KR20200110367A - 디스플레이 시스템들에서의 눈 회전 중심 결정, 깊이 평면 선택, 및 렌더 카메라 포지셔닝 - Google Patents
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Abstract
디스플레이 시스템은 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준의 상이한 양들로 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 머리-장착 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템은 사용자의 눈을 이미징하는 내향 이미징 시스템 및 프로세싱 전자장치를 포함할 수 있고, 그 프로세싱 전자장치는 내향 이미징 시스템과 통신하고 그리고 사용자의 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다. 디스플레이 시스템은 눈의 회전 중심의 결정된 포지션에 포지셔닝된 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링할 수 있다.
Description
[0001]
본 출원은 미국 특허 가출원 제62/618559호에 대한 우선권을 주장하며, 미국 특허 가출원 제62/618559호는 발명의 명칭이 "EYE CENTER OF ROTATION DETERMINATION, DEPTH PLANE SELECTION, AND RENDER CAMERA POSITIONING IN DISPLAY SYSTEMS"이고, 2018년 1월 17일자로 출원되었다. 본 출원은 추가로 미국 특허 가출원 제62/702849호에 대한 우선권을 주장하며, 미국 특허 가출원 제62/702849호는 발명의 명칭이 "EYE CENTER OF ROTATION DETERMINATION, DEPTH PLANE SELECTION, AND RENDER CAMERA POSITIONING IN DISPLAY SYSTEMS"이고, 2018년 1월 24일자로 출원되었다. 위에서-언급된 애플리케이션들 각각은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0002]
본 출원은 추가로 미국 특허 공개 공보 제2018/0018515호를 인용에 의해 포함하며, 미국 특허 공개 공보 제2018/0018515호는 발명의 명칭이 "IRIS BOUNDARY ESTIMATION USING CORNEA CURVATURE"이고, 2018년 1월 18일자로 공개되었다.
[0003]
본 개시내용은 디스플레이 시스템들, 가상 현실, 및 증강 현실 이미징 및 시각화 시스템들에 관한 것으로, 더 구체적으로, 사용자의 동공간 거리에 부분적으로 기반한 깊이 평면 선택에 관한 것이다.
[0004]
현대 컴퓨팅 및 디스플레이 기술들은 소위 "가상 현실", "증강 현실", 또는 "혼합 현실" 경험들을 위한 시스템들의 개발을 가능하게 했으며, 여기서 디지털 방식으로 재생된 이미지들 또는 이미지들의 부분들은, 그들이 실제인 것으로 보이거나, 실제로서 지각될 수 있는 방식으로 사용자에게 제공된다. 가상 현실, 또는 "VR" 시나리오는 전형적으로 다른 실제 실세계 시각 입력에 대한 투명도 없이 디지털 또는 가상 이미지 정보의 프리젠테이션(presentation)을 수반하고; 증강 현실, 또는 "AR" 시나리오는 전형적으로 사용자 주위 실제 세계의 시각화에 대한 증강으로서 디지털 또는 가상 이미지 정보의 프리젠테이션을 수반하고; 혼합 현실, 또는 "MR"은, 실제 및 가상 세계들을 병합하여 물리적 및 가상 오브젝트들이 공존하고 실시간으로 상호작용하는 새로운 환경들을 생성하는 것과 관련된다. 밝혀진 바와 같이, 인간 시각 지각 시스템은 매우 복잡하고, 다른 가상 또는 실세계 이미저리 엘리먼트들 사이에서 가상 이미지 엘리먼트들의 편안하고, 자연스런 느낌의, 풍부한 프리젠테이션을 가능하게 하는 VR, AR 또는 MR 기술을 생성하는 것은 난제시된다. 본원에서 개시된 시스템들 및 방법들은 VR, AR 및 MR 기술에 관련된 다양한 난제들을 처리한다.
[0005]
혼합 현실 시스템에서의 깊이 평면 선택의 다양한 예들이 개시된다.
[0006]
디스플레이 시스템은 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성될 수 있다. 사용자의 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 가질 수 있다. 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함할 수 있고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0007]
사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 하나 이상의 눈들에 광을 투사하는 디스플레이 시스템들의 다양한 예들이 아래에 열거된 예들과 같이 본원에서 설명된다.
[0008]
예 1: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0009]
예 2: 예 1의 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 하나 이상의 광원들을 추가로 포함하고, 하나 이상의 눈 추적 카메라들은 하나 이상의 광원들로부터의 광을 사용하여 눈의 이미지들을 형성한다.
[0010]
예 3: 예 1 또는 예 2의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 2개의 광원들을 포함한다.
[0011]
예 4: 예 1 또는 예 3의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 적외선 광 방출기들을 포함한다.
[0012]
예 5: 예 1 내지 예 4 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0013]
예 6: 예 1 내지 예 5 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 프로세싱 전자장치는 각막 구체의 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0014]
예 7: 예 5의 디스플레이 시스템에 있어서, 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막 구체의 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0015]
예 8: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 눈 추적 카메라는 눈의 동공을 이미징하도록 구성된다.
[0016]
예 9: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0017]
예 10: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 홍채와 동공 간의 경계의 적어도 일부를 결정하도록 구성된다.
[0018]
예 11: 예 10의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 홍채와 동공 간의 경계의 중심을 결정하도록 구성된다.
[0019]
예 12: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0020]
예 13: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0021]
예 14: 예 12의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치에 기반하여 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0022]
예 15: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치에 기반하여 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0023]
예 16: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 기반하여 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0024]
예 17: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심 및 광학 축의 위치 및 배향에 기반하여 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0025]
예 18: 예 17의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심으로부터 광학 축을 따른 특정 거리를 전환함으로써 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0026]
예 19: 예 18의 디스플레이 시스템에 있어서, 곡률 중심으로부터 회전 중심까지의 특정 거리는 4.0 mm 내지 6.0 mm에 있다.
[0027]
예 20: 예 18 또는 예 19의 디스플레이 시스템에 있어서, 곡률 중심으로부터 회전 중심까지의 특정 거리는 약 4.7 mm이다.
[0028]
예 21: 예 18 또는 예 19의 디스플레이 시스템에 있어서, 특정 거리는 고정된다.
[0029]
예 22: 예 18 또는 예 19의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 이전에 획득된 눈의 하나 이상의 이미지들에 적어도 기반하여 특정 거리를 결정하도록 구성된다.
[0030]
예 23: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축의 위치 및 배향에 기반하여, 광학 축으로부터 오프셋된 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0031]
예 24: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축에 대하여 각도 회전에 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0032]
예 25: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축에 대하여 4.0° 내지 6.5°의 각도 회전에 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0033]
예 26: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축에 대하여 약 5.2°의 각도 회전에 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0034]
예 27: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 이전에 획득된 눈의 하나 이상의 이미지들에 적어도 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0035]
예 28: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸친 광학 축 또는 시축의 위치의 다수의 결정들에 기반하여 눈의 회전 중심을 결정하도록 구성된다.
[0036]
예 29: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸친 광학 축 또는 시축의 위치의 다수의 결정들의 교차 구역, 수렴, 또는 근접도를 식별함으로써 회전 중심을 결정하도록 구성된다.
[0037]
예 30: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 광학 축들의 위치 및 배향의 결정에 기반하여, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0038]
예 31: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들의 위치 및 배향의 결정에 기반하여, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0039]
예 32: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들의 교차 구역, 수렴, 또는 근접도를 식별하는 것에 기반하여, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0040]
예 33: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들을 수평 평면에 투사하고 수평 평면으로의 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들의 투사들의 교차 구역, 수렴, 또는 근접도를 식별함으로써, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0041]
예 34: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 이접운동 거리의 결정에 기반하여, 이미지 콘텐츠를 투사하기 위해 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상대적인 양들을 결정하도록 구성된다.
[0042]
예 35: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치를 포함한다.
[0043]
예 36: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 프레임으로부터 원격의 위치에 배치되는 전자장치를 포함한다.
[0044]
예 37: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 벨트 팩 상의 전자장치를 포함한다.
[0045]
예 38: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 투명한 부분이 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공한다.
[0046]
예 39: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 머리-장착 디스플레이는 사용자의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 제1 발산량으로 수신하고, 사용자의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 제1 발산량과 실질적으로 유사한 제2 발산량으로 사용자의 눈으로 투과시킨다.
[0047]
예 40: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 회전 중심 포지션들을 필터링하거나, 평균화하거나, 칼만 필터를 적용하거나, 이들의 임의의 조합들을 적용함으로써 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0048]
예 41: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 사용자의 눈의 회전 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0049]
예 42: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하기 위해 회전 중심에서 렌더 카메라를 사용하도록 구성된다.
[0050]
예 43: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 눈의 망막보다 회전 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된 렌더 카메라를 사용하도록 구성된다.
[0051]
예 44: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 눈의 회전 중심에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된 렌더 카메라를 사용하도록 구성된다.
[0052]
예 45: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하기 위해 회전 중심에서 렌더 카메라를 사용하도록 구성되고, 렌더 카메라는 눈의 회전 중심에 어퍼처를 갖도록 모델링된다.
[0053]
예 46: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치 ― 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성되며, 그리고 원근감 중심은 눈의 동공에 근접하거나 눈의 각막과 동공 사이에 있는 것으로 추정됨 ― 를 포함하고, 프로세싱 전자장치는 원근감 중심에 위치된 렌더 카메라에 의해 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0054]
예 47: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 망막보다 원근감 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0055]
예 48: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 눈의 회전 중심보다 원근감 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0056]
예 49: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 원근감 중심에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0057]
예 50: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 눈의 동공에 위치되지 않는다.
[0058]
예 51: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 시간이 지남에 따라 사용자의 눈 포즈의 추정을 획득하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치는 사용자의 눈 포즈에 적어도 부분적으로 기반하여 렌더 카메라의 포지션을 조정한다.
[0059]
예 52: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 시간이 지남에 따라 사용자의 눈 포즈를 추적하도록 구성되고, 렌더 카메라의 포지션은 시간이 지남에 따른 사용자의 눈 포즈의 변화들에 대한 응답으로 시간이 지남에 따라 조정된다.
[0060]
예 53: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 원근감 중심 포지션들을 필터링함으로써 원근감 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0061]
예 54: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 원근감 중심 포지션들을 평균화하고 그리고/또는 칼만 필터를 적용함으로써 원근감 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0062]
예 55: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 전안방 내의 포지션을 포함한다.
[0063]
예 56: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 포지션을 포함한다.
[0064]
예 57: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 1.0 mm 내지 2.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0065]
예 58: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 약 1.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0066]
예 59: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.25 mm 내지 1.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0067]
예 60: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.5 mm 내지 1.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0068]
예 61: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.25 mm 내지 0.5 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0069]
예 62: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 눈의 광학 축을 따라 놓이고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 눈의 광학 축의 포지션 추정을 획득함으로써 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성된다.
[0070]
예 63: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 각막의 외측 표면과 눈의 동공 사이의 포지션에서 눈의 광학 축을 따라 놓이고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 눈의 광학 축의 포지션 추정을 획득함으로써 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성된다.
[0071]
예 64: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 각막의 외측 표면과 눈의 동공 사이의 포지션에서 눈의 광학 축을 따라 놓이고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 눈의 광학 축의 포지션 추정, 및 눈의 회전 중심, 눈의 각막, 눈의 홍채, 눈의 망막, 및 눈의 동공 또는 이들의 임의의 조합들의 포지션 추정을 획득함으로써 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성된다.
[0072]
예 65: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치를 포함한다.
[0073]
예 66: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 프레임으로부터 원격의 위치에 배치되는 전자장치를 포함한다.
[0074]
예 67: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 벨트 팩 상의 전자장치를 포함한다.
[0075]
예 68: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 투명한 부분이 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공한다.
[0076]
예 69: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 하나 이상의 광원들을 추가로 포함하고, 하나 이상의 눈 추적 카메라들은 하나 이상의 광원들로부터의 광을 사용하여 눈의 이미지들을 캡처한다.
[0077]
예 70: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 2개의 광원들을 포함한다.
[0078]
예 71: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 3개의 광원들을 포함한다.
[0079]
예 72: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 적외선 광 방출기들을 포함한다.
[0080]
예 73: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막의 곡률 중심의 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0081]
예 74: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0082]
예 75: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 눈-추적 카메라들은 추가로, 사용자의 눈의 동공을 이미징하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 하나 이상의 눈-추적 카메라들로부터의 동공의 이미지에 적어도 기반하여 눈의 동공의 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0083]
예 76: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 눈-추적 카메라들은 추가로, 사용자의 눈의 동공을 이미징하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 하나 이상의 눈-추적 카메라들로부터의 동공의 이미지에 적어도 기반하여 눈의 동공의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0084]
예 77: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 눈-추적 카메라들은 추가로, 사용자의 눈의 동공을 이미징하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 각막의 곡률 중심의 포지션에 기반하여 그리고 하나 이상의 눈-추적 카메라들로부터의 동공의 이미지에 기반하여 눈의 동공의 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0085]
예 78: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션에 기반하여 그리고 동공의 3-차원 포지션에 기반하여 눈의 광학 축을 결정하도록 구성된다.
[0086]
예 79: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축에 기반하여 눈의 시축을 결정하도록 구성된다.
[0087]
예 80: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막, 동공 또는 둘 모두의 곡률 중심 중 적어도 하나의 3-차원 포지션 및 광학 축에 기반하여 눈의 시축을 결정하도록 구성된다.
[0088]
예 81: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션에 기반하여 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0089]
예 82: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션에 기반하여 그리고 광학 축에 기반하여 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0090]
예 83: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션에 적어도 기반하여 눈과 사용자의 추가적인 눈 간의 거리를 결정하도록 구성된다.
[0091]
예 84: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션에 적어도 기반하여 눈과 사용자의 추가적인 눈 간의 동공간 거리를 결정하도록 구성된다.
[0092]
예 85: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 광학 축에 적어도 기반하여 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0093]
예 86: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 광학 축 및 사용자의 추가적인 눈의 결정된 광학 축에 적어도 기반하여 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0094]
예 87: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 시축 및 사용자의 추가적인 눈의 결정된 시축에 적어도 기반하여 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0095]
예 88: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 시준된 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성된다.
[0096]
예 89: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 제1 시간 기간에 이미지 픽셀에 대응하는 시준된 광을 사용자의 눈에 투사하고, 제2 시간 기간에 이미지 픽셀에 대응하는 발산 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성된다.
[0097]
예 90: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 제1 시간 기간에 제1 발산량을 갖는 이미지 픽셀에 대응하는 광을 사용자의 눈에 투사하고, 제2 시간 기간에 제1 발산량 초과의 제2 발산량을 갖는 이미지 픽셀에 대응하는 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성된다.
[0098]
예 91: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템에서 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 방법으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 방법은: 사용자의 눈의 움직임들을 추적하기 위해 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 눈의 회전 중심의 포지션을 결정하는 단계; 렌더 엔진을 통해서, 눈의 회전 중심에서 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계 ― 렌더 카메라는 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성됨 ―; 및 머리-장착 디스플레이를 통해서, 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠가 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타나도록 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠를 상이한 발산량들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하는 단계를 포함한다.
[0099]
예 92: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는, 마치 눈의 망막보다 회전 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된다.
[0100]
예 93: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는, 마치 회전 중심에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된다.
[0101]
예 94: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는 눈의 회전 중심에 어퍼처를 갖도록 모델링된다.
[0102]
예 95: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는 어퍼처, 렌즈, 및 검출기를 갖도록 모델링된다.
[0103]
예 96: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 홍채 또는 동공 중 적어도 하나의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0104]
예 97: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 눈의 원근감 중심의 포지션을 결정하는 단계 ― 사용자의 눈의 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공으로부터 대략 1.0 mm 미만에 위치됨 ―; 및 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0105]
예 98: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0106]
예 99: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 통해서, 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션의 시간에 따른 변화의 측정을 결정하는 단계; 및 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제1 임계치를 초과함이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 눈의 회전 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0107]
예 100: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제2 임계치 미만임이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖고, 제1 임계치는 제2 임계치보다 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에서 시간에 따른 더 높은 레벨의 변화를 나타낸다.
[0108]
예 101: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제2 임계치 미만임이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0109]
예 102: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제1 임계치와 제2 임계치 사이에 있음이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포인트에 어퍼처를 갖는다.
[0110]
예 103: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 디스플레이의 적어도 일부를 통해서 ― 그 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨 ―, 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공하는 단계를 추가로 포함한다.
[0111]
예 104: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 홍채, 동공, 또는 렌즈 중 적어도 하나의 포지션을 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
[0112]
예 105: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는, 마치 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 홍채 또는 동공 중 적어도 하나의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지들을 눈 이미지들에 제공하도록 구성된다.
[0113]
예 106: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 눈의 원근감 중심의 포지션을 결정하는 단계 ― 사용자의 눈의 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공으로부터 대략 1.0 mm 미만에 위치됨 ―; 및 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는, 마치 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지들을 눈 이미지들에 제공하도록 구성된다.
[0114]
예 107: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는, 마치 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지들을 눈 이미지들에 제공하도록 구성된다.
[0115]
예 108: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 통해서, 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션의 시간에 따른 변화의 측정을 결정하는 단계; 및 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제1 임계치를 초과함이 결정되는 경우에 마치 눈의 회전 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함한다.
[0116]
예 109: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제2 임계치 미만임이 결정되는 경우에 마치 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 제1 임계치는 제2 임계치보다 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에서 시간에 따른 더 높은 레벨의 변화를 나타낸다.
[0117]
예 110: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제2 임계치 미만임이 결정되는 경우에 마치 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함한다.
[0118]
예 111: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제1 임계치와 제2 임계치 사이에 있음이 결정되는 경우에 마치 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포인트에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함한다.
[0119]
예 112: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 및 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 상이한 발산량들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타나고, 머리-장착 디스플레이는 제1 시간 기간에 제1 발산량을 갖는 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성되고, 제2 시간 기간에 제2 발산량을 갖는 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성되며, 제1 발산량은 제2 발산량과 상이함 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 회전 중심의 추정을 획득하고, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 사용자의 이접운동 거리의 추정을 획득하며, 사용자의 추정된 이접운동 거리에 기반하여, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0120]
예 113: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 투명한 부분이 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공한다.
[0121]
예 114: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 추가로, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 깜빡임을 검출하도록 구성된다.
[0122]
예 115: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 추가로, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 단속 운동을 검출하도록 구성된다.
[0123]
예 116: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 결정된 이접운동 거리에 기반하여 그리고 프로세싱 전자장치가 눈의 깜빡임을 검출했는지 여부에 기반하여, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0124]
예 117: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 결정된 이접운동 거리에 기반하여 그리고 프로세싱 전자장치가 눈의 단속 운동을 검출했는지 여부에 기반하여, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0125]
예 118: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 결정된 이접운동 거리에 기반하여 그리고 프로세싱 전자장치가 눈의 단속 운동 또는 깜빡임 중 적어도 하나를 검출했는지 여부에 기반하여, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0126]
예 119: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제1 발산량은 제1 범위의 이접운동 거리들과 연관되고, 제2 발산량은 제2 범위의 이접운동 거리들과 연관된다.
[0127]
예 120: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제1 발산량은 제1 범위의 이접운동 거리들과 연관되고, 제2 발산량은 제2 범위의 이접운동 거리들과 연관되고, 제1 범위와 제2 범위는 오버랩하지만 동일하지 않다.
[0128]
예 121: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 제1 범위를 벗어나서 놓이고 그리고 제2 범위 내에 놓임을 결정할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0129]
예 122: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 제2 범위를 벗어나서 놓이고 그리고 제1 범위 내에 놓임을 결정할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0130]
예 123: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 제1 범위를 벗어나서 놓이고 그리고 제2 범위 내에 놓임을 결정하고 그리고 또한 눈의 깜빡임을 검출할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0131]
예 124: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 제1 범위를 벗어나서 놓이고 그리고 제2 범위 내에 놓임을 결정하고 그리고 또한 눈의 단속 운동을 검출할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0132]
예 125: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 사전결정된 시간 기간보다 더 오랫동안 제1 범위를 벗어나고 그리고 제2 범위 내에 있음을 결정할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0133]
예 126: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 적어도 10초의 사전결정된 시간 기간보다 더 오랫동안 제1 범위를 벗어나고 그리고 제2 범위 내에 있음을 결정할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0134]
예 127: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 머리-장착 디스플레이는 제1 발산량을 갖는 광을 투사하도록 구성된 제1 디스플레이 엘리먼트 및 제2 발산량을 갖는 광을 투사하도록 구성된 제2 디스플레이 엘리먼트를 포함한다.
[0135]
예 128: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는, 제1 디스플레이 엘리먼트 중 단지 하나만을 사용하여 복수의 순차적 프레임들과 연관된 광을 투사하도록 디스플레이가 구성되는 이산 디스플레이 모드에서 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된다.
[0136]
예 129: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는, 프레임들 각각에 대해 제1 및 제2 디스플레이 엘리먼트들 둘 모두를 사용하여 복수의 순차적 프레임들과 연관된 광을 투사하도록 디스플레이가 구성되는 혼합 디스플레이 모드에서 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된다.
[0137]
예 130: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는, 프레임들 각각에 대해 제1 및 제2 디스플레이 엘리먼트들 둘 모두를 사용하여 복수의 순차적 프레임들과 연관된 광을 투사하도록 디스플레이가 구성되는 혼합 디스플레이 모드에서 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 혼합 디스플레이 모드에서, 디스플레이는, 제1 및 제2 디스플레이 엘리먼트들을 사용하여, 제1 발산량과 제2 발산량 사이의 정해진 발산량을 갖는 것으로 사용자에 의해 지각되는 광을 투사하도록 구성된다.
[0138]
예 131: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는, 프레임들 각각에 대해 제1 및 제2 디스플레이 엘리먼트들 둘 모두를 사용하여 복수의 순차적 프레임들과 연관된 광을 투사하도록 디스플레이가 구성되는 다중-초점 디스플레이 모드에서 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 다중-초점 디스플레이 모드에서, 디스플레이는, 제3 발산량으로 제1 가상 이미지 콘텐츠와 연관된 광을 투사하고 제4 발산량으로 제2 가상 이미지 콘텐츠와 연관된 광을 투사하도록 구성되고, 제3 발산량을 제4 발산량과 상이하다.
[0139]
예 132: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제3 및 제4 발산량들은 각각 제1 발산량과 제2 발산량 사이에 있다.
[0140]
예 133: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제3 및 제4 발산량들 중 적어도 하나는 제1 발산량과 제2 발산량 사이에 있다.
[0141]
예 134: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제3 및 제4 발산량들은 제1 및 제2 발산량들과 각각 동일하다.
[0142]
예 135: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 사용자의 시계의 제1 구역에 제1 가상 이미지와 연관된 광을 투사하고 사용자의 시계의 제2 구역에 제2 가상 이미지와 연관된 광을 투사하도록 구성되고, 제1 구역과 제2 구역은 상이하다.
[0143]
예 136: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 사용자의 시계의 제1 구역에 제1 가상 이미지와 연관된 광을 투사하고 사용자의 시계의 제2 구역에 제2 가상 이미지와 연관된 광을 투사하도록 구성되고, 제1 구역과 제2 구역은 오버랩하지 않는다.
[0144]
예 137: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈들 각각은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들로부터의 상이한 거리들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―; 사용자의 왼쪽 눈을 이미징하도록 구성된 제1 눈 추적 카메라; 사용자의 오른쪽 눈을 이미징하도록 구성된 제2 눈 추적 카메라; 및 디스플레이 및 제1 및 제2 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고, 프로세싱 전자장치는 제1 및 제2 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 왼쪽 및 오른쪽 눈들의 이미지들에 기반하여 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들 간의 동공간 거리의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0145]
예 138: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 하나 이상의 광원들을 추가로 포함하고, 하나 이상의 눈 추적 카메라들은 하나 이상의 광원들로부터의 광을 사용하여 눈의 이미지들을 형성한다.
[0146]
예 139: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 2개의 광원들을 포함한다.
[0147]
예 140: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 적외선 광 방출기들을 포함한다.
[0148]
예 141: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0149]
예 142: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 프로세싱 전자장치는 각막 구체의 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0150]
예 143: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막 구체의 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0151]
예 144: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 눈 추적 카메라는 눈의 동공을 이미징하도록 구성된다.
[0152]
예 145: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0153]
예 146: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 홍채와 동공 간의 경계의 적어도 일부를 결정하도록 구성된다.
[0154]
예 147: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 홍채와 동공 간의 경계의 중심을 결정하도록 구성된다.
[0155]
예 148: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0156]
예 149: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0157]
예 150: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치에 기반하여 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0158]
예 151: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치에 기반하여 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0159]
예 152: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 기반하여 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0160]
예 153: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심 및 광학 축의 위치 및 배향에 기반하여 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0161]
예 154: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심으로부터 광학 축을 따른 특정 거리를 전환함으로써 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0162]
예 155: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템에서 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 방법으로서, 눈들 각각은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 방법은: 눈들의 움직임들을 추적하기 위해 사용자의 눈들을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 왼쪽 눈의 회전 중심의 포지션 및 오른쪽 눈의 회전 중심의 포지션을 결정하는 단계; 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 통해서, 왼쪽 및 오른쪽 눈들의 회전 중심의 결정된 포지션들에 기반하여 사용자의 동공간 거리를 추정하는 단계; 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 현재 왼쪽 눈 포즈 및 현재 오른쪽 눈 포즈를 결정하는 단계; 및 프로세싱 전자장치를 통해서, 추정된 동공간 거리를 결정된 현재 왼쪽 눈 포즈 및 결정된 현재 오른쪽 눈 포즈와 비교함으로써 사용자의 현재 이접운동 거리를 추정하는 단계를 포함한다.
[0163]
예 156: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 현재 왼쪽 및 오른쪽 눈 포즈들을 결정하는 단계는, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 왼쪽 눈의 동공의 포지션 및 사용자의 오른쪽 눈의 동공의 포지션을 추정하는 단계를 포함한다.
[0164]
예 157: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 현재 왼쪽 및 오른쪽 눈 포즈들을 결정하는 단계는, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 왼쪽 눈의 각막의 포지션 및 사용자의 오른쪽 눈의 각막의 포지션을 추정하는 단계를 포함한다.
[0165]
예 158: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 현재 왼쪽 및 오른쪽 눈 포즈들을 결정하는 단계는, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 왼쪽 눈의 홍채의 포지션 및 사용자의 오른쪽 눈의 홍채의 포지션을 추정하는 단계를 포함한다.
[0166]
예 159: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 현재 왼쪽 및 오른쪽 눈 포즈들을 결정하는 단계는, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 왼쪽 눈의 렌즈의 포지션 및 사용자의 오른쪽 눈의 렌즈의 포지션을 추정하는 단계를 포함한다.
[0167]
예 160: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 사용자의 현재 이접운동 거리를 추정하는 단계는, 프로세싱 전자장치를 통해서, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들의 홍채들의 포지션들 간의 거리를 추정하는 단계; 및 프로세싱 전자장치를 통해서, 추정된 동공간 거리와 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들의 홍채들의 포지션들 간의 추정된 거리의 비교에 기반하여 사용자의 현재 이접운동 거리를 추정하는 단계를 포함한다.
[0168]
예 161: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 머리-장착 디스플레이를 통해서, 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠가 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타나도록 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠를 상이한 발산량들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하는 단계를 추가로 포함한다.
[0169]
예 162: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 디스플레이의 적어도 일부를 통해서 ― 그 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨 ―, 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공하는 단계를 추가로 포함한다.
[0170]
예 163: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치 ― 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 회전 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성되며, 그리고 이미지들에 기반하여 눈의 광학 축의 방향 추정을 획득하도록 구성됨 ― 를 포함하고, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 망막으로부터 멀어지는 방향으로 6.0 mm 내지 13.0 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0171]
예 164: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 망막으로부터 멀어지는 방향으로 7.0 mm 내지 12.0 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0172]
예 165: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 망막으로부터 멀어지는 방향으로 8.0 mm 내지 11.0 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0173]
예 166: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 망막으로부터 멀어지는 방향으로 9.0 mm 내지 10.0 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0174]
예 167: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 망막으로부터 멀어지는 방향으로 9.5 mm 내지 10.0 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0175]
예 168: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 대략 9.7 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0176]
예 169: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치를 포함한다.
[0177]
예 170: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 프레임으로부터 원격의 위치에 배치되는 전자장치를 포함한다.
[0178]
예 171: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 벨트 팩 상의 전자장치를 포함한다.
[0179]
예 172: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 투명한 부분이 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공한다.
[0180]
예 173: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 하나 이상의 광원들을 추가로 포함하고, 하나 이상의 눈 추적 카메라들은 하나 이상의 광원들로부터의 광을 사용하여 눈의 이미지들을 캡처한다.
[0181]
예 174: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 2개의 광원들을 포함한다.
[0182]
예 175: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 3개의 광원들을 포함한다.
[0183]
예 176: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 적외선 광 방출기들을 포함한다.
[0184]
예 177: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고, 프로세싱 전자장치는 눈의 동공에 위치되거나 눈의 동공과 각막 사이에 위치된 렌더 카메라에 의해 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0185]
예 178: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라는 사용자의 눈의 동공의 앞의 1.0 mm 내지 2.0 mm에 있는 포지션에 위치된다.
[0186]
예 179: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라는 사용자의 눈의 동공의 앞의 약 1.0 mm에 있는 포지션에 위치된다.
[0187]
예 180: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라는 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.25 mm 내지 1.0 mm에 있는 포지션에 위치된다.
[0188]
예 181: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라는 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.5 mm 내지 1.0 mm에 있는 포지션에 위치된다.
[0189]
예 182: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라는 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.25 mm 내지 0.5 mm에 있는 포지션에 위치된다.
[0190]
예 183: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라는 눈의 동공에 위치된다.
[0191]
예 184: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라는 눈의 동공에 위치되지 않는다.
[0192]
예 185: 위의 예들 중 임의의 예에 있어서, 카메라는 핀홀 카메라를 포함한다.
[0193]
예 186: 위의 예들 중 임의의 예에 있어서, 어퍼처는 핀홀 카메라의 핀홀을 포함한다.
[0098]
예 187: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템에서 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 방법으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 방법은: 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 카메라들을 통해서, 하나 이상의 카메라들을 통한 눈의 이미징에 기반하여 포지션을 결정하는 단계; 렌더 엔진을 통해서, 결정된 포지션에 기반한 위치에서 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계 ― 렌더 카메라는 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성됨 ―; 및 머리-장착 디스플레이를 통해서, 사용자의 시계에 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하는 단계를 포함한다.
[0099]
예 188: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 포지션은 눈의 회전 중심이다.
[0099]
예 189: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라의 위치는 눈의 회전 중심이다.
[0099]
예 190: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 포지션은 눈의 원근감 중심이다.
[0099]
예 191: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라의 위치는 눈의 원근감 중심에 있다.
[0099]
예 192: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는, 마치 눈의 망막보다 회전 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된다.
[0100]
예 193: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는, 마치 회전 중심에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된다.
[0101]
예 194: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는 눈의 회전 중심에 어퍼처를 갖도록 모델링된다.
[0102]
예 195: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는 어퍼처, 렌즈, 및 검출기를 갖도록 모델링된다.
[0103]
예 196: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 홍채 또는 동공 중 적어도 하나의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0104]
예 197: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 카메라들을 통해서, 사용자의 눈의 원근감 중심의 포지션을 결정하는 단계 ― 사용자의 눈의 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공으로부터 대략 1.0 mm 미만에 위치됨 ―; 및 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0105]
예 198: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0106]
예 199: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 통해서, 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션의 시간에 따른 변화의 측정을 결정하는 단계; 및 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제1 임계치를 초과함이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 눈의 회전 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0107]
예 200: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제2 임계치 미만임이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖고, 제1 임계치는 제2 임계치보다 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에서 시간에 따른 더 높은 레벨의 변화를 나타낸다.
[0108]
예 201: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제2 임계치 미만임이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0109]
예 202: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제1 임계치와 제2 임계치 사이에 있음이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포인트에 어퍼처를 갖는다.
[0110]
예 203: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 디스플레이의 적어도 일부를 통해서 ― 그 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨 ―, 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공하는 단계를 추가로 포함한다.
[0111]
예 204: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 카메라들을 통해서, 홍채, 동공, 또는 렌즈 중 적어도 하나의 포지션을 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
[0112]
예 205: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는, 마치 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 홍채 또는 동공 중 적어도 하나의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지들을 눈 이미지들에 제공하도록 구성된다.
[0113]
예 206: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 카메라들을 통해서, 사용자의 눈의 원근감 중심의 포지션을 결정하는 단계 ― 사용자의 눈의 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공으로부터 대략 1.0 mm 미만에 위치됨 ―; 및 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는, 마치 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지들을 눈 이미지들에 제공하도록 구성된다.
[0114]
예 207: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는, 마치 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지들을 눈 이미지들에 제공하도록 구성된다.
[0114]
예 208: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 머리-장착 디스플레이를 통해서, 사용자의 시계에 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하는 단계는, 가상 이미지 콘텐츠가 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타나도록 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠를 상이한 발산량들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하는 단계를 포함한다.
[0114]
예 209: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 상이한 발산량은 제로 발산을 포함한다.
[0114]
예 210: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 상이한 발산량은 시준을 포함한다.
[0053]
예 211: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성됨 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치 ― 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 포지션을 획득하도록 구성됨 ― 을 포함하고, 프로세싱 전자장치는 결정된 포지션에 기반한 위치에 위치되는 렌더 카메라에 의해 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0099]
예 212: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 포지션은 눈의 회전 중심의 추정이다.
[0099]
예 213: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라의 위치는 눈의 추정된 회전 중심에 있다.
[0099]
예 214: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 포지션은 눈의 원근감 중심의 추정이다.
[0099]
예 215: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라의 위치는 눈의 추정된 원근감 중심에 있다.
[0054]
예 216: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 망막보다 원근감 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0054]
예 217: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 망막보다 회전 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0056]
예 218: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 회전 중심에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0054]
예 219: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 원근감 중심보다 회전 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0054]
예 220: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 망막보다 원근감 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0055]
예 221: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 눈의 회전 중심보다 원근감 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0056]
예 222: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 원근감 중심에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0057]
예 223: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 눈의 동공에 위치되지 않는다.
[0058]
예 224: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 시간이 지남에 따라 사용자의 눈 포즈의 추정을 획득하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치는 사용자의 눈 포즈에 적어도 부분적으로 기반하여 렌더 카메라의 포지션을 조정한다.
[0059]
예 225: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 시간이 지남에 따라 사용자의 눈 포즈를 추적하도록 구성되고, 렌더 카메라의 포지션은 시간이 지남에 따른 사용자의 눈 포즈의 변화들에 대한 응답으로 시간이 지남에 따라 조정된다.
[0060]
예 226: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 원근감 중심 포지션들을 필터링함으로써 원근감 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0061]
예 227: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 원근감 중심 포지션들을 평균화하고 그리고/또는 칼만 필터를 적용함으로써 원근감 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0062]
예 228: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 전안방 내의 포지션을 포함한다.
[0063]
예 229: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 포지션을 포함한다.
[0064]
예 230: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 1.0 mm 내지 2.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0065]
예 231: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 약 1.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0066]
예 232: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.25 mm 내지 1.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0067]
예 233: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.5 mm 내지 1.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0068]
예 234: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.25 mm 내지 0.5 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0069]
예 235: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 눈의 광학 축을 따라 놓이고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 눈의 광학 축의 포지션 추정을 획득함으로써 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성된다.
[0070]
예 236: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 각막의 외측 표면과 눈의 동공 사이의 포지션에서 눈의 광학 축을 따라 놓이고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 눈의 광학 축의 포지션 추정을 획득함으로써 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성된다.
[0071]
예 237: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 각막의 외측 표면과 눈의 동공 사이의 포지션에서 눈의 광학 축을 따라 놓이고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 눈의 광학 축의 포지션 추정, 및 눈의 회전 중심, 눈의 각막, 눈의 홍채, 눈의 망막, 및 눈의 동공 또는 이들의 임의의 조합들의 포지션 추정을 획득함으로써 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성된다.
[0072]
예 238: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치를 포함한다.
[0073]
예 239: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 프레임으로부터 원격의 위치에 배치되는 전자장치를 포함한다.
[0074]
예 240: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 벨트 팩 상의 전자장치를 포함한다.
[0075]
예 241: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 투명한 부분이 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공한다.
[0076]
예 242: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 하나 이상의 광원들을 추가로 포함하고, 하나 이상의 카메라들은 하나 이상의 광원들로부터의 광을 사용하여 눈의 이미지들을 캡처한다.
[0077]
예 243: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 2개의 광원들을 포함한다.
[0078]
예 244: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 3개의 광원들을 포함한다.
[0079]
예 245: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 적외선 광 방출기들을 포함한다.
[0080]
예 246: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막의 곡률 중심의 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0081]
예 247: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0082]
예 248: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 카메라들은 추가로, 사용자의 눈의 동공을 이미징하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 하나 이상의 카메라들로부터의 동공의 이미지에 적어도 기반하여 눈의 동공의 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0083]
예 249: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 카메라들은 추가로, 사용자의 눈의 동공을 이미징하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 하나 이상의 카메라들로부터의 동공의 이미지에 적어도 기반하여 눈의 동공의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0084]
예 250: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 카메라들은 추가로, 사용자의 눈의 동공을 이미징하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 각막의 곡률 중심의 포지션에 기반하여 그리고 하나 이상의 카메라들로부터의 동공의 이미지에 기반하여 눈의 동공의 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0085]
예 251: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션에 기반하여 그리고 동공의 3-차원 포지션에 기반하여 눈의 광학 축을 결정하도록 구성된다.
[0086]
예 252: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축에 기반하여 눈의 시축을 결정하도록 구성된다.
[0087]
예 253: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막, 동공 또는 둘 모두의 곡률 중심 중 적어도 하나의 3-차원 포지션 및 광학 축에 기반하여 눈의 시축을 결정하도록 구성된다.
[0088]
예 254: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션에 기반하여 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0089]
예 255: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션에 기반하여 그리고 광학 축에 기반하여 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0090]
예 256: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션에 적어도 기반하여 눈과 사용자의 추가적인 눈 간의 거리를 결정하도록 구성된다.
[0091]
예 257: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션에 적어도 기반하여 눈과 사용자의 추가적인 눈 간의 동공간 거리를 결정하도록 구성된다.
[0092]
예 258: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 광학 축에 적어도 기반하여 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0093]
예 259: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 광학 축 및 사용자의 추가적인 눈의 결정된 광학 축에 적어도 기반하여 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0094]
예 260: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 시축 및 사용자의 추가적인 눈의 결정된 시축에 적어도 기반하여 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0095]
예 261: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 시준된 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성된다.
[0096]
예 262: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 제1 시간 기간에 이미지 픽셀에 대응하는 시준된 광을 사용자의 눈에 투사하고, 제2 시간 기간에 이미지 픽셀에 대응하는 발산 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성된다.
[0097]
예 263: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 제1 시간 기간에 제1 발산량을 갖는 이미지 픽셀에 대응하는 광을 사용자의 눈에 투사하고, 제2 시간 기간에 제1 발산량 초과의 제2 발산량을 갖는 이미지 픽셀에 대응하는 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성된다.
[0097]
예 264: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 눈의 동공에 근접한 것으로 추정된다.
[0097]
예 265: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 눈의 각막과 동공 사이에 있는 것으로 추정된다.
[0097]
예 266: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타난다.
[0097]
예 267: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 및 망막을 갖고, 디스플레이 시스템은:
사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임;
프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―;
사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및
디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고, 프로세싱 전자장치는:
하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 사용자의 눈의 렌즈, 동공, 및 각막을 통해 연장하는 광학 축의 포지션 및 배향 추정을 획득하고;
눈의 광학 축에 정합되는 렌더 공간의 축을 따른 특정 위치를 식별하며; 그리고
가상 이미지 콘텐츠를 렌더 공간의 특정 위치에 위치된 가상 렌더 카메라에 의해 렌더링되는 것으로서 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0097]
예 268: 예 267의 디스플레이 시스템에 있어서, 머리-장착 디스플레이는 제1 시간 기간에 제1 발산량을 갖는 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성되고, 제2 시간 기간에 제2 발산량을 갖는 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성되며, 제1 발산량은 제2 발산량과 상이하고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 사용자의 이접운동 거리의 추정을 획득하고, 사용자의 추정된 이접운동 거리에 기반하여, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0097]
예 269: 예 267의 디스플레이 시스템에 있어서, 머리-장착 디스플레이는 제1 시간 기간에 제1 발산량을 갖는 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성되고, 제2 시간 기간에 제2 발산량을 갖는 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성되며, 제1 발산량은 제2 발산량과 상이하고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 사용자의 이접운동 거리의 추정을 획득하고, 사용자의 추정된 이접운동 거리에 기반하여, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0097]
예 270: 예 267의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여, 눈의 회전 중심이 추정되는 광학 축을 따르는 포지션을 결정하도록 구성되고,
프로세싱 전자장치들은, 눈의 회전 중심이 위치되는 것으로 추정되는 광학 축을 따르는 포지션에 기반하여 눈의 광학 축에 정합되는 렌더 공간의 축을 따르는 특정 위치를 식별하도록 구성된다.
[0097]
예 271: 예 267의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 공간의 축을 따르는 특정 위치는, 렌더 공간의 시차 시프트들이 감소되는 것으로 결정되는 렌더 공간의 축을 따르는 위치를 결정한다.
[0097]
예 272: 예 267의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 공간의 축을 따르는 특정 위치는, 렌더 공간의 시차 시프트들이 최소화되는 것으로 결정되는 렌더 공간의 축을 따르는 위치를 결정한다.
[0194]
예 273: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 하나 이상의 눈 추적 카메라들에 의해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여, 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸친 사용자의 눈의 다수의 시선 방향들의 결정에 기반한 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0195]
예 274: 예 273의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸쳐 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 이미지들에서 사용자의 눈의 동공, 홍채, 또는 윤부 중 하나 이상의 형상의 변동들에 기반하여 시선 방향을 결정하도록 구성된다.
[0196]
예 275: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 사용자의 눈의 이미지 상의 복수의 공간 위치들에 기반하여 포지션들의 어레이를 결정하도록 구성된다.
[0197]
예 276: 예 275의 디스플레이 시스템에 있어서, 포지션들의 어레이는 타원의 적어도 일부에 대응한다.
[0198]
예 277: 예 275 또는 예 276의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 사용자의 눈의 이미지 상의 복수의 공간 위치들에 곡선을 맞춤으로써 포지션들의 어레이를 결정하도록 구성된다.
[0199]
예 278: 예 277의 디스플레이 시스템에 있어서, 곡선은 타원을 포함한다.
[0200]
예 279: 예 275 내지 예 278 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 이미지 상의 복수의 공간 위치들은 이미지에서 사용자의 눈의 윤부 상의 공간 위치들을 포함한다.
[0201]
예 280: 예 275 내지 예 279 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 이미지 상의 복수의 공간 위치들은 이미지에서 사용자의 눈의 홍채와 공막 간의 경계 상의 공간 위치들을 포함한다.
[0202]
예 281: 예 275 내지 예 279 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 이미지 상의 복수의 공간 위치들은 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 이미지에서 사용자의 눈의 각막과 공막 간의 경계 상의 공간 위치들을 포함한다.
[0203]
예 282: 예 275 내지 예 281 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 포지션들의 어레이의 제1 측 상의 위치로부터 포지션들의 어레이를 통해 포지션들의 어레이의 제2 반대측으로 연장하는 복수의 선형 경로들을 결정하도록 구성된다.
[0204]
예 283: 예 282의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 복수의 선형 경로들에 기반하여 원형 구역을 결정하도록 구성되고, 원형 구역은 반경 R을 갖는다.
[0205]
예 284: 예 283의 디스플레이 시스템에 있어서, 반경 R은 윤부의 평균 반경에 대응한다.
[0206]
예 285: 예 283의 디스플레이 시스템에 있어서, 반경 R은 사용자의 눈의 윤부의 측정된 반경에 대응한다.
[0207]
예 286: 예 283의 디스플레이 시스템에 있어서, 반경 R은 동공의 평균 반경에 대응한다.
[0208]
예 287: 예 283의 디스플레이 시스템에 있어서, 반경 R은 사용자의 눈의 동공의 측정된 반경에 대응한다.
[0209]
예 288: 예 282 내지 예 287 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 원형 구역의 중앙 부분을 통해 법선의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0210]
예 289: 예 282 내지 예 288 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 이전에 획득된 눈의 복수의 이미지들에 기반하여 개개의 원형 구역들의 중앙 부분들을 통해 복수의 법선들의 개개의 위치들 및 방향들을 결정하도록 구성된다.
[0211]
예 290: 예 289의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 복수의 법선들이 수렴하거나 교차하는 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0212]
예 291: 예 289의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸쳐 획득된 사용자의 눈의 이미지들에 기반하여 결정되는 법선들 중 다수의 법선들의 교차, 수렴, 또는 근접 구역을 식별함으로써 사용자의 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0213]
예 292: 예 289의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸쳐 획득된 사용자의 눈의 이미지들에 기반하여 결정되는 복수의 법선들 중 다수의 법선들의 위치들 및 방향들에 기반하여 사용자의 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0214]
예 293: 예 282 내지 예 292 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 포지션들의 어레이의 제1 측 상의 위치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들 중 하나의 눈 추적 카메라의 좌표계의 원점에 대응한다.
[0215]
예 294: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 회전 중심 포지션들을 필터링하거나, 평균화하거나, 칼만 필터를 적용하거나, 이들의 임의의 조합들을 적용함으로써 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0216]
아래에 열거된 추가적인 예들과 같이, 사용자의 시계에서 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 하나 이상의 눈들에 광을 투사하는 디스플레이 시스템들의 다양한 추가적인 예들이 본원에서 설명된다:
[0217]
추가적인 예 1: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은:
사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임;
프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 프레임을 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 투명한 부분이 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공함 ―;
사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 내향 이미징 시스템; 및
내향 이미징 시스템과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고, 프로세싱 전자장치는 내향 이미징 시스템을 통해 획득된 눈의 다수의 이미지들에 기반하여 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치는 계산된 회전 중심 값들의 변동을 결정하고 변동에 기반하여 통계적으로 결정된 회전 중심 추정을 선택하도록 구성된다.
[0218]
추가적인 예 2: 추가적인 예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 감소된 변동은 통계적으로 결정된 회전 중심을 식별하기 위해서 사용된다.
[0219]
추가적인 예 3: 추가적인 예 1 또는 추가적인 예 2의 디스플레이 시스템에 있어서, 회전 중심 추정들의 제1 세트는 회전 중심을 계산하기 위해서 사용되는 파라미터의 제1 값에 기반하여 계산되고, 제1 변동은 추정들의 제1 세트로부터 결정된다.
[0220]
추가적인 예 4: 추가적인 예 3의 디스플레이 시스템에 있어서, 회전 중심 추정들의 제2 세트는 파라미터의 제2 값에 기반하여 결정되고, 제2 변동은 추정들의 제2 세트로부터 결정된다.
[0221]
추가적인 예 5: 추가적인 예 4의 디스플레이 시스템에 있어서, 제1 및 제2 변동들은 어느 세트가 변동을 감소시키는지를 결정하기 위해서 비교되고, 통계적으로 결정된 회전 중심 추정의 결정은 이러한 비교에 기반한다.
[0222]
추가적인 예 6: 추가적인 예 1 또는 추가적인 예 2의 디스플레이 시스템에 있어서, 회전 중심 값들의 다수의 세트들은 상이한 개개의 세트들에 대해 결정된 개개의 변동들 및 파라미터의 다수의 개개의 값들에 기반하여 계산된다.
[0223]
추가적인 예 7: 추가적인 예 6의 디스플레이 시스템에 있어서, 개개의 변동들은 어느 세트가 변동을 감소시키는지를 결정하기 위해서 비교되고, 통계적으로 결정된 회전 중심 추정의 결정은 비교에 기반한다.
[0224]
추가적인 예 8: 추가적인 예 6 또는 추가적인 예 7의 디스플레이 시스템에 있어서, 가장 낮은 변동을 갖는 세트에 대한 파라미터의 값은 통계적으로 결정된 회전 중심 추정을 계산할 시에 사용된다.
[0225]
추가적인 예 9: 추가적인 예 6 내지 추가적인 예 8 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 가장 낮은 변동을 갖는 세트는 통계적으로 결정된 회전 중심 추정을 계산할 시에 사용된다.
[0226]
추가적인 예 10: 추가적인 예 3 내지 추가적인 예 9 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 파라미터는 각막의 곡률 중심으로부터의 회전 중심에 대한 거리를 포함한다.
[0227]
추가적인 예 11: 추가적인 예 3 내지 추가적인 예 9 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 파라미터는 각막의 곡률 중심으로부터 회전 중심까지의 광학 축을 따르는 거리를 포함한다.
[0228]
추가적인 예 12: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 변동은 분산 및/또는 표준 편차를 포함한다.
[0229]
추가적인 예 13: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 하나 이상의 광원들을 추가로 포함하고, 내향 이미징 시스템은 하나 이상의 광원들로부터의 광을 사용하여 눈의 이미지들을 형성한다.
[0230]
추가적인 예 14: 추가적인 예 13의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 2개의 광원들을 포함한다.
[0231]
추가적인 예 15: 추가적인 예 13 또는 추가적인 예 14의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 적외선 광 방출기들을 포함한다.
[0232]
추가적인 예 16: 추가적인 예 13 내지 추가적인 예 15 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0233]
추가적인 예 17: 추가적인 예 13 내지 추가적인 예 16 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 프로세싱 전자장치는 각막 구체의 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0234]
추가적인 예 18: 추가적인 예 17의 디스플레이 시스템에 있어서, 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막 구체의 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0235]
추가적인 예 19: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 내향 이미징 시스템은 눈의 동공을 이미징하도록 구성된다.
[0236]
추가적인 예 20: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0237]
추가적인 예 21: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 홍채와 동공 간의 경계의 적어도 일부를 결정하도록 구성된다.
[0238]
추가적인 예 22: 추가적인 예 21의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 홍채와 동공 간의 경계의 중심을 결정하도록 구성된다.
[0239]
추가적인 예 23: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0240]
추가적인 예 24: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0241]
추가적인 예 25: 추가적인 예 24의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치에 기반하여 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0242]
추가적인 예 26: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치에 기반하여 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0243]
추가적인 예 27: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 기반하여 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0244]
추가적인 예 28: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심 및 광학 축의 위치 및 배향에 기반하여 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0245]
추가적인 예 29: 추가적인 예 28의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심으로부터 광학 축을 따른 특정 거리를 전환함으로써 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0246]
추가적인 예 30: 추가적인 예 29의 디스플레이 시스템에 있어서, 곡률 중심으로부터 회전 중심까지의 특정 거리는 4.0 mm 내지 6.0 mm에 있다.
[0247]
추가적인 예 31: 추가적인 예 29 또는 추가적인 예 30의 디스플레이 시스템에 있어서, 곡률 중심으로부터 회전 중심까지의 특정 거리는 약 4.7 mm이다.
[0248]
추가적인 예 32: 추가적인 예 20 또는 추가적인 예 30의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 내향 이미징 시스템을 통해 이전에 획득된 눈의 하나 이상의 이미지들에 적어도 기반하여 특정 거리를 결정하도록 구성된다.
[0249]
추가적인 예 33: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치를 포함한다.
[0250]
추가적인 예 34: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 프레임으로부터 원격의 위치에 배치되는 전자장치를 포함한다.
[0251]
추가적인 예 35: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 벨트 팩 상의 전자장치를 포함한다.
[0252]
추가적인 예 36: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 투명한 부분이 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공한다.
[0253]
추가적인 예 37: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 머리-장착 디스플레이는 사용자의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 제1 발산량으로 수신하고, 사용자의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 제1 발산량과 실질적으로 유사한 제2 발산량으로 사용자의 눈으로 투과한다.
[0254]
추가적인 예 38: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 회전 중심 포지션들을 필터링하거나, 평균화하거나, 칼만 필터를 적용하거나, 이들의 임의의 조합들을 적용함으로써 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0255]
추가적인 예 39: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 사용자의 눈의 회전 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0256]
추가적인 예 40: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하기 위해 회전 중심에서 렌더 카메라를 사용하도록 구성된다.
[0257]
추가적인 예 41: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 눈의 망막보다 회전 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된 렌더 카메라를 사용하도록 구성된다.
[0258]
추가적인 예 42: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 눈의 회전 중심에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된 렌더 카메라를 사용하도록 구성된다.
[0259]
추가적인 예 43: 위의 추가적인 예들 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하기 위해 회전 중심에서 렌더 카메라를 사용하도록 구성되고, 렌더 카메라는 눈의 회전 중심에 어퍼처를 갖도록 모델링된다.
[0260]
추가적인 예 44: 추가적인 예 1 내지 추가적인 예 9 중 임의의 추가적인 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 교정 절차 동안 변동에 기반하여, 통계적으로 결정된 회전 중심 추정을 선택하도록 구성된다.
[0261]
추가적인 예 45: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 하나 이상의 눈 추적 카메라들에 의해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여, 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸친 사용자의 눈의 다수의 시선 방향들의 결정에 기반한 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0262]
추가적인 예 46: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸쳐 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 이미지들에서 사용자의 눈의 동공, 홍채, 또는 윤부 중 하나 이상의 형상의 변동들에 기반하여 시선 방향을 결정하도록 구성된다.
[0263]
추가적인 예 47: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 사용자의 눈의 이미지 상의 복수의 공간 위치들에 기반하여 포지션들의 어레이를 결정하도록 구성된다.
[0264]
추가적인 예 48: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 포지션들의 어레이는 타원의 적어도 일부에 대응한다.
[0265]
추가적인 예 49: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 사용자의 눈의 이미지 상의 복수의 공간 위치들에 곡선을 맞춤으로써 포지션들의 어레이를 결정하도록 구성된다.
[0266]
추가적인 예 50: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 곡선은 타원을 포함한다.
[0267]
추가적인 예 51: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 이미지 상의 복수의 공간 위치들은 이미지에서 사용자의 눈의 윤부 상의 공간 위치들을 포함한다.
[0268]
추가적인 예 52: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 이미지 상의 복수의 공간 위치들은 이미지에서 사용자의 눈의 홍채와 공막 간의 경계 상의 공간 위치들을 포함한다.
[0269]
추가적인 예 53: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 이미지 상의 복수의 공간 위치들은 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 이미지에서 사용자의 눈의 각막과 공막 간의 경계 상의 공간 위치들을 포함한다.
[0270]
추가적인 예 54: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 포지션들의 어레이의 제1 측 상의 위치로부터 포지션들의 어레이를 통해 포지션들의 어레이의 제2 반대측으로 연장하는 복수의 선형 경로들을 결정하도록 구성된다.
[0271]
추가적인 예 55: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 복수의 선형 경로들에 기반하여 원형 구역을 결정하도록 구성되고, 원형 구역은 반경 R을 갖는다.
[0272]
추가적인 예 56: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 반경 R은 윤부의 평균 반경에 대응한다.
[0273]
추가적인 예 57: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 반경 R은 사용자의 눈의 윤부의 측정된 반경에 대응한다.
[0274]
추가적인 예 58: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 반경 R은 동공의 평균 반경에 대응한다.
[0275]
추가적인 예 59: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 반경 R은 사용자의 눈의 동공의 측정된 반경에 대응한다.
[0276]
추가적인 예 60: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 원형 구역의 중앙 부분을 통해 법선의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0277]
추가적인 예 61: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 이전에 획득된 눈의 복수의 이미지들에 기반하여 개개의 원형 구역들의 중앙 부분들을 통해 복수의 법선들의 개개의 위치들 및 방향들을 결정하도록 구성된다.
