CN108292166A - 虚拟现实中的有限视场 - Google Patents

Abstract

在虚拟现实系统中，用户可以从第一虚拟位置行进到第二虚拟位置。在行进期间，可以在用户的视场中的门户内显示动态虚拟动画，从而允许用户体验从第一虚拟位置行进到第二虚拟位置的感觉。可以在视场中围绕门户显示固定特征。固定特征的布置和位置可以保持固定，同时在门户内显示动态虚拟动画，以在体验行进感觉的同时提供稳定的参照系。由固定特征提供的稳定参照系可以减轻由于动态视觉体验和静止物理体验之间的不匹配而导致的行进期间的方向迷失和/或晕动病的感受。

Description

虚拟现实中的有限视场

相关申请的交叉引用

本申请是2016年2月8日提交的美国申请序列号No.15/018,366的继续申请并且要求其优先权，其公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本文献大体涉及虚拟现实环境中的视场，更具体涉及虚拟现实中的运送(transport)期间的视场。

背景技术

虚拟现实(VR)系统可以生成三维(3D)沉浸式环境。用户可以通过与各种电子设备交互来体验该虚拟3D沉浸式环境，所述各种电子设备诸如包括显示器的头盔或其他头戴式设备、用户在观看显示设备时眼镜或护目镜、提供传感器的手套、包括传感器的外部手持设备以及其他这样的电子设备。一旦沉浸在虚拟3D环境中，用户便可以在虚拟环境中走动，并且可以瞬移和/或行进或运送到虚拟环境的其他区域。

发明内容

一方面，一种方法可以包括显示与第一虚拟位置相对应的第一虚拟场景；检测行进到第二虚拟位置的第一命令；以及响应于所述第一命令，从所述第一虚拟位置行进到所述第二虚拟位置，包括：显示门户(portal)；显示围绕所述门户的固定特征；以及在所述门户内显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的行进的动态动画，所述固定特征围绕所述门户保持固定。

另一方面，一种方法可以包括生成沉浸式虚拟环境；检测在所述虚拟环境中从第一虚拟位置行进到第二虚拟位置的第一命令；以及响应于所述第一命令，在用户视场的第一部分中显示门户，以及在所述用户视场的第二部分中显示固定特征，所述固定特征围绕所述门户；在所述门户内显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的行进的动态动画，直到检测到抵达所述第二虚拟位置为止，所述动态动画被显示在所述门户内的同时，所述门户的位置以及所述固定特征的布置和位置保持固定；以及在检测到达所述第二虚拟位置之后，以与所述第二虚拟位置相对应的场景替换所述门户和所述固定特征的显示。

另一方面，一种系统可以包括被配置为生成沉浸式虚拟环境的计算设备，所述计算设备包括：存储可执行指令的存储器；以及处理器，所述处理器被配置为执行所述指令以使得所述计算设备：生成虚拟环境；检测在所述虚拟环境中从第一虚拟位置行进到第二虚拟位置的第一命令；以及响应于所述第一命令，将与用户视场中显示的所述第一虚拟位置相对应的第一场景替换为所述用户视场中的门户和围绕所述门户的固定特征；以及在所述门户内显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的行进的动态动画，当所述动态动画被显示在所述门户内时，所述固定特征围绕所述门户保持固定。

在附图和下述描述中阐述了一个或多个实施方式的细节。其他特征从说明书和附图以及权利要求书将显而易见。

附图说明

图1是根据本文所述的实施例的，包括头戴式显示器和手持电子设备的虚拟现实系统的示例实施方式。

图2A和2B是根据本文所述的实施例的，示例头戴式显示器的透视图。

图3是根据本文所述的实施例的虚拟现实系统的框图。

图4A-4E图示了根据本文所述的实施例的，在虚拟现实环境中的第一虚拟位置和第二虚拟位置之间的运送。

图5是根据本文所述的实施例的，在虚拟现实环境中运送的方法的流程图。

图6示出可以被用来实现本文所述的技术的计算机设备和移动计算机设备的示例。

具体实施方式

穿戴例如头戴式显示器(HMD)设备而沉浸在3D虚拟环境中的用户可以探索3D虚拟环境并且通过各种不同类型的输入来与3D虚拟环境交互，所述输入包括例如操纵与HMD分开的电子设备和/或操纵HMD自身，和/或手/手臂姿势、头部移动和/或头部和/或眼睛方向性注视等。用户可以实现这些不同类型的交互中的一个或多个来在虚拟环境中执行特定动作，包括例如从虚拟环境中的第一位置移动到虚拟环境中的第二位置在虚拟环境中移动(例如，过渡、行进、瞬移)。在一些实例下，用户从第一位置移动向第二位置的移动(例如行进)的动画可以提供更真实的虚拟体验，允许与从第一位置到第二位置的瞬间移动(例如，瞬移)相比，用户与虚拟移动(例如，行进)体验保持更多衔接。然而，用户体验的动态视觉动画和缺乏与该动态视觉动画相对应的实际物理运动之间的脱离会导致晕动病和方向迷失，从而降低用户对沉浸式虚拟体验的乐趣。

