒ  ｄａｔａ）４０２が、センサの３Ｄ（３次元）姿勢見積りの中へ入力される（ブロック４０４）。センサ姿勢のトラッキングは、例えば、予測される表面と現在のセンサ測定値との間のＩＣＰ（ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  ｃｌｏｓｅｓｔ  ｐｏｉｎｔ）整列（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を使用して、達成され得る。センサの各深度測定値は、例えば、符号付距離場（ｓｉｇｎｅｄ  ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｆｉｅｌｄ、ＳＤＦ）としてエンコードされた表面と使用して、ボリューム表現の中へと統合され得る（ブロック４０６）。ループを使用して、ＳＤＦは、見積りされたフレームの中へレイキャスト（ｒａｙｃａｓｔ）される（ブロック４０８）。濃厚（ｄｅｎｓｅ）表面予測を提供するためであり、それに対して深度マップが整列される。
【００１２】
ユーザがホログラフィックオブジェクトに対して近いときを判断するために、ＨＭＤデバイス１０４は、図５に示されるように、ユーザ１０２の周りにフェードボリューム（ｆａｄｅ  ｖｏｌｕｍｅ）５００を置いている。ニアシェル（ｎｅａｒ  ｓｈｅｌｌ）５０５とファーシェル（ｆａｒ  ｓｈｅｌｌ）５１０を含むものである。この特定の説明的な実施例において、そして、限定としてではなく、シェル５０５と５１０は、円柱であり、かつ、実質的に同心円状に整列されている。そして、ニアシェルの半径、ｒｎｅａｒは、概ね０．５ｍであり、かつ、ファーシェルの半径、ｒｆａｒは、概ね１ｍである。同心度と半径の寸法は、説明的なものであることが意図されており、そして、スマート透明度に係る特定のアプリケーションに適合するように、他の配置および寸法が使用される得ることが強調される。
【００１３】
フェードボリューム５００は、図５に示されるような円柱、カプセル、または球、または他の形状、といった多種多様なジオメトリを使用して構成されてよい。そして、フェードボリュームは、いくつかの事例において、ノンラジアル（ｎｏｎ−ｒａｄｉａｌ）ボリュームを使用して実施され得ることに留意する。フェードボリュームは、一般的に、物理的環境の中でのユーザの頭の位置に応じたサイズであり、そして、例えば、ユーザが、かがんだり、または、移動の間に低い姿勢を保つ場合に、地面（ｇｒｏｕｎｄ）の上のユーザの頭の高さが変動するのに応じて変化し得る。ユーザの頭の位置は、あらゆる適切な技術を使用して判断され得る。例えば、上述のようにＨＭＤのセンサパッケージを使用したヘッドトラッキング、床からのユーザの頭の高さを見積るための画像解析、または、外部／リモートの方法を用いるもの、を含むものである。
【００１４】
ユーザが仮想現実環境１００（図１）において移動する際に、フェードボリューム５００から所与のホログラフィックオブジェクトまでの距離が連続的に判断される。一つの説明的な実施例においては、アルファコンポジションプロセスにおいてＨＭＤデバイスによってアルファ値が設定され、完全な不透明度、完全な透明度、または、ニアシェルとファーシェルに対するオブジェクトの近接に応じたある程度の透明度を用いて、オブジェクトが描かれる。例えば、図６に示されるように、仮想世界１００における壁６０５は、フェードボリューム５００のファーシェル５１０（図５）を越えて配置されているときに、ＨＭＤの視野において完全な不透明度を用いて描かれる。ユーザが壁に向かって移動する際に、壁がフェードボリュームのニアシェル５０５に到達したとき、ＨＭＤデバイスは、完全な透明度を用いて壁を描く（完全な透明度は、図における点線で示されている）。図７において説明的に示されるように、壁の後ろのあらゆるもの（例えば、多のオブジェクト及び／又は地面）が目に見えるようにである。
【００１５】
図８に示されるように、ユーザが移動して、壁６０５が、フェードボリュームにおけるファーシェルとニアシェルとの間を通過する際に、壁は、壁がニアシェルに対してより近くなるにつれて、透明度を増加して描かれる。つまり、壁は、ファーシェルを越えると完全な不透明度である。ユーザが壁に向かって移動する際に、壁は、ユーザがより近くなるにつれて、より透明になる（そして、ユーザは壁の背後にあるものを見ることができるようになり始める）。壁がニアシェルと交差するようにユーザが近くなるときに、壁が完全に透明になるまでである（そして、ユーザは壁の背後にある仮想世界を完全に目で見ることができる）。
【００１６】
透明度のアルファコンポジションは、ピクセル毎に実行されてよく、そして、アルファ値は、透明度ブレンドカーブを使用して変動されてよい。透明度ブレンドカーブは、図８において参照番号８０５によって示されるように、ニアシェルとファーシェルとの間の空間距離の上に課されるものである。例えば、透明度ブレンドは、ニアシェルとファーシェルからのホログラフィックオブジェクトのそれぞれの距離の割合を記述する０と１との間の値に基づいて決定されてよい。従って、透明度ブレンドカーブ８０５は、ニアシェルとファーシェルとの間の距離範囲にわたり０から１をブレンドする、あらゆる関数から選択されてよい。例えば、アルファ値は、距離範囲にわたり線形に補間されてよいが、非線形な関数を使用する他の透明度ブレンドカーブも、また、スマート透明度に係る特定の実施の要求を満たすように使用され得るものである。
