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CN113196138B - 用于保持图像清晰度的图像尺寸触发的澄清 - Google Patents

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CN113196138B CN201980082951.9A CN201980082951A CN113196138B CN 113196138 B CN113196138 B CN 113196138B CN 201980082951 A CN201980082951 A CN 201980082951A CN 113196138 B CN113196138 B CN 113196138B
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Abstract

应用引擎基于来自内容源的图像数据渲染图像。显示引擎向用户显示图像。图像能够从第一尺寸调节到第二尺寸。检测系统检测尺寸调节。应用执行澄清例程以保持图像的清晰度。

Description

用于保持图像清晰度的图像尺寸触发的澄清
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年11月16日提交的美国临时专利申请序列号62/768,705和2019年5月3日提交的美国临时专利申请序列号62/842,844的优先权，其全部通过引用整体并入在此。
技术领域
本发明涉及观看系统和观看内容的方法。
背景技术
个人计算机通常具有膝上型屏幕形式的独立屏幕或连接到中央处理单元的分离屏幕。显示图像的应用(诸如显示浏览器窗口和网页内容的浏览器、在窗口中显示带有文本的窗口的文字处理应用等)被设计为显示这种内容，使得用户通常可以舒适地阅读0.25米和1米之间距离的内容。当用户移动进一步远离显示器时，内容在用户的视野内只会变得更小。
三维观看系统有时也用于观看内容。三维观看系统可以具有头戴式框架和在用户左眼和右眼前方的左右显示器。显示器可以创建图像或投影图像，该图像或投影图像彼此略有不同以给用户一种深度印象。可替代地或另外地，相应的显示器可以将焦距调节到各种深度。
例如，用户可以在距用户2米的距离处接收带有网页的浏览器窗口。此外，在用户与通常位于可头戴式单元上并跟踪用户头部和/或用户身体部位的运动的传感器交互随后，浏览器窗口可以朝向用户或远离用户移动。
发明内容
本发明提供了一种观看系统，包括：保存图像数据的内容源；形成应用的一部分的应用引擎，其通信地连接到内容源以接收图像数据并基于图像数据渲染图像；显示引擎，其通信地连接到应用引擎以向用户显示图像，图像具有第一尺寸，图像能够被调节为小于第一尺寸的第二尺寸；以及检测系统，其检测指示图像从第一尺寸到第二尺寸的调节的量度，其中，应用响应于检测执行澄清(clarification)例程以保持图像的清晰度。
本发明还提供了一种观看内容的方法，该方法包括采用应用引擎基于来自内容源的图像数据渲染图像，采用显示引擎向用户显示该图像，并且该图像具有第一尺寸，图像能够被调节为小于第一尺寸的第二尺寸，采用检测系统检测指示图像从第一尺寸到第二尺寸的调节的量度，以及采用应用基于该检测执行澄清例程以保持图像的清晰度。
附图说明
结合附图通过示例的方式进一步描述本发明，在附图中:
图1是根据本发明第一实施例的观看系统的框图；
图2A、2B和2C是示出图1中的观看系统的功能的流程图；
图3A示出在被调整尺寸之前显示的图像；
图3B显示被调整尺寸之后的图像并且该图像保持其清晰度；
图3C示出在不保持其清晰度的情况下被调整尺寸的图像；
图4A至4F示出在浏览器窗口的上下文内重新缩放形态(aspect)；
图5是示出以高级别实现第一实施例的功能的流程图；
图6是根据本发明的第二实施例的观看系统的框图；
图7A和图7B是示出图6的观看系统的功能的流程图；
图8是根据本发明的一个实施例的可以在本发明系统中找到应用的计算机形式的机器的框图。
具体实施方式
附图中的图1示出根据本发明的实施例的观看系统10，其包括内容源12、显示引擎16、立体观看器18和应用20。观看系统10可以使用重新缩放例程以保持图像的清晰度。
显示引擎16和应用20是驻留在计算机可读存储介质上并且可由观看系统10的处理器执行的软件系统。显示引擎16和应用20通过本领域技术人员通常理解的调用和子例程彼此通信连接。
立体观看器18是经由物理或无线连接被连接到处理器的硬件组件。立体观看器18还通信地连接到显示引擎16。
应用20包括应用引擎14、应用合成器30和帧尺寸确定器32。
内容源12是连接到处理器的硬件组件。内容源12还通信地连接到应用引擎14。内容源12能够承载图像数据。这种图像数据例如可以是诸如照片或文档的静止图像。图像数据可以可替代地是诸如在用户滚动文档或网页时移动的文档或网页的运动图像，或者可以是形成电影的连续图像帧。
应用引擎14可以例如是能够基于图像数据渲染图像的图片观看器、文档编辑应用、浏览器、电影观看器等。
显示引擎16确定特定于立体观看器18的视野22的高度(H)和宽度(W)。视野22具有缓冲纹理24，该缓冲纹理24具有帧尺寸。“帧尺寸”是本领域中通常使用的术语，用于指示水平像素数(X')和垂直像素数(Y')的组合。
应用合成器30具有应用缓冲器28。应用合成器30将图像绘制到应用缓冲器28中。显示引擎16使用缓冲器纹理24的坐标来拉伸应用缓冲器28中的图像，并且然后向用户显示图像。
立体观看器18可以具有可安装到观看者的头部的框架，该框架在观看者的左眼和右眼前方具有左右显示器。取决于配置，眼睛前方的显示器可能呈现为单个显示器，但可能配置为投影两个不同的图像，每只眼睛一个。立体观看器18从显示引擎16接收图像，并且在视野22内向观看者显示图像。显示引擎16可以向用户的左眼和右眼显示稍有不同的图像以给予用户深度感知。显示引擎16可以在可调节的深度场处显示每个图像，以在适应诸如“聚散适应”的视觉相关的增强的同时还给予用户深度感知。因此，在缓冲器纹理24内显示的图像被用户感知为处于距用户特定的虚拟距离处。