根据本文所述的实施方式的系统和方法可以促进用户从虚拟环境中的第一位置虚拟移动(例如，行进、运送)到虚拟环境中的第二位置，从而允许用户从视觉上体验从第一位置到第二位置的行进，而几乎甚至完全不会方向迷失和/或晕动病。通过调整和控制用户的主要视场(其中，可以动态显示从第一位置到第二位置的移动)和外围的视场(其可以保持固定)，用户可以从视觉上体验从第一位置行进到第二位置，而不是瞬间从第一位置瞬移到第二位置，享受实质上连续的虚拟体验并且保持衔接并存在于虚拟体验中，而几乎甚至完全没有有时与相对快速虚拟运动相关联的方向迷失和/或晕动病。

在图1所示的示例实施方式中，穿戴HMD 100的用户正握着便携式手持电子设备102。例如，手持电子设备102可以是可以与HMD100配对并且通信以供在由HMD 100生成的沉浸式虚拟环境中交互的智能电话、控制器、操纵杆、或另一便携式手持电子设备。手持电子设备102可以经由例如有线连接或无线连接——诸如例如WiFi或蓝牙连接——可操作地与HMD 100耦合或与之配对。手持电子设备102和HMD 100的这种配对或可操作耦合可以提供手持电子设备102和HMD100之间的通信以及手持电子设备102和HMD 100之间的数据交换。这可以允许手持电子设备102用作与HMD 100通信的控制器，以用于在由HMD 100生成的沉浸式虚拟环境中交互。即，手持电子设备102的操纵——诸如由手持电子设备102发出并且指向虚拟对象以供选择的射束或光线、和/或在手持电子设备102的触摸面上接收的输入、或者手持电子设备102的移动——可以被转换成在由HMD 100生成的沉浸式虚拟环境中的对应选择或移动或其他类型的交互。例如，这可以包括用户从当前虚拟环境移动到选定的目的地虚拟环境，并且在一些实施方式中，还可以包括与移动到选定目的地虚拟环境相协调，基于用户选择来缩放用户的大小。

图2A和2B是示例HMD——诸如图1中由用户穿戴的HMD100——的透视图。HMD 100可以包括耦合到框架120的壳体110，以及也耦合到框架120的音频输出设备130，该音频输出设备130包括例如安装在头戴式耳机中的扬声器。在图2B中，壳体110的前部110a远离壳体110的基部110b旋转，使得容纳在壳体110中的一些组件可见。显示器140可以安装在壳体110的前部110a的朝向内部侧。当前部110a相对于壳体110的基部110b处于闭合位置时，镜头150可以在用户的眼睛和显示器140之间，安装在壳体110中。HMD 100可以包括感测系统160和控制系统170，所述感测系统160包含各种传感器感测系统，控制系统170包含处理器190和促进HMD 100的操作的各个控制系统设备。

在一些实施方式中，HMD 100可以包括捕获静止图像和运动图像的相机180。由相机180捕获的图像可以被用来帮助跟踪现实世界，或相对于虚拟环境的物理环境中的用户和/或手持电子设备102的实际位置，和/或可以在穿透(pass through)模式中在显示器140上显示给用户，从而允许用户临时离开虚拟环境并且返回到物理环境，而无需移除HMD 100或以其他方式改变HMD 100的配置以使壳体110移出用户的视线。

在一些实施方式中，HMD 100可以包括注视跟踪设备165以检测和跟踪用户的眼睛注视。例如，注视跟踪设备165可以包括图像传感器165A或多个图像传感器165A，以捕获用户眼睛的图像——例如用户眼睛的特定部分，诸如例如瞳孔——以检测并且跟踪用户注视的方向和移动。在一些实施方式中，HMD 100可以被配置以使得将所检测的注视处理为用户输入以被转换成沉浸式虚拟体验中的对应交互。

在图3中示出根据本文所述的实施方式的系统的框图。该系统可以包括第一电子设备300(诸如，例如如上关于图1和2A-2B所述的HMD)和与第一电子设备300通信的第二电子设备302(诸如，例如如上关于图1所述的手持电子设备)以促进与由第一电子设备300生成的沉浸式虚拟环境的用户交互。

第一电子设备300可以包括分别与图2A和2B所示的感测系统160和控制系统170类似的感测系统360和控制系统370。感测系统360可以包括一种或多种不同类型的传感器，包括例如光传感器、音频传感器、图像传感器、距离/接近度传感器、和/或其它传感器和/或传感器的不同组合，包括例如被定位以检测和跟踪用户的眼睛注视的图像传感器，诸如图2B所示的注视跟踪设备165。例如，控制系统370可以包括电源/暂停控制设备、音频和视频控制设备、光学控制设备、过渡控制设备、和/或其他这样的设备和/或设备的不同组合。取决于特定的实施方式，感测系统360和/或控制系统370可以包括更多或更少的设备。在感测系统360和/或控制系统370中包括的元件在例如与图2A和2B所示的HMD 100不同的HMD内，可以具有不同的物理布置(例如，不同的物理位置)。第一电子设备300还可以包括与感测系统360和控制系统370通信的处理器390、存储器380、以及提供第一电子设备300与另一外部设备——诸如例如第二电子设备302——之间的通信的通信模块350。

第二电子设备302可以包括提供第二电子设备302与另一外部设备——诸如第一电子设备300——之间的通信和数据交换的通信模块306。第二电子设备302可以包括感测系统304，其包括例如图像传感器和音频传感器，诸如被包括在例如相机和麦克风中、惯性测量单元、诸如被包括在手持电子设备的触敏表面中的触摸传感器、或智能电话，以及其他这样的传感器和/或传感器的不同组合。处理器309可以与第二电子设备302的感测系统304和控制器305通信，控制器305能够访问存储器308并且控制第二电子设备302的整体操作。

