DE102022115796A1 - Techniken zum manipulieren von computergrafischen lichtquellen - Google Patents

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Mahdi Nabiyouni
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Abstract

Es wird ein computergenerierter virtueller Lichtquellenmanipulator mit einer oder mehreren Affordanzen zum Manipulieren einer computergenerierten virtuellen Lichtquelle offenbart. Die Auswahl einer virtuellen Lichtquelle kann bewirken, dass ein auf diese virtuelle Lichtquelle zugeschnittener Lichtquellenmanipulator über der virtuellen Lichtquelle angezeigt wird. Der Lichtquellenmanipulator kann verschiedene Linien, Kreise und dergleichen einschließen, die Ausgangsgrenzen (z. B. Oberflächen, die den Ausgangspunkt und die anfängliche Apertur der Lichtemission aus der virtuellen Lichtquelle repräsentieren), Endgrenzen (z. B. Oberflächen, welche die Ausdehnung oder die Reichweite (d. h. die Endposition oder der Projektionsabstand) und die endgültige Apertur der Lichtübertragung aus der virtuellen Lichtquelle repräsentieren) und Fade-Grenzen (z. B. Oberflächen, die den Beginn des Einblendens der virtuellen Lichtquelle repräsentieren) definieren können. Die Lichtquellenmanipulatoren können auch eine oder mehrere Scheiben oder sphärische Affordanzen zum Anpassen dieser Grenzen einschließen.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 63/216.399 , eingereicht am 29. Juni 2021, und der US-Patentanmeldung Nr. 17/807,236 , eingereicht am 16. Juni 2022, deren Inhalte durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke hierin eingeschlossen werden.
  • GEBIET DER OFFENBARUNG
  • Dies betrifft im Allgemeinen Computergrafikeditoren.
  • HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
  • Einige computergrafische Umgebungen stellen zweidimensionale und/oder dreidimensionale Umgebungen bereit, in denen mindestens einige Objekte und Lichtquellen, die für die Betrachtung eines Benutzers angezeigt werden, virtuell sind und durch einen Computer erzeugt werden. In einigen Anwendungen kann ein Benutzer computergrafische Umgebungen erstellen oder modifizieren, wie durch Bearbeiten, Erzeugen oder anderweitiges Manipulieren von computergrafischen virtuellen Objekten und Lichtquellen unter Verwendung einer Inhaltserzeugungsumgebung, wie einem Grafikeditor oder einer Grafikbearbeitungsschnittstelle. Editoren, die eine intuitive Bearbeitung von computergenerierten virtuellen Objekten und Lichtquellen ermöglichen, sind wünschenswert.
  • KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
  • Einige Beispiele der Offenbarung sind auf computergenerierte Lichtquellenmanipulatoren mit einer oder mehreren Affordanzen zum Manipulieren von computergenerierten virtuellen Lichtquellen gerichtet. Es können unterschiedliche Arten von virtuellen Lichtquellen genutzt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, virtuelle Punktlichtquellen, virtuelle Spotlichtquellen, virtuelle Lichtkegelquellen, virtuelle Flächenlichtquellen, virtuelle Lichtbündelquellen und virtuelle Umgebungslichtquellen. In einigen Beispielen kann die Auswahl einer besonderen virtuellen Lichtquelle bewirken, dass ein besonderer Lichtquellenmanipulator, der auf diese virtuelle Lichtquelle zugeschnitten ist, über der virtuellen Lichtquelle angezeigt wird. Die Lichtquellenmanipulatoren können verschiedene Linien, Kreise und dergleichen einschließen, die Ausgangsgrenzen (z. B. Oberflächen, die den Ausgangspunkt und die anfängliche Apertur der Lichtemission aus der virtuellen Lichtquelle repräsentieren), Endgrenzen (z. B. Oberflächen, welche die Ausdehnung oder die Reichweite (d. h. die Endposition oder der Projektionsabstand) und die endgültige Apertur der Lichtübertragung aus der virtuellen Lichtquelle repräsentieren) und Fade-Grenzen (z. B. Oberflächen, die den Beginn des Einblendens der virtuellen Lichtquelle repräsentieren) definieren können. Die Lichtquellenmanipulatoren können auch eine oder mehrere Affordanzen zum Anpassen dieser Grenzen einschließen. Die Affordanzen können Scheibenaffordanzen zum Anpassen von Grenzen einschließen (z. B. Anpassen eines Radius einer radialen Begrenzung, Anpassen einer Größe einer zweidimensionalen planaren Grenze und Anpassen einer axialen Länge einer axialen Begrenzung). Die Affordanzen können auch sphärische Affordanzen für die dreidimensionale (3D) Anpassung einer virtuellen Lichtquelle einschließen.
  • Die nachstehend beschriebenen Beispiele bieten Möglichkeiten, computergenerierte virtuelle Lichtquellen in einer computergenerierten 3D-Umgebung, wie einer Umgebung der erweiterten Realität (XR-Umgebung), hinzuzufügen und anzupassen. Effiziente Benutzerschnittstellen zum Manipulieren dieser virtuellen Lichtquellen verbessern die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Erzeugens der gewünschten Beleuchtung für die Umgebung und verbessern die Benutzererfahrung durch Reduzieren der Anzahl separater Schnittstellen und Interaktionen, die zum Erzeugen der gewünschten Beleuchtung erforderlich sind. Die Verbesserung der Interaktionen mit einer Vorrichtung reduziert die Zeitdauer, die von einem Benutzer benötigt wird, um Vorgänge durchzuführen, und kann somit den Stromverbrauch reduzieren und die Batterielebensdauer für batteriebetriebene Vorrichtungen erhöhen.
  • Die vollständigen Beschreibungen dieser Beispiele sind in den Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung enthalten, und es versteht sich, dass diese Kurzdarstellung den Umfang der Offenbarung in keiner Weise einschränkt.
  • Figurenliste
  • Für ein besseres Verständnis der verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen sollte auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen Bezug genommen werden, in denen sich gleiche Bezugsziffern häufig über die Figuren hinweg auf entsprechende Teile beziehen.
    • 1 veranschaulicht eine elektronische Vorrichtung, die eine XR-Umgebung (z. B. eine computergenerierte Umgebung) gemäß Beispielen der Offenbarung anzeigt.
    • 2 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer beispielhaften Architektur für ein System oder eine Vorrichtung gemäß Beispielen der Offenbarung.
    • 3A veranschaulicht eine grafische Benutzerschnittstelle (Graphical User Interface, GUI) einer Authoring-Umgebung, die eine virtuelle Punktlichtquelle und einen Punktlichtquellenmanipulator gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt.
    • 3B veranschaulicht die Anpassung einer radialen Fade-Grenze und einer radialen Projektionsgrenze eines Punktlichtquellenmanipulators für eine ausgewählte virtuelle Punktlichtquelle gemäß Beispielen der Offenbarung.
    • 4A veranschaulicht eine GUI einer Authoring-Umgebung, die eine virtuelle Spotlichtquelle und einen Spotlichtquellenmanipulator gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt.
    • 4B veranschaulicht die Anpassung einer anfänglichen Aperturgrenze, einer radialen Fade-Grenze und einer endgültigen Aperturgrenze eines Spotlichtquellenmanipulators für eine ausgewählte virtuelle Spotlichtquelle gemäß Beispielen der Offenbarung.
    • 5A veranschaulicht eine GUI einer Authoring-Umgebung, die eine virtuelle Lichtkegelquelle und einen Lichtkegelquellenmanipulator gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt.
    • 5B veranschaulicht die Anpassung einer anfänglichen Aperturgrenze, einer axialen Fade-Grenze und einer endgültigen Aperturgrenze eines Lichtkegelquellenmanipulators für eine ausgewählte virtuelle Lichtkegelquelle gemäß Beispielen der Offenbarung.
    • 6A veranschaulicht eine GUI einer Authoring-Umgebung, die eine virtuelle Flächenlichtquelle und einen Flächenlichtquellenmanipulator gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt.
    • 6B veranschaulicht die Anpassung einer anfänglichen Aperturgrenze und einer endgültigen Aperturgrenze eines Flächenlichtquellenmanipulators für eine ausgewählte virtuelle Flächenlichtquelle gemäß Beispielen der Offenbarung.
    • 7A veranschaulicht eine GUI einer Authoring-Umgebung, die eine virtuelle Lichtbündelquelle und einen Lichtbündelquellenmanipulator gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt.
    • 7B veranschaulicht die Anpassung eines Lichtbündelquellenmanipulators für eine ausgewählte virtuelle Lichtbündelquelle gemäß Beispielen der Offenbarung.
    • 8 veranschaulicht eine GUI einer Authoring-Umgebung, die eine virtuelle Umgebungslichtquelle gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt.
    • 9 veranschaulicht ein Flussdiagramm, das einen Prozess für virtuelle Lichtquellenmanipulation gemäß Beispielen der Offenbarung veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Computergrafische Umgebungen wie XR-Umgebungen können XR-Inhalte einschließen. In einigen Ausführungsformen kann der XR-Inhalt dem Benutzer über eine XR-Datei dargestellt werden, die Daten einschließt, die den XR-Inhalt repräsentieren, und/oder Daten, die beschreiben, wie der XR-Inhalt dargestellt werden soll. In einigen Ausführungsformen schließt die XR-Datei Daten ein, die eine oder mehrere XR-Szenen und einen oder mehrere Auslöser zur Darstellung der einen oder der mehreren XR-Szenen darstellen. Zum Beispiel kann eine XR-Szene an einer horizontalen, ebenen Oberfläche verankert sein, so dass, wenn eine horizontale, ebene Oberfläche erkannt wird (z. B. im Sichtfeld einer oder mehrerer Kameras), die XR-Szene dargestellt werden kann. Die XR-Datei kann auch Daten bezüglich eines oder mehrerer virtueller Objekte oder Lichtquellen, die der XR-Szene zugeordnet sind, und/oder zugehörige Auslöser und Handlungen einschließen, welche die virtuellen XR-Objekte oder Lichtquellen beinhalten.
  • Um die Erzeugung von XR-Dateien und/oder das Editieren von computergenerierten Grafiken im Allgemeinen zu vereinfachen, kann ein Computergrafikeditor, der eine Inhaltserzeugungsumgebung einschließt (z. B. eine GUI einer Authoring-Umgebung), verwendet werden. In einigen Ausführungsformen ist eine Inhaltserzeugungsumgebung selbst eine XR-Umgebung (z. B. eine zweidimensionale und/oder dreidimensionale Umgebung). Zum Beispiel kann eine Inhaltserzeugungsumgebung ein oder mehrere virtuelle Objekte oder Lichtquellen und eine oder mehrere Repräsentationen von Objekten der realen Welt einschließen. In einigen Ausführungsformen werden die virtuellen Objekte oder Lichtquellen über einer physischen Umgebung oder einer Repräsentation davon überlagert.
  • Eine physische Umgebung bezieht sich auf eine physische Welt, die Menschen ohne die Hilfe von elektronischen Systemen wahrnehmen und/oder darin interagieren können. Die physische Umgebung kann physische Merkmale, wie eine physische Oberfläche oder ein physisches Objekt, einschließen. Zum Beispiel entspricht die physische Umgebung einem physischen Park, der physische Bäume, physische Gebäude und physische Personen einschließt. Menschen können die physische Umgebung direkt wahrnehmen und/oder mit ihr interagieren, wie durch Sehen, Berühren, Hören, Schmecken und Riechen. Im Gegensatz dazu bezieht sich eine XR-Umgebung auf eine ganz oder teilweise simulierte Umgebung, die Menschen über eine elektronische Vorrichtung wahrnehmen und/oder mit der sie interagieren. Zum Beispiel kann die XR-Umgebung Inhalte erweiterter Realität (Augmented Reality, AR), vermischter Realität (MR), virtueller Realität und/oder dergleichen einschließen. Mit einem XR-System wird eine Teilmenge der physischen Bewegungen einer Person oder deren Repräsentation verfolgt, und als Reaktion darauf werden eine oder mehrere Eigenschaften eines oder mehrerer virtueller Objekte, die in der XR-Umgebung simuliert werden, so angepasst, dass sie mit mindestens einem physikalischen Gesetz übereinstimmen. Zum Beispiel kann ein XR-System die eine Kopfbewegung erfassen und als Reaktion darauf den der Person dargestellten graphischen Inhalt und ein akustisches Feld auf eine Weise anpassen, die dem ähnelt, wie solche Ansichten und Geräusche sich in einer physischen Umgebung verändern würden. Als weiteres Beispiel kann das XR-System eine Bewegung der elektronischen Vorrichtung erfassen, welche die XR-Umgebung darstellt (z. B. ein Mobiltelefon, ein Tablet, ein Laptop oder dergleichen), und als Reaktion darauf einen grafischen Inhalt und ein akustisches Feld, die der Person dargestellt werden, auf ähnliche Weise anpassen, wie sich solche Ansichten und Geräusche in einer physischen Umgebung ändern würden. In einigen Situationen (z. B. aus Gründen der Zugänglichkeit) kann das XR-System die Eigenschaft(en) des grafischen Inhalts in der XR-Umgebung als Reaktion auf Repräsentationen physischer Bewegungen (z. B. Sprachbefehle) anpassen.
  • In einigen Ausführungsformen wird die physische Umgebung über eine oder mehrere Kameras der elektronischen Vorrichtung erfasst und aktiv in der XR-Umgebung angezeigt (z. B. über die Anzeigeerzeugungskomponente). In einigen Ausführungsformen wird die physische Umgebung (z. B. passiv) von der elektronischen Vorrichtung bereitgestellt, beispielsweise wenn die Anzeigeerzeugungskomponente ein durchscheinendes oder transparentes Element einschließt, durch das der Benutzer die physische Umgebung sehen kann.
  • In einer derartigen Inhaltserzeugungsumgebung kann ein Benutzer virtuelle Objekte oder Lichtquellen von Grund auf erstellen (einschließlich des Erscheinungsbilds der virtuellen Objekte oder Lichtquellen, Verhaltensweisen/Handlungen der virtuellen Objekte oder Lichtquellen und/oder Auslöser für die Verhaltensweisen/Handlungen der virtuellen Objekte oder Lichtquellen). Zusätzlich oder alternativ können virtuelle Objekte oder Lichtquellen durch andere Inhaltsersteller erzeugt und in die Inhaltserzeugungsumgebung importiert werden, wo die virtuellen Objekte oder Lichtquellen in eine XR-Umgebung oder -Szene platziert werden können. In einigen Ausführungsformen können virtuelle Objekte oder Lichtquellen, die in einer Inhaltserzeugungsumgebung oder in Gesamtumgebungen erzeugt werden, in andere Umgebungen oder XR-Szenen exportiert werden (z. B. durch Erzeugen einer XR-Datei und Importieren oder Öffnen der XR-Datei in einer Computergrafikeditoranwendung oder XR-Betrachteranwendung).
