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增强现实设计系统

阅读：796发布：2021-10-12

专利汇可以提供增强现实设计系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且披露了一种增强现实设计系统。增强现实设计系统允许用户使用代表物实时创建物品的设计。系统可以使用头部安装式显示器配置，所述显示器用于将至少一个虚拟设计元素显示在位于现实世界环境中的代表物上。系统还可以配置为使用投影仪，所述投影仪将至少一个虚拟设计元素投影到位于现实世界环境中的代表物上。，下面是增强现实设计系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种设计鞋物品的方法，包括以下步骤：
在显示装置上观察代表物，所述代表物存在于现实世界环境中，该代表物包括设置在该代表物中的传感器，该传感器被配置为检测该代表物的部分与交互装置之间的交互，且该代表物具有鞋物品的形状；
在现实世界环境中用交互装置沿着该代表物的表面接触代表物，以创建与鞋物品的虚拟设计相关联的标记，其中该接触被设置在代表物中的传感器检测到；
在接触的步骤过程中，在现实世界环境中物理地旋转该代表物同时在该代表物的旋转过程中保持交互装置和代表物之间的接触；
在显示装置上且在物理旋转过程中，观察虚拟设计中与物理旋转代表物的步骤中沿代表物上的表面代表物和交换装置的接触相对应的虚拟线；
其中虚拟设计显示在显示装置上，以便呈现为代表物的一部分；
其中虚拟设计的取向和位置被显示在显示装置上以在代表物在现实世界环境中旋转时呈现为代表物的一部分；且
其中该代表物旋转时该虚拟线跨代表物在内侧和外侧之间延伸。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：旋转代表物包括将代表物从物品的内侧和外侧中的一个旋转至内侧和外侧中的相对另一个。
3.根据权利要求2所述的方法，其中：所述代表物是具有鞋物品形状的鞋楦。
4.根据权利要求2所述的方法，其中：所述代表物是鞋物品。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：显示装置是被用户佩戴的头部安装式显示器。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在显示装置上观察现实世界环境中的位置中的虚拟菜单；
将交互装置物理地放置在该位置以选择虚拟设计元素；
其中基于将交互装置物理地放置在该位置中的步骤，虚拟线被应用至虚拟设计；且其中观察虚拟线的步骤是基于被应用至虚拟设计的虚拟线。
7.根据权利要求1所述的方法，其中：所述方法进一步包括使用虚拟设计制造鞋物品的步骤。
8.一种设计鞋物品的方法，包括以下步骤：
提供代表物，所述代表物存在于现实世界环境中，该代表物具有鞋物品的形状且该代表物包括设置在该代表物中的传感器，该传感器被配置为检测该代表物的部分与交互装置之间的交互；
在代表物上的至少一个接触点处用交互装置在现实世界环境中接触代表物的一部分以创建与鞋物品的虚拟设计相关联的至少一个标记，其中该接触被设置在该代表物中的传感器的一传感器检测到；
在接触过程中，在现实世界环境中物理地旋转代表物同时在代表物的旋转过程中保持交互装置与代表物之间的接触；
在物理旋转过程中，观察与虚拟设计相关联的至少一个标记在代表物上在一个或多个位置处的投影；
其中虚拟设计被投影到代表物以呈现为代表物的一部分；
其中代表物在现实世界环境中被旋转时虚拟设计的取向和位置被投影到代表物上。
9.根据权利要求8所述的方法，其中：投影装置用于将虚拟设计直接投影到代表物上。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在该投影或另一投影或其组合上，观察现实世界环境中的一位置中的虚拟菜单；
将交互装置放置在该位置中以选择虚拟设计元素；且
其中至少一个标记的性质被基于选择的虚拟设计元素而被改变。
11.根据权利要求8所述的方法，其中：所述代表物是具有鞋物品形状的鞋楦。
12.根据权利要求11所述的方法，其中：旋转代表物还包括将代表物从鞋物品的内侧和外侧中的一个旋转至内侧和外侧中的相对另一个。
13.根据权利要求12所述的方法，其中：传感器被设置在代表物的内侧上且传感器被设置在代表物的外侧上。
14.根据权利要求11所述的方法，其中：所述代表物是鞋物品。
15.根据权利要求8所述的方法，其中：所述方法进一步包括使用虚拟设计制造鞋物品的步骤。
16.一种设计物品的方法，包括以下步骤：
从与代表物相关联的虚拟调色板选择颜色，所述代表物存在于现实世界环境中且具有第一颜色，该代表物具有三维不规则形状，且该代表物包括设置在该代表物中的传感器，该传感器被配置为检测该代表物的部分与交互装置之间的交互，且其中代表物的一部分具有第一颜色；
在现实世界环境中用交互装置在接触点处接触代表物的该部分，其中该接触被设置在代表物中的传感器中的一传感器检测到；
在所述接触步骤中，在现实世界环境中物理地旋转代表物，同时在该代表物旋转过程中保持代表物和交互装置之间的接触；
在交互装置在现实世界环境中接触代表物的该部分之后，观察包括接触点的代表物的部分上的第二颜色的投影，其中第二颜色不同于第一颜色，且其中第二颜色的投影基于该接触被设置在代表物中的传感器中的一传感器检测到且基于从虚拟调色板中选择的颜色；
且
其中代表物被旋转时投影跨代表物在外侧和内侧之间延伸。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述代表物具有近似脚的形状。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述物品是鞋物品。
19.根据权利要求16所述的方法，其中交互装置是触笔。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括：
在该投影或另一投影或其组合上观察现实世界环境中的一位置中的虚拟调色板；
将交互装置放置在该位置中以从虚拟调色板选择与代表物相关联的颜色；且其中从虚拟调色板选择颜色的步骤是基于将交互装置物理地放置在该位置中的步骤。
21.根据权利要求18所述的方法，其中代表物的该部分与鞋物品的帮部对应。
22.一种设计鞋物品的方法，包括以下步骤：
在显示装置上观察代表物，所述代表物存在于现实世界环境中，该代表物包括设置在该代表物中的传感器，该传感器被配置为检测该代表物的部分与交互装置之间的交互，该代表物具有鞋物品的形状；
在现实世界环境中沿代表物的表面用交互装置接触代表物，其中该接触被设置在代表物中的传感器中的一传感器检测到；
在接触过程中在现实世界环境中物理地旋转代表物，同时在代表物的旋转过程中保持交互装置和代表物之间的接触；
在现实世界环境中接触代表物之后，在显示装置上观察虚拟线，该虚拟线对应于在物理地旋转代表物的步骤过程中交互装置沿代表物上的表面与代表物的接触；
其中虚拟线显示在显示装置上，以便呈现为代表物的一部分；
其中当代表物在现实世界环境中被旋转时虚拟线的取向和位置被显示在显示装置上以呈现为代表物的一部分；且
其中在代表物被旋转时虚拟线跨代表物在内侧和外侧之间延伸。
23.根据权利要求22所述的方法，其中虚拟线直接应用到代表物的表面。
24.根据权利要求22所述的方法，其中虚拟线是曲线，所述曲线对应于代表物的轮廓。
25.根据权利要求22所述的方法，还包括：
在显示装置上，观察现实世界环境中的一位置中的虚拟菜单；
将交互装置物理地放置在该位置中以选择虚拟设计元素；
其中基于虚拟设计元素的选择，虚拟线被应用至虚拟设计，且
其中观察虚拟线的步骤是基于虚拟线被应用至虚拟设计。
26.根据权利要求22所述的方法，其中虚拟线的厚度可被修改。
27.根据权利要求22所述的方法，其中两个或更多虚拟线被应用到代表物。
28.根据权利要求22所述的方法，其中虚拟图形被使用交互装置应用到代表物。
29.一种设计鞋物品的方法，包括以下步骤：
在现实世界环境中用交互装置沿代表物的表面接触代表物，该代表物具有鞋物品形状且包括设置在该代表物中的传感器，该传感器被配置为检测该代表物的部分与交互装置之间的交互，其中该接触被设置在代表物中的传感器中的一传感器检测到；
在接触过程中，在现实世界环境中物理地旋转代表物同时在代表物的旋转过程中保持交互装置和代表物之间的接触；
在交互装置在现实世界环境中接触代表物之后，观察代表物上的虚拟线的投影；
其中虚拟线的位置对应于交互装置沿代表物的表面的运动；
其中虚拟线被投影到代表物上，以便呈现为代表物的一部分；
其中当代表物被在现实世界环境中旋转时虚拟线的取向和位置被投影到代表物上；且其中当代表物被旋转时虚拟线跨代表物在内侧和外侧之间延伸。
30.根据权利要求29所述的方法，其中虚拟线被直接投影到代表物的表面上。
31.根据权利要求29所述的方法，其中虚拟线具有与代表物的形状对应的形状。
32.根据权利要求29所述的方法，其中虚拟线具有弯曲形状。
33.根据权利要求29所述的方法，其还包括：
在该投影或另一投影或其组合上观察现实世界环境中的虚拟菜单；
物理地移动交互装置以与现实世界环境中的虚拟菜单相交；
其中基于物理地移动交互装置以与现实世界环境中的虚拟菜单相交的步骤，虚拟线被应用至虚拟设计；且
其中观察虚拟线的投影的步骤是基于虚拟线被应用至虚拟设计。
34.根据权利要求29所述的方法，其中虚拟线具有非线性形状。
35.根据权利要求29所述的方法，其中多个虚拟线被投影到代表物上。
36.一种增强现实设计系统，包括：
成像装置，用于从现实世界环境接收图像；
存在于现实世界环境中的代表物，该代表物具有三维不规则形状且该代表物包括设置在代表物中的传感器，其中传感器被设置在代表物的内侧中且传感器被设置在代表物的外侧上；
交互装置，用于与现实世界环境中的代表物交互，设置在该代表物中的传感器被配置为检测该代表物的部分与交互装置之间的交互；
计算装置，能够生成虚拟图像，至少一个虚拟图形是基于接触点被设置在代表物中的传感器中的一传感器的至少一次检测；
显示装置，其中至少一个虚拟图像叠加到代表物的被成像装置接收的图像上；
虚拟菜单，能被显示在显示装置上，其中虚拟菜单与现实世界环境中的位置相关联，且其中用户可以通过将交互装置放置在该位置而与虚拟菜单交互；
其中，在与交互装置和现实世界环境中的代表物的接触点对应的代表物的位置处虚拟菜单能被用于将虚拟设计元素应用到代表物；
其中设置在代表物中的传感器检测与交互装置和现实世界环境中的代表物的表面的接触点对应的代表物上的位置；且
其中当代表物被旋转时至少一个虚拟图像跨代表物在内侧和外侧之间延伸。
37.根据权利要求36所述的设计系统，其中虚拟菜单包括调色板。
38.根据权利要求36所述的设计系统，其中虚拟菜单包括绘图工具。
39.根据权利要求36所述的设计系统，其中虚拟菜单包括字母工具。
40.根据权利要求36所述的设计系统，其中虚拟菜单包括虚拟图形。
41.根据权利要求36所述的设计系统，其中：虚拟菜单包括擦除工具。
42.根据权利要求36所述的设计系统，其中虚拟菜单包括选择工具。
43.一种增强现实设计系统，包括：
成像装置，用于从现实世界环境接收图像；
存在于现实世界环境中的代表物，该代表物具有三维不规则形状且该代表物包括设置在代表物中的传感器，其中传感器被设置在代表物的内侧中且传感器被设置在代表物的外侧上；
交互装置，用于与现实世界环境中的代表物交互，设置在该代表物中的传感器被配置为检测该代表物的部分与交互装置之间的交互；
计算装置，能够生成虚拟图像，至少一个虚拟图像是基于接触点被设置在代表物中的传感器至少一次检测到；
投影装置，其中至少一个虚拟图像被投影到代表物上；
虚拟菜单，能被投影到现实世界环境中的位置上，且其中用户能通过将交互装置放置在该位置而与虚拟菜单交互；且
其中，虚拟菜单能被用于在代表物上对应于交互装置与现实世界环境中的代表物接触点的位置处将虚拟设计元素应用到代表物，且
其中传感器检测代表物上的对应于交互装置与现实世界环境中的代表物接触点的位置；且
其中当代表物被旋转时至少一个虚拟图像跨代表物在内侧和外侧之间延伸。
44.根据权利要求43所述的设计系统，其中虚拟设计元素是虚拟线。
45.根据权利要求43所述的设计系统，其中虚拟设计元素与颜色对应。
46.根据权利要求43所述的设计系统，其中虚拟设计元素是虚拟图形。