根据本文所述的实施方式，在图4A-4E中示出从允许用户从第一虚拟位置移动(例如，行进、运送)到第二虚拟位置，同时通过动态视觉动画体验从第一虚拟位置到第二虚拟位置的移动的虚拟现实系统的用户的角度的示例实施方式。

图4A图示如由用户看到的，虚拟环境内的第一虚拟位置410的虚拟场景400A的示例。例如，如图4B所示，用户可以通过从包括菜单项430A、430B和430C的菜单430中选择第二虚拟位置420，选择从该第一虚拟位置410移动(例如，行进、运送)到第二虚拟位置420。在图4B所示的示例实施方式中，用户将手持电子设备的选择光线指向与第二虚拟位置420相对应的菜单项430C，以选择第二虚拟位置420。然而，这仅仅是第二虚拟位置420可以如何被用户选择的一个例子。可以以各种其他方式来选择第二虚拟位置420。

响应于选择第二虚拟位置420，系统可以从第一虚拟位置410向第二虚拟位置420发起移动(例如，运送、行进)。在一个示例实施方式中，可以在由系统生成的门户440内显示从第一虚拟位置到第二虚拟位置的行进或行程的动态虚拟动画以供用户查看，如图4C和4D所示。可以在围绕门户440的外围区域460中显示固定特征450，诸如图4C和4D中所示的网格。当在门户440的边界内显示与用户从第一虚拟位置410到第二虚拟位置420的行程的相对快速变化的动画相对应的动态虚拟动画时，围绕门户440的固定特征450保持静止(例如，固定)和/或不变。固定特征450可以在用户通过门户440观看动态动画的同时稳固用户的视角，以在用户的外围视觉中提供一致且固定的参照系。围绕门户440中显示的快速变化的动态动画的这种静止的参照系可以防止当用户观看这种类型的快速动态动画时用户可能经历的晕动病、方向迷失等，而也不会体验与该快速动态动画相对应的实际运动。

图4C、4D和4E图示当用户从第一虚拟位置410行进到选定的第二虚拟位置420时的用户行程的顺序视图。在图4C、4D和4E中所图示的顺序视图中的门户440中所图示的每个图像是静态图像，其表示沿第一虚拟位置410和第二虚拟位置420之间的行进路线，图4C、4D处的对应中间位置和在图4E到达第二虚拟位置420的快照。然而，可以理解，可以通过门户440，向用户显示包括形成视频流的动态图像系列的连续虚拟动画以提供从第一虚拟位置410到第二虚拟位置420的移动(例如，行进、运送)的真实表示，并且向用户提供在空中快速飞行或沿着道路或其他类型的地形快速行驶，或用船只沿水路快速驶过的感觉。

如图4E所示，在到达选定的第二虚拟位置420时，显示器可以恢复为完全显示格式，其中用户可以沉浸在第二虚拟位置420处的场景400E中，而不再受门户440的边界限制，并且其中在围绕门户440的外围区域460中不再显示固定特征450。此时，用户可以继续虚拟环境中的交互，现在在第二虚拟位置420处的虚拟场景400E中。在一些实施方式中，在到达第二虚拟位置时，系统可以自动移除固定特征450和门户440的边界，或者可以在到达第二虚拟位置420时自动消失。在一些实施例中，固定特征450和门户440的边界可以在到达第二虚拟位置420之后，由系统响应于用户命令而被移除。

门户440的位置可以相对于用户的头部位置保持固定，与用户的头部移动无关。即，当用户例如向左、右、上、下等移动他/她的头部时，门户440和围绕门户440的固定特征450可以相对于用户的眼睛，以及相对于彼此保持在固定位置，从而与用户的头部移动一起移动，而与用户的头部如何移动无关。这可以帮助维持由固定特征450提供的稳定的参考点，并且即使在头部移动的事件下也有助于防止晕动病。例如，通过使用例如HMD 100中的传感器——诸如包括在HMD 100的惯性测量单元中的传感器——来检测和跟踪头部移动，门户440的位置可以保持固定。可以基于所检测和跟踪的用户的头部的位置来重新计算虚拟环境中的门户440相对于用户的位置，以实现门户440的位置相对于用户的头部位置保持固定的印象。例如，这可以包括考虑到用户的头部的移动来计算门户440在虚拟环境的虚拟平面上的透视投影。

在一些实施方式中，用户的头部的移动可以触发用户通过门户440查看的行进的视角中的对应改变。例如，虽然相对于用户的眼睛和/或鼻子，门户440在用户的视场中的位置和围绕门户440的固定特征450即使当用户的头部移动时也可以保持固定，但用户通过例如在期望的方向上移动他/她的头部来观看在门户440内显示的动态虚拟动画内的不同的方向。例如，随着用户从第一虚拟位置410移动(例如，行进、运送)到第二虚拟位置420，用户的头部在特定方向上的移动可以使得在门户440内显示的视图也在该方向中平移，从而改变用户沿着用户从第一虚拟位置410到第二虚拟位置420的行程而能够在门户440中看到的内容。

