JP6735282B2

JP6735282B2 - マルチ・フィンガ・ジェスチャにおける垂直二等分線を使用した、ディスプレイ上の多次元環境に示されるオブジェクトの動きの制御

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Publication number: JP6735282B2
Application number: JP2017540729A
Authority: JP
Inventors: テイラー，デーヴィッド・シー
Original assignee: サーク・コーポレーション
Priority date: 2015-02-02
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2020-08-05
Anticipated expiration: 2036-02-02
Also published as: CN107710134A; WO2016126712A1; US20160224203A1; JP2018503926A

Description

本発明は、全般的に、タッチ・センサ上のマルチ・フィンガ・ジェスチャに関する。具体的には、本発明は、タッチ・センサ上の２つのオブジェクトの間の線を規定するマルチ・フィンガ・ジャスチャに関する。当該線はまた、垂直二等分線および方向を規定する。２本の指の動きおよび方向を用いて、ディスプレイ上に示される多次元環境内のオブジェクトの移動(movement)または動き(motion)を制御することができる。

マルチ・フィンガ・ジェスチャを利用することができる容量感応タッチ・センサには様々な設計がある。いずれの容量感応タッチパッドであれ、どのように本発明を活用できることをより良く理解するためには、タッチ・センサの基礎技術を調べることが有用である。

CIRQUE（登録商標）Corporation製のタッチパッドは、相互容量検知デバイスであり、一例を図１にブロック図として示す。このタッチパッド１０では、Ｘ（１２）およびＹ（１４）電極ならびに検知電極１６の格子が、タッチパッドのタッチ感応エリア１８を規定するために用いられる。通例、タッチパッド１０は約１６×１２電極、または空間的制約があるときは８×６電極の矩形格子となる。これらＸ（１２）およびＹ（１４）（または行および列）電極には、単一の検知電極１６が織りまぜられる。全ての位置測定は検知電極１６を通じて行われる。

CIRQUE（登録商標）Corporation製のタッチパッド１０は、検知線１６上における電荷の不均衡を測定する。タッチパッド１０上またはその近傍に指示物体(pointing object)がない場合、タッチパッド回路２０は均衡状態にあり、検知線１６上には電荷の不均衡はない。指示物体がタッチ表面（タッチパッド１０の検知エリア１８）に接近またはタッチしたときの容量性結合のために、指示物体が不均衡を生ずると、電極１２，１４上に容量変化が生ずる。測定するのは容量変化であって、電極１２，１４上における絶対容量値ではない。タッチパッド１０は、検知ライン上において電荷均衡を再確立するため、即ち再現するために、検知ライン１６に注入しなければならない電荷量を測定することによって、容量変化を判定する。

上記システムは、タッチパッド１０上またはその近傍にある指の位置を、以下のようにして判定するために利用される。この例では、行電極１２について説明し、列電極１４についても同様に繰り返される。行および列電極の測定から得られた値が、タッチパッド１０上またはその近傍にある指示物体の重心である交点を決定する。

第１ステップでは、Ｐ，Ｎ発生器２２からの第１信号によって第１組の行電極１２が駆動され、Ｐ，Ｎ発生器からの第２信号によって、異なるが隣接する第２組の行電極が駆動される。タッチパッド回路２０は、どの行電極が指示物体に最も近いかを示す相互容量測定デバイス２６を用いて、検知線１６からの値を得る。しかしながら、マイクロコントローラ２８の制御下にあるタッチパッド回路２０は、行電極のどちら側に指示物体が位置するか未だ判定することができず、タッチパッド回路２０は、指示物体が電極からどの位離れて位置するか判定することもできない。このため、このシステムは駆動される電極１２のグループを１電極だけずらす。言い換えると、グループの一方側に電極を追加し、グループの逆側にある電極はもはや駆動されない。次いで、新たなグループがＰ，Ｎ発生器２２によって駆動され、検知線１６の第２測定値が取り込まれる。

これら２つの測定値から、行電極のどちら側に指示物体が位置するのか、そしてどれ位離れて位置するのか判定することが可能になる。次いで、２つの測定された信号の振幅を比較する式を用いて、指示物体の位置判定を行う。

