KR20240026503A - X선 효과를 갖는 증강 현실 아이웨어 - Google Patents

X선 효과를 갖는 증강 현실 아이웨어 Download PDF

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시몬 닐센
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Abstract

제2 물리적 환경에 있는 객체들을 보고 있는 제1 물리적 환경에 있는 사용자들에게 인터랙티브 증강 현실 체험(예를 들어, X선 효과)을 제공하는 아이웨어. 제2 환경은 벽과 같은 장벽 뒤에 포지셔닝된 방일 수 있다. 사용자는 트랙 시스템을 사용하여 벽 상에서 움직일 수 있는 센서 시스템을 통해 제2 환경을 본다. 제1 환경 내의 사용자가 로케이션(x, y, z)에서 시선(LOS)을 따라 벽의 외부 표면을 향하도록 아이웨어를 이동시킴에 따라, 트랙 시스템 상의 센서 시스템은 벽의 내부 표면 상의 동일한 로케이션(x, y, z)으로 포지셔닝 변경된다. 제2 환경 내의 센서 시스템에 의해 캡처된 이미지는 아이웨어에 무선으로 송신되어 아이웨어 디스플레이들 상에 디스플레이되어, 사용자에게 다른 환경 내의 객체들을 보기 위해 벽을 통해 보는 X선 효과를 제공한다.

Description

X선 효과를 갖는 증강 현실 아이웨어
관련 출원들에 대한 상호 참조
[0001] 본 출원은 2021년 6월 30일에 출원된 미국 가출원 제63/217,037호에 대한 우선권을 주장하며, 그 내용은 인용에 의해 본 명세서에 완전히 포함된다.
기술 분야
[0002] 본 개시는 아이웨어 디바이스들과 같은 웨어러블 모바일 디바이스들 및 증강 현실(augmented reality, AR)의 분야에 관한 것이다. 더 특정하게는, 본 개시는 인터랙티브 증강 현실 환경과의 사용자 상호 작용들을 기술하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
[0003] 증강 현실은 물리적 환경 내의 실제 객체들을 가상 객체들과 조합하여 해당 조합을 사용자에게 디스플레이한다. 조합된 디스플레이는 가상 객체들이 환경 내에 진짜로 존재한다는 인상을 주는데, 특히 가상 객체들이 나타나 실제 객체들처럼 거동할 때 그러하다.
[0004] 설명된 다양한 예들의 특징들은 다음의 상세한 설명으로부터 쉽게 이해될 것이며, 상세한 설명에서는 도면들이 참조된다. 설명에서의 각각의 요소와 함께 그리고 몇몇 도면들의 전체에 걸쳐 참조 번호가 사용된다. 복수의 유사한 요소가 존재할 때, 단일 참조 번호가 유사한 요소들에 할당될 수 있으며, 추가된 소문자가 특정 요소를 지칭한다.
[0005] 도면들에 도시된 다양한 요소들은 달리 지시되지 않는 한 일정한 비율로 그려져 있는 것은 아니다. 다양한 요소들의 치수들은 명료성을 위해 확대 또는 축소될 수 있다. 몇몇 도면들은 하나 이상의 구현을 묘사하며 단지 예로서 제시되고 제한적인 것으로서 해석되어서는 안 된다. 도면에는 다음의 도면들이 포함된다:
[0006] 도 1a는 증강 현실 제작 시스템에서 사용하기에 적합한 아이웨어 디바이스의 예시적인 하드웨어 구성의 측면도(우측)이다.
[0007] 도 1b는 우측 가시광 카메라, 및 회로 기판을 묘사하는 도 1a의 아이웨어 디바이스의 우측 코너의 사시적 부분 단면도이다.
[0008] 도 1c는 좌측 가시광 카메라를 보여주는, 도 1a의 아이웨어 디바이스의 예시적인 하드웨어 구성의 측면도(좌측)이다.
[0009] 도 1d는 좌측 가시광 카메라, 및 회로 기판을 묘사하는 도 1c의 아이웨어 디바이스의 좌측 코너의 사시적 부분 단면도이다.
[0010] 도 2a 및 도 2b는 예시적인 증강 현실 제작 시스템에서 이용되는 아이웨어 디바이스의 예시적인 하드웨어 구성들의 후면도들이다.
[0011] 도 3은 3차원 장면, 좌측 가시광 카메라에 의해 캡처된 좌측 원시 이미지, 및 우측 가시광 카메라에 의해 캡처된 우측 원시 이미지의 도식적 묘사이다.
[0012] 도 4는 웨어러블 디바이스(예를 들어, 아이웨어 디바이스) 및 다양한 네트워크들을 통해 접속된 서버 시스템을 포함하는 예시적인 증강 현실 제작 시스템의 기능 블록도이다.
[0013] 도 5는 도 4의 증강 현실 제작 시스템의 모바일 디바이스에 대한 예시적인 하드웨어 구성의 도식적 표현이다.
[0014] 도 6은 동시 로컬라이제이션 및 매핑을 기술하는 데 사용하기 위한 예시적인 환경에서의 사용자의 개략적 예시이다.
[0015] 도 7은 물리적 환경에서 가상 객체들을 디스플레이하는 예시적인 방법의 단계들을 열거하는 흐름도이다.
[0016] 도 8a는 장벽을 통해 제1 물리적 환경으로부터 분리되어 있는 제2 물리적 환경에 존재하는 하나 이상의 객체를 보고 있는 제1 물리적 환경에 존재하는 사용자의 아이웨어 디바이스의 예를 예시하며, 여기서 프로세서는 X선 애플리케이션을 이용한다.
[0017] 도 8b는 센서 시스템을 사용자의 아이웨어가 향하고 있는 장벽의 내부 표면 상의 로케이션(x, y, z)으로 포지셔닝하는 제2 환경 내의 장벽의 내부 표면에 각각 고정된 수직으로 포지셔닝된 그리고 평행 레일들로서 도시된, 한 쌍의 직교 레일들을 포함하는 트랙 시스템을 예시한다.
[0018] 도 8c는 프로세서가 수평 레일을 개개의 수직 레일들에 대해 포지셔닝하는 개개의 모터를 제어함으로써 2개의 수직 레일을 따라, 수평 레일의, 따라서 센서 시스템의 수직 포지션을 무선으로 그리고 동적으로 제어하는 것을 예시한다. 프로세서는 또한 모터를 제어하여 수평 레일을 따라 센서 시스템의 포지션을 제어한다.
[0019] 도 8d는 수평 레일을 따라 모터에 결합되고 모터에 의해 포지셔닝되는 3축 짐벌 상에 장착된 센서 시스템을 예시한다.
[0020] 도 8e는 로케이션(x1, y1, z1)에서 센서 시스템에 의해 LOS 1을 따라 캡처되어 아이웨어 디스플레이들 상에 디스플레이된 이미지의 예를 예시한다.
[0021] 도 8f는 로케이션(x2, y2, z2)에서 센서 시스템에 의해 LOS 2를 따라 캡처되어 아이웨어 디스플레이들 상에 디스플레이된 이미지의 예를 예시한다.
[0022] 도 9는 프로세서 X선 효과 알고리즘의 방법을 예시하는 흐름도이다.
[0023] X선 효과 애플리케이션을 사용하여 별도의 제2 물리적 환경에 존재하는 하나 이상의 객체를 보고 있는 제1 물리적 환경 내의 사용자에 대한 인터랙티브 증강 현실 체험을 제공하는 아이웨어. 제2 물리적 환경은 제1 환경을 제2 환경으로부터 분리하는 벽과 같은 장벽 뒤에 포지셔닝된 방일 수 있다. 사용자는, 벽을 통해 보는 것과 같이, X선 효과를 생성하도록 트랙 시스템을 사용하여 벽의 내부 표면 상에 가변적으로 포지셔닝된 센서 시스템을 통해 제2 물리적 환경을 본다. 제1 환경 내의 사용자가 로케이션(x, y, z)에서 시선(line-of-sight, LOS)을 따라 벽의 외부 표면을 향하도록 아이웨어를 선택적으로 지향시킴에 따라, 트랙 시스템 상의 센서 시스템은 그에 응답하여 그리고 자동으로 사용자가 보고 있는 벽의 내부 표면 상의 동일한 로케이션(x, y, z)으로 포지셔닝된다. 제2 환경 내의 센서 시스템에 의해 캡처된 이미지는 네트워크를 통해 사용자의 아이웨어에 무선으로 송신되어 아이웨어 디스플레이 상에 디스플레이되어, 사용자에게 다른 방 내에 포지셔닝된 객체들을 보기 위해 벽을 통해 보는 X선 효과를 제공한다.
[0024] 다음의 상세한 설명은 본 개시에서 제시된 예들을 예시하는 시스템들, 방법들, 기법들, 명령어 시퀀스들, 및 컴퓨팅 기계 프로그램 제품들을 포함한다. 개시된 주제 및 그의 관련 교시 내용들의 완전한 이해를 제공하기 위해 많은 세부 사항들 및 예들이 포함되어 있다. 그러나, 관련 기술분야의 기술자들은 그러한 세부 사항들 없이도 관련 교시 내용들을 어떻게 적용할지를 이해할 수 있다. 개시된 주제의 양태들은, 관련 교시 내용들이 다양한 방식들로 적용되거나 실시될 수 있기 때문에, 설명된 특정 디바이스들, 시스템들, 및 방법들로 제한되지는 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어 및 명명법은 단지 특정 양태들을 기술하기 위해 사용된 것일 뿐이고, 제한하려고 의도된 것은 아니다. 일반적으로, 잘 알려진 명령어 인스턴스들, 프로토콜들, 구조들, 및 기법들이 반드시 상세히 제시되어 있는 것은 아니다.
[0025] 본 명세서에서 사용되는 "결합된" 또는 "접속된"이라는 용어들은 하나의 시스템 요소에 의해 생성 또는 공급되는 전기 또는 자기 신호들이 다른 결합된 또는 접속된 시스템 요소에 전달되는 링크 등을 포함하는, 임의의 논리적, 광학적, 물리적, 또는 전기적 접속을 지칭한다. 달리 기술되지 않는 한, 결합된 또는 접속된 요소들 또는 디바이스들은 반드시 서로 직접 접속되는 것은 아니며, 중간 컴포넌트들, 요소들 또는 통신 매체에 의해 분리될 수 있으며, 이들 중 하나 이상이 전기 신호들을 수정, 조작, 또는 운반할 수 있다. "상에(on)"라는 용어는 요소에 의해 직접 지지되는 것 또는 해당 요소에 통합되거나 해당 요소에 의해 지지되는 다른 요소를 통해 해당 요소에 의해 간접적으로 지지되는 것을 의미한다.
[0026] "근위(proximal)"라는 용어는 객체 또는 사람 근처에, 인접하여, 또는 옆에 위치해 있는; 또는 "원위(distal)"로서 기술될 수 있는, 항목의 다른 부분들에 비해 상대적으로 더 가까운 항목 또는 항목의 일부를 기술하기 위해 사용된다. 예를 들어, 객체에 가장 가까운 항목의 단부는 근위 단부라고 지칭될 수 있는 반면, 일반적으로 반대되는 단부는 원위 단부라고 지칭될 수 있다.
[0027] 도면들 중 임의의 도면에 도시된 것과 같은, 아이웨어 디바이스, 다른 모바일 디바이스들, 연관된 컴포넌트들 및 카메라, 관성 측정 유닛, 또는 양쪽 모두를 포함하는 임의의 다른 디바이스들의 배향들은, 예시 및 논의를 위해, 단지 예로서 주어져 있다. 동작 시에, 아이웨어 디바이스은 아이웨어 디바이스의 특정 응용에 적합한 임의의 다른 방향으로; 예를 들어, 위로, 아래로, 옆으로, 또는 임의의 다른 배향으로 배향될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 한은, 전방, 후방, 내측, 외측, 향하여, 좌측, 우측, 가로, 세로, 위, 아래, 상부, 하부, 최상부, 최하부, 측면, 수평, 수직, 및 대각선과 같은 임의의 방향 용어는 단지 예로서 사용되며, 본 명세서에서 구성된 바와 같은 또는 달리 기술된 바와 같은 임의의 카메라 또는 관성 측정 유닛의 방향 또는 배향에 대해 제한적인 것은 아니다.
[0028] 예들의 추가적인 목적들, 이점들 및 신규한 특징들은 부분적으로는 다음의 설명에서 제시될 것이며, 부분적으로는 다음의 그리고 첨부 도면들의 검토에 따라 당업자들에게 명백해질 것이거나, 예들의 제작 또는 작동에 의해 학습될 수 있다. 본 주제의 목적들 및 이점들은 첨부된 청구항들에서 특별히 지적된 방법들, 수단들 및 조합들에 의해 실현되고 달성될 수 있다.
[0029] 이제 첨부 도면들에 예시되고 아래에서 논의되는 예들을 상세히 참조한다.