在图4A-4E所示的示例实施方式中，为了便于讨论和说明，门户440基本上位于显示给用户的虚拟视野的中心处。在一些实施方式中，门户440可以显示在向用户显示的虚拟视野(例如，视场)内的其他位置处。然而，一旦确立，门户440在向用户显示的虚拟视野内的位置可以保持固定在所确立的位置，直到用户改变门户440的位置、启动新的虚拟体验等等为止。

在图4A-4E所示的示例实施方式中，为了便于讨论和说明，门户440基本上是圆形的。然而，门户可以具有各种其他形状，诸如例如椭圆形、正方形、矩形、或其他闭合曲线形状。在一些实施方式中，门户440的形状可以由用户选择。在一些实施方式中，可以基于第一虚拟位置和/或第二虚拟位置，和/或第一虚拟位置与第二虚拟位置之间的行进模式，和/或第一虚拟位置与第二虚拟位置之间的行进距离来确定门户440的形状。

在图4A-4E所示的示例实施方式中，单纯为了便于讨论和说明，门户440具有邻接外围区域460和围绕门户440的固定特征450的相对明显的边缘。在一些实施方式中，门户440的边缘过渡到外围区域460的区域可以逐渐淡化、阴影或模糊，以提供在门户440中显示的动态动画与外围区域460中的固定特征450之间的更渐进的过渡。

在图4A-4E所示的示例实施方式中，单纯为了便于讨论和说明，将固定特征450图示为在围绕门户440的外围区域460中显示的网格。网格仅仅是固定特征的一个示例，其可以提供固定的参照系，以防止在门户440中显示动态动画时的方向迷失和/或晕动病。可由脑清楚区分的、具有明显的静止特性的其他固定特征，包括例如包含多个相交线和/或角和/或其它不会改变的固定几何形状的特征集合也可以提供围绕门户440的固定参照系以减少或基本消除方向迷失和/或晕动病。例如，在一些实施方式中，系统正在操作并且用户正参与的房间的一部分或真实世界物理空间的逼真表示可以被显示为围绕门户的外围区域中的固定特征，其中具有或不具有覆盖在该表示上的网格。在一些实施方式中，来自第一虚拟位置的场景或来自第二虚拟位置的场景(诸如例如包括具有独特的、固定的、易于区分的几何特征的多个建筑物、窗户等的城市街道场景)可以被显示为围绕门户的外围区域中的固定特征，其中具有或不具有覆盖在该表示上的网格。

在一些实施方式中，不管限定门户440的闭合曲线的特定轮廓如何，门户440可以占据用户可获得的虚拟视觉空间的固定部分或百分比，和/或由门户440占据的面积和由围绕门户440的外围区域460占据的面积之比可以是固定值。例如，在一些实施方式中，门户440可以占据用户可获得的虚拟视觉空间的70％和80％之间，其中外围区域460和在外围区域460中显示的固定特征450占据用户可获得的剩余虚拟视觉空间。在一些实施方式中，门户440可以占据小于用户可获得的虚拟视觉空间的70％，其中外围区域460和在外围区域460中显示的固定特征450占据用户可获得的剩余虚拟视觉空间。在一些实施方式中，门户440可以占据大于用户可获得的虚拟视觉空间的80％，其中外围区域460和在外围区域460中显示的固定特征450占据用户可获得的剩余虚拟视觉空间。

在图4A-4E所示的示例实施方式中，仅为了便于讨论和说明，显示在门户440中的动态虚拟动画图示从第一虚拟位置到第二虚拟位置以相对高的速度飞行或以其他方式在空中行进。所图示的空中行进模式只是动态虚拟动画可以表示从第一虚拟位置在第二虚拟位置的行进的一个模式。在一些实施方式中，其他行进模式——诸如以道路上或水上的载具或其他行进模式——也可以显示在动态虚拟动画中。在一些实施方式中，行进模式可以基于例如第一虚拟位置和第二虚拟位置之间的行进的距离和/或路线来设定，或者可以由用户选择。

在一些实施方式中，基于例如对于在从第一虚拟位置410到第二虚拟位置420的移动(例如行进、运送)期间的动态虚拟动画的用户容忍水平/晕动病的倾向、第一虚拟位置410和第二虚拟位置420之间的行进模式、以及其他用户偏好，可以由用户设定由门户440占据的虚拟视觉空间的一部分和/或待显示在围绕门户440的外围区域460中的固定特征450的类型。

在图5中示出根据本文所述的实施例的，在虚拟现实环境中运送的方法。发起沉浸式虚拟体验(框510)，并且在检测到对新的虚拟位置的选择——指示从当前虚拟位置运送到新选择的虚拟位置的用户输入时(框520)，系统可以启用运送模式以促进从第一虚拟位置运送到第二虚拟位置(框530)。当启用运送模式时，系统可以访问与运送模式相关联的参数，例如存储在存储器中的参数。如上所述，与运送模式相关联的参数可以限定例如在运送模式期间的显示格式(例如，门户的大小和安置、待显示在围绕门户的外围区域中的固定特征)、待在运送模式(例如，空中行进、道路行进、水路行进等)期间实现的运送模式，以及其他这样的参数。然后，系统可以发起从第一虚拟位置向第二虚拟位置的运送(框540)。在到达第二虚拟位置时(框550)，系统可以终止以运送模式的操作，并且以全显示格式继续操作(框560)，从而允许用户在第二虚拟位置处的虚拟场景中交互，直到终止虚拟体验为止(框570)。