CIRQUE（登録商標）Corporation製タッチパッドの感度または分解能は、１６×１２格子の行および列電極が含意するよりも遥かに高い。分解能は、通例、１インチ当たり約９６０カウント以上である。正確な分解能は、コンポーネントの感度、同じ行および列上にある電極１２、１４間の間隔、そして本発明にとっては重要でないその他の要因によって決定される。以上のプロセスは、Ｐ，Ｎ発生器２４を用いて、Ｙ即ち列電極１４に対して繰り返される。

以上で説明したCIRQUE（登録商標）製タッチパッドは、ＸおよびＹ電極１２、１４の格子、ならびに別個の単独検知電極１６を使用するが、多重化を使用することによって、実際には検知電極もＸまたはＹ電極１２，１４とすることができる。

上記のまたは他の検知技術を使用するタッチ・センサは、表面と接触している少なくとも２本の指の移動を検出および追跡することができる。他の入力デバイス（例えばコンピュータ・マウス）によって従前設けられてきたタッチ・センサに対し、新規のおよび直観的な機能を提供することは、従来技術に対する利点となろう。

第１実施形態では、本発明は、コンピュータ・ディスプレイ上に示されている３次元環境内のオブジェクトの制御を提供するためのシステムおよび方法である。ここでは、２つのオブジェクト（例えば指）がタッチ・センサ上で接触する２つの点を規定する。２つの点の間の線が規定され、２本の指の間の線上の中心点が計算され、ピボット点として規定される。また、ピボット点を通る、当該線の垂直二等分線を使用して、多次元環境内でのオブジェクトの前向き方向(forward facing direction)を規定することができ、ディスプレイ・スクリーン上に示される。ここでは、ピボット点は、オブジェクトの中心または前向き点(front facing point)として規定される。

本発明の第１態様では、垂直二等分線の前向きの方向は、２本の指がタッチ・センサと接触するときに決定される。

本発明のこれらおよびその他の目的、特徴、利点、ならびに代替態様は、以下の詳細な説明を添付図面と合わせて検討し考察することから、当業者には明白となるであろう。

図１は、CIRQUE（登録商標）Corporationによって製造され、本発明の原理によるマルチ・フィンガ・ジェスチャを検出するように使用される容量感応タッチパッドのコンポーネントのブロック図である。図２はタッチ・センサ３０の上面模式図であり、接触する第１ポインティング・オブジェクトおよび第２ポインティング・オブジェクトを示す。図３はディスプレイ・スクリーンに示される２次元空間を示す。図４Ａはタッチ・センサの上面模式図であり、指の位置が変化する前の、連結線、垂直二等分線、およびピボット点を示す。図４Ｂはタッチ・センサの上面模式図であり、連結線、垂直二等分線、およびピボット点の位置の変化を示す。図４Ｃは２次元または３次元空間の上面模式図であり、オブジェクトが同一平面に維持されるが、これより異なる方向を向くことになることを示す。図５Ａはタッチ・センサの上面模式図であり、２本の指の位置が変化する前の、連結線、垂直二等分線、およびピボット点を示す。図５Ｂは２次元または３次元空間の上面模式図であり、オブジェクトが同一平面に維持されるが、これより異なる方向を向くことになることを示す。図６Ａはタッチ・センサの上面模式図であり、同一方向における２本の指の如何なる時間の移動によっても、オブジェクト４６に、その環境内で並進的な移動を生じさせることを示す。図６Ｂは２次元または３次元空間の上面模式図であり、２本の指が共に移動するときにオブジェクトが移動することを示す。図７はタッチ・センサの上面模式図であり、２本の第１指のみが移動の方向を制御し、第３指５０がこれより移動および速度を制御することを示す。図８はタッチ・センサの上面模式図であり、別の機能を制御するために、第４指が追加されることを示す。図９はタッチ・センサの上面模式図であり、どちらの指が最初にタッチ・センサ上にタッチダウンを行うかによって、垂直二等分線の方向が決定されることを示す。図１０はタッチ・センサの上面模式図であり、第１指がタッチ・センサ上に置かれることになる場合に垂直二等分線がポイントしている方向が図９の指に対して反対になることを示す。図１１はタッチ・センサの上面模式図であり、前進または後進方向の移動が、これより、第３指によって制御されるものとして、横方向に同時に移動するのを含むことを示す。図１２は、２本の第１指の代わりに使用され、視点のピボットを制御するトークンの側面図である。図１３は、図１２に示したトークンの底面図である。