  • In einigen Ausführungsformen kann die GUI der Authoring-Umgebung ein oder mehrere grafische Benutzerschnittstellenelemente einschließen, um eine oder mehrere Transformationen eines virtuellen Objekts oder einer Lichtquelle zu ermöglichen. Ein grafisches Benutzerschnittstellenelement zum Umwandeln eines virtuellen Objekts oder einer virtuellen Lichtquelle kann hierin als ein „Manipulator“ oder „Manipulatorelement“ bezeichnet werden Der Manipulator kann verwendet werden, um Bewegungen, Drehungen oder Skalieren von Handlungen an dem virtuellen Objekt durchzuführen oder um die Art, die Form, den Bereich, die Ausdehnung oder Reichweite (d. h. Projektionsabstand) und die Richtung der virtuellen Lichtquelle zu ändern. In einigen Ausführungsformen kann der Manipulator mehrere Elemente bereitstellen, um mehrere Umgestaltungshandlungen zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen kann der Manipulator die Fähigkeit bereitstellen, Bewegungen, Drehungen und das Skalieren von Handlungen durchzuführen, oder die Fähigkeit bereitstellen, die Form, Bereichsausdehnung oder Reichweite (Projektionsabstand) und Richtung der virtuellen Lichtquelle zu ändern (z. B. wie hierin in Bezug auf Lichtquellenmanipulatoren beschrieben). Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Affordanz“ auf einen benutzerinteraktiven grafischen Benutzerschnittstellenmanipulator, der optional auf einer Anzeigeerzeugungskomponente angezeigt wird.
  • Einige Beispiele der Offenbarung sind auf computergenerierte Lichtquellenmanipulatoren mit einer oder mehreren Affordanzen zum Manipulieren von computergenerierten virtuellen Lichtquellen gerichtet. Es können unterschiedliche Arten von virtuellen Lichtquellen genutzt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, virtuelle Punktlichtquellen, virtuelle Spotlichtquellen, virtuelle Lichtkegelquellen, virtuelle Flächenlichtquellen, virtuelle Lichtbündelquellen und virtuelle Umgebungslichtquellen. In einigen Beispielen kann die Auswahl einer besonderen virtuellen Lichtquelle bewirken, dass ein besonderer Lichtquellenmanipulator, der auf diese virtuelle Lichtquelle zugeschnitten ist, über der virtuellen Lichtquelle angezeigt wird. Die Lichtquellenmanipulatoren können verschiedene Linien, Kreise und dergleichen einschließen, die Ausgangsgrenzen (z. B. Oberflächen, die den Ausgangspunkt und die anfängliche Apertur der Lichtemission aus der virtuellen Lichtquelle repräsentieren), Endgrenzen (z. B. Oberflächen, welche die Ausdehnung oder die Reichweite (d. h. die Endposition oder der Projektionsabstand) und die endgültige Apertur der Lichtübertragung aus der virtuellen Lichtquelle repräsentieren) und Fade-Grenzen (z. B. Oberflächen, die den Beginn des Einblendens der virtuellen Lichtquelle repräsentieren) definieren können. Die Lichtquellenmanipulatoren können auch eine oder mehrere Affordanzen zum Anpassen dieser Grenzen einschließen. Die Affordanzen können Scheibenaffordanzen zum Anpassen von Grenzen einschließen (z. B. Anpassen eines Radius einer radialen Begrenzung, Anpassen einer Größe einer zweidimensionalen planaren Grenze und Anpassen einer axialen Länge einer axialen Begrenzung). Die Affordanzen können auch sphärische Affordanzen für die 3D-Anpassung einer virtuellen Lichtquelle einschließen.
  • Es gibt viele unterschiedliche Arten von elektronischen Systemen, die einer Person ermöglichen, verschiedene XR-Umgebungen wahrzunehmen und/oder mit diesen zu interagieren. Es werden Ausführungsformen elektronischer Vorrichtungen und Benutzerschnittstellen für diese Systeme beschrieben. In einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung eine tragbare Kommunikationsvorrichtung, wie ein Laptop oder Tablet-Computer. In einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung ein Mobiltelefon, das auch andere Funktionen beinhaltet, wie einen persönlichen digitalen Assistenten (Personal Digital Assistant, PDA) und/oder Funktionen zur Wiedergabe von Musik. In einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung eine tragbare Vorrichtung, wie eine Uhr, eine am Kopf montierte Anzeige, usw.
  • Beispiele sind am Kopf tragbare Systeme, projektionsbasierte Systeme, Heads-Up-Displays (HUDs), Fahrzeugwindschutzscheiben mit integrierter Anzeigefunktion, Fenster mit integrierter Anzeigefunktion, Displays, die als Linsen ausgebildet sind, die dazu bestimmt sind, auf den Augen einer Person platziert zu werden (z. B. ähnlich Kontaktlinsen), Kopfhörer/Ohrhörer, Lautsprecheranordnungen, Eingabesysteme (z. B. am Körper tragbare oder als Handgeräte ausgeführte Controller mit oder ohne haptische Rückmeldung), Smartphones, Tablets und Desktop-/Laptop-Computer. Ein am Kopf tragbares System kann einen oder mehrere Lautsprecher und ein integriertes opakes Display aufweisen. Alternativ kann ein am Kopf tragbares System konfiguriert sein, um ein externes opakes Display (z. B. ein Smartphone) aufzunehmen. Das am Kopf tragbare System kann einen oder mehrere bildgebende Sensoren enthalten, um Bilder oder Videoaufnahmen der physischen Umgebung zu erfassen, und/oder eines oder mehrere Mikrofone, um Audioaufnahmen der physischen Umgebung zu erfassen. Anstelle eines opaken Displays kann ein am Kopf tragbares System ein transparentes oder transluzentes Display aufweisen. Das transparente oder transluzente Display kann ein Medium aufweisen, durch das Licht, das für Bilder repräsentativ ist, auf die Augen einer Person gerichtet wird. Die Anzeige kann eine digitale Lichtprojektion, OLEDs, LEDs, uLEDs, Flüssigkristalle auf Silicium, eine Laserscanning-Lichtquelle oder eine beliebige Kombination dieser Technologien nutzen. Das Medium kann ein Lichtwellenleiter, ein Hologrammmedium, ein optischer Kombinierer, ein optischer Reflektor oder eine Kombination davon sein. In einigen Implementierungen kann das transparente oder transluzente Display konfiguriert sein, um selektiv opak zu werden. Projektionsbasierte Systeme können eine retinale Projektionstechnologie einsetzen, die grafische Bilder auf die Netzhaut einer Person projiziert. Projektionssysteme können auch so konfiguriert sein, dass sie virtuelle Objekte in die physische Umgebung projizieren, zum Beispiel als Hologramm oder auf einer physischen Oberfläche.
  • Es versteht sich ebenfalls, dass in einigen Ausführungsformen die Vorrichtung nicht eine tragbare Kommunikationsvorrichtung ist, sondern ein Desktop-Computer oder ein Fernseher. In einigen Ausführungsformen können die tragbaren und nicht tragbaren elektronischen Vorrichtungen eine berührungsempfindliche Oberfläche einschließen (z. B. eine Touchscreen-Anzeige und/oder ein Touchpad). In einigen Ausführungsformen schließt die Vorrichtung keine berührungsempfindliche Oberfläche (z. B. eine Touchscreen-Anzeige und/oder ein Touchpad) ein, sondern ist vielmehr in der Lage, Anzeigeinformationen (wie die Benutzerschnittstellen der Offenbarung) zur Anzeige auf einer integrierten oder externen Anzeigevorrichtung auszugeben und in der Lage, Eingabeinformationen aus einer integrierten oder externen Eingabevorrichtung mit einem oder mehreren Eingabemechanismen (wie einer oder mehreren Schaltflächen, einer Maus, einer Touchscreen-Anzeige, einem Eingabestift und/oder einem Touchpad) zu empfangen. In einigen Ausführungsformen weist die Vorrichtung eine Anzeige auf, ist jedoch in der Lage, Eingabeinformationen aus einer separaten Eingabevorrichtung zu empfangen, die einen oder mehrere Eingabemechanismen aufweist (wie eine oder mehrere Schaltflächen, eine Maus, eine Touchscreen-Anzeige und/oder ein Touchpad).
  • In der folgenden Erläuterung wird eine elektronische Vorrichtung beschrieben, die in Kommunikation mit einer Anzeigeerzeugungskomponente und einer oder mehreren Eingabevorrichtungen steht. Es versteht sich, dass die elektronische Vorrichtung optional mit einer oder mehreren anderen physischen Benutzerschnittstellenvorrichtungen in Verbindung steht, wie einer berührungsempfindlichen Oberfläche, einer physischen Tastatur, einer Maus, einem Joystick, einer Handverfolgungsvorrichtung, einer Augenverfolgungsvorrichtung, einem Eingabestift usw. Ferner versteht es sich, wie vorstehend beschrieben, dass die beschriebene elektronische Vorrichtung, die Anzeige und die berührungsempfindliche Oberfläche optional zwischen zwei oder mehr Vorrichtungen verteilt sind. Daher werden, wie in dieser Offenbarung verwendet, Informationen, die auf der elektronischen Vorrichtung oder von der elektronischen Vorrichtung angezeigt werden, optional verwendet, um Informationen zu beschreiben, die von der elektronischen Vorrichtung ausgegeben werden, um sie auf einer separaten Anzeigevorrichtung (berührungsempfindlich oder nicht) anzuzeigen. In ähnlicher Weise wird, wie in dieser Offenbarung verwendet, die Eingabe, die auf der elektronischen Vorrichtung empfangen wird (z. B. Berührungseingabe, die auf einer berührungsempfindlichen Oberfläche der elektronischen Vorrichtung empfangen wird, oder Berührungseingabe, die auf der Oberfläche eines Eingabestifts empfangen wird), optional verwendet, um die Eingabe zu beschreiben, die auf einer separaten Eingabevorrichtung empfangen wird, von der die elektronische Vorrichtung Eingabeinformationen empfängt.
  • Die Vorrichtung unterstützt in der Regel eine Vielfalt von Anwendungen, wie eine oder mehrere der folgenden: eine Zeichnungsanwendung, eine Präsentationsanwendung, eine Textverarbeitungsanwendung, eine Anwendung zum Erstellen von Websites, eine Anwendung zur Entwicklung von Autorensoftware für Discs, eine Tabellenkalkulationsanwendung, eine Spieleanwendung, eine Telefonanwendung, eine Videokonferenzanwendung, eine E-Mail-Anwendung, eine Instant Messaging-Anwendung, eine Anwendung zu Unterstützung des Trainings, eine Fotoverwaltungsanwendung, eine Anwendung für digitale Kameras, eine Anwendung für digitale Videokameras, eine Anwendung zum Surfen im Internet, eine Anwendung für eine digitale Musikwiedergabe, eine Anwendung zum Surfen auf Fernsehkanälen und/oder eine Anwendung für eine digitale Videowiedergabe. Zusätzlich kann die Vorrichtung eine Anwendung zum Erzeugen oder Editieren von Inhalten für computergenerierte Grafiken und/oder XR-Umgebungen (z. B. eine Anwendung mit einer Inhaltserzeugungsumgebung) unterstützen.
  • Die verschiedenen Anwendungen, die auf der Vorrichtung ausgeführt werden, verwenden wahlweise eine gemeinsame physische Benutzerschnittstellenvorrichtung, wie die berührungsempfindliche Oberfläche. Eine oder mehrere Funktionen der berührungsempfindlichen Oberfläche sowie auf der Vorrichtung angezeigte entsprechende Informationen werden wahlweise von einer Anwendung zur nächsten und/oder innerhalb einer jeweiligen Anwendung angepasst und/oder variiert. Auf diese Weise unterstützt eine gemeinsame physische Architektur (wie die berührungsempfindliche Oberfläche) der Vorrichtung wahlweise die Vielfalt von Anwendungen mit Benutzerschnittstellen, die für die Benutzerin intuitiv und transparent sind.
  • 1 veranschaulicht eine elektronische Vorrichtung 100, die eine XR-Umgebung (z. B. eine computergenerierte Umgebung) gemäß Beispielen der Offenbarung anzeigt. In einigen Ausführungsformen ist die elektronische Vorrichtung 100 eine in der Hand gehaltene oder mobile Vorrichtung, wie ein Tablet-Computer, ein Laptop-Computer, ein Smartphone oder eine am Kopf montierte Anzeige. Beispiele für die Vorrichtung 100 werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Architektur des Blockdiagramms von 2 beschrieben. Wie in 1 dargestellt, befinden sich die elektronische Vorrichtung 100 und Tisch 120 in der physischen Umgebung 110. In einigen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 100 konfiguriert sein, um Bereiche der physischen Umgebung 110 einschließlich des Tisches 120 (veranschaulicht im Sichtfeld der elektronischen Vorrichtung 100) zu erfassen. In einigen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 100 als Reaktion auf einen Auslöser konfiguriert sein, um ein virtuelles Objekt 130 in der computergenerierten Umgebung (z. B. dargestellt durch einen in 1 veranschaulichten Würfel) anzuzeigen, das nicht in der physischen Umgebung 110 vorhanden ist, sondern in der computergenerierten Umgebung angezeigt wird, die auf der Oberseite einer computergenerierten Darstellung 120' des realen Tisches 120 positioniert (z. B. verankert) ist. Beispielsweise kann das virtuelle Objekt 130 auf der Oberfläche des Tisches 120' in der computergenerierten Umgebung angezeigt werden, die über Vorrichtung 100 als Reaktion auf die Erkennung der ebenen Oberfläche des Tisches 120 in der physischen Umgebung 110 angezeigt wird. Es versteht sich, dass das virtuelle Objekt 130 ein repräsentatives virtuelles Objekt ist und ein oder mehrere unterschiedliche virtuelle Objekte (z. B. von verschiedener Größe, wie zweidimensionale oder dreidimensionale virtuelle Objekte) in einer dreidimensionalen computergenerierten Umgebung eingeschlossen und gerendert werden können. Zum Beispiel kann das virtuelle Objekt eine Anwendung oder eine Benutzerschnittstelle darstellen, die in der computergenerierten Umgebung angezeigt wird. In einigen Beispielen kann die Anwendung oder Benutzerschnittstelle die Anzeige von Inhaltselementen (z. B. Fotos, Video usw.) einer Inhaltsanwendung einschließen. Zusätzlich sollte verstanden werden, dass die hierin beschriebene 3D-Umgebung (oder das virtuelle 3D-Objekt) eine Darstellung einer 3D-Umgebung (oder eines dreidimensionalen virtuellen Objekts) sein kann, die in einem zweidimensionalen (2D) Kontext angezeigt wird (z. B. auf einem 2D-Bildschirm angezeigt).
