背景

可以通過人類主體或用戶的身體移動來控制機器以執(zhí)行任務。人類頭部的移動例如可以被用作電子設備(諸如計算機或游戲控制臺)的控制輸入。可穿戴設備(諸如頭戴式顯示器或頭戴式傳感器)可以形成檢測人類頭部移動的基礎。

概述

提供本概述以便以簡化的形式介紹以下在詳細描述中進一步描述的一些概念。本概述并不旨在標識所要求保護主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護主題的范圍。此外，所要求保護的主題不限于解決在本公開的任一部分中所提及的任何或所有缺點的實現。

在本公開的一方面，人類主體的凝視向量被轉換成定標向量。從傳感器系統(tǒng)接收指示人類主體頭部的俯仰角的傳感器數據。俯仰角根據縮放函數被轉換成經縮放的俯仰角，該縮放函數在俯仰角在第一方向上超過起始角度閾值時增加在第一方向上俯仰角的放大。在一示例中，經縮放的俯仰角可以被輸出為定標向量的分量。

附圖簡述

圖1描繪了人類主體與圖形用戶界面交互的示例。

圖2描繪了在向后俯仰方向上相對于人類主體頭部的凝視向量來縮放的定標向量的示例。

圖3描繪了在向前俯仰方向上相對于人類主體頭部的凝視向量來縮放的定標向量的示例。

圖4描繪了可被應用于凝視向量的俯仰角分量以定義其中可以發(fā)起、增加、減小和/或中斷放大的區(qū)域的示例俯仰角閾值。

圖5是描繪可由縮放函數定義的俯仰角與放大幅度之間的示例關系的圖形。

圖6是描繪一種用于將人類主體的凝視向量轉換成定標向量的示例方法的流程圖。

圖7是描繪一種示例頭戴式定標設備的示意圖。

圖8是描繪一種示例計算系統(tǒng)的示意圖。

詳細描述

對于許多人類，在垂直軸上比在水平軸上更難以移動他們的頭部。頭戴式定標設備允許用戶使用他們的頭部位置來控制定標向量以將特定點或區(qū)域確定為目標。為了允許用戶在垂直軸上更容易地定標各項，可以通過放大用戶的凝視向量來獲得經放大的定標向量，尤其是在頭部向前或向后俯仰的情況下或當頭部向前或向后俯仰時。凝視向量的放大使得用戶能夠更容易地定標位于他們頭部的中立位置之上或之下的項。通過在用戶向上看向水平線以上時向上縮放凝視向量，用戶能夠更容易地定標在水平線以上的項。

將類似的辦法應用于向下凝視向量幫助用戶更容易地定標在水平線之下的項。然而，對于許多人類，在向上看和向下看之間存在自然的不對稱性。因此，應用于向前和向后頭部俯仰的放大中的不對稱性可被用于計及這一自然不對稱性。

圖1描繪了人類主體100(即用戶)與圖形用戶界面(gui)110交互的示例。如圖1所描繪的，人類主體穿戴著頭戴式定標設備130，該頭戴式定標設備130測量或幫助測量人類主體的凝視向量。在一示例中，頭戴式定標設備130可以采取附加地顯示gui110的頭戴式顯示器設備的形式。在另一示例中，頭戴式定標設備130不顯示gui，但結合顯示gui110的在物理上分開的顯示器設備來操作。

作為頭戴式定標設備的替換或補充，包括一個或多個光學傳感器的光學傳感器系統(tǒng)可以被用于對人類主體、人類主體的頭部、或頭部的至少一部分進行成像以在俯仰、偏航、和/或轉動方面測量頭部的取向。由光學傳感器系統(tǒng)獲得的俯仰、偏航、和/或轉動的測量可以與由頭戴式定標設備獲得的俯仰、偏航、和/或轉動的測量相組合或者獨立于由頭戴式定標設備獲得的俯仰、偏航、和/或轉動的測量來使用。

凝視向量指的是人類主體在其中觀察物理世界的一維、二維、或三維物理空間中的向量。凝視向量通?；谌祟愔黧w頭部102的在一維、二維、或三維物理空間中的測得取向。另外，凝視向量可以基于人類主體在一維、二維、或三維物理空間中相對于頭部102的眼睛取向。

測得凝視向量可以被轉換成定標向量120，定標向量120定義了在不同環(huán)境(諸如gui110)內的聚焦。人類主體可以通過改變他或她的頭部在物理空間中的取向來改變在不同環(huán)境(諸如gui110)內的聚焦。例如，人類主體可以向下或向上傾斜他或她的頭部(即，向前或向后俯仰)以指示在gui110內向下或向上的聚焦變化。作為另一示例，人類主體可以向左或向右轉動他或她的頭部(即，向左或向右偏航)以指示在gui110內向左或向右的聚焦變化。

gui110可包括能夠由人類主體選擇的一個或多個圖形元素，諸如示例圖形元素112。在至少一些實現中，gui110可包括聚焦點或聚焦區(qū)域的圖形指示。在一示例中，gui110可包括位于被人類主體主動定標的圖形元素處或其附近的圖形突出顯示。在另一示例中，gui110可包括指示gui110內被人類主體主動定標的聚焦點或聚焦區(qū)域的圖形定標圖標。