说明书全文

增强现实设计系统

技术领域

[0001] 本发明一般涉及设计系统，特别涉及一种用于设计物品的增强现实设计系统。

背景技术

[0002] 之前已经提出了增强现实系统。Kobayashi等（美国专利申请公开号2005/0174361）教导了一种图像处理方法和设备。Kobayashi教导了在混合现实系统中使用的定位和取向笔。该笔用来将虚拟物体相对于真实模型取向。Kobayashi教导，用户可以使用笔来触摸真实模型。该系统随后能够确定真实物体的位置和取向并相应地对准虚拟物体。

[0003] 德国专利号20203367教导了一种系统，该系统用于三维形式的车辆设计模型的早期可视化。装置产生数据集，用于车辆或车辆的一部分。另一装置使用存储在存储器中的数据集产生虚拟现实模型。控制装置通过使用增强现实的虚拟现实模型来覆盖车辆的真实模型。为监视器形式的投影装置描绘车辆模型。

[0004] 相关领域缺乏针对使用增强现实系统实时地高效设计物品的装备。

发明内容

[0005] 在一个方面，本发明提供了一种设计物品的方法，包括以下步骤：在显示装置上观察代表物，所述代表物存在于现实世界环境中；用交互装置接触代表物，以创建物品的虚拟设计；且其中虚拟设计显示在显示装置上，以便呈现为代表物的一部分。

[0006] 在另一个方面，本发明提供了一种设计物品的方法，包括以下步骤：用交互装置接触代表物的一部分，以创建物品的虚拟设计；将虚拟设计投影到代表物上；且其中虚拟设计被投影到代表物上，以便呈现为代表物的一部分。

[0007] 在又一个方面，本发明提供了一种设计物品的方法，包括以下步骤：在显示装置上观察代表物，所述代表物存在于现实世界环境中，且其中代表物的一部分具有第一颜色；用交互装置接触代表物的该部分；并由此修改如在显示装置上看到的代表物的外观颜色，使得该部分的颜色从第一颜色改变到不同于第一颜色的第二颜色。

[0008] 在又一个方面，本发明提供了一种设计物品的方法，包括以下步骤：从与代表物相关联的虚拟调色板选择颜色，所述代表物存在于现实世界环境中，且其中代表物的一部分具有第一颜色；用交互装置接触代表物的该部分；基本上紧接着交互装置已接触到该部分之后，将第二颜色投影到代表物的该部分上；并由此改变该部分的外观颜色。

[0009] 在又一个方面，本发明提供了一种设计物品的方法，包括以下步骤：在显示装置上观察代表物，所述代表物存在于现实世界环境中；用交互装置接触代表物；基本上紧接着用交互装置接触代表物，将虚拟线显示在显示装置上；且其中虚拟线显示在显示装置上，以便呈现为代表物的一部分。

[0010] 在又一个方面，本发明提供了一种设计物品的方法，包括以下步骤：用交互装置接触代表物；基本上紧接着交互装置已接触到代表物之后，将虚拟线投影到代表物上；且其中虚拟线被投影到代表物上，以便呈现为代表物的一部分。

[0011] 在另一方面，本发明提供一种增强现实设计系统，包括：成像装置，用于从现实世界环境接收图像；交互装置，用于与现实世界环境中的代表物交互；计算装置，能够生成虚拟图像；显示装置，用于观察叠加到代表物上的至少一个虚拟图像；虚拟菜单，可以被显示在显示装置上，其中虚拟菜单与现实世界环境中的位置相关联，且其中用户可以通过将交互装置放置在该位置而与虚拟菜单交互；且其中，虚拟菜单可以用于将虚拟设计元素应用到代表物。

