CN110663013B - 一种用于呈现虚拟对象的系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种呈现虚拟对象的方法（600）。该方法（600）包括获得（602）一组参数，该组参数包括由光源（120）发射的光的当前颜色和/或亮度，从虚拟对象数据库（106）中选择（604）虚拟对象，该虚拟对象与该组参数相关联，并且在图像呈现设备（104）上呈现（606）虚拟对象。

Description

一种用于呈现虚拟对象的系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种呈现虚拟对象的方法以及用于执行该方法的计算机程序产品。本发明还涉及一种用于呈现虚拟对象的系统。
背景技术
虚拟现实(VR)和增强现实(AR)的最新发展使用户能够与虚拟对象进行交互。这些虚拟对象可以例如在智能电话上或AR眼镜上被显示为物理世界之上的覆盖物。这项技术实现许多不同类型的应用，例如基于方位的寻宝游戏。当玩这种游戏时，用户可以在物理世界中移动，以便“搜寻”(寻找)虚拟宝藏。另一个示例性应用是在办公环境中呈现虚拟数据文件，诸如演示文稿、文档和议程。AR和编码光技术中的最新发展实现了选择这种虚拟对象和与之交互的新的范例。
US 20140267412 A1公开了用于通过将虚拟对象插入场景中来增强场景中的对象的外观的技术。使用环境照明信息来增强对象的外观，这基于例如增强现实设备所位于的环境内的光源方位、光源角度、光源颜色、光源强度和第一物理对象的反射率值。
发明内容
本发明的目的是为虚拟对象的交互和选择提供一种新的范例。
根据本发明的第一方面，通过一种呈现虚拟角色的方法来实现该目的，该方法包括：
-获得一组参数，该组参数包括由光源发射的光的当前颜色和/或亮度，
-将该组参数与和存储在虚拟对象数据库中的虚拟角色相关联的多组参数进行比较-确定该组参数是否对应于所存储的一组参数，
-选择与该所存储的一组参数相关联的虚拟角色，以及
-在图像呈现设备上呈现虚拟角色。
该方法使得能够呈现与当前应用于光源的光设置相关联的虚拟角色。由光源发射的光的当前颜色和/或亮度可以例如通过从光源、从诸如集线器、服务器或桥接器的中央控制系统、从运行在移动设备上的照明控制应用接收关于光设置的信息来获得，和/或可以通过捕获和分析光源的一个或多个图像来确定由光源发射的光的当前颜色和/或亮度来获得。虚拟对象数据库包括多个虚拟对象，每个虚拟对象与一组存储的参数(至少是光的颜色和/或亮度)相关联，并且通过将该组(当前)参数(是由光源发射的光的当前颜色和/或亮度)与多组存储的参数进行比较，如果该组当前参数对应于一组存储的参数，则选择虚拟角色。用户可以例如(例如，通过诸如开关的照明控制设备、智能电话等)控制光源发射的光。这是有益的，因为它使用户能够确定/选择将呈现哪个(或哪些)虚拟角色。可替代地，光源可以例如被自动控制(例如由运行在个人智能设备上的应用程序控制)，这使得应用程序能够确定将在图像呈现设备上呈现哪个(或哪些)虚拟角色。
图像呈现设备可以例如是移动设备的显示器，并且虚拟角色可以在显示器上呈现。虚拟角色可以被呈现为移动设备所位于的物理环境上的覆盖物。移动设备可以包括被配置为捕获图像的图像捕获设备。该方法还可以包括以下步骤：在显示器上呈现由图像捕获设备捕获的图像，以及在显示器上将虚拟角色呈现为图像上的覆盖物。可替代地，移动设备可以是智能眼镜，例如增强/混合现实智能眼镜，并且图像呈现设备可以是投影仪，其被配置为将虚拟角色投影在智能眼镜上，或者直接投影在用户的视网膜上，作为移动设备所位于的物理环境上的覆盖物。该方法还可以包括将虚拟角色投影在一副智能眼镜的至少一个镜片上，作为移动设备所位于的物理环境上的覆盖物。
该组参数还可以包括一天中的当前时间。存储在虚拟对象数据库中的虚拟角色可以各自进一步与一天中的时间相关联(例如，诸如07：00AM-08：00AM的时间段)。该方法还可以包括获得一天中的当前时间的步骤。一天中的当前时间可以通过访问时钟来获得，该时钟可以例如包括在执行该方法的移动设备中。在获得一天中的时间后，可以将其与多个和虚拟角色相关联的存储的一天中的时间进行比较，并且如果一天中的当前时间对应于与一虚拟角色相关联的存储的一天中的时间，则可以选择该虚拟角色。因此，虚拟角色的选择可以进一步基于一天中的时间。这是有益的，因为可能要求一些虚拟角色只在特定时刻期间呈现(例如，类似蝙蝠的虚拟角色可能只在晚上呈现)。
