CN107797103A - 空间定位系统以及方法 - Google Patents

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Abstract

一种空间定位系统以及方法，相对观测者以及标的物形成一个虚拟的二维座标平面予以定位，其中二维座标平面是相对应观测者于空间移动，信号发射单元受观测者控制并位于二维座标平面，观测者上装配多个信号接收器，信号接收器以接收信号的强弱来判定距离，藉由多点会集可以界定信号发射单元、信号接收器的座标，甚至眼睛座标、或觇孔座标等，并可界定观测者在移动中时屏幕或二维座标平面的座标位置，以及界定移动中信号发射单元的座标位置，藉以产生相对应标的物的相对位置信号。

Description

空间定位系统以及方法
技术领域
本发明涉及一种空间定位系统以及方法，尤其涉及利用于简报、屏幕游戏场合中的空间定位系统以及方法。
背景技术
于人们的日常生活中，利用信号发射指向的需求很多，例如简报环境中，报告者以激光笔对屏幕指向来进行简报；或者屏幕游戏中，游戏者扮演枪手持枪对屏幕指向来进行射击屏幕游戏，或是游戏者扮演魔法师持魔法棒对屏幕指向来进行魔法屏幕游戏等，这些较复杂的信号指向需求，不仅需产生指向的信号，更需针对观测者以及标的物定位，才能符合实务上的应用。
关于简报环境，报告者对屏幕有指向以及翻页控制的需求，以往报告者是手持激光笔对屏幕进行指向，因为报告者站在屏幕跟听众之间，为了指向以及跟观众沟通，往往需要频频回首或转身。针对翻页的需求，往往需要有人帮助操控电脑翻页，除耗费人力以外又要讲求默契，不然就是自己以遥控器翻页，手持激光笔又手持遥控器，使手部动作变的好复杂，加上频频回首转身，搞得报告者容易分心而难专注在报告内容的呈现，是听众的一大损失。此外，目前具有激光与遥控二合一的简报指向技术，遥控屏幕滑鼠采用加速度感应器、触控面板、或按键的方式，其控制逻辑和一般滑鼠一样，是利用改变相对座标的方式，但是其操控的效果却往往不如桌上滑鼠来的精准。因此需要一种新的技术能使报告者方便的进行指向以及操控，并改善操作的精准度。
关于屏幕游戏，现阶段的技术有多种方式，中国台湾专利第I458532号的光线枪指向位置确定系统及方法，是由光线枪上安装的摄像装置来辅助屏幕座标的定位。中国台湾专利第M413112号的射击系统，是直接以激光光束于屏幕上形成光点。而中国台湾专利第M284416号适用于任何显示器的电玩无线控制器，藉由固态回转仪感应枪体移动方向来进行定位。
目前市面上屏幕游戏有将接收器安装在屏幕端，接收枪枝上信号来判断瞄准点的方法，这种方式的缺点是当玩家离开原来做瞄准设定的位置时，其设定基础已经改变，原设定就会失去准确性。这些技术林林总总的，有的元件成本不低，例如摄像装置、固态回转仪，有的形成的功效有限，例如光点定位或屏幕端接收器的技术，并且，整体上缺乏一种有效率、低成本、又能解决各种指向功能的技术来符合多种需求。因此，本发明的主要目的在于提供一种通用于简报、屏幕游戏场合甚至虚拟实境游戏中所需的空间定位系统以及方法，一并以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在提供一种空间定位系统以及方法，藉由一个虚拟的二维座标平面予以定位，因此，不论是简报环境、屏幕游戏场合，甚至虚拟实境游戏中，都可用相同的原理，以更有效率、简便的模式，符合多种的需求来产生多种应用效能。
本发明是关于一种空间定位系统以及方法，于空间中具有观测者以及标的物，空间定位系统是相对观测者以及标的物形成一个虚拟的二维座标平面予以定位，其中二维座标平面是相对应观测者于空间移动。空间定位系统包含信号发射单元、至少二信号接收器、以及座标运算模组。
信号发射单元是受观测者控制，信号发射单元并位于二维座标平面，用以产生信号。至少二信号接收器是装设于观测者，用以接收信号发射单元所产生的信号，判读能量的强弱以产生距离信号。座标运算模组是耦接所述的信号接收器。当观测者相对标的物位于空间中的第一位置时，则进行设定阶段，座标运算模组是通过信号接收器根据信号发射单元的信号定义设定座标，若有屏幕需求时实务上可能需要多个设定座标，并根据该些信号接收器的距离信号以分别产生起始距离，座标运算模组根据设定座标以及该些起始距离，以产生起始的二维座标平面，并分别计算该些信号接收器的接收器座标。
藉此，当观测者相对于标的物在空间移动至第二位置时，即进行信号处理阶段，该些信号接收器是分别再接收来自信号发射单元的距离信号，以分别产生运动距离，座标运算模组是根据观测者产生接续的二维座标平面，座标运算模组根据运动距离以及该些接收器座标计算出信号发射单元的运动座标，以运动座标相对于所述接续的二维座标平面，产生相对应标的物的相对位置信号，此位置信号可供后续简报的电脑、屏幕游戏的游戏机等作程式运用。
如前述的空间定位系统，其中空间定位系统是可利用于简报环境，此时观测者为报告者，标的物为屏幕。报告者于第一位置持信号发射单元指向屏幕的多个特定位置以产生多个信号，座标运算模组是根据该些信号定义多个设定座标，座标运算模组针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面。
此外，空间定位系统也可利用于射击屏幕游戏，此时观测者为枪手游戏者，标的物为屏幕，信号发射单元是设置于枪的准星处。枪手游戏者于第一位置持有信号发射单元指向屏幕的多个特定位置以产生多个信号，座标运算模组是根据该些信号定义多个设定座标，座标运算模组针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面。
再者，空间定位系统也可利用于魔法屏幕游戏，此时观测者为魔法师游戏者，标的物为屏幕，信号发射单元是设置于魔法棒的顶端。魔法师游戏者于第一位置持有魔法棒并以信号发射单元指向屏幕的多个特定位置以产生多个信号，座标运算模组是根据该些信号定义多个设定座标，座标运算模组针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面。
不论以上简报环境、射击屏幕游戏、或是魔法师游戏者，当屏幕为矩形且已知长宽比例时，则所述该些设定座标需为四个设定座标，其是指信号发射单元指向屏幕四个角落的其中三角落的三个设定座标，以及信号发射单元指向屏幕的中心点的设定座标。当屏幕为矩形且未知长宽比例，则所述该些设定座标为五个设定座标，其是指信号发射单元指向屏幕四个角落的其中三角落的三个设定座标，以及信号发射单元指向该三角落所形成屏幕的二边的中心点的两个设定座标。
若为简报环境时，所述二维座标平面是相对应观测者于空间移动，是进一步指对应报告者所配带其中的一个信号接收器于空间移动。当观测者移动至第二位置时，所述根据观测者产生接续的二维座标平面，是以起始的二维座标平面相对于报告者所配带其中的该个信号接收器的相对位置，藉由报告者至第二位置时该个信号接收器的位置，以相对关系来得所述接续的二维座标平面。并且，二维座标平面是对应于屏幕，所述以运动座标相对于所述接续的二维座标平面，产生相对应标的物的相对位置信号，是指运动座标在二维座标平面的相对位置，相对应于屏幕而产生位置信号。
