KR20140142337A - 증강 현실 광 가이드 디스플레이 - Google Patents

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Abstract

증강 현실 광 가이드 디스플레이 기법들이 기술되어 있다. 하나 이상의 구현예들에서, 장치는 핸드헬드 폼 팩터(hand-held form factor)로 구성되어 있는 하우징, 하우징의 물리적 환경에서 3차원으로 하우징의 위치 및 배향을 검출하도록 구성되어 있는 하나 이상의 센서들, 적어도 일부가 투명하고 하우징에 의해 지지되는 광 가이드(light guide), 광 가이드에 광학적으로 결합되어 있는 광 엔진(light engine), 및 하우징 내에 배치되어 있고 적어도 일부가 하드웨어로 구현되어 있는 하나 이상의 모듈들을 포함한다. 하나 이상의 모듈들은 증강(augmentation)의 위치 및 배향을 계산하도록 그리고 증강이 광 가이드를 통해 물리적 환경의 적어도 일부분과 동시에 보이도록 광 엔진으로 하여금 광 가이드를 사용하여 디스플레이하기 위한 증강을 출력하게 하도록 구성되어 있다.

Description

증강 현실 광 가이드 디스플레이{AUGMENTED REALITY LIGHT GUIDE DISPLAY}
사용자들은 그들의 일상 생활에서 광범위한 디스플레이 디바이스들에 노출되어 있다. 사용자는, 예를 들어, 직장에 출퇴근할 때와 같이 모바일 환경에 있을 때 태블릿 컴퓨터 및 휴대폰과 같은 이동 통신 디바이스들과 상호작용할 수 있다. 사용자는 또한 사용자의 직장, 가정 등에 있는 랩톱 또는 데스크톱 PC와 같은 종래의 폼 팩터(form factor)들을 갖는 컴퓨터들과 상호작용할 수 있다. 사용자는 또한 비디오 게임을 플레이하기 위해, 영화 및 텔레비전 프로그램을 보기 위해, 기타(and so on)를 위해 텔레비전을 시청할 수 있다.
그렇지만, 이 디바이스들에 의해 이용된 종래의 디스플레이 기술들은 디바이스들을 보고 있는 사용자들에 눈의 피로를 야기할 수 있으며, 상당한 양의 시간 동안 디바이스들을 보고 있을 때 특히 그렇다. 따라서, 이 눈의 피로는 디바이스들에 대한 사용자의 경험에 영향을 미칠 수 있는 것은 물론, 피로의 결과로서 사용자로 하여금 안경을 착용하게 하는 것과 같이 사용자에게 신체적 영향도 미칠 수 있다.
광 가이드 기법들이 기술되어 있다. 하나 이상의 구현예들에서, 장치는 핸드헬드 폼 팩터로 구성되어 있는 하우징, 하우징에 의해 지지되는 광 가이드(light guide), 하우징 내에 배치되어 있고 광 가이드에 광학적으로 결합되어 있는 광 엔진(light engine), 및 하우징 내에 배치되어 있고 적어도 일부가 하드웨어로 구현되어 있는 하나 이상의 모듈들을 포함한다. 하나 이상의 모듈들은 광 엔진으로 하여금 무한대에 초점에 맞춰져 있는 영상면을 따라 광 가이드를 사용하여 디스플레이하기 위한 사용자 인터페이스를 출력하게 하도록 구성되어 있다.
하나 이상의 구현예들에서, 장치는 핸드헬드 폼 팩터로 구성되어 있는 하우징, 하우징에 의해 지지되고, 사용자가 보도록 구성되어 있는 제1 측면 및 하나 이상의 터치 센서들을 포함하는, 제1 측면에 대향하는 제2 측면을 가지는 광 가이드, 하우징 내에 배치되어 있고 광 가이드에 광학적으로 결합되어 있는 광 엔진, 및 하우징 내에 배치되어 있고 적어도 일부가 하드웨어로 구현되어 있는 하나 이상의 모듈들을 포함한다. 하나 이상의 모듈들은 광 엔진으로 하여금 제1 측면을 통해 보이는 광 가이드를 사용하여 디스플레이하기 위한 사용자 인터페이스를 투사하게 하도록 그리고 제2 측면을 통해 위치해 있는 하나 이상의 터치 센서들을 사용하여 하나 이상의 입력들을 검출하도록 구성되어 있고, 하나 이상의 입력들은 하나 이상의 동작들을 개시하는 데 사용가능하다.
하나 이상의 구현예들에서, 장치는 하우징, 하우징에 의해 지지되고, 사용자에게 보이는 제1 측면 및 제1 측면에 대향하는 제2 측면을 가지는 광 가이드, 및 스위칭가능한 인-커플링 광학계(in-coupling optics)를 포함한다. 장치는 또한 하우징 내에 배치되어 있고 광 가이드의 인-커플링 광학계에 광학적으로 결합되어 있는 광 엔진 및 하우징 내에 배치되어 있고 적어도 일부가 하드웨어로 구현되어 있는 하나 이상의 모듈들을 포함한다. 하나 이상의 모듈들은 광 엔진의 출력이 광 가이드의 제1 측면을 통해 디스플레이되는 제1 모드와 광 엔진의 출력이 광 가이드의 제2 측면을 통과하는 제2 모드 간에 스위칭시키기 위해 스위칭가능한 인-커플링 광학계에 통신 연결되어 있다.
하나 이상의 구현예들에서, 장치는 핸드헬드 폼 팩터로 구성되어 있는 하우징, 하우징의 물리적 환경에서 3차원으로 하우징의 위치 및 배향을 검출하도록 구성되어 있는 하나 이상의 센서들, 적어도 일부가 투명하고 하우징에 의해 지지되는 광 가이드, 광 가이드에 광학적으로 결합되어 있는 광 엔진, 및 하우징 내에 배치되어 있고 적어도 일부가 하드웨어로 구현되어 있는 하나 이상의 모듈들을 포함한다. 하나 이상의 모듈들은 증강(augmentation)의 위치 및 배향을 계산하도록 그리고 증강이 광 가이드를 통해 물리적 환경의 적어도 일부분과 동시에 보이도록 광 엔진으로 하여금 광 가이드를 사용하여 디스플레이하기 위한 증강을 출력하게 하도록 구성되어 있다.
하나 이상의 구현예들에서, 사용자의 하나 이상의 영상들이 사용자에 의해 보유된 핸드헬드 디바이스의 하나 이상의 카메라들을 사용하여 포착된다. 핸드헬드 디바이스에 의해 포착된 하나 이상의 영상들로부터 3차원 공간에서 사용자의 동공들의 위치가 계산된다. 핸드헬드 디바이스의 투명한 디스플레이를 통해 보이는 핸드헬드 디바이스의 물리적 환경의 적어도 일부분과 동시에 보이는 증강이 사용자의 동공들의 계산된 위치에 기초하여 투명한 디스플레이 상에 디스플레이된다.
하나 이상의 구현예들에서, 장치는 핸드헬드 폼 팩터로 구성되어 있는 하우징, 사용자의 하나 이상의 눈을 추적하기 위해 하우징에 배치되어 있는 하나 이상의 카메라들, 적어도 일부가 투명하고 하우징에 의해 지지되는 광 가이드, 광 가이드에 광학적으로 결합되어 있는 광 엔진, 및 하우징 내에 배치되어 있고 적어도 일부가 하드웨어로 구현되어 있는 하나 이상의 모듈들을 포함한다. 하나 이상의 모듈들은 3차원 공간에서 사용자의 하나 이상의 동공들의 위치를 계산하도록 그리고 증강이 광 가이드를 통해 물리적 환경의 적어도 일부분과 동시에 보이도록 광 엔진으로 하여금 광 가이드를 사용하여 계산된 위치에 기초하여 디스플레이하기 위한 증강을 출력하게 하도록 구성되어 있다.
하나 이상의 구현예들에서, 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 사용자 인터페이스의 제1 시야가 보이도록 컴퓨팅 디바이스의 디스플레이 디바이스를 제1 거리에서 본다. 제1 시야보다 더 큰, 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 사용자 인터페이스의 제2 시야가 보이도록 컴퓨팅 디바이스의 디스플레이 디바이스를 제1 거리보다 작은 제2 거리에서 본다.
하나 이상의 구현예들에서, 장치는 사용자 인터페이스를 구성하기 위해 적어도 일부가 하드웨어로 구현되어 있는 하나 이상의 모듈들 및 디스플레이 디바이스로부터 일정 범위의 거리들 내에 있는 사용자에게 보이는 사용자 인터페이스를, 범위 내의 더 가까운 거리들은 사용자로부터 더 멀리 떨어져 있는 범위 내의 거리들과 비교하여 사용자가 증가된 시야를 가질 수 있게 하도록, 출력하기 위해 하나 이상의 모듈들에 통신 연결되어 있는 디스플레이 디바이스를 포함한다.
하나 이상의 구현예들에서, 장치는 사용자 인터페이스를 구성하기 위해 적어도 일부가 하드웨어로 구현되어 있는 하나 이상의 모듈들 및 사용자에게 보이는 사용자 인터페이스를, 사용자의 하나 이상의 눈에 대한 디스플레이 디바이스의 경사각에 따라 사용자 인터페이스의 상이한 부분들이 사용자에게 보이도록, 출력하기 위해 하나 이상의 모듈들에 통신 연결되어 있는 디스플레이 디바이스를 포함한다.
하나 이상의 구현예들에서, 디스플레이 디바이스는 표면에 의해 지지되도록 구성되어 있는 하우징, 하우징에 의해 지지되는 광 가이드, 하우징 내에 배치되어 있고 광 가이드에 광학적으로 결합되어 있는 광 엔진, 및 하우징 내에 배치되어 있고 적어도 일부가 하드웨어로 구현되어 있는 하나 이상의 모듈들을 포함한다. 하나 이상의 모듈들은 광 엔진으로 하여금 무한대에 초점에 맞춰져 있는 영상면을 따라 광 가이드를 사용하여 디스플레이하기 위한 사용자 인터페이스를 출력하게 하도록 구성되어 있다.