[0030] 도 1a는 터치 감응 입력 디바이스 또는 터치패드(181)를 포함하는 아이웨어 디바이스(100)의 예시적인 하드웨어 구성의 측면도(우측)이다. 아이웨어 디바이스(100)는 본 명세서 전반에 걸쳐 단순히 아이웨어라고도 지칭된다. 도시된 바와 같이, 터치패드(181)는 미세하여 잘 보이지 않는 경계를 가질 수 있다; 대안적으로, 경계는 뚜렷이 보이거나 터치패드(181)의 로케이션 및 경계에 관해 사용자에게 피드백을 제공하는 융기된 또는 달리 촉각으로 알 수 있는 에지를 포함할 수 있다. 다른 구현들에서는, 아이웨어 디바이스(100)는 좌측 측면 상에 터치패드를 포함할 수 있다.
[0031] 터치패드(181)의 표면은, 이미지 디스플레이 상에, 아이웨어 디바이스에 의해 디스플레이된 GUI와 함께 사용하기 위한 손가락 터치들, 탭들, 및 제스처들(예를 들어, 이동 터치들)을 검출하여 사용자가 직관적인 방식으로 메뉴 옵션들을 탐색하고 선택할 수 있게 하도록 구성되며, 이는 사용자 체험을 향상시키고 단순화한다.
[0032] 터치패드(181) 상의 손가락 입력들의 검출은 여러 기능들을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 터치패드(181) 상의 어느 곳이든 터치하면 GUI가 이미지 디스플레이 상의 항목을 디스플레이하거나 하이라이트할 수 있으며, 이는 광학 어셈블리들(180A, 180B) 중 적어도 하나에 투사될 수 있다. 터치패드(181)를 두 번 탭하면 항목이나 아이콘이 선택될 수 있다. 손가락을 특정 방향으로(예를 들어, 앞에서 뒤로, 뒤에서 앞으로, 위에서 아래로 또는 아래에서 위로) 슬라이딩하거나 스와이프하면 항목들이나 아이콘들이 특정 방향으로 슬라이딩되거나 스크롤될 수 있다; 예를 들어, 다음 항목, 아이콘, 비디오, 이미지, 페이지, 또는 슬라이드로 이동하기 위해. 손가락을 다른 방향으로 슬라이딩하면 반대 방향으로 슬라이딩되거나 스크롤될 수 있다; 예를 들어, 이전 항목, 아이콘, 비디오, 이미지, 페이지, 또는 슬라이드로 이동하기 위해. 터치패드(181)는 아이웨어 디바이스(100) 상의 사실상 어느 곳이든 있을 수 있다.
[0033] 일 예에서는, 터치패드(181)에 대한 단일 탭의 식별된 손가락 제스처가 광학 어셈블리(180A, 180B)의 이미지 디스플레이 상에 프레젠테이션된 이미지 내의 그래픽 사용자 인터페이스 요소의 선택 또는 누름을 개시한다. 식별된 손가락 제스처에 기초한 광학 어셈블리(180A, 180B)의 이미지 디스플레이 상에 프레젠테이션된 이미지에 대한 조정이 추가 디스플레이 또는 실행을 위해 광학 어셈블리(180A, 180B)의 이미지 디스플레이 상의 그래픽 사용자 인터페이스 요소를 선택하거나 제출하는 주요 액션일 수 있다.
[0034] 도시된 바와 같이, 아이웨어 디바이스(100)는 우측 가시광 카메라(114B)를 포함한다. 본 명세서에서 추가로 기술되는 바와 같이, 2개의 카메라(114A, 114B)는 2개의 별개의 관점에서 장면에 대한 이미지 정보를 캡처한다. 캡처된 2개의 이미지는 3D 안경으로 보기 위해 이미지 디스플레이 상에 3차원 디스플레이를 투사하기 위해 사용될 수 있다.
[0035] 아이웨어 디바이스(100)는 깊이 이미지들과 같은 이미지들을 프레젠테이션하기 위한 이미지 디스플레이를 갖는 우측 광학 어셈블리(180B)를 포함한다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 아이웨어 디바이스(100)는 우측 가시광 카메라(114B)를 포함한다. 아이웨어 디바이스(100)는 스테레오 카메라와 같은 수동 타입의 3차원 카메라를 형성하는 다수의 가시광 카메라들(114A, 114B)을 포함할 수 있으며, 그 중 우측 가시광 카메라(114B)는 우측 코너(110B)에 위치한다. 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, 아이웨어 디바이스(100)는 좌측 가시광 카메라(114A)를 또한 포함한다.
[0036] 좌측 및 우측 가시광 카메라들(114A, 114B)은 가시광 범위 파장에 민감하다. 가시광 카메라들(114A, 114B) 각각은 3차원 깊이 이미지들의 생성을 가능하게 하기 위해 겹치는 상이한 정면을 향하는 시야를 가지며, 예를 들어 우측 가시광 카메라(114B)는 우측 시야(111B)를 묘사한다. 일반적으로, "시야(field of view)"는 공간에서의 특정 포지션 및 배향에서 카메라를 통해 보이는 장면의 부분이다. 시야들(111A 및 111B)은 겹치는 시야(304)(도 3)를 갖는다. 가시광 카메라가 이미지를 캡처할 때 시야(111A, 111B) 외부의 객체들 또는 객체 특징들은 원시 이미지(예를 들어, 사진 또는 그림)에 기록되지 않는다. 시야는 가시광 카메라(114A, 114B)의 센서 시스템이 주어진 장면의 캡처된 이미지에서 주어진 장면의 전자기 복사를 픽업하는, 각도 범위 또는 정도를 기술한다. 시야는 뷰 콘(view cone)의 각도 크기; 즉, 시야각(angle of view)으로서 표현될 수 있다. 시야각은 수평으로, 수직으로, 또는 대각선으로 측정될 수 있다.
[0037] 일 예에서는, 가시광 카메라(114A, 114B)는 15° 내지 30°, 예를 들어 24°의 시야각을 갖는 시야(FoV)를 갖고 480x480 픽셀의 해상도를 갖는다. 다른 예에서는, 100°의 FoV를 갖는 광각 카메라를 사용하여 더 큰 FoV가 획득된다. "커버리지 각도(angle of coverage)"는 가시광 카메라들(114A, 114B) 또는 적외선 카메라(410)(도 2a 참조)의 렌즈가 이미징할 수 있는 각도 범위를 기술한다. 전형적으로, 렌즈에 의해 생성된 이미지 서클은 필름이나 센서를 완전히 덮을 수 있을 만큼 크며, 약간의 비네팅(예를 들어, 중앙과 비교할 때 가장자리들 쪽으로 이미지가 어두워지는 것)을 포함할 수도 있다. 카메라 렌즈의 커버리지 각도가 센서를 채우지 않으면, 전형적으로 가장자리 쪽으로 강한 비네팅이 있는, 이미지 서클이 보일 것이며, 유효 시야각은 커버리지 각도로 제한될 것이다.
[0038] 그러한 가시광 카메라들(114A, 114B)의 예들은 고해상도 CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor)이미지 센서 및 640p(예를 들어, 640x480픽셀로 총 0.3메가픽셀), 720p, 또는 1080p의 해상도들이 가능한 디지털 VGA 카메라(비디오 그래픽 어레이)를 포함한다. 고화질(HD) 정지 이미지들을 캡처하여 이들을 1642x1642픽셀(또는 그 이상)의 해상도로 저장하거나; 또는 높은 프레임 레이트(예를 들어, 초당 30 내지 60프레임 이상)로 고화질 비디오를 레코딩하여 1216x1216픽셀(또는 그 이상)의 해상도로 해당 레코딩을 저장할 수 있는, 가시광 카메라들(114A, 114B)의 다른 예들.
[0039] 아이웨어 디바이스(100)는 가시광 카메라들(114A, 114B)로부터의 이미지 센서 데이터를 지오로케이션 데이터와 함께 캡처할 수 있고, 이들은 이미지 프로세서에 의해 디지털화되어, 메모리에 저장된다. 가시광 카메라들(114A, 114B)은 수평 포지션에 대한 X축과 수직 포지션에 대한 Y축을 포함하는 2차원 좌표계 상의 픽셀들의 매트릭스를 포함하는 2차원 공간 영역에서 개개의 좌측 및 우측 원시 이미지들을 캡처한다. 각각의 픽셀은 컬러 속성 값(예를 들어, 적색 픽셀 광 값, 녹색 픽셀 광 값, 또는 청색 픽셀 광 값); 및 포지션 속성(예를 들어, X축 좌표 및 Y축 좌표)을 포함한다.
[0040] 나중에 3차원 프로젝션으로서 디스플레이하기 위한 스테레오 이미지들을 캡처하기 위해, 이미지 프로세서(412)(도 4에 도시됨)는 가시광 카메라들(114A, 114B)에 결합되어 시각적 이미지 정보를 수신하고 저장할 수 있다. 이미지 프로세서(412) 또는 다른 프로세서는 인간의 양안 시력을 시뮬레이션하는 스테레오 카메라로서의 역할을 하도록 가시광 카메라들(114A, 114B)의 동작을 제어하고 각각의 이미지에 타임스탬프를 추가할 수 있다. 각각의 이미지 쌍에 대한 타임스탬프는 3차원 프로젝션의 일부로서 이미지들을 함께 디스플레이할 수 있게 한다. 3차원 프로젝션들은, 가상 현실(VR) 및 비디오 게임을 포함한, 다양한 컨텍스트들에서 바람직한 몰입감 있는 실제 같은 체험을 제공한다.
[0041] 도 1b는 카메라 시스템의 우측 가시광 카메라(114B), 및 회로 기판을 묘사하는 도 1a의 아이웨어 디바이스(100)의 우측 코너(110B)의 사시적 부분 단면도이다. 도 1c는 카메라 시스템의 좌측 가시광 카메라(114A)를 보여주는, 도 1a의 아이웨어 디바이스(100)의 예시적인 하드웨어 구성의 측면도(좌측)이다. 도 1d는 3차원 카메라의 좌측 가시광 카메라(114A), 및 회로 기판을 묘사하는 도 1c의 아이웨어 디바이스의 좌측 코너(110A)의 사시적 부분 단면도이다.
[0042] 좌측 가시광 카메라(114A)의 구성 및 배치는, 접속들 및 결합이 좌측 측면(170A)에 있는 점을 제외하면, 우측 가시광 카메라(114B)와 실질적으로 유사하다. 도 1b의 예에 도시된 바와 같이, 아이웨어 디바이스(100)는 우측 가시광 카메라(114B) 및 가요성 인쇄 회로 기판(PCB)일 수 있는 회로 기판(140B)을 포함한다. 우측 힌지(126B)는 우측 코너(110B)를 아이웨어 디바이스(100)의 우측 안경다리(125B)에 연결한다. 일부 예들에서는, 우측 가시광 카메라(114B), 가요성 PCB(140B), 또는 다른 전기 커넥터들 또는 콘택들의 컴포넌트들이 우측 안경다리(125B) 또는 우측 힌지(126B) 상에 위치할 수 있다.
[0043] 우측 코너(110B)는 코너 바디(190)와 코너 캡을 포함하며, 도 1b의 단면에서는 코너 캡이 생략되어 있다. 우측 코너(110B) 내부에는 우측 가시광 카메라(114B), 마이크로폰(들), 저전력 무선 회로(예를 들어, Bluetooth™를 통한 무선 단거리 네트워크 통신용), 고속 무선 회로(예를 들어, Wi-Fi를 통한 무선 근거리 네트워크 통신용)를 위한 컨트롤러 회로들을 포함하는, PCB들 또는 가요성 PCB들과 같은, 다양한 상호 접속된 회로 기판들이 배치되어 있다.
[0044] 우측 가시광 카메라(114B)는 가요성 PCB(140B)에 결합되거나 배치되고, 프레임(105)에 형성된 개구(들)를 통해 조준되는, 가시광 카메라 커버 렌즈에 의해 커버된다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 프레임(105)의 우측 테(107B)는 우측 코너(110B)에 접속되고 가시광 카메라 커버 렌즈를 위한 개구(들)를 포함한다. 프레임(105)은 사용자의 눈에서 멀어지게 외측을 향하도록 구성된 전면을 포함한다. 프레임(105)의 전면 또는 외측을 향하는 면 상에 그리고 이를 관통하여 가시광 카메라 커버 렌즈를 위한 개구가 형성된다. 이 예에서는, 우측 가시광 카메라(114B)는 아이웨어 디바이스(100) 사용자의 우측 눈과 상관되는 시선 또는 시점(perspective)을 갖는 외측을 향하는 시야(111B)(도 3에 도시됨)를 갖는다. 가시광 카메라 커버 렌즈는, 외측을 향하는 커버리지 각도를 갖되, 상이한 외측 방향으로 개구가 형성되어 있는 우측 코너(110B)의 전면 또는 외측을 향하는 표면에도 부착될 수 있다. 결합은 개재하는 컴포넌트들을 통해 간접적으로 이루어질 수도 있다.
[0045] 도 1b에 도시된 바와 같이, 가요성 PCB(140B)는 우측 코너(110B) 내부에 배치되고 우측 코너(110B)에 수용된 하나 이상의 다른 컴포넌트에 결합된다. 우측 코너(110B)의 회로 기판들 상에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있기는 하지만, 우측 가시광 카메라(114B)는 좌측 코너(110A), 안경다리들(125A, 125B), 또는 프레임(105)의 회로 기판들 상에 형성될 수 있다.
