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放置虛擬注釋

（映維網(wǎng)Nweon?2022年10月21日）AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以將虛擬數(shù)字圖形疊加到現(xiàn)實(shí)世界視圖，從而生成仿佛虛擬和真實(shí)共存的沉浸式技術(shù)。例如，疊加虛擬數(shù)字注釋是一種常見的用例，比方說提供茶杯的生產(chǎn)廠商和價(jià)格等信息，在視場(chǎng)可視化地圖導(dǎo)航等等。這里的一個(gè)問題是，如何放置虛擬注釋。

在名為“Systems and methods for placing annotations in an augmented reality environment using a center-locked interface”的專利申請(qǐng)中，微軟就提出了一種使用中心鎖定界面在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中放置注釋的系統(tǒng)和方法。

傳統(tǒng)技術(shù)支持“點(diǎn)擊放置”模式：用戶可以點(diǎn)擊屏幕的任何位置，并在點(diǎn)擊屏幕的位置放置注釋。但在這個(gè)過程中，當(dāng)用戶嘗試放置注釋時(shí)，屏幕會(huì)被用戶的手指遮擋，從而導(dǎo)致注釋無意中放置在不需要的位置。

對(duì)于微軟描述的方法，用戶圖形界面 GUI顯示一個(gè)中央GUI元素，所述元素相對(duì)于計(jì)算機(jī)設(shè)備顯示環(huán)境中心鎖定。中央GUI元素與中央GUI元素所在環(huán)境的檢測(cè)表面共面。注釋可以是三維箭頭。查看環(huán)境時(shí)，將向用戶顯示指向中央GUI元素的三維箭頭的預(yù)覽。提供用戶輸入后，箭頭將放置在檢測(cè)到的表面之上。用戶可以提供額外的輸入，在放置箭頭之前，圍繞中央GUI元素旋轉(zhuǎn)三維箭頭。

通過以上描述的方式，中央GUI元素可以提供更準(zhǔn)確的注釋體驗(yàn)，因?yàn)橛脩艨梢钥吹阶⑨尩木_位置。

由于專利描述的技術(shù)允許在其設(shè)備屏幕的中心放置注釋，因此用戶必須移動(dòng)其設(shè)備，以便在其預(yù)期位置放置注釋。設(shè)備的額外移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備捕獲更多關(guān)于用戶環(huán)境的可視數(shù)據(jù)。視覺數(shù)據(jù)用于映射用戶環(huán)境，并確定用于檢測(cè)用戶環(huán)境中的曲面的特征點(diǎn)。獲得的視覺數(shù)據(jù)越多，曲面檢測(cè)和注釋放置就越精確。

在一個(gè)實(shí)施例中，注釋引擎102配置為提供疊加在實(shí)時(shí)視圖112的GUI 114，使用戶能夠在通過實(shí)時(shí)視圖112呈現(xiàn)的環(huán)境中放置虛擬的三維注釋，從而提供增強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。

三維注釋可以放置在注釋引擎102提供的三維虛擬覆蓋空間116內(nèi)。三維虛擬覆蓋空間116可以包括覆蓋在實(shí)時(shí)視圖112的透明層，通過所述透明層，用戶可以在其中的各個(gè)位置放置三維注釋。

例如，注釋引擎102可以呈現(xiàn)鎖定在實(shí)時(shí)視圖112中心的中央GUI元素。當(dāng)用戶在用戶環(huán)境中移動(dòng)計(jì)算設(shè)備100時(shí)，中央GUI元素保持鎖定在實(shí)時(shí)查看112中心。因此，無論通過實(shí)時(shí)視圖112顯示什么，中央GUI元素都保持在實(shí)時(shí)視圖112的中心。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，中央GUI組件可以是圓形十字線。圓形十字線可以包括位于中央的十字線點(diǎn)。十字線點(diǎn)表示注釋可以放置在三維虛擬覆蓋空間116內(nèi)的位置。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，中央GUI元素可以包括另一個(gè)形狀，例如但不限于矩形、三角形、多邊形等。

在一個(gè)實(shí)施例中，中央GUI元素可以與在接近實(shí)時(shí)視圖112中心的環(huán)境中檢測(cè)到的表面共面。例如，當(dāng)用戶在用戶的環(huán)境中移動(dòng)攝像頭106時(shí)，注釋引擎102可以連續(xù)檢測(cè)到位于靠近實(shí)時(shí)視圖112中心的表面。檢測(cè)到這樣的表面后，注釋引擎112可以渲染中央GUI元素，使得其與所述表面共面。

注釋是一個(gè)三維箭頭。三維箭頭最初可能顯示在三維虛擬空間116中的固定或鎖定位置，而虛擬空間疊加在實(shí)時(shí)視圖112之上。三維箭頭可能是單向的，其中箭頭指向中央GUI元素的中心。例如，三維箭頭可能指向中央GUI元素的十字線點(diǎn)。

三維箭頭最初可能是半透明，以便用戶可以查看三維箭頭后面的環(huán)境。三維箭頭的大小可以基于檢測(cè)到的表面和攝像頭106之間的距離。例如，檢測(cè)到的距離越遠(yuǎn)，三維箭頭的尺寸越小。相反，檢測(cè)到的距離越近，三維箭頭的大小越大。

