專利名稱：控制視頻游戲中物體移動的方法和系統(tǒng)的制作方法
控制視頻游戲中物體移動的方法和系統(tǒng)
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機視頻游戲領域，特別是關于一種創(chuàng)建可在網(wǎng)絡上共享的三維 游戲空間并與其互動的技術。所述三維游戲空間是根據(jù)游戲者的動作形態(tài)和他們所處的 現(xiàn)實世界環(huán)境的信息而建立并維持的，在所述三維游戲空間中，所述游戲者在現(xiàn)實世界 中的移動均被映射到所述三維游戲空間中，為游戲者和網(wǎng)上其他游戲者之間創(chuàng)建一種可 共享的真實接觸和真實互動的感覺。游戲者們可以共同與所述游戲空間中的虛擬實體和 物體進行互動。
背景技術：
任天堂Wii無線控制器就是最先進的針對電腦顯示屏游戲系統(tǒng)的用戶互動式控制 器的一個例子。所述Wii無線控制器是一個可供游戲者持有的可移動的無線遙控器，它 利用一個內(nèi)嵌的加速器來感知動作，當所述加速器指向傳感手柄中的LED燈時，所述加 速器能夠結合紅外探測來獲得三維空間中的位置信息。這種設計可以方便的讓用戶利用 物理手勢、指向和傳統(tǒng)的按鍵來控制游戲。所述控制器利用藍牙連接到一個控制臺上， 其包括一個類似于一個內(nèi)置揚聲器的且可以使控制器震動的震動包。當用戶移動所述控 制器以對顯示器做出反應時，所述控制器將傳感器數(shù)據(jù)傳送到控制臺，然后通過常規(guī)的 短距離無線射頻傳輸技術來模擬參與所顯示游戲的游戲者之間的互動。隨著任天堂Wii視頻游戲系統(tǒng)的普及，更多先進的視頻游戲系統(tǒng)將被研發(fā)以促使 游戲者更加深入的參與游戲。本發(fā)明提出一種建立在網(wǎng)絡中可共享的三維虛擬游戲空間 并能夠在三維虛擬游戲空間中進行交互的方法和系統(tǒng)。結合攝像機機和慣性傳感器等裝 置的功能設置信息以及通過攝像機和慣性傳感器所獲得的關于游戲者及游戲者所處環(huán)境 的信息以創(chuàng)建所述三維虛擬游戲空間。攝像機和慣性傳感器捕獲所述現(xiàn)實世界中所述游 戲者的移動并將這一系列動作進行解析以使得本地游戲者和網(wǎng)絡中的其他游戲者能夠產(chǎn) 生共享的真實接觸和真實互動。這些移動通常能被觀察到且允許在所述三維虛擬游戲區(qū) 域內(nèi)的虛擬實體和物體進行互動。

發(fā)明內(nèi)容本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施 例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本 部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。概括地講，本發(fā)明將分布在不同地點的游戲者所在的一個或多個現(xiàn)實世界的空 間以不同的方式結合來創(chuàng)建一個游戲空間，在所述游戲空間內(nèi)，對所述現(xiàn)實世界空間內(nèi) 的游戲者的移動進行詮釋以創(chuàng)建一種與網(wǎng)絡上其他游戲者真實接觸和真實互動的共享感覺。根據(jù)本發(fā)明的一方面，在一個或多個游戲者參與的游戲空間內(nèi)要至少有一個視頻攝像機。所述視頻攝像機的功能和設置(例如，它的光學特性和照明敏感度)定義了 一個有效游戲區(qū)域，在此有效區(qū)域內(nèi)以預定水準的可接受的可靠性和在可接受的時間范 圍內(nèi)的某些可接受的逼真度來追蹤游戲者的移動。所述有效游戲區(qū)域能夠通過慣性傳感 器隨意地被放大或擴展以幫助其識別和辨認有效游戲區(qū)域內(nèi)部的游戲者和他們的移動情 況。應用對從現(xiàn)實世界空間中的所述有效游戲空間獲得的數(shù)據(jù)的映射以產(chǎn)生一種所述有 效游戲空間的虛擬的三維畫面，并將所述三維畫面嵌入到游戲空間內(nèi)。當網(wǎng)絡上有更多 的參與視頻游戲的游戲者時，將會獲得更多的代表現(xiàn)實世界空間的三維畫面。因此，可 以通過多種方法將現(xiàn)實世界空間的各個三維畫面結合以建立一個可共享的游戲空間。所 述攝像機通過捕捉所述游戲者和其所在的環(huán)境以產(chǎn)生視頻數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可用于產(chǎn)生代 表現(xiàn)實世界空間內(nèi)的游戲者和其他事物的虛擬的三維畫面。在一個具體的視頻游戲中， 所述共享虛擬空間中可以放置各種虛擬物體和代表物體。使用該虛擬空間再加上各種 規(guī)則和計分機制就可以形成一個供一個游戲空間內(nèi)的多個用戶一起玩的游戲，在該游戲 中，可以捕捉用戶及網(wǎng)絡上的其他人在真實世界的移動，在游戲中創(chuàng)建他們共享的真實 接觸和真實互動的感覺。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，可以通過不同的方式將現(xiàn)實世界空間的所述三維畫 面結合起來，且可以改變定義的所述現(xiàn)實世界空間的映射，所以能夠修改所述三維畫 面，或者在一個視頻游戲的演變過程中為游戲產(chǎn)生新的和有趣的場景。在一個典型的群 組視頻游戲中，會有多個游戲控制臺，且每一個控制臺均提供視頻數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)。 被設置的主機設備(可以為任一游戲控制臺或指定的計算機設備)接收所述數(shù)據(jù)并為所述 視頻游戲創(chuàng)建一個游戲空間，在所述主機設備中，所述游戲空間被反饋到多個參與到游 戲中的且被游戲者用于顯示和互動的控制臺上。另外，可以通過分散的形式存儲所述游 戲空間，例如，一對一網(wǎng)絡中的多個計算設備。結果，所述游戲空間可能包括虛擬物體和代表物體，其代表所述現(xiàn)實世界空間 中的一個或多個游戲者、陳列品和家具等，并允許所述物體間進行相互作用。某些代表 物體的移動和所述現(xiàn)實世界空間內(nèi)游戲者的移動保持一致。例如，一個游戲者可以用所 述游戲空間中的一個游戲角色代替，所述游戲空間中所述游戲角色的移動則代表著所述 游戲者在其現(xiàn)實世界空間中對應的移動。以上說明可能包括各種變換、增強、補充和增 加效果以用來彌補丟失的數(shù)據(jù)，修改與所述游戲不符合的移動，平滑所述移動，以使得 移動更加美觀或者使得其移動更加令人印象深刻。一個單一的游戲區(qū)域也可以通過非視覺的方式呈現(xiàn)出來。例如，如果在所述游 戲區(qū)域內(nèi)有一個虛擬的聲音源，隨后游戲者所聽到的所述聲音越來越大就好像游戲角色 越來越接近聲音源一樣，反之亦然。所述游戲者所聽到的所述聲音可以是從揚聲器(如 集成或連接到顯示器上)中獲得的也可以是從所述游戲者正在使用的控制器中獲得。所 述聲音也可通過所述控制器的位置和方向來調(diào)整。例如，所述控制器能夠在所述游戲空 間中扮演對一個虛擬麥克風進行定位和定向的角色。本發(fā)明還可以被用來限定所述現(xiàn)實世界中環(huán)境的聲音。本發(fā)明還可以為所述游 戲提供所述游戲者的至少是大致位置的信息。例如，如果在一個攝像機前面有兩個玩 家，然后通過結合所述攝像機和所述游戲控制器中的數(shù)據(jù)，可以大約確定每個游戲者所 在的位置?？梢杂靡粋€麥克風矩陣來捕獲所述環(huán)境中的聲音，可以用所述位置信息從其它背景噪音中分離出所述兩個游戲者各自獨立的說話和發(fā)出的其它聲音。此功能可以用 于語音識別或允許在偏遠位置的游戲者們選擇接聽本地位置上的兩個游戲者中的其中一 個游戲者的聲音?？刂破鹘?jīng)常含有能夠使得控制器振動的“振動包”。所述振動能夠根據(jù)一個游 戲者使用的所述控制器的位置和方向進行調(diào)整。所述振動還能夠根據(jù)代表所述游戲者的 物體的位置和方向進行修改。