帧尺寸确定器32包括纹理尺寸计算器26、查找表34和查找算法36。查找表34在X列中具有多个距离并且在Y列中具有多个帧尺寸，每个帧尺寸对应于相应的距离。例如，帧尺寸可以通过单个方向(例如，帧宽度、或帧高度或对角线)中的多个像素表示。然后可以通过应用例如固定的高宽比来简单地计算帧尺寸。帧尺寸随着用户和虚拟内容之间增加的距离而减小。查找算法36接收用户与虚拟内容之间的虚拟距离作为输入，并确定X列中与虚拟距离对应的距离中的选择距离。查找算法36然后确定与选择距离对应的帧尺寸。
查找表34可能已经通过首先在观看系统10上显示图像，并且然后测量图像在立体观看器18上占据的像素数量来创建。图像可能会逐渐远离用户移动，并测量新的帧尺寸。可以将距离和对应的像素数量聚集并放置在表中以形成查找表34。可以使用创建查找表的其它合适的方法。查找表34和查找算法36可以可替代地被替换为插值算法，该插值算法可以起到与查找表34和查找算法36相同的功能，但是可以使用一个或多个插值算法，诸如样条插值算法等。
图2A、2B和2C更详细地示出了观看系统10的功能。在50处，查找表34被存储在存储器中。如上所述，查找表34具有多个距离和与相应距离对应的多个帧尺寸。附图标记52表示图像数据保存在内容源12上。在54处，应用引擎14基于图像数据渲染图像。
在56处，应用缓冲器28从应用引擎14接收图像。应用缓冲器28具有预定尺寸，并且来自应用引擎14的图像填充应用缓冲器28。
在60处，显示引擎16在相对于用户的第一虚拟距离处向用户显示图像，其中图像具有第一尺寸。显示引擎16可以例如在默认位置处并采用预设的最大表面来显示浏览器窗口或文档观看器窗口。默认位置可以是用户易于观看图像的预选的用户友好的位置。图像可以包括文本、图片和/或其它视觉内容。如果图像包括文本，则图像优选地显示在距用户的默认距离处，使得用户可以容易地阅读文本。
最大表面可以是观看系统10分配给图像的最大可能纹理。立体观看器18可以具有1280×960像素的分辨率。观看系统10可以为给定的应用、窗口或内容类型(例如，浏览器窗口)分配最大帧尺寸。浏览器应用可以是横向应用(这意味着它可以与其它应用窗口同时显示)。浏览器应用可能不是沉浸式应用(其中一个应用窗口占据整个视野)，并且因此可以假设浏览器窗口永远不会占据整个视野(例如1280×960)，并且因此可以选择1120个像素的值(例如，具有固定的高宽比)，因为它略小于1280个像素，这可允许不包含浏览器窗口的边界或视野的一小部分。选择大于1280个像素的最大表面帧尺寸将超过立体观看器18的分辨率，在这种情况下，观看系统10可以在向用户显示内容时应用最小过滤器以匹配显示分辨率，这进而可导致不必要的处理能力来显示等效分辨率的图像(即在对1280个像素应用最小过滤器之后，1280个像素的最大表面等效于1120个像素)。
立体观看器18可以具有检测立体观看器18相对于真实世界对象的运动的多个系统。例如，立体观看器18可具有惯性测量单元，其具有检测加速度的一个或多个加速度计和检测立体观看器18的旋转的陀螺仪。另外，立体观看器18可具有捕获真实世界对象的图像的相机系统，并且可以跟踪真实世界对象在立体观看器18的视野内的运动。这些系统提供允许检测立体观看器18相对于真实世界对象的运动的“智能”。当立体观看器18相对于真实世界对象移动时，由显示引擎16显示的图像也可以在立体观看器18的视野内移动。例如，如果图像被显示给用户从而给予用户图像位于墙壁上的印象，并且如果用户走近墙壁，则图像显示的深度也更靠近用户移动从而给予用户图像保留在墙壁上的印象。图像也会在用户的视野内变得更大。
用户还可以与显示引擎16交互以增加图像的尺寸。例如，立体观看器18可以具有能够捕获由用户的手做出的姿势的一个或多个相机，并且观看系统10可以解释这种姿势以增加图像的尺寸。用户可以通过将图像更靠近用户移动来增加图像的尺寸，或者可以在图像保持相对于用户的静止虚拟距离的同时增加图像的尺寸。
如果图像变大(例如，用户走向图像)，渲染的分辨率可以改变(例如，增加)，但是应用缓冲器28的尺寸可以保持不变。传统系统可能会使用内置的被广泛称为“mip映射(mipmapping)”的重新调整尺寸特征，其可能导致图像模糊。Mip映射可包括使用本领域众所周知的过滤器，例如“均值过滤器”、“高斯平滑过滤器”、“双线性过滤器”等。例如，如果浏览器窗口移得更远且更少像素可用于浏览器窗口，则可以使用平均方法，其中将第一图像中的四个相邻像素显示为第二图像中的单个像素。单个像素可以被给予介于0和255之间的平均像素值，代表最初显示(在第一图像中)的四个像素的平均值，从而导致第二图像的模糊。
在62处，图像被移动到相对于用户的第二虚拟距离，其中图像具有小于第一尺寸的第二尺寸。在给定的示例中，用户可以进一步远离墙壁移动并且显示引擎16可以通过在用户的视野内进一步远离用户移动图像(这因此也使得图像较小)来保持图像保留在墙壁上的印象。较少的像素现在可用于显示图像。传统的mip映射技术可能会采用四个原始显示的像素，平均它们的像素值并将平均值显示为单个像素。像素值的这种平均可能导致模糊。
传统系统可能已经用于在独立计算机显示器上显示图像的目的。例如，浏览器窗口可以显示在传统的独立计算机显示器上。用户然后可以使用控件来放大或缩小网页。这种放大和缩小网页可能会触发mip映射过滤技术。当用户远离独立的计算机显示器移动时，浏览器窗口在用户的视野内变得更小，因为它在用户的眼睛的视野内变得更小。此外，该窗口并未变小，并且不会因用户远离独立计算机显示器移动而存在窗口内缩小。该窗口相对于独立的计算机显示器保持静止，并且仅在用户眼睛的视野内变小。因此，当用户远离独立的计算机显示器移动时，显示器中的图像不会变得更加模糊。