이 발명의 내용은 이하에서 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 추가적으로 기술되는 일련의 개념들을 간략화된 형태로 소개하기 위해 제공된 것이다. 이 발명의 내용은 청구된 발명 요지의 주요 특징들 또는 필수적인 특징들을 확인하기 위한 것이 아니며, 청구된 발명 요지의 범위를 정하는 데 보조 수단으로 사용되기 위한 것도 아니다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용이 첨부 도면들을 참조하여 기술되어 있다. 도면들에서, 참조 번호의 가장 왼쪽의 숫자(들)는 그 참조 번호가 처음으로 나타나는 도면을 나타낸다. 설명과 도면들에서 상이한 경우들에서 동일한 참조 번호들을 사용하는 것은 유사하거나 동일한 항목들을 나타내는 것일 수 있다.
도 1은 본 명세서에 기술된 광 가이드 기술들을 이용하도록 동작할 수 있는 한 예시적인 구현예에서의 환경을 나타낸 도면.
도 2는 정면도로 예시되어 있는 광 가이드를 포함하는 도 1의 디스플레이 디바이스의 한 예를 나타낸 도면.
도 3은 측면도를 사용하여 더 상세히 도시되어 있는 도 2의 광 가이드의 한 예를 나타낸 도면.
도 4는 광 가이드의 층들이 도시되어 있는 도 3의 디스플레이 디바이스의 광 가이드 및 광 엔진의 한 예시적인 구현예를 나타낸 도면.
도 5는 사용자 인터페이스를 출력하고 디스플레이 디바이스의 배면을 통해 검출되는 제스처들을 지원하는 것으로 도 1의 컴퓨팅 디바이스를 나타내고 있는 한 예시적인 구현예를 나타낸 도면.
도 6은 디스플레이 디바이스와 사용자 간의 거리의 차이에 기초한 대응하는 시야의 차이를 보여주는 도 1의 컴퓨팅 디바이스의 디스플레이 디바이스의 한 예시적인 구현예를 나타낸 도면.
도 7 및 도 8은, 각각, 도 6에 도시된 제1 스테이지 및 제2 스테이지의 예시적인 측면도들을 나타낸 도면.
도 9는 도 1의 디스플레이 디바이스를 표면 상에 수평으로 있도록 구성되어 있는 것으로 도시하고 있는 한 예시적인 구현예를 나타낸 도면.
도 10은 포착된 영상들이 증강을 디스플레이하기 위해 사용자의 동공들을 찾아내는 데 사용되는 한 예시적인 구현예에서의 절차를 나타낸 흐름도.
도 11은 사용자와 디바이스 사이의 거리가 가까울수록 시야가 확장되도록 상이한 거리들에서 디스플레이 디바이스를 보는 한 예시적인 구현예에서의 절차를 나타낸 흐름도.
도 12는 본 명세서에 기술된 기법들의 실시예들을 구현하기 위해 도 1 내지 도 11을 참조하여 기술된 것과 같은 임의의 유형의 컴퓨팅 디바이스로서 구현될 수 있는 한 예시적인 디바이스의 다양한 구성요소들을 포함하는 한 예시적인 시스템을 나타낸 도면.
개요
디스플레이 디바이스들에 의해 이용된 종래의 기법들은 디바이스의 표면과 일치하는 영상면에 초점이 맞춰져 있는 디스플레이를 수반하였다. 따라서, 이 종래의 기법들은 디바이스들을 보는 사용자들에게 눈의 피로를 야기할 수 있고, 이는 사용자에게 신체적으로 영향을 줄 수 있는 것은 물론, 디바이스들에 대한 사용자의 경험에도 영향을 줄 수 있다.
광 가이드 기법들이 본 명세서에 기술되어 있다. 하나 이상의 구현예들에서, 광 가이드가 디스플레이 디바이스로서 사용하도록 구성되어 있다. 광 가이드가, 예를 들어, 태블릿 컴퓨터, 휴대폰, 휴대용 게임 디바이스 등과 같은 핸드헬드 폼 팩터를 가지는 디바이스의 일부로서 포함되어 있을 수 있다. 광 가이드는 또한 텔레비전과 같은 각종의 다른 디바이스들의 일부로서, 데스크톱 또는 랩톱 컴퓨터의 모니터의 일부로서, 기타로서 포함되어 있을 수 있다.
광 가이드는 무한대에 초점이 맞춰져 있는 영상면을 따라 디스플레이를 제공하도록 구성되어 있을 수 있다. 이와 같이, 수평선 또는 다른 멀리 떨어져 있는 물체를 볼 때 사용자가 관찰할 수 있는 것과 같이, 사용자가 눈 근육의 최소한의 수축으로 또는 수축 없이 광 가이드를 볼 수 있다. 이러한 방식으로, 디스플레이 디바이스를 보기 위해 종래에 안경을 이용했던(예컨대, 노안을 겪고 있던) 사용자들은, 어떤 경우들에서, 안경 없이 광 가이드를 볼 수 있다.
광 가이드의 사용을 이용하는 것에 의해 각종의 기능이 가능하게 될 수 있다. 예를 들어, 광 가이드의 물리적 환경이 광 가이드를 통해 보이도록 광 가이드가 투명도를 지원하도록 구성되어 있을 수 있다. 이것은 증강이 디스플레이되고 물리적 환경이 디스플레이를 통해 보이는 증강 현실과 같은 각종의 상이한 시나리오들을 지원하는 데 이용될 수 있다. 다른 예에서, 광 가이드는 사용자의 양눈과 광 가이드 사이의 거리가 감소함에 따라 증가하는 시야를 지원할 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자는 디바이스에 의해 출력되는 사용자 인터페이스를 더 많이 보기 위해 광 가이드를 이용하는 디바이스(예컨대, 휴대폰)를 더 가까이 가져올 수 있다. 그에 부가하여, 영상면이 실제의 디바이스의 화면 "후방에" 있는 것처럼 보일 수 있기 때문에, 디바이스는 디바이스를 단순히 기울이는 것에 의해 영상들을 패닝하는 것과 같이 디바이스 자체의 움직임을 수반하는 제스처들을 지원할 수 있다. 이와 같이, 증가된 시야 및 영상의 패닝에 의해 지원되는 기능은 디스플레이 디바이스의 크기가 제한되어 있고 콘텐츠가 이용가능한 화면 영역(screen real estate)을 초과하는 모바일 디바이스에 특히 유용할 수 있다. 터치 센서들을 이용하는 것, 눈 추적 하드웨어를 사용하는 것, (예컨대, 콘트라스트를 향상시키기 위해) 불투명도를 투명으로부터 암흑/불투명까지 변화시킬 수 있는 디바이스의 제어가능 후방 층을 사용하는 것 등과 같은 각종의 다른 예들이 또한 생각되고 있으며, 이들에 대한 추가적인 논의는 이하의 도면들과 관련하여 발견될 수 있다.
이하의 논의에서, 본 명세서에 기술된 광 가이드 기술들을 이용할 수 있는 한 예시적인 환경이 먼저 기술된다. 이어서, 예시적인 환경은 물론 다른 환경들에서 수행될 수 있는 예시적인 절차들이 기술된다. 그 결과, 예시적인 절차들의 수행이 예시적인 환경으로 제한되지 않고, 예시적인 환경이 예시적인 절차들의 수행으로 제한되지 않는다.
예시적인 환경
도 1은 본 명세서에 기술된 광 가이드 기술들을 이용하도록 동작할 수 있는 한 예시적인 구현예에서의 환경(100)을 나타낸 것이다. 예시된 환경(100)은 다양한 방식으로 구성될 수 있는 컴퓨팅 디바이스(102)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(102)는 예시되어 있는 바와 같이 사용자의 하나 이상의 손(106, 108)에 의해 보유되도록 핸드헬드 폼 팩터로 구성되어 있는 하우징(104)을 이용하는 것으로 예시되어 있다. 핸드헬드 폼 팩터는, 예를 들어, 태블릿 컴퓨터, 휴대폰, 휴대용 게임 디바이스 등을 포함할 수 있다. 그렇지만, 도 12와 관련하여 기술되는 바와 같이, 컴퓨터 및 텔레비전 폼 팩터들과 같은 아주 다양한 다른 폼 팩터들이 또한 생각되고 있다.
따라서, 컴퓨팅 디바이스(102)는 상당한 메모리 및 프로세서 리소스를 갖는 전체 리소스 장치(full resource device)(예컨대, 개인용 컴퓨터, 게임 콘솔)로부터 제한된 메모리 및/또는 처리 리소스를 갖는 리소스가 부족한 장치(low-resource device)(예컨대어, 종래의 텔레비전, 넷북)에까지 이를 수 있다. 그에 부가하여, 단일의 컴퓨팅 디바이스(102)가 도시되어 있지만, 컴퓨팅 디바이스(102)는 사용자 웨어러블 헬멧 또는 안경 및 게임 콘솔, 디스플레이 및 셋톱 박스 겸용의 리모콘 등과 같은 복수의 상이한 디바이스들을 나타낼 수 있다.
컴퓨팅 디바이스(102)는 또한 이 예에서 적어도 일부가 투명한 디스플레이 디바이스(110)를 포함하는 것으로 예시되어 있다. 디스플레이 디바이스(110)의 투명도는 컴퓨팅 디바이스(102)의 물리적 환경(112)의 적어도 일부분이 디바이스를 통해 보일 수 있게 하는 것으로 예시되어 있다. 예시된 예에서, 디스플레이 디바이스(110)를 통해 보이는 물리적 환경(112)은 나무들 및 컴퓨팅 디바이스(102)를 잡고 있는 데 사용되고 있는 사용자의 손(106)의 손가락의 일부를 포함하고 있다. 사용자 인터페이스 및 물리적 환경(112)의 적어도 일부분이 디스플레이 디바이스(110)를 사용하여 보이도록 자동차(114)가 또한 디스플레이 디바이스(110)에 의해 디스플레이되는 것으로 예시되어 있다. 이것은 이하에서 추가적으로 기술되는 증강 현실과 같은 각종의 상이한 기능을 지원하는 데 사용될 수 있다.
