KR101839851B1 - 사용자의 손가락의 위치를 결정하기 위한 신호 발생 및 검출기 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
사용자의 손가락의 위치를 결정하기 위한 방법이 설명된다. 방법은 복수의 광 방출기에 전력을 제공하도록 머리 장착형 디스플레이(HMD)로부터 전력 신호를 송신하는 단계를 포함한다. 광 방출기는 전력 신호를 수신시 차례로 광을 방출한다. 방법은 광 방출기의 복수의 위치를 결정하도록 광 방출기에 의해 방출된 광을 사용하는 단계를 포함한다. 위치는 HMD를 사용하여 게임을 하도록 사용된다.
Description
본 발명은 사용자의 손가락의 위치를 결정하기 위한 신호 발생 및 검출기 시스템 및 방법에 관한 것이다.
게임을 하기 위한 각종 디바이스가 개발되어 왔다. 예컨대, 다양한 게이밍 회사는 사용자에게 고유의 게이밍 경험을 제공하기 위한 게이밍 콘솔을 창작하여 왔다. 예를 들면, 사용자는 전쟁 게임, 쿵푸 게임, 댄싱 게임 등을 할 수 있다.
일부 게이밍 회사는 사용자의 머리 위로 걸치고 사용자에게 게임의 디스플레이를 제공하는 디스플레이 디바이스를 개발하여 왔다. 사용자는 게임을 하기 위해 그러한 디스플레이 디바이스의 사용 동안 그/그녀가 게임 속에 있는 것처럼 느낀다.
그렇지만, 일부 게이밍 디바이스는 정확도가 부족하고 비싸다.
본 발명의 실시형태는 사용자의 손가락의 위치를 결정하기 위한 신호 발생 및 검출기 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 태양은 본 개시에서 설명된 실시형태의 원리를 예로서 예시하는 수반 도면과 함께 취해지는 이하의 상세한 설명으로부터 분명하게 될 것이다.
일부 실시형태에서, 본 발명은 소형 적외선(IR) 발광 다이오드(LED)를 갖는 손가락 상의 착용식 디바이스, 예컨대, 고리, 패치, 팔찌 등에 관한 것이다. IR LED로부터 방출된 광은 IR LED가 구현되는 착용식 디바이스의 위치를 결정하도록 IR 센서를 사용하여 검출된다.
본 발명의 일부 실시형태는 조명과 동일한 시간 기간에 걸쳐 IR 광을 수집하는 동기화된 센서와 함께 각각의 착용식 디바이스로부터의 IR 광의 매우 짧은, 매우 밝은 펄스를 사용하는 것에 관한 것이다. 이러한 응용에 대해, 예컨대, 착용식 디바이스의 IR LED를 조명하도록 등 착용식 디바이스 상에서 사용된 전력은 작아서 무선 전력 시스템이 실용적이게 한다. 착용식 디바이스에 무선으로 전력 신호를 송신하도록 송신 회로의 일부분으로서 피부를 사용하는 것이 가능할 수 있다.
다양한 실시형태에서, 공진 유도 결합은 특히 단거리 내지 중거리 전력 전송을 위해 설계된다. 예컨대, 일부 시스템은 전력 축적 디바이스, 예컨대, 커패시터 플레이트, 와이어 등에 와이-파이 신호의 유도 결합에 의해 현존 와이-파이 신호로부터 직접 전력을 수확할 수 있다.
전력이 무선으로 보내지므로, 일부 실시형태에서는, 동기화 신호가 또한 보내진다. 전력 및 동기화 신호는 모든 착용식 디바이스에 브로드캐스팅된다. 각각의 착용식 디바이스는 모든 다른 고리(LED)에 대한 그 조명 시간 슬롯을 결정하는 식별자(ID)를 갖는다. 예컨대, IR 센서는 1000 헤르츠(Hz)의 주파수로 광을 샘플링한다. 10개의 손가락에 착용된 10개의 착용식 디바이스의 10개의 LED의 경우에, 10개의 LED는 각각의 1/1000 초 프레임 동안 차례로 조명되고, 그때 각각의 LED는 이러한 시간 다중화된 샘플링에 기인하여 100 Hz로 유효 샘플링된다. 센서의 관점으로부터, LED는 센서측 상에서의 IR 조명의 주파수와 매칭하도록 노치 IR 필터가 사용될 때 단연코 가장 밝은 물체이다. 각각의 샘플 구간에서 센서의 시야 절두체에는 단일의 밝은 지점이 있으므로 착용식 디바이스의 검출은 용이하게 된다. 더욱, 다양한 실시형태에서, 이러한 밝은 지점은 다른 샘플 구간에서는 보이지 않아서 지점을 식별하는 것에 대한 신뢰를 더한다.
센서의 예는 카메라, 예컨대, 전하-결합 디바이스(CCD) 카메라, 상보적 금속-산화물-반도체(CMOS) 카메라 등을 포함하거나, 또는 그것은 위치 감지 디바이스(PSD)일 수 있다. PSD는 광의 소정 지점, 예컨대, 중심 등을 반환한다.
더욱, 다양한 실시형태에서, 동기화 동안, 위치가 결정되는 착용식 디바이스는 식별 코드로 식별된다. 식별 코드는 착용식 디바이스와, 그래서, 사용자의 손가락과 연관된다. 예컨대, 사용자에게는 사용자의 특정 손가락에 착용식 디바이스를 착용하도록 지시된다. 지시는 머리-장착형 디스플레이(HMD)의 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되고 그리고 게임 콘솔의 게임 프로세서에 의해 발생된다. 다양한 실시형태에서, 지시는 사용자에 HMD, 게임 콘솔, 및 착용식 디바이스와 제공되는 지시 책자에서 제공된다.
다양한 실시형태에서, 단일 센서는 그 위치로부터 LED로의 2-차원(2D) 광선을 결정하도록 사용되지만 참조 프레임에 대한 그 광선을 따른 LED의 위치를 결정하도록 사용될 수는 없다. 이러한 경우에, 다수의 센서는 3-차원(3D) 공간에서 착용식 디바이스의 위치를 삼각측량하도록 사용된다. 예컨대, 2개의 센서가 HMD의 기선을 사용하여 HMD 자체 상에 장착된다. 이것은 참조 프레임이 HMD에 구속될 수 있게 할 것이다.
그렇지만, 수 개의 실시형태에서, 2개의 HMD 장착된 센서는 손가락 및/또는 손이 이동됨에 따라 사용자의 손가락 및/또는 손에 의한 방해에 기인하여 착용식 디바이스 중 일부로부터의 시선을 갖지 않는다. 이들 실시형태에서, 부가적 센서는 사용자의 전방에서 뒤로 사용자의 몸통을 가리키게 사용된다. 이들 부가적 센서에 대해, 그들 참조 프레임이 결정된다. 부가적 센서 참조 프레임을 얻기 위해, 2개 이상의 시간 다중화된 펄싱된 IR LED가 HMD 상에 놓인다. 부가적 센서의 각각이 그 시야 절두체에 2개의 HMD IR LED를 갖는 한, 부가적 센서의 참조 프레임과 HMD의 참조 프레임 간 상대적 위치를 더 결정하도록 HMD 레이아웃이 결정된다.
일부 실시형태에서, 다수의 센서가 있을 때, 센서 중 하나 이상의 시야 밖에 있거나 가려지는 착용식 디바이스 상의 LED가 있을 수 있다. 착용식 디바이스로부터 방출된 광이 센서 중 2개에 의해 검출되면, 그때 착용식 디바이스의 신뢰할만한 상대적 위치가 결정된다. 2개보다 많은 센서가 착용식 디바이스의 LED로부터의 광을 검출하면, 그때는 LED의 위치가 더 정밀하게 결정된다. 다양한 실시형태에서, 단지 단일의 센서만이 LED로부터의 광을 검출하면, 그때는 사용자의 손가락의 제약의 세계 지식 및/또는 단일 센서로부터 막히지 않는 다른 LED가 당해 LED에 대한 광선을 따른 거리를 추정하도록 사용된다.
다양한 실시형태에서, LED가 모든 센서로부터 가려지면, 그때는 데이터, 예컨대, 이미지 캡처 데이터, LED의 최근 위치 데이터 등이 LED의 위치를 결정하도록 사용된다.
일부 실시형태에서, 여기에서 설명된 시스템 및 방법은 착용식 LED "패치"에 적용가능하다. 예컨대, LED는 사용자의 손에 착용되는 장갑에 부착된다. 다른 예로서, 패치는 Velcro™ 또는 다른 부착 방법을 사용하여 사용자의 의복에 부착된다. 다른 예로서, 패치가 손목 및 팔에 착용될 때 사용자의 손목 및 팔의 위치가 결정된다. 예컨대, 착용식 디바이스는 손목 밴드 또는 팔 밴드를 포함한다.