【００１７】
スマート透明度に係るいくつかの実施においては、アルファ値以外に、ホログラフィックオブジェクトの特性に対して調整がなされてよい。例えば、ホログラフィックオブジェクトのＲＧＢ（赤色、緑色、青色）チャネル値が、オブジェクトを黒色へフェードするように調整され得る。付加的なディスプレイを使用するＨＭＤデバイスにおいて実施されるときは、現実世界オブジェクトが目に見えるように、黒色に描かれたホログラフィックコンテンツが透明である。そうした現実世界の視認性は、ホログラフィックと現実世界コンテンツの組み合せをサポートする複合現実環境において使用され得る。例えば、ユーザがホログラフィックオブジェクトに対してより近くに移動する際に、ホログラフィックオブジェクトは、透明になり、そして、背後にある現実世界の部分を明らかにするために、黒色に描かれる。
【００１８】
スマート透明度を実施するための他の技術も、また、所与のアプリケーションのために使用され得る。例えば、アルファコンポジションに加えて、オーダーディザリング（ｏｒｄｅｒｅｄ  ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）といったディザリング技術が使用されてよく、そこでは、変動する透明度の程度を提供するために、閾値マトリクスが、ホログラフィックオブジェクトについて複数のディザリングパターンを提供している。ホログラフィックオブジェクトにおけるピクセルは、所与の閾値より小さいときに、削除され（そして、目に見えなくなる）。閾値マトリクスは、ディザリングマトリクス（一般的に、インデックスマトリクスまたはベイヤー（Ｂａｙｅｒ）マトリクスとしても参照されるもの）として実施されてよく、標準のディザリングパターンを典型的に提供する。しかしながら、閾値のランダム順列（ｒａｎｄｏｍ  ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）も、また、いくつかの事例において使用されてよい。
【００１９】
図９、１０、および１１は、ＨＭＤデバイス１０４を使用して実行され得る説明的な方法のフローチャートである。特定的に述べられていなければ、フローチャートにおいて示され、かつ、添付のテキストにおい説明される方法またはステップは、特定の順序または順番に限定されるものではない。加えて、これら方法またはステップのいくつかは、同時に発生または実行されてよく、かつ、全ての方法またはステップが、そうした実施の要求に応じて所与の実施において実行されることを要するわけではない。そして、いくつかの方法またはステップは、任意的に使用されてよい。
【００２０】
図９に示される方法９００は、物理的環境においてユーザによって操作可能である複合現実または仮想現実環境を描くことをサポートしているＨＭＤデバイスによって実行され得るものである。ステップ９０５においては、フェードボリュームがデバイスユーザの周りに置かれる。フェードボリュームは、ユーザに近接した（つまり、近い）ニアシェル、および、ユーザから遠位の（つまり、遠い）ファーシェルを有している。フェードボリュームは、ＨＭＤデバイスにおけるオンボードのセンサパッケージを使用して判断され得るユーザの現在の頭の高さに応じたサイズであってよく、そして、例えば、円柱または球を使用して構成されてよい。ステップ９１０においては、複合現実または仮想現実環境の中のユーザの位置のトラッキングによって、ホログラフィックオブジェクトの位置が判断される。そうしたトラッキングは、例えば、深度検知（ｓｅｎｓｉｎｇ）および他の機能を使用してできるようになり得るヘッドトラッキングを使用して、実行されてよい。
【００２１】
ステップ９１５においては、ホログラフィックオブジェクトがニアシェルとファーシェルとの間に置かれているとき、ホログラフィックオブジェクトは、位置がニアシェルに近づくにつれて、増加された透明度を用いて描かれる。位置がニアシェルと交差するとき、ホログラフィックオブジェクトは、環境に係る背景を明らかにするために完全な透明度を用いて描かれてよい。ステップ９２０においては、ホログラフィックオブジェクトがファーシェルを越えて置かれているとき、ＨＭＤによってホログラフィックオブジェクトが描かれる。ステップ９２５においては、アルファコンポジションを使用して、そして、いくつかの実施例においては、ピクセル毎のベースで、ホログラフィックオブジェクトのレンダリングが実行されてよい。アルファ値は、ニアシェルとファーシェルとの間の空間距離にわたり確立された透明度カーブに基づいて補間され得る。補間は、いくつかの事例において、線形であってよい。レンダリングは、また、オーダーディザリングといったディザリング技術を使用して、代替的に実施されてよい。
【００２２】