[0012] 在另一方面，本发明提供一种增强现实设计系统，包括：成像装置，用于从现实世界环境接收图像；交互装置，用于与现实世界环境中的代表物交互；计算装置，能够生成虚拟图像；投影装置，用于将至少一个虚拟图像投影到代表物上；虚拟菜单，可以被投影到现实世界环境中的位置上，且其中用户可以通过将交互装置放置在该位置而与虚拟菜单交互；且其中，虚拟菜单可以用于将虚拟设计元素应用到代表物。

[0013] 本发明的其他系统、方法、特征和优势基于研究以下附图和详细描述而将会或将变得对本领域技术人员显而易见。意图是所有这样的附加系统、方法、特征和优势被包括在该描述和该内容内、在本发明的范围内、和被所附权利要求保护。

附图说明

[0014] 参考以下附图和说明可以更好地理解本发明。图中的部件不必按比例，而重点在于示出本发明的原理。此外，在图中，相似的附图标记在所有不同视图中指向对应的部件。

[0015] 图1是设计系统的实施例的示意图；

[0016] 图2是使用中的设计系统的实施例的立体图；

[0017] 图3是用于设计系统的一组设计菜单的实施例的立体图；

[0018] 图4是用户正在选择的绘图工具的实施例的立体图；

[0019] 图5是用于将虚拟线应用到代表物的设计系统的实施例的立体图；

[0020] 图6是用于将虚拟线应用到代表物的设计系统的实施例的立体图；

[0021] 图7是用于将虚拟形状应用到代表物的设计系统的实施例的立体图；

[0022] 图8是用于修改代表物的外观颜色的设计系统的实施例的立体图；

[0023] 图9是用于修改代表物的一部分的外观颜色的设计系统的实施例的立体图；

[0024] 图10是用于修改代表物的一部分的外观颜色的设计系统的实施例的立体图；

[0025] 图11是用于将虚拟图形应用到代表物的设计系统的实施例的立体图；

[0026] 图12是用于将虚拟图形应用到代表物的设计系统的实施例的立体图；

[0027] 图13是用于擦除虚拟条纹的一部分的设计系统的实施例的立体图；

[0028] 图14是用于修改物品的设计模板的设计系统的实施例的立体图；

[0029] 图15是用于修改物品的设计模板的设计系统的实施例的立体图；

[0030] 图16是用于修改物品的设计模板的设计系统的实施例的立体图；

[0031] 图17是用于将虚拟物体应用到用作代表物的鞋物品的设计系统的实施例的立体图；

[0032] 图18是将物品的设计定稿的步骤的实施例的立体图；

[0033] 图19是提交给所有者的定稿设计的实施例的立体图；

[0034] 图20是设计和制造鞋物品的过程的实施例；

[0035] 图21是用于设计服装物品的设计系统的实施例的立体图；

[0036] 图22是用于设计服装物品的设计系统的实施例的立体图；

[0037] 图23是用于设计服装物品的设计系统的实施例的立体图；

[0038] 图24是设计系统的另一实施例的示意图；

[0039] 图25是用于设计物品的设计系统的实施例的示意图；

[0040] 图26是用于设计物品的设计系统的实施例的示意图；

[0041] 图27是用于设计物品的设计系统的实施例的示意图；

[0042] 图28是用于设计物品的设计系统的实施例的示意图；

[0043] 图29是用于设计物品的设计系统的实施例的示意图；

[0044] 图30是设计系统的另一实施例的示意图；

[0045] 图31是用于设计物品的设计系统的实施例的立体图；和

[0046] 图32是用于设计物品的设计系统的实施例的立体图。

具体实施方式

[0047] 图1示出增强现实设计系统100的实施例，还简单地称为系统100。在该详细描述中和权利要求中使用的术语“增强现实设计系统”是指可以用于使用融合有计算机产生的图像的现实世界图像的结合来设计一个或多个物品或物体的任何系统。为了清楚的目的，术语“现实”和“虚拟”在该详细说明中和权利要求中使用，以在各种类型的图像和/或物体之间进行区分。例如，现实世界视图和现实世界图像是指具有被用户占据的现实环境的任何视图或图像。相反地，虚拟图像或虚拟物品是由计算装置产生的并与虚拟环境相关联的任何图像和物品。此外，为了清楚的目的，术语“虚拟设计元素”在该详细描述中和权利要求中使用，以总体地指向可以由设计系统建立的、或与设计系统一起使用的任何类型的虚拟物体、虚拟图像或虚拟图形。虚拟图像或物体与现实世界视图或图像的结合包括与增强现实环境相关联的视图或图像。

[0048] 系统100可以包括一个或多个部件。在一个实施例中，系统100可以包括计算装置102。计算装置102可以是任何类型的计算机，包括桌上型或膝上型计算机。在其他实施例中，计算装置102可以是包括显示器、处理器、和从一个或多个外部源传输或接受数据的能力的任何类型的装置。这样的装置的示例包括但不限于：PDA、移动电话、以及其他类型的装置。

[0049] 系统100可以包括为用户显示增强现实图像的装备。在一些实施例中，系统100可以包括显示装置104。显示装置104可以是任何类型的显示器，包括但不限于：计算机屏幕或监视器、头部安装式（head mounted）单元、基于投影的显示器以及任何其他种类的显示器。在当前实施例中，显示装置104可以包括头部安装式单元，或头部安装式显示器（HMD）。特别地，在当前实施例中，显示装置104包括一对护目镜。在用户浏览显示装置104时，一个或多个虚拟图像可以显示在现实世界视图上，如通过显示装置104看到的。用于增强现实系统中的头部安装式显示器是已知的。在美国专利号2006/02484791 7,397,481和7,110,909中可以找到示例，所述两个专利的全部内容通过引用据此被并入。

[0050] 系统100可以包括用于捕获光学信息的装备。在一些实施例中，系统100可以包括成像装置106。成像装置106可以是能够感测光学信息的任何装置。在一些情况下，成像装置106可以是照相机。在一些情况下，成像装置106可以是某一种类的摄影机。可以使用的不同类型的摄影机的示例包括电荷耦合装置（CCD）摄影机、互补金属氧化物半导体（CMOS）摄影机、其他类型的有源像素传感器以及任何其他类型的摄影机。

[0051] 通常，成像装置106可以布置在相对于系统100的各个部件的任何位置。在一些情况下，成像装置106可以是静止的。在其他情况下，成像装置106可以安装到系统100的另外的部件。在示例性实施例中，成像装置106可以安装到显示装置104的一部分。通过该布置，成像装置106可以配置为接受光学信息，所述光学信息还可以被系统100的用户在他们四处看时感知。换句话说，使用该布置，成像装置106可以具有与用户基本上类似的现实世界环境视图。在其他实施例中，成像装置可以布置在另外的位置，在该位置处，用户的接近视点可以被捕获。

[0052] 系统100可以包括用于与增强现实环境交互的装备。在一些情况下，系统100可以包括交互装置108。交互装置108可以采用任何形式。在一些情况下，交互装置108可以是包括触笔（stylus）。例如，交互装置108可以包括类似于与个人数字助理（PDA）一起使用的种类的触笔，其中所述触笔是用于将压力施加到显示器的基本上单件式部件。在当前实施例中，交互装置108是具有接近笔的形状的基本上单件式部件。但是，在其他情况下，交互装置108可以具有任何其他形状、大小和构成。

[0053] 在一些实施例中，系统100的一个或多个部件可以与计算装置102通信。在一些情况下，成像装置106可以与计算装置102通信。另外，在一些情况下，显示装置104可以与计算装置102通信。成像装置106和显示装置104可以使用任何类型的无线和/或有线连接与计算装置102通信。在一些情况下，成像装置106和显示装置104可以使用某种类的网络与计算装置102通信。这样的网络的示例包括但不限于：个人区域网络、局域网、广域网、客户机-服务器网络、对等网络、以及其他类型的网络。在一些情况下，使用蓝牙RTM.协议的无线局域或个人区域网络用于有助于在计算装置102和成像装置106和/或显示装置104之间通信。通过该布置，从成像装置106收集的图像可以被计算装置102接收并与虚拟信息结合。被结合的信息可以随后被传输返回至显示装置104，用来为用户显示。特别地，这允许系统100通过一个或多个虚拟物体或图像增强用户的视图（view）。

