可通行世界的映射和定位的制作方法

技术特征：
1.一种增强现实ar系统，包括：ar显示器，其被配置为向所述ar系统的用户呈现虚拟内容；面向外相机，其被配置为捕获所述用户的环境的一个或多个图像，其中，所述用户的环境的对所述用户可见的部分包括所述用户的视场fov；以及与所述ar显示器和所述面向外相机通信的硬件处理器，所述硬件处理器被编程为：从包括与所述用户的头部相关联的位置的原点生成多个光线投射；分析所述多个光线投射以识别与所述环境的未映射位置相关联的光线投射；更新所述虚拟内容以包括与所述未映射位置相关联的图形；收集与所述用户的环境相关联的数据；以及响应于收集到与所述未映射位置相关联的充足数据，向所述用户发送数据被成功收集的信号。2.根据权利要求1所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为引导所述用户观看所述图形。3.根据权利要求1或2所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：响应于确定在所述环境内存在其它未映射位置，针对所述其它未映射位置重复所述更新、引导、收集、以及发送信号。4.根据权利要求1至3中任一项所述的ar系统，其中，重复所述更新、引导、收集、以及发送信号，直到至少获得与未映射位置相关联的最小阈值的数据。5.根据权利要求1至4中任一项所述的ar系统，其中，所述硬件处理器还被配置为：基于所收集的数据，确定在所述用户的环境中是否存在至少一个持久坐标框架pcf；其中，确定在所述环境中是否存在其它未映射位置是基于确定是否识别出至少一个pcf。6.根据权利要求1至5中任一项所述的ar系统，其中，所述硬件处理器还被配置为：响应于确定存在至少一个pcf，加载与包括所述至少一个pcf的已保存地图相关联的内容。7.根据权利要求1至6中任一项所述的ar系统，其中，为了分析所述多个光线投射，所述硬件处理器被配置为，对于光线投射：确定沿着所述光线投射存在网格；计算所述网格沿着所述光线投射的距离；以及基于所述网格的存在、所述内容的存在、以及所述网格的距离，确定包括内容类型、无内容类型、或未观看类型的光线投射类型。8.根据权利要求7所述的ar系统，其中，所述内容类型包括在距所述用户和其他未观看的位置中的至少一个的最大距离内的所述网格上具有内容的光线投射。9.根据权利要求8所述的ar系统，其中，所述最大距离是2米。10.根据权利要求7至9中任一项所述的ar系统，其中，所述无内容类型包括在所述最大距离内的所述网格上不具有内容的光线投射。11.根据权利要求7至10中任一项所述的ar系统，其中，所述未观看类型包括所述最大距离内具有未知内容的光线投射。12.根据权利要求1至12中任一项所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：在所述用户的fov的中心处显示图形。
13.根据权利要求12所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：在所述未观看的位置处生成所述图形之前，在所述用户的fov的中心处显示所述图形。14.根据权利要求12至13中任一项所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：引导所述用户观看在所述用户的fov的中心处的所述图形；以及向所述用户发送在所述至少一个未观看的位置附近数据被成功收集的信号，其中，所收集的数据包括与所述用户的fov的中心相关联的数据。15.根据权利要求1至14中任一项所述的ar系统，其中，为了向所述用户发送在所述未观看的位置处数据被成功收集的信号，所述硬件处理器被配置为：在所述未观看的位置显示与所述图形相关联的动画。16.根据权利要求15所述的ar系统，其中，为了显示所述动画，所述ar系统被配置为：生成与所述图形相关联的至少一个气泡；确定与所述至少一个气泡相关联的碰撞轨迹；使所述至少一个气泡动画化以沿着所述碰撞轨迹朝向与所述用户的环境的地图相关联的网格上的碰撞位置移动；以及显示所述至少一个气泡与所述网格的碰撞。17.根据权利要求1至16中任一项所述的ar系统，其中，为了引导用户观看所述图形，所述硬件处理器被配置为：相对于所述用户的位置，基于所述未观看的位置显示指示环。