该组参数还可以包括光源的位置。存储在虚拟对象数据库中的虚拟角色可以各自进一步与位置相关联。该方法还可以包括获得光源的位置的步骤。光源的位置可以例如从(室内)定位系统接收。附加地或可替代地，光源的位置可以基于包括在由光源发射的光中的编码来确定，该编码包括指示光源的位置的位置信息。
图像呈现设备可以被包括在移动设备中，并且该方法可以进一步包括：确定光源相对于移动设备的位置。移动设备可以包括用于捕获环境图像的图像捕获设备(例如，相机或深度相机)，并且光源可以位于图像中，并且光源的位置可以例如通过分析图像或者通过检测嵌入在光源的光输出中的编码来相对于移动设备地确定，该编码可以指示光源的位置，该位置可以与移动设备的位置(和取向)进行比较。在获得光源的位置后，可以将光源的位置与多个和虚拟角色相关联的存储的位置进行比较，并且如果光源的位置对应于一与虚拟角色相关联的存储的位置，则可以选择该虚拟角色。
基于光源的位置呈现虚拟角色是有益的，因为它实现了仅在特定光源发射具有颜色和/或亮度的光时才呈现某些虚拟角色。例如，如果位于天花板的灯泡发射蓝光，则可以呈现类似鸟的虚拟角色，而当灯泡发射位于地面水平的蓝光时，可以呈现类似鱼的虚拟角色。
该方法还可以包括：确定光源是否在移动设备的图像捕获设备的视场中，并且如果光源在图像捕获设备的视场中，则在图像呈现设备上呈现虚拟对象。移动设备可以包括用于捕获环境图像的图像捕获设备(例如，相机或深度相机)。通过确定光源是否位于图像中，可以确定光源是否在图像的视场中。附加地或可替代地，光源发射的光可以包括嵌入编码，并且确定光源是否在图像捕获设备的视场中的步骤可以包括：检测嵌入编码，从嵌入编码中检索标识符，以及基于标识符识别光源。因此，用图像捕获设备检测嵌入编码能够确定光源是否在图像捕获设备的视场内。
该方法还可以包括：
-确定光源(120)在由图像捕获设备捕获的图像中的第一方位，以及
-基于光源(120)在图像中的第一方位，在图像呈现设备(104)上的第二方位处呈现虚拟角色。因此，光源可以用作呈现虚拟角色的锚。这是有益的，因为它使得能够在相对于光源方位的方位处呈现虚拟角色。第一方位和第二方位之间的关系可以预先定义。第二方位可以例如位于第一方位附近、远离第一方位或者与第一方位相同。
可替代地，该方法可以包括：
-识别由图像捕获设备捕获的图像中的对象，
-确定对象在图像中的第一方位，以及
-基于对象在图像中的第一方位，在图像呈现设备上的第二方位处呈现虚拟角色。因此，对象可以用作呈现虚拟角色的锚。这是有益的，因为它使得能够在相对于对象方位的方位处呈现虚拟角色。第一方位和第二方位之间的关系可以预先定义。第二方位可以例如位于第一方位附近、远离第一方位或者与第一方位相同。
该方法还可以包括获得光源相对于光源所位于的环境的位置。光源的位置可以例如直接从光源接收，通过访问存储光源位置的存储器获得，或者从另一个系统(诸如(室内)定位系统)接收。存储在虚拟对象数据库中的虚拟角色可以各自进一步与位置(例如，一组坐标或诸如“起居室”的位置描述符)相关联。在获得光源的位置后，可以将其与多个和虚拟角色相关联的存储的位置进行比较，并且如果光源的位置对应于一与虚拟角色相关联的存储的位置，则该虚拟角色可以被选择。因此，虚拟角色的选择可以进一步基于光源的位置。这是有益的，因为可能要求仅当光源的光在特定位置处发射颜色和/或亮度时才呈现一些虚拟角色。
该方法还可以包括以下步骤：从音频文件数据库中选择音频文件，该音频文件与该组参数相关联和/或与所选择的虚拟角色相关联，并且播放该音频文件。类似于选择虚拟角色，可以基于该组参数来选择音频文件。可替代地，音频文件可能已经与虚拟角色和/或虚拟角色的特定行为相关联。
该方法还可以包括当虚拟角色已经从虚拟对象数据库中被选择时和/或当虚拟角色已经在图像呈现设备上被呈现时，在一段时间内改变光源发射的光的颜色和/或亮度。这是有益的，因为它向用户提供指示符，其通知用户：所选择的虚拟角色可以/已经由图像呈现设备呈现。
该方法还可以包括：
-基于该组参数确定所选择的虚拟角色的外观，以及
-根据外观在图像呈现设备上呈现虚拟角色。
虚拟角色的外观涉及虚拟对象的看起来如何。外观可以例如涉及虚拟角色的至少一部分的尺寸、形状、颜色和/或透明度。基于该组参数(至少是光的颜色和/或亮度)确定虚拟对象的外观使得用户能够通过简单地改变光源的光输出来控制虚拟对象的外观。
该方法还可以包括：
-基于该组参数确定所选择的虚拟角色的行为，其中该行为涉及虚拟角色在虚拟环境中的空间和时间行为，以及
-根据该行为在图像呈现设备上呈现虚拟角色。