图6示出了可以与本文所述的技术一起使用的通用计算机设备600和通用移动计算机设备650的示例。计算设备600旨在表示各种形式的数字计算机，诸如膝上型计算机、台式机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片服务器、大型机和其它合适的计算设备。计算设备650旨在表示各种形式的移动设备，诸如个人数字助理、蜂窝电话、智能电话和其它类似的计算设备。本文所示的组件、它们的连接和关系以及它们的功能仅仅意为示例性的，并不意味着限制本文档中所述的和/或所要求保护的发明的实施方式。

计算设备600包括处理器602、存储器604、存储设备606、连接到存储器604和高速扩展端口610的高速接口608，以及连接到低速总线614和存储设备606的低速接口612。处理器602可以是基于半导体的处理器。存储器604可以是基于半导体的存储器。组件602、604、606、608、610和612中的每一个使用各种总线互连，并且可以按需安装在公共母板上或以其它方式安装。处理器602可以处理在计算设备600内执行的指令，包括存储在存储器604或存储设备606上的指令，以在外部输入/输出设备——诸如耦合到高速接口608的显示器616上显示GUI的图形信息。在其它实施方式中，可以按需与多个存储器和多种类型的存储器一起使用多个处理器和/或多条总线。也可以连接多个计算设备600，其中每个设备提供部分必要操作(例如，作为服务器群、刀片服务器群组或多处理器系统)。

存储器604在计算设备600内存储信息。在一个实施方式中，存储器604是一个或多个易失性存储器单元。在另一实施方式中，存储器604是一个或多个非易失性存储器单元。存储器604也可以是另一种形式的计算机可读介质，例如磁盘或光盘。

存储设备606能够为计算设备600提供大容量存储。在一个实施方式中，存储设备606可以是或包含：计算机可读介质，诸如软盘设备、硬盘设备、光盘设备，或磁带设备，闪存或其它类似的固态存储设备；或包括存储区域网络中的设备或其它配置的设备阵列。计算机程序产品能够被有形地体现在信息载体中。计算机程序产品也可以包含指令，该指令在被执行时执行一种或多种方法，例如上述的方法。信息载体是计算机或机器可读介质，诸如存储器604、存储设备606或处理器602上的存储器。

高速控制器608管理计算设备600的带宽密集型操作，而低速控制器612管理较低带宽密集型操作。这样的功能分配仅是示例性的。在一个实施方式中，高速控制器608耦合到存储器604、显示器616(例如，通过图形处理器或加速器)，并且耦合到可以接受各种扩展卡(未示出)的高速扩展端口610。在该实施方式中，低速控制器612耦合到存储设备606和低速扩展端口614。可以包括各种通信端口(例如，USB、蓝牙、以太网、无线以太网)的低速扩展端口可以耦合到一个或多个输入/输出设备，诸如键盘、指示设备、扫描仪，或例如通过网络适配器耦合到诸如交换机或路由器的网络设备。

如图所示，计算设备600可被实现为多种不同的形式。例如，它可以被实现为标准服务器620，或者在这样的服务器的群组中多次实现。它也可以被实现为机架服务器系统624的一部分。此外，它可以以诸如膝上型计算机622的个人计算机来实现。替选地，计算设备600的组件可以与诸如设备650的移动设备中的其它组件(未示出)组合。这些设备中的每一个都可以包含计算设备600、650中的一个或多个，并且整个系统可以由彼此通信的多个计算设备600、650组成。

计算设备650包括处理器652、存储器664、诸如显示器654的输入/输出设备、通信接口666和收发器668以及其它组件。设备650也可以具有诸如微驱动器或其它设备的存储设备，以提供额外的存储。组件650、652、664、654、666和668中的每一个都使用各种总线互连，并且若干组件可以按需安装在公共母板上或以其它方式来安装。

处理器652可以执行计算设备650内的指令，包括存储在存储器664中的指令。处理器可被实现为包括单独的和多个模拟和数字处理器的芯片的芯片组。处理器可以例如提供对设备650的其它组件的协调，诸如用户接口的控制、由设备650运行的应用以及设备650的无线通信。

处理器652可以通过耦合到显示器654的控制接口658和显示接口656与用户通信。显示器654可以例如是TFT LCD(薄膜晶体管液晶显示器)或OLED(有机发光二极管)显示器或其它适当的显示技术。显示接口656可以包括用于驱动显示器654以向用户呈现图形和其它信息的适当电路。控制接口658可以接收来自用户的命令并且将其转换以提交给处理器652。另外，可以提供外部接口662以与处理器652通信，以便实现设备650与其它设备的近区域通信。例如，外部接口662可以在一些实施方式中提供有线通信，或者在其它实施方式中提供无线通信，并且也可以使用多个接口。

存储器664将信息存储在计算设备650内。存储器664能够被实现为计算机可读介质或介质、一个或多个易失性存储器单元或一个或多个非易失性存储器单元中的一个或多个。还可以提供扩展存储器674并且通过扩展接口672将其连接到设备650，扩展接口672可以包括例如SIMM(单列直插存储器模块)卡接口。这样的扩展存储器674可以为设备650提供额外的存储空间，或者还可以存储设备650的应用或其它信息。具体地，扩展存储器674可以包括用于执行或补充上述过程的指令，并且也可以包括安全信息。因此，例如，扩展存储器674可以被提供为设备650的安全模块，并且可以被编程有允许安全使用设备650的指令。另外，可以经由SIMM卡提供安全应用连同附加信息，诸如以不可非法侵入的方式将标识信息置于SIMM卡上。