18.一种增强现实ar系统，包括：ar显示器，其被配置为向所述ar系统的用户呈现虚拟内容；面向外相机，其被配置为捕获所述用户的环境的一个或多个图像，其中，所述用户的环境的对所述用户可见的部分包括所述用户的视场fov；以及与所述ar显示器和所述面向外相机通信的硬件处理器，所述硬件处理器被编程为：接收用户对地图的选择；从包括与所述用户的头部相关联的位置的原点生成多个光线投射；分析所述多个光线投射以识别与所述环境的未映射位置相关联的光线投射；更新所述虚拟内容以包括与所述未映射位置相关联的图形；引导所述用户观看所述图形；收集与所述用户的环境相关联的数据；响应于收集到与所述未映射位置相关联的充足数据，向所述用户发送数据被成功收集的信号；以及响应于确定所收集的数据内的至少一个标记对应于所述地图中的至少一个标记，显示与所述地图相关联的虚拟现实内容；或者响应于确定所收集的数据中没有标记对应于所述地图中的标记，针对另一个未映射位置重复所述更新、引导、收集、以及发送信号。19.根据权利要求18所述的ar系统，其中，所述至少一个标记包括至少一个pcf。20.根据权利要求18至19中任一项所述的ar系统，其中，为了分析所述多个光线投射，所述硬件处理器被配置为，对于光线投射：确定沿着光线投射存在网格；计算所述网格沿着所述光线投射的距离；以及
基于所述网格的存在、所述内容的存在、以及所述网格的距离，确定包括内容类型、无内容类型、或未观看类型的光线投射类型。21.根据权利要求20所述的ar系统，其中，所述内容类型包括在距所述用户和其他未观看的位置中的至少一个的最大距离内的所述网格上具有内容的光线投射。22.根据权利要求21所述的ar系统，其中，所述最大距离是2米。23.根据权利要求20至22中任一项所述的ar系统，其中，所述无内容类型包括在所述最大距离内的所述网格上不具有内容的光线投射。24.根据权利要求20至23中任一项所述的ar系统，其中，所述未观看类型包括在所述最大距离内具有未知内容的光线投射。25.根据权利要求18至24中任一项所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：在所述用户的fov的中心处显示图形。26.根据权利要求25所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：在所述未观看的位置处生成所述图形之前，在所述用户的fov的中心处显示所述图形。27.根据权利要求25至26中任一项所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：引导所述用户观看在所述用户的fov的中心处的所述图形；以及向所述用户发送在所述至少一个未观看的位置附近数据被成功收集的信号，其中，所收集的数据包括与所述用户的fov的中心相关联的数据。28.根据权利要求18至27中任一项所述的ar系统，其中，为了向所述用户发送在所述未观看的位置处数据被成功收集的信号，所述硬件处理器被配置为：在所述未观看的位置处显示与所述图形相关联的动画。29.根据权利要求28所述的ar系统，其中，为了显示所述动画，所述ar系统被配置为：生成与所述图形相关联的至少一个气泡；确定与所述至少一个气泡相关联的碰撞轨迹；使所述至少一个气泡动画化以沿着所述碰撞轨迹朝向与所述用户的环境的地图相关联的网格上的碰撞位置移动；以及显示所述至少一个气泡与所述网格的碰撞。30.根据权利要求18至29中任一项所述的ar系统，其中，为了引导用户观看所述图形，所述硬件处理器被配置为：相对于所述用户的位置，基于所述未观看的位置显示指示环。31.一种创建或更新用户环境的增强现实地图的方法，所述方法由具有一个或多个硬件计算机处理器和存储软件指令的一个或多个非暂态计算机可读存储设备的计算系统执行，所述软件指令能够由所述计算系统执行以执行包括如下操作的计算机化方法：从用户周围的多个方向中的每一个方向获取距离数据，所述距离数据指示在相应的方向上检测到物理对象的距离；创建与距离超过阈值距离的距离数据相关联的路径点的排名列表，其中，与最大距离相关联的路径点在所述排名列表中位于第一；显示参考最高排名的路径点所定位的图形，以用于在由用户佩戴的增强现实ar设备上观看，所述图形被配置为将所述用户引导到所述用户环境的其中所述增强现实地图不完整的区域；检测所述用户的移动，所述用户的移动允许由所述ar设备收集与路径点相关联的数