在64处，应用20的运动检测系统检测图像到相对于用户的第二虚拟距离的运动。运动的检测是指示图像变得更小的量度的检测。图像尺寸的变化(更小或更大)可能需要澄清例程以保持图像的清晰度(与模糊相反)。
在66处，用户另外可以与显示引擎16交互以将图像的尺寸从第一尺寸改变为第二尺寸。在68处，检测系统检测指示从第一尺寸到第二尺寸的调节的量度。在70处，响应于在68处的检测，可以确定比例因子以说明66处的调节。比例因子可以被最终发送到子例程82(可选地，经由子例程64、74、76和/或78)，其中确定帧尺寸可以至少部分地由比例因子确定。例如，可以通过计算用户操纵之前和之后所显示的图像的比率来确定比例因子。例如，图像最初可能以1280个像素(例如全分辨率/全缓冲器)显示。图像可能会远离用户移动，并且因此位于640个像素处(这可以由查找表34基于图像相距用户的距离确定)。然后，用户可以将图像拉伸1.5的比例因子(即图像现在比原来大50％)以使其更大，，导致在与具有640个像素的预调节图像相同距离处的具有960个像素的后调节图像。用户现在可以走向图像。查找表34可以基于浏览器窗口和用户之间的距离确定图像应该是750个像素，并且在应用缩放比率之后屏幕实际应该是1100个像素。来自查找表34并由查找算法36给出的比例因子因此乘以比例比率。取决于具体情况，图像可能在60处变得更小并且在66处变得更大，在60处变得更小并且在66处变得更小，在60处保持不变并在66处放大或变得更小等。为了进一步讨论，忽略在66处的用户交互的影响，有利于在64处检测虚拟距离的变化，其中虚拟距离可以是用户与虚拟内容/图像之间的距离。
在74处，(可选地)确定从第一虚拟距离到第二虚拟距离的运动是否大于预定最小阈值距离。在76处，(可选地)确定在从第一虚拟距离的运动和第二虚拟距离的运动之间是否经过了预定最小阈值时间量。预定最小阈值距离例如可以是0.25米。预定最小时间量例如可以是一秒或一分钟。可以设定在74和76处提及的阈值以避免由于可能过于频繁的澄清更新而引起的抖动体验。
在78处，(可选地)确定从第一虚拟距离到第二虚拟距离的运动是否小于预定最大阈值距离。预定最大阈值距离例如可以是4米。如果第二虚拟距离超过4米，则可能不需要执行澄清例程，因为图像可能对于用户太小而无法阅读。特别地，网页或文档中的文本可能对于用户查看来说太小。由于传统的mip映射技术的任何图像调节因此是可接受的，因为这种技术导致的模糊不会对用户体验产生负面影响。可以通过用户测试来确定在74、76和78处的一个或多个阈值。可以以另一顺序执行74、76和78或消除操作中的一个或多个。
在所描述的实施例中，如果确定74、76和78都是肯定的，则系统进行到82，其中帧尺寸确定器32确定与第二虚拟距离对应的选择帧尺寸。可以采用各种技术来进行82处的确定，例如基于第二虚拟距离的技术、基于与适当渲染尺寸匹配的技术、基于最终渲染分辨率的技术、基于可用于内容显示的像素数量的技术等。在82处的确定包括在84处的确定，其中查找算法36(I)基于第二虚拟距离从查找表34中选择选择距离，并且(II)确定选择帧尺寸，该帧尺寸为与所选距离对应的帧尺寸。然后，所选择的帧尺寸形成澄清例程的基础。
框94指示缓冲器尺寸与在框56处提到的缓冲器尺寸保持不变。
在98处，应用20执行澄清例程，当通过立体观看器18向用户显示时，该澄清例程基于分配给图像的帧尺寸保持图像的清晰度。可以注意到，澄清例程响应于在64处图像到第二虚拟距离的运动的检测。在100处，应用合成器30从帧尺寸确定器32接收选择帧尺寸。在本示例中，帧尺寸确定器32提供了700的所选择帧尺寸。
在102处，纹理尺寸计算器26基于帧尺寸计算图像的坐标。垂直和水平坐标可以被调节相同的量以保持图像的固定高宽比。
在104处，应用合成器30在应用缓冲器28内以新的图像尺寸绘制新图像。应用缓冲器28的尺寸仍然保持不变，如由框94所示。在帧尺寸从1120减少到1000的给定示例中，在应用缓冲器28中仅绘制1000个像素并且在图像的垂直轴上进行比例调节。因此，与使用整个缓冲器相比，更新的图像具有更少的像素。通过在应用缓冲器28中绘制更少的像素，与图像填充整个缓冲器相比，需要更少的处理周期并且消耗更少的电力。
在105处，更新的图像信息，诸如像素的数量、尺寸和/或分辨率，被发送到与应用相关联的内容。与应用相关联的内容的一些示例是应用预览(例如，在应用图标悬停时可能出现的应用屏幕截图)、对话框(例如，声明应用内容无法访问或用户名和/或密码的请求的框)、控制框、信息框、其它弹出窗口和/或任何其它小部件或视图，或可能至少部分地基于分辨率和/或尺寸和/或应用或应用窗口的像素数的辅助窗口。例如，与应用相关联的内容可以是允许用户查找文件的对话框。与应用相关联的内容可能不是应用窗口内的内容，而可能是辅助窗口(诸如父应用窗口的子窗口)，它可以由应用窗口触发和控制。与应用窗口相关联的内容可以是应用窗口的预览，诸如显示浏览器窗口的预览的浏览器应用。可以创建预览以供应用历史特征使用，和/或作为当光标悬停在应用图标上时可以显示的应用窗口的屏幕截图。在106处，应用合成器30向显示引擎16提供具有更新图像(和对应的纹理/UV坐标)的整个缓冲器以显示给用户。
在某些实现方式中，跳过105处的例程可能是有用的，这可能导致显示整个缓冲器的预览(例如，屏幕截图图像)，包括图像未被绘制到的缓冲器的部分。跳过例程105可能因此导致系统不将UV坐标应用到与应用窗口相关联的内容，并且因此预览复制全部缓冲器帧(例如1000×1000像素)，并且然后以较小的尺寸(例如50×50像素)绘制全部缓冲器帧。对例程105的包含可以使预览能够仅复制包含更新图像的缓冲器帧的部分，从而防止预览包括图像未被绘制到的缓冲器的部分。