수 개의 실시형태에서는, 교정 동작이 수행된다. 예컨대, 사용자에게는 그들 손가락의 원위 단부에 착용식 디바이스를 착용하도록 지시된다. 이러한 예에서, 사용자마다 그리고/또는 인터페이스 세션마다 다소의 편차가 있으면, 교정은 사용자의 손가락의 위치를 결정하는데 신뢰를 용이하게 한다. 다른 예로서, LED가 사용자의 신체의 다른 부위, 예컨대, 손목, 팔뚝 등에 부착될 때, 교정은 여러 다른 사용자의 다른 신체 부위들 간 상대적 위치의 결정을 용이하게 한다.
다양한 실시형태에서, 교정 동작은 필요하지 않다. 예컨대, 장갑에 부착된 LED의 경우에, 교정은 수행되지 않는다. 장갑은 다수의 사용자의 손에 맞는다.
수 개의 실시형태에서는, 게임 콘솔과 인터페이싱된 HMD를 통하여 가상 환경과 인터페이싱하도록 손 및 손가락 위치를 추적하기 위한 방법이 설명된다. 방법은 HMD를 착용 중인 사용자의 손의 복수의 손가락과 연관된 복수의 착용식 디바이스에 HMD로부터 전력 신호를 송신하는 단계 및 복수의 착용식 디바이스에 식별자(ID)를 순차적으로 송신하는 단계를 포함한다. 각각의 ID는 복수의 착용식 디바이스 중 하나를 식별시킨다. 복수의 착용식 디바이스의 각각은, 복수의 착용식 디바이스의 각각이 소정 시간 슬롯 동안 활성이고 그리고 각각의 착용식 디바이스가 HMD에 의해 순차적으로 송신된 ID에 기반하여 각각의 시간 슬롯에서 활성인 것을 반복하도록, 대응하는 광원을 활성화하게 야기된다. 더욱, 각각의 송신된 ID에 대해, 방법은 HMD에 부착된 적어도 2개의 광학 센서의 공간적 위치를 결정하는 단계 및 검출된 공간적 위치에 대해 HMD 상에 배치된 적어도 2개의 센서를 사용하여 복수의 착용식 디바이스 중 하나로부터 방출된 광을 검출하는 단계를 포함한다. 방출된 광의 검출은 순차적으로 송신된 ID에 동기화된다. 또한, 각각의 송신된 ID에 대해, 방법은 손가락 중 하나의 현재 위치와 연관되는 복수의 착용식 디바이스 중 하나의 현재 위치를 결정하도록 결정된 공간적 위치 및 검출된 방출된 광에 대한 데이터를 HMD로부터 게임 콘솔로 보내는 단계를 포함한다. 공간적 위치를 결정하는 단계, 방출된 광을 검출하는 단계, 및 검출된 방출된 광에 대한 데이터를 HMD로부터 게임 콘솔로 보내는 단계의 동작은 착용식 디바이스의 시간의 흐름에 따른 이동 위치를 식별하도록 순차적으로 송신된 ID의 각각에 대해 반복된다.
일부 실시형태에서는, HMD를 통하여 가상 환경과 인터페이싱하도록 손 및 손가락 위치를 추적하기 위한 방법이 설명된다. 방법은 HMD를 착용 중인 사용자의 손의 복수의 손가락과 연관된 복수의 착용식 디바이스에 HMD로부터 전력 신호를 송신하는 단계를 포함한다. 방법은 복수의 착용식 디바이스에 ID를 순차적으로 송신하는 단계를 더 포함한다. 각각의 ID는 복수의 착용식 디바이스 중 하나를 식별시킨다. 또한, 복수의 착용식 디바이스의 각각은, 복수의 착용식 디바이스의 각각이 소정 시간 슬롯 동안 활성이고 그리고 각각의 착용식 디바이스가 HMD에 의해 순차적으로 송신된 ID에 기반하여 각각의 시간 슬롯에서 활성인 것을 반복하도록, 대응하는 광원을 활성화하게 야기된다. 방법은 HMD 상에 배치된 적어도 2개의 센서를 사용하여 복수의 착용식 디바이스 중 하나로부터 방출된 광을 검출하는 단계를 또한 포함한다. 방출된 광의 검출 동작은 순차적으로 송신된 ID에 동기화된다. 방법은 착용식 디바이스의 각각의 위치를 결정하도록 방출된 광에 관한 데이터를 제공하는 단계를 포함한다. 착용식 디바이스의 각각의 위치는, 각각의 착용식 디바이스의 위치가 손가락 중 하나의 위치에 연관되도록, HMD의 적어도 2개의 센서 간 참조 프레임에 대해 결정된다. 방법은 가상 환경에서 사용자의 손을 디스플레이하는 단계를 포함한다. 사용자의 손은 결정된 위치에 기반하여 디스플레이되는 손가락을 포함한다.
여러 실시형태에서, 착용식 디바이스의 위치를 결정하기 위한 방법이 설명된다. 방법은 복수의 광 방출기를 갖는 복수의 착용식 디바이스에 전력을 제공하도록 HMD로부터 전력 신호를 송신하는 단계를 포함한다. 광 방출기는 전력 신호 내에서 수신되는 전력에 기반하여 순서화된 차례로 광을 방출한다. 순서화된 차례는 광 방출기가 광의 방출의 다수의 차례를 반복하는 그리고 각각의 광 방출기가 광의 일부의 방출의 주파수를 갖는 것이다. 방법은 전기 신호를 발생시키도록 광 방출기에 의해 방출된 광을 검출하는 단계 및 착용식 디바이스의 복수의 위치를 결정하도록 전기 신호에 관한 분석 데이터에 대해 제공하는 단계를 포함한다. 착용식 디바이스의 위치는 HMD 내에서 디스플레이되는 대화형 환경 내 사용자의 손의 손가락의 표현의 하나 이상의 위치를 결정하도록 사용된다.
다양한 실시형태에서, 대화형 환경의 이미지를 디스플레이하기 위한 시스템이 설명된다. 시스템은 사용자의 머리에 착용될 HMD를 포함한다. HMD는 전력 신호를 발생시키기 위한 전원 및 하나 이상의 광 방출기 디바이스로 향하여 전력 신호를 송신하도록 전원에 결합된 송신기를 포함한다. 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 대응하는 하나 이상의 착용식 디바이스에 통합된다. 하나 이상의 착용식 디바이스는 사용자의 하나 이상의 신체 부위에 착용되도록 구성된다. 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 전력 신호에 기반하여 차례로 광을 방출한다. HMD는 복수의 전기 신호를 발생시키도록 광의 적어도 일부를 감지하기 위한 신호 검출기를 더 포함한다. 시스템은 HMD에 결합된 게임 콘솔을 더 포함한다. 게임 콘솔은 전기 신호로부터 착용식 디바이스 중 하나의 하나 이상의 위치의 결정을 위해 신호 검출기와 연관된 위치 결정 모듈을 포함한다. HMD는 게임 콘솔로부터 이미지 데이터를 수신하는 통신 디바이스를 또한 포함한다. 이미지 데이터는 하나 이상의 위치에 기반하여 발생된다. HMD는 이미지 데이터에 기반하여 하나 이상의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린을 포함한다.
일부 실시형태에서, 동기화 신호에 기반하여 광을 방출하도록 제어되는 광 방출기 시스템이 설명된다. 광 방출기 시스템은 게임을 하는 동안 사용자의 각각의 하나 이상의 신체 부위에 착용되기 위한 하나 이상의 착용식 디바이스를 포함한다. 각각의 착용식 디바이스는 복조된 신호를 발생시키도록 HMD로부터 동기화 신호 및 전력 신호를 수신하기 위한 수신기를 포함한다. 동기화 신호는 착용식 디바이스의 식별자를 포함한다. 더욱, 각각의 착용식 디바이스는 복조된 신호로부터 발생된 전하를 축적하도록 수신기에 접속된 축적 디바이스 및 전하에 기반하여 발생된 전류 신호를 수신시 광을 발생시키도록 축적 디바이스에 결합된 광원을 포함한다. 광원은 동기화 신호에서의 식별자에 기반하여 광을 방출하도록 제어된다.
여기에서 설명된 시스템 및 방법의 일부 이점은 게임을 하는 동안 사용자의 손가락의 정확한 위치를 제공하는 것을 포함한다. 예컨대, 사용자의 손가락에 착용되는 여러 광원에 의해 방출되는 광 및 HMD에 결합되는 광학 센서에 의한 광의 검출에 기반하여, 손가락의 위치가 결정된다. 위치는 HMD의 디스플레이 스크린 상에서 게임을 하도록 사용된다. 사용자의 손가락과 광원의 결합은 손가락의 위치의 정확도 증가를 용이하게 한다.