例如，在一個劍術決斗游戲中，當兩個虛擬的刀片相互交 叉碰撞時所述控制器能夠振動，其振動程度則依賴于用于計算施加在虛擬刀片上的所述 虛擬力度的函數(shù)。根據(jù)具體的執(zhí)行情況，本發(fā)明可以作為一種方法、裝置或系統(tǒng)的一部分被實 施。根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種建立網(wǎng)絡視頻游戲的共享游戲空間的方法， 所述方法包括接收關于不一定在同一個地方的一個或多個現(xiàn)實世界空間的一個或多個數(shù) 據(jù)流，每一個所述數(shù)據(jù)流包括依附于所述現(xiàn)實世界空間中一個現(xiàn)實世界空間的視頻數(shù) 據(jù)，在此現(xiàn)實世界空間中至少有一個參與所述網(wǎng)絡視頻游戲的游戲者，用所述視頻數(shù)據(jù) 來獲取所述游戲者的各種移動；該方法還包括產(chǎn)生一個關于所述現(xiàn)實世界空間的所述三 維畫面的所述共享游戲空間，在此共享游戲空間內(nèi)，至少一些物體的移動能分別回應現(xiàn) 實世界空間中游戲者的各個移動。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種為網(wǎng)絡視頻游戲創(chuàng)建一個共享游戲空 間的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括不一定在同一個地點的且能提供各自的數(shù)據(jù)流的多個游戲 區(qū)域，每一個所述游戲區(qū)域至少設置有一個攝像機和一個控制臺，被設置好的所述攝像 機用來監(jiān)控至少含有一個持有控制器以參與所述共享游戲的游戲者的所述游戲區(qū)域，所 述控制臺提供包括捕獲所述游戲者各種移動的視頻數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)中的其中一個數(shù)據(jù) 流；和一臺主機，其被設置好以用于從所述游戲區(qū)域內(nèi)獲得所述數(shù)據(jù)流，并能夠生成一 個關于所述游戲區(qū)域中現(xiàn)實世界空間的三維畫面的所述共享游戲空間，在此空間內(nèi)，視 頻游戲中至少一些物體的移動能分別回應所述現(xiàn)實世界空間中游戲者們各自的移動。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，本發(fā)明提供一種控制至少兩個位于獨立空間的游戲者 參與的網(wǎng)絡視頻游戲的共享游戲空間中的兩個或多個物體的方法，所述方法包括接收 至少通過第一個攝像機捕獲到在第一個場所的至少第一個游戲者移動的第一個視頻流， 接收至少通過第二個的攝像頭捕獲到在第二個場所的至少第二個游戲者移動的第二個視 頻流；分別從第一個和第二個視頻數(shù)據(jù)流中獲得所述第一個游戲者和所述第二個游戲者 的移動；在所述共享游戲空間中至少產(chǎn)生第一個物體以回應所述第一個游戲者引起的移 動和在所述共享游戲空間中至少產(chǎn)生第二個物體以回應所述第二個游戲者引起的移動， 這里所述第一個場所和所述第二個場所不一定在同一個地點；以及基于所述第一個場所 和所述第二個場所中的至少一個顯示來顯示所述共享游戲空間。根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，本發(fā)明提供一種控制視頻游戲中物體的移動的方 法，所述方法包括從能捕獲所述視頻游戲中一個游戲者各種移動的一個視頻攝像機中 接收至少一個視頻流；從所述視頻數(shù)據(jù)中得出游戲者的移動；以及產(chǎn)生一個能對所述游 戲者的移動做出反應的物體。所述方法還包括根據(jù)所述視頻游戲中預先設定的規(guī)則將 所述游戲者的移動映射到所述物體上。其他一些物體、特征、優(yōu)點和優(yōu)勢，與前述一起，均能夠在下面描述的本發(fā)明的應用中得到，并在


中有所體現(xiàn)。接下來的具體實施方式
、后面的權利要求以及附圖將有助于了解本發(fā)明的具體 特征，各實施例以及優(yōu)點，其中圖IA示出了本發(fā)明中一個實施例的示意裝置；圖IB為在同一個地點中兩個游戲者一起進行視頻游戲的示意圖；圖IC為一個游戲者帶有與顯示器相對應的且盡可能增強真實感的虛擬_真實護 目鏡的示意圖；圖2A示出了一種類似于游戲者所在的現(xiàn)實世界空間的示意游戲空間；圖2B示出了產(chǎn)生類似于包括一個或多個游戲者及其他們周圍環(huán)境的現(xiàn)實世界空 間的游戲空間的過程210;圖3A示出了本發(fā)明的一種實施方式；圖3B為基于若干個從至少兩個控制臺得到的數(shù)據(jù)以用于創(chuàng)建一個游戲空間的系 統(tǒng)裝置示意圖；圖3C示出了一個示意的游戲空間，其集成了位于同一個屋檐下但相對比較遠的 兩個游戲者所在的不同的房間；圖3D示出了將游戲者分別所在的一個或多個現(xiàn)實世界空間組合起來以產(chǎn)生一個 新的游戲空間的流程圖；圖3E為基于兩個獨立的游戲區(qū)域的現(xiàn)實世界空間以產(chǎn)生一個新的游戲空間的示 意圖；圖3F示出了在網(wǎng)絡游戲中控制代表物體的流程圖，在所述網(wǎng)絡游戲中，所述代 表物體的移動與所述的相對應的游戲者的移動相一致；圖4A示出了一個實施例，即在一個游戲空間中人為地添加因素以使得兩個游戲 者或他們所處的可視區(qū)域在他們所處的現(xiàn)實世界的空間中向后移動；圖4B示出了一個游戲空間，所述游戲空間效仿兩個現(xiàn)實世界空間或代表其面對 面結合的對應的可視區(qū)域；和圖5為本發(fā)明中一個實施例中的系統(tǒng)裝置500的示意圖。
具體實施方式本發(fā)明的詳細描述主要通過程序、步驟、邏輯塊、過程或其他象征性的描述來 直接或間接地模擬本發(fā)明技術方案的運作。為透徹的理解本發(fā)明，在接下來的描述中陳 述了很多特定細節(jié)。而在沒有這些特定細節(jié)時，本發(fā)明則可能仍可實現(xiàn)。所屬領域內(nèi)的 技術人員使用此處的這些描述和陳述向所屬領域內(nèi)的其他技術人員有效的介紹他們的工 作本質(zhì)。換句話說，為避免混淆本發(fā)明的目的，由于熟知的方法、程序、成分和電路已 經(jīng)很容易理解，因此它們并未被詳細描述。此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實現(xiàn)方 式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非 均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。此外，表示一個或多個實施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特 定順序，也不構成對本發(fā)明的限制?，F(xiàn)請結合附圖標記來參考附圖。圖IA示出了本發(fā)明中一個實施例的示意裝置 100。所述裝置100類似于一個客廳，在此客廳內(nèi)有正在玩視頻游戲的游戲者105、一游 戲控制臺102和一顯示器103。攝像機101正在監(jiān)控著所述游戲者105。所述攝像機101 可以是主動或被動的紅外感應攝像機，也可以是光感攝像機(或所述攝像機101能夠在不 同的模式下運作)。所述攝像機101還可以包括普通光或紅外線光以用來照亮現(xiàn)場，或者 通過攝像機101監(jiān)控由不同的燈光所照亮的現(xiàn)場。所述攝像機101可能還包括測量時間 運轉(zhuǎn)信息的能力以確定深度信息。所述攝像機101還可以由一個或多個攝像機組成以采 用立體視覺技術。運轉(zhuǎn)所述攝像機101 (可能帶自動對焦功能)以用于在預定范圍內(nèi)的追 蹤游戲者以捕獲所述游戲者的移動信息。在實際應用中，所述游戲控制臺102可能是一臺專用電腦設備(例如，像Wii系 統(tǒng)的視頻游戲系統(tǒng))或者是一臺普通配置的電腦以用來運行一個游戲系統(tǒng)。