[0278]
추가적인 예 62: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 복수의 법선들이 수렴하거나 교차하는 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0279]
추가적인 예 63: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸쳐 획득된 사용자의 눈의 이미지들에 기반하여 결정되는 법선들 중 다수의 법선들의 교차, 수렴, 또는 근접 구역을 식별함으로써 사용자의 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0280]
추가적인 예 64: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸쳐 획득된 사용자의 눈의 이미지들에 기반하여 결정되는 복수의 법선들 중 다수의 법선들의 위치들 및 방향들에 기반하여 사용자의 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0281]
추가적인 예 65: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 포지션들의 어레이의 제1 측 상의 위치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들 중 하나의 눈 추적 카메라의 좌표계의 원점에 대응한다.
[0282]
추가적인 예 66: 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 회전 중심 포지션들을 필터링하거나, 평균화하거나, 칼만 필터를 적용하거나, 이들의 임의의 조합들을 적용함으로써 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예가 조합될 수 있다. 추가적으로, 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예가 머리 장착 디스플레이와 통합될 수 있다. 추가로, 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 예는 단일 깊이 평면으로 그리고/또는 하나 이상의 가변 깊이 평면들(예컨대, 시간이 지남에 따라 변하는 원근조절 큐들을 제공하는 가변적인 포커싱 파워를 갖는 하나 이상의 엘리먼트들)으로 구현될 수 있다.
또한, 다양한 값들, 파라미터들 등, 이를테면 해부학적, 광학, 및 기하학적 특징들, 위치들, 및 배향들 등(그러나 이에 제한되지 않음)을 결정하기 위한 장치 및 방법들이 본원에서 개시된다. 그러한 파라미터들의 예들은, 예컨대, 눈의 회전 중심, 각막의 곡률 중심, 동공의 중심, 동공의 경계, 홍채의 중심, 홍채의 경계, 윤부의 경계, 눈의 광학 축, 눈의 시축, 원근감의 중심을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 본원에서 언급된 바와 같은 그러한 값들, 파라미터들 등의 결정들은 이들의 조합의 추정들을 포함하고, 반드시 바로 그 실제 값들과 일치할 필요는 없다. 예컨대, 눈의 회전 중심, 각막의 곡률 중심, 동공 또는 홍채의 중심 또는 경계, 윤부의 경계, 눈의 광학 축, 눈의 시축, 원근감의 중심 등의 결정들은 실제(예컨대, 해부학적, 광학, 또는 기하학적) 값들 또는 파라미터들에 가까운(그러나, 그들과 동일하지 않음) 추정들, 근사들, 또는 값들일 수 있다. 일부 경우들에서, 예컨대, 평균 제곱근 추정 기법들은 그러한 값들의 추정들을 획득하기 위해서 사용된다. 예로서, 본원에서 설명된 특정 기법들은 광선들 또는 벡터들이 교차하는 위치 또는 포인트를 식별하는 것에 관한 것이다. 그러나, 그러한 광선들 또는 벡터들은 교차하지 않을 수 있다. 이 예에서, 위치 또는 포인트가 추정될 수 있다. 예컨대, 위치 또는 포인트는 평균 제곱근 또는 다른 추정 기법들에 기반하여 결정될 수 있다(예컨대, 위치 또는 포인트는 광선들 또는 벡터들에 가깝거나 가장 가까운 것으로 추정될 수 있다). 다른 프로세스들이 또한, 실제 값과 일치하지 않을 수 있는 값을 추정하거나, 근사하거나 또는 그렇지 않으면 제공하기 위해서 사용될 수 있다. 그에 따라서, 용어 결정한다 및 추정한다 또는 결정된 및 추정된은 본원에서 상호교환가능하게 사용된다. 따라서, 그러한 결정된 값들에 대한 참조는 실제 값에 가까운 추정들, 근사들 또는 값들을 포함할 수 있다. 그에 따라서, 위에서 또는 본원의 다른 곳에서 파라미터 또는 값을 결정하는 것에 대한 참조는 바로 그 실제 값으로 제한되어야 하는 것이 아니라 그에 가까운 추정들, 근사들 또는 값들을 포함할 수 있다.
[0283]
본 명세서에서 설명되는 청구대상의 하나 이상의 구현들의 세부사항들은 아래의 설명 및 첨부 도면들에서 설명된다. 다른 특징들, 양상들, 및 장점들은 설명, 도면들, 및 청구항들로부터 명백해질 것이다. 이러한 요약도 다음의 상세한 설명도 둘다가, 본 발명의 청구대상의 범위를 정의하거나 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
[0284]
도 1은 사람이 보는 특정 물리적 오브젝트들 및 특정 가상 현실 오브젝트들을 갖는 혼합 현실 시나리오의 예시를 묘사한다.
[0285] 도 2는 웨어러블 시스템의 예를 개략적으로 예시한다.
[0286] 도 3은 웨어러블 시스템의 예시적인 컴포넌트들을 개략적으로 예시한다.
[0287] 도 4는 이미지 정보를 사용자에게 출력하기 위한 웨어러블 디바이스의 도파관 스택의 예를 개략적으로 예시한다.
[0288] 도 5는 눈의 예를 개략적으로 예시한다.
[0289] 도 5a는 눈의 눈 포즈를 결정하기 위한 예시적인 좌표계를 개략적으로 예시한다.
[0290] 도 6은 눈 추적 시스템을 포함하는 웨어러블 시스템의 개략적 다이어그램이다.
[0291] 도 7a는 눈 추적 시스템을 포함할 수 있는 웨어러블 시스템의 블록 다이어그램이다.
[0292] 도 7b는 웨어러블 시스템에서 렌더링 제어기의 블록 다이어그램이다.
[0293] 도 8a는 눈의 각막 구체를 도시하는 눈의 개략적 다이어그램이다.
[0294] 도 8b는 눈 추적 카메라에 의해 검출된 예시적인 각막 그린트의 예를 예시한다.
[0295] 도 8c-8e는 웨어러블 시스템에서 눈 추적 모듈을 사용하여 사용자의 각막 중심의 위치를 결정하는 예시적인 스테이지들을 예시한다.
[0296] 도 9a-9c는 눈 추적 이미지들의 좌표계의 예시적인 정규화를 예시한다.
[0297] 도 9d-9g는 웨어러블 시스템에서 눈 추적 모듈을 사용하여 사용자의 동공 중심의 위치를 결정하는 예시적인 스테이지들을 예시한다.
[0298] 도 9h는 각막 굴절을 고려하는 것과 각막 굴절을 고려하지 않은 것 둘 모두로부터 기인하는 동공 중심의 예시적인 계산된 위치들을 예시한다.
[0299] 도 9i-9m은 상이한 계산된 동공 중심들에 기반하여 계산된 눈의 회전 중심의 예시적인 실험적 변동들을 예시한다.
[0300] 도 10은 눈의 광학 축 및 시축과 눈의 회전 중심을 포함하는 눈의 예를 예시한다.
[0301] 도 11은 웨어러블 디바이스에서 콘텐츠를 렌더링하여 정합에 대한 피드백을 제공할 때 눈 추적을 사용하기 위한 방법의 예의 프로세스 흐름도이다.
[0302] 도 12는 웨어러블 시스템이 사용자의 눈 움직임들에 대한 응답으로 깊이 평면들을 어떻게 스위칭할 수 있는지를 예시하는 예시적인 그래프들의 세트이다.
[0303] 도 13은 특정 가상 오브젝트들이 하나 이상의 깊이 평면들에서 깊이가 별개의 것으로 구분될 수 있는 혼합 현실 시스템을 도시한다.
[0304] 도 14a 및 14b는 혼합 현실 시스템이 단일 깊이 평면을 사용하여 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0305] 도 14c 및 14d는 혼합 현실 시스템이 2개의 인접 깊이 평면들 사이에 원근조절 큐들을 생성하기 위해 2개의 인접 깊이 평면들을 사용하여 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0306] 도 14e 및 14f는 혼합 현실 시스템이 둘 이상의 원근조절 큐들을 동시에 생성하기 위해 둘 이상의 깊이 평면들을 사용하여 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0307] 도 15a는 원근감 중심의 오정렬의 존재시에 혼합 현실 시스템이 도 14a 및 14b의 방식으로 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0308] 도 15b는 원근감 중심의 오정렬의 존재시에 혼합 현실 시스템이 도 14c 및 14d의 방식으로 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0309] 도 15c는 원근감 중심의 오정렬의 존재시에 혼합 현실 시스템이 도 14e 및 14f의 방식으로 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0310] 도 16a 및 16b는 렌더링 카메라의 핀홀이 눈의 원근감 중심과 정렬되거나 또는 눈의 동공과 대략 정렬되는 예를 예시한다.
[0311] 도 16c는 렌더링 카메라의 핀홀이 눈의 원근감 중심과 정렬되거나 또는 눈의 동공과 대략 정렬되는 예를 예시한다.
[0312] 도 17a 및 17b는 렌더링 카메라의 핀홀이 눈의 회전 중심과 정렬되는 예를 예시한다.
[0313] 도 17c는 렌더링 카메라의 핀홀이 눈의 회전 중심과 정렬되는 다른 예를 도시한다.
[0314] 도 18a 및 18b는 사용자의 원근감 중심과 관련된 눈 추적 데이터를 예시하는 예시적인 그래프들의 세트이다.
[0315] 도 18c는 렌더링 카메라 포지션이 눈 추적 데이터의 함수로써 어떻게 변할 수 있는지를 예시하는 예시적인 그래프이다.
[0316] 도 18d는 눈 추적 데이터의 함수로써 활용될 수 있는 다양한 렌더링 카메라 포지션들을 예시하는 사용자의 눈의 개략적 다이어그램이다.
[0317] 도 19는 본원에서 설명된 다양한 기법들에 따라 CoR의 추정치를 결정하는데 사용되는 사용자 눈(예컨대, 윤부)의 이미지상에 투사된 타원의 사용의 그래픽 표현을 예시한다. 광선들은 투사 타원을 통해 추적되어, 원들이 맞추어지는 콘을 형성할 수 있다. 특정 구현들에서, 하나의 원 또는 다수의 원들을 통한 법선들은 CoR을 추정하는데 사용될 수 있다.
[0318] 도 20은 눈의 윤부에 기반하여 눈의 회전 중심을 결정하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
[0319] 도 21a는 사용자의 제1 시선에 기반하여 결정된 사용자의 윤부의 이미지 상에 투사된 제1 타원(이하, "투사 타원"으로 지칭됨)을 예시한다. 원이 맞추어지는 콘을 형성하는 투사 타원을 통과하는 광선들이 도시된다.
[0320] 도 21b는 사용자의 눈의 제2 시선에 기반하여 결정된 제2 투사 타원을 예시한다. 제2 콘 및 이에 맞추어진 원이 또한 도시된다.
[0321] 도 21c는 사용자의 눈의 제3 시선에 기반하여 결정된 제3 투사 타원을 예시한다. 제3 콘 및 이에 맞추어진 원이 또한 도시된다.
[0322] 도 21d는 위에서 설명되는 바와 같이 투사 타원들을 사용하여 획득된 원들에 기반하여 회전 중심을 결정하는 것을 예시한다.
[0323] 도 22는 2개의 포인트 광원들, 어퍼처, 렌즈 및 투사 스크린을 포함하는 광학 시스템을 예시한다.
[0324] 도 23a는 제1 스테이지에서의 광학 시스템의 실시예를 예시한다.
[0325] 도 23b는 제2 스테이지에서의 광학 시스템을 예시한다.
[0326] 도 24a는 제1 스테이지에서의 광학 시스템의 다른 실시예를 예시한다.
[0327] 도 24b는 제2 스테이지에서의 광학 시스템을 예시한다.
[0328] 도면들 전반에 걸쳐, 참조 번호들은 참조된 엘리먼트들 간의 대응성을 표시하는 데 재사용될 수 있다. 도면들은 본원에서 설명된 예시적인 실시예들을 예시하기 위해 제공되며 본 개시내용의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.
[0285] 도 2는 웨어러블 시스템의 예를 개략적으로 예시한다.
[0286] 도 3은 웨어러블 시스템의 예시적인 컴포넌트들을 개략적으로 예시한다.
[0287] 도 4는 이미지 정보를 사용자에게 출력하기 위한 웨어러블 디바이스의 도파관 스택의 예를 개략적으로 예시한다.
[0288] 도 5는 눈의 예를 개략적으로 예시한다.
[0289] 도 5a는 눈의 눈 포즈를 결정하기 위한 예시적인 좌표계를 개략적으로 예시한다.
[0290] 도 6은 눈 추적 시스템을 포함하는 웨어러블 시스템의 개략적 다이어그램이다.
[0291] 도 7a는 눈 추적 시스템을 포함할 수 있는 웨어러블 시스템의 블록 다이어그램이다.
[0292] 도 7b는 웨어러블 시스템에서 렌더링 제어기의 블록 다이어그램이다.
[0293] 도 8a는 눈의 각막 구체를 도시하는 눈의 개략적 다이어그램이다.
[0294] 도 8b는 눈 추적 카메라에 의해 검출된 예시적인 각막 그린트의 예를 예시한다.
[0295] 도 8c-8e는 웨어러블 시스템에서 눈 추적 모듈을 사용하여 사용자의 각막 중심의 위치를 결정하는 예시적인 스테이지들을 예시한다.
[0296] 도 9a-9c는 눈 추적 이미지들의 좌표계의 예시적인 정규화를 예시한다.
[0297] 도 9d-9g는 웨어러블 시스템에서 눈 추적 모듈을 사용하여 사용자의 동공 중심의 위치를 결정하는 예시적인 스테이지들을 예시한다.
[0298] 도 9h는 각막 굴절을 고려하는 것과 각막 굴절을 고려하지 않은 것 둘 모두로부터 기인하는 동공 중심의 예시적인 계산된 위치들을 예시한다.
[0299] 도 9i-9m은 상이한 계산된 동공 중심들에 기반하여 계산된 눈의 회전 중심의 예시적인 실험적 변동들을 예시한다.
[0300] 도 10은 눈의 광학 축 및 시축과 눈의 회전 중심을 포함하는 눈의 예를 예시한다.
[0301] 도 11은 웨어러블 디바이스에서 콘텐츠를 렌더링하여 정합에 대한 피드백을 제공할 때 눈 추적을 사용하기 위한 방법의 예의 프로세스 흐름도이다.
[0302] 도 12는 웨어러블 시스템이 사용자의 눈 움직임들에 대한 응답으로 깊이 평면들을 어떻게 스위칭할 수 있는지를 예시하는 예시적인 그래프들의 세트이다.
[0303] 도 13은 특정 가상 오브젝트들이 하나 이상의 깊이 평면들에서 깊이가 별개의 것으로 구분될 수 있는 혼합 현실 시스템을 도시한다.
[0304] 도 14a 및 14b는 혼합 현실 시스템이 단일 깊이 평면을 사용하여 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0305] 도 14c 및 14d는 혼합 현실 시스템이 2개의 인접 깊이 평면들 사이에 원근조절 큐들을 생성하기 위해 2개의 인접 깊이 평면들을 사용하여 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0306] 도 14e 및 14f는 혼합 현실 시스템이 둘 이상의 원근조절 큐들을 동시에 생성하기 위해 둘 이상의 깊이 평면들을 사용하여 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0307] 도 15a는 원근감 중심의 오정렬의 존재시에 혼합 현실 시스템이 도 14a 및 14b의 방식으로 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0308] 도 15b는 원근감 중심의 오정렬의 존재시에 혼합 현실 시스템이 도 14c 및 14d의 방식으로 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0309] 도 15c는 원근감 중심의 오정렬의 존재시에 혼합 현실 시스템이 도 14e 및 14f의 방식으로 가상 오브젝트들을 디스플레이하는 예를 예시한다.
[0310] 도 16a 및 16b는 렌더링 카메라의 핀홀이 눈의 원근감 중심과 정렬되거나 또는 눈의 동공과 대략 정렬되는 예를 예시한다.
[0311] 도 16c는 렌더링 카메라의 핀홀이 눈의 원근감 중심과 정렬되거나 또는 눈의 동공과 대략 정렬되는 예를 예시한다.
[0312] 도 17a 및 17b는 렌더링 카메라의 핀홀이 눈의 회전 중심과 정렬되는 예를 예시한다.
[0313] 도 17c는 렌더링 카메라의 핀홀이 눈의 회전 중심과 정렬되는 다른 예를 도시한다.
[0314] 도 18a 및 18b는 사용자의 원근감 중심과 관련된 눈 추적 데이터를 예시하는 예시적인 그래프들의 세트이다.
[0315] 도 18c는 렌더링 카메라 포지션이 눈 추적 데이터의 함수로써 어떻게 변할 수 있는지를 예시하는 예시적인 그래프이다.
[0316] 도 18d는 눈 추적 데이터의 함수로써 활용될 수 있는 다양한 렌더링 카메라 포지션들을 예시하는 사용자의 눈의 개략적 다이어그램이다.
[0317] 도 19는 본원에서 설명된 다양한 기법들에 따라 CoR의 추정치를 결정하는데 사용되는 사용자 눈(예컨대, 윤부)의 이미지상에 투사된 타원의 사용의 그래픽 표현을 예시한다. 광선들은 투사 타원을 통해 추적되어, 원들이 맞추어지는 콘을 형성할 수 있다. 특정 구현들에서, 하나의 원 또는 다수의 원들을 통한 법선들은 CoR을 추정하는데 사용될 수 있다.
[0318] 도 20은 눈의 윤부에 기반하여 눈의 회전 중심을 결정하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
[0319] 도 21a는 사용자의 제1 시선에 기반하여 결정된 사용자의 윤부의 이미지 상에 투사된 제1 타원(이하, "투사 타원"으로 지칭됨)을 예시한다. 원이 맞추어지는 콘을 형성하는 투사 타원을 통과하는 광선들이 도시된다.
[0320] 도 21b는 사용자의 눈의 제2 시선에 기반하여 결정된 제2 투사 타원을 예시한다. 제2 콘 및 이에 맞추어진 원이 또한 도시된다.
[0321] 도 21c는 사용자의 눈의 제3 시선에 기반하여 결정된 제3 투사 타원을 예시한다. 제3 콘 및 이에 맞추어진 원이 또한 도시된다.
[0322] 도 21d는 위에서 설명되는 바와 같이 투사 타원들을 사용하여 획득된 원들에 기반하여 회전 중심을 결정하는 것을 예시한다.
[0323] 도 22는 2개의 포인트 광원들, 어퍼처, 렌즈 및 투사 스크린을 포함하는 광학 시스템을 예시한다.
[0324] 도 23a는 제1 스테이지에서의 광학 시스템의 실시예를 예시한다.
[0325] 도 23b는 제2 스테이지에서의 광학 시스템을 예시한다.
[0326] 도 24a는 제1 스테이지에서의 광학 시스템의 다른 실시예를 예시한다.
[0327] 도 24b는 제2 스테이지에서의 광학 시스템을 예시한다.
[0328] 도면들 전반에 걸쳐, 참조 번호들은 참조된 엘리먼트들 간의 대응성을 표시하는 데 재사용될 수 있다. 도면들은 본원에서 설명된 예시적인 실시예들을 예시하기 위해 제공되며 본 개시내용의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.
[0329]
이제 유사한 참조 번호들이 전반에 걸쳐 유사한 부분들을 지칭하는 도면들에 대한 참조가 이루어질 것이다. 달리 표시되지 않는 한, 도면들은 반드시 실척대로 그려진 것은 아니다.
웨어러블 시스템의 3D 디스플레이의 예들
[0330]
웨어러블 시스템(본원에서 AR(augmented reality) 시스템으로 또한 지칭됨)은 2D 또는 3D 가상 이미지들을 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 이미지들은 정지 이미지들, 비디오의 프레임들, 또는 비디오, 이들의 조합 등일 수 있다. 웨어러블 시스템의 적어도 일부는 사용자 상호작용을 위해 VR, AR 또는 MR 환경을 단독으로 또는 조합하여 제시할 수 있는 웨어러블 디바이스 상에서 구현될 수 있다. 웨어러블 디바이스는 ARD(AR device)로서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 추가로, 본 개시내용의 목적을 위해, "AR"이란 용어는 "MR"이란 용어와 상호 교환 가능하게 사용된다.
[0331]
도 1은 사람이 보는 특정 물리적 오브젝트들 및 특정 가상 현실 오브젝트들을 갖는 혼합 현실 시나리오의 예시를 묘사한다. 도 1에서, MR 장면(100)이 도시되며, 여기서 MR 기술의 사용자는 배경에 있는 사람들, 나무들, 빌딩들, 및 콘크리트 플랫폼(120)을 특징으로 하는 실세계 공원형 장소(110)를 본다. 이들 아이템들에 부가하여, MR 기술의 사용자는 또한, 그가 실세계 플랫폼(120) 상에 서 있는 로봇 동상(130), 및 호박벌의 의인화인 것으로 보여지는 날고 있는 만화형 아바타 캐릭터(140)를 보는 것을 지각하지만, 이들 엘리먼트들은 실세계에 존재하지 않는다.
[0332]
3D 디스플레이가 실제 깊이감(sensation of depth) 및 보다 구체적으로, 시뮬레이팅된 표면 깊이감을 생성하도록 하기 위해, 디스플레이의 시계(visual field)의 각각의 포인트가 그의 가상 깊이에 대응하는 원근조절 응답을 생성하는 것이 바람직할 수 있다. 디스플레이 포인트에 대한 원근조절 응답이 수렴 및 입체시(stereopsis)의 양안 깊이 큐들에 의해 결정된 바와 같은 그 포인트의 가상 깊이에 대응하지 않는 경우, 인간의 눈은 원근조절 충돌을 경험할 수 있어, 불안정한 이미징, 해로운 안정 피로, 두통들, 그리고 원근조절 정보의 부재 시에, 표면 깊이의 거의 완전한 결여를 야기할 수 있다.
[0333]
VR, AR 및 MR 경험들은 복수의 깊이 평면들에 대응하는 이미지들이 뷰어에게 제공되는 디스플레이들을 갖는 디스플레이 시스템들에 의해 제공될 수 있다. 이미지들은 각각의 깊이 평면 마다 상이할 수 있고(예컨대, 장면 또는 오브젝트들의 약간 상이한 프리젠테이션들을 제공함) 뷰어의 눈들에 의해 별개로 포커싱될 수 있으며, 이로써 상이한 깊이 평면 상에 위치된 장면에 대한 상이한 이미지 피처들에 초점을 맞추도록 요구되는 눈의 원근조절에 기반하여 또는 상이한 깊이 평면들 상의 상이한 이미지 피처들이 초점을 벗어나는 것을 관찰하는 것에 기반하여 깊이 큐들을 사용자에게 제공하는 것을 도울 수 있다. 본원의 다른 곳에서 논의된 바와 같이, 이러한 깊이 큐들은 깊이의 신뢰할 수 있는 지각들을 제공한다.
[0334]
도 2는 AR/VR/MR 장면을 제공하도록 구성될 수 있는 웨어러블 시스템(200)의 예를 예시한다. 웨어러블 시스템(200)은 또한 AR 시스템(200)으로서 지칭될 수 있다. 웨어러블 시스템(200)은 디스플레이(220), 및 디스플레이(220)의 기능을 지원하기 위한 다양한 기계적 및 전자적 모듈들 및 시스템들을 포함한다. 디스플레이(220)는 사용자, 착용자 또는 뷰어(210)에 의해 착용 가능한 프레임(230)에 커플링될 수 있다. 디스플레이(220)는 사용자(210)의 눈들 앞에 포지셔닝될 수 있다. 디스플레이(220)는 AR/VR/MR 콘텐츠를 사용자에게 제공할 수 있다. 디스플레이(220)는 사용자의 머리에 착용되는 HMD(head mounted display)를 포함할 수 있다.
[0335]
일부 실시예들에서, 스피커(240)는 프레임(230)에 커플링되고 사용자의 외이도에 인접하게 포지셔닝된다(일부 실시예들에서, 도시되지 않은 다른 스피커가 사용자의 다른 외이도에 인접하게 포지셔닝되어 스테레오/형상화 가능한(shapeable) 사운드 제어를 제공함). 디스플레이(220)는 환경으로부터 오디오 스트림을 검출하고 주변 사운드를 캡처하기 위한 오디오 센서(예컨대, 마이크로폰)(232)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 다른 오디오 센서들(도시되지 않음)이 스테레오 사운드 수신을 제공하도록 포지셔닝된다. 스테레오 사운드 수신은 사운드 소스의 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다. 웨어러블 시스템(200)은 오디오 스트림에 대해 음성 또는 스피치 인식을 수행할 수 있다.
[0336]
웨어러블 시스템(200)은 사용자 주위의 환경의 세계를 관찰하는 외향 이미징 시스템(464)(도 4에 도시됨)을 포함할 수 있다. 웨어러블 시스템(200)은 또한 사용자의 눈 움직임들을 추적할 수 있는 내향 이미징 시스템(462)(도 4에 도시됨)을 포함할 수 있다. 내향 이미징 시스템은 어느 한쪽 눈의 움직임들 또는 양쪽 눈의 움직임들을 추적할 수 있다. 내향 이미징 시스템(462)은 프레임(230)에 부착될 수 있고, 프로세싱 모듈들(260 또는 270)과 전기 통신할 수 있으며, 이 프로세싱 모듈들은 예컨대 눈들의 동공 직경들 또는 배향들, 사용자(210)의 눈 움직임들 또는 눈 포즈(pose)를 결정하도록 내향 이미징 시스템에 의해 획득된 이미지 정보를 프로세싱할 수 있다. 내향 이미징 시스템(462)은 하나 이상의 카메라들을 포함할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 카메라가 각각의 눈을 이미징하는 데 사용될 수 있다. 카메라들에 의해 획득된 이미지들은 각각의 눈에 대한 동공 사이즈 또는 눈 포즈를 별개로 결정하는 데 사용될 수 있고, 이로써 각각의 눈에 이미지 정보의 프리젠테이션이 그 눈에 동적으로 맞추어지게 허용할 수 있다.
[0337]
예로서, 웨어러블 시스템(200)은 외향 이미징 시스템(464) 또는 내향 이미징 시스템(462)을 사용하여 사용자의 포즈의 이미지들을 획득할 수 있다. 이미지들은 정지 이미지들, 비디오의 프레임들 또는 비디오일 수 있다.
[0338]
디스플레이(220)는 이를테면, 유선 리드 또는 무선 연결성에 의해, 다양한 구성들로 장착될 수 있는, 이를테면, 프레임(230)에 고정적으로 부착되거나, 사용자에 의해 착용된 헬멧 또는 모자에 고정적으로 부착되거나, 헤드폰들에 내장되거나, 그렇지 않으면 (예컨대, 백팩(backpack)-스타일 구성으로, 벨트-커플링 스타일 구성으로) 사용자(210)에게 제거 가능하게 부착될 수 있는 로컬 데이터 프로세싱 모듈(260)에 동작 가능하게 커플링(250)될 수 있다.
[0339]
로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(260)은 하드웨어 프로세서 뿐만아니라 디지털 메모리 이를테면, 비-휘발성 메모리(예컨대, 플래시 메모리)를 포함할 수 있고, 이 둘 모두는 데이터의 프로세싱, 캐싱(caching) 및 저장을 보조하기 위해 활용될 수 있다. 데이터는 a) 센서들(예컨대, 프레임(230)에 동작 가능하게 커플링되거나 그렇지 않으면 사용자(210)에게 부착될 수 있음), 이를테면, 이미지 캡처 디바이스들(예컨대, 내향 이미징 시스템 또는 외향 이미징 시스템의 카메라들), 오디오 센서들(예컨대, 마이크로폰들), IMU(inertial measurement unit)들, 가속도계들, 컴퍼스(compass)들, GPS(global positioning system) 유닛들, 라디오 디바이스들, 또는 자이로스코프들로부터 캡처되거나; 또는 b) 원격 프로세싱 모듈(270) 또는 원격 데이터 저장소(repository)(280)를 사용하여 획득 또는 프로세싱되는(가능하게는, 이러한 프로세싱 또는 리트리벌(retrieval) 이후 디스플레이(220)에 전달하기 위한) 데이터를 포함할 수 있다. 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(260)은 통신 링크들(262 또는 264)에 의해, 이를테면, 유선 또는 무선 통신 링크들을 통해, 원격 프로세싱 모듈(270) 또는 원격 데이터 저장소(280)에 동작 가능하게 커플링될 수 있어서, 이들 원격 모듈들은 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(260)에 대한 자원들로서 이용 가능하다. 추가로, 원격 프로세싱 모듈(280) 및 원격 데이터 저장소(280)는 서로 동작 가능하게 커플링될 수 있다.
[0340]
일부 실시예들에서, 원격 프로세싱 모듈(270)은 데이터 또는 이미지 정보를 분석 및 프로세싱하도록 구성된 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 원격 데이터 저장소(280)는 "클라우드" 자원 구성에서 인터넷 또는 다른 네트워킹 구성을 통해 이용 가능할 수 있는 디지털 데이터 저장 설비를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모든 데이터는 저장되고, 모든 컴퓨테이션들은 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈에서 수행되어, 원격 모듈로부터 완전히 자율적인 사용을 허용한다.
웨어러블 시스템의 예시적인 컴포넌트들
[0341]
도 3은 웨어러블 시스템의 예시적인 컴포넌트들을 개략적으로 예시한다. 도 3은 디스플레이(220) 및 프레임(230)을 포함할 수 있는 웨어러블 시스템(200)을 도시한다. 확대도(202)는 웨어러블 시스템(200)의 다양한 컴포넌트들을 개략적으로 예시한다. 특정 구현들에서, 도 3에 예시된 컴포넌트들 중 하나 이상은 디스플레이의 부분(220)일 수 있다. 다양한 컴포넌트들은 단독으로 또는 조합하여 사용자의 환경 또는 웨어러블 시스템(200)의 사용자와 연관된 다양한 데이터(이를테면, 예컨대 오디오 또는 시각 데이터)를 수집할 수 있다. 다른 실시예들은 웨어러블 시스템이 사용되는 애플리케이션에 의존하여 추가적인 또는 더 적은 컴포넌트들을 가질 수 있음을 인지되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 도 3은 웨어러블 시스템을 통해 수집, 분석 및 저장될 수 있는 데이터의 타입들 및 다양한 컴포넌트들 중 일부에 대한 기본 아이디어를 제공한다.
[0342]
도 3은 디스플레이(220)를 포함할 수 있는 예시적인 웨어러블 시스템(200)을 도시한다. 디스플레이(220)는 하우징 또는 프레임(230) 또는 사용자의 머리에 장착될 수 있는 디스플레이 렌즈(226)를 포함할 수 있으며, 하우징 또는 프레임(230)은 상기 프레임(230)에 대응한다. 디스플레이 렌즈(226)는 하우징(230)에 의해 사용자 눈들(302, 304)의 앞에 포지셔닝된 하나 이상의 투명한 미러들을 포함할 수 있으며, 투사된 광(338)을 눈들(302, 304)로 바운싱하고 빔 성형을 가능하게 하면서도 로컬 환경으로부터의 적어도 일부 광의 투과를 또한 허용하도록 구성될 수 있다. 투사된 광 빔(338)의 파면은 투사된 광의 원하는 초점 거리와 일치하도록 구부러지거나 포커싱될 수 있다. 예시된 바와 같이, 2개의 넓은 시야 머신 비전 카메라들(316)(또한 세계 카메라들로 지칭됨)은 사용자 주위 환경을 이미징하기 위해 하우징(230)에 커플링될 수 있다. 이들 카메라들(316)은 이중 캡처 가시광/비-가시(예컨대, 적외선) 광 카메라들일 수 있다. 카메라들(316)은 도 4에 도시된 외향 이미징 시스템(464)의 부분일 수 있다. 세계 카메라들(316)에 의해 획득된 이미지는 포즈 프로세서(336)에 의해 프로세싱될 수 있다. 예컨대, 포즈 프로세서(336)는 사용자 또는 사용자 환경의 다른 사람의 포즈를 식별하기 위해 또는 사용자 환경의 물리적 오브젝트를 식별하기 위해 (예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이) 하나 이상의 오브젝트 인식기들(708)을 구현할 수 있다.
[0343]
계속해서 도 3을 참조하면, 광(338)을 눈들(302, 304)로 투사하도록 구성된 디스플레이 미러들 및 광학기를 갖는 (예컨대, 깊이에 대한) 한 쌍의 스캔된-레이저 형상화된-파면 광 투사기 모듈들이 도시되어 있다. 묘사된 뷰는 또한 렌더링 및 사용자 입력을 지원하기 위해 사용자의 눈들(302, 304)을 추적할 수 있도록 구성되는 적외선 광 소스들(326)(이를테면, 발광 다이오드(LED)들)과 페어링된 2개의 소형 적외선 카메라들(324)을 도시한다. 카메라들(324)은 도 4에 도시된 내향 이미징 시스템(462)의 부분일 수 있다. 웨어러블 시스템(200)은 바람직하게 비교적 높은 주파수, 이를테면 200 Hz에서 데이터를 제공하는, X, Y 및 Z 축 가속도계 능력뿐만 아니라 자기 컴퍼스 및 X, Y 및 Z 축 자이로 능력을 포함할 수 있는 센서 어셈블리(339)를 추가로 특징으로 할 수 있다. 센서 어셈블리(339)는 도 2a을 참조로 설명된 IMU의 부분일 수 있다. 묘사된 시스템(200)은 또한 캡처 디바이스들(316)로부터 출력된 넓은 시야 이미지 정보로부터 실시간 또는 거의 실시간 사용자 머리 포즈를 계산하도록 구성될 수 있는, 머리 포즈 프로세서(336), 이를테면 ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 또는 ARM(advanced reduced-instruction-set machine) 프로세서를 포함할 수 있다. 머리 포즈 프로세서(336)는 하드웨어 프로세서일 수 있고, 도 2a에 도시된 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(260)의 부분으로서 구현될 수 있다.
[0344]
웨어러블 시스템은 또한 하나 이상의 깊이 센서들(234)을 포함할 수 있다. 깊이 센서(234)는 환경 내의 오브젝트와 웨어러블 디바이스 간의 거리를 측정하도록 구성될 수 있다. 깊이 센서(234)는 레이저 스캐너(예컨대, 라이더), 초음파 깊이 센서 또는 깊이 감지 카메라를 포함할 수 있다. 특정 구현들에서, 카메라들(316)이 깊이 감지 능력을 갖는 경우, 카메라들(316)은 또한 깊이 센서들(234)로서 고려될 수 있다.
[0345]
센서 어셈블리(339)로부터 자이로, 컴퍼스 또는 가속도계 데이터로부터 포즈를 도출하기 위해 디지털 또는 아날로그 프로세싱을 실행하도록 구성된 프로세서(332)가 또한 도시되어 있다. 프로세서(332)는 도 2에 도시된 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(260)의 부분일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같은 웨어러블 시스템(200)은 또한 포즈 및 포지셔닝 분석을 보조하기 위한 예컨대 GPS(global positioning system)(337)와 같은 포지션 시스템을 포함할 수 있다. 추가로, GPS는 사용자 환경에 대한 원격-기반(예컨대, 클라우드-기반) 정보를 추가로 제공할 수 있다. 이 정보는 사용자 환경의 정보 또는 오브젝트들을 인식하는 데 사용될 수 있다.
[0346]
웨어러블 시스템은 사용자의 환경에 대한 더 많은 정보를 제공할 수 있는, GPS(337) 및 원격 컴퓨팅 시스템(이를테면, 예컨대 원격 프로세싱 모듈(270), 다른 사용자의 ARD 등)에 의해 획득된 데이터를 조합할 수 있다. 일 예로서, 웨어러블 시스템은 GPS 데이터에 기반하여 사용자의 위치를 결정하고, 사용자의 위치와 연관된 가상 오브젝트들을 포함하는 세계 맵을 (예컨대, 원격 프로세싱 모듈(270)과 통신함으로써) 리트리브할 수 있다. 다른 예로서, 웨어러블 시스템(200)은 (도 4에 도시된 외향 이미징 시스템(464)의 부분일 수 있는) 세계 카메라들(316)을 사용하여 환경을 모니터링 할 수 있다. 세계 카메라들(316)에 의해 획득된 이미지들에 기반하여, 웨어러블 시스템(200)은 (예컨대, 도 7에 도시된 하나 이상의 오브젝트 인식기들(708)을 사용함으로써) 환경내의 오브젝트들을 검출할 수 있다. 웨어러블 시스템은 캐릭터들을 해석하기 위해 GPS(337)에 의해 획득된 데이터를 추가로 사용할 수 있다.
[0347]
웨어러블 시스템(200)은 또한 세계에 대한 사용자의 뷰를 위해 스캐너들의 동작 및 사용자의 눈으로의 이미징을 가능하게 하기 위해 사용자에게 로컬인, 렌더링 정보를 제공하도록 구성될 수 있는 렌더링 엔진(334)을 포함할 수 있다. 렌더링 엔진(334)은 하드웨어 프로세서(이를테면, 예컨대 중앙 프로세싱 유닛 또는 그래픽 프로세싱 유닛)에 의해 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 렌더링 엔진은 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(260)의 부분이다. 렌더링 엔진(334)은 (예컨대, 유선 또는 무선 링크들을 통해) 웨어러블 시스템(200)의 다른 컴포넌트들에 통신 가능하게 커플링될 수 있다. 예컨대, 렌더링 엔진(334)은 통신 링크(274)를 통해 눈 카메라들(324)에 커플링될 수 있고, 통신 링크(272)를 통해 (망막 스캐닝 디스플레이와 유사한 방식으로 스캔된 레이저 어레인지먼트를 통해 사용자의 눈들(302, 304)로 광을 투사할 수 있는) 투사 서브시스템(318)에 커플링될 수 있다. 렌더링 엔진(334)은 또한 각각 링크들(276 및 294)을 통해 다른 프로세싱 유닛들, 이를테면 예컨대 센서 포즈 프로세서(332) 및 이미지 포즈 프로세서(336)와 통신할 수 있다.
[0348]
카메라들(324)(예컨대, 미니 적외선 카메라들)은 렌더링 및 사용자 입력을 지원하기 위해 눈 포즈를 추적하는데 활용될 수 있다. 일부 예시적인 눈 포즈들은 사용자가 어디를 보고 있는지 또는 사용자가 어떤 깊이로 포커싱하고 있는지(눈 이접운동으로 추정될 수 있음)를 포함할 수 있다. GPS(337), 자이로, 컴퍼스 및 가속도계(339)는 개략적인 또는 빠른 포즈 추정들을 제공하기 위해 활용될 수 있다. 카메라들(316) 중 하나 이상은 이미지들 및 포즈를 획득할 수 있으며, 이들은, 연관된 클라우드 컴퓨팅 자원으로부터의 데이터와 연동하여, 로컬 환경을 맵핑하고 사용자가 다른 사용자들과 뷰를 공유하도록 하기 위해 사용될 수 있다.
[0349]
도 3에 묘사된 예시적인 컴포넌트들은 예시의 목적으로만 사용된다. 예시 및 설명을 용이하게 하기 위해, 다수의 센서들과 다른 기능 모듈들이 함께 도시된다. 일부 실시예들은 이들 센서들 또는 모듈들의 하나 또는 서브세트만을 포함할 수 있다. 추가로, 이들 컴포넌트들의 위치들은 도 3에 묘사된 포지션들로 제한되지 않는다. 일부 컴포넌트들은 벨트 장착 컴포넌트, 핸드헬드 컴포넌트 또는 헬멧 컴포넌트와 같은 다른 컴포넌트들에 장착되거나 하우징될 수 있다. 일 예로서, 이미지 포즈 프로세서(336), 센서 포즈 프로세서(332) 및 렌더링 엔진(334)은 벨트팩 내에 포지셔닝되고, 무선 통신, 이를테면 초-광대역, Wi-Fi, 블루투스 등을 통해 또는 유선 통신을 통해 웨어러블 시스템의 다른 컴포넌트들과 통신하도록 구성될 수 있다. 묘사된 하우징(230)은 바람직하게 사용자가 머리에 장착 및 착용할 수 있다. 그러나, 웨어러블 시스템(200)의 일부 컴포넌트들은 사용자 신체의 다른 부분들에 착용될 수 있다. 예컨대, 스피커(240)는 사용자의 귀들에 삽입되어, 사용자에게 사운드를 제공할 수 있다.
[0350]
사용자의 눈들(302, 304)로의 광(338)의 투사와 관련하여, 일부 실시예에서, 카메라들(324)은 사용자의 눈들의 중심들이 기하학적으로 어디로 향하는지를 측정하기 위해 활용될 수 있으며, 이러한 측정은 일반적으로 눈들의 "초점의 깊이" 또는 초점의 포지션과 일치한다. 눈들이 향하는 모든 포인트들의 3-차원 표면은 “단시궤적”으로 지칭될 수 있다. 초점 거리는 유한한 수의 깊이들을 취하거나, 또는 무한히 변할 수 있다. 이접운동 거리로부터 투사된 광은 피험자 눈(302, 304)에 포커싱되는 것을 나타나는 반면에, 이접운동 거리 앞 또는 뒤의 광은 블러링된다. 본 개시내용의 웨어러블 디바이스들 및 다른 디스플레이 시스템들의 예는 또한 미국 특허 공보 제2016/0270656호에 설명되어 있으며, 이 특허는 그 전체가 인용에 의해 본원에 통합된다.
[0351]
인간 시각 시스템은 복잡하고, 현실적인 깊이의 지각을 제공하는 것은 난제이다. 오브젝트의 뷰어들은 이접운동 및 원근조절의 조합으로 인해 오브젝트를 "3-차원"인 것으로 지각할 수 있다. 서로에 대한 두 눈들의 이접운동 움직임들(예컨대, 오브젝트를 응시하기 위해 눈들의 시선들을 수렴하도록 서로를 향하는 또는 서로 멀어지는 동공들의 롤링 움직임들)은 눈들의 렌즈들의 포커싱(또는 "원근조절")과 밀접하게 연관된다. 정상 조건들하에서, 하나의 오브젝트로부터 상이한 거리에 있는 다른 오브젝트로 초점을 변경시키기 위하여, 눈들의 렌즈들의 초점을 변경시키거나, 또는 눈들을 원근조절하는 것은 "원근조절-이접운동 반사작용"으로서 알려진 관계하에서, 동일한 거리에 대한 이접운동의 매칭 변화를 자동으로 유발할 것이다. 마찬가지로, 이접운동의 변화는 정상 조건들하에서, 원근조절의 매칭 변화를 트리거할 것이다. 원근조절과 이접운동 간의 더 양호한 매치를 제공하는 디스플레이 시스템들은 3-차원 이미저리의 더 현실적이고 편안한 시뮬레이션들을 형성할 수 있다.
[0352]
약 0.7 밀리미터 미만의 빔 직경을 갖는 추가의 공간적 코히어런트 광은 눈이 어디를 포커싱하는지에 관계없이 인간의 눈에 의해 정확하게 분석될 수 있다. 따라서, 적절한 초점 깊이의 이루전(illusion)을 생성하기 위해, 눈 이접운동은 카메라들(324)로 추적될 수 있고, 렌더링 엔진(334) 및 투사 서브시스템(318)은 단시궤적상의 모든 오브젝트들 또는 단시궤적에 근접한 모든 오브젝트들을 초점을 맞추어 렌더링하고, (예컨대, 의도적으로 생성된 블러링을 사용하여) 가변 초점흐림 정도로 모든 다른 오브젝트들을 렌더링하는데 활용될 수 있다. 바람직하게, 시스템(220)은 초당 약 60개의 프레임들 이상의 프레임 레이트로 사용자에게 렌더링한다. 위에서 설명된 바와같이, 바람직하게, 카메라들(324)은 눈 추적을 위해 활용될 수 있으며, 소프트웨어는 이접운동 기하학적 구조를 픽업할 뿐만 아니라 사용자 입력들로서 역할을 하기 위해 위치 큐들을 포커싱하도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 이러한 디스플레이 시스템은 낮 또는 밤 동안의 사용에 적합한 밝기 및 콘트라스트로 구성된다.
[0353]
일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 바람직하게는, 시각 오브젝트 정렬에 대해 약 20 밀리초 미만의 레이턴시, 약 0.1 도 미만의 각도 정렬, 그리고 약 1 분각(arc minute)의 해상도를 가지며, 이는 이론에 의해 제한되지 않고 대략 인간 눈의 제한치인 것으로 여겨진다. 디스플레이 시스템(220)은, 포지션 및 포즈 결정을 보조하기 위해 GPS 엘리먼트들, 광학 추적, 나침판, 가속도계들 또는 다른 데이터 소스들을 수반할 수 있는 로컬화 시스템과 통합될 수 있으며; 로컬화 정보는, 관련된 세계의 사용자의 뷰에서 정확한 렌더링을 가능하게 하기 위해 활용될 수 있다(예컨대, 그러한 정보는 사용자들이 실세계에 대해 어디에 있는지를 안경들이 아는 것을 가능하게 할 것임).
[0354]
일부 실시예들에서, 웨어러블 시스템(200)은 사용자의 눈들의 원근조절에 기반하여 하나 이상의 가상 이미지들을 디스플레이하도록 구성된다. 사용자로 하여금 이미지들이 투사되고 있는 곳에 초점을 맞추도록 강제하는 종래의 3D 디스플레이 접근법들과는 달리, 일부 실시예들에서, 웨어러블 시스템은, 사용자에게 제공된 하나 이상의 이미지들의 더욱 편안한 뷰잉을 가능하게 하기 위해, 투사된 가상 콘텐츠의 초점을 자동으로 변화시키도록 구성된다. 예컨대, 만약 사용자의 눈들이 1 m의 현재 초점을 가지면, 이미지는 사용자의 초점과 일치하도록 투사될 수 있다. 만약 사용자가 초점을 3 m로 시프팅하면, 이미지는 새로운 초점과 일치하도록 투사된다. 따라서, 사용자를 사전결정된 초점으로 강제하는 것이 아니라, 일부 실시예들의 웨어러블 시스템(200)은 사용자의 눈이 더욱 자연스러운 방식으로 기능할 수 있게 한다.
[0355]
그러한 웨어러블 시스템(200)은 가상 현실 디바이스들에 대해 통상적으로 관찰되는 눈의 피로, 두통들 및 다른 생리학적 증상들의 발생들을 제거하거나 또는 감소시킬 수 있다. 이를 달성하기 위해, 웨어러블 시스템(200)의 다양한 실시예들은 하나 이상의 VFE(variable focus element)들을 통해 다양한 초점 거리들에 가상 이미지들을 투사하도록 구성된다. 하나 이상의 실시예들에서, 3D 지각은 사용자로부터 떨어진 고정 초점 평면들에 이미지들을 투사하는 다중-평면 초점 시스템을 통해 달성될 수 있다. 다른 실시예들은 가변 평면 초점을 이용하고, 여기서, 초점 평면은 사용자의 현재 초점 상태와 일치하도록 z-방향으로 앞뒤로 이동된다.
[0356]
다중-평면 초점 시스템들 및 가변 평면 초점 시스템들 양자 모두에서, 웨어러블 시스템(200)은 눈 추적을 이용하여, 사용자의 눈들의 이접운동을 결정하고, 사용자의 현재 초점을 결정하며, 결정된 초점에 가상 이미지를 투사할 수 있다. 다른 실시예들에서, 웨어러블 시스템(200)은, 섬유 스캐너 또는 다른 광 생성 소스를 통해 망막을 가로질러 래스터 패턴으로 변하는 초점의 광 빔들을 가변적으로 투사하는 광 변조기를 포함한다. 따라서, 다양한 초점 거리들에 이미지들을 투사하는 웨어러블 시스템(200)의 디스플레이의 능력은 사용자가 3D로 오브젝트들을 보도록 원근조절을 용이하게 할 뿐만 아니라, 미국 특허 공개 번호 2016/0270656(그 전체가 본원에 인용에 의해 포함됨)에서 추가로 설명된 바와 같이 사용자 안구 이상들을 보상하기 위해 사용될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 공간 광 변조기는 다양한 광학 컴포넌트들을 통해 이미지들을 사용자에게 투사할 수 있다. 예컨대, 아래에서 추가로 설명된 바와 같이, 공간 광 변조기는 이미지들을 하나 이상의 도파관들 상에 투사할 수 있고, 그런 다음, 이러한 하나 이상의 도파관들은 이미지들을 사용자에게 송신한다.
도파관 스택 어셈블리
[0357]
도 4는 이미지 정보를 사용자에게 출력하기 위한 도파관 스택의 예를 예시한다. 디스플레이 시스템(400)은 복수의 도파관들(432b, 434b, 436b, 438b, 4400b)을 사용하여 3-차원 지각을 눈/뇌에 제공하기 위해 활용될 수 있는 도파관들의 스택 또는 스택된 도파관 어셈블리(480)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 웨어러블 시스템(400)은 도 2의 웨어러블 시스템(200)에 대응할 수 있고, 도 4는 더욱 상세히 그 웨어러블 시스템(200)의 일부 부분들을 개략적으로 도시한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 도파관 어셈블리(480)는 도 2의 디스플레이(220)에 통합될 수 있다.
[0358]
도 4를 계속해서 참조하면, 도파관 어셈블리(480)는 또한, 도파관들 사이에 복수의 피처들(458, 456, 454, 452)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 피처들(458, 456, 454, 452)은 렌즈들일 수 있다. 다른 실시예들에서, 피처들(458, 456, 454, 452)은 렌즈들이 아닐 수 있다. 오히려, 이 피처들(458, 456, 454, 452)은 단순히 스페이서들(예컨대, 공기 갭들을 형성하기 위한 클래딩 층들 또는 구조들)일 수 있다.
[0359]
도파관들(432b, 434b, 436b, 438b, 440b) 또는 복수의 렌즈들(458, 456, 454, 452)은 다양한 레벨들의 파면 곡률 또는 광선 발산으로 이미지 정보를 눈에 전송하도록 구성될 수 있다. 각각의 도파관 레벨은 특정 깊이 평면과 연관될 수 있고, 그 깊이 평면에 대응하는 이미지 정보를 출력하도록 구성될 수 있다. 이미지 주입 디바이스들(420, 422, 424, 426, 428)은 이미지 정보를 도파관들(440b, 438b, 436b, 434b, 432b)에 주입하기 위해 활용될 수 있으며, 이 도파관들(440b, 438b, 436b, 434b, 432b) 각각은, 눈(410)을 향한 출력을 위해, 각각의 개개의 도파관을 가로질러 인입 광을 분배하도록 구성될 수 있다. 광은 이미지 주입 디바이스들(420, 422, 424, 426, 428)의 출력 표면을 빠져나가 도파관들(440b, 438b, 436b, 434b, 432b)의 대응하는 입력 에지에 주입된다. 일부 실시예들에서, 광의 단일 빔(예컨대, 시준된 빔)이, 특정 도파관과 연관된 깊이 평면에 대응하는 특정 각도들(및 특정 발산량들)로 눈(410)을 향해 지향되는 클로닝된 시준된 빔(cloned collimated beam)들의 전체 필드를 출력하기 위해 각각의 도파관에 주입될 수 있다.
[0360]
일부 실시예들에서, 이미지 주입 디바이스들(420, 422, 424, 426, 428)은, 각각, 대응하는 도파관(440b, 438b, 436b, 434b, 432b)으로의 주입을 위한 이미지 정보를 각각이 생성하는 별개의 디스플레이들이다. 일부 다른 실시예들에서, 이미지 주입 디바이스들(420, 422, 424, 426, 428)은, 예컨대 하나 이상의 광학 도관들(예컨대, 광섬유 케이블들)을 통해 이미지 주입 디바이스들(420, 422, 424, 426, 428) 각각에 이미지 정보를 파이핑(pipe)할 수 있는 멀티플렉싱된 단일 디스플레이의 출력 단부들이다.
[0361]
제어기(460)는 스택된 도파관 어셈블리(480) 및 이미지 주입 디바이스들(420, 422, 424, 426, 428)의 동작을 제어한다. 제어기(460)는 도파관들(440b, 438b, 436b, 434b, 432b)에 대한 이미지 정보의 타이밍 및 프로비전(provision)을 조절하는 프로그래밍(예컨대, 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체 내의 명령들)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제어기(460)는 단일 통합 디바이스이거나, 또는 유선 또는 무선 통신 채널들에 의해 연결된 분산 시스템일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기(460)는 프로세싱 모듈들(260 또는 270)(도 2에서 예시됨)의 일부일 수 있다.
[0362]
도파관들(440b, 438b, 436b, 434b, 432b)은 내부 전반사(TIR; total internal reflection)에 의해 각각의 개개의 도파관 내에서 광을 전파시키도록 구성될 수 있다. 도파관들(440b, 438b, 436b, 434b, 432b) 각각은 평면일 수 있거나, 또는 주 상단 표면 및 주 하단 표면 그리고 그러한 주 상단 표면과 주 하단 표면 사이에 연장되는 에지들을 갖는 다른 형상(예컨대, 만곡된 형상)을 가질 수 있다. 예시된 구성에서, 도파관들(440b, 438b, 436b, 434b, 432b) 각각은, 이미지 정보를 눈(410)에 출력하기 위해, 각각의 개개의 도파관 내에서 전파되는 광을 도파관의 밖으로 재지향시킴으로써, 도파관의 밖으로 광을 추출하도록 구성되는 광 추출 광학 엘리먼트들(440a, 438a, 436a, 434a, 432a)을 포함할 수 있다. 추출된 광은 또한, 아웃커플링된 광으로 지칭될 수 있고, 광 추출 광학 엘리먼트들은 또한, 아웃커플링 광학 엘리먼트들로 지칭될 수 있다. 광의 추출된 빔은, 도파관에서 전파되는 광이 광 재지향 엘리먼트를 가격하는 위치들에서 도파관에 의해 출력된다. 광 추출 광학 엘리먼트들(440a, 438a, 436a, 434a, 432a)은 예컨대 반사 또는 회절 광학 피처들일 수 있다. 설명의 용이함 및 도면 명확성을 위해 도파관들(440b, 438b, 436b, 434b, 432b)의 하단 주 표면들에 배치된 것으로 예시되지만, 일부 실시예들에서, 광 추출 광학 엘리먼트들(440a, 438a, 436a, 434a, 432a)은 상단 또는 하단 주 표면들에 배치될 수 있거나 또는 도파관들(440b, 438b, 436b, 434b, 432b)의 볼륨에 직접적으로 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 추출 광학 엘리먼트들(440a, 438a, 436a, 434a, 432a)은 도파관들(440b, 438b, 436b, 434b, 432b)을 형성하기 위해 투명 기판에 부착되는 재료 층에 형성될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 도파관들(440b, 438b, 436b, 434b, 432b)은 모놀리식 재료 피스(piece)일 수 있고, 광 추출 광학 엘리먼트들(440a, 438a, 436a, 434a, 432a)은 그 재료 피스의 표면 상에 또는 그 재료 피스의 내부에 형성될 수 있다.
[0363]
도 4를 계속해서 참조하면, 본원에서 논의된 바와 같이, 각각의 도파관(440b, 438b, 436b, 434b, 432b)은 특정 깊이 평면에 대응하는 이미지를 형성하기 위해 광을 출력하도록 구성된다. 예컨대, 눈에 가장 가까운 도파관(432b)은, 그러한 도파관(432b)에 주입되는 시준된 광을 눈(410)에 전달하도록 구성될 수 있다. 시준된 광은 광학 무한대 초점 평면을 나타낼 수 있다. 다음 위의 도파관(434b)은, 눈(410)에 도달할 수 있기 전에 제1 렌즈(452)(예컨대, 네거티브 렌즈)를 통과하는 시준된 광을 전송하도록 구성될 수 있다. 제1 렌즈(452)는, 눈/뇌가 그 다음 위의 도파관(434b)으로부터 나오는 광을, 광학 무한대로부터 눈(410)을 향해 내향으로 더 가까운 제1 초점 평면으로부터 나오는 것으로 해석하도록, 약간 볼록한 파면 곡률을 생성하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 제3의 위의 도파관(436b)은 자신의 출력 광을, 눈(410)에 도달하기 전에 제1 렌즈(452) 및 제2 렌즈(454) 둘 모두를 통과시킨다. 제1 렌즈(452)와 제2 렌즈(454)의 조합된 옵티컬 파워는, 눈/뇌가 제3 도파관(436b)으로부터 나오는 광을, 다음 위의 도파관(434b)으로부터의 광보다 광학 무한대로부터 사람을 향해 내향으로 훨씬 더 가까운 제2 초점 평면으로부터 나오는 것으로 해석하도록, 다른 증분량의 파면 곡률을 생성하도록 구성될 수 있다.