図１０に示される方法１０００は、一つまたはそれ以上のプロセッサ、様々な視野を使用して複合現実または仮想現実環境をレンダリングするためのディスプレイ、センサパッケージ、および、本方法を実施するために使用され得るソフトウェアコードといったコンピュータで読取り可能なインストラクションを保管する一つまたはそれ以上のメモリデバイス、を有しているＨＭＤデバイスによって実行され得るものである。ステップ１００５においては、オンボードのセンサパッケージを使用して、ＨＭＤデバイスユーザのヘッドトラッキングが実行される。環境における既知の位置を伴う一つまたはそれ以上のホログラフィックオブジェクトを含むホログラフィックジオメトリが、ステップ１０１０において、維持される。ステップ１０１５においては、ヘッドトラッキングに応じて、ホログラフィックジオメトリに関してユーザの位置が判断される。ホログラフィックジオメトリに係る部分は、ステップ１０２０において、位置と描かれた部分との間の距離が減少するにつれて透明度が増加するように、ユーザの位置に基づいたある程度の透明度を用いて描かれる。ユーザの周りに置かれたフェードボリュームのニアシェルとファーシェルそれぞれを用いて描かれた部分に係る距離の比率が判断され、そして、その比率をピクセル毎ベースで使用してアルファブレンド（ａｌｐｈａ  ｂｌｅｎｄｉｎｇ）が実行される。
【００２３】
図１１における方法は、現実世界環境において動作しているＨＭＤデバイスにおいて保管されているインストラクションによって実行され得るものである。ステップ１１０５において、ＨＭＤデバイスにおけるディスプレイ光学系は、変動する不透明度の程度を用いてホログラフィックオブジェクトを選択的にレンダリングするために構成されている。ステップ１１１０において、ホログラフィックオブジェクトの位置は、デバイスの中に組み込まれたセンサを使用して、ニア閾値とファー閾値それぞれに関して動的に判断される。ステップ１１１５においては、オブジェクトがファー閾値を越えて置かれたときに、描かれるホログラフィックオブジェクトに対する不透明度が最大値に設定される。ステップ１１２０においては、ホログラフィックオブジェクトがニア閾値とファー閾値との間に置かれたときに、位置に基づいて、描かれるホログラフィックオブジェクトに対する不透明度が、最小値と最大値に及ぶ範囲から設定される。
【００２４】
これから、様々な説明的な実施の詳細に移行すると、本構成に従った複合現実及び／又は仮想現実ディスプレイデバイスは、あらゆる適切な形状であってよい。限定されるわけではないが、ＨＭＤデバイス１０４及び／又は他のポータブル／モバイルデバイスといった、ニア・アイ（ｎｅａｒ−ｅｙｅ）デバイスを含むものである。いくつかの実施においては、シースルーディスプレイが使用されてよく、一方で、カメラベースのパススルーまたは外側に面している（ｏｕｔｗａｒｄ−ｆａｃｉｎｇ）センサを使用した不透明（つまり、非シースルー）のディスプレイが、例えば、他の実施において、使用されてよい。図１２は、シースルー、複合現実ディスプレイシステム１２００に係る一つの特定の説明的な実施例を示しており、そして、図１３は、システム１２００の機能ブロックダイヤグラムを示している。ディスプレイシステム１２００は、シースルーディスプレイサブシステム１２０４の一部を形成する一つまたはそれ以上のレンズ１２０２を含んでいる。画像が、レンズ１２０２を使用して表示され得るようにである（例えば、レンズ１２０２の上への投射（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）、レンズ１２０２の中に組み込まれた一つまたはそれ以上の導波（ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）システムを使用すること、及び／又は、あらゆる他の適切な方法におけるもの）。ディスプレイ１２００は、さらに、ユーザにより眺められている背景シーン及び／又は物理的環境の画像を獲得するように構成された一つまたはそれ以上の外側に面している画像センサ１２０６を含み、そして、ユーザからの音声命令といった、サウンドを検知するように構成された一つまたはそれ以上のマイクロフォン１２０８を含んでよい。外側に面している画像センサ１２０６は、一つまたはそれ以上の深度センサ、及び／又は、一つまたはそれ以上の２次元画像センサを含んでよい。代替的な構成においては、上記のように、複合現実ディスプレイシステムが、シースルーディスプレイサブシステムを組み込む代わりに、外側に面している画像センサのためのビューファインダモードを通じて、複合現実画像を表示し得る。
【００２５】
ディスプレイシステム１２００は、さらに、上述のように、ユーザのそれぞれの目の凝視の方向、もしくは、焦点の方向または位置を検出するために構成された凝視検出サブシステム１２１０を含んでよい。凝視検出サブシステム１２１０は、あらゆる適切なやり方において、ユーザのそれぞれの目の凝視方向を判断するように構成されてよい。例えば、示されている説明的な実施例において、凝視検出サブシステム１２１０は、赤外線光源といった、ユーザの眼球から反射するための閃光を生じさせるように構成された、一つまたはそれ以上の閃光源１２１２、および、内側に面している（ｉｎｗａｒｄ−ｆａｃｉｎｇ）センサといった、ユーザのそれぞれの眼球の画像をキャプチャするように構成された、一つまたはそれ以上の画像センサ１２１４を含んでいる。ユーザの眼球からの閃光における変化、及び／又は、ユーザの瞳の位置は、画像センサ１２１４を使用して集められた画像データから判断されるように、凝視の方向を判断するために使用され得るものである。