여기에서 설명된 시스템 및 방법의 다른 이점은 게임을 하는 동안 사용자의 신체 부위, 예컨대, 팔꿈치, 손목 등의 정확한 위치를 제공하는 것을 포함한다. 광원은 신체 부위에 결합되고 그리고 광원으로부터 방출된 광은 신체 부위의 위치를 결정하도록 사용된다. 신체 부위에 광원의 결합은 게임을 하는 동안 신체 부위의 위치의 정확도를 증가시키는 것을 용이하게 한다. 신체 부위의 위치는 HMD 상에 디스플레이되는 게임을 하도록 사용된다.
일부 실시형태에서, 광원이 순차적으로 광을 방출할 때 정확도가 증가된다. 광원이 순차적으로 광을 방출할 때, 광학 센서는 사용자의 손가락 또는 신체 부위 상의 각각의 광원을 뚜렷하게 검출할 수 있다.
여기에서 설명된 시스템 및 방법의 추가적 이점은 HMD를 사용하여 게임을 하는 비용을 감축하는 것을 포함한다. 예컨대, 손가락의 또는 신체 부위의 이미지를 캡처링하도록 사용되는 디지털 카메라는 광원 및 광학 센서보다 더 비싸다. 광원의 사용으로, 보통은 디지털 카메라를 사용할 필요가 없고 그리고 HMD를 사용하여 게임을 하는 비용이 감축된다.
본 발명의 다양한 실시형태는 수반 도면과 함께 취해지는 이하의 설명의 참조에 의해 가장 잘 이해된다:
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 게임을 하도록 사용자의 손가락 상의 착용식 디바이스를 사용하는 것을 예시하기 위한 시스템의 선도,
도 2a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스가 왼손의 손가락의 원위 단부에 착용되는 것을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 2b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 왼손의 손가락의 원위 단부에 착용되는 착용식 디바이스 내에 통합되는 광원을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 2c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 대응하는 손가락의 원위 단부와 중간 부분 사이의 손가락 관절 상의 착용식 디바이스의 위치결정을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 2d는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 대응하는 손가락의 중간 부분 상의 착용식 디바이스의 위치결정을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 2e는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 왼손의 대응하는 손가락의 중간 부분과 손가락의 근위 부분을 연결하는 손가락 관절 상의 착용식 디바이스의 위치를 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 2f는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 손가락의 근위 부분 상의 착용식 디바이스의 위치를 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 3a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 왼손의 손가락의 원위 단부에 착용되는 착용식 디바이스의 사용을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 3b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 골무에 광원을 통합하는 것을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 4a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스로서 패치의 사용을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 4b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 손가락에 착용되는 패치의 선도,
도 5는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원이 장갑의 손가락 부분에 통합되는 것을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 6a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원을 갖는 고리의 선도,
도 6b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 신호 송신기로부터 수신된 전력 신호에 의해 충전되는 고리의 일 실시형태의 선도,
도 6c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 신호 송신기로부터 수신된 전력 신호에 의해 충전되는 다수의 광원을 포함하는 다른 고리의 일 실시형태의 선도,
도 7a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 다른 수의 광원을 갖는 고리를 예시하도록 사용된 선도,
도 7b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원으로부터의 광 방출의 순차를 예시하기 위한 다수의 고리의 선도,
도 7c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 여러 다른 형상의 고리를 예시하기 위한 선도,
도 8aa는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 아래 광학 센서의 위치를 예시하기 위한 머리 장착형 디스플레이(HMD)의 선도,
도 8ab는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 전방면 및 에지 상의 다양한 위치에서의 광학 센서의 위치를 예시하기 위한 도 8aa의 HMD의 선도,
도 8b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8d는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8e는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8f는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8g는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8h는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8i는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 9a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스로의 전력 신호의 송신, 및 착용식 디바이스의 각각으로부터의 광 신호의 수신을 예시하기 위한 신호 발생기 및 검출기(SGD)의 선도,
도 9b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 불요 주파수를 필터링해 내기 위한 주파수 필터를 포함하는 다른 SGD의 선도,
도 10aa는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스의 컴포넌트를 예시하기 위한 착용식 디바이스의 블록 선도,
도 10ab는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스에서 전하 센서의 사용을 예시하기 위한 착용식 디바이스의 블록 선도,
도 10b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원을 온 및 오프로 하는 것을 예시하기 위한 그래프,
도 10c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원에 의한 광의 순차적 방출을 예시하기 위한 타이밍 선도,
도 11aa는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 동기화 신호 및 전력 신호의 발생을 예시하기 위한 신호 발생기의 선도,
도 11ab는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원에 의한 광의 방출과 광학 센서에 의한 광의 수집을 동기화하도록 동기화 신호를 발생시키는 것을 예시하기 위한 신호 발생기의 선도,
도 11b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광을 발생시키도록 착용식 디바이스의 식별 코드(ID)의 사용을 예시하기 위한 광 방출기 디바이스의 선도,
도 11c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 시간 지연과 착용식 디바이스의 ID의 사용을 예시하기 위한 다른 광 방출기 디바이스의 일 실시형태의 선도,
도 11d는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 시간 지연 및 주파수와 착용식 디바이스의 ID의 사용을 예시하기 위한 다른 광 방출기 디바이스의 일 실시형태의 선도,
도 12는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스 내 광 방출기에 의해 방출된 광의 입사 위치에 기반하여 착용식 디바이스의 위치를 결정하기 위한 신호 검출기의 선도,
도 13은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서의 참조 프레임으로부터의 광원의 위치를 결정하도록 광선 교점 계산을 사용하는 것을 예시하기 위한 시스템의 선도,
도 14a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상의 광학 센서로부터 착용식 디바이스의 가려짐의 예시도,
도 14b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 참조 프레임 대비 참조 프레임을 제공하기 위한 토르소 디바이스의 예시도,
도 14c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 참조 프레임에 대한 가려진 착용식 디바이스의 위치의 결정의 예시도,
도 15a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 게임의 상태에 기반하여 촉각 피드백을 사용자에 제공하도록 사용되는 촉각 피드백 시스템의 선도,
도 15b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 게임 콘솔에 의한 촉각 피드백 시스템의 제어를 예시하도록 사용된 시스템의 선도,
도 16은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스가 사용자의 다른 신체 부위에 착용되는 것을 나타내는 시스템의 선도,
도 17a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 게임 커맨드를 결정하도록 착용식 디바이스의 위치를 사용하는 것을 예시하기 위한 시스템의 선도,
도 17b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에 디스플레이된 게임에서 디스플레이되는 가상 손가락의 이미지와 착용식 디바이스의 위치들 간 조정을 예시하기 위한 HMD의 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되는 게임의 선도,
도 17c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 테니스 게임이 HMD의 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되고 있는 동안 사용자가 하고 있는 테니스 게임의 선도,
도 17d는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에 디스플레이된 게임에서 가상 총을 잡도록 수행된 제스처의 선도,
도 17e는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에 디스플레이된 게임에서 가상 꽃을 잡도록 사용자에 의해 수행되는 2개의 손가락 제스처의 선도,
도 17f는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되는 게임에서 무기를 잡도록 사용자에 의해 수행된 잡기 동작을 예시하는 선도,
도 17g는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에 디스플레이된 게임에서 가상 전화의 사용을 예시하기 위한 전화 받기 동작의 선도,
도 17h는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 신체 부위의 또는 사용자가 위치하는 방의 이미지 또는 비디오를 캡처링하라고 이미지 캡처 디바이스에 명령하도록 사용자의 양손을 사용하여 수행되는 이미지 캡처 제스처의 선도,
도 17i는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자에 의해 수행된 휴지 제스처 및 휴지 제스처의 효과를 예시하도록 사용된 선도,
도 18a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자에 의해 착용된 착용식 디바이스의 위치에 기반하여 광원에 의한 광의 방출의 주파수에서의 변화 또는 샘플링 레이트에서의 변화를 예시하기 위한 사용자의 손의 다양한 위치의 선도,
도 18b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 왼손 및 오른손의 위치에서의 변화에 기반하여 광 방출기의 광의 방출의 주파수에서의 변화를 예시하기 위한 SGD의 선도,
도 19는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 손가락에 착용된 광원에 의한 광의 방출의 여러 다른 차례를 예시하기 위한 선도,
도 20은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스의 위치를 결정하도록 이미지 캡처 디바이스를 사용하는 것을 예시하기 위한 시스템의 선도,
도 21a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원에 의한 광의 방출과 광학 센서에 의한 광의 샘플링 간 동기화를 예시하기 위한 선도,
도 21b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 이미지 캡처 디바이스에 의해 이미지를 캡처링하는 셔터 속도와 광원에 의한 광의 방출의 주파수 간 동기화를 예시하기 위한 선도,
도 21c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 디스플레이 스크린 상에서의 HMD의 그래픽 프로세싱 유닛(GPU)에 의한 이미지의 디스플레이의 프레임 레이트와 광원에 의한 광의 방출의 주파수 간 동기화를 예시하기 위한 선도,
도 22는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 및 핸드-헬드 컨트롤러(HHC)와 인터페이싱하도록 호환가능한 게임 콘솔의 블록 선도,