人類主體可以使用各種選擇技術來將用戶輸入定向到圖形用戶界面內的聚焦點或聚焦區(qū)域，各種選擇技術包括通過說出被話筒檢測的語音命令，通過經由物理控制器、遙控器、鍵盤或鼠標來按壓按鈕，通過使用身體部位(諸如手、手臂、腿、腳、或其他身體)的姿勢，或通過由光學傳感器檢測的眨動一只或兩只眼睛，以及其他合適的技術。用戶輸入的非限制性示例包括用戶選擇聚焦內的項(例如，圖形元素)、對聚焦內的項應用一過程、啟動與聚焦內的項相關聯的應用或者打開與聚焦內的項相關聯的信息窗口或菜單。要理解，以上示例應當被認為是非限制性的，因為其他形式的用戶輸入和選擇技術可被使用。

圖2描繪了在向后俯仰方向上相對于人類主體頭部102的凝視向量來縮放的定標向量的示例。在這一示例中，定標向量(在包含重力軸和水平線的平面內測得的)的俯仰角分量在向后俯仰方向上相對于凝視向量的俯仰角分量被放大達由角度210指示的量。通過在向后俯仰方向上將凝視向量放大到定標向量，人類主體能夠以在gui內在向上方向上離水平線比凝視向量原本提供的更遠的點或區(qū)域處的定標向量來定標gui。

圖3描繪了在向前俯仰方向上相對于人類主體頭部102的凝視向量來縮放的定標向量的示例。在這一示例中，定標向量的俯仰角分量在向前俯仰方向上相對于凝視向量的俯仰角分量被放大達由角度310指示的量。通過在向前俯仰方向上將凝視向量放大到定標向量，人類主體能夠以在gui內在向下方向上離水平線比凝視向量原本提供的更遠的點或區(qū)域處的定標向量來定標gui。

凝視向量和定標向量可以由一個或多個角度分量來表示，包括俯仰角分量、偏航角分量、以及轉動角分量。在圖2和3中，凝視向量和定標向量的俯仰角分量被描繪在由重力軸和水平線形成的與重力軸垂直的平面內。圖2和3中描繪的重力軸和水平線各自與人類主體頭部102在向前和向后俯仰方向上圍繞其旋轉的俯仰軸相垂直。在圖2和3的上下文中，重力軸與人類主體頭部102在從人類主體角度來看向右和向左偏航方向上圍繞其旋轉的偏航軸平行和/或共線。同樣在圖2和3的上下文中，水平線與人類主體頭部102在從人類主體角度來看向右和向左轉動方向上圍繞其旋轉的轉動軸平行和/或共線。

圖4描繪了可被應用于凝視向量的俯仰角分量以定義其中可以發(fā)起、增加、減小和/或中斷放大的區(qū)域的示例俯仰角閾值。在圖4中，凝視向量的俯仰角分量的放大可跨起始角度閾值和終止角度閾值之間的俯仰角范圍保持恒定、增大和/或減小。

作為一示例，在向后俯仰方向上，向上起始角度閾值410和向上終止角度閾值412定義凝視向量的俯仰角分量在其中被放大或者放大被增加以獲得定標向量的俯仰角分量的角度放大區(qū)域。作為非限制性示例，向上起始角度閾值410可對應于在向后俯仰方向上相對于與重力軸垂直的水平線測得的5度，而向上終止角度閾值412可對應于22.5度。然而，可以使用其他合適的閾值。

在這一示例中，與由水平線和向上起始角度閾值410定義的內角區(qū)域相比，在由向上起始角度閾值410與向上終止角度閾值412定義的角度放大區(qū)域內，俯仰角的放大被發(fā)起和/或增加。由水平線和向上起始角度閾值410定義的這一內角區(qū)域可以形成水平線周圍的死區(qū)的一部分，在該區(qū)域內俯仰角不被放大、基本上不被放大，或者在該區(qū)域內俯仰角被放大得顯著低于在向后俯仰方向上超過向上起始角度閾值的角度放大區(qū)域中執(zhí)行的放大。

對水平線周圍的死區(qū)或中立區(qū)域的使用認識到許多人類無法(例如，在對象(諸如gui)上)定位他們確切的中心頭部凝視。然而，人類往往注意到他們的凝視何時向上或向下移動了一閾值距離(例如，在任何方向上偏離中心～5％)。相應地，在水平線周圍的角度區(qū)域中可以不使用放大或者可以減少放大。

附加地或替換地，與由向上終止角度閾值412與水平線之上的重力軸定義的外角區(qū)域相比，在由向上起始角度閾值410與向上終止角度閾值412定義的角度放大區(qū)域內，俯仰角的放大可以被發(fā)起和/或增加。

在向前俯仰方向上，向下起始角度閾值420和向下終止角度閾值422可定義凝視向量的俯仰角分量在其中被放大以獲得定標向量的俯仰角分量的角度放大區(qū)域。作為非限制性示例，向下起始角度閾值420可對應于在向前俯仰方向上相對于與重力軸垂直的水平線測得的35度，而向下終止角度閾值422可對應于49.5度。然而，可以使用其他合適的閾值。

