對于任何VR頭顯而言，能夠在用戶接近游玩區域邊界時發出警報提醒的防護系統非常重要，而各大頭顯廠商一直在這方面進行探索和優化，比如已經申請過多份相關專利的微軟。

日前，美國專利商標局又公布了這一主題的微軟專利申請，其名為“Transitioning Into A Vr Environment And Warning Hmd Users Of Real-World Physical Obstacles（過渡至VR環境并向頭顯用戶警告真實世界的物理障礙）”

在傳統的VR系統中，由于傳感器視場和實際物理空間限制，用戶需要首先劃定一個安全的游玩區域。對于虛擬現實世界，用戶有時候不一定愿意站在或坐在固定位置，而是選擇自由走動，并在移動時體驗連續的虛擬環境。但是，用戶有可能會走出安全區域并撞

為了根據用戶頭部姿態渲染正確的場景，應用程序接收用戶頭部預測姿態作為輸入。若使用光柵渲染，應用程序只能接受單個姿態（基于單個目標渲染時間）作為渲染相關幀的輸入。這意味著必須為用戶頭部的原始姿態預測選擇單個目標渲染時間。

對于使用滾動帶顯示驅動技術的VR系統，一個選項是將中間一行像素被照亮的時間作為每幀的目標渲染時間。盡管這種方法有望最小化整幀的二次投影調整總量，但不能減輕用戶在顯示器頂部和底部附近注意到的不必要抖動偽影，因為用戶并不總是注視顯示面板的中間。事實上，當使用VR頭顯時，用戶的眼睛會在顯示屏的頂部或底部徘徊。

對于上述的滾動帶顯示驅動技術，顯示面板的發光元件可以單獨尋址，使得發光元件的各個子集，以及因此像素的各個子集可以在照明時間段內以滾動的照明頻帶獨立且順序地被照亮。在一些實施例中，像素陣列和顯示面板的發光元件可以排列成行和列，但不一定是一個發光元件對應于一個像素。在所述配置中，發光元件的單個行和/或單個列可以按順序尋址。作為以這種“滾動”方式尋址發光元件的結果，對應于這些可單獨尋址的發光元件子集的像素子集可以被獨立地“照明”。

針對這種情況，Valve向美國專利商標局申請了一份名為“Dynamic Render Time Targeting Based On Eye Tracking（基于眼動追蹤的動態渲染時間確定）”的專利。

這家公司指出，當對應用程序渲染幀應用大規模二次投影調整時，生成的二次投影幀將顯示諸如抖動等不需要的視覺偽影。相比之下，當對應用程序渲染幀應用小范圍的二次投影調整時，得到的二次投影幀將減輕所述的視覺偽影。所以，為了盡可能精確地進行預測，并且在二次投影期間盡可能少地進行調整，可以通過最小化對感興趣區域中的像素值進行二次投影調整，從而改善用戶正在查看的感興趣區域中的圖像質量。

在一個實施例中，帶有滾動照明顯示面板的頭顯可以根據眼動追蹤動態地為給定幀設定渲染時間。利用所述方法，在圖像渲染期間對用戶正在查看的顯示器位置處的像素值應用很少或不進行二次投影調整，從而減輕“感興趣區域”中由二次投影的視覺偽影。

例如，頭顯的邏輯可以預測用戶在給定幀的照明時間內查看的一個位置，確定對應于預測位置的像素的單獨子集將被照亮的時間，預測頭顯在確定時間中的姿態，并將指示所述預測姿態的姿態數據發送到用于渲染幀的應用程序。

通過追蹤用戶的眼睛，可以確定用戶在滾動照明時間段內查看顯示面板頂部內的像素子集，這時頭顯系統的邏輯可以告知應用程序根據用戶頭部姿態渲染場景。對于隨后的幀，可以根據眼動追蹤預測用戶將在滾動照明時間段內查看顯示面板底部內的像素子集，然后邏輯可以相應地告訴應用程序根據用戶頭部姿態來渲染場景。

所以，專利描述的技術并不總是在中間一行像素將照亮時渲染給定幀，而是根據用戶在圖像渲染期間查看顯示面板的位置預測來動態地選擇下一幀的渲染時間。換言之，對于每個幀，頭顯系統的邏輯配置成告訴應用程序要在什么時間點渲染“世界圖像”，而所述時間點是基于當顯示所述世界圖像時用戶眼看的位置預測進行選擇。

上現實物體，從而造成身體傷害或物品損壞。這時合適的防護系統系統顯得十分有必要。

對于名為“Transitioning Into A Vr Environment And Warning Hmd Users Of Real-World Physical Obstacles（過渡至VR環境并向頭顯用戶警告真實世界的物理障礙）”的專利申請，其主要描述的方法可用于向用戶提供對VR設備不可見的真實世界物理障礙的警告。

在一個實施例中，系統檢測頭顯的使用，并且識別接近頭顯距離閾值內的一個或多個真實世界物理對象。隨后，獲取包括真實世界物理對象的虛擬表示的復制環境，并在VR顯示器中呈現。然后，復制的環境從顯示器中淡出離開，并在VR顯示器中呈現原有的VR環境。

簡單來說，當VR頭顯用戶接近一張沙發時，系統將在VR視圖中納入包含沙發數字表示的畫面，并以此方式來告知提醒用戶。當用戶遠離沙發時，沙發數字表示將淡出離開顯示畫面，并恢復原有的VR視圖。

微軟指出，這樣的實施例可以允許真實世界和虛擬環境之間的自然平滑過渡，從而防止用戶迷失方向。

相關專利：Transitioning Into A Vr Environment And Warning Hmd Users Of Real-World Physical Obstacles

名為“Transitioning Into A Vr Environment And Warning Hmd Users Of Real-World Physical Obstacles（過渡至VR環境并向頭顯用戶警告真實世界的物理障礙）”的專利申請最初在2020年4月提交，并在日前由美國專利商標局公布。