[0054] 尽管当前实施例使用单个成像装置，但其他实施例可以包括两个或更多成像装置。此外，将理解的是，在其他实施例中，任何其他种类的传感器可以与系统100一起使用。使用另外种类的传感器的系统的示例在下面详细讨论。

[0055] 尽管计算装置102在当前实施例中示出为独立计算机，但在其他实施例中，计算装置102可以与系统100的其他部件集成。例如，在另一实施例中，计算装置102可以与显示装置104集成。特别地，显示装置104可以包括用于处理被成像装置106接受的光学信息以及用于生成要被显示在显示装置104中的虚拟图像的装备。在另外的实施例中，计算装置102可以与系统100的任何其他部件集成。在另外的示例中，计算装置102可以是便携式装置，其可以由用户穿戴或携带，以提升系统100的便携性。此外，在一些实施例中，计算装置102可以不定位为靠近系统100的各个部件。例如，在另外的实施例中，成像装置106和显示装置104可以使用如上所述的网络与计算装置102远程通信。这样的布置可以增加系统100的便携性，尤其是成像装置106和显示装置104的便携性。

[0056] 系统100可以包括用于与所有者110通信的装备。所有者110可以包括一个或多个制造厂、多个办公室、零售商和与生意相关联的各个其他机构。通常，术语“所有者”（如在该详细描述中和权利要求中使用的）还可以是指批发商和/或供应商。换句话说，术语所有者还可以将各种操作应用到制造方面，包括对鞋物品的零件、劳力、和/或零售负责的操作，以及其他制造方面的操作。通过该布置，使用系统100创造的设计可以被提交到所有者，用于使用该设计制造零售项的目的。

[0057] 计算装置102和所有者110可以与网络112通信。通常，网络112可以是任何类型的网络，包括上述任何网络。在一些实施例中，网络112可以是包交换通信系统。在示例性实施例中，网络112可以是因特网。此外，应理解的是，在一些情况下，系统100可以由所有者直接操作。

[0058] 图2示出由用户100操作的增强现实设计系统100的实施例。通常，用户200可以是能够操作系统100的任何人。在一些情况下，用户200可以是某一类的职业设计者。例如，在一个实施例中，用户200可以是为所有者110工作的设计者。但是，在另外的情况下，用户200可以是客户，上述客户意图购买使用系统100设计的商品。在又另一些情况下，用户200可以是能够操作系统100的任何人。

[0059] 系统100可以与代表物210一起使用。代表物210可以配置为某种物品的大致形状。代表物210可以与任何类型的物品相关联，包括但不限于：鞋、手套、衬衫、裤子、袜子、围巾、帽子、夹克、以及其他物品。物品的其他示例包括但不限于：护胫、护膝、护肘、护肩、以及任何其他类型的防护器具。另外，在一些实施例中，物品可以是另外类型的物品，其不配置为被穿戴，上述物品包括但不限于：球、袋、钱包、背包、以及可以不被穿戴的其他物品。

[0060] 在当前实施例中，代表物210可以配置为鞋物品的形状。在一个实施例中，代表物210可以具有用于形成鞋的鞋楦的形状。在另一实施例中，代表物210可以具有鞋物品的形状。在一些情况下，代表物210可以具有特定类型的鞋物品的形状，包括但不限于：跑鞋、交叉训练鞋、篮球鞋、足球鞋、橄榄球鞋、高跟鞋、靴子、便鞋、低帮鞋、凉鞋、以及其他类型的鞋。在其他实施例中，代表物210可以具有任何其他形状。

[0061] 在当前实施例中，代表物210可以是没有任何标记的坯件。但是，在其他实施例中，为了有助于设计物品，代表物210可以包括各种类型的标记，所述标记指示各个鞋特征部的近似位置。例如，在一个实施例中，代表物210可以包括指示物品的系带区域的大致位置的标记，在一些情况下包括指示某类鞋带的标记。在另一实施例中，代表物210可以具有将鞋底与鞋帮区分开的标记。在一些情况下，提供额外的标记可以允许设计者将设计适于鞋的各种不同特征。此外，将理解的是，在一些情况下，这些标记可以物理地提供在代表物210上，在其他情况下，这样的标记可以使用系统100虚拟地应用。

[0062] 系统100可以适于用在这种设计环境中，包括任何办公室、制造厂或任何其他种地点。例如，在当前实施例中，代表物210可以布置在工作台220上。但是，在其他情况下，代表物210可以布置在某种架子上。

[0063] 系统100的操作包括接收成像装置106处的现实世界视图。特别地，在用户观看代表物210时，成像装置106捕获代表物210的图像以及周围环境。系统100可以配置有虚拟跟踪软件，所述虚拟跟踪软件能够精确地确定代表物210的位置和取向。本领域中已知有各种类型的虚拟跟踪软件。该信息可以随后被传输至计算装置102。在该点处，计算装置102可以将虚拟物体或虚拟图像与现实世界环境的图像接合。特别地，计算装置102可以配置为在显示装置104处显示虚拟物体或虚拟图像，使得用户200看到包括现实世界图像和虚拟图像两者的增强图像。此外，如前所述，成像装置106可以用于跟踪交互装置108的运动。通过该布置，用户200能够使用交互装置108操纵一个或多个虚拟图像。

[0064] 为了理解实施例的目的，用户通过显示装置104看到的图像在多幅图中示意性地示出。例如，在当前实施例中，用户200可以通过显示装置104的屏幕240看到包括代表物210的现实世界环境。特别地，在当前实施例中，屏幕240是透明屏幕，用户200通过该透明屏幕可以观察现实世界环境。此外，虚拟图像可以显示在屏幕240上，如下面详细讨论的。

[0065] 如前所述，系统100可以用于设计某类物品的目的。在当前实施例中，系统100可以用于设计各种类型的鞋。例如，系统100可以用于将各种类型的图形（包括但不限于：线、形状、图片、图像、文本、数字、记号以及任何其他类型的图形）应用到物品的设计。系统100还可以用于修改可以纳入到物品的设计中的物品的颜色、纹理、材料或任何其他特征。

[0066] 参考图3，系统100可以包括用于帮助用户200将设计应用到代表物210的装备。在一些情况下，系统100可以提供一个或多个设计菜单。设计菜单可以是显示在显示装置104上的虚拟菜单。设计菜单可以包括工具菜单、颜色菜单、图形菜单以及任何其他类型的菜单。设计菜单可以采用盒、板、列表、或任何其他配置的形式。

[0067] 在当前实施例中，系统100包括工具选项板（toolpalette）302。在一些情况下，工具选项板302可以是显示在显示装置104上的虚拟选项板。此外，工具选项板302可以以使得工具选项板302呈现以布置为相邻于代表物210的方式而显示。

[0068] 在不同实施例中，工具选项板302内可用的工具的类型可以改变。在该情况下，工具选项板302包括选择工具304，所述选择工具304可以用于选择代表物210的部分或虚拟图像的与代表物210相关联的部分。另外，工具选项板302可以包括绘图工具306，所述绘图工具306可以用于在代表物210上绘制虚拟线。另外，面板302可以包括字母工具308，所述字母工具306可以用于将字母和词语应用到代表物210。将理解的是，这些工具仅意图为示例性的，且在其他实施例中，可以使用通常与图形编辑软件相关联的任何其他类型的工具。

[0069] 系统100还可以包括图形菜单320。图形菜单320可以包括预设计的图形组。例如，在当前实施例中，图形菜单320包括第一图形322和第二图形324。为了清楚的目的，仅显示了两个图形。但是，在其他实施例中，可以包括任何其他数量的图形。