在這一示例中，與由水平線與向下起始角度閾值420定義的內角區(qū)域相比，在由向下起始角度閾值420與向下終止角度閾值422定義的角度放大區(qū)域內，俯仰角的放大被發(fā)起和/或增加。由水平線和向下起始角度閾值420定義的這一內角區(qū)域可以形成水平線周圍的死區(qū)的一部分，在該區(qū)域內俯仰角不被放大，或者在該區(qū)域內俯仰角被放大得顯著低于在向前俯仰方向上超過向下起始角度閾值的角度放大區(qū)域中執(zhí)行的放大。

附加地或替換地，與由向下終止角度閾值422與水平線之下的重力軸定義的外角區(qū)域相比，在由向下起始角度閾值420與向下終止角度閾值422定義的角度放大區(qū)域內，俯仰角的放大可以被發(fā)起和/或增加。

圖4進一步描繪了其中頭部102的向后俯仰的放大在向上拐角414處達到其最大值的示例。在圖4描繪的示例中，向上起始角度閾值410和向上終止角度閾值412相比，向上拐角414更靠近向上終止角度閾值412。在另一示例中，向上終止角度閾值412和向上起始角度閾值410相比，對應于頭部102向后俯仰的最大放大的向上拐角414可以更靠近向上起始角度閾值410，或者與向上起始角度閾值410和向上終止角度閾值412等距。在其他示例中，向后俯仰方向上被增大的或發(fā)起的放大可以跨向上起始角度閾值410與向上終止角度閾值412之間的俯仰角是恒定的。在還有一些其他示例中，向后俯仰方向可包括放大抵達其最大值或最小值的兩個或更多個向上拐角。

頭部102向前俯仰的放大在向下拐角424處達到其最大值。在圖4描繪的示例中，向下起始角度閾值420和向下終止角度閾值422相比，向下拐角424更靠近向下終止角度閾值422。在另一示例中，向下終止角度閾值422和向下起始角度閾值420相比，對應于頭部102向前俯仰的最大放大的向下拐角424可以更靠近向下起始角度閾值420，或者與向下起始角度閾值420和向下終止角度閾值422等距。在其他示例中，向前俯仰方向上被增大的或發(fā)起的放大可以跨向下起始角度閾值420與向下終止角度閾值422之間的俯仰角是恒定的。在還有一些其他示例中，向前俯仰方向可包括放大抵達其最大值或最小值的兩個或更多個向下拐角。

圖5是描繪可由縮放函數定義的俯仰角與放大幅度之間的示例關系的圖形。圖5中描繪的示例關系可以采取被應用于凝視向量以獲得定標向量的縮放函數的形式。

在圖5內，先前描述的圖4的向上起始角度閾值410、向上拐角414、以及向上終止角度閾值412在向后俯仰方向上被描繪。在向上起始角度閾值410與向上終止角度閾值412之間的角度放大區(qū)域內，俯仰角的放大被發(fā)起和/或被增加，其中向后俯仰方向上的最大放大幅度510對應于向上拐角414。

圖5進一步描繪了零、基本上為零、或被減小的放大幅度500。放大幅度500可以形成例如水平線周圍的死區(qū)的一部分。圖5進一步描繪了在向前俯仰方向上的向下起始角度閾值420、向下拐角424、以及向下終止角度閾值422。在向下起始角度閾值420與向下終止角度閾值422之間的角度放大區(qū)域內，俯仰角的放大被發(fā)起和/或被增加，其中向前俯仰方向上的最大放大幅度520對應于向下拐角424。

在圖5中描繪的示例中，向前俯仰方向上的最大放大幅度520不同于(例如，小于)向后俯仰方向上的最大放大幅度510。向后和向前俯仰之間的這一放大差異對應于跨俯仰角范圍的凝視向量的非對稱縮放。在另一示例中，在向前和向后俯仰方向上，最大放大幅度520可以大于最大放大幅度510，或者最大放大幅度520可以等于最大放大幅度510。

將理解，圖5中描繪的示例關系是非限制性示例。俯仰角與放大幅度之間的其他合適關系可以被使用，并且可以由展現以下特征中的任何一者或多者的函數來描述：線性、非線性、階梯、平滑、上升、下降、對稱、非對稱。此類特征的任何合適的選擇或組合可以被用于提供凝視向量與定標向量之間的特定映射。此類映射可取決于實現，并且可以是預定義的，響應于觀測和反饋隨著時間在程序上被重定義，和/或用戶定義的。如之后更詳細地描述的，俯仰角與放大幅度之間的關系可以由在俯仰角范圍上的一個或多個線性和/或非線性函數來描述，其中關系展現出關于基準(諸如舉例來說水平線)的對稱或非對稱關系。

如由縮放函數定義的凝視向量的俯仰角分量的放大可以被描述為跨向后和/或向前俯仰方向上的俯仰角范圍為線性或非線性。非線性度可以由跨任何合適的俯仰角范圍的非線性縮放函數來表示或以其他方式來定義。非線性縮放函數可包括具有有限數目的上升和/或下降放大幅度的階梯函數，具有許多、無限或接近無限數目的上升和/或下降放大幅度的平滑函數(例如，指數函數、非線性坡度函數等)，或其組合或采用以上形式。非線性縮放函數可包括放大幅度在其上是線性的但是由非線性縮放函數的非線性部分在一側或兩側來定界的角度范圍子集。