所述游戲控 制臺102可在別處個人電腦上的虛擬機上運行。在一個示例中，載入作為執(zhí)行游戲必備 設施的可用作遙控器的所述動作傳感器。所述游戲者可以兩個手上均握有獨立的所述動 作傳感器。在另一個示例中，手機或掌上電腦也可以配置成為一個動作傳感器。在再一 個示例中，所述動作傳感器104還可以嵌入在所述游戲者所穿的衣服、帽子上，甚至是 綁定在所述游戲者的身上或其它類似的部位。另外，多個動作傳感器設備可以連接到身 體的不同部位。除非特別聲明，此處所公開的游戲控制臺為視頻游戲中一個固有的基本單元， 其可以為視頻游戲中可運行游戲軟件的普通電腦或一種便攜式設備。在實際應用中，所 述游戲控制臺102不一定要安裝在顯示器103的附近，其可以通過有線或無線網(wǎng)絡與顯示 器103進行數(shù)據(jù)傳輸。例如，所述游戲控制臺102可以是運行在電腦設備上且與顯示器 103通過無線協(xié)議如HDMI連接的一個虛擬控制臺。在一個示例中，所述游戲控制臺是 一個具有網(wǎng)絡功能的盒子，其可以接收多種數(shù)據(jù)(如圖像和傳感器數(shù)據(jù))且可以傳輸數(shù) 據(jù)到服務器上。結果，在若干個游戲控制臺參與的網(wǎng)絡游戲中，服務器對其網(wǎng)絡游戲中 的數(shù)據(jù)進行整合并創(chuàng)建和更新所述游戲空間，而所述游戲控制臺則不斷地接收從服務器 上更新的數(shù)據(jù)。應當指出是的，本發(fā)明的技術是通過視頻游戲來描述的，這些技術還可以應用 到其他非游戲應用程序中，這些非游戲應用程序同樣可以實現(xiàn)不同地方的參與者在網(wǎng)絡 上都能夠獲得共享的真實接觸和真實互動的感覺。例如，可以創(chuàng)建在有多人注冊的各種 活動的社交網(wǎng)站上。對于那些進行視頻會議或家人和朋友之間電話交流中缺席的人仍然 可以通過本發(fā)明所建立的虛擬三維空間獲得參與現(xiàn)場的共同的感知，從而提高了視頻會 議或電話交流的質(zhì)量。同樣，各種與虛擬工程的合作的項目如建立三維虛擬文字和工程 設計都能夠通過本發(fā)明所建立的三維虛擬空間實現(xiàn)。在某些應用中，運動傳感器可以不 是必須的，只需含有基于攝像機的運動檢測器就足夠了。圖IB示出了一起參與視頻游戲的游戲者122和124。攝像機126同時監(jiān)控所述 游戲者122和所述游戲者124。在一個示例中，所述游戲者122和124每個人的雙手中均 握有控制器。為了便于區(qū)分，在每一個所述控制器上均有一個或多個(紅外線)LED燈。所述攝像機126也可以為紅外線(或其他非可見光)攝像機。在另一個示例中，可能還 包含多個攝像機。舉例來說，所述攝像機可以為紅外線(或其他非可見光)攝像機，也 可以為可見光攝像機。此外，對單個攝像機來說，其可以在不同的模式下工作，如可見 光模式或紅外線(或其他非可見光)模式。在再一個示例中，游戲的現(xiàn)實空間中還會有 照明燈128，其可以幫助現(xiàn)場改善各種照明問題。所述照明燈發(fā)出的燈光可以為紅外線 (或其他非可見光)。所述照明燈還可以采用閃光燈以在同一個場景中產(chǎn)生不同的光線。 用所述控制器的所述移動來控制所述視頻游戲中物體的相應移動，而用所述游戲者的移 動來分別控制對應于所述游戲者的所述物體的移動。圖IC示出了本發(fā)明的一個實施例中游戲者105佩戴一個與顯示器相對應的且盡 可能增強真實感的虛擬-真實護目鏡(如，從網(wǎng)站www.vuzbc.com上提供)的示意圖。所 述游戲者105通過目所述鏡而非所述顯示器103來與視頻游戲進行交互。所述游戲者還 可以通過三維眼鏡來觀看外部的顯示?；蛘咚鲲@示屏可以為自動立體顯示屏或為一個 三維全息顯示屏。在一個示例中，所述游戲控制臺、所述顯示器和所述控制器均為本發(fā) 明中所述同一個設備或系統(tǒng)的組成部分。返回圖IA所示，所述運動傳感器104或單個的控制器均可以包括至少兩個慣性 傳感器，其中一個慣性傳感器為三軸加速器，另一個為三軸螺旋儀。加速器是用來衡量 移動物體在一個或多個方向軸上的加速度的設備；螺旋儀式是用來衡量旋轉(zhuǎn)物體上在一 個或多個方向上旋轉(zhuǎn)的角速度的設備。除加速器和螺旋儀外，所述控制器104還包括其 他慣性傳感器，像包含指南針和磁力儀的慣性傳感器。一般來說，將捕獲的從所述慣性 傳感器發(fā)出的信號(即傳感器數(shù)據(jù))傳送給一個處理單元(如游戲控制臺102)以獲得所 述控制器104的相對運動。在實際應用中，從慣性傳感器獲得的傳感器信號可能或不足以獲得所述運動傳 感器104在方向軸和角度上的六種移動。在一個示例中，所述運動傳感器104包含的慣 性傳感器的數(shù)量少于能夠完全獲取在方向軸和角度上的六種移動的所需的慣性傳感器的 數(shù)量，也就是說所述運動傳感器104包含的慣性傳感器的數(shù)量可能只能夠獲得在方向軸 和角度上的幾種移動而非全部的六種形式的移動(如，僅能有三個慣性傳感器)。在另一 個示例中，所述運動傳感器104包含慣性傳感器的數(shù)量至少等于或超過了在方向軸和角 度上進行六種移動時需要的數(shù)量，也就是說，所述運動傳感器104包含的慣性傳感器的 數(shù)量可以完全檢測并跟蹤在方向軸和角度上所有六種移動形態(tài)(例如，至少有六個慣性 傳感器)。在任何情況下，攝像機101被用來捕獲所述游戲者105和其周圍環(huán)境的圖像。所 述圖像數(shù)據(jù)可以用來獲得所述的有效游戲區(qū)域。例如，當所述游戲者不在所述有效游戲 區(qū)域范圍內(nèi)時，同樣可以確定所述有效游戲區(qū)域的最大范圍?？梢岳盟鲇行в螒騾^(qū) 域來確定一個進行視頻游戲的所述游戲者所在的現(xiàn)實世界空間的三維畫面。所述攝像機中預知的其他因素也可以用來確定所述有效游戲區(qū)域，例如，攝像 機的視線范圍。另外，基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)的一個單獨的校準階段同樣可以確定一個有效游戲 區(qū)域。由于每一個圖像數(shù)據(jù)都能夠得到一個三維畫面，對于技術熟練的人員則有很多 種方法可以通過從圖像數(shù)據(jù)中獲得三維空間的三維畫面。此外，結合所述圖像數(shù)據(jù)和從所述慣性傳感器中獲得的所述傳感器數(shù)據(jù)來幫助測定所述控制器的相對移動。在一個示 例中，所述游戲者可以穿著多個特殊顏色的標簽、顯著性標志的點或照明燈等，也可以 將其綁定在游戲者的身上的某些部位，以便于測定從所述圖像數(shù)據(jù)得到的所述游戲者的 所述移動。圖2A示出了一種類似于游戲者所在的現(xiàn)實世界空間的示意游戲空間200。所述 游戲空間200類似于圖IA中的現(xiàn)實世界中的空間，其包括一系列如物體203到物體207 類似的物體，其中有些物體(如，物體203和物體205)是對應于所述現(xiàn)實世界空間中的 真實物體，而另一些物體(如，物體204和物體207)則是為了游戲效果人為地添加進去 到所述游戲空間200中的。所述游戲空間200還包括持有物體201的物體202，其對應于 持有控制器的所述游戲者。所述游戲空間200 (也可以被稱為三維虛擬空間)中的移動類 似于所述游戲者所在的所述現(xiàn)實世界空間中的移動，且其還包括其他多種物體以共同形 成視頻游戲的游戲空間。圖2B示出了產(chǎn)生一個游戲空間的過程210，其游戲空間則類似于包含一個或多 個游戲者和其周圍環(huán)境的現(xiàn)實世界的空間。所述過程210的執(zhí)行可以通過軟件、硬件或 軟硬件結合來實現(xiàn)。在一個示例中，游戲者決定開始進行視頻游戲即步驟212時則意味 著所述過程210的啟動。結合圖1A，步驟214，所述攝像機開始運轉(zhuǎn)以描述所述游戲者 周圍環(huán)境的圖像。