微软AR/VR专利提出改善显示组件失准校正的方法

MR系统通常包括单独的显示组件，并分别配置在用户的眼睛前面。然而，立体错位经常发生在MR系统中，亦即通过单独显示组件显示的内容没有正确对齐。立体错位可能导致用户在混合现实场景中以不期望的方式感知显示内容，并导致用户误解全息图或虚拟对象的大小和/或空间位置。立体错位同时会导致使用者的视觉紧张、视觉不适和前庭不适。

所以在名为“Systems and methods for facilitating display misalignment correction”的专利申请中，微软介绍了一种用于促进显示不对齐的方法。

图2A示出的头显200包括检测器，检测器用于检测显示不对齐202。基于检测到的显示偏差202,头显200可以确定配置用于纠正显示偏差202的显示偏差校正操作204，以恢复或改善用户体验。

如图2所示，显示不对齐校正操作204可以包括各种组件，例如垂摇组件204A、纵摇组件204B和/或滚转组件204C。显示不对齐校正操作204的垂摇组件204A可包括配置为处理显示虚拟对象的距离/深度误差的校正。

显示不对齐校正操作204的间距组件204B可包括配置为处理显示虚拟对象垂直定位中的误差的校正。显示失调校正操作204的横摇组件204C可包括配置为基于所显示虚拟对象的显示器中心偏心来处理纵摇和垂摇失调的组合的校正。

立即应用显示偏差校正操作204可能导致用户不适。例如，对全息图/虚拟对象位置的突然修正可能会使用户迷失方向、混淆和/或不安全。所以，发明在整个校正应用过程中以减少用户不适的方式应用显示失调校正操作204。

图2B示出操作头显的用户平移头部定位和/或旋转头部定位。头显200的这种运动和/或其他物理/位置变化可以量化为活动属性210。活动属性210可以包括例如，头显200的运动属性212。运动属性可以包括与头显200的运动/操作相关的各种度量，例如运动量、线速度、线性加速度、角速度、角加速度和/或其他。

上述运动属性212可以通过IMU 112和/或其他传感器110获得。活动属性210可以额外或可选地包括其他组件，例如虚拟体验/环境、场景中全息图/虚拟对象的流行程度、用户注视是否与全息图/虚拟对象位置一致等。

与头显200(或其他系统)相关联的活动属性210可提供用于确定应用偏差校正的方式的基础，以使此类偏差校正的应用对用户体验的破坏性较小。

图2C示出了校正应用属性214，其可以定义一种应用显示不对齐校正操作204的方式。校正应用属性214可以基于要执行的活动属性210和/或显示偏差校正操作204来确定。

校正应用属性214可以包括各种组成部分，例如校正约束216、校正速度218、校正时间220和/或其他。校正约束216可以包括显示偏差校正操作204的应用是否应该基本上是立即的或至少部分地限制。

校正约束216可以根据为在头显200显示内容而要执行的显示错位校正操作204的类型来确定。例如，由间距失调引起的垂直差异可与极端用户不适相关联，这可以增加具有大量或主要间距分量204B的显示偏差校正操作204的立即性能的期望。

换句话说，当所述显示偏差校正操作204包括满足一个或多个纵摇阈值d的纵摇分量204B时，系统可以避免引起所述显示偏差校正操作204的受限应用。

在一个实施例中，修正约束216额外或交替地受到活动属性210的影响。例如，在运动属性212表明满足高阈值运动量的情况下，可以选择校正约束216以导致不受约束应用显示偏差校正操作204。

校正应用属性214可以包括校正218的速度和/或校正220的时间。校正218的速度可以定义用于校正头显200的内容的显示偏差校正操作204的快速性、速率、渐进性或突发性。高速校正218可能导致全息图/虚拟对象位置/呈现的变化出现瞬时或快速，而低速校正可能导致全息图/虚拟对象位置/呈现的变化出现渐进或缓慢。

在一个实施例中，根据活动属性210选择校正速度218，例如头显200的运动属性212。由运动属性212指示的运动量与校正218的速度可以正相关，使得校正218的增加速度响应于检测到的高运动量，而校正218的降低速度响应于检测到的低运动量。