在另一示例中，俯仰角的放大在向后俯仰方向或向前俯仰方向之一上可線性地增大(例如，線性上升坡度函數)、線性地減小(例如，線性下降坡度函數)、或保持恒定，而俯仰角的放大在向后俯仰方向或向前俯仰方向中的另一者上可以是非線性的。在又一示例中，俯仰角的放大在向后俯仰方向和向前俯仰方向中的每一者上可以線性地增大、線性地減小、或保持恒定。

縮放函數關于基準(諸如水平線)可以是對稱的或非對稱的以在每一俯仰方向上提供不同的放大。作為一個示例，俯仰縮放函數關于基準(諸如水平線)可以是非對稱的，其中向上終止角度閾值和向下終止角度閾值具有相對于水平線的不同角度幅度。作為另一示例，俯仰縮放函數關于基準(諸如水平線)可以是非對稱的，其中向上起始角度閾值和向下起始角度閾值具有相對于水平線的不同角度幅度。作為又一示例，俯仰縮放函數關于基準(諸如水平線)可以是非對稱的，以使得在向后俯仰方向上超出向上起始角度閾值的俯仰角的放大的改變的角速率不同于在向前俯仰方向上超出向下起始角度閾值的俯仰角的放大的改變的角速率。在向上起始角度閾值和向下起始角度閾值具有相對于基準(諸如水平線)的相同角度幅度的情況下，俯仰縮放函數關于基準(諸如水平線)可以是對稱的，并且放大幅度的改變的角速率在相對于基準的每一方向上是相同的。

圖6是描繪一種用于將人類主體的凝視向量轉換成定標向量的示例方法600的流程圖。在方法600內，凝視向量的俯仰角根據縮放函數被轉換成定標向量的經縮放俯仰角，該縮放函數定義隨著凝視向量的俯仰角而改變的放大幅度。

在610，該方法包括從傳感器系統(tǒng)接收指示人類主體頭部的俯仰角的傳感器數據。在一示例中，傳感器系統(tǒng)可以形成由人類主體穿戴的頭戴式定標設備的一部分。在另一示例中，傳感器系統(tǒng)可包括對人類主體頭部進行成像并且根據其來測量頭部取向(包括俯仰角)的一個或多個光學傳感器。

在至少一些實現中，俯仰角可以相對于重力向量或重力軸來測量。重力向量或重力軸可以通過檢測到接收自傳感器系統(tǒng)的傳感器數據內恒定的加速度來標識。作為一示例，傳感器系統(tǒng)可包括提供對取向、運動和/或加速度的測量或指示的一個或多個加速度計、陀螺儀、慣性傳感器、傾斜傳感器等。

俯仰角可以形成凝視向量的分量。取決于實現，凝視向量可進一步包括偏航角分量和/或轉動角分量。除了俯仰角之外，在610處接收到的傳感器數據可進一步指示人類主體頭部的偏航角和/或轉動角。

在612，該方法包括根據俯仰縮放函數將俯仰角轉換成經縮放的俯仰角。應用于凝視向量的俯仰角分量的縮放函數可以被稱為俯仰縮放函數。應用于偏航角的縮放函數可以被稱為偏航縮放函數，而應用于轉動角的縮放函數可以被稱為轉動縮放函數。俯仰縮放函數可包括要應用于向前俯仰角的向前俯仰縮放函數616以及要應用于向后俯仰角的向后俯仰縮放函數622。

如先前參考圖3和4描述的，俯仰縮放函數可以定義隨著俯仰角在起始角度閾值與終止角度閾值之間變化而改變的放大幅度。俯仰縮放函數在例如相對于基準(諸如水平線)的向前俯仰方向和向后俯仰方向中的每一者上可以是線性的或非線性的。俯仰縮放函數關于基準(諸如水平線)可以是對稱的或非對稱的。

向前俯仰縮放函數616可包括在618隨著在向前俯仰方向上向前俯仰角超過向下起始角度閾值而被發(fā)起和/或增加的放大。向前俯仰縮放函數616可包括在620隨著在向前俯仰方向上向前俯仰角超過向下終止角度閾值而被減小和/或中斷的放大。放大在任一方向上超出終止角度閾值范圍可以被中斷或減小，以減少或消除其中人類主體丟失或‘追趕’他們的定標向量(如他們的經放大凝視向量那樣)的場景。

作為非限制性示例，向前俯仰縮放函數可包括在向下起始角度閾值處開始并且跨向前俯仰方向上的俯仰角范圍繼續(xù)的線性坡度函數分量、階梯函數分量、或非線性坡度函數分量。放大在向下起始角度閾值與向下終止角度閾值之間的向下拐角處在向前俯仰方向上達到其最大值，或者最大放大可以在向下起始角度閾值和/或向下終止角度閾值中的一者或更多者處。