据；确定在所述排名列表中是否还有其它路径点；响应于确定所述排名列表中还有其他路径点，用下一个最高排名的路径点执行所述显示、检测、以及确定。32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述排名列表包括六个路径点。33.根据权利要求31或32所述的方法，其中，重复所述显示、检测、以及确定，直到至少收集到最小阈值的数据。34.根据权利要求31至33中任一项所述的方法，还包括：基于所收集的数据，确定在所述用户的环境中存在至少一个持久坐标框架pcf。35.根据权利要求31至34中任一项所述的方法，包括：响应于确定至少一个pcf的存在，加载与包括所述至少一个pcf的已保存地图相关联的内容。36.根据权利要求31至35中任一项所述的方法，包括：在所述用户的fov的中心处显示图形。37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述硬件处理器被配置为：在生成参考最高排名的路径点所定位的所述图形之前，在所述用户的fov中心处显示所述图形。38.根据权利要求36或37所述的方法，包括：检测所述用户的移动，所述用户的移动允许由所述ar设备收集与所述用户的fov的中心相关联的数据。39.根据权利要求31至38中任一项所述的方法，包括：在参考最高排名的路径点的位置处显示与所述图形相关联的动画。40.根据权利要求39所述的方法，其中，显示所述动画包括：生成与所述图形相关联的至少一个气泡；确定与所述至少一个气泡相关联的碰撞轨迹；使所述至少一个气泡动画化以沿着所述碰撞轨迹朝向与所述用户的环境的地图相关联的网格上的碰撞位置移动；以及显示所述至少一个气泡与所述网格的碰撞。41.根据权利要求31至40中任一项所述的方法，包括：将所述用户引导到所述路径点。42.根据权利要求41所述的方法，其中，引导所述用户包括：显示指示环。43.一种增强现实ar系统，包括：ar显示器，其被配置为向所述ar系统的用户呈现虚拟内容；面向外相机，其被配置为捕获所述用户的三维3d环境的一个或多个图像；以及与所述ar显示器和所述面向外相机通信的硬件处理器，所述硬件处理器被编程为：接收访问共享地图的邀请；促进所述用户访问所述共享地图；引导所述用户观看所述用户的3d环境；收集与所述用户的3d环境相关联的数据；以及如果在所述用户的3d环境中找到与所述共享地图相关联的数据，则加载与所述共享地图相关联的内容。44.根据权利要求43所述的ar系统，其中，所述硬件处理器还被配置为：基于所收集的数据，确定在所述用户的环境中存在至少一个持久坐标框架pcf；其中，
确定是否在所述用户的3d环境中找到与所述共享地图相关联的数据是基于确定在所收集的数据中是否识别出与所述共享地图相关联的至少一个pcf。45.根据权利要求43至44中任一项所述的ar系统，其中，为了加载内容，所述硬件处理器被配置为：响应于确定至少一个pcf的存在，加载与包括所述至少一个pcf的所述共享地图相关联的内容。46.根据权利要求43至45中任一项所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：在所述用户的fov的中心处显示图形。47.根据权利要求46所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：在未观看的位置处生成图形之前，在所述用户的fov中心处显示所述图形。48.根据权利要求43至47中任一项所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：引导所述用户观看位于所述用户的fov中心处的所述图形；以及向所述用户发送在至少一个未观看的位置附近数据被成功收集的信号，其中，所收集的数据包括与所述用户的fov的中心相关联的数据。49.根据权利要求43至48中任一项所述的ar系统，其中，为了向所述用户发送在所述未观看的位置数据被成功收集的信号，所述硬件处理器被配置为在所述未观看的位置显示与所述图形相关联的动画。