도 23은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 다양한 컴포넌트를 예시하는 블록 선도, 및
도 24는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 게임 데이터를 통신하도록 사용된 정보 서비스 제공자(INSP) 아키텍처의 일 실시형태의 예시도.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 게임을 하도록 사용자의 손가락 상의 착용식 디바이스를 사용하는 것을 예시하기 위한 시스템의 선도,
도 2a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스가 왼손의 손가락의 원위 단부에 착용되는 것을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 2b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 왼손의 손가락의 원위 단부에 착용되는 착용식 디바이스 내에 통합되는 광원을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 2c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 대응하는 손가락의 원위 단부와 중간 부분 사이의 손가락 관절 상의 착용식 디바이스의 위치결정을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 2d는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 대응하는 손가락의 중간 부분 상의 착용식 디바이스의 위치결정을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 2e는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 왼손의 대응하는 손가락의 중간 부분과 손가락의 근위 부분을 연결하는 손가락 관절 상의 착용식 디바이스의 위치를 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 2f는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 손가락의 근위 부분 상의 착용식 디바이스의 위치를 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 3a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 왼손의 손가락의 원위 단부에 착용되는 착용식 디바이스의 사용을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 3b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 골무에 광원을 통합하는 것을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 4a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스로서 패치의 사용을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 4b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 손가락에 착용되는 패치의 선도,
도 5는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원이 장갑의 손가락 부분에 통합되는 것을 예시하기 위한 사용자의 왼손의 선도,
도 6a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원을 갖는 고리의 선도,
도 6b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 신호 송신기로부터 수신된 전력 신호에 의해 충전되는 고리의 일 실시형태의 선도,
도 6c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 신호 송신기로부터 수신된 전력 신호에 의해 충전되는 다수의 광원을 포함하는 다른 고리의 일 실시형태의 선도,
도 7a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 다른 수의 광원을 갖는 고리를 예시하도록 사용된 선도,
도 7b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원으로부터의 광 방출의 순차를 예시하기 위한 다수의 고리의 선도,
도 7c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 여러 다른 형상의 고리를 예시하기 위한 선도,
도 8aa는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 아래 광학 센서의 위치를 예시하기 위한 머리 장착형 디스플레이(HMD)의 선도,
도 8ab는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 전방면 및 에지 상의 다양한 위치에서의 광학 센서의 위치를 예시하기 위한 도 8aa의 HMD의 선도,
도 8b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8d는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8e는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8f는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8g는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8h는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 8i는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서가 위치하는 위치를 예시하도록 사용된 선도,
도 9a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스로의 전력 신호의 송신, 및 착용식 디바이스의 각각으로부터의 광 신호의 수신을 예시하기 위한 신호 발생기 및 검출기(SGD)의 선도,
도 9b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 불요 주파수를 필터링해 내기 위한 주파수 필터를 포함하는 다른 SGD의 선도,
도 10aa는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스의 컴포넌트를 예시하기 위한 착용식 디바이스의 블록 선도,
도 10ab는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스에서 전하 센서의 사용을 예시하기 위한 착용식 디바이스의 블록 선도,
도 10b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원을 온 및 오프로 하는 것을 예시하기 위한 그래프,
도 10c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원에 의한 광의 순차적 방출을 예시하기 위한 타이밍 선도,
도 11aa는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 동기화 신호 및 전력 신호의 발생을 예시하기 위한 신호 발생기의 선도,
도 11ab는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원에 의한 광의 방출과 광학 센서에 의한 광의 수집을 동기화하도록 동기화 신호를 발생시키는 것을 예시하기 위한 신호 발생기의 선도,
도 11b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광을 발생시키도록 착용식 디바이스의 식별 코드(ID)의 사용을 예시하기 위한 광 방출기 디바이스의 선도,
도 11c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 시간 지연과 착용식 디바이스의 ID의 사용을 예시하기 위한 다른 광 방출기 디바이스의 일 실시형태의 선도,
도 11d는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 시간 지연 및 주파수와 착용식 디바이스의 ID의 사용을 예시하기 위한 다른 광 방출기 디바이스의 일 실시형태의 선도,
도 12는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스 내 광 방출기에 의해 방출된 광의 입사 위치에 기반하여 착용식 디바이스의 위치를 결정하기 위한 신호 검출기의 선도,
도 13은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에서 광학 센서의 참조 프레임으로부터의 광원의 위치를 결정하도록 광선 교점 계산을 사용하는 것을 예시하기 위한 시스템의 선도,
도 14a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상의 광학 센서로부터 착용식 디바이스의 가려짐의 예시도,
도 14b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 참조 프레임 대비 참조 프레임을 제공하기 위한 토르소 디바이스의 예시도,
도 14c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 참조 프레임에 대한 가려진 착용식 디바이스의 위치의 결정의 예시도,
도 15a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 게임의 상태에 기반하여 촉각 피드백을 사용자에 제공하도록 사용되는 촉각 피드백 시스템의 선도,
도 15b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 게임 콘솔에 의한 촉각 피드백 시스템의 제어를 예시하도록 사용된 시스템의 선도,
도 16은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스가 사용자의 다른 신체 부위에 착용되는 것을 나타내는 시스템의 선도,
도 17a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 게임 커맨드를 결정하도록 착용식 디바이스의 위치를 사용하는 것을 예시하기 위한 시스템의 선도,
도 17b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에 디스플레이된 게임에서 디스플레이되는 가상 손가락의 이미지와 착용식 디바이스의 위치들 간 조정을 예시하기 위한 HMD의 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되는 게임의 선도,
도 17c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 테니스 게임이 HMD의 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되고 있는 동안 사용자가 하고 있는 테니스 게임의 선도,
도 17d는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에 디스플레이된 게임에서 가상 총을 잡도록 수행된 제스처의 선도,
도 17e는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에 디스플레이된 게임에서 가상 꽃을 잡도록 사용자에 의해 수행되는 2개의 손가락 제스처의 선도,
도 17f는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되는 게임에서 무기를 잡도록 사용자에 의해 수행된 잡기 동작을 예시하는 선도,
도 17g는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 상에 디스플레이된 게임에서 가상 전화의 사용을 예시하기 위한 전화 받기 동작의 선도,
도 17h는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 신체 부위의 또는 사용자가 위치하는 방의 이미지 또는 비디오를 캡처링하라고 이미지 캡처 디바이스에 명령하도록 사용자의 양손을 사용하여 수행되는 이미지 캡처 제스처의 선도,
도 17i는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자에 의해 수행된 휴지 제스처 및 휴지 제스처의 효과를 예시하도록 사용된 선도,
도 18a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자에 의해 착용된 착용식 디바이스의 위치에 기반하여 광원에 의한 광의 방출의 주파수에서의 변화 또는 샘플링 레이트에서의 변화를 예시하기 위한 사용자의 손의 다양한 위치의 선도,
도 18b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 왼손 및 오른손의 위치에서의 변화에 기반하여 광 방출기의 광의 방출의 주파수에서의 변화를 예시하기 위한 SGD의 선도,
도 19는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 사용자의 손가락에 착용된 광원에 의한 광의 방출의 여러 다른 차례를 예시하기 위한 선도,
도 20은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 착용식 디바이스의 위치를 결정하도록 이미지 캡처 디바이스를 사용하는 것을 예시하기 위한 시스템의 선도,
도 21a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 광원에 의한 광의 방출과 광학 센서에 의한 광의 샘플링 간 동기화를 예시하기 위한 선도,
도 21b는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 이미지 캡처 디바이스에 의해 이미지를 캡처링하는 셔터 속도와 광원에 의한 광의 방출의 주파수 간 동기화를 예시하기 위한 선도,
도 21c는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 디스플레이 스크린 상에서의 HMD의 그래픽 프로세싱 유닛(GPU)에 의한 이미지의 디스플레이의 프레임 레이트와 광원에 의한 광의 방출의 주파수 간 동기화를 예시하기 위한 선도,
도 22는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD 및 핸드-헬드 컨트롤러(HHC)와 인터페이싱하도록 호환가능한 게임 콘솔의 블록 선도,
도 23은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, HMD의 다양한 컴포넌트를 예시하는 블록 선도, 및
도 24는, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 게임 데이터를 통신하도록 사용된 정보 서비스 제공자(INSP) 아키텍처의 일 실시형태의 예시도.
사용자의 손가락의 위치를 결정하기 위한 신호 발생 및 검출기 시스템 및 방법이 설명된다. 본 발명의 다양한 실시형태는 이들 특정 상세 중 전부 또는 일부 없이 실시됨을 주목해야 한다. 다른 경우에서, 주지의 프로세스 연산은 본 발명의 다양한 실시형태를 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세히 설명되지는 않았다.