步驟216，所述攝像機從所述游戲者所在的所述現(xiàn)實世界空間中獲取數(shù) 據(jù)并重整三維畫面，其中所述攝像機可以為產(chǎn)生數(shù)據(jù)的三維攝像機或立體攝像機系統(tǒng)。 對于熟悉該領域的技術人員可以通過很多種方式以產(chǎn)生三維現(xiàn)實世界或所述三維現(xiàn)實世 界空間中游戲者移動的三維畫面，這里為了避免模糊本發(fā)明的重點就不再詳細描述所述 技術。步驟218，根據(jù)所述現(xiàn)實世界的三維畫面以產(chǎn)生一個包含虛擬物體或代表物體的 游戲空間。所述虛擬物體與所述現(xiàn)實世界中的物體不太一樣，例如，虛擬物體可以為圖 標，所述圖標可以被選用來當做眾多各種武器以打敗其他物體或游戲人物。所述代表物 體可以是對應于現(xiàn)實世界空間中的一些物體，例如所述代表物體包括一個在所述現(xiàn)實世 界空間中對應于一個游戲者或多個游戲者(如，人物角色或主要物體(如，桌子))的物 體?？梢灶A先定義好所述代表物體。例如，在游戲中設定一個游戲角色來代表所述游戲 者的角色。所述角色的移動則是對所述游戲者真實的移動做出的反應，但是沒有其他的 連鎖反應。另外，可以通過視頻數(shù)據(jù)來修改一個預先定義好的角色。例如，所述游戲者 的臉可以被用來作為所述角色的一個部分，還可以根據(jù)所述游戲者自己的身體尺寸來調(diào) 整所述角色的大小。步驟220，對一個嚴謹?shù)挠螒蚨?，為了獲取游戲要達到的目標，所 述游戲空間還要嵌入各種規(guī)則和積分機制，發(fā)生在不同物體之間的各種相互作用和手段 均能增加積分或產(chǎn)生一個結果。步驟222，產(chǎn)生類似于所述游戲者所在的所述現(xiàn)實世界空 間的游戲空間后，利用該游戲空間的一個視頻游戲則可以進行游戲了。值得注意的是， 所述過程210可以運行在游戲控制臺或其他任何參與視頻游戲的電腦設備上，如手機.、 個人電腦或微型服務器。其特征在于，本發(fā)明中的對象和優(yōu)點在于能夠創(chuàng)建一個游戲空間，所述游戲空 間在游戲?qū)ο?物體)與現(xiàn)實世界空間內(nèi)相對應的游戲者之間就某些方面來說保持一致 性，如一個或更多個動作、移動、位置和方向等。盡可能的通過對應于所述游戲者或其他人移動的游戲人物填充所述游戲空間。圖3A示出了本發(fā)明一個實施例中的結構300。 攝像機301被定位在一個游戲者周圍的一個游戲區(qū)域內(nèi)，所述游戲區(qū)域可以是一個客 廳、臥室或其他適宜的區(qū)域。在一個形成游戲的場景中，游戲者在房間里可以擁有數(shù)個 攝像機，例如，一個攝像機在客廳，另一個在臥室。當所述游戲者在房間里移動時則可 以被不同的攝像機識別出來，然后所述游戲空間則隨著拍攝到的所述現(xiàn)實世界空間的改 變而更新，并通過多種方式來反映所述游戲者目前的位置。所述攝像機301所捕獲到的視野為302以內(nèi)的區(qū)域。根據(jù)所述攝像機參數(shù)、所 述攝像機設置、所述攝像機校準和照明條件等因素，將會產(chǎn)生一個有效游戲區(qū)域303，在 其有效游戲區(qū)域303內(nèi)所述游戲者的移動都能夠在可接受的時間內(nèi)且在預先設定的可靠 性和真實性水平下被捕獲下來。通過INS傳感器可以隨意地將所述有效游戲區(qū)域303增 加或擴大到304以有效地捕獲和辨認游戲者和游戲者所在的環(huán)境。所述有效游戲區(qū)域303 精確地定義了一個空間，在此空間內(nèi)所述游戲者可以移動，且這種移動均能被描繪和獲 得以使得與視頻所述游戲相互同步。值得注意的是，有效區(qū)域303標準上是包含有一個 游戲者，但是可基于游戲和攝像機捕獲的能力還可以包含一個或更多個游戲者。所述有效游戲區(qū)域303可以隨時改變。例如，當照明條件的改變，或者當所述 攝像機被移動或被重新校準等。所述有效游戲區(qū)域303的定義范圍受很多因素的影響， 如攝像機中簡單的光學性質(zhì)(如，視野范圍和焦距長度)。實驗中還可能需要預先定義有 效區(qū)域。當游戲者被要求在不同的地點執(zhí)行不同的任務時，所述有效游戲區(qū)域可能在游 戲中被潛在地改變也可能在校準的過程中被顯現(xiàn)地改變以計算出新的有效游戲區(qū)域。映射305表述了所述有效游戲區(qū)域303的一些變形、扭曲以成為有效游戲區(qū)域 303對應的虛擬的三維畫面307中?？梢詫⑺鋈S畫面307截為理想化規(guī)則的形狀或， 如果存在，可能會保留部分或所述原有現(xiàn)實世界游戲區(qū)域不規(guī)則的形狀。也有可能為多 個三維畫面而非一個。例如，在游戲中對不同的游戲者、對具有不同跟蹤校準系統(tǒng)的所 述游戲空間中不同的部分、不同的游戲或游戲不同的部分均可有不同的畫面。一個游戲 者可以代表不同的游戲角色。例如，所述游戲者在游戲的一個部分可以扮演英雄的角 色，在游戲的另一部分扮演英雄敵人的角色，當然，隨著游戲的進行游戲者甚至可以隨 意選擇控制不同的角色中的成員，其在他們之間切換時可以獲取不同的感覺。將所述三維畫面嵌入到所述共享游戲空間306中，同時將另一個現(xiàn)實世界空間 的三維畫面308嵌入到所述共享游戲空間306中。這些其余的三維畫面(僅僅展示了三 維畫面308)均在現(xiàn)實世界空間中位于距離較遠的位置，即物理上較遠的分離或在所述同 一個屋檐下的不同位置。在所述領域中，所述三維畫面和嵌入的技術通常依附于一些被應用于圖像或傳 感器數(shù)據(jù)流的函數(shù)。所述函數(shù)有效地重新解釋了所述游戲空間背景的所述數(shù)據(jù)流。例 如，若對應于游戲者的游戲角色在尺寸為aXbXc的房間里，這將會等比例地映射到游戲 者所在的現(xiàn)實世界空間的尺寸。因此，如果游戲者在所述有效游戲區(qū)域內(nèi)χ方向上移動 了一半，對應的游戲角色將在所述游戲空間中移動a/2的距離。圖3B示出了系統(tǒng)裝置310，所述系統(tǒng)裝置310基于來自至少兩個游戲控制臺的 多個數(shù)據(jù)以生成一個游戲空間。在圖3B中提供了三個示意性的游戲控制臺312、314 和316。將至少一個攝像機和一個可能的動作傳感控制器連接到每一個所述游戲控制臺312、314或316上，這樣便可以提供圖像數(shù)據(jù)和傳感數(shù)據(jù)了。在具體應用中，每一個所 述游戲控制臺321、314或316均被連接到一個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中。在一個示例中，將一個WiFi 接口裝配到上述的每一個游戲控制臺上以便于通過無線將其控制臺連接到網(wǎng)絡中。在另 一個示例中，還可以將以太網(wǎng)接口裝配到上述的每一個游戲控制臺上以便于將其控制臺 通過有線連接到網(wǎng)絡中。在本發(fā)明的一個具體操作中，將上述的每一個游戲控制臺312、 314和316配置成一個主處理器以執(zhí)行一個軟件模塊。必須創(chuàng)建所述有效區(qū)域的所述三維畫面的所述有效游戲區(qū)域，其映射可應用于 一個或多個所述參與的控制臺或制定的計算設備。在一個示例中，將所述的有關參數(shù) (如，攝像機參數(shù)、攝像機焦距、照明情況)傳遞給一個產(chǎn)生所述映射的主處理器。所述 配置好的主處理器決定怎樣將每一個所述三維畫面嵌入到游戲空間中。所述主處理器從所有所述參與的游戲控制臺中接收(圖像或傳感器)所述數(shù)據(jù) 流并根據(jù)接收的數(shù)據(jù)流更新一個游戲區(qū)域。在產(chǎn)生所述映射的地方，將將在所述控制 臺或所述主處理器上改變所述數(shù)據(jù)流。在本發(fā)明中，當游戲者的游戲控制臺參與了網(wǎng)絡 游戲，對應的所述游戲區(qū)域會至少包含一個所述現(xiàn)實世界空間的一個虛擬的三維畫面， 這樣在所述游戲區(qū)域內(nèi)，所述游戲者在現(xiàn)實世界中的移動將映射為游戲世界中物體的移 動，所述物體類似于所述網(wǎng)絡游戲中的游戲者。