  • 2 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer beispielhaften Architektur für ein System oder eine Vorrichtung 200 gemäß Beispielen der Offenbarung. In einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 200 eine mobile Vorrichtung, wie ein Mobiltelefon (z. B. ein Smartphone), ein Tablet-Computer, ein Laptop-Computer, ein Desktop-Computer, eine am Kopf montierte Vorrichtung, eine Zusatzvorrichtung, die mit einer anderen Vorrichtung kommuniziert, usw. In einigen Ausführungsformen, wie in 2 veranschaulicht, schließt die Vorrichtung 200 verschiedene Komponenten ein, wie Kommunikationsschaltlogik 202, Prozessor(en) 204, Speicher 206, Bildsensor(en) 210, Positionssensor(en) 214, Orientierungssensor(en) 216, Mikrofon(e) 218, berührungsempfindliche Oberfläche(n) 220, Lautsprecher 222, Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224, Handverfolgungssensor(en) 230 und/oder Anzeigeerzeugungskomponente(n) 232. Diese Komponenten kommunizieren optional über Kommunikationsbus(se) 208 der Vorrichtung 200.
  • Vorrichtung 200 kann Kommunikationsschaltlogik 202 einschließen. Kommunikationsschaltlogik 202 schließt optional Schaltlogik zum Kommunizieren mit elektronischen Vorrichtungen, Netzwerken, wie dem Internet, Intranets, einem drahtgebundenen Netzwerk und/oder einem drahtlosen Netzwerk, Mobilfunknetzen und drahtlosen lokalen Netzwerken (LANs), ein. Kommunikationsschaltlogik 202 schließt optional Schaltlogik zum Kommunizieren unter Verwendung einer Nahfeldkommunikation (NFC) und/oder einer Nahbereichskommunikation, wie Bluetooth®, ein.
  • Der/Die Prozessor(en) 204 schließen einen oder mehrere allgemeine Prozessoren, einen oder mehrere Grafikprozessoren und/oder einen oder mehrere digitale Signalprozessoren ein. In einigen Ausführungsformen ist der Speicher 206 ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium (z. B. Flash-Speicher, Direktzugriffsspeicher oder ein(e) andere(r) flüchtige(r) oder nichtflüchtige(r) Speicher oder Speicherung), der/die computerlesbare Anweisungen speichert, die konfiguriert sind, um durch Prozessor(en) 204 ausgeführt zu werden, um die nachstehend beschriebenen Techniken, Prozesse und/oder Verfahren durchzuführen. In einigen Ausführungsformen kann Speicher 206 mehr als ein nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium einschließen. Ein nichtflüchtiges computerlesbares Speicherungsmedium kann jedes Medium sein (z. B. mit Ausnahme eines Signals), das greifbar computerausführbare Anweisungen zur Verwendung durch das Anweisungsausführsystem, die Anweisungsausführeinrichtung oder die Anweisungsausführvorrichtung oder in Verbindung damit enthalten oder speichern kann. In einigen Ausführungsformen ist das Speicherungsmedium ein flüchtiges computerlesbares Speicherungsmedium. In einigen Ausführungsformen ist das Speicherungsmedium ein nichtflüchtiges computerlesbares Speicherungsmedium. Das nichtflüchtige computerlesbare Speicherungsmedium kann magnetische, optische und/oder Halbleiterspeicherungen einschließen, ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Beispiele solcher Datenspeicher schließen magnetische Platten, optische Platten auf Grundlage von CD-, DVD- oder Blu-ray-Technologien sowie persistenten Halbleiterspeicher ein, wie beispielsweise Flash-, Halbleiterlaufwerke und dergleichen.
  • Vorrichtung 200 schließt Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 ein. In einigen Ausführungsformen schließt/schließen Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 eine einzelne Anzeige (z. B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD), organische Leuchtdiode (OLED) oder andere Arten von Anzeigen ein. In einigen Ausführungsformen schließt/schließen Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 mehrere Anzeigen ein. In einigen Ausführungsformen können Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 eine Anzeige mit Berührungsfähigkeit (z. B. einem Touchscreen), einem Projektor, einem holografischen Projektor, einem Netzhautprojektor usw. einschließen. In einigen Ausführungsformen schließt die Vorrichtung 200 (eine) berührungsempfindliche Oberfläche(n) 220 zum Empfangen von Benutzereingaben ein, wie Tippeingaben und Wischeingaben oder andere Gesten. In einigen Ausführungsformen bilden Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 und die berührungsempfindliche(n) Oberfläche(n) 220 (eine) berührungsempfindliche Anzeige(n) (beispielsweise einen Touchscreen, der in die Vorrichtung 200 integriert ist oder sich außerhalb der Vorrichtung 200 befindet, der mit der Vorrichtung 200 in Verbindung steht).
  • Vorrichtung 200 schließt optional Bildsensor(en) 210 ein. Bildsensoren(en) 210 schließt/schließen optional einen oder mehrere Bildsensoren für sichtbares Licht wie CCD-Sensoren (Charge Coupled Device-Sensoren) und/oder CMOS-Sensoren (Complementary Metal Oxide Semiconductor-Sensoren) ein, die dazu dienen, Bilder physischer Objekte aus der realen Umgebung zu erhalten. Bildsensor(en) 210 schließt/schließen optional auch einen oder mehrere Infrarot-Sensoren, wie einen passiven oder einen aktiven IR-Sensor, zum Erkennen von Infrarotlicht aus der realen Umgebung ein. Zum Beispiel schließt ein aktiver IR-Sensor einen IR-Emitter zum Emittieren von Infrarotlicht in die reale Umgebung ein. Bildsensor(en) 210 schließt/schließen optional auch eine oder mehrere Kameras ein, die konfiguriert sind, um eine Bewegung von physischen Objekten in der realen Umgebung zu erfassen. Bildsensor(en) 210 schließt/schließen optional auch einen oder mehrere Tiefensensoren ein, die konfiguriert sind, um den Abstand von physischen Objekten von der Vorrichtung 200 zu erfassen. In einigen Ausführungsformen können Informationen von einem oder mehreren Tiefensensoren der Vorrichtung ermöglichen, Objekte in der realen Umgebung zu identifizieren und von anderen Objekten in der realen Umgebung zu unterscheiden. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Tiefensensoren der Vorrichtung ermöglichen, die Textur und/oder Topografie von Objekten in der realen Umgebung zu bestimmen.
  • In einigen Ausführungsformen verwendet die Vorrichtung 200 CCD-Sensoren, Ereigniskameras und Tiefensensoren in Kombination, um die physische Umgebung um die Vorrichtung 200 herum zu erfassen. In einigen Ausführungsformen schließt/schließen Bildsensor(en) 220 einen ersten Bildsensor und einen zweiten Bildsensor ein. Der erste Bildsensor und der zweite Bildsensor arbeiten zusammen und sind optional konfiguriert, um unterschiedliche Informationen physischer Objekte in der realen Umgebung erfassen. In einigen Ausführungsformen ist der erste Bildsensor ein Bildsensor für sichtbares Licht und der zweite Bildsensor ist ein Tiefensensor. In einigen Ausführungsformen verwendet die Vorrichtung 200 Bildsensor(en) 210, um die Position und die Ausrichtung der Vorrichtung 200 und/oder Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 in der realen Umgebung zu erfassen. Zum Beispiel verwendet die Vorrichtung 200 Bildsensor(en) 210, um die Position und Ausrichtung von Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 relativ zu einem oder mehreren starren Objekten in der realen Umgebung zu verfolgen.
  • In einigen Ausführungsformen schließt die Vorrichtung 200 Mikrofon(e) 218 oder andere Audiosensoren ein. Vorrichtung 200 verwendet Mikrofon(e) 218, um Schall von dem Benutzer und/oder der realen Umgebung des Benutzers zu erkennen. In einigen Ausführungsformen schließt/schließen Mikrofon(e) 218 eine Anordnung von Mikrofonen (eine Vielzahl von Mikrofonen) ein, die optional zusammen arbeiten, um Umgebungsgeräusche zu identifizieren oder um die Tonquelle im Raum der realen Umgebung zu lokalisieren.
  • Vorrichtung 200 schließt Positionssensor(en) 214 ein, um den Standort der Vorrichtung 200 und/oder der Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 zu ermitteln. Positionssensor(en) 214 kann/können zum Beispiel einen GPS-Empfänger einschließen, der Daten von einem oder mehreren Satelliten empfängt und der Vorrichtung 200 ermöglicht, die absolute Position der Vorrichtung in der physischen Welt zu bestimmen.
  • Vorrichtung 200 schließt Orientierungssensor(en) 216 zum Erkennen einer Ausrichtung und/oder Bewegung der Vorrichtung 200 und/oder der Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 ein. Zum Beispiel verwendet Vorrichtung 200 Orientierungssensor(en) 216, um Änderungen der Position und/oder Ausrichtung der Vorrichtung 200 und/oder der Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224, wie in Bezug auf physische Objekte in der realen Umgebung, zu verfolgen. Ausrichtungssensor(en) 216 schließt/schließen optional ein oder mehrere Gyroskope und/oder einen oder mehrere Beschleunigungsmesser ein.
  • Vorrichtung 200 schließt in einigen Ausführungsformen Handverfolgungssensor(en) 230 und/oder Augenverfolgungssensor(en) 232 ein. Handverfolgungssensor(en) 230 ist/sind konfiguriert, um die Position/den Standort eines oder mehrerer Abschnitte der Hände des Benutzers und/oder Bewegungen eines oder mehrerer Abschnitte der Hände des Benutzers in Bezug auf die erweiterte Realität relativ zu der/den Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 und/oder relativ zu einem anderen definierten Koordinatensystem zu verfolgen. Augenverfolgungssensor(en) 232 ist/sind konfiguriert, um die Position und Bewegung eines Blicks eines Benutzers (Augen, Gesicht oder Kopf, allgemeiner) in Bezug auf die reale oder erweiterte Realität und/oder relativ zu der/den Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 zu verfolgen. In einigen Ausführungsformen sind Handverfolgungssensor(en) 230 und/oder Augenverfolgungssensor(en) 232 zusammen mit der oder den Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 implementiert. In einigen Ausführungsformen sind Handverfolgungssensor(en) 230 und/oder Augenverfolgungssensor(en) 232 getrennt von der/den Anzeigeerzeugungskomponente(n) 224 implementiert.
  • In einigen Ausführungsformen kann/können Handverfolgungssensor(en) 230 Bildsensor(en) 210 (z. B. eine oder mehrere IR-Kameras, 3D-Kameras, Tiefenkameras usw.) verwenden, die dreidimensionale Informationen aus der realen Welt einschließlich einer oder mehrerer Hände (z. B. eines menschlichen Benutzers) erfassen. In einigen Beispielen können die Hände mit ausreichender Auflösung aufgelöst werden, um Finger und ihre jeweiligen Positionen zu unterscheiden. In einigen Ausführungsformen sind ein oder mehrere Bildsensoren 210 relativ zu dem Benutzer positioniert, um ein Sichtfeld des oder der Bildsensoren und einen Interaktionsraum zu definieren, in dem Finger/Handposition, Ausrichtung und/oder Bewegung, die von den Bildsensoren erfasst wird, als Eingaben verwendet werden (z. B. um von einer Ruheposition des Benutzers oder anderen Händen anderer Personen in der realen Umgebung zu unterscheiden). Das Verfolgen der Finger/Hände für die Eingabe (z. B. Gesten) kann insofern vorteilhaft sein, als dass der Benutzer keine Art von Beacon, Sensor oder anderen Markern berühren, halten oder tragen muss.
  • In einigen Ausführungsformen schließt/schließen Augenverfolgungssensor(en) 232 mindestens eine Augenverfolgungskamera (z. B. Infrarot- (IR) -Kameras) und/oder Beleuchtungsquellen (z. B. IR-Lichtquellen, wie LEDs) ein, die Licht in Richtung des Auges des Benutzers emittieren. Die Augenverfolgungskameras können auf die Augen eines Benutzers gerichtet sein, um reflektiertes IR-Licht aus den Lichtquellen direkt oder indirekt von den Augen zu empfangen. In einigen Ausführungsformen werden beide Augen separat durch jeweilige Augenverfolgungskameras und Beleuchtungsquellen verfolgt, und ein Blickpunkt/ein Blick kann aus dem Verfolgen beider Augen bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen wird ein Auge (z. B. ein dominantes Auge) durch eine jeweilige Augenverfolgungskamera/Beleuchtungsquelle(n) verfolgt.
  • Vorrichtung 200 ist nicht auf die Komponenten und die Konfiguration von 2 beschränkt, sondern kann weniger, andere oder zusätzliche Komponenten in mehreren Konfigurationen einschließen. Eine Person, die Vorrichtung 200 verwendet, wird hierin optional als Benutzer der Vorrichtung bezeichnet. Die Aufmerksamkeit wird nun auf Beispiele von Benutzerschnittstellen („UI“) und zugehörigen Prozessen gerichtet, die auf einer elektronischen Vorrichtung, wie der Vorrichtung 100 und der Vorrichtung 200, umgesetzt werden. Die UIs können Teil eines Computergrafikeditors sein, der eine Anzeige einer Computergrafikeditierumgebung einschließen kann.