【００２６】
加えて、ユーザの目から投射される凝視ラインが外部ディスプレイと交差する位置は、ユーザが凝視しているオブジェクト（例えば、表示されている仮想オブジェクト、及び／又は、現実の背景オブジェクト）を判断するために使用されてよい。凝視検出サブシステム１２１０は、あらゆる適切な数量と構成の光源および画像センサを有してよい。いくつかの実施例において、凝視検出サブシステム１２１０は、省略されてよい。
【００２７】
ディスプレイシステム１２００は、また、追加のセンサを含んでもよい。例えば、ディスプレイシステム１２００は、ディスプレイシステム１２００の位置が判断され得るように、全地球測位システム（ＧＰＳ）サブシステム１２１６を含んでよい。このことは、ユーザの付近の物理的環境の中に置かれ得る、ビルディング、等といった、現実世界オブジェクトの特定を手助けすることができる。
【００２８】
ディスプレイサブシステム１２００は、さらに、拡張現実ＨＭＤデバイスの一部として、ユーザがシステムを身に付けているときに、ユーザの頭の移動および位置／向き／姿勢を検出するための一つまたはそれ以上のモーションセンサ１２１８（例えば、慣性センサ、多軸ジャイロスコープ、または、加速度センサ）を含んでよい。モーションデータは、目のトラッキング閃光データと外側に面している画像データを潜在的に加えて、凝視検出のために使用され得る。外側に面している画像センサ１２０６からの画像におけるブラー（ｂｌｕｒ）についての修正を手助けするための画像安定化（ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ）も同様である。モーションデータの使用によって、たとえ外側に面している画像センサ１２０６からの画像データが解決され得るものでなくても、凝視位置における変化をトラッキングすることができる。
【００２９】
加えて、モーションセンサ１２１８は、マイクロフォン１２０８および凝視検出サブシステム１２１０も同様に、また、ユーザ入力デバイスとして使用されてもよい。ユーザが、目、首、及び／又は、頭のジェスチャを介して、いくつかの事例においては、音声命令を介するものも同様に、ディスプレイシステム１２００と相互作用し得るようにである。図１２と１３に示され、かつ、添付のテキストにおいて説明されるセンサは、例示の目的のために含まれており、そして、あらゆるやり方においても限定するように意図されたものではないことが理解されよう。拡張現実ＨＭＤデバイスに係る特定の実施のニーズを満たすために、あらゆる他の適切なセンサ及び／又はセンサの組み合せが使用され得るからである。例えば、バイオメトリックセンサ（例えば、心拍数と呼吸数、血圧、脳活動、体温、等を検知するためのもの）または環境センサ（例えば、温度、湿度、標高、ＵＶ（紫外線）光レベル、等を検知するためのもの）が、いくつかの実施例において、使用されてよい。
【００３０】
ディスプレイシステム１２００は、さらに、センサと通信するロジックサブシステム１２２２とデータストレージサブシステム１２２４、凝視検出サブシステム１２１０、ディスプレイサブシステム１２０４、及び／又は、通信サブシステム１２２６を通じた他のコンポーネント、を含み得る。通信サブシステム１２２６は、また、処理、保管、電力、データ、およびサービスといった、離れて（ｒｅｍｏｔｅｌｙ）配置されたリソースと併せて動作されるディスプレイも促進し得る。つまり、いくつかの実施において、ＨＭＤデバイスは、リソースと機能を異なるコンポーネントとサブシステムの中に分散することができるシステムの一部として動作され得るものである。
【００３１】
ストレージサブシステム１２２４は、ロジックサブシステム１２２２によって実行可能な、そこに保管されているインストラクションを含んでよい。例えば、多のタスクの中でも、センサからの入力を受信して、解釈するため、ユーザの位置と移動を特定するため、表面再構成と他の技術を使用して現実オブジェクトを特定するため、そして、オブジェクトがユーザによって見ることができるように、オブジェクトまでの距離に基づいてディスプレイを調光／フェードするためである。
【００３２】
ディスプレイシステム１２００は、音響が拡張現実経験の一部として使用され得るように、一つまたはそれ以上の音響トランスデューサ１２２８（例えば、スピーカ、イヤホン、等）を伴って構成されてよい。電力管理サブシステム１２３０は、一つまたはそれ以上のバッテリー１２３２及び／又は保護回路モジュール（ＰＣＮ）、および、ディスプレイシステム１２００におけるコンポーネントに対して電力を供給するための、関連の充電器インターフェイス１２３４及び／又はリモート電力インターフェイス、を含んでよい。
【００３３】
示されたディスプレイデバイス１０４と１２００は、例示の目的のために説明されたものであり、従って、限定的であることを意味するものではないことが正しく理解されよう。ディスプレイデバイスは、本構成のスコープから逸脱することなく、示されたものの他に、追加的及び／又は代替的なセンサ、カメラ、マイクロフォン、入力デバイス、出力デバイス、等を含んでよいことが、さらに理解されよう。加えて、ディスプレイデバイスおよび種々のセンサとサブコンポーネントの物理的コンフィグレーションは、本構成のスコープから逸脱することなく、多種多様な異なる形をとってよい。