對正在運行的游戲或者甚至是同一款游 戲不同的位置，將所述現(xiàn)實世界空間的所述三維畫面和不同的規(guī)則通過不同方法結合以 來，例如，合并、變形或彎曲所述現(xiàn)實世界空間的所述的可用三維畫面。還可以根據(jù)預 先定義的游戲主題，將不同的規(guī)則和得分機制嵌入到所述生成的游戲空間中。所述主游 戲控制臺向每一個參與游戲的所述控制臺提供所述產(chǎn)生的游戲空間以供所述游戲者來運 行所述視頻游戲。本發(fā)明的優(yōu)點或利益之一在于所有游戲者在他們所處的現(xiàn)實世界空間 的移動都能夠在所述游戲空間中自然地表現(xiàn)出來以產(chǎn)生共享的真實接觸和真實互動的感 知。圖3C示出了一個示意的游戲空間320，其集成了位于同一個屋檐下但相對比較 遠的兩個游戲者所在的不同的房間。結合兩個參與的游戲者所在的兩個現(xiàn)實世界的空間 以產(chǎn)生所述游戲空間320，其包含各種物體，一些物體相當于所述現(xiàn)實世界空間的真實 物體，而另一些物體是人工加入的以提高游戲空間320的效果來滿足各種場景。例如， 所述游戲空間320包括兩個不同的樓層，一樓的設施可能是從一個現(xiàn)實世界空間中獲得 的，二樓的設施可能是從另一個現(xiàn)實世界空間中獲得的，樓梯是被人工加上去的以連接 兩個樓層。所述游戲空間320還包括兩個物體或游戲角色322和324，每一個游戲角色 則對應于一個游戲者。所述游戲角色322和324分別隨著游戲者的移動而移動。在一個 示例中，所述游戲角色322和324之中的其中一個可以拿一個器件(如，一件兵器或一把 劍)并可以根據(jù)對應的游戲者晃動手中的所述控制器來揮舞所述的器件。對給定的游戲 空間320，均可以熟練地控制每一個游戲角色322和324以進入所述的兩個樓層或在其內(nèi) 移動，并可以與另一個人相互攻擊或擊打兩個樓層內(nèi)的其他事物。返回圖3B所示，通過另一個示例，服務器318可以替代作為主處理器的所述游 戲控制臺321、314和316，被提供的作為主處理器的所述服務器318從所述參與的游戲控 制臺321、314和316中接收所有(圖像和傳感器)數(shù)據(jù)流。所述服務器318基于所述接 收的數(shù)據(jù)流來運行一個軟件模塊以產(chǎn)生或更新一個游戲空間。所述參與的控制臺312、314和316也可以運行在其他一些遠程服務器上，或位于其他地方的一些電腦設備上。在 本發(fā)明中，所述游戲空間中的運動效仿現(xiàn)實世界空間中所述游戲者的運動，此時的現(xiàn)實 世界空間則定義為結合部分或所有參與游戲的游戲者所在的真實現(xiàn)實世界空間。根據(jù)確 切的游戲或甚至是游戲中確切的階段，所述現(xiàn)實世界空間的三維畫面則是通過不同的規(guī) 則(如，合并、變形或彎曲兩個或更多個現(xiàn)實世界空間的三維畫面)聯(lián)合起來的。所述 服務器318向每一個所述參與的游戲控制臺或其他有關系的部分提供所述生成的游戲空 間以執(zhí)行所述視頻游戲。其產(chǎn)生的結果，不僅那些在視頻游戲中參與的游戲者們能夠獲 得共享的真實接觸和真實互動，而且其他游戲者也可以被邀請進來以欣賞或參與所述視 頻游戲。圖3D示出了分別將游戲者所在的一個或多個獨立的現(xiàn)實世界空間組合起來以產(chǎn) 生一個新的游戲空間的過程330。所述過程330可以通過軟件、硬件或軟硬件結合來實 現(xiàn)。在一個示例中，當一個或更多個游戲者已經(jīng)決定開始視頻游戲即步驟332時則開始 啟動過程330。正如上文所述，每一個所述游戲者在至少一個用來捕獲圖像或其周圍區(qū)域(現(xiàn) 實世界的空間)的攝像機前準備開始視頻游戲。假定所述每個游戲者均持有一個運動傳 感控制器，當然所述運動傳感控制器也可以被放在游戲者的衣服里，或者至少一個慣性 傳感器被綁定在游戲者身體的某些部位上。在某些示例中，所述運動傳感器設備或傳感 器不一定是必須的。如兩個或多個游戲者在同一個區(qū)域的這種情況下，其可以利用特殊 的設備以減少他們之間的距離，例如，所述的每一個游戲者可以穿上或綁定一個或多個 特殊顏色的標簽，或者將他們的控制器貼上不同顯示的標記，或者將他們的控制器安裝 上能發(fā)出不同顏色的燈。步驟334，確定游戲者的個數(shù)。需要指出的是，游戲中所述游戲者的個數(shù)可以與 現(xiàn)實世界空間中參與游戲的游戲者的個數(shù)不相同。例如，若有三個游戲者，其中兩個在 一個參與的現(xiàn)實世界的空間中，另一個在另一個現(xiàn)實世界的空間中。其結果為，兩個現(xiàn) 實世界的空間用來產(chǎn)生一個用于視頻游戲的游戲空間。相應地，類似的這種多個現(xiàn)實世 界的空間將在步驟336中確定。步驟338，代表著一個現(xiàn)實世界空間的數(shù)據(jù)流必須被接收下來。在一個示例中， 利用了兩個游戲控制臺，且每個控制臺分別在兩個地點，則每個控制臺均與用來捕獲現(xiàn) 實世界空間中的游戲者及其周圍區(qū)域圖像的攝像機相連。假定一個被設定為主游戲控制 臺的所述控制臺中的一個控制臺接收兩個數(shù)據(jù)流，一個數(shù)據(jù)流從遙控器中獲得，另一個 數(shù)據(jù)流從控制臺本身獲得。另外，因為每一個控制臺要經(jīng)常的更新從其它所述控制臺得 到的信息以盡可能的與它們保持一致，所以每一個被配置好的控制臺將被配置好以用來 維持所述游戲空間的一個獨立的副本。如果兩個數(shù)據(jù)流中的一個數(shù)據(jù)流沒被接收到，則 所述過程330可能停止下來以等待接收所述數(shù)據(jù)流，或者利用已接收的一個數(shù)據(jù)流繼續(xù) 進行。如果只有一個數(shù)據(jù)流到來，則將基于一個現(xiàn)實世界的空間暫時建立所述游戲空 間。在缺少一個數(shù)據(jù)的情況下，例如，一個游戲者揮動一把劍，而未完成動作的所述數(shù) 據(jù)可能會丟失或者不完整，那么所述游戲?qū)⒏鶕?jù)前后連續(xù)的動作適宜地填補進來，其可 以增強移動的效果使劍的揮動看起來更加令人印象深刻，或者細微地修改劍的揮動以使 其與對手交互以防揮動失去了瞄準目標。
步驟340，根據(jù)各種可能的方法將現(xiàn)實世界空間的各個三維畫面嵌入以產(chǎn)生一個 游戲空間，其可以通過拼接、疊加或變形，或其他數(shù)學變換以將一個或任意組合的三維 畫面結合在一起。所述變換(例如，變形)可在嵌入所述三維畫面之前應用，隨后可以 加入圖像處理以使得游戲空間看起來更加流暢和逼真。示意性的變換包括翻轉(zhuǎn)、投影、 以任何軸旋轉(zhuǎn)、縮放、剪切、反射或任何其他數(shù)學變換。所述合并后的三維畫面被投影 到三維中的兩維平面上。在兩位平面上的所述投影也可以被應用到在聯(lián)合之前的所述三 維畫面上。所述游戲空間也嵌入了各種其他結構或場景，如虛擬物體或代表物體和所述 物體之間的交互規(guī)則。此時，當所述游戲空間被返回到所述游戲控制臺且注冊以共同參 與所述視頻游戲后，所述視頻游戲則準備運行。步驟342，當所述視頻游戲正在運行時，各個游戲臺的所述圖像和傳感器數(shù)據(jù)將 保持不斷地被輸送到主游戲控制臺以更新所述游戲空間中的相關所述數(shù)據(jù)，這樣顯示的 所述游戲空間將被實時地更新。步驟344，根據(jù)從各個游戲控制臺獲得的所述數(shù)據(jù)，所述 游戲空間進行步驟342即不斷地更新。圖3E示出了基于兩個獨立游戲區(qū)域的現(xiàn)實世界空 間以產(chǎn)生一個新的游戲空間的示意圖，可對其進行快捷地修改以推測出多個現(xiàn)實世界空 間的情況。圖3F示出了網(wǎng)絡游戲中控制代表物體的流程350，在所述網(wǎng)絡游戲中，至少一 些代表物體的移動與相對應的游戲者的移動相一致。所述流程350可以通過軟件、硬件 或軟硬件結合來實現(xiàn)。在一個示例中，當一個或多個游戲者已經(jīng)決定開始視頻游戲即步 驟352時則所述流程350開始啟動。