用戶可以通過提供用戶輸入將三維箭頭放置在檢測(cè)到的表面之上。例如，用戶可以通過顯示器108提供觸碰輸入（例如輕觸），這使得三維箭頭錨定到三維虛擬疊加空間116中與檢測(cè)到的表面相對(duì)應(yīng)的位置。在放置三維箭頭時(shí)，注釋引擎102可以呈現(xiàn)不透明的三維箭頭。

例如，圖2A顯示的圖形界面用于將注釋放置在三維虛擬空間216中的第一個(gè)位置。圖2A中顯示了智能手機(jī)200的顯示器。

如圖2A所示，智能手機(jī)200的顯示器顯示由智能手機(jī)200攝像頭檢測(cè)到的環(huán)境或場(chǎng)景的實(shí)時(shí)視圖212。實(shí)時(shí)視圖121是實(shí)時(shí)視圖112的示例。攝像頭可以位于智能手機(jī)200的一側(cè)，與智能手機(jī)200顯示器（如圖2A所示）所在的一側(cè)相對(duì)。

如圖2A中進(jìn)一步所示，GUI元素202可以在實(shí)時(shí)視圖212呈現(xiàn)。GUI組件202可以是注釋引擎102提供的GUI 114的一部分（如圖1所示）。

當(dāng)激活時(shí)，GUI元素202可以啟動(dòng)注釋模式，并允許用戶通過三維虛擬疊加空間216在實(shí)時(shí)視圖212放置虛擬注釋。三維虛擬重疊空間216是三維虛擬疊加空間116的一個(gè)示例，如圖1所示?？梢酝ㄟ^通過用戶界面104接收的用戶輸入激活GUI元素202。

圖2B示出了根據(jù)示例實(shí)施例激活注釋模式時(shí)通過智能手機(jī)200顯示的圖形界面。如圖2B所示，響應(yīng)于激活GUI元素202，注釋引擎102在三維虛擬疊加空間216中渲染中央GUI元素204。中央GUI元素205在實(shí)況視圖212的中心渲染并保持鎖定。

如圖2B所示，注釋引擎02渲染位于中央GUI元素206中的十字線點(diǎn)206。如圖2B所示，中央GUI元素204和十字線點(diǎn)206都與實(shí)時(shí)視圖212中的注釋引擎102檢測(cè)到的表面208共面。

如圖2B所示，注釋引擎102在三維虛擬疊加空間216中的第一位置呈現(xiàn)三維箭頭210。三維箭頭210指向中央GUI元素204的中心。在圖2B所示的示例中，中央GUI元素205的中心包括十字線點(diǎn)206。相應(yīng)地，三維箭頭210朝向十字線點(diǎn)208。如圖2B中所示，三維箭頭210為半透明。因此，用戶可以看到三維箭頭210后面的對(duì)象。

如圖2C和2D所示，當(dāng)用戶移動(dòng)攝像頭106并將攝像頭106指向環(huán)境中的其他對(duì)象時(shí)，中央GUI元素206、十字線點(diǎn)208和三維箭頭210相對(duì)于實(shí)時(shí)視圖212保持中心鎖定。在圖中所示的示例中，用戶正在向右平移攝像頭106。

如圖2C所示，中央GUI元素204和十字線點(diǎn)206現(xiàn)在位于檢測(cè)到的表面218上方，所述表面與圖2B中的表面208具有不同的平面方向/角度。因此，生成中央GUI元素204和十字線點(diǎn)206，以相對(duì)于表面218共面顯示。

如圖2D所示，中央GUI元素204和十字線點(diǎn)206顯示在檢測(cè)到的表面220上方，所述表面與圖2C的表面218具有不同的平面方向/角度。因此，生成中央GUI元素204和十字線點(diǎn)206，以相對(duì)于表面220共面顯示。

放置三維箭頭后，注釋引擎102可以呈現(xiàn)另一個(gè)三維箭頭，所述箭頭最初顯示在三維虛擬空間216中的固定位置，疊加在實(shí)時(shí)視圖212，并且指向中央GUI元素的中心。這樣，用戶就可以在實(shí)時(shí)視圖212所表示的環(huán)境中放置另一個(gè)三維箭頭。

當(dāng)用戶在用戶的環(huán)境中移動(dòng)攝像頭106時(shí)，用戶放置的第一個(gè)三維箭頭依然錨定在通過三維虛擬疊加空間216放置第一個(gè)三維箭標(biāo)的表面之上。另外，第一三維箭頭的大小和/或第一三維箭頭顯示的角度可以根據(jù)第一三維箭頭錨定到的表面和通過實(shí)時(shí)視圖212查看表面的角度之間的距離而變化。

相關(guān)專利：Microsoft Patent | Systems and methods for placing annotations in an augmented reality environment using a center-locked interface

名為“Systems and methods for placing annotations in an augmented reality environment using a center-locked interface”的微軟專利申請(qǐng)最初在2021年3月提交，并在日前由美國專利商標(biāo)局公布。

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