【００３４】
図１４−１８は、ＨＭＤデバイスのコンポーネントとして使用され得る、拡張現実ディスプレイシステム１４００のための説明的な代替の実施例を示している。この例において、システム１４００は、シースルーディスプレイサブシステムのために使用される内部の光学系アセンブリを保護するように構成されたシースルーシールドバイザ１４０２を使用する。バイザ１４０２は、典型的には、ＨＭＤデバイスの他のコンポーネント（示されていない）とインターフェイスしている。ヘッドマウント／リテンションシステム、および、図１２と１３と併せて説明的に示されるように、センサ、電力管理、コントローラ、等を含む他のサブシステム、といったものである。スナップ、ボス、ネジ、および、他の留め具、等を含む、適切なインターフェイスエレメント（示されていない）も、また、バイザ１４０２の中に組み込まれてよい。
【００３５】
バイザは、シースルーフロント１４０４とリアシールド１４０６をそれぞれに含んでいる。光学的なディスプレイおよび周囲を取り囲んでいる現実世界環境に対して遮るものがない視界を促進するために、透明な材料を使用してモールドされ得るものである。フロントとリアシールドに対して、処理が適用されてよい。色付け（ｔｉｎｔｉｎｇ）、鏡面化、耐（ａｎｔｉ）反射、耐霧、および、他のコーティング、といったものである。そして、様々な色と仕上げも、また、使用されてよい。フロントとリアシールドは、図１５における部分的な分解図において示されるように、シャーシ１５０５に対して装着されており、そこでは、シールドカバー１５１０が、バイザ１４０２から取り外されたように示されている。
【００３６】
シールドバイザ１４０２は、ＨＭＤデバイスが、使い古され、かつ、動作中に使用され、そして、掃除のための通常のハンドリングの最中、等のときに、光学的ディスプレイサブアセンブリ１６０２（図１６における分解図において示されているもの）を含む、敏感な内部コンポーネントを物理的に保護することができる。バイザ１４０２は、また、光学的ディスプレイサブアセンブリ１６０２を、環境的なエレメントから保護することもできる。そして、ダメージは、ＨＭＤデバイスが、落とされ、または、ぶつけられ、衝撃を与えられること、等である。光学的ディスプレイサブアセンブリ１６０２は、落下または衝撃の際にゆがんだときに、シールドがサブアセンブリに接触しないようなやり方で、シールドバイザの中にマウントされている。
【００３７】
図１６と１８に示されるように、リアシールド１４０６は、ユーザの鼻と鼻パッド１８０４（図１８）とインターフェイスするための人間工学的に正しい形式で構成されており、そして、他の快適な機能が含まれ得るものである（例えば、専用コンポーネントとしてモールドイン及び／又はアドオンされる）。シールドバイザ１４０２は、また、いくつかの事例において、モールドされたシールドの中に、いくらかのレベルの光学的ディオプター（ｄｉｏｐｔｅｒ）曲率（つまり、目の処方）を組み込むこともできる。
【００３８】
図１９は、上述のコンフィグレーション、構成、方法、またはプロセスのうち一つまたはそれ以上を実施するときに使用され得る、コンピューティングシステム１９００の限定的でない実施例を模式的に示している。ＨＭＤデバイスは、コンピューティングシステム１９００の一つの限定的でない例であってよい。コンピューティングシステム１９００は、簡素化された形式で示されている。本構成のスコープから逸脱することなく、仮想的にはあらゆるコンピュータアーキテクチャが使用され得ることが理解されよう。異なる実施例において、コンピューティングシステム１９００は、ディスプレイデバイス、ウェアラブルコンピューティングデバイス、メインフレームコンピュータ、サーバーコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ホームエンターテイメントコンピュータ、ネットワークコンピューティングデバイス、ゲーミングデバイス、モバイルコンピューティングデバイス、モバイル通信デバイス（例えば、スマートフォン）、等の形をとってよい。
【００３９】
コンピューティングシステム１９００は、ロジックサブシステム１９０２およびストレージサブシステム１９０４を含んでいる。コンピューティングシステム１９００は、任意的に、ディスプレイサブシステム１９０６、入力サブシステム１９０８、通信サブシステム１９１０、及び／又は、図９には示されていない他のコンポーネント、を含んでよい。
【００４０】
ロジックサブシステム１９０２は、インストラクションを実行するように構成された一つまたはそれ以上の物理的デバイスを含んでいる。例えば、ロジックサブシステム１９０２は、一つまたはそれ以上のアプリケーション、サービス、プログラム、ルーチン、ライブラリ、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、または、他の論理的構成の部分であるインストラクションを実行するように構成されてよい。そうしたインストラクションは、タスクを実行、データタイプを実施、一つまたはそれ以上のコンポーネントの状態を変換、または、そうでなければ、所望の結果に到達、するために実施されてよい。
【００４１】