在与应用相关联的内容是对话框并且应用是显示一个或多个浏览器窗口的浏览器应用的应用中，跳过例程105可能导致每次浏览器窗口尺寸和/或分辨率被更新时，对话框相对于浏览器窗口移动。例如，对话框可能从应用窗口的右上角开始，但如果用户与浏览器窗口之间的距离增加，则该对话框可能会出现在浏览器窗口的中心。例如，浏览器窗口可具有1000×1000像素的第一尺寸，而对话框可能从200，200像素开始。如果1000×1000像素的浏览器窗口被图2A-2C中描述的全部或部分例程调节为500×500，则如果不执行例程105，对话框将保持在200，200。随着流程中包含例程105，对话框将移动到100，100以保持其相对于浏览器窗口的比例位置。
在88处，显示引擎16执行拉伸操作。当图像变得更大或图像变得更小时，可以执行拉伸操作。当显示引擎16通过利用纹理坐标提取更新图像填充的应用缓冲器的部分来拉伸更新图像以适应如用户观看的最终显示尺寸时，可以执行拉伸操作。如果执行异步帧更新，则在98处执行澄清例程的过程发生在显示引擎的第一帧更新期间，并且在88处执行拉伸操作的过程发生在显示引擎的不同帧更新期间。在异步帧更新的该情况下，用户可能会注意到视觉异常，诸如图像中的抖动急动。为了避免急动，在88处执行拉伸操作和在98处执行澄清例程的过程可以发生在显示引擎的单个帧更新内，即同步帧更新。当与异步帧更新相比时，当显示的图像从第一分辨率的第一图像更新到第二分辨率的第二图像时，同步帧更新导致更平滑的视觉过渡。
在显示引擎拉伸更新的图像之后，在90处，可以向用户显示更新的图像。
在92处，检测到新的虚拟距离或虚拟距离的变化，并且过程循环回到步骤74。
图3A示出了调整尺寸之前的图像。在图3B中，图像已经变得更小。由于由图1中的应用20执行的图2C中的澄清例程98，图像保持清晰。图3C示出如果不使用98处的澄清例程而使用如上所述的mip映射例程代替，则图像是模糊的。如上所述，如果在图2B中的78处确定第二虚拟距离大于最大阈值距离，则还可以允许图像变得模糊。
图4A到4F更详细地示出上面提到的某些显示形态。在图4A中，作为示例，缓冲器具有1000×800的帧尺寸，并且具有填充整个空间(1，1)的纹理。在图4B中，图像将在最终渲染场景(对用户)中显示的空间已被减小到900×750的帧尺寸。在图4C中，图像填充了像素空间。在一些实施例中，可能需要图1中的显示引擎16应用过滤器，使得在较小的浏览器窗口(900×750)内显示较大的纹理(1000×800)。因此减少了帧尺寸。如果内容随后变得更小，则在没有由应用20执行的98处的澄清例程的情况下，系统将重复图4B和4C，这是在独立计算机显示器上运行的系统所需要的全部内容。
在图4D中，帧尺寸(即分配给向用户显示的图像的像素数量)进一步减小(700×600)。如图4E中所示，缓冲器尺寸保持不变(1000×800)。然而，在一些实施例中，根据查找表34(800×700)调节纹理尺寸。如图4F中所示，图1中的显示引擎16可以应用过滤器，使得较大的纹理(800×700)被显示在较小的浏览器窗口(700×600)内。虽然在4F中仍然使用过滤器，但缓冲器中的图像尺寸与图像的最终渲染尺寸之间的差异已经足够接近，应当不存在用户可察觉的图像质量下降。在需要以相对较小的最终渲染尺寸(例如700×600)显示全部缓冲器图像(1000×800)的情况下，过滤器可能会将图像质量降低到用户可察觉的水平。在一些实施例中，当测量用户与所显示的图像之间的新距离时，可以重复图4D至图4F并且可以更新帧尺寸。在一些实施例中，系统可以等待调节图像尺寸，直到图像没有移动持续阈值时间段，因此对于内容相对于用户的给定运动，图4D至4F仅需要发生一次。
图5是上述重新缩放例程的高级流程图。在200处，在最终渲染场景中的应用窗口(或棱镜)中显示应用内容。在202处，改变应用窗口/棱镜相对于用户的尺寸。在204处，显示引擎16将用户与应用窗口之间的距离通知给应用20。在206处，基于用户和应用窗口之间的距离来执行内容的重新缩放。在208处，显示引擎16重新显示应用内容。
图6示出根据本发明的另一个实施例的观看系统10A。图6的观看系统10A在许多方面类似于图1的观看系统10，并且相似的附图标记表示类似或相似的组件。
如参考图1所讨论的，显示引擎16向应用20的帧尺寸确定器32提供用户距离。在图6中，显示引擎16A不向应用20A的帧尺寸确定器32A提供用户距离。相反，显示引擎16A向帧尺寸确定器32A提供屏幕尺寸。例如，屏幕尺寸可以是与缓冲器纹理24A对应的尺寸。
帧尺寸确定器32A不具有基于用户距离确定纹理尺寸的查找表或查找算法。相反，纹理尺寸计算器26A使用从显示引擎16A接收的屏幕尺寸来确定所需的纹理尺寸。
应用引擎14A从帧尺寸确定器32A接收纹理尺寸。应用合成器30A将图像尺寸写入应用缓冲器28A中。显示引擎16A从应用缓冲器28A取得图像并且向用户显示在缓冲器纹理24A内的图像。
图7A和7B示出图6的观看系统10A的功能。在图7A和7B中执行的操作与在图2A、2B和2C中执行的操作相似，并且类似的附图标记指示类似或相似的操作。由图7A和7B表示的算法省略了包括在图2A、2B和2C的算法中的某些操作，特别是框62到78处的操作、框84处的操作以及框90和92处的操作。
图1的观看系统10具有可以调节纹理尺寸以适应各种观看距离的优点。然而，观看距离可能并不总是被准确地检测或被检测为高准确度水平。图6的观看系统10A具有屏幕尺寸是精确尺寸的优点，导致被更准确地计算并显示给用户的最终纹理尺寸。屏幕尺寸仍可基于对用户运动的检测进行调节。然而，当用户没有以与基于运动的检测系统相关联的较少“漂移”或不准确度移动时，屏幕尺寸保持稳定。因此，用户感知到显示给用户的屏幕尺寸的较小变化。尽管可以使用图1的观看系统10或图6的观看系统10A将图像从第一尺寸调节到第二尺寸，但是当使用图6的观看系统10A时存在图像尺寸的较小抖动。