正如上文所述，每一個所述游戲者在至少一個用來捕獲圖像或其周圍區(qū)域(現(xiàn) 實世界的空間)的攝像機前準備開始視頻游戲。假定所述每個游戲者均持有一個運動傳 感控制器，當然所述運動傳感控制器也可以被放在游戲者的衣服里，或者至少一個慣性 傳感器被綁定在游戲者身體的某些部位上。在某些示例中，所述運動傳感器設備或傳感 器不一定是必須的。如兩個或多個游戲者在同一個區(qū)域的這種情況下，其可以利用特殊 的設備以減少他們之間的距離，例如，所述的每一個游戲者可以穿上或綁定一個或多個 特殊顏色的標簽，或者將他們的控制器貼上不同顯示的標記，或者將他們的控制器安裝 上能發(fā)出不同顏色的燈。步驟354，確定游戲者的個數(shù)以確定所述游戲中能控制的代表物體的個數(shù)。不 論游戲正在哪里呈現(xiàn)，總會從游戲者身上產(chǎn)生數(shù)個視頻數(shù)據(jù)流。但是，應該指出的是游 戲者的數(shù)量可能與參與游戲的視頻數(shù)據(jù)流的數(shù)量不相等。例如，當有三個游戲者，其中 在一起的兩個游戲者同時被一個視頻攝像機捕獲其圖像，另一個游戲者則單獨被另一個 視頻攝像機捕獲其圖像。結果就會從三個游戲者身上產(chǎn)生兩個視頻數(shù)據(jù)流。在一個示例 中，利用多個而非一個攝像機來捕獲其所在的游戲區(qū)域的游戲者，則從所述游戲者身上 為所述視頻游戲提供了多個視頻數(shù)據(jù)流。另外，在步驟354中，同視頻數(shù)據(jù)流的數(shù)目一 樣，也將會確定游戲者的數(shù)目。步驟356，代表所有參與的游戲者移動的所述視頻數(shù)據(jù)流的數(shù)目必須被接收。例 如，若有兩個遠程的游戲者進行互動。此時，將會使用兩個游戲控制臺，在每一個地點 有一個控制臺，且每個控制臺均被連接到可捕獲游戲者的攝像機上。假定所述游戲控制 臺的其中一個被用來作為主游戲控制臺(或者是一個單獨運行的機器)以接收兩個數(shù)據(jù)流，其中一個數(shù)據(jù)流是從遠程的控制臺接收的，另一個數(shù)據(jù)流是從自身接收的。另外， 因為每一個控制臺要經(jīng)常的更新從其它控制臺得到的信息以盡可能的與它們保持一致， 所以每一個被配置好的控制臺將被配置好以用來維持游戲空間的單獨的副本。如果兩個 數(shù)據(jù)流中的一個數(shù)據(jù)流沒被接收到，則過程356可能停止下來以等待接收所述數(shù)據(jù)流， 或者利用已接收的一個數(shù)據(jù)流繼續(xù)進行。如果只有一個數(shù)據(jù)流到來，相應的代表物體的 移動將會暫時地被設置的所述主游戲控制臺替代以使得代表物體為游戲者的最大利益而 移動。在缺少數(shù)據(jù)的情況下，例如，如果一個游戲者揮動一把劍，未完成的動作的數(shù)據(jù) 可能會丟失或者不完整，那么游戲?qū)⑼ㄟ^前后連續(xù)的動作適宜地填補進來，盡可能的與 已知數(shù)據(jù)保持一致。舉例來說，如何移動一個人體生物力學模型以限制未知力產(chǎn)生的可 能的移動。有很多已知技術可用于隨后從一套合理的動作中選擇一個詳細的動作，如選 擇一個能最大程度上減少能量的消耗的動作，或者由十分顯眼的肌肉執(zhí)行器如實執(zhí)行的 動作。步驟357，確定一個共享游戲空間的映射。需要通過某種方式將所述游戲者的 移動嵌入到所述游戲空間中。例如，假定有兩個游戲者，游戲者A和游戲者B。游戲 者A正在自己的客廳參與游戲而此時游戲者B則在相對較遠的客廳進行游戲。當游戲者 A向一個顯示器(如，上面有一個攝像機)移動，所述游戲必須預先判斷所述移動在所述 共享的游戲空間中將怎樣移動。在刀劍格斗游戲中，當所述游戲者A在現(xiàn)實世界空間向 前方移動時，游戲則將判斷其對應的在共享游戲空間中向右方向移動，類似的，當游戲 者A在現(xiàn)實世界空間向后方移動時，游戲則判定其對應的在共享游戲空間中向左方向移 動，等等。同樣，當游戲者B在現(xiàn)實世界空間中向前移動時，則所述游戲?qū)⑴卸ㄔ诠蚕?游戲空間中為向左方向移動，當游戲者B在現(xiàn)實世界空間向后移動時，則所述游戲?qū)⑴?定在共享游戲空間中向右方向移動。其結果為，當游戲者A移向其對應的攝像機時，其 對應的角色在顯示屏上向右移動，與游戲者B更加接近。如果游戲者B響應地遠離攝像 機，則游戲者A看到游戲者B對應的角色在顯示屏上向右移動，即遠離游戲者A對應的 前進的角色。所述游戲世界的向前移動映射到所述共享游戲空間中向左移動和向右移動的這 種情況僅僅是許多可能性之一。在所述游戲中任何方向的移動均可以被映射到所述共享 游戲空間的一個方向上。還可以通過其他大量的方法修改移動。例如，縮放移動以便現(xiàn) 實世界中微小的移動能在游戲空間中對應著較大的移動，反之亦然。所述縮放也可以是 非線性的以使得小的移動被進行，而大的移動則被阻止。現(xiàn)實世界中移動的其它方面也能夠被映射下來。游戲者可以扭動自己的手臂以 帶動肘關節(jié)移向肩膀，則對應的游戲中的人物也旋轉(zhuǎn)它的手臂移向肩膀?；蛘哂螒蛑械?人物可以根據(jù)某個指令被指定為“反方向移動”的效果，這樣當游戲者揮動其前臂以移 向肩膀的部位時，對應的游戲中人物則揮動其前臂以遠離肩膀。所述游戲者在現(xiàn)實世界空間中的移動還能夠映射到其他的物體上。例如，當游 戲者從肩膀處斜著揮動其胳膊時，可能在游戲中會控制一個大青蛙吐出舌頭。所述游戲 者重心中心的總體水平移動仍以直接的方式控制所述青蛙的重心中心的總體水平移動。領域中的技術人員還熟知從一個空間到另一個空間的其它標準的數(shù)學變換，如 包括反射、縮放、平移、旋轉(zhuǎn)、剪切、投影或翹曲等，但并不局限于這些。
應用于所述現(xiàn)實世界中移動的所述變換也依賴于所述游戲背景和所述游戲者。 例如，在一個游戲中的一個樓層上，游戲者對應的游戲角色可能要通過有磁性的靴子在 天花板上行走，這樣所述游戲者的實際移動將被倒過來。但是一旦所述樓層上的通道走 完，所述倒置映射將不再適用于所述游戲者在現(xiàn)實世界中的移動。所述游戲者也可以能 夠選擇喜歡的方式來映射他們的移動。例如，游戲者更喜歡自己向前的移動能夠被映射 成向右移動，而另一些游戲者可能更喜歡自己向前的移動能夠被映射成向左移動?；蛘?游戲者可以決定其所對應的游戲角色處在游戲空間的左邊，這樣可以保證決定向前移動 時則對應著相右移動。在含兩個游戲者參與游戲中，兩個游戲者都有相同的偏好，例 如，他們均想讓自己處在游戲空間的左邊，則需要兩個獨立的映射以滿足他們的愿望， 這樣使得他們各自顯示的角色的位置和移動將根據(jù)他們的想法來顯示。另外，所述游戲可以基于所述游戲者本身的高度、技術或過去的喜好來自動地 產(chǎn)生部分或所有的規(guī)則?；蛩鲇螒虮尘翱梢酝耆珱Q定所述映射。例如，如果兩個或 更多個游戲者在對抗共同敵人怪物的同一個隊中，在所述現(xiàn)實世界中所述游戲者所有的 移動均被映射到每個游戲者相對應的游戲角色移向怪物的移動上。對于不同的游戲人物 指向敵人的方向可能是不同的。舉例來說，向左或向右移動不是必然通過游戲背景來確 定，因此可以受游戲者的選擇來確定也可以由基于一些標準的游戲來確定的。但是，所 有的移動都應該是一致的。例如，如果在所述現(xiàn)實世界空間中向左的移動引起游戲者對 應的游戲人物瞬間顯示遠離的移動，沒有更好的理由，那么它不應該發(fā)生，在另一個瞬 間同一個游戲者在所述現(xiàn)實世界空間中向左的移動應該使得對應的游戲人物顯示出更加 接近的移動。所述游戲?qū)γ恳粋€游戲者和所述游戲的不同部分都能夠有不同的映射。所述映 射還可以是現(xiàn)實世界特性的函數(shù)，如燈光照明，這樣在光線不足的情況下，所述移動將 被映射成高阻尼因素以減緩任何由錯誤的軌道而引起的強烈的波動。所屬領域的這些技術針對在所述現(xiàn)實世界的移動和所述游戲空間中的對應移動 之間的映射可以有各種各樣可能的描述。所選的特殊代表不是本發(fā)明的核心。一些可能 的例子包括矩陣變換表示，所述矩陣是通過將現(xiàn)實世界捕獲的位置和方向的信息相乘得 到的。