若为射击屏幕游戏以及魔法屏幕游戏时，会于屏幕的四个角落至少装设三个发射器，如果是射击屏幕游戏还会在枪的觇孔处也多设置一个发射器。这时，需要三个信号接收器，该三个信号接收器是分别接收所述至少三个角落的发射器所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，座标运算模组根据该些距离信号产生该些屏幕距离，并根据该三个信号接收器的接收器座标以及该些屏幕距离，以产生所述至少三个发射器的屏幕角落座标。
若为射击屏幕游戏，需额外算出觇孔座标。该三个信号接收器是分别接收觇孔处的发射器所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，座标运算模组根据该些距离信号产生该些觇孔距离，并根据该三个信号接收器的接收器座标以及该些觇孔距离，以产生觇孔座标。所述二维座标平面相对应观测者于空间移动，是指相对应枪手游戏者所装设信号接收器的接收器座标于空间移动。
若为魔法屏幕游戏，需额外算出眼睛座标。藉由所述至少三个屏幕角落座标中任二个屏幕角落座标与起始的二维座标平面的四个角落座标中相对应的二座标，会聚出眼睛座标，所述二维座标平面相对应观测者于空间移动，是进一步指相对应眼睛座标于空间移动。
不论射击屏幕游戏或是魔法屏幕游戏，当观测者移动时，屏幕游戏的屏幕角落座标以及二维座标平面都得重新计算。若为射击屏幕游戏，当枪手游戏者移动至第二位置时，需重新根据该三个信号接收器对所述至少三个发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算该四个发射器的屏幕角落座标。并需重新根据该三个信号接收器对觇孔处的发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算觇孔座标。所述根据观测者产生接续的二维座标平面，是以重新计算后的觇孔座标对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合信号发射单元的位置，产生接续的二维座标平面。
若为魔法屏幕游戏，当魔法师游戏者移动至第二位置时，需重新根据该三个信号接收器对所述至少三个发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算该四个发射器的屏幕角落座标，所述根据观测者产生接续的二维座标平面，是以眼睛座标对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合信号发射单元的位置，产生接续的二维座标平面。
不论哪一种屏幕游戏，最后要将运动座标在二维座标平面的相对位置，相对应于屏幕而产生位置信号。但若接续的二维座标平面的边长比例不等同于屏幕的边长比例时，需针对运动座标于二维座标平面上先进行比例修正，才能将运动座标在修正后二维座标平面的相对位置，相对应于屏幕而产生位置信号。
本发明也涉及上述空间定位系统所实施的空间定位方法，包含下列步骤：当观测者相对标的物位于空间中的第一位置时，也就是于设定阶段时，根据信号发射单元的信号定义设定座标，并根据该些信号接收器的距离信号以分别产生起始距离；根据设定座标以及该些起始距离，以产生起始的二维座标平面；根据二维座标平面，分别计算该些信号接收器的接收器座标；当观测者相对于标的物在空间移动至第二位置时，也就是进入信号处理阶段，该些信号接收器是分别再接收来自信号发射单元的距离信号，以分别产生运动距离，座标运算模组根据运动距离以及该些接收器座标计算出信号发射单元的运动座标；根据观测者产生接续的二维座标平面；以及以运动座标相对于所述接续的二维座标平面，产生相对应标的物的相对位置信号。
以上步骤可实施简报环境的应用，若为射击屏幕游戏时，空间定位方法在设定阶段进一步包含下列步骤：该三个信号接收器是分别接收所述至少三个角落的发射器所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，根据该些距离信号产生该些屏幕距离；根据该三个信号接收器的接收器座标以及该些屏幕距离，以产生所述至少三个发射器的屏幕角落座标；该三个信号接收器是分别接收觇孔处的发射器所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，根据该些距离信号产生该些觇孔距离；根据该三个信号接收器的接收器座标以及该些觇孔距离，以产生觇孔座标，其中所述二维座标平面相对应观测者于空间移动，是进一步指相对应枪手游戏者所装设信号接收器的接收器座标于空间移动。
而当枪手游戏者移动至第二位置时，也就是进入信号处理阶段，空间定位方法是进一步包含下列步骤：需重新根据该三个信号接收器对所述至少三个发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算该四个发射器的屏幕角落座标；并需重新根据该三个信号接收器对觇孔处的发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算觇孔座标；以重新计算后的觇孔座标对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合信号发射单元的位置，产生接续的二维座标平面；当接续的二维座标平面的边长比例不等同于屏幕的边长比例时，需针对运动座标于二维座标平面上进行比例修正；以及运动座标在二维座标平面的相对位置，相对应于屏幕而产生位置信号。
若为魔法屏幕游戏时，空间定位方法除了简报环境所实施的步骤外，在设定阶段进一步包含下列步骤：该三个信号接收器是分别接收所述至少三个发射器所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，根据该些距离信号产生该些屏幕距离；并根据该三个信号接收器的接收器座标以及该些屏幕距离，以产生所述至少三个发射器的屏幕角落座标；以及藉由所述至少三个屏幕角落座标中任二个屏幕角落座标与起始的二维座标平面的四个角落座标中相对应的二座标，会聚出眼睛座标，其中所述二维座标平面相对应观测者于空间移动，是进一步指相对应眼睛座标于空间移动。
而当魔法师游戏者移动至第二位置时，也就是进入信号处理阶段，是进一步包含下列步骤：需重新根据该三个信号接收器对所述至少三个发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算该四个发射器的屏幕角落座标；以眼睛座标对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合信号发射单元的位置，产生接续的二维座标平面；当接续的二维座标平面的边长比例不等同于屏幕的边长比例时，需针对运动座标于二维座标平面上进行比例修正；以及运动座标在二维座标平面的相对位置，相对应于屏幕而产生位置信号。
