Microsoft|微软专利分享HoloLens通过光线投射与远距离对象进行交互的方法微软专利分享HoloLens通过光线投

允许用户在AR/VR应用中与3D对象进行自然交互具有优势，因为它对应于用户与现实世界中对象的交互方式。但是，与手臂够不着的3D对象交互可能十分困难。对于这种情况，特别的“超自然”交互方法可能更为适合。
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另外，尽管近距离交互可以用手直接操纵全息图来实现，但用户必须能够与距离用户较远的全息图进行交互。理想情况下，这种远距离交互应该以某种方式与近距离交互体验相结合，并且应该对当前的目标方向和选择状态有明确的启示。
在名为“Holographic palm raycasting for targeting virtual objects”的专利申请中，微软提出了一种用于通过光线投射来与远距离对象交互的方法。
光线投射是各种超自然交互方法常用的方式。例如，可以从用户的手部或头部投射各种虚拟光线，从而便于用户与远处对象进行交互或显示为手臂够不着的对象。
在微软的构思发明中，当用户张开手掌并对准自己前方时，光线或光束从用户手掌发出，从而用于支持远处对象交互。例如，当张开手掌时，光线可以通过虚线可视化。当光线指向虚拟显示对象时，显示光标，例如环形光标。用户可以执行选择手势，例如轻敲，从而选择他们当前瞄准的项目。这时，光线的外观可以发生变化。例如，当光标从环形变为点时，光线本身可以显示为实线。光标变化可以二进制，或可以是模拟。一旦选择了对象，用户可以使用用于直接操纵近端对象的相同操纵手势来操纵对象。
在一个实现中，光线的投射方式可以是：通过对用户肩部和/或肘部的位置进行建模，然后通过手部追踪技术，通过用户建模的手臂关节和手部追踪手掌关节投射光线。然后，用户可以将手放在其侧面或前方进行瞄准。

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图1示出了示例头戴式显示设备10 。头戴式显示设备10包括以可佩戴在用户头部周围的框架12，其支持位于用户眼睛附近的透明显示组件。头戴式显示设备10可以使用增强现实技术来实现虚拟显示图像和真实世界背景的同时浏览。所以，头戴式显示设备10可以经由透明显示器14生成虚拟图像。透明显示器14包括单独的右眼和左眼显示器14R和14L，并且可以是完全或部分透明。透明显示器14可以采用任何合适的形式，例如波导管或棱镜，其配置为接收生成的图像并将图像指向佩戴者的眼睛。
头戴式显示设备10同时包括一个附加的透明光学组件16，其位于透明显示器14和佩戴者看到的真实环境之间。控制器18操作地耦合到透明光学组件16和其他显示组件。控制器18包括一个或多个逻辑设备和一个或多个计算机存储设备，存储逻辑设备可执行的指令，以实现头戴式显示设备10的功能。头戴式显示设备10同时可以包括各种其他组件，例如二维图像摄像头20（例如可见光摄像机和/或红外摄像机）和深度成像组件22，以及未示出的其他组件，包括但不限于扬声器、麦克风、加速度计、陀螺仪、磁强计和温度传感器等。

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