向后俯仰縮放函數622可包括在624隨著在向后俯仰方向上向后俯仰角超過向上起始角度閾值而被發(fā)起和/或增加的放大。向后俯仰縮放函數622可包括在626隨著在向后俯仰方向上向后俯仰角超過向上終止角度閾值而減小和/或被中斷的放大。

作為非限制性示例，向后俯仰縮放函數可包括在向上起始角度閾值處開始并且跨向后俯仰方向上的俯仰角范圍繼續(xù)的線性坡度函數分量、階梯函數分量、或非線性坡度函數分量。放大可在向上起始角度閾值與向上終止角度閾值之間的向上拐角處在向后俯仰方向上達到其最大值，或者最大放大可以在向上起始角度閾值和/或向上終止角度閾值中的一者或更多者處。

在628，該方法包括根據偏航縮放函數將偏航角轉換成經縮放的偏航角。在一示例中，偏航縮放函數在一個或多個方向上放大偏航角。偏航縮放函數可以跨一些或全部偏航角是線性的、非線性的、對稱的、和/或非對稱的。偏航縮放函數可以不同于俯仰縮放函數，或者可以與俯仰縮放函數相同。作為一示例，偏航縮放函數不同于俯仰縮放函數在于跨角度范圍的放大幅度。在一些實現中，628處的該方法可以被略去，諸如在不提供偏航角縮放的情況下或者在偏航角不形成凝視向量或定標向量的分量的情況下。

在630，該方法包括根據轉動縮放函數將轉動角轉換成經縮放的轉動角。轉動縮放函數可以跨一些或全部轉動角是線性的、非線性的、對稱的、和/或非對稱的。轉動縮放函數可以不同于俯仰縮放函數和/或偏航縮放函數，或者可以與俯仰縮放函數和偏航縮放函數中的一者或多者相同。在一些實現中，630處的該方法可以被略去，諸如在不提供滾動角縮放的情況下或者在滾動角不形成凝視向量或定標向量的分量的情況下。

在632，該方法包括輸出經縮放的俯仰角。作為一示例，經縮放的俯仰角可以被輸出為定義gui內的聚焦的定標向量的分量。在一些實現中，632處的該方法可進一步包括輸出經縮放的偏航角和/或經縮放的滾動角作為定標向量的分量，諸如在定標向量由俯仰角以及附加地由偏航角和/或滾動角定義的情況下。

在至少一些實現中，縮放函數(諸如俯仰縮放函數)可以是因用戶而異的。作為一示例，方法600可進一步包括參考存儲在用戶簡檔中針對人類主體的因用戶而異的俯仰縮放函數。用戶簡檔可包括與因該用戶而異的縮放函數相關聯的用戶標識符。人類主體可以通過注冊或登錄應用程序來訪問因用戶而異的縮放函數，或者人類主體的身份可以從上下文來推斷。

方法600可進一步包括隨著時間修改存儲在用戶簡檔中的因用戶而異的俯仰縮放函數。例如，因用戶而異的俯仰縮放函數可以作為應用程序的計算機訓練或學習組件的一部分或者跨多個應用程序使用的操作系統(tǒng)的一部分來修改。對縮放函數的修改可包括跨俯仰、偏航和/或轉動坐標系中的一個或多個角度來調節(jié)放大幅度。附加地或替換地，對縮放函數的修改可包括調節(jié)函數的角度閾值或拐點中的一者或多者。在一些示例中，人類主體可以通過與應用程序或操作系統(tǒng)交互來調節(jié)或以其他方式重定義限定縮放函數的一個或多個值來修改縮放函數。

圖7是描繪一種示例頭戴式定標設備700的示意圖。頭戴式定標設備700是圖1的頭戴式定標設備130的非限制性示例。在這一示例中，設備700采用可穿戴眼鏡的形式，該可穿戴眼鏡包括定義鼻梁710、左鏡腿和右鏡腿712、以及左透鏡元件和右透鏡元件714的鏡架。

在至少一些實現中，左透鏡元件和右透鏡元件714可以各自或共同地包括一個或多個圖形顯示設備。設備700的一個或多個圖形顯示設備可以呈現能夠由人類主體在人類主體穿戴設備700的同時被觀察到的一個或多個圖形用戶界面。在至少一些條件下，左透鏡元件和右透鏡元件714附加地或替換地可以是透明的或半透明的。作為一示例，人類主體可以觀察呈現在左和/或右透鏡元件714處的圖形用戶界面的圖形信息，同時還透過左透鏡元件和右透鏡元件來觀察物理世界。

在至少一些實現中，設備700可包括一個或多個光學傳感器。作為一示例，設備700可包括面向外的光學傳感器716。設備700可附加地或替換地包括一個或多個面向內的光學傳感器718以在人類主體穿戴設備700的同時對人類主體的一只或兩只眼睛進行成像。面向內的光學傳感器718可以被定位成沿設備700的鏡架的內部區(qū)域，諸如沿左透鏡元件和右透鏡元件714的邊框、在左透鏡元件和右透鏡元件714之上、沿鼻梁架710、和/或沿鏡腿712。光學傳感器718可以被用于測量人類主體的一只或兩只眼睛的取向。