  • In verschiedenen Beispielen der Offenbarung können virtuelle Lichtquellen einer XR-Umgebung oder Szene hinzugefügt werden, um eine individuelle Beleuchtung dieser Szene hinzuzufügen. Um dies zu erreichen, können, wie vorstehend erörtert, eine oder mehrere virtuelle Lichtquellen aus einer Inhaltsbibliothek importiert oder ausgewählt und in der 3D-Umgebung eingeschlossen werden. In einigen Beispielen kann die 3D-Umgebung (einschließlich einer virtuellen 3D-Lichtquelle) eine Darstellung einer 3D-Umgebung sein (einschließlich einer Darstellung einer virtuellen 3D-Lichtquelle), die in einem zweidimensionalen (2D) Kontext angezeigt wird (z. B. auf einem 2D-Bildschirm angezeigt wird). In einigen Beispielen kann die 3D-Umgebung Gitterlinien oder andere Indikatoren anzeigen, um einen Inhaltsersteller mit Platzierung und/oder Größe einer virtuellen Lichtquelle in der 3D-Umgebung zu unterstützen. Effiziente Benutzerschnittstellen zum Manipulieren dieser virtuellen Lichtquellen verbessern die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Erzeugens der gewünschten Beleuchtung für die Umgebung und verbessern die Benutzererfahrung durch Reduzieren der Anzahl separater Schnittstellen und Interaktionen, die zum Erzeugen der gewünschten Beleuchtung erforderlich sind. Die Verbesserung der Interaktionen mit einer Vorrichtung reduziert die Zeitdauer, die von einem Benutzer benötigt wird, um Vorgänge durchzuführen, und kann somit den Stromverbrauch reduzieren und die Batterielebensdauer für batteriebetriebene Vorrichtungen erhöhen.
  • 3A veranschaulicht eine GUI einer Authoring-Umgebung, die eine virtuelle Punktlichtquelle 330 und einen Punktlichtquellenmanipulator gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt. Die virtuelle Punktlichtquelle 330 kann Licht in alle Richtungen innerhalb der Authoring-Umgebung emittieren. Die GUI der Authoring-Umgebung kann auf einer elektronischen Vorrichtung (z. B. ähnlich der Vorrichtung 100 oder 200) angezeigt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, tragbare oder nicht tragbare Rechenvorrichtungen, wie eine Tablet-Rechenvorrichtung, eine Laptop-Rechenvorrichtung oder eine Desktop-Rechenvorrichtung. 3A veranschaulicht eine 3D-Umgebung, die durch die x-, y- und z-Achse in einem ersten Betriebsmodus (z. B. einem Szenenbearbeitungsmodus) definiert ist und die virtuelle Punktlichtquelle 330 einschließt, die importiert oder aus einer Inhaltsbibliothek ausgewählt wurde und der Umgebung hinzugefügt wurde. Im Beispiel der 3A wird die virtuelle Punktlichtquelle 330 als Sphäre angezeigt, es versteht sich jedoch, dass die Sphäre lediglich repräsentativ ist und dass die virtuelle Punktlichtquelle in anderen Formen dargestellt werden kann, wie einem Punkt, einer Scheibe und dergleichen.
  • Die Position der virtuellen Punktlichtquelle 330 in der 3D-Umgebung von 3A kann auf verschiedene Weise bestimmt werden, wie durch Auswählen und Verschieben der virtuellen Punktlichtquelle von einem anfänglichen Standardstandort unter Verwendung eines angezeigten Cursors oder eines anderen Standortindikators oder unter Verwendung eines Fingers oder Eingabestifts, der sich auf der virtuellen Punktlichtquelle befindet oder diese berührt, ohne dass ein sichtbarer Indikator angezeigt wird, oder indem ein Bereich der virtuellen Lichtquelle konfiguriert wird, der als Überlagerung in der 3D-Umgebung erscheinen kann oder in einem Fenster außerhalb der 3D-Umgebung angezeigt werden kann. Die Farbe der virtuellen Punktlichtquelle 330 kann auch unter Verwendung des Anzeigefelds für virtuelle Lichtquellen eingestellt werden. Die Auswahl der virtuellen Punktlichtquelle 330 durch Berühren eines Fingers/Eingabestifts oder Tippen über der virtuellen Punktlichtquelle oder alternativ durch einen Mausklick oder eine andere Auswahlaktion kann die virtuelle Punktlichtquelle zum Bearbeiten aktivieren und bewirken, dass ein Punktlichtquellenmanipulator erscheint.
  • Im Beispiel der 3A wurde die virtuelle Punktlichtquelle 330 ausgewählt und an der gezeigten Stelle platziert, und ein Punktlichtquellenmanipulator wurde über der virtuellen Punktlichtquelle angezeigt. In einigen Beispielen kann der Punktlichtquellenmanipulator die Umhüllung 332 (die im Kontext der virtuellen Punktlichtquelle 330 keine Lichtdirektionalität oder die Blockierung von Licht anzeigt), die radiale Fade-Grenze 334 und die radiale Projektionsgrenze 336 einschließen. Obwohl die radiale Fade-Grenze 334 und die radiale Projektionsgrenze 336 in der gleichen x-y-Ebene im Beispiel von 3A erscheinen, kann in anderen Beispielen jede der Grenzen in unterschiedlichen Ebenen erscheinen. Im Beispiel der 3A kann die Umhüllung 332 als Ring um die virtuelle Punktlichtquelle 330 erscheinen, wobei der Ring an demselben x-y-Platz liegt wie die radiale Fade-Grenze 334 und die radiale Projektionsgrenze 336. Die radiale Fade-Grenze 334 zeigt den Beginn des Einblendens der Beleuchtungsstärke der virtuellen Punktlichtquelle 330 an, und die radiale Projektionsgrenze 336 zeigt die am weitesten radiale Reichweite oder Ausdehnung der virtuellen Punktlichtquelle an. Zum Beispiel kann die Lichtintensität der virtuellen Punktlichtquelle 330 von der Punktlichtquelle zur radialen Fade-Grenze 334 konstant bleiben, und danach kann von der radialen Fade-Grenze zur radialen Projektionsgrenze 336 die Lichtintensität linear oder nicht linear gemäß einer ausgewählten Gleichung abfallen, bis sie die radiale Projektionsgrenze erreicht. An der radialen Projektionsgrenze 336 kann die Lichtintensität Null oder in einigen Fällen nicht Null sein, aber über die radiale Projektionsgrenze hinaus kann keine Lichtintensität von der virtuellen Punktlichtquelle 330 erzeugt werden.
  • Der Punktlichtquellenmanipulator kann auch eine radiale Fade-Affordanz 338 und eine radiale Projektionsaffordanz 340 einschließen. Obwohl das Beispiel von 3A die radiale Fade-Affordanz 338 und die radiale Projektionsaffordanz 340 in radialer Ausrichtung zeigt, können sie in anderen Beispielen irgendwo entlang ihrer jeweiligen Grenzen angeordnet sein. Die flache Scheibenform der radialen Fade-Affordanz 338 und der radialen Projektionsaffordanz 340 kann intuitiv darauf hinweisen, dass diese Affordanzen nur in einer einzigen Richtung, wie einer radialen Richtung, manipuliert werden können. Obwohl die radiale Fade-Affordanz 338 und die radiale Projektionsaffordanz 340 als flache kreisförmige Scheiben erscheinen, deren Ursprung und Achsen radial mit der virtuellen Punktlichtquelle 330 ausgerichtet sind, können in anderen Beispielen die Affordanzen als andere Formen erscheinen. Die radiale Fade-Affordanz 338 kann ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um den Radius der radialen Fade-Grenze 334 anzupassen, wobei der Radius der radialen Fade-Grenze den Radius der radialen Projektionsgrenze 336 nicht überschreiten kann. Die radiale Projektionsaffordanz 340 kann ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um den Radius der radialen Projektionsgrenze 336 anzupassen, mit der Einschränkung, dass der Radius der radialen Projektionsgrenze nicht kleiner sein kann als der Radius der radialen Fade-Grenze 334. Der Punktlichtquellenmanipulator und seine Affordanzen stellen eine visuelle Anzeige mit verschiedenen Eigenschaften der virtuellen Punktlichtquelle und visuelle Mittel zum Manipulieren dieser Eigenschaften bereit, um effiziente und genaue Anpassungen der virtuellen Punktlichtquelle zu ermöglichen.
  • 3B veranschaulicht die Anpassung der radialen Fade-Grenze 334 und der radialen Projektionsgrenze 336 eines Punktlichtquellenmanipulators für die ausgewählte virtuelle Punktlichtquelle 330 gemäß Beispielen der Offenbarung. In dem Beispiel von 3B wurde die radiale Fade-Affordanz 338 ausgewählt und neu positioniert (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als Scheibe mit durchgezogener Linie), wie durch Pfeil 342 angezeigt, und die radiale Projektionsaffordanz 340 wurde separat ausgewählt und neu positioniert (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als eine durchgezogene Scheibenlinie), wie durch Pfeil 344 angezeigt. Es ist zu beachten, dass, obwohl 3B beide Affordanzen in der gleichen Richtung neu positioniert zeigt (d. h. mit zunehmendem Radius), um sowohl die radiale Fade-Grenze 334 als auch die radiale Projektionsgrenze 336 zu erhöhen, da die Affordanzen unabhängig sind, in anderen Beispielen sowohl die radialen Fade- als auch die Projektionsgrenzen verringert werden können, oder eine erhöht werden kann, während die andere verringert wird. Es ist zu beachten, dass, da die virtuelle Punktlichtquelle 330 Licht in alle Richtungen emittiert, obwohl die radiale Fade-Grenze 334 und die radiale Projektionsgrenze 336 sich nur in der x-y-Richtung in 3B zu ändern scheinen, die radialen Fade- und Projektionsgrenzen der virtuellen Lichtquelle sich in alle Richtungen ändern.
  • In einigen Beispielen kann der Punktlichtquellenmanipulator in einer Standardgröße gehalten werden, selbst während die 3D-Umgebung, die virtuelle Punktlichtquelle 330 und alle virtuellen Objekte in der Umgebung hinein- oder herausgezoomt werden. Das Aufrechterhalten des Punktlichtquellenmanipulators in einer Standardgröße kann es dem Punktlichtquellenmanipulator ermöglichen, seine Benutzerfreundlichkeit beizubehalten, selbst wenn die virtuelle Punktlichtquelle 330 und virtuelle Objekte sehr klein sind. In anderen Beispielen kann der Punktlichtquellenmanipulator jedoch so wachsen oder schrumpfen, wie die 3D-Umgebung und die virtuelle Punktlichtquelle 330 heraus- oder hineingezoomt werden.
  • 4A veranschaulicht eine GUI einer Authoring-Umgebung, die eine virtuelle Spotlichtquelle 446 und einen Spotlichtquellenmanipulator gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt. Die virtuelle Spotlichtquelle 446 kann Licht in einem im Allgemeinen kegelstumpfförmigen Muster innerhalb der Authoring-Umgebung emittieren. Die GUI der Authoring-Umgebung kann auf einer elektronischen Vorrichtung (z. B. ähnlich der Vorrichtung 100 oder 200) angezeigt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, tragbare oder nicht tragbare Rechenvorrichtungen, wie eine Tablet-Rechenvorrichtung, eine Laptop-Rechenvorrichtung oder eine Desktop-Rechenvorrichtung. 4A veranschaulicht eine 3D-Umgebung, die durch die x-, y- und z-Achse in einem ersten Betriebsmodus (z. B. einem Szenenbearbeitungsmodus) definiert ist und die virtuelle Spotlichtquelle 446 einschließt, die importiert oder aus einer Inhaltsbibliothek ausgewählt wurde und der Umgebung hinzugefügt wurde. Im Beispiel der 4A wird die virtuelle Spotlichtquelle 446 als Sphäre angezeigt, es versteht sich jedoch, dass die Sphäre lediglich repräsentativ ist und dass die virtuelle Spotlichtquelle in anderen Formen dargestellt werden kann, wie einem Punkt, einer Scheibe und dergleichen.
  • Die Position der virtuellen Spotlichtquelle 446 in der 3D-Umgebung von 4A kann auf verschiedene Weise bestimmt werden, wie durch Auswählen und Verschieben der virtuellen Spotlichtquelle aus einem anfänglichen Standardstandort unter Verwendung eines angezeigten Cursors oder eines anderen Standortindikators oder unter Verwendung eines Fingers oder Eingabestifts, der sich auf der virtuellen Spotlichtquelle befindet oder diese berührt, ohne dass ein sichtbarer Indikator angezeigt wird, oder indem ein Bereich der virtuellen Lichtquelle konfiguriert wird, der als Überlagerung in der 3D-Umgebung erscheinen kann oder in einem Fenster außerhalb der 3D-Umgebung angezeigt werden kann. Die Farbe der virtuellen Spotlichtquelle 446 kann auch unter Verwendung des Anzeigefelds für virtuelle Lichtquellen eingestellt werden. Die Auswahl der virtuellen Spotlichtquelle 446 durch Berühren eines Fingers/Eingabestifts oder Tippen über der virtuellen Spotlichtquelle oder alternativ durch einen Mausklick oder eine andere Auswahlaktion kann die virtuelle Spotlichtquelle zum Bearbeiten aktivieren und bewirken, dass ein Spotlichtquellenmanipulator erscheint.
  • Im Beispiel der 4A wurde die virtuelle Spotlichtquelle 446 ausgewählt und an der gezeigten Stelle platziert, und ein Spotlichtquellenmanipulator wurde über der virtuellen Spotlichtquelle angezeigt. In einigen Beispielen kann der Spotlichtquellenmanipulator die Umhüllung 432 (die im Kontext der virtuellen Spotlichtquelle 446 eine visuelle Anzeige bereitstellen kann, dass kein Licht von den Seiten oder der Rückseite der virtuellen Spotlichtquelle ausgeht), die anfängliche Aperturgrenze 452, die radiale Fade-Grenze 434 und die endgültige Aperturgrenze 436 einschließen. Im Beispiel der 4A kann die Umhüllung 432 als Ring um die virtuelle Spotlichtquelle 446 erscheinen, wobei der Ring in einer Ebene orthogonal zur Achse 450 liegt. Die anfängliche Aperturgrenze 452 kann die anfängliche Apertur und den Ausgangspunkt der virtuellen Spotlichtquelle 446 anzeigen. In dem Beispiel von 4A erscheinen die radiale Fade-Grenze 434 und die endgültige Aperturgrenze 436 in derselben Ebene, die den axialen Projektionsabstand der virtuellen Spotlichtquelle 446 darstellen kann. Die radiale Fade-Grenze 434 zeigt den Beginn des Einblendens der Lichtintensität an, die von der virtuellen Spotlichtquelle 446 in der radialen Richtung nach außen von der Achse 450 ausgeht, und die endgültige Aperturgrenze 436 zeigt die weiteste Reichweite oder Projektion der virtuellen Spotlichtquelle in radialer Richtung nach außen von der Achse an. Zum Beispiel kann die Lichtintensität der virtuellen Spotlichtquelle 446 von der Achse 450 nach außen zur radialen Fade-Grenze 434 konstant bleiben, und danach kann die Lichtintensität linear oder nicht linear in einer radialen Richtung von der radialen Fade-Grenze nach außen zur endgültigen Aperturgrenze 436 abfallen, bis sie gemäß einer ausgewählten Fade-Gleichung die endgültige Aperturgrenze erreicht. Bei der endgültigen Aperturgrenze 436 kann die Lichtintensität Null oder in einigen Fällen nicht Null sein. Jenseits der endgültigen Aperturgrenze 436 (entweder axial oder radial) muss es keine von der virtuellen Spotlichtquelle 446 erzeugte Lichtintensität geben.