该行为可以例如涉及虚拟角色的移动、移动速度、移动轨迹和/或寿命。基于该组参数(至少是光的颜色和/或亮度)确定虚拟角色的行为使得用户能够通过简单地改变光源的光输出来控制虚拟角色的行为。
该组参数还可以包括光源的类型。存储在虚拟对象数据库中的虚拟角色可以各自进一步与一种光源类型(例如灯泡、LED带等)相关联。该方法还可以包括获得光源类型的步骤。光源的类型可以例如直接从光源接收，通过访问存储光源类型的存储器获得，或者从另一个系统接收。在获得光源的类型后，可以将其与多个和虚拟角色相关联的存储的光源类型进行比较，并且如果光源的类型对应于一与虚拟角色相关联的存储的光源类型，则可以选择该虚拟角色。因此，虚拟角色的选择可以进一步基于光源的类型。这是有益的，因为可能要求某些虚拟角色仅在特定光源处呈现。例如，当光源是LED带时，可以呈现类似蛇的虚拟角色，而当光源是悬挂灯具(的一部分)时，可以呈现类似猴子的虚拟角色。
根据本发明的第二方面，通过一种用于计算设备的计算机程序产品来实现该目的，该计算机程序产品包括计算机程序代码，当计算机程序产品在计算设备的处理单元上运行时，所述计算机程序代码执行上文所描述的根据第一方面的方法。
根据本发明的第三方面，通过一种用于呈现虚拟角色的系统来实现该目的，该系统包括：
-图像呈现设备，
-处理器，被配置为获得一组参数，该组参数包括由光源发射的光的当前颜色和/或亮度，将该组参数与和存储在虚拟对象数据库(106)中的虚拟角色相关联的多组参数进行比较，确定该组参数是否对应于所存储的一组参数，选择与该所存储的一组参数相关联的虚拟角色，以及在图像呈现设备上呈现该虚拟角色。
应当理解，所要求保护的计算机程序产品和系统可以具有与所要求保护的方法相似和/或相同的实施例和优点。
附图说明
参考附图，通过以下对设备和方法的实施例的说明性且非限制性的详细描述，将更好地理解所公开的系统、移动设备和方法的上述以及附加的目的、特征和优点，其中：
图1示意性示出了用于呈现虚拟对象的系统的实施例；
图2和3示意性示出了包括用于呈现虚拟对象的移动设备的系统的实施例；
图4a和4b示意性示出了包括用于呈现虚拟对象的移动设备的系统的实施例；
图5a-c示意性示出了用于基于捕获的LED带的图像来呈现虚拟对象的移动设备的实施例；和
图6示意性示出了呈现虚拟对象的方法。
所有附图都是示意性的，不必要按比例绘制，并且一般仅示出阐明本发明所必需的部分，其中可以省略或仅建议其他部分。
具体实施方式
图1示意性示出了用于呈现虚拟对象的系统100的实施例。在该系统中，系统100包括图像呈现设备104和处理器102，处理器102被配置为获得一组参数，该组参数包括光源120发射的光的当前颜色和/或亮度，从虚拟对象数据库106中选择虚拟对象，该虚拟对象与该组参数相关联，并且在图像呈现设备104上呈现该虚拟对象。
处理器102(例如微控制器、电路、微芯片等)被配置成获得一组参数，该组参数包括由光源120发射的光的当前颜色和/或亮度。由光源120发射的光的当前颜色和/或亮度(换句话说，光源120的光设置)可以例如通过从光源120、从诸如集线器、服务器或桥接器的中央控制系统接收关于光设置的信息来获得。关于光设置的信息可以经由系统100的通信单元接收，或者经由由诸如光电二极管或相机(未示出)的光检测器检测的嵌入由光源120发射的光122中的编码接收。光源120发射的光的当前颜色和/或亮度也可以从照明控制应用或设备(例如，诸如飞利浦Hue桥接器的照明控制设备)接收。光源120发射的光的当前颜色和/或亮度也可以通过捕获和分析光源的一个或多个图像来确定光源发射的光的当前颜色和/或亮度来获得。
处理器102还被配置为从虚拟对象数据库106中选择虚拟对象，该虚拟对象与该组参数相关联。系统100可以包括虚拟对象数据库106。虚拟对象数据库106可以包括被配置为存储多个虚拟对象的存储器。存储的多个虚拟对象中的每一个可以与一组存储的参数(至少是光的颜色和/或亮度)相关联。处理器102可以访问虚拟对象数据库106，并将该组(当前)参数(光源120发射的光的当前颜色和/或亮度)与多组存储的参数进行比较，以选择存储的参数对应于当前参数的虚拟对象。虚拟对象数据库106可以例如包括查找表，该查找表包括各自与一组一个或多个参数相关联的虚拟对象。
处理器102可以被配置成接收多个光源的光设置(涉及颜色和/或亮度的多组参数)，其总体上可以被描述为“光场景”。处理器102可以被配置为从虚拟对象数据库106中选择虚拟对象，该虚拟对象与光场景相关联。例如，虚拟对象(例如，类似虚拟星空)可以与“夜晚”光场景相关联，其中多个光源发射深蓝色光。