图8示出根据一些实施例的计算机系统900的示例性形式的机器的图解表示，其中可以执行用于使机器执行在此讨论的任何一个或多个方法的一组指令。在替代实施例中，机器作为独立设备操作或可以连接(例如，联网)到其它机器。此外，虽然仅示出单个机器，但术语“机器”也应被视为包括单独或联合执行一组(或多组)指令以执行在此讨论的任何一种或多种方法的机器的任何集合.
示例性计算机系统900包括经由总线908彼此通信的处理器902(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或两者))、主存储器904(例如，只读存储器(ROM)、闪存、诸如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)的动态随机存取存储器(DRAM)等)，以及静态存储器906(例如闪存、静态随机存取存储器(SRAM)等)。
计算机系统900可以进一步包括磁盘驱动器单元916和网络接口设备920。
磁盘驱动器单元916包括机器可读介质922，其上存储了体现在此描述的任何一种或多种方法或功能的一组或多组指令924(例如，软件)。该软件还可以在由计算机系统900执行期间完全或至少部分地驻留在主存储器904内和/或处理器902内，主存储器904和处理器902也构成机器可读介质。
还可以经由网络接口设备920在网络928上发送或接收软件。
计算机系统900包括用于驱动投影仪以生成激光的激光驱动器芯片950。激光驱动器芯片950包括它自己的数据存储装置960和它自己的处理器962。
在一些实施例中，计算机系统900和/或观看系统10可以是美国专利申请号14/331218中描述的混合现实系统的全部或一部分，该申请通过引用并入在此。
虽然在附图中已经描述和示出了某些示例性实施例，但是应当理解，这些实施例仅是说明性的而不是对本发明的限制，并且本发明不限于所示和描述的具体构造和布置，因为对于本领域的普通技术人员来说可以存在修改。

Claims (86)

1.一种观看系统，包括：
用于保存图像数据的内容源；
形成应用的一部分的应用引擎，其通信地连接到所述内容源以接收所述图像数据并基于所述图像数据渲染图像；
显示引擎，其通信地连接到所述应用引擎以向用户显示所述图像，所述图像具有第一尺寸，所述图像能够被调节为小于所述第一尺寸的第二尺寸，其中，所述显示引擎以相对于用户的第一虚拟距离向所述用户显示所述图像，并且所述图像具有所述第一尺寸，所述图像能够被移动到相对于所述用户的第二虚拟距离，并且所述图像具有小于所述第一尺寸的所述第二尺寸；
运动检测系统，其检测所述图像到相对于所述用户的所述第二虚拟距离的运动作为指示所述图像从所述第一尺寸到所述第二尺寸的调节的量度；以及
帧尺寸确定器，其确定与所述第二虚拟距离对应的选择帧尺寸，其中，所述应用响应于所述检测来执行澄清例程以保持所述图像的清晰度，所述澄清例程基于所述帧尺寸。
2.根据权利要求1所述的观看系统，其中，所述应用包括：
查找表，其具有多个距离和与相应距离对应的多个帧尺寸；以及
查找算法，其基于所述第二虚拟距离从所述查找表确定选择距离并且确定所述选择帧尺寸，所述选择帧尺寸是与所述选择距离对应的帧尺寸。
3.根据权利要求1所述的观看系统，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
4.根据权利要求3所述的观看系统，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离之后已经经过预定时间量时，所述应用执行所述澄清例程。
5.根据权利要求1所述的观看系统，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动小于预定最大阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
6.根据权利要求1所述的观看系统，其中，通过用户与所述显示引擎的交互，所述图像能够从所述第一尺寸调节到所述第二尺寸。
7.根据权利要求1所述的观看系统，其中，所述应用包括：
应用合成器，其接收来自所述帧尺寸确定器的所述选择帧尺寸和来自所述应用引擎的所述图像，并基于所述帧尺寸缩放所述图像。
8.根据权利要求7所述的观看系统，其中，所述应用包括：
从所述应用引擎接收所述图像的应用缓冲器，其中，所述应用合成器在所述应用缓冲器中绘制所述图像的子集，所述子集具有基于所述选择帧尺寸的采样间隔并且包括与所述应用缓冲器被完全写入时相比更少的像素。
9.根据权利要求8所述的观看系统，其中，与所述应用缓冲器被完全采样时相比，需要更少的处理周期并且消耗更少的电力来采样所述子集。
10.根据权利要求8所述的观看系统，其中，当所述图像从所述第一虚拟距离移动到所述第二虚拟距离时，所述应用缓冲器具有保持不变的尺寸。
11.根据权利要求10所述的观看系统，其中，所述显示引擎执行拉伸操作，其中，在一系列周期中将所述图像从所述第一尺寸逐渐调节到所述第二尺寸，并且在每个周期中绘制所述应用缓冲器的较小部分。
12.根据权利要求1所述的观看系统，其中，所述应用将所述帧尺寸输入到所述应用引擎中，并且所述应用引擎基于所述帧尺寸执行窗口区域的重新布局，所述重新布局保持所述图像的清晰度。
13.根据权利要求12所述的观看系统，进一步包括：
立体观看器，其连接到所述显示引擎以向所述用户显示所述图像。
14.根据权利要求1所述的观看系统，其中，所述图像包括文本。
15.根据权利要求1所述的观看系统，其中，所述显示引擎向所述应用引擎提供屏幕尺寸，所述屏幕尺寸的变化是指示所述图像的所述调节的量度。
16.一种观看内容的方法，包括：
采用应用的应用引擎基于来自内容源的图像数据渲染图像；