[0046] 도 2a 및 도 2b는, 2개의 상이한 타입의 이미지 디스플레이들을 포함하는, 아이웨어 디바이스(100)의 예시적인 하드웨어 구성의, 후방으로부터의, 사시도들이다. 아이웨어 디바이스(100)는 사용자가 착용할 수 있도록 구성된 형태로 크기 및 형상이 조정되며; 본 예에서는 안경의 형태가 도시되어 있다. 아이웨어 디바이스(100)는 다른 형태들을 취할 수 있으며 다른 타입의 프레임워크들을 통합할 수 있다; 예를 들어, 헤드기어, 헤드셋, 또는 헬멧.
[0047] 안경 예에서는, 아이웨어 디바이스(100)는 사용자의 코에 의해 지지되도록 적응된 브리지(106)를 통해 우측 테(107B)에 접속된 좌측 테(107A)를 포함하는 프레임(105)을 포함한다. 좌측 및 우측 테들(107A, 107B)은, 렌즈 및 디스플레이 디바이스와 같은, 개개의 광학 요소(180A, 180B)를 유지하는, 개개의 애퍼처들(175A, 175B)을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는, "렌즈"라는 용어는 광이 수렴 또는 발산되게 하거나 수렴 또는 발산을 거의 또는 전혀 일으키지 않는 곡면 및 편평한 표면을 갖는 투명한 또는 반투명한 유리 또는 플라스틱의 조각들을 포함하도록 의도되어 있다.
[0048] 2개의 광학 요소(180A, 180B)를 갖는 것으로 도시되어 있기는 하지만, 아이웨어 디바이스(100)는 아이웨어 디바이스(100)의 용도 또는 의도된 사용자에 따라 단일 광학 요소와 같은 다른 배열을 포함할 수 있다(또는 그것은 어떤 광학 요소(180A, 180B)도 포함하지 않을 수도 있음). 추가로 도시된 바와 같이, 아이웨어 디바이스(100)는 프레임(105)의 좌측 측면(170A)에 인접한 좌측 코너(110A) 및 프레임(105)의 우측 측면(170B)에 인접한 우측 코너(110B)를 포함한다. 코너들(110A, 110B)은 개개의 측면들(170A, 170B)에서 프레임(105)에 통합되거나(예시된 바와 같이) 개개의 측면들(170A, 170B)에서 프레임(105)에 부착된 별도의 컴포넌트들로서 구현될 수 있다. 대안적으로, 코너들(110A, 110B)은 프레임(105)에 부착된 안경다리들(도시되지 않음)에 통합될 수 있다.
[0049] 일 예에서는, 광학 어셈블리(180A, 180B)의 이미지 디스플레이는 통합된 이미지 디스플레이를 포함한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)는 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 임의의 다른 그러한 디스플레이와 같은, 적합한 디스플레이 매트릭스(177)를 포함한다. 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)는 렌즈들, 광학 코팅들, 프리즘들, 미러들, 도파관들, 광학 스트립들, 및 다른 광학 컴포넌트들을 임의의 조합으로 포함할 수 있는, 광학 층 또는 층들(176)을 또한 포함한다. 광학 층들(176A, 176B, … 176N)(도 2a 및 본 명세서에서는 176A-N으로 도시됨)은 적합한 크기 및 구성을 갖고 디스플레이 매트릭스로부터 광을 수신하기 위한 제1 표면과 사용자의 눈에 광을 방사하기 위한 제2 표면을 포함하는 프리즘을 포함할 수 있다. 광학 층들(176A-N)의 프리즘은 좌측 및 우측 테들(107A, 107B)에 형성된 개개의 애퍼처들(175A, 175B)의 전부 또는 적어도 일부에 걸쳐 연장되어 사용자의 눈이 대응하는 좌측 및 우측 테들(107A, 107B)을 통해 보고 있을 때 사용자가 프리즘의 제2 표면을 볼 수 있게 한다. 광학 층들(176A-N)의 프리즘의 제1 표면은 프레임(105)으로부터 위쪽을 향하고 디스플레이 매트릭스(177)는 디스플레이 매트릭스(177)에 의해 방사된 광자들과 광이 제1 표면에 충돌하도록 프리즘 위에 가로놓인다. 프리즘은 광이 프리즘 내에서 굴절되어 광학 층들(176A-N)의 프리즘의 제2 표면에 의해 사용자의 눈을 향해 지향되도록 크기 및 형상이 조정된다. 이와 관련하여, 광학 층들(176A-N)의 프리즘의 제2 표면은 눈의 중심을 향해 광을 지향시키기 위해 볼록할 수 있다. 프리즘은 옵션으로 디스플레이 매트릭스(177)에 의해 투사된 이미지를 확대하기 위해 크기 및 형상이 조정될 수 있으며, 광은 제2 표면에서 본 이미지가 디스플레이 매트릭스(177)로부터 방사된 이미지보다 하나 이상의 치수가 더 크도록 프리즘을 통해 이동한다.
[0050] 일 예에서는, 광학 층들(176A-N)은 층을 불투명하게 만드는(렌즈를 닫거나 차단하는) 전압이 인가되지 않으면 그리고 그러한 전압이 인가되지 않을 때까지 투명한(렌즈를 열린 상태로 유지하는) LCD 층을 포함할 수 있다. 아이웨어 디바이스(100) 상의 이미지 프로세서(412)는, 시각적 콘텐츠가 3차원 프로젝션으로서 디스플레이될 때 아이웨어 디바이스(100)를 해당 시각적 콘텐츠를 보기에 적합하게 만드는, 액티브 셔터 시스템을 생성하기 위해 LCD 층에 전압을 인가하도록 프로그래밍을 실행할 수 있다. 전압이나 다른 타입의 입력에 응답하는 다른 타입의 반응 층들을 포함하는, LCD 이외의 기술들이 액티브 셔터 모드를 위해 사용될 수 있다.
[0051] 다른 예에서는, 광학 어셈블리(180A, 180B)의 이미지 디스플레이 디바이스는 도 2b에 도시된 바와 같이 프로젝션 이미지 디스플레이를 포함한다. 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)는, 스캐닝 미러 또는 검류계를 사용하는 3색 레이저 프로젝터인, 레이저 프로젝터(150)를 포함한다. 동작 중에, 레이저 프로젝터(150)와 같은 광원이 아이웨어 디바이스(100)의 안경다리들(125A, 125B) 중 하나 안에 또는 위에 배치된다. 광학 어셈블리(180B)는 이 예에서는 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)의 렌즈 폭을 가로질러 또는 렌즈의 전면과 후면 사이의 렌즈의 깊이를 가로질러 이격되어 있는 하나 이상의 광학 스트립(155A, 155B, … 155N)(도 2b에서는 155A-N으로 도시됨)을 포함한다.
[0052] 레이저 프로젝터(150)에 의해 투사된 광자들이 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)의 렌즈를 가로질러 이동할 때, 광자들은 광학 스트립들(155A-N)과 부딪친다. 특정 광자가 특정 광학 스트립과 부딪칠 때, 해당 광자는 사용자의 눈을 향해 재지향되거나, 그것은 다음 광학 스트립으로 전달된다. 레이저 프로젝터(150)의 변조와, 광학 스트립들의 변조의 조합이 특정 광자들 또는 광 빔들을 제어할 수 있다. 일 예에서는, 프로세서는 기계, 음향, 또는 전자기 신호들을 개시함으로써 광학 스트립들(155A-N)을 제어한다. 2개의 광학 어셈블리(180A, 180B)를 갖는 것으로 도시되어 있기는 하지만, 아이웨어 디바이스(100)는, 단일 또는 3개의 광학 어셈블리와 같은, 다른 배열들을 포함할 수 있거나, 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)는 아이웨어 디바이스(100)의 용도 또는 의도된 사용자에 따라 상이하게 배열된 배열을 가질 수 있다.
[0053] 도 2a 및 도 2b에 추가로 도시된 바와 같이, 아이웨어 디바이스(100)는 프레임(105)의 좌측 측면(170A)에 인접한 좌측 코너(110A) 및 프레임(105)의 우측 측면(170B)에 인접한 우측 코너(110B)를 포함한다. 코너들(110A, 110B)은 개개의 측면들(170A, 170B)에서 프레임(105)에 통합되거나(예시된 바와 같이) 개개의 측면들(170A, 170B)에서 프레임(105)에 부착된 별도의 컴포넌트들로서 구현될 수 있다. 대안적으로, 코너들(110A, 110B)은 프레임(105)에 부착된 안경다리들(125A, 125B)에 통합될 수 있다.
[0054] 다른 예에서는, 도 2b에 도시된 아이웨어 디바이스(100)는 2개의 프로젝터, 즉 좌측 프로젝터(도시되지 않음)와 우측 프로젝터(150)를 포함할 수 있다. 좌측 광학 어셈블리(180A)는 좌측 프로젝터로부터의 광과 상호 작용하도록 구성되는 좌측 디스플레이 매트릭스(177A) 또는 좌측 광학 스트립들의 세트(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 유사하게, 우측 광학 어셈블리(180B)는 우측 프로젝터(150)로부터의 광과 상호 작용하도록 구성되는 우측 디스플레이 매트릭스(도시되지 않음) 또는 우측 광학 스트립들의 세트(155A, 155B, … 155N)를 포함할 수 있다. 이 예에서는, 아이웨어 디바이스(100)는 좌측 디스플레이와 우측 디스플레이를 포함한다.
[0055] 도 3은 3차원 장면(306), 좌측 가시광 카메라(114A)에 의해 캡처된 좌측 원시 이미지(302A), 및 우측 가시광 카메라(114B)에 의해 캡처된 우측 원시 이미지(302B)의 도식적 묘사이다. 좌측 시야(111A)는, 도시된 바와 같이, 우측 시야(111B)와 겹칠 수 있다. 겹치는 시야(304)는 양쪽 카메라(114A, 114B)에 의해 캡처된 이미지의 해당 부분을 나타낸다. 시야각을 언급할 때 '겹치는(overlapping)'이라는 용어는 생성된 원시 이미지들 내의 픽셀들의 매트릭스가 30퍼센트(30%) 이상 겹치는 것을 의미한다. '실질적으로 겹치는'이란 생성된 원시 이미지들 내의 - 또는 장면의 적외선 이미지 내의 - 픽셀들의 매트릭스가 50퍼센트(50%) 이상 겹치는 것을 의미한다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 2개의 원시 이미지(302A, 302B)는, 이미지들이 3차원 프로젝션의 일부로서 함께 디스플레이될 수 있게 하는, 타임스탬프를 포함하도록 프로세싱될 수 있다.
[0056] 스테레오 이미지들의 캡처를 위해, 도 3에 예시된 바와 같이, 주어진 순간에 실제 장면(306)의 원시 적색, 녹색, 및 청색(RGB) 이미지들의 쌍이 캡처된다 - 좌측 카메라(114A)에 의해 캡처된 좌측 원시 이미지(302A)와 우측 카메라(114B)에 의해 캡처된 우측 원시 이미지(302B). 원시 이미지들(302A, 302B)의 쌍이 프로세싱될 때(예를 들어, 이미지 프로세서(412)에 의해), 깊이 이미지들이 생성된다. 생성된 깊이 이미지들은 아이웨어 디바이스의 광학 어셈블리(180A, 180B) 상에서, 다른 디스플레이(예를 들어, 모바일 디바이스(401) 상의 이미지 디스플레이(580)) 상에서, 또는 스크린 상에서 볼 수 있다.
[0057] 생성된 깊이 이미지들은 3차원 공간 영역에 있으며 수평 포지션(예를 들어, 길이)에 대한 X축, 수직 포지션(예를 들어, 길이)에 대한 Y축, 및 깊이(예를 들어, 거리)에 대한 Z축을 포함하는 3차원 로케이션 좌표계 상의 정점들의 행렬을 포함할 수 있다. 각각의 정점은 컬러 속성(예를 들어, 적색 픽셀 광 값, 녹색 픽셀 광 값, 또는 청색 픽셀 광 값); 포지션 속성(예를 들어, X 로케이션 좌표, Y 로케이션 좌표, 및 Z 로케이션 좌표); 텍스처 속성; 반사율 속성; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 텍스처 속성은 깊이 이미지의 정점들의 영역에서의 강도들 또는 컬러의 공간적 배열과 같은, 깊이 이미지의 인지된 텍스처를 정량화한다.
[0058] 일 예에서는, 인터랙티브 증강 현실 시스템(400)(도 4)은, 프레임(105) 및 프레임(105)의 좌측 측면(170A)으로부터 연장되는 좌측 안경다리(110A) 및 프레임(105)의 우측 측면(170B)으로부터 연장되는 우측 안경다리(125B)를 포함하는 아이웨어 디바이스(100)를 포함한다. 아이웨어 디바이스(100)는 겹치는 시야를 갖는 적어도 2개의 가시광 카메라(114A, 114B)를 추가로 포함할 수 있다. 일 예에서는, 아이웨어 디바이스(100)는, 도 3에 예시된 바와 같이, 좌측 시야(111A)를 갖는 좌측 가시광 카메라(114A)를 포함한다. 좌측 카메라(114A)는 프레임(105) 또는 좌측 안경다리(110A)에 연결되어 장면(306)의 좌측 측면으로부터 좌측 원시 이미지(302A)를 캡처한다. 아이웨어 디바이스(100)는 우측 시야(111B)를 갖는 우측 가시광 카메라(114B)를 추가로 포함한다. 우측 카메라(114B)는 프레임(105) 또는 우측 안경다리(125B)에 접속되어 장면(306)의 우측 측면으로부터 우측 원시 이미지(302B)를 캡처한다.