ロジックサブシステム１９０２は、ソフトウェアインストラクションを実行するように構成された一つまたはそれ以上のプロセッサを含んでよい。追加的または代替的に、ロジックサブシステム１９０２は、ハードウェアまたはソフトウェアインストラクションを実行するように構成された一つまたはそれ以上のハードウェアまたはファームウェア論理マシンを含んでよい。ロジックサブシステム１９０２のプロセッサは、シングルコアまたはマルチコアであってよく、そして、そこで実行されるプログラムは、シーケンシャル、並列、または分散処理のために構成されてよい。ロジックサブシステム１９０２は、任意的に、２つまたはそれ以上のデバイスの中に分散された個々のコンポーネントを含んでよく、コーディネートされた処理のために離れて配置され、及び／又は、構成されてよい。ロジックサブシステム１９０２の一つの態様は、仮想化され、そして、離れてアクセス可能であり、クラウドコンピューティングコンフィグレーションにおいて構成されたネットワーク化されたコンピューティングデバイスによって実行されてよい。
【００４２】
ストレージサブシステム１９０４は、ここにおいて説明された方法およびプロセスを実施するために、ロジックサブシステム１９０２によって実行可能なデータ及び／又はインストラクションを保管するように構成された一つまたはそれ以上の物理的デバイスを含んでいる。そうした方法およびプロセスが実施されるときに、ストレージサブシステム１９０４の状態は変換されてよい。例えば、異なるデータを保持することである。
【００４３】
ストレージサブシステム１９０４は、リムーバブルメディア及び／又はビルトイン（ｂｕｉｌｔ−ｉｎ）デバイスを含んでよい。ストレージサブシステム１９０４は、数ある中でも、光メモリデバイス（例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタル多目的ディスク）、ＨＤ−ＤＶＤ（ハイデフィニションＤＶＤ）、ブルーレイディスク、等）、半導体メモリデバイス（例えば、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（読出し専用メモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能プログラマブルＲＯＭ）、ＥＥＰＲＰＭ（電気的消去可能ＲＯＭ）、等）、及び／又は、磁気メモリデバイス（例えば、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、テープドライブ、ＭＲＡＭ（磁気抵抗ＲＡＭ）、等）を含んでよい。ストレージサブシステム１９０４は、揮発性、不揮発性、ダイナミック、スタティック、リード／ライト、リードオンリー、ランダムアクセス、シーケンシャルアクセス、ロケーションアドレス可能、ファイルアクセス可能、及び／又は、コンテンツアドレス可能な、デバイスを含んでよい。
【００４４】
ストレージサブシステム１９０４は、一つまたはそれ以上の物理的デバイスを含み、そして、伝播信号（ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ  ｓｉｇｎａｌ）それ自体は除くことが、正しく理解されよう。しかしながら、いくつかの実施において、ここにおいて説明されたインストラクションの態様は、ストレージデバイスにおいて保管されているものとは対照的に、通信媒体を使用して、きれいな信号（ｐｕｒｅ  ｓｉｇｎａｌ）（例えば、電磁気信号、光信号、等）によって伝播されてよい。さらに、データ、及び／又は、本構成に関連する他の形式の情報が、きれいな信号によって伝播されてよい。
【００４５】
いくつかの実施例において、ロジックサブシステム１９０２およびストレージサブシステム１９０４の態様は、一つまたはそれ以上のハードウェアロジックコンポーネントの中に一緒に統合されてよく、ここにおいて説明された機能性がそれを通じて実行され得る。そうしたハードウェアロジックコンポーネントは、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定プログラムおよび特定アプリケーション向け集積回路（ＰＡＳＩＣ／ＡＳＩＣ）、特定プログラムおよび特定アプリケーション向け標準品（ＰＳＳＰ／ＡＳＳＰ）、システムオンチップ（ＳＯＣ）システム、および、複合プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）を含んでよい。
【００４６】
含まれる場合には、ディスプレイサブシステム１９０６が、ストレージサブシステム１９０４によって保持されているデータの視覚的表現を表わすために使用されてよい。この視覚的表現は、グラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）の形式をとってよい。説明された本方法および本プロセスが、ストレージサブシステムによって保持されるデータを変更し、そして、従って、ストレージサブシステムの状態を変換する際には、ディスプレイサブシステム１９０６の状態も、同様に、根底のデータ（ｕｎｄｅｌｙｉｎｇ  ｄａｔａ）における変更を視覚的に表すように変換され得る。ディスプレイサブシステム１９０６は、仮想的にあらゆるタイプの技術を使用している一つまたはそれ以上のディスプレイデバイスを含んでよい。そうしたディスプレイデバイスは、いくつかの事例においては、共有のエンクロージャにおいてロジックサブシステム１９０２及び／又はストレージサブシステム１９０４と結合されてよく、もしくは、そうしたディスプレイデバイスは、他のものにおける周辺（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）ディスプレイデバイスであってよい。