采用显示引擎向用户显示所述图像，其中，所述图像具有第一尺寸，所述图像能够被调节为小于所述第一尺寸的第二尺寸，其中，所述显示引擎以相对于用户的第一虚拟距离向所述用户显示所述图像，并且所述图像具有所述第一尺寸，所述图像能够被移动到相对于所述用户的第二虚拟距离，并且所述图像具有小于所述第一尺寸的所述第二尺寸；
采用运动检测系统检测所述图像到相对于所述用户的所述第二虚拟距离的运动作为指示所述图像从所述第一尺寸到所述第二尺寸的调节的量度；
采用所述应用的帧尺寸确定器确定与所述第二虚拟距离对应的选择帧尺寸；以及
采用应用，响应于所述检测执行澄清例程以保持所述图像的清晰度，所述澄清例程基于所述帧尺寸。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述应用的执行包括：
基于所述第二虚拟距离，采用查找算法从具有多个距离和与相应距离对应的多个帧尺寸的查找表中确定选择距离；以及
采用所述查找算法确定所述选择帧尺寸，所述选择帧尺寸是与所述选择距离对应的帧尺寸。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离之后已经经过预定时间量时，所述应用执行所述澄清例程。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动小于预定最大阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
21.根据权利要求16所述的方法，其中，所述图像能够通过用户与所述显示引擎的交互从所述第一尺寸调节到所述第二尺寸。
22.根据权利要求16所述的方法，其中，所述应用的执行包括：
采用所述应用的应用合成器从所述帧尺寸确定器接收所述选择帧尺寸；以及
采用所述应用的所述应用合成器基于所述帧尺寸来缩放所述图像。
23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：
采用所述应用的应用缓冲器从所述应用引擎接收所述图像，其中，所述应用合成器在所述应用缓冲器中绘制所述图像的子集，所述子集具有基于所述选择帧尺寸的采样间隔并且包括与所述应用缓冲器被完全写入时相比更少的像素。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，与所述应用缓冲器被完全采样时相比，需要更少的处理周期并且消耗更少的电力来采样所述子集。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，当所述图像从所述第一虚拟距离移动到所述第二虚拟距离时，所述应用缓冲器具有保持不变的尺寸。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述显示引擎执行拉伸操作，其中，在一系列周期中将所述图像从所述第一尺寸逐渐调节到所述第二尺寸，并且在每个周期中绘制所述应用缓冲器的较小部分。
27.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
采用所述应用将所述帧尺寸输入到所述应用引擎中；以及
采用所述应用引擎基于所述帧尺寸执行窗口区域的重新布局，所述重新布局保持所述图像的清晰度。
28.根据权利要求27所述的方法，进一步包括：
采用连接到所述显示引擎的立体观看器向所述用户显示所述图像。
29.根据权利要求16所述的方法，其中，所述图像包括文本。
30.根据权利要求16所述的方法，其中，所述显示引擎向所述应用引擎提供屏幕尺寸，所述屏幕尺寸的变化是指示所述图像的所述调节的所述量度。
31.一种观看系统，包括：
用于保存图像数据的内容源；
形成应用的一部分的应用引擎，其通信地连接到所述内容源以接收所述图像数据并基于所述图像数据渲染图像；
显示引擎，其通信地连接到所述应用引擎以向用户显示所述图像，所述图像具有第一尺寸，所述图像能够被调节为小于所述第一尺寸的第二尺寸，其中，所述显示引擎以相对于用户的第一虚拟距离向所述用户显示所述图像，并且所述图像具有所述第一尺寸，所述图像能够被移动到相对于所述用户的第二虚拟距离，并且所述图像具有小于所述第一尺寸的所述第二尺寸；以及
运动检测系统，其检测所述图像到相对于所述用户的所述第二虚拟距离的运动作为指示所述图像从所述第一尺寸到所述第二尺寸的调节的量度，其中，所述应用响应于所述检测来执行澄清例程以保持所述图像的清晰度，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
32.根据权利要求31所述的观看系统，其中，所述应用包括：
帧尺寸确定器，其确定与所述第二虚拟距离对应的选择帧尺寸，所述澄清例程基于所述帧尺寸。
33.根据权利要求32所述的观看系统，其中，所述应用包括：
查找表，其具有多个距离和与相应距离对应的多个帧尺寸；以及
查找算法，其基于所述第二虚拟距离从所述查找表确定选择距离并且确定所述选择帧尺寸，所述选择帧尺寸是与所述选择距离对应的帧尺寸。
34.根据权利要求32所述的观看系统，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离之后已经经过预定时间量时，所述应用执行所述澄清例程。
35.根据权利要求32所述的观看系统，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动小于预定最大阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
36.根据权利要求32所述的观看系统，其中，所述应用包括：
应用合成器，其接收来自所述帧尺寸确定器的所述选择帧尺寸和来自所述应用引擎的所述图像，并基于所述帧尺寸缩放所述图像。
37.根据权利要求36所述的观看系统，其中，所述应用包括：