  • In einigen Beispielen kann der Spotlichtquellenmanipulator auch eine radiale anfängliche Aperturaffordanz 454, eine radiale Fade-Affordanz 438, eine radiale endgültige Aperturaffordanz 440 und eine axiale Projektions- und Richtungsaffordanz 448 einschließen. In anderen Beispielen kann die Affordanz 448 nur für Richtungsanpassungen verwendet werden, und es kann eine separate axiale Projektionsaffordanz 449 für Anpassungen an der axialen Projektion (Ausdehnung oder Reichweite) der virtuellen Spotlichtquelle 446 bereitgestellt werden. In einigen Beispielen kann der Spotlichtquellenmanipulator zusätzlich zu der axialen Projektions- und Richtungsaffordanz 448 (oder in einigen Fällen als Alternative dazu) auch die Richtungsaffordanz 456 einschließen. Obwohl das Beispiel von 4A die radiale Fade-Affordanz 438 und die radiale endgültige Aperturaffordanz 440 in radialer Ausrichtung zeigt, können sie in anderen Beispielen irgendwo entlang ihrer jeweiligen Grenzen angeordnet sein. Die flache Scheibenform der radialen anfänglichen Aperturaffordanz 454, der radialen Fade-Affordanz 438, der axiale Projektionsaffordanz 449 und der radialen endgültigen Aperturaffordanz 440 kann intuitiv darauf hinweisen, dass diese Affordanzen nur in einer einzigen Richtung, wie einer radialen oder axialen Richtung, manipuliert werden können. Obwohl die radiale Fade-Affordanz 438, die radiale endgültige Aperturaffordanz 440, die axiale Projektionsaffordanz 449 und die radiale anfängliche Aperturaffordanz 454 im Beispiel der 4A als flache kreisförmige Scheiben erscheinen, können in anderen Beispielen die Affordanzen als andere Formen erscheinen. Die sphärische Form der axialen Projektions- und Richtungsaffordanz 448 kann intuitiv darauf hinweisen, dass diese Affordanz in jede Richtung (d. h. eine multidirektionale Anpassung) bewegt werden kann. Obwohl die axiale Projektions- und Richtungsaffordanz 448 als eine Sphäre erscheint, die axial mit der Achse 450 der virtuellen Spotlichtquelle 446 ausgerichtet ist, aber über die Ausdehnung oder die Reichweite der endgültigen Aperturgrenze 436 hinaus geht, können in anderen Beispielen die axiale Projektions- und Richtungsaffordanz als andere Formen erscheinen.
  • In einigen Beispielen kann die radiale anfängliche Aperturaffordanz 454 in einer radialen Richtung in Bezug auf die Achse 450 ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um den Radius der anfänglichen Aperturgrenze 452 anzupassen. Da der Radius der anfänglichen Aperturgrenze 452 angepasst wird, kann in einigen Beispielen die Größe der virtuellen Spotlichtquelle 446 und der Umhüllung 432 entsprechend dem sich verjüngenden Kegelstumpf der virtuellen Punktlichtquelle automatisch angepasst werden. In anderen Beispielen muss es keine radiale anfängliche Aperturaffordanz 454 an der anfänglichen Aperturgrenze 452 geben, und die anfängliche Aperturgrenze kann ein vorbestimmter fester Radius sein. In diesen Beispielen kann die anfängliche Aperturgrenze 452 so bemessen sein, dass der sich verjüngende Kegelstumpf der virtuellen Spotlichtquelle 446 bei oder um die Mitte der virtuellen Punktlichtquelle seinen Ausgang nimmt. Die radiale Fade-Affordanz 438 kann in einer radialen Richtung in Bezug auf die Achse 450 ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um den Radius der radialen Fade-Grenze 434 mit der Einschränkung anzupassen, dass der Radius der radialen Fade-Grenze den Radius der endgültigen Aperturgrenze 436 nicht überschreiten kann. Die endgültige radiale Aperturaffordanz 440 kann in einer radialen Richtung in Bezug auf die Achse 450 ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um den Radius der endgültigen Aperturgrenze 436 mit der Einschränkung anzupassen, dass der Radius der endgültigen Aperturgrenze nicht kleiner als der Radius der radialen Fade-Grenze 434 sein kann. In einigen Beispielen können die axiale Projektions- und Richtungsaffordanz 448 in einer beliebigen Richtung im freien Raum (d. h. multidirektionale Anpassung) ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um den axialen Projektionsabstand und die Richtung der virtuellen Spotlichtquelle 446 anzupassen. In anderen Beispielen kann die Affordanz 448 in einer beliebigen Richtung in freiem Raum ausgewählt und neu positioniert werden, um nur die Richtung der virtuellen Spotlichtquelle 446 anzupassen, und die axiale Projektionsaffordanz 449 kann axial ausgewählt und neu positioniert werden, um nur den axialen Projektionsabstand (Ausdehnung oder Reichweite) der virtuellen Punktlichtquelle anzupassen. Die Richtungsaffordanz 456 kann das Erscheinungsbild einer semitransparenten Sphäre aufweisen und kann ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann irgendwo auf der Oberfläche der semitransparenten Sphäre gezogen werden), um die Richtung (jedoch nicht den axialen Projektionsabstand) der virtuellen Punktlichtquelle 446 (d. h. eine multidirektionale Anpassung) zu ändern. Eine Sphäre, wie hierin definiert, kann eine vollständige Sphäre oder eine Teilsphäre einschließen. Der Spotlichtquellenmanipulator und seine Affordanzen stellen eine visuelle Anzeige mit verschiedenen Eigenschaften der virtuellen Spotlichtquelle und visuelle Mittel zum Manipulieren dieser Eigenschaften bereit, um effiziente und genaue Anpassungen der virtuellen Spotlichtquelle zu ermöglichen.
  • 4B veranschaulicht die Anpassung der anfänglichen Aperturgrenze 452, der radialen Fade-Grenze 434 und der endgültigen Aperturgrenze 436 eines Spotlichtquellenmanipulators für die ausgewählte virtuelle Spotlichtquelle 446 gemäß Beispielen der Offenbarung. Im Beispiel der 4B wurde die radiale anfängliche Aperturaffordanz 454 (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als Scheibe mit durchgezogener Linie) neu positioniert, wie durch Pfeil 458 angezeigt, um den Radius der anfänglichen Aperturgrenze 452 zu erhöhen. In dem Beispiel von 4B sind, obwohl sich der Radius der anfänglichen Aperturgrenze 452 erhöht hat, die Größe der virtuellen Spotlichtquelle 446 und der Umhüllung 432 gleich geblieben. In anderen Beispielen, die in 4B nicht gezeigt sind, können die virtuelle Spotlichtquelle 446 und die Umhüllung 432 ihre Größe abhängig von der Größe der anfänglichen Aperturgrenze 452 automatisch ändern. Die radiale Fade-Affordanz 438 wurde neu positioniert (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als Scheibe mit durchgezogener Linie), wie durch Pfeil 442 angezeigt, um den Beginn der Lichtintensität zu erhöhen, die von der Achse 450 nach außen ausblendet. Die radiale endgültige Aperturaffordanz 440 wurde neu positioniert (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als Scheibe mit durchgezogener Linie), wie durch Pfeil 444 angezeigt, um den Radius der endgültigen Aperturgrenze 436 zu erhöhen. Es ist zu beachten, dass die Richtungsänderungen der Affordanzen in 4B (d. h. um die Größe der Grenzen zu erhöhen oder zu verringern) nur Beispiele sind und dass jede der Affordanzen in jede Richtung neu positioniert werden kann. Es ist zu beachten, dass, da die virtuelle Spotlichtquelle 446 Licht in dem allgemein kegelstumpfförmigen Muster emittiert, das durch die Grenzen in 4A und 4B definiert ist, kein Licht von der virtuellen Spotlichtquelle in der 3D-Szene außerhalb dieser Grenzen vorhanden ist.
  • In einigen Beispielen kann der Spotlichtquellenmanipulator in einer Standardgröße gehalten werden, selbst während die 3D-Umgebung, die virtuelle Spotlichtquelle 446 und alle virtuellen Objekte in der Umgebung hinein- oder herausgezoomt werden. Das Aufrechterhalten des Spotlichtquellenmanipulators in einer Standardgröße kann es dem Spotlichtquellenmanipulator ermöglichen, seine Benutzerfreundlichkeit beizubehalten, selbst wenn die virtuelle Spotlichtquelle 446 und virtuelle Objekte sehr klein sind. In anderen Beispielen kann der Spotlichtquellenmanipulator jedoch so wachsen oder schrumpfen, wie die 3D-Umgebung und die virtuelle Punktlichtquelle 446 heraus- oder hineingezoomt werden.
  • 5A veranschaulicht eine GUI einer Authoring-Umgebung, welche die virtuelle Lichtkegelquelle 560 und einen Lichtkegelquellenmanipulator gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt. Die virtuelle Lichtkegelquelle 560 kann Licht in einem in einem allgemein kegelstumpfförmigen Muster innerhalb der Authoring-Umgebung emittieren. Die GUI der Authoring-Umgebung kann auf einer elektronischen Vorrichtung (z. B. ähnlich der Vorrichtung 100 oder 200) angezeigt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, tragbare oder nicht tragbare Rechenvorrichtungen, wie eine Tablet-Rechenvorrichtung, eine Laptop-Rechenvorrichtung oder eine Desktop-Rechenvorrichtung. 5A veranschaulicht eine 3D-Umgebung, die durch die x-, y- und z-Achse in einem ersten Betriebsmodus (z. B. einem Szenenbearbeitungsmodus) definiert ist und die virtuelle Lichtkegelquelle 560 einschließt, die importiert oder aus einer Inhaltsbibliothek ausgewählt wurde und der Umgebung hinzugefügt wurde. Im Beispiel von 5A ist die virtuelle Lichtkegelquelle 560 als Sphäre angezeigt, es versteht sich jedoch, dass die Sphäre lediglich repräsentativ ist und dass die virtuelle Lichtkegelquelle in anderen Formen repräsentiert werden kann, wie einem Punkt, einer Scheibe und dergleichen.
  • Die Position der virtuellen Lichtkegelquelle 560 in der 3D-Umgebung von 5A kann auf verschiedene Weise bestimmt werden, wie durch Auswählen und Verschieben der virtuellen Lichtkegelquelle von einem anfänglichen Standardstandort unter Verwendung eines angezeigten Cursors oder eines anderen Standortindikators, unter Verwendung eines Fingers oder Eingabestifts, der sich auf der virtuellen Lichtkegelquelle befindet oder diese berührt, ohne dass ein sichtbarer Indikator angezeigt wird, oder indem ein Bereich der virtuellen Lichtquelle konfiguriert wird, der als Überlagerung in der 3D-Umgebung erscheinen kann oder in einem Fenster außerhalb der 3D-Umgebung angezeigt werden kann. Die Farbe der virtuellen Lichtkegelquelle 560 kann auch unter Verwendung des Anzeigefelds für virtuelle Lichtquellen eingestellt werden. Die Auswahl der virtuellen Lichtkegelquelle 560 durch Berühren eines Fingers/Eingabestifts oder Tippen über der virtuellen Lichtkegelquelle oder alternativ durch einen Mausklick oder eine andere Auswahlaktion kann die virtuelle Lichtkegelquelle zum Bearbeiten aktivieren und bewirken, dass ein Lichtkegelquellenmanipulator erscheint.
  • Im Beispiel von 5A wurde die virtuelle Lichtkegelquelle 560 ausgewählt und an der gezeigten Stelle platziert, und ein Lichtkegelquellenmanipulator wurde über der virtuellen Lichtkegelquelle angezeigt. In einigen Beispielen kann der Lichtkegelquellenmanipulator die Umhüllung 532 (die im Kontext der virtuellen Lichtkegelquelle 560 eine visuelle Anzeige bereitstellen kann, dass kein Licht von den Seiten oder der Rückseite der virtuellen Lichtkegelquelle ausgeht), die anfängliche Aperturgrenze 552, die radiale Fade-Grenze 534 und die endgültige Aperturgrenze 536 einschließen. Im Beispiel der 5A kann die Umhüllung 532 als Ring um die virtuelle Lichtkegelquelle 560 erscheinen, wobei der Ring in einer Ebene orthogonal zur Achse 550 liegt. Die anfängliche Aperturgrenze 552 kann die anfängliche Apertur und den Ausgangspunkt der virtuellen Lichtkegelquelle 560 anzeigen. Die axiale Fade-Grenze 534 zeigt den Beginn des Einblendens der Lichtintensität an, die von der virtuellen Lichtkegelquelle 560 in der axialen Richtung ausgeht, und die endgültige Aperturgrenze 536 zeigt die weiteste Reichweite oder den weitesten Projektionsabstand der virtuellen Lichtkegelquelle in der x-, y- und axialen Richtung an. Zum Beispiel kann die Lichtintensität der virtuellen Lichtkegelquelle 560 von der anfänglichen Aperturgrenze 552 nach außen zur axialen Fade-Grenze 534 konstant bleiben, und danach kann die Lichtintensität linear oder nicht linear in der axialen Richtung von der axialen Fade-Grenze nach außen zur endgültigen Aperturgrenze 536 abfallen, bis sie gemäß einer ausgewählten Fade-Gleichung die endgültige Aperturgrenze erreicht. In anderen Beispielen muss die axiale Fade-Grenze 534 nicht vorhanden sein, und die Lichtintensität kann stattdessen zum Beispiel einen physikalisch genauen Abfall von der anfänglichen Aperturgrenze 552 zur endgültigen Aperturgrenze 536 gemäß dem Abstandsgesetz aufweisen. Bei der endgültigen Aperturgrenze 536 kann die Lichtintensität Null oder in einigen Fällen nicht Null sein. Jenseits der endgültigen Aperturgrenze 536 in der x-, y- und axialen Richtung muss es keine von der virtuellen Lichtkegelquelle 546 erzeugte Lichtintensität geben.