[0070] 在一些实施例中，系统100可以包括用于允许用户从外部源导入各种设计或图形的装备。在一些实施例中，用户可以将各种媒体装置附连至计算装置102，以便将各种图形或设计导入到系统100。在一些实施例中，用户可以从数码相机、扫描仪、或任何其他装置上载图片、图像和/或照片。此外，在一些情况下，可以从包括因特网的其他源收集各种类型的设计或设计元素。

[0071] 图4至13意图示出系统100的实施例的操作。参考图4，用户可以使用交互装置108选择绘图工具306。特别地，用户200可以移动交互装置108，使得触笔108与工具选项板302相交。在该情况下，工具选项板302是虚拟选项板，其不对应于现实世界环境中的任何物体。但是，系统100可以跟踪交互装置108的位置并可以将工具选项板302与相邻于代表物210的现实世界位置相关联。随后，在交互装置108移动到与工具选项板302相关联的现实世界位置中时，系统100可以识别工具选项板302和交互装置108之间的交互。特别地，在该情况下，系统100可以识别用户已意图选择绘图工具306。通过该布置，交互装置108现在可以用作绘图装置，诸如刷子、笔或铅笔，所述绘图装置可以在代表物210上创建虚拟线或笔画。

[0072] 参考图5，由于交互装置108用作绘图工具，用户200可以开始将各种虚拟设计元素应用到代表物210。在该实施例中，用户200可以抵靠代表物210的表面拖动交互装置108，以创建虚拟线。在该情况下，成像装置106接收被传输至计算装置102的光学信息。使用该光学信息，计算装置102跟踪交互装置108的位置，并能够检测交互装置108何时已经与代表物210的表面接触。由于交互装置108当前用作绘图工具，计算装置102可以生成虚拟线502，所述虚拟线502显示在屏幕240上。特别地，虚拟线502显示在屏幕240的一部分上，使得在虚拟线502被布置在代表物210的顶部上时用户200看到该虚拟线502。换句话说，系统100将虚拟线502与代表物210结合以从用户200的视角给出景象，线已经被直接绘制到代表物210上。
此外，虚拟线502基本上紧接着交互装置108已经接触代表物210之后被显示。

[0073] 在一些实施例中，虚拟线502可以是任何类型的线。在一些情况下，虚拟线502可以具有基本上直的、或线性的形状。在其他情况下，虚拟线502可以具有非线性形状。此外，虚拟线502可以是曲线，所述曲线对应于代表物210的表面的轮廓。这可以提升从用户200的视点的、虚拟线502是代表物210的一部分的感觉。

[0074] 在一些实施例中，可以改变使用系统100创建的任何线的特性。例如，在一些情况下，可以使用虚拟菜单改变线的厚度。在其他情况下，可以改变线的风格，包括实线和虚线。此外，在一些情况下，虚拟线的特性可以在将线应用到代表物或在线已经被应用之后被修改。将理解的是，用于使用图形编辑软件修改线的特性的任何一已知特征可以被使用。

[0075] 参考图6，用户200可以使用交互装置108继续在代表物210上描绘线。在该情况下，用户200已经旋转代表物210，以继续从代表物210的一侧至另一侧绘制单个线。系统100继续跟踪代表物210的位置和取向，并相应地修改虚拟线502的取向，以给出永久地绘制在代表物210的表面上的线的景象。

[0076] 参考图7，系统100可以用于绘制任何种类的形状，包括但不限于：圆形、椭圆形、三角形、方形矩形、不规则四边形、五边形、六边形、正多边形、不规则多边形以及任何其他种类的形状。在当前实施例中，用户200可以使用交互装置108将虚拟星形702绘制到代表物210的侧部上。

[0077] 系统100可以包括用于将不同颜色应用到物品的设计的装备。在一些实施例中，系统100可以配置有一个或多个调色板。调色板可以允许用户选择要被应用到代表物的任何部分的颜色。各种类型的调色板在本领域中是已知的，并可以包括在图形编辑软件中找到的任何类型的调色板。

[0078] 参考图8，系统100可以包括调色板802。在一些情况下，调色板802可以包括色轮类型的调色板。在其他情况下，调色板可以提供具有不同颜色的多个盒。用户200可以通过将交互装置108指在期望的颜色处而从调色板802选择颜色。在该实施例中，用户200可以从调色板802选择颜色804。这具有将代表物210的颜色改为颜色804的效果。特别地，系统100可以生成具有颜色804的虚拟着色图像810，所述颜色804应用在代表物210上。虚拟着色图像810具有代表物210的近似大小、形状或取向，以便给出代表物210已经用颜色804打印的景象。此外，虚拟线502和虚拟星形状702叠加在虚拟着色图像810上。

[0079] 将理解的是，当用户200选择代表物210或当用户200移动以便改变代表物210的视角时，系统100连续地调整虚拟着色图像810、虚拟星形状702和虚拟线502的取向和位置，以给出这些设计元素已经永久地应用到三维代表物的景象。

[0080] 参考图9和10，用于代表物210的虚拟颜色还可以配置在代表物210的局部部分。在当前实施例中，用户200可以使用交互装置108选择代表物210的趾部部分211。在一些情况下，为了选择趾部部分211，用户200可以将交互装置108设定为用作选择工具。在其他情况下，用户200可以从虚拟菜单选择着色工具，并随后选择代表物210的期望部分用于着色。

[0081] 在一些情况下，在用户200使用交互装置108选择趾部部分211时，调色板902可以呈现。在一些情况下，趾部部分211可以使用虚拟边界910被高亮。在该点处，如在图10中所看到的，用户200可以使用调色板902为趾部部分211选择颜色。该颜色可以随后应用到全部趾部部分211。

[0082] 尽管当前实施例示出用户修改趾部部分211的颜色，在其他情况下，用户可以修改代表物210的任何其他部分。可以被着色的其他部分包括但不限于：中足部分、跟部部分、底部部分、帮部部分、中间侧部分、外侧面部分以及代表物210的任何其他部分。在代表物210包括底部部分和帮部部分的实施例中，用户可以分立地修改底部部分和/或帮部部分的颜色。另外，在代表物包括系带部分（其包括鞋带或指示鞋带位置的标记）的实施例中，用户可以修改系带部分的颜色。

[0083] 参考图11和12，用户200可以将一个或多个虚拟图形应用到代表物210。在该情况下，用户200可以使用交互装置108从图形菜单320选择第一图形322。用户200可以随后通过用交互装置108接触代表物210而将第一图形322放置在代表物210的表面上。在该点处，系统100可以自动地调整第一图形的景象，因此第一图形322呈现为物理地定位在代表物210上。此外，在代表物210移动和旋转时，系统100可以相应地调整第一图形322的取向和位置。尽管当前实施例示出单个图形被应用到代表物210，但在其他实施例中，可以将两个或更多图形应用到代表物210。

[0084] 通常，应用到代表物的虚拟图形可以是预设计的图形或定制设计的图形。例如，在一些情况下，用户可以使用系统100创建定制设计的图形，并将该图形存储在图形菜单320中。这允许用户在任何时间取回图形，用于应用到代表物。在其他实施例中，系统100可以提供预设计图形组。

[0085] 参考图13，用户200可以使用擦除工具1302删除虚拟物体的一些部分。在该情况下，用户200可以通过将交互装置108触摸到代表物210的与虚拟线1304相关联的部分来擦除虚拟线1304的一些部分。这具有删除虚拟线1304的一部分的效果。

[0086] 在一些实施例中，系统100可以为用户提供一个或多个原有设计或模板设计。模板设计可以包括在当前设计会话之前已经创建的用于代表物的任何设计。在一些情况下，模板设计可以由所有者提供。在其他情况下，模板设计可以由用户在之前的设计会话期间创建。

[0087] 图14至16示出用于与模板设计一起工作的系统100的实施例的使用。参考图14，用户200可以从模板菜单1402选择模板设计。在该情况下，模板菜单1402包括第一模板设计1410和第二模板设计1412。用户200已经使用交互装置108选择第一模板设计1410。通过选择的第一模板设计1410，一组虚拟设计元素被自动地生成并显示在代表物210上。例如，在当前实施例中，第一模板设计1410包括虚拟帮部修边1420、虚拟条纹1422和虚拟帮部面板
1424。该布置允许已经修改现有设计，而不是必须从零开始为物品创建设计。