如下文所述，存储器可以包括例如闪存和/或NVRAM存储器。在一个实施方式中，计算机程序产品以信息载体有形地体现。计算机程序产品包含指令，当指令被执行时，执行一个或多个方法，诸如上述方法。信息载体是可以例如通过收发机668或外部接口662接收的计算机或机器可读介质，诸如存储器664、扩展存储器674或处理器652上的存储器。

设备650可以通过通信接口666无线通信，通信接口666在必要时，可以包括数字信号处理电路。通信接口666可以提供各种模式或协议下的通信，诸如GSM语音呼叫、SMS、EMS或MMS消息、CDMA、TDMA、PDC、WCDMA、CDMA2000或GPRS等。这样的通信可以例如通过射频收发机668发生。另外，可能发生短距离通信，例如使用蓝牙、Wi-Fi或其它这样的收发器(未示出)。另外，GPS(全球定位系统)接收器模块670可以向设备650提供额外的导航和位置相关无线数据，这些数据可由在设备650上运行的应用按需使用。

设备650还可以使用音频编解码器660可听地通信，音频编解码器660可以从用户接收所说的信息并且将其转换为可用的数字信息。音频编解码器660同样可以为用户生成可听的声音，诸如通过例如在设备650的送受话器中的扬声器。这样的声音可以包括来自语音电话呼叫的声音，可以包括记录的声音(例如，语音消息、音乐文件等)，并且也可以包括由在设备650上操作的应用生成的声音。

如图所示，计算设备650可以以多种不同的形式来实现。例如，它可以被实现为蜂窝电话680。它也可以被实现为智能电话682、个人数字助理或其它类似移动设备的一部分。

本文所述的系统和技术的各种实施方式能够以数字电子电路、集成电路、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合来实现。这些各种实施方式可以包括以在可编程系统上执行和/或解释的一个或多个计算机程序的实施方式，可编程系统包括可以是专用或通用的至少一个可编程处理器，其被耦合至存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备以从其接收数据和指令，以及向其发送数据和指令。

这些计算机程序(也称为程序、软件、软件应用或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高级过程和/或面向对象编程语言和/或汇编/机器语言实现。本文使用的术语“机器可读介质”、“计算机可读介质”指代被用来向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、装置和/或设备(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑器件(PLD))，包括将机器指令接收为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”是指被用来向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。

为了提供与用户的交互，本文所述的系统和技术可以实现在具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)，和用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和指示设备(例如，鼠标或轨迹球)的计算机上。也可以使用其它类型的设备来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)；以及可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。

本文所述的系统和技术可以以包括后端组件(例如，作为数据服务器)或包括中间件组件(例如，应用服务器))，或者包括前端组件(例如，具有用户通过其与本文所述的系统和技术的实施方式交互的图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机)，或者这样的后端、中间件或前端组件的任何组合的计算系统实现。系统的组件可以通过数字数据通信(例如，通信网络)的任何形式或介质互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)和因特网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络交互。客户端和服务器的关系借助在各自的计算机上运行的并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序产生。

已经描述了多个实施例。然而，将理解到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改进。

另外，图中图示的逻辑流程不需要所示出的特定顺序或连续顺序来实现期望的结果。另外，可以从所述的流程提供其他步骤，或者可以消除步骤，并且可以向所述的系统添加其他组件或从其移除。因此，其他实施例在所附权利要求书的范围内。

根据一个示例实施例，在虚拟现实系统中，用户可以从第一虚拟位置行进到第二虚拟位置。在行进期间，动态虚拟动画可以被显示在用户的视场中的门户内，从而允许用户体验从第一虚拟位置行进到第二虚拟位置的感觉。固定特征可以在视场中被显示为围绕门户。固定特征的布置和位置可以在门户内显示动态虚拟动画的同时保持固定，以在体验行进感觉的同时提供稳定的参照系。由固定特征提供的稳定参照系可以减轻由于动态视觉体验和静止物理体验之间的不匹配而导致的行进期间的方向迷失和/或晕动病的感觉。

下文公开进一步的示例实施例。

示例1.一种根据第一示例的方法，包括：显示与第一虚拟位置相对应的第一虚拟场景；检测移动到第二虚拟位置的第一命令；以及响应于所述第一命令，从所述第一虚拟位置移动到所述第二虚拟位置，包括：显示门户；显示围绕所述门户的固定特征；以及在所述门户内显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的移动的动态动画，所述固定特征围绕所述门户的至少一部分保持固定。

示例2.如示例1所述的方法，其中，显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的行进的动态动画包括：在所述门户内显示所述动态动画直到到达所述第二虚拟位置为止。

示例3.如示例1或2所述的方法，进一步包括：在到达所述第二虚拟位置后，显示与所述第二虚拟位置相对应的第二虚拟场景，包括不再显示所述门户和所述固定特征。

示例4.如示例1至3中的一个所述的方法，其中，显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的移动的动态动画包括：基于从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的移动的多个模式中的移动的至少一个模式来显示所述动态动画，所述多个模式包括空中移动、地面移动或沿水路移动。