일 실시형태에서, 시스템은 컴퓨터, 컨트롤러, 및 디스플레이를 포함한다. 다양한 실시형태에서, 컴퓨터는 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 또는 디스플레이 디바이스 상에 대화형 콘텐츠를 디스플레이하도록 렌더링되는 대화형 데이터를 발생시키기 위해 대화형 프로그램, 예컨대, 컴퓨터 소프트웨어 프로그램, 컴퓨터 소프트웨어 애플리케이션 등을 실행하는 다른 그러한 디바이스이다. 일부 실시형태에서는, 컴퓨터 대신에, 게임 콘솔이 사용된다. 게임 콘솔의 예는 Sony Computer Entertainment Inc. 또는 다른 제조자에 의해 제조된 것들을 포함한다. 디스플레이 디바이스의 예는 텔레비전, 모니터, 프로젝터 디스플레이, 머리 장착형 디스플레이(HMD), 또는 컴퓨터로부터 출력된 비디오를 수신 및 렌더링할 수 있는 다른 그러한 디스플레이 및 디스플레이 시스템을 포함한다. 사용자는 하나 이상의 광원을 이동시킴으로써 대화형 프로그램에 입력을 제공한다. 광원은 사용자가 대화형 프로그램과 인터페이싱하고 그리고 광원을 이동시킴으로써 그것에 입력을 제공하는 것을 가능하게 하는 모션 컨트롤러로서 역할한다. 일부 실시형태에서, 광원은 디스플레이 디바이스와 무선 통신하는데, 이것이 유선 접속보다 광원의 이동의 더 큰 자유를 제공하기 때문이다.
일부 실시형태에서는, 대화형 환경과 사용자의 상호작용을 강화하기 위해 다수의 착용식 디바이스가 제공된다. 착용식 디바이스의 예는, 고리, 패치, 팔찌, 손목 밴드, 팔 밴드, 고무 밴드, 플라스틱 밴드, 금속 밴드 등을 포함한다. 더욱, 대화형 환경의 예는 가상 현실 환경, 게임 환경, 및 증강 현실 환경을 포함한다.
착용식 디바이스는 사용자에 의해 착용되고 그리고 사용자의 눈을 덮도록 사용자의 머리 위에 착용되는 머리-장착형 디스플레이(HMD)와 함께 사용된다. 사용자는 그/그녀의 손가락을 이동시키고 그리고 손가락의 위치는, HMD의 하나 이상의 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되는, 대화형 환경에서의 손가락 또는 다른 가상 객체의 대응하는 위치를 발생시키도록 결정된다. 예컨대, 사용자가 그/그녀의 손가락을 위로 이동시킬 때, 손가락 또는 가상 객체의 표현도 대화형 환경에서 위로 이동한다. 다른 예로서, 사용자가 그/그녀의 손가락을 현실 세계에서 소정 거리만큼 이동시킬 때, 다른 가상 객체의 가상 손가락은 대화형 환경에서 대응하는 양만큼 이동한다. 사용자의 손가락의 위치의 그러한 결정은 대화형 환경에서 빠져 들게 하는 그리고 끌려 들게 하는 경험을 사용자에 제공한다. 사용자는 그/그녀가 대화형 환경 속에 있고 그리고 대화형 환경과 실제로 상호작용하고 있는 것처럼 느낀다. 그 경험은 대화형 환경이 진짜라는, 예컨대, 현실 세계에 존재한다는 인상을 사용자의 마음에 생성한다.
손가락의 위치의 결정을 용이하게 하기 위해, HMD에는 2개 또는 더 높은 수의 광학 센서가 구비된다. 광학 센서는 착용식 디바이스 내에 통합되는 광원에 의해 방출되는 광을 감지한다. 감지된 광은 광학 센서의 참조 프레임으로부터의 광원의 위치를 결정하도록 사용된다.
다양한 실시형태에서, 시스템은 사용자의 또는 사용자가 위치하는 방의 이미지를 캡처링하는 하나 이상의 카메라를 포함한다. 그 후, 광원의 공간적 위치 및 이동은 하나 이상의 카메라에 의해 캡처링된 이미지의 분석을 통해 결정된다.
도 1은 게임, 예컨대, 2-차원 게임, 3-차원 게임, 싱글-플레이어 게임, 멀티-플레이어 게임 등을 하기 위해 착용식 디바이스(WD1, WD2, WD3, WD4, WD5, WD6, WD7, WD8, WD9, WD10)의 사용을 예시하기 위한 시스템(100)의 일 실시형태의 선도이다. 각각의 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 일례는 고리를 포함한다. 고리는, 여기에서 사용될 때, 어느 형상이라도 된다, 예컨대, 정사각형 형상, 둥근 형상, 타원형 형상 등이다. 일부 실시형태에서, 여기에서 설명되는 각각의 착용식 디바이스는 플라스틱 또는 금속으로 제작된다. 플라스틱은, 다양한 실시형태에서, 가요성 또는 비-가요성이다. 각각의 착용식 디바이스는, 일부 실시형태에서, 투명, 반투명, 또는 불투명이다. 예컨대, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)는 투명 가요성 플라스틱 재료로 제작된다.
각각의 착용식 디바이스는 사용자(101)의 손가락에 착용된다. 예컨대, 착용식 디바이스(WD1)는 사용자(101)의 왼손(H1)의 소지에 착용되고, 착용식 디바이스(WD2)는 왼손의 약지에 착용되고, 착용식 디바이스(WD3)는 왼손의 중지에 착용되고, 착용식 디바이스(WD4)는 왼손의 검지에 착용되고, 그리고 착용식 디바이스(WD5)는 왼손의 엄지에 착용된다. 다른 예로서, 착용식 디바이스(WD6)는 사용자(101)의 오른손(H2)의 엄지에 착용되고, 착용식 디바이스(WD7)는 오른손의 검지에 착용되고, 착용식 디바이스(WD8)는 오른손의 중지에 착용되고, 착용식 디바이스(WD9)는 오른손의 약지에 착용되고, 그리고 착용식 디바이스(WD10)는 오른손의 소지에 착용된다.
각각의 착용식 디바이스는 광을 발생 및 방출하는 광원, 예컨대, 광 방출기, 발광 다이오드(LED) 등을 포함한다. 예를 들어, LED는 전기 에너지가 제공될 때 광을 방출하는 pn-접합 다이오드이다. LED는 가시선 또는 적외선 광을 방출한다. 광원의 다른 예는 할로겐 광원, 발광 전기화학 셀(LEC), 전계발광 와이어 등을 포함한다.
사용자(101)는 그/그녀의 머리에 머리 장착형 디스플레이(HMD)(102)를 착용하고 있다. HMD(102)는 사용자(102)의 눈을 덮고 그리고 게임의 이미지를 사용자(101)에게 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린, 예컨대, LED 디스플레이 스크린, 액정 디스플레이(LCD) 스크린, 플라스마 디스플레이 스크린 등을 포함한다. 일부 실시형태에서, HMD(102)는 다수의 디스플레이 스크린을 포함한다. 다양한 실시형태에서, HMD(102)는 이미지를 투영할 수 있는 능력은 물론 투과 능력도 갖는 광학적 머리-장착형 디스플레이(OHMD)이다.
일부 실시형태에서, HMD(102)는 컴퓨터-발생된 이미지(CGI), 예컨대, 가상 이미지 등을 디스플레이한다. 다양한 실시형태에서, HMD(102)는 사용자(102)의 전방에 현실 세계의 현실-세계 이미지를 디스플레이하고 그리고 현실-세계 이미지는 CGI에 겹쳐 놓인다. 겹쳐 놓음에 기반하여 발생되는 복합 이미지는 증강 현실 이미지이다.
HMD(102)의 저부 표면에는 광학 센서(104, 106)가 부착된다. 일례로서, 광학 센서는 광을 전기 신호로 변화시킨다. 광학 센서의 일례는 위치 감지 디바이스(PSD)를 포함한다. PSD는 PSD의 표면 상에서 일차원 또는 다차원으로 광점의 위치를 측정한다. 광학 센서(104, 106)는 HMD(102)의 저부 표면에 부착된다, 예컨대, 자석 등을 통하여 연결된다. 일부 실시형태에서, 광학 센서(104, 106)는 HMD(102)의 본체 내에 통합되고 그리고 광에 노출되는 부분을 갖는다.
시스템(100)은 게임 콘솔(108), 및 선택사항인 디스플레이 디바이스, 예컨대, 텔레비전, 컴퓨터 스크린 등을 더 포함한다. 게임 콘솔(108)은 사용자(101)에 의한 게임 하기를 용이하게 하도록 게임 코드, 예컨대, 게임 컴퓨터 프로그램 등을 실행하는 게임 프로세서(110)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 게임 코드는 사용자(101)에 의해 수행된 동작, 예컨대, 입력 등의 표시를 수신하는 것에 응답하여 실행된다. 사용자(101)에 의해 수행된 동작의 예는 게임 객체의 선택, 사용자(101)의 손가락의 이동, 사용자(101)의 손의 이동, 사용자(101)의 눈의 이동 등을 포함한다. 여기에서 사용될 때, 게임 객체는 게임을 하는 동안 HMD(102)의 디스플레이 스크린 상에 디스플레이된다. 게임 객체의 예는 게임 속 배경 환경, 게임의 아바타, 게임 동안의 여러 지점, 게임 동안 사용자(101)에 대한 상금 등을 포함한다.