因此，利用本发明所提供一种空间定位系统以及方法，藉由信号接收器接收信号所计算座标的程序，利用信号发射单元上所虚拟形成的二维座标平面予以定位，不论是简报环境、屏幕游戏场合，甚至虚拟实境游戏中，都可用相同的原理，以更有效率、简便的模式，符合多种的需求来产生多种应用效能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是本发明空间定位系统的功能示意图；
图2是本发明空间定位系统用于简报环境的示意图；
图3是设定阶段中对屏幕进行设定座标求二维座标平面的示意图；
图4是设定阶段中求取信号接收器座标的示意图；
图5是本发明空间定位系统用于射击屏幕游戏的环境示意图；
图6是射击屏幕游戏设定阶段屏幕角落座标定位的示意图；
图7是运动座标计算的示意图；
图8是校正二维座标平面的示意图；
图9是本发明空间定位系统用于魔法屏幕游戏的示意图；
图10是眼睛座标计算的示意图；
图11是本发明空间定位方法的流程图；
图12是本发明空间定位方法进行射击屏幕游戏的方法流程图；以及
图13是本发明空间定位方法进行魔法屏幕游戏的方法流程图。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本发明空间定位系统20的功能示意图。本发明是关于一种空间定位系统20，于空间中具有观测者10以及标的物12，空间定位系统20是相对观测者10以及标的物12形成一个虚拟的二维座标平面22予以定位，其中二维座标平面22是相对应观测者10于空间移动。空间定位系统20是包含信号发射单元30、至少二信号接收器32、以及座标运算模组34。
信号发射单元30是受观测者10控制，信号发射单元30并位于二维座标平面22，用以产生信号；至少二信号接收器32，是装设于观测者10，用以接收信号发射单元30所产生的信号，以产生距离信号；以及座标运算模组34，座标运算模组34是耦接所述的信号接收器32。当观测者10相对标的物12位于空间中的第一位置时，座标运算模组34是通过信号接收器32根据信号发射单元30的信号定义设定座标，信号发射单元30在定义设定座标时其实是根据标的物12来进行的，座标运算模组34并根据该些信号接收器32的距离信号以分别产生起始距离，座标运算模组34根据设定座标以及该些起始距离，以产生起始的二维座标平面22，并分别计算该些信号接收器32的接收器座标。
藉此，当观测者10相对于标的物12在空间移动至第二位置时，藉由三个信号接收器32分别再接收来自信号发射单元30的距离信号，以分别产生运动距离，座标运算模组34根据运动距离以及该些接收器座标计算出信号发射单元30的运动座标，座标运算模组34是根据观测者10产生接续的二维座标平面22。以运动座标相对于所述接续的二维座标平面22，产生相对应标的物12的相对位置信号。
补充说明的是，本发明空间定位系统20可利用的用途很广，后续将以三个实施例来说明实际的应用。但不论何种实施例，本发明空间定位系统20依流程可分为设定阶段以及信号处理阶段，前述第一位置的相关叙述即是所谓的设定阶段，前述第二位置的相关叙述即是所谓的信号处理阶段。
请参阅图2，图2是本发明空间定位系统20用于简报环境的示意图。如前述的空间定位系统20，其中空间定位系统20是可利用于简报环境，此时观测者10为一个报告者，标的物12为一个屏幕，一台电脑14用以操作屏幕上所显示的画面以及呈现简报所要的资料，报告者身上挂了两个信号接收器32。于设定阶段，报告者于第一位置持有信号发射单元30指向屏幕的多个特定位置以产生多个信号，座标运算模组34是根据该些信号定义多个设定座标，座标运算模组34针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面22。
请参阅图3进一步说明起始的二维座标平面22的产生，图3是设定阶段中对屏幕进行设定座标求二维座标平面22的示意图。如图的上段所示，当屏幕为矩形且已知长宽比例，则所述该些设定座标为四个设定座标，是指信号发射单元30指向屏幕四个角落的其中三角落的三个设定座标，以及信号发射单元30指向屏幕的中心点的设定座标。补充说明的是，于简报环境产生设定座标时，不需很精准的对准屏幕的周边、角落，只要大约对向屏幕即可，特别是对向屏幕中实际上想运作的区域即可，但为方便说明实施例仍以瞄准周边、角落来进行解释。
以图例座标说明，二维座标平面22上的A、B、C、D、E为以觇孔与信号发射单元30瞄准屏幕四个角落与中间点时在空间中得到的位置，假设二维座标平面22的宽度为w，所在空间座标的Y座标为0，由于屏幕的高宽比r已知，所以二维座标平面22的高度是rw，各点的座标就分别是A(0,0,0)、B(0,0,rw)、C(w,0,rw)、D(w,0,0)、E(w/2,0,rw/2)。O1(x1,y1,z1)为第一颗信号接收器32的座标，利用信号接收器32接收到信号发射单元30的能量大小换算，可得O1与A、B、C、E、F的距离分别为dA、dB、dC、dE、dF，实际上用不到D点辅助计算就已经能解出w，因此也就解出A、B、C、D、E的座标而解出起始的二维座标平面22。
如图的下段所示，当屏幕为矩形且未知长宽比例，则所述该些设定座标为五个设定座标，是指信号发射单元30指向屏幕四个角落的其中三角落的三个设定座标，以及信号发射单元30指向该三角落所形成屏幕的二边的中心点的两个设定座标。
以图例座标说明，二维座标平面22上的A、B、C、D、E、F为以觇孔与信号发射单元30瞄准屏幕四个角落与两个相邻边的中间点时在空间中得到的，假设二维座标平面22的宽度为w，所在空间座标的Y座标为0，由于屏幕的高宽比未知，所以二维座标平面22的高度设为h，各点的座标就分别是A(0,0,0)、B(0,0,h)、C(w,0,h)、D(w,0,0)、E(0,0,h/2)、F(w/2,0,h)。O1(x1,y1,z1)为第一颗信号接收器32的座标，利用信号接收器32接收到信号发射单元30的能量大小换算，可得O1与A、B、C、E、F的距离分别为dA、dB、dC、dE、dF，实际上用不到D点辅助计算就已经能解出w以及h，因此也就解出起始的二维座标平面22。
请参阅图4进一步说明计算该些信号接收器32的接收器座标，图4是设定阶段中求取信号接收器32座标的示意图。三颗信号接收器32的座标分别为O1(x1,y1,z1)、O2(x2,y2,z2)、O3(x3,y3,z3)，二维座标平面22的w以及h都为已知所以二维座标平面22的A、B、C、D、E、F的座标都是已知，利用能量大小判断，也可得O1与二维座标平面22各点的距离为dA1、dB1、dC1、dD1、dE1、dF1，O2与二维座标平面22各点的距离为dA2、dB2、dC2、dD2、dE2、dF2，O3与二维座标平面22各点的距离为dA3、dB3、dC3、dD3、dE3、dF3，藉此可求取出O1(x1,y1,z1)、O2(x2,y2,z2)、O3(x3,y3,z3)，也就解出三个信号接收器32的接收器座标。