【００４７】
含まれる場合に、入力サブシステム１９０８は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、または、ゲームコントローラといった、一つまたはそれ以上のユーザ入力デバイスを含み、または、インターフェイスしてよい。いくつかの実施例において、入力サブシステムは、選択された自然なユーザ入力（ｎａｔｕｒａｌ  ｕｓｅｒ  ｉｎｐｕｔ、ＮＵＩ）コンポーネントを含み、または、インターフェイスしてよい。そうしたコンポーネントは、統合されても、または、周辺にあってもよく、そして、入力動作のトランザクション及び／又は処理は、オンボードまたはオフボード（ｏｆｆ−ｂｏａｒｄ）で取り扱われてよい。典型的にＮＵＩコンポーネントは、スピーチ及び／又は音声認識のためのマイクロフォン；マシンビジョン及び／又はジェスチャ認識のための赤外線、カラー、立体、及び／又は、深度カメラ；モーション検出及び／又は意図認識のためのヘッドトラッカー、アイトラッカー、加速度計、及び／又は、ジャイロスコープ；同様に、脳活動をアセスするための電界検出コンポーネント、を含んでよい。
【００４８】
含まれる場合に、通信サブシステム１９１０は、コンピューティングシステム１９００を一つまたはそれ以上の他のコンピューティングデバイスと通信するように接続するよう構成されてよい。通信サブシステム１９１０は、一つまたはそれ以上の異なる通信プロトコルとコンパチブルな有線及び／又は無線の通信デバイスを含んでよい。限定的でない例として、通信サブシステムは、無線電話ネットワーク、もしくは、有線または無線のローカルエリアまたはワイドエリアネットワークを介した通信のために構成されてよい。いくつかの実施例において、通信サブシステムによって、コンピューティングシステム１９００は、インターネットといったネットワークを使用して、他のデバイスへメッセージを送信、及び／又は、他のデバイスからメッセージを受信することができる。
【００４９】
本スマート透明度の様々な典型的な実施例は、ここで、説明として示されているものであり、全ての実施例の網羅的なリストではない。一つの実施例は、物理的環境を占めているユーザによって使用されるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）によって実行される方法である。ＨＭＤデバイスは、ホログラフィックオブジェクトを含む複合現実または仮想現実環境のレンダリングをサポートしている。本方法は、ユーザの周りにフェードボリュームを置くステップであり、フェードボリュームはユーザに近接したニアシェル、および、ユーザから遠位のファーシェルを有しているステップと、複合現実または仮想現実環境の中でユーザの位置をトラッキングすることによって、ニアシェルおよびファーシェルに関するホログラフィックオブジェクトの位置を判断するステップと、ホログラフィックオブジェクトがニアシェルとファーシェルとの間に置かれているときに透明度を用いてホログラフィックオブジェクトをレンダリングするステップであり、透明度はオブジェクトがニアシェルに対してより近くなるにつれて増加しているステップと、を含む。
【００５０】
別の実施例において、本方法は、さらに、ホログラフィックオブジェクトがフェードボリュームのファーシェルを越えて置かれているときに、完全な不透明度を用いてホログラフィックオブジェクトをレンダリングするステップ、を含む。別の実施例において、本方法は、さらに、ホログラフィックオブジェクトがフェードボリュームのニアシェルと交差しているときに、完全な透明度を用いてホログラフィックオブジェクトをレンダリングするステップ、を含む。別の実施例において、本方法は、さらに、アルファコンポジション、および、フェードボリュームのニアシェルとファーシェルとの間の空間距離にわたり確立されている透明度カーブに基づくアルファ値の補間を使用して、ホログラフィックオブジェクトのレンダリングを実行するステップ、もしくは、オーダーディザリングを使用してホログラフィックオブジェクトのレンダリングを実行するステップ、を含む。別の実施例において、透明度カーブは線形であり、かつ、アルファ値は線形に補間されている。別の実施例において、本方法は、さらに、ホログラフィックオブジェクトに対するアルファコンポジションを、ピクセル毎に実行するステップ、を含む。別の実施例において、本方法は、さらに、ホログラフィックオブジェクトに対するフェードボリュームの近接を判断するために、ヘッドトラッキングを実行するステップ、を含む。別の実施例において、ヘッドトラッキングは、深度データを生成するためにＨＭＤデバイスにおけるセンサパッケージを使用する。別の実施例において、本方法は、さらに、一つまたはそれ以上の立体から深度への画像解析を使用して、もしくは、深度センサを使用して、深度データを生成するステップ、を含む。