다양한 실시형태에서, 게임 코드는 게임의 하나의 상태로부터 게임의 다른 상태로 도달하기 위한 게임 루틴으로서 실행된다. 이들 실시형태에서, 사용자(101)에 의해 수행된 동작은 게임 코드의 실행을 위한 트리거로서 역할하지 않는다.
게임 코드는 게임 데이터, 예를 들어, 게임 객체의 위치, 게임 객체의 색상, 게임 객체의 질감, 게임 객체의 명암, 게임을 하는 동안 사용자(101)가 승리 또는 패배한 여러 지점, 게임 객체의 형상 등을 발생시키도록 게임 콘솔(108)의 게임 프로세서(110)에 의해 실행된다. HMD(102)의 중앙 처리 장치(CPU)(112)는 HMD(102)의 통신 디바이스(116) 및 게임 콘솔(108)의 통신 디바이스(114)를 통하여 게임 프로세서(110)로부터 게임 데이터를 수신한다. CPU(112)는 HMD(102)의 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상에 게임을 디스플레이하도록 게임 데이터를 렌더링한다.
여기에서 사용될 때, 프로세서는 주문형 반도체(ASIC), 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스(PLD), 또는 마이크로프로세서, 또는 마이크로컨트롤러, 또는 CPU 등이다. 또한, 통신 디바이스는, 여기에서 사용될 때, 유선 매체, 예컨대, 하나 이상의 물리적 전기 도체 등을 통하여 다른 디바이스와 통신하는 유선 통신 디바이스를 포함하거나, 또는 무선으로 다른 디바이스와 통신하는 무선 통신 디바이스를 포함한다. 유선 통신 디바이스는 2개의 디바이스 간 데이터를 전송하도록 표준, 예컨대, 이더넷, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1394, 직렬, 병렬, 라디오 주파수, 범용 직렬 버스(USB) 등을 적용한다. 무선 통신의 예는 라디오 주파수(RF) 통신, 변조, 복조, 무선 데이터 통신, 와이-파이 통신, 블루투스 통신, 음향 에너지를 사용하는 통신, 광 에너지를 사용하는 통신, 및 자기 에너지를 사용하는 통신을 포함한다.
게임을 하는 동안, 사용자(101)는 그/그녀의 손가락을 이동시킨다. 사용자(101)의 손가락의 이동에 따라, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)는 이동한다. 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)는 순차적으로 광을 방출한다. 예컨대, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)는 순방향 차례로 광을 방출한다. 예를 들면, 착용식 디바이스(WD10)가 열번째 차례로 광을 방출할 때까지 착용식 디바이스(WD1)가 첫번째로 광을 방출하고, 착용식 디바이스(WD2)가 두번째로 광을 방출하고 등이다. 다른 예로서, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)는 역방향 차례로 광을 방출한다. 예를 들면, 착용식 디바이스(WD1)가 열번째로 광을 방출할 때까지 착용식 디바이스(WD10)가 첫번째로 광을 방출하고, 착용식 디바이스(WD9)가 두번째로 광을 방출하고 등이다. 또 다른 예로서, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)는 무작위 순차적 순서로 광을 방출한다. 예를 들면, 착용식 디바이스(WD5)가 첫번째로 광을 방출하고, 착용식 디바이스(WD3)가 두번째로 광을 방출하고, 착용식 디바이스(WD2)가 세번째로 광을 방출하고 등이다.
일부 실시형태에서, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)에 의한 광의 순차적 방출은 사용자(101)의 각각의 개개의 손가락의 위치의 결정을 가능하게 한다. 예컨대, 착용식 디바이스가 사용자(101)의 특정 손의 특정 손가락에 착용되어야 한다는 것이 착용식 디바이스 상에 표시된다. 착용식 디바이스로부터 방출된 광은 착용식 디바이스가 착용되는 손가락의 위치를 결정하도록 감지된다.
광학 센서(104, 106)는 전기 신호를 발생시키도록 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)에 의해 순차적으로 방출되는 광을 검출한다. 전기 신호는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치의 결정을 용이하게 하도록 HMD(102)의 HMD 프로세서(도시되지 않음)에 의해 프로세싱되는 디지털 데이터를 발생시키기 위해 HMD(102)의 아날로그-대-디지털 컨버터(A-D 컨버터)에 의해 아날로그 형태로부터 디지털 형태로 변환된다.
일부 실시형태에서, HMD 프로세서가 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치를 결정하는 대신에, A-D 컨버터에 의해 발생된 디지털 데이터는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치를 결정하도록 게임 콘솔(108)의 게임 프로세서(110)에 의한 프로세싱을 위해 HMD(102)의 통신 디바이스(116)에 의해 게임 콘솔(108)의 통신 디바이스(114)로 통신된다.
착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치는 게임을 하는데 사용된다. 예컨대, 게임 콘솔(108)의 게임 프로세서(110)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치에 기반하여 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상에 디스플레이되는 게임의 게임 객체, 예컨대, 사용자(101)의 가상 손가락의 위치, 게임 객체의 가상 위치 등을 변화시킨다. 다른 예로서, 게임 프로세서(110)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나의 이동의 방향과 동일한 방향, 예컨대, 상방 방향, 하방 방향, 측방 방향 등으로 게임 객체를 이동시킨다. 또 다른 예로서, 게임 프로세서(110)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나의 변위의 거리와 동일한 거리만큼 게임 객체를 변위시킨다.
일부 실시형태에서, 사용자(101)는 어느 수의 착용식 디바이스라도 착용한다. 예컨대, 사용자(101)는 착용식 디바이스(WD1), 착용식 디바이스(WD3), 및 착용식 디바이스(WD5)를 착용하고 그리고 착용식 디바이스(WD2)를 착용하지 않고 그리고 착용식 디바이스(WD4)를 착용하지 않는다. 다른 예로서, 사용자(101)는 그/그녀의 손가락에 하나보다 많은 착용식 디바이스를 착용한다. 또 다른 예로서, 사용자(101)는 하나 거른 손가락마다 착용식 디바이스를 착용한다.
일부 실시형태에서, 게임 데이터 및/또는 게임 코드는 게임 콘솔(120)의 게임 메모리 디바이스(120)에 저장됨을 주목해야 한다. 게임 데이터 및/또는 게임 코드는 게임 프로세서(108)에 의해 게임 메모리 디바이스(120)로부터 액세스된다. 다양한 실시형태에서, 게임 데이터는 HMD(102)의 HMD 메모리 디바이스(122)에 저장된다. 게임 데이터는 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상에 게임의 디스플레이를 위해 HMD 메모리 디바이스(122)로부터 CPU(112)에 의해 액세스된다.
여기에서 사용될 때, 메모리 디바이스는 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 매체, 예컨대, 램(RAM), 또는 롬(ROM), 또는 그 조합 등을 포함한다. 메모리 디바이스의 예는 플래시 메모리, 저장 디스크의 리던던트 어레이, 하드 디스크, 자기 메모리, 콤팩트 디스크 등을 포함한다.
각각의 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)는 사용자(101)의 어느 손가락에라도 착용됨을 주목해야 한다. 예컨대, 착용식 디바이스(WD5)는 사용자(101)의 왼손(H1)의 검지에 또는 사용자(101)의 오른손(H2)의 엄지에 착용된다. 다른 예로서, 착용식 디바이스(WD8)는 사용자(101)의 왼손(H1)의 엄지에 착용된다.
착용식 디바이스의 다른 예는 손목 시계, 팔찌, 손목 밴드, 고무 밴드, 금속 밴드, 손목 밴드, 목걸이, 체인 등을 포함한다.
도 2a는, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5)가 왼손의 손가락의 원위 단부, 예컨대, 원위 지골 등에 착용되는 것을 예시하는, 사용자(101)(도 1)의 왼손의 일 실시형태의 선도이다. 예컨대, 착용식 디바이스(WD4)는 사용자(101)의 왼손의 검지의 원위 단부(202)에 착용된다. 사용자(101)의 엄지를 제외한 각각의 손가락은 근위 부분, 중간 부분, 및 원위 단부를 포함하는 3개의 부분을 갖는다. 근위 부분, 예컨대, 근위 지골 등은 손가락 관절, 예컨대, 지골간 관절 등에 의해 중간 부분, 예컨대, 중간 지골 등에 연결되고, 그리고 중간 부분은 다른 손가락 관절, 예컨대, 지골간 관절 등을 통하여 원위 단부에 연결된다. 사용자(101)의 엄지는 2개의 부분, 근위 부분 및 원위 단부를 갖는다. 일부 실시형태에서, 착용식 디바이스는 사용자(101)의 손가락의 원위 단부의 적어도 일부를 둘러싸도록 착용된다. 착용식 디바이스(WD5) 내에 통합되는 광원(LE5)은 사용자(101)의 왼손의 엄지 상에 보인다.