これより、本発明の種々のエレメントに番号指定(numeral designation)が与えられた図面を参照して、当業者が本発明を行い使用することを可能にするように、本発明について説明する。尚、以下の記載は、本発明の原理の説明に過ぎず、後に続く特許請求の範囲を狭めるように解釈してはならないことが理解されるべきである。

尚、本文書を通じて、「タッチ・センサ」という用語の使用は、「近接センサ」、「タッチ・センサ」、「タッチおよび近接センサ」、「タッチ・パネル」、「タッチパッド」および「タッチ・スクリーン」と相互交換可能に使用されてもよいことは、理解されてしかるべきである。更に、タッチ・センサの表面と接触する全ての言及は、仮想表面と相互交換可能に使用されてもよい。

本発明の第１実施形態は、タッチ・センサ上のマルチ・フィンガ・ジェスチャに向けられ、タッチ・センサの例示を用いて例証される。

図２は、第１実施形態におけるタッチ・センサ３０の上面模式図であり、第１ポインティング・オブジェクト３２（接触する第１オブジェクト）および第２ポインティング・オブジェクト３４（接触する第２オブジェクト）を示す。ポインティング・オブジェクトは、手の複数の指、または親指および１本の指としてもよく、指と称する。２本の指３２，３４は、或る任意の距離で離間されて示されている。指３２，３４は、或る測定可能な距離で離間されてもよく、その結果、連結線３６が、（接触する）第１指３２の中心と（接触する）第２指３４の中心との間に配置されるものとして規定される。連結線３６は、２本の指３２，３４の間で等距離となる線の中間点において、垂直線３８によって二分される。つまり、垂直二等分線３８は、連結線３６の中間点において当該連結線３６を二分することになる。

連結線３６の中間点はまた、ピボット点４０と称されることもある。指３２，３４の一方または双方がタッチ・センサ３０の表面に沿って移動すると、連結線３６の長さが変化することが理解されるべきである。それにも拘わらず、ピボット点４０は、連結線３６の中間点となるように連続的に調整される。したがって、ピボット点４０は、高速で(on-the-fly)調整され、その結果、ピボット点は、常に、連結線３６の中間点を正確に表すことができる。

同様に、垂直二等分線３８の位置および方向はまた、２本の指３２，３４の位置の内１つ以上が変化しているにつれて、連続的に更新される。

２本の指３２，３４が本質的に同時にタッチ・センサと接触する場合に、指の内一方が、接触する第１指となるように任意に割り当てられることが理解されるべきである。

マルチ・フィンガ・ジェスチャの目的は、ピボット点４０、および該ピボット点を通過する垂直二等分線３８の位置を取得することである。ピボット点４０および垂直二等分線３８は、タッチ・センサ３０上で検出される如何なる２点についても取得できることが理解されるべきである。したがって、上述したタッチ・センサ３０が当業者に知られた容量感応タッチ・センサである一方で、如何なる技術を用いて、２つのオブジェクトの位置を相互に検出し、オブジェクト間の連結線を規定し、次いで、連結線の中間点における垂直二等分線を規定することができる。

この第１実施形態では、タッチ・センサは容量検知を用いている。しかしながら、タッチ・センサは、表面上の２つのオブジェクトの位置を識別することができる如何なる技術も使用することができる。このような技術には、圧力検知、赤外線検知、および光検知を含んでもよいが、これらに限定されるものとみなしてはならない。

マルチ・フィンガ・ジェスチャを適用して、新規の機能性をタッチ・センサ３０に提供することができる。例えば、マルチ・フィンガ・ジェスチャを使用して、ディスプレイ・スクリーン上に示される、多次元環境内に存在するオブジェクトの動きを制御することができる。