이 예에서, 컴퓨팅 디바이스(102)는 또한 입출력 모듈(116)을 포함한다. 입출력 모듈(116)은 컴퓨팅 디바이스(102)의 입력들 및 출력들을 검출 및 처리하는 것에 관한 기능을 나타낸다. 예를 들어, 입출력 모듈(116)은 키보드, 마우스로부터 입력들을 수신하도록, 제스처들을 인식하고 제스처들에 대응하는 동작들이 수행되게 하도록, 기타를 하도록 구성되어 있을 수 있다. 입력들은 각종의 상이한 방식들로 입출력 모듈(116)에 의해 식별될 수 있다.
예를 들어, 입출력 모듈(116)은 컴퓨팅 디바이스(102)의 디스플레이 디바이스(110)에 근접해 있는 사용자의 손(108)의 손가락, 스타일러스 등과 같은 디스플레이 디바이스(110)의 터치스크린 기능을 통해 수신된 입력을 인식하도록 구성되어 있을 수 있다. 입력은 사용자의 손(108)의 손가락으로 예시되어 있는 바와 같이 사용자 인터페이스에서 자동차(114)를 탭핑하는 것, 선을 그리는 것 등과 같이, 디스플레이 디바이스(110)를 가로지르는 사용자의 손(108)의 손가락의 움직임을 인식하는 것과 같은 각종의 상이한 형태들을 취할 수 있다. 사용자의 손 및/또는 손가락은 디바이스를 터치하고 있거나 디바이스 상에서 호버링(hovering)하고 있을 수 있고, 이들은 개별적인 제스처들로서 검출될 수 있다. 입력의 다른 예들은 사용자의 양눈의 동공 및 깜박거림, 디바이스 자체의 움직임(예컨대, 디바이스를 기울이는 것 또는 흔드는 것)을 포함하는 제스처들 등을 추적하는 것을 포함한다.
구현예들에서, 이 입력들은, 사용자 인터페이스를 탐색하는 것, 사용자 인터페이스에 디스플레이된 물체들을 선택 및/또는 이동하는 것 등과 같이, 컴퓨팅 디바이스(102) 또는 다른 디바이스의 하나 이상의 동작들을 개시하도록 구성되어 있는 제스처로서 인식될 수 있다. 제스처들이 디스플레이 디바이스(110)의 전면을 통해 입력되는 것으로 예시되어 있지만, 컴퓨팅 디바이스(102)는 또한 제스처들을 인식하기 위해 디스플레이 디바이스(110)의 후방에 위치해 있는 터치 센서들을 포함할 수 있고, 이에 대한 추가적인 논의는 도 4 및 도 5와 관련하여 찾아볼 수 있다.
입출력 모듈(116)은 또한 증강 현실 모듈(118)을 포함하는 것으로 예시되어 있다. 증강 현실 모듈(118)은 디스플레이 디바이스(110)를 사용하여 컴퓨팅 디바이스(102)의 물리적 환경(112)(예컨대, "실세계")의 뷰를 증강시키는 컴퓨팅 디바이스(102)의 기능을 나타낸다. 예시된 예에서, 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(102)는 3개의 나무들 및 사용자의 손(106)의 손가락들을 포함하는 환경에 물리적으로 배치되어 있는 것으로 예시되어 있다.
증강 현실 모듈(118)은 물리적 환경(112)과 함께 보이게 될 증강(예컨대, 자동차(114))을 출력하도록 구성되어 있다. 이 뷰를 발생시키고 증강을 "어디에" 위치시킬지를 알기 위해, 증강 현실 모듈(118)은 컴퓨팅 디바이스(102)의 물리적 환경(112)에 대한 컴퓨팅 디바이스(102)의 배향 및/또는 위치를 결정하기 위해 각종의 기법들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 증강 현실 모듈(118)은 물리적 환경(112)의 영상들을 포착하기 위해 카메라(120)를 이용할 수 있다. 증강 현실 모듈(118)은 이어서 컴퓨팅 디바이스(102)가 어떻게 배치, 배향, 이동되는지 등을 결정하기 위한 하나 이상의 마커들을 찾아내기 위해 영상들을 처리할 수 있다.
이 마커들은 각종의 형태들을 취할 수 있다. 예를 들어, 증강 현실 모듈(118)은 물리적 환경(112)에서의 하나 이상의 뷰 포인트들을 마커들로서 설정할 수 있고 따라서 나무의 몸통이 어디에서 지면과 만나는지와 같은 배향 및/또는 위치를 결정하는 기초로서 역할한다. 다른 경우에, 증강 현실 모듈(118)은 컴퓨팅 디바이스(102)의 주변 환경 내에 물리적으로 배치되어 있는 하나 이상의 증강 현실(AR) 태그들의 뷰를 이용할 수 있다. 이와 같이, 물리적 환경(112) 내의 항목들은 컴퓨팅 디바이스(102)가 어디에 위치해 있는지는 물론 컴퓨팅 디바이스(102)가 어떻게 배향되어 있는지를 결정하는 기초로서 역할할 수 있다.
다른 예에서, 카메라(120)는 컴퓨팅 디바이스(102)의 사용자의 하나 이상의 영상들을 포착하도록 구성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 카메라(120)의 렌즈는 컴퓨팅 디바이스(102)의 사용자의 얼굴 쪽으로 향해 있는 하우징(104)에서 디스플레이 디바이스(110)의 우측에 배치되어 있는 원으로서 도 1에 예시되어 있다. 카메라(120)에 의해 포착된 영상들은 이어서 사용자의 동공들의 3차원 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다. 하나 이상의 구현예들에서, "눈이 어디로 향해 있는지"를 나타내는 벡터를 계산하는 일 없이 동공들의 위치가 계산되고, 그로써 컴퓨팅 디바이스(102)의 리소스들을 절감한다. 이러한 벡터가 계산되는 다른 예들이 또한 생각되고 있다. 이러한 방식으로, 증강 현실 모듈(118)은 디스플레이 디바이스(110)로 디스플레이하기 위한 증강(예컨대, 자동차(114))을 어떻게 출력할지를 결정할 수 있다.
증강 현실 모듈(118)은 또한 컴퓨팅 디바이스(102)의 위치 및/또는 배향 그리고 보다 상세하게는 디스플레이 디바이스(110)의 위치 및/또는 배향을 결정하기 위해 하나 이상의 센서들(122)을 이용할 수 있다. 예를 들어, 센서들(122)은 자이로스코프, 하나 이상의 가속도계들, 자력계(이들의 임의의 조합을 포함함) 등을 포함할 수 있는 관성 측정 유닛(inertial measurement unit; IMU)으로서 구성될 수 있다. 이 유닛들은 물리적 환경(112)에 대한 컴퓨팅 디바이스(102)의 배향 및 위치를 결정하는 데 사용되는 기초를 발생시키는 데 사용될 수 있다.
이 예들 중 하나 이상을 통해, 증강 현실 모듈(118)은 증강되어야 하는 "현실"의 뷰를 포착할 수 있다. 디스플레이 디바이스(110)를 사용하여 어떤 크기, 배향 및 위치에 디스플레이될 증강이 이어서 계산될 수 있다. 증강이 2차원 출력, 3차원 출력 등을 위해 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 증강 현실 모듈(118) 및 디스플레이 디바이스(110)는, 영상을 방향적으로 사용자의 양눈으로 분할하기 위해 디스플레이 디바이스(110)에 의해 광학계가 사용되는 무안경 입체(auto-stereoscopy)를 통하는 등에 의해, 증강에 대한 깊이의 지각을 제공하기 위해 입체 기법들을 이용할 수 있다. 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 다른 기법들이 또한 생각되고 있다. 게다가, 증강 현실 모듈(118)에 의해 발생된 증강이, 게임의 일부로서의 물체들 및 디스플레이 디바이스(110)를 통해 보이는 사용자 인터페이스의 일부로서 디스플레이하는 것을 통해 컴퓨팅 디바이스(102)의 물리적 환경(112)의 뷰에 대한 다른 변경들과 같은, 각종의 다른 형태들을 취할 수 있다는 것이 즉각 명백할 것이다.
디스플레이 디바이스(110)는, 무한대에 초점이 맞춰져 있는 초점면을 이용하여 출력을 제공하는 광 가이드으로서 구성하는 것을 통하는 등에 의해, 본 명세서에 기술된 기법들을 지원하기 위해 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 이러한 광 가이드의 한 예가 이하의 도면과 관련하여 기술된다.
도 2는 정면도로 예시되어 있는 광 가이드를 포함하는 것으로 구성된 도 1의 디스플레이 디바이스(110)의 한 예(200)를 나타낸 것이다. 이 예(200)는 디스플레이 디바이스(110)를 형성하는 광 가이드(202) 및 광 엔진(204)을 포함한다. 광 엔진(204)의 출력을 디스플레이하는 역할을 하는 유리, 플라스틱, 또는 다른 광학적 투과성 물질과 같은 광 가이드(202)는 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
피코 프로젝터 또는 다른 영상 출력 디바이스와 같은 광 엔진(204)은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 광 엔진(204)의 예들은 레이저 구동 LCOS 또는 LED 구동 스캔, LCOS 디스플레이(예컨대, RGB LED 등을 포함함)를 포함한다. 하나 이상의 사용자들이 보도록 광 엔진(204)의 출력이 광 가이드(202)에 의해 디스플레이되도록, 광 엔진(204)은 광 가이드(202)에 광학적으로 결합되어 있다. 광 엔진(204)은 다양한 방식으로 광 가이드(202)에 광학적으로 결합될 수 있고, 그의 한 예는 이하의 도면들과 관련하여 찾아볼 수 있다.