  • In einigen Beispielen kann der Lichtkegelquellenmanipulator auch eine anfängliche Aperturgrenze 562 in x-Richtung, eine anfängliche Aperturaffordanz 564 in y-Richtung, eine axiale Fade-Affordanz 538, eine endgültige Aperturaffordanz 566 in x-Richtung, eine endgültige Aperturaffordanz 568 in y-Richtung und eine axiale Projektions- und Richtungsaffordanz 548 einschließen. In anderen Beispielen kann die Affordanz 548 nur für Richtungsanpassungen verwendet werden, und es kann eine separate axiale Projektionsaffordanz 549 für Anpassungen an der axialen Projektion (Ausdehnung oder Reichweite) der virtuellen Lichtkegelquelle 546 bereitgestellt werden. In einigen Beispielen kann der Lichtkegelquellenmanipulator zusätzlich zu der axialen Projektions- und Richtungsaffordanz 548 (oder in einigen Fällen als Alternative dazu) auch die Richtungsaffordanz 556 einschließen. Die flache Scheibenform der anfänglichen Aperturaffordanz 562 in x-Richtung, die anfängliche Aperturaffordanz 564 in y-Richtung, die axiale Fade-Affordanz 538, die axiale Projektionsaffordanz 549, die endgültige Aperturaffordanz 566 in x-Richtung und die endgültige Aperturaffordanz 568 in y-Richtung können intuitiv darauf hinweisen, dass diese Affordanzen nur in einer einzigen Richtung, wie einer x-Richtung, einer y-Richtung oder einer axialen Richtung, manipuliert werden können. Obwohl die anfängliche Aperturaffordanz 562 in x-Richtung, die anfängliche Aperturaffordanz 564 in y-Richtung, die axiale Fade-Affordanz 538, die axiale Projektionsaffordanz 549, die endgültige Aperturaffordanz 566 in x-Richtung, die endgültige Aperturaffordanz 568 in y-Richtung im Beispiel der 5A als flache kreisförmige Scheiben erscheinen, können in anderen Beispielen die Affordanzen als andere Formen erscheinen. Die sphärische Form der axialen Projektions- und Richtungsaffordanz 548 kann intuitiv darauf hinweisen, dass diese Affordanz in jede Richtung (d. h. eine multidirektionale Anpassung) bewegt werden kann. Obwohl die axiale Projektions- und Richtungsaffordanz 548 als eine Sphäre erscheint, die axial mit der Achse 550 der virtuellen Lichtkegelquelle 560 ausgerichtet ist, aber über die Ausdehnung oder die Reichweite der endgültigen Aperturgrenze 536 hinaus geht, können in anderen Beispielen die axiale Projektions- und Richtungsaffordanz als andere Formen erscheinen.
  • In einigen Beispielen können die anfängliche Aperturaffordanz 562 in x-Richtung und die anfängliche Aperturaffordanz 564 in y-Richtung in der x- und y-Richtung ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um das Seitenverhältnis der anfänglichen Aperturgrenze 552 anzupassen. Da das Seitenverhältnis der anfänglichen Aperturgrenze 552 angepasst wird, kann in einigen Beispielen die Größe der virtuellen Lichtkegelquelle 560 und der Umhüllung 532 entsprechend dem sich verjüngenden Kegelstumpf der virtuellen Lichtkegelquelle automatisch angepasst werden. In anderen Beispielen muss es keine anfängliche Aperturaffordanz 562 in x-Richtung oder anfängliche Aperturaffordanz 564 in y-Richtung an der anfänglichen Aperturgrenze 552 geben, und die anfängliche Aperturgrenze kann eine vorbestimmte feste Größe und ein vorbestimmtes Seitenverhältnis aufweisen. In diesen Beispielen kann die anfängliche Aperturgrenze 552 so bemessen sein, dass der sich verjüngende Kegelstumpf der virtuellen Lichtkegelquelle 560 bei oder um die Mitte der virtuellen Lichtkegelquelle seinen Ausgang nimmt. Die axiale Fade-Grenze 538 kann in einer axialen Richtung in Bezug auf die Achse 550 ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um die Position der axialen Fade-Grenze 534 mit der Einschränkung anzupassen, dass die Ausdehnung oder die Reichweite der axialen Fade-Grenze den Projektionsabstand der endgültigen Aperturgrenze 536 nicht überschreiten kann. (Es ist zu beachten, dass, obwohl der Spotlichtquellenmanipulator der 4A und 4B keine axiale Fade-Grenze einschließt, in einigen Beispielen der Spotlichtquellenmanipulator eine axiale Fade-Grenze und eine axiale Fade-Affordanz ähnlich den in dem Lichtkegelquellenmanipulator von 5A und 5B gezeigten einschließen kann) Die endgültige Aperturaffordanz 566 in x-Richtung und die endgültige Aperturaffordanz 568 in y-Richtung können in der x- bzw. y-Richtung ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um das Seitenverhältnis der endgültigen Aperturgrenze 536 anzupassen. In einigen Beispielen können die axiale Projektions- und Richtungsaffordanz 548 in einer beliebigen Richtung im freien Raum (d. h. multidirektionale Anpassung) ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um den axialen Projektionsabstand und die Richtung der virtuellen Lichtkegelquelle 560 anzupassen. In anderen Beispielen kann die Affordanz 548 in einer beliebigen Richtung in freiem Raum ausgewählt und neu positioniert werden, um nur die Richtung der virtuellen Lichtkegelquelle 560 anzupassen, und die axiale Projektionsaffordanz 549 kann axial ausgewählt und neu positioniert werden, um nur den axialen Projektionsabstand (Ausdehnung oder Reichweite) der virtuellen Lichtkegelquelle anzupassen. Die Richtungsaffordanz 556 kann das Erscheinungsbild einer semitransparenten Sphäre aufweisen und kann ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann irgendwo auf der Oberfläche der semitransparenten Sphäre gezogen werden), um die Richtung (jedoch nicht den axialen Projektionsabstand) der virtuellen Lichtkegelquelle 560 (d. h. eine multidirektionale Anpassung) zu ändern. Der Lichtkegelquellenmanipulator und seine Affordanzen stellen eine visuelle Anzeige verschiedener Eigenschaften der virtuellen Lichtkegelquelle und visuelle Mittel zum Manipulieren dieser Eigenschaften bereit, um effiziente und genaue Anpassungen der virtuellen Lichtkegelquelle zu ermöglichen.
  • 5B veranschaulicht die Anpassung der anfänglichen Aperturgrenze 552, der axialen Fade-Grenze 534 und der endgültigen Aperturgrenze 536 eines Lichtkegelquellenmanipulators für die ausgewählte virtuelle Lichtkegelquelle 560 gemäß Beispielen der Offenbarung. In dem Beispiel der 5B wurde die anfängliche Aperturaffordanz 562 in x-Richtung (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als Scheibe mit durchgezogener Linie) neu positioniert, wie durch Pfeil 570 angezeigt, um die anfängliche Aperturgrenze 552 in der X-Richtung zu erhöhen. Die anfängliche Aperturaffordanz 564 in y-Richtung wurde ebenfalls neu positioniert (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als Scheibe mit durchgezogener Linie), wie durch Pfeil 558 angezeigt, um die anfängliche Aperturgrenze 552 in der y-Richtung zu erhöhen. In dem Beispiel von 5B blieben die Größen der virtuellen Lichtkegelquelle 560 und der Umhüllung 52 gleich, obwohl sich die Größe der anfänglichen Aperturgrenze 552 erhöht hat. In anderen Beispielen, die in 5B nicht gezeigt sind, können die virtuelle Lichtkegelquelle 560 und die Umhüllung 532 jedoch ihre Größe abhängig von der Größe der anfänglichen Aperturgrenze 552 automatisch ändern. Die axiale Fade-Affordanz 538 wurde neu positioniert (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als Scheibe mit durchgezogener Linie), wie durch Pfeil 542 angezeigt, um den Beginn des Einblendens der Lichtintensität zu erhöhen. Die endgültige Aperturaffordanz 566 in x-Richtung wurde neu positioniert (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als eine Scheibe mit durchgezogener Linie), wie durch Pfeil 572 angezeigt, um die endgültige Aperturgrenze 536 in der X-Richtung zu erhöhen. Die endgültige Aperturaffordanz 568 in y-Richtung wurde neu positioniert (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als eine Scheibe mit durchgezogener Linie), wie durch Pfeil 544 angezeigt, um die endgültige Aperturgrenze 536 in der y-Richtung zu erhöhen. Es ist zu beachten, dass die Richtungsänderungen der Affordanzen in 5B (d. h. um die Größe der Grenzen zu erhöhen oder zu verringern oder den Standort der Grenzen zu ändern) nur Beispiele sind und dass jede der Affordanzen in jede Richtung neu positioniert werden kann. Es ist zu beachten, dass, da die virtuelle Lichtkegelquelle 560 Licht in dem allgemeinen kegelstumpfförmigen Muster emittiert, das durch die Grenzen in 5A und 5B definiert ist, in einigen Beispielen kein Licht der virtuellen Lichtkegelquelle in der 3D-Szene außerhalb dieser Grenzen vorhanden sein kann.
  • In einigen Beispielen kann der Lichtkegelquellenmanipulator in einer Standardgröße gehalten werden, selbst während die 3D-Umgebung, die virtuelle Lichtkegelquelle 560 und alle virtuellen Objekte in der Umgebung hinein- oder herausgezoomt werden. Das Aufrechterhalten des Lichtkegelquellenmanipulators in einer Standardgröße kann es dem Lichtkegelquellenmanipulator ermöglichen, seine Benutzerfreundlichkeit beizubehalten, selbst wenn die virtuelle Lichtkegelquelle 560 und virtuelle Objekte sehr klein sind. In anderen Beispielen kann der Lichtkegelquellenmanipulator jedoch so wachsen oder schrumpfen, wie die 3D-Umgebung und die virtuelle Lichtkegelquelle 560 heraus- oder hineingezoomt werden.
  • 6A veranschaulicht eine GUI einer Authoring-Umgebung, welche die virtuelle Flächenlichtquelle 674 und einen Flächenlichtquellenmanipulator gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt. Die virtuelle Flächenlichtquelle 674 kann Licht in einem im Allgemeinen rechteckigen, nicht expandierenden Muster innerhalb der Authoring-Umgebung emittieren. Die GUI der Authoring-Umgebung kann auf einer elektronischen Vorrichtung (z. B. ähnlich der Vorrichtung 100 oder 200) angezeigt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, tragbare oder nicht tragbare Rechenvorrichtungen, wie eine Tablet-Rechenvorrichtung, eine Laptop-Rechenvorrichtung oder eine Desktop-Rechenvorrichtung. 6A veranschaulicht eine 3D-Umgebung, die durch die x-, y- und z-Achse in einem ersten Betriebsmodus (z. B. einem Szenenbearbeitungsmodus) definiert ist und die virtuelle Flächenlichtquelle 674 einschließt, die importiert oder aus einer Inhaltsbibliothek ausgewählt wurde und der Umgebung hinzugefügt wurde. Im Beispiel der 6A wird die virtuelle Flächenlichtquelle 674 als Rechteck angezeigt, es versteht sich jedoch, dass das Rechteck lediglich repräsentativ ist und dass die virtuelle Flächenlichtquelle in anderen Formen repräsentiert werden kann, wie als ein Quadrat, ein Dreieck oder ein anderes Polygon und dergleichen.
  • Die Position der virtuellen Flächenlichtquelle 674 in der 3D-Umgebung von 6A kann auf verschiedene Weise bestimmt werden, wie durch Auswählen und Verschieben der virtuellen Flächenlichtquelle von einem anfänglichen Standardstandort unter Verwendung eines angezeigten Cursors oder eines anderen Standortindikators, unter Verwendung eines Fingers oder Eingabestifts, der sich auf der virtuellen Flächenlichtquelle befindet oder diese berührt, ohne dass ein sichtbarer Indikator angezeigt wird, oder indem ein Bereich der virtuellen Lichtquelle konfiguriert wird, der als Überlagerung in der 3D-Umgebung erscheinen kann oder in einem Fenster außerhalb der 3D-Umgebung angezeigt werden kann. Die Farbe der virtuellen Flächenlichtquelle 674 kann auch unter Verwendung des Anzeigefelds für virtuelle Lichtquellen eingestellt werden. Die Auswahl der virtuellen Flächenlichtquelle 674 durch Berühren eines Fingers/Eingabestifts oder Tippen über der virtuellen Flächenlichtquelle oder alternativ durch einen Mausklick oder eine andere Auswahlaktion kann die virtuelle Flächenlichtquelle zum Bearbeiten aktivieren und bewirken, dass ein Lichtkegelquellenmanipulator erscheint.
  • Im Beispiel von 6A wurde die virtuelle Flächenlichtquelle 674 ausgewählt und an der gezeigten Stelle platziert, und ein Flächenlichtquellenmanipulator wurde über der virtuellen Flächenlichtquelle angezeigt. In einigen Beispielen kann der Flächenlichtquellenmanipulator die Umhüllung 632 (die im Kontext der virtuellen Flächenlichtquelle 674 eine visuelle Anzeige bereitstellen kann, dass kein Licht von den Seiten oder Rückseite der virtuellen Flächenlichtquelle ausgeht), die anfängliche Aperturgrenze 652 und die endgültige Aperturgrenze 636 einschließen. Im Beispiel der 6A kann die Umhüllung 632 entlang des Umfangs der virtuellen Flächenlichtquelle 674 erscheinen. Die anfängliche Aperturgrenze 652 kann die anfängliche Apertur und den Ausgangspunkt der virtuellen Flächenlichtquelle 674 anzeigen. Die endgültige Aperturgrenze 636 zeigt die weiteste Reichweite oder den weitesten Projektionsabstand der virtuellen Flächenlichtquelle in der x-, y- und axialen Richtung an. Obwohl 6A keine Fade-Grenze oder Affordanz für die virtuelle Flächenlichtquelle 674 zeigt, können in anderen Beispielen ein derartiger Manipulator und eine derartige Affordanz angezeigt und genutzt werden. An der endgültigen Aperturgrenze 636 kann in einigen Beispielen die Lichtintensität von der Lichtintensität bei der anfänglichen Aperturgrenze 652 unverändert bleiben, wenn aber eine Fade-Grenze vorliegt, kann die Lichtintensität an der endgültigen Aperturgrenze Null oder in einigen Fällen nicht Null sein. Jenseits der endgültigen Aperturgrenze 636 in der x-, y- und axialen Richtung muss es keine von der virtuellen Flächenlichtquelle 674 erzeugte Lichtintensität geben.