[0364]
다른 도파관 층들(예컨대, 도파관들(438b, 440b)) 및 렌즈들(예컨대, 렌즈들(456, 458))은 유사하게 구성되고, 스택에서 가장 높은 도파관(440b)은 자신의 출력을, 사람에 가장 가까운 초점 평면을 나타내는 총 초점 파워(aggregate focal power)에 대해 자신과 눈 사이의 렌즈들 전부를 통해 전송한다. 스택된 도파관 어셈블리(480)의 다른 측에서 세계(470)로부터 나오는 광을 볼 때/해석할 때 렌즈들(458, 456, 454, 452)의 스택을 보상하기 위해, 보상 렌즈 층(430)이 아래의 렌즈 스택(458, 456, 454, 452)의 총 파워(aggregate power)를 보상하도록 스택의 상단에 배치될 수 있다. (보상 렌즈 층(430) 및 스택된 도파관 어셈블리(480)는 전체로서, 세계(470)로부터 나오는 광이, 스택된 도파관 어셈블리(480)에 의해 초기에 수신되었을 때 광이 가졌던 레벨과 실질적으로 동일한 레벨의 발산(또는 시준)으로 눈(410)에 전달되도록 구성될 수 있다.) 그러한 구성은 이용가능한 도파관/렌즈 페어링(pairing)들이 있는 만큼 많은 지각 초점 평면들을 제공한다. 도파관들의 광 추출 광학 엘리먼트들 및 렌즈들의 초점 맞춤 양상들 양자 모두는 정적일 수 있다(예컨대, 동적이지 않거나 또는 전기-활성적이지 않음). 일부 대안적인 실시예들에서, 어느 한쪽 또는 양자 모두는 전기-활성 피처들을 사용하여 동적일 수 있다.
[0365]
도 4를 계속해서 참조하면, 광 추출 광학 엘리먼트들(440a, 438a, 436a, 434a, 432a)은, 자신들의 개개의 도파관들의 밖으로 광을 재지향시킬 뿐만 아니라, 도파관과 연관된 특정 깊이 평면에 대해 적절한 양의 발산 또는 시준으로 이 광을 출력하도록 구성될 수 있다. 그 결과, 상이한 연관된 깊이 평면들을 갖는 도파관들은 상이한 구성들의 광 추출 광학 엘리먼트들을 가질 수 있으며, 이러한 상이한 구성들의 광 추출 광학 엘리먼트들은 연관된 깊이 평면에 따라 상이한 양의 발산으로 광을 출력한다. 일부 실시예들에서, 본원에서 논의된 바와 같이, 광 추출 광학 엘리먼트들(440a, 438a, 436a, 434a, 432a)은 특정 각도들로 광을 출력하도록 구성될 수 있는 볼류메트릭(volumetric) 또는 표면 피처들일 수 있다. 예컨대, 광 추출 광학 엘리먼트들(440a, 438a, 436a, 434a, 432a)은 볼륨 홀로그램들, 표면 홀로그램들 및/또는 회절 격자들일 수 있다. 광 추출 광학 엘리먼트들, 이를테면, 회절 격자들은 2015년 6월 25일자로 공개된 미국 특허 공개 번호 2015/0178939에서 설명되며, 이는 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함된다.
[0366]
일부 실시예들에서, 광 추출 광학 엘리먼트들(440a, 438a, 436a, 434a, 432a)은 회절 패턴을 형성하는 회절 피처들 또는 "회절 광학 엘리먼트"(본원에서 "DOE(diffractive optical element)"로 또한 지칭됨)이다. 바람직하게는, DOE는, 빔의 광의 일부만이 DOE의 각각의 교차점으로 눈(410)을 향해 편향되지만 나머지는 내부 전반사를 통해 도파관을 통과하여 계속 이동하도록, 비교적 낮은 회절 효율을 갖는다. 따라서, 이미지 정보를 운반하는 광은 다수의 위치들에서 도파관을 빠져나가는 다수의 관련된 출사 빔들로 분할될 수 있으며, 그 결과는, 이 특정 시준된 빔이 도파관 내에서 이리저리 반사되기 때문에 눈(304)을 향한 상당히 균일한 패턴의 출사 방출이다.
[0367]
일부 실시예들에서, 하나 이상의 DOE들은, 이들이 활성적으로 회절하는 "온(on)" 상태와 이들이 상당히 회절하지 않는 "오프(off)" 상태 간에 스위칭가능할 수 있다. 예컨대, 스위칭가능 DOE는, 마이크로액적들이 호스트 매질에서 회절 패턴을 포함하는 중합체 분산형 액정의 층을 포함할 수 있으며, 마이크로액적들의 굴절률은 호스트 재료의 굴절률과 실질적으로 매칭하도록 스위칭될 수 있거나(이 경우, 패턴은 입사 광을 현저하게 회절시키지 않음) 또는 마이크로액적은 호스트 매질의 굴절률과 매칭하지 않는 굴절률로 스위칭될 수 있다(이 경우, 패턴은 입사 광을 활성적으로 회절시킴).
[0368]
일부 실시예들에서, 깊이 평면들의 수 및 분포, 또는 심도(depth of field)는 뷰어의 눈들의 동공 사이즈들 또는 배향들에 기반하여 동적으로 변화될 수 있다. 심도는 뷰어의 동공 사이즈와 반대로 변화할 수 있다. 그 결과, 뷰어의 눈들의 동공들의 사이즈들이 감소함에 따라 심도가 증가하여서, 분간가능하지 않은 하나의 평면 ―그 이유는 그 평면의 위치가 눈의 초점 깊이를 넘어서 있기 때문임― 은 분간가능해질 수 있고, 동공 사이즈의 감소에 따라 더욱 초점이 맞는 것으로 보일 수 있으며 심도의 증가에 따라 상응하게 보일 수 있다. 마찬가지로, 뷰어에게 상이한 이미지들을 제공하기 위해 사용되는 이격된 깊이 평면들의 수는 동공 사이즈가 감소됨에 따라 감소될 수 있다. 예컨대, 뷰어는, 하나의 깊이 평면으로부터 멀어져 다른 깊이 평면으로 눈의 원근조절을 조정하지 않고는, 하나의 동공 사이즈에서 제1 깊이 평면 및 제2 깊이 평면 둘 모두의 세부사항들을 명확히 지각할 수 없을 수 있다. 그러나, 이들 2개의 깊이 평면들은, 원근조절을 변화시키지 않고, 다른 동공 사이즈에서 사용자에게 동시에 충분히 초점이 맞을 수 있다.
[0369]
일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 동공 사이즈 또는 배향의 결정들에 기반하여 또는 특정 동공 사이즈 또는 배향을 표시하는 전기 신호들을 수신하는 것에 기반하여 이미지 정보를 수신하는 도파관들의 수를 변화시킬 수 있다. 예컨대, 만약 사용자의 눈들이 2개의 도파관들과 연관된 2개의 깊이 평면들 간을 구별할 수 없다면, 제어기(260)(로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(260)의 실시예일 수 있음)는 이들 도파관들 중 하나에 이미지 정보를 제공하는 것을 중단하도록 구성되거나 또는 프로그래밍될 수 있다. 유리하게는, 이는 시스템에 대한 프로세싱 부담을 감소시켜서, 시스템의 응답성을 증가시킬 수 있다. 도파관에 대한 DOE들이 온 상태와 오프 상태 간에 스위칭가능한 실시예들에서, 도파관이 이미지 정보를 수신할 때, DOE들은 오프 상태로 스위칭될 수 있다.
[0370]
일부 실시예들에서, 출사 빔이 뷰어의 눈의 직경 미만인 직경을 갖는다는 조건을 충족시키게 하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 이 조건을 충족시키는 것은 뷰어의 동공들의 사이즈의 변동성(variability)을 고려하면 난제일 수 있다. 일부 실시예들에서, 이 조건은, 뷰어의 동공의 사이즈의 결정들에 대한 응답으로 출사 빔의 사이즈를 변화시킴으로써 넓은 범위의 동공 사이즈들에 걸쳐 충족된다. 예컨대, 동공 사이즈가 감소함에 따라, 출사 빔의 사이즈가 또한 감소할 수 있다. 일부 실시예들에서, 출사 빔 사이즈는 가변 어퍼처를 사용하여 변화될 수 있다.
[0371]
웨어러블 시스템(400)은 세계(470)의 일부를 이미징하는 외향 이미징 시스템(464)(예컨대, 디지털 카메라)을 포함할 수 있다. 세계(470)의 이 부분은 세계 카메라의 시야(FOV; field of view)로 지칭될 수 있고, 이미징 시스템(464)은 때때로 FOV 카메라로 지칭된다. 세계 카메라의 FOV는, 뷰어(210)가 주어진 시간에 지각하는 세계(470)의 부분을 포함하는, 뷰어(210)의 FOV와 동일할 수 있거나 또는 동일하지 않을 수 있다. 예컨대, 일부 상황들에서, 세계 카메라의 FOV는 웨어러블 시스템(400)의 뷰어(210)의 뷰어(210)보다 더 클 수 있다. 뷰어에 의한 이미징 또는 뷰잉을 위해 이용가능한 전체 구역은 FOR(field of regard)로 지칭될 수 있다. FOR은 웨어러블 시스템(400)을 둘러싸는 입체각의 4π 스테라디안을 포함할 수 있는데, 그 이유는 착용자가 공간에서 실질적으로 임의의 방향을 지각하기 위해 자신의 신체, 머리 또는 눈들을 움직일 수 있기 때문이다. 다른 맥락들에서, 착용자의 움직임들은 더욱 위축될 수 있고, 이에 따라서 착용자의 FOR은 더 작은 입체각을 마주할 수 있다. 외향 이미징 시스템(464)으로부터 획득된 이미지들은, 사용자에 의해 이루어진 제스처들(예컨대, 손 또는 손가락 제스처들)을 추적하는 것, 사용자 앞에 있는 세계(470)의 오브젝트들을 검출하는 것 등을 위해 사용될 수 있다.
[0372]
웨어러블 시스템(400)은 주변 사운드를 캡처하기 위한 오디오 센서(232), 예컨대, 마이크로폰을 포함할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 다른 오디오 센서들이 스피치 소스의 위치의 결정에 유용한 스테레오 사운드 수신을 제공하도록 포지셔닝될 수 있다. 오디오 센서(232)는 다른 예로서 지향성 마이크로폰을 포함할 수 있으며, 이 지향성 마이크로폰은 또한, 오디오 소스가 어디에 위치되는지에 관한 그러한 유용한 지향성 정보를 제공할 수 있다. 웨어러블 시스템(400)은, 스피치 소스를 로케이팅할 때 또는 특정 시점에 활성 스피커를 결정하기 위해 외향 이미징 시스템(464) 및 오디오 센서(230) 둘 모두로부터의 정보 등을 사용할 수 있다. 예컨대, 웨어러블 시스템(400)은 화자의 아이덴티티를 결정하기 위해 음성 인식을 단독으로 사용하거나 또는 (예컨대, 미러에서 보여지는) 화자의 반사된 이미지와 조합하여 사용할 수 있다. 다른 예로서, 웨어러블 시스템(400)은 지향성 마이크로폰들로부터 획득된 사운드에 기반하여 환경에서 화자의 포지션을 결정할 수 있다. 웨어러블 시스템(400)은, 화자의 포지션으로부터 나오는 사운드를 스피치 인식 알고리즘들을 이용하여 파싱하여 스피치의 콘텐츠를 결정하고 음성 인식 기법들을 사용하여 화자의 아이덴티티(예컨대, 이름 또는 다른 인구통계 정보)를 결정할 수 있다.
[0373]
웨어러블 시스템(400)은 또한, 사용자의 움직임들, 이를테면, 눈 움직임들 및 안면 움직임들을 관찰하는 내향 이미징 시스템(466)(예컨대, 디지털 카메라)을 포함할 수 있다. 내향 이미징 시스템(466)은 눈(304)의 동공의 사이즈 및/또는 배향을 결정하기 위해 눈(410)의 이미지들을 캡처하는 데 사용될 수 있다. 내향 이미징 시스템(466)은, 사용자가 보고 있는 방향(예컨대, 눈 포즈)을 결정할 때 사용을 위한 또는 (예컨대, 홍채 식별을 통한) 사용자의 생체인식 식별을 위한 이미지들을 획득하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 독립적으로 각각의 눈의 동공 사이즈 또는 눈 포즈를 별개로 결정하여서, 각각의 눈으로의 이미지 정보의 프리젠테이션이 그 눈에 동적으로 맞춤화될 수 있게 하기 위해, 각각의 눈에 대해 적어도 하나의 카메라가 활용될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 단일 눈(410)의 동공 직경 또는 배향만이 (예컨대, 눈들의 쌍마다 단일 카메라만을 사용하여) 결정되며, 사용자의 양쪽 눈들에 대해 유사한 것으로 가정된다. 내향 이미징 시스템(466)에 의해 획득된 이미지들은 사용자의 눈 포즈 또는 분위기(mood)를 결정하기 위해 분석될 수 있고, 이러한 사용자의 눈 포즈 또는 분위기는, 어느 오디오 또는 시각 콘텐츠가 사용자에게 제공되어야 하는지를 판단하기 위해 웨어러블 시스템(400)에 의해 사용될 수 있다. 웨어러블 시스템(400)은 또한, 센서들, 이를테면, IMU들, 가속도계들, 자이로스코프들 등을 사용하여 머리 포즈(예컨대, 머리 포지션 또는 머리 배향)를 결정할 수 있다.
[0374]
웨어러블 시스템(400)은 사용자 입력 디바이스(466)를 포함할 수 있고, 사용자 입력 디바이스(466)에 의해, 사용자는 웨어러블 시스템(400)과 상호작용하기 위해 제어기(460)에 커맨드들을 입력할 수 있다. 예컨대, 사용자 입력 디바이스(466)는 트랙패드, 터치스크린, 조이스틱, 다중 DOF(degree-of-freedom) 제어기, 용량성 감지 디바이스, 게임 제어기, 키보드, 마우스, D-패드(directional pad), 원드(wand), 햅틱 디바이스, 토템(예컨대, 가상 사용자 입력 디바이스로서 기능함) 등을 포함할 수 있다. 다중-DOF 제어기는 제어기의 일부 또는 모든 가능한 병진들(예컨대, 왼쪽/오른쪽, 전방향/후방향 또는 위/아래) 또는 회전들(예컨대, 요, 피치 또는 롤)에서 사용자 입력을 감지할 수 있다. 병진 이동들을 지원하는 다중-DOF 제어기가 3DOF로 지칭될 수 있는 한편, 병진들 및 회전들을 지원하는 다중-DOF 제어기는 6DOF로 지칭될 수 있다. 일부 경우들에서, 사용자는 웨어러블 시스템(400)에 입력을 제공하기 위해(예컨대, 웨어러블 시스템(400)에 의해 제공된 사용자 인터페이스에 사용자 입력을 제공하기 위해) 터치-감지 입력 디바이스를 누르거나 또는 터치-감지 입력 디바이스 상에서 스와이핑하는 데 손가락(예컨대, 엄지손가락)을 사용할 수 있다. 사용자 입력 디바이스(466)는 웨어러블 시스템(400)의 사용 동안 사용자의 손에 의해 보유될 수 있다. 사용자 입력 디바이스(466)는 웨어러블 시스템(400)과 유선 또는 무선 통신할 수 있다.
웨어러블 시스템의 다른 컴포넌트들
[0375]
많은 구현들에서, 위에서 설명된 웨어러블 시스템의 컴포넌트들에 대한 대안으로 또는 이들에 부가하여, 웨어러블 시스템은 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 웨어러블 시스템은 예컨대 하나 이상의 햅틱 디바이스들 또는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 햅틱 디바이스들 또는 컴포넌트들은 사용자에게 촉감(tactile sensation)을 제공하도록 동작가능할 수 있다. 예컨대, 햅틱 디바이스들 또는 컴포넌트들은, 가상 콘텐츠(예컨대, 가상 오브젝트들, 가상 툴들, 다른 가상 구조들)를 터치할 때 압력 또는 텍스처의 촉감을 제공할 수 있다. 촉감은 가상 오브젝트가 표현하는 물리 오브젝트의 느낌을 복제할 수 있거나, 또는 가상 콘텐츠가 표현하는 상상 오브젝트 또는 캐릭터(예컨대, 용)의 느낌을 복제할 수 있다. 일부 구현들에서, 햅틱 디바이스들 또는 컴포넌트들은 사용자에 의해 착용될 수 있다(예컨대, 사용자 착용가능 장갑). 일부 구현들에서, 햅틱 디바이스들 또는 컴포넌트들은 사용자에 의해 보유될 수 있다.
[0376]
웨어러블 시스템은, 예컨대, 웨어러블 시스템과의 상호작용 또는 웨어러블 시스템을 이용한 입력을 가능하게 하기 위해 사용자에 의해 조작가능한 하나 이상의 물리 오브젝트들을 포함할 수 있다. 이들 물리 오브젝트들은 본원에서 토템들로 지칭될 수 있다. 일부 토템들은 무생물 오브젝트들, 이를테면, 예컨대, 금속 또는 플라스틱의 피스, 벽, 테이블의 표면의 형태를 취할 수 있다. 특정 구현들에서, 토템들은 실제로 어떤 물리적 입력 구조들(예컨대, 키들, 트리거들, 조이스틱, 트랙볼, 로커 스위치)도 갖지 않을 수 있다. 대신에, 토템은 단순히 물리적 표면을 제공할 수 있고, 웨어러블 시스템은, 사용자에게 토템의 하나 이상의 표면들 상에 있는 것으로 보이도록 사용자 인터페이스를 렌더링할 수 있다. 예컨대, 웨어러블 시스템은, 토템의 하나 이상의 표면들 상에 상주하는 것으로 보이도록 컴퓨터 키보드 및 트랙패드의 이미지를 렌더링할 수 있다. 예컨대, 웨어러블 시스템은, 토템으로서의 역할을 하는 얇은 직사각형 알루미늄 판의 표면 상에 있는 것으로 보이도록 가상 컴퓨터 키보드 및 가상 트랙패드를 렌더링할 수 있다. 직사각형 판 자체는 어떤 물리적 키들 또는 트랙패드 또는 센서들도 갖지 않는다. 그러나, 웨어러블 시스템은 가상 키보드 또는 가상 트랙패드를 통해 이루어지는 선택들 또는 입력들로서 직사각형 판을 이용하여 사용자 조작 또는 상호작용들 또는 터치들을 검출할 수 있다. 사용자 입력 디바이스(466)(도 4에서 도시됨)는 트랙패드, 터치패드, 트리거, 조이스틱, 트랙볼, 로커 또는 가상 스위치, 마우스, 키보드, 다중-DOF(degree-of-freedom) 제어기 또는 다른 물리적 입력 디바이스를 포함할 수 있는 토템의 실시예일 수 있다. 사용자는 웨어러블 시스템 또는 다른 사용자들과 상호작용하기 위해 토템을 단독으로 또는 포즈들과 조합하여 사용할 수 있다.
[0377]
본 개시내용의 웨어러블 디바이스들, HMD 및 디스플레이 시스템들과 함께 사용가능한 햅틱 디바이스들 및 토템들의 예들은 미국 특허 공개 번호 2015/0016777에서 설명되며, 이는 그 전체가 본원에 인용에 의해 포함된다.
눈 이미지의 예
[0378]
도 5는 눈꺼풀들(504), 공막(508)(눈의 "백색"), 홍채(512) 및 동공(516)을 갖는 눈(500)의 이미지를 예시한다. 커브(516a)는 동공(516)과 홍채(512) 사이의 동공 경계를 도시하고, 커브(512a)는 홍채(512)와 공막(508) 사이의 변연 경계를 도시한다. 눈꺼풀들(504)은 상부 눈꺼풀(504a) 및 하부 눈꺼풀(504b)을 포함한다. 눈(500)은 자연스러운 휴식 포즈로 예시된다(예컨대, 여기서, 사용자의 얼굴 및 시선 둘 모두는 이들이 사용자 바로 앞의 먼 오브젝트를 향해 있는 것과 같이 배향됨). 눈(500)의 자연스러운 휴식 포즈는 자연스러운 휴식 방향(520)에 의해 표시될 수 있고, 이 자연스러운 휴식 방향(520)은, 자연스러운 휴식 포즈로 있을 때(예컨대, 도 5에서 도시된 눈(500)에 대한 평면 바로 밖에 있을 때) 그리고 이 예에서 동공(516) 내에 중심이 맞춰진 상태로 있을 때, 눈(500)의 표면에 직교하는 방향이다.
[0379]
눈(500)이 상이한 오브젝트들을 향하도록 움직임에 따라, 눈 포즈는 자연스러운 휴식 방향(520)에 대해 변화할 것이다. 현재 눈 포즈는 눈 포즈 방향(524)을 참조하여 결정될 수 있고, 이 눈 포즈 방향(524)은, 눈의 표면에 직교하지만(그리고 동공(516) 내에 중심이 맞춰짐), 눈이 현재 지향되고 있는 오브젝트를 향해 배향된 방향이다. 도 5a에서 도시된 예시적인 좌표계를 참조하면, 눈(500)의 포즈는 눈의 눈 포즈 방향(524)의 방위각 편향 및 제니탈(zenithal) 편향 ―둘 모두는 눈의 자연스러운 휴식 방향(520)에 대한 것임― 을 표시하는 2개의 각도 파라미터들로서 표현될 수 있다. 예시의 목적들을 위해, 이들 각도 파라미터들은 θ(기점 방위각으로부터 결정된 방위각 편향) 및 
(때때로 극 편향으로 또한 지칭되는 제니탈 편향)으로서 표현될 수 있다. 일부 구현들에서, 눈 포즈 방향(524) 주위의 눈의 각도 롤(angular roll)이 눈 포즈의 결정에 포함될 수 있고, 각도 롤은 다음의 분석에 포함될 수 있다. 다른 구현들에서, 눈 포즈를 결정하기 위한 다른 기법들, 예컨대, 피치, 요 및 선택적으로 롤 시스템이 사용될 수 있다.
[0380]
임의의 적절한 프로세스를 사용하여, 예컨대, 하나 이상의 순차적 프레임들로부터 이미지를 추출할 수 있는 비디오 프로세싱 알고리즘을 사용하여 비디오로부터 눈 이미지가 획득될 수 있다. 눈의 포즈는 다양한 눈-추적 기법들을 사용하여 눈 이미지로부터 결정될 수 있다. 예컨대, 눈 포즈는 제공되는 광원들에 대한 각막의 렌즈 효과(lensing effect)들을 고려함으로써 결정될 수 있다. 본원에서 설명된 눈꺼풀 형상 추정 기법들에서 눈 포즈를 결정하기 위해 임의의 적절한 눈 추적 기법이 사용될 수 있다.
눈 추적 시스템의 예
[0381]
도 6은 눈 추적 시스템을 포함하는 웨어러블 시스템(600)의 개략적인 다이어그램을 예시한다. 적어도 일부 실시예들에서, 웨어러블 시스템(600)은 머리-장착 유닛(602)에 위치된 컴포넌트들 및 비-머리-장착 유닛(604)에 위치된 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 비-머리 장착 유닛(604)은 예들로서 벨트-장착 컴포넌트, 핸드-헬드 컴포넌트, 백팩의 컴포넌트, 원격 컴포넌트 등일 수 있다. 웨어러블 시스템(600)의 컴포넌트들 중 일부를 비-머리-장착 유닛(604)에 통합시키는 것은 머리-장착 유닛(602)의 사이즈, 중량, 복잡성 및 비용을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 일부 구현들에서, 머리-장착 유닛(602) 및/또는 비-머리 장착 유닛(604)의 하나 이상의 컴포넌트들에 의해 수행되는 것으로서 설명된 기능성의 일부 또는 전부는 웨어러블 시스템(600)의 다른 곳에 포함된 하나 이상의 컴포넌트들을 통해 제공될 수 있다. 예컨대, 머리-장착 유닛(602)의 CPU(612)와 연관되어 아래에서 설명된 기능성의 일부 또는 전부는 비-머리 장착 유닛(604)의 CPU(616)를 통해 제공될 수 있고, 그 반대로도 가능하다. 일부 예들에서, 그러한 기능성의 일부 또는 전부는 웨어러블 시스템(600)의 주변 디바이스들을 통해 제공될 수 있다. 또한, 일부 구현들에서, 그러한 기능성의 일부 또는 전부는 도 2를 참조하여 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 하나 이상의 클라우드 컴퓨팅 디바이스들 또는 다른 원격으로 위치된 컴퓨팅 디바이스들을 통해 제공될 수 있다.
[0382]
도 6에 도시된 바와 같이, 웨어러블 시스템(600)은 사용자의 눈(610)의 이미지들을 캡처하는 카메라(324)를 포함하는 눈 추적 시스템을 포함할 수 있다. 원하는 경우, 눈 추적 시스템은 또한 광원들(326a 및 326b)(예컨대, 발광 다이오드들 "LED"들)을 포함할 수 있다. 광원들(326a 및 326b)은 글린트들(예컨대, 카메라(324)에 의해 캡처된 눈의 이미지들에서 나타나는 사용자의 눈의 반사들)을 생성할 수 있다. 카메라(324)에 대한 광원들(326a 및 326b)의 포지션들은 공지될 수 있고, 결과적으로, 카메라(324)에 의해 캡처된 이미지들 내의 글린트들의 포지션들은 (도 7-11과 관련하여 아래에 더 상세히 설명될 바와 같이) 사용자의 눈들을 추적하는 데 사용될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 사용자의 눈들(610) 중 하나의 눈과 연관된 하나의 광원(326) 및 하나의 카메라(324)가 존재할 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자의 눈들(610) 각각과 연관된 하나의 광원(326) 및 하나의 카메라(324)가 존재할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 사용자의 눈들(610) 중 하나 또는 각각과 연관된 하나 이상의 카메라들(324) 및 하나 이상의 광원들(326)이 존재할 수 있다. 특정한 예로서, 사용자의 눈들(610) 각각과 연관된 2개의 광원들(326a 및 326b) 및 하나 이상의 카메라들(324)이 존재할 수 있다. 또 다른 예로서, 사용자의 눈들(610) 각각과 연관된 3개 이상의 광원들, 예컨대, 광원들(326a 및 326b) 및 하나 이상의 카메라들(324)이 존재할 수 있다.
눈 추적 모듈(614)은 눈 추적 카메라(들)(324)로부터 이미지들을 수신할 수 있고, 이미지들을 분석하여 다양한 정보를 추출할 수 있다. 예들로서, 눈 추적 모듈(614)은 사용자의 눈 포즈들, 눈 추적 카메라(324)(및 머리 장착 유닛(602))에 대한 사용자의 눈의 3차원 포지션, 사용자의 눈들(610) 중 하나 또는 둘 모두가 포커싱되는 방향, 사용자의 이접운동 깊이(예컨대, 사용자가 포커싱하고 있는 사용자로부터의 깊이), 사용자의 동공들의 포지션들, 사용자의 각막 및 각막 구체의 포지션들, 사용자의 눈들 각각의 회전 중심, 및 사용자의 눈들 각각의 원근감의 중심을 검출할 수 있다. 눈 추적 모듈(614)은 도 7-11과 관련하여 아래에 설명된 기법들을 사용하여 이러한 정보를 추출할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 눈 추적 모듈(614)은 머리 장착 유닛(602)에서 CPU(612)를 사용하여 구현되는 소프트웨어 모듈일 수 있다.
[0383]
눈 추적 모듈(614)로부터의 데이터는 웨어러블 시스템의 다른 컴포넌트들에 제공될 수 있다. 예로서, 이러한 데이터는 광 필드 렌더 제어기(618)에 대한 소프트웨어 모듈들 및 정합 관측기(620)를 포함하는 CPU(616)와 같은 비-머리 장착 유닛(604)의 컴포넌트들에 송신될 수 있다.
[0384]
렌더 제어기(618)는 렌더 엔진(622)(예컨대, GPU(620) 내의 소프트웨어 모듈일 수 있고 디스플레이(220)에 이미지들을 제공할 수 있는 렌더 엔진)에 의해 사용자에게 디스플레이되는 이미지들을 조정하기 위해 눈 추적 모듈(614)로부터의 정보를 사용할 수 있다. 예로서, 렌더 제어기(618)는 사용자의 회전 중심 또는 원근감의 중심에 기반하여 사용자에 디스플레이되는 이미지들을 조정할 수 있다. 특히, 렌더 제어기(618)는, 렌더 카메라를 시뮬레이팅하기 위해(예컨대, 사용자의 원근감으로부터 이미지들을 수집하는 것을 시뮬레이팅하기 위해) 사용자의 원근감의 중심에 대한 정보를 사용할 수 있고, 시뮬레이팅된 렌더 카메라에 기반하여 사용자에 디스플레이되는 이미지들을 조정할 수 있다.
[0385]
때때로 "핀홀 원근감 카메라"(또는 단순히 "원근감 카메라") 또는 "가상 핀홀 카메라"(또는 단순히 "가상 카메라")로 또한 지칭되는 "렌더 카메라"는 가능하게는 가상 세계에서 객체들의 데이터베이스로부터 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링할 때 사용하기 위한 시뮬레이팅된 카메라이다. 객체들은 사용자 또는 착용자에 대한 그리고 가능하게는 사용자 또는 착용자를 둘러싼 환경에서 실제 객체들에 대한 위치들 및 배향들을 가질 수 있다. 다른 말로, 렌더 카메라는 사용자 또는 착용자가 렌더 공간(예컨대, 가상 객체들)의 3D 가상 콘텐츠를 뷰잉하는 렌더 공간 내의 원근감을 표현할 수 있다. 렌더 카메라는 렌더 엔진에 의해 관리되어 상기 눈에 제시될 가상 객체들의 데이터베이스에 기반하여 가상 이미지들을 렌더링할 수 있다. 가상 이미지들은 사용자 또는 착용자의 원근감으로부터 취해지는 것처럼 렌더링될 수 있다. 예컨대, 가상 이미지들은 특정한 세트의 내부 파라미터들(예컨대, 초점 길이, 카메라 픽셀 사이즈, 주 포인트 좌표들, 스큐/왜곡 파라미터들 등) 및 특정한 세트의 외부 파라미터들(예컨대, 가상 세계에 대한 병진 컴포넌트들 및 회전 컴포넌트들)을 갖는 핀홀 카메라("렌더 카메라"에 대응함)에 의해 캡처된 것처럼 렌더링될 수 있다. 가상 이미지들은 렌더 카메라의 포지션 및 배향(예컨대, 렌더 카메라의 외부 파라미터들)을 갖는 이러한 카메라의 원근감으로부터 취해진다. 시스템이 내부 및 외부 렌더 카메라 파라미터들을 정의 및/또는 조정할 수 있는 것이 후속된다. 예컨대, 시스템은, 가상 이미지들이 사용자 또는 착용자의 눈에 대해 특정한 위치를 갖는 카메라의 원근감으로부터 캡처된 것처럼 렌더링되어 사용자 또는 착용자의 원근감으로부터 나타나는 이미지들을 제공할 수 있도록 특정한 세트의 외부 렌더 카메라 파라미터들을 정의할 수 있다. 시스템은 나중에 상기 특정한 위치에 대한 정합을 유지하기 위해 즉시 외부 렌더 카메라 파라미터들을 동적으로 조정할 수 있다. 유사하게, 내부 렌더 카메라 파라미터들이 정의되고 시간이 지남에 따라 동적으로 조정될 수 있다. 일부 구현들에서, 이미지들은 사용자 또는 착용자의 눈에 대한 특정한 위치(이를테면, 원근감의 중심 또는 회전 중심 또는 다른 위치)에서 어퍼처(예컨대, 핀홀)를 갖는 카메라의 원근감으로부터 캡처된 것처럼 렌더링된다.
[0386]
일부 실시예들에서, 시스템은, 사용자의 왼쪽 눈에 대한 하나의 렌더 카메라 및 사용자의 오른쪽 눈에 대한 다른 렌더 카메라를 생성 또는 동적으로 재포지셔닝 및/또는 재배향할 수 있는데, 이는, 사용자의 눈들이 물리적으로 서로 분리되고 따라서 상이한 위치들에 일관되게 포지셔닝되기 때문이다. 적어도 일부 구현들에서, 뷰어의 왼쪽 눈과 연관된 렌더 카메라의 원근감으로부터 렌더링된 가상 콘텐츠는 머리-장착 디스플레이(예컨대, 머리-장착 유닛(602))의 왼쪽에서 접안렌즈를 통해 사용자에게 제시될 수 있고, 사용자의 오른쪽 눈과 연관된 렌더 카메라의 원근감으로부터 렌더링된 가상 콘텐츠는 이러한 머리-장착 디스플레이의 오른쪽에서 접안렌즈를 통해 사용자에게 제시될 수 있는 것이 후속된다. 렌더 프로세스들에서 렌더 카메라들의 생성, 조정 및 사용을 논의하는 추가적인 세부사항들은, 발명의 명칭이 "METHODS AND SYSTEMS FOR DETECTING AND COMBINING STRUCTURAL FEATURES IN 3D RECONSTRUCTION"인 미국 특허 출원 제15/274,823호에서 제공되고, 상기 출원은 모든 목적들을 위해 그 전체가 인용에 의해 본원에 명시적으로 통합된다.
[0387]
일부 예들에서, 시스템(600)의 하나 이상의 모듈들(또는 컴포넌트들)(예컨대, 광 필드 렌더 제어기(618), 렌더 엔진(620) 등)은 사용자의 머리 및 눈들의 포지션 및 배향에 기반하여 렌더 공간 내에서 렌더 카메라의 포지션 및 배향을 (예컨대, 머리 포즈 및 눈 추적 데이터에 각각 기반하여 결정된 바와 같이) 결정할 수 있다. 즉, 시스템(600)은 사용자의 머리 및 눈들의 포지션 및 배향을 3D 가상 환경 내의 특정한 위치들 및 각도 포지션들에 효과적으로 맵핑하고, 렌더 카메라들을 3D 가상 환경 내의 특정한 위치들 및 각도 포지션들로 배치 및 배향하고, 사용자에 대한 가상 콘텐츠를 렌더 카메라에 의해 캡처될 것처럼 렌더링할 수 있다. 실세계에서 가상 세계로의 맵핑 프로세스들을 논의하는 추가적 세부사항들은, 발명의 명칭이 "SELECTING VIRTUAL OBJECTS IN A THREE-DIMENSIONAL SPACE"인 미국 특허 출원 제15/296,869호에서 제공되고, 상기 출원은 모든 목적들을 위해 그 전체가 인용에 의해 본원에 명시적으로 통합된다. 일 예로서, 렌더 제어기(618)는 임의의 주어진 시간에 이미지들을 디스플레이하기 위해 어느 깊이 평면(또는 깊이 평면들)이 활용되는지를 선택함으로써 이미지들이 디스플레이되는 깊이들을 조정할 수 있다. 일부 구현들에서, 이러한 깊이 평면 스위치는 하나 이상의 내부 렌더 카메라 파라미터들의 조정을 통해 수행될 수 있다. 예컨대, 광-필드 렌더 제어기(618)는, 깊이 평면 스위치 또는 조정을 실행할 때, 렌더 카메라들의 초점 길이들을 조정할 수 있다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 깊이 평면들은 사용자의 결정된 이접운동 또는 응시 깊이에 기반하여 스위칭될 수 있다.
[0388]
정합 관측기(620)는 눈 추적 모듈(614)로부터의 정보를 사용하여, 머리-장착 유닛(602)이 사용자의 머리에 적절히 포지셔닝되는지를 식별할 수 있다. 예로서, 눈 추적 모듈(614)은 카메라(324) 및 머리-장착 유닛(602)에 대한 사용자의 눈들의 3-차원 포지션을 나타내는, 사용자의 눈들의 회전 중심들의 포지션들과 같은 눈 위치 정보를 제공할 수 있고, 눈 추적 모듈(614)은 위치 정보를 사용하여, 디스플레이(220)가 사용자의 시야에서 적절히 정렬되는지, 또는 머리-장착 유닛(602)(또는 헤드셋)이 미끄러지거나 그렇지 않으면 사용자의 눈들과 오정렬되는지를 결정할 수 있다. 예들로서, 정합 관측기(620)는, 머리-장착 유닛(602)이 사용자의 코 브릿지 아래로 미끄러지고 따라서 디스플레이(220)를 사용자의 눈들로부터 멀리 또는 아래로 이동시키는지(이는 원하지 않을 수 있음), 머리-장착 유닛(602)이 사용자의 코 브릿지 위로 이동되고 따라서 디스플레이(220)를 사용자의 눈들로부터 더 가깝고 위로 이동시키는지, 머리-장착 유닛(602)이 사용자의 코 브릿지에 대해 왼쪽 또는 오른쪽으로 시프트되었는지, 머리-장착 유닛(602)이 사용자의 코 브릿지 위로 리프팅되었는지, 또는 머리-장착 유닛(602)이 이들 또는 다른 방식들로 원하는 포지션 또는 포지션들의 범위로부터 멀어지게 이동되었는지를 결정할 수도 있다. 일반적으로, 정합 관측기(620)는, 일반적으로 머리-장착 유닛(602) 및 특히 디스플레이들(220)이 사용자의 눈들 앞에 적절히 포지셔닝되는지를 결정할 수도 있다. 다른 말로, 정합 관측기(620)는, 디스플레이 시스템(220)의 왼쪽 디스플레이가 사용자의 왼쪽 눈과 적절히 정렬되고 디스플레이 시스템(220)의 오른쪽 디스플레이가 사용자의 오른쪽 눈과 적절히 정렬되는지를 결정할 수도 있다. 정합 관측기(620)는, 머리-장착 유닛(602)이 사용자의 눈들에 대한 원하는 포지션들 및/또는 배향들의 범위 내에 포지셔닝되고 배향되는지를 결정함으로써 머리-장착 유닛(602)이 적절히 포지셔닝되는지를 결정할 수 있다.
[0389]
적어도 일부 실시예들에서, 정합 관측기(620)는 경고들, 메시지들 또는 다른 콘텐츠의 형태로 사용자 피드백을 생성할 수 있다. 머리-장착 유닛(602)의 임의의 오정렬을 사용자에게 알려주기 위한 이러한 피드백은, 오정렬을 보정하는 방법에 대한 선택적인 피드백(이를테면, 머리-장착 유닛(602)을 특정 방식으로 조정하기 위한 제안)과 함께 사용자에게 제공될 수 있다.
[0390]
정합 관측기(620)에 의해 활용될 수 있는 예시적인 정합 관찰 및 피드백 기법들은 2017년 9월 27일에 출원된 미국 특허 출원 제15/717,747호(Attorney Docket No. MLEAP.052A2) 및 2018년 3월 16일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/644,321호(Attorney Docket No. MLEAP.195PR)에 설명되고, 상기 출원들 둘 모두는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
눈 추적 모듈의 예
[0391]
예시적인 눈 추적 모듈(614)의 상세한 블록 다이어그램이 도 7a에 도시된다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 눈 추적 모듈(614)은 다양한 상이한 서브모듈들을 포함할 수 있고, 다양한 상이한 출력들을 제공할 수 있고, 사용자의 눈들을 추적하는 데 다양한 이용가능한 데이터를 활용할 수 있다. 예들로서, 눈 추적 모듈(614)은 광원(326) 및 머리-장착 유닛(602)에 대한 눈 추적 카메라(324)의 기하학적 어레인지먼트들과 같은 눈 추적 외부들 및 내부들; 사용자의 각막 곡률 중심과 사용자 눈의 평균 회전 중심 간의 대략 4.7mm의 전형적인 거리 또는 사용자의 회전 중심과 원근감 중심 간의 전형적인 거리들과 같은 가정된 눈 디멘션들(704); 및 특정 사용자의 동공간 거리와 같은 사용자별 교정 데이터(706)를 포함하는 이용가능한 데이터를 활용할 수 있다. 눈 추적 모듈(614)에 의해 이용될 수 있는 외부들, 내부들 및 다른 정보의 추가적인 예들은 2017년 4월 26일에 출원된 미국 특허 출원 제15/497,726호(Attorney Docket No. MLEAP.023A7)에 설명되고, 상기 출원은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0392]
이미지 사전프로세싱 모듈(710)은 눈 카메라(324)와 같은 눈 카메라로부터 이미지들을 수신할 수 있고, 수신된 이미지들에 대해 하나 이상의 사전프로세싱(예컨대, 컨디셔닝) 동작들을 수행할 수 있다. 예들로서, 이미지 사전프로세싱 모듈(710)은 이미지들에 가우시안 블러를 적용할 수 있거나, 이미지들을 낮은 해상도로 다운 샘플링할 수 있거나, 선명하지 않은 마스크를 적용할 수 있거나, 에지 선명화 알고리즘을 적용할 수 있거나, 눈 카메라(324)로부터의 이미지들에서 글린트들, 동공, 또는 다른 특징들의 나중의 검출, 로컬화 및 라벨링을 돕는 다른 적절한 필터들을 적용할 수 있다. 이미지 사전프로세싱 모듈(710)은 저역 통과 필터 또는 형태학적 필터, 이를테면 개방 필터를 적용할 수 있으며, 이는, 이를테면, 동공 경계(516a)로부터 고주파수 잡음을 제거할 수 있고(도 5 참조), 이로써 동공 및 글린트 결정을 방해할 수 있는 잡음을 제거한다. 이미지 사전프로세싱 모듈(710)은 사전프로세싱된 이미지들을 동공 식별 모듈(712) 및 글린트 검출 및 라벨링 모듈(714)에 출력할 수 있다.
[0393]
동공 식별 모듈(712)은 이미지 사전프로세싱 모듈(710)로부터 사전프로세싱된 이미지들을 수신할 수 있고, 사용자의 동공을 포함하는 이러한 이미지들의 구역들을 식별할 수 있다. 동공 식별 모듈(712)은, 일부 실시예들에서, 카메라(324)로부터의 눈 추적 이미지들에서 사용자의 동공의 포지션의 좌표, 중심 또는 중심의 좌표들을 결정할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 동공 식별 모듈(712)은 눈 추적 이미지들의 윤곽들(예컨대, 동공 홍채 경계의 윤곽들)을 식별하고, 윤곽 모멘트들(예컨대, 질량의 중심들)을 식별하고, 스타버스트 동공 검출 및/또는 캐니 에지 검출 알고리즘을 적용하고, 세기 값들에 기반하여 이상치들을 거부하고, 서브-픽셀 경계 포인트들을 식별하고, 눈-카메라 왜곡(예컨대, 눈 카메라(324)에 의해 캡처된 이미지들의 왜곡)을 보정하고, 눈 추적 이미지들의 경계들에 타원을 맞추기 위해 RANSAC(random sample consensus) 반복 알고리즘을 적용하고, 이미지들에 추적 필터를 적용하고, 사용자의 동공 중심의 서브-픽셀 이미지 좌표들을 식별할 수 있다. 동공 식별 모듈(712)은, 사전프로세싱 이미지 모듈(712)의 어떤 구역들이 사용자의 동공을 나타내는 것으로 식별되는지를 나타낼 수 있는 동공 식별 데이터를 글린트 검출 및 라벨링 모듈(714)에 출력할 수 있다. 동공 식별 모듈(712)은 각각의 눈 추적 이미지 내에서 사용자의 동공의 2D 좌표들(예컨대, 사용자의 동공의 중심의 2D 좌표들)을 글린트 검출 모듈(714)에 제공할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 동공 식별 모듈(712)은 또한 동일한 종류의 동공 식별 데이터를 좌표계 정규화 모듈(718)에 제공할 수 있다.
[0394]
동공 식별 모듈(712)에 의해 활용될 수 있는 동공 검출 기법들은 2017년 2월 23일에 공개된 미국 특허 공보 제2017/0053165호 및 2017년 2월 23일에 공개된 미국 특허 공보 제2017/0053166호에 설명되고, 상기 출원들 각각은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0395]
글린트 검출 및 라벨링 모듈(714)은 모듈(710)로부터 사전프로세싱된 이미지들 및 모듈(712)로부터 동공 식별 데이터를 수신할 수 있다. 글린트 검출 모듈(714)은 이 데이터를 사용하여, 사용자의 동공을 나타내는 사전프로세싱된 이미지들의 구역들 내에서 글린트들(예컨대, 광원들(326)로부터의 광의 사용자의 눈으로부터의 반사들)을 검출 및/또는 식별할 수 있다. 예로서, 글린트 검출 모듈(714)은, 사용자의 동공 부근에 있는, 본원에서 때때로 "블롭들(blobs)" 또는 로컬 세기 최대치로 지칭되는, 눈 추적 이미지 내의 밝은 구역들을 서치할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 글린트 검출 모듈(714)은 추가적인 글린트들을 포함하도록 동공 타원을 리스케일링(예컨대, 확대)할 수 있다. 글린트 검출 모듈(714)은 글린트들을 사이즈 및/또는 세기에 의해 필터링할 수 있다. 글린트 검출 모듈(714)은 또한 눈 추적 이미지 내의 글린트들 각각의 2D 포지션들을 결정할 수 있다. 적어도 일부 예들에서, 글린트 검출 모듈(714)은 사용자의 동공에 대한 글린트들의 2D 포지션들을 결정할 수 있으며, 이는 동공-글린트 벡터들로 또한 지칭될 수 있다. 글린트 검출 및 라벨링 모듈(714)은 글린트들을 라벨링하고, 라벨링된 글린트들을 갖는 사전프로세싱 이미지들을 3D 각막 중심 추정 모듈(716)에 출력할 수 있다. 글린트 검출 및 라벨링 모듈(714)은 또한 모듈(710)로부터의 사전프로세싱된 이미지들 및 모듈(712)로부터의 동공 식별 데이터와 같은 데이터를 전달할 수 있다. 일부 구현들에서, 글린트 검출 및 라벨링 모듈(714)은 (예컨대, 적외선 광원들(326a 및 326b)을 포함하는 시스템의 복수의 광원들 중에서) 어떤 광원이 각각의 식별된 글린트를 생성하였는지를 결정할 수 있다. 이 예들에서, 글린트 검출 및 라벨링 모듈(714)은 연관된 광원을 식별하는 정보로 글린트들을 라벨링하고, 글린트들이 라벨링된 사전프로세싱 이미지들을 3D 각막 중심 추정 모듈(716)에 출력할 수 있다.
[0396]
모듈들(712 및 714)과 같은 모듈들에 의해 수행되는 동공 및 글린트 검출은 임의의 적절한 기법들을 사용할 수 있다. 예들로서, 글린트들 및 동공들을 식별하기 위해 에지 검출이 눈 이미지에 적용될 수 있다. 에지 검출은 다양한 에지 검출기들, 에지 검출 알고리즘들 또는 필터들에 의해 적용될 수 있다. 예컨대, 이를테면, 이미지의 라인들에서 에지를 검출하기 위해 이미지들에 캐니 에지 검출기가 적용될 수 있다. 에지들은 로컬 최대 도함수에 대응하는 라인을 따라 위치된 포인트들을 포함할 수 있다. 예컨대, 동공 경계(516a)(도 5 참조)는 캐니 에지 검출기를 사용하여 로케이팅될 수 있다. 동공의 위치가 결정되면, 동공(116)의 "포즈"를 검출하기 위해 다양한 이미지 프로세싱 기법들이 사용될 수 있다. 눈 이미지의 눈 포즈를 결정하는 것은 또한 눈 이미지의 눈 포즈를 검출하는 것으로 지칭될 수 있다. 포즈는 또한 눈의 시선, 포인팅 방향 또는 배향으로 지칭될 수 있다. 예컨대, 동공은 오브젝트를 향해 왼쪽으로 보고 있을 수 있으며, 동공의 포즈는 왼쪽으로의 포즈로 분류될 수 있다. 동공 또는 글린트들의 위치를 검출하기 위해 다른 방법들이 사용될 수 있다. 예컨대, 동심원 링은 캐니 에지 검출기를 사용하여 눈 이미지에 로케이팅될 수 있다. 다른 예로서, 홍채의 동공 또는 윤부 경계들을 찾기 위해 미적분 연산자가 사용될 수 있다. 예컨대, 동공 또는 홍채의 경계를 추정하는 곡선을 리턴하기 위해 Daugman 미적분 연산자, Hough 변환 또는 다른 홍채 세그먼트화 기법들이 사용될 수 있다.
[0397]
3D 각막 중심 추정 모듈(716)은 모듈들(710, 712, 714)로부터 검출된 글린트 데이터 및 동공 식별 데이터를 포함하는 사전프로세싱된 이미지들을 수신할 수 있다. 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은 사용자의 각막의 3D 포지션을 추정하기 위해 이들 데이터를 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은 눈의 각막 곡률 중심 또는 사용자의 각막 구체의 3D 포지션, 예컨대, 일반적으로 사용자의 각막과 동일한 공간을 차지하는 표면 부분을 갖는 가상의 구체의 중심을 추정할 수 있다. 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은 각막 구체 및/또는 사용자의 각막의 추정된 3D 좌표들을 나타내는 데이터를 좌표계 정규화 모듈(718), 광학 축 결정 모듈(722) 및/또는 광-필드 렌더 제어기(618)에 제공할 수 있다. 3D 각막 중심 추정 모듈(716)의 동작의 추가적인 세부사항들은 도 8a-8e와 관련하여 본원에 제공된다. 본 개시내용의 웨어러블 시스템에서 3D 각막 중심 추정 모듈(716) 및 다른 모듈들에 의해 활용될 수 있는, 각막 또는 각막 구체와 같은 눈 특징들의 포지션들을 추정하는 기법들은 2017년 4월 26일에 출원된 미국 특허 출원 제15/497,726호(Attorney Docket No. MLEAP.023A7)에서 논의되고, 상기 출원은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0398]
좌표계 정규화 모듈(718)은 선택적으로 (그의 점선 윤곽으로 표시된 바와 같이) 눈 추적 모듈(614)에 포함될 수 있다. 좌표계 정규화 모듈(718)은 3D 각막 중심 추정 모듈(716)로부터 사용자의 각막 중심(및/또는 사용자의 각막 구체의 중심)의 추정된 3D 좌표들을 나타내는 데이터를 수신할 수 있고, 또한 다른 모듈들로부터 데이터를 수신할 수 있다. 좌표계 정규화 모듈(718)은 눈 카메라 좌표계를 정규화할 수 있으며, 이는 웨어러블 디바이스의 미끄러짐들(예컨대, 사용자의 머리 상의 머리-장착 컴포넌트의 정상적인 휴식 포지션으로부터의 미끄러짐들, 이는 정합 관측기(620)에 의해 식별될 수 있음)을 보상하는 것을 도울 줄 수 있다. 좌표계 정규화 모듈(718)은 좌표계의 z-축(예컨대, 이접운동 깊이 축)과 각막 중심(예컨대, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)에 의해 표시됨)을 정렬시키기 위해 좌표계를 회전시킬 수 있고, 카메라 중심(예컨대, 좌표계의 원점)을 각막 중심으로부터 떨어져 30mm와 같은 사전결정된 거리로 병진운동시킬 수 있다(예컨대, 모듈(718)은, 눈 카메라(324)가 사전결정된 거리에 더 가깝거나 사전결정된 거리보다 더 멀리 있는 것으로 결정되었는지에 의존하여 눈 추적 이미지를 확대 또는 축소할 수 있다). 이 정규화 프로세스에 의해, 눈 추적 모듈(614)은, 사용자의 머리 상의 헤드셋 포지셔닝의 변동들과 비교적 관계없이, 눈 추적 데이터에서 일관된 배향 및 거리를 확립할 수도 있다. 좌표계 정규화 모듈(718)은 각막(및/또는 각막 구체)의 중심의 3D 좌표들, 동공 식별 데이터 및 사전프로세싱된 눈 추적 이미지들을 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)에 제공할 수 있다. 좌표계 정규화 모듈(718)의 동작의 추가적인 세부사항들은 도 9a-9c와 관련하여 본원에 제공된다.
[0399]
3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은, 사용자의 각막(및/또는 각막 구체)의 중심의 3D 좌표들, 동공 위치 데이터 및 사전프로세싱된 눈 추적 이미지들을 포함하는 데이터를 정규화된 또는 비정규화된 좌표계에서 수신할 수 있다. 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은 정규화된 또는 비정규화된 눈 카메라 좌표계에서 사용자의 동공 중심의 3D 좌표들을 결정하기 위해 이러한 데이터를 분석할 수 있다. 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은 동공 중심의 2D 포지션(모듈(712)에 의해 결정됨), 각막 중심의 3D 포지션(모듈(716)에 의해 결정됨), 전형적인 사용자의 각막 구체의 사이즈 및 각막 중심으로부터 동공 중심까지의 전형적인 거리와 같은 가정된 눈 디멘션들(704), 및 (공기의 굴절률에 대한) 각막의 굴절률과 같은 눈들의 광학 특성들 또는 이들의 임의의 조합에 기반하여 사용자의 동공의 위치를 3차원으로 결정할 수 있다. 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)의 동작의 추가적인 세부사항들은 도 9d-9g와 관련하여 본원에 제공된다. 본 개시내용의 웨어러블 시스템에서 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720) 및 다른 모듈들에 의해 활용될 수 있는, 동공과 같은 눈 특징들의 포지션들을 추정하는 기법들은 2017년 4월 26일에 출원된 미국 특허 출원 제15/497,726호(Attorney Docket No. MLEAP.023A7)에서 논의되고, 상기 출원은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0400]
광학 축 결정 모듈(722)은 사용자의 각막 중심 및 사용자의 동공의 중심의 3D 좌표들을 나타내는 데이터를 모듈들(716 및 720)로부터 수신할 수 있다. 이러한 데이터에 기반하여, 광학 축 결정 모듈(722)은 각막 중심의 포지션으로부터(예컨대, 각막 구체의 중심으로부터) 사용자의 동공의 중심까지의 벡터를 식별할 수 있고, 이는 사용자의 눈의 광학 축을 정의할 수 있다. 광학 축 결정 모듈(722)은 사용자의 광학 축을 특정하는 출력들을 예들로서 모듈들(724, 728, 730 및 732)에 제공할 수 있다.
[0401]
CoR(center of rotation) 추정 모듈(724)은, 사용자의 눈의 광학 축의 파라미터들을 포함하는 데이터(예컨대, 머리-장착 유닛(602)과 알려진 관계를 갖는 좌표계에서 광학 축의 방향을 나타내는 데이터)를 모듈(722)로부터 수신할 수 있다. 예컨대, CoR 추정 모듈(724)은 사용자의 눈의 회전 중심을 추정할 수 있다. 회전 중심은, 사용자 눈이 왼쪽, 오른쪽, 위 및/또는 아래로 회전할 때, 사용자의 눈이 회전하는 포인트를 나타낼 수 있다. 눈들이 단일 포인트 주위를 완벽하게 회전하지는 않지만, 단일 포인트가 충분할 수 있다고 가정한다. 적어도 일부 실시예들에서, CoR 추정 모듈(724)은 동공의 중심(모듈(720)에 의해 식별됨) 또는 각막의 곡률 중심((모듈(716)에 의해 식별됨))으로부터 광학 축(모듈(722)에 의해 식별됨)을 따라 망막을 향해 특정 거리를 이동시킴으로써 눈의 회전 중심을 추정할 수 있다. 이 특정 거리는 가정된 눈 디멘션들(704)일 수 있다. 일 예로서, 각막의 곡률 중심과 CoR 간의 특정 거리는 대략 4.7 mm일 수 있다. 이 거리는 사용자의 나이, 성별, 시력 처방, 다른 관련 특징들 등을 포함하는 임의의 관련 데이터에 기반하여 특정 사용자에 대해 변동될 수 있다. 각막의 곡률 중심과 CoR 간의 거리에 대한 추정으로서 4.7 mm의 값에 대한 추가적인 논의는 본 출원의 부분을 형성하는 부록(파트 III)에 제공된다.