図３は、ディスプレイ・スクリーン４４上に示される２次元空間４２を示す。２次元空間内に存在するオブジェクト４６は、２次元空間４２および当該空間内のオブジェクト４６の上面概略図を表示することによって示される。示される２次元空間４２は、ディスプレイ上に示される当該空間の一部のみ、または当該空間の全部としてもよい。オブジェクト４６は円として示されるが、オブジェクト４６はまた如何なる所望の形状を有してもよく、円に限定されない。ピボット点４０を用いて、オブジェクト４６上またはオブジェクト４６内における或る点を表すことができる。例えば、ピボット点４０は、オブジェクト４６の中心に位置してもよい。しかしながら、ピボット点４０はまた、如何なる他の位置（例えば、オブジェクト４６の「前方」(front)または「正面」(face)となるように指定された位置）に位置してもよい。

垂直二等分線３８が示され、オブジェクト４６のピボット点４０から伸びている。垂直二等分線３８がポイントしている方向を用いて、オブジェクト４６が向いている、またはポイントしている方向を示すことができる。オブジェクト４６の方向を有することは、オブジェクトが２次元空間４２内で移動または回転することになる場合に有用となる。

例証されることになる第１アクションは、図４Ａに示されるピボット・アクションである。これによって、オブジェクト４６がピボット点４０の周りを左方向に回転することになるが並進的には移動しない場合に、第１指３２は静止したままである一方、第２指３４は、破線の矢印および円によって示される新規の位置５０に向けて最初の位置から移動する。

図４Ｂは、連結線３６、垂直二等分線３８、およびピボット点４０の位置の変化を示す。第１指３２が静止したままであるので、オブジェクト４６は移動することがないが、その代わりに、回転のみを行う。図４Ｃにこのことが示される。

図４Ｃは、オブジェクト４６が同一の位置のままであるが、これより、ピボット点４０の周りの垂直二等分線３８の回転を示す点線によって示されるように、異なる方向に向くことになることを示す。垂直二等分線３８は、反時計回りの方向にピボットしている。

第１実施形態の幾らかの考察には、連結線３６の長さが、図４Ｃの垂直二等分線３８の回転に影響することなく、変化しているということが含まれる。垂直二等分線３８の回転は、連結線３６の位置の変化と、付随する、垂直二等分線３８の方向の変化とを生じさせる第２指３４の位置の変化によって影響されるのみである。

第２指３４が静止を維持し、第１指３２がタッチ・センサ３０の上部の縁に向けて移動している場合は、垂直二等分線３８は、図３に示されるその最初の位置に向けて、時計回りにピボットして戻る。しかしながら、第１指３２がタッチ・センサ３０の下部の縁に向けて移動することになる場合は、垂直二等分線３８は、反時計回り方向に回転する。

垂直二等分線３８をピボットさせる他の方法は、第１指３２および第２指３４の両方を同時に移動させるということである。図５Ａに示すように、示された方向に第１指３２が移動し、また、示された方向に第２指が移動する場合は、垂直二等分線３８は図５Ｂに示すようにピボットする。第１指３２および第２指３４は、これより、相互に対して同一の水平位置にあるので、垂直二等分線３８は図５Ｂに示されるように垂直となる。

図５Ａおよび図５Ｂは、２本の指３２，３４が、相互に反対となる方向に移動するときに何が起こるかについて示す。第１実施形態では、図６Ａにおいて点線で示すように、指３２，３４が同一の方向に移動するときに、異なるアクションが生じると共に、オブジェクト４６への異なる移動が起きる。

図６Ａは、この第１実施形態において、オブジェクト４６が位置する２次元空間４２の特性にしたがい、我々は、２本の指３２，３４の移動が同一方向にある如何なる時でも、オブジェクト４６に並進的にその環境内での移動を生じさせるという例を想定する。

図６Ｂは、オブジェクト４６が垂直二等分線３８の方向を継続して向く一方で、点線の矢印で示される角度および方向で移動していることを示す。

タッチ・センサ３０は定形の形状をしており、指３２，３４が移動を継続することはできないが、第１指３２がタッチ・センサ３０の縁に到達する前に停止させる必要がある。しかしながら、第１実施形態のこの例では、２次元空間４２内のオブジェクト４６の並進移動は、指３２，３４が再び移動されるまで継続してもよい。指３２，３４のこの移動は、オブジェクト４６に停止、ピボット、または、同時かつ同一方向の指３２，３４の移動によって制御される異なる方向の移動を生じさせる。