在至少一些實現中，設備700可包括板載集成計算系統(tǒng)，該板載集成計算系統(tǒng)包括執(zhí)行指令的邏輯機和/或保持可由邏輯機執(zhí)行的指令的存儲機。參考圖8更詳細地描述一示例計算系統(tǒng)。圖7在720示意性地描繪了設備700包括邏輯機和存儲機。在這一示例中，邏輯機和存儲機與設備700集成或者形成設備700的一部分。

附加地或替換地，設備700可包括或被配置成結合遠程設備730來操作，遠程設備730可包括包含邏輯機和存儲機的計算系統(tǒng)。在一示例中，遠程設備730可以經由有線通信鏈路732與設備700通信耦合。在另一示例中，設備700可以經由無線通信鏈路與遠程設備730通信。在這一示例中，設備700可進一步包括再次在720處示意性地指示的板載無線收發(fā)機以促進與遠程設備(諸如舉例來說遠程設備730)的無線通信。

在至少一些實現中，遠程設備730可以采用手持式控制器或遙控設備的形式。遠程設備730可包括使得人類主體能夠提供用戶輸入的一個或多個控制元件、按鈕、選擇器等。作為一示例，用戶輸入可以采用對被人類主體通過經由設備700呈現的圖形用戶界面內的定標向量來定標的圖形元素的選擇的形式。作為另一示例，用戶輸入可以采用要在計算系統(tǒng)板載設備700處或由其執(zhí)行的命令的形式。盡管遠程設備730被描繪為是相對于設備700而言較小尺寸的，但遠程設備730可以采用任何合適的形式。作為一示例，遠程設備730可以表示遠程計算系統(tǒng)，諸如游戲控制臺、臺式計算機、移動計算設備、服務器設備等。

設備700可包括形成傳感器系統(tǒng)的一個或多個附加板載傳感器。作為一示例，再次在720處示意性地指示的傳感器系統(tǒng)可包括一個或多個加速度計、慣性傳感器、陀螺儀傳感器、傾斜傳感器、或其他合適的取向傳感器。這些傳感器中的一者或多者可以被用于檢測或以其他方式標識重力軸和/或重力向量，重力軸和/或重力向量可以結合例如方法600來使用。

在一些實施例中，本文中描述的方法和過程可以與一個或多個計算設備的計算系統(tǒng)綁定。具體而言，這樣的方法和過程可被實現為計算機應用程序或服務、應用編程接口(api)、庫和/或其他計算機程序產品。

圖8示意性地示出了可執(zhí)行上述方法和過程中的一個或多個的計算系統(tǒng)800的非限制性實施例。以簡化形式示出了計算系統(tǒng)800。計算系統(tǒng)800可采取以下形式：一個或多個個人計算機、服務器計算機、平板計算機、家庭娛樂計算機、網絡計算設備、游戲設備、移動計算設備、移動通信設備(例如，智能電話)和/或其他計算設備。

計算系統(tǒng)800包括邏輯機810和存儲機812。計算系統(tǒng)800可任選地包括顯示子系統(tǒng)814、輸入子系統(tǒng)816、通信子系統(tǒng)818和/或在圖8中未示出的其他組件。

邏輯機810包括被配置成執(zhí)行指令的一個或多個物理設備。例如，邏輯機可被配置成執(zhí)行作為以下各項的一部分的指令：一個或多個應用、服務、程序、例程、庫、對象、組件、數據結構、或其他邏輯構造。這種指令可被實現以執(zhí)行任務、實現數據類型、轉換一個或多個組件的狀態(tài)、實現技術效果、或以其他方式得到期望結果。

邏輯機可包括被配置成執(zhí)行軟件指令的一個或多個處理器。作為補充或替換，邏輯機可包括被配置成執(zhí)行硬件或固件指令的一個或多個硬件或固件邏輯機。

邏輯機的處理器可以是單核或多核，且在其上執(zhí)行的指令可被配置為串行、并行和/或分布式處理。邏輯機的各個組件可任選地分布在兩個或更多單獨設備上，這些設備可以位于遠程和/或被配置成進行協(xié)同處理。邏輯機的各方面可由以云計算配置進行配置的可遠程訪問的聯網計算設備來虛擬化和執(zhí)行。

存儲機812包括被配置成保持可由邏輯機執(zhí)行以實現此處所述的方法和過程的指令820的一個或多個物理設備。存儲機812可附加地包括用于保持各種形式的數據的數據存儲822。在實現這些方法和過程時，可以變換存儲機812的狀態(tài)(例如，保存不同的數據)。

存儲機812可以包括可移動和/或內置設備。存儲機812可包括光學存儲器(例如，cd、dvd、hd-dvd、藍光盤等)、半導體存儲器(例如，ram、eprom、eeprom等)和/或磁存儲器(例如，硬盤驅動器、軟盤驅動器、磁帶驅動器、mram等)等等。存儲機812可包括易失性、非易失性、動態(tài)、靜態(tài)、讀/寫、只讀、隨機存取、順序存取、位置可尋址、文件可尋址和/或內容可尋址設備。

可以理解，存儲機812包括一個或多個有形物理設備。然而，本文描述的指令的各方面可另選地通過不由物理設備在有限時長內持有的通信介質(例如，電磁信號、光信號等)來傳播。