도 2b는, 사용자(101)의 손가락의 원위 단부에 착용되는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5) 내에 통합되는 광원, 예컨대, LE1 내지 5 등을 예시하는, 사용자(101)(도 1)의 왼손의 일 실시형태의 선도이다. 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5)는 광원(LE1 내지 LE5)이 사용자(101)의 왼손의 등쪽에 위치하는 것을 용이하게 하도록 사용자(110)에 의해 착용된다. 등쪽 상의 위치는 광원(LE1 내지 LE5)에 의해 방출된 광으로의 광학 센서(104, 106)(도 1)에 의한 액세스를 용이하게 한다. 유사하게, 아래에서 더 설명되는 복수의 광원(LE6 내지 LE10)은 착용식 디바이스(WD6 내지 WD10)에 통합되고 그리고 광원(LE6 내지 LE10)에 의해 방출된 광으로의 광학 센서(104, 106)에 의한 액세스를 용이하게 하도록 사용자(101)의 오른손에 위치결정된다.
도 2c는 사용자(101)의 대응하는 손가락의 원위 단부와 중간 부분 사이의 손가락 관절 상의 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5)의 위치결정을 예시하기 위한 사용자(101)(도 1)의 왼손의 일 실시형태의 선도이다. 예컨대, 착용식 디바이스(WD1)는 사용자(101)의 왼손의 소지의 원위 단부를 연결하는 지골간 관절에 착용된다.
도 2d는 사용자(101)의 대응하는 손가락의 중간 부분 상의 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5)의 위치결정을 예시하기 위한 사용자(101)(도 1)의 왼손의 일 실시형태의 선도이다. 예컨대, 착용식 디바이스(WD4)는 사용자(101)의 왼손의 검지의 중간 부분(204)을 둘러싸도록 착용되고 그리고 착용식 디바이스(WD3)는 사용자(101)의 왼손의 중지의 중간 부분을 둘러싸도록 착용된다.
도 2e는 사용자(101)의 왼손의 대응하는 손가락의 중간 부분과 손가락의 근위 부분을 연결하는 손가락 관절 상의 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5)의 위치를 예시하기 위한 사용자(101)(도 1)의 왼손의 일 실시형태의 선도이다. 착용식 디바이스(WD5)는 엄지의 원위 단부와 엄지의 근위 부분 사이의 손가락 관절에 위치결정되도록 사용자(101)의 왼손의 엄지에 착용된다.
도 2f는 사용자(101)의 손가락의 근위 부분 상의 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5)의 위치를 예시하기 위한 사용자(101)(도 1)의 왼손의 일 실시형태의 선도이다. 예컨대, 착용식 디바이스(WD4)는 사용자(101)의 왼손의 검지의 근위 부분에 접하고 맞도록 착용된다.
도 3a는 손가락의 손톱을 덮도록 사용자(101)의 왼손의 손가락의 원위 단부의 부분에 착용되는 착용식 디바이스(W1, W2, W3, W4, W5)의 사용을 예시하기 위한 사용자(101)(도 1)의 왼손(H1)의 일 실시형태의 선도이다. 예컨대, 착용식 디바이스(W4)는 검지의 첨단(302)을 덮도록 사용자(101)의 왼손의 검지의 원위 단부(202)의 적어도 일부에 착용된다. 다른 예로서, 착용식 디바이스(W4)는 그 부분에 걸친 캡으로서 역할하도록 원위 단부(202)의 적어도 일부에 착용된다.
사용자(101)의 오른손의 손가락의 부분도, 예컨대, 착용식 디바이스(W1 내지 W5) 등과 유사한 착용식 디바이스로 덮임을 주목해야 한다.
도 3b는, 대응하는 착용식 디바이스(W1 내지 W5)에 광원(LE1 내지 LE5)의 통합을 예시하는, 사용자(101)의 왼손의 일 실시형태의 선도이다. 예컨대, 광원(LE1)은 착용식 디바이스(W1)의 일부분이 되도록 통합된다. 착용식 디바이스(W1 내지 W5)는 광원(LE1 내지 LE5)이 사용자(101)의 왼손의 등쪽에서 보이는 것을 용이하게 하도록 착용된다. 광원(LE1 내지 LE5)의 보일 수 있음은 광원(LE1 내지 LE5)에 의해 방출된 광의 광학 센서(104, 106)(도 1)에 의한 액세스를 가능하게 한다. 유사하게, 착용식 디바이스(W1 내지 W5)와 유사한 착용식 디바이스는 유사한 착용식 디바이스 내에 통합된 대응하는 광원이 오른손의 등쪽에서 보이는 것을 용이하게 하도록 사용자(101)의 오른손에 착용된다.
도 4a는, 착용식 디바이스로서 패치(P1, P2, P3, P4, P5)의 사용을 예시하는, 사용자(101)(도 1)의 왼손의 일 실시형태의 선도이다. 패치(P1 내지 P5)는, 피륙, 예컨대, Velcro™ 재료, 직물, 면, 폴리에스테르, 나일론 등으로 제작된다. 일부 실시형태에서, 패치(P1 내지 P5)는 가요성 플라스틱 재료로 제작된다. 패치(P1 내지 P5)는 사용자(101)의 왼손의 손가락의 원위 단부에 착용된다. 일부 실시형태에서, 패치(P1 내지 P5)는 사용자(101)의 왼손의 손가락의 어느 다른 부분에라도, 예컨대, 중간 부분, 근위 부분, 손가락 관절 등에 착용된다. 유사하게, 패치는 사용자(101)의 오른손의 손가락에 착용된다.
광원(LE1 내지 LE5)은 대응하는 패치(P1 내지 P5)와 통합된다. 패치(P1 내지 P5)가 사용자(101)의 손가락에 착용될 때, 광원(LE1 내지 LE5)은 사용자(101)의 왼손의 등 부분에서 보이도록 위치결정된다. 보일 수 있음은 LE(1 내지 LE5)에 의해 발생되는 광으로의 광학 센서(104, 106)(도 1)에 의한 액세스를 가능하게 한다.
일부 실시형태에서, 패치는 패치가 부착되는 곳의 위치를 결정하도록 사용자(101)의 한 점의 의복에 부착된다, 예컨대, 접착, Velcro™을 사용하여 부착, 핀으로 고정, 클립 고정 등이 된다. 다양한 실시형태에서, 패치는 착용식 디바이스, 예컨대, 손목 시계, 선글라스, 처방 안경 등에 부착된다.
도 4b는 사용자(101)(도 1)의 손가락에 착용되는 패치(402)의 일 실시형태의 선도이다. 패치(402)는 사용자(101)의 오른손에 착용되는 어느 패치의 또는 패치(P1 내지 P5) 중 어느 하나의 일례이다. 패치(402)는 광학 센서(104, 106)(도 1)에 의한 액세스를 위해 패치(402)의 상부 표면(404) 상에 광을 방출하는 광원(403)을 갖는다. 광원(403)은 광원(LE1 내지 LE10) 중 어느 하나의 일례이다. 더욱, 패치(402)는 상부측(404) 반대편 저부 표면(406)(도 4b에서는 보이지 않음) 상에 Velcro™를 갖는다. 사용자(101)는 손가락을 둘러싸고 저부 표면(406)과 접하게 하도록 그/그녀의 손가락에 패치(402)를 착용하고, 그리고 광원(403)이 광학 센서(104, 106)에 보이는 것을 용이하게 하도록 패치(402)를 위치결정한다.
일부 실시형태에서, 패치(402) 대신에, 클립, 밴드, 신축성 직물, 플라스틱 재료, 고무 밴드, 금속 밴드 등은 통합된 광원을 갖는 착용식 디바이스로서 사용된다.
도 5는, LE(1 내지 5)가 장갑(502)의 손가락 부분(504A, 504B, 504C, 504D, 504F)에 통합되는 것을 예시하는, 사용자(101)(도 1)의 왼손의 일 실시형태의 선도이다. 예컨대, 광원(LE1)은 손가락 부분(504A)과 통합되고, 광원(LE2)은 손가락 부분(504B)과 통합되고, 광원(LE3)은 손가락 부분(504C)과 통합되고, 광원(LE4)은 손가락 부분(504D)과 통합되고, 그리고 광원(LE5)은 손가락 부분(504E)과 통합된다. 일부 실시형태에서, 장갑(502)은 직물 또는 플라스틱으로 제작된다. 장갑(502)은 사용자(101)의 왼손에 착용된다. 광원(LE1 내지 LE5)은 장갑(502)의 등쪽 상에 위치한다. 등쪽 상의 위치는 광원(LE1 내지 LE5)과 광학 센서(104, 106)(도 1) 간 시선을 용이하게 한다. 유사한 장갑이 사용자(101)의 오른손에 착용되고 그리고 장갑은 거기에 통합된 광원(LE6 내지 LE10)을 가짐을 주목해야 한다.