도 3은 측면도를 사용하여 더 상세히 도시되어 있는 도 2의 광 가이드(202)의 한 예(300)를 나타낸 것이다. 이 예에서, 광 가이드(202)는 인-커플링 광학계(in-coupling optics)(302) 및 아웃-커플링 광학계(out-coupling optics)(304)를 포함하는 것으로 예시되어 있다. 인-커플링 광학계(302)는 광 엔진(204)을 광 가이드(202)에 광학적으로 결합시키도록 구성되어 있다. 인-커플링 광학계(302)는 표면 부조 격자(surface relief grating), 스위칭가능 브래그 격자(switchable Bragg grating), 체적 홀로그래프 격자(volume holograph grating), 반사 및 부분 반사 표면, 자유형 광학 요소(free form optical element), ?지 광학계(wedge optics) 등과 같은 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
예시된 예에서, 인-커플링 광학계(302)는 광 엔진(204)에 의해 출력된 광을 아웃-커플링 광학계(304)로 투과시키기 위해 약 90도 굴곡시키도록 구성되어 있다. 이와 같이, 인-커플링 광학계(302)는, 이 예에서, 앞서 기술한 바와 같이 "광을 전환"시켜 아웃-커플링 광학계로 투과시키기 위해 하나 이상의 기법들을 이용할 수 있다.
게다가, 인-커플링 광학계 및 아웃-커플링 광학계(302, 304)는 광 엔진(204)로부터의 출력을 확장시키는 동공 확장기(pupil expander)로서 이용될 수 있다. 인-커플링 광학계(302)는, 예를 들어, 광 엔진(204)의 출력을 수평으로 확장시키도록 구성되어 있을 수 있다. 아웃-커플링 광학계(304)는 이어서 이 수평으로 확장된 출력을 수신하고, 다시 말하지만, "광을 전환"시키는 하나 이상의 기법들을 이용하는 등에 의해, 눈(306), 예컨대, 컴퓨팅 디바이스(102)의 사용자의 눈으로 출력하기 위해 이를 수직 방향으로 추가적으로 확장시킬 수 있다.
따라서, 광 엔진(204)은 레이저 구동 LCOS 또는 LED 구동 스캔 또는 LCOS 디스플레이로서 구성될 수 있고, 효율적인 회절을 가능하게 하기 위해 5 내지 10 나노미터의 범위 미만의 대역폭을 가지는 RGB LED들 또는 레이저들을 포함할 수 있다(광을 커플링 인(couple in) 및/또는 커플링 아웃(couple out)하기 위해 회절 기법들 중 하나가 사용되는 경우; 다른 경우에는, LED의 대역폭이 그렇게 제약되지 않음). 광 엔진(204)은 앞서 기술된 바와 같이 "광을 전환"시키기 위해 하나 이상의 기법들을 이용하여 광 가이드(202)의 인-커플링 광학계(302)에 광학적으로 결합되어 있다. 광은 이어서 광 가이드(202)를 따라 인-커플링 광학계(302)를 통해 내부 전반사(total internal reflection)(TIR)를 사용하여 수평 확장 격자(horizontal expansion grating)로 투과된다. 이 격자는 "출사동(exit pupil)"을 수평으로 확장시키는 역할을 하고, 그에 부가하여, 광을 90도 전환시키며, 따라서 광은 예(300)에서 화살표로 나타낸 바와 같이 위쪽으로 진행한다. 광은 이어서 "출사동"을 수직으로 확장시키고 또다시 광을 화살표로 나타낸 바와 같이 전환시키는 아웃-커플링 광학계(304)를 만나며, 따라서 광이 광 가이드(202)로부터 커플링 아웃되어 영상(예컨대, 사용자 인터페이스의 일부)을 보여주기 위해 사용자의 눈(306) 쪽으로 간다.
하나 이상의 구현예들에서, 인-커플링 광학계(302)는 상이한 디스플레이 모드들을 지원하기 위해 스위칭가능할 수 있다. 예를 들어, 인-커플링 광학계(302)는, 앞서 기술한 바와 같이, 광 엔진의 출력이 "전환"되고 아웃-커플링 광학계(304)로 투과되게 하여 사용자의 눈(306)에 디스플레이되도록 하기 위해 (예컨대, 스위칭가능 브래그 격자를 사용하여) 제1 모드에서 "스위칭 온(switch on)"될 수 있다.
인-커플링 광학계(304)는 또한 디스플레이 디바이스(110)가 광 엔진(204)의 출력을 도 1의 컴퓨팅 디바이스(102)의 하우징(104)의 "배면으로부터" 투사하는 등을 위한 프로젝터로서 기능하는 제2 모드를 지원하기 위해 "스위칭 오프(switch off)"될 수 있다. 이 예에서, 인-커플링 광학계(304)는 광 엔진(204)으로부터의 광이 아웃-커플링 광학계(304)에 결합되게 굴곡되지 않도록 스위칭 오프된다.
오히려, 광 엔진(204)으로부터의 광은 이 예에서 프로젝터로서 역할하기 위해 굴곡하는 일 없이 인-커플링 광학계(302)를 통과한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(102)는, 예컨대, 테이블 윗면, 벽 등과 같은 컴퓨팅 디바이스(102)의 외부에 있는 표면 상에 출력을 투사하기 위해, 광 엔진(204)의 출력을 사용하기 위해 도 1의 하우징(104)에 의해 지지되는 렌즈 및 광 밸브(lens and light valve)(308)를 프로젝터로서 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 디스플레이 디바이스(110)는 컴퓨팅 디바이스(102)에서 사용하기 위한 상이한 디스플레이 기법들을 지원하기 위해 다양한 모드로 사용될 수 있다.
도 4는 광 가이드(202)의 층들이 도시되어 있는 디스플레이 디바이스(110)의 광 가이드(202) 및 광 엔진(204)의 한 예시적인 구현예를 나타낸 것이다. 광 가이드(202)는 도 3과 관련하여 앞서 기술한 바와 같이 아웃-커플링 광학계(304)를 구현하기 위해 사용가능한 광학적으로 투명한 물질(402) 및 회절 격자 매트릭스(404)를 포함한다.
광 가이드(202)는 또한 디스플레이 디바이스(110)의 전방 표면에 걸쳐 터치 센서들을 구현하는 층(406)을 포함한다. 예를 들어, 층(406)은 도 1과 관련하여 도시된 바와 같이, 사용자의 손(108)의 하나 이상의 손가락들과 같은 접촉의 X, Y 좌표를 검출하기 위해 ITO(indium tin oxide)를 사용하여 형성되는 그리드(grid)로서 구성될 수 있다. 이와 같이, 이 층(406)은 컴퓨팅 디바이스(102)의 하나 이상의 동작들(예컨대, 사용자 인터페이스를 탐색하는 것, 응용 프로그램을 시작하는 것, 디스플레이 객체와 상호작용하는 것 등)을 개시하는 하나 이상의 제스처들을 인식하기 위해 사용될 수 있는 입력들을 입출력 모듈(116)에 제공하기 위해 사용될 수 있다.
광 가이드(202)는 또한 터치 센서들을 구현하기 위해 광 가이드(202)의 배면에 배치되어 있는 층(408)을 포함할 수 있다. 예를 들어 광 가이드(202)는 사용자의 눈으로부터 어떤 거리에서 보는 것을 지원하도록 구성되어 있을 수 있고, 따라서 사용자가 광 가이드의 전방 표면(예컨대, 디스플레이 디바이스(110)의 전방에 있는 터치 센서들을 지지하는 층(406))과 상호작용하는 것이 불편하다. 그에 따라, 디바이스의 후방에 배치되어 있는 층(408)이 또한 제스처들을 인식하도록 구성되어 있을 수 있고, 이에 대한 추가적인 논의는 도 5와 관련하여 찾아볼 수 있다.
광 가이드(202)는 또한 공극(air gap)(412) 또는 더 낮은 광학 굴절률(optical index)의 물질에 의해 회절 격자 매트릭스(404)로부터 분리되어 있는 전기 변색 층(electro-chromic layer)(410)을 포함하는 것으로 예시되어 있다. 전기 변색 층(410)은 투명 상태와 불투명 상태 사이에서 교번하도록 동작할 수 있다. 이것은 컴퓨팅 디바이스(102)의 물리적 환경(112)의 어느 부분이 디스플레이 디바이스(110)를 통해 보이는지를 제어하는 것, 디스플레이 디바이스(110)에 의해 디스플레이되는 사용자 인터페이스의 일부분들에 대한 콘트라스트를 개선시키는 것 등과 같은 각종의 목적을 위해 사용될 수 있고, 이에 대한 추가적인 논의는 이하의 도면과 관련하여 찾아볼 수 있다.