指３２，３４は、連携した(coordinated)動きおいてまさに２以上の方向に移動する。例えば、２次元空間４２内でのオブジェクト４６の移動を制御している間じゅう、指は曲線の経路で移動し、時折停止して、移動を再開することがある。オブジェクト４６は、ピボットのみ、並進移動のみ、または、２本の指３２，３４による付随する動きをなすことによってピボットおよび並進移動を同時に生じることもある。

第１実施形態で説明されるオブジェクト４６の制御について１つの特に有用な適用は、２次元または３次元空間でのオブジェクトの操作おけるものである。例えば、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）プログラムは、第１実施形態で教示される制御を使用するのがよく、２次元または３次元空間において引き出され(drawn)または検査される１または複数のオブジェクトを操作することができる。

第１実施形態における他の適用は、ゲーム環境におけるオブジェクトの制御である。例えば、アバタまたは３次元キャラクタが３次元ゲーム環境内に配置される。キャラクタの移動における制御は、本発明の第１実施形態を使用して達成されるのがよい。例えば、制御されているオブジェクトがキャラクタであってもよい。ゲーム環境が３次元である場合、オブジェクトはキャラクタとするのがよい。ここでは、ピボット点は、キャラクタの中央軸とするのがよく、垂直二等分線の方向は、キャラクタが向いている方向とするのがよい。

第１実施形態は、回転および移動させるキャラクタの機能を提供する。しかしながら、本発明の第２実施形態では、タッチ・センサ３０上で３本以上の指を用いて、追加の性能または機能性を提供することができる。

３次元のゲーム環境の例において、２本の第１指には、オブジェクトが３次元環境内で向いている方向を制御するタスクが割り当てられる。図７は、第２実施形態の指３２，３４が、移動それ自体ではなく、移動の方向の制御のみをすることにより、第１実施形態とは異なることを示す。その代わりに、これより、第３指５０が、タッチ・センサ３０上に配置され、移動および速度を制御するために専用される。例えば、図示した位置で第３指５０がタッチダウンを行う場合、これより、当該位置は、そこから移動が制御される位置として機能する。

第３指５０の移動は、前進移動を生じさせることになる方向、および後進移動を生じさせる反対方向を選択することによって動きを制御する。タッチダウンが生じた位置から遠ざかって第３指５０が移動される距離によって、速度が制御される。

例えば、第３指５０が矢印５４の方向に移動される場合は、キャラクタは、垂直二等分線３８が３次元環境でポイントしている方向に基づいて、前進方向に移動する特性が任意に割り当てられる。更に、タッチダウンが生じた位置から第３指５０がより速く移動すると、キャラクタにより速い移動を生じさせる。第３指５０がタッチ・センサ３０の上部の近傍にあり、第３指がコースを反対にしてタッチダウンが生じた位置に向けた後進の移動を開始する場合は、キャラクタは、後進に移動しないが、タッチダウンの位置に到達するまで前進の移動をスローダウンする。第３指５０が矢印５６の方向への移動を継続し、そして、最初のタッチダウンの位置を通過すると、キャラクタの移動は後進向きとなる。第３指５０が最初のタッチダウンの位置から離れて移動する距離によって、速度は尚も制御される。

第３指５０のタッチダウンは、タッチ・センサ３０上のどの位置にもすることができる。しかしながら、第３指５０の移動量を最大化してキャラクタの速度を制御するために、最初のタッチダウン位置は、理想的には、タッチ・センサ３０の上部の縁および下部の縁との中間とすべきである。

図８は、第２実施形態において、第４指５８を更に用いて、追加の機能性を提供できることを示す。例えば、ゲーム環境において、第４指５８のタッチダウンは、拳銃の発砲、ジャンプ若しくはしゃがむといった異なる発生する運動、またはゲーム内で要求される他の如何なる機能をトリガする。

したがって、本発明の実施形態の全ては、多数の指によって、タッチ・センサ３０上で異なった機能を同時に実行するのを可能にすることが明らかである。しかしながら、キャラクタが向いている方向を制御することは、他の如何なる機能が活性化され、または１本以上の指が制御される前に、第１指３２および第２指３４がタッチ・センサ３０上に配置されることを要求する。