接下来进入简报环境的信号处理阶段，即所谓观测者10(报告者)移动至第二位置，有个原则不变，即先前求出的三个信号接收器32的接收器座标当作固定不变的。其中，所述二维座标平面22相对应观测者10于空间移动，是进一步指对应报告者所配带其中的一个信号接收器32于空间移动。所以，关于座标运算模组34产生接续的二维座标平面22，是以起始的二维座标平面22相对于报告者所配带其中的该个信号接收器32的相对位置，藉由报告者至第二位置时该个信号接收器32的位置，以相对关系来得所述接续的二维座标平面22，换句话说，信号接收器32在设定阶段到信号处理阶段都为固定，因而接续的二维座标平面22不论在设定阶段或是信号处理阶段也都为固定，所以在简报模式中接续的二维座标平面22是以固定的方式进行所谓的再确认。
后续，该些信号接收器32是分别再接收来自信号发射单元30的距离信号，以分别产生运动距离，座标运算模组34根据运动距离以及该些接收器座标计算出信号发射单元30的运动座标，以运动座标相对于所述接续的二维座标平面22，产生相对应标的物12的相对位置信号。其中，二维座标平面22是对应于屏幕，所述以运动座标相对于所述接续的二维座标平面22，产生相对应标的物12的相对位置信号，是指运动座标在二维座标平面22的相对位置，相对应于屏幕而产生位置信号。
因此，观测者10(报告者)就可如图2一般，在对观众简报的过程中，只要在面前这块随着他移动的二维座标平面22中指点笔画，通过原本操作屏幕显示的电脑14的运作，实际上屏幕画面就会出现观测者10(报告者)的指点笔画，再配合一些先进的软件，甚至可以翻页，如此，达到一人即能进行简报的目的，且观测者10(报告者)不需指向屏幕，只要对面前二维座标平面22指向即能达到屏幕上指示的目的。
请参阅图5，图5是本发明空间定位系统20用于射击屏幕游戏的环境示意图。如前述图1的空间定位系统20，其中空间定位系统20也可利用于射击屏幕游戏，此时观测者10是为一个枪手游戏者，观测者10头盔上安装三颗信号接收器32，标的物12是为一个屏幕，屏幕的画面受一台游戏机16来控制，枪有准星以及觇孔，信号发射单元30是设置于枪的准星处，枪的觇孔处也进一步设置一个发射器40。枪手游戏者于第一位置持有信号发射单元30指向屏幕的多个特定位置以产生多个信号，座标运算模组34是根据该些信号定义多个设定座标，座标运算模组34针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面22。
在设定阶段中，关于起始的二维座标平面22的设定，如同图3所示的方法与步骤，以及信号接收器32的接收器座标，如同图4所示的方法与步骤，在此不再赘述，所不同的是，在计算完接收器座标后，还需计算屏幕角落座标以及觇孔座标。配合图5请进一步参阅图6，图6是射击屏幕游戏设定阶段屏幕角落座标定位的示意图。由于，持枪射击需有觇孔、准星共线产生瞄准点的问题，所以屏幕游戏不仅需于屏幕的四个角落中的至少三个角落分别各设有发射器40，且进一步也需在枪的觇孔处设置一个发射器40。
此时，所述至少二信号接收器32需为三个信号接收器32，该三个信号接收器32是分别接收所述至少三个角落的发射器40所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，座标运算模组34根据该些距离信号产生该些屏幕距离，并根据该三个信号接收器32的接收器座标以及该些屏幕距离，以产生所述至少三个发射器40的屏幕角落座标，进而确认出四个屏幕角落座标，等于实体屏幕被确认。
以图例的座标来说明，此时三个信号接收器32的接收器座标O1(x1,y1,z1)、O2(x2,y2,z2)、O3(x3,y3,z3)为已知，屏幕四个角落的发射器40的座标为S(xS,yS,zS)、T(xT,yT,zT)、U(xU,yU,zU)、V(xV,yV,zV)，同样也以能量大小可判出三个信号接收器32与四个发射器40的距离分别为dS1、dT1、dU1、dV1、dS2、dT2、dU2、dV2、dS3、dT3、dU3、dV3，实际上只要利用三个发射器40就能算出四个发射器40的座标S(xS,yS,zS)、T(xT,yT,zT)、U(xU,yU,zU)、V(xV,yV,zV)，也就是四个屏幕角落座标。
进一步该三个信号接收器32是分别接收觇孔处的发射器40所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，座标运算模组34根据该些距离信号产生该些觇孔距离，并根据该三个信号接收器32的接收器座标以及该些觇孔距离，以产生觇孔座标52。所述二维座标平面22相对应观测者10于空间移动，是进一步指相对应枪手游戏者所装设信号接收器32的接收器座标于空间移动。
针对射击屏幕游戏进入信号处理阶段作说明，射击屏幕游戏比简报环境需增加以下的动作，包括重新计算屏幕角落座标、以及重新计算觇孔座标52，并藉以定义接续的二维座标平面22。其中，当枪手游戏者移动至第二位置时，需重新根据该三个信号接收器32对所述至少三个发射器40的该些距离信号以及该三个信号接收器32的接收器座标重新计算该四个发射器40的屏幕角落座标。并需重新根据该三个信号接收器32对觇孔处的发射器40的该些距离信号以及该三个信号接收器32的接收器座标重新计算觇孔座标52。所述根据观测者10产生接续的二维座标平面22，是以重新计算后的觇孔座标52对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合信号发射单元30的位置，产生接续的二维座标平面22。
配合图6请参阅图7，图7是运动座标计算的示意图。其中，二维座标平面22是对应于屏幕，所述以运动座标相对于接续的二维座标平面22，产生相对应标的物12的相对位置信号，是指运动座标在二维座标平面22的相对位置，相对应于屏幕而产生位置信号。
以座标例来说明，假设图7的上一段陈述中，通过已知的接收器座标与信号强弱换算的距离之间的关系，即能重新计算的屏幕角落座标S’(xS’,yS’,zS’)、T’(xT’,yT’,zT’)、U’(xU’,yU’,zU’)、V’(xV’,yV’,zV’)，重新计算的觇孔座标52为(x0,y0,z0)。接着，利用三个信号接收器32的接收器座标O1(x1,y1,z1)、O2(x2,y2,z2)、O3(x3,y3,z3)，以及三个信号接收器32收到信号发射单元30的信号的能量大小所测得的运动距离dP1、dP2、dP3，就可算出运动座标P’(x’,y’,z’)。此时，利用屏幕角落座标、觇孔座标以及运动座标，就可以重新算出接续的二维座标平面22的四个角落点的座标，A’(xA’,y’,zA’)、B’(xB’,y’,zB’)、C’(xC’,y’,zC’)、D’(xD’,y’,zD’)。后续，只要将运动座标P’(x’,y’,z’)在接续的二维座标平面22为A’(xA’,y’,zA’)、B’(xB’,y’,zB’)、C’(xC’,y’,zC’)、D’(xD’,y’,zD’)中的相对位置，根据屏幕角落座标S’(xS’,yS’,zS’)、T’(xT’,yT’,zT’)、U’(xU’,yU’,zU’)、V’(xV’,yV’,zV’)找到相同相对应位置的那一点，即为所述相对应于屏幕而产生位置信号P(x,y,z)。