[0059] 도 4는 웨어러블 디바이스(예를 들어, 아이웨어 디바이스(100)), 모바일 디바이스(401), 및 인터넷과 같은 다양한 네트워크들(495)을 통해 연결된 서버 시스템(498)을 포함하는 예시적인 인터랙티브 증강 현실 시스템(400)의 기능 블록도이다. 인터랙티브 증강 현실 시스템(400)은 아이웨어 디바이스(100)와 모바일 디바이스(401) 사이의 저전력 무선 접속(425) 및 고속 무선 접속(437)을 포함한다.
[0060] 도 4에 도시된 바와 같이, 아이웨어 디바이스(100)는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 정지 이미지들, 비디오 이미지들, 또는 정지 및 비디오 이미지들 양쪽 모두를 캡처하는 하나 이상의 가시광 카메라(114A, 114B)를 포함한다. 카메라들(114A, 114B)은 고속 회로(430)에 대한 직접 메모리 액세스(DMA)를 갖고 스테레오 카메라로서 기능할 수 있다. 카메라들(114A, 114B)은 적색, 녹색, 및 청색(RGB) 이미징된 장면의 텍스처 매핑된 이미지들인 3차원(3D) 모델로 렌더링될 수 있는 초기 깊이 이미지들을 캡처하기 위해 사용될 수 있다. 디바이스(100)는 디바이스(100)에 대한 객체들의 포지션을 추정하기 위해 적외선 신호들을 사용하는 깊이 센서(213)를 또한 포함할 수 있다. 일부 예들에서 깊이 센서(213)는 하나 이상의 적외선 방사체(들)(215) 및 적외선 카메라(들)(410)를 포함한다.
[0061] 아이웨어 디바이스(100)는 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)의 2개의 이미지 디스플레이(하나는 좌측 측면(170A)과 연관되고 다른 하나는 우측 측면(170B)과 연관됨)를 추가로 포함한다. 아이웨어 디바이스(100)는 이미지 디스플레이 드라이버(442), 이미지 프로세서(412), 저전력 회로(420), 및 고속 회로(430)를 또한 포함한다. 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)의 이미지 디스플레이들은 정지 이미지들, 비디오 이미지들, 또는 정지 및 비디오 이미지들을 포함한 이미지들을 프레젠테이션하기 위한 것이다. 이미지 디스플레이 드라이버(442)는 이미지들의 디스플레이를 제어하기 위해 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)의 이미지 디스플레이들에 결합된다.
[0062] 아이웨어 디바이스(100)는 하나 이상의 스피커(440)(예를 들어, 하나는 아이웨어 디바이스의 좌측 측면과 연관되고 다른 하나는 아이웨어 디바이스의 우측 측면과 연관됨)를 추가로 포함한다. 스피커들(440)은 아이웨어 디바이스(100)의 프레임(105), 안경다리들(125), 또는 코너들(110)에 통합될 수 있다. 하나 이상의 스피커(440)는 저전력 회로(420), 고속 회로(430), 또는 양쪽 모두의 제어 하에 오디오 프로세서(443)에 의해 구동된다. 스피커들(440)은, 예를 들어, 비트 트랙을 포함하는 오디오 신호들을 프레젠테이션하기 위한 것이다. 오디오 프로세서(443)는 사운드의 프레젠테이션을 제어하기 위해 스피커들(440)에 결합된다.
[0063] 아이웨어 디바이스(100)용으로 도 4에 도시된 컴포넌트들은 안경테들 또는 안경다리들에 위치한, 하나 이상의 회로 기판, 예를 들어 인쇄 회로 기판(PCB) 또는 가요성 인쇄 회로(FPC) 상에 위치한다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 묘사된 컴포넌트들은 아이웨어 디바이스(100)의 코너들, 프레임들, 힌지들, 또는 브리지에 위치할 수 있다. 좌측 및 우측 가시광 카메라들(114A, 114B)은 CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor)이미지 센서, 전하 결합 디바이스, 렌즈, 또는 미지의 객체들이 있는 장면들의 이미지들 또는 비디오를 포함한, 데이터를 캡처하기 위해 사용될 수 있는 임의의 다른 개개의 가시 또는 광 캡처 요소들과 같은 디지털 카메라 요소들을 포함할 수 있다.
[0064] 도 4에 도시된 바와 같이, 고속 회로(430)는 고속 프로세서(432), 메모리(434), 및 고속 무선 회로(436)를 포함한다. 이 예에서는, 이미지 디스플레이 드라이버(442)는 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)의 좌측 및 우측 이미지 디스플레이들을 구동하기 위해 고속 회로(430)에 결합되어 고속 프로세서(432)에 의해 작동된다. 고속 프로세서(432)는 아이웨어 디바이스(100)에 필요한 임의의 일반적인 컴퓨팅 시스템의 고속 통신 및 동작을 관리할 수 있는 임의의 프로세서일 수 있다. 고속 프로세서(432)는 고속 무선 회로(436)를 사용하여 무선 근거리 네트워크(WLAN)로의 고속 무선 접속(437)을 통한 고속 데이터 전송들을 관리하기 위해 필요한 프로세싱 리소스들을 포함한다.
[0065] 일부 예들에서는, 고속 프로세서(432)는 LINUX 운영 체제 또는 아이웨어 디바이스(100)의 다른 그러한 운영 체제와 같은 운영 체제를 실행하고 운영 체제는 실행을 위해 메모리(434)에 저장된다. 임의의 다른 책임들에 더하여, 고속 프로세서(432)는 고속 무선 회로(436)를 이용한 데이터 전송들을 관리하기 위해 사용되는 아이웨어 디바이스(100)용 소프트웨어 아키텍처를 실행한다. 일부 예들에서는, 고속 무선 회로(436)는 본 명세서에서 Wi-Fi라고도 지칭되는, IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.11 통신 표준들을 구현하도록 구성된다. 다른 예들에서는, 고속 무선 회로(436)에 의해 다른 고속 통신 표준들이 구현될 수도 있다.
[0066] 저전력 회로(420)는 저전력 프로세서(422)와 저전력 무선 회로(424)를 포함한다. 아이웨어 디바이스(100)의 저전력 무선 회로(424) 및 고속 무선 회로(436)는 단거리 트랜시버들(Bluetooth™ 또는 Bluetooth Low-Energy(BLE)) 및 무선 광역, 근거리, 또는 광역 네트워크 트랜시버들(예를 들어, 셀룰러 또는 Wi-Fi)을 포함할 수 있다. 저전력 무선 접속(425) 및 고속 무선 접속(437)을 통해 통신하는 트랜시버들을 포함하는 모바일 디바이스(401)는, 네트워크(495)의 다른 요소들과 마찬가지로, 아이웨어 디바이스(100)의 아키텍처의 세부 사항들을 사용하여 구현될 수 있다.
[0067] 메모리(434)는, 무엇보다도, 좌측 및 우측 가시광 카메라들(114A, 114B), 적외선 카메라(들)(410), 이미지 프로세서(412)에 의해 생성된 카메라 데이터, 및 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)의 이미지 디스플레이 상의 이미지 디스플레이 드라이버(442)에 의한 디스플레이를 위해 생성된 이미지들을 포함하여, 다양한 데이터 및 애플리케이션들을 저장할 수 있는 임의의 저장 디바이스를 포함한다. 메모리(434)는 고속 회로(430)와 통합된 것으로 도시되어 있기는 하지만, 다른 예들에서는, 메모리(434)는 아이웨어 디바이스(100)의 독립적인 독립형 요소일 수 있다. 그러한 특정 예들에서는, 전기 라우팅 라인들은 이미지 프로세서(412) 또는 저전력 프로세서(422)로부터 메모리(434)로의 고속 프로세서(432)를 포함하는 칩을 통한 접속을 제공할 수 있다. 다른 예들에서는, 고속 프로세서(432)는 메모리(434)를 수반한 판독 또는 기입 동작이 필요할 때마다 저전력 프로세서(422)가 고속 프로세서(432)를 부팅하도록 메모리(434)의 어드레싱을 관리할 수 있다.
[0068] 도 4에 도시된 바와 같이, 아이웨어 디바이스(100)의 고속 프로세서(432)는 카메라 시스템(가시광 카메라들(114A, 114B)), 이미지 디스플레이 드라이버(442), 사용자 입력 디바이스(491), 및 메모리(434)에 결합될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 모바일 디바이스(401)의 CPU(530)는 카메라 시스템(570), 모바일 디스플레이 드라이버(582), 사용자 입력 레이어(591), 및 메모리(540A)에 결합될 수 있다.
[0069] 고속 프로세서(432)는, 도 8 및 도 9를 참조하여 더 상세히 논의될, X선 효과 애플리케이션(480)과 같은 애플리케이션을 수행하기 위해 CPU(530)와 양방향으로 통신할 수 있다.
[0070] 서버 시스템(498)은, 예를 들어, 프로세서, 메모리, 및 네트워크(495)를 통해 아이웨어 디바이스(100) 및 모바일 디바이스(401)와 통신하기 위한 네트워크 통신 인터페이스를 포함하는, 서비스 또는 네트워크 컴퓨팅 시스템의 일부로서의 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스일 수 있다.
[0071] 아이웨어 디바이스(100)의 출력 컴포넌트들은 도 2a 및 도 2b에 설명된 광학 어셈블리(180A, 180B) 또는 각각의 렌즈와 연관된 좌측 및 우측 이미지 디스플레이들과 같은, 시각적 요소들(예를 들어, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 프로젝터, 또는 도파관과 같은 디스플레이)을 포함한다. 아이웨어 디바이스(100)는 사용자를 향하는 인디케이터(예를 들어, LED, 라우드스피커 또는 진동 액추에이터), 또는 외측을 향하는 신호(예를 들어, LED, 라우드스피커)를 포함할 수 있다. 각각의 광학 어셈블리(180A, 180B)의 이미지 디스플레이들은 이미지 디스플레이 드라이버(442)에 의해 구동된다. 일부 예시적인 구성들에서는, 아이웨어 디바이스(100)의 출력 컴포넌트들은 가청 요소들(예를 들어, 라우드스피커들), 촉각 컴포넌트들(예를 들어, 햅틱 피드백을 생성하는 진동 모터와 같은 액추에이터), 및 다른 신호 발생기들과 같은 추가적인 인디케이터들을 추가로 포함한다. 예를 들어, 디바이스(100)는 사용자를 향하는 인디케이터 세트 및 외측을 향하는 신호 세트를 포함할 수 있다. 사용자를 향하는 인디케이터 세트는 디바이스(100)의 사용자에게 보이거나 달리 감지되도록 구성된다. 예를 들어, 디바이스(100)는 사용자가 볼 수 있도록 포지셔닝된 LED 디스플레이, 사용자가 들을 수 있는 사운드를 생성하도록 포지셔닝된 하나 이상의 스피커, 또는 사용자가 느낄 수 있는 햅틱 피드백을 제공하는 액추에이터를 포함할 수 있다. 외측을 향하는 신호 세트는 디바이스(100) 근처의 관찰자에게 보이거나 달리 감지되도록 구성된다. 유사하게, 디바이스(100)는 관찰자에 의해 감지될 수 있도록 구성되고 포지셔닝되는 LED, 라우드스피커, 또는 액추에이터를 포함할 수 있다.
[0072] 아이웨어 디바이스(100)의 입력 컴포넌트들은 영숫자 입력 컴포넌트들(예를 들어, 영숫자 입력을 수신하도록 구성된 터치 스크린 또는 터치패드, 광-광학 키보드, 또는 다른 영숫자 구성된 요소들), 포인터 기반 입력 컴포넌트들(예를 들어, 마우스, 터치패드, 트랙볼, 조이스틱, 모션 센서, 또는 다른 포인팅 도구들), 촉각 입력 컴포넌트들(예를 들어, 버튼 스위치, 터치들 또는 터치 제스처들의 로케이션, 힘 또는 로케이션과 힘을 검출하는 터치 스크린 또는 터치패드, 또는 다른 촉각 구성된 요소들), 및 오디오 입력 컴포넌트들(예를 들어, 마이크) 등을 포함할 수 있다. 모바일 디바이스(401) 및 서버 시스템(498)은 영숫자, 포인터 기반, 촉각, 오디오, 및 다른 입력 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
[0073] 일부 예들에서는, 아이웨어 디바이스(100)는 관성 측정 유닛(472)이라고 지칭되는 모션 감지 컴포넌트들의 컬렉션을 포함한다. 모션 감지 컴포넌트들은, 종종 마이크로칩의 일부가 될 만큼 작은, 미세한 이동 부분들을 갖는 MEMS(micro-electro-mechanical systems)일 수 있다. 일부 예시적인 구성들에서 관성 측정 유닛(IMU)(472)은 가속도계, 자이로스코프, 및 자력계를 포함한다. 가속도계는 3개의 직교축(x, y, z)에 대한 디바이스(100)의 선형 가속도(중력으로 인한 가속도를 포함함)를 감지한다. 자이로스코프는 3개의 회전축(피치, 롤, 요)에 대한 디바이스(100)의 각속도를 감지한다. 가속도계 및 자이로스코프는, 함께, 6개의 축(x, y, z, 피치, 롤, 요)에 대한 디바이스에 관한 포지션, 배향, 및 모션 데이터를 제공할 수 있다. 자력계는, 존재한다면, 자북에 대한 디바이스(100)의 방향을 감지한다. 디바이스(100)의 포지션은 GPS 유닛(473)과 같은 로케이션 센서들, 상대 포지션 좌표들을 생성하기 위한 하나 이상의 트랜시버, 고도 센서들 또는 기압계들, 및 다른 배향 센서들에 의해 결정될 수 있다. 그러한 포지셔닝 시스템 좌표들은 저전력 무선 회로(424) 또는 고속 무선 회로(436)를 통해 모바일 디바이스(401)로부터 무선 접속들(425 및 437)을 통해 수신될 수도 있다.