[0402]
적어도 일부 실시예들에서, CoR 추정 모듈(724)은 시간이 지남에 따라 사용자의 눈들 각각의 회전 중심에 대한, 자신의 추정치를 세밀화(refine)할 수 있다. 예로서, 시간이 지남에 따라, 사용자는 궁극적으로, (어딘가 다른 곳을 보거나, 추가로, 더 가까운 어떤 것을 보거나, 또는 때때로 왼쪽, 오른쪽, 위 또는 아래로 보기 위해) 자신의 눈들을 회전시켜서, 자신의 눈들 각각의 광학 축에서의 시프트를 유발할 것이다. 그런 다음, CoR 추정 모듈(724)은 모듈(722)에 의해 식별된 2 개(또는 그 이상)의 광학 축들을 분석하고, 그러한 광학 축들의 3D 교차점을 로케이팅할 수 있다. 그런 다음, CoR 추정 모듈(724)은 회전 중심이 그 3D 교차점에 놓인다고 결정할 수 있다. 그러한 기법은 시간이 지남에 따라 개선되는 정확도를 갖는, 회전 중심의 추정치를 제공할 수 있다.
[0403]
CoR 추정 모듈(724) 그리고 왼쪽 눈 및 오른쪽 눈의 결정된 CoR 포지션들의 정확도를 증가시키기 위해, 다양한 기법들이 이용될 수 있다. 예로서, CoR 추정 모듈(724)은 시간이 지남에 따라 다양한 상이한 눈 포즈들에 대해 결정된, 광학 축들의 평균 교차점을 찾음으로써 CoR을 추정할 수 있다. 부가적인 예들로서, 모듈(724)은 시간이 지남에 따라 추정된 CoR 포지션들을 필터링하거나 또는 평균화할 수 있고, 시간이 지남에 따라 추정된 CoR 포지션들의 이동 평균을 계산할 수 있으며, 그리고/또는 시간이 지남에 따라 CoR 포지션들을 추정하기 위해 눈들 및 눈 추적 시스템의 알려진 동역학 그리고 Kalman 필터를 적용할 수 있다. 일부 구현들에서, 광학 축들의 하나 이상의 교차점들을 결정하기 위해 최소 제곱 접근법(least-squares approach)이 취해질 수 있다. 그러한 구현들에서, 시스템은, 주어진 시점에, 광학 축 교차점으로서 광학 축들의 주어진 세트까지의 제곱 거리들의 합이 감소되거나 또는 최소화되는 위치를 식별할 수 있다. 특정한 예로서, 모듈(724)은 결정된 광학 축 교차점들 및 가정된 CoR 포지션들(이를테면, 눈의 각막 곡률 중심으로부터 4.7 mm)의 가중 평균을 계산할 수 있어서, 사용자에 대한 눈 추적 데이터가 획득되어서 CoR 포지션의 사용자별 세밀화를 가능하게 하기 때문에, 시간이 지남에 따라, 결정된 CoR은 가정된 CoR 포지션(예컨대, 눈의 각막 곡률 중심 뒤로 4.7 mm)으로부터 사용자의 눈 내에서 약간 상이한 위치로 느리게 드리프트될 수 있다.
[0404]
이상적인 조건들 하에서, HMD에 대한 사용자의 눈의 진짜 CoR의 3D 포지션은 사용자가 자신의 눈을 움직일 때(예컨대, 사용자의 눈이 자신의 회전 중심을 중심으로 회전할 때) 시간이 지남에 따라 무시해도 될 정도의 또는 최소의 양을 변화시켜야 한다. 다시 말해서, 눈 움직임들의 주어진 세트에 대해, 사용자의 눈의 진짜 CoR의 (HMD에 대한) 3D 포지션은, 사용자의 눈의 광학 축을 따른 임의의 다른 지점보다 시간이 지남에 따라 가설적으로 덜 변화해야 한다. 따라서, 결과적으로, 광학 축을 따른 지점이 사용자의 눈의 진짜 CoR로부터 멀어질수록, 사용자가 자신의 눈을 움직일 때 시간이 지남에 따라 이 진짜 CoR의 3D 포지션은 더 많은 변동(variation) 또는 분산(variance)을 나타낼 것이다. 일부 실시예들에서, CoR 추정 모듈(724), 및/또는 눈 추적 모듈(614)의 다른 서브모듈들은 CoR 추정 정확도를 개선시키기 위해 이 통계 관계를 사용할 수 있다. 그러한 실시예들에서, CoR 추정 모듈(724), 및/또는 눈 추적 모듈(614)의 다른 서브모듈들은 시간의 경과에 따른 CoR 3D 포지션에 대한 자신들의 추정치들을, 낮은 변동(예컨대, 낮은 분산 또는 표준 편차)을 갖는 그것의 CoR 추정치들의 변동들을 식별함으로써 세밀화할 수 있다.
[0405]
제1 예로서, 그리고 CoR 추정 모듈(724)이 다수의 상이한 광학 축들(광학 축들 각각은 사용자가 상이한 방향으로 보는 것과 연관됨)의 교차점에 기반하여 CoR을 추정하는 실시예들에서, CoR 추정 모듈(724)은, 광학 축들 각각의 방향에 공통 오프셋들을 도입(예컨대, 각각의 축을 어떤 균일한 양만큼 시프팅)함으로써 그리고 오프셋된 광학 축들이 낮은 분산, 예컨대, 낮은 분산 또는 표준 편차를 갖는 교차점에서 서로 교차하는지를 결정함으로써, 이 통계 관계(즉, 진짜 CoR은 낮은 분산을 가져야 함)를 사용할 수 있다. 이는, 광학 축들의 방향들을 계산할 때 사소한 시스템 오차들을 보정할 수 있고, CoR의 추정된 포지션을 진짜 CoR에 더 가깝도록 세밀화하는 것을 도울 수 있다.
[0406]
제2 예로서, 그리고 CoR 추정 모듈(724)이 특정 거리(예컨대, 이를테면, 각막의 곡률 중심과 CoR 간의 거리)만큼 광학 축(또는 다른 축)을 따라 이동함으로써 CoR을 추정하는 실시예들에서, 시스템은, 추정된 CoR 포지션의 변동, 예컨대, 분산 및/또는 표준 편차를 감소시키거나 또는 최소화하기 위한 방식으로, (예컨대, 상이한 시간들에 캡처된, 눈의 큰 그룹의 이미지들에 대해) 시간이 지남에 따라 각막의 곡률 중심과 CoR 간의 특정 거리를 변화시키거나, 최적화하거나, 튜닝하거나 또는 다른 방식으로 조정할 수 있다. 예컨대, 만약 CoR 추정 모듈(724)이 초기에, (각막의 곡률 중심으로부터 광학 축을 따라) 4.7 mm의 특정 거리 값을 사용하여 CoR 포지션 추정치들을 획득하지만, 주어진 사용자의 눈의 진짜 CoR은 (광학 축을 따라) 눈의 각막 곡률 중심에서 4.9 mm 뒤에 포지셔닝될 수 있으면, CoR 추정 모듈(724)에 의해 획득된 CoR 포지션 추정치들의 초기 세트는 비교적 많은 양의 변동, 예컨대, 분산 또는 표준 편차를 나타낼 수 있다. 그러한 비교적 많은 양의 변동(예컨대, 분산 또는 표준 편차)을 검출하는 것에 대한 응답으로, CoR 추정 모듈(724)은 더 적은 양의 변동(예컨대, 분산 또는 표준 편차)을 갖는, 광학 축을 따른 하나 이상의 지점들을 찾아서 식별할 수 있고, 가장 낮은 변동(예컨대, 분산 또는 표준 편차)을 갖는 것으로서 4.9 mm 거리를 식별할 수 있으며, 따라서 활용되는 특정 거리 값을 4.9 mm로 조정할 수 있다.
[0407]
CoR 추정 모듈(724)은 현재 CoR 추정치가 비교적 많은 양의 변동(예컨대, 분산 또는 표준 편차)을 갖는다는 것을 검출하는 것에 대한 응답으로 더 낮은 변동(예컨대, 분산 및/또는 표준 편차)을 갖는 대안적인 CoR 추정들을 찾을 수 있거나, 또는 초기 CoR 추정치들을 획득한 후에 당연히 더 낮은 변동(예컨대, 분산 또는 표준 편차)을 갖는 대안적인 CoR 추정들을 찾을 수 있다. 일부 예들에서, 그러한 최적화/조정은 시간이 지남에 따라 점진적으로 발생할 수 있는 한편, 다른 예들에서, 그러한 최적화/조정은 초기 사용자 교정 세션 동안 이루어질 수 있다. 그러한 절차가 교정 절차 동안 수행되는 예들에서, CoR 추정 모듈(724)은 초기에, 임의의 가정된 특정 거리를 동의(subscribe)/고수하지 않을 수 있지만, 오히려, 시간이 지남에 따라 눈 추적 데이터의 세트를 수집하고, 눈 추적 데이터의 세트에 대한 통계 분석을 수행하며, 그리고 통계 분석에 기반하여 가능한 최소량(예컨대, 글로벌 최소치)의 변동(예컨대, 분산 또는 표준 편차)으로 CoR 포지션 추정치들을 산출하는 특정 거리 값을 결정할 수 있다.
[0408]
동공 포지션을 결정할 때 각막 굴절을 고려하는 것의 중요성(significance) 뿐만 아니라 (예컨대, 진짜 CoR은 낮은 분산 또는 표준 편차를 가져야 한다는) 위에서 설명된 통계 관계에 대한 부가적인 논의가 부록(파트 III)에 제공되며, 이는 본 출원의 일부를 형성한다.
[0409]
동공간 거리(IPD; interpupillary distance) 추정 모듈(726)은 CoR 추정 모듈(724)로부터, 사용자의 왼쪽 눈 및 오른쪽 눈의 회전 중심들의 추정된 3D 포지션들을 표시하는 데이터를 수신할 수 있다. 그런 다음, IPD 추정 모듈(726)은 사용자의 왼쪽 눈 및 오른쪽 눈의 회전 중심들 간의 3D 거리를 측정함으로써 사용자의 IPD를 추정할 수 있다. 일반적으로, 사용자가 광학 무한대를 보고 있을 때(즉, 사용자의 눈들의 광학 축들이 실질적으로 서로 평행할 때) 사용자의 왼쪽 눈의 추정된 CoR과 사용자의 오른쪽 눈의 추정된 CoR 간의 거리는, IPD(interpupillary distance)의 통상적인 정의인, 사용자의 동공들의 중심들 간의 거리와 거의 동일할 수 있다. 웨어러블 시스템에서의 다양한 컴포넌트들 및 모듈들에 의해, 사용자의 IPD가 사용될 수 있다. 예로서, 사용자의 IPD가 정합 관측기(620)에 제공될 수 있고, 웨어러블 디바이스가 사용자의 눈들과 얼마나 잘 정렬되는지(예컨대, 왼쪽 디스플레이 렌즈와 오른쪽 디스플레이 렌즈가 사용자의 IPD에 따라 적절히 이격되는지 여부)를 어세스(assess)할 때 사용될 수 있다. 다른 예로서, 사용자의 IPD가 이접운동 깊이 추정 모듈(728)에 제공될 수 있고, 사용자의 이접운동 깊이를 결정할 때 사용될 수 있다. 모듈(726)은, 추정된 IPD의 정확도를 증가시키기 위해, CoR 추정 모듈(724)과 관련하여 논의된 기법들과 같은 다양한 기법들을 이용할 수 있다. 예들로서, IPD 추정 모듈(724)은 정확한 방식으로 사용자의 IPD를 추정하는 것의 일부로서 필터링, 시간의 경과에 따른 평균화, 가정된 IPD 거리들을 포함하는 가중 평균화, Kalman 필터들 등을 적용할 수 있다.
[0410]
이접운동 깊이 추정 모듈(728)은 (도 7a와 관련하여 도시된 바와 같이) 눈 추적 모듈(614)에서의 다양한 모듈들 및 서브모듈들로부터 데이터를 수신할 수 있다. 특히, 이접운동 깊이 추정 모듈(728)은 (예컨대, 위에서 설명된 모듈(720)에 의해 제공된) 동공 중심들의 추정된 3D 포지션들, (예컨대, 위에서 설명된 모듈(722)에 의해 제공된) 광학 축들의 하나 이상의 결정된 파라미터들, (예컨대, 위에서 설명된 모듈(724)에 의해 제공된) 회전 중심들의 추정된 3D 포지션들, (예컨대, 위에서 설명된 모듈(726)에 의해 제공된) 추정된 IPD(예컨대, 회전 중심들의 추정된 3D 포지션들 간의 유클리디안 거리(들)), 및/또는 (예컨대, 아래에서 설명된 모듈(730) 및/또는 모듈(722)에 의해 제공된) 광학 축 및/또는 시축의 하나 이상의 결정된 파라미터들을 표시하는 데이터를 이용할 수 있다. 이접운동 깊이 추정 모듈(728)은 사용자의 이접운동 깊이의 측정치를 검출하거나 또는 다른 방식으로 획득할 수 있고, 이러한 사용자의 이접운동 깊이의 측정치는, 사용자의 눈들이 초점을 맞추는, 사용자로부터의 거리일 수 있다. 예들로서, 사용자가 3 피트만큼 자신 앞에 있는 오브젝트를 보고 있을 때, 사용자의 왼쪽 눈 및 오른쪽 눈이 3 피트의 이접운동 깊이를 갖는 한편; 사용자가 먼 풍경을 보고 있을 때(즉, 사용자의 눈들의 광학 축들이 실질적으로 서로 평행하여서, 사용자의 동공들의 중심들 간의 거리가 사용자의 왼쪽 눈 및 오른쪽 눈의 회전 중심들 간의 거리와 거의 동일할 수 있을 때) 사용자의 왼쪽 눈 및 오른쪽 눈은 무한대의 이접운동 깊이를 갖는다. 일부 구현들에서, 이접운동 깊이 추정 모듈(728)은 사용자의 동공들의 추정된 중심들 간의 3D 거리를 결정하기 위해 (예컨대, 모듈(720)에 의해 제공된) 사용자의 동공들의 추정된 중심들을 표시하는 데이터를 활용할 수 있다. 이접운동 깊이 추정 모듈(728)은, (예컨대, 위에서 설명된 모듈(726)에 의해 표시된) 추정된 IPD(예컨대, 회전 중심들의 추정된 3D 포지션들 간의 유클리디안 거리(들))와 동공 중심들 간의 그러한 결정된 3D 거리를 비교함으로써, 이접운동 깊이의 측정치를 획득할 수 있다. 추정된 IPD 및 동공 중심들 간의 3D 거리에 부가하여, 이접운동 깊이 추정 모듈(728)은, 이접운동 깊이를 계산하기 위해, 알려진, 가정된, 추정된 그리고/또는 결정된 기하학적 구조들을 활용할 수 있다. 예로서, 모듈(728)은 사용자의 이접운동 깊이를 추정(예컨대, 결정)하기 위해 삼각법 계산 시에 동공 중심들 간의 3D 거리, 추정된 IPD 및 3D CoR 포지션들을 조합할 수 있다. 실제로, 추정된 IPD와 비교하여 동공 중심들 간의 그러한 결정된 3D 거리의 평가는, 광학 무한대에 대한 사용자의 현재 이접운동 깊이의 측정치를 표시하는 역할을 할 수 있다. 일부 예들에서, 이접운동 깊이 추정 모듈(728)은 단순히, 이접운동 깊이의 그러한 측정치를 획득하려는 목적들을 위해 사용자의 동공들의 추정된 중심들 간의 추정된 3D 거리를 표시하는 데이터를 수신하거나 또는 이 데이터에 액세스할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이접운동 깊이 추정 모듈(728)은 사용자의 왼쪽 광학 축과 오른쪽 광학 축을 비교함으로써 이접운동 깊이를 추정할 수 있다. 특히, 이접운동 깊이 추정 모듈(728)은, 사용자의 왼쪽 광학 축과 오른쪽 광학 축이 교차하는(또는 수평면과 같은 평면 상에서 사용자의 왼쪽 광학 축의 투사와 오른쪽 광학 축의 투사가 교차하는), 사용자로부터의 거리를 로케이팅함으로써 이접운동 깊이를 추정할 수 있다. 모듈(728)은 제로 깊이를, 사용자의 왼쪽 광학 축과 오른쪽 광학 축이 사용자의 IPD에 의해 분리되는 깊이가 되도록 세팅함으로써 이 계산에서 사용자의 IPD를 활용할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 이접운동 깊이 추정 모듈(728)은 알려진 또는 도출된 공간 관계들과 함께 눈 추적 데이터를 삼각측량함으로써 이접운동 깊이를 결정할 수 있다.
[0411]
일부 실시예들에서, 이접운동 깊이 추정 모듈(728)은 (사용자의 광학 축들 대신에) 사용자가 초점을 맞추는 거리의 더욱 정확한 표시를 제공할 수 있는, 사용자의 시축들의 교차에 기반하여 사용자의 이접운동 깊이를 추정할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 눈 추적 모듈(614)은 광학 축-시축 맵핑 모듈(730)을 포함할 수 있다. 도 10과 관련하여 더욱 상세히 논의된 바와 같이, 사용자의 광학 축과 시축은 일반적으로, 정렬되지 않는다. 시축은 사람이 보고 있는 축인 한편, 광학 축은 그 사람의 렌즈 및 동공의 중심에 의해 정의되며 사람의 망막의 중심을 통해 이어질 수 있다. 특히, 사용자의 시축은 일반적으로, 사용자의 망막의 중심으로부터 오프셋될 수 있는, 사용자의 중심와의 위치에 의해 정의되어서, 상이한 광학 축 및 시축이 야기된다. 이들 실시예들 중 적어도 일부에서, 눈 추적 모듈(614)은 광학 축-시축 맵핑 모듈(730)을 포함할 수 있다. 광학 축-시축 맵핑 모듈(730)은 사용자의 광학 축과 시축 간의 차이들을 보정하고, 사용자의 시축에 관한 정보를 웨어러블 시스템에서의 다른 컴포넌트들, 이를테면, 이접운동 깊이 추정 모듈(728) 및 광-필드 렌더 제어기(618)에 제공할 수 있다. 일부 예들에서, 모듈(730)은 광학 축과 시축 간에 내향으로(사용자의 코를 향해 비강으로(nasally)) 대략 5.2°의 통상적인 오프셋을 포함하는, 가정된 눈 디멘션들(704)을 사용할 수 있다. 다시 말해서, 모듈(730)은, 사용자의 왼쪽 광학 축의 방향 및 오른쪽 광학 축의 방향을 추정하기 위하여, 사용자의 왼쪽 광학 축을 코를 향해 (비강으로) 5.2°만큼 우향으로 시프팅하고, 사용자의 오른쪽 광학 축을 코를 향해 (비강으로) 5.2°만큼 좌향으로 시프팅할 수 있다. 다른 예들에서, 모듈(730)은 (예컨대, 위에서 설명된 모듈(722)에 의해 표시된) 광학 축들을 시축들에 맵핑할 때 사용자별 교정 데이터(706)를 활용할 수 있다. 부가적인 예들로서, 모듈(730)은 사용자의 광학 축들을 비강으로 4.0° 내지 6.5°, 4.5° 내지 6.0°, 5.0° 내지 5.4° 등만큼, 또는 이들 값들 중 임의의 값에 의해 형성된 임의의 범위들만큼 시프팅할 수 있다. 일부 어레인지먼트들에서, 모듈(730)은 특정 사용자의 특성들, 이를테면, 이 특정 사용자의 연령, 성별, 시력 처방 또는 다른 관련 특성들에 적어도 부분적으로 기반하여 시프트를 적용할 수 있고, 그리고/또는 (예컨대, 특정 사용자의 광학 축-시축 오프셋을 결정하기 위해) 특정 사용자에 대한 교정 프로세스에 적어도 부분적으로 기반하여 시프트를 적용할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 모듈(730)은 또한, 사용자의 CoR 대신에 (모듈(732)에 의해 결정된) 사용자의 CoP와 대응하도록 왼쪽 광학 축 및 오른쪽 광학 축의 원점들을 시프팅할 수 있다.
[0412]
선택적인 원근감의 중심(CoP; center of perspective) 추정 모듈(732)은, 제공될 때, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 원근감의 중심(CoP)들의 위치를 추정할 수 있다. CoP는 웨어러블 시스템에 대한 유용한 위치일 수 있으며, 적어도 일부 실시예들에서 동공 바로 앞의 포지션이다. 적어도 일부 실시예들에서, CoP 추정 모듈(732)은 사용자의 동공 중심의 3D 위치, 사용자의 각막 곡률 중심의 3D 위치, 또는 그러한 적절한 데이터 또는 이들의 임의의 조합에 기반하여 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 원근감의 중심들의 위치들을 추정할 수 있다. 예로서, 사용자의 CoP는 대략 5.01 mm(예컨대, 각막 구체 중심으로부터, 눈의 각막을 향해 있고 광학 축을 따른 방향으로 5.01 mm)만큼 각막 곡률 중심 앞에 있을 수 있고, 광학 또는 시축을 따라 대략 2.97 mm만큼 사용자의 각막의 외부 표면 뒤에 있을 수 있다. 사용자의 원근감의 중심은 이 사용자의 동공 중심 바로 앞에 있을 수 있다. 예들로서, 사용자의 CoP는 사용자의 동공으로부터 대략 2.0 mm 미만, 사용자의 동공으로부터 대략 1.0 mm 미만, 또는 사용자의 동공으로부터 대략 0.5 mm 미만, 또는 이들 값들 중 임의의 값들 간의 임의의 범위들일 수 있다. 다른 예로서, 원근감의 중심은 눈의 전안방(anterior chamber) 내의 위치에 대응할 수 있다. 다른 예들로서, CoP는 1.0 mm 내지 2.0 mm, 약 1.0 mm, 0.25 mm 내지 1.0 mm, 0.5 mm 내지 1.0 mm, 또는 0.25 mm 내지 0.5 mm일 수 있다.
[0413]
(잠재적으로, 렌더 카메라의 핀홀에 대한 바람직한 포지션 및 사용자의 눈에서의 해부학적 포지션으로서) 본원에서 설명된 원근감의 중심은, 원치 않는 시차 시프트들을 감소 및/또는 제거하는 역할을 하는 포지션일 수 있다. 특히, 사용자의 눈의 광학 시스템은 스크린 상에 투사하는 렌즈 앞의 핀홀에 의해 형성된 이론 시스템과 매우 대략적으로 등가이고, 핀홀, 렌즈 및 스크린은, 각각, 사용자의 동공/홍채, 렌즈 및 망막에 거의 대응한다. 게다가, 사용자의 눈으로부터 상이한 거리들에 있는 2개의 점 광원들(또는 오브젝트들)이 정확하게(rigidly) 핀홀의 개구를 중심으로 회전될 때(예컨대, 핀홀의 개구로부터 각자의 개개의 거리와 동일한 곡률 반경들을 따라 회전될 때) 시차 시프트가 거의 또는 전혀 없는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, CoP는 눈의 동공의 중심에 위치되어야 하는 것 같을 것이다(그리고 일부 실시예들에서, 그러한 CoP는 사용될 수 있음). 그러나, 동공의 핀홀 및 렌즈에 부가하여, 인간 눈은 망막을 향해 전파되는 광에 부가적인 옵티컬 파워를 부여하는 각막을 포함한다. 따라서, 이 단락에서 설명된 이론 시스템에서의 핀홀의 해부학적 등가물은, 사용자의 눈의 동공 또는 홍채의 중심과 사용자의 눈의 각막의 외부 표면 간에 포지셔닝된, 사용자의 눈의 구역일 수 있다. 예컨대, 핀홀의 해부학적 등가물은 사용자의 눈의 전안방 내의 구역에 대응할 수 있다. 본원에서 논의된 다양한 이유들로, CoP를 사용자의 눈의 전안방 내의 그러한 포지션으로 세팅하는 것이 원해질 수 있다. CoP의 도출 및 중요성은 도 22-24b와 관련하여 아래에서 더욱 상세히 설명된다.
[0414]
위에서 논의된 바와 같이, 눈 추적 모듈(614)은 데이터, 이를테면, 왼쪽 및 오른쪽 눈 CoR(center of rotation)들의 추정된 3D 포지션들, 이접운동 깊이, 왼쪽 및 오른쪽 눈 광학 축, 사용자의 눈의 3D 포지션들, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 각막 곡률 중심들의 3D 포지션들, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 동공 중심들의 3D 포지션들, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 원근감의 중심의 3D 포지션들, 사용자의 IPD 등을 웨어러블 시스템에서의 다른 컴포넌트들, 이를테면, 광-필드 렌더 제어기(618) 및 정합 관측기(620)에 제공할 수 있다. 눈 추적 모듈(614)은 또한, 사용자의 눈의 다른 양상들과 연관된 데이터를 검출 및 생성하는 다른 서브모듈들을 포함할 수 있다. 예들로서, 눈 추적 모듈(614)은, 사용자가 깜박일(blink) 때마다 플래그 또는 다른 경고를 제공하는 깜박임 검출 모듈, 및 사용자의 눈이 단속운동(saccade)할 때마다(예컨대, 초점을 다른 지점으로 빠르게 시프팅할 때마다) 플래그 또는 다른 경고를 제공하는 단속운동 검출 모듈을 포함할 수 있다.
렌더 제어기의 예
[0415]
예시적인 광-필드 렌더 제어기(618)의 상세한 블록 다이어그램이 도 7b에서 도시된다. 도 6 및 7b에서 도시된 바와 같이, 렌더 제어기(618)는 눈 추적 모듈(614)로부터 눈 추적 정보를 수신할 수 있고, 출력들을 렌더 엔진(622)에 제공할 수 있으며, 이 렌더 엔진(622)은 웨어러블 시스템의 사용자에 의한 뷰잉을 위해 디스플레이될 이미지들을 생성할 수 있다. 예들로서, 렌더 제어기(618)는 이접운동 깊이, 왼쪽 및 오른쪽 눈 회전 중심들(및/또는 원근감의 중심들), 및 다른 눈 데이터, 이를테면, 깜박임 데이터, 단속운동 데이터 등을 수신할 수 있다.
[0416]
깊이 평면 선택 모듈(750)은 이접운동 깊이 정보 및 다른 눈 데이터를 수신할 수 있고, 그러한 데이터에 기반하여, 렌더 엔진(622)으로 하여금, 특정 깊이 평면을 이용하여(예컨대, 특정 원근조절 또는 초점 거리에서) 콘텐츠를 사용자에게 전달하게 할 수 있다. 도 4와 관련하여 논의된 바와 같이, 웨어러블 시스템은 복수의 도파관들에 의해 형성된 복수의 별개의 깊이 평면들을 포함할 수 있고, 복수의 도파관들 각각은 다양한 레벨의 파면 곡률로 이미지 정보를 전달한다. 일부 실시예들에서, 웨어러블 시스템은 하나 이상의 가변 깊이 평면들, 이를테면, 시간이 지남에 따라 변하는 파면 곡률의 레벨로 이미지 정보를 전달하는 광학 엘리먼트를 포함할 수 있다. 이들 및 다른 실시예들에서, 깊이 평면 선택 모듈(750)은, 렌더 엔진(622)으로 하여금, 사용자의 이접운동 깊이에 부분적으로 기반하여, 선택된 깊이에서 사용자에게 콘텐츠를 전달하게(예컨대, 렌더 엔진(622)으로 하여금, 깊이 평면들을 스위칭하도록 디스플레이(220)에 지시하게) 할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 깊이 평면 선택 모듈(750) 및 렌더 엔진(622)은 콘텐츠를 상이한 깊이들에 렌더링하고, 또한, 디스플레이(220)와 같은 디스플레이 하드웨어로의 깊이 평면 선택 데이터를 생성 및/또는 제공할 수 있다. 디스플레이(220)와 같은 디스플레이 하드웨어는, 깊이 평면 선택 모듈(750) 및 렌더 엔진(622)과 같은 모듈들에 의해 생성 및/또는 제공된 깊이 평면 선택 데이터(제어 신호들일 수 있음)에 대한 응답으로 전기 깊이 평면 스위칭을 수행할 수 있다.
[0417]
일반적으로, 깊이 평면 선택 모듈(750)이 사용자의 현재 이접운동 깊이와 매칭하는 깊이 평면을 선택하여서, 사용자에게 정확한 원근조절 큐들이 제공되는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 깊이 평면들을 신중하고 조심성 있는 방식으로 스위칭하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 예들로서, 깊이 평면들 간의 과도한 스위칭을 회피하는 것이 바람직할 수 있고, 그리고/또는 사용자가 스위칭을 알아차릴 가능성이 적은 시간에, 이를테면, 깜박임 또는 눈 단속운동 동안 깊이 평면들을 스위칭하는 것이 원해질 수 있다.
[0418]
히스테리시스 대역 교차 검출 모듈(752)은, 특히 사용자의 이접운동 깊이가 2개의 깊이 평면들 사이의 중간점 또는 전이점에서 변동(fluctuate)할 때, 깊이 평면들 간의 과도한 스위칭을 회피하는 것을 도울 수 있다. 특히, 모듈(752)은 깊이 평면 선택 모듈(750)로 하여금 자신의 깊이 평면들의 선택 시에 히스테리시스를 나타내게 할 수 있다. 예로서, 모듈들(752)은, 깊이 평면 선택 모듈(750)로 하여금, 사용자의 이접운동 깊이가 제1 임계치를 통과한 후에만, 더 먼 제1 깊이 평면으로부터 더 가까운 제2 깊이 평면으로 스위칭하게 할 수 있다. 유사하게, 모듈(752)은, 깊이 평면 선택 모듈(750)(이어서, 디스플레이들, 이를테면, 디스플레이(220)에 지시할 수 있음)로 하여금, 사용자의 이접운동 깊이가 제1 임계치보다 사용자로부터 더 먼 제2 임계치를 통과한 후에만, 더 먼 제1 깊이 평면으로 스위칭하게 할 수 있다. 제1 임계치와 제2 임계치 간의 오버래핑 구역에서, 모듈(752)은, 깊이 평면 선택 모듈(750)로 하여금, 어느 깊이 평면이든 선택된 깊이 평면으로서 현재 선택된 깊이 평면을 유지하여서, 깊이 평면들 간의 과도한 스위칭을 회피하게 할 수 있다.
[0419]
안구 이벤트 검출 모듈(750)은 도 7a의 눈 추적 모듈(614)로부터 다른 눈 데이터를 수신할 수 있고, 깊이 평면 선택 모듈(750)로 하여금, 안구 이벤트가 발생할 때까지 일부 깊이 평면 스위칭들을 지연시키게 할 수 있다. 예로서, 안구 이벤트 검출 모듈(750)은, 깊이 평면 선택 모듈(750)로 하여금 사용자 깜박임이 검출될 때까지 계획된 깊이 평면 스위칭을 지연시키게 할 수 있고; 눈 추적 모듈(614)에서의 깜박임 검출 컴포넌트로부터, 사용자가 현재 깜박이고 있을 때를 표시하는 데이터를 수신할 수 있으며; 그리고 이에 대한 응답으로, (이를테면, 모듈(750)로 하여금, 깜빡임 이벤트 동안 깊이 평면 스위칭을 실행하도록 디스플레이(220)에 지시하게 함으로써) 깊이 평면 선택 모듈(750)로 하여금 깜빡임 이벤트 동안 계획된 깊이 평면 스위칭을 실행하게 할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 웨어러블 시스템은, 사용자가 시프트를 지각할 것 같지 않도록, 깜박임 이벤트 동안 콘텐츠를 새로운 깊이 평면 상으로 시프팅할 수 있을 수 있다. 다른 예로서, 안구 이벤트 검출 모듈(750)은 눈 단속운동이 검출될 때까지 계획된 깊이 평면 스위칭들을 지연시킬 수 있다. 눈 깜박임들과 관련하여 논의된 바와 같이, 이를테면 어레인지먼트는 깊이 평면들의 별개의 시프팅을 가능하게 할 수 있다.
[0420]
원하면, 깊이 평면 선택 모듈(750)은 안구 이벤트의 부재 시에도, 깊이 평면 스위칭을 실행하기 전에 제한된 시간 기간 동안에만 계획된 깊이 평면 스위칭들을 지연시킬 수 있다. 유사하게, 깊이 평면 선택 모듈(750)은, 안구 이벤트의 부재 시에도, 사용자의 이접운동 깊이가 실질적으로, 현재 선택된 깊이 평면의 외측에 있을 때(예컨대, 사용자의 이접운동 깊이가, 깊이 평면 스위칭에 대한 규칙적인 임계치를 넘어서 사전결정된 임계치를 초과했을 때) 깊이 평면 스위칭을 실행할 수 있다. 이들 어레인지먼트들은, 안구 이벤트 검출 모듈(754)이 깊이 평면 스위칭들을 무기한으로 지연시키지 않고 큰 원근조절 오차가 존재할 때 깊이 평면 스위칭들을 지연시키지 않음을 보장하는 것을 도울 수 있다. 깊이 평면 선택 모듈(750)의 동작 및 이 모듈이 시간 깊이 평면 스위칭들을 하는 방법의 추가적인 세부사항들은 도 12와 관련하여 본원에서 제공된다.
[0421]
렌더 카메라 제어기(758)는 사용자의 왼쪽 눈 및 오른쪽 눈이 어디에 있는지를 표시하는 정보를 렌더 엔진(622)에 제공할 수 있다. 그런 다음, 렌더 엔진(622)은, 사용자의 왼쪽 눈 및 오른쪽 눈의 포지션들에 카메라들을 시뮬레이팅하고 시뮬레이팅된 카메라들의 관점들에 기반하여 콘텐츠를 생성함으로써, 콘텐츠를 생성할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 렌더 카메라는, 가능하게는 가상 세계에 있는 오브젝트들의 데이터베이스로부터의 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링할 때 사용하기 위한, 시뮬레이팅된 카메라이다. 오브젝트들은 사용자 또는 착용자에 대한, 그리고 가능하게는 사용자 또는 착용자를 둘러싸는 환경에 있는 실제 오브젝트들에 대한 위치들 및 배향들을 가질 수 있다. 렌더 카메라는 상기 눈에 제공될 가상 오브젝트들의 데이터베이스에 기반하여 가상 이미지들을 렌더링하기 위해 렌더 엔진에 포함될 수 있다. 가상 이미지들은 사용자 또는 착용자의 관점에서 찍힌 것처럼 렌더링될 수 있다. 예컨대, 가상 이미지들은, 가상 세계에 있는 오브젝트들을 보는 어퍼처, 렌즈 및 검출기를 갖는 카메라("렌더 카메라"에 대응함)에 의해 캡처된 것처럼 렌더링될 수 있다. 가상 이미지들은 “렌더 카메라"의 포지션을 갖는 그러한 카메라의 관점에서 찍힌다. 예컨대, 가상 이미지들은, 사용자 또는 착용자의 관점에서 있는 것으로 보이는 이미지들을 제공하기 위하여, 사용자 또는 착용자의 눈에 대해 특정한 위치를 갖는 카메라의 관점에서 캡처된 것처럼 렌더링될 수 있다. 일부 구현들에서, 이미지들은 사용자 또는 착용자의 눈(이를테면, 본원에서 논의된 바와 같이 원근감의 중심 또는 회전 중심, 또는 다른 곳)에 대해 특정한 위치에 어퍼처를 갖는 카메라의 관점에서 캡처된 것처럼 렌더링된다.
[0422]
렌더 카메라 제어기(758)는 CoR(center of rotation) 추정 모듈(724)에 의해 결정된 왼쪽 및 오른쪽 눈 CoR들에 기반하여 그리고/또는 CoP(center of perspective) 추정 모듈(732)에 의해 결정된 왼쪽 및 오른쪽 눈 CoP들에 기반하여 왼쪽 및 오른쪽 카메라들의 포지션들을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 렌더 카메라 제어기(758)는 다양한 팩터들에 기반하여 CoR 위치와 CoP 위치 간에 스위칭할 수 있다. 예들로서, 렌더 카메라 제어기(758)는, 다양한 모드들에서, 항상 CoR 위치들에 렌더 카메라를 정합시킬 수 있거나, 항상 CoP 위치들에 렌더 카메라를 정합시킬 수 있거나, 다양한 팩터들에 기반하여 시간이 지남에 따라 CoR 위치들에 렌더 카메라를 정합시키는 것과 CoP 위치들에 렌더 카메라를 정합시키는 것 간에 토글링하거나 또는 별개로 스위칭할 수 있거나, 또는 다양한 팩터들에 기반하여 시간이 지남에 따라 CoR 위치와 CoP 위치 간에 광학(또는 시각) 축을 따른 다양한 상이한 포지션들 중 임의의 포지션에 렌더 카메라를 동적으로 정합시킬 수 있다. CoR 및 CoP 포지션들은 선택적으로, 이들 포지션들에서 잡음을 감소시키고 렌더 시뮬레이팅된 렌더 카메라들에서 지터를 방지하기 위해 시간이 지남에 따라 CoR 및 CoP 위치들을 평균화할 수 있는 평활화 필터(756)(렌더 카메라 포지셔닝을 위해 전술된 모드들 중 임의의 모드에 있음)를 통과할 수 있다.
[0423]
적어도 일부 실시예들에서, 렌더 카메라는 핀홀 카메라로서 시뮬레이팅될 수 있고, 핀홀은 눈 추적 모듈(614)에 의해 식별되는 추정된 CoR 또는 CoP의 포지션에 배치된다. 렌더 카메라의 포지션이 사용자의 CoP에 기반할 때마다, CoP가 CoR로부터 오프셋됨에 따라, 렌더 카메라 및 이 렌더 카메라의 핀홀 둘 모두의 위치는 사용자의 눈이 회전함에 따라 시프팅한다(예컨대, 도 16a 및 16b에서 도시된, 렌더 카메라가 눈 회전에 따라 선형으로 병진하는 방법 참조). 그에 반해서, 렌더 카메라의 포지션이 사용자의 CoR에 기반할 때마다, 렌더 카메라의 핀홀의 위치는 눈 회전들에 따라 이동하지 않지만, 일부 실시예들에서, (핀홀 뒤에 있는) 렌더 카메라는 눈 회전에 따라 이동할 수 있다. 렌더 카메라의 포지션이 사용자의 CoR에 기반하는 다른 실시예들에서, 렌더 카메라는 사용자의 눈에 따라 이동(예컨대, 회전)하지 않을 수 있다(예컨대, 도 17a 및 17b에서 도시된, 렌더 카메라가 눈 회전에 따라 이동하거나 또는 선형으로 병진하지 않는 방법 참조).
눈 추적 시스템을 이용하여 사용자의 각막을 로케이팅하는 예
[0424]
도 8a는 눈의 각막 구체를 도시하는, 눈의 개략적인 다이어그램이다. 도 8a에서 도시된 바와 같이, 사용자의 눈(810)은 각막(812), 동공(822) 및 렌즈(820)를 가질 수 있다. 각막(812)은 각막 구체(814)에 의해 도시된 대략 구체 형상을 가질 수 있다. 각막 구체(814)는 각막 중심으로 또한 지칭되는 중심점(816), 및 반경(818)을 가질 수 있다. 사용자의 눈의 반구체 각막은 각막 중심(816) 주위로 만곡될 수 있다.
[0425]
도 8b-8e는 3D 각막 중심 추정 모듈(716) 및 눈 추적 모듈(614)을 사용하여 사용자의 각막 중심(816)을 로케이팅하는 예를 예시한다.
[0426]
도 8b에서 도시된 바와 같이, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은 각막 글린트(854)를 포함하는 눈 추적 이미지(852)를 수신할 수 있다. 그런 다음, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은, 눈 카메라 좌표계에서 광선(856)을 캐스팅(cast)하기 위하여, (눈 추적 외재성 & 내재성 데이터베이스 내의 데이터(702), 가정된 눈 디멘션 데이터베이스(704) 및/또는 사용자별 교정 데이터(706)에 기반할 수 있는) 광원(326) 및 눈 카메라(324)의 알려진 3D 포지션들을 눈 카메라 좌표계(850)에서 시뮬레이팅할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 눈 카메라 좌표계(850)는 눈 추적 카메라(324)의 3D 포지션에 자신의 원점을 가질 수 있다.
[0427]
도 8c에서, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은, 제1 포지션에서, (데이터베이스(704)로부터의 가정된 눈 디멘션들에 기반할 수 있는) 각막 구체(814a) 및 각막 곡률 중심(816a)을 시뮬레이팅한다. 그런 다음, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은, 각막 구체(814a)가 광원(326)으로부터 글린트 포지션(854)으로 광을 적절히 반사시킬 것인지 여부를 알기 위해 체크할 수 있다. 도 8c에서 도시된 바와 같이, 제1 포지션은, 광선(860a)이 광원(326)과 교차하지 않기 때문에 매치가 아니다.
[0428]
유사하게, 도 8d에서, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은, 제2 포지션에서, 각막 구체(814b) 및 각막 곡률 중심(816b)을 시뮬레이팅한다. 그런 다음, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은, 각막 구체(814b)가 광원(326)으로부터 글린트 포지션(854)으로 광을 적절히 반사시키는지 여부를 알기 위해 체크한다. 도 8d에서 도시된 바와 같이, 제2 포지션도 또한, 매치가 아니다.
[0429]
도 8e에서 도시된 바와 같이, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은 궁극적으로, 각막 구체의 정확한 포지션이 각막 구체(814c) 및 각막 곡률 중심(816c)임을 결정할 수 있다. 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은, 소스(326)로부터의 광이 각막 구체로부터 적절히 반사될 것이고 이미지(852) 상의 글린트(854)의 정확한 위치에서 카메라(324)에 의해 이미징될 것임을 체크함으로써, 예시된 포지션이 정확함을 확인한다. 이 어레인지먼트를 이용하여 그리고 카메라의 광학 특성들(초점 길이 등), 카메라(324) 및 광원(326)의 알려진 3D 포지션들을 이용하여, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은 (웨어러블 시스템에 대한) 각막의 곡률 중심(816)의 3D 위치를 결정할 수 있다.
[0430]
적어도 도 8c-8e와 관련하여 본원에서 설명된 프로세스들은 효과적으로, 사용자의 각막 중심의 3D 포지션을 식별하기 위한 반복, 되풀이 또는 최적화 프로세스일 수 있다. 따라서, 가능한 포지션들의 탐색 공간을 효율적으로 그리고 빠르게 잘라 내거나 또는 감소시키기 위해 복수의 기법들(예컨대, 반복, 최적화 기법들 등) 중 임의의 기법이 사용될 수 있다. 게다가, 일부 실시예들에서, 시스템은 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 광원들, 이를테면, 광원(326)을 포함할 수 있고, 이들 광원들의 일부 또는 전부가 상이한 포지션들에 배치되어서, 다수의 글린트들, 이를테면, 글린트(854)가 이미지(852) 상의 상이한 포지션들에 위치되게 되고 다수의 광선들, 이를테면, 광선(856)이 상이한 원점들 및 방향들을 갖게 될 수 있다. 그러한 실시예들은 3D 각막 중심 추정 모듈(716)의 정확도를 향상시킬 수 있는데, 그 이유는 모듈(716)이, 글린트들 & 광선들의 일부 또는 전부가 각자의 개개의 광원들과 이미지(852) 상에서의 각자의 개개의 포지션들 간에 적절히 반사되게 하는 각막 포지션을 식별하려고 할 수 있기 때문이다. 다시 말해서 그리고 이들 실시예들에서, 광원들의 일부 또는 전부의 포지션들은 도 8b-8e의 3D 각막 포지션 결정(예컨대, 반복, 최적화 기법들 등) 프로세스들에 의존할 수 있다. 일부 구현들에서, 시스템은, 최적화 프로세스들을 수행하기 전에 각막 중심이 상주하는 벡터 또는 광선(즉, 2D 각막 중심 포지션)을 결정할 수 있다. 그러한 구현들에서, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)은 그러한 벡터를 따른 각막 포지션들만을 탐색할 수 있으며, 이는 최적화 프로세스들을 수행할 때 계산 및/또는 시간 절약을 제공하는 역할을 할 수 있다. 이들 구현들 중 적어도 일부에서, 그러한 벡터를 결정하기 전에, 시스템은 초기에 (i) 눈 카메라 좌표계(850)의 원점, 제1 광원(예컨대, 광원(326a)) 그리고 제1 광원에 의해 생성된 제1 글린트(예컨대, 글린트(854a)) 간의 제1 평면을 정의할 수 있으며, 그리고 (ii) 눈 카메라 좌표계(850)의 원점, 제2 광원(예컨대, 광원(326b)) 그리고 제2 광원에 의해 생성된 제2 글린트(예컨대, 글린트(854b)) 간의 제2 평면을 정의할 수 있다. 그런 다음, 시스템은 단순히, 각막 중심이 상주하는 벡터 또는 광선(즉, 2D 각막 중심 포지션)을 결정하기 위해 제1 평면과 제2 평면의 외적을 계산할 수 있다.
눈 추적 이미지들의 좌표계를 정규화하는 예
[0431]
도 9a-9c는 웨어러블 시스템에서의 컴포넌트, 이를테면, 도 7a의 좌표계 정규화 모듈(718)에 의한, 눈 추적 이미지들의 좌표계의 예시적인 정규화를 예시한다. 사용자의 동공 위치에 대한 눈 추적 이미지들의 좌표계를 정규화하는 것은 사용자의 얼굴에 대한 웨어러블 시스템의 미끄러짐(예컨대, 헤드셋 미끄러짐)을 보상할 수 있고, 그러한 정규화는 눈 추적 이미지들과 사용자의 눈들 간의 일관된 배향 및 거리를 설정할 수 있다.
[0432]
도 9a에서 도시된 바와 같이, 좌표계 정규화 모듈(718)은 사용자의 각막 회전 중심의 추정된 3D 좌표들(900)을 수신할 수 있고, 정규화되지 않은 눈 추적 이미지들, 이를테면, 이미지(852)를 수신할 수 있다. 예로서, 눈 추적 이미지(852) 및 좌표들(900)은 눈 추적 카메라(324)의 위치에 기반하는, 정규화되지 않은 좌표계(850)에 있을 수 있다.
[0433]
도 9b에서 도시된 바와 같이, 제1 정규화 단계로서, 좌표계 정규화 모듈(718)이 좌표계(850)를 회전된 좌표계(902)로 회전시킬 수 있어서, 좌표계의 z-축(예컨대, 이접운동 깊이 축)은 좌표계의 원점과 각막 곡률 중심 좌표들(900) 간의 벡터와 정렬될 수 있다. 특히, 좌표계 정규화 모듈(718)은, 사용자의 각막 곡률 중심의 좌표들(900)이 회전된 이미지(904)의 평면에 대한 법선(normal)이 될 때까지, 눈 추적 이미지(850)를 회전된 눈 추적 이미지(904)로 회전시킬 수 있다.
[0434]
도 9c에서 도시된 바와 같이, 제2 정규화 단계로서, 좌표계 정규화 모듈(718)이 회전된 좌표계(902)를 정규화된 좌표계(910)로 병진시켜서, 각막 곡률 중심 좌표들(900)은 정규화된 좌표계(910)의 원점으로부터의, 표준의 정규화된 거리(906)일 수 있다. 특히, 좌표계 정규화 모듈(718)은 회전된 눈 추적 이미지(904)를 정규화된 눈 추적 이미지(912)로 병진시킬 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 표준의 정규화된 거리(906)는 대략 30 밀리미터일 수 있다. 원하면, 제2 정규화 단계는 제1 정규화 단계 전에 수행될 수 있다.
눈 추적 시스템을 이용하여 사용자의 동공 도심을 로케이팅하는 예
[0435]
도 9d-9g는 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720) 및 눈 추적 모듈(614)을 사용하여 사용자의 동공 중심(예컨대, 도 8a에서 도시된, 사용자의 동공(822)의 중심)을 로케이팅하는 예를 예시한다.
[0436]
도 9d에서 도시된 바와 같이, 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은 동공 도심(913)(예컨대, 동공 식별 모듈(712)에 의해 식별된, 사용자의 동공의 중심)을 포함하는, 정규화된 눈 추적 이미지(912)를 수신할 수 있다. 그런 다음, 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은, 정규화된 좌표계(910)에서의 광선(914)을 동공 도심(913)을 통해 캐스팅하기 위해, 눈 카메라(324)의 정규화된 3D 포지션(910)을 시뮬레이팅할 수 있다.
[0437]
도 9e에서, 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)로부터의 데이터에 기반하여(그리고 도 8b-8e와 관련하여 더욱 상세히 논의된 바와 같이) 곡률 중심(900)을 갖는 각막 구체(901)와 같은 각막 구체를 시뮬레이팅할 수 있다. 예로서, 각막 구체(901)는, 도 9a-9c의 정규화 프로세스들에 기반하여 그리고 도 8e와 관련하여 식별된 곡률 중심(816c)의 위치에 기반하여, 정규화된 좌표계(910)에 포지셔닝될 수 있다. 부가적으로, 도 9e에서 도시된 바와 같이, 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은 광선(914)(예컨대, 정규화된 좌표계(910)의 원점과 사용자의 동공의 정규화된 위치 간의 광선)과 시뮬레이팅된 각막 간의 제1 교차점(916)을 식별할 수 있다.
[0438]
도 9f에서 도시된 바와 같이, 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은 각막 구체(901)에 기반하여 동공 구체(918)를 결정할 수 있다. 동공 구체(918)는 각막 구체(901)와 공통 곡률 중심을 공유할 수 있지만, 더 작은 반경을 가질 수 있다. 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은 각막 중심과 동공 중심 간의 거리에 기반하여 각막 중심(900)과 동공 구체(918) 간의 거리(예컨대, 동공 구체(918)의 반경)를 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 동공 중심과 각막 곡률 중심 간의 거리는, 도 7a의 가정된 눈 디멘션들(704), 눈 추적 외재성 및 내재성 데이터베이스(702) 및/또는 사용자별 교정 데이터(706)로부터 결정될 수 있다. 다른 실시예들에서, 동공 중심과 각막 곡률 중심 간의 거리는 도 7a의 사용자별 교정 데이터(706)로부터 결정될 수 있다.
[0439]
도 9g에서 도시된 바와 같이, 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은 다양한 입력들에 기반하여 사용자의 동공 중심의 3D 좌표들을 로케이팅할 수 있다. 예들로서, 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은, 사용자의 동공 중심의 3D 좌표들을 결정하기 위해, 동공 구체(918)의 3D 좌표들 및 반경, 시뮬레이팅된 각막 구체(901)와 정규화된 눈 추적 이미지(912) 내의 동공 도심(913)과 연관된 광선(914) 간의 교차점(916)의 3D 좌표들, 각막의 굴절률에 관한 정보, 및 (눈 추적 외재성 & 내재성 데이터베이스(702)에 저장될 수 있는) 공기의 굴절률과 같은 다른 관련 정보를 활용할 수 있다. 특히, 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은, 시뮬레이션에서, (대략 1.00의 제1 굴절률의) 공기와 (대략 1.38의 제2 굴절률의) 각막 물질 간의 굴절 차이에 기반하여 광선(916)을 굴절된 광선(922)으로 구부릴 수 있다. 각막에 의해 유발된 굴절을 고려한 후에, 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은 굴절된 광선(922)과 동공 구체(918) 간의 제1 교차점(920)의 3D 좌표들을 결정할 수 있다. 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은, 사용자의 동공 중심(920)이 굴절된 광선(922)과 동공 구체(918) 간의 대략 제1 교차점(920)에 위치된다고 결정할 수 있다. 이 어레인지먼트를 이용하여, 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은 정규화된 좌표계(910)에서 (웨어러블 시스템에 대한) 동공 중심(920)의 3D 위치를 결정할 수 있다. 원하면, 웨어러블 시스템은 동공 중심(920)의 좌표들을, 원래 눈 카메라 좌표계(850)로 정규화해제(un-normalize)할 수 있다. 다른 것들 중에서 광학 축 결정 모듈(722)을 사용하여 사용자의 광학 축을 결정하고 이접운동 깊이 추정 모듈(728)에 의해 사용자의 이접운동 깊이를 결정하기 위해, 동공 중심(920)은 각막 곡률 중심(900)과 함께 사용될 수 있다.
[0440]
각막 굴절을 고려하는 것은 가능하게는, 도 9e에서 도시된 바와 같이 광선(914)(즉, 정규화된 좌표계(910)의 원점과 사용자의 동공의 정규화된 위치 간의 광선)과 시뮬레이팅된 각막 간의 제1 교차점(916)에 기반하는 것보다 더욱 안정적인 결정된 동공 포지션을 야기할 수 있다. 이는 부분적으로는 사실인데, 그 이유는 컴퓨팅하기에 더욱 단순하지만, 제1 교차점(916)이 눈의 물리적 피처에 대응하지 않을 수 있고, 그러므로 고체(solid body)로서 눈과 함께 이동하지 않을 수 있기 때문이다. 그에 반해서, 각막 굴절을 고려함으로써 동공 중심(920)을 계산하는 것은, 시야각의 결과로서 여전히 약간의 변동가 있더라도, 눈의 물리적 동공 포지션에 더욱 잘 대응할 수 있다. 그러므로, 다양한 구현들에서, 눈의 광학 축을 결정하는 것은 따라서, 광선(914)과 시뮬레이팅된 각막 간의 제1 교차점(916)이 아닌 진짜 동공 중심의 계산을 수반할 수 있다.
[0441]
각막의 굴절을 포함할 때 눈에 띄는 이점은, CoR(center of rotation)이 눈의 광학 축을 따라 각막 중심으로부터 고정된 거리에 있는 지점으로 추정될 때 발생한다. 특히, 동공 포지션을 결정할 때 각막 굴절을 포함하는 것은, 눈의 상이한 배향들에 대해 회전 중심을 계산할 때 변동를 상당히 감소시킬 수 있다. 예컨대, 변동는, 전체로서 눈이 카메라 좌표 프레임에서 움직일 때, 이를테면, 헤드셋의 재장착 동안 유발될 수 있는데, 그 이유는 전체로서 눈이 재장착 시에 헤드셋에 대해 상이하게 배향될 수 있기 때문이다. 동공 중심(920)이 눈의 물리적 동공 포지션에 더욱 잘 대응하기 때문에, 전체로서 눈이 카메라 좌표 프레임에서 움직일 때 CoR의 변동는 더 적을 수 있다. 유리하게는, 각막 표면의 굴절을 포함하는 것은, 사용자의 머리에 헤드셋이 언제 교체될지를 결정할 때 잠재적으로 사용될 수 있는, 더욱 안정적이고 정확한 CoR을 야기할 수 있거나, 더욱 정확한 렌더 카메라 배치를 가능하게 할 수 있거나, 다른 신규한 시선 추적 알고리즘들을 가능하게 할 수 있거나, 또는 이들의 임의의 조합이 가능하다. 부가적으로, 눈의 안정적이고 느리게 변화하는 피처로서의 CoR은 잠재적으로, 다른 애플리케이션들에 대한 기하학적 기준 위치를 제공하기 위해 멀티-프레임 Kalman-타입 시간적 필터들에 의해 추적될 수 있다. 도 9h는, 각막 굴절을 포함하는 것에 기인한 동공 중심의 예시적인 계산된 위치 및 각막 굴절을 포함하지 않는 것에 기인한 동공 중심의 예시적인 계산된 위치를 예시한다. 각막 굴절의 효과를 포함하지 않고 동공 중심이 계산될 때, 외부 동공(960)이 결과일 수 있다. 도 9e에서 도시된 바와 같이, 외부 동공 중심(960)은 광선(914)(즉, 정규화된 좌표계(910)의 원점과 사용자의 동공의 정규화된 위치 간의 광선)과 시뮬레이팅된 각막 간의 제1 교차점(916)에 대응할 수 있다. 각막 굴절을 고려하여 동공 중심이 계산될 때, 굴절된 동공 중심(962)이 결과일 수 있다. 굴절된 동공 중심(962)은 도 9g에서 도시된 동공 중심(920)에 대응할 수 있다. 외부 동공 중심(960) 및 굴절된 동공 중심(962)의 상이한 위치들은, 눈의 광학 축을 따라 각막 중심(964)으로부터 고정된 거리로서 결정될 때, 눈의 회전 중심의 상이한 계산들을 야기할 수 있다. 예컨대, 외부 동공 중심(960)은 외부 회전 중심(968)을 야기할 수 있다. 외부 회전 중심(968)은 굴절된 동공 중심(962)으로부터 계산된 회전 중심(966)으로부터 상당히 변화할 수 있다.