도 5는 사용자 인터페이스를 출력하고 디스플레이 디바이스의 배면을 통해 검출되는 제스처들을 지원하는 것으로 도 1의 컴퓨팅 디바이스(102)를 나타내고 있는 한 예시적인 구현예(500)를 나타낸 것이다. 이 예에서, 디스플레이 디바이스(110)는 컴퓨팅 디바이스(102)에 대한 시작 화면으로서 구성되어 있는 사용자 인터페이스를 출력한다. 시작 화면은 각자의 응용 프로그램들을 시작하기 위해 선택가능한 복수의 타일들을 포함하고, 또한 응용 프로그램들에 관한 통지들을 출력하도록 구성되어 있을 수 있다. 통지들의 한 예는 레드몬드의 온도 및 현재 날씨 상태에 관한 통지를 포함하는 날씨 타일을 사용하여 예시되어 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 디스플레이 디바이스(110)는 사용자 쪽으로 배향되어 있는 디바이스의 전면은 물론 사용자로부터 멀어지는 쪽으로 배향되어 있는(예컨대, 디바이스의 전면의 반대쪽에 배치되어 있는) 디바이스의 배면을 사용하여 입력들(예컨대, 제스터들)을 검출하도록 구성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 사용자는 사용자의 손(106)의 하나 이상의 손가락들을 사용하여 제스처를 행할 수 있다. 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이된 타일을 선택하는 것, 패닝(pan) 제스처, 줌잉(zoom) 제스처 등을 사용하여 사용자 인터페이스를 탐색하는 것과 같은 각종의 상이한 제스처들이 행해질 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨팅 디바이스(102)의 후방에 배치되어 있는 사용자의 손(106)의 일부분들이 입력들을 제공하기 위해 여전히 사용될 수 있다.
게다가, 또한 도 4와 관련하여 기술되는 바와 같이, 디스플레이 디바이스(110)는 광학적으로 투명하지만 또한 디스플레이 디바이스(110)의 어느 부분들이 투명하게 되는지를 제어하기 위해 층(예컨대, 전기 변색 층(410))을 포함하도록 구성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 이것은 사용자 인터페이스를 디스플레이하기 위해 사용되는 디스플레이 디바이스의 일부분들의 콘트라스트를 개선시키기 위해 사용될 수 있다. 이것의 한 예는 사용자 인터페이스에서 흑색(color black)을 지원하기 위해 사용될 수 있는, 예시된 예에서 타일들 및 텍스트(예컨대, "시작")를 디스플레이하는 데 사용되는 부분들을 포함할 수 있다.
이 기법들은 또한 디스플레이 디바이스(110)를 통해 보이는 물리적 환경의 양을 제어하는 것과 같이 선택가능한 불투명도를 지원하도록 구성되어 있을 수 있다. 이것은 각종의 기능을 제공하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스(110)의 일부분들은 사용자의 손(106)의 일부분이 디스플레이 디바이스를 통해 보일 수 있게 하기 위해 부분적으로 투명하게 될 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자는 사용자의 손가락이 "어디에" 위치해 있는지를 용이하게 볼 수 있고, 이는 디스플레이 디바이스(110)의 배면에 배치되어 있는 터치스크린 기능을 통해 검출되는 제스처들을 사용하는 것을 비롯하여 사용자 상호작용에 도움을 줄 수 있다.
그에 부가하여, 이 기법은 예시된 바와 같이 사용자 인터페이스 자체가 어떻게 디스플레이되는지와 결합될 수 있다. 예시적인 구현예(500)에서, 사용자가 사용자의 손의 손가락을 볼 수 있도록, 디스플레이 디바이스(110)의 배면에 근접하게 배치되어 있는 사용자의 손(106)의 손가락의 일부분들이 투명하게 될 수 있다. 이것은 사용자의 손(106)의 손가락이 타일과 관련하여 디스플레이되는 것처럼 보이도록 사용자 인터페이스의 일부분들을 포함하고, 따라서 사용자는 손가락의 현재 위치에서 어느 타일이 현재 선택가능한지를 용이하게 결정할 수 있다. 이 예에서, 접촉과 일치하지 않는 사용자 인터페이스에서의 타일의 일부분들은 (예컨대, 사용자 인터페이스를 디스플레이하는 것 및/또는 전기 변색 층(410)을 사용하는 것을 통해) 투명하게 되지 않는다. 이러한 방식으로, 디스플레이 디바이스(110)의 배면과의 상호작용이 도움을 받을 수 있다. 디스플레이 디바이스(110)의 배면 상의 사용자의 손(106)의 손가락에 의해 접촉되는 지점들에 대응하는 표식들을 사용자 인터페이스에 디스플레이하는 것과 같은 각종의 다른 예들이 또한 생각되고 있다. 또한 유의할 점은, 이 영역별 불투명도 제어가 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 증강들의 외관을 상당히 향상시킬 수 있으면서 증강들 간의 투명성을 가능하게 하고, 따라서 물리적 환경(예컨대, "실세계")이 증강들과 동시에 명확하게 보일 수 있다는 것이다. 또한 유의할 점은, 디스플레이 전체가 불투명하게 될 수 있고, 이는, 예컨대, 영화를 보는 것과 같이 실세계를 보는 것을 수반하지 않는 경험들에서 도움을 주기 위해 사용될 수 있다는 것이다.
도 6은 디스플레이 디바이스(110)와 사용자 간의 거리의 차이에 기초한 대응하는 시야의 차이를 보여주는 컴퓨팅 디바이스(102)의 디스플레이 디바이스(110)의 한 예시적인 구현예(600)를 나타낸 것이다. 예시적인 구현예(600)는 제1 스테이지(602) 및 제2 스테이지(604)를 사용하여 예시되어 있다. 제1 스테이지(602)에서, 컴퓨팅 디바이스(102)는, 팔의 길이(예컨대, 약 30 인치)에 보유되어 있을 때와 같이, 사용자로부터 제1 거리만큼 떨어져 위치해 있는 것으로 예시되어 있다.
앞서 기술된 바와 같이, 컴퓨팅 디바이스(102)는 도 2의 광 가이드(202)를 포함하는 디스플레이 디바이스(110)를 포함할 수 있다. 광 가이드(202)는 사용자가 보도록 도 3의 아웃-커플링 광학계(304)를 통해 무한대에 초점이 맞춰져 있는 영상면을 따라 출력을 제공하도록 구성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 아웃-커플링 광학계(304)는 수평선과 같은 멀리 떨어진 물체를 보는 것과 유사하게 사용자가 볼 수 있는 평행 광의 출력을 제공할 수 있다. 이것으로 인해, 사용자의 눈(306)으로부터 심지어 1인치 미만인 거리들부터 디스플레이 디바이스(110) 자체가 보이지 않는 지점까지를 비롯한 넓은 범위의 거리들로부터 디스플레이 디바이스(110)를 볼 수 있다.
광 가이드를 컴퓨팅 디바이스(102)의 일부로서 사용하는 것은 또한 시야에 관한 기법들을 지원할 수 있다. 예를 들어, 제1 스테이지에서, 사용자 인터페이스가 디스플레이 디바이스(110)에 의해 디스플레이되는 것으로 예시되어 있다. 이 예에서, 사용자 인터페이스는 "Sports" 및 "Weather"로서 예시되어 있는 2개의 컬럼과 함께 헤드라인 "Redmond News"를 포함한다. 앞서 기술된 바와 같이, 제1 스테이지(602)는 컴퓨팅 디바이스(102) 그리고 따라서 컴퓨팅 디바이스(102)의 디스플레이 디바이스(110)를 디바이스를 보유하는 사용자의 양눈으로부터 대략 팔의 길이에 배치되어 있는 것으로 나타내고 있다.
이 예에서, 사용자는 이어서, 사용자 인터페이스에 포함된 더 많은 양의 콘텐츠를 보는 것과 같이, 사용자 인터페이스를 더 많이 보고자 할 수 있다. 이 예에서, 광 가이드를 포함하도록 디스플레이 디바이스(110)를 구성하는 것을 통해, 사용자는 제2 스테이지(604)에 나타낸 바와 같이 컴퓨팅 디바이스(102)를 간단히 물리적으로 더 가깝게 이동시킬 수 있다. 디스플레이 디바이스(110)를 더 가깝게 이동시키는 것에 의해, 디스플레이 디바이스(110)로부터 사용자에게 보이는 시야가 증가한다.
이것은 제1 스테이지(602)에서 디스플레이된 동일한 사용자 인터페이스의 디스플레이 디바이스를 통해 보는 것에 의해 제2 스테이지(604)에 예시되어 있다. 그렇지만, "Business" 및 "Local" 컬럼들은 물론 컬럼들 내의 부가의 내용과 같은 사용자 인터페이스의 부가의 컬럼들이 제2 스테이지(604)에 배치되어 있는 것으로 보인다. 이와 같이, 디스플레이 디바이스(110)가 사용자의 눈에 더 가깝게 이동됨에 따라 시야가 증가한다.
게다가, 이 증가는, 예컨대, 크기 또는 해상도를 증가시키라고 사용자로부터 수신된 입력들, 하나 이상의 센서들의 사용 등으로 인해, 크기 또는 해상도가 컴퓨팅 디바이스(102) 자체에 의해 변경되지 않는다는 점에서 수동적이다. 이러한 방식으로, 사용자의 눈이 디스플레이에 얼마나 가깝게 위치해 있는지에 관계없이, 디스플레이 디바이스(110)에 의해 디스플레이되는 물체들은 초점이 맞춰진 채로 있다. 따라서, 이것은 사용자와 디스플레이 사이의 거리를 변경하는 것에 의해 신문을 읽는 것, 웹을 브라우징하는 것 또는 짧은 비디오 콘텐츠를 소비하는 것과 같은 화면 상에 보이는 양을 조절하기 위해 사용자에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 한 예로서 3.5" 화면을 사용하여, 디스플레이 디바이스(110)가 45도 시야를 생성하는 경우, 디스플레이 디바이스(110)를 눈으로부터 1인치 떨어져 보유하는 것은 30인치의 팔의 길이에 있는 105인치 디스플레이 디바이스에 동등한 영상을 생성할 것이다. 시야 기법들에 대한 추가적인 논의는 이하의 도면과 관련하여 찾아볼 수 있다.