[0074] IMU(472)는 컴포넌트들로부터 원시 데이터를 수집하여 디바이스(100)의 포지션, 배향, 및 모션에 관한 다수의 유용한 값들을 계산하는 프로그래밍 또는 디지털 모션 프로세서를 포함하거나 이와 협력할 수 있다. 예를 들어, 가속도계로부터 수집된 가속도 데이터를 적분하여 각각의 축(x, y, z)에 대한 속도를 획득하고; 다시 적분하여 디바이스(100)의 포지션(선형 좌표들, x, y 및 z로)을 획득할 수 있다. 자이로스코프로부터의 각속도 데이터를 적분하여 디바이스(100)의 포지션(구면 좌표들로)을 획득할 수 있다. 이들 유용한 값을 계산하기 위한 프로그래밍은 메모리(434)에 저장되고 아이웨어 디바이스(100)의 고속 프로세서(432)에 의해 실행될 수 있다.
[0075] 아이웨어 디바이스(100)는 옵션으로 추가적인 주변 센서들, 예컨대 생체 인식 센서들, 특수목적 센서들, 또는 아이웨어 디바이스(100)와 통합된 디스플레이 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변 디바이스 요소들은 출력 컴포넌트들, 모션 컴포넌트들, 포지션 컴포넌트들, 또는 본 명세서에서 설명된 임의의 다른 그러한 요소들을 포함한 임의의 I/O 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 생체 인식 센서들은 표현들(예를 들어, 손 표현들, 얼굴 표정들, 음성 표현들, 바디 제스처들, 또는 시선 추적)을 검출하거나, 생체 신호들(예를 들어, 혈압, 심박수, 체온, 땀, 또는 뇌파들)을 측정하거나, 또는 사람을 식별하거나(예를 들어, 음성, 망막, 얼굴 특징들, 지문들, 또는 뇌전도 데이터와 같은 전기적 생체 신호들에 기초한 식별) 하는 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
[0076] 모바일 디바이스(401)는 저전력 무선 접속(425) 및 고속 무선 접속(437) 양쪽 모두를 사용하여 아이웨어 디바이스(100)와 접속할 수 있는 스마트폰, 태블릿, 랩톱 컴퓨터, 액세스 포인트, 또는 임의의 다른 그러한 디바이스일 수 있다. 모바일 디바이스(401)는 서버 시스템(498) 및 네트워크(495)에 접속된다. 네트워크(495)는 유선 및 무선 접속들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
[0077] 인터랙티브 증강 현실 시스템(400)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 네트워크를 통해 아이웨어 디바이스(100)에 결합된, 모바일 디바이스(401)와 같은 컴퓨팅 디바이스를 포함한다. 인터랙티브 증강 현실 시스템(400)은 명령어들을 저장하기 위한 메모리와 명령어들을 실행하기 위한 프로세서를 포함한다. 프로세서(432)에 의한 인터랙티브 증강 현실 시스템(400)의 명령어들의 실행은 모바일 디바이스(401)와 협력하도록 아이웨어 디바이스(100)를 구성한다. 인터랙티브 증강 현실 시스템(400)은 아이웨어 디바이스(100)의 메모리(434) 또는 모바일 디바이스(401)의 메모리 요소들(540A, 540B, 540C)(도 5)을 이용할 수 있다. 또한, 인터랙티브 증강 현실 시스템(400)은 아이웨어 디바이스(100)의 프로세서 요소들(432, 422) 또는 모바일 디바이스(401)의 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(530)(도 5)을 이용할 수 있다. 또한, 인터랙티브 증강 현실 시스템(400)은 서버 시스템(498)의 메모리 및 프로세서 요소들을 더 이용할 수 있다. 이러한 양태에서, 인터랙티브 증강 현실 시스템(400)의 메모리 및 프로세싱 기능들이 아이웨어 디바이스(100), 모바일 디바이스(401), 및 서버 시스템(498)에 걸쳐 공유되거나 분산될 수 있다.
[0078] 메모리(434)는, 프로세서(432)에 의한 실행을 위해, 포지션 검출 유틸리티, 마커 등록 유틸리티, 로컬라이제이션 유틸리티, 가상 객체 렌더링 유틸리티, 물리 엔진, 및 예측 엔진을 추가로 포함한다. 포지션 검출 유틸리티는, 예를 들어, 로컬라이제이션 유틸리티를 사용하여, 환경 내의 포지션(로케이션 및 배향)을 결정하도록 프로세서를 구성한다. 마커 등록 유틸리티는 환경 내에 마커들을 등록하도록 프로세서(432)를 구성한다. 마커들은 환경 내의 알려진 로케이션을 갖는 미리 정의된 물리적 마커들일 수 있거나 아이웨어 디바이스(100)가 동작하고 있는 환경에 대하여 또는 아이웨어 자체에 대하여 특정 로케이션으로 프로세서(432)에 의해 할당될 수 있다. 로컬라이제이션 유틸리티는 아이웨어 디바이스(100), 아이웨어 디바이스에 의해 프레젠테이션되는 가상 객체들, 또는 이들의 조합의 포지션을 결정하는 데 사용하기 위한 로컬라이제이션 데이터를 획득하도록 프로세서(432)를 구성한다. 로케이션 데이터는 일련의 이미지들, IMU 유닛(472), GPS 유닛(473), 또는 이들의 조합으로부터 도출될 수 있다. 가상 객체 렌더링 유틸리티는 이미지 디스플레이 드라이버(442) 및 이미지 프로세서(412)의 제어 하에 이미지 디스플레이(180)에 의한 디스플레이를 위해 가상 이미지들을 렌더링하도록 프로세서(432)를 구성한다. 물리 엔진은 예를 들어 가상 게임 피스들 사이의, 가상 세계에 중력 및 마찰과 같은 물리 법칙들을 적용하도록 프로세서(432)를 구성한다. 예측 엔진은 아이웨어 디바이스(100)와 같은 객체의 예상되는 움직임을, 그것의 현재 방향, IMU(472)와 같은 센서들로부터의 입력, 환경의 이미지들, 또는 이들의 조합에 기초하여 예측하도록 프로세서(432)를 구성한다.
[0079] 도 5는 예시적인 모바일 디바이스(401)의 하이-레벨 기능 블록도이다. 모바일 디바이스(401)는 본 명세서에서 설명된 기능들의 전부 또는 일부를 수행하기 위해 CPU(530)에 의해 실행되는 프로그래밍을 저장하는 플래시 메모리(540A)를 포함한다.
[0080] 모바일 디바이스(401)는 적어도 2개의 가시광 카메라(겹치는 시야를 갖는 제1 및 제2 가시광 카메라들) 또는 실질적으로 겹치는 시야를 갖는 적어도 하나의 가시광 카메라와 깊이 센서를 포함하는 카메라(570)를 포함할 수 있다. 플래시 메모리(540A)는, 카메라(570)를 통해 생성되는, 다수의 이미지들 또는 비디오를 추가로 포함할 수 있다.
[0081] 도시된 바와 같이, 모바일 디바이스(401)는 이미지 디스플레이(580), 이미지 디스플레이(580)를 제어하는 모바일 디스플레이 드라이버(582), 및 디스플레이 컨트롤러(584)를 포함한다. 도 5의 예에서, 이미지 디스플레이(580)는 이미지 디스플레이(580)에 의해 사용되는 스크린의 위에 층을 이루거나 달리 스크린에 통합되는 사용자 입력 레이어(591)(예를 들어, 터치스크린)를 포함하는 터치 디스플레이이다.
[0082] 사용될 수 있는 터치스크린 타입 모바일 디바이스들의 예들은 스마트폰, PDA(personal digital assistant), 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 또는 다른 휴대용 디바이스를 포함한다(그러나 이에 제한되지는 않는다). 그러나, 터치스크린 타입 디바이스들의 구조 및 동작이 예로서 제공된다; 본 명세서에서 설명된 바와 같은 본 기술은 이에 제한되도록 의도되어 있지 않다. 따라서, 이 논의의 목적을 위해, 도 5은 (손, 스타일러스, 또는 다른 도구에 의한 터치, 멀티터치, 또는 제스처 등에 의한) 입력을 수신하기 위한 터치스크린 입력 레이어(591) 및 콘텐츠를 디스플레이하기 위한 이미지 디스플레이(580)를 포함하는 사용자 인터페이스를 갖는 예시적인 모바일 디바이스(401)의 블록도 예시를 제공한다.
[0083] 도 5에 도시된 바와 같이, 모바일 디바이스(401)는 광역 무선 이동 통신 네트워크를 통한 디지털 무선 통신을 위한, WWAN XCVR들로서 도시된, 적어도 하나의 디지털 트랜시버(XCVR)(510)를 포함한다. 모바일 디바이스(401)는, 예컨대 NFC, VLC, DECT, ZigBee, Bluetooth™, 또는 Wi-Fi를 통한, 단거리 네트워크 통신을 위한 단거리 트랜시버들(XCVR들)(520)과 같은 추가적인 디지털 또는 아날로그 트랜시버들을 또한 포함한다. 예를 들어, 단거리 XCVR들(520)은 IEEE802.11 하의 Wi-Fi 표준들 중 하나와 같은 무선 근거리 네트워크들에서 구현되는 통신의 하나 이상의 표준 프로토콜과 호환되는 타입의 임의의 이용 가능한 양방향 무선 근거리 네트워크(WLAN) 트랜시버의 형태를 취할 수 있다.
[0084] 트랜시버들(510, 520)(즉, 네트워크 통신 인터페이스)은 현대의 이동 네트워크들에 의해 이용되는 다양한 디지털 무선 통신 표준들 중 하나 이상을 준수한다. WWAN 트랜시버(510)들의 예들은, 예를 들어 그리고 제한 없이, 3GPP 타입 2(또는 3GPP2) 및 때때로 "4G"라고 지칭되는 LTE를 포함하는 CDMA(Code Division Multiple Access) 및 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크 기술들에 따라 동작하도록 구성되는 트랜시버들을 포함한다(그러나 이에 제한되지는 않는다). 예를 들어, 트랜시버들(510, 520)은 디지털화된 오디오 신호들, 정지 이미지 및 비디오 신호들, 디스플레이를 위한 웹 페이지 정보뿐만 아니라 웹 관련 입력들을 포함하는 정보의 양방향 무선 통신, 및 모바일 디바이스(401)로의/로부터의 다양한 타입들의 모바일 메시지 통신들을 제공한다.
[0085] 모바일 디바이스(401)는 중앙 프로세싱 유닛(CPU)으로서 기능하는 마이크로프로세서를 추가로 포함한다; 도 4에서는 CPU(530)로서 도시됨. 프로세서는 하나 이상의 프로세싱 기능, 전형적으로 다양한 데이터 프로세싱 기능들을 수행하도록 구조화되고 배열된 요소들을 갖는 회로이다. 개별 로직 컴포넌트들이 사용될 수 있기는 하지만, 예들은 프로그래머블 CPU를 형성하는 컴포넌트들을 이용한다. 마이크로프로세서는 예를 들어 CPU의 기능들을 수행하기 위해 전자 요소들을 통합한 하나 이상의 집적 회로(IC) 칩을 포함한다. CPU(530)는, 예를 들어, 오늘날 모바일 디바이스들 및 다른 휴대용 전자 디바이스들에서 흔히 사용되는, ARM 아키텍처를 사용하는 RISC(Reduced Instruction Set Computing)와 같은 임의의 알려진 또는 이용 가능한 마이크로프로세서 아키텍처에 기초할 수 있다. 물론, 스마트폰, 랩톱 컴퓨터, 및 태블릿에서 CPU(530) 또는 프로세서 하드웨어를 형성하기 위해 프로세서 회로의 다른 배열들이 사용될 수도 있다.