[0442]
도 9i-9l은 400 개를 초과하는 데이터세트들의 수집을 사용하여 상이한 계산된 동공 중심들에 기반하여 눈의 계산된 회전 중심의 예시적인 실험 변동들을 예시한다. 선택된 데이터는 단지, 명백한 파이프라인 실패 경우들을 배제하기 위해, 4개의 글린트들 및 유효한 동공 중심(즉, 3개의 x, y, z 좌표 성분들 전부가 0과 동일한 것은 아님)을 가졌던 프레임들이었다. 각막 곡률 중심 거리 값들(R)에 대한 상이한 CoR(center of rotation)이 검사되었고, R = 4.7 mm가 거의 최적의 평균 결과를 제공하는 것으로 밝혀졌다. 그러나, CoR 좌표들의 훨씬 더 작은 변동들을 제공하도록 특정한 사용자 거리 값들이 조정될 수 있다.
[0443]
도 9i는 상이한 동공 중심들의 x, y 및 z 좌표들의 3 차원 그래프, 및 위에서 설명된 데이터세트에 대해 상이한 동공 중심들을 사용하여 계산된 대응하는 CoR들을 예시한다. 도 9j는 XY 투사에서 도 9i의 데이터를 예시한다. 클러스터(970)는 외부 동공 중심(960)에 대한 좌표들에 대응하고, 클러스터(972)는 정확한 굴절된 동공 중심(962)에 대한 좌표들에 대응하고, 클러스터(974)는 각막 위치(예컨대, 3 차원 각막 중심 위치)에 대응하고, 클러스터(978)는 정확한 굴절된 동공 중심(962)을 사용한 CoR에 대응하며, 클러스터(980)는 외부 동공 중심(960)을 사용한 CoR에 대응한다. 클러스터(978)는, 구체적으로 클러스터(980)보다 x 방향으로 사이즈가 더 작고, 이는, 외부 동공 중심(960)을 사용한 CoR에서보다, 굴절된 동공 중심(962)을 사용한 CoR에서의 더 적은 변동를 표시한다.
[0444]
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, CoR의 x-성분의 표준 편차(또는 시그마)는, 외부 동공 중심(960)일 경우와 비교할 때, 굴절된 동공 중심(962)이 계산에 사용되었을 경우 약 절반으로 감소된다. 총 3 차원 표준 편차(시그마3d)가 또한, 굴절된 동공 중심(962)의 사용에 따라 상당히 감소되었다.
[0445]
도 9k 및 9l은 400 개를 초과하는 데이터세트들의 수집에 대해 각막 곡률 중심 거리에 대한 CoR의 함수로써, 각각, 평균 CoR 표준 편차 및 중앙 CoR 표준 편차를 예시한다. 그래프들(991L 및 991R)은, 각각, 왼쪽 및 오른쪽 눈에 대해, 각막 곡률 중심 거리에 대한 CoR의 함수로써 평균 3 차원 CoR 표준 편차(시그마3d)를 예시한다. 그래프들(992L 및 992R)은, 각각, 왼쪽 및 오른쪽 눈에 대해, 각막 곡률 중심 거리에 대한 CoR의 중앙 3 차원 CoR 표준 편차(시그마3d)를 예시한다. 커브(982A)는 총 왼쪽 눈 평균 시그마3d에 대응하고, 커브(982B)는 총 오른쪽 눈 평균 시그마3d에 대응하고, 커브(982C)는 총 왼쪽 눈 중앙 시그마3d에 대응하며, 커브(982D)는 총 오른쪽 눈 중앙 시그마3d에 대응한다. 커브들(984A-984D)은 다양한 시그마3d의 x 성분들에 대응하고, 커브들(990A-990D)은 다양한 시그마3d의 y 성분들에 대응하며, 커브들(986A-986D)은 다양한 시그마3d의 z 성분들에 대응한다.
[0446]
도 9m은 시그마3d의 최소치를 제공하는, 각막 거리에 대한 CoR의 값으로서 각각의 사용자 데이터세트에 대해 개별적으로 계산된 최적 반경의 예시적인 분포를 예시한다. 분포의 평균은 R = 4.9 mm에 있는 것으로 밝혀지고, 표준 편차는 1.5 mm이다. 매우 작은 반경(R ~ 1 mm)을 갖는 사용자들은 매우 불량한 시선 추적을 갖는 경우들인 것으로 밝혀졌고, 따라서 배제되어야 했다.
광학 축과 시축 간의 차이들의 예
[0447]
일반적으로, 도 7a의 광학 축-시각 맵핑 모듈(730)과 관련하여 논의된 바와 같이, 사용자의 시축이 사용자의 중심와에 의해 정의되고 그 중심와가 일반적으로 사람의 망막 중심에 있지 않은 것에 부분적으로 기인하여, 사용자의 광학 축과 시축은 정렬되지 않는다. 따라서, 사람이 특정 오브젝트에 집중하기를 원할 때, 오브젝트로부터의 광이 자신의 중심와에 떨어지는 한편, 자신의 광학 축(자신의 동공 중심 및 자신의 각막 곡률 중심에 의해 정의됨)이 실제로는 그 오브젝트로부터 약간 오프셋됨을 보장하기 위해, 사람은 그 오브젝트와 자신의 시축을 정렬시킨다. 도 10은 눈의 광학 축(1002), 눈의 시축(1004) 및 이들 축들 간의 오프셋을 예시하는 눈(1000)의 예이다. 부가적으로, 도 10은 눈의 동공 중심(1006), 눈의 각막 곡률 중심(1008) 및 눈의 평균 CoR(center of rotation)(1010)을 예시한다. 적어도 일부 모집단(population)들에서, 눈의 각막 곡률 중심(1008)은 대략 4.7 mm(디멘션(1012)에 의해 표시됨)만큼 눈의 평균 CoR(center of rotation)(1010) 앞에 놓일 수 있다. 부가적으로, 눈의 원근감의 중심(1014)은 대략 5.01 mm만큼 눈의 각막 곡률 중심(1008) 앞에, 약 2.97 mm만큼 사용자의 각막의 외부 표면(1016) 뒤에, 그리고/또는 (예컨대, 눈(1000)의 전안방 내의 일 위치에 대응하는) 사용자의 동공 중심(1006) 바로 앞에 놓일 수 있다. 부가적인 예들로서, 디멘션(1012)은 3.0 mm 내지 7.0 mm, 4.0 내지 6.0 mm, 4.5 내지 5.0 mm, 또는 4.6 내지 4.8 mm, 또는 임의의 값들 간의 임의의 범위들 및 이들 범위들 중 임의의 범위 내의 임의의 값들일 수 있다. 눈의 CoP(center of perspective)(1014)는 웨어러블 시스템에 대한 유용한 위치일 수 있는데, 그 이유는 적어도 일부 실시예들에서 렌더 카메라를 CoP에 정합시키는 것이 시차 아티팩트(artifact)들을 감소시키거나 또는 제거하는 것을 도울 수 있기 때문이다.
[0448]
도 10은 또한, 렌더 카메라의 핀홀과 정렬될 수 있는, 인간 눈(1000) 내의 그러한 것을 예시한다. 도 10에서 도시된 바와 같이, 렌더 카메라의 핀홀은, (a) 동공 또는 홍채의 중심(1006) 및 (b) 인간 눈(1000)의 각막 곡률 중심(1008) 둘 모두보다 각막의 외부 표면에 더 가까운, 인간 눈(1000)의 광학 축(1002) 또는 시축(1004)을 따른 위치(1014)와 정합될 수 있다. 예컨대, 도 10에서 도시된 바와 같이, 렌더 카메라의 핀홀은, 각막의 외부 표면(1016)으로부터 약 2.97 밀리미터만큼 후방이고 각막 곡률 중심(1008)으로부터 약 5.01 밀리미터만큼 전방인, 인간 눈(1000)의 광학 축(1002)을 따른 위치(1014)와 정합될 수 있다. 렌더 카메라의 핀홀의 위치(1014) 및/또는 위치(1014)에 대응하는 인간 눈(1000)의 해부학적 구역은, 인간 눈(1000)의 원근감의 중심을 표현하는 것으로 보여질 수 있다. 도 10에서 도시된 인간 눈(1000)의 광학 축(1002)은, 동공 또는 홍채의 중심(1006) 및 각막 곡률 중심(1008)을 통하는 가장 직접적인 선을 표현한다. 인간 눈(1000)의 시축(1004)은, 인간 눈(1000)의 중심와로부터 동공 또는 홍채의 중심(1006)까지 연장되는 선을 표현하기 때문에, 광학 축(1002)과는 상이하다.
눈 추적에
기반하여
콘텐츠를 렌더링하고 정합을
체크하는
예시적인 프로세스들
도 11은 웨어러블 디바이스에서 콘텐츠를 렌더링하고 정합에 대한 피드백을 제공할 때 눈 추적을 사용하기 위한 예시적인 방법(1100)의 프로세스 흐름 다이어그램이다. 방법(1100)은 본원에서 설명된 웨어러블 시스템에 의해 수행될 수 있다. 방법(1100)의 실시예들은, 눈 추적 시스템으로부터의 데이터에 기반하여 콘텐츠를 렌더링하고 정합에 대한 피드백(예컨대, 사용자에 대한 웨어러블 디바이스의 피팅)을 제공하기 위해 웨어러블 시스템에 의해 사용될 수 있다.
[0449]
블록(1110)에서, 웨어러블 시스템은 사용자의 눈 또는 눈들의 이미지들을 캡처할 수 있다. 웨어러블 시스템은, 적어도 도 3의 예에서 도시된 하나 이상의 눈 카메라들(324)을 사용하여 눈 이미지들을 캡처할 수 있다. 원하면, 웨어러블 시스템은 또한, 사용자의 눈들에 IR 광을 비추도록, 그리고 대응하는 글린트들을, 눈 카메라들(324)에 의해 캡처된 눈 이미지들에 생성하도록 구성된 하나 이상의 광원들(326)을 포함할 수 있다. 본원에서 논의된 바와 같이, 글린트들은, 눈이 보고 있는 곳을 포함하여, 사용자의 눈에 관한 다양한 정보 피스들을 도출하기 위해 눈 추적 모듈(614)에 의해 사용될 수 있다.
[0450]
블록(1120)에서, 웨어러블 시스템은, 블록(1110)에서 캡처된 눈 이미지들에서 글린트들 및 동공들을 검출할 수 있다. 예로서, 블록(1120)은, 눈 이미지들에서 글린트들의 2-차원 포지션들을 식별하기 위해 글린트 검출 및 라벨링 모듈(714)에 의해 눈 이미지들을 프로세싱하는 것, 그리고 눈 이미지들에서 동공들의 2-차원 포지션들을 식별하기 위해 동공 식별 모듈(712)에 의해 눈 이미지들을 프로세싱하는 것을 포함할 수 있다.
[0451]
블록(1130)에서, 웨어러블 시스템은 웨어러블 시스템에 대한 사용자의 왼쪽 각막 및 오른쪽 각막의 3-차원 포지션들을 추정할 수 있다. 예로서, 웨어러블 시스템은 사용자의 왼쪽 각막의 곡률 중심의 포지션 및 오른쪽 각막의 곡률 중심의 포지션 뿐만 아니라, 사용자의 왼쪽 각막의 곡률 중심과 오른쪽 각막의 곡률 중심 간의 거리들을 추정할 수 있다. 블록(1130)은, 적어도 도 7a 및 8a-8e와 관련하여 본원에서 설명된 바와 같이, 3D 각막 중심 추정 모듈(716)이 곡률 중심들의 포지션을 식별하는 것을 수반할 수 있다.
[0452]
블록(1140)에서, 웨어러블 시스템은 웨어러블 시스템에 대한 사용자의 왼쪽 동공 중심의 3-차원 포지션 및 오른쪽 동공 중심의 3-차원 포지션을 추정할 수 있다. 예로서, 블록(1140)의 일부로서, 적어도 도 7a 및 9d-9g와 관련하여 설명된 바와 같이, 웨어러블 시스템 및 특히 3D 동공 중심 로케이터 모듈(720)은 사용자의 왼쪽 동공 중심의 포지션 및 오른쪽 동공 중심의 포지션을 추정할 수 있다.
[0453]
블록(1150)에서, 웨어러블 시스템은 웨어러블 시스템에 대한 사용자의 왼쪽 CoR(center of rotation)의 3-차원 포지션 및 오른쪽 CoR(center of rotation)의 3-차원 포지션을 추정할 수 있다. 예로서, 적어도 도 7a 및 10과 관련하여 설명된 바와 같이, 웨어러블 시스템 및 특히 CoR 추정 모듈(724)은 사용자의 왼쪽 눈 및 오른쪽 눈에 대한 CoR의 포지션들을 추정할 수 있다. 특정 예로서, 웨어러블 시스템은 각막 곡률 중심으로부터 망막을 향해 광학 축을 따라 되돌아감(walking back)으로써 눈의 CoR을 찾을 수 있다.
[0454]
블록(1160)에서, 웨어러블 시스템은 눈 추적 데이터로부터 사용자의 IPD, 이접운동 깊이, CoP(center of perspective), 광학 축, 시축 및 다른 원하는 속성들을 추정할 수 있다. 예들로서, 블록(1160)의 일부로서, IPD 추정 모듈(726)은 왼쪽 CoR의 3D 포지션과 오른쪽 CoR의 3D 포지션을 비교함으로써 사용자의 IPD를 추정할 수 있고, 이접운동 깊이 추정 모듈(728)은 왼쪽 광학 축과 오른쪽 광학 축의 교차점(또는 유사(near) 교차점) 또는 왼쪽 시축과 오른쪽 시축의 교차점을 찾음으로써 사용자의 깊이를 추정할 수 있고, 광학 축 결정 모듈(722)은 시간이 지남에 따라 왼쪽 광학 축 및 오른쪽 광학 축을 식별할 수 있고, 광학 축-시축 맵핑 모듈(730)은 시간이 지남에 따라 왼쪽 시축 및 오른쪽 시축을 식별할 수 있으며, CoP 추정 모듈(732)은 왼쪽 원근감의 중심 및 오른쪽 원근감의 중심을 식별할 수 있다.
[0455]
블록(1170)에서, 웨어러블 시스템은, 블록들(1120-1160)에서 식별된 눈 추적 데이터에 부분적으로 기반하여, 콘텐츠를 렌더링할 수 있고 선택적으로 정합에 대한 피드백(예컨대, 사용자의 머리에 대한 웨어러블 시스템의 피팅)을 제공할 수 있다. 예로서, 도 7b의 광-필드 렌더 제어기(618) 및 렌더 엔진(622)과 관련하여 논의된 바와 같이, 웨어러블 시스템은 렌더 카메라에 대한 적절한 위치를 식별하고, 그런 다음, 렌더 카메라의 위치에 기반하여 사용자를 위한 콘텐츠를 생성할 수 있다. 다른 예로서, 정합 관측기(620)와 관련하여 논의된 바와 같이, 웨어러블 시스템은, 자신이 사용자에 적절히 피팅되는지 또는 사용자에 대한 자신의 적절한 위치로부터 미끄러졌는지를 결정할 수 있고 디바이스의 피팅이 조정을 필요로 하는지 여부를 표시하는 선택적인 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 웨어러블 시스템은, 부적절한 정합 또는 오-정합의 효과들을 감소시키거나, 최소화하거나 또는 보상하려는 시도로, 부적절한 또는 이상적이지는 않은 정합에 기반하여, 렌더링된 콘텐츠를 조정할 수 있다.
사용자 눈
움직임들에 대한 응답으로 콘텐츠를
렌더링하는 예시적인 그래프들
[0456]
도 12는 웨어러블 시스템이 사용자의 눈 움직임들에 대한 응답으로 깊이 평면들을 어떻게 스위칭할 수 있는지를 예시하는 예시적인 그래프들(1200a-1200j)의 세트를 포함한다. 도 4 및 7과 관련하여 본원에서 논의된 바와 같이, 웨어러블 시스템은 다수의 깊이 평면들을 포함할 수 있고, 여기서, 다양한 깊이 평면들은, 상이한 시뮬레이팅된 깊이에서 또는 상이한 원근조절 큐로(예컨대, 다양한 레벨들의 파면 곡률 또는 광선 발산으로) 사용자에게 콘텐츠를 제공하도록 구성된다. 예로서, 웨어러블 시스템은 제1 범위의 깊이들을 시뮬레이팅하도록 구성된 제1 깊이 평면 및 제2 범위의 깊이들을 시뮬레이팅하도록 구성된 제2 깊이 평면을 포함할 수 있으며, 이들 두 범위들이 스위칭 시에 히스테리시스를 가능하게 하기 위해 바람직하게는 오버랩될 수 있지만, 제2 범위의 깊이들은 일반적으로, 사용자로부터 더 먼 거리들까지 연장될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 웨어러블 시스템은, 과도한 깊이 평면 스위칭, 과도한 원근조절-이접운동 미스매치(accommodation-vergence mismatch)들 및 과도한 원근조절-이접운동 미스매치 기간들을 회피하며 (예컨대, 깜박임들 및 단속운동들 동안 깊이 평면들을 시프팅함으로써) 깊이 평면 스위칭들의 가시성을 감소시키려 하는 방식으로, 제1 깊이 평면과 제2 깊이 평면 간에 스위칭하기 위해, 사용자의 이접운동 깊이, 단속운동 움직임들 및 깜박임들을 추적할 수 있다.
[0457]
그래프(1200a)는 시간의 경과에 따른 사용자의 이접운동 깊이의 예를 예시한다. 그래프(1200b)는 시간의 경과에 따른, 눈 움직임들의 속도 또는 사용자의 단속운동 신호의 예를 예시한다.
[0458]
그래프(1200c)는 눈 추적 모듈(614)에 의해 생성된 이접운동 깊이 데이터, 그리고 특히, 이접운동 깊이 추정 모듈(728)에 의해 생성된 데이터를 예시할 수 있다. 그래프들(1200c-1200h)에서 도시된 바와 같이, 눈 추적 데이터는 대략 60 Hz의 레이트로 눈 추적 모듈(614) 내에서 샘플링될 수 있다. 그래프들(1200b 및 1200c) 간에 도시된 바와 같이, 눈 추적 모듈(614) 내의 눈 추적 데이터는 지연(1202)만큼 사용자의 실제 눈 움직임들 뒤에 지체될 수 있다. 예로서, 시간(t1)에서, 사용자의 이접운동 깊이가 히스테리시스 임계치(1210a)와 교차할 수 있지만, 히스테리시스 대역 교차 검출 모듈(752)은 지연(1202) 후에 시간(t2)까지 이벤트를 인식하지 않을 수 있다.
[0459]
그래프(1200c)는 또한, 제1 깊이 평면과 제2 깊이 평면(예컨대, 도 12의 깊이 평면 #1과 깊이 평면 #2) 간의 전이들과 연관될 수 있는, 히스테리시스 대역에서의 다양한 임계치들(1210a, 1210b, 1210c)을 예시한다. 일부 실시예들에서, 웨어러블 시스템은, 사용자의 이접운동 깊이가 임계치(1210b)를 초과할 때마다 깊이 평면 #1을 이용하여 콘텐츠를 디스플레이하고 사용자의 이접운동 깊이가 임계치(1210b) 미만일 때마다 깊이 평면 #0을 이용하여 콘텐츠를 디스플레이하려고 시도할 수 있다. 그러나, 과도한 스위칭을 회피하기 위해, 웨어러블 시스템이 히스테리시스를 구현할 수 있어서, 웨어러블 시스템은, 사용자의 이접운동 깊이가 외부 임계치(1210c)와 교차할 때까지, 깊이 평면 #1로부터 깊이 평면 #0으로 스위칭하지 않을 것이다. 유사하게, 웨어러블 시스템은, 사용자의 이접운동 깊이가 외부 임계치(1210a)와 교차할 때까지, 깊이 평면 #0으로부터 깊이 평면 #1로 스위칭하지 않을 수 있다.
[0460]
그래프(1200d)는 깊이 평면 선택 모듈(750) 또는 히스테리시스 대역 교차 검출 모듈(752)에 의해 생성될 수 있는 내부 플래그를 예시하며, 이 내부 플래그는, 사용자의 이접운동 깊이가 깊이 평면 #1과 일반적으로 연관된 볼륨에 있는지 또는 깊이 평면 #2와 일반적으로 연관된 볼륨에 있는지(예컨대, 사용자의 이접운동 깊이가 임계치(1210b)를 초과하는지 또는 그 미만인지)를 표시한다.
[0461]
그래프(1200e)는 깊이 평면 선택 모듈(750) 또는 히스테리시스 대역 교차 검출 모듈(752)에 의해 생성될 수 있는 내부 히스테리시스 대역 플래그를 예시하며, 이 내부 히스테리시스 대역 플래그는, 사용자의 이접운동 깊이가 외부 임계치, 이를테면, 임계치(1210a 또는 1210c)와 교차했는지 여부를 표시한다. 특히, 그래프(1200e)는, 사용자의 이접운동 깊이가 히스테리시스 대역과 완전히 교차하여 활성 깊이 평면의 볼륨의 외측의 구역에(예컨대, 활성 깊이 평면 이외의 깊이 평면과 연관된 구역에) 있어서, 잠재적으로는, 바람직하지 않은 원근조절-이접운동 미스매치(AVM; accommodation-vergence mismatch)로 이어졌는지 여부를 표시하는 플래그를 예시한다.
[0462]
그래프(1200f)는 깊이 평면 선택 모듈(750) 또는 히스테리시스 대역 교차 검출 모듈(752)에 의해 생성될 수 있는 내부 AVM 플래그를 예시하며, 이 내부 AVM 플래그는, 사용자의 이접운동이 사전결정된 시간을 초과하는 시간 동안 활성 깊이 평면의 볼륨의 외측에 있었는지 여부를 표시한다. 그러므로, AVM 플래그는, 거의 과도한 또는 과도한 시간 기간 동안 사용자가 바람직하지 않은 원근조절-이접운동 미스매치를 겪었을 수 있었을 때를 식별할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 내부 AVM 플래그는 또한, 사용자의 이접운동이 사전결정된 거리만큼 활성 깊이 평면의 볼륨을 넘어서, 잠재적으로 과도한 원근조절-이접운동 미스매치들을 초래했는지 여부를 표시할 수 있다. 다시 말해서, AVM 플래그는, 사용자의 이접운동이 임계치(1210b)로부터 임계치들(1210a 및 1210c)보다 훨씬 더 멀리 있는 부가적인 임계치를 언제 초과했는지를 표시할 수 있다.
[0463]
그래프(1200g)는 안구 이벤트 검출 모듈(754)에 의해 생성될 수 있는 내부 깜박임 플래그를 예시하며, 이 내부 깜박임 플래그는, 사용자가 언제 깜박였는지 또는 깜박이고 있는지를 결정할 수 있다. 본원에서 주목된 바와 같이, 사용자가 깊이 평면들에서의 스위칭을 지각할 가능성을 감소시키기 위해, 사용자 깜박임 시에 깊이 평면들을 스위칭하는 것이 원해질 수 있다.
[0464]
그래프(1200h)는 깊이 평면 선택 모듈(750)로부터의 예시적인 출력을 예시한다. 특히, 그래프(1200h)는, 깊이 평면 선택 모듈(750)이 시간이 지남에 따라 변화할 수 있는 선택된 깊이 평면을 활용하라는 명령을 렌더 엔진, 이를테면, 렌더 엔진(622)(도 6 참조)에 출력할 수 있다는 것을 도시한다.
[0465]
그래프들(1200i 및 1200j)은 웨어러블 시스템에 존재할 수 있는 지연들을 예시하며, 이 지연들은, 깊이 평면들을 스위칭하기 위해 렌더 엔진(622)에 의한 지연, 및 깊이 평면들의 변화를 유발하기 위해 새로운 깊이 평면에서 새로운 이미지 프레임과 연관된 광을 제공할 필요가 있을 수 있는 디스플레이(220)에 의한 지연을 포함한다.
[0466]
이제, 다양한 시간들(t0 - t10)에, 그래프들(1200a-1200j)에서 예시된 이벤트들이 참조될 것이다.
[0467]
때때로, 대략 시간(t0)에, 사용자의 이접운동 깊이가 외부 히스테리시스 임계치일 수 있는 임계치(1210a)와 교차할 수 있다. 이미지 캡처 및 신호 프로세싱과 연관된 지연 후에, 웨어러블 시스템은, 사용자의 이접운동 깊이가 히스테리시스 대역 내에 놓임을 표시하는, 그래프(1200e)에서 표시된 신호를 생성할 수 있다. 그래프(1200e)의 예에서, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은 사용자의 이접운동 깊이 교차 임계치(1210a)와 관련하여 대략 시간(t1)에 히스테리시스 대역 초과 플래그(hysteresis band exceeded flag)를 제공할 수 있다.
[0468]
사용자의 이접운동 깊이는 시간(t0)부터 대략 시간(t4)까지 계속 감소할 수 있으며, 이후, 증가할 수 있다.
[0469]
시간(t1)에, 사용자의 이접운동 깊이는 2개의 깊이 평면들, 이를테면, 깊이 평면 #1과 깊이 평면 #0 간의 중간점일 수 있는 임계치(1210b)와 교차할 수 있다. 그래프(1200d)에서 예시된 바와 같이, 프로세싱 지연(1202) 후에, 눈 추적 모듈(614)은 내부 플래그를 변경할 수 있고, 이는, 사용자의 이접운동 깊이가 깊이 평면 #1과 일반적으로 연관된 볼륨으로부터 깊이 평면 #0과 일반적으로 연관된 볼륨으로 이동했음을 표시한다.
[0470]
시간(t3)에, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은, 그래프(1200a)에서 도시된 사용자의 이접운동 깊이가 히스테리시스 대역을 통해 완전히 이동하여 외부 임계치(1210c)와 교차했다고 결정할 수 있다. 그 결과, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은, 사용자의 이접운동 깊이가 히스테리시스 대역 외측에 놓임을 표시하는, 그래프(1200e)에서 표시된 신호를 생성할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들(예컨대, 깊이 평면 선택 모듈(750))은 사용자의 이접운동 깊이가 제1 깊이 평면과 제2 깊이 평면 간의 히스테리시스 대역의 외측에 있을 때에만 그러한 2개의 깊이 평면들 간에 스위칭할 수 있다.
[0471]
적어도 일부 실시예들에서, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은 시간(t3)에 깊이 평면들을 스위칭하도록 구성될 수 있다. 특히, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은, 이접운동 깊이가 현재 선택된 깊이 평면(그래프(1200h)에 의해 표시된 깊이 평면 #1)의 볼륨으로부터 다른 깊이 평면(깊이 평면 #0)의 볼륨으로 이동하여 히스테리시스 대역과 완전히 교차했다는 결정에 기반하여, 깊이 평면들을 스위칭하도록 구성될 수 있다. 다시 말해서, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은, 히스테리시스 대역이 초과될 때마다(그래프(1200e)가 높을 때마다) 그리고 원근조절-이접운동 미스매치가 미스매치의 시간 또는 크기에 기반하여 검출될 때마다(그래프(1200f)가 높을 때마다) 깊이 평면 스위칭을 구현할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은 다른 깊이 평면(깊이 평면 #0)으로 스위칭하도록 렌더 엔진(622)에 명령하는 신호를 렌더 엔진(622)에 제공할 수 있다. 그러나, 도 12의 예에서, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은 적어도 하나의 다른 조건이 만족될 때까지 깊이 평면 스위칭들을 지연시키도록 구성될 수 있다. 이들 부가적인 조건들은 예들로서 깜박임 조건, 원근조절-이접운동 미스매치 타임아웃 조건 및 원근조절-이접운동 크기 조건을 포함할 수 있다.
[0472]
시간(t4)에, 그리고 도 12의 예에서, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은 깊이 평면들을 스위칭하도록 구성될 수 있다. 특히, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은, 사용자의 이접운동이 사전결정된 시간 임계치보다 더 긴 시간 동안 깊이 평면 #0과 연관된 볼륨에 있었다고(그리고 선택적으로, 또한, 그 시간 기간 동안 히스테리시스 대역의 외측에 있었다고) 결정할 수 있다. 사전결정된 시간 임계치들의 예들은 5 초, 10 초, 20 초, 30 초, 1 분, 및 90 초, 그리고 이들 값들 중 임의의 값들 간의 임의의 범위를 포함한다. 그러한 결정 시에, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은, 그래프(1200f)에서 표시된 바와 같이 AVM 플래그를 생성하고 그래프(1200h)에 표시된 바와 같이 깊이 평면 #0으로 스위칭하도록 렌더 엔진(622)에 지시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은, 만약 사용자의 이접운동 깊이가 현재 선택된 깊이 볼륨으로부터 임계 거리를 초과하여 있는 것으로 검출되면, AVM 플래그를 생성하고 깊이 평면들을 스위칭하도록 렌더 엔진(622)에 지시할 수 있다.
[0473]
시간(t5)에, 그리고 지연(1204) 후에, 렌더 엔진(622)은 새롭게 선택된 깊이 평면 #0에 콘텐츠를 렌더링하기 시작할 수 있다. 디스플레이(220)를 통해 사용자에게 광을 렌더링 및 전달하는 것과 연관된 지연(1206) 후에, 디스플레이(220)는, 시간(t6)까지는, 새롭게 선택된 깊이 평면 #0으로 완전히 스위칭될 수 있다.
[0474]
따라서, 그래프들(1200a-1200j)은, 시간(t0)과 시간(t6) 간에, 시스템이 사용자의 변화하는 이접운동에 응답할 수 있으며 그리고 사용자의 이접운동이 사전결정된 시간 기간을 초과하는 시간 기간 동안 이전 깊이 볼륨으로부터 멀리 이동한 후에 깊이 평면들을 스위칭할 수 있는 방법을 예시한다. 그래프들(1200a-1200j)은, 시간(t7)과 시간(t10) 간에, 시스템이 사용자의 변화하는 이접운동에 응답하며 그리고 사전결정된 시간 기간 이전일 수 있는 사용자 깜박임의 검출 시에 깊이 평면들을 스위칭할 수 있는 방법을 예시할 수 있다.
[0475]
시간(t7)에, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은, 사용자의 이접운동 깊이가 깊이 평면 #0과 깊이 평면 #1 간의 히스테리시스 구역에 들어갔음(예컨대, 사용자의 이접운동 깊이가 외부 임계치(1210c)와 교차했음)을 검출할 수 있다. 응답으로, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은 그래프(1200e)에서 도시된 바와 같이 히스테리시스 플래그를 변경할 수 있다.
[0476]
시간(t8)에, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은, 사용자의 이접운동 깊이가 임계치(1210b)와 교차했고 깊이 평면 #0과 일반적으로 연관된 볼륨으로부터 깊이 평면 #1과 일반적으로 연관된 볼륨으로 이동했음을 검출할 수 있다. 따라서, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은 그래프(1200d)에서 도시된 바와 같이 깊이 볼륨 플래그를 변경할 수 있다.
[0477]
시간(t9)에, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은, 사용자의 이접운동 깊이가 임계치(1210a)와 교차했고 히스테리시스 볼륨으로부터 배타적으로 깊이 평면 #1과 일반적으로 연관된 볼륨으로 이동했음을 검출할 수 있다. 응답으로, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은 그래프(1200e)에서 도시된 바와 같이 히스테리시스 플래그를 변경할 수 있다.
[0478]
대략 시간(t10)에, 사용자는 깜박일 수 있고, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은 그 깜박임을 검출할 수 있다. 일 예에서, 안구 이벤트 검출 모듈(754)은 사용자의 깜박임을 검출할 수 있다. 응답으로, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은 그래프(1200h)에서 도시된 바와 같이 깜박임 플래그를 생성할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은, 히스테리시스 대역이 초과될 때마다(그래프(1200e)가 높을 때마다) 그리고 깜박임이 검출될 때마다(그래프(1200g)가 높을 때마다) 깊이 평면 스위칭을 구현할 수 있다. 따라서, 광-필드 렌더 제어기(618)의 하나 이상의 모듈들은 시간(t10)에 깊이 평면들을 스위칭하도록 렌더 엔진(622)에 명령할 수 있다.
다수의 깊이 평면들을 갖는 혼합 현실 시스템에서의 예시적인 렌더링 모드들
[0479]
혼합 현실 시스템들에서, (사용자의 관점에서) 실제 오브젝트와 가상 오브젝트가 공간적으로 정렬되도록, 컴퓨터-생성(렌더링) 장면들이 인간 눈에 전달될 수 있다. 실제 오브젝트와 가상 오브젝트 간의 공간 정렬에 대한 시지각을 사용자에게 제공하기 위해, 컴퓨터-생성 장면이 렌더링 및 제공되는 관점은 바람직하게는, 사용자의 눈의 관점(예컨대, 포지션 및 배향)에 대응할 수 있다. 예로서, 사용자는 (내부에 실제 오브젝트들이 존재하는) "실세계" 프레임과 (내부에 가상 오브젝트들이 존재하는) "렌더 세계" 프레임이 정확하게 서로 정렬될 때 원하는 방식으로 실제 오브젝트와 가상 오브젝트가 공간적으로 정렬되는 것으로 지각할 수 있다.
[0480]
디지털 광-필드 디스플레이 디바이스, 이를테면, 도 2의 디스플레이(220)를 포함하는 웨어러블 시스템(200)은, 하나 이상의 깊이 평면들을 사용하여 다양한 깊이들에서 3D 가상 콘텐츠(가상 오브젝트들)를 나타내는 광-필드가 사용자에게 제공될 수 있는 혼합 현실 시스템의 예이다. 깊이 평면들은, 사용자로부터의 다양한 거리들에서, 가상 콘텐츠가 투사 또는 디스플레이되고 가상 픽셀들로 변환되며 사용자에게 제공될 수 있는 하나 이상의 가상 스크린들과 비교될 수 있다. 따라서, 혼합 현실 시스템은 사용자로부터 다양한 거리들에 위치된 하나 이상의 투명 플로팅(floating) 스크린들을 갖는 시스템과 광학적으로 등가일 수 있다. 이러한 방식으로, 디지털화된 광 필드가 사용자의 홍채를 통해 사용자의 망막 상에 투사되고, 3D 가상 콘텐츠의 이미지가 형성된다(예컨대, 사용자는 3D 가상 콘텐츠의 이미지를 지각함).
[0481]
도 13은 가상 오브젝트들을 포함하는 3D 가상 콘텐츠를 나타내는 광-필드가 하나 이상의 깊이 평면들을 사용하여 사용자의 눈에 제공되는 혼합 현실 시스템(1300)을 도시하며, 이 혼합 현실 시스템(1300)은 웨어러블 디바이스 및 사용자로부터 다양한 거리들로 이격된 가상 스크린들을 시뮬레이팅하는, 웨어러블 디바이스 상의 광학 구조들일 수 있다. 혼합 현실 시스템(1300)은 접안렌즈(1310)를 포함할 수 있고, 이 접안렌즈(1310)는 머리-착용형 디지털 광-필드 디스플레이 디바이스, 이를테면, 도 3의 디스플레이(220) 또는 그 일부의 접안렌즈를 표현할 수 있다. 그러한 시스템은 접안렌즈(1310)을 통해 그리고 사용자의 눈(1302)의 망막(1303) 상에 3D 가상 오브젝트(1330)를 나타내는 광-필드를 투사하도록 구성될 수 있다.
[0482]
도 13은 또한, 깊이 평면들(1321-1323)을 도시하고, 이 깊이 평면들(1321-1323) 상에, 가상 오브젝트(1330) 및 다른 가상 콘텐츠가 투사되거나 또는 디스플레이되고 가상 픽셀들로 변환될 수 있다. 도 13에서 도시된 특정 예에서, 가상 오브젝트(1330)는 깊이 평면(1322) 상에 투사되고 이로써 가상 픽셀들(1332)로 변환된다. 그 결과, 접안렌즈(1310)(예컨대, 디스플레이(220))에 의해 생성된 광은, 가상 오브젝트(1330)가 깊이 평면(1322)의 사용자로부터 거리를 두고 위치된 물리 디스플레이 또는 투사기 스크린 상에 제공된 것처럼, 사용자의 눈(1302)에 원근조절 큐들을 제공할 수 있다. 머리-착용형 디지털 디스플레이 디바이스는 가상 픽셀들(1332)을 나타내는 디지털화된 광 필드를 생성할 수 있고, 접안렌즈(1310)을 통해 그리고 사용자의 눈(1302)의 망막(1303) 상에 그러한 광 필드를 투사할 수 있다.
[0483]
아래에서 더욱 상세히 논의될 바와 같이, 상이한 콘텐츠에 대해 그리고/또는 상이한 시간 기간들에 사용자의 시야에 걸쳐 상이한 눈 원근조절 큐들을 제공하기 위해 상이한 렌더링 모드들이 혼합 현실 시스템(이를테면, 도 13의 혼합 현실 시스템(1300))에서 이용될 수 있다. 예들로서, 혼합 현실 시스템은 (도 14a-14b에서 도시된 바와 같이) 한 번에 단일 깊이 평면을 사용하여 가상 오브젝트들이 디스플레이되는 이산 가변-초점(discrete vari-focus) 모드를 이용할 수 있고, (도 14c-14d에서 도시된 바와 같이) 2개의 인접한 깊이 평면들 간에 원근조절 큐들을 생성하기 위해 이 2개의 깊이 평면들을 사용하여 가상 오브젝트들이 디스플레이되는 혼합 가변-초점 모드를 이용할 수 있으며, 그리고 (도 14e-14f에서 도시된 바와 같이) 동시에 2개 이상의 원근조절 큐들을 생성하기 위해 2개 이상의 깊이 평면들을 사용하여 가상 오브젝트들이 디스플레이되는 다중-초점 모드를 이용할 수 있다. 일반적으로, 혼합 현실 시스템은 다양한 조건들에 대한 응답으로 동작 동안 이들 렌더링 모드와 다른 렌더링 모드 간에 스위칭할 수 있다. 예로서, 혼합 현실 시스템은 제1 종류의 콘텐츠(이를테면, 단일 깊이에 제공될 수 있는 텍스트)를 디스플레이할 때 제1 렌더링 모드(이를테면, 이산 가변-초점 모드)를 활용할 수 있고, 제2 종류의 콘텐츠(이를테면, 다양한 깊이들에 동시에 제공될 수 있는 콘텐츠)를 디스플레이할 때 상이한 제2 렌더링 모드(이를테면, 다중-초점 모드)를 활용할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 도 6의 광-필드 렌더 제어기(618)는 본원에서 논의된 바와 같이 다양한 입력들 및 조건들에 기반하여 임의의 주어진 시간에 이용되는 렌더링 모드를 선택하도록 구성될 수 있다.
단일 깊이 평면 렌더링 모드(이산 가변-초점 모드)
[0484]
도 14a 및 14b에서 예시된 바와 같이, 본원에서 설명된 웨어러블 시스템은, 본원에서 단일 깊이 평면 렌더링 모드로 지칭되고 또한 이산-가변-초점 모드로 지칭되는 모드에서, 한 번에 단일 깊이 평면을 사용하여 가상 현실 오브젝트들을 렌더링할 수 있다. 이산 가변-초점 모드에서, 웨어러블 시스템은, 현재 렌더링된 가상 오브젝트들 전부를 (그러한 오브젝트들 중 일부가 그 깊이 평면과 연관된 깊이들 이외의 깊이들에 배치되더라도) 디스플레이하기 위해, 디스플레이의 전체 FOV(field-of-view)에 걸쳐 단일 깊이 평면을 활용할 수 있다. 다시 말해서, 웨어러블 시스템은 전체 FOV에 걸쳐 단일 초점 또는 원근조절 큐를 제공할 수 있다. 물론, 웨어러블 시스템은, (본원에서 더욱 상세히 논의된 바와 같이, 사용자 이접운동 깊이, 가상 콘텐츠의 깊이 및 다른 팩트들의 변화들에 대한 응답으로) 시간이 지남에 따라 가상 콘텐츠를 렌더링하기 위해 어느 깊이 평면이 사용될지 스위칭하여서, 시간이 지남에 따라 렌더링된 가상 콘텐츠의 원근조절 큐를 변경할 수 있다. 일반적으로, 이산 가변-초점 모드에서는, 임의의 일 시간에 혼합 현실 시스템에 의해 단 하나의 깊이 평면만이 이용된다.
[0485]
도 14a-14b는, 각각, 콘텐츠를 사용자의 눈(1402)에 제공하기 위해 이산 가변-초점 모드에서 동작하고 있는 혼합 현실 시스템(1400A)의 평면도 및 측면도/등각투영도를 도시한다. 도 14a-14b는 또한, 깊이 평면들(1421, 1422 및 1423)을 도시하고, 이 깊이 평면들(1421, 1422 및 1423) 상에, 가상 콘텐츠가 투사되고 가상 픽셀들로 변환될 수 있다. 이산 가변-초점 모드에서 동작하는 동안, 가상 콘텐츠는 주어진 시간에 깊이 평면들(1421-1423) 중 하나의 깊이 평면 상에만 투사될 수 있다. 도 14a-14b의 예에서, 혼합 현실 시스템(1400A)은, 가상 콘텐츠가 깊이 평면(1422) 상에는 투사되지만 깊이 평면들(1421 또는 1423) 중 어느 깊이 평면에도 투사되지 않는 상태로 스위칭되었다. 도시된 바와 같이, 깊이 평면(1422) 상에 투사되는 가상 콘텐츠는 가상 픽셀들(1432A)로 변환된다.
[0486]
도 4, 6, 7a, 7b 및 12와 관련하여 더욱 상세히 논의된 바와 같이, 픽셀들 전부를 어느 깊이에 배치할지(예컨대, 가상 콘텐츠가 어느 깊이 평면 상에 투사될 것인지)의 선정 그리고 깊이 평면들 간의 스위칭 타이밍은 눈 추적 및 가상 콘텐츠 정보에 기반할 수 있다. 예들로서, 이산 가변-초점 모드에서 동작하는 동안, 웨어러블 시스템은, 사용자의 이접운동 깊이에 기반하여, 사용자의 이접운동 깊이에 기반하지만 트리거 이벤트 때까지(예컨대, 도 12와 관련하여 논의된 바와 같이, 사용자 깜박임 또는 단속운동 시에, 사전결정된 AVM 미스매치 타임아웃 후에 등) 지연되는 깊이 평면 스위칭들을 이용하여, 가상 콘텐츠의 깊이에 기반하여, 그리고 가상 콘텐츠의 깊이에 기반하지만 트리거 이벤트 때까지(예컨대, 도 12와 관련하여 논의된 바와 같이, 사용자 깜박임 또는 단속운동 시에, 사전결정된 AVM 미스매치 타임아웃 후에 등) 지연되는 깊이 평면 스위칭들을 이용하여, 또는 이들의 임의의 조합으로, 어느 깊이 평면이 활성인지 스위칭할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 깊이 평면 선택 모듈(750), 히스테리시스 대역 교차 검출 모듈(752) 및 안구 이벤트 검출 모듈(754) 중 하나 이상은, 개별적으로 또는 조합하여, 원하는 깊이 평면 스위칭 방식을 구현하도록 구성될 수 있다.
혼합 깊이 평면 렌더링 모드(혼합 가변-초점 모드)
[0487]
도 14c 및 14d에서 예시된 바와 같이, 본원에서 설명된 웨어러블 시스템은 2개의 인접한 깊이 평면들 간에 놓이는 원근조절 또는 초점 큐들을 생성하기 위해 이 깊이 평면들을 사용하여 가상 현실 오브젝트들을 렌더링할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이 혼합 가변-초점 모드는 웨어러블 시스템이 웨어러블 시스템의 깊이 평면들의 세트에 의해 제공되는 깊이들 간(이 깊이들을 포함함)의 임의의 거리에 원근조절 또는 초점 큐들을 생성하는 것을 가능하게 할 수 있다. 다시 말해서, 만약 시스템이 3개의 깊이 평면들을 포함하고, 제1 깊이 평면이 1 피트의 원근조절 큐를 제공하고, 제2 깊이 평면이 10 피트의 원근조절 큐를 제공하며, 제3 깊이 평면이 광학 무한대의 원근조절 큐를 제공하면, 웨어러블 시스템은 1 피트 깊이의 제1 평면부터 광학 무한대 깊이의 제3 깊이 평면까지 어딘든 원근조절 큐들을 사용자에게 제공할 수 있을 수 있다.
[0488]
도 14c-14d는 콘텐츠를 사용자의 눈(1402)에 제공하기 위해 혼합 가변-초점 모드에서 동작하고 있는 혼합 현실 시스템(1400C)의 평면도 및 측면도/등각투영도를 도시한다. 혼합 현실 시스템(1400C)은, 예컨대, 도 14a-14b를 참조하여 위에서 설명된 혼합 현실 시스템(1400A)과 동일한 아키텍처를 가질 수 있다. 혼합 가변-초점 모드에서 동작하는 동안, 평면들 간에 원근조절 큐를 생성하기 위하여 임의의 주어진 시점에 깊이 평면들(1421-1423) 중 2개 이상의 깊이 평면들 상에 동시에 가상 콘텐츠가 투사될 수 있다. 도 14c-14d의 예에서, 혼합 현실 시스템(1400C)은, 가상 콘텐츠가 깊이 평면들(1421 및 1422) 상에 투사되는 상태로 스위칭되었다. 도시된 바와 같이, 깊이 평면들(1421 및 1422) 상에 투사되는 가상 콘텐츠는 각각 가상 픽셀 세트들(1431C 및 1432C)로 변환된다. 가상 픽셀 세트들(1431C 및 1432C)은 함께 혼합될 수 있고, 이 가상 픽셀 세트들(1431C 및 1432C)의 상대 세기들에 기반하여, 깊이 평면들(1421 및 1422) 간의 어딘가에 원근조절 큐를 사용자에게 제공할 수 있다.
[0489]
혼합 가변-초점 모드에서, 웨어러블 시스템은 디스플레이의 FOV에 걸쳐 모든 픽셀들에 대해 동일한 초점 또는 원근조절 큐를 제공할 수 있으며, 이 원근조절 큐는 임의의 쌍의 인접한 깊이 평면들의 깊이들 간에 연속 가변적(continuously variable)일 수 있다. 웨어러블 시스템은 2개의 깊이 평면들 간의 픽셀 세기들을 혼합함으로써 연속 가변 원근조절 큐들을 달성할 수 있다. 예로서, 웨어러블 시스템은 깊이 평면들(1421 및 1421) 둘 모두에 가상 오브젝트를 렌더링함으로써 깊이 평면들(1422 및 1421) 간에 원근조절 큐를 갖는 가상 오브젝트를 디스플레이할 수 있다. 가상 오브젝트가 깊이 평면(1421)의 깊이에 더욱 가까운 추가적인 예에서, 웨어러블 시스템은 깊이 평면(1422)에서보다 깊이 평면(1421)에서 더 큰 광 세기(예컨대, 밝기)로 가상 오브젝트를 렌더링할 수 있다. 그러한 어레인지먼트에서, 2개의 깊이 평면들로부터의 광은, 사용자가 깊이 평면(1421)에 가까이(그러나, 여전히 평면들(1421 및 1422) 간에) 놓이는 원근조절 큐를 갖는 것으로 가상 오브젝트를 지각하도록, 혼합될 수 있다.
[0490]
혼합 가변-초점 모드에서, 웨어러블 시스템은 원하는 원근조절 큐를 제공하기 위해 어느 인접한 깊이 평면들을 혼합할지를 선택하도록 구성된다. 그러나, 밝기를 연속적으로 변화시킴으로써 평면들 간에 원근조절 큐가 연속적으로 변할 수 있기 때문에, 깊이 평면 스위칭들의 타이밍은 이산 가변-초점 모드에서만큼 중요하지는 않을 수 있다. 따라서, 웨어러블 시스템은, 사용자 깜박임, 단속운동 또는 AVM 타임아웃과 같은 트리거링 이벤트를 기다리지 않고, 어느 2개의 깊이 평면들이 한 쌍의 인접한 깊이 평면들을 형성할지 스위칭하도록 구성될 수 있다. 대신에, 웨어러블 시스템은 제공되는 원근조절 큐를 매끄럽게 변화시킬 수 있고, 사용자의 이접운동 깊이, 가상 콘텐츠의 깊이, 또는 원하는 대로 이들과 다른 입력들의 조합에 대한 응답으로 시간이 지남에 따라 어느 깊이 평면들이 활용될지를 매끄럽게 변화시킬 수 있다.
다중 깊이 평면 렌더링 모드(다중-초점 모드)
[0491]
도 14e 및 14f에서 예시된 바와 같이, 본원에서 설명된 웨어러블 시스템은 동시에 2개 이상의 원근조절 큐들을 생성하기 위해 2개 이상의 깊이 평면들을 사용하는 다중-초점 모드에서 가상 현실 오브젝트들을 렌더링할 수 있다. 다시 말해서, 주어진 프레임에서의 가상 콘텐츠는 동시에 다수의 깊이들에 걸쳐 제공될 수 있다. 예들로서, 다중-초점 모드는, 제1 혼합 원근조절 큐를 제공하기 위해 혼합 가변-초점 모드와 관련하여 설명된 방식으로 2개 이상의 깊이 평면들을 사용하는 것; 제2 혼합 원근조절 큐를 제공하기 위해 2개 이상의 깊이 평면들을 사용하는 것; 제3 원근조절 큐를 제공하기 위해 단일 깊이 평면을 사용하는 것; 제4 원근조절 큐를 제공하기 위해 제2 단일 깊이 평면을 사용하는 것; 또는 다양한 원근조절 큐들을 제공하기 위해 이들과 다른 초점 모드들의 조합들을 사용하는 것을 포함할 수 있다.
[0492]
도 14e-14f는 콘텐츠를 사용자의 눈(1402)에 제공하기 위해 다중-초점 모드에서 동작하고 있는 혼합 현실 시스템(1400E)의 평면도 및 측면도/등각투영도를 도시한다. 혼합 현실 시스템(1400E)은, 예컨대, 도 14a-14d를 참조하여 위에서 설명된 혼합 현실 시스템(1400A 및/또는 1400C)과 동일한 아키텍처를 가질 수 있다. 다중-초점 모드에서 동작하는 동안, 2개 이상의 상이한 초점 큐들을 생성하기 위하여 임의의 주어진 시점에 깊이 평면들(1421-1423) 중 2개 이상의 깊이 평면들 상에 동시에 가상 콘텐츠가 투사될 수 있다. 도 14e-14f의 예에서, 깊이 평면들(1421, 1422 및 1423) 상에 동시에 가상 콘텐츠가 투사된다. 도시된 바와 같이, 깊이 평면들(1421-1423) 상에 투사되는 가상 콘텐츠는 가상 픽셀 세트들(1431E-1433E)로 변환된다.
[0493]
일반적으로, 웨어러블 시스템은 다중-초점 모드에서 동작하는 동안(또는 혼합 가변-초점 모드에서 동작하는 동안) 혼합 및 넌-혼합 원근조절 큐들로 제공할 수 있다. 도 14f에서 도시된 바와 같이, 깊이 평면들(1421 및 1422)은 깊이 평면(1421) 상의 픽셀들(1431E) 및 깊이 평면(1422) 상의 픽셀들(1432E)을 사용한 혼합 원근조절 큐를 갖는 콘텐츠(1450)를 제공하도록 구성될 수 있고, 깊이 평면(1422) 상의 픽셀들(1432F) 및 깊이 평면(1423) 상의 픽셀들(1433F)을 사용한 상이한 혼합 원근조절 큐를 갖는 콘텐츠(1452)를 제공하도록 구성될 수 있으며, 깊이 평면(1423) 상의 픽셀들(1433G)을 사용한 넌-혼합 원근조절 큐를 갖는 콘텐츠(1454)를 제공하도록 구성될 수 있다. 혼합 콘텐츠(1452)는, 사용자의 원근의 깊이 디멘션에 걸쳐 늘어나며, 따라서 가상 픽셀들(1433F)로서 렌더링된, 깊이 평면(1423)과 연관된 깊이에 있는 부분들 및 가상 픽셀들(1432F)로서 렌더링된, 깊이 평면(1422)과 연관된 상이한 깊이에 있는 부가적인 부분들을 포함하는 콘텐츠를 포함할 수 있다. 예로서, 혼합 콘텐츠(1542)가 넌-오버래핑 콘텐츠를 포함하여서, 가상 픽셀들(1432F)은, 깊이 축에 직각인 평면들에서, 가상 픽셀들(1433F)과 오버랩되지 않을 수 있다. 다른 실시예들에서, 혼합 콘텐츠(1452)는 평면들(1422 및 1423) 간의 깊이들에 있는 콘텐츠를 포함할 수 있고, 이 콘텐츠는, 가상 픽셀들(1433F 및 1432F)을 오버래핑 및 혼합함으로써 렌더링된다. 픽셀들(1433F 및 1432F)을 오버래핑 및 혼합하는 것은 외관상(apparent) 깊이를 깊이 평면(1422)을 향해 또는 깊이 평면(1422)을 향해 시프팅하기 위해 픽셀들(1433F 및 1432F)의 상대 세기들을 변화시키는 것을 포함할 수 있다. 예로서, 픽셀들(1433F)을 디밍하는 것 및 픽셀들(4332F)을 증폭 또는 밝게 하는 것은 사용자 지각 깊이를 깊이 평면(1422)을 향해 시프팅하는 효과를 가질 수 있다. 게다가, (오버랩된 픽셀들이, 디스플레이에서의 그 포지션에서 광에 대한 다수의 깊이 평면들의 기여로 인해 과도하게 밝게 보이는 것을 방지하기 위해) 오버랩된 픽셀들이 오버랩되지 않은 픽셀과는 상이한 세기(일반적으로, 더 낮은 세기일 수 있음)를 가져서, 오버랩 및 혼합된 픽셀들은 원하는 세기를 가질 수 있다. 이들은 단지 예시적인 예들이며, 일반적으로, 웨어러블 시스템은 혼합 원근조절 큐와 넌-혼합 원근조절 큐의 임의의 원하는 조합을 제공할 수 있다.
[0494]
혼합 가변-초점 모드와 관련하여 논의된 바와 같이, 깊이 평면 스위칭들의 타이밍은, 가변 원근조절 큐들을 갖는 모드들, 이를테면, 혼합 가변-초점 모드 및 다중-초점 모드에서는, 이산 가변-초점 모드에서 스위칭들이 중요한 것만큼 중요하지는 않을 수 있다. 따라서, 웨어러블 시스템은, 사용자 깜박임, 단속운동 또는 AVM 타임아웃과 같은 트리거링 이벤트를 기다리지 않고, 다중-초점 모드에서 어느 깊이 평면들이 활성인지 스위칭하도록 구성될 수 있다. 대신에, 웨어러블 시스템은 제공되는 원근조절 큐들을 매끄럽게 변화시킬 수 있고, 사용자의 이접운동 깊이, 가상 콘텐츠의 깊이, 또는 원하는 대로 이들과 다른 입력들의 조합에 대한 응답으로 시간이 지남에 따라 어느 깊이 평면들이 활용될지를 매끄럽게 변화시킬 수 있다. 그러나, 다른 구현들에서, 사용자 깜박임, 단속운동 또는 AVM 타임아웃과 같은 트리거링 이벤트들이 활용될 수 있다.