[0088] 在为代表物210选择模板设计时，用户200可以使用之前讨论的任何图形工具或任何其他已知的图形工具修改设计。例如，参考图15，用户200可以使用绘图工具在虚拟帮部面板1424周围添加虚拟边界1502。另外，如在图16中所看到的，用户可以使用调色板1602修改虚拟帮部面板1424的颜色。

[0089] 使用该布置，用户可以对现有设计进行修改，以制成具有新的和独特设计特性的物品。当设计者对当前鞋模型设计后续事物时可以使用该特征。例如，可以在大约每年的基础上重新设计一些物品。这里讨论的配置会允许设计者从前一年选择与最新近的鞋模型对应的模板设计，并立即开始重新设计鞋，而不是必须用空白设计开始。

[0090] 系统100可以包括用于将虚拟设计应用到各种类型的代表物的装备。在一些情况下，系统100可以配置为用于与完全形成的物品一起使用，而不是物品的模型。例如，在系统100用于设计鞋物品的情形下，代表物可以是特定类型的鞋，而不是鞋楦。

[0091] 图17示出系统100的实施例，其将鞋物品而不是鞋楦用于代表物1710。参考图17，代表物1710包括帮部1720和底部结构1722。另外，帮部1720包括第一设计元素1730和第二设计元素1732。这些设计元素是作为代表物1710的一部分的物理设计元素。在一些情况下，将鞋物品用于代表物1710可以有助于用户设想最终制造好的产品。

[0092] 在该实施例中，用户200可以使用交互装置108将虚拟线1740应用到代表物1710。用户200拖动交互装置108跨过代表物1710的表面，虚拟线1740被显示在屏幕240上、在代表物1710上。这给出了已经在代表物1710上创建了线的景象。通过该布置，用户可以通过使用系统100将虚拟物体或虚拟图像应用到鞋物品而修改现有鞋物品的设计。

[0093] 为了清楚的目的，当前实施例示出用各种线、颜色、图形以及其他种记号设计物品。但是，应理解的是，在其他实施例中，可以使用增强现实设计系统来设计用于物品的额外类别的部件。在一些情况下，使用增强现实设计系统制成的设计线可以呈现物品的功能性特征。

[0094] 在一些实施例中，设计系统可以用于设计各种物理和/或功能部件，包括但不限于：搭扣、后跟、外底、中底、鞋带、物品的其他功能性部件。例如，在一个实施例中，用户可以通过在代表物的底部表面上绘制牵引模式来设计用于底部的外底。在另一示例中，用户可以将搭扣绘制到代表物的一部分上。作为另一示例，用户可以绘制一个或多个插入件，所述插入件可以与物品的一个或多个部分一起使用。可以使用增强现实设计系统设计的搭扣和插入件的示例可以在Gerber的美国专利号（现在是美国专利申请号12/0358,234）中找到，所述专利指向具有可定制鞋帮的鞋物品；其全部内通过引用在此被并入。

[0095] 在一些实施例中，指示外底模式、搭扣、后跟以及任何其他功能性部件的设计线可以被所有者使用，以设计完成的物品。在一些情况下，系统可以包括用于在功能性设计线（例如，指示后跟的线）和装饰性设计线（例如，指示一个或多个条纹的线）之间进行区分的手段。在一些情况下，意图与功能性部件相关联的设计线可以与额外的信息一起存储，使得所有者可以容易地在不同类型的设计线之间进行区分。但是，在其他情况下，每一个设计线可以以基本上类似的方式存储，且所有者可以依赖上下文或其他提示来区分功能性设计线与用于装饰的设计线。

[0096] 参考图18，在一些情况下，当设计会话已经结束时，系统100可以提醒用户。例如，在当前实施例中，用户200已经完成了使用代表物1810创建物品的设计。特别地，用户200已经使用系统100将虚拟设计元素1812应用到代表物1810。在该点处，系统100可以提醒用户200确定设计是否应该定稿。在一些情况下，对话框1850可以为用户200显示。在该情况下，用户200使用交互装置108指示他完成了设计物品。

[0097] 可以将定稿的设计提交到所有者，用于制造定稿的鞋物品的目的。如在图19中所看到的，在一些情况下，可以将定稿的设计通过网络112传输至所有者的计算装置1902。在该点处，所有者可以使用定稿的设计制造鞋物品。

[0098] 图20示出创建物品的过程的实施例，所述物品已经使用系统100被设计。在该实施例中，以下步骤中的一些可以由配置为制造和/或销售物品的任何所有者执行。同样，一些步骤可以由系统100的客户或任何其他用户执行。另外，将理解的是，在其他实施例中，以下步骤中的一个或多个可以是可选的。

[0099] 在步骤2002期间，用户可以使用增强现实设计系统100设计物品。用于以该方式设计物品的方法和工具已在上面详细讨论。下一步，在步骤2004期间，设计可以由所有者接收。所有者可以包括在制造方面的任何各种操作，包括对鞋物品的零件、劳力、和/或零售负责的操作，以及其他制造方面的操作。下一步，在步骤2006期间，可以根据用户提交的设计来制造物品。该步骤可以使用任何已知制造技术实现。可以使用的一种类型的制造技术的示例在2006年12月8日提交的美国序列号11/612,320中被披露，其全部内容通过引用在此被并入。

[0100] 如前所述，增强现实设计系统可以用于设计任何种类的物品。在一些实施例中，增强现实设计系统可以包括用于设计服装物品的装备。在示例性实施例中，增强现实设计系统可以包括用于设计衬衫和裤子的手段。

[0101] 图21至23示出增强现实设计系统的实施例，其配置为用于设计各种服装物品。在该情况下，系统100可以与代表物2100一起使用。代表物2100可以具有全长度假人的大致形式。特别地，代表物2100包括上部部分2102，该上部部分可以用于设计穿戴在躯干和臂上的各种物品，包括T恤衫、长袖衬衫、袖口式衬衫、毛线衫、背心、夹克以及任何其他种类的物品。代表物2100包括下部部分2104，该下部部分可以用于设计穿戴在腿部上的各种物品，包括裤子、工装裤、卡其布、短裤、裙子、游泳衣以及任何其他种类的物品。此外，将理解的是，代表物2100可以用于设计在上部部分2102和下部部分2104两者上延伸的物品，包括但不限于：连衣裙、套装、游泳衣、各种制服以及任何其他种类的物品。

[0102] 通常，还可以应用用于创建鞋物品（在之前的实施例中已经讨论过）的设计的各种图形工具来创建任何其他物品（包括衬衫和/或裤子）的设计。参考图22，用户200可以通过将虚拟图像应用到上部部分2102来创建衬衫的设计。在该情况下，用户200可以使用交互装置108创建虚拟条纹2110。另外，如在图23中所看到的，用户200可以通过使用调色板2120修改代表物2100的下部部分2104的颜色而创建一条裤子的设计。

[0103] 当前实施例不意图为限制性的，且在其他实施例中，系统100可以与任何其他类型的代表物一起使用，用于设计各种不同类型的物品的目的。作为另一实施例，系统100可以与定形为类似于头部的代表物一起使用，用于设计帽子的目的。在又一实施例中，系统100可以与具有手形形状的代表物一起使用，用于设计手套的目的。此外，系统不必局限于用在设计可以穿戴的物品中，如前所述。在另一实施例中，系统100可以与具有袋形形状的代表物一起使用，用于涉及各种袋子的目的，包括但不限于：钱包、背包、行李包以及其他种类的袋子。

[0104] 在当前实施例中，代表物2100可以是没有任何标记的坯件。但是，在其他实施例中，为了有助于设计物品，代表物2100可以包括各种类型的标记，所述标记指示服装物品的各个特征部的近似位置。例如，在一个实施例中，代表物2100可以包括指示可以与代表物2100相关联的短袖衬衫的边界的标记。在另一实施例中，代表物2100可以包括指示可以与代表物2100相关联的一条裤子的边界的标记。在一些情况下，提供额外的标记可以允许用户将设计适合于服装物品的各种不同特征。此外，将理解的是，在一些情况下，这些标记可以物理地提供在代表物2100上，在其他情况下，这样的标记可以使用系统100虚拟地应用。