도 7 및 도 8은, 각각, 도 6에 도시된 제1 스테이지(602) 및 제2 스테이지(604)의 예시적인 측면도들을 나타낸 것이다. 제1 스테이지(602)에서, 디스플레이 디바이스(110)를 통해 보이는 사용자 인터페이스(702)의 일부분을 보여주기 위해 파선들을 사용하여 사용자의 시야가 예시되어 있다. 도 8에 도시된 제2 스테이지에서, 사용자의 눈은 디스플레이 디바이스(110)에 더 가깝게 위치해 있고, 이는, 파선들로 나타낸 바와 같이, 사용자가 사용자 인터페이스(702)의 더 큰 부분을 볼 수 있게 한다. 이와 같이, 디스플레이 디바이스(110)는 무한대에 초점이 맞춰져 있는 영상면에 사용자 인터페이스를 출력함으로써, 예컨대, 도 2의 광 가이드(202)에 의해 평행 광을 출력하는 것을 통해 이 상이한 시야들을 지원할 수 있다.
이 기능은 담에 있는 구멍을 통해 광고판을 보는 것에 비유될 수 있다. 사용자가 담에 있는 구멍에 더 가깝게 이동함에 따라, 광고판의 유형 크기가 증가될 뿐만 아니라(예컨대, 사용자가 도 6에 도시된 바와 같이 더 작은 텍스트를 볼 수 있음), 보이는 광고판의 양이 증가한다. 이와 같이, 디스플레이 디바이스(110)는 사용자의 눈과 디스플레이 디바이스(110) 사이의 일정 범위의 거리들에 따라 수동적으로 사용자가 사용자에게 보이는 시야를 변경할 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 이 범위는 사용자가 디스플레이 디바이스(110) 전체를 볼 수 있는 것에 기초하여 정의될 수 있다.
예를 들어, 사용자가 사용자의 시계의 주변부에서 디스플레이 디바이스의 외측 부분들이 더 이상 보이지 않을 정도로 가까울 때까지 사용자가 디스플레이 디바이스(110)에 접근함에 따라 시야가 증가할 수 있다. 거리에 기초하여 시야를 변경하는 것이 사용자가 디바이스 자체를 이동시킬 수 있는 모바일 디바이스와 관련하여 기술되어 있지만, 이 기법들은 또한 사용자가 움직이고 디바이스가 일정한 위치에 머물러 있도록 구성되어 있는 상황들에서 이용될 수 있으며, 그의 한 예는 이하의 도면과 관련하여 찾아볼 수 있다.
사용자 상호작용을 확장시키기 위해 다른 시나리오가 이 기법들에 의해 지원될 수 있다. 예를 들어, 사용자는, 이전의 예에서 광고판을 보는 것과 유사하게, 팔의 길이에 있는 컴퓨팅 디바이스(102)를 볼 수 있다. 그렇지만, 디바이스를 사용자의 양눈에 더 가깝게 가져오는 대신에, 사용자가 원래의 위치에서는 보이지 않는 광고판의 상이한 영역들을 보기 위해 디바이스를 움직일 수 있다(예컨대, 디스플레이 디바이스와 사용자의 눈 사이의 축에 수직인 평면에 대해 상이한 각도들로 디바이스를 기울임). 예를 들어, 이것은 디바이스를 기울이는 것에 의해 사용자가 편안하게 앉아서 팔의 길이에 있는 신문의 상이한 부분들을 읽을 수 있게 한다. 새로운 디바이스 경험을 현재 이용가능한 기술과 대조하는 것이 유용하다. 현재의 휴대폰들 중 하나와 같은 핸드헬드 디바이스에서 신문을 읽으려고 시도할 때, 사용자는 콘텐츠를 탐색하기 위해 터치 또는 다른 제스처들을 사용하여 계속 스크롤해야만 한다. 그렇지만, 본 명세서에 기술된 기법들에 의해, 사용자 인터페이스의 상이한 부분들을 보기 위해 디바이스를 기울이는 것이, 상기 시야 예와 같이, 디스플레이 디바이스에 의해 수동적으로 지원될 수 있다.
도 9는 도 1의 디스플레이 디바이스(110)를 표면 상에 수평으로 있도록 구성되어 있는 것으로 도시하고 있는 한 예시적인 구현예(900)를 나타낸 것이다. 이 예에서, 디스플레이 디바이스(110)는 컴퓨터 구성에서 사용하기 위한 책상 위, 테이블 윗면 등과 같은 표면 상에 있는 것으로 구성되어 있는 하우징(902) 내에 포함되어 있는 것으로 예시되어 있으며, 이에 대해서는 도 12와 관련하여 추가적으로 기술된다. 디스플레이 디바이스(110)는 도 2의 광 가이드(202) 및 광 엔진(204)을 포함하고 있으며, 그로써 광 가이드를 사용하여 무한대에 초점이 맞춰져 있는 영상면을 따라 사용자 인터페이스를 디스플레이할 수 있다.
예시된 예에서, 디스플레이 디바이스(110)는 투명도를 지원하는 것으로 예시되어 있고, 예시된 바와 같이 데스크톱 컴퓨팅 디바이스의 일부분과 같은 물리적 환경이 디스플레이 디바이스(110)를 통해 보이도록 하우징(902) 내에 구성되어 있다. 물리적 환경이 디스플레이 디바이스(110)를 통해 보이지 않는, 도 4와 관련하여 기술된 바와 같이 제어가능한 방식으로 보이는, 기타인 구현예들과 같은 다른 구현예들이 또한 생각되고 있다. 하우징이 수직 표면에 탑재되도록 구성되어 있는 텔레비전 구현예와 같은 하우징 내의 디스플레이 디바이스(110)의 다른 구현예들이 또한 생각되고 있으며, 이의 한 예는 도 12와 관련하여 추가적으로 기술되어 있다.
예시적인 절차
이하의 논의는 이상에서 설명된 시스템들 및 디바이스들을 이용하여 구현될 수 있는 광 가이드 기법들을 기술한다. 절차들 각각의 측면들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 절차들은 하나 이상의 디바이스들에 의해 수행되는 동작들을 명시하는 일련의 블록들로 나타내어져 있으며, 각자의 블록들에 의한 동작들을 수행하는 도시된 순서들로 꼭 제한될 필요는 없다. 이하의 논의의 일부분에서, 도 1 내지 도 9의 환경 및 예시적인 시스템들이 참조될 것이다.
도 10은 포착된 영상들이 증강을 디스플레이하기 위해 사용자의 동공들을 찾아내는 데 사용되는 한 예시적인 구현예에서의 절차(1000)를 나타낸 것이다. 사용자의 하나 이상의 영상들이 사용자에 의해 보유된 핸드헬드 디바이스의 하나 이상의 카메라들을 사용하여 포착된다(블록(1002)). 예를 들어 사용자는 이동 통신 디바이스(예컨대, 휴대폰, 태블릿 컴퓨터 등)의 전방 카메라에 의해 영상들을 포착할 수 있다.
핸드헬드 디바이스에 의해 포착된 하나 이상의 영상들로부터 3차원 공간에서 사용자의 동공들의 위치가 계산된다(블록(1004)). 예를 들어, 증강 현실 모듈(118)은 위치를 결정하기 위해 영상들을 검사할 수 있다.
핸드헬드 디바이스의 투명한 디스플레이를 통해 보이는 핸드헬드 디바이스의 물리적 환경의 적어도 일부분과 동시에 보이는 증강이 사용자의 동공들의 계산된 위치에 기초하여 투명한 디스플레이 상에 디스플레이된다(블록(1006)). 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 증강이 디스플레이 디바이스(110)를 통해 보이는 물리적 환경(112)의 일부분(이 경우에, 나무들 및 사용자의 손(106)의 손가락의 일부임)과 동시에 보이는 자동차(114)로서 구성될 수 있다. 다른 예들이 또한 생각되고 있고, 예컨대, 카메라가 컴퓨터 모니터의 일부, 게임 콘솔과 통신 연결되어 있는 독립형 카메라의 일부 등과 같은 사용자에 의해 보유되지 않는 표면 상에 있을 수 있다.
도 11은 사용자와 디바이스 사이의 거리가 가까울수록 시야가 확장되도록 상이한 거리들에서 디스플레이 디바이스를 보는 한 예시적인 구현예에서의 절차(1100)를 나타낸 것이다. 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 사용자 인터페이스의 제1 시야가 보이도록 컴퓨팅 디바이스의 디스플레이 디바이스를 제1 거리에서 본다(블록(1102)). 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(102)는 표면에 의해 지지될 수 있는데, 예컨대, 텔레비전과 같이 벽에 탑재되고, 컴퓨터 모니터와 같이 책상 위, 테이블 윗면에 있을 수 있다. 다른 예에서, 컴퓨팅 디바이스(102)는 핸드헬드 구성을 가질 수 있고, 대략 팔의 길이에 보유될 수 있다. 이것의 한 예가 도 6 및 도 7의 제1 스테이지(602)에 예시되어 있다.
제1 시야보다 더 큰, 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 사용자 인터페이스의 제2 시야가 보이도록 컴퓨팅 디바이스의 디스플레이 디바이스를 제1 거리보다 작은 제2 거리에서 본다(블록(1104)). 예를 들어, 사용자는 보유되어 있는 컴퓨팅 디바이스(102)를 사용자의 양눈에 더 가깝게 가져올 수 있다. 다른 경우에, 사용자는 거리를 줄이기 위해 컴퓨팅 디바이스(102) 쪽으로 이동할 수 있다. 사용자 인터페이스가 무한대에 초점이 맞춰져 있는 영상면에 디스플레이되기 때문에, 도 6 및 도 8의 제2 스테이지(604)에 도시된 바와 같이, 시야가 증가한다.
예시적인 시스템 및 디바이스
도 12는 본 명세서에 기술된 다양한 기법들을 구현할 수 있는 하나 이상의 컴퓨팅 시스템들 및/또는 디바이스들을 나타내는 한 예시적인 컴퓨팅 디바이스(1202)를 포함하는 전체적으로 1200으로 나타낸 예시적인 시스템을 나타낸 것이다. 컴퓨팅 디바이스(1202)는, 예를 들어, 서비스 공급자의 서버, 클라이언트와 연관되어 있는 디바이스(예컨대, 클라이언트 디바이스), 온칩 시스템, 및/또는 임의의 다른 적당한 컴퓨팅 디바이스 또는 컴퓨팅 시스템일 수 있다. 게다가, 컴퓨팅 디바이스(1202)는 도 2와 관련하여 추가로 상세히 기술되는 광 가이드(202) 및 광 엔진(204)을 포함할 수 있는 앞서 기술된 바와 같은 디스플레이 디바이스(110)를 포함한다.