다양한 렌더링 모드들에서의 원근감의 중심 오정렬들의 효과들
[0495]
하나 이상의 깊이 평면들 상에 투사될 때, 렌더 세계와 실세계 둘 모두에 대해 결정될 수 있는 특정 CoP(center of perspective)로부터 3D 가상 콘텐츠를 렌더링하고 보는 것이 바람직할 수 있다. 렌더 세계에서 적절한 원근감의 중심으로부터 콘텐츠가 렌더링될 때, 각각의 가상 스크린의 픽셀들은, 특정한 포지션 및 배향을 포함할 수 있는 실세계에서 적절한 원근감의 중심으로부터 관찰될 때 정확하게 3D 가상 콘텐츠로서 보일 수 있다. 그러나, 만약 동일한 콘텐츠가 렌더 세계에서 상이한 포지션으로부터 렌더링되거나 또는 실세계에서 상이한 포지션으로부터 보여지면, 3D 가상 콘텐츠는 그러한 3D 가상 콘텐츠의 이미지를 정확하게 닮지는 않을 수 있다. 이 렌더링 프레임워크는 핀홀 카메라 모델을 사용하여 표현될 수 있으며, 여기서, CoP는 3D 가상 콘텐츠의 투사를 정확하게 캡처하기 위한 방식으로 렌더 세계(예컨대, 3D 렌더 공간) 내에 포지셔닝 및 배향되는 "가상" 또는 "렌더" 핀홀 카메라로서 표현된다. CoP와 관련된 부가적인 세부사항이 도 22-24b와 관련하여 아래에서 설명되는 한편, 아래에서 제공된 도 15a-15c 및 대응하는 설명은, CoP 정확도 및/또는 정밀도가 다양한 예시적인 렌더링 모드들 각각의 경우 혼합 현실 시스템 성능에 미칠 수 있는 영향을 추가로 보여준다.
[0496]
동작 시에, 만약 (렌더 세계 프레임에서의) 가상 핀홀 카메라의 관점과 (실세계 프레임에서의) 사용자의 관점이 오정렬되면, 사용자의 눈의 망막 상에 투사되는 디지털화된 광 필드는, 아티팩트(artifact)들을 포함하거나 또는 다른 문제적 특성들을 나타내는 3D 가상 콘텐츠의 이미지를 형성하는 역할을 할 수 있다. 하나의 깊이 평면이 이용되는 단순한 시나리오의 경우, 가상 핀홀 카메라와 사용자의 관점 간의 오정렬은, 사용자의 FOV 내에서 잘못된(의도하지 않은) 위치에 3D 가상 콘텐츠의 이미지를 형성하는 디지털화된 광 필드를 산출할 수 있다. 2개 이상의 깊이 평면들이 이용되는 시나리오들, 이를테면, 도 14a-14f를 참조하여 위에서 설명된 초점 모드들 중 임의의 초점 모드가 이용되는 시나리오들의 경우, 가상 핀홀 카메라와 사용자의 관점 간의 오정렬은, 위치들 간에 점프하거나 또는 불쑥 들어오는 것으로 보이고 그리고/또는 균열(fracture)들 및/또는 전위(dislocation)와 같은 시각적 아티팩트들을 포함하는 3D 가상 콘텐츠의 이미지를 형성하는 디지털화된 광 필드를 산출할 수 있다. 더욱 구체적으로, 위에서 언급된 초점 모드들 중 임의의 초점 모드에서 동작하는 혼합 현실 시스템에서 그러한 오정렬의 발생은, 하나의 깊이 평면 상에 평탄화된(또는 깊이 평면들 간에 혼합된) 3D 가상 콘텐츠로 하여금 다른 깊이 평면 상에 평탄화된(또는 깊이 평면들 간에 혼합된) 3D 가상 콘텐츠에 대해 제자리를 벗어나 시프팅하게 하는 시차 시프트를 도입하는 역할을 할 수 있다.
[0497]
CoP 오정렬의 예로서, 도 15a는, CoP 오정렬의 존재 시에 콘텐츠를 사용자의 눈(1502)에 제공하기 위해 이산 가변-초점 모드에서 동작하고 있는 혼합 현실 시스템(1500A)을 도시한다. 도 13을 참조하여 위에서 설명된 혼합 현실 시스템(1300)과 많이 유사하게, 혼합 현실 시스템(1500A)은 접안렌즈(1510)를 포함하고, 이 접안렌즈(1510)는, 접안렌즈(1510)를 통해 그리고 사용자의 눈(1502)의 망막(1503) 상에 15D 가상 오브젝트(1530)를 나타내는 광-필드를 투사하도록 구성되는 머리-착용형 디지털 광-필드 디스플레이 디바이스 또는 그 일부의 접안렌즈를 표현할 수 있다. 도 15a는 또한, 깊이 평면들(1521-1523)을 도시하고, 이 깊이 평면들(1521-1523) 상에, 가상 오브젝트(1530)가 투사되고 가상 픽셀들로 변환될 수 있다. 도 15a에서 도시된 특정 예에서, 혼합 현실 시스템(1500A)은, 제1 시점에 가상 오브젝트(1530)를 깊이 평면(1522) 상에 투사하는 것으로부터, 후속하는 제2 시점에 가상 오브젝트(1530)를 깊이 평면(1523) 상에 투사하는 것으로 스위칭하기 위해 (예컨대, 도 14a-14b를 참조하여 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로) 이산 가변-초점 모드에서 동작한다. 따라서, 가상 오브젝트(1530)는 제1 시점에 깊이 평면(1522) 상에 투사되어 가상 픽셀들(1532A1)로 변환되고, 그런 다음, 제2 시점에 깊이 평면(1523) 상에 투사되어 가상 픽셀들(1533A2)로 변환된다. 결과적으로, 혼합 현실 시스템(1500A)은, 제1 시점에, 접안렌즈(1510)을 통해 그리고 사용자의 눈(1502)의 망막(1503) 상에 가상 픽셀들(1532A1)을 나타내는 디지털화된 광 필드를 생성 및 투사할 수 있고, 제2 시점에, 접안렌즈(1510)을 통해 그리고 사용자의 눈(1502)의 망막(1503) 상에 가상 픽셀들(1533A2)을 나타내는 디지털화된 광 필드를 생성 및 투사할 수 있다.
[0498]
(새로운 원근조절 큐를 제공하는 것 이외에는) 제1 시점과 제2 시점 간에, 사용자의 눈(1502)의 망막(1503) 상에 형성된 가상 오브젝트(1530)의 이미지를 지각적으로 변화시키려는 욕구가 없을 수 있지만, 도 15a의 예에서 CoP 오정렬(예컨대, 가상 카메라의 관점과 사용자의 눈(1502)의 정확한 관점 간의 오정렬)이 있기 때문에, 혼합 현실 시스템(1500A)이 깊이 평면들을 스위칭함에 따라 시차 시프트가 발생할 수 있고, 이는 사용자의 FOV 내에서 가상 오브젝트(1530)의 지각 위치를 변화시키는 역할을 할 수 있다. 도 15a는 추가로, 제1 시점 및 제2 시점에, 각각, 사용자의 눈(1502)의 망막(1503) 상에 형성된 가상 오브젝트(1530)의 이미지들을 나타내는 예시적인 망막 이미지들(1534A1 및 1534A2)을 도시한다. 도 15a는, 제1 시점 및 제2 시점에, 각각, 사용자의 눈(1502)의 망막(1503) 상에 형성된 가상 오브젝트(1530)의 이미지들을 나타내는 망막 이미지들(1534A1 및 1534A2)의 이러한 시프트를 본 도면에서 보여준다. 따라서, 혼합 현실 시스템(1500A)이 깊이 평면(1522)을 사용하는 것으로부터 깊이 평면(1523)을 사용하는 것으로 스위칭할 때, 가상 오브젝트(1530)는, 사용자의 FOV 내에서 위치들을 "점프하거나", "불쑥 들어오거나" 또는 다른 방식으로 빠르게 시프팅하는 것으로 보일 수 있다. 도 15a는 이러한 시프트를 이미지 점프(1536)로서 예시한다. 특히, 도 15a는 망막 이미지(1534A2)가 망막 이미지(1534A1)로부터 위로 그리고 오른쪽으로 어떻게 시프팅될 수 있는지를 예시하며, 따라서 사용자는 깊이 평면 스위칭 동안 점프(1536)를 따라 가상 오브젝트(1530)가 점프하는 것을 지각할 수 있다.
[0499]
유사하게, 도 15b는 CoP 오정렬의 존재시, 사용자의 눈(1502)에 콘텐츠를 제공하도록 혼합된 가변-초점(blended vari-focus) 모드에서 동작하는 혼합 현실 시스템(1500B)을 도시한다. 혼합 현실 시스템(1500B)은, 예컨대, 도 15a를 참조로 위에서 설명된 바와 같은 혼합 현실 시스템(1500A)과 동일한 아키텍처를 가질 수 있다. 도 15b에 묘사된 특정 예에서, 혼합 현실 시스템(1500C)은, 가상 오브젝트(1530)를, 각각, 가상 픽셀 세트들(1532B 및 1533B)로 변환하기 위해, 가상 오브젝트(1530)를 깊이 평면들(1522 및 1523)에 동시에 투사하도록 (예컨대, 도 14c-14d를 참조로 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로) 혼합된 가변-초점 모드에서 동작한다. 이런 식으로, 깊이 평면들(1522 및 1523) 사이에 원근조절 큐를 생성하도록, 가상 픽셀 세트들(1522B 및 1533B)의 세기들이 혼합될 수 있다. 혼합 현실 시스템(1500B)은 접안렌즈(1510)를 통해 그리고 사용자의 눈(1502)의 망막(1503) 상에 가상 픽셀 세트들(1532B 및 1533B)을 나타내는 디지털화된 광 필드를 생성하고 투사하여 망막 이미지(1534B)를 형성할 수 있다. 도 15a를 참조로 위에서 설명된 것들과 유사한 이유들(예컨대, CoP 오정렬에 의해 유발된 시차 시프트)로, 가상 픽셀 세트들(1532B 및 1533B)은 사용자의 눈(1502)에 대해 서로 적절히 정렬되지 않으며, 이로써, 가상 오브젝트(1530)는 망막 이미지(1534B)에서 시각적 아티팩트들로 왜곡/차폐된다. 특히, 도 15b는, 가상 콘텐츠(1530)가 의도된 이미지(1538)로서 어떻게 지각되었어야 하는지, 그리고 CoP 오정렬이 어떻게 제1 및 제2 이미지 아티팩트들(1540A 및 1540B)(예컨대, 망막 이미지(1534B)의 점묘(stippled) 구역)을 생성하는지를 예시한다.
[0500]
유사하게, 도 15c는 CoP 오정렬의 존재시, 사용자의 눈(1502)에 콘텐츠를 제공하도록 혼합된 가변-초점(blended vari-focus) 모드에서 동작하는 혼합 현실 시스템(1500C)을 도시한다. 혼합 현실 시스템(1500C)은, 예컨대, 도 15a-15b를 참조로 위에서 설명된 것과 같은 혼합 현실 시스템(1500A 및/또는 1500B)과 동일한 아키텍처를 가질 수 있다. 도 15c에 묘사된 특정 예에서, 혼합 현실 시스템(1500C)은, 동시적으로, 가상 오브젝트(1530)의 하나의 부분을 깊이 평면(1522)에 투사하고 가상 오브젝트(1530)의 다른 부분을 깊이 평면(1523)에 투사하도록 (예컨대, 도 14e -14f를 참조로 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로) 혼합된 가변-초점 모드에서 동작한다. 이로써, 깊이 평면(1522)에 투사된 가상 오브젝트(1530)의 일부는 가상 픽셀 세트(1532C)로 변환되는 반면, 깊이 평면(1523)에 투사된 가상 오브젝트(1530)의 일부는 가상 픽셀 세트(1533C)로 변환된다. 이런 식으로, 가상 픽셀 세트들(1532C 및 1533C)은 상이한 초점 큐들을 제공할 수 있다. 혼합 현실 시스템(1500C)은 접안렌즈(1510)를 통해 그리고 사용자의 눈(1502)의 망막(1503) 상에 가상 픽셀 세트들(1532C 및 1533C)을 나타내는 디지털화된 광 필드를 생성하고 투사하여 망막 이미지(1534C)를 형성할 수 있다. 도 15a 및 15b를 참조로 위에서 설명된 것들과 유사한 이유들(예컨대, CoP 오정렬에 의해 유발된 시차 시프트)로, 가상 픽셀 세트들(1532C 및 1533C)은 사용자의 눈(1502)에 대해 서로 적절히 정렬되지 않으며, 이로써, 가상 오브젝트(1530)는 망막 이미지(1534C)에서 파단된(예컨대, 가상 오브젝트(1530)의 2개의 대응하는 부분들 사이의 시임(seam)들에서 분리된) 것으로 나타난다. 특히, 가상 오브젝트(1530)는, 망막 이미지 (1534C)에 도시된 바와 같이, 어긋남 아티팩트(1542)를 가질 수 있다.
[0501]
실제로, 가상 카메라의 원근감과 사용자의 눈의 원근감(사용자의 눈의 포지션/광학 구성에 대응)의 정확한 정렬은, 비교적 높은 지각 품질인 그래픽들을 제공하는 디지털 광-필드 디스플레이 디바이스의 능력에 중요할 수 있다. 일부 예들에서, 특정 가상 카메라 원근감은 디지털 광-필드 디스플레이 디바이스에서 레버리징될 수 있고, 그리고 가상 카메라가 디스플레이-플러스-눈 광학 시스템의 유효 어퍼처의 중심에 포지셔닝되는 원근감에 대응할 수 있다.
[0502]
눈 원근감 포지션은 눈의 유효 입사 동공의 포지션(일반적으로 본원에서 눈 "CoP"로 지칭됨)에 대응할 수 있으며, 이는 광학 축의 각막 곡률 중심의 전방에서 약 5.01 mm이다. 렌더 카메라의 핀홀과 이러한 위치 사이의 적절한 정렬을 유지하기 위해, 시스템은 사용자의 눈의 원근감 및 실세계에 관한 정보를 획득할 수 있다. 일부 예들에서, 이러한 정보는 사용자의 눈의 측정들로부터 추론될 수 있다. 이러한 측정들은 눈 추적 모듈(614)에 의해 획득될 수 있다. 눈의 CoP의 포지션은 현재 광학 축 또는 시축을 따라 (눈의 각막 또는 외부 표면을 향해) 도 10의 포지션(1008)과 같은 각막 중심 포지션으로부터 약 5.01 mm의 위치로 걷거나 이동함으로써 계산되거나 또는 아니면 추론될 수 있다. 따라서, 사용자의 CoP는, 웨어러블 디바이스가 사용자의 얼굴에 대해 움직이면 변할 수 있고(이로써, 정합 관측기(620)로부터의 정보가 사용자의 CoP를 식별하는 데 활용될 수 있음) 그리고/또는 사용자가 자신의 FOV의 상이한 부분들을 볼 때 변할 수 있다(그의 광학 축 또는 시축이 변하고, 그에 따라 그의 눈의 CoP가 변함).
혼합 현실 시스템에서 렌더 카메라 모드들의 예들
[0503]
도 16a-17b에 예시된 바와 같이, 웨어러블 시스템은 동공 렌더 카메라 모드, CoR(center of rotation) 렌더 카메라 모드 및 하이브리드 동공-CoR 렌더 카메라 모드를 포함하는 상이한 렌더 카메라 모드들을 활용할 수 있다. 추가적으로, 이들 렌더 카메라 모드들 각각은 도 13-15c와 관련하여 본원에서 설명되는 디스플레이 초점 모드들 각각과 연동하여 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 광-필드 렌더 제어기(618)는, 임의의 특정 시간에 어떤 렌더 카메라 모드를 활용할지 선택하도록 구성될 수 있고, 적절한 데이터, 이를테면 눈 추적 데이터, 및 특히, 눈 추적 데이터의 품질에 기반하여 그러한 선택들을 할 수 있다. 예로서, 웨어러블 시스템의 광-필드 렌더 제어기(618) 또는 다른 모듈이, 동공 렌더 카메라 모드를 선택할 수 있거나, 또는 눈 추적 데이터가 비교적 안정적이고 웨어러블 시스템이 낮은 지터 또는 잡음을 갖는 CoP의 위치를 식별할 수 있을 때마다, 하이브리드 렌더 카메라 모드를 사용자의 CoP로 편향시킬 수 있다. 대조적으로, 추적 데이터가 제한적이거나 잡음이 있는 경우, 광-필드 렌더 제어기(618)는, CoR 렌더 카메라 모드를 선택하도록 또는 하이브리드 렌더 카메라 모드를 사용자의 CoR로 편향시키도록 구성될 수 있다. 광-필드 렌더 제어기(618)는, 선택된 렌더 카메라 모드에 따라 (예컨대, 렌더 카메라 제어기(758)에 의해) 실시간으로 왼쪽 및 오른쪽 카메라 포지션들을 결정할 수 있고, 왼쪽 및 오른쪽 카메라 포지션들(및 선택된 렌더 카메라 모드)을 나타내는 데이터를 렌더 엔진(622)에 제공할 수 있다.
동공 렌더 카메라 모드
[0504]
동공 렌더 카메라 모드에서, 렌더 카메라의 핀홀 카메라(예컨대, 렌더 엔진(622)이 특정 사용자의 원근감에 대한 콘텐츠를 생성하는 데 사용할 수 있는 시뮬레이팅된 카메라 포지션)는, (예컨대, 위에서 설명된 모듈(732)에 의해 표시된 바와 같이) 추정된 사용자의 CoP의 포지션에 항상 종속될 수 있다. 특히, 오른쪽 눈 렌더 카메라의 핀홀 카메라는 사용자의 오른쪽 눈 CoP에 종속될 수 있는 반면, 왼쪽 눈 렌더 카메라의 핀홀 카메라는 사용자의 왼쪽 눈 CoP에 종속될 수 있다. 따라서, 디스플레이에 의해 제공되는 가상 이미지 콘텐츠는 CoP의 위치에 대한 원근감을 가지며, 이는 동공 바로 앞에(예컨대, 눈의 전안방 내에)있다.
[0505]
도 16a-16b는 라이브 동공 모드(예컨대, 동공 렌더 카메라 모드)로 추적되는 핀홀 카메라에서 동작하는 시스템(1600A)을 도시한다. 시스템(1600A)은 접안렌즈(1610)를 포함하며, 이 접안렌즈(1610)를 통해 눈(1602)이 깊이 평면들(1621, 1622 및 1623) 중 하나 이상의 깊이 평면 상에 투사된 가상 콘텐츠를 볼 수 있다. 도 16a-16b는 눈(1602)의 CoP에 포지셔닝된 렌더 카메라(1630)를 추가로 도시한다. 눈(1602)이 도 16a의 접안렌즈(1610)에 대해 제1 포즈에 있고, 도 16b의 접안렌즈(1610)에 대해 제2의 다른 포즈에 있음을 알 수 있다. 이로써, 렌더 카메라(1630)가 도 16a의 한 포지션(예컨대, 도 16a의 눈(1602)의 CoP에 대응하는 포지션)에 있고, 도 16b의 다른 상이한 포지션(예컨대, 도 16b의 눈(1602)의 CoP에 대응하는 포지션)에 있다는 것을 추가로 알 수 있다.
[0506]
실시간으로 동공에 대해 핀홀 렌더 카메라가 추적해 보면, 핀홀 카메라의 절대 포지션(및 배향) 그리고 동공과 핀홀 렌더 카메라 간의 상대적 포지션(및 상대적 배향)은 확률적으로, 시간이 지남에 따라 변한다. 눈 추적으로부터의 동공 포지션이 잡음이 있고 그리고/또는 충분히 필터링되지 않은 경우, 이 모드에서의 시각정보는 불안정할 수 있다. 렌더 카메라의 핀홀을 항상 눈의 CoP의 실제 포지션에 종속시키는 것은, 예컨대 눈의 회전으로 인한 높은 주파수 변화들뿐만 아니라 (미끄러짐 및 IPD와 같은) 낮은 주파수 변화들 둘 모두를 디스플레이하는 것과 관련된 모든 동공 움직임을 설명하도록 시도한다. 이는, 렌더링 시스템에 높은 주파수 역학을 도입하며 바람직하지 않은 시간적 아티팩트들(지터/점핑)을 초래할 수 있다.
[0507]
도 16c는, 렌더 카메라의 핀홀이 눈의 원근감 중심 또는 대략적으로 눈의 동공과 정렬되는 다른 예를 예시한다. 묘사된 바와 같이, 단일 눈에 대한 사용자의 동공은 포지션 A(포인트 164)에서 포지션 B(포인트 1642)로 이동할 수 있다. 가상 오브젝트(1644)를 디스플레이하는 광학 접안렌즈의 경우, 옵티컬 파워가 정해지면, 정지인 것으로 나타나도록 의도된 가상 오브젝트(1644)는, (렌더 카메라가 좌표 프레임으로서 동공을 사용하도록 구성된 것으로 가정하여) 동공 포지션에 기반하여, 가상 오브젝트 투사 A를 나타내는 포지션(1646), 또는 가상 오브젝트 투사 B를 나타내는 포지션(1648)에서 3D로 투사될 것이다. 투사들이 투사할 2개의 위치들을 갖는다고 가정하면, 머리 좌표로 변환된 동공 좌표를 사용하는 것은 사용자의 눈들이 움직일 때 정지 가상 콘텐츠에 지터를 유발할 것이다. 이 렌더 카메라 프로토콜은 또한, 뷰 의존 디스플레이 또는 투사 시스템으로 지칭될 수 있다.
CoR(Center of Rotation) 렌더 카메라 모드
[0508]
CoR 렌더 카메라 모드에서, 렌더 카메라의 핀홀 카메라(예컨대, 렌더 엔진(622)이 특정 사용자의 원근감에 대한 콘텐츠를 생성하는 데 사용할 수 있는 시뮬레이팅된 카메라 포지션)는 사용자의 회전 중심(예컨대, 도 10에서 도시된 바와 같은 CoR(1010))의 포지션에 종속될 수 있다. 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈 회전 중심들은, 도 7a의 눈 추적 모듈(614)을 참조로 위에서 설명된 동작들 중 하나 이상의 동작, 이를테면 CoR 추정 모듈(724)과 연관하여 위에서 설명된 동작들 중 하나 이상의 동작의 실행을 통해 추정될 수 있다. 렌더 카메라를 사용자의 CoR에 포시셔닝함으로써, 웨어러블 시스템은, 주변에서 잠재적 공간 아티팩트들(예컨대, 작은 시차-유도 확대/축소 팝들)을 대가로 시간적 아티팩트들(라이브 동공 모드로 핀홀 카메라가 추적될 때 눈 추적 지연(lag)으로부터 기인하는 지터, 이는 특히 미세단속(microsaccade) 움직임 동안 심할 수 있음)을 피할 수 있다. 이 접근법은, 렌더 카메라 위치(눈 원근감)와 눈이 집중한(foveating)(예컨대, 포커싱된) 것 간의 관계가 항상 고정되어 있으면서 안경이 안구 중심들에 대해 고정이라는 사실을 이용한다. 즉, 이 모드에서 장면은 눈의 배향 또는 눈이 어떻게 움직이는지와 관계없이 이미지가 항상 중심와에 대해 완벽히 정확하도록 사전 렌더링되지만, 주변을 향하여서는, 일반적으로 잘못 정합된다. 렌더 카메라가 눈의 CoR에 앵커링된 상태에서, 광 필드는 중심와에 정확하게 제공되지만(예컨대, 중심와에 세계 또는 팝에 대한 등록이 없음), 주변에 에러들이 포함될 수 있다(예컨대, CoR(Center of Rotation)은 CoP(Center of Perspective)가 아니기 때문에, 시차 시프트들에 영향을 받지 않는다). 유리하게, 주변에서 이러한 에러들은, 눈 시력이 급격히 떨어질 때, FOV 내의 다른 위치의 에러들/아티팩트들보다 훨씬 덜 두드러질 수 있다.
[0509]
예컨대, 도 17a-17b는 CoR 모드로 고정된 핀홀 카메라에서 동작하는 시스템(1700a)을 도시한다. 도 16a-16b를 참조로 위에서 설명된 시스템(1600A)과 매우 유사하게, 시스템(1700A)은 접안렌즈(1710)를 포함하며, 이 접안렌즈(1710)를 통해, 눈(1702)은 깊이 평면들(1721, 1722 및 1723) 중 하나 이상의 깊이 평면들 상에 투사된 가상 콘텐츠를 볼 수 있다. 도 17a-17b는 눈(1702)의 추정된 CoR에 포지셔닝되는 렌더 카메라(1730)를 추가로 도시한다. 눈(1702)은, 도 17a에서는 접안렌즈(1710)에 대해 제1 포즈로 있고, 도 17b에서는 접안렌즈(1710)에 대해 제2의 상이한 포즈에 있다는 것을 알 수 있다. 렌더 카메라(1730)는 도 17a 및 17b 각각에서 동일한 포지션(예컨대, 눈(1702)의 추정된 CoR)에 있음을 알 수 있는데, 이는 CoR이 눈 포즈의 변화들에 따라 변하지 않기 때문이다.
[0510]
적어도 일부 실시예들에서, 렌더 카메라(1730)는 멀티-원근감 렌더 카메라(1730)를 포함할 수 있고, 멀티-원근감 렌더 카메라(1730)는 예컨대, 눈(1702)의 CoP로부터 눈(1702)의 CoR(center of rotation)까지의 거리와 동일한 거리(예컨대, 반경)에서 CoR 주위에 방사상-분배된 렌더 카메라들의 어레이를 포함할 수 있다. 이로써, 눈(1702)의 CoP는 몇 개의 상이한 포즈들 각각의 어레이 내의 적어도 하나의 렌더 카메라와 정렬되거나 거의 정렬될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 광-필드 렌더 제어기(618)는 사용자의 현재 포즈(예컨대, 사용자의 현재 광학 축 또는 동공 위치)에 기반하여, 방사상-분배된 어레이로부터 특정 렌더 카메라를 선택할 수 있거나, 또는 단순히, 방사상-분배된 어레이 내의 다수의 렌더 카메라들(또는 방사상-분배된 어레이 내의 모든 렌더 카메라들)을 동시에 이용할 수 있다. 따라서, 렌더 제어기(618)는 사용자의 CoP와 실질적으로 정렬되고 배향된 렌더 카메라를 선택할 수 있다.
[0511]
도 17c는 렌더 카메라의 핀홀이 눈의 회전 중심과 정렬되는 다른 예를 예시한다. 일부 실시예들에서, 카메라 렌더 프레임은, 모든 동공 포지션들을 포함하는 포인트(1740), 예컨대 안구의 회전 중심에 포지셔닝된다. 가상 오브젝트 투사 카메라 렌더 영역(1742)은 동공 포지션 A (포인트(1640)) 및 포지션 B (포인트(1642))에 관계없이 일정할 수 있다. 머리 좌표는 카메라 렌더 프레임으로 변환된다. 일부 실시예들에서, 눈 포지션의 변화를 감안하기 위해 이미지에 이미지 왜곡(image warp)이 적용될 수 있지만, 이는 여전히 동일한 포지션에서 렌더링하기 때문에, 지터가 감소되거나 최소화된다. 이러한 렌더 카메라 프로토콜은 또한 뷰 독립 디스플레이 또는 투사 시스템으로 지칭될 수 있다.
하이브리드 동공-CoR 렌더 카메라 모드
[0512]
하이브리드 동공-CoR 렌더 카메라 모드에서, 렌더 카메라의 핀홀 카메라는 동공 (CoP) 포지션, CoR 포지션, 또는 CoP와 CoR 포지션들 간의 라인 상의 임의의 포지션에 위치될 수 있다. 그러한 라인을 따르는 렌더 카메라의 특정 포지션은, 눈 추적 데이터의 변화들에 대한 응답으로, 시간이 지남에 따라 변할 수 있다. 예로서, 광-필드 렌더 제어기(618)는, 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 렌더 카메라를 사용자의 CoP, 사용자의 CoR, 또는 그 중간의 어딘가에 위치시킬지 여부를 결정하기 위해 눈 추적 데이터의 특성 및 품질을 분석할 수 있다.
[0513]
일부 실시예들에서, 시스템은 눈 추적 데이터의 결정된 표준 편차(또는 통계적 분산의 다른 측정치)에 기반하여 핀홀 카메라의 위치를 변경시킬 수 있다. 예컨대, 시스템은, 수집되는 눈 추적 데이터가 비교적 잡음성이고 (따라서 "지터"와 같은 상당한 시간적 아티팩트(temporal artifact)들을 산출할 가능성이 있다)는 결정에 대한 응답으로, 핀홀 카메라를 CoR(center of rotation)에 또는 그 인근에 포지셔닝하도록 선택할 수 있다. 핀홀 카메라를 CoR에 또는 그 인근에 "포지셔닝"하게 되면, 지터 및 다른 시간적 아티팩트들을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 추가적으로, 시스템은, 수집되는 눈 추적 데이터가 비교적 안정적이고 (따라서 지터와 같은 상당한 시간적 아티팩트들을 산출할 가능성이 적다)는 결정에 대한 응답으로, 핀홀 카메라를 CoP(center of perspective)에 또는 그 인근에 포지셔닝하도록 선택할 수 있다. 핀홀 카메라를 CoP에 또는 그 인근에 포지셔닝하게 되면, 예컨대, 도 22-24b와 관련하여 아래에서 설명되는 바와 같이, 시차-유도 (공간적) 아티팩트들을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 일부 예들에서, 시스템은 이들 2개의 이산 위치들(CoR 및 CoP) 사이를 단순히 토글할 수 있고; 추가적인 논의를 위해 부록(파트 Ⅰ및 Ⅱ)을 참조하고; 관련 논의를 위해 도 10 및 15a-17b를 참조로 상기 제공된 설명을 또한 참조한다. 다른 예들에서, 시스템은, (일부 구현들에서, 평균 사용자에 대해 서로로부터 대략 9.71mm 멀리 포지셔닝될 수 있는) CoR과 CoP 사이의 광학 축을 따라 임의의 범위의 상이한 위치들에 핀홀 카메라를 포지셔닝할 수 있다. 이 예들에서, 시스템은 눈 추적 데이터의 결정된 표준 편차에 따라 눈의 광학 축을 따라 핀홀 카메라를 "슬라이딩" (또는 핀홀 카메라의 위치를 전환)하는 것으로 보일 수 있다. 눈 추적 데이터의 표준 편차가 비교적 높을 때, 시스템은 핀홀 카메라를 CoR까지 끝까지 슬라이딩할 수 있다. 대조적으로, 눈 추적 데이터의 표준 편차가 비교적 낮을 때, 시스템은 핀홀 카메라를 CoP까지 끝까지 슬라이딩할 수 있다. 시스템은 렌더 카메라의 핀홀을 광학 축 및/또는 시축을 따르는 방향으로 사용자의 CoR의 전방의 (망막으로부터 멀어지는) 어떠한 거리에 포지셔닝할 수 있다. 예들로서, 렌더 카메라의 핀홀(어퍼처)은 사용자의 CoR의 전방으로 6.0 mm 내지 13.0 mm, 7.0 mm 내지 12.0 mm, 8.0 mm 내지 11.0 mm, 9.0 mm 내지 10.0 mm, 9.5 mm 내지 10.0 mm, 약 9.7 mm, 약 9.71 mm, 또는 다른 적절한 거리들에 포지셔닝될 수 있다.
[0514]
도 18a-18d는 예시적인 눈 추적 데이터의 예, 및 시스템이 눈 추적 데이터에 대한 응답으로 시간이 지남에 따라 렌더 카메라를 재위치시킬 수 있는 방법을 제공한다.
[0515]
도 18a의 그래프(1800a)는 눈 추적 시스템에서의 잡음 레벨 및 사용자의 눈들의 움직임의 스피드를 나타낼 수 있는 원시 눈 추적 데이터의 예를 제공한다. y-축의 유닛들은 초당 각도의 눈 각속도(예컨대, 사용자의 광학 축 방향에서의 초당 각도의 변화)일 수 있다. 그래프(1800a)에 도시된 바와 같이, 사용자의 눈들의 잡음 및/또는 움직임은 시간이 지남에 따라 실질적으로 상이한 속도들로 사용자의 CoP의 위치에서의 움직임들에 기여할 수 있다.
[0516]
도 18b의 그래프(1800b)는 도 18a의 눈 추적 데이터의 분산의 예를 제공한다. 예로서, 그래프(1800b)는 그래프(1800a)의 지수-가중 이동 표준 편차(exponentially-weighted moving standard deviation)일 수 있다. 일반적으로, 눈 추적 데이터의 분산의 임의의 측정치는 렌더 카메라를 어디에 위치시킬지를 결정하는 데에 렌더 제어기(618)에 의해 사용될 수 있다. 임계치(1810)에 의해 표시된 바와 같이, CoP 또는 사용자의 동공의 포지션에서의 분산(예컨대, 잡음, 변동성, 속도 등)이 높을 때마다, 시스템은 렌더 카메라를 CoR에 포지셔닝할 수 있다. 대조적으로, 임계치(1820)에 의해 표시된 바와 같이, CoP 또는 사용자의 동공의 포지션에서의 분산이 낮을 때마다, 시스템은 렌더 카메라를 CoP에 포지셔닝할 수 있다. 분산의 중간 구역들에서, 시스템은 렌더 카메라를 CoR과 CoP 사이에 포지셔닝할 수 있다. 예들로서, 시스템은 시간들 A, D 및 E에서 렌더 카메라를 CoR과 CoP 사이에 배치할 수 있고, 시간 B에서 렌더 카메라를 CoR에 배치할 수 있고, 시간 C에서 렌더 카메라를 CoP에 배치할 수 있다. 일부 실시예들에서, 렌더 카메라 포지션은 눈 추적 데이터의 함수로써(예컨대, 결정된 CoP 데이터에서의 잡음 또는 속도의 함수로써) CoR 및 CoP 포지션들 사이에서 슬라이딩할 수 있다.
[0517]
도 18c의 그래프(1800c)는 CoR과 CoP 사이에서의 렌더 카메라의 포지션이 도 18a 및 18b의 예시적인 데이터에 따라 어떻게 변할 수 있는 지를 예시한다. 그래프(1800c)에 도시된 바와 같이, 렌더 카메라는 시간 A에서 광학 축을 따라 CoP 포지션을 향해 (그리고 CoR 포지션으로부터 멀어지게) 대략 48%일 수 있고, 시간 B에서 CoR 포지션에 위치될 수 있고, 시간 C에서 CoP 포지션에 위치될 수 있고, 시간 D에서 CoR 포지션 인근(CoR 포지션으로부터 멀어지게 대략 18%)에 위치될 수 있고, 시간 E에서 CoP 포지션 인근(CoR 포지션으로부터 멀어지게 대략 88%)에 위치될 수 있다.
[0518]
시간들 A-E에서의 사용자의 눈(1802)에 대한 렌더 카메라의 포지션들은 도 18d의 다이어그램에 예시된다. 특히, 포지션 DB는 CoR일 수 있고, 그리고 CoP 위치가 신속하게 움직이거나 잡음이 있을 때(예컨대, 바람직하지 않게 불안정(jittery)할 때) 사용될 수 있으며, 포지션 DD는 CoR 바로 외부에 있을 수 있고, 그리고 CoP 위치 데이터가 약간 덜 불안정할 때 사용될 수 있으며, 포지션 DA는 CoR 및 CoP 포지션들의 중간에 있을 수 있고, 그리고 CoP 위치 데이터가 약간 개선될 때 사용될 수 있으며, 포지션 DE는 CoP 포지션에 거의 근접할 수 있고, 그리고 CoP 데이터가 렌더 카메라를 CoP에 포지셔닝하기에 거의 충분할 때 사용될 수 있으며, 포지션 DC는 CoP에 있을 수 있고, 그리고 CoP 데이터가 충분히 안정할 때 사용될 수 있다. 일반적으로, 렌더 카메라는 CoP와 CoR 사이의 임의의 포인트에 위치될 수 있으며, 그리고 가변 눈 추적 데이터에 대한 응답으로 시간이 지남에 따라 이들 포지션들 사이에서 원활하게 움직일 수 있다. 일부 구현들에서, 렌더 카메라 포지션은 사용자의 결정된 이접운동에 기반하여 CoP와 CoR 사이에서 조정될 수 있다. 예컨대, 도 12를 참조로 위에서 설명된 바와 같이, 사용자의 이접운동 또는 응시 깊이가, 깊이 평면이 포지셔닝된 공간 내의 위치로부터, 히스테리시스 임계치가 포지셔닝된 공간 내의 위치로 시프팅함에 따라, 시스템은 렌더 카메라의 포지션을 CoP를 향해 시프팅할 수 있다. 이런 식으로, CoP는, 시차-유도 아티팩트들을 감소 또는 최소화하기 위해, 사용자의 이접운동이 히스테리시스 임계치를 초과했다는 결정에 대한 응답으로 시스템에 의해 실행될 수 있는 깊이 평면 스위치 동안 렌더 카메라 위치로서 활용될 수 있다. 유사하게, 이러한 구현들에서, 사용자의 이접운동 또는 응시 깊이가, 히스테리시스 임계치가 포지셔닝된 공간 내의 위치부터, 깊이 평면이 포지셔닝된 공간 내의 위치로 시프팅함에 따라, 시스템은 렌더 카메라의 포지션을 CoR을 향해 시프팅할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 시스템은, 깊이 평면들을 스위칭하거나 또는 그렇지 않으면 조정할 때, 렌더 카메라의 초점 길이를 조정할 수 있다. 이로써, 일부 예들에서, 시스템은 렌더 카메라의 포지션 및 초점 길이 둘 모두를 사용자의 결정된 이접운동의 함수로써 조정할 수 있다.
윤부 투사(Limbus Projection)들에 기반한 회전 중심의 결정
[0519]
예컨대 적어도 도 7a뿐만 아니라 본원에서의 다른 곳과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이, 회전 중심 또는 'CoR'은 사용자의 눈에 대해 결정될 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 회전 중심은 사용자의 눈이 회전하는 포인트를 표시할 수 있다. 그에 따라서, 일부 경우들에서, 사용자의 눈이 회전할 때, 실질적으로 고정되는 눈(예컨대, 안구) 내의 포인트(예컨대, CoR)가 있을 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, CoR을 결정하기 위해, 광학 축들 및/또는 시각적 축들의 위치 및 배향의 추정치들이 눈 추적 카메라 또는 다른 카메라들에 의해 획득된 이미지들을 사용하여 상이한 시선 방향들에 대하여 눈에 대해 계산될 수 있다. 이들 상이한 광학 축들 또는 시축들의 교차부는 눈에 대한 회전 중심의 위치를 추정하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 이를테면 위에서 설명된 바와 같은 모듈(예컨대, CoR 추정 모듈(724))은 추정된 눈 디멘션들을 활용할 수 있다. 예컨대, 모듈은 각막의 곡률 중심을 사용하고, 곡률 중심으로부터 망막을 향한 광학 축을 따른 특정 거리인 것으로 CoR을 추정할 수 있다. 일부 경우들에서, 이러한 특정 거리는 약 4.7mm일 수 있다. 가능하게는, CoR의 추정치들을 결정하는 다른 방법들이 이용될 수 있다.
[0520]
위에서 논의된 바와 같이, 다양한 구현들에서, 눈의 CoR은, 예컨대 가상 콘텐츠의 렌더링 및 프리젠테이션을 사용자에게 알릴 수 있다. 예로서, 렌더링 엔진(예컨대, 엔진(622))은, (예컨대, 만약 사용자의 눈에 위치된 카메라가 가상 콘텐츠를 생성한 것 처럼), 사용자의 눈들에 포지셔닝된 카메라들의 시뮬레이션들을 통해 가상 콘텐츠를 생성할 수 있으며, 그에 따라, 가상 콘텐츠는 디스플레이로 사용자에 의해 보여질 때 적절한 원근감을 갖는다. 이들 포지션들을 결정하기 위해, 각각의 눈의 결정된 CoR이 활용될 수 있다. 예컨대, 특정 카메라는, CoR의 위치를 사용하여 결정된 위치, 또는 결정된 CoR의 포지션 또는 그 인근에 배치된 핀홀을 갖는 핀홀 카메라로서 시뮬레이팅될 수 있다. 따라서, 결정된 CoR의 정확도를 증가시키게 되면, 가상 콘텐츠의 제공 및 그에 대응하는 뷰잉과 관련하여 기술적 장점들을 제공할 수 있다.
[0521]
위에서 언급된 바와 같이, 눈의 회전 중심의 위치의 추정치를 결정하기 위해 다양한 방법들이 활용될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 도 19-21d와 관련하여, 예컨대, 눈의 CoR을 정확히 결정하기 위해 사용자의 눈의 윤부가 활용될 수 있다. 윤부의 예로서, 도 5는 예시적인 눈(500)의 윤부 경계를 표시하는 곡선(512a)을 예시한다. 유리하게, 윤부 경계는 눈의 이미지들에서 신속하게 명백할 수 있다. 예컨대, 곡선(512a)의 경계는 에지 검출 기법들에 따라 식별될 수 있다. 홍채와 연관된 컬러는 공막의 컬러와 실질적으로 별개일 수 있기 때문에, 곡선(512a)에서의 갑작스러운 차이들로 인해 경계가 식별될 수 있다. 다른 예로서, 기법들, 이를테면 RANSAC, 머신 학습 기법들 등이 윤부의 경계에 대응하는 곡선(512a)을 결정하는 데 활용될 수 있다. 윤부를 식별하는, 이를테면 윤부 경계를 식별하는 추가적인 예들이 미국 특허 공보 2018/0018515호에서 설명되며, 이 특허 공보는 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0522]
특정 구현들에서, 사용자의 윤부의 이미지 상에 타원이 투사될 수 있다(이후로 '투사 타원'으로 지칭됨). 따라서 투사 타원은 사용자의 윤부의 경계에 맞는 타원을 표현할 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 이미지 사전프로세싱 모듈(710)은 분석을 위해 사용자의 눈의 이미지들을 획득할 수 있다. 따라서 이러한 획득된 이미지들은 개개의 투사 타원들을 결정하는 데 활용될 수 있다. 각각의 이미지는 고유 배향으로의 눈의 표현을 포함할 수 있기 때문에(예컨대, 시선은 상이한 방향일 수 있기 때문에), 투사 타원은 예로서, 눈의 연속적인 이미지들 간에 그에 따라 별개일 수 있다. 예컨대, 적어도 도 21a-21d에서 설명되는 바와 같이, 연속적인 이미지들로부터 결정된 하나 이상의 투사 타원들이 사용될 수 있다. 타원들의 차이는 눈의 CoR을 결정(예컨대, 추정)하는 데 유용할 수 있다.
[0523]
예로서, 콘(cone), 이를테면 광선들의 콘이 카메라 포인트(예컨대, 위에서 설명된 바와 같은 핀홀 카메라)로부터 사용자 눈의 이미지와 연관된 투사 타원을 통해 연장되는 것으로 투사될 수 있다. 예컨대, 도 19 뿐만 아니라 도 21a-21c를 참조한다. 콘의 원형 단면들은 이미지와 연관되는 것으로 식별될 수 있다. 이러한 원형 단면들(1906, 1908)의 예가 도 19에 예시된다. 일부 구현들에서, 원형 단면들은 콘의 고유 값/고유 벡터 분해를 사용하여 결정될 수 있지만, 원형 단면들을 식별하는 다른 접근법들이 사용될 수 있다. 그러나 일부 구현들에서, 원형 단면들의 중심들의 위치들을 제공하는 벡터들이 예컨대 결정될 수 있다.
[0524]
그런다음, 원형 단면들 중 하나가 이미지에 대해 선택될 수 있다. 예컨대, 원형 단면들 중 하나는 (예컨대, 가상 콘텐츠를 향한) 사용자의 눈의 시선에 대응할 수 있다. 선택된 원형 단면에 대해 법선인 벡터(이후로 '정규 벡터'로 지칭됨)가 결정될 수 있다. 예컨대, 법선 벡터는 선택된 원형 단면의 중심의 위치를 또한 제공하는 벡터에 대해 법선일 수 있다.
[0525]
위에서 설명된 예에서, 눈의 둘 이상의 이미지들(예컨대, 연속적인 이미지들)이 분석될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 눈의 각각의 이미지는 눈을 별개의 배향(예컨대, 별개의 눈 포즈)으로 표현할 수 있다. 각각의 이미지에 대해 원형 단면이 선택되고 비교되어 CoR을 결정할 수 있다. 예컨대, CoR은 이미지들에 대해 결정된 법선 벡터들의 교차부로서 결정될 수 있다. 도 21d와 관련한 예로서, CoR은 포인트(2122)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 법선 벡터는 개개의 이미지로부터 결정된 눈의 광학 축에 대응할 수 있다. 따라서 상기 도 7a에서 설명된 바와 같이, CoR은 상이한 눈 포즈들에 대해 결정된 광학 축들의 교차부로서 결정될 수 있다.
[0526]
도 19는 본원에서 설명되는 기법들에 따른 투사 타원(1902)의 그래픽 표현을 예시한다. 위에서 설명된 바와 같이, 카메라는 카메라 포인트(1910)에 위치된 핀홀 카메라인 것으로 시뮬레이팅될 수 있다. 따라서 카메라 포인트(1910)는 하나 이상의 눈 추적 카메라들의 좌표계의 원점을 표현할 수 있다. 사용자의 눈의 이미지가 (예컨대, 모듈(710)을 통해) 획득될 수 있고, 이미지에 대응하는 이미지 평면(1904)이 식별될 수 있다. 따라서 이미지 평면(1904)은 사용자의 눈의 이미징된 표현을 포함할 수 있다. 이미지 평면(1904)에서 사용자의 윤부의 경계에 대응하는 투사 타원(1902)이 결정될 수 있다.
[0527]
그런다음, 카메라 포인트(1910)로부터 투사 타원(1902)의 경계를 통해 연장하는 광선들(1912A-D)을 통해 형성된 콘(1912)이 식별될 수 있다. 다양한 구현들에서, 원형 단면들이 콘(1912)의 길이를 따라 결정될 수 있다. 도시된 예에서, 원형 단면들은 광선들의 콘와 교차하고 그와 경계를 이루는 둘레들을 갖는다. 도 20을 참조로 설명될 원형 단면들은 원형 단면들의 특정한 반경에 기반하여 고유하게 결정될 수 있다. 예컨대, 동일한 반경을 갖는 제1 원형 단면(1906) 및 제2 원형 단면(1908)이 예시된다. 일부 실시예들에서, 그리고 CoR을 세밀화하는 것과 관련하여 아래에 설명되는 바와 같이, 2차원 CoR을 결정할 때, 윤부 반경이 알려지지 않거나, 가정되지 않거나, 고려되지 않을 수 있다. 예로서, 반경은 다수의 사용자들에 걸친 윤부의 평균 반경, 사용자의 윤부의 이미지들에 기반하여 사용자에 대해 결정된 반경을 표현할 수 있거나 임의의 상수 값을 표현할 수 있다. 고유 벡터 분해가 선택적으로 수행될 수 있고, 콘(1912)의 주축(1914)이 식별될 수 있다. 도 19에 예시된 바와 같이, 주축(1914)은 투사 타원(1902)의 기하학적 중심을 통해 카메라 포인트(1910)까지 연장되는 것으로 예시된다.
[0528]
제1 원형 단면(1906)의 중심을 통과하는 제1 벡터(1916)가 결정될 수 있다. 유사하게, 제2 원형 단면(1908)을 통과하는 제2 벡터(1918)가 결정될 수 있다. 예컨대, 이러한 벡터들(1916-1918)은 콘(1912)의 고유 벡터 분해에 기반하여 결정될 수 있다. 원형 단면들(1906, 1908)은 차이가 분명히 보일 수 있다. 따라서 원형 단면들 중 하나는 이미징된 눈과 연관된 시선에 더 잘 대응하는 것으로 식별될 수 있다. 예컨대, 원형 단면들(1906, 1908) 중 어느 하나는 정해진 반경에 대해 수학적으로 허용 가능할 수 있지만, 원형 단면들 중 하나는 눈의 실제 시선에 대응할 수 있다. 따라서 눈의 CoR의 추정치를 결정하는 데 활용하기 위해 원형 단면들 중 하나가 선택될 수 있다.
[0529]
아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 도 20과 관련하여, 선택된 원형 단면에 대해 법선인 법선 벡터가 결정될 수 있다. 예컨대, 법선 벡터는 제1 원형 단면(1906) 또는 제2 원형 단면(1908)에 대해 법선일 수 있다. 법선 벡터들은 다수의 이미지들에 대해 결정될 수 있다. 그런다음, 법선 벡터들 간의 3차원 공간에서의 교차점이 눈의 CoR에 대응하는 것으로 식별될 수 있다. 교차점(2122)과 관련하여, 교차점의 예가 도 21d에 예시된다. 일부 경우들에서, 법선 벡터들이 서로 가까이 오는 구역 및 연관된 위치는 예컨대, 만약 법선 벡터들이 한 포인트에서 교차하지 않는다면, CoR의 추정치로서 취해진다. 일부 구현들에서, 그러한 교차점의 추정치를 획득하기 위해 최소-제곱 접근법이 취해질 수 있다. 이러한 구현들에서, 시스템은 법선 벡터들에 대한 제곱 거리들의 합이 감소 또는 최소화되는 위치를 교차점으로서 식별할 수 있다.
[0530]
유리하게, 일부 실시예들에서는, 위에서 설명된 추정된 CoR을 세밀화하기 위해 하나 이상의 기법들이 활용될 수 있다. 예컨대, CoR의 3차원 위치가 세밀화될 수 있다. 이 예에서, 세밀화된 CoR은 눈의 CoR의 보다 정확한 표현일 수 있다. 예로서, CoR을 세밀화하기 위해, 제1 벡터(1916) 및 제2 벡터(1918)에 의해 정의된 평면(본원에서 '투사 평면'으로 지칭됨)이 식별될 수 있다. 예컨대, 도 19를 참조한다. 이 투사 평면은 콘(1912)의 주축(1914)을 포함할 수 있다. 따라서 투사 평면은 투사 타원(1902)의 기하학적 중심을 포함(예컨대, 통과)할 수 있다. 추가적으로, 투사 평면은 카메라 포인트(1910)를 포함(예컨대, 통과)할 수 있다. 설명되는 바와 같이, 투사 평면은 눈의 CoR을 추가로 포함(예컨대, 통과)할 수 있다.
[0531]
둘 이상의 투사 평면들이 활용될 수 있다. 예컨대, 이러한 투사 평면들은 사용자의 눈의 연속적인 이미지들로부터 결정될 수 있다. 이 예에서, 둘 이상의 투사 평면들 간의 교차점이 식별될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 각각의 투사 평면은 카메라 포인트(1910)를 포함할 수 있고, 따라서 교차부로부터 형성된 결과 라인은 카메라 포인트(1910)로부터 연장될 수 있다. 따라서 결과 라인과 이미지 평면(1904)의 교차부는 이미지 평면(1904) 상에 CoR의 2차원 위치를 표현할 수 있다. CoR(예컨대, 위에서 설명된 3차원 CoR)을 세밀화하기 위해, 결과 라인과 법선 벡터들의 교차부가 식별될 수 있다. 따라서 교차부는 세밀화된 CoR로서 할당될 수 있다. 선택적으로, 세밀화된 CoR은 법선 벡터들의 교차부 또는 수렴부에 대한 포인트의 근접도에 기반하여 결과 라인을 따르는 포인트로서 식별될 수 있다. 예컨대, 결과 라인 상에서 (예컨대, 평균 제곱근 프로세스에 따라) 법선 벡터들에 가장 근접한 포인트, 또는 그 교차부 또는 수렴부가 세밀화된 CoR로서 할당될 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 일부 예들에서, 이러한 포인트의 추정에 최소 제곱 방법이 또한 사용될 수 있다.
[0532]
도 20은 눈의 윤부에 기반하여 눈의 회전 중심(CoR)을 결정하기 위한 예시적인 프로세스(2000)의 흐름도이다. 편의상, 프로세스(2000)는 하나 이상의 프로세서들 또는 프로세싱 엘리먼트들의 디스플레이 시스템에 의해 수행되는 것으로 설명될 것이다.
[0533]
블록(2002)에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈의 이미지를 획득한다. 위에서 설명된 바와 같이, 적어도 도 7a와 관련하여, 디스플레이 시스템은 하나 이상의 카메라들 또는 다른 이미징 시스템들을 통해 사용자의 눈의 이미지들을 획득할 수 있다.
[0534]
블록(2004)에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈의 윤부에 기반하여 콘를 형성하는 투사 타원을 결정한다. 투사 타원을 결정하기 위해, 획득된 이미지(예컨대, 도 5에 예시된 윤부 경계(512))에서 사용자 눈의 윤부가 식별될 수 있다. 이론에 의해 제약되지 않으면서, 윤부 경계는 상이한 기법들에 따라 식별될 수 있다. 예로서, 공막과 홍채 간의 에지를 식별하기 위해 에지 검출 스킴이 활용될 수 있다. 이 예에서, 에지는 윤부 경계를 표현할 수 있다. 다른 예로서, 머신 학습 모델은 윤부 경계(예컨대, 뉴럴 네트워크)를 라벨링하도록 트레이닝될 수 있다. 투사 타원은 일부 경우들에서, 디스플레이 시스템이 윤부 경계에 가깝다고(예컨대, 실질적으로 가깝다고) 결정하는 타원일 수 있다.
[0535]
그러나, 도 21a에 예시된 바와 같이, 획득된 이미지는 윤부 전체를 포함하지 않을 수 있다. 예컨대, 사용자의 눈의 눈꺼풀은 윤부의 일부를 가릴 수 있다. 도 21a의 예에서, 윤부의 상부 및 하부 부분이 가려진다. 따라서 디스플레이 시스템은 투사 타원(예컨대, 반-장축 및 반-단축)을 추정할 수 있다. 선택적으로, 투사 타원을 추정하기 위해 디스플레이 시스템은 윤부의 가시적인 부분들에 기반하여 타원을 맞출 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 이미지에서 가시적인 윤부의 경계에 기반하여 반-장축 및 반-단축을 식별할 수 있다. 선택적으로, 투사 타원을 추정하기 위해 디스플레이 시스템은 윤부와 연관된 평균 정보를 활용할 수 있다. 예컨대, 윤부 경계의 왼쪽 및 오른쪽의 대부분의 부분들이 가시적인 경우, 디스플레이 시스템은 평균 윤부의 반-장축과 반-단축 간의 평균 비율들을 활용할 수 있다. 선택적으로, 디스플레이 시스템은 윤부의 디멘션들을 식별하기 위해 사용자의 윤부의 이전에 획득된 이미지들을 활용할 수 있다.
[0536]
도 19에 설명된 바와 같이, 광선들은 투사 타원 경계를 통해 카메라 포인트(예컨대, 이미지를 획득한 이미징 시스템과 연관된 핀홀 카메라, 카메라의 어퍼처 등)로부터 확장될 수 있다. 예컨대, 도 21a는 12개의 예시적인 광선들이 투사 타원 경계를 따라 개개의 위치들을 통해 카메라 포인트로부터 확장되는 것을 예시한다. 따라서, 이 확장된 광선들은 콘을 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 콘은 타원형의 콘일 수 있다. (예컨대, 위에서 설명된 바와 같이) 콘의 원형-단면이 선택될 수 있고 원형-단면에 기반하여 법선 벡터가 식별될 수 있다. 이러한 법선 벡터들 및/또는 원형 단면들을 식별하기 위해 상이한 기법들이 이용될 수 있다. 기법의 예는 아래에서 더 상세히 설명된다.