请参阅图8，图8是校正二维座标平面22的示意图。但事实上，于第二位置时，多半已经不是正对屏幕，原来屏幕为矩形，此时的二维座标平面22就已经变形为梯形或仅是四边形了。所以，当接续的二维座标平面22的边长比例不等同于屏幕的边长比例时，需针对运动座标于二维座标平面22上进行比例修正。
以图例说明，当观测者10不在屏幕的前方时，二维座标平面22就会变形，此时以一条L1线自角落A’点连线穿过P’点相交于边缘线L2于S’点。P’即是运动座标为已知，所以可得L1被P’分割的比例g:h，也可得S’点，再依S’点在L2边的比例，可以对应于屏幕的右边L3求得S点，自屏幕A点连线至S点产生线L4，一样将L4以比例g:h分割求取P点，屏幕上对应的P点就是修正后对应于屏幕而产生位置信号。最后，此位置信号即可供游戏机16进行游戏程式处理，如位置信号跟屏幕中的敌军士兵迭合，并且游戏机16接收枪被扣扳机的信号，即判定敌军士兵被射中。
请参阅图9，图9是本发明空间定位系统20用于魔法屏幕游戏的示意图。如图1所述的空间定位系统20，其中空间定位系统20也可利用于魔法屏幕游戏，此时观测者10为一个魔法师游戏者，头戴三个信号接收器32，标的物12为一个屏幕，屏幕的四个角落装有发射器40，屏幕的画面受游戏机16所控制，信号发射单元30设置于魔法棒的顶端。魔法师游戏者于第一位置持有魔法棒并以信号发射单元30指向屏幕的多个特定位置以产生多个信号，座标运算模组34是根据该些信号定义多个设定座标，座标运算模组34针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面22。
魔法屏幕游戏与射击屏幕游戏皆为屏幕游戏，大致原理都相同，唯一不同处魔法屏幕游戏不需要觇孔座标，取而代之的是眼睛座标50，而眼睛座标50在信号处理阶段中，由于跟信号接收器32的相对关系是固定的，所以是不需重新计算。所以与射击座标游戏相同处就不再赘述，仅针对相异处说明。请参阅图10，图10是眼睛座标50计算的示意图。在设定阶段中算完屏幕的屏幕角落座标后，进一步藉由所述至少三个屏幕角落座标中任二个屏幕角落座标与起始的二维座标平面22的四个角落座标中相对应的二座标，会聚出眼睛座标50。所述二维座标平面22相对应观测者10于空间移动，是进一步指相对应眼睛座标50于实体屏幕与眼睛间的空间移动。
以图例座标方式说明，如图6例所述，屏幕角落座标先前也经计算得出S(xS,yS,zS)、T(xT,yT,zT)、U(xU,yU,zU)、V(xV,yV,zV)，而二维座标平面22的座标A、B、C、D早为已知，所以，从直线即能延伸交叉到一个点上，即为眼睛座标(x0,y0,z0)50，事实上，只要四直线中的两直线即能延伸会集求取交点。
魔法屏幕游戏在信号处理阶段中，当魔法师游戏者移动至第二位置时，也是要重算屏幕角落座标，但所述根据观测者10产生接续的二维座标平面22，是以眼睛座标50对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合信号发射单元30的位置，产生接续的二维座标平面22。
同样地如图7，所述以运动座标相对于接续的二维座标平面22，产生相对应标的物12的相对位置信号，是指运动座标在二维座标平面22的相对位置，相对应于屏幕而产生位置信号。其中，当接续的二维座标平面22的边长比例不等同于屏幕的边长比例时，也是需如图8一般，针对运动座标于二维座标平面22上进行比例修正。此时的位置信号即可供游戏机16进行游戏程式处理，例如位置信号跟屏幕中的飞龙迭合，并且游戏机16接收魔法棒被握压按钮的信号，或是以魔法棒上设置的加速度感应器所感测速度改变而发生的信号，即判定飞龙被法术射中。
请参阅图11，图11是本发明空间定位方法的流程图。本发明也是前述空间定位系统所实施的空间定位方法，同样也于空间中具有观测者10以及标的物12，空间定位系统20是相对观测者10以及标的物12形成一个虚拟的二维座标平面22予以定位，其中二维座标平面22是相对应观测者10于空间移动，信号发射单元30受观测者10控制，信号发射单元30并位于二维座标平面22，用以产生信号，至少二信号接收器32装设于观测者10，用以接收信号发射单元30所产生的信号，以产生距离信号。
空间定位方法是包含下列步骤：步骤S01:当观测者10相对标的物12位于空间中的第一位置时，根据信号发射单元30的信号定义设定座标，信号发射单元30在定义设定座标时其实是根据标的物12来进行的，并且，根据该些信号接收器32的距离信号以分别产生起始距离。步骤S02:根据设定座标以及该些起始距离，以产生起始的二维座标平面22。步骤S03:根据二维座标平面22，分别计算该些信号接收器32的接收器座标。以上为设定阶段所实施的步骤。
进入信号处理阶段后的步骤如下，步骤S04:当观测者10相对于标的物12在空间移动至第二位置时，该些信号接收器32是分别再接收来自信号发射单元30的距离信号，以分别产生运动距离，座标运算模组34根据运动距离以及该些接收器座标计算出信号发射单元30的运动座标步骤S05:根据观测者10产生接续的二维座标平面22。步骤S06:以运动座标相对于所述接续的二维座标平面22，产生相对应标的物12的相对位置信号。
以上步骤即能实施简报环境的应用，同样的，观测者10为一位报告者，标的物12为一个屏幕，报告者于第一位置持有信号发射单元30指向屏幕的多个特定位置以产生多个信号，根据该些信号定义多个设定座标，针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面22。其中，所述二维座标平面22是相对应观测者10于空间移动，是进一步指对应报告者所配带其中的一个信号接收器32于空间移动。
请参阅图12，图12是本发明空间定位方法进行射击屏幕游戏的方法流程图。接续图11空间定位方法所述的方法步骤，其中空间定位方法也可利用于射击屏幕游戏，此时观测者10为一个枪手游戏者，标的物12为一个屏幕，信号发射单元30是设置于枪的准星处。枪手游戏者于第一位置持有信号发射单元30指向屏幕的多个特定位置以产生多个信号，根据该些信号定义多个设定座标，针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面22。屏幕的四个角落中的至少三个角落分别各设有发射器40，枪的觇孔处也进一步设置一个发射器40，所述至少二信号接收器32需为三个信号接收器32并装设在观测者10(枪手游戏者)身上。