旋轉(zhuǎn)可以利用矩陣、四元素、歐拉角或角和軸來表示。變換、映射、縮放和剪切 都可以被表示為矩陣。經(jīng)線和其它變換可以表示為顯函數(shù)和隱函數(shù)。另一種選擇是，所 述游戲者周圍的空間可以被明確的表示為三維空間(如，一個邊界框)并可表示為轉(zhuǎn)型的 映射，即將三維空間應用到被嵌入在所述游戲世界中的對應的三維空間。所述現(xiàn)實世界 三維空間的所述形狀可以假定為一個先驗或者可以是一個被明確決定的有效游戲空間， 所述有效空間的發(fā)揮區(qū)從所述相機、某些校準步驟、或從所述數(shù)據(jù)流的動態(tài)特性來推斷 出來。所屬領域的技術能夠?qū)默F(xiàn)實世界的移動到游戲世界移動的映射隱性地應用到 各種地方，甚至擴散和部分地應用到更多的地方。例如，可以將所述攝像機和所述運動 傳感器的所述原始數(shù)據(jù)在其它任何處理之前轉(zhuǎn)化。在首選的游戲人物中所述游戲者的移 動首先從所述原始數(shù)據(jù)中提取出來并利用典型的人體運動的知識進行清理。只有當所述 現(xiàn)實世界中的移動已經(jīng)被滿意確定后才能被等價的映射到其游戲空間中。隨后可能應用 其余的依賴于游戲的映射。例如，如果所述游戲者正在控制一只蜘蛛，首先確認對應游戲者移動的所述游戲空間中的移動已經(jīng)被嵌入到所述游戲空間而非所述現(xiàn)實世界空間 中，然后需要應用游戲特有的映射，如怎樣將兩足運動映射到八條腿上，或者怎樣將手 或某些動作映射到特殊攻擊上等等。步驟358，當所述數(shù)據(jù)流過來，通過所述主游戲控制臺來計算分析所述視頻數(shù)據(jù) 并推測出所述游戲者各自的移動，與此同時，引起代表所述游戲者相對應的所述游戲人 物進行對應的移動。根據(jù)一個確切的游戲或其規(guī)則，可以提高或修正所述游戲人物的移 動以使得游戲看起來更加逼真或使得游戲者感覺自己更多的參與其中。例如，所述游戲 可以提高一個移動效果以使得一把劍的揮動看起來更加令人印象深刻，或可以細微的修 改劍的揮動這樣使得在揮動的情況下與敵人進行交互，否則會失去瞄準的目標。當所述視頻游戲正在進行時，保持所述視頻數(shù)據(jù)從各個游戲控制臺到主游戲控 制臺的輸送以更新、修改和控制在步驟360和步驟362中對應的物體。請參閱圖4A，其示出了一個示例400，其中一個在游戲空間中人為添加的因素 408可以導致兩個游戲者411中的一個游戲者在他們的有效游戲區(qū)域內(nèi)身體上向后移動以 來到新的位置412。假定一個游戲空間包括兩個所述現(xiàn)實世界游戲區(qū)域的兩個三維畫面 402和403，其所述的兩個現(xiàn)實世界游戲空間最初被縫合在一起。當所述添加的人為因素 408(如，一個怪物)正在接近游戲角色413時，這時其中一名游戲者(從顯示屏上)看到 怪物接近，所述游戲者則向后移動以躲避怪物，從而導致所述游戲角色在所述三維畫面 中重新定位為414。通過在所述三維畫面402表示的空間中的所述游戲者將會(從顯示屏 上)看到另一個游戲者對應的游戲角色向后移動，并能夠感覺到他們像是真實地共同處 于同一個虛擬空間中。游戲者移動的結果也有可能是對應的三維畫面被改變，如，可能 持續(xù)更長時間來減弱所述游戲者在現(xiàn)實世界中移動的影響。圖4B示出了一個游戲空間410，其中嵌入了對應兩個不同的現(xiàn)實世界游戲區(qū)域 412和414的且面對面結合起來的兩個三維畫面。當在412中控制游戲角色的游戲者向攝 像機移動時，所述游戲角色將(在顯示屏上)被看到為向右移動，反之亦然。當在414 中控制游戲角色的游戲者遠離攝像機時，所述對應的游戲角色將被看到為向右移動，反 之亦然。在另一個視頻游戲中，或者在稍后的同一個視頻游戲中，能夠通過不同的方法 將所述三維畫面412和414合并起來，可對其中一個三維畫面進行旋轉(zhuǎn)，對另一個進行反 射。在反射的情況下，當游戲者移向攝像機時，反射使得他們對應的游戲角色可能意外 地朝向游戲者期望方向的反方向移動。在旋轉(zhuǎn)的情況下，旋轉(zhuǎn)可以為以任何軸包括空間 中向上或向下的旋轉(zhuǎn)，也可以為從一邊到另一邊的旋轉(zhuǎn)。究竟如何將所述三維畫面嵌入 到所述游戲空間中和應用哪些函數(shù)，如果有的話，以修正所述游戲空間和依賴于所述游 戲的所述數(shù)據(jù)流和所述游戲中精確的位置。圖5為本發(fā)明中一個實施例中的系統(tǒng)500的示意圖。所述系統(tǒng)500包括內(nèi)存單 元501、一個或多個控制器502、數(shù)據(jù)處理器503、慣性傳感器裝置504、一個或多個攝像 機505和顯示驅(qū)動506。在游戲中有兩類數(shù)據(jù)，其中一種來自所述慣性傳感器504，另一 種來自所述攝像機505，這兩類數(shù)據(jù)均放入到所述數(shù)據(jù)處理器503中。如上所述，所述慣 性傳感器504可結合所述攝像機505獲得的所述傳感數(shù)據(jù)或獨自地為數(shù)據(jù)處理器503提供 傳感器數(shù)據(jù)以獲得角的六維自由度和平移運動。配置所述數(shù)據(jù)處理器503以用于通過所述顯示驅(qū)動506來顯示視頻序列。在實際應用中，所述數(shù)據(jù)處理器503執(zhí)行存儲在所述內(nèi)存501中的編碼，這里已經(jīng)執(zhí)行的所述 編碼與本發(fā)明中描述的一個實施例一致。所述控制單元502的信號，即領會在所述控制 器上所述游戲者的行為或得到由所述游戲者熟練控制的控制器的移動的信號，與所述數(shù) 據(jù)處理器503 —起更新所述視頻信號以反映所述行為或移動。在一個示例中，傳送所述 視頻信號或數(shù)據(jù)到一個主游戲控制臺或其他計算設備上以生成或更新其在顯示屏上由顯 示驅(qū)動506顯示的游戲空間。在一個示例中，通過一個或多個游戲控制臺接收的數(shù)據(jù)流來獲得所述游戲者周 圍環(huán)境的各個三維畫面。利用參與的通過數(shù)字化加工或由計算機生成的直播視頻圖像來 增強現(xiàn)實感，建立一個場景或游戲空間以允許各種物體與代表所述現(xiàn)實世界的物體(以 下簡稱為代表對象)或其他各種對象的人或物體進行交互。游戲者可以在虛擬物體的前 面放置一個物體，且所述游戲?qū)⒄f明所述物體是什么并對其作出回應。例如，如果所述 游戲者通過所述控制器向一個虛擬物體(如，一個虛擬的寵物)擲出一個球，它將跳出以 避免受到傷害。它將對所述游戲者的行為做出反應以允許所述游戲者如搔癢所述寵物或 拍手來驚嚇它。在另一個示例中，所述傳感器數(shù)據(jù)與攝像機中的所述圖像數(shù)據(jù)相關聯(lián)以允許更 容易識別的元素，如現(xiàn)實世界空間中游戲者的手。由所屬領域的技術可知，跟蹤控制器 的定位到完全從攝像機中生成的所述數(shù)據(jù)中獲取的精確的適宜角度是很困難的。可以利 用某些所述慣性傳感器來捕獲控制器的相對方向，所述攝像機的深度信息產(chǎn)生所述位置 變化，所述位置變化能從所述慣性傳感器中的讀數(shù)中被分解出來以根據(jù)角運動可能的變 化獲得所述控制器的所述絕對方向。所屬技術領域的人員對本發(fā)明的技術均能夠可以通過軟件實現(xiàn)，也可以通過硬 件或軟硬件結合來實現(xiàn)。本發(fā)明還可以體現(xiàn)為電腦可讀介質(zhì)上的電腦可讀代碼。所述電 腦可讀介質(zhì)可以是任何數(shù)據(jù)存儲設備，其可以存儲數(shù)據(jù)并在之后通過計算機系統(tǒng)讀取出 來。所述電腦可讀介質(zhì)包括，但不僅限于此，只讀存儲器、隨機存入存儲器、CD-ROM 光盤、DVD光盤、磁帶、硬盤、光數(shù)據(jù)存儲設備或載波。所述計算機可讀介質(zhì)也可以分 布在網(wǎng)絡耦合的計算機中，以分布形式存儲和執(zhí)行所述電腦可讀代碼。上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實施方式