[0537]
임의의 특정한 과학적 또는 수학적 이론들에 구애되지 않고, 일부 구현들에서, 위에서 설명된 투사 타원은 하기 수학식에 따라 설명될 수 있다:
여기서 5개의 계수들(예컨대, a, b, c, d, e, f)는:
로서 정의된다:
[0538]
위에서 설명된 투사 타원 수학식은 균질한 좌표 
에 따라:
로서 기입될 수 있다.
[0539]
위에서 식별된 콘 매트릭스 
는
로서 정의될 수 있다.
[0540]
디스플레이 시스템은 내부 카메라 파라미터들(예컨대, 내부 카메라 파라미터 매트릭스)에 따라 위에서-식별된 수학식을 조정할 수 있다. 따라서, 콘 수학식은:
로서 표현될 수 있다.
[0541]
블록(2006)에서, 디스플레이 시스템은 콘의 선택된 원형 단면과 연관된 벡터들을 결정한다. 블록(2004)에서 설명된 바와 같이, 투사 타원의 경계를 통해 카메라 포인트로부터 확장하는 광선들에 의해 형성된 콘이 결정될 수 있다. 일부 구현들에서, 원형 단면들과 연관된 벡터들을 결정하기 위해, 디스플레이 시스템은 콘의 고유 값들 및 고유 벡터들을 결정할 수 있다. 예컨대, 콘 'C'는 직교 매트릭스 및 대각선 매트릭스로 분해될 수 있다:
[0542]
이 디스플레이 시스템은 남아있는 2개의 고유 값들의 싸인과 반대의 싸인을 갖는 (예컨대, 대각선 매트릭스 'D'로부터의) 고유 값 '
'을 선택할 수 있다. 그런다음 대응하는 고유 벡터는 콘의 주축(예컨대, 도 19에 예시된 주축(1914))에 대응하는 것으로 결정될 수 있다. 주축은 대응하는 고유 벡터(아래에서 
으로 지칭됨)에 기반하는 것으로 표현될 수 있다:
[0543]
디스플레이 시스템은, 2개의 남아있는 고유 값들로부터, 2개의 남아있는 고유 값들의 절대 값들에 따라 가장 작은 고유 값을 식별할 수 있다. 이 가장 작은 고유 값은 '
'로 지칭될 수 있고, 남아있는 고유 값은 '
'로 지칭될 수 있다.
[0544]
그런다음 디스플레이 시스템은:
을 결정할 수 있다.
[0545]
도 19에 설명된 바와 같이, 콘의 2개의 단면들이 결정될 수 있다. 예컨대, 일부 구현들에서, 특정한 2개의 원형 단면들은 특정된 반경에 기반하여 결정될 수 있다. 반경은 예로서, (예컨대, 위에서 설명된 바와 같이) 윤부와 연관된 반경을 표현할 수 있다.
[0546]
일부 구현들에서, 원형 단면들은, 적어도 부분적으로, 위에서 설명된 고유 벡터 분해에 기반한 벡터들에 따라 정의될 수 있다. 벡터들은 원형 단면들 각각의 중심을 통해 확장하는 벡터들을 표현할 수 있다. 예컨대, 벡터 
및 
는 대응하는 법선 벡터들 
및 
와 함께 결정될 수 있다.
[0547]
디스플레이 시스템은 원형 단면들 중 하나를 선택한다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 벡터 쌍들 
또는 
중 하나를 선택할 수 있고, 이는 눈의 시선에 대응한다. 이 예에서, 디스플레이 시스템은 어느 연관된 원형 단면이 가상 디스플레이를 보는 사용자에 대응하는지(예컨대, 가상 콘텐츠)를 결정할 수 있다. 예로서, 디스플레이 시스템은 어느 법선 벡터가 가상 콘텐츠를 향하는지를 식별하기 위해 대응하는 법선 벡터들을 활용할 수 있다. 따라서, 디스플레이 시스템을 사용하여 명확화가 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 벡터 쌍들 중에서 선택하기 위해, 다른 스킴들, 이를테면 (예컨대, 아래에서 설명되는 바와 같은) 2 차원 CoR이 활용될 수 있다. 그러나, 투사 타원, 콘, 콘을 통한 원형 단면들, 원형 단면들에 대한 법선 벡터들 중 임의의 하나 이상을 결정하기 위해 또는 단면 및/또는 연관된 법선 벡터를 선택하기 위해 다른 방법들이 사용될 수 있다. 위에서 논의된 수학적 방법들의 변동들이 사용될 수 있거나 또는 이러한 수학적 방법들은 사용될 필요가 없다. 다양한 다른 방법들이 이용될 수 있다.
[0548]
블록(2008)에 대해 아래에서 설명될 바와 같이, 디스플레이 시스템은 눈의 CoR을 결정하기 위해 선택된 벡터 쌍을 활용할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 CoR을 결정하기 위해 하나 이상의 연속적인 이미지들로부터 선택된 다른 벡터 쌍들과 조합하여 선택된 벡터 쌍을 활용할 수 있다.
[0549]
블록(2008)에서, 디스플레이 시스템은 눈의 CoR을 결정한다. 위에서 블록들(2002, 2006)에 설명된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈의 이미지에 표현되는 바와 같이 사용자의 윤부에 기반하여 법선 벡터를 결정할 수 있다. 예컨대, 법선 벡터는 사용자의 눈의 광학 축을 표현할 수 있다. 블록(2006)에 설명된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 예컨대 벡터 쌍 
과 같은 벡터 쌍을 결정할 수 있다. 눈의 CoR을 결정하기 위해, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈의 개개의 이미지들로부터 결정된 둘 이상의 법선 벡터들을 활용할 수 있다. 예컨대, 둘 이상의 이미지들은 (예컨대, 특정 주기성에 따라 획득된) 사용자의 눈의 연속적인 이미지들일 수 있다. 다른 예로서, 둘 이상의 이미지들은 이격된 임계 시간에 취해진 이미지들을 표현할 수 있다. 도 20의 예에서, 디스플레이 시스템은 선택적으로 임계 수의 이미지들의 수신 시에 블록(2008)을 수행할 수 있다. 예컨대, 블록들(2002-2006)에 설명된 이미지는 임계 수의 이미지들 중 마지막 이미지를 표현할 수 있다. 다른 접근법들이 가능하다. 유리하게, 디스플레이 시스템은 아래에 설명될 바와 같이, 결정된 CoR을 주기적으로 개선하고 업데이트할 수 있다.
[0550]
위의 논의와 유사하게, 이미지들 각각에 대해, 디스플레이 시스템은 선택된 원형 단면의 중심의 위치를 제공하는 벡터를 결정할 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한 선택된 원형 단면에 대해 법선인 법선 벡터를 결정할 수 있다. 법선 벡터는 예로서, 눈의 광학 축을 표현할 수 있다. 예컨대, 법선 벡터들은 이미지들에서 표현된 눈 포즈들에 따라 눈의 가변 광학 축들을 식별할 수 있다.
[0551]
CoR을 결정하기 위해, 디스플레이 시스템은, 법선 벡터들이 교차하거나, 수렴하거나, 매우 근접한, 예컨대, 벡터들 대부분이 교차하거나, 수렴하거나, 매우 근접한, 또는 평균적으로 벡터들이 교차하거나, 수렴하거나, 매우 근접한 위치(예컨대, 3 차원 위치)를 식별할 수 있다. 예컨대, 제곱 평균 프로세스가 이용될 수 있다. 따라서, 도 7a에 설명된 바와 같이, 식별된 위치는 광학 축들이 교차하는 위치를 표현할 수 있다. 이 교차점은 눈의 CoR로서 할당될 수 있다. 일부 구현들에서, 윤부 원의 중심으로부터 CoR까지의 거리가 결정되고 미래의 사용을 위해 저장될 수 있다. 이 구현들 중 적어도 일부에서, 시스템은 특정 사용자와 연관된 이러한 거리를 저장하고, 나중에, 저장된 거리에 의존하여 (예컨대, 윤부의 중심으로부터 먼 저장된 거리인 법선 벡터를 따른 포지션을 식별함으로써) 그 특정 사용자에 대한 CoR을 결정할 수 있다. 유사하게, 일부 실시예들에서, CoR은 윤부의 중심으로부터 먼 가정된 거리인 법선 벡터를 따른 포지션을 식별함으로써 결정될 수 있다. 이 실시예들에서, 이러한 가정된 거리는 파퓰레이션 평균 또는 다른 미리정의된 값에 대응할 수 있다.
[0552]
사용자의 눈의 새로운 이미지들이 수신됨에 따라, 디스플레이 시스템은 CoR을 정제할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 개개의 이미지들(예컨대, 임계 수의 이미지들의 개개의 그룹들)에 기반하여 하나 이상의 새로운 CoR들을 결정할 수 있다. 그런다음 디스플레이 시스템은 새로운 CoR들에 기반하여 CoR을 정제할 수 있다. 예로서, 디스플레이 시스템은 CoR들의 제곱 평균을 컴퓨팅할 수 있다. 선택적으로, 디스플레이 시스템은 CoR을 지속적으로 업데이트하기 위해 임계 수 또는 모든 획득된 이미지들을 활용할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 초기에 CoR을 결정하기 위해 둘 이상의 이미지들을 활용할 수 있다. 새로운 이미지들이 수신됨에 따라, 디스플레이 시스템은 임계 수의 수신된 이미지들 또는 수신된 이미지들 전부에 대해 프로세스(2000)를 수행할 수 있다. 이미지들의 수의 증가 및 이에 따라, 다수의 결정된 법선 벡터의 증가에 따라, CoR의 정확도가 증가될 수 있다. 다른 접근법들이 가능하다.
[0553]
도 21a는 사용자의 눈의 제1 시선에 기반하여 결정된 제1 투사 타원(2100)을 예시한다. 위에서 설명된 바와 같이, 사용자의 눈의 이미지가 획득될 수 있다. 이미지에 기반하여, 눈의 윤부의 경계가 결정될 수 있다. 예시된 바와 같이, 제1 투사 타원(2100)은 윤부의 경계에 기반하여 이미지 평면(2112)에서 결정되었다. 예시된 예에서, 경계를 따르는 포인트들이 식별된다. 콘(2104)을 형성하는 광선들은 카메라 포인트(2102)로부터 경계를 따른 포인트들을 통해 연장되는 것으로 예시된다. 원형 단면(2106)은, 예컨대, 도 20에 설명된 바와 같이 결정되며, 원형 단면(2106)의 중심(2108)은 도 21a에서 식별된다.
[0554]
도 19-20에 설명된 바와 같이, 콘(2104)으로부터의 2개의 원들은 정해진 반경에 대해 결정될 수 있다. 도 21a-21d의 예에서, 원들 중 하나가 선택될 수 있다. 예컨대, 그리고 위에서 설명된 바와 같이, 원들 중 하나는 사용자가 보는 가상 디스플레이(예컨대, 가상 콘텐츠)를 가리키는 시선에 대응할 수 있다. 원의 중심(2108)으로부터 연장되는 것은 벡터(2110)이다. 따라서, 벡터는 도 20과 관련하여 위에서 설명된 법선 벡터들(n1 또는 n2) 중 하나를 표현할 수 있다.
[0555]
도 21b는 사용자의 눈의 제2 시선에 기반하여 결정된 제2 투사 타원(2114)을 예시한다. 이 예에서, 도 21a에 설명된 이미지에 후속적인 이미지가 획득된다. 상기와 유사하게, 제2 투사 타원(2114)이 이미지 평면(2112)에서 식별된다. 추가적으로, 벡터(2116)가 결정되었다.
[0556]
도 21c는 사용자의 눈의 제3 시선에 기반하여 결정된 제3 투사 타원(2118)을 예시한다. 이 예에서, 도 21a 및 21b에 설명된 이미지들에 후속적인 이미지가 획득된다. 상기와 유사하게, 제3 투사 타원(2118)이 이미지 평면(2112)에서 식별된다. 추가적으로, 벡터(2120)가 결정되었다.
[0557]
도 21d는 결정된 벡터들(2110, 2116, 2120)에 기반하여 CoR(center of rotation)을 추정하는 것을 예시한다. 디스플레이 시스템은 벡터들이 교차하는 포인트를 식별하기 위해 결정된 벡터들을 활용할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 벡터들이 포인트(2122)에서 교차하는 것으로 결정하였다. 교차점(2122)을 결정하기 위해, 디스플레이 시스템은 알려진 물리적 정보를 선택적으로 활용할 수 있다. 예컨대, 카메라 포인트(2102)와 사용자의 눈 사이의 거리가 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 법선들이 아주 근접하거나 수렴하는 것처럼 나타나는, 예컨대 벡터들 대부분이 교차거나, 수렴하거나 또는 아주 근접하거나 또는 평균적으로 벡터들이 교차하거나, 수렴하거나 또는 아주 근접하는 교차부 또는 위치가 결정될 수 있다. 그런다음, 디스플레이 시스템은, 법선들이 아주 근접하거나 수렴하는 것처럼 나타나는, 예컨대 벡터들 대부분이 교차하거나 수렴하거나 아주 근접하거나 평균적으로 벡터들이 교차하거나 수렴하거나 아주 근접하는 교차점(2122) 또는 교차부 또는 위치를 눈의 CoR로서 할당할 수 있다.
[0558]
위에서 설명된 바와 같이, 도 19-21d와 관련하여, 사용자의 눈의 이미지들은 눈의 CoR의 추정치를 결정하기 위해 활용될 수 있다. 추가적인 변동들 및 기법들이 이용될 수 있으며 본 개시내용의 범위 내에 있다. 예로서, 디스플레이 시스템은 눈의 회전 및/또는 움직임 동안 사용자의 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 CoR을 결정할 수 있다. 눈의 기하학적 양상들의 변동들을 분석함으로써, 디스플레이 시스템은 CoR을 식별할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 이미지들에 표현된 바와 같이 눈의 광학 축들을 식별할 수 있다. 디스플레이 시스템은 CoR을 결정하기 위해 광학 축들을 활용할 수 있다. 따라서, 눈의 CoR의 추정치를 결정하기 위해 사용자의 눈의 기하학적 양상들을 활용하는 추가적인 기법들 및 변동들이 사용될 수 있다.
[0559]
예로서, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈의 이미지와 연관된 포지션들의 어레이를 결정할 수 있다. 포지션들의 어레이는 이미지 상의 공간 위치들에 대응할 수 있다. 예시적인 공간 위치들은 사용자의 눈의 일부(예컨대, 윤부, 동공, 홍채 등)와 연관될 수 있다. 따라서, 일부 구현들에서, 포지션들의 어레이는 일부의 말단부에 맞춰질 수 있다. 일부의 말단부는 사용자의 눈의 일부에 대해 결정된 곡선(예컨대, 위에서 설명된 투사 타원)과 연관될 수 있다. 일부 구현들에서, 디스플레이 시스템은 동일한 포인트로부터 포지션들의 어레이를 통해 연장되는 선형 경로들을 식별할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 선형 경로들(예컨대, 광선들)은 카메라 포인트로부터 연장될 수 있다. 선형 경로들은 콘을 형성할 수 있고, 콘의 특정 원형 단면이 선택될 수 있다. 예컨대, 특정 단면은 특정 반경(예컨대, 평균 윤부 또는 사용자의 윤부의 반경, 평균 동공의 반경 또는 사용자의 동공의 반경 등)을 가질 수 있다. 특정 단면에 대해 법선인 벡터가 식별될 수 있다. 디스플레이 시스템은 다수의 법선 벡터들의 교차부를 결정하고 그런다음, 교차부를 CoR로서 할당할 수 있다. 일부 구현들에서, 도 7a를 참조로 위에서 설명된 바와 같이, 둘 이상의 광학 축들 및/또는 다른 벡터들 사이의 3D 교차점을 결정하기 위한 기법들 중 하나 이상은 도 19-21d를 참조로 본원에서 설명된 법선 벡터들 사이의 3D 교차점들을 결정하기 위해 레버리징될 수 있다. 유사하게, 일부 실시예들에서, 도 7a를 참조로 위에서 설명된 바와 같이, 복수의 추정된 CoR 포지션들 또는 다른 3D 포지션들에 필터(예컨대, 칼만-타입 필터)를 적용하고 그리고/또는 이들을 평균화하기 위한 기술들 중 하나 이상은 도 19-21d를 참조로 본원에서 설명된 CoR 추정치들을 결정 및/또는 정제하기 위해 레버리징될 수 있다. 변동들 및 다른 방법들이 사용될 수 있다.
추가의 예시적인 기법들을 활용한
CoR(Center of Rotation)의
정제
[0560]
도 20-21에 설명된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 다수의 벡터들(예컨대, 벡터들(2110, 2116, 2120))이 교차하거나 수렴하거나 아주 근접한 위치(예컨대, 3차원 위치)로서 눈의 CoR을 결정할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 디스플레이 시스템은 하나 이상의 다른 기법들에 따라, 결정된 CoR을 정제할 수 있다. 예컨대 그리고 도 19-20에서 설명된 바와 같이, 벡터들(c1 및 c2)(예컨대, 벡터들(1916, 1918))은 투사 타원(예컨대, 타원(1902))을 통해 연장되는 광선들을 통해 형성된 콘(예컨대, 콘(1912))으로부터 결정될 수 있다. 이들 벡터들은 투사 평면을 형성할 수 있다. 복수의 이미지들을 활용하는 것에 관해 상기와 유사하게, 디스플레이 시스템은 둘 이상의 이미지들에 대한 투사 평면들을 결정할 수 있다.
[0561]
결정된 CoR을 정제하기 위해, 디스플레이 시스템은 결정된 투사 평면들을 활용할 수 있다. 예컨대, 일부 구현들에서, 디스플레이 시스템은 (예컨대, 3-차원 공간에서) 투사 평면의 교차부들을 결정할 수 있다. 투사 평면들의 교차부는 예로서 라인을 산출할 수 있다. 추가적으로, 이 라인은 투사 평면들 연관된 콘이 연장되는 카메라 포인트(예컨대, 포인트(1910))를 통과할 수 있다. CoR을 정제하기 위해, 디스플레이 시스템은 이 결과적인 라인이 교차하는 이미지 평면(예컨대, 이미지 평면(1904))의 포인트를 식별할 수 있다. 그런다음, 디스플레이 시스템은 이 포인트를 이미지 평면 상의 2차원 CoR로서 할당할 수 있다. 도 19에 설명된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 결과적인 라인을 따라(예컨대, 3-차원 공간에서) 2-차원 CoR을 조정할 수 있다. 예컨대, 정제된 CoR은 법선 벡터들(예컨대, 벡터들(2110, 2116, 2120))의 교차부에 가장 근접하거나 근접한 결과적인 라인을 따르는 위치로서 할당될 수 있다.
[0562]
선택적으로, 디스플레이 시스템은 다음 기법에 따라 눈의 CoR을 정제할 수 있다. 사용자의 눈의 상이한 이미지들(예컨대, 연속 이미지들)이 획득될 수 있다. 각각의 이미지에 대해, 디스플레이 시스템은 벡터들(c1 및 c2)과 이미지 평면(예컨대, 이미지 평면(1904))의 교차부를 결정할 수 있다. 그런다음, 디스플레이 시스템은, (1) 벡터(c1)와 이미지 평면의 교차부와 (2) 벡터(c2)와 이미지 평면의 교차부 사이의 라인을 연결할 수 있다. 따라서, 라인은 벡터들(c1 및 c2)에 의해 정의된 바와 같이 투사 평면과 이미지 평면의 교차부를 표현할 수 있다. 따라서, 이미지들은 개개의 라인과 연관될 수 있고, 디스플레이 시스템은 라인들에 대한 이미지 평면의 포인트들의 근접도에 기반하여 2-차원 CoR을 결정할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 2-차원 CoR을 결정하기 위해 (예컨대, 랜덤 샘플 합의에 기반하여) RMS(root mean squared) 프로세스를 수행할 수 있다. 상기와 유사하게, 디스플레이 시스템은 2-차원 CoR 및 카메라 포인트를 연결하는 라인을 따라 2-차원 CoR을 조정함으로써 (예컨대, 도 20-21에 설명된 바와 같이) CoR을 정제할 수 있다.
[0563]
위의 예와 관련하여, 디스플레이 시스템은 이미지들 각각에 대한 벡터들(c1 또는 c2) 중 하나를 선택적으로 선택할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 눈의 시선에 기반하여 벡터들(c1 또는 c2) 중 하나를 선택할 수 있다. 다른 예로서, 디스플레이는 이미지 평면과의 개개의 벡터 교차부에 기반하여 벡터들(c1 또는 c2) 중 하나를 선택할 수 있다. 이 예에서, (예컨대, 위에서 설명된 바와 같이) 2-차원 CoR의 이미지 평면에 더 근접한 이미지 평면과 교차하는 벡터가 선택될 수 있다. 그런다음 디스플레이 시스템은 각각의 선택된 벡터가 이미지 평면과 교차하는 포인트를 결정할 수 있다. 상기와 유사하게, 디스플레이 시스템은 그런다음 결정된 교차점들에 대한 이미지 평면에서의 포인트들의 근접도에 기반하여 2-차원 CoR을 결정할 수 있다. 예컨대, RMS 프로세스가 활용될 수 있다.
동공 투사들에 기초한 회전 중심(CoR) 결정
[0564]
눈의 윤부를 활용하는 것과 관련된 도 19-21d의 위의 설명과 유사하게, 눈의 CoR을 결정하기 위해 동공이 대안적으로 또는 추가적으로 활용될 수 있다. 예컨대, 사용자의 눈의 이미지에 포함된 동공에 대한 투사 타원이 결정될 수 있다. 동공이 사용자의 각막의 표면 뒤에 위치되기 때문에, 표면에서 빛이 굴절될 수 있다. 그러나, 이러한 굴절의 주요 효과는 굴절되지 않은 동공에 대해 동공으로부터 연장된 법선 벡터의 회전일 수 있다. 각막의 굴절 효과는 동공의 굴절 기반 위치를 결정하기 위해 본원에서 논의된 바와 같이 고려될 수 있다. 비-제한적인 예로서, 동공 중심의 굴절 기반 위치는 위에서 설명된 기법들에 따라 결정된 바와 같이 투사 평면과 또한 일치할 수 있다. 디스플레이 시스템은 본원에서 설명된 바와 같이 굴절 평면들을 결정하기 위해 사용자의 동공의 이미지들을 활용할 수 있다. 따라서, 디스플레이 시스템은 본원에서 설명된 바와 같이 투사 평면들을 결정하기 위해 사용자의 동공의 이미지들을 활용할 수 있다. 예컨대, CoR 광선(또는 "안구 중심 광선")은 윤부에 대해 위에서 설명된 바와 같이 동공에 대해 동일한 방식으로 발견될 수 있다. 동공에 대한 굴절 효과를 포함하는 것은 예로서, CoR 광선 계산을 변경하지 않을 수 있다. 그런 다음, 고정된 (예컨대, 평균) 동공 반경을 사용하여, 디스플레이 시스템은 (예컨대, 위에서 설명된 바와 같이) 원형 섹션들 및 이들의 대응 법선을 찾을 수 있다.
[0565]
그런 다음, 디스플레이 시스템은 윤부에 기초하여 CoR을 결정하기 위해 위에서 설명된 바와 유사한 방식들로 동공에 기초하여 눈의 CoR을 결정할 수 있다. 예컨대, 타원이 동공 이미지에 맞춰질 수 있다. 광선들의 콘이 타원을 통해 투사될 수 있다. 원형 단면들은 콘에 맞춰질 수 있다. 복수의 이미지들을 사용하여 획득된 복수의 단면들을 통한 법선들이 사용될 수 있으며, 고려될 수 있고, 이러한 법선의 교차 또는 수렴이 식별될 수 있다. CoR의 추정치는 이로부터 획득될 수 있다. 투사 평면들을 사용하는 것과 같이 본원에서 설명된 다른 방법들을 포함하는 다른 방법들이 CoR의 추정치를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
원근감의 중심(CoP) 분석/도출
[0566]
핀홀 카메라 모델에서, 원근감의 중심(CoP)은 핀홀 카메라의 어퍼처로 고려될 수 있다. 이 CoP의 예시적인 특성은 그것이 또한 오브젝트 각도 공간의 원점이 될 수 있다는 것이다. 따라서 그리고 이 원점을 참조한 예로서, 핀홀로부터 동일한 각도에 있는 오브젝트들은 동일한 픽셀(예컨대, 오버랩)에 맵핑될 것이다. 다른 예로서, 장면이 CoP를 중심으로 강성으로(rigidly) 회전되면, 투사된 이미지가 전환되고, 장면의 오브젝트들은 시차 시프트들을 경험하지 않을 것이다.
[0567]
본원에서 설명된 시스템들 및 기법들을 개발함에 있어서, 2개의 가설들이 개발되고 테스트되었다. 첫번째 가설은 주요한 평면의 중심이 CoP라는 것이었고, 두번째 가설은 어퍼처의 중심이 CoP라는 것이었다. 주요한 평면은 예로서, 입사 광 광선들이 굴절로 인해 구부러지는 것으로 고려될 수 있는 평면을 표현할 수 있다. 설명될 바와 같이, 어퍼처의 중심이 CoP라고 결정될 수 있다. 예컨대, 도 22, 23a-23b 및 24a-24b는, 아래의 이들의 대응하는 설명들과 함께, 이러한 2개의 가설들의 테스팅과 연관된 분석에 대해 정보를 제공할 수 있다.
[0568]
도 22는 2개의 포인트 광원들(2201 및 2202), 어퍼처(2204), 렌즈(2206) 및 투사 스크린(2208)을 포함하는 광학 시스템(2200)을 예시한다. 이 예에서, 광학 시스템(2200)의 어퍼처(2204), 렌즈(2206) 및 투사 스크린(2208)은 인간 눈의 해부학적 피처들을 나타내거나 또는 이들과 적어도 기능적으로 유사할 수 있다. 예컨대, 광학 시스템(2200)의 어퍼처(2204), 렌즈(2206) 및 투사 스크린(2208)은 각각 동공, 렌즈 및 망막에 대응할 수 있다.
[0569]
도 22에서, 제1 포인트 광원(2201)에 의해 방출된 광선들은 제1 포인트 광원(2201)으로부터 투사 스크린(2208)을 향해 연장되는 실선들로 표현되는 반면, 제2 포인트 광원(2202)에 의해 방출된 광선들은 제2 포인트 광원(2202)으로부터 투사 스크린(2208)을 향해 연장되는 점선들로 표현된다. 2개의 포인트 광원들(2201 및 2202) 각각으로부터 방출된 광의 일부는 어퍼처(2204) 및 렌즈(2206)를 통해 전파될 수 있고, 입사 광선 패턴(2210)을 형성하기 위해 궁극적으로 투사 스크린(2208)을 가격할 수 있다.
[0570]
도 23a는 2개의 포인트 광원들(2301 및 2302), 어퍼처(2304), 렌즈(2306) 및 투사 스크린(2308)을 포함하는, 제1 스테이지(예컨대, 스테이지 “A”)의 광학 시스템(2300)을 예시한다. 광학 시스템(2300)은, 예컨대, 도 22를 참조로 위에서 더 상세하게 설명된 바와 같이, 광학 시스템(2200)과 구조적으로 그리고 기능적으로 동일하거나 또는 유사할 수 있다. 더 구체적으로, 광학 시스템(2300)은 도 22를 참조로 위에서 더 상세하게 설명된 바와 같이, 광학 시스템(2200)의 특정 구현을 표현할 수 있으며, 여기서 주요한 평면의 중심은 CoP로 정의되어 전술된 제1 가설이 테스트될 수 있다. 렌즈(2306)는 광학 시스템(2300)에서 주요한 평면을 정의하는 역할을 할 수 있기 때문에, 그것은, 이 예에서의 CoP가 렌즈 중심(2307)에 대응할 수 있다는 것을 따른다.
[0571]
2개의 전술된 의미들에 대한 광학 시스템(2300)의 평가는 전술된 제1 가설이 참인지 아니면 거짓인지에 대해 정보를 제공할 수 있다. 즉, 전술된 제1 가설이 참이 되기 위해, 투사 스크린(2308) 상에 투사되는 이미지(예컨대, 입사 광선 패턴)는 2개의 포인트 광원들(2301 및 2302)이 렌즈 중심(2307)을 중심으로 강성으로 회전될 때(예컨대, 곡률 반경(2311 및 2312)을 따라 각각 회전될 때) 어떠한 시차 시프트들도 겪지 않아야 하지만, 단지 전환을 경험한다. 다시 도 22를 참조하면, 이것은, 투사 스크린(2308) 상에 투사되는 이미지가 2개의 포인트 광원들(2301 및 2302)이 각각 곡률 반경(2311 및 2312)을 따라 임의의 쌍의 포인트들로 강성으로 회전될 때, 입사 광선 패턴(2210)의 전환된 버전(예컨대, 이미지가 투사 스크린(2308) 상에서 약간 상이한 위치에 형성됨)처럼 보여야 한다는 것을 의미한다.
[0572]
도 23b는 2개의 포인트 광원들(2301 및 2302)이 각각 곡률 반경(2311 및 2312)을 따라 렌즈 중심(2307)을 중심으로 강성으로 회전되어, 강성으로 회전되는 포인트 광원들(2301’ 및 2302’)이 되는 제2 스테이지(예컨대, 스테이지 “B”)에서의 광학 시스템(2300)을 예시한다. 2개의 강성으로 회전되는 포인트 광원들(2301’ 및 2302’) 각각으로부터 방출된 광의 일부는 어퍼처(2304) 및 렌즈(2306)를 통해 전파될 수 있고, 입사 광선 패턴(2310)을 형성하기 위해 궁극적으로 투사 스크린(2308)을 가격할 수 있다.
[0573]
그러나, 입사 광선 패턴(2310)을 조사할 시에, 제1 강성으로 회전되는 광원(2301')으로부터 발생하는 입사 광선 패턴(2310)의 광선들과 제2 강성으로 회전되는 광원(2302’)으로부터 발생하는 입사 광선 패턴(2310)의 광선들 사이에서의 (예컨대, 투사 스크린(2310) 상의) 상대적 포지션이 시프트한다는 것이 또한 보여질 수 있다. 도 22를 다시 참조하면, 도 23b에서 산출된 입사 광선 패턴(2310)은 입사 광선 패턴(2210)의 전환된 버전과 유사하지 않은 것으로 나타난다는 점이 추가로 주목될 수 있다. 다시 말해서, 렌즈 중심(2307)을 중심으로 한 2개의 포인트 광원들(2301 및 2302)의 강성 회전은 시차 시프트를 야기했다. 이러한 이유로, 렌즈 중심(2307)은 CoP에 적절하지 않은 위치로 보여질 수 있다. 따라서, 도 22, 23a 및 23b 및 그것의 수반된 분석은 전술된 제1 가설이 거짓임을 효과적으로 입증할 수 있다.
[0574]
도 24a는 2개의 포인트 광원들(2401 및 2402), 어퍼처(2404), 렌즈(2406) 및 투사 스크린(2408)을 포함하는, 제1 스테이지(예컨대, 스테이지 “A”)에서의 광학 시스템(2400)을 예시한다. 광학 시스템(2400)은, 도 23a 및 23b를 참조로 위에서 설명된 것과 거의 동일한 방식으로, 예컨대, 도 22를 참조로 위에서 더 상세하게 설명된 바와 같이, 광학 시스템(2200)과 구조적으로 그리고 기능적으로 동일하거나 또는 유사할 수 있다. 더 구체적으로, 광학 시스템(2400)은 도 22를 참조로 위에서 더 상세하게 설명된 바와 같이, 광학 시스템(2200)의 특정 구현을 표현할 수 있으며, 여기서 어퍼처 중심(2407)은 CoP로 정의되어 전술된 제2 가설이 테스트될 수 있다.
[0575]
도 23a 및 23b를 참조로 위에서 설명된 바와 같이, 광학 시스템(2300)의 평가와 유사한 광학 시스템(2400)의 평가는 전술된 제2 가설이 참인지 아니면 거짓인지에 대해 정보를 제공할 수 있다. 즉, 전술된 제2 가설이 참이 되기 위해, 투사 스크린(2408) 상에 투사되는 이미지(예컨대, 입사 광선 패턴)는 2개의 포인트 광원들(2401 및 2402)이 어퍼처 중심(2407)을 중심으로 강성으로 회전될 때(예컨대, 곡률 반경(2411 및 2412)을 따라 각각 회전될 때) 어떠한 시차 시프트들도 겪지 않아야 하지만, 단지 전환을 경험한다.
[0576]
도 24b는 2개의 포인트 광원들(2401 및 2402)이 각각 곡률 반경(2411 및 2412)을 따라 어퍼처 중심(2407)을 중심으로 강성으로 회전되어, 강성으로 회전되는 포인트 광원들(2401’ 및 2402’)이 되는 제2 스테이지(예컨대, 스테이지 “B”)에서의 광학 시스템(2400)을 예시한다. 도 22를 참조로 위에서 설명된 바와 같이, 2개의 강하게 회전되는 포인트 광원들(2401 '및 2402')로부터의 광은 투사 스크린(2408)을 가격하여 입사 광선 패턴(2210)의 전환된 버전과 유사한 것으로 나타나는 입사 광선 패턴(2410)을 형성한다는 것이 인식될 수 있다. 즉, 투사 스크린(2408)에 대한 입사 광선 패턴(2410)의 포지션은 투사 스크린(2208)에 대해 입사 광선 패턴(2210)의 포지션과 상이할 수 있지만, 제1 강성으로 회전되는 광원(2401')으로부터 발생하는 입사 광선 패턴(2410)의 광선들과 제2 강성으로 회전되는 광원(2402’)으로부터 발생하는 입사 광선 패턴(2410)의 광선들 사이에서의 (예컨대, 투사 스크린(2310) 상의) 상대적 포지션은 시프트하는 것으로 나타나지 않는다. 이로써, 어퍼처 중심(2407)을 중심으로 한 2개의 포인트 광원들(2401 및 2402)의 강성 회전은 시차 시프트를 산출하는 것으로 나타나지 않는다. 이 예에서 2개의 전술된 의미들이 충족된 것으로 나타난다면, 어퍼처 중심(2407)은 CoP에 적절한 위치로 보여질 수 있다. 따라서, 도 22, 24a 및 24b 및 그것의 수반된 분석은 전술된 제2 가설이 참임을 효과적으로 입증할 수 있다.
[0577]
이로써, 일부 실시예들에서, 렌더 세계(예컨대, 렌더 카메라의 핀홀의 위치)에서의 CoP를 어퍼처 중심(2407)의 해부학적 등가물인 (실제 세계에서의) 사용자의 눈의 일부분과 정렬시키는 것이 바람직할 수 있다. 인간 눈은 각막(망막을 향해 전파하는 광에 추가적인 광 전력을 부여함)을 더 포함하기 때문에, 어퍼처 중심(2407)의 해부학적 등가물은 사용자의 눈의 동공 또는 홍채의 중심에 대응하지 않을 수 있지만, 대신에 사용자의 눈의 각막의 외부 표면과 사용자의 눈의 동공 또는 홍채의 중심 사이에 포지셔닝되는 사용자의 눈의 구역에 대응할 수 있다. 예컨대, 어퍼처 중심(2407)의 해부학적 등가물은 사용자의 눈의 전안방 내의 구역에 대응할 수 있다.
눈 추적이 이용불가능한 경우의 예들
[0578]
일부 실시예들에서, 눈 추적이 제공되지 않을 수 있거나 또는 일시적으로 이용불가능할 수 있다. 예들로서, 눈 추적 카메라(324) 또는 광원들(326)은 사용자에 의해 차폐되거나, 손상되거나, 또는 디스에이블될 수 있고, 환경 조명 상태들은 눈 추적을 엄청나게 어렵게 할 수 있고, 웨어러블 시스템은 눈 추적을 방지하는 방식으로 부적절하게 맞춰질 수 있고, 사용자는 사시이거나 또는 쉽게 추적되지 않는 눈들을 가질 수 있는 등이다. 그러한 시간들에서, 웨어러블 시스템은 렌더 카메라를 포지셔닝하고 눈 추적 데이터의 부재 시에 깊이 평면들을 선택하기 위한 다양한 전략에 폴백(fall back)하도록 구성될 수 있다.
[0579]
렌더 카메라와 관련하여, 웨어러블 시스템은 사용자의 동공들이 사전결정된 임계치(이를테면, 수 초)보다 길거나 또는 전형적인 깜박임보다 긴 시간 동안 검출되지 않는 경우 렌더 카메라를 디폴트 포지션에 포지셔닝할 수 있다. 웨어러블 시스템은 원활한 움직임으로 렌더 카메라를 디폴트 포지션으로 움직일 수 있으며, 이는 과도하게 감쇠된 오실레이터 모델을 따를 수 있다. 디폴트 포지션은 특정 사용자에 대한 웨어러블 시스템의 교정 프로세스의 일부로서 결정될 수 있다. 디폴트 포지션은 사용자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈의 회전 중심들일 수 있다. 이들은 단지 예시적인 예들일 뿐이다.
[0580]
깊이 평면과 관련하여, 웨어러블 시스템은 이전에 논의된 바와 같이 사용자의 버전스 깊이와 대조적으로, 가상 콘텐츠의 깊이에 기초하여 수용 큐들을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 웨어러블 시스템은 사용자가 보고 있을 가능성이 있는 곳을 추정하는 정보를 수신, 획득 또는 결정할 수 있고, 매칭하는 수용 큐들을 제공할 수 있다. 예로서, 웨어러블 시스템은 비디오 클립과 같이 사용자가 포커싱될 가능성이 있는 콘텐츠를 디스플레이하고 있을 수 있고, 사용자가 콘텐츠를 보고 있다고 가정할 수 있고, 콘텐츠를 깊이 평면 상에 (또는 혼합된 깊이 평면들을 통해) 제공하여 그 콘텐츠의 깊이와 매칭하는 수용 큐들을 제공할 수 있다.
주변 환경에 있는 오브젝트들을 검출하기 위한 컴퓨터 비전
[0581]
위에서 논의된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 사용자를 둘러싸는 환경에 있는 오브젝트들 또는 이 환경의 특성들을 검출하도록 구성될 수 있다. 검출은 본원에서 논의된 다양한 환경 센서들(예컨대, 카메라들, 오디오 센서들, 온도 센서들 등)을 포함하는 다양한 기법들을 사용하여 달성될 수 있다.
[0582]
일부 실시예들에서, 컴퓨터 비전 기법들을 사용하여, 환경에 존재하는 오브젝트들이 검출될 수 있다. 예컨대, 본원에서 논의된 바와 같이, 디스플레이 시스템의 전방 카메라는 주변 환경을 이미징하도록 구성될 수 있고, 디스플레이 시스템은 주변 환경에서의 오브젝트들의 존재를 결정하기 위해 이미지들에 대한 이미지 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 장면 재구성, 이벤트 검출, 비디오 추적, 오브젝트 인식, 오브젝트 포즈 추정, 학습, 인덱싱, 모션 추정 또는 이미지 복원 등을 수행하기 위해, 외향 이미징 시스템에 의해 획득된 이미지들을 분석할 수 있다. 다른 예들로서, 디스플레이 시스템은, 사용자의 시야에서 얼굴들 및/또는 인간 눈들의 존재 및 위치를 결정하기 위해 얼굴 및/또는 눈 인식을 수행하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 컴퓨터 비전 알고리즘들이 이들 태스크들을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 컴퓨터 비전 알고리즘들의 비-제한적인 예들은: SIFT(Scale-invariant feature transform), SURF(speeded up robust features), ORB(oriented FAST and rotated BRIEF), BRISK(binary robust invariant scalable keypoints), FREAK(fast retina keypoint), Viola-Jones 알고리즘, Eigenfaces 접근법, Lucas-Kanade 알고리즘, Horn-Schunk 알고리즘, 평균-시프트(Mean-shift) 알고리즘, vSLAM(visual simultaneous location and mapping) 기법들, 순차적 베이지안 추정기(예컨대, Kalman 필터, 확장된 Kalman 필터 등), 번들 조정, 적응형 임계화(Adaptive thresholding)(및 다른 임계화 기법들), ICP(Iterative Closest Point), SGM(Semi Global Matching), SGBM(Semi Global Block Matching), 특징점 히스토그램(Feature Point Histogram)들, 다양한 머신 러닝 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 지원 벡터 머신, k-최근접 이웃 알고리즘, 나이브 베이즈(Naive Bayes), 뉴럴 네트워크(콘볼루셔널 또는 딥 뉴럴 네트워크들을 포함함) 또는 다른 감독식/비-감독식 모델들 등) 등을 포함한다.
[0583]
이들 컴퓨터 비전 기법들 중 하나 이상은 또한, 센서들에 의해 검출된 오브젝트들의 다양한 특성들을 검출 및 결정하기 위해 다른 환경 센서들(이를테면, 예컨대, 마이크로폰)로부터 획득된 데이터와 함께 사용될 수 있다.
[0584]
본원에서 논의된 바와 같이, 주변 환경에 있는 오브젝트들은 하나 이상의 기준들에 기반하여 검출될 수 있다. 그런 다음, 디스플레이 시스템이 컴퓨터 비전 알고리즘을 사용하여 또는 하나 이상의 센서 어셈블리들(디스플레이 시스템의 일부일 수 있거나 또는 디스플레이 시스템의 일부가 아닐 수 있음)로부터 수신된 데이터를 사용하여 주변 환경에서 기준들의 존재 또는 부재를 검출할 때, 디스플레이 시스템은 오브젝트의 존재를 시그널링할 수 있다.
머신 학습
[0585]
주변 환경에서 오브젝트들의 존재를 식별하도록 학습하기 위해 다양한 머신 학습 알고리즘들이 사용될 수 있다. 일단 트레이닝되면, 머신 학습 알고리즘들은 디스플레이 시스템에 의해 저장될 수 있다. 머신 학습 알고리즘들의 일부 예들은, 회귀 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 범용 최소 제곱 회귀(Ordinary Least Squares Regression)), 인스턴스-기반 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 러닝 벡터 양자화(Learning Vector Quantization)), 결정 트리 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 분류 및 회귀 트리들), 베이지안 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 나이브 베이즈), 클러스터링 알고리즘들(이를테면, 예컨대, k-평균 클러스터링), 연관 규칙 러닝 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 선험적 알고리즘들), 인공 뉴럴 네트워크 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 퍼셉트론(Perceptron)), 딥 러닝 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 딥 볼츠만 머신(Deep Boltzmann Machine), 또는 딥 뉴럴 네트워크), 차원 축소(dimensionality reduction) 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 주 성분 분석(Principal Component Analysis)), 앙상블 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 스택된 일반화(Stacked Generalization)), 및/또는 다른 머신 학습 알고리즘들을 포함하는 감독식 또는 비-감독식 머신 학습 알고리즘들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 개별적인 모델들은 개별적인 데이터 세트들에 대해 맞춤화될 수 있다. 예컨대, 웨어러블 디바이스는 베이스 모델을 생성하거나 또는 저장할 수 있다. 베이스 모델은 데이터 타입(예컨대, 특정 사용자), 데이터 세트(예컨대, 획득된 부가적인 이미지들의 세트), 조건부 상황들 또는 다른 변동들에 특정한 부가적인 모델들을 생성하기 위한 시작점으로서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 집계 데이터의 분석을 위한 모델들을 생성하기 위해 복수의 기법들을 활용하도록 구성될 수 있다. 다른 기법들은 미리 정의된 임계치들 또는 데이터 값들을 사용하는 것을 포함할 수 있다.
[0586]
오브젝트를 검출하기 위한 기준들은 하나 이상의 임계 조건들을 포함할 수 있다. 만약 환경 센서에 의해 획득된 데이터의 분석이 임계 조건이 통과됨을 표시하면, 디스플레이 시스템은 주변 환경에서의 오브젝트의 존재의 검출을 표시하는 신호를 제공할 수 있다. 임계 조건은 정량적 및/또는 정성적 측정치를 수반할 수 있다. 예컨대, 임계 조건은 반사 및/또는 오브젝트가 환경에 존재할 가능성과 연관된 점수 또는 퍼센트를 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템은 환경 센서의 데이터로부터 계산된 점수를 임계 점수와 비교할 수 있다. 만약 점수가 임계 레벨보다 더 높으면, 디스플레이 시스템은 반사 및/또는 오브젝트의 존재를 검출할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 만약 점수가 임계치보다 더 낮으면, 디스플레이 시스템은 환경에서의 오브젝트의 존재를 시그널링할 수 있다. 일부 실시예들에서, 임계 조건은 사용자의 감정 상태 및/또는 주변 환경과 사용자의 상호작용들에 기반하여 결정될 수 있다.
[0587]
일부 실시예들에서, 임계 조건들, 머신 학습 알고리즘들 또는 컴퓨터 비전 알고리즘들은 특정한 맥락에 대해 전문화될 수 있다. 예컨대, 진단 맥락에서, 컴퓨터 비전 알고리즘은 자극에 대한 특정 반응들을 검출하도록 전문화될 수 있다. 다른 예로서, 디스플레이 시스템은, 본원에서 논의된 바와 같이, 자극에 대한 사용자의 반응을 감지하기 위해 안면 인식 알고리즘들 및/또는 이벤트 추적 알고리즘들을 실행할 수 있다.
[0588]
본원에서 설명되고 그리고/또는 도면들에서 도시된 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들 각각이, 구체적인 그리고 특정한 컴퓨터 명령들을 실행하도록 구성된 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 시스템들, 하드웨어 컴퓨터 프로세서들, 주문형 회로 및/또는 전자 하드웨어에 의해 실행되는 코드 모듈들로 구현될 수 있고 그리고 이러한 코드 모듈들에 의해 완전히 또는 부분적으로 자동화될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예컨대, 컴퓨팅 시스템들은 특정한 컴퓨터 명령들로 프로그래밍된 범용 컴퓨터들(예컨대, 서버들), 또는 특수 목적 컴퓨터들, 특수 목적 회로 등을 포함할 수 있다. 코드 모듈은 동적 링크 라이브러리에 설치되는 실행가능 프로그램으로 컴파일링 및 링크될 수 있거나, 또는 인터프리팅되는 프로그래밍 언어로 쓰여질 수 있다. 일부 실시예들에서, 주어진 기능에 특정한 회로에 의해 특정 동작들 및 방법들이 수행될 수 있다.
[0589]
추가로, 본 개시내용의 기능성의 특정 실시예들은, 예컨대, 수반되는 계산들의 볼륨 또는 복잡성으로 인해 또는 실질적으로 실시간으로 결과들을 제공하기 위해, (적절한 전문화된 실행가능 명령들을 활용하는) 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 디바이스들 또는 주문형 하드웨어가 기능성을 수행할 필요가 있을 수 있을 만큼 충분히 수학적으로, 계산적으로 또는 기술적으로 복잡하다. 예컨대, 비디오는 많은 프레임들(각각의 프레임은 수백만 개의 픽셀들을 가짐)을 포함할 수 있으며, 특정하게 프로그래밍된 컴퓨터 하드웨어는 상업적으로 합리적인 시간량 내에 원하는 이미지 프로세싱 태스크 또는 애플리케이션을 제공하기 위해 비디오 데이터를 프로세싱할 필요가 있다.
[0590]
코드 모듈들 또는 임의의 타입의 데이터는 임의의 타입의 비-일시적인 컴퓨터-판독가능한 매체, 이를테면, 하드 드라이브들, 솔리드 스테이트 메모리, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 광학 디스크, 휘발성 또는 비-휘발성 스토리지, 이들의 조합들 등을 포함하는 물리적 컴퓨터 스토리지 상에 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체는 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(140), 원격 프로세싱 모듈(150) 및 원격 데이터 저장소(160) 중 하나 이상의 일부일 수 있다. 방법들 및 모듈들(또는 데이터)은 또한, 생성된 데이터 신호들로서(예컨대, 반송파 또는 다른 아날로그 또는 디지털 전파 신호의 일부로서), 무선-기반 및 유선/케이블-기반 매체들을 포함하는 다양한 컴퓨터-판독가능 송신 매체들 상에서 송신될 수 있고, (예컨대, 단일 또는 멀티플렉싱된 아날로그 신호의 일부로서, 또는 다수의 별개의 디지털 패킷들 또는 프레임들로서) 다양한 형태들을 취할 수 있다. 개시된 프로세스들 또는 프로세스 단계들의 결과들은 임의의 타입의 비-일시적인 유형(tangible)의 컴퓨터 스토리지에 영구적으로 또는 다른 방식으로 저장될 수 있거나, 또는 컴퓨터-판독가능 송신 매체를 통해 통신될 수 있다.
[0591]
본원에서 설명되고 그리고/또는 첨부된 도면들에서 도시된 흐름 다이어그램들 내의 임의의 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들 또는 기능성들은 프로세스 내의 특정한 기능들(예컨대, 논리 또는 산술) 또는 단계들을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능 명령들을 포함하는 코드 모듈들, 세그먼트들 또는 코드의 부분들을 잠재적으로 표현하는 것으로서 이해되어야 한다. 다양한 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들 또는 기능성들은 조합되거나, 재배열되거나, 본원에서 제공된 예시적인 예들에 부가되거나, 이러한 예들로부터 삭제되거나, 수정되거나, 또는 그렇지 않으면 이러한 예들로부터 변화될 수 있다. 일부 실시예들에서, 부가적인 또는 상이한 컴퓨팅 시스템들 또는 코드 모듈들이 본원에서 설명된 기능성들의 일부 또는 전부를 수행할 수 있다. 본원에서 설명된 방법들 및 프로세스들은 또한, 임의의 특정 시퀀스로 제한되지 않으며, 이에 관련된 블록들, 단계들 또는 상태들은 적절한 다른 시퀀스들로, 예컨대, 직렬로, 병렬로 또는 어떤 다른 방식으로 수행될 수 있다. 태스크들 또는 이벤트들은 개시된 예시적인 실시예들에 부가되거나 또는 이러한 실시예들로부터 제거될 수 있다. 게다가, 본원에서 설명된 실시예들에서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 예시적인 목적들을 위한 것이며, 모든 실시예들에서 그러한 분리를 필요로 하는 것으로서 이해되지 않아야 한다. 설명된 프로그램 컴포넌트들, 방법들 및 시스템들이 일반적으로, 단일 컴퓨터 제품으로 함께 통합되거나 또는 다수의 컴퓨터 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
다른 고려사항들
[0592]
본원에서 설명되고 그리고/또는 첨부된 도면들에서 도시된 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들 각각은, 구체적인 그리고 특정한 컴퓨터 명령들을 실행하도록 구성된 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 시스템들, 하드웨어 컴퓨터 프로세서들, 주문형 회로 및/또는 전자 하드웨어에 의해 실행되는 코드 모듈들로 구현될 수 있고 그리고 이러한 코드 모듈들에 의해 완전히 또는 부분적으로 자동화될 수 있다. 예컨대, 컴퓨팅 시스템들은 특정한 컴퓨터 명령들로 프로그래밍된 범용 컴퓨터들(예컨대, 서버들), 또는 특수 목적 컴퓨터들, 특수 목적 회로부 등을 포함할 수 있다. 코드 모듈은 동적 링크 라이브러리에 설치되는 실행가능 프로그램으로 컴파일링 및 링크될 수 있거나, 또는 인터프리팅되는 프로그래밍 언어로 쓰여질 수 있다. 일부 구현들에서, 주어진 기능에 특정한 회로에 의해 특정 동작들 및 방법들이 수행될 수 있다.
[0593]
추가로, 본 개시내용의 기능성의 특정 구현들은, 예컨대, 수반되는 계산들의 볼륨 또는 복잡성으로 인해 또는 실질적으로 실시간으로 결과들을 제공하기 위해, (적절한 전문화된 실행가능 명령들을 활용하는) 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 디바이스들 또는 주문형 하드웨어가 기능성을 수행할 필요가 있을 수 있을 만큼 충분히 수학적으로, 계산적으로 또는 기술적으로 복잡하다. 예컨대, 애니메이션들 또는 비디오는 많은 프레임들(각각의 프레임은 수백만 개의 픽셀들을 가짐)을 포함할 수 있으며, 특정하게 프로그래밍된 컴퓨터 하드웨어는 상업적으로 합리적인 시간량 내에 원하는 이미지 프로세싱 태스크 또는 애플리케이션을 제공하기 위해 비디오 데이터를 프로세싱할 필요가 있다.
[0594]
코드 모듈들 또는 임의의 타입의 데이터는 임의의 타입의 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체, 이를테면, 하드 드라이브들, 솔리드 스테이트 메모리, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 광학 디스크, 휘발성 또는 비-휘발성 스토리지, 이들의 조합들 등을 포함하는 물리적 컴퓨터 스토리지 상에 저장될 수 있다. 방법들 및 모듈들(또는 데이터)은 또한, 생성된 데이터 신호들로서(예컨대, 반송파 또는 다른 아날로그 또는 디지털 전파 신호의 일부로서), 무선-기반 및 유선/케이블-기반 매체들을 포함하는 다양한 컴퓨터-판독가능 송신 매체들 상에서 송신될 수 있고, (예컨대, 단일 또는 멀티플렉싱된 아날로그 신호의 일부로서, 또는 다수의 별개의 디지털 패킷들 또는 프레임들로서) 다양한 형태들을 취할 수 있다. 개시된 프로세스들 또는 프로세스 단계들의 결과들은 임의의 타입의 비-일시적인 유형의 컴퓨터 스토리지에 영구적으로 또는 다른 방식으로 저장될 수 있거나, 또는 컴퓨터-판독가능 송신 매체를 통해 통신될 수 있다.
[0595]
본원에서 설명되고 그리고/또는 첨부된 도면들에서 도시된 흐름 다이어그램들 내의 임의의 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들 또는 기능성들은 프로세스 내의 특정한 기능들(예컨대, 논리 또는 산술) 또는 단계들을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능 명령들을 포함하는 코드 모듈들, 세그먼트들 또는 코드의 부분들을 잠재적으로 표현하는 것으로서 이해되어야 한다. 다양한 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들 또는 기능성들은 조합되거나, 재배열되거나, 본원에서 제공된 예시적인 예들에 추가되거나, 그 예들로부터 삭제되거나, 수정되거나, 또는 다른 방식으로 그 예들로부터 변화될 수 있다. 일부 실시예들에서, 부가적인 또는 상이한 컴퓨팅 시스템들 또는 코드 모듈들이 본원에서 설명된 기능성들의 일부 또는 전부를 수행할 수 있다. 본원에서 설명된 방법들 및 프로세스들은 또한, 임의의 특정 시퀀스로 제한되지 않으며, 이에 관련된 블록들, 단계들 또는 상태들은 적절한 다른 시퀀스들로, 예컨대, 직렬로, 병렬로 또는 어떤 다른 방식으로 수행될 수 있다. 태스크들 또는 이벤트들은 개시된 예시적인 실시예들에 부가되거나 또는 이러한 실시예들로부터 제거될 수 있다. 게다가, 본원에서 설명된 구현들에서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 예시적인 목적들을 위한 것이며, 모든 구현들에서 그러한 분리를 필요로 하는 것으로서 이해되지 않아야 한다. 설명된 프로그램 컴포넌트들, 방법들 및 시스템들이 일반적으로, 단일 컴퓨터 제품으로 함께 통합되거나 또는 다수의 컴퓨터 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 많은 구현 변동들이 가능하다.