  • Der Flächenlichtquellenmanipulator kann auch eine anfängliche Aperturaffordanz 662 in x-Richtung, eine anfängliche Aperturaffordanz 664 in y-Richtung, eine axiale endgültige Aperturaffordanz 676 und eine Richtungsaffordanz 648 einschließen. In einigen Beispielen kann der Flächenlichtquellenmanipulator zusätzlich (oder in einigen Fällen als Alternative) zur Richtungsaffordanz 648 auch die Richtungsaffordanz 656 einschließen. Die flache Scheibenform der anfänglichen Aperturaffordanz 662 in x-Richtung, die anfängliche Aperturaffordanz 664 in y-Richtung und die axiale endgültige Aperturaffordanz 676 können intuitiv darauf hinweisen, dass diese Affordanzen nur in einer einzigen Richtung, wie einer x-Richtung, einer y-Richtung oder einer axialen Richtung, manipuliert werden können. Obwohl die anfängliche Aperturaffordanz 662 in x-Richtung, die anfängliche Aperturaffordanz 664 in y-Richtung und die axiale endgültige Aperturaffordanz 676 im Beispiel der 6A als flache kreisförmige Scheiben erscheinen, können in anderen Beispielen die Affordanzen als andere Formen erscheinen. Die sphärische Form der Richtungsaffordanz 648 kann intuitiv darauf hinweisen, dass diese Affordanz in jede Richtung (d. h. eine multidirektionale Anpassung) bewegt werden kann. Obwohl die Richtungsaffordanz 648 jedoch als eine Sphäre erscheint, die axial mit der Achse 650 der virtuellen Flächenlichtquelle 674 ausgerichtet ist, aber über die Ausdehnung oder die Reichweite der endgültigen Aperturgrenze 636 hinaus geht, kann in anderen Beispielen die Richtungsaffordanz als andere Formen erscheinen.
  • Die anfängliche Aperturaffordanz 662 in x-Richtung und die anfängliche Aperturaffordanz 664 in y-Richtung können in der x- bzw. y-Richtung ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um das Seitenverhältnis der anfänglichen Aperturgrenze 652 anzupassen. Die axiale endgültige Aperturaffordanz 676 kann entlang der Achse 650 ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um den Projektionsabstand der endgültigen Aperturgrenze 636 anzupassen. Die Richtungsaffordanz 648 kann in jede Richtung im freien Raum (d. h. eine multidirektionale Anpassung) ausgewählt und neu positioniert werden, um die Richtung der virtuellen Flächenlichtquelle 674 anzupassen. Richtungsaffordanz 656 kann das Erscheinungsbild einer semitransparenten Sphäre aufweisen und kann ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann irgendwo auf der Oberfläche der semitransparenten Sphäre gezogen werden), um die Richtung (jedoch nicht den axialen Projektionsabstand) der virtuellen Flächenlichtquelle 674 (d. h. eine multidirektionale Anpassung) zu ändern. Der Flächenlichtquellenmanipulator und seine Affordanzen stellen eine visuelle Anzeige verschiedener Eigenschaften der virtuellen Flächenlichtquelle und visuelle Mittel zum Manipulieren dieser Eigenschaften bereit, um effiziente und genaue Anpassungen der virtuellen Flächenlichtquelle zu ermöglichen.
  • 6B veranschaulicht die Anpassung der anfänglichen Aperturgrenze 652 und der endgültigen Aperturgrenze 636 eines Flächenlichtquellenmanipulators für eine ausgewählte virtuelle Flächenlichtquelle 674 gemäß Beispielen der Offenbarung. In dem Beispiel der 6B wurde die anfängliche Aperturaffordanz 662 in x-Richtung (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als Scheibe mit durchgezogener Linie) neu positioniert, wie durch Pfeil 670 angezeigt, um die anfängliche Aperturgrenze 652 in der X-Richtung zu erhöhen. Die anfängliche Aperturaffordanz 664 in y-Richtung wurde ebenfalls neu positioniert (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als Scheibe mit durchgezogener Linie), wie durch Pfeil 658 angezeigt, um die anfängliche Aperturgrenze 652 in der y-Richtung zu erhöhen. Es ist zu beachten, dass aufgrund dieser Zunahme der anfänglichen Aperturgrenze 652 die endgültige Aperturgrenze 636 automatisch um den gleichen Betrag ansteigt. In einigen Beispielen, die in 6B nicht gezeigt sind, kann die Umhüllung 632 ihre Größe abhängig von der Größe der anfänglichen Aperturgrenze 652 ändern. Die axiale endgültige Aperturaffordanz 676 wurde neu positioniert (von ihrer vorherigen Position in gestrichelter Umrisslinie zu ihrer aktuellen Position als eine Scheibe mit durchgezogener Linie), wie durch Pfeil 678 angezeigt, um den Projektionsabstand der Lichtintensität der Flächenlichtquelle 674 zu erhöhen. Es ist zu beachten, dass die Richtungsänderungen der Affordanzen in 6B (d. h. um die Größe der Grenzen zu erhöhen oder zu verringern oder den Standort der Grenzen zu ändern) nur Beispiele sind und dass jede der Affordanzen in jede Richtung neu positioniert werden kann. Es ist zu beachten, dass, da die virtuelle Flächenlichtquelle 674 Licht in einem allgemein kegelstumpfförmigen Muster emittiert, das durch die Grenzen in 6A und 6B definiert ist, in einigen Beispielen kein Licht der virtuellen Flächenlichtquelle in der 3D-Szene außerhalb dieser Grenzen vorhanden sein kann.
  • In einigen Beispielen kann der Flächenlichtquellenmanipulator in einer Standardgröße gehalten werden, selbst während die 3D-Umgebung, die virtuelle Flächenlichtquelle 674 und alle virtuellen Objekte in der Umgebung hinein- oder herausgezoomt werden. Das Aufrechterhalten des Flächenlichtquellenmanipulators in einer Standardgröße kann es dem Flächenlichtquellenmanipulator ermöglichen, seine Benutzerfreundlichkeit beizubehalten, selbst wenn die virtuelle Flächenlichtquelle 674 und virtuelle Objekte sehr klein sind. In anderen Beispielen kann der Flächenlichtquellenmanipulator jedoch so wachsen oder schrumpfen, wie die 3D-Umgebung und die virtuelle Lichtkegelquelle 674 heraus- oder hineingezoomt werden.
  • 7A veranschaulicht eine GUI einer Authoring-Umgebung, welche die virtuelle Lichtbündelquelle 780 und einen Lichtbündelquellenmanipulator gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt. Die virtuelle Lichtbündelquelle 780 kann Licht gleichmäßig aus einer besonderen Richtung innerhalb der Authoring-Umgebung emittieren. Die GUI der Authoring-Umgebung kann auf einer elektronischen Vorrichtung (z. B. ähnlich der Vorrichtung 100 oder 200) angezeigt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, tragbare oder nicht tragbare Rechenvorrichtungen, wie eine Tablet-Rechenvorrichtung, eine Laptop-Rechenvorrichtung oder eine Desktop-Rechenvorrichtung. 7A veranschaulicht eine 3D-Umgebung, die durch die x-, y- und z-Achse in einem ersten Betriebsmodus (z. B. einem Szenenbearbeitungsmodus) definiert ist und die virtuelle Lichtbündelquelle 780 einschließt, die importiert oder aus einer Inhaltsbibliothek ausgewählt und der Umgebung hinzugefügt wurde. In dem Beispiel der 7A ist die virtuelle Lichtbündelquelle 780 als Sphäre mit einer angeschlossenen bauchigen Richtungsverlängerung 782 angezeigt, aber es versteht sich, dass die Sphäre und die Erweiterung lediglich repräsentativ sind und dass die virtuelle Lichtbündelquelle in anderen Formen repräsentiert werden kann, wie einem Punkt, einer Scheibe und dergleichen mit einem Richtungsindikator oder Zeiger, der verglichen mit 7A ein unterschiedliches Erscheinungsbild aufweist.
  • Die Position der virtuellen Lichtbündelquelle 780 in der 3D-Umgebung von 7A kann auf verschiedene Weise bestimmt werden, wie durch Auswählen und Verschieben der virtuellen Lichtbündelquelle von einem anfänglichen Standardstandort unter Verwendung eines angezeigten Cursors oder eines anderen Standortindikators, unter Verwendung eines Fingers oder Eingabestifts, der sich auf der virtuellen Lichtbündelquelle befindet oder diese berührt, ohne dass ein sichtbarer Indikator angezeigt wird, oder indem ein Bereich der virtuellen Lichtquelle konfiguriert wird, der als Überlagerung in der 3D-Umgebung erscheinen kann oder in einem Fenster außerhalb der 3D-Umgebung angezeigt werden kann. Die Farbe der virtuellen Lichtbündelquelle 780 kann auch unter Verwendung des Anzeigefelds für virtuelle Lichtquellen eingestellt werden. Die Auswahl der virtuellen Lichtbündelquelle 780 durch Berühren eines Fingers/Eingabestifts oder Tippen über der virtuellen Lichtbündelquelle oder alternativ durch einen Mausklick oder eine andere Auswahlaktion kann die virtuelle Lichtbündelquelle zum Bearbeiten aktivieren und bewirken, dass ein Lichtkegelquellenmanipulator erscheint. In einigen Beispielen kann die virtuelle Lichtbündelquelle 780 gemäß einer Anzahl von Graden positioniert werden. Zum Beispiel kann das Positionieren der virtuellen Lichtbündelquelle 780 auf 10 Grad in Bezug auf ein Objekt die virtuelle Lichtbündelquelle in einer niedrigen Position einstellen, wie in der Nähe des Horizonts, um Sonnenaufgangs- oder Sonnenuntergangsbeleuchtung zu erzeugen, während das Positionieren der virtuellen Lichtbündelquelle auf 90 Grad die virtuelle Lichtbündelquelle direkt über das Objekt einstellen kann, um eine Mittagbeleuchtung zu erzeugen.
  • Im Beispiel der 7A wurde die virtuelle Lichtbündelquelle 780 ausgewählt und an der gezeigten Stelle platziert, und ein Lichtbündelquellenmanipulator wurde über der virtuellen Lichtbündelquelle angezeigt. In einigen Beispielen kann der Lichtbündelquellenmanipulator die Umhüllung 732 (die im Kontext der virtuellen Lichtbündelquelle 780 nicht repräsentieren soll, dass kein Licht von den Seiten der virtuellen Lichtbündelquelle ausgeht) und die Richtungsverlängerung 782 einschließen. Im Beispiel der 7A kann die Umhüllung 732 eine halbtransparente Sphäre mit einer Öffnung 784 sein, durch welche die Richtungsverlängerung 782 hindurchgeht. Richtungsverlängerung 782 und Öffnung 784 können eine Anzeige der Richtung der virtuellen Lichtbündelquelle 780 bereitstellen.
  • Der Lichtbündelquellenmanipulator kann auch Richtungsaffordanz 748 einschließen. In einigen Beispielen kann der Lichtbündelquellenmanipulator zusätzlich (oder in einigen Fällen als Alternative) zur Richtungsaffordanz 748 auch die Richtungsaffordanz 756 einschließen. Die sphärische Form der Richtungsaffordanz 748 kann intuitiv darauf hinweisen, dass diese Affordanz in jede Richtung (d. h. eine multidirektionale Anpassung) bewegt werden kann. Obwohl die Richtungsaffordanz 748 jedoch als eine Sphäre erscheint, die axial mit der Achse 750 der virtuellen Lichtbündelquelle 780 ausgerichtet ist, kann in anderen Beispielen die Richtungsaffordanz als andere Formen erscheinen. Der Lichtbündelquellenmanipulator und seine Affordanzen stellen eine visuelle Anzeige verschiedener Eigenschaften der virtuellen Lichtbündelquelle und visuelle Mittel zum Manipulieren dieser Eigenschaften bereit, um effiziente und genaue Anpassungen der virtuellen Lichtbündelquelle zu ermöglichen.
  • 7B veranschaulicht die Anpassung eines Lichtbündelquellenmanipulators für die ausgewählte virtuelle Lichtbündelquelle 780 gemäß Beispielen der Offenbarung. In dem Beispiel von 7B kann die Richtungsaffordanz 748 in einer beliebigen Richtung im freien Raum (d. h. eine multidirektionale Anpassung) ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann Ziehen), um die Richtung der virtuellen Lichtbündelquelle 780 anzupassen. Die Richtungsaffordanz 756 kann das Erscheinungsbild einer semitransparenten Sphäre aufweisen und kann ausgewählt und neu positioniert werden (z. B. durch Berühren oder Klicken, dann irgendwo auf der Oberfläche der semitransparenten Sphäre gezogen werden), um die Richtung der virtuellen Lichtbündelquelle 780 (d. h. eine multidirektionale Anpassung) zu ändern.
  • In einigen Beispielen kann der Lichtbündelquellenmanipulator in einer Standardgröße gehalten werden, selbst während die 3D-Umgebung, die virtuelle Lichtbündelquelle 780 und alle virtuellen Objekte in der Umgebung hinein- oder herausgezoomt werden. Das Aufrechterhalten des Lichtbündelquellenmanipulators in einer Standardgröße kann es dem Lichtbündelquellenmanipulator ermöglichen, seine Benutzerfreundlichkeit beizubehalten, selbst wenn die virtuelle Lichtbündelquelle 780 und virtuelle Objekte sehr klein sind. In anderen Beispielen kann der Lichtbündelquellenmanipulator jedoch so wachsen oder schrumpfen, wie die 3D-Umgebung und die virtuelle Lichtbündelquelle 780 heraus- oder hineingezoomt werden.