示例5.如示例1至4中的一个所述的方法，其中，显示所述门户包括：在用户视场内的固定位置处显示所述门户，所述门户的位置在所述视场内保持固定，直到到达所述第二虚拟位置为止。

示例6.如示例1至5中的一个所述的方法，其中，显示固定特征包括：在所述视场的、在围绕所述门户的区域中显示所述固定特征，所述固定特征占据所述视场的、未被所述门户占据的剩余区域。

示例7.如示例1至6中的一个所述的方法，其中，显示门户包括：在用户视场内显示限定所述门户的闭合曲线，所述闭合曲线占据用户视场的预设区域，所述动态动画仅被显示在所述闭合曲线内。

示例8.如示例1至7中的一个所述的方法，其中，显示固定特征包括：在所述用户视场的、未被所述闭合曲线占据的剩余区域中显示网格，被所述闭合曲线占据的所述预设区域限定所述门户，以及被所述网格占据的所述剩余区域填充所述用户视场；以及当所述动态动画被显示在所述闭合曲线内时，相对于所述闭合曲线而将所述网格保持在固定布置和固定取向中。

示例9.如示例1至8中的一个所述的方法，进一步包括：在所述门户内显示所述动态动画的同时检测第二命令；以及响应于所述第二命令，平移在所述门户内显示的所述动态动画的视角。

示例10.如示例1至9中的一个所述的方法，进一步包括：

响应于所述第二命令，将所述门户的固定位置保持在用户视场以及所述固定特征的固定位置和布置内。

示例11.一种方法，包括：生成沉浸式虚拟环境；检测在所述虚拟环境中从第一虚拟位置移动到第二虚拟位置的第一命令；以及响应于所述第一命令：在用户视场的第一部分中显示门户，以及在所述用户视场的第二部分中显示固定特征，所述固定特征围绕所述门户；在所述门户内显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的行进的动态动画，直到检测到抵达所述第二虚拟位置为止，所述动态动画被显示在所述门户内的同时，所述门户的位置以及所述固定特征的布置和位置保持固定；以及在检测到达所述第二虚拟位置之后，以与所述第二虚拟位置相对应的场景替换所述门户和所述固定特征的显示。

示例12.如示例11所述的方法，进一步包括：在所述门户内显示所述动态动画的同时，检测第二命令；响应于所述第二命令，平移在所述门户内显示的所述动态动画的视角；以及响应于所述第二命令，保持所述门户的固定位置以及所述固定特征的固定位置和布置。

示例13.一种系统，包括：计算设备，所述计算设备被配置为生成沉浸式虚拟环境，所述计算设备包括：存储器，所述存储器存储可执行指令；以及处理器，所述处理器被配置为执行所述指令以使得所述计算设备进行以下操作：生成虚拟环境；检测在所述虚拟环境中从第一虚拟位置移动到第二虚拟位置的第一命令；以及响应于所述第一命令，将与用户视场中显示的所述第一虚拟位置相对应的第一场景替换为所述用户视场中的门户和围绕所述门户的固定特征；以及在所述门户内显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的行进的动态动画，当所述动态动画被显示在所述门户内时所述固定特征围绕所述门户保持固定。

示例14.如示例13所述的系统，其中，所述用户视场的区域由被所述门户占据的第一部分和被围绕所述门户的所述固定特征占据的第二部分限定。

示例15.如示例13或14所述的系统，其中，所述门户由位于所述用户视场中的固定位置处的闭合曲线限定。

示例16.如示例13、14或15所述的系统，其中，所述固定特征包括：在所述用户视场的、围绕所述闭合曲线的所述第二部分中显示的网格。

示例17.如示例13、14、15或16所述的系统，其中，所述固定特征包括：在所述用户视场的所述第二部分中显示的多条相交线、多个角、或多个几何特征中的至少一个。

示例18.如示例13至17中的一个所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为执行所述指令以使得所述计算设备在所述门户内显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的移动的所述动态动画，直到检测到抵达所述第二虚拟位置为止。

示例19.如示例18所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为执行所述指令以使得所述计算设备在检测到达所述第二虚拟位置之后，以与在所述用户视场中显示的所述第二虚拟位置相对应的第二场景替换所述门户和所述固定特征的显示。

示例20.如示例13至19中的一个所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为执行所述指令以使得所述计算设备进行以下操作：在所述门户内显示所述动态动画的同时检测第二命令；响应于所述第二命令，平移在所述门户内显示的所述动态动画的视角；以及响应于所述第二命令，保持所述用户视场内的所述门户的固定位置以及所述固定特征的固定位置和布置。

尽管如本文所述，说明了所述的实施方式的某些特征，但是本领域技术人员现在将想到许多改进、替代、改变和等同物。因此，应当理解到，所附权利要求书旨在覆盖落入实施方式的范围内的所有这些改进和变化。应当理解到，它们仅作为示例而不是限制，并且可以在形式和细节上做出各种改变。本文所述的装置和/或方法的任何部分可以以除互相排斥的组合之外的任何组合进行组合。本文所述的实施方式可以包括所述的不同实施方式的功能、组件和/或特征的各种组合和/或子组合。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