[0086] CPU(530)는, 예를 들어, CPU(530)에 의해 실행 가능한 명령어들 또는 프로그래밍에 따라, 다양한 동작들을 수행하도록 모바일 디바이스(401)를 구성함으로써 모바일 디바이스(401)에 대한 프로그래머블 호스트 컨트롤러로서의 역할을 한다. 예를 들어, 그러한 동작들은 모바일 디바이스의 다양한 일반적인 동작들뿐만 아니라, 모바일 디바이스 상의 애플리케이션들에 대한 프로그래밍과 관련된 동작들을 포함한다. 프로세서는 하드와이어드 로직을 이용하여 구성될 수도 있기는 하지만, 모바일 디바이스들 내의 전형적인 프로세서들은 프로그래밍의 실행에 의해 구성되는 일반적인 프로세싱 회로들이다. CPU(530)는 포지션 데이터를 사용하도록 구성된 애플리케이션을 실행하는 것과 같이 상대 또는 실제 포지션 정보를 획득하고 사용하기 위해 IMU(572) 및 GPS(573)와 통신한다. 일 예에서는, 모바일 디바이스(401)의 CPU(530), IMU(572) 및 GPS(573)는 다양한 애플리케이션을 수행하기 위해 아이웨어(100)와 함께 사용될 수 있다.
[0087] 모바일 디바이스(401)는 프로그래밍 및 데이터를 저장하기 위한 메모리 또는 스토리지 시스템을 포함한다. 이 예에서는, 메모리 시스템은 플래시 메모리(540A), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(540B), 및 필요에 따라 다른 메모리 컴포넌트들(540C)을 포함한다. RAM(540B)은 CPU(530)에 의해 처리되는 명령어들 및 데이터에 대한 단기 스토리지로서의 역할, 예를 들어, 작업 데이터 프로세싱 메모리로서의 역할을 한다. 플래시 메모리(540A)는 전형적으로 더 장기의 스토리지를 제공한다.
[0088] 모바일 디바이스(401)의 예에서, 플래시 메모리(540A)는 CPU(530)에 의한 실행을 위한 프로그래밍 또는 명령어들을 저장하기 위해 사용된다. 디바이스의 타입에 따라서는, 모바일 디바이스(401)는 특정 응용들이 실행되는 모바일 운영 체제를 저장하고 실행한다. 모바일 운영 체제들의 예들은 Google Android, Apple iOS(iPhone 또는 iPad 디바이스용), Windows Mobile, Amazon Fire OS, RIM BlackBerry OS 등을 포함한다.
[0089] 아이웨어 디바이스(100) 내의 프로세서(432)는 아이웨어 디바이스(100)를 둘러싸는 환경의 맵을 구성하고, 매핑된 환경 내의 아이웨어 디바이스의 로케이션을 결정하고, 매핑된 환경 내의 하나 이상의 객체에 대한 아이웨어 디바이스의 상대적 포지션을 결정할 수 있다. 프로세서(432)는 하나 이상의 센서로부터 수신된 데이터에 적용되는 동시 로컬라이제이션 및 매핑(simultaneous localization and mapping, SLAM) 알고리즘을 사용하여 맵을 구성하고 로케이션 및 포지션 정보를 결정할 수 있다. 증강 현실의 컨텍스트에서, SLAM 알고리즘은 환경의 맵을 구성하고 업데이트하는 한편, 동시에 매핑된 환경 내의 디바이스(또는 사용자)의 로케이션을 추적하고 업데이트하기 위해 사용된다. 수학적 솔루션은 입자 필터들, 칼만 필터들, 확장 칼만 필터들, 및 공분산 교집합(covariance intersection)과 같은 다양한 통계 방법들을 사용하여 근사화할 수 있다.
[0090] 센서 데이터는 카메라들(114A, 114B) 중 하나 또는 양쪽 모두로부터 수신된 이미지들, 레이저 거리 측정기로부터 수신된 거리(들), GPS 유닛(473) 및 GPS 유닛(573), IMU(472) 및 IMU(572)으로부터 수신된 포지션 정보, 또는 2개 이상의 그러한 센서 데이터, 또는 포지션 정보를 결정하는 데 유용한 데이터를 제공하는 다른 센서들로부터의 데이터의 조합을 포함한다.
[0091] 도 6은 자연 특징 추적(natural feature tracking)(NFT; 예를 들어, SLAM 알고리즘을 이용한 추적 애플리케이션)에 유용한 요소들과 함께 예시적인 물리적 환경(600)을 묘사한다. 아이웨어 디바이스(100)의 사용자(602)가 예시적인 물리적 환경(600)(도 6에서는, 인테리어 룸임)에 존재한다. 아이웨어 디바이스(100)의 프로세서(432)는 캡처된 이미지들을 사용하여 환경(600) 내의 하나 이상의 객체(604)에 대한 그것의 포지션을 결정하고, 환경(600)에 대한 좌표계(x, y, z)를 사용하여 환경(600)의 맵을 구성하고, 좌표계 내의 그리고 방(도 7)의 객체들에 대하여 그것의 포지션을 결정한다. 추가적으로, 프로세서(432)는 단일 객체(604a)와 연관된 2개 이상의 로케이션 포인트(예를 들어, 3개의 로케이션 포인트(606a, 606b, 및 606c))를 사용함으로써, 또는 2개 이상의 객체(604a, 604b, 604c)와 연관된 하나 이상의 로케이션 포인트(606)를 사용함으로써 환경(600) 내에서의 아이웨어 디바이스(100)의 헤드 포즈(롤, 피치, 및 요)를 결정한다. 아이웨어 디바이스(100)의 프로세서(432)는 이미지 디스플레이들(180)을 통한 증강 현실 보기를 위해 환경(600) 내의 가상 객체(408)(예컨대 도 6에 도시된 열쇠)를 포지셔닝할 수 있다.
[0092] 도 7은 웨어러블 디바이스(예를 들어, 아이웨어 디바이스) 상에 본 명세서에서 설명된 증강 현실 애플리케이션들을 구현하기 위한 방법을 묘사하는 흐름도(700)이다. 단계들은 본 명세서에서 설명된 바와 같은 아이웨어 디바이스(100)와 관련하여 기술되어 있기는 하지만, 다른 타입의 디바이스들에 대해, 기술된 단계들의 다른 구현들이 본 명세서의 설명으로부터 당업자에 의해 이해될 것이다. 추가적으로, 도 7에서, 그리고 다른 도면들에서 도시되고, 본 명세서에서 설명된 단계들 중 하나 이상이 생략되거나, 동시에 또는 연속하여 수행되거나, 예시되고 설명된 것과 다른 순서로 수행되거나, 추가적인 단계들과 함께 수행될 수 있다고 생각된다.
[0093] 블록 702에서는, 아이웨어 디바이스(100)가 아이웨어 디바이스(100) 근처의 물리적 환경(600)의 하나 이상의 입력 이미지를 캡처한다. 프로세서(432)는 계속해서 가시광 카메라(들)(114)로부터 입력 이미지들을 수신하고 해당 이미지들을 프로세싱을 위해 메모리(434)에 저장할 수 있다. 추가적으로, 아이웨어 디바이스(100)는 다른 센서들로부터의 정보(예를 들어, GPS 유닛(473)으로부터의 로케이션 정보, IMU(472)로부터의 배향 정보, 또는 레이저 거리 센서로부터의 거리 정보)를 캡처할 수 있다.
[0094] 블록 704에서는, 아이웨어 디바이스(100)가 캡처된 이미지들 내의 객체들을 이미지들의 라이브러리에 저장된 객체들과 비교하여 매칭을 식별한다. 일부 구현들에서는, 프로세서(432)는 캡처된 이미지들을 메모리(434)에 저장한다. 알려진 객체들의 이미지들의 라이브러리가 가상 객체 데이터베이스(484)에 저장된다.
[0095] 일 예에서는, 프로세서(432)는 미리 정의된 특정 객체(예를 들어, 벽 위의 알려진 로케이션에 걸려 있는 특정 그림(604a), 다른 벽에 있는 창문(604b), 또는 바닥에 포지셔닝된 금고(604c)와 같은 객체)를 식별하도록 프로그래밍되어 있다. 비교에 사용하기 위한 알려진 객체들의 수를 줄이기 위해(예를 들어, GPS 좌표들을 통해 식별된 방과 연관된 이미지들만으로) GPS 데이터와 같은 다른 센서 데이터가 사용될 수도 있다. 다른 예에서는, 프로세서(432)는 미리 정의된 일반 객체들(예컨대 공원 내의 하나 이상의 나무)을 식별하도록 프로그래밍되어 있다.
[0096] 블록 706에서는, 아이웨어 디바이스(100)가 객체(들)에 대한 그것의 포지션을 결정한다. 프로세서(432)는 캡처된 이미지들 내의 2개 이상의 포인트 사이(예를 들어, 하나의 객체(604)의 2개 이상의 로케이션 포인트 사이 또는 2개의 객체(604)의 각각의 로케이션 포인트(606) 사이)의 거리들을 식별된 객체들의 대응하는 포인트들 사이의 알려진 거리들과 비교하여 프로세싱함으로써 해당 객체들에 대한 그것의 포지션을 결정할 수 있다. 캡처된 이미지들의 포인트들 사이의 거리들이 식별된 객체들의 포인트들보다 더 큰 것은 아이웨어 디바이스(100)가 식별된 객체를 포함하는 이미지를 캡처한 이미저보다 식별된 객체에 더 가까이 있음을 나타낸다. 한편, 캡처된 이미지들의 포인트들 사이의 거리들이 식별된 객체들의 포인트들보다 작은 것은 아이웨어 디바이스(100)가 식별된 객체를 포함하는 이미지를 캡처한 이미저보다 식별된 객체로부터 더 멀리 있음을 의미한다. 상대 거리들을 프로세싱함으로써, 프로세서(432)는 객체(들)에 대한 포지션을 결정할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 객체(들)에 대한 포지션을 결정하기 위해 레이저 거리 센서 정보와 같은 다른 센서 정보가 사용될 수도 있다.
[0097] 블록 708에서는, 아이웨어 디바이스(100)가 아이웨어 디바이스(100)를 둘러싸는 환경(600)의 맵을 구성하고 환경 내의 그의 로케이션을 결정한다. 식별된 객체(블록 704)가 미리 정의된 좌표계(x, y, z)를 갖는 일 예에서는, 아이웨어 디바이스(100)의 프로세서(432)는 그 미리 정의된 좌표계를 사용하여 맵을 구성하고 식별된 객체들에 대해 결정된 포지션들(블록 706)에 기초하여 해당 좌표계 내의 그것의 포지션을 결정한다. 다른 예에서는, 아이웨어 디바이스는 환경 내의 영구적인 또는 반영구적인 객체들(604)(예를 들어, 공원 내의 나무 또는 공원 벤치)의 이미지들을 사용하여 맵을 구성한다. 이 예에 따르면, 아이웨어 디바이스(100)는 환경에 사용되는 좌표계(x', y', z')를 정의할 수 있다.
[0098] 블록 710에서는, 아이웨어 디바이스(100)가 환경 내의 아이웨어 디바이스(100)의 헤드 포즈(롤, 피치, 및 요)를 결정한다. 프로세서(432)는 하나 이상의 객체(604) 상의 2개 이상의 로케이션 포인트(예를 들어, 3개의 로케이션 포인트(606a, 606b, 606c))를 사용하여 또는 2개 이상의 객체(604) 상의 하나 이상의 로케이션 포인트(606)를 사용하여 헤드 포즈를 결정한다. 프로세서(432)는, 종래의 이미지 프로세싱 알고리즘들을 사용하여, 캡처된 이미지들 및 알려진 이미지들에 대한 로케이션 포인트들 사이에 연장되는 라인들의 각도와 길이를 비교함으로써 롤, 피치, 및 요를 결정한다.
[0099] 블록 712에서는, 아이웨어 디바이스(100)가 사용자에게 시각적 이미지들을 프레젠테이션한다. 프로세서(432)는 이미지 프로세서(412) 및 이미지 디스플레이 드라이버(442)를 사용하여 이미지 디스플레이들(180)을 통해 사용자에게 이미지들을 프레젠테이션한다. 프로세서는 환경(600) 내의 아이웨어 디바이스(100)의 로케이션에 응답하여 이미지 디스플레이들을 통해 시각적 이미지들을 전개하고 프레젠테이션한다.
[0100] 블록 714에서는, 사용자가 환경(600)을 통해 이동함에 따라 아이웨어 디바이스(100)의 포지션 및 사용자(602)가 보는 것을 업데이트하기 위해 블록 706 내지 블록 712에 관련하여 위에서 설명된 단계들이 반복된다.
[0101] 다시 도 6을 참조하면, 이 예에서는, 본 명세서에서 설명된 인터랙티브 증강 현실 애플리케이션들을 구현하는 방법은 환경(600) 내의 가상 객체(들)(608)와 연관된 가상 마커(610a)를 포함한다. AR 시스템에서는, 마커들이 환경 내의 로케이션들에 등록되어 디바이스들이 매핑된 환경 내의 사용자들, 디바이스들, 및 객체들(가상 및 물리적)의 로케이션을 추적하고 업데이트하는 태스크를 돕는다. 때때로 더 밝은 컬러의 벽에 설치된 비교적 어두운 객체(604a)와 같은 고대비 물리적 객체에 마커들을 등록하여 카메라들 및 다른 센서들이 마커를 검출하는 작업을 돕는다. 마커들은 미리 할당될 수 있거나 환경에 진입하면 아이웨어 디바이스(100)에 의해 할당될 수 있다.