。以上所述僅為本發(fā)明的較佳 實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。相應地，本發(fā)明的權利要求的范圍也 并不僅僅局限于前述具體實施方式
。
權利要求
1. 一種控制共享游戲空間中兩個或多個物體移動的方法，所述共享游戲空間是為至 少兩個相互獨立的游戲者參與的網(wǎng)絡視頻游戲而建立的，其特征在于，其包括接收至少通過第一個攝像機捕獲到在第一個場景的至少第一個游戲者移動的第一個 視頻流，接收至少通過第二個的攝像機捕獲到在第二個場景的至少第二個游戲者移動的 第二個視頻流；分別從第一個和第二個視頻數(shù)據(jù)流中獲得所述第一個和第二個游戲者的移動；在所述共享游戲空間中至少產(chǎn)生第一個物體以回應所述第一個游戲者引起的移動和 在所述共享游戲空間中至少產(chǎn)生第二個物體以回應所述第二個游戲者引起的移動，所述 第一個場景和所述第二個場景不一定在同一個地點；和在所述第一個場景和第二個場景中至少一個顯示屏上顯示所述共享游戲空間的描述。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述第一個游戲者和所述第二游戲者 中至少有一個人持有可用于控制器的設備，所述設備包含一個或多個慣性傳感器；所述 傳感器上的傳感器數(shù)據(jù)與所述第一個和第二個視頻流中的一個視頻流結合以獲得所述第 一個游戲者或第二個游戲者獨立的移動。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述第一個場景和第二個場景中的 任何一個場景均包含一個有效游戲區(qū)域，在所述有效游戲區(qū)域內(nèi)所述第一個或第二個游 戲者的移動均被至少一個攝像機捕獲下來，以用于控制所述共享游戲空間中所述游戲者 對應的物體，當有效游戲區(qū)域超過了第一個或第二個攝像機的視線范圍時，即在有效區(qū) 域內(nèi)而超過了攝像機的視線范圍的區(qū)域，則通過所述慣性傳感器來捕獲所述第一個和第 二個游戲者中每個人的移動。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述方法還包括在所述視頻游戲中嵌入游戲規(guī)則以實現(xiàn)所述第一個物體和所述第二個物體之間及在 所述第一個物體、所述第二個物體和所述虛擬物體之間的各種交互；根據(jù)所述視頻游戲中預先定義的規(guī)則將所述第一個游戲者和所述第二個游戲者的移 動映射到相對應的所述第一個物體和所述第二個物體的移動上。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于所述移動的所述映射將所述第一個游 戲者和所述第一個游戲者的移動進行映射以使得所述共享游戲空間中的兩個對應物體進 行相關的移動。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于所述移動的所述映射通過某種方法 將所述第一個游戲者和所述第一個游戲者中的任一個游戲者的移動映射到了一個攝像機 上，以使得顯示的相對應物體正在某一個方向上移動，或者正在躲避一個預先定義的虛 擬物體。
7.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于所述移動的所述映射根據(jù)某種方法將 所述第一個游戲者和所述第二個游戲者中的任一個游戲者的移動進行映射以使得三維游 戲人物與所述第一個游戲者和所述第二個游戲者中的任一個游戲者在很大程度上進行類 似的移動。
8.—種控制視頻游戲中物體移動的方法，其特征在于，其包括至少從一個視頻攝像機種接收一個視頻數(shù)據(jù)，所述視頻攝像機用來捕獲參與所述視頻游戲的游戲者的各種移動；通過所述視頻數(shù)據(jù)獲得所述游戲者的移動；和引起游戲中對應的所述物體回應所述游戲者的移動。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于所述方法還包括根據(jù)所述視頻游戲 中預先定義的規(guī)則將所述游戲者的移動映射到所述對應物體的移動。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于對所述移動進行縮放以使得所述游 戲者在現(xiàn)實世界空間中細微的變化對應于所述視頻游戲空間中一個較大的變化，反之亦 然。
11.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于對所述移動進行非線性縮放以真實地 映射游戲者的微小的移動，而減弱游戲者的較大的移動。
12.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于所述方法還包括在所述視頻游戲中嵌入游戲規(guī)則以實現(xiàn)所述物體和其他虛擬物體間的各種互動，其 中當所述游戲者至少操縱一個包含慣性傳感器的控制器時，則將會發(fā)生所述的每一個互 動。
13.—種控制共享游戲空間中兩個或多個物體移動的系統(tǒng)，所述共享游戲空間是為至 少兩個相互獨立的游戲者參與的網(wǎng)絡視頻游戲而建立的，其特征在于，其包括至少含有第一個攝像機和第二個攝像機，其分別包含在第一個場景和第二場景中， 所述第一個攝像機監(jiān)測在第一個場景中的至少第一個游戲者以產(chǎn)生第一個視頻流；所述 第二個攝像機監(jiān)測在第二個場景中的至少第二個游戲者以產(chǎn)生第二個視頻流；一個指定的計算設備，配置所述指定的計算設備以用來分別從所述第一個視頻流和 所述第二個視頻數(shù)據(jù)流中獲得所述第一個游戲者和所述第二游戲者的移動，其至少引起 所述共享游戲空間中第一個物體回應所述第一個游戲者產(chǎn)生的移動，且引起所述共享游 戲空間中第二個物體回應所述第二游戲者產(chǎn)生的移動，其中所述的第一個場景和第二個 場景不一定是同一個場景；和第一個和第二個顯示器，分別顯示包含所述共享空間的所述網(wǎng)絡視頻游戲。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于在所述第一個場景和所述第二個場 景的現(xiàn)實世界空間的三維畫面的基礎上建立所述共享空間。
15.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第一個游戲者和所述第二個游 戲者中其中至少一個游戲者持有一個包含一個或多個慣性傳感器的設備，根據(jù)所述傳感 器中傳感器數(shù)據(jù)并結合所述第一個視頻數(shù)據(jù)和所述第二個視頻數(shù)據(jù)來獲得所述第一個游 戲者和所述第二個游戲者各自的移動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制視頻游戲中物體移動的技術，其包括至少一個游戲者參與的視頻游戲中要至少有一個視頻攝像機，所述視頻攝像機捕獲所述游戲者的各種移動；設置一個指定的設備(如，一個游戲控制臺或電腦)并從所述視頻數(shù)據(jù)中獲取所述游戲者的移動，并引導所述物體回應所述游戲者的移動；當指定的設備接收多個地點的視頻數(shù)據(jù)時，在各個地點的游戲者能共同參與一個網(wǎng)絡視頻游戲，所述網(wǎng)絡視頻游戲是基于一個代表某部分或全部的所述現(xiàn)實世界空間的共享空間而建立的；將一些物體嵌入到所述視頻游戲中，其中一些物體用于回應所述游戲者的移動，并根據(jù)所述視頻游戲中的規(guī)則與另一些物體進行交互。
文檔編號A63F13/02GK102008823SQ20101016943
公開日2011年4月13日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權日2009年4月26日
發(fā)明者伊恩賴特, 斯圖爾特·雷諾茲, 方約翰, 查爾斯·穆席克·吉爾, 涂曉媛, 羅布鮑爾三, 達納·威爾金森, 顏維群 申請人:艾利維公司