处理器102被配置成在图像呈现设备104上呈现虚拟对象。处理器102可以在检测到嵌入编码后，或者仅正在(连续)检测到嵌入编码时，在图像呈现设备104上连续呈现虚拟对象。处理器102可以呈现虚拟对象，而与移动系统100存在于的物理环境无关。可替代地，处理器102可以被配置成将虚拟对象呈现为物理环境之上的覆盖物，以增强物理环境。
在实施例中，处理器102可以进一步被配置成生成和/或接收虚拟环境在物理环境上的映射，其中虚拟环境中的位置对应于物理环境中的位置。处理器102可以从诸如远程服务器的另一设备接收该映射。附加地或可替代地，处理器102可以进一步被配置成例如基于从图像捕获设备接收的图像和/或基于建筑信息(例如，2D/3D建筑布局)来生成映射。处理器102可以应用图像处理算法来确定对象的位置和物理环境的布局(例如，其可以基于从3D相机/扫描仪接收的深度信息)，以便生成虚拟环境在物理环境上的映射。该映射可以例如是在3D空间中虚拟坐标到物理坐标的映射。处理器102还可以被配置成例如基于从(室内)定位系统接收的定位信号来确定移动设备110在物理环境中的方位。这进一步使得处理器102能够将光源120定位在虚拟环境中。这进而使得处理器102能够确定虚拟环境中虚拟对象的定位/轨迹，并且相应地在虚拟环境中将虚拟对象呈现为物理环境之上的覆盖物。
如图4a所示，系统100可以包括移动设备400a，诸如智能电话、平板电脑、智能手表、智能眼镜等，该移动设备400a包括显示器404a。移动设备400a可以包括具有视场406a的图像捕获设备(例如(深度)相机)。处理器(未示出)可以被配置成在移动设备400a的显示器404a上呈现由图像捕获设备捕获的图像。处理器可以进一步获得由(多个)光源420a和/或422a发射的光的当前颜色和/或亮度，并且从虚拟对象数据库中选择虚拟对象，并且在显示器404a上呈现所选择的虚拟对象402a。如图4b所示，系统可以包括移动设备400b，例如包括一个或多个镜片的一副智能眼镜，该移动设备400b包括透明元件404b。处理器(未示出)可以被配置成获得由(多个)光源420b和/或422b发射的光的当前颜色和/或亮度，并且从虚拟对象数据库中选择虚拟对象，并且例如在透明元件404b上呈现所选择的虚拟对象402b。图像呈现设备可以是投影仪，其被配置为将虚拟对象投影在一个或多个智能眼镜中的至少一个上，或者直接投影在用户的视网膜上，作为移动设备400b所位于的物理环境上的覆盖物。
图5a-5c图示了另一个示例，其中虚拟对象502被呈现为物理世界之上的覆盖物。在该示例中，移动设备500的处理器(未示出)可以根据对应于LED带520上被照射方位的轨迹在显示器504上呈现虚拟对象502。LED带520可以是具有单独可控光源的照明设备，所述单独可控光源被控制使得光效果元件在LED带上移动，并且从移动设备500的用户的视角来看，虚拟对象502随着光源呈现移动的光效果元件而移动。
虚拟对象可以是任何类型的虚拟对象。虚拟对象的示例包括但不限于无生命的对象(诸如虚拟家具、建筑物和植物)、有生命的对象(诸如(游戏)角色和动物)、数据文件(诸如演示和文档)以及议程、标志等。
光源120可以是被配置成接收照明控制命令的任何类型的光源。光源120可以被布置用于提供普通照明、任务照明、环境照明、气氛照明、重点照明、室内照明、室外照明等。光源120可以安装在灯具或照明器材中，或者可以是独立设备(诸如LED带)等。光源可以被包括在便携式照明设备(例如，手掌大小的设备，诸如LED立方体、LED球体、对象/动物形状的照明设备等)或可佩戴的照明设备(例如光手镯、光项链等)中。
该组参数还可以包括一天中的当前时间。存储在虚拟对象数据库中的虚拟对象可以各自进一步与一天中的时间和/或一年中的日子相关联(例如，时间段，诸如07：00PM-08：00PM，或者特定月份，例如一月)。处理器102可以进一步被配置成例如通过访问时钟来获得一天中的当前时间，该时钟可以例如包括在系统100中。获得一天中的当前时间后，处理器102可以将一天中的当前时间与多个存储的与虚拟对象相关联的光的一天中的时间进行比较，并且如果一天中的当前时间对应于一存储的与虚拟对象相关联的一天中的当前时间，则处理器102可以选择该虚拟对象。处理器102可以例如获得一天中的当前时间07：30AM和光源120的当前光设置(即，当前颜色和/或亮度)，例如唤醒光设置。处理器102然后可以从虚拟对象数据库中选择与这些参数(唤醒光设置和一天中的时间7：30AM)相关联的虚拟对象。与这些参数相关联的虚拟对象可以是例如特定日子的用户的议程，其可以由处理器102在用户的系统100的图像呈现设备104上呈现。