[0102] 마커들은 정보가 인코딩되거나 또는 달리 정보에 링크될 수 있다. 마커는 포지션 정보, 물리적 코드(예컨대 바코드 또는 QR 코드; 사용자에게 보이거나 숨겨짐), 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 마커와 연관된 데이터 세트가 아이웨어 디바이스(100)의 메모리(434)에 저장된다. 데이터 세트는 마커(610a), 마커의 포지션(로케이션 및 배향), 하나 이상의 가상 객체, 또는 이들의 조합에 관한 정보를 포함한다. 마커 포지션은 도 6에 도시된 대체로 직사각형의 마커(610a)의 코너와 같은 하나 이상의 마커 랜드마크(616a)에 대한 3차원 좌표들을 포함할 수 있다. 마커 로케이션은 실제 지리적 좌표들, 마커 좌표계, 아이웨어 디바이스(100)의 포지션, 또는 다른 좌표계에 대해 표현될 수 있다. 마커(610a)와 연관된 하나 이상의 가상 객체는 정지 이미지들, 비디오, 오디오, 촉각 피드백, 실행가능한 애플리케이션들, 인터랙티브 사용자 인터페이스들 및 체험들, 및 그러한 자료의 조합들 또는 시퀀스들을 포함하는, 다양한 자료 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 메모리에 저장될 수 있고 마커(610a)가 할당된 마커와 마주치거나 연관될 때 검색될 수 있는 임의의 타입의 콘텐츠가 이 컨텍스트에서 가상 객체로서 분류될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 열쇠(608)는 마커 로케이션에, 2D 또는 3D 중 어느 하나의 정지 이미지로서 디스플레이된 가상 객체이다.
[0103] 일 예에서는, 마커(610a)는 물리적 객체(604a)(예를 들어, 도 6에 도시된 액자에 넣은 예술 작품) 근처에 위치하고 그와 연관되는 것으로서 메모리에 등록될 수 있다. 다른 예에서는, 마커는 아이웨어 디바이스(100)에 대한 특정 포지션인 것으로서 메모리에 등록될 수 있다.
[0104] 도 8a를 참조하면, 환경(600)으로부터 분리되어 있는 사용자 B를 포함하는 물리적 환경(800)에 존재하는 하나 이상의 객체(803)를 보고 있는, 사용자 A로 도시된 사용자(602)의 아이웨어 디바이스(100)의 예가 예시되어 있으며, 여기서 프로세서(432)는 X선 효과 애플리케이션(480)(도 4)을 이용한다. 물리적 환경(800)은 환경(600)을 환경(800)으로부터 분리하는 벽(802)과 같은 장벽 뒤에 포지셔닝된 방일 수 있다. 사용자 A는 도 8b에 도시된 바와 같은 XY 트랙 시스템(806)을 사용하여 벽(802)의 내부 표면 상에 가변적으로 포지셔닝된 센서 시스템(804)을 통해 물리적 환경(800)을 본다. 일 예에서는, 센서 시스템(804)은 장벽 뒤에 포지셔닝된 방의 일부를 보기 위한 2D 이미지(예를 들어, 텔레비전 이미지와 유사함)를 캡처하는 종래의 단안 가시광 카메라이다. 다른 예에서는, 센서 시스템(804)은 (예를 들어, 보다 사실적인 "포털" 뷰를 제공하기 위해) 장벽 뒤에 포지셔닝된 방의 일부를 보기 위한 3D 이미지를 캡처하는 아이웨어(100)에서 사용되는 카메라 시스템과 같은 입체 카메라 시스템이다. 전용 컴퓨터 비전 카메라 또는 하나의 가시광 2D 카메라 및 적외선(IR) 또는 LiDAR 센서(laser distance and ranging sensor)를 갖는 입체 이미지 센서와 같은 다른 이미지 센서 배열들 및 그들의 구현이 본 명세서의 설명으로부터 당업자에 의해 이해될 것이다.
[0105] 환경(600) 내의 사용자 A가 로케이션(x, y, z)에서 시선(LOS)을 따라 벽(802)의 외부 표면을 향하도록 아이웨어 디바이스(100)를 선택적으로 지향시킴에 따라, 트랙 시스템(806) 상의 센서 시스템(804)은 그에 응답하여 그리고 자동으로 사용자 A가 보고 있는 벽(802)의 내부 표면 상의 동일한 로케이션(x, y, z)으로 포지셔닝된다. 이 예의 목적을 위해, 벽(802)의 두께는 무시할 만한 것으로 가정된다. 환경(800) 내의 센서 시스템(804)에 의해 캡처된 이미지는 네트워크(495)를 통해 사용자 A의 아이웨어(100)에 무선으로 송신되어 아이웨어 디스플레이들(180A 및 180B) 상에 디스플레이되어, 사용자 A에게 다른 방(800) 내에 포지셔닝된 객체들(803), 예컨대 사용자 B 또는 다른 객체들을 보기 위해 벽(802)을 통해 보는 X선 효과를 제공한다. 일 예에서는, 벽(802) 뒤에 있는 객체들(803)의 한층 더 사실적인 X선 효과를 제공하기 위해 디스플레이들(180A 및 180B) 상에 벽(802)의 실루엣이 디스플레이될 수 있다.
[0106] 앞서 도 6을 참조하여 논의한 바와 같이, 프로세서(432)는 좌표계(x, y, z)를 사용하여 환경(600)의 맵을 구성하며, 이는 아이웨어(100)와 벽(802) 사이의 거리 D를 결정하는 것을 포함한다. 아이웨어(100)의 IMU(472)를 사용하여, 프로세서(432)는 로케이션(x, y, z)을 결정하기 위해 사용자 A가 보고 있는 벽(802) 상의 포인트와 수평 사이에 존재하는 각도 세타를 결정한다.
[0107] 도 8b를 참조하면, 환경(800) 내의 벽(802)의 내부 표면에 하드웨어로 각각 고정된, XY 트랙이라고 지칭되는, 수직으로 포지셔닝된 그리고 평행 레일들(808)로서 도시된, 한 쌍의 직교 레일들을 포함하는 트랙 시스템(806)이 예시되어 있다. 수평으로 포지셔닝된 레일(810)이 수직 레일들(808) 각각의 외부 표면에 결합되고 그 외부 표면을 따라 사용자 A가 보고 있는 벽(802)의 로케이션(x, y, z)의 함수로서 수직(y) 방향으로 선택적으로 포지셔닝된다. 프로세서(432)는, 도 8c에 도시된 바와 같이, 수평 레일(810)을 개개의 수직 레일들(808)에 결합하고 포지셔닝하는 개개의 모터들(812)을 제어함으로써 2개의 수직 레일(808)을 따라, 수평 레일(810)의, 따라서 카메라(804)의 수직 포지션을 무선으로 그리고 동적으로 제어한다. 모터들(812 및 814)을 포함하는 트랙 시스템(806)은 센서 시스템 포지셔너라고 지칭된다.
[0108] 프로세서(432)는 또한 사용자 A가 보고 있는 벽(802)의 로케이션(x, y, x)의 함수로서 센서 시스템(804)을 수평 레일(810)에 결합하는 모터(814)를 제어함으로써 수평 레일(810)을 따라 카메라(804)의 수평 포지션을 무선으로 그리고 동적으로 제어한다. 이는 프로세서(432)가 센서 시스템(804)을 로케이션(x, y, z)으로 포지셔닝하기 위한 이동 명령들을 모터들(812 및 814) 각각의 컨트롤러에 보내는 것에 의해 행해진다. 대안적으로, 프로세서(432)는 센서 시스템(804)을 로케이션(x, y, z)으로 이동시키기 위한 명령들을 모터들의 컨트롤러에 송신할 수 있다. 일 예에서는, 수평 레일(810)은 로케이션(x, y, z)의 벽(802) 상의 동일한 y 좌표로 포지셔닝된다. 마찬가지로, 센서 시스템(804)은 로케이션(x, y, z)의 벽(802) 상의 동일한 x 좌표로 포지셔닝된다.
[0109] 도 8b 및 도 8c는 하나의 수평 레일과 2개의 수직 레일을 포함하는 센서 시스템 포지셔너를 묘사하고 있기는 하지만, 당업자는 본 명세서의 설명으로부터 다른 적합한 이미지 센서 포지셔너들을 어떻게 구현할지를 이해할 것이다. 하나의 대안적인 예에서는, 센서 시스템 포지셔너가 X축(Y축이 아니라) 상의 포지션을 제어하는 벽과 바닥에 각각 장착된 2개의 수평 레일과 그 사이에 있는 하나의 수직 레일을 포함한다. 다른 대안적인 예에서는, 평행 레일들 사이에 단일 레일이 하나 이상의 와이어로 대체되고 그 사이의 센서 시스템의 포지션을 조정하기 위해 레일들 상에 하나 이상의 서보 모터가 장착된다.
[0110] 도 8d를 참조하면, 수평 레일(810)을 따라 모터(814)에 결합되고 모터(814)에 의해 포지셔닝되는 3축 짐벌(820) 상에 장착된 센서 시스템(804)이 예시되어 있다. 3축 짐벌(820)은 센서 시스템 포지셔너의 일부이며, 도 8a에 도시된 바와 같이, 그리고 도 6을 참조하여 논의된 바와 같이 x, y, z 방향으로 사용자 A의 머리 기울기의 함수로서, 센서 시스템(804)을 x, y, z 방향으로 동적으로 포지셔닝한다. 예컨대 도 1a를 참조하여 도시되고 논의된 바와 같이 사용자 A가 터치패드(181)를 사용함으로써, 또는 도 5에 도시된 모바일 디바이스(401)의 사용자 입력(591)을 사용함으로써, 센서 시스템(804)이 선택적으로 줌인 및 줌아웃되어, 초점 거리를 조정하는 것과 같은, 카메라(804)의 동작이 프로세서(432)에 의해 무선으로 제어된다. 광각 렌즈가 카메라(804)와 함께 사용될 수 있으며, 원한다면 3축 짐벌(820) 대신에 광각 렌즈가 사용될 수 있다.
[0111] 다시 도 8a를 참조하면, 사용자 A가 벽(802) 뒤에 위치한 사용자 B의 방향에 있는 제1 LOS 1을 따라 제1 포인트(x1, y1, z1)를 보고 있는 제1 예가 도시되어 있다. 도 8e를 참조하면, 로케이션(x1, y1, z1)에서 카메라(804)에 의해 캡처되어 아이웨어 디스플레이들(180A 및 180B) 상에 디스플레이된 이미지의 예가 있다.
[0112] 도 8a에 도시된 바와 같이, 사용자 A는 액자 속의 그림으로 도시된 객체(803)의 방향에 있는 제2 LOS 2를 따라 제2 포인트(x2, y2, z2)를 볼 수 있다. 도 8f를 참조하면, 로케이션(x2, y2, z2)에서 카메라(804)에 의해 캡처되어 아이웨어 디스플레이들(180A 및 180B) 상에 디스플레이된 이미지의 예가 있다.
[0113] 도 9는 프로세서(432)를 사용하여 본 명세서에서 설명된 X선 효과 애플리케이션(480)을 구현하기 위한 방법을 묘사하는 흐름도(900)이다. 단계들은 본 명세서에서 설명된 바와 같은 아이웨어 디바이스(100)와 관련하여 기술되어 있기는 하지만, 다른 타입의 디바이스들에 대해, 기술된 단계들의 다른 구현들이 본 명세서의 설명으로부터 당업자에 의해 이해될 것이다. 추가적으로, 도 9에서, 그리고 다른 도면들에서 도시되고, 본 명세서에서 설명된 단계들 중 하나 이상이 생략되거나, 동시에 또는 연속하여 수행되거나, 예시되고 설명된 것과 다른 순서로 수행되거나, 추가적인 단계들과 함께 수행될 수 있다고 생각된다.
[0114] 블록 902에서는, 사용자 A가 아이웨어(100)를 벽(802) 상의 로케이션(x, y, z)을 향하도록 지향시킨다. 아이웨어(100)의 프로세서(432)는 환경(600) 내의 사용자 A가 선택된 LOS를 따라 보고 있는 벽(802) 상의 로케이션(x, y, z)을 검출한다. 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이 벽(802) 상의 로케이션(x, y, z)을 결정하기 위해 SLAM 알고리즘, 또는 다른 방법이 구현될 수 있다. 이 결정을 돕기 위해 로케이션(x, y, z)까지의 거리 D뿐만 아니라, 각도 세타도 결정된다.
[0115] 블록 904에서는, 사용자 A가 착용한 아이웨어 디바이스(100)의 프로세서(432)는 로케이션(x, y, x)의 y 좌표와 동일한 벽(802)의 내부에서의 수평 로케이션 y에 수평 레일(810)을 포지셔닝하도록 모터들(812)에 지시한다. 따라서, 수평으로 연장되는 레일(810)이 로케이션(x, y, z)과 교차한다. 모터들(812)은 매우 빠르고 반응성이 좋아, 수평 레일(810)을 포지셔닝하는 데 지연은 무시할 만하다.