別の実施例において、本方法は、さらに、記物理的環境の地面の上でのユーザの頭の現在の高さを判断するためにセンサパッケージを使用するステップ、を含む。別の実施例において、本方法は、さらに、ユーザの頭の高さに応じて、フェードボリュームのサイズを定めるステップ、を含む。別の実施例において、本方法は、さらに、ニアシェルの半径の１．５倍と２．５倍との間になるようにファーシェルの半径を構成するステップ、を含む。別の実施例において、本方法は、さらに、ニアシェルの半径が概ね０．５ｍであり、かつ、ファーシェルの半径が概ね１ｍであるように構成するステップ、を含む。別の実施例において、本方法は、さらに、複合現実または仮想現実環境の背景を示すために、ホログラフィックオブジェクトの透明レンダリングを実行するステップ、を含み、背景は、仮想の地面、現実の地面、他のホログラフィックオブジェクト、または、現実のオブジェクト、のうち一つまたはそれ以上を含んでいる。別の実施例において、本方法は、さらに、円柱、球、カプセル、または、ノンラジアルボリュームのうち一つを使用して、ニアシェルおよびファーシェルを構成するステップ、を含む。別の実施例において、本方法は、さらに、異なる半径を有する同心円状に整列された円柱として、または、共通の中心を共有する異なる半径を有する球として、ニアシェルおよびファーシェルを構成するステップ、を含む。
【００５１】
さらなる一つの実施例は、物理的環境におけるユーザによって動作可能なヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）デバイスを含む。本ＨＭＤデバイスは、一つまたはそれ以上のプロセッサ、複合現実または仮想現実環境がユーザに対してレンダリングされる領域を有するディスプレイ、センサパッケージ、および、コンピュータで読取り可能なインストラクションを保管している一つまたはそれ以上のメモリデバイス、を含み、一つまたはそれ以上のプロセッサによってインストラクションが実行されると方法を実行する。本方法は、センサパッケージを使用して物理的環境の中でユーザのヘッドトラッキングを実行するステップと、ヘッドトラッキングに応じて、現実または仮想現実環境の中で既知の位置にある一つまたはそれ以上のホログラフィックオブジェクトを含むホログラフィックジオメトリを維持するステップと、ホログラフィックジオメトリに関してユーザの位置を判断するステップと、ユーザの位置に基づいて透明度を用いてホログラフィックジオメトリの部分をレンダリングするステップであり、ユーザ位置と描かれる部分との間の距離が減少するにつれて描かれる部分の透明度が増加するステップと、を含む。
【００５２】
別の実施例において、ＨＭＤデバイスは、さらに、ユーザの周りに置かれているフェードボリュームのニアシェルとファーシェルそれぞれを用いて描かれた部分に係る距離の比率を判断すること、および、比率に応じてピクセル毎にアルファブレンドをコントロールすること、を含む。
【００５３】
別の実施例は、現実世界環境において動作するヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）デバイスの変動する視野の中に複合現実または仮想現実環境をレンダリングするためのコンピュータで実行可能なインストラクションを保管している一つまたはそれ以上のコンピュータで読取り可能なメモリを含む。本方法は、変動する不透明度の程度を用いてホログラフィックオブジェクトを選択的にレンダリングするために、ＨＭＤデバイスの中にディスプレイ光学系を構成するステップと、ＨＭＤデバイスの中に組み込まれたセンサを使用して、ニア閾値とファー閾値それぞれに関してホログラフィックオブジェクトの位置を動的に判断するステップと、オブジェクトがファー閾値を越えて置かれたときに、描かれるホログラフィックオブジェクトに対する不透明度を最大値に設定するステップと、ホログラフィックオブジェクトがニア閾値とファー閾値との間に置かれたときに、位置に基づいて、描かれるホログラフィックオブジェクトに対する不透明度を最小値と最大値に及ぶ範囲から設定するステップ、を含む。
【００５４】
さらなる一つの実施例においては、ホログラフィックオブジェクトとニア閾値との間の距離が増加するにつれて、アルファコンポジションまたはディザリングのうち一つを使用して不透明度が増加される。そして、さらに、ニア閾値に置かれているニアシェルおよびファー閾値に置かれているファーシェルを有するフェードボリュームの中にユーザを取り囲むこと、を含む。ニアシェルとファーシェルは、円柱、球、カプセル、または、ノンラジアルボリュームのうち一つから選択されている。
【００５５】
技術的事項が、構造的特徴及び／又は方法論的アクトに特有の言葉で説明されてきたが、添付の請求項において定められる技術的事項は、上述された特定の特徴またはアクトに必ずしも限定される必要はないことが理解されるべきである。むしろ、上述の特定の特徴およびアクトは、特許請求の範囲を実施する形式の例として開示されたものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
2017531222.tif 000022
2017531222.tif 000023