예시적인 컴퓨팅 디바이스(1202)는, 예시된 바와 같이, 서로 통신 연결되어 있는 처리 시스템(1204), 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체(1206), 및 하나 이상의 I/O 인터페이스들(1208)을 포함하고 있다. 비록 도시되어 있지는 않지만, 컴퓨팅 디바이스(1202)는 다양한 구성요소들을 서로 연결시키는 시스템 버스 또는 다른 버스 및 명령 전송 시스템을 추가로 포함할 수 있다. 시스템 버스는 메모리 버스 또는 메모리 제어기, 주변 장치 버스, 범용 직렬 버스, 및/또는 각종의 버스 아키텍처들 중 임의의 것을 이용하는 프로세서 또는 로컬 버스와 같은 상이한 버스 구조들 중 임의의 것 또는 임의의 조합을 포함할 수 있다. 제어 및 데이터 라인들과 같은 각종의 다른 예들이 또한 생각되고 있다.
처리 시스템(1204)은 하드웨어를 사용하여 하나 이상의 동작들을 수행하는 기능을 나타낸다. 그에 따라, 처리 시스템(1204)은 프로세서들, 기능 블록들 등으로서 구성될 수 있는 하드웨어 요소들(1210)을 포함하는 것으로 예시되어 있다. 이것은 하나 이상의 반도체들을 사용하여 형성되는 ASIC(application specific integrated circuit) 또는 다른 논리 장치로서 하드웨어로 구현하는 것을 포함할 수 있다. 하드웨어 요소들(1210)은 그들이 형성되는 재료들 또는 그들에서 이용되는 처리 메커니즘들에 의해 제한되지는 않는다. 예를 들어, 프로세서들은 반도체(들) 및/또는 트랜지스터들(예를 들어, 전자 집적 회로들(IC들))로 이루어져 있을 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서-실행가능 명령어들은 전자적으로 실행가능한 명령어들일 수 있다.
컴퓨터 판독가능 저장 매체(1206)는 메모리/저장 장치(1212)를 포함하는 것으로 예시되어 있다. 메모리/저장 장치(1212)는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체와 연관되어 있는 메모리/저장 용량을 나타낸다. 메모리/저장 구성요소(1212)는 휘발성 매체(RAM(random access memory) 등) 및/또는 비휘발성 매체(ROM(read only memory), 플래시 메모리, 광 디스크, 자기 디스크, 기타 등등)를 포함할 수 있다. 메모리/저장 구성요소(1212)는 고정식 매체(fixed media)(예컨대, RAM, ROM, 고정식 하드 드라이브, 기타)는 물론 이동식 매체(예컨대, 플래시 메모리, 이동식 하드 드라이브, 광 디스크, 기타)도 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체(1206)는, 이하에서 더 기술하는 바와 같이, 각종의 다른 방식들로 구성될 수 있다.
입출력 인터페이스(들)(1208)는 사용자가 컴퓨팅 디바이스(1202)에 명령들 및 정보를 입력할 수 있게 하고 또한 정보가 다양한 입출력 디바이스들을 사용하여 사용자 및/또는 다른 구성요소들 또는 디바이스들에 제시될 수 있게 하는 기능을 나타낸다. 입력 디바이스들의 예들은 키보드, 커서 제어 디바이스(예컨대, 마우스), 마이크, 스캐너, 터치 기능(예컨대, 실제 터치를 검출하도록 구성되어 있는 용량성 또는 다른 센서들), (예컨대, 터치를 수반하지 않는 제스처들로서 움직임을 인식하기 위해 가시 파장 또는 비가시 파장(적외선 주파수 등)을 이용할 수 있는) 카메라 등을 포함한다. 출력 디바이스들의 예들은 디스플레이 디바이스(예컨대, 모니터 또는 프로젝터), 스피커, 프린터, 네트워크 카드, 촉각 반응 디바이스 등을 포함한다. 이와 같이, 컴퓨팅 디바이스(1202)는 사용자 상호작용을 지원하기 위해 이하에서 더 기술되는 바와 같이 각종의 방식들로 구성될 수 있다.
다양한 기법들이 일반적으로 소프트웨어, 하드웨어 요소들, 또는 프로그램 모듈들과 관련하여 본 명세서에 기술되어 있을 수 있다. 일반적으로, 이러한 모듈들은 특정의 작업들을 수행하거나 특정의 추상 데이터 유형들을 구현하는 루틴들, 프로그램들, 개체들, 요소들, 구성요소들, 데이터 구조들 등을 포함한다. "모듈", "기능", 및 "구성요소"라는 용어는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 일반적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합을 나타낸다. 본 명세서에 기술된 기법들의 특징들이 플랫폼-독립적(platform-independent)이며, 이는 그 기법들이 각종의 프로세서들을 갖는 각종의 상용 컴퓨팅 플랫폼들에서 구현될 수 있다는 것을 의미한다.
기술된 모듈들 및 기법들의 구현은 어떤 형태의 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되거나 그 매체를 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨팅 디바이스(1202)에 의해 액세스될 수 있는 각종의 매체를 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 매체는 "컴퓨터 판독가능 저장 매체" 및 "컴퓨터 판독가능 신호 매체"를 포함할 수 있다.
"컴퓨터 판독가능 저장 매체"는 단순한 신호 전송, 반송파, 또는 신호들 자체와 달리 정보의 영구적 및/또는 비일시적 저장을 가능하게 하는 매체 및/또는 장치들을 말할 수 있다. 이와 같이, 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 비신호 전달 매체(non-signal bearing media)를 말한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들, 논리 요소들/회로들, 또는 다른 데이터와 같은 정보를 저장하는 데 적당한 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 이동식 및 비이동식 매체 및/또는 저장 장치들과 같은 하드웨어를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체의 예들은 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, DVD(digital versatile disk) 또는 다른 광 저장 장치, 하드 디스크, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 다른 자기 저장 장치, 또는 원하는 정보를 저장하는 데 적당하고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 다른 저장 장치, 유형의 매체(tangible media), 또는 제조 물품을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다.
"컴퓨터 판독가능 신호 매체"는 명령어들을 네트워크를 통하는 등에 의해 컴퓨팅 장치(1202)의 하드웨어로 전송하도록 구성되어 있는 신호 전달 매체를 말하는 것일 수 있다. 신호 매체는 통상적으로 컴퓨터 판독가능 명령어들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들, 또는 다른 데이터를 반송파, 데이터 신호, 또는 다른 전송 메카니즘과 같은 피변조 데이터 신호(modulated data signal)에 구현할 수 있다. 신호 매체는 또한 임의의 정보 전달 매체를 포함한다. "피변조 데이터 신호"라는 용어는 신호의 특성들 중 하나 이상이 정보를 그 신호에 인코딩하는 방식으로 설정되거나 변경된 신호를 의미한다. 제한이 아닌 예로서, 통신 매체는 유선 네트워크 또는 직접 배선 연결(direct-wired connection)과 같은 유선 매체와, 음향, RF, 적외선 및 다른 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다.
앞서 기술된 바와 같이, 하드웨어 요소들(1210) 및 컴퓨터 판독가능 매체(1206)는, 어떤 실시예들에서, 본 명세서에 기술된 기법들의 적어도 일부 측면들을 구현하기 위해 이용될 수 있는 모듈들, 프로그램가능 디바이스 논리, 및/또는 하드웨어 형태로 구현되는 고정식 디바이스 논리를 나타낸다. 하드웨어는 집적 회로 또는 온칩 시스템, ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field-programmable gate array), CPLD(complex programmable logic device), 및 실리콘 또는 다른 하드웨어로 된 다른 구현예들의 구성요소들을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 하드웨어는 하드웨어에 의해 구현되는 명령어들 및/또는 논리에 의해 정의되는 프로그램 작업들을 수행하는 처리 디바이스는 물론, 실행을 위한 명령어들을 저장하는 데 이용되는 하드웨어(예컨대, 앞서 기술된 컴퓨터 판독가능 저장 매체)로서 동작할 수 있다.
상기한 것들의 조합들이 또한 본 명세서에 기술된 다양한 기법들을 구현하는 데 이용될 수 있다. 그에 따라, 소프트웨어, 하드웨어, 또는 실행가능 모듈들이 어떤 형태의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 구현된 하나 이상의 명령어들 및/또는 논리로서 및/또는 하나 이상의 하드웨어 요소들(1210)에 의해 구현될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(1202)는 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈들에 대응하는 특정의 명령어들 및/또는 기능들을 구현하도록 구성될 수 있다. 그에 따라, 컴퓨팅 디바이스(1202)에 의해 소프트웨어로서 실행가능한 모듈의 구현이 적어도 일부가 하드웨어로, 예컨대, 처리 시스템(1204)의 컴퓨터 판독가능 저장 매체 및/또는 하드웨어 요소들(1210)의 사용을 통해 달성될 수 있다. 명령어들 및/또는 기능들은 본 명세서에 기술된 기법들, 모듈들, 및 예들을 구현하기 위해 하나 이상의 제조 물품들(예를 들어, 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스들(1202) 및/또는 처리 시스템들(1204))에 의해 실행가능/동작가능할 수 있다.