[0116] 블록 906에서는, 사용자 A가 착용한 아이웨어 디바이스(100)의 프로세서(432)는 아이웨어(100)가 향하고 있는 LOS 상의 동일한 로케이션(x, y, z)에 센서 시스템(804)을 포지셔닝하도록 모터들(814)에 지시한다. 이에 반응하여, 수평 레일(810)은 로케이션(x, y, z)과 동일한 y 좌표로 포지셔닝된다. 모터(814)는 또한 매우 빠르고 반응성이 좋아, 수평 레일(810)을 따라 센서 시스템(804)을 포지셔닝하는 데 지연은 무시할 만하다. 고속 DC 모터들이 적합하다. 일 예에서는, 프로세서(432)는 센서 시스템(804)을 로케이션(x, y, z)으로 포지셔닝하기 위한 이동 명령들을 모터들(812 및 814) 각각의 컨트롤러에 무선으로 송신한다. 대안적으로, 프로세서(432)는 센서 시스템(804)을 로케이션(x, y, z)으로 이동시키기 위한 명령들을 모터들 각각의 컨트롤러에 송신할 수 있다.
[0117] 블록 908에서는, 프로세서(432)는 네트워크(495)를 통해 센서 시스템(804)을 무선으로 제어하여 센서 시스템(804)에 의해 생성된 이미지를 제어한다. 이 제어는, 예를 들어, 줌인 및 줌아웃 특징을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 사용자 A는 또한 도 1a를 참조하여 도시되고 논의된 바와 같이 터치패드(181)를 사용하여, 또는 도 5에 도시된 모바일 디바이스(401)의 사용자 입력(591)을 사용하여 센서 시스템을 제어할 수 있다.
[0118] 사용자 A는 또한 그의 머리를 3차원(3D)으로 회전시킴으로써 센서 시스템(804)의 3D 포지션을 제어할 수 있으며, 이에 따라 생성된 이미지는 사용자 A의 머리와 일치하여 회전되어, 매우 강력한 X선 효과 체험을 제공한다. 3축 짐벌(820)은 도 8a에 도시된 바와 같이, 그리고 도 6을 참조하여 논의된 바와 같이 x, y, z 방향으로 사용자 A의 머리 기울기의 함수로서, 센서 시스템(804)을 x, y, z 방향으로 동적으로 포지셔닝한다. 광각 렌즈가 3축 짐벌(820)과 함께, 또는 그 대신에 사용될 수도 있다.
[0119] 바로 위에 언급된 것을 제외하고, 언급되거나 예시된 어떤 것도, 그것이 청구항들에 기재되어 있는지 여부에 관계없이, 임의의 컴포넌트, 단계, 특징, 객체, 이익, 이점, 또는 등가물이 대중에 제공되는 것을 야기하도록 의도되거나 해석되어서는 안 된다.
[0120] 본 명세서에서 사용된 용어들 및 표현들은 본 명세서에서 특정 의미들이 달리 제시된 경우를 제외하고 그들의 대응하는 개개의 조사 및 연구 분야들과 관련하여 그러한 용어들 및 표현들에 부여되는 통상의 의미를 갖는다는 것을 이해할 것이다. 제1 및 제2 등과 같은 관계 용어들은 하나의 엔티티 또는 액션을 다른 것과 구별하기 위해서만 사용될 수 있으며 그러한 엔티티들 또는 액션들 간에 임의의 실제 그러한 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지는 않는다. 용어 "포괄하다", "포괄하는", "포함하다", 포함하는", 또는 이들의 임의의 변형 표현들은 비배타적 포함을 커버하기 위해 의도된 것이며, 따라서 요소들 또는 단계들의 리스트를 포괄하거나 포함하는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치는 해당 요소들 또는 단계들만을 포함하는 것이 아니라 명시적으로 열거되지 않은 또는 그러한 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에 고유한 다른 요소들을 포함할 수 있다. "a" 또는 "an"에 후속하는 요소는, 더 많은 제한 사항이 없다면, 그 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에서 추가적인 동일한 요소들의 존재를 배제하지 않는다.
[0121] 달리 언급되지 않는 한, 다음의 청구항들을 포함하여, 본 명세서에서 제시되는 임의의 그리고 모든 측정치들, 값들, 등급들, 포지션들, 크기들, 사이즈들, 및 다른 사양들은 정확한 것이 아니라, 대략적인 것이다. 그러한 양들은 그것들과 관련되는 기능들과 그리고 그것들과 관련되는 분야에서 관례적인 것과 일치하는 합리적인 범위를 갖도록 의도된다. 예를 들어, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 파라미터 값 등은 언급된 양 또는 범위에서 ±10%만큼 달라질 수 있다.
[0122] 또한, 전술한 상세한 설명에서는, 개시를 간소화할 목적으로 다양한 특징들이 다양한 예에서 함께 그룹화됨을 알 수 있다. 이 개시의 방법은 청구된 예들이 각각의 청구항에서 명시적으로 기재된 것보다 더 많은 특징들을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 다음의 청구항들이 반영하는 바와 같이, 보호되어야 할 주제는 임의의 단일의 개시된 예의 모든 특징들보다 적은 것에 있다. 따라서, 다음의 청구항들은 상세한 설명에 통합되며, 각각의 청구항은 개별적으로 청구된 주제로서 자립하고 있다.
[0123] 상기에서는 최상의 모드라고 생각되는 것들 및 다른 예들을 기술하였지만, 다양한 수정들이 이루어질 수 있다는 점 그리고 본 명세서에 개시된 주제가 다양한 형태들 및 예들로 구현될 수 있다는 점, 그리고 그것들이 많은 응용들 ― 본 명세서에서는 그 중 일부만이 기술됨 ― 에서 적용될 수 있다는 점이 이해된다. 다음의 청구항들이 의도하는 바는 본 개념들의 진정한 범위 내에 속하는 임의의 그리고 모든 수정들 및 변형들을 청구하는 것이다.

Claims (20)

  1. 시스템으로서,
    내부 표면 및 대향하는 외부 표면을 포함하는 장벽을 갖는 제1 로케이션에 있는 객체들의 이미지를 캡처하도록 구성된 센서 시스템;
    상기 장벽의 내부 표면에 결합되고 상기 센서 시스템을 XY 차원에서 포지셔닝하도록 구성된 센서 시스템 포지셔너;
    상기 제1 로케이션을 제2 로케이션으로부터 분리하는 상기 장벽을 포함하는 상기 제2 로케이션에 포지셔닝된 아이웨어를 포함하고, 상기 아이웨어는:
    프레임;
    상기 프레임에 의해 지지되는 광학 부재;
    상기 광학 부재에 결합된 디스플레이; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는:
    상기 아이웨어와 로케이션(x, y, x) 사이에 정의된 시선(LOS)을 따라 상기 아이웨어가 향하고 있는 상기 장벽의 외부 표면 상의 로케이션(x, y, x)을 결정하고;
    상기 센서 시스템 포지셔너를 제어하여 상기 센서 시스템을 상기 장벽의 내부 표면 상의 로케이션(x, y, z)으로 포지셔닝하고; 그리고
    상기 센서 시스템에 의해 캡처된 이미지를 아이웨어 디스플레이 상에 디스플레이하도록 구성되는, 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 센서 시스템 포지셔너는 상기 제1 로케이션에서 상기 아이웨어가 향하고 있는 동일한 LOS를 따라 상기 제2 로케이션에서 상기 센서 시스템의 뷰를 지향시키도록 구성되는, 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 LOS를 결정하기 위해 상기 제1 로케이션에서의 (x, y, z) 좌표로서 상기 아이웨어의 포지션을 결정하도록 구성되는, 시스템.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 센서 시스템 포지셔너는 2개의 직교 레일들을 포함하고, 상기 시스템은 상기 레일들 중 하나의 레일을 다른 레일에 대해 포지셔닝하도록 구성된 제1 모터를 추가로 포함하는, 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 아이웨어가 로케이션(x, y, x)을 향할 때 상기 센서 시스템이 로케이션(x, y, x)으로 포지셔닝되도록 상기 레일들 중 하나를 따라 상기 센서 시스템을 포지셔닝하도록 구성된 제2 모터를 추가로 포함하는, 시스템.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 센서 시스템의 피처들을 제어하도록 구성되는, 시스템.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 센서 시스템의 뷰를 지향시키도록 구성된 3차원(3D) 포지셔너를 추가로 포함하는, 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 3D 포지셔너는 상기 아이웨어를 착용한 사용자가 그의 머리를 기울여 회전시킬 때 상기 사용자의 머리와 동일한 방향으로 상기 센서 시스템의 뷰를 지향시키도록 구성되는, 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 3D 포지셔너는 3축 짐벌인, 시스템.
  10. 내부 표면 및 대향하는 외부 표면을 포함하는 장벽을 갖는 제1 로케이션에 있는 객체들의 이미지를 캡처하도록 구성된 센서 시스템, 상기 장벽의 내부 표면에 결합되고 상기 센서 시스템을 XY 차원에서 포지셔닝하도록 구성된 센서 시스템 포지셔너, 상기 제1 로케이션을 제2 로케이션으로부터 분리하는 상기 장벽을 포함하는 상기 제2 로케이션에 포지셔닝된 아이웨어 ― 상기 아이웨어는 프레임, 상기 프레임에 의해 지지되는 광학 부재, 상기 광학 부재에 결합된 디스플레이, 및 프로세서를 포함함 ― 를 갖는 시스템과 함께 사용하기 위한 인터랙티브 증강 현실 방법으로서, 상기 프로세서는:
    상기 아이웨어와 로케이션(x, y, x) 사이에 정의된 시선(LOS)을 따라 상기 아이웨어가 향하고 있는 상기 장벽의 외부 표면 상의 로케이션(x, y, x)을 결정하고;
    상기 센서 시스템 포지셔너를 제어하여 상기 센서 시스템을 상기 장벽의 내부 표면 상의 로케이션(x, y, z)으로 포지셔닝하고; 그리고
    상기 센서 시스템에 의해 캡처된 이미지를 아이웨어 디스플레이 상에 디스플레이하는, 인터랙티브 증강 현실 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 센서 시스템 포지셔너는 상기 제1 로케이션에서 상기 아이웨어가 향하고 있는 동일한 LOS를 따라 상기 제2 로케이션에서 상기 센서 시스템의 뷰를 지향시키는, 인터랙티브 증강 현실 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 LOS를 결정하기 위해 상기 제1 로케이션에서의 (x, y, z) 좌표로서 상기 아이웨어의 포지션을 결정하는, 인터랙티브 증강 현실 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 센서 시스템 포지셔너는 2개의 직교 레일들을 포함하고, 상기 시스템은 상기 레일들 중 하나의 레일을 다른 레일에 대해 포지셔닝하는 제1 모터를 추가로 포함하는, 인터랙티브 증강 현실 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 아이웨어가 로케이션(x, y, x)을 향할 때 상기 센서 시스템이 로케이션(x, y, x)으로 포지셔닝되도록 상기 레일들 중 하나를 따라 상기 센서 시스템을 포지셔닝하는 제2 모터를 추가로 포함하는, 인터랙티브 증강 현실 방법.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 센서 시스템의 피처들을 제어하는, 인터랙티브 증강 현실 방법.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 센서 시스템의 뷰를 지향시키는 3차원(3D) 포지셔너를 추가로 포함하는, 인터랙티브 증강 현실 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 3D 포지셔너는 상기 아이웨어를 착용한 사용자가 그의 머리를 기울여 회전시킬 때 상기 사용자의 머리와 동일한 방향으로 상기 센서 시스템의 뷰를 지향시키는, 인터랙티브 증강 현실 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 3D 포지셔너는 3축 짐벌인, 인터랙티브 증강 현실 방법.
  19. 프로그램 코드를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 프로그램 코드는: 내부 표면 및 대향하는 외부 표면을 포함하는 장벽을 갖는 제1 로케이션에 있는 객체들의 이미지를 캡처하도록 구성된 센서 시스템, 상기 장벽의 내부 표면에 결합되고 상기 센서 시스템을 XY 차원에서 포지셔닝하도록 구성된 센서 시스템 포지셔너, 상기 제1 로케이션을 제2 로케이션으로부터 분리하는 상기 장벽을 포함하는 상기 제2 로케이션에 포지셔닝된 아이웨어 ― 상기 아이웨어는 프레임, 상기 프레임에 의해 지지되는 광학 부재, 상기 광학 부재에 결합된 디스플레이, 및 프로세서를 포함함 ― 를 갖는 시스템으로 하여금:
    상기 아이웨어와 로케이션(x, y, x) 사이에 정의된 시선(LOS)을 따라 상기 아이웨어가 향하고 있는 상기 장벽의 외부 표면 상의 로케이션(x, y, x)을 결정하게 하고;
    상기 센서 시스템 포지셔너를 제어하여 상기 센서 시스템을 상기 장벽의 내부 표면 상의 로케이션(x, y, z)으로 포지셔닝하게 하고; 그리고
    상기 센서 시스템에 의해 캡처된 이미지를 아이웨어 디스플레이 상에 디스플레이하게 하도록 동작하는, 프로그램 코드를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 프로그램 코드는, 실행될 때, 상기 센서 시스템 포지셔너로 하여금 상기 제1 로케이션에서 상기 아이웨어가 향하고 있는 동일한 LOS를 따라 상기 제2 로케이션에서 상기 센서 시스템의 뷰를 지향시키게 하도록 동작하는, 프로그램 코드를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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