  • 8 veranschaulicht eine GUI einer Authoring-Umgebung, welche die virtuelle Umgebungslichtquelle 886 gemäß einigen Beispielen der Offenbarung einschließt. Die virtuelle Umgebungslichtquelle 886 kann Licht gleichmäßig aus allen Richtungen innerhalb der Authoring-Umgebung emittieren. Die GUI der Authoring-Umgebung kann auf einer elektronischen Vorrichtung (z. B. ähnlich der Vorrichtung 100 oder 200) angezeigt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, tragbare oder nicht tragbare Rechenvorrichtungen, wie eine Tablet-Rechenvorrichtung, eine Laptop-Rechenvorrichtung oder eine Desktop-Rechenvorrichtung. 8 veranschaulicht eine 3D-Umgebung, die durch die x-, y- und Z-Achsen in einem ersten Betriebsmodus (z. B. einem Szenenbearbeitungsmodus) definiert ist und die virtuelle Umgebungslichtquelle 886 einschließt, die importiert oder aus einer Inhaltsbibliothek ausgewählt wurde und der Umgebung hinzugefügt wurde. Im Beispiel der 8 ist die virtuelle Umgebungslichtquelle 886 als Sphäre dargestellt, es versteht sich jedoch, dass die Sphäre lediglich repräsentativ ist und dass die virtuelle Umgebungslichtquelle in anderen Formen repräsentiert werden kann, wie einem Punkt, einer Scheibe und dergleichen, die verglichen mit 8 ein anderes Erscheinungsbild aufweisen.
  • Die Position der virtuellen Umgebungslichtquelle 886 in der 3D-Umgebung von 8 kann auf verschiedene Weise bestimmt werden, wie durch Auswählen und Verschieben der virtuellen Umgebungslichtquelle von einem anfänglichen Standardstandort unter Verwendung eines angezeigten Cursors oder eines anderen Standortindikators, unter Verwendung eines Fingers oder Eingabestifts, der sich auf der virtuellen Umgebungslichtquelle befindet oder diese berührt, ohne dass ein sichtbarer Indikator angezeigt wird, oder indem ein Bereich der virtuellen Lichtquelle konfiguriert wird, der als Überlagerung in der 3D-Umgebung erscheinen kann oder in einem Fenster außerhalb der 3D-Umgebung angezeigt werden kann. Die Farbe der virtuellen Umgebungslichtquelle 886 kann auch unter Verwendung des Anzeigefelds für virtuelle Lichtquellen eingestellt werden.
  • Im Beispiel der 8 wurde die virtuelle Umgebungslichtquelle 886 ausgewählt und an der gezeigten Stelle platziert. In einigen Beispielen muss jedoch kein Umgebungslichtquellenmanipulator der virtuellen Umgebungslichtquelle 886 zugeordnet sein, und daher muss kein Manipulator über der virtuellen Umgebungslichtquelle angezeigt werden. In einigen Beispielen kann die virtuelle Umgebungslichtquelle 886 die Umhüllung 832 (die im Kontext der virtuellen Umgebungslichtquelle 886 nicht repräsentieren soll, dass kein Licht von einer besonderen Position der virtuellen Umgebungslichtquelle ausgeht) einschließen. Im Beispiel der 8 kann die Umhüllung 832 eine semitransparente Sphäre sein, die über der virtuellen Umgebungslichtquelle 886 positioniert ist.
  • 9 veranschaulicht ein Flussdiagramm, das einen Prozess für virtuelle Lichtquellenmanipulation gemäß Beispielen der Offenbarung veranschaulicht. Im Beispiel von 9 kann eine virtuelle Lichtquelle zunächst bei 988 der 3D-Umgebung hinzugefügt werden. Eine virtuelle Lichtquelle in der Umgebung kann dann zum Bearbeiten bei 990 ausgewählt werden. Optional (abhängig vom Typ der virtuellen Lichtquelle und vom Typ des Lichtquellenmanipulators) kann eine anfängliche Aperturgrenze des Lichtquellenmanipulators in 992 angepasst werden. Optional (abhängig vom Typ der virtuellen Lichtquelle und vom Typ des Lichtquellenmanipulators) kann eine endgültige Aperturgrenze des Lichtquellenmanipulators in 994 angepasst werden. Optional (abhängig vom Typ der virtuellen Lichtquelle und vom Typ des Lichtquellenmanipulators) kann eine Fade-Grenze des Lichtquellenmanipulators in 996 angepasst werden. Optional (abhängig vom Typ der virtuellen Lichtquelle und vom Typ des Lichtquellenmanipulators) kann ein Projektionsabstand (eine Reichweite) des Lichtquellenmanipulators in 998 angepasst werden. Optional (abhängig vom Typ der virtuellen Lichtquelle und vom Typ des Lichtquellenmanipulators) kann eine Richtung des Lichtquellenmanipulators in 999 angepasst werden.
  • Es versteht sich, dass der Prozess von 9 ein Beispiel ist und dass mehr, weniger oder unterschiedliche Vorgänge in derselben oder in einer unterschiedlichen Reihenfolge durchgeführt werden können. Zusätzlich werden die vorstehend im Prozess von 9 beschriebenen Vorgänge optional implementiert, indem ein oder mehrere Funktionsmodule in einer Informationsverarbeitungseinrichtung ausgeführt werden, wie Universalprozessoren (z. B. wie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben) oder anwendungsspezifische Chips, und/oder durch andere Komponenten von 2.
  • Daher sind gemäß dem Vorstehenden einige Beispiele der Offenbarung auf ein Verfahren gerichtet, umfassend das Darstellen, an einer elektronischen Vorrichtung in Kommunikation mit einer Anzeige und einer oder mehreren Eingabevorrichtungen, unter Verwendung der Anzeige, einer grafischen Umgebung, die eine virtuelle Lichtquelle einschließt, während des Darstellens der virtuellen Lichtquelle das Empfangen der Eingabe, welche die Auswahl der virtuellen Lichtquelle repräsentiert, nach dem Empfangen der Eingabe das Repräsentieren der Auswahl der virtuellen Lichtquelle, das Darstellen eines Lichtquellenmanipulators gemeinsam mit der dargestellten virtuellen Lichtquelle, wobei der Lichtquellenmanipulator eine oder mehrere Affordanzen aufweist, die eine sphärische Richtungsaffordanz für multidirektionale Anpassung der virtuellen Lichtquelle einschließen, während des Darstellens der sphärischen Richtungsaffordanz das Empfangen einer Eingabe, die eine multidirektionale Anpassung der sphärischen Richtungsaffordanz repräsentiert, und nach dem Empfangen der Eingabe, welche die multidirektionale Anpassung der sphärischen Richtungsaffordanz repräsentiert, das Anpassen der ausgewählten virtuellen Lichtquelle gemäß der multidirektionalen Anpassung. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele befindet sich in einigen Beispielen die sphärische Richtungsaffordanz auf einer Achse der ausgewählten virtuellen Lichtquelle. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele ist in einigen Beispielen die sphärische Richtungsaffordanz eine semitransparente Sphäre einschließlich einer Oberfläche, die mögliche multidirektionale Anpassungen anzeigt. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele ist in einigen Beispielen die Sphäre eine Teilsphäre. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele schließt in einigen Beispielen der Lichtquellenmanipulator ferner eine erste scheibenförmige Affordanz zum Anpassen einer Grenze der ausgewählten virtuellen Lichtquelle in eine erste Richtung ein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele ist in einigen Beispielen die erste Richtung eine axiale Richtung. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele ist in einigen Beispielen die erste Richtung orthogonal zu einer Achse der virtuellen Lichtquelle. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele schließt in einigen Beispielen der Lichtquellenmanipulator ferner eine zweite scheibenförmige Affordanz zum Anpassen der Grenze der ausgewählten virtuellen Lichtquelle in eine zweite Richtung orthogonal zur ersten Richtung ein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele schließt in einigen Beispielen der Lichtquellenmanipulator ferner eine Fade-Affordanz zur axialen Anpassung einer Fade-Grenze der virtuellen Lichtquelle ein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele schließt in einigen Beispielen der Lichtquellenmanipulator ferner eine endgültige Aperturaffordanz zum Anpassen einer endgültigen Aperturgrenze der virtuellen Lichtquelle, der Fade-Grenze und der endgültigen Aperturgrenze ein, die sich in unterschiedlichen Ebenen befinden. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele schließt in einigen Beispielen der Lichtquellenmanipulator ferner eine anfängliche Aperturaffordanz zum Anpassen einer anfänglichen Aperturgrenze der virtuellen Lichtquelle, der anfänglichen Aperturgrenze und der virtuellen Lichtquelle ein, die sich in unterschiedlichen Ebenen befinden. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele ist in einigen Beispielen die virtuelle Lichtquelle eine virtuelle Lichtkegelquelle und der Lichtquellenmanipulator ist ein Lichtkegelquellenmanipulator. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele ist in einigen Beispielen die virtuelle Lichtquelle eine virtuelle Flächenlichtquelle und der Lichtquellenmanipulator ist ein Flächenlichtquellenmanipulator. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele ist in einigen Beispielen die virtuelle Lichtquelle eine Lichtbündelquelle und der Lichtquellenmanipulator ist ein Lichtbündelquellenmanipulator. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele umfasst das Verfahren in einigen Beispielen ferner das Repräsentieren einer Umhüllung, welche die virtuelle Lichtquelle zumindest teilweise umgibt, wobei die Umhüllung eine Anzeige einer Direktionalität von Licht bereitstellt, das von der virtuellen Lichtquelle ausgeht. Zusätzlich oder alternativ speichert in einigen Beispielen ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium Anweisungen, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, ein Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele durchzuführen. Zusätzlich oder alternativ umfasst in einigen Beispielen eine elektronische Vorrichtung einen oder mehrere Prozessoren, einen Speicher und ein oder mehrere Programme, wobei das eine oder die mehreren Programme im Speicher gespeichert und konfiguriert sind, um durch den einen oder die mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, wobei das eine oder die mehreren Programme Anweisungen zum Durchführen eines Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorstehend dargestellten Beispiele einschließen.
  • Die vorstehende Beschreibung wurde zum Zweck der Erklärung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben. Jedoch sollen die vorstehenden veranschaulichenden Erörterungen weder erschöpfend sein noch die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen beschränken. Angesichts der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen möglich. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre Anwendung in der Praxis bestmöglich zu erklären und es somit anderen Fachmännern zu ermöglichen, die Erfindung und verschiedene beschriebene Ausführungsformen mit verschiedenen Modifikationen bestmöglich zu verwenden, je nachdem, wie sie für den beabsichtigten besonderen Gebrauch geeignet sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 63216399 [0001]
    • US 17807236 [0001]

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: auf einer elektronischen Vorrichtung in Verbindung mit einer Anzeige und einer oder mehreren Eingabevorrichtungen: Darstellen, unter Verwendung der Anzeige, einer grafischen Umgebung, die eine virtuelle Lichtquelle einschließt; während des Darstellens der virtuellen Lichtquelle, Empfangen einer Eingabe, welche die Auswahl der virtuellen Lichtquelle repräsentiert; nach dem Empfangen der Eingabe, welche die Auswahl der virtuellen Lichtquelle repräsentiert, Darstellen eines Lichtquellenmanipulators zusammen mit der dargestellten virtuellen Lichtquelle, wobei der Lichtquellenmanipulator eine oder mehrere Affordanzen aufweist, die eine sphärische Richtungsaffordanz für multidirektionale Anpassung der virtuellen Lichtquelle einschließen; während des Darstellens der sphärischen Richtungsaffordanz, Empfangen der Eingabe, die eine multidirektionale Anpassung der sphärischen Richtungsaffordanz repräsentiert; und nach dem Empfangen der Eingabe, welche die multidirektionale Einstellung der sphärischen Richtungsverstärkung repräsentiert, Anpassen der ausgewählten virtuellen Lichtquelle gemäß der multidirektionalen Anpassung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich die sphärische Richtungsaffordanz auf einer Achse der ausgewählten virtuellen Lichtquelle befindet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die sphärische Richtungsaffordanz eine zumindest teilweise semitransparente Sphäre ist, die eine Oberfläche einschließt, die mögliche multidirektionale Anpassungen anzeigt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Lichtquellenmanipulator ferner eine erste scheibenförmige Affordanz zum Anpassen einer Grenze der ausgewählten virtuellen Lichtquelle in einer ersten Richtung einschließt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die erste Richtung orthogonal zu einer Achse der virtuellen Lichtquelle ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Lichtquellenmanipulator ferner eine zweite scheibenförmige Affordanz zum Anpassen der Grenze der ausgewählten virtuellen Lichtquelle in einer zweiten Richtung orthogonal zur ersten Richtung einschließt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Lichtquellenmanipulator ferner eine Fade-Affordanz zur axialen Anpassung einer Fade-Grenze der virtuellen Lichtquelle einschließt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Lichtquellenmanipulator ferner eine endgültige Aperturaffordanz zum Anpassen einer endgültigen Aperturgrenze der virtuellen Lichtquelle, der Fade-Grenze und der endgültigen Aperturgrenze einschließt, die sich in unterschiedlichen Ebenen befinden.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Lichtquellenmanipulator ferner eine anfängliche Aperturaffordanz zum Anpassen einer anfänglichen Aperturgrenze der virtuellen Lichtquelle, der anfänglichen Aperturgrenze und der virtuellen Lichtquelle einschließt, die sich in unterschiedlichen Ebenen befinden.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die virtuelle Lichtquelle eine virtuelle Lichtkegelquelle ist und der Lichtquellenmanipulator ein Lichtkegelquellenmanipulator ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die virtuelle Lichtquelle eine virtuelle Flächenlichtquelle ist und der Lichtquellenmanipulator ein Flächenlichtquellenmanipulator ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die virtuelle Lichtquelle eine virtuelle Lichtbündelquelle ist und der Lichtquellenmanipulator ein Lichtbündelquellenmanipulator ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Darstellen einer Umhüllung, welche die virtuelle Lichtquelle zumindest teilweise umgibt, wobei die Umhüllung eine Anzeige einer Direktionalität von Licht bereitstellt, das von der virtuellen Lichtquelle ausgeht.
  14. Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium, das Anweisungen speichert, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 durchzuführen.
  15. Elektronische Vorrichtung, umfassend: einen oder mehrere Prozessoren; Speicher; und ein oder mehrere Programme, wobei das eine oder die mehreren Programme im Speicher gespeichert und konfiguriert sind, um durch den einen oder die mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, wobei das eine oder die mehreren Programme Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 einschließen.
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