该组参数可以进一步包括光源120的位置。存储在虚拟对象数据库中的虚拟对象可以各自进一步与位置相关联。处理器102可以进一步被配置成获得光源120的位置(例如，一组坐标、光源存在的空间的描述等)。光源120的位置可以例如从(室内)定位系统接收，该定位系统可以存储/监控光源的位置。附加地或可替代地，系统100可以包括光检测器，该光检测器被配置为检测嵌入在由光源120发射的光122中的编码。光检测器可以是例如光电二极管或相机。该编码可以包括指示光源120的位置的位置信息。在获得光源120的位置后，处理器102可以将该位置与多个和虚拟对象相关联的光源的存储的位置进行比较，并且如果光源的位置对应于一与虚拟对象相关联的存储的位置，则处理器102可以选择该虚拟对象。处理器102可以例如获得光源的位置(光源可以位于花园中)和该光源的当前光设置(即当前颜色和/或亮度)，例如绿光设置。处理器102然后可以从虚拟对象数据库中选择与这些参数(绿光设置和位置为花园)相关联的虚拟对象。与这些参数相关联的虚拟对象可以是例如类似生活在丛林(绿色环境)中的动物的虚拟角色，其可以由处理器102在用户的系统100的图像呈现设备104上呈现。在该示例中，如果光源120的位置将例如是起居室，并且光设置将是相同的，则基于这些参数选择的虚拟对象可以例如是虚拟植物。
该组参数可以进一步包括光源120的类型。存储在虚拟对象数据库中的虚拟对象可以各自进一步与光源120的类型相关联(例如，灯泡、LED带、LED矩阵、灯具的类型等)。处理器102可以进一步被配置成获得光源120的类型。光源120的类型可以例如直接从光源120接收，通过访问存储光源类型的存储器获得，或者从诸如中央控制系统的另一系统接收。在获得光源120的类型后，处理器102可以将该类型与多个存储的与虚拟对象相关联的光源类型进行比较，并且如果光源的类型对应于一存储的与虚拟对象相关联的光源类型，则处理器102可以选择该虚拟对象。处理器102可以例如获得光源的类型(光源可以是LED矩阵)和该光源的当前光设置，例如黄色闪烁光设置，其中LED矩阵的各个光源随机闪烁。处理器102然后可以从虚拟对象数据库中选择与这些参数(黄光设置和类型为LED矩阵)相关联的虚拟对象。与这些参数相关联的虚拟对象可以例如类似萤火虫群，其被呈现在用户的系统100的图像呈现设备104上。在该示例中，如果光源120的类型例如是灯泡并且光设置是相同的(闪烁的黄光设置)，基于这些参数选择的虚拟对象可以例如是虚拟雷击。
图2和3示意性示出了根据本发明的系统的配置，该系统包括移动设备110，该移动设备110包括用于呈现虚拟对象的图像呈现设备104。在图2的示例性系统中，移动设备110可以包括处理器102。移动设备110可以进一步包括虚拟对象数据库106，或者包括用于与远程虚拟对象数据库106通信的通信单元108。通信单元108可以进一步被配置为与诸如光源120的其他设备通信。在图3的示例性系统中，处理器102可以(部分)位于远处。移动设备110可以包括用于与远程处理器102通信的通信单元108。移动设备还可以包括辅助处理器102’。处理器102可以被配置成获得该组参数，从远程虚拟对象数据库106中选择虚拟对象，并且将关于所选择的对象的信息传送给移动设备，移动设备可以经由通信单元108接收该信息，并且辅助处理器102’可以在图像呈现设备104上呈现虚拟对象。应当注意，图2和图3所示的配置仅仅是根据本发明的系统100的示例，并且技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代方案。
移动设备110可以包括通信单元108。通信单元108可以被配置成经由一个或多个通信协议与其他设备通信。通信单元108可以使用各种通信协议，例如以太网、蓝牙、Wi-Fi、Li-Fi、3G、4G或ZigBee。