从所述应用引擎接收所述图像的应用缓冲器，其中，所述应用合成器在所述应用缓冲器中绘制所述图像的子集，所述子集具有基于所述选择帧尺寸的采样间隔并且包括与所述应用缓冲器被完全写入时相比更少的像素。
38.根据权利要求37所述的观看系统，其中，与所述应用缓冲器被完全采样时相比，需要更少的处理周期并且消耗更少的电力来采样所述子集。
39.根据权利要求37所述的观看系统，其中，当所述图像从所述第一虚拟距离移动到所述第二虚拟距离时，所述应用缓冲器具有保持不变的尺寸。
40.根据权利要求39所述的观看系统，其中，所述显示引擎执行拉伸操作，其中，在一系列周期中将所述图像从所述第一尺寸逐渐调节到所述第二尺寸，并且在每个周期中绘制所述应用缓冲器的较小部分。
41.根据权利要求32所述的观看系统，其中，所述应用将所述帧尺寸输入到所述应用引擎中，并且所述应用引擎基于所述帧尺寸执行窗口区域的重新布局，所述重新布局保持所述图像的清晰度。
42.根据权利要求41所述的观看系统，进一步包括：
立体观看器，其连接到所述显示引擎以向所述用户显示所述图像。
43.根据权利要求31所述的观看系统，其中，所述图像包括文本。
44.根据权利要求31所述的观看系统，其中，所述显示引擎向所述应用引擎提供屏幕尺寸，所述屏幕尺寸的变化是指示所述图像的所述调节的量度。
45.一种观看内容的方法，包括：
采用应用引擎基于来自内容源的图像数据渲染图像；
采用显示引擎向用户显示所述图像，其中，所述图像具有第一尺寸，所述图像能够被调节为小于所述第一尺寸的第二尺寸，其中，所述显示引擎以相对于用户的第一虚拟距离向所述用户显示所述图像，并且所述图像具有所述第一尺寸，所述图像能够被移动到相对于所述用户的第二虚拟距离，并且所述图像具有小于所述第一尺寸的所述第二尺寸；
采用运动检测系统检测所述图像到相对于所述用户的所述第二虚拟距离的运动作为指示所述图像从所述第一尺寸到所述第二尺寸的调节的量度；以及
采用应用，响应于所述检测执行澄清例程以保持所述图像的清晰度，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
46.根据权利要求45所述的方法，其中，所述应用包括：
采用所述应用的帧尺寸确定器确定与所述第二虚拟距离对应的选择帧尺寸，所述澄清例程基于所述帧尺寸。
47.根据权利要求46所述的方法，其中，所述应用的执行包括：
基于所述第二虚拟距离，采用查找算法从具有多个距离和与相应距离对应的多个帧尺寸的查找表中确定选择距离；以及
采用所述查找算法确定所述选择帧尺寸，所述选择帧尺寸是与所述选择距离对应的帧尺寸。
48.根据权利要求47所述的方法，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离之后已经经过预定时间量时，所述应用执行所述澄清例程。
49.根据权利要求45所述的方法，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动小于预定最大阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
50.根据权利要求46所述的方法，其中，所述应用的执行包括：
采用所述应用的应用合成器从所述帧尺寸确定器接收所述选择帧尺寸；以及
采用所述应用的所述应用合成器基于所述帧尺寸来缩放所述图像。
51.根据权利要求50所述的方法，进一步包括：
采用所述应用的应用缓冲器从所述应用引擎接收所述图像，其中，所述应用合成器在所述应用缓冲器中绘制所述图像的子集，所述子集具有基于所述选择帧尺寸的采样间隔并且包括与所述应用缓冲器被完全写入时相比更少的像素。
52.根据权利要求51所述的方法，其中，与所述应用缓冲器被完全采样时相比，需要更少的处理周期并且消耗更少的电力来采样所述子集。
53.根据权利要求51所述的方法，其中，当所述图像从所述第一虚拟距离移动到所述第二虚拟距离时，所述应用缓冲器具有保持不变的尺寸。
54.根据权利要求53所述的方法，其中，所述显示引擎执行拉伸操作，其中，在一系列周期中将所述图像从所述第一尺寸逐渐调节到所述第二尺寸，并且在每个周期中绘制所述应用缓冲器的较小部分。
55.根据权利要求46所述的方法，进一步包括：
采用所述应用将所述帧尺寸输入到所述应用引擎中；以及
采用所述应用引擎基于所述帧尺寸执行窗口区域的重新布局，所述重新布局保持所述图像的清晰度。
56.根据权利要求55所述的方法，进一步包括：
采用连接到所述显示引擎的立体观看器向所述用户显示所述图像。
57.根据权利要求45所述的方法，其中，所述图像包括文本。
58.根据权利要求45所述的方法，其中，所述显示引擎向所述应用引擎提供屏幕尺寸，所述屏幕尺寸的变化是指示所述图像的所述调节的所述量度。
59.一种观看系统，包括：
用于保存图像数据的内容源；
形成应用的一部分的应用引擎，其通信地连接到所述内容源以接收所述图像数据并基于所述图像数据渲染图像；
显示引擎，其通信地连接到所述应用引擎以向用户显示所述图像，所述图像具有第一尺寸，所述图像能够被调节为小于所述第一尺寸的第二尺寸，其中，所述显示引擎以相对于用户的第一虚拟距离向所述用户显示所述图像，并且所述图像具有所述第一尺寸，所述图像能够被移动到相对于所述用户的第二虚拟距离，并且所述图像具有小于所述第一尺寸的所述第二尺寸；以及
运动检测系统，其检测所述图像到相对于所述用户的所述第二虚拟距离的运动作为指示所述图像从所述第一尺寸到所述第二尺寸的调节的量度，其中，所述应用响应于所述检测来执行澄清例程以保持所述图像的清晰度，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动小于预定最大阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
60.根据权利要求59所述的观看系统，其中，所述应用包括：
帧尺寸确定器，其确定与所述第二虚拟距离对应的选择帧尺寸，所述澄清例程基于所述帧尺寸。