50.根据权利要求49所述的ar系统，其中，为了显示所述动画，所述ar系统被配置为：生成与所述图形相关联的至少一个气泡；确定与所述至少一个气泡相关联的碰撞轨迹；使所述至少一个气泡动画化以沿着所述碰撞轨迹朝向与所述用户的环境的地图相关联的网格上的碰撞位置移动；以及显示所述至少一个气泡与所述网格的碰撞。51.根据权利要求43至50中任一项所述的ar系统，其中，所述共享地图包括被存储在所述ar显示器外部的位置处的地图。52.根据权利要求43至51中任一项所述的ar系统，其中，所述共享地图包括多个ar设备或多个用户能够访问的地图。53.根据权利要求43至52中任一项所述的ar系统，其中，为了引导用户观看所述图形，所述硬件处理器被配置为：相对于所述用户的位置，基于所述未观看的位置显示指示环。54.根据权利要求43至53中任一项所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：确定要存储的地图；确定包括设备上存储或设备外存储的存储位置；确定与所识别的地图相关联的一个或多个用户准许，其中，所述一个或多个用户准许包括授权一个或多个用户访问所识别的地图；以及基于所确定的存储位置和所确定的一个或多个用户准许，存储所识别的地图。55.一种增强现实ar系统，包括：ar显示器，其被配置为向所述ar系统的用户呈现虚拟内容；面向外相机，其被配置为捕获所述用户的三维3d环境的一个或多个图像；以及与所述ar显示器和所述面向外相机通信的硬件处理器，所述硬件处理器被编程为：接收更新地图的用户输入；
引导所述用户观看所述用户的3d环境；收集与所述用户的3d环境相关联的数据；确定与所述地图相关联的地图质量指数；在所述ar显示器上显示所述地图质量指数的指示；基于所收集的数据来更新所述地图；以及响应于识别出包括停止的用户输入或确定所述地图质量指数超过阈值的停止条件，停止引导所述用户。56.根据权利要求55所述的ar系统，其中，所述地图质量指数是基于具有相关联的收集数据的3d环境的百分比。57.根据权利要求55至56中任一项所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为在所述用户的fov的中心处显示图形。58.根据权利要求57所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为在未观看的位置生成图形之前，在所述用户的fov的中心处显示所述图形。59.根据权利要求55至58中任一项所述的ar系统，其中，所述硬件处理器被配置为：引导所述用户观看位于所述用户的fov的中心处的所述图形；以及向所述用户发送在至少一个未观看的位置附近数据被成功收集的信号，其中，所收集的数据包括与所述用户的fov的中心相关联的数据。60.根据权利要求55至59中任一项所述的ar系统，其中，为了向所述用户发送在所述未观看的位置数据被成功收集的信号，所述硬件处理器被配置为：在所述未观看的位置显示与所述图形相关联的动画。61.根据权利要求60所述的ar系统，其中，为了显示所述动画，所述ar系统被配置为：生成与所述图形相关联的至少一个气泡；确定与所述至少一个气泡相关联的碰撞轨迹；使所述至少一个气泡动画化以沿着所述碰撞轨迹朝向与所述用户的环境的地图相关联的网格上的碰撞位置移动；以及显示所述至少一个气泡与所述网格的碰撞。62.根据权利要求55至61中任一项所述的ar系统，其中，为了引导用户观看所述图形，所述硬件处理器被配置为：相对于所述用户的位置，基于所述未观看的位置显示指示环。

技术总结
增强现实(AR)设备可以配置为生成用户的物理环境的虚拟表示。AR设备可以捕获用户的物理环境的图像，以生成或识别用户的位置。AR设备可以在用户的环境中的指定位置投射图形，以引导用户捕获用户的物理环境的图像。AR设备可以提供视觉、听觉或触觉引导，以引导AR设备的用户探索用户的环境。用户探索用户的环境。用户探索用户的环境。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：奇跃公司
技术研发日：2020.11.16
技术公布日：2022/8/26