移动设备110还可以包括相机或光检测器112，该相机或光检测器112被配置为检测嵌入由光源120发射的光122中的编码。光检测器112可以是例如光电二极管或相机。编码可以通过将编码嵌入光中的任何已知原理来创建，例如通过控制到一个或多个光源的时变调制电流以产生光输出中的变化、通过调制光脉冲的幅度和/或占空比等。处理器102还可以被配置成从光中检索嵌入的编码。该编码可以包括关于光源120的信息。该编码可以包括光源120的标识符，这使得处理器102能够识别光源120。该编码还可以包括关于光源120的当前光输出(例如颜色和/或亮度)的信息，这使得处理器102能够获得由光源120发射的光的当前颜色和/或亮度。可替代地，处理器102可以被配置成使用嵌入在其光中的光源120的标识符来识别光源120，并且访问存储光源120的当前光设置的存储器，以便获得由光源120发射的光的当前颜色和/或亮度。
处理器102可以进一步被配置为确定光源120相对于移动设备110的位置。移动设备110可以包括用于捕获环境图像的图像捕获设备(例如，相机或深度相机)。处理器102可以使用图像分析来确定光源120是否位于图像中。处理器102可以通过分析图像或者通过检测嵌入在光源120的光输出中的编码来确定光源120相对于移动设备110的位置。在获得光源120的位置后，处理器可以将光源120的位置与多个和虚拟对象相关联的相对于移动设备110的存储的位置进行比较，并且如果光源120相对于移动设备110的位置对应于一与虚拟对象相关联的存储的位置，则可以选择该虚拟对象。例如，如果光源位于处理器102捕获的图像的左上角，则可以基于此选择与该特定位置(以及那个光源的颜色和/或亮度)相关联的虚拟对象。与相对于移动设备110的左上角位置和黄光设置相关联的虚拟对象可以例如是太阳的虚拟表示，而与相对于移动设备110的低中心位置和黄光设置相关联的另一个虚拟对象可以例如是(黄色)沙子的虚拟表示。
处理器102可以进一步被配置为(仅)在光源在移动设备110的图像捕获设备的视场中时呈现虚拟对象。处理器102可以被配置成通过用图像捕获设备(例如，相机或深度相机)捕获环境的图像来确定光源是否在移动设备110的图像捕获设备的视场内。处理器102可以分析图像以确定光源120是否在移动设备110的图像捕获设备的视场中。附加地，由光源120发射的光可以包括嵌入编码，并且处理器102可以从由移动设备110的光检测器112捕获的光中检索嵌入编码，并且确定光源位于移动设备110的光检测器112的视场中。因此，用图像捕获设备和/或光检测器112(其可以是相同的元件，例如相机)检测嵌入编码能够确定光源120是否在移动设备110的视场中。
处理器102可以进一步被配置为基于光源120在移动设备110的视场中的方位来确定在图像呈现设备104上的何处呈现虚拟对象。处理器102可以例如确定光源120在图像捕获设备的视场中的第一方位(例如，通过分析由图像捕获设备捕获的图像)，确定虚拟对象在图像捕获设备的视场中的第二方位，其中第二方位与第一方位相关，将图像捕获设备的视场映射到图像呈现设备上，并且在图像呈现设备上的第二方位处呈现该虚拟对象。通过将图像捕获设备(例如(深度)相机)的视场映射到图像呈现设备104(例如显示器、投影在智能眼镜的一个或多个镜片上的投影仪等)上，处理器102可以在与光源在视场中的方位相关的第二方位处呈现虚拟对象。第二方位可以例如与第一方位相同(从而从用户角度来看将虚拟对象呈现为光源120之上的覆盖物)、在第一位置旁边(从而从用户角度来看将虚拟对象呈现在光源附近)、远离第一方位(例如，可以将虚拟对象呈现为使得其向第一方位移动)等等。
处理器102可以进一步被配置为获得光源120相对于光源120所位于的环境的位置。处理器102可以例如接收直接从光源120接收的光源120的位置。附加地或可替代地，处理器102可以通过访问存储光源位置的(远程)存储器来获得该位置。附加地或可替代地，处理器102可以从另一个系统(诸如(室内)定位系统)接收光源120的位置。存储在虚拟对象数据库106中的虚拟对象可以各自进一步与位置(例如，一组坐标或诸如“起居室”的位置描述符)相关联。在获得光源120相对于环境的位置后，处理器102可以将该位置和多个与虚拟对象相关联的存储的位置进行比较，并且如果光源120的位置对应于一与虚拟对象相关联的存储的位置，则可以选择该虚拟对象。例如，如果位于办公室的灯泡正在发射具有高色温(例如>5000K)的白光，则虚拟办公文档可以被呈现在图像呈现设备104上，而当位于儿童房间的灯泡正在发射相同的光时，虚拟角色可以被呈现在图像呈现设备104上。
处理器102可以进一步被配置为从音频文件数据库中选择音频文件，该音频文件与该组参数相关联和/或与所选择的虚拟对象和/或虚拟对象行为相关联。类似于选择虚拟对象，处理器102可以基于该组参数选择音频文件。例如，音频文件可以与光的颜色和/或亮度相关联，并且可选地，与一天中的时间、光源的位置、照明设备的类型等相关联。可替代地，音频文件可以已经与虚拟对象相关联。