邏輯機810和存儲機812的各方面可被一起集成到一個或多個硬件邏輯組件中。這些硬件邏輯組件可包括例如現場可編程門陣列(fpga)、程序和應用專用的集成電路(pasic/asic)、程序和應用專用的標準產品(pssp/assp)、片上系統(tǒng)(soc)以及復雜可編程邏輯器件(cpld)。

術語“模塊”、“程序”和“引擎”可用于描述被實現為執(zhí)行一個特定功能的計算系統(tǒng)800的一方面。在某些情況下，可以通過執(zhí)行由存儲機810所保持的指令的邏輯機812來實例化模塊、程序或引擎。將理解，可以從同一應用、服務、代碼塊、對象、庫、例程、api、函數等實例化不同的模塊、程序和/或引擎。同樣，可以由不同的應用程序、服務、代碼塊、對象、例程、api、函數等來實例化同一模塊、程序和/或引擎。術語“模塊”、“程序”和“引擎”可涵蓋單個或成組的可執(zhí)行文件、數據文件、庫、驅動程序、腳本、數據庫記錄等。

在被包括時，顯示子系統(tǒng)814可用于呈現由存儲機812保持的數據的視覺表示。此視覺表示可采取圖形用戶界面(gui)的形式。由于本文所描述的方法和過程改變了由存儲機保持的數據，并由此變換了存儲機的狀態(tài)，因此同樣可以轉變顯示子系統(tǒng)814的狀態(tài)以視覺地表示底層數據的改變。顯示子系統(tǒng)814可包括使用實質上任何類型的技術的一個或多個顯示設備或與其對接?？蓪⒋祟愶@示設備與邏輯機810和/或存儲器機812組合在共享封裝中，或者此類顯示設備可以是外圍顯示設備。顯示子系統(tǒng)814可以向一個或多個顯示設備輸出表示圖形用戶界面的圖形用戶界面數據。

在包括輸入子系統(tǒng)816時，輸入子系統(tǒng)816包括諸如鍵盤、鼠標、觸摸屏或游戲控制器之類的一個或多個用戶輸入設備或者與其對接。在一些實施例中，輸入子系統(tǒng)可以包括所選擇的自然用戶輸入(nui)組件或與其對接。這樣的組件可以是集成的或外圍的，并且輸入動作的轉換和/或處理可以在板上或板外被處理。示例nui組件可包括用于語言和/或語音識別的話筒；用于機器視覺和/或姿勢識別的紅外、色彩、立體顯示和/或深度相機；用于運動/取向檢測和/或意圖識別的頭部跟蹤器、眼睛跟蹤器、加速計/慣性傳感器/傾斜傳感器/陀螺儀傳感器；以及用于評估腦部活動的電場感測組件。

當包括通信子系統(tǒng)818時，通信子系統(tǒng)818可被配置成將計算系統(tǒng)800與一個或多個其他計算設備通信地耦合。通信子系統(tǒng)818可包括與一個或多個不同通信協(xié)議兼容的有線和/或無線通信設備。作為非限制性示例，通信子系統(tǒng)可被配置成用于經由無線電話網絡或者有線或無線局域網或廣域網來進行通信。在一些實施例中，通信子系統(tǒng)可允許計算系統(tǒng)800經由諸如因特網這樣的網絡將消息發(fā)送至其他設備以及/或者從其他設備接收消息。