在设定阶段除了进行图11所进行的步骤S01、步骤S02、步骤S03以外，进一步包含下列步骤：步骤S10:该三个信号接收器32是分别接收所述至少三个角落的发射器40所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，根据该些距离信号产生该些屏幕距离。步骤S11:根据该三个信号接收器32的接收器座标以及该些屏幕距离，以产生所述至少三个发射器40的屏幕角落座标。步骤S12:该三个信号接收器32是分别接收觇孔处的发射器40所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，根据该些距离信号产生该些觇孔距离。步骤S13:根据该三个信号接收器32的接收器座标以及该些觇孔距离，以产生觇孔座标52，其中所述二维座标平面22相对应观测者10于空间移动，是进一步指相对应枪手游戏者所装设信号接收器32的接收器座标于实体屏幕与觇孔间的空间移动。以上为设定阶段时射击屏幕游戏所进行的步骤。
射击屏幕游戏进入信号处理阶段后，当枪手游戏者移动至第二位置时，空间定位方法是进一步包含下列步骤：步骤S14:需重新根据该三个信号接收器32对所述至少三个发射器40的该些距离信号以及该三个信号接收器32的接收器座标重新计算该四个发射器40的屏幕角落座标。步骤S15:并需重新根据该三个信号接收器32对觇孔处的发射器40的该些距离信号以及该三个信号接收器32的接收器座标重新计算觇孔座标52。步骤S04:该些信号接收器32是分别根据所接收来自信号发射单元30的距离信号，以分别产生运动距离，座标运算模组34根据运动距离以及该些接收器座标计算出信号发射单元30的运动座标。步骤S16:改进自图11步骤S05，以重新计算后的觇孔座标52对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合信号发射单元30的位置，也就是运动座标，产生接续的二维座标平面22。步骤S17:当接续的二维座标平面22的边长比例不等同于屏幕的边长比例时，需针对运动座标于二维座标平面22上进行比例修正。步骤S18:改进自图11步骤S06，运动座标在修正后二维座标平面22的相对位置，相对应于屏幕而产生位置信号，此位置信号即可供游戏机16进行游戏程式处理，如位置信号跟屏幕中的敌军士兵迭合，并且游戏机16接收枪被扣扳机的信号，即判定敌军士兵被射中。
请参阅图13，图13是本发明空间定位方法进行魔法屏幕游戏的方法流程图。接续图11空间定位方法所述的方法步骤，其中空间定位方法也可利用于魔法屏幕游戏，此时观测者10为一个魔法师游戏者，标的物12为一个屏幕，信号发射单元30是设置于魔法棒的顶端。魔法师游戏者于第一位置持有魔法棒并以信号发射单元30指向屏幕的多个特定位置以产生多个信号，根据该些信号定义多个设定座标，针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面22。屏幕的四个角落中的至少三个角落分别各设有一个发射器40，所述至少二信号接收器32为三个信号接收器32。
在设定阶段除了进行图11所进行的步骤S01、步骤S02、步骤S03以外，进一步包含下列步骤：步骤S30:如图12步骤S10一般，该三个信号接收器32是分别接收所述至少三个发射器40所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，根据该些距离信号产生该些屏幕距离。步骤S31:如图12步骤S11一般，并根据该三个信号接收器32的接收器座标以及该些屏幕距离，以产生所述至少三个发射器40的屏幕角落座标。步骤S32:藉由所述至少三个屏幕角落座标中任二个屏幕角落座标与起始的二维座标平面22的四个角落座标中相对应的二座标，会聚出眼睛座标50，其中所述二维座标平面22相对应观测者10于空间移动，是进一步指相对应眼睛座标50于空间移动。以上为设定阶段时射击屏幕游戏所进行的步骤。
魔法屏幕游戏进入信号处理阶段后，当魔法师游戏者移动至第二位置时，是进一步包含下列步骤：步骤S33:如图12步骤S14一般，需重新根据该三个信号接收器32对所述至少三个发射器40的该些距离信号以及该三个信号接收器32的接收器座标重新计算该四个发射器40的屏幕角落座标。步骤S04:该些信号接收器32是分别再接收来自信号发射单元30的距离信号，以分别产生运动距离，座标运算模组34根据运动距离以及该些接收器座标计算出信号发射单元30的运动座标。步骤S34:以眼睛座标50对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合信号发射单元30的位置，也就是配合信号发射单元30的运动座标，产生接续的二维座标平面22。步骤S35:如图12步骤S17一般，当接续的二维座标平面22的边长比例不等同于屏幕的边长比例时，需针对运动座标于二维座标平面22上进行比例修正。步骤S36:如图12步骤S18一般，运动座标在二维座标平面22的相对位置，相对应于屏幕而产生位置信号，此位置信号即可供游戏机16进行游戏程式处理，如位置信号跟屏幕中的飞龙迭合，并且游戏机16接收魔法棒被握压按钮的信号，即判定飞龙被法术射中。
屏幕游戏仅以射击屏幕游戏与魔法屏幕游戏来做说明，是因为射击屏幕游戏需利用觇孔座标，魔法屏幕游戏需利用眼睛座标，其它各类游戏中大多数也皆以眼睛对准或是以一个工具的延伸线来对准，皆可套用于此二例的方式来进行实施。
因此，利用本发明所提供一种空间定位系统以及方法，藉由信号接收器接收信号所计算座标的程序，利用信号发射单元上所虚拟形成的二维座标平面予以定位，不论是简报环境、屏幕游戏场合，甚至虚拟实境游戏中，都可用相同的原理，以更有效率、简便的模式，符合多种的需求来产生多种应用效能，此外，利用本发明虚拟形成二维座标平面的定位技术，更可以有利于多人共用同一个屏幕画面来进行应用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (25)

1.一种空间定位系统，于空间中具有观测者以及标的物，该空间定位系统是相对该观测者以及该标的物形成一个虚拟的二维座标平面予以定位，其中该二维座标平面是相对应该观测者于空间移动，其特征在于，该空间定位系统包含：
信号发射单元，受该观测者控制，该信号发射单元并位于该二维座标平面，用以产生信号；
至少二信号接收器，装设于该观测者，用以接收该信号发射单元所产生的信号，以产生距离信号；以及
座标运算模组，该座标运算模组耦接所述的信号接收器，当该观测者相对该标的物位于空间中的第一位置时，该座标运算模组通过该信号接收器根据该信号发射单元的信号定义设定座标，并根据该些信号接收器的距离信号以分别产生起始距离，该座标运算模组根据该设定座标以及该些起始距离，以产生起始的二维座标平面，并分别计算该些信号接收器的接收器座标；