[0105] 另外，在一些情况下，用户可以将服装物品放置到代表物2100上。例如，为了设计衬衫，用户可以将衬衫放置到代表物2100的上部部分2102上。随后，使用系统100，用户可以将各种虚拟设计元素应用到衬衫。类似地，用户可以将一条裤子放置到代表物2100的下部部分2104上，并将各种虚拟设计元素应用到裤子上。

[0106] 增强现实设计系统可以包括用于将虚拟图像应用到代表物而不使用显示装置的手段。在一些情况下，虚拟图像可以被直接叠加到代表物上。在示例性实施例中，虚拟图像可以直接投影到代表物上，用于实时设计物品的目的。

[0107] 图24示出增强现实设计系统2400的另一实施例，后文中还称为系统2400。系统2400可以包括与上述系统100基本上类似的系统和部件。例如，系统2400可以包括计算装置
2402。计算装置2402可以是任何类型的计算机，包括桌上型或膝上型计算机。在其他实施例中，计算装置2402可以是包括显示器、处理器、和从一个或多个外部源传输或接受数据的能力的任何类型的装置。这样的装置的示例包括但不限于：PDA、移动电话、以及其他类型的装置。

[0108] 系统2400可以包括用于将虚拟图像或虚拟物品直接叠加到某种代表物上的装备。在一些实施例中，系统2400可以包括投影装置2404。投影装置2404可以是本领域中已知的任何类型的投影仪。可以用在增强现实系统中的投影装置的示例在本领域中是已知的。在示例性实施例中，投影装置2404是数字投影仪。

[0109] 系统2400可以包括用于捕获视觉信息的装备。在一些实施例中，系统2400可以包括成像装置2406。成像装置2406可以是能够感测光学信息的任何装置。在一些情况下，成像装置2406可以是照相机。在一些情况下，成像装置2406可以是某一种类的摄影机。可以使用的不同类型的摄影机的示例包括电荷耦合装置（CCD）摄影机、互补金属氧化物半导体（CMOS）摄影机、其他类型的有源像素传感器以及任何其他类型的摄影机。

[0110] 通常，成像装置2406可以布置在相对于系统2400的各个部件的任何位置。在一些情况下，成像装置2406可以是静止的。在其他情况下，成像装置2406可以安装到系统2400的另外的部件。在示例性实施例中，成像装置2406可以以一些方式安装到用户。例如，在一个实施例中，成像装置2406可以安装到用户佩戴的某种头戴耳机。在其他情况下，成像装置2406可以布置在相对于用户和/或代表物静止的位置。

[0111] 系统2400可以包括用于与增强现实环境交互的手段。在一些情况下，系统2400可以包括交互装置2408。交互装置2408可以采用任何形式。在一些情况下，交互装置2408可以是包括触笔（stylus）。例如，交互装置2408可以包括类似于与个人数字助理（PDA）一起使用的种类的触笔，其中所述触笔是用于将压力施加到显示器的基本上单件式部件。在当前实施例中，交互装置2408是具有接近笔的形状的基本上单件式部件。但是，在其他情况下，交互装置2408可以具有任何其他形状、大小和构成。

[0112] 在一些实施例中，系统2400的一个或多个部件可以与计算装置2402通信。在一些情况下，成像装置2406可以与计算装置2402通信。另外，在一些情况下，投影装置2404可以与计算装置2402通信。成像装置2406和投影装置2404可以使用任何类型的无线和/或有线连接与计算装置2402通信。在一些情况下，成像装置2406和投影装置2404可以使用某种类的网络与计算装置2402通信。这样的网络的示例包括但不限于：个人区域网络、局域网、广域网、客户机-服务器网络、对等网络、以及其他类型的网络。在一些情况下，使用蓝牙RTM.协议的无线局域或个人区域网络用于有助于在计算装置2402和成像装置2406和/或投影装置2404之间通信。通过该布置，从成像装置2406收集的图像可以被计算装置2402接收并与虚拟信息结合。被结合的信息可以随后被传输返回至投影装置2404，以被投影到代表物上。特别地，这允许系统2400通过一个或多个虚拟物体或图像增强代表物的景象。

[0113] 尽管当前实施例使用单个成像装置，但其他实施例可以包括两个或更多成像装置。此外，将理解的是，在其他实施例中，任何其他种类的传感器可以与系统2400一起使用。使用另外种类的传感器的系统的示例在下面详细讨论。

[0114] 为了清楚的目的，在当前实施例中，系统2400示出为具有单个投影装置。通过旋转代表物，单个代表物可以用于将虚拟图像生成到代表物的各个不同侧，以便给出作为代表物的一部分的虚拟图像的景象。但是，在用户可以在静止的代表物周围走动以观察不同侧的一些情况下，可能有必要使用多于一个投影装置同时将虚拟图像应用到代表物的多侧上。因此，在其他实施例中，系统2400可以包括两个或更多投影装置。

[0115] 尽管计算装置2402在当前实施例中示出为独立计算机，但在其他实施例中，计算装置2402可以与系统2400的其他部件集成。例如，在另一实施例中，计算装置2402可以与投影装置2404集成。特别地，投影装置2404可以包括用于处理被成像装置2406接受的光学信息以及用于生成要被直接投影到代表物上的虚拟图像的装备。在另外的实施例中，计算装置2402可以与系统2400的任何其他部件集成。在另外的示例中，计算装置2402可以是便携式装置，其可以由用户穿戴或携带，以提升系统2400的便携性。此外，在一些实施例中，计算装置2402可以不定位为靠近系统2400的各个部件。例如，在另外的实施例中，成像装置2406和投影装置2404可以使用如上所述的网络与计算装置2402远程通信。

[0116] 系统2400可以包括用于与所有者2410通信的手段。在一些情况下，计算装置2402和所有者2410可以使用网络2412通信。通常，网络2412可以是任何类型的网络，包括上述任何网络。

[0117] 图25至29意图示出系统2400的实施例的操作。参考图25，系统2400可以与代表物2510一起使用，用于设计物品的目的。在该情况下，代表物2510具有鞋楦形几何布局，并可以用于设计鞋物品。但是，在其他实施例中，系统2400可以与任何其他类型的代表物一起使用，用于设计任何种类的物品的目的。可以使用系统2400设计的其他物品的示例包括之前讨论的任何物品以及任何其他种类的物品。

[0118] 在当前实施例中，代表物2510布置在工作台2560上。但是，在其他情况下，代表物2510可以布置在某种架子上。另外，成像装置2406和投影装置2404分别安装到第一三脚架
2450和第二三脚架2452。但是，在其他情况下，成像装置2406和/或投影装置2404可以以任何其他方式架起。

[0119] 参考图25，投影装置2404可以配置为将图像投影到代表物2510上。在该点处，由于没有虚拟图像已经由用户2500创建，因此投影装置2404可以不将任何图像投影到代表物2510上。但是，在用户2500用交互装置2408接触代表物2510时，系统2400可以配置为生成虚拟线2602，如在图26中看到的。特别地，成像装置2406可以用于跟踪代表物2510以及交互装置2408的位置。在交互装置2408接触代表物2510时，系统2400在接触点处自动地生成标记。
该标记由投影装置2404直接投影到代表物2510上。在用户2500拖动交互装置2408跨过代表物的一部分时，基本上立即生成线，且使用投影装置2404将所述线投影到代表物2510上。通过该布置，用户2500在代表物2500具有修改的景象时看到该代表物，尽管没有实际的线已绘制在代表物2510上。换句话说，虚拟线2602投影到代表物2510上，以便呈现为是代表物
2510的一部分。

[0120] 参考图27，用户2500可以旋转代表物2510，以继续绘制虚拟线2602。在代表物2510旋转时，系统2400相应地修改虚拟线2602的取向，以便虚拟线2602继续呈现为永久地绘制到代表物2510上的线。虚拟线2602的该重新取向可以通过跟踪代表物2510的位置和取向和重新计算虚拟线2602的新版本以适应代表物2510的位置和取向的变化而实现。