处理器102可以进一步被配置成，当虚拟对象已经从虚拟对象数据库106中被选择时，在一段时间内改变由光源120发射的光的颜色和/或亮度。处理器102可以例如生成照明控制命令，该命令包括光源在一段时间内改变由光源120发射的光的颜色和/或亮度的指令。照明控制命令可以经由通信单元108传送到光源120。照明控制命令可以例如包括(短暂地)闪烁具有某种颜色的光以通知用户虚拟对象的存在的控制指令。这使得用户能够例如将图像捕获设备/光检测器112指向光源，以便用于呈现虚拟对象，或者在看到光的变化后打开他/她的移动设备110。
处理器102可以进一步被配置为基于该组参数来确定所选择的虚拟对象的外观。外观可以例如涉及虚拟对象的至少一部分的尺寸、形状、颜色和/或透明度。处理器102还可以根据外观在图像呈现设备104上呈现虚拟对象。虚拟对象例如可以是虚拟角色。当已经从虚拟对象数据库106中选择了虚拟对象时，处理器102可以基于该组参数来改变其外观。例如，可以基于光的颜色来改变虚拟对象的颜色，以更好地适合于当前的光设置，可以基于光的亮度来改变虚拟对象的大小，可以基于光源的类型/位置来改变虚拟对象的形状以例如匹配光源的形状，虚拟对象的颜色可以基于一天中的当前时间，等等。
处理器102可以进一步被配置成基于该组参数来确定所选择的虚拟对象的行为。该行为可以例如涉及虚拟对象的移动、移动速度、移动轨迹和/或寿命。处理器102还可以根据行为在图像呈现设备104上呈现虚拟对象。此外，处理器102可以根据行为播放音频文件。音频文件可以例如在移动设备上呈现，或者在与光源集成或共同定位的音频呈现设备上呈现。
当已经从虚拟对象数据库106中选择了虚拟对象时，处理器102可以基于该组参数来改变其行为。例如，虚拟对象的寿命(即虚拟对象将在图像呈现设备104上呈现的持续时间)可以基于光的亮度而改变，移动虚拟对象的轨迹可以基于(一个或多个)光源的位置而改变，虚拟对象的移动速度可以基于一天中的当前时间，等等。
图6示意性示出了呈现虚拟对象的方法600。该方法包括：
-获得602一组参数，该组参数包括由光源120发射的光的当前颜色和/或亮度，
-从虚拟对象数据库106中选择604虚拟对象，该虚拟对象与该组参数相关联，以及-在图像呈现设备104上呈现606虚拟对象。
当计算机程序产品在诸如系统100的处理器102的计算设备的处理单元上运行时，方法600可以由该计算机程序产品的计算机程序代码执行。
应当注意，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代实施例。
在权利要求中，置于括号中的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。动词“包括”及其变化形式的使用不排除权利要求中所陈述的元件或步骤的元件或步骤的存在。元件前面的冠词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。本发明可以通过包括几个不同元件的硬件以及通过适当编程的计算机或处理单元来实现。在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干装置可以由同一个硬件来体现。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的纯粹事实并不表示这些措施的组合不能被用于获益。
本发明的各方面可以在计算机程序产品中实施，该计算机程序产品可以是存储在可以由计算机执行的计算机可读存储设备上的计算机程序指令的集合。本发明的指令可以是任何可解释或可执行的代码机制，包括但不限于脚本、可解释程序、动态链接库(DLL)或Java类。指令可以作为完全可执行程序、部分可执行程序、对现有程序的修改(例如更新)或现有程序的扩展(例如插件)来提供。此外，本发明的处理的部分可以分布在多个计算机或处理器上。
适用于存储计算机程序指令的存储介质包括所有形式的非易失性存储器，包含但不限于EPROM、EEPROM和闪存设备、诸如内部和外部硬盘驱动器的磁盘、可移除盘和CD-ROM盘。计算机程序产品可以分布在这样的存储介质上，或者可以被提供为通过HTTP、FTP、电子邮件或者通过连接到诸如因特网的网络的服务器来下载。

Claims (15)

1.一种呈现虚拟角色的方法(600)，所述方法(600)包括：