藉此，当该观测者相对于该标的物在空间移动至第二位置时，该些信号接收器分别再接收来自该信号发射单元的距离信号，以分别产生运动距离，该座标运算模组根据该运动距离以及该些接收器座标计算出该信号发射单元的运动座标，该座标运算模组根据该观测者产生接续的二维座标平面，以该运动座标相对于所述接续的二维座标平面，产生相对应该标的物的相对位置信号。
2.如权利要求1所述的空间定位系统，其特征在于，该空间定位系统利用于简报环境，该观测者为报告者，该标的物为屏幕，该报告者于该第一位置持有该信号发射单元指向该屏幕的多个特定位置以产生多个信号，该座标运算模组根据该些信号定义多个设定座标，该座标运算模组针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面。
3.如权利要求2所述的空间定位系统，其特征在于，当该屏幕为矩形且已知长宽比例，则所述该些设定座标为四个设定座标，是指该信号发射单元指向该屏幕四个角落的其中三角落的三个设定座标，以及该信号发射单元指向该屏幕的中心点的设定座标。
4.如权利要求2所述的空间定位系统，其特征在于，当该屏幕为矩形且未知长宽比例，则所述该些设定座标为五个设定座标，是指该信号发射单元指向该屏幕四个角落的其中三角落的三个设定座标，以及该信号发射单元指向该三角落所形成该屏幕的二边的中心点的两个设定座标。
5.如权利要求2所述的空间定位系统，其特征在于，该二维座标平面是相对应该观测者于空间移动，是进一步指对应该报告者所配带其中一个信号接收器于空间移动。
6.如权利要求5所述的空间定位系统，其特征在于，当该观测者移动至该第二位置时，所述根据该观测者产生接续的二维座标平面，是以起始的二维座标平面相对于报告者所配带其中的该个信号接收器的相对位置，藉由该报告者至该第二位置时该个信号接收器的位置，以相对关系来得所述接续的二维座标平面。
7.如权利要求2所述的空间定位系统，其特征在于，该二维座标平面是对应于该屏幕，所述以该运动座标相对于所述接续的二维座标平面，产生相对应该标的物的相对位置信号，是指该运动座标在该二维座标平面的相对位置，相对应于该屏幕而产生位置信号。
8.如权利要求1所述的空间定位系统，其特征在于，该空间定位系统是利用于射击屏幕游戏，该观测者为枪手游戏者，该标的物为屏幕，该信号发射单元设置于枪的准星处，该枪手游戏者于该第一位置持有该信号发射单元指向该屏幕的多个特定位置以产生多个信号，该座标运算模组是根据该些信号定义多个设定座标，该座标运算模组针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面。
9.如权利要求8所述的空间定位系统，其特征在于，当该屏幕为矩形且已知长宽比例，则所述该些设定座标为四个设定座标，是指该信号发射单元指向该屏幕四个角落的其中三角落的三个设定座标，以及该信号发射单元指向该屏幕的中心点的设定座标。
10.如权利要求8所述的空间定位系统，其特征在于，当该屏幕为矩形且未知长宽比例，则所述该些设定座标为五个设定座标，是指该信号发射单元指向该屏幕四个角落的其中三角落的三个设定座标，以及该信号发射单元指向该三角落所形成该屏幕的二边的中心点的两个设定座标。
11.如权利要求8所述的空间定位系统，其特征在于，该屏幕的四个角落中的至少三个角落分别各设有一个发射器，该枪的觇孔处也进一步设置一个发射器，所述至少二信号接收器为三个信号接收器，该三个信号接收器分别接收所述至少三个角落的发射器所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，该座标运算模组根据该些距离信号产生该些屏幕距离，并根据该三个信号接收器的接收器座标以及该些屏幕距离，以产生所述至少三个发射器的屏幕角落座标，进一步该三个信号接收器是分别接收该觇孔处的发射器所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，该座标运算模组根据该些距离信号产生该些觇孔距离，并根据该三个信号接收器的接收器座标以及该些觇孔距离，以产生觇孔座标，所述该二维座标平面相对应该观测者于空间移动，是进一步指相对应该枪手游戏者所装设的接收器座标于空间移动。
12.如权利要求11所述的空间定位系统，其特征在于，当该枪手游戏者移动至该第二位置时，需重新根据该三个信号接收器对所述至少三个发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算该四个发射器的屏幕角落座标，并需重新根据该三个信号接收器对该觇孔处的发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算该觇孔座标，所述根据该观测者产生接续的二维座标平面，是以重新计算后的觇孔座标对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合该信号发射单元的位置，产生接续的二维座标平面。
13.如权利要求12所述的空间定位系统，其特征在于，该二维座标平面是对应于该屏幕，所述以该运动座标相对于接续的二维座标平面，产生相对应该标的物的相对位置信号，是指该运动座标在该二维座标平面的相对位置，相对应于该屏幕而产生位置信号，其中当接续的二维座标平面的边长比例不等同于该屏幕的边长比例时，需针对该运动座标于该二维座标平面上进行比例修正。
14.如权利要求1所述的空间定位系统，其特征在于，该空间定位系统是利用于魔法屏幕游戏，该观测者为魔法师游戏者，该标的物为屏幕，该信号发射单元设置于魔法棒的顶端，该魔法师游戏者于该第一位置持有该魔法棒并以该信号发射单元指向该屏幕的多个特定位置以产生多个信号，该座标运算模组是根据该些信号定义多个设定座标，该座标运算模组针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面。
15.如权利要求14所述的空间定位系统，其特征在于，当该屏幕为矩形且已知长宽比例，则所述该些设定座标为四个设定座标，是指该信号发射单元指向该屏幕四个角落的其中三角落的三个设定座标，以及该信号发射单元指向该屏幕的中心点的设定座标。
16.如权利要求14所述的空间定位系统，其特征在于，当该屏幕为矩形且未知长宽比例，则所述该些设定座标为五个设定座标，是指该信号发射单元指向该屏幕四个角落的其中三角落的三个设定座标，以及该信号发射单元指向该三角落所形成该屏幕的二边的中心点的两个设定座标。
17.如权利要求14所述的空间定位系统，其特征在于，该屏幕的四个角落中的至少三个角落分别各设有发射器，所述至少二信号接收器为三个信号接收器，该三个信号接收器分别接收所述至少三个发射器所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，该座标运算模组根据该些距离信号产生该些屏幕距离，并根据该三个信号接收器的接收器座标以及该些屏幕距离，以产生所述至少三个发射器的屏幕角落座标，进一步藉由所述至少三个屏幕角落座标中任二个屏幕角落座标与起始的二维座标平面的四个角落座标中相对应的二座标，会聚出眼睛座标，所述该二维座标平面相对应该观测者于空间移动，是进一步指相对应该眼睛座标于空间移动。