在高运动量期间，用户对全息图/虚拟内容的焦点和/或注视通常不太表明意图，从而提供了制定更快的显示偏差校正操作204的机会。相反，在低运动量时，用户对全息图/虚拟内容的焦点和/或注视往往更有目的性，这可能会导致对全息图/虚拟对象呈现的突然修正，从而破坏用户体验。在这种情况下，可以选择低速度的校正218，以使显示不对齐校正操作204的应用更渐进且对用户体验的破坏性更小。

修正218的速度和由运动属性212指示的运动量之间的关系可以以任何合适的方式定义，例如通过线性或其他函数。

基于运动属性212修改校正218的速度可能有利于至少某些类型的显示不对齐校正操作204。例如，当显示不对齐校正操作204包括或主要由垂摇分量204A并且运动属性212指示低运动量时，可以选择低速度的校正218以防止由于全息图呈现的突然变化引起的用户分心/不适。

相反，当显示不对齐校正操作204包括或主要由垂摇分量204A并且运动属性212指示大量运动时，可以选择高速校正218以避免或减少运动相关的伪影，例如游泳或全息图不稳定，从而实现全息图的快速锁定。

如上所述，可以选择性地修改校正218的速度，以响应检测到所述显示偏差校正操作204包括未能满足纵摇阈值的纵摇分量204B。

在一个实施例中，在满足阈值运动属性212之前，系统可以避免应用显示错位校正操作204。例如，当显示偏差校正操作204省略一个纵摇分量204B时，系统可以放弃应用显示偏差校正，直到检测到系统运动阈值量。

图2D示出了动作230，其在概念上表示根据校正应用属性214执行显示校正操作204。通过利用动态确定的校正应用属性214来应用显示偏差校正操作204，系统可以以有利地减少或避免由校正操作本身引起的对用户体验的中断的方式实现立体显示失调校正功能。

图3的流程图300的动作302包括确定与立体显示系统的用户操作相关联的一个或多个用户活动属性。

流程图300的动作304包括，基于一个或多个用户活动属性，确定一个或多个校正应用程序属性，一个或多个校正应用程序属性指示应用一个或多个显示偏差校正操作以对齐立体显示系统中的内容表示的方式。

一个或多个校正应用程序属性包括校正速度。用户动作量和修正速度可能呈正相关。确定一个或多个校正应用属性包括基于由用户运动量满足的一个或多个用户运动阈值从多个校正速度中选择校正速度。多个校正速度和一个或多个用户运动阈值可以是正相关的。

为了响应确定所述间距组件满足一个或多个间距阈值，所述一个或多个校正应用属性导致不受约束地应用所述一个或多个显示偏差校正操作。为了响应确定所述音高组件满足所述一个或多个音高阈值，所述一个或多个校正应用属性不导致基于所述一个或多个用户活动属性所指示的用户运动量的所述一个或多个显示不对齐校正操作的受限应用。

在一个实施例中，为了响应确定音高组件未能满足一个或多个音高阈值，根据由一个或多个用户活动属性指示的用户运动量确定一个或多个校正应用程序属性。

为了响应确定所述间距组件不能满足一个或多个纵摇阈值，所述一个或多个校正应用属性导致放弃应用所述一个或多个显示不对准校正操作，直到所述一个或多个用户活动属性指示的用户运动量满足一个或多个用户运动阈值为止。

流程图300的动作306包括应用一个或多个显示不对齐校正操作，以根据一个或多个校正应用属性对齐立体显示系统中的内容的表示。

图4的流程图400的动作402包括确定一个或多个显示不对齐校正操作。

流程图400的行为404包括，基于一个或多个显示偏差校正操作，确定一个或多个校正应用属性，一个或多个校正应用属性指示应用一个或多个显示偏差校正操作以对齐立体显示系统中的内容的呈现的方式。

流程图400的动作406包括应用一个或多个显示不对齐校正操作，以根据一个或多个校正应用属性对齐立体显示系统中的内容的表示。

相关专利：Microsoft Patent | Systems and methods for facilitating display misalignment correction

名为“Systems and methods for facilitating display misalignment correction”的微软专利申请最初在2022年5月提交，并在日前由美国专利商标局公布。