-获得(602)一组参数，所述一组参数包括由光源(120)发射的光的当前颜色和/或亮度，
-将所述一组参数和存储在虚拟对象数据库(106)中的与多个虚拟角色相关联的多组参数进行比较，其中所存储的每一组参数与一个虚拟角色相关联，
-确定所述一组参数是否对应于所存储的一组参数，
-选择与所述所存储的一组参数相关联的虚拟角色，并且
-在图像呈现设备(104)上呈现(606)所述虚拟角色。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一组参数还包括一天中的当前时间。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一组参数还包括所述光源(120)的位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述图像呈现设备(104)被包括在移动设备中，并且其中所述方法还包括确定所述光源(120)相对于所述移动设备的位置。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
-确定所述光源(120)是否在所述移动设备的图像捕获设备的视场中，以及
-如果所述光源(120)在所述图像捕获设备的所述视场中，则在所述图像呈现设备(104)上呈现所述虚拟角色。
6.根据权利要求5所述的方法，其中由所述光源(120)发射的光包括嵌入编码(122)，并且其中确定所述光源(120)是否在所述图像捕获设备的所述视场中的步骤包括：
-检测所述嵌入编码，
-从所述嵌入编码检索标识符，并且
-基于所述标识符识别所述光源(120)。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括：
-确定所述光源(120)在由所述图像捕获设备捕获的图像中的第一方位，以及
-基于所述光源(120)在所述图像中的所述第一方位在所述图像呈现设备(104)上的第二方位处呈现所述虚拟角色。
8.根据权利要求3所述的方法，还包括获得所述光源(120)相对于所述光源(120)所位于的环境的位置。
9.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
-从音频文件数据库(106)选择音频文件，所述音频文件与所述一组参数相关联和/或与所选择的虚拟角色相关联，以及
-播放所述音频文件。
10.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
当所述虚拟角色已经从所述虚拟对象数据库(106)选择和/或当所述虚拟角色已经在所述图像呈现设备(104)上被呈现时，在一段时间内改变由所述光源(120)发射的光的颜色和/或亮度。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述一组参数还包括所述光源(120)的类型。
12.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
-基于所述一组参数确定所选择的虚拟角色的外观，和
-根据所述外观在所述图像呈现设备上呈现所述虚拟角色。
13.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
-基于所述一组参数确定所选择的虚拟角色的行为，其中所述行为涉及所述虚拟角色在虚拟环境中的空间和时间行为，以及
-根据所述行为在所述图像呈现设备上呈现所述虚拟角色。
14.一种用于计算设备的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码，当所述计算机程序产品在所述计算设备的处理单元上运行时，所述计算机程序代码执行权利要求1-13中任一项所述的方法。
15.一种用于呈现虚拟角色的系统(100)，所述系统(100)包括：
-图像呈现设备(104)，
-处理器(102)，被配置为获得一组参数，所述一组参数包括由光源(120)发射的光的当前颜色和/或亮度，将所述一组参数和存储在虚拟对象数据库(106)中的与多个虚拟角色相关联的多组参数进行比较，其中所存储的每一组参数与一个虚拟角色相关联，确定所述一组参数是否对应于所存储的一组参数，选择与所述所存储的一组参数相关联的虚拟角色，并在所述图像呈现设备(104)上呈现所述虚拟角色。
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