61.根据权利要求60所述的观看系统，其中，所述应用包括：
查找表，其具有多个距离和与相应距离对应的多个帧尺寸；以及
查找算法，其基于所述第二虚拟距离从所述查找表确定选择距离并且确定所述选择帧尺寸，所述选择帧尺寸是与所述选择距离对应的帧尺寸。
62.根据权利要求59所述的观看系统，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
63.根据权利要求62所述的观看系统，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离之后已经经过预定时间量时，所述应用执行所述澄清例程。
64.根据权利要求60所述的观看系统，其中，所述应用包括：
应用合成器，其接收来自所述帧尺寸确定器的所述选择帧尺寸和来自所述应用引擎的所述图像，并基于所述帧尺寸缩放所述图像。
65.根据权利要求64所述的观看系统，其中，所述应用包括：
从所述应用引擎接收所述图像的应用缓冲器，其中，所述应用合成器在所述应用缓冲器中绘制所述图像的子集，所述子集具有基于所述选择帧尺寸的采样间隔并且包括与所述应用缓冲器被完全写入时相比更少的像素。
66.根据权利要求65所述的观看系统，其中，与所述应用缓冲器被完全采样时相比，需要更少的处理周期并且消耗更少的电力来采样所述子集。
67.根据权利要求65所述的观看系统，其中，当所述图像从所述第一虚拟距离移动到所述第二虚拟距离时，所述应用缓冲器具有保持不变的尺寸。
68.根据权利要求66所述的观看系统，其中，所述显示引擎执行拉伸操作，其中，在一系列周期中将所述图像从所述第一尺寸逐渐调节到所述第二尺寸，并且在每个周期中绘制所述应用缓冲器的较小部分。
69.根据权利要求60所述的观看系统，其中，所述应用将所述帧尺寸输入到所述应用引擎中，并且所述应用引擎基于所述帧尺寸执行窗口区域的重新布局，所述重新布局保持所述图像的清晰度。
70.根据权利要求69所述的观看系统，进一步包括：
立体观看器，其连接到所述显示引擎以向所述用户显示所述图像。
71.根据权利要求59所述的观看系统，其中，所述图像包括文本。
72.根据权利要求59所述的观看系统，其中，所述显示引擎向所述应用引擎提供屏幕尺寸，所述屏幕尺寸的变化是指示所述图像的所述调节的量度。
73.一种观看内容的方法，包括：
采用应用引擎基于来自内容源的图像数据渲染图像；
采用显示引擎向用户显示所述图像，其中，所述图像具有第一尺寸，所述图像能够被调节为小于所述第一尺寸的第二尺寸，其中，所述显示引擎以相对于用户的第一虚拟距离向所述用户显示所述图像，并且所述图像具有所述第一尺寸，所述图像能够被移动到相对于所述用户的第二虚拟距离，并且所述图像具有小于所述第一尺寸的所述第二尺寸；
采用运动检测系统检测所述图像到相对于所述用户的所述第二虚拟距离的运动作为指示所述图像从所述第一尺寸到所述第二尺寸的调节的量度；以及
采用应用，响应于所述检测执行澄清例程以保持所述图像的清晰度，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动小于预定最大阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
74.根据权利要求73所述的方法，其中，所述应用包括：
采用所述应用的帧尺寸确定器确定与所述第二虚拟距离对应的选择帧尺寸，所述澄清例程基于所述帧尺寸。
75.根据权利要求74所述的方法，其中，所述应用的执行包括：
基于所述第二虚拟距离，采用查找算法从具有多个距离和与相应距离对应的多个帧尺寸的查找表中确定选择距离；以及
采用所述查找算法确定所述选择帧尺寸，所述选择帧尺寸是与所述选择距离对应的帧尺寸。
76.根据权利要求73所述的方法，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离时，所述应用执行所述澄清例程。
77.根据权利要求76所述的方法，其中，仅当从所述第一虚拟距离到所述第二虚拟距离的所述运动大于预定最小阈值距离之后已经经过预定时间量时，所述应用执行所述澄清例程。
78.根据权利要求74所述的方法，其中，所述应用包括：
采用所述应用的应用合成器从所述帧尺寸确定器接收所述选择帧尺寸；以及
采用所述应用的所述应用合成器基于所述帧尺寸来缩放所述图像。
79.根据权利要求78所述的方法，进一步包括：
采用所述应用的应用缓冲器从所述应用引擎接收所述图像，其中，所述应用合成器在所述应用缓冲器中绘制所述图像的子集，所述子集具有基于所述选择帧尺寸的采样间隔并且包括与所述应用缓冲器被完全写入时相比更少的像素。
80.根据权利要求79所述的方法，其中，与所述应用缓冲器被完全采样时相比，需要更少的处理周期并且消耗更少的电力来采样所述子集。
81.根据权利要求79所述的方法，其中，当所述图像从所述第一虚拟距离移动到所述第二虚拟距离时，所述应用缓冲器具有保持不变的尺寸。
82.根据权利要求81所述的方法，其中，所述显示引擎执行拉伸操作，其中，在一系列周期中将所述图像从所述第一尺寸逐渐调节到所述第二尺寸，并且在每个周期中绘制所述应用缓冲器的较小部分。
83.根据权利要求74所述的方法，进一步包括：
采用所述应用将所述帧尺寸输入到所述应用引擎中；以及
采用所述应用引擎基于所述帧尺寸执行窗口区域的重新布局，所述重新布局保持所述图像的清晰度。
84.根据权利要求83所述的方法，进一步包括：
采用连接到所述显示引擎的立体观看器向所述用户显示所述图像。
85.根据权利要求73所述的方法，其中，所述图像包括文本。
86.根据权利要求73所述的方法，其中，所述显示引擎向所述应用引擎提供屏幕尺寸，所述屏幕尺寸的变化是指示所述图像的所述调节的所述量度。
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