垂直二等分線３８の方向が指３２，３４のタッチダウンに応じてポイントしているとどのように決定されるかについては、直ちに明らかとはならない。図９を用いて、本発明の実施形態の全てにおいて、垂直二等分線３８の方向は、指３２，３４のどちらが最初にタッチ・センサ３０上でタッチダウンするかによって決定されるという概念を示す。図９は、垂直二等分線３８がポイントしている方向が、第１指３２から第２指３４に向けた移動の視界(perspective)からは、常に連結線３６の左となることを示す。つまり、図９では、第１指３２から第２指３４に向けて移動するときに、垂直二等分線３８はタッチ・センサ３０の上部の縁に向けてポイントしている。

これとは対照的に、図１０は、タッチ・センサ３０上に置かれることになる第１指３２が図９の指３２，３４に対して反対となる場合に、垂直二等分線３８がポイントしている方向を示す。つまり、図１０において第１指３２から第２指３４に向けて移動するとき、垂直二等分線３８は、これより、タッチ・センサ３０の下部の縁に向けてポイントしている。垂直二等分線３８のこの方位は、第１指３２および第２指３４が相互に関連してどこに位置していようと整合していることが理解されるべきである。垂直二等分線３８の方向は、第２指３４に向けて第１指３２から移動するときは、常に、連結線３６の左にポイントしている。

上記実施形態は、第１指３２から第２指３４に向けて移動することにより、次いで、連結線３６の左に向けてポイントすることにより、垂直二等分線３８の方向を決定する取り決め(convention)を選択している一方で、この選択は任意である。したがって、本発明の他の実施形態では、垂直二等分線３８は、第２指３４に向けて第１指３２から移動するときは、常に、連結線３６の右にポイントしてもよい。

指３２，３４が同時にタッチダウンすることになる可能性は低い。しかしながら、本発明の実施形態は、如何なる適当な手段を用いて、どの指が最初にタッチダウンしたとみなすべきかについて決定することができる。例えば、システムは、第１指３２となる何れかの指をランダムに選択してもよく、または、タッチ・センサ３０の右側若しくは左側の指が第１指３２であるとして常に選択されてもよい。

従来技術は、２次元または３次元環境でゲームをプレイするためにタッチ・センサ３０の使用を回避することを教示することがある。何故ならば、キャラクタの移動を制御し、また、追加の機能を実行することが困難だからである。これが困難であるのは、移動および他の機能はマウス・クリック、またはクリック・アンド・ホールドを用いることが必要とされてきたからである。更にまた、幾らかの最新のタッチ・センサは、物理的なマウス・ボタンを有していないことがあるが、その代わりに、タッチ・センサの下にある単一の機械式ボタンを使用してマウス・クリックを実行することができる。幾らかのタッチ・センサは、１種類のマウス・クリック（例えば左または右マウス・クリック）のみしか許容しないこともある。幾らかの他のタッチ・センサは、一度に１種類のマウス・クリックしか許容しないこともある。本発明の実施形態は、右または左マウス・クリックの利用可能性に拘わらず、如何なる種類のタッチ・センサと共に使用することができる。何故ならば、ゲームの移動制御や他の制御の全てを実行するのにどのマウス・クリックも要求されないからである。

図１１は、本発明の幾らかの実施形態における他の特徴を例示するために設けられる。図７および図８に示した第２実施形態では、キャラクタの移動が第３指５０によって制御されると、前進または後進の移動のみが可能であった。指３２，３４を用いた移動の方向により、移動の方向を変化させることができる。

しかしながら、図１１に示される本発明の当該第３実施形態において、運動の前進方向および後進方向に、横方向の移動成分を付加することが、これより可能となる。図１１は、第３指５０がタッチダウンしたことを示す。円６０は、これより、第３指５０の周りに概念的に配置されている。当該円６０は、円の上半分および線６２より上でのいずれの場所での移動もが、前進移動を生じさせ、同時に横方向の動きを付加することを示す。円６０は、実際に、静的な移動および速度コントローラを表す。静的が意味するところは、前進に移動する方向が、常に、線６２より上のものであるが、垂直二等分線３８がポイントしているどの方向にも対しても、ということである。