在一示例中，一種用于將人類主體的凝視向量轉換成定標向量的方法，包括：從傳感器系統(tǒng)接收指示人類主體頭部的俯仰角的傳感器數據，根據俯仰縮放函數將俯仰角轉換成經縮放的俯仰角，該俯仰縮放函數隨著俯仰角在第一方向上超過起始角度閾值而在第一方向上發(fā)起和/或增加俯仰角的放大，以及輸出經縮放的俯仰角。在一個示例中，在以上方法內，人類主體頭部的俯仰角是人類主體的凝視向量的分量，和/或輸出經縮放的俯仰角包括輸出經縮放的俯仰角作為定標向量的分量，和/或接收自傳感器系統(tǒng)的傳感器數據進一步指示人類主體的凝視向量的偏航角分量，和/或該方法進一步包括根據在一個或多個方向上放大偏航角的偏航縮放函數將偏航角轉換成經縮放的偏航角，該偏航縮放函數區(qū)別于俯仰縮放函數在于跨角度范圍的放大幅度，和/或輸出經縮放的偏航角作為定標向量的另一分量，和/或定標向量表示圖形用戶界面內的聚焦，和/或該方法進一步包括基于接收自傳感器系統(tǒng)的傳感器數據來標識重力軸，和/或測量相對于重力軸的俯仰角，和/或俯仰縮放函數跨俯仰角范圍是非線性的，和/或俯仰縮放函數包括在第一方向上在起始角度閾值處開始并且跨俯仰角范圍繼續(xù)的階梯函數分量或非線性坡度函數分量，和/或俯仰縮放函數包括在第一方向上在起始角度閾值處開始并且跨俯仰角范圍繼續(xù)的線性坡度函數分量，和/或該方法進一步包括根據俯仰縮放函數將俯仰角轉換成經縮放的俯仰角，該俯仰縮放函數進一步隨著俯仰角在第一方向上超過終止角度閾值而在第一方向上中斷和/或減小俯仰角的放大，和/或俯仰縮放函數定義隨著俯仰角在起始角度閾值與終止角度閾值之間變化而改變的放大幅度，和/或俯仰縮放函數在起始角度閾值和終止角度閾值之間具有最大放大幅度，和/或起始角度閾值和終止角度閾值相比，最大放大幅度更靠近終止角度閾值，和/或第一方向是人類主體頭部的向后俯仰方向，而起始角度閾值是向上起始角度閾值，和/或俯仰縮放函數隨著俯仰角在向前俯仰方向上超過向下起始角度閾值而在與向后俯仰方向相反的向前俯仰方向上發(fā)起和/或增加俯仰角的放大，和/或向上起始角度閾值和向下起始角度閾值定義其中俯仰角不被放大的死區(qū)，和/或俯仰縮放函數關于垂直于重力軸的水平線是非對稱的，其中向上起始角度閾值和向下起始角度閾值相對于水平線具有不同的角度幅度，和/或俯仰縮放函數關于垂直于重力軸的水平線是非對稱的，以使得在向后俯仰方向上超出向上起始角度閾值的俯仰角的放大的改變的角速率不同于在向前俯仰方向上超出向下起始角度閾值的俯仰角的放大的改變的角速率，和/或該方法進一步包括根據俯仰縮放函數將俯仰角轉換成經縮放的俯仰角，該俯仰縮放函數進一步隨著俯仰角在向后俯仰方向上超過向上終止角度閾值而在向后俯仰方向上中斷和/或減小俯仰角的放大，和/或該方法進一步包括根據俯仰縮放函數將俯仰角轉換成經縮放的俯仰角，該俯仰縮放函數進一步隨著俯仰角在向前俯仰方向上超過向下終止角度閾值而在向前俯仰方向上中斷和/或減小俯仰角的放大，和/或俯仰縮放函數關于垂直于重力軸的水平線是非對稱的，其中向上終止角度閾值和向下終止角度閾值相對于水平線具有不同的角度幅度，和/或俯仰縮放函數是因用戶而異的俯仰縮放函數，和/或該方法進一步包括參考存儲在用戶簡檔中的針對人類主體的因用戶而異的俯仰縮放函數。

在一個方面，一種計算系統(tǒng)包括：輸入子系統(tǒng)，從傳感器系統(tǒng)接收傳感器數據，顯示子系統(tǒng)，向圖形顯示設備輸出表示圖形用戶界面的圖形用戶界面數據，邏輯機，以及存儲機，所述存儲機保持能由所述邏輯機執(zhí)行以進行以下操作的指令：從傳感器系統(tǒng)接收指示人類主體頭部的俯仰角的傳感器數據，根據縮放函數將俯仰角轉換成經縮放的俯仰角，該縮放函數隨著俯仰角在向后俯仰方向上超出向上起始角度閾值而在向后俯仰方向上發(fā)起和/或增加俯仰角的放大，以及隨著俯仰角在向前俯仰方向上超出向下起始角度閾值而在向前俯仰方向上發(fā)起和/或增加俯仰角的放大，以及輸出經縮放的俯仰角作為定標向量的分量，該定標向量表示圖形用戶界面內的聚焦。

在一示例中，一種用于將人類主體的凝視向量轉換成定標向量的方法，包括：從傳感器系統(tǒng)接收指示人類主體頭部的俯仰角的傳感器數據，根據縮放函數將俯仰角轉換成經縮放的俯仰角，該縮放函數隨著俯仰角在向后俯仰方向上超出向上起始角度閾值而在向后俯仰方向上發(fā)起和增加俯仰角的放大，隨著俯仰角在向前俯仰方向上超出向下起始角度閾值而在向前俯仰方向上發(fā)起和增加俯仰角的放大，向上起始角度閾值和向下起始角度閾值定義基本上沒有俯仰角的放大的死區(qū)，隨著俯仰角在向后俯仰方向上超出向上終止角度閾值而在向后俯仰方向上中斷俯仰角的放大，以及隨著俯仰角在向前俯仰方向上超出向下終止角度閾值而在向前俯仰方向上中斷俯仰角的放大，以及輸出經縮放的俯仰角作為定標向量的分量，該定標向量表示圖形用戶界面內的聚焦。在一示例中，在以上方法中，俯仰縮放函數定義在向上起始角度閾值與向上終止角度閾值之間的向后俯仰方向上的最大放大幅度，以及在向下起始角度閾值與向下終止角度閾值之間的向前俯仰方向上的最大放大幅度。

將會理解，本文描述的配置和/或方式本質是示例性的，這些具體實施例或本文示例不應被視為限制性的，因為許多變體是可能的。本文描述的具體例程或方法可以表示任何數量的處理策略中的一個或多個。如此，所示和/或所述的各種動作可以以所示和/或所述順序、以其他順序、并行地執(zhí)行，或者被省略。同樣，上述過程的次序可以改變。

本公開的主題包括本文公開的各種過程、系統(tǒng)和配置以及其他特征、功能、動作和/或性質的所有新穎和非顯而易見的組合和子組合，以及其任何和所有等同物。