18.如权利要求17所述的空间定位系统，其特征在于，当该魔法师游戏者移动至该第二位置时，需重新根据该三个信号接收器对所述至少三个发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算该四个发射器的屏幕角落座标，所述根据该观测者产生接续的二维座标平面，是以该眼睛座标对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合该信号发射单元的位置，产生接续的二维座标平面。
19.如权利要求18所述的空间定位系统，其特征在于，该二维座标平面是对应于该屏幕，所述以该运动座标相对于接续的二维座标平面，产生相对应该标的物的相对位置信号，是指该运动座标在该二维座标平面的相对位置，相对应于该屏幕而产生位置信号，其中当接续的二维座标平面的边长比例不等同于该屏幕的边长比例时，需针对该运动座标于该二维座标平面上进行比例修正。
20.一种空间定位方法，于空间中具有观测者以及标的物，该空间定位系统是相对该观测者以及该标的物形成一个虚拟的二维座标平面予以定位，其中该二维座标平面是相对应该观测者于空间移动，信号发射单元受该观测者控制，该信号发射单元并位于该二维座标平面，用以产生信号，至少二信号接收器装设于该观测者，用以接收该信号发射单元所产生的信号，以产生距离信号，其特征在于，该空间定位方法包含下列步骤：
当该观测者相对该标的物位于空间中的第一位置时，根据该信号发射单元的信号定义设定座标，并根据该些信号接收器的距离信号以分别产生起始距离；
根据该设定座标以及该些起始距离，以产生起始的二维座标平面；
根据该二维座标平面，分别计算该些信号接收器的接收器座标；
当该观测者相对于该标的物在空间移动至第二位置时，该些信号接收器是分别再接收来自该信号发射单元的距离信号，以分别产生运动距离，该座标运算模组根据该运动距离以及该些接收器座标计算出该信号发射单元的运动座标；
根据该观测者产生接续的二维座标平面；以及
以该运动座标相对于所述接续的二维座标平面，产生相对应该标的物的相对位置信号。
21.如权利要求20所述的空间定位方法，其特征在于，该空间定位方法是利用于简报环境，该观测者为报告者，该标的物为屏幕，该报告者于该第一位置持有该信号发射单元指向该屏幕的多个特定位置以产生多个信号，根据该些信号定义多个设定座标，针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面，其中所述该二维座标平面是相对应该观测者于空间移动，是进一步指对应该报告者所配带其中一个信号接收器于空间移动。
22.如权利要求20所述的空间定位方法，其特征在于，该空间定位方法是利用于射击屏幕游戏，该观测者为枪手游戏者，该标的物为屏幕，该信号发射单元设置于枪的准星处，该枪手游戏者于该第一位置持有该信号发射单元指向该屏幕的多个特定位置以产生多个信号，根据该些信号定义多个设定座标，针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面，该屏幕的四个角落中的至少三个角落分别各设有一个发射器，该枪的觇孔处也进一步设置一个发射器，所述至少二信号接收器为三个信号接收器，该空间定位方法进一步包含下列步骤：
该三个信号接收器是分别接收所述至少三个角落的发射器所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，根据该些距离信号产生该些屏幕距离；
根据该三个信号接收器的接收器座标以及该些屏幕距离，以产生所述至少三个发射器的屏幕角落座标；
该三个信号接收器是分别接收该觇孔处的发射器所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，根据该些距离信号产生该些觇孔距离；
根据该三个信号接收器的接收器座标以及该些觇孔距离，以产生觇孔座标，其中所述该二维座标平面相对应该观测者于空间移动，是进一步指相对应该枪手游戏者所装设信号接收器的接收器座标于空间移动。
23.如权利要求22所述的空间定位方法，其特征在于，当该枪手游戏者移动至该第二位置时，该空间定位方法进一步包含下列步骤：
需重新根据该三个信号接收器对所述至少三个发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算该四个发射器的屏幕角落座标；
并需重新根据该三个信号接收器对该觇孔处的发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算该觇孔座标；
以重新计算后的觇孔座标对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合该信号发射单元的位置，产生接续的二维座标平面；
当接续的二维座标平面的边长比例不等同于该屏幕的边长比例时，需针对该运动座标于该二维座标平面上进行比例修正；以及
该运动座标在该二维座标平面的相对位置，相对应于该屏幕而产生位置信号。
24.如权利要求20所述的空间定位方法，其特征在于，该空间定位方法是利用于魔法屏幕游戏，该观测者为魔法师游戏者，该标的物为屏幕，该信号发射单元是设置于魔法棒的顶端，该魔法师游戏者于该第一位置持有该魔法棒并以该信号发射单元指向该屏幕的多个特定位置以产生多个信号，根据该些信号定义多个设定座标，针对每一个设定座标分别与该些起始距离，以产生起始的二维座标平面，该屏幕的四个角落中的至少三个角落分别各设有发射器，所述至少二信号接收器为三个信号接收器，该空间定位方法进一步包含下列步骤：
该三个信号接收器是分别接收所述至少三个发射器所产生的信号，以分别产生相对应的距离信号，根据该些距离信号产生该些屏幕距离；
并根据该三个信号接收器的接收器座标以及该些屏幕距离，以产生所述至少三个发射器的屏幕角落座标；以及
藉由所述至少三个屏幕角落座标中任二个屏幕角落座标与起始的二维座标平面的四个角落座标中相对应的二座标，会聚出眼睛座标，其中所述该二维座标平面相对应该观测者于空间移动，是进一步指相对应该眼睛座标于空间移动。
25.如权利要求24所述的空间定位方法，其特征在于，当该魔法师游戏者移动至该第二位置时，进一步包含下列步骤：
需重新根据该三个信号接收器对所述至少三个发射器的该些距离信号以及该三个信号接收器的接收器座标重新计算该四个发射器的屏幕角落座标；
以该眼睛座标对重新计算后的四个屏幕角落座标，配合该信号发射单元的位置，产生接续的二维座标平面；
当接续的二维座标平面的边长比例不等同于该屏幕的边长比例时，需针对该运动座标于该二维座标平面上进行比例修正；以及
该运动座标在该二维座标平面的相对位置，相对应于该屏幕而产生位置信号。
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