例えば、第３指５０が矢印６４に沿って或る位置に移動されることを想定する。指３２，３４および指５０によって制御されている２次元または３次元環境にあるオブジェクトは、前進方向に移動するだけでなく、横方向の移動成分をも有することができる。矢印６４が線６２に対して約４５度の角度であるので、オブジェクトの移動は、オブジェクトが向いていた方向に対して約４５度の角度ということになる。キャラクタの視界(perspective)からは、前進移動および右向きの横方向移動が同等の量だけある。

矢印６６は線６２より下にあり、それ故、キャラクタの移動が部分的に後進で更に右向きになるという結果となる。矢印６６が線６２により接近しているので、移動はより右向きでわずかにのみ後進ということになる。キャラクタの視点が変化されていないことを忘れないことが重要である。したがって、３次元世界へのビューは変化することがない。何故ならば、指３２，３４は移動されていないからである。オブジェクトが移動を開始したのより前と同一方向に向いている間は、キャラクタは、わずかに後進で右向きに移動することになる。

指３２，３４によって制御される視点は、キャラクタが移動しているのと同時に移動されてもよい。例えば、一方または双方の指３２，３４が移動して視点のピボットを生じている間に、キャラクタは、矢印６４によって示される方向への移動を生じさせることができる。上述したように、円６０によって表される移動は、常に、垂直二等分線３８の方向に対するものとなる。換言すれば、垂直二等分線３８を表している点線は、図１１の円６０内に配置される。何故ならば、それは移動しないからである。

したがって、第３指５０は、図１１に示される第３指の周りの円６０によって示されるように、如何なる方向の移動も提供することができる。円６０は、キャラクタが３次元環境で経験する３６０度の全ての動きを表す。第３指５０がキャラクタの動きおよび速度を制御しているだけであるので、視点は未だ指３２，３４によって制御される。

図１２は、トークン７０の側面図として設けられる。トークン７０は、タッチ・センサ３０上にそれを配置することによって使用される。トークン７０は２つのインサート７２を含み、指３２，３４の代わりに使用される。インサート７２は、タッチ・センサ３０によって検出され、それらがあたかも２つの指３２，３４であるかのように動作して、２次元または３次元環境のオブジェクトの視点を変化する。タッチ・センサ３０上にトークン７０を置くことによって、キャラクタの視点を変化するのに指が使用される必要はない。その代わりに、トークン７０がまさに回転されて、視点の変化を生じさせる。図１３は、トークン７０の底面図を示す。

本発明の他の態様では、トークン７０のインサート７２の間隔が重要性を有する。例えば、間隔は、ゲーム内のキャラクタまたはピース(playing piece)ごとに一意であってよい。つまり、ユーザがタッチ・センサ上にトークン７０を置くと、ユーザは、キャラクタの識別を、トークンを丁度ねじることによってキャラクタをピボットさせる機能と同様に提供することができる。次いで、タッチ・センサ３０上に実際に置かれることになるのが第１指である場合でも、異なる即ち第３指を用いて、キャラクタの移動および移動速度を制御することができる。トークン７０は、第１指３２および第２指３４の代わりとなる。

代替の実施形態では、タッチ・センサ３０によって検出可能とされる他のインサート７２が、トークン７０に追加されてもよい。他のインサート７２のオブジェクトは、他の機能を実行することになり、例えば、他の識別情報を提供する。例えば、インサート７２の間の距離は、トークンの識別として機能することができる。

幾つかの例示の実施形態のみを上述してきたが、当業者であれば、本発明から具体的に逸脱することなく、多くの変更態様が例示の実施形態で可能であることを容易に理解するであろう。したがって、このような全ての変更態様は、次の特許請求の範囲に規定される本開示の範囲内に含まれることを意図したものである。特許請求の範囲が「するための手段(means for)」の記載をそれに関連する機能と共に明示的に用いたものを除き、本願の如何なる請求項における如何なる限定に対しても、35 U.S.C. 第112条第6パラグラフを適用させないことが、本出願人の明確な意図である。