显示与第一虚拟位置相对应的第一虚拟场景；

检测移动到第二虚拟位置的第一命令；以及

响应于所述第一命令，从所述第一虚拟位置移动到所述第二虚拟位置，包括：

显示门户；

显示围绕所述门户的固定特征；以及

在所述门户内显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的移动的动态动画，所述固定特征围绕所述门户的至少一部分保持固定。

2.如权利要求1所述的方法，其中，显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的行进的动态动画包括：在所述门户内显示所述动态动画直到到达所述第二虚拟位置为止。

3.如权利要求2所述的方法，进一步包括：

在到达所述第二虚拟位置后，显示与所述第二虚拟位置相对应的第二虚拟场景，包括不再显示所述门户和所述固定特征。

4.如权利要求1所述的方法，其中，显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的移动的动态动画包括：基于从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的移动的多个模式中的移动的至少一个模式来显示所述动态动画，所述多个模式包括空中移动、地面移动或沿水路移动。

5.如权利要求1所述的方法，其中，显示所述门户包括：

在用户视场内的固定位置处显示所述门户，所述门户的位置在所述视场内保持固定，直到到达所述第二虚拟位置为止。

6.如权利要求5所述的方法，其中，显示固定特征包括：

在所述视场的、围绕所述门户的区域中显示所述固定特征，所述固定特征占据所述视场的、未被所述门户占据的剩余区域。

7.如权利要求1所述的方法，其中，显示门户包括：

在用户视场内显示限定所述门户的闭合曲线，所述闭合曲线占据用户视场的预设区域，所述动态动画仅被显示在所述闭合曲线内。

8.如权利要求7所述的方法，其中，显示固定特征包括：

在所述用户视场的、未被所述闭合曲线占据的剩余区域中显示网格，被所述闭合曲线占据的所述预设区域限定所述门户，以及被所述网格占据的所述剩余区域填充所述用户视场；以及

当所述动态动画被显示在所述闭合曲线内时，相对于所述闭合曲线而将所述网格保持在固定布置和固定取向中。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述门户内显示所述动态动画的同时检测第二命令；以及

响应于所述第二命令，平移在所述门户内显示的所述动态动画的视角。

10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：

响应于所述第二命令，将所述门户的固定位置保持在用户视场内以及保持所述固定特征的固定位置和布置。

11.一种方法，包括：

生成沉浸式虚拟环境；

检测在所述虚拟环境中从第一虚拟位置移动到第二虚拟位置的第一命令；以及

响应于所述第一命令：

在用户视场的第一部分中显示门户，以及在所述用户视场的第二部分中显示固定特征，所述固定特征围绕所述门户；

在所述门户内显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的行进的动态动画，直到检测到抵达所述第二虚拟位置为止，在所述动态动画被显示在所述门户内的同时，所述门户的位置以及所述固定特征的布置和位置保持固定；以及

在检测到抵达所述第二虚拟位置之后，以与所述第二虚拟位置相对应的场景替换所述门户和所述固定特征的显示。

12.如权利要求11所述的方法，进一步包括：

在所述门户内显示所述动态动画的同时检测第二命令；

响应于所述第二命令，平移在所述门户内显示的所述动态动画的视角；以及

响应于所述第二命令，保持所述门户的固定位置以及所述固定特征的固定位置和布置。

13.一种系统，包括：

计算设备，所述计算设备被配置为生成沉浸式虚拟环境，所述计算设备包括：

存储器，所述存储器存储可执行指令；以及

处理器，所述处理器被配置为执行所述指令以使得所述计算设备：

生成虚拟环境；

检测在所述虚拟环境中从第一虚拟位置移动到第二虚拟位置的第一命令；以及

响应于所述第一命令，

将与用户视场中显示的所述第一虚拟位置相对应的第一场景替换为所述用户视场中的门户和围绕所述门户的固定特征；以及

在所述门户内显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的行进的动态动画，当所述动态动画被显示在所述门户内时所述固定特征围绕所述门户保持固定。

14.如权利要求13所述的系统，其中，所述用户视场的区域由被所述门户占据的第一部分和被围绕所述门户的所述固定特征占据的第二部分限定。

15.如权利要求14所述的系统，其中，所述门户由位于所述用户视场中的固定位置处的闭合曲线限定。

16.如权利要求14所述的系统，其中，所述固定特征包括：在所述用户视场的、围绕所述闭合曲线的所述第二部分中显示的网格。

17.如权利要求14所述的系统，其中，所述固定特征包括：在所述用户视场的所述第二部分中显示的多条相交线、多个角、或多个几何特征中的至少一个。

18.如权利要求13所述的系统，其中，处理器进一步被配置为执行所述指令以使得所述计算设备在所述门户内显示从所述第一虚拟位置向所述第二虚拟位置的移动的所述动态动画，直到检测到抵达所述第二虚拟位置为止。

19.如权利要求18所述的系统，其中，处理器进一步被配置为执行所述指令以使得所述计算设备在检测到达所述第二虚拟位置之后，以与在所述用户视场中显示的所述第二虚拟位置相对应的第二场景替换所述门户和所述固定特征的显示。

20.如权利要求13所述的系统，其中，处理器进一步被配置为执行所述指令以使得所述计算设备：

在所述门户内显示所述动态动画的同时检测第二命令；

响应于所述第二命令，平移在所述门户内显示的所述动态动画的视角；以及

响应于所述第二命令，将所述门户的固定位置保持在所述用户视场内以及保持所述固定特征的固定位置和布置。