[0596]
프로세스들, 방법들 및 시스템들은 네트워크(또는 분산) 컴퓨팅 환경에서 구현될 수 있다. 네트워크 환경들은 전사적(enterprise-wide) 컴퓨터 네트워크들, 인트라넷들, LAN(local area network)들, WAN(wide area network)들, PAN(personal area network)들, 클라우드 컴퓨팅 네트워크들, 크라우드-소스(crowd-sourced) 컴퓨팅 네트워크들, 인터넷 및 월드 와이드 웹(World Wide Web)을 포함한다. 네트워크는 유선 또는 무선 네트워크 또는 임의의 다른 타입의 통신 네트워크일 수 있다.
[0597]
본 개시내용의 시스템들 및 방법들 각각은 여러 혁신적인 양상들을 가지며, 이 양상들 중 어떤 단일의 양상도 본원에서 개시된 바람직한 속성들에 대해 단독으로 담당하거나 또는 요구되지 않는다. 위에서 설명된 다양한 특징들 및 프로세스들은 서로 독립적으로 사용될 수 있거나, 또는 다양한 방식들로 조합될 수 있다. 모든 가능한 조합들 및 하위조합들은 본 개시내용의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다. 본 개시내용에서 설명된 구현들에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 용이하게 자명할 수 있으며, 본원에서 정의된 일반적인 원리들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 구현들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들은 본원에서 설명된 구현들로 제한되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 본원에서 개시된 본 개시내용, 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위에 부합할 것이다.
[0598]
별개의 구현들의 맥락에서 본 명세서에서 설명되는 특정 특징들은 또한, 단일 구현으로 조합하여 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현의 맥락에서 설명된 다양한 특징들은 또한, 다수의 구현들에서 별개로 또는 임의의 적절한 하위조합으로 구현될 수 있다. 게다가, 특징들이 특정 조합들로 동작하는 것으로서 위에서 설명되고 심지어 초기에는 그와 같이 청구될 수 있지만, 일부 경우들에서, 청구되는 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 이 조합으로부터 절제될 수 있으며, 청구되는 조합은 하위조합 또는 하위조합의 변동에 관한 것일 수 있다. 어떤 단일 특징 또는 특징들의 그룹도 각각의 모든 실시예에서 없어서는 안되거나 또는 필수적인 것은 아니다.
[0599]
구체적으로 달리 진술되거나 또는 사용된 맥락 내에서 달리 이해되지 않는 한, 본원에서 사용된 조건어, 이를테면, 다른 것들 중에서, "할 수 있다", "예컨대" 등은 일반적으로, 특정 실시예들이 특정 특징들, 엘리먼트들 및/또는 단계들을 포함하지만, 다른 실시예들은 이러한 특정 특징들, 엘리먼트들 및/또는 단계들을 포함하지 않는다는 것을 전달하는 것으로 의도된다. 따라서, 그러한 조건어는 일반적으로, 특징들, 엘리먼트들 및/또는 단계들이 어쨌든 하나 이상의 실시예들에 대해 요구된다는 것, 또는 하나 이상의 실시예들이, 저자 입력 또는 촉구가 있든 없든, 이들 특징들, 엘리먼트들 및/또는 단계들이 임의의 특정한 실시예에 포함되는지 여부 또는 이러한 임의의 특정 실시예에서 수행되어야 하는지 여부를 판단하기 위한 로직을 반드시 포함한다는 것을 암시하는 것으로 의도되지 않는다. "포함하는", "구비하는", "갖는" 등의 용어들은 동의어이고, 개방형(open-ended) 방식으로 포괄적으로 사용되며, 부가적인 엘리먼트들, 특징들, 행위들, 동작들 등을 배제하지 않는다. 또한, "또는"이라는 용어는, 예컨대 엘리먼트들의 목록을 연결하기 위해 사용될 때, "또는"이라는 용어가 목록 내의 엘리먼트들 중 하나, 일부 또는 전부를 의미하도록, 이 용어의 포괄적인 의미로(그리고 이 용어의 배타적인 의미가 아닌 것으로) 사용된다. 부가하여, 본 출원 및 첨부된 청구항들에서 사용된 단수 표현들은 달리 특정되지 않는 한 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
[0600]
본원에서 사용된 바와 같이, 아이템들의 목록 “중 적어도 하나"를 지칭하는 어구는, 단일 멤버들을 포함하여, 그러한 아이템들의 임의의 조합을 지칭한다. 예로서, "A, B 또는 C 중 적어도 하나"는 A, B, C, A 및 B, A 및 C, B 및 C, 그리고 A, B 및 C를 커버하는 것으로 의도된다. 구체적으로 달리 진술되지 않는 한, "X, Y 및 Z 중 적어도 하나"란 어구와 같은 연결어는, 아이템, 용어 등이 X, Y 또는 Z 중 적어도 하나일 수 있다는 것을 전달하기 위해 일반적으로 사용된 바와 같이 맥락에 따라 달리 이해된다. 따라서, 그러한 연결어는 일반적으로, 특정 실시예들이 X 중 적어도 하나, Y 중 적어도 하나, 그리고 Z 중 적어도 하나가 각각 존재할 것을 요구함을 암시하는 것으로 의도되지 않는다.
[0601]
유사하게, 동작들이 도면들에서 특정 순서로 도시될 수 있지만, 바람직한 결과들을 달성하기 위해, 그러한 동작들이 도시된 특정 순서로 또는 순차적인 순서로 수행될 필요가 없거나, 또는 모든 예시된 동작들이 수행될 필요가 없다는 것이 인식되어야 한다. 추가로, 도면들은 흐름도의 형태로 하나 이상의 예시적인 프로세스들을 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작들은 개략적으로 예시된 예시적인 방법들 및 프로세스들에 통합될 수 있다. 예컨대, 예시된 동작들 중 임의의 동작 전에, 그 후에, 그와 동시에 또는 그 간에 하나 이상의 부가적인 동작들이 수행될 수 있다. 부가적으로, 동작들은 다른 구현들에서 재배열되거나 또는 재정렬될 수 있다. 특정 상황들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 게다가, 위에서 설명된 구현들에서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 구현들에서 그러한 분리를 요구하는 것으로서 이해되지 않아야 하며, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들이 일반적으로, 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 또는 다수의 소프트웨어 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 다른 구현들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다. 일부 경우들에서, 청구항들에서 언급된 액션들은, 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 여전히 바람직한 결과들을 달성할 수 있다.
예들
[0602]
아래에 열거된 예들과 같이, 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 하나 이상의 눈들에 광을 투사하는 디스플레이 시스템들의 다양한 예들이 본원에서 설명된다:
[0603]
예 1: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0604]
예 2: 예 1의 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 하나 이상의 광원들을 추가로 포함하고, 하나 이상의 눈 추적 카메라들은 하나 이상의 광원들로부터의 광을 사용하여 눈의 이미지들을 형성한다.
[0605]
예 3: 예 1 또는 예 2의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 2개의 광원들을 포함한다.
[0606]
예 4: 예 1 또는 예 3의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 적외선 광 방출기들을 포함한다.
[0607]
예 5: 예 1 내지 예 4 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0608]
예 6: 예 1 내지 예 5 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 프로세싱 전자장치는 각막 구체의 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0609]
예 7: 예 5의 디스플레이 시스템에 있어서, 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막 구체의 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0610]
예 8: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 눈 추적 카메라는 눈의 동공을 이미징하도록 구성된다.
[0611]
예 9: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0612]
예 10: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 홍채와 동공 간의 경계의 적어도 일부를 결정하도록 구성된다.
[0613]
예 11: 예 10의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 홍채와 동공 간의 경계의 중심을 결정하도록 구성된다.
[0614]
예 12: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0615]
예 13: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0616]
예 14: 예 12의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치에 기반하여 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0617]
예 15: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치에 기반하여 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0618]
예 16: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 기반하여 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0619]
예 17: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심 및 광학 축의 위치 및 배향에 기반하여 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0620]
예 18: 예 17의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심으로부터 광학 축을 따른 특정 거리를 전환함으로써 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0621]
예 19: 예 18의 디스플레이 시스템에 있어서, 곡률 중심으로부터 회전 중심까지의 특정 거리는 4.0 mm 내지 6.0 mm에 있다.
[0622]
예 20: 예 18 또는 예 19의 디스플레이 시스템에 있어서, 곡률 중심으로부터 회전 중심까지의 특정 거리는 약 4.7 mm이다.
[0623]
예 21: 예 18 또는 예 19의 디스플레이 시스템에 있어서, 특정 거리는 고정된다.
[0624]
예 22: 예 18 또는 예 19의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 이전에 획득된 눈의 하나 이상의 이미지들에 적어도 기반하여 특정 거리를 결정하도록 구성된다.
[0625]
예 23: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축의 위치 및 배향에 기반하여, 광학 축으로부터 오프셋된 시축(visual axis)의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0626]
예 24: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축에 대하여 각도 회전에 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0627]
예 25: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축에 대하여 4.0° 내지 6.5°의 각도 회전에 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0628]
예 26: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축에 대하여 약 5.2°의 각도 회전에 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0629]
예 27: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치들은 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 이전에 획득된 눈의 하나 이상의 이미지들에 적어도 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0630]
예 28: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸친 광학 축 또는 시축의 위치의 다수의 결정들에 기반하여 눈의 회전 중심을 결정하도록 구성된다.
[0631]
예 29: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸친 광학 축 또는 시축의 위치의 다수의 결정들의 교차 구역을 식별함으로써 회전 중심을 결정하도록 구성된다.
[0632]
예 30: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 광학 축들의 위치 및 배향의 결정에 기반하여, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0633]
예 31: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들의 위치 및 배향의 결정에 기반하여, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0634]
예 32: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들의 교차 구역을 식별하는 것에 기반하여, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0635]
예 33: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들을 수평 평면에 투사하고 수평 평면으로의 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들의 투사들의 교차 구역을 식별함으로써, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0636]
예 34: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 이접운동 거리의 결정에 기반하여, 이미지 콘텐츠를 투사하기 위해 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상대적인 양들을 결정하도록 구성된다.
[0637]
예 35: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치를 포함한다.
[0638]
예 36: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 프레임으로부터 원격의 위치에 배치되는 전자장치를 포함한다.
[0639]
예 37: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 벨트 팩 상의 전자장치를 포함한다.
[0640]
예 38: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 투명한 부분이 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공한다.
[0641]
예 39: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 머리-장착 디스플레이는 사용자의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 제1 발산량으로 수신하고, 사용자의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 제1 발산량과 실질적으로 유사한 제2 발산량으로 사용자의 눈으로 투과시킨다.
[0642]
예 40: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 회전 중심 포지션들을 필터링하거나, 평균화하거나, 칼만(Kalman) 필터를 적용하거나, 이들의 임의의 조합들을 적용함으로써 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0643]
예 41: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 사용자의 눈의 회전 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0644]
예 42: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하기 위해 회전 중심에서 렌더 카메라를 사용하도록 구성된다.
[0645]
예 43: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 눈의 망막보다 회전 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된 렌더 카메라를 사용하도록 구성된다.
[0646]
예 44: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 눈의 회전 중심에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된 렌더 카메라를 사용하도록 구성된다.
[0647]
예 45: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하기 위해 회전 중심에서 렌더 카메라를 사용하도록 구성되고, 렌더 카메라는 눈의 회전 중심에 어퍼처를 갖도록 모델링된다.
[0648]
예 46: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치 ― 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성되며, 그리고 원근감 중심은 눈의 동공에 근접하거나 눈의 각막과 동공 사이에 있는 것으로 추정됨 ― 를 포함하고, 프로세싱 전자장치는 원근감 중심에 위치된 렌더 카메라에 의해 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0649]
예 47: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 망막보다 원근감 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0650]
예 48: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 눈의 회전 중심보다 원근감 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0651]
예 49: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 원근감 중심에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0652]
예 50: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 눈의 동공에 위치되지 않는다.
[0653]
예 51: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 시간이 지남에 따라 사용자의 눈 포즈의 추정을 획득하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치는 사용자의 눈 포즈에 적어도 부분적으로 기반하여 렌더 카메라의 포지션을 조정한다.
[0654]
예 52: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 시간이 지남에 따라 사용자의 눈 포즈를 추적하도록 구성되고, 렌더 카메라의 포지션은 시간이 지남에 따른 사용자의 눈 포즈의 변화들에 대한 응답으로 시간이 지남에 따라 조정된다.
[0655]
예 53: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 원근감 중심 포지션들을 필터링함으로써 원근감 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0656]
예 54: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 원근감 중심 포지션들을 평균화하고 그리고/또는 칼만 필터를 적용함으로써 원근감 중심의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0657]
예 55: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 전안방 내의 포지션을 포함한다.
[0658]
예 56: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 포지션을 포함한다.
[0659]
예 57: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 1.0 mm 내지 2.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0660]
예 58: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 약 1.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0661]
예 59: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.25 mm 내지 1.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0662]
예 60: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.5 mm 내지 1.0 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0663]
예 61: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.25 mm 내지 0.5 mm에 있는 포지션을 포함한다.
[0664]
예 62: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 눈의 광학 축을 따라 놓이고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 눈의 광학 축의 포지션 추정을 획득함으로써 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성된다.
[0665]
예 63: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 각막의 외측 표면과 눈의 동공 사이의 포지션에서 눈의 광학 축을 따라 놓이고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 눈의 광학 축의 포지션 추정을 획득함으로써 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성된다.
[0666]
예 64: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 원근감 중심은 각막의 외측 표면과 눈의 동공 사이의 포지션에서 눈의 광학 축을 따라 놓이고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 눈의 광학 축의 포지션 추정, 및 눈의 회전 중심, 눈의 각막, 눈의 홍채, 눈의 망막, 및 눈의 동공 또는 이들의 임의의 조합들의 포지션 추정을 획득함으로써 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성된다.
[0667]
예 65: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치를 포함한다.
[0668]
예 66: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 프레임으로부터 원격의 위치에 배치되는 전자장치를 포함한다.
[0669]
예 67: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 벨트 팩 상의 전자장치를 포함한다.
[0670]
예 68: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 투명한 부분이 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공한다.
[0671]
예 69: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 하나 이상의 광원들을 추가로 포함하고, 하나 이상의 눈 추적 카메라들은 하나 이상의 광원들로부터의 광을 사용하여 눈의 이미지들을 캡처한다.
[0672]
예 70: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 2개의 광원들을 포함한다.
[0673]
예 71: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 3개의 광원들을 포함한다.
[0674]
예 72: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 적외선 광 방출기들을 포함한다.
[0675]
예 73: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막의 곡률 중심의 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0676]
예 74: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0677]
예 75: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 눈-추적 카메라들은 추가로, 사용자의 눈의 동공을 이미징하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 하나 이상의 눈-추적 카메라들로부터의 동공의 이미지에 적어도 기반하여 눈의 동공의 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0678]
예 76: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 눈-추적 카메라들은 추가로, 사용자의 눈의 동공을 이미징하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 하나 이상의 눈-추적 카메라들로부터의 동공의 이미지에 적어도 기반하여 눈의 동공의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0679]
예 77: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 눈-추적 카메라들은 추가로, 사용자의 눈의 동공을 이미징하도록 구성되고, 프로세싱 전자장치들은 추가로, 각막의 곡률 중심의 포지션에 기반하여 그리고 하나 이상의 눈-추적 카메라들로부터의 동공의 이미지에 기반하여 눈의 동공의 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0680]
예 78: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션에 기반하여 그리고 동공의 3-차원 포지션에 기반하여 눈의 광학 축을 결정하도록 구성된다.
[0681]
예 79: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축에 기반하여 눈의 시축을 결정하도록 구성된다.
[0682]
예 80: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막, 동공 또는 둘 모두의 곡률 중심 중 적어도 하나의 3-차원 포지션 및 광학 축에 기반하여 눈의 시축을 결정하도록 구성된다.
[0683]
예 81: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션에 기반하여 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0684]
예 82: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심의 3-차원 포지션에 기반하여 그리고 광학 축에 기반하여 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션을 결정하도록 구성된다.
[0685]
예 83: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션에 적어도 기반하여 눈과 사용자의 추가적인 눈 간의 거리를 결정하도록 구성된다.
[0686]
예 84: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 회전 중심의 3-차원 포지션에 적어도 기반하여 눈과 사용자의 추가적인 눈 간의 동공간 거리를 결정하도록 구성된다.
[0687]
예 85: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 광학 축에 적어도 기반하여 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0688]
예 86: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 광학 축 및 사용자의 추가적인 눈의 결정된 광학 축에 적어도 기반하여 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0689]
예 87: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 눈의 시축 및 사용자의 추가적인 눈의 결정된 시축에 적어도 기반하여 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성된다.
[0690]
예 88: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 시준된 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성된다.
[0691]
예 89: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 제1 시간 기간에 이미지 픽셀에 대응하는 시준된 광을 사용자의 눈에 투사하고, 제2 시간 기간에 이미지 픽셀에 대응하는 발산 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성된다.
[0692]
예 90: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 제1 시간 기간에 제1 발산량을 갖는 이미지 픽셀에 대응하는 광을 사용자의 눈에 투사하고, 제2 시간 기간에 제1 발산량 초과의 제2 발산량을 갖는 이미지 픽셀에 대응하는 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성된다.
[0693]
예 91: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템에서 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 방법으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 방법은: 사용자의 눈의 움직임들을 추적하기 위해 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 눈의 회전 중심의 포지션을 결정하는 단계; 렌더 엔진을 통해서, 눈의 회전 중심에서 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계 ― 렌더 카메라는 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성됨 ―; 및 머리-장착 디스플레이를 통해서, 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠가 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타나도록 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠를 상이한 발산량들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하는 단계를 포함한다.
[0694]
예 92: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는, 마치 눈의 망막보다 회전 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된다.
[0695]
예 93: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는, 마치 회전 중심에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된다.
[0696]
예 94: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는 눈의 회전 중심에 어퍼처를 갖도록 모델링된다.
[0697]
예 95: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는 어퍼처, 렌즈, 및 검출기를 갖도록 모델링된다.
[0698]
예 96: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 렌더 카메라는 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 홍채 또는 동공 중 적어도 하나의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0699]
예 97: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 눈의 원근감 중심의 포지션을 결정하는 단계 ― 사용자의 눈의 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공으로부터 대략 1.0 mm 미만에 위치됨 ―; 및 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0700]
예 98: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0701]
예 99: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 통해서, 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션의 시간에 따른 변화의 측정을 결정하는 단계; 및 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제1 임계치를 초과함이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 눈의 회전 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0702]
예 100: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제2 임계치 미만임이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖고, 제1 임계치는 제2 임계치보다 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에서 시간에 따른 더 높은 레벨의 변화를 나타낸다.
[0703]
예 101: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제2 임계치 미만임이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는다.
[0704]
예 102: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제1 임계치와 제2 임계치 사이에 있음이 결정되는 경우에 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포인트에 어퍼처를 갖는다.
[0705]
예 103: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 디스플레이의 적어도 일부를 통해서 ― 그 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨 ―, 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공하는 단계를 추가로 포함한다.
[0706]
예 104: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 홍채, 동공, 또는 렌즈 중 적어도 하나의 포지션을 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
[0707]
예 105: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는, 마치 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 홍채 또는 동공 중 적어도 하나의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지들을 눈 이미지들에 제공하도록 구성된다.
[0708]
예 106: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 눈의 원근감 중심의 포지션을 결정하는 단계 ― 사용자의 눈의 원근감 중심은 사용자의 눈의 동공으로부터 대략 1.0 mm 미만에 위치됨 ―; 및 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는, 마치 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지들을 눈 이미지들에 제공하도록 구성된다.
[0709]
예 107: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 렌더 엔진을 통해서, 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계를 추가로 포함하고, 렌더 카메라는, 마치 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 가상 이미지들을 눈 이미지들에 제공하도록 구성된다.
[0710]
예 108: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 통해서, 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션의 시간에 따른 변화의 측정을 결정하는 단계; 및 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제1 임계치를 초과함이 결정되는 경우에 마치 눈의 회전 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함한다.
[0711]
예 109: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제2 임계치 미만임이 결정되는 경우에 마치 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함하고, 제1 임계치는 제2 임계치보다 사용자의 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에서 시간에 따른 더 높은 레벨의 변화를 나타낸다.
[0712]
예 110: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제2 임계치 미만임이 결정되는 경우에 마치 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함한다.
[0713]
예 111: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 프로세싱 전자장치를 통해서, 시간에 따른 변화의 측정이 제1 임계치와 제2 임계치 사이에 있음이 결정되는 경우에 마치 (i) 눈의 회전 중심의 결정된 포지션과 (ii) 눈의 원근감 중심의 결정된 포지션 사이의 라인을 따르는 포인트에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더 카메라를 통해 가상 콘텐츠를 렌더링하도록 렌더 엔진에 지시하는 단계를 추가로 포함한다.
[0714]
예 112: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 및 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 상이한 발산량들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타나고, 머리-장착 디스플레이는 제1 시간 기간에 제1 발산량을 갖는 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성되고, 제2 시간 기간에 제2 발산량을 갖는 광을 사용자의 눈에 투사하도록 구성되며, 제1 발산량은 제2 발산량과 상이함 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 회전 중심의 추정을 획득하고, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 사용자의 이접운동 거리의 추정을 획득하며, 사용자의 추정된 이접운동 거리에 기반하여, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0715]
예 113: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 투명한 부분이 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공한다.
[0716]
예 114: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 추가로, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 깜빡임을 검출하도록 구성된다.
[0717]
예 115: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 추가로, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 단속 운동을 검출하도록 구성된다.
[0718]
예 116: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 결정된 이접운동 거리에 기반하여 그리고 프로세싱 전자장치가 눈의 깜빡임을 검출했는지 여부에 기반하여, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0719]
예 117: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 결정된 이접운동 거리에 기반하여 그리고 프로세싱 전자장치가 눈의 단속 운동을 검출했는지 여부에 기반하여, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0720]
예 118: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 결정된 이접운동 거리에 기반하여 그리고 프로세싱 전자장치가 눈의 단속 운동 또는 깜빡임 중 적어도 하나를 검출했는지 여부에 기반하여, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0721]
예 119: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제1 발산량은 제1 범위의 이접운동 거리들과 연관되고, 제2 발산량은 제2 범위의 이접운동 거리들과 연관된다.
[0722]
예 120: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제1 발산량은 제1 범위의 이접운동 거리들과 연관되고, 제2 발산량은 제2 범위의 이접운동 거리들과 연관되고, 제1 범위와 제2 범위는 오버랩하지만 동일하지 않다.
[0723]
예 121: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 제1 범위를 벗어나서 놓이고 그리고 제2 범위 내에 놓임을 결정할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0724]
예 122: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 제2 범위를 벗어나서 놓이고 그리고 제1 범위 내에 놓임을 결정할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0725]
예 123: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 제1 범위를 벗어나서 놓이고 그리고 제2 범위 내에 놓임을 결정하고 그리고 또한 눈의 깜빡임을 검출할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0726]
예 124: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 제1 범위를 벗어나서 놓이고 그리고 제2 범위 내에 놓임을 결정하고 그리고 또한 눈의 단속 운동을 검출할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0727]
예 125: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 사전결정된 시간 기간보다 더 오랫동안 제1 범위를 벗어나고 그리고 제2 범위 내에 있음을 결정할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0728]
예 126: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 사용자의 이접운동 거리가 적어도 10초의 사전결정된 시간 기간보다 더 오랫동안 제1 범위를 벗어나고 그리고 제2 범위 내에 있음을 결정할 시에, 사용자의 눈에 광을 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 사용자의 눈에 광을 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성된다.
[0729]
예 127: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 머리-장착 디스플레이는 제1 발산량을 갖는 광을 투사하도록 구성된 제1 디스플레이 엘리먼트 및 제2 발산량을 갖는 광을 투사하도록 구성된 제2 디스플레이 엘리먼트를 포함한다.
[0730]
예 128: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는, 제1 디스플레이 엘리먼트 중 단지 하나만을 사용하여 복수의 순차적 프레임들과 연관된 광을 투사하도록 디스플레이가 구성되는 이산 디스플레이 모드에서 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된다.
[0731]
예 129: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는, 프레임들 각각에 대해 제1 및 제2 디스플레이 엘리먼트들 둘 모두를 사용하여 복수의 순차적 프레임들과 연관된 광을 투사하도록 디스플레이가 구성되는 혼합 디스플레이 모드에서 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된다.
[0732]
예 130: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는, 프레임들 각각에 대해 제1 및 제2 디스플레이 엘리먼트들 둘 모두를 사용하여 복수의 순차적 프레임들과 연관된 광을 투사하도록 디스플레이가 구성되는 혼합 디스플레이 모드에서 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 혼합 디스플레이 모드에서, 디스플레이는, 제1 및 제2 디스플레이 엘리먼트들을 사용하여, 제1 발산량과 제2 발산량 사이의 정해진 발산량을 갖는 것으로 사용자에 의해 지각되는 광을 투사하도록 구성된다.
[0733]
예 131: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는, 프레임들 각각에 대해 제1 및 제2 디스플레이 엘리먼트들 둘 모두를 사용하여 복수의 순차적 프레임들과 연관된 광을 투사하도록 디스플레이가 구성되는 다중-초점 디스플레이 모드에서 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 다중-초점 디스플레이 모드에서, 디스플레이는, 제3 발산량으로 제1 가상 이미지 콘텐츠와 연관된 광을 투사하고 제4 발산량으로 제2 가상 이미지 콘텐츠와 연관된 광을 투사하도록 구성되고, 제3 발산량을 제4 발산량과 상이하다.
[0734]
예 132: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제3 및 제4 발산량들은 각각 제1 발산량과 제2 발산량 사이에 있다.
[0735]
예 133: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제3 및 제4 발산량들 중 적어도 하나는 제1 발산량과 제2 발산량 사이에 있다.
[0736]
예 134: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제3 및 제4 발산량들은 제1 및 제2 발산량들과 각각 동일하다.
[0737]
예 135: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 사용자의 시계의 제1 구역에 제1 가상 이미지와 연관된 광을 투사하고 사용자의 시계의 제2 구역에 제2 가상 이미지와 연관된 광을 투사하도록 구성되고, 제1 구역과 제2 구역은 상이하다.
[0738]
예 136: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 사용자의 시계의 제1 구역에 제1 가상 이미지와 연관된 광을 투사하고 사용자의 시계의 제2 구역에 제2 가상 이미지와 연관된 광을 투사하도록 구성되고, 제1 구역과 제2 구역은 오버랩하지 않는다.
예 137: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈들 각각은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들로부터의 상이한 거리들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―; 사용자의 왼쪽 눈을 이미징하도록 구성된 제1 눈 추적 카메라; 사용자의 오른쪽 눈을 이미징하도록 구성된 제2 눈 추적 카메라; 및 디스플레이 및 제1 및 제2 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고, 프로세싱 전자장치는 제1 및 제2 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 왼쪽 및 오른쪽 눈들의 이미지들에 기반하여 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들 간의 동공간 거리의 추정을 획득하도록 구성된다.
[0739]
예 138: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 하나 이상의 광원들을 추가로 포함하고, 하나 이상의 눈 추적 카메라들은 하나 이상의 광원들로부터의 광을 사용하여 눈의 이미지들을 형성한다.
[0740]
예 139: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 2개의 광원들을 포함한다.
[0741]
예 140: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 적외선 광 방출기들을 포함한다.
[0742]
예 141: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0743]
예 142: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 프로세싱 전자장치는 각막 구체의 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0744]
예 143: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 글린트들에 기반하여 각막 구체의 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0745]
예 144: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 눈 추적 카메라는 눈의 동공을 이미징하도록 구성된다.
[0746]
예 145: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0747]
예 146: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 홍채와 동공 간의 경계의 적어도 일부를 결정하도록 구성된다.
[0748]
예 147: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 홍채와 동공 간의 경계의 중심을 결정하도록 구성된다.
[0749]
예 148: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0750]
예 149: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0751]
예 150: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치에 기반하여 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0752]
예 151: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 동공의 중심의 위치에 기반하여 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성된다.
[0753]
예 152: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심에 기반하여 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0754]
예 153: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심 및 광학 축의 위치 및 배향에 기반하여 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0755]
예 154: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 각막의 곡률 중심으로부터 광학 축을 따른 특정 거리를 전환함으로써 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성된다.
[0756]
예 155: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템에서 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 방법으로서, 눈들 각각은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 방법은: 눈들의 움직임들을 추적하기 위해 사용자의 눈들을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 왼쪽 눈의 회전 중심의 포지션 및 오른쪽 눈의 회전 중심의 포지션을 결정하는 단계; 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 통해서, 왼쪽 및 오른쪽 눈들의 회전 중심의 결정된 포지션들에 기반하여 사용자의 동공간 거리를 추정하는 단계; 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 현재 왼쪽 눈 포즈 및 현재 오른쪽 눈 포즈를 결정하는 단계; 및 프로세싱 전자장치를 통해서, 추정된 동공간 거리를 결정된 현재 왼쪽 눈 포즈 및 결정된 현재 오른쪽 눈 포즈와 비교함으로써 사용자의 현재 이접운동 거리를 추정하는 단계를 포함한다.
[0757]
예 156: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 현재 왼쪽 및 오른쪽 눈 포즈들을 결정하는 단계는, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 왼쪽 눈의 동공의 포지션 및 사용자의 오른쪽 눈의 동공의 포지션을 추정하는 단계를 포함한다.
[0758]
예 157: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 현재 왼쪽 및 오른쪽 눈 포즈들을 결정하는 단계는, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 왼쪽 눈의 각막의 포지션 및 사용자의 오른쪽 눈의 각막의 포지션을 추정하는 단계를 포함한다.
[0759]
예 158: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 현재 왼쪽 및 오른쪽 눈 포즈들을 결정하는 단계는, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 왼쪽 눈의 홍채의 포지션 및 사용자의 오른쪽 눈의 홍채의 포지션을 추정하는 단계를 포함한다.
[0760]
예 159: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 현재 왼쪽 및 오른쪽 눈 포즈들을 결정하는 단계는, 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 사용자의 왼쪽 눈의 렌즈의 포지션 및 사용자의 오른쪽 눈의 렌즈의 포지션을 추정하는 단계를 포함한다.
[0761]
예 160: 위의 예들 중 임의의 예의 방법에 있어서, 사용자의 현재 이접운동 거리를 추정하는 단계는, 프로세싱 전자장치를 통해서, 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들의 홍채들의 포지션들 간의 거리를 추정하는 단계; 및 프로세싱 전자장치를 통해서, 추정된 동공간 거리와 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들의 홍채들의 포지션들 간의 추정된 거리의 비교에 기반하여 사용자의 현재 이접운동 거리를 추정하는 단계를 포함한다.
[0762]
예 161: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 머리-장착 디스플레이를 통해서, 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠가 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타나도록 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠를 상이한 발산량들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하는 단계를 추가로 포함한다.
[0763]
예 162: 위의 예들 중 임의의 예의 방법은, 디스플레이의 적어도 일부를 통해서 ― 그 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨 ―, 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공하는 단계를 추가로 포함한다.
[0764]
예 163: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치 ― 프로세싱 전자장치는 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 눈의 이미지들에 기반하여 눈의 회전 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성되며, 그리고 이미지들에 기반하여 눈의 광학 축의 방향 추정을 획득하도록 구성됨 ― 를 포함하고, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 망막으로부터 멀어지는 방향으로 6.0 mm 내지 13.0 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0765]
예 164: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 망막으로부터 멀어지는 방향으로 7.0 mm 내지 12.0 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0766]
예 165: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 망막으로부터 멀어지는 방향으로 8.0 mm 내지 11.0 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0767]
예 166: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 망막으로부터 멀어지는 방향으로 9.0 mm 내지 10.0 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0768]
예 167: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 망막으로부터 멀어지는 방향으로 9.5 mm 내지 10.0 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0769]
예 168: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 대략 9.7 mm 만큼 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0770]
예 169: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치를 포함한다.
[0771]
예 170: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 프레임으로부터 원격의 위치에 배치되는 전자장치를 포함한다.
[0772]
예 171: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로세싱 전자장치는 프레임 상의 전자장치 및 벨트 팩 상의 전자장치를 포함한다.
[0773]
예 172: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 투명한 부분이 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 사용자의 눈으로 투과시켜 사용자 및 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공한다.
[0774]
예 173: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 하나 이상의 광원들을 추가로 포함하고, 하나 이상의 눈 추적 카메라들은 하나 이상의 광원들로부터의 광을 사용하여 눈의 이미지들을 캡처한다.
[0775]
예 174: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 2개의 광원들을 포함한다.
[0776]
예 175: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 사용자의 눈을 조명하기 위해서 사용자의 눈에 대하여 프레임 상에 배치되는 적어도 3개의 광원들을 포함한다.
[0777]
예 176: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 이상의 광원들은 적외선 광 방출기들을 포함한다.
[0778]
예 177: 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서, 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고, 디스플레이 시스템은: 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임; 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―; 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및 디스플레이 및 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고, 프로세싱 전자장치는 눈의 동공에 위치되거나 눈의 동공과 각막 사이에 위치된 어퍼처를 갖는 렌더 카메라에 의해 렌더링되는 가상 이미지 콘텐츠를 사용자의 눈에 제공하도록 구성된다.
[0779]
예 178: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라의 어퍼처는 사용자의 눈의 동공의 앞의 1.0 mm 내지 2.0 mm에 있는 포지션에 위치된다.
[0780]
예 179: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라의 어퍼처는 사용자의 눈의 동공의 앞의 약 1.0 mm에 있는 포지션에 위치된다.
[0781]
예 180: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라의 어퍼처는 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.25 mm 내지 1.0 mm에 있는 포지션에 위치된다.
[0782]
예 181: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라의 어퍼처는 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.5 mm 내지 1.0 mm에 있는 포지션에 위치된다.
[0783]
예 182: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라의 어퍼처는 사용자의 눈의 동공의 앞의 0.25 mm 내지 0.5 mm에 있는 포지션에 위치된다.
[0784]
예 183: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라의 어퍼처는 눈의 동공에 위치된다.
[0785]
예 184: 위의 예들 중 임의의 예의 디스플레이 시스템에 있어서, 렌더 카메라의 어퍼처는 눈의 동공에 위치되지 않는다.
[0786]
예 185: 위의 예들 중 임의의 예에 있어서, 카메라는 핀홀 카메라를 포함한다.
[0787]
예 186: 위의 예들 중 임의의 예에 있어서, 어퍼처는 핀홀 카메라의 핀홀을 포함한다.
[0788]
위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 것은 조합될 수 있다. 추가적으로, 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 것은 머리 장착 디스플레이와 통합될 수 있다. 추가로, 위의 예들 또는 추가적인 예들 중 임의의 것은 단일 깊이 평면 및/또는 하나 이상의 가변적인 깊이 평면들(예컨대, 시간이 지남에 따라 변하는 원근조절 큐들을 제공하는 가변 포커싱 파워를 갖는 하나 이상의 엘리먼트들)로 구현될 수 있다.
또한, 해부학적, 광학적, 및 기하학적 특징들, 위치들, 및 배향들 등과 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 다양한 값들, 파라미터들 등을 결정하기 위한 장치 및 방법들이 본원에서 개시된다. 그러한 파라미터들의 예들은, 예컨대 눈의 회전 중심, 각막의 곡률 중심, 동공의 중심, 동공의 경계, 홍채의 중심, 홍채의 경계, 윤부의 경계, 눈의 광학 축, 눈의 시축, 원근감 중심을 포함한다(그러나 이에 제한되지 않음). 본원에서 언급된 그러한 값들, 파라미터들 등의 결정들은 그들의 추정들을 포함하며, 반드시 실제 값들과 정확하게 일치할 필요는 없다. 예컨대, 눈의 회전 중심, 각막의 곡률 중심, 동공 또는 홍채의 중심 또는 경계, 윤부의 경계, 눈의 광학 축, 눈의 시축, 원근감 중심 등의 결정들은 실제(예컨대, 해부학적, 광학, 또는 기하학적) 값들 또는 파라미터들에 가깝지만 동일하지는 않은 추정들, 근사들, 또는 값들일 수 있다. 일부 경우들에서, 예컨대, 그러한 값들의 추정들을 획득하기 위해 제곱 평균 제곱근 추정 기법들이 사용된다. 예로서, 본원에서 설명된 특정 기법들은 광선들 또는 벡터들이 교차하는 위치 또는 포인트를 식별하는 것에 관한 것이다. 그러나, 그러한 광선들 또는 벡터들은 교차하지 않을 수 있다. 이 예에서, 위치 또는 포인트는 추정될 수 있다. 예컨대, 위치 또는 포인트는 제곱 평균 제곱근 또는 다른 추정 기법들에 기반하여 결정될 수 있다(예컨대, 위치 또는 포인트는 광선들 또는 벡터들에 가깝거나 가장 가까운 것으로 추정될 수 있음). 실제 값과 일치하지 않을 수 있는 값을 추정, 근사 또는 다른 방식으로 제공하기 위해 다른 프로세스들이 또한 사용될 수 있다. 그에 따라서, "결정하는" 및 "추정하는", 또는 "결정되는" 및 "추정되는"이라는 용어는 본원에서 상호교환가능하게 사용된다. 따라서, 그러한 결정된 값들에 대한 언급은 실제 값에 가까운 추정들, 근사들, 또는 값들을 포함할 수 있다. 그에 따라서, 위에서 또는 본원의 다른 곳에서 파라미터 또는 값을 결정하는 것에 대한 언급은 실제 값으로 정확하게 제한되지 않아야 하지만, 실제 값에 가까운 추정들, 근사들 또는 값들을 포함할 수 있다.
Claims (77)
- 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서,
상기 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 상기 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고,
상기 디스플레이 시스템은:
상기 사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임;
상기 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 상기 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 상기 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―;
상기 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및
상기 디스플레이 및 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 상기 눈의 이미지들에 기반하여 상기 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 사용자의 눈을 조명하기 위해서 상기 사용자의 눈에 대하여 상기 프레임 상에 배치되는 하나 이상의 광원들을 추가로 포함하고,
상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들은 상기 하나 이상의 광원들로부터의 상기 광을 사용하여 상기 눈의 이미지들을 형성하는, 디스플레이 시스템. - 제2 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들은 상기 사용자의 눈을 조명하기 위해서 상기 사용자의 눈에 대하여 상기 프레임 상에 배치되는 적어도 2개의 광원들을 포함하는, 디스플레이 시스템. - 제3 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들은 적외선 광 방출기들을 포함하는, 디스플레이 시스템. - 제2 항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원들은 상기 눈 상에 하나 이상의 글린트들을 형성하고, 상기 프로세싱 전자장치는 상기 하나 이상의 글린트들에 기반하여 상기 각막의 위치를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제5 항에 있어서,
상기 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 상기 프로세싱 전자장치는 상기 하나 이상의 글린트들에 기반하여 상기 각막 구체의 상기 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 각막은 곡률 중심을 갖는 연관된 각막 구체를 갖고, 상기 프로세싱 전자장치는 상기 각막 구체의 상기 곡률 중심의 위치를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들은 상기 눈의 상기 동공을 이미징하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 홍채와 상기 동공 간의 경계의 적어도 일부를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제10 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 홍채와 상기 동공 간의 상기 경계의 중심을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 상기 동공의 중심의 위치를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제12 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 3-차원 공간에서 상기 동공의 중심의 위치에 기반하여 상기 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 광학 축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제14 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 각막의 곡률 중심에 대하여 3-차원 공간에서 상기 동공의 중심의 위치에 기반하여 상기 광학 축의 상기 위치 및 배향을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 각막의 곡률 중심에 기반하여 상기 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 각막의 곡률 중심 및 상기 광학 축의 위치 및 배향에 기반하여 상기 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제17 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 각막의 곡률 중심으로부터 상기 광학 축을 따른 특정 거리를 전환함으로써 상기 눈의 회전 중심의 위치를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제18 항에 있어서,
상기 곡률 중심으로부터 상기 회전 중심까지의 상기 특정 거리는 4.0 mm 내지 6.0 mm에 있는, 디스플레이 시스템. - 제18 항에 있어서,
상기 곡률 중심으로부터 상기 회전 중심까지의 상기 특정 거리는 약 4.7 mm인, 디스플레이 시스템. - 제18 항에 있어서,
상기 특정 거리는 고정되는, 디스플레이 시스템. - 제18 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 이전에 획득된 상기 눈의 하나 이상의 이미지들에 적어도 기반하여 상기 특정 거리를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 광학 축의 위치 및 배향에 기반하여, 상기 광학 축으로부터 오프셋된 시축(visual axis)의 위치 및 배향을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 광학 축에 대하여 각도 회전에 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 광학 축에 대하여 4.0°내지 6.5°의 각도 회전에 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 광학 축에 대하여 약 5.2°의 각도 회전에 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 이전에 획득된 상기 눈의 하나 이상의 이미지들에 적어도 기반하여 시축의 위치 및 배향을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸친 상기 광학 축 또는 시축의 위치의 다수의 결정들에 기반하여 상기 눈의 회전 중심을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸친 상기 광학 축 또는 시축의 위치의 다수의 결정들의 교차 구역을 식별함으로써 상기 눈의 회전 중심을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 광학 축들의 위치 및 배향의 결정에 기반하여, 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 상기 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들의 위치 및 배향의 결정에 기반하여, 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 상기 사용자의 이접운동 거리를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들의 교차 구역을 식별하는 것에 기반하여, 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 이접운동 거리를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는, 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들을 수평 평면에 투사하고 상기 수평 평면으로의 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 대한 시축들의 투사들의 교차 구역을 식별함으로써, 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들이 응시하고 있는 경우에 이접운동 거리를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 사용자의 이접운동 거리의 결정에 기반하여, 이미지 콘텐츠를 투사하기 위해 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상대적인 양들을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 프레임 상의 전자장치를 포함하는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 프레임 상의 전자장치 및 상기 프레임으로부터 원격의 위치에 배치되는 전자장치를 포함하는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 프레임 상의 전자장치 및 벨트 팩 상의 전자장치를 포함하는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 상기 머리-장착 디스플레이를 착용할 때 상기 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 상기 투명한 부분이 상기 사용자 및 상기 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 상기 사용자의 눈으로 투과시켜 상기 사용자 및 상기 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공하는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 머리-장착 디스플레이는 상기 사용자의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 제1 발산량으로 수신하고, 상기 사용자의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 상기 제1 발산량과 실질적으로 유사한 제2 발산량으로 상기 사용자의 눈으로 투과시키는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 복수의 추정된 회전 중심 포지션들을 필터링하거나, 평균화하거나, 칼만(Kalman) 필터를 적용하거나, 이들의 임의의 조합들을 적용함으로써 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는, 마치 상기 사용자의 눈의 회전 중심의 결정된 포지션에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는 상기 가상 이미지 콘텐츠를 상기 사용자의 눈에 제공하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하기 위해 상기 회전 중심에서 렌더 카메라를 사용하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는, 마치 상기 눈의 망막보다 상기 회전 중심에 더 가까운 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 상기 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된 렌더 카메라를 사용하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는, 마치 상기 눈의 회전 중심에 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처된 것처럼 렌더링되는, 상기 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성된 렌더 카메라를 사용하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하기 위해 상기 회전 중심에서 렌더 카메라를 사용하도록 구성되고, 상기 렌더 카메라는 상기 눈의 회전 중심에 어퍼처를 갖도록 모델링되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들에 의해 획득된 상기 눈의 이미지들에 기반하여, 상기 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸친 상기 사용자의 눈의 다수의 시선 방향들의 결정에 기반한 상기 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제46 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸쳐 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 이미지들에서 상기 사용자의 눈의 동공, 홍채, 또는 윤부 중 하나 이상의 형상의 변동들에 기반하여 상기 시선 방향을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 상기 사용자의 눈의 이미지 상의 복수의 공간 위치들에 기반하여 포지션들의 어레이를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제48 항에 있어서,
상기 포지션들의 어레이는 타원의 적어도 일부에 대응하는, 디스플레이 시스템. - 제48 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 사용자의 눈의 이미지 상의 상기 복수의 공간 위치들에 곡선을 맞춤으로써 상기 포지션들의 어레이를 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제50 항에 있어서,
상기 곡선은 타원을 포함하는, 디스플레이 시스템. - 제49 항에 있어서,
상기 이미지 상의 상기 복수의 공간 위치들은 상기 이미지에서 상기 사용자의 눈의 윤부 상의 공간 위치들을 포함하는, 디스플레이 시스템. - 제49 항에 있어서,
상기 이미지 상의 상기 복수의 공간 위치들은 상기 이미지에서 상기 사용자의 눈의 홍채와 공막 간의 경계 상의 공간 위치들을 포함하는, 디스플레이 시스템. - 제49 항에 있어서,
상기 이미지 상의 상기 복수의 공간 위치들은 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 상기 이미지에서 상기 사용자의 눈의 각막과 공막 간의 경계 상의 공간 위치들을 포함하는, 디스플레이 시스템. - 제49 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 포지션들의 어레이의 제1 측 상의 위치로부터 상기 포지션들의 어레이를 통해 상기 포지션들의 어레이의 제2 반대측으로 연장하는 복수의 선형 경로들을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제55 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 복수의 선형 경로들에 기반하여 원형 구역을 결정하도록 구성되고, 상기 원형 구역은 반경 R을 갖는, 디스플레이 시스템. - 제56 항에 있어서,
상기 반경 R은 윤부의 평균 반경에 대응하는, 디스플레이 시스템. - 제56 항에 있어서,
상기 반경 R은 상기 사용자의 눈의 윤부의 측정된 반경에 대응하는, 디스플레이 시스템. - 제56 항에 있어서,
상기 반경 R은 동공의 평균 반경에 대응하는, 디스플레이 시스템. - 제56 항에 있어서,
상기 반경 R은 상기 사용자의 눈의 동공의 측정된 반경에 대응하는, 디스플레이 시스템. - 제56 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 원형 구역의 중앙 부분을 통해 법선의 위치 및 배향을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제56 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 이전에 획득된 상기 눈의 복수의 이미지들에 기반하여 개개의 원형 구역들의 중앙 부분들을 통해 복수의 법선들의 개개의 위치들 및 방향들을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제62 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 복수의 법선들이 수렴하거나 교차하는 포지션을 결정하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제62 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸쳐 획득된 상기 사용자의 눈의 이미지들에 기반하여 결정되는 법선들 중 다수의 법선들의 교차 구역을 식별함으로써 상기 사용자의 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제62 항에 있어서,
상기 프로세싱 전자장치들은 상기 눈이 회전하고 있는 시간 기간에 걸쳐 획득된 상기 사용자의 눈의 이미지들에 기반하여 결정되는 상기 복수의 법선들 중 다수의 법선들의 위치들 및 방향들에 기반하여 상기 사용자의 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 제55 항에 있어서,
상기 포지션들의 어레이의 제1 측 상의 위치는 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들 중 하나의 눈 추적 카메라의 좌표계의 원점에 대응하는, 디스플레이 시스템. - 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서,
상기 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 상기 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고,
상기 디스플레이 시스템은:
사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임;
상기 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 상기 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 상기 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―;
상기 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및
상기 디스플레이 및 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치 ― 상기 프로세싱 전자장치는 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 상기 눈의 이미지들에 기반하여 상기 눈의 원근감 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성되며, 그리고 상기 원근감 중심은 상기 눈의 동공에 근접하거나 상기 눈의 각막과 동공 사이에 있는 것으로 추정됨 ― 를 포함하고,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 원근감 중심에 위치된 렌더 카메라에 의해 렌더링되는 상기 가상 이미지 콘텐츠를 상기 사용자의 눈에 제공하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템에서 상기 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 방법으로서,
상기 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 상기 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고,
상기 방법은:
상기 사용자의 눈의 움직임들을 추적하기 위해 상기 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 상기 눈의 회전 중심의 포지션을 결정하는 단계;
렌더 엔진을 통해서, 상기 눈의 회전 중심에서 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계 ― 상기 렌더 카메라는 상기 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성됨 ―; 및
머리-장착 디스플레이를 통해서, 상기 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠가 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타나도록 상기 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠를 상이한 발산량들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하는 단계를 포함하는, 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 방법. - 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서,
상기 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 상기 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고,
상기 디스플레이 시스템은:
사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임;
상기 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 상기 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 상이한 발산량들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고 따라서 상기 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타나고, 상기 머리-장착 디스플레이는 제1 시간 기간에 제1 발산량을 갖는 광을 상기 사용자의 눈에 투사하도록 구성되고, 제2 시간 기간에 제2 발산량을 갖는 광을 상기 사용자의 눈에 투사하도록 구성되며, 상기 제1 발산량은 상기 제2 발산량과 상이함 ―;
상기 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및
상기 디스플레이 및 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 상기 눈의 이미지들에 기반하여 상기 눈의 회전 중심의 추정을 획득하고, 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 상기 눈의 이미지들에 기반하여 상기 사용자의 이접운동 거리의 추정을 획득하며, 상기 사용자의 추정된 이접운동 거리에 기반하여, 상기 사용자의 눈에 광을 상기 제1 발산량으로 투사하는 것으로부터 상기 사용자의 눈에 광을 상기 제2 발산량으로 투사하는 것으로 시프팅하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서,
상기 눈들 각각은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 상기 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고,
상기 디스플레이 시스템은:
사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임;
상기 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 상기 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 상기 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들로부터의 상이한 거리들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―;
상기 사용자의 왼쪽 눈을 이미징하도록 구성된 제1 눈 추적 카메라;
상기 사용자의 오른쪽 눈을 이미징하도록 구성된 제2 눈 추적 카메라; 및
상기 디스플레이 및 상기 제1 및 제2 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 제1 및 제2 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 상기 왼쪽 및 오른쪽 눈들의 이미지들에 기반하여 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들 간의 동공간 거리의 추정을 획득하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈들에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템에서 상기 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 방법으로서,
상기 눈들 각각은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 상기 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고,
상기 방법은:
상기 눈들의 움직임들을 추적하기 위해 상기 사용자의 눈들을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 상기 왼쪽 눈의 회전 중심의 포지션 및 상기 오른쪽 눈의 회전 중심의 포지션을 결정하는 단계;
상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 통해서, 상기 왼쪽 및 오른쪽 눈들의 회전 중심의 결정된 포지션들에 기반하여 상기 사용자의 동공간 거리를 추정하는 단계;
상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해서, 현재 왼쪽 눈 포즈 및 현재 오른쪽 눈 포즈를 결정하는 단계; 및
상기 프로세싱 전자장치를 통해서, 상기 추정된 동공간 거리를 상기 결정된 현재 왼쪽 눈 포즈 및 상기 결정된 현재 오른쪽 눈 포즈와 비교함으로써 상기 사용자의 현재 이접운동 거리를 추정하는 단계를 포함하는, 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 방법. - 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서,
상기 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 상기 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고,
상기 디스플레이 시스템은:
사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임;
상기 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 상기 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 상기 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―;
상기 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및
상기 디스플레이 및 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치 ― 상기 프로세싱 전자장치는 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 상기 눈의 이미지들에 기반하여 상기 눈의 회전 중심의 포지션 추정을 획득하도록 구성되며, 그리고 상기 이미지들에 기반하여 상기 눈의 광학 축의 방향 추정을 획득하도록 구성됨 ― 를 포함하고,
상기 프로세싱 전자장치는, 마치 광학 축을 따라 배치되고 상기 망막으로부터 멀어지는 방향으로 6.0 mm 내지 13.0 mm 만큼 상기 눈의 회전 중심의 추정된 포지션으로부터 이격되는 어퍼처를 갖는 카메라에 의해 캡처되는 것처럼 렌더링되는 상기 가상 이미지 콘텐츠를 상기 사용자의 눈에 제공하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서,
상기 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 상기 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고,
상기 디스플레이 시스템은:
사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임;
상기 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 상기 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 상기 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―;
상기 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및
상기 디스플레이 및 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 눈의 동공에 위치되거나 상기 눈의 동공과 각막 사이에 위치된 렌더 카메라에 의해 렌더링되는 상기 가상 이미지 콘텐츠를 상기 사용자의 눈에 제공하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서,
상기 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 상기 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고,
상기 디스플레이 시스템은:
사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임;
상기 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 상기 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 상기 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 상기 디스플레이의 적어도 일부는 투명하고, 사용자가 상기 프레임을 착용할 때 상기 사용자의 눈의 앞의 위치에 배치됨으로써, 상기 투명한 부분이 상기 사용자 및 상기 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부로부터의 광을 상기 사용자의 눈으로 투과시켜 상기 사용자 및 상기 머리-장착 디스플레이의 앞의 환경의 일부의 뷰를 제공함 ―;
상기 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 내향 이미징 시스템; 및
상기 내향 이미징 시스템과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 내향 이미징 시스템을 통해 획득된 상기 눈의 다수의 이미지들에 기반하여 상기 눈의 회전 중심의 추정을 획득하도록 구성되고, 상기 프로세싱 전자장치는 계산된 회전 중심 값들의 변동을 결정하고 상기 변동에 기반하여 통계적으로 결정된 회전 중심 추정을 선택하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템에서 상기 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 방법으로서,
상기 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 상기 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고,
상기 방법은:
상기 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 카메라들을 통해서, 상기 하나 이상의 카메라들을 통한 상기 눈의 이미징에 기반하여 포지션을 결정하는 단계;
렌더 엔진을 통해서, 상기 결정된 포지션에 기반한 위치에서 렌더 카메라를 통해 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 단계 ― 상기 렌더 카메라는 상기 눈에 제공될 가상 이미지들을 렌더링하도록 구성됨 ―; 및
머리-장착 디스플레이를 통해서, 상기 사용자의 시계에 상기 렌더링된 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하는 단계를 포함하는, 가상 이미지 콘텐츠를 렌더링하는 방법. - 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서,
상기 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 망막, 및 상기 렌즈, 동공 및 각막을 통해 연장하는 광학 축을 갖고,
상기 디스플레이 시스템은:
사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임;
상기 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 상기 디스플레이는 상기 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성됨 ―;
상기 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 카메라들; 및
상기 디스플레이 및 상기 하나 이상의 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치 ― 상기 프로세싱 전자장치는 상기 하나 이상의 카메라들을 통해 획득된 상기 눈의 이미지들에 기반하여 상기 눈의 포지션을 획득하도록 구성됨 ― 를 포함하고,
상기 프로세싱 전자장치는 상기 결정된 포지션에 기반한 위치에 위치되는 렌더 카메라에 의해 렌더링되는 상기 가상 이미지 콘텐츠를 상기 사용자의 눈에 제공하도록 구성되는, 디스플레이 시스템. - 사용자의 시계에 가상 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 디스플레이 시스템으로서,
상기 눈은 각막, 홍채, 동공, 렌즈, 및 망막을 갖고,
상기 디스플레이 시스템은:
사용자의 머리 상에 지지되도록 구성된 프레임;
상기 프레임 상에 배치되는 머리-장착 디스플레이 ― 상기 디스플레이는 가상 이미지 콘텐츠를 발산 및 시준 중 적어도 하나의 상이한 양들로 사용자의 시계에 디스플레이하기 위해서 상기 사용자의 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 따라서 상기 디스플레이되는 가상 이미지 콘텐츠는 상이한 시간 기간들에 상이한 깊이들로부터 발생하는 것으로 나타남 ―;
상기 사용자의 눈을 이미징하도록 구성된 하나 이상의 눈 추적 카메라들; 및
상기 디스플레이 및 상기 하나 이상의 눈 추적 카메라들과 통신하는 프로세싱 전자장치를 포함하고,
상기 프로세싱 전자장치는:
하나 이상의 눈 추적 카메라들을 통해 획득된 상기 눈의 이미지들에 기반하여 상기 사용자의 눈의 렌즈, 동공, 및 각막을 통해 연장하는 광학 축의 포지션 및 배향 추정을 획득하고;
상기 눈의 상기 광학 축에 정합되는 렌더 공간의 축을 따른 특정 위치를 식별하며; 그리고
상기 가상 이미지 콘텐츠를 상기 렌더 공간의 특정 위치에 위치된 가상 렌더 카메라에 의해 렌더링되는 것으로서 상기 사용자의 눈에 제공하도록 구성되는, 디스플레이 시스템.
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