도 12에 추가적으로 예시된 바와 같이, 예시적인 시스템(1200)은 PC(personal computer), 텔레비전 디바이스, 및/또는 모바일 디바이스 상에서 응용 프로그램들을 실행할 때 매끄러운(seamless) 사용자 경험을 위한 유비쿼터스 환경을 가능하게 한다. 서비스들 및 응용 프로그램들은 응용 프로그램을 이용하는 것, 비디오 게임을 플레이하는 것, 비디오를 시청하는 것, 기타를 하면서 하나의 디바이스로부터 그 다음 디바이스로 전환할 때 공통의 사용자 경험을 위해 3가지 환경들 모두에서 실질적으로 유사하게 실행된다.
예시적인 시스템(1200)에서, 다수의 디바이스들이 중앙 컴퓨팅 디바이스를 통해 상호연결된다. 중앙 컴퓨팅 디바이스는 다수의 디바이스들에 로컬일 수 있거나 다수의 디바이스들로부터 원격지에 위치해 있을 수 있다. 하나의 실시예에서, 중앙 컴퓨팅 디바이스는 네트워크, 인터넷, 또는 다른 데이터 통신 링크를 통해 다수의 디바이스들에 연결되어 있는 하나 이상의 서버 컴퓨터들의 클라우드일 수 있다.
하나의 실시예에서, 이 상호연결 아키텍처는 다수의 디바이스들의 사용자에게 공통의 그리고 매끄러운 경험을 제공하기 위해 기능이 다수의 디바이스들에 걸쳐 전달될 수 있게 한다. 다수의 디바이스들 각각은 상이한 물리적 요구사항들 및 능력들을 가질 수 있고, 중앙 컴퓨팅 디바이스는 디바이스에 맞게 조정되어 있음과 동시에 모든 디바이스들에 공통인 경험을 디바이스에 전달하는 것을 가능하게 하기 위해 플랫폼을 사용한다. 하나의 실시예에서, 한 부류의 대상 디바이스들이 생성되고, 경험들이 일반 부류의 디바이스들에 따라 조정된다. 디바이스들의 물리적 특징들, 사용 유형들, 또는 다른 통상적인 특성들에 의해 한 부류의 디바이스들이 정의될 수 있다.
다양한 구현예들에서, 컴퓨팅 디바이스(1202)는, 예컨대, 컴퓨터(1214), 모듈(1216), 및 텔레비전(1218) 사용들에 대해, 각종의 상이한 구성들을 가질 수 있다. 이 구성들 각각은 일반적으로 상이한 구조들 및 능력들을 가질 수 있는 디바이스들을 포함하고, 따라서 컴퓨팅 디바이스(1202)는 상이한 디바이스 부류들 중 하나 이상에 따라 구성될 수 있으며, 그에 따라, 디스플레이 디바이스(110)는 또한 이 상이한 구성들에 대처하도록 구성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1202)는 개인용 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 멀티 스크린 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 넷북 등을 포함하는 컴퓨터(1214) 부류의 디바이스로서 구현될 수 있다.
컴퓨팅 디바이스(1202)는 또한 휴대폰, 휴대용 음악 플레이어, 휴대용 게임 디바이스, 태블릿 컴퓨터, 멀티 스크린 컴퓨터 등과 같은 모바일 디바이스들을 포함하는 모바일(1216) 부류의 디바이스로서 구현될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(1202)는 또한 통상의 시청 환경들에서 일반적으로 대형 화면들을 가지거나 그에 연결되어 있는 디바이스들을 포함하는 텔레비전(1218) 부류의 디바이스로서 구현될 수 있다. 이 디바이스들은 텔레비전, 셋톱 박스, 게임 콘솔 등을 포함한다.
본 명세서에 기술된 기법들은 컴퓨팅 디바이스(1202)의 이 다양한 구성들에 의해 지원될 수 있고, 본 명세서에 기술된 기법들의 특정의 예들로 제한되지 않는다. 이 기능은 또한 전부 또는 일부가, 이하에 기술되는 바와 같이, 예컨대, 플랫폼(1222)을 통해 "클라우드"(1220)를 거쳐, 분산 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
클라우드(1220)는 리소스(1224)를 포함하고 그리고/또는 그에 대한 플랫폼(1222)을 나타낸다. 플랫폼(1222)은 클라우드(1220)의 하드웨어(예컨대, 서버들) 및 소프트웨어 리소스의 기본 기능을 추출(abstract)한 것이다. 리소스(1224)는 컴퓨팅 디바이스(1202)로부터 원격지에 있는 서버들에서 컴퓨터 처리가 실행되는 동안 이용될 수 있는 응용 프로그램들 및/또는 데이터를 포함할 수 있다. 리소스(1224)는 또한 인터넷을 통해 그리고/또는 가입자 네트워크(셀룰러 또는 Wi-Fi 네트워크 등)를 통해 제공되는 서비스를 포함할 수 있다.
플랫폼(1222)은 컴퓨팅 디바이스(1202)를 다른 컴퓨팅 디바이스들과 연결시키는 리소스 및 기능을 추출할 수 있다. 플랫폼(1222)은 또한 플랫폼(1222)을 통해 구현되는 리소스(122)에 대한 요구에 대응하는 스케일 레벨을 제공하기 위해 리소스의 스케일링을 추출하는 역할을 할 수 있다. 그에 따라, 상호연결된 디바이스 실시예에서, 본 명세서에 기술된 기능의 구현은 시스템(1200) 전체에 걸쳐 분산되어 있을 수 있다. 예를 들어, 기능이 일부는 컴퓨팅 디바이스(1202)에서 그리고 클라우드(1220)의 기능을 추출하는 플랫폼(1222)을 통해 구현될 수 있다.
결론
본 발명이 구조적 특징 및/또는 방법적 동작과 관련하여 기술되어 있지만, 첨부된 특허청구범위에 정의된 본 발명이 상기한 특정의 특징 또는 동작으로 반드시 제한되는 것은 아니라는 것을 잘 알 것이다. 오히려, 특정의 특징 및 동작은 청구된 발명을 구현하는 예시적인 형태로서 개시되어 있다.
102: 컴퓨팅 디바이스 110: 디스플레이 디바이스
116: 입출력 모듈 118: 증강 현실 모듈
120: 카메라 122: 센서들
202: 광 가이드 204: 광 엔진
302: 인-커플링 광학계 304: 아웃-커플링 광학계
308: 렌즈 및 광 밸브 1202: 컴퓨팅 디바이스
1204: 처리 시스템 1206: 컴퓨터 판독가능 매체
1208: I/O 인터페이스들 1210: 하드웨어 요소들
1212: 메모리/저장 장치 1214: 컴퓨터
1216: 모바일 1218: 텔레비전
1220: 클라우드 1222: 플랫폼
1224: 리소스

Claims (10)

  1. 장치에 있어서,
    핸드헬드 폼 팩터(hand-held form factor)로 구성되어 있는 하우징;
    상기 하우징의 물리적 환경에서 3차원으로 상기 하우징의 위치 및 배향을 검출하도록 구성되어 있는 하나 이상의 센서들;
    적어도 일부가 투명하고 상기 하우징에 의해 지지되는 광 가이드(light guide);
    상기 광 가이드에 광학적으로 결합되어 있는 광 엔진(light engine); 및
    상기 하우징 내에 배치되어 있고 적어도 일부가 하드웨어로 구현되어 있는 하나 이상의 모듈들을
    포함하고,
    상기 하나 이상의 모듈들은 증강(augmentation)의 위치 및 배향을 계산하도록 그리고 상기 증강이 상기 광 가이드를 통해 상기 물리적 환경의 적어도 일부분과 동시에 보이도록 상기 광 엔진으로 하여금 상기 광 가이드를 사용하여 디스플레이하기 위한 상기 증강을 출력하게 하도록 구성되어 있는 것인, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 증강이 사용자에게 3차원으로 보이는 것인, 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 휴대폰 또는 태블릿의 일부로서 형성되어 있고, 상기 하나 이상의 모듈들은 무선 통신 기능을 포함하는 것인, 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광 가이드는 무한대에 초점이 맞춰져 있는 영상면(image plane)을 따라 상기 증강을 디스플레이하도록 구성되어 있는 것인, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광 가이드는 상기 광 가이드의 부분들의 투명도를 변경하여 제1 상기 부분은 투명한 반면 제2 상기 부분은 투명하지 않도록 하기 위해 상기 하나 이상의 모듈들에 의해 선택가능한 층을 포함하는 것인, 장치.
  6. 제5항에 있어서, 제1 상기 부분은 상기 물리적 환경의 상기 일부분을 보기 위해 사용되고, 제2 상기 부분은 상기 증강을 보기 위해 사용되는 것인, 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서들은 하나 이상의 카메라들, 하나 이상의 깊이 감지 카메라들, 자이로스코프, 하나 이상의 가속도계들, 또는 자력계로서 구성되어 있는 것인, 장치.
  8. 방법에 있어서,
    사용자에 의해 보유된 핸드헬드 디바이스의 하나 이상의 카메라들을 사용하여 사용자의 하나 이상의 영상들을 포착하는 단계;
    상기 핸드헬드 디바이스에 의해 상기 포착된 하나 이상의 영상들로부터 3차원 공간에서 상기 사용자의 동공들의 위치를 계산하는 단계; 및
    상기 핸드헬드 디바이스의 투명한 디스플레이를 통해 보이는 상기 핸드헬드 디바이스의 물리적 환경의 적어도 일부분과 동시에 보이는 증강을 상기 사용자의 동공들의 상기 계산된 위치에 기초하여 상기 투명한 디스플레이 상에 디스플레이하는 단계를
    포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 투명한 디스플레이는 광 엔진에 광학적으로 결합되어 있는 광 가이드가고, 상기 광 엔진은 상기 하나 이상의 모듈들에 의해 명시된 대로 상기 증강을 출력하도록 구성되어 있는 것인, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광 엔진은 상기 핸드헬드 디바이스의 상기 물리적 환경의 상기 일부분의 디스플레이를 출력하지 않는 것인, 방법.
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