[0121] 系统2400可以包括用于允许用户与一个或多个设计工具菜单交互的手段。在一些情况下，系统2400可以包括对用户可见的菜单。在示例性实施例中，系统2400可以使用投影装置2404将一个或多个菜单投影到一表面。

[0122] 参考图28和29，系统2400可以包括工具选项板2802和调色板2804。在该情况下，工具选项板2802和调色板2804是虚拟板。此外，工具选项板2802和调色板2804可以被投影到表面2810上，使得工具选项板2802和调色板2804对用户2500可见。

[0123] 通常，系统2400可以配置为将虚拟菜单投影到任何类型的表面上，包括但不限于：地面、壁、桌子、以及任何其他类型的表面。此外，在一些情况下，设计系统可以配置有特别设计的表面，用于接收被投影的菜单图像。在其他示例中，可以将菜单直接投影到代表物的一部分上。在当前实施例中，表面2810是工作台2560的壁部分。

[0124] 参考图29，用户2500可以使用调色板2804改变代表物2500的颜色。特别地，用户2500可以将交互装置2408移动到表面2810的与调色板2804对应的部分。系统2400可以检测交互装置2408的位置并确定交互装置2408正在选择调色板2804的与颜色2902对应的部分。

[0125] 增强现实设计系统可以包括用于将现实世界图像和虚拟图像的结合显示在静止的显示装置上的装备。例如，在一个实施例中，虚拟图像可以与现实世界图像结合，并显示在计算机监视器或屏幕上。

[0126] 图30至32示出增强现实设计系统3000的实施例，还简单地称为系统3000。系统3000可以包括一个或多个部件。在一个实施例中，系统3000可以包括计算装置3002。计算装置3002可以是任何类型的计算机，包括桌上型或膝上型计算机。在其他实施例中，计算装置
3002可以是包括显示器、处理器、和从一个或多个外部源传输或接受数据的能力的任何类型的装置。这样的装置的示例包括但不限于：PDA、移动电话、以及其他类型的装置。

[0127] 系统3000可以包括为用户现实增强现实图像的装备。在一些实施例中，系统3000可以包括显示装置3004。显示装置3004可以是任何类型的显示器，包括但不限于：计算器屏幕或监视器、头部安装式单元、基于投影的显示器以及任何其他种类的显示器。在当前实施例中，显示装置3004可以包括与计算装置3002相关联的计算机监视器。

[0128] 系统3000可以包括用于捕获视觉信息的手段。在一些实施例中，系统3000可以包括成像装置3006。成像装置3006可以是能够感测光学信息的任何装置。在一些情况下，成像装置3006可以是照相机。在一些情况下，成像装置3006可以是某一种类的摄影机。可以使用的不同类型的摄影机的示例包括电荷耦合装置（CCD）摄影机、互补金属氧化物半导体（CMOS）摄影机、其他类型的有源像素传感器以及任何其他类型的摄影机。

[0129] 通常，成像装置3006可以布置在相对于系统3000的各个部件的任何位置。在一些情况下，成像装置3006可以是静止的。在其他情况下，成像装置3006可以安装到系统3000的另外的部件。在示例性实施例中，成像装置3006可以以一些方式安装到用户。例如，在一个实施例中，成像装置3006可以安装到用户佩戴的某种头戴耳机。在其他情况下，成像装置3006可以布置在相对于用户和/或代表物静止的位置。作为示例，在当前实施例中，成像装置3006可以安装到三脚架3050上（参见图31）。在其他实施例中，成像装置3006可以是网络摄像头（webcam）类型的照相机，其可以安装到计算装置3002的一部分。

[0130] 系统3000可以包括用于与增强现实环境交互的装备。在一些情况下，系统3000可以包括交互装置3008。交互装置3008可以采用任何形式。在一些情况下，交互装置3008可以是包括触笔（stylus）。例如，交互装置3008可以包括类似于与个人数字助理（PDA）一起使用的种类的触笔，其中所述触笔是用于将压力施加到显示器的基本上单件式部件。在当前实施例中，交互装置3008是具有接近笔的形状的基本上单件式部件。但是，在其他情况下，交互装置3008可以具有任何其他形状、大小和构成。

[0131] 在一些实施例中，系统3000的一个或多个部件可以与计算装置3002通信。在一些情况下，成像装置3006可以与计算装置3002通信。另外，在一些情况下，显示装置3004可以与计算装置3002通信。成像装置3006和显示装置3004可以使用任何类型的无线和/或有线连接与计算装置3002通信。在一些情况下，成像装置3006和显示装置3004可以使用某种类的网络与计算装置3002通信。这样的网络的示例包括但不限于：个人区域网络、局域网、广域网、客户机-服务器网络、对等网络、以及其他类型的网络。在一些情况下，使用蓝牙RTM.协议的无线局域或个人区域网络用于有助于在计算装置3002和成像装置3006和/或显示装置3004之间通信。通过该布置，从成像装置3006收集的图像可以被计算装置3002接收并与虚拟信息结合。被结合的信息可以随后被传输返回至显示装置3004，用来为用户显示。特别地，这允许系统3000通过一个或多个虚拟物体或图像增强用户的视图。

[0132] 尽管当前实施例使用单个成像装置，但其他实施例可以包括两个或更多成像装置。此外，将理解的是，在其他实施例中，任何其他种类的传感器可以与系统3000一起使用。使用另外种类的传感器的系统的示例在下面详细讨论。

[0133] 尽管计算装置3002在当前实施例中示出为独立计算机，但在其他实施例中，计算装置3002可以与系统3000的其他部件集成。例如，在另一实施例中，计算装置3002可以与显示装置3004集成。特别地，显示装置3004可以包括用于处理被成像装置3006接受的光学信息以及用于生成要被显示在显示装置3004中的虚拟图像的装备。在另外的实施例中，计算装置3002可以与系统3000的任何其他部件集成。在另外的示例中，计算装置3002可以是便携式装置，其可以由用户穿戴或携带，以提升系统3000的便携性。此外，在一些实施例中，计算装置3002可以不定位为靠近系统3000的各个部件。例如，在另外的实施例中，成像装置3006和显示装置3004可以使用如上所述的网络与计算装置3002远程通信。

[0134] 参考图31和32，用户3100可以使用代表物3110通过系统3000创建物品的设计。将理解的是，系统3000可以提供与关于早先实施例所讨论的设计工具和菜单基本上类似的设计工具和菜单。此外，在当前实施例中，用户3100可以观察在显示装置3004上的现实世界图像和虚拟图像。在用户使用交互装置3008将各虚拟设计元素应用到代表物3110时，可以相应地修改如在显示装置3004上看到的代表物3110的景象。

[0135] 尽管之前的实施例包括利用光学识别软件（用于跟踪代表物和交互装置的运动和位置的目的）的系统，在其他实施例中，一个或多个部件可以配置有额外的传感器。在一些情况下，设计系统可以包括具有传感器或配置为检测与交互装置交互的其他装置的代表物。同样，在一些情况下，设计系统可以包括交互装置，所述交互装置具有用于检测与代表物交互的一个或多个传感器。此外，在一些情况下，代表物中的传感器和/或其他装置可以用于检测代表物的位置和/或取向。以类似的方式，交互装置中的传感器可以用于检测交互装置的位置和/或取向。计算装置可以随后从一个或多个传感器接收信息，以确定用户指向交互装置相对于代表物的哪里。通过使用传感器，设计系统可以能够精确地计算代表物和交互装置的相对位置和取向，用于将一个或多个虚拟设计元素应用到代表物的目的。

[0136] 尽管已描述了本发明的各实施例，但描述意图为示例性的，而不是限制性的，且对本领域技术人员来说，更多实施例和实施方式在本发明的范围内可行是显而易见的。因此，本发明不受到约束，除了根据所附权利要求和它们的等同物。同样，可以在所附权利要求的范围内进行各种修改和变化。

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