Claims

３次元環境内の視点を制御するための方法であって、
タッチ・センサ、３次元環境、該３次元環境内に配置されるオブジェクト、および前記オブジェクトの視野から前記３次元環境の視点を示すディスプレイ・スクリーンを設けるステップと、
前記タッチ・センサにおいて第１オブジェクトを検出するステップと、
前記タッチ・センサにおいて第２オブジェクトを検出するステップと、
前記第１オブジェクトおよび前記第２オブジェクトの間の連結線の位置を決定するステップと、
前記連結線における前記第１オブジェクトおよび前記第２オブジェクトの間の中間点を決定するステップと、
前記中間点を通る前記連結線の垂直二等分線の位置を決定するステップと、
前記第１オブジェクトから前記第２オブジェクトに向けて移動するときに、前記第１オブジェクトの位置から見て前記連結線の左に向けてポイントするように、前記垂直二等分線の方向を決定するステップと、
前記垂直二等分線の方向を使用して、前記オブジェクトの前向き方向を決定するステップと、
を含む、方法。
請求項１記載の方法であって、更に、
第１指または第２指の何れかを移動して、前記第１指または前記第２指が移動されると中心線の前記中間点の周りをピボットするように、前記垂直二等分線の方向の変化に対して前記オブジェクトの前向き方向を変化させるステップを含む、方法。
請求項２記載の方法であって、更に、
第３指を使用して、前記３次元環境内での移動および移動速度を制御するステップを含む、方法。
請求項３記載の方法であって、更に、
前進または後進移動の何れかに加えて、横方向の同時の移動を可能にするステップを含む、方法。
請求項２記載の方法であって、更に、
第４指を使用して、前記３次元環境内で異なる機能を制御するステップを含む、方法。
請求項２記載の方法であって、更に、
実質的に同一方向に前記第１指および前記第２指を移動して、前記３次元環境内で前記オブジェクトの並進移動を生じさせるステップを含む、方法。
請求項２記載の方法であって、更に、
第３指を使用して、前記３次元環境内での移動および移動速度を制御するステップを含み、移動が前進または後進の方向に制限される、方法。
請求項１記載の方法において、前記オブジェクトが前記３次元環境におけるキャラクタである、方法。
３次元環境内の視点を制御するための方法であって、
タッチ・センサ、３次元環境、該３次元環境内に配置されるオブジェクト、および前記オブジェクトの視野から前記３次元環境の視点を示すディスプレイ・スクリーンを設けるステップと、
前記タッチ・センサにおいて第１オブジェクトおよび第２オブジェクトと接触するステップと、
前記第１オブジェクトおよび前記第２オブジェクトの間の中間点を決定するステップと、
前記中間点を通る、前記第１オブジェクトおよび前記第２オブジェクトの間の線に垂直となる垂直二等分線の位置を決定するステップと、
前記第１オブジェクトから前記第２オブジェクトに向けて移動するときに、前記第１オブジェクトの位置から見て前記線の左に向けてポイントするように、前記垂直二等分線の方向を決定するステップと、
前記垂直二等分線の方向を使用して、前記オブジェクトの前向き方向を決定するステップと、
を含む、方法。
３次元環境内の視点を制御するための方法であって、
タッチ・センサ、３次元環境、該３次元環境内に配置されるオブジェクト、および前記オブジェクトの視野から前記３次元環境の視点を示すディスプレイ・スクリーンを設けるステップと、
第１インサートおよび第２インサートを有するトークンを底面に設けるステップであって、前記第１インサートおよび前記第２インサートが前記タッチ・センサによって検出可能である、ステップと、
前記トークンを前記タッチ・センサに置くことによって、前記タッチ・センサにおいて第１インサートおよび第２インサートと接触するステップと、
前記第１インサートおよび前記第２インサートの間の中間点を決定するステップと、
前記第１インサートおよび前記第２インサートの間の線に垂直となる、前記中間点を通る垂直二等分線の位置を決定するステップと、
前記第１インサートから前記第２インサートに向けて移動するときに、前記第１インサートの位置から見て前記線の左に向けてポイントするように、前記垂直二等分線の方向を決定するステップと、
前記垂直二等分線の方向を使用して、前記オブジェクトの前向き方向を決定するステップと、
を含む、方法。
請求項１０記載の方法であって、更に、
１つ以上の追加のインサートを、前記タッチ・センサによって検出可能な前記トークンに設けるステップを含む、方法。