일부 실시형태에서, 어느 수의 광원이라도 장갑(502)의 손가락 부분에 위치한다. 예컨대, 다수의 광원이 손가락 부분(504A)과 통합된다. 다양한 실시형태에서, 광원(LE1 내지 LE5)은 손가락 부분(504A, 504B, 504C, 504D, 504F) 상에서 패턴, 예컨대, 지그재그 패턴, 직선, 곡선 패턴 등으로 위치한다. 일부 실시형태에서, 광원은 하나 거른 손가락 부분들에 위치한다. 예컨대, 광원(LE1)은 손가락 부분(504A)과 통합되고, 손가락 부분(504B)은 광원이 없고, 광원(LE3)은 손가락 부분(504C)과 통합되고, 손가락 부분(504D)은 광원이 없고, 그리고 광원(LE5)은 손가락 부분(504E)과 통합된다.
도 6a는 광원(403)을 갖는 그리고 사용자(101)(도 1)의 손가락에 착용되는 고리(602)의 일 실시형태의 선도이다. 광원(403)은 고리(602)와 통합된다. 고리(602)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 어느 하나의 일례이고 그리고 광원(403)은 광원(LE1 내지 LE10) 중 어느 하나의 일례이다.
도 6b는 신호 송신기(608)로부터 수신된 전력 신호에 의해 충전되는 고리(606)의 일 실시형태의 선도이다. 고리(606)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)(도 1) 중 어느 하나의 일례이다. 신호 송신기(608)는 전원(610)에 접속된다.
전원(610)의 예는 라디오 주파수(RF) 전력 공급 장치, 배터리, 배터리 팩, 및 프로그래밍가능한 전력 공급 장치를 포함한다. 일부 실시형태에서, RF 전력 공급 장치는, 예컨대, 수백 볼트 미만 등의 저전압 전력 공급 장치를 포함한다. 더욱, 다양한 실시형태에서, 프로그래밍가능한 전력 공급 장치는 아날로그 또는 디지털 인터페이스를 통하여 제어되도록 프로그래밍가능하다. 예컨대, 프로그래밍가능한 전력 공급 장치에 의해 발생되는 전력의 주파수 및 전력의 양은 원격 프로세서에 의해 제어된다. 신호 송신기(608)의 일례는 전력 신호(611)를 발생시키도록 전원(610)에 의해 발생되는 신호로 반송파 파형을 변조하는 변조기를 포함한다.
전력 신호(611)는 고리(606) 내에 통합되는 신호 수신기(612)에 송신된다. 예컨대, 신호 송신기(608)와 신호 수신기(612) 간 거리는 신호 수신기(612)로의 전력 신호(610)의 송신을 용이하게 하기 위해 1 내지 2 미터 사이의 범위에 있다. 신호 수신기(612)는 고리(606)의 공간, 예컨대, 중공 등의 내부에 위치하는 커패시터(616)에 도체, 예컨대, 전선 등을 통하여 공급되는 전력 신호(614)를 발생시키도록 전력 신호(610)를 복조한다. 커패시터(616)는 전력 신호(614)로 충전되고 그리고, 커패시터(616)가 충전된 후에, 커패시터(616)는 전력을 광원(618A)에 제공한다. 광원(618A)은 광원(LE1 내지 LE10) 중 어느 하나의 일례이다. 광원(618A)은 커패시터(616)로부터 전력을 수신시 광을 방출한다.
일부 실시형태에서는, 커패시터(616) 대신에, 커패시터의 그룹이 고리(606) 내 공간의 내부에 놓인다. 예컨대, 그룹은 전력 신호(614)에 의해 병렬로 커패시터를 충전하는 것을 가능하게 하도록 병렬로 서로 결합되는 커패시터를 포함한다.
도 6c는 다수의 광원(618A, 618B)을 포함하는 다른 고리(630)의 일 실시형태의 선도이다. 고리(630)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 어느 하나의 일례이다. 광원(618B)은 광원(LE1 내지 LE10) 중 어느 하나의 일례이다. 커패시터(616)에 의해 축적되는 전력의 일부는 커패시터(616)에 의해 광원(618A)에 제공되고 그리고 나머지 부분은 도체(632)를 통하여 광원(618B)에 제공된다. 전력의 나머지 부분을 수신시, 광원(618B)은 광을 방출한다.
일부 실시형태에서, 신호 수신기(612)는 2개의 분할 신호를 발생시키도록 신호 수신기(612)에 의해 발생되는 복조된 신호를 분할하는 스플리터를 포함한다. 2개의 분할 신호 중 하나는 커패시터(616)에 제공된다. 2개의 분할 신호 중 다른 하나는 스플리터에 접속되는 다른 커패시터(도시되지 않음)에 스플리터를 통하여 제공된다. 다른 커패시터는 또한 광원(618B)에 접속된다. 다른 커패시터는 다른 분할 신호에 의해 충전되고 그리고 충전된 전력을 광원(618B)에 제공한다. 광원(618B)은 다른 커패시터로부터 전력을 수신시 광을 방출한다. 스플리터의 일례는 신호 수신기(612)를 다른 커패시터에 접속시키는 도체를 포함한다. 실시형태는 도체(632)를 제외한다.
일부 실시형태에서, 사용자(101)의 피부는 전력 신호를 송신하는데 사용된다. 다양한 실시형태에서, 전원(610)에 의해 발생되는 전력 신호는 와이-파이 신호로부터 추출된다.
도 7a는 여러 다른 수의 광원을 갖는 고리(606, 702, 704, 706, 708)의 실시형태를 예시하는데 사용된 선도이다. 예컨대, 고리(606)는 광원(618A)을 갖는다. 고리(702)는 광원(618A, 618I)을 갖는다. 고리(704)는 광원(618A, 618E, 618I, 618M)을 갖는다. 고리(706)는 광원(618A, 618C, 618E, 618G, 618I, 618K, 618M, 618O)을 갖는다. 고리(708)는 광원(618A, 618B, 618C, 618D, 618E, 618F, 618G, 618H, 618I, 618J, 618K, 618L, 618M, 618N, 618O, 618P)을 갖는다. 각각의 고리(606, 702, 704, 706, 708)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 어느 하나의 일례이다. 광원(618A, 618B, 618C, 618D, 618E, 618F, 618G, 618H, 618I, 618J, 618K, 618L, 618M, 618N, 618O, 618P) 중 어느 하나는 광원(LE1 내지 LE10) 중 어느 하나의 일례이다.
고리의 광원은 고리의 주변에 위치함을 주목해야 한다. 예컨대, 광원(618A, 618I)은 고리(606)의 직경의 반대 양단에 위치한다. 광원(618A, 618I)이 반대 양단에 위치할 때, 광학 센서(104, 106)(도 1)는 소정 시간에 광원(618A, 618I)에 의해 방출되는 광에 한 번에 액세스하지 않는다. 이것은 광학 센서가 광원(618A)의 위치 및 광원(618I)의 위치를 결정하는 것을 가능하게 한다.
다양한 실시형태에서, 고리의 광원은 순차적으로, 예컨대, 연이어, 라운드 로빈 방식으로, 무작위 방식으로 등으로 광을 방출한다. 예컨대, 라운드 로빈 방식으로 연이어 광을 방출하도록 고리(704) 상에서 광원(618A)이 광을 방출하고, 그 후 광원(618E)이 광을 방출하고, 이후에 광원(618I)이 광을 방출하고, 그리고 그 후 광원(618M)이 광을 방출한다. 다른 예로서, 광원(618A)이 광을 방출하고, 그 후 광원(618G)이 광을 방출하고, 그 후 광원(618M)이 광을 방출하고, 그 후 광원(618E)이 광을 방출하고 등이다. 이러한 예에서, 광원(618A, 618G, 618M, 618E)은 무작위 순차적 방식으로 광을 방출한다.
일부 실시형태에서, 고리의 광원은 서로로부터 등거리에 있다. 예컨대, 고리(708)의 광원(618A, 618B) 간 주변 상 거리는 광원(618B, 618C) 간 주변 상 거리와 동일하다.
다양한 실시형태에서, 고리의 광원은 서로로부터 등거리에 있지 않다. 예컨대, 고리(708)의 광원(618A, 618B) 간 주변 상 거리는 광원(618B, 618C) 간 주변 상 거리보다 더 크거나 더 작다.
도 7b는 광원(618A, 618E, 618I, 618M, 618Q, 618R, 618S, 618T)으로부터의 광 방출의 순차를 예시하기 위한 다수의 고리(704, 710)의 일 실시형태의 선도이다. 고리(710)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 어느 하나의 일례이다. 더욱, 광원(618Q, 618R, 618S, 618T) 중 어느 하나는 광원(LE1 내지 LE10) 중 어느 하나의 일례이다. 광원(618Q, 618R, 618S, 618T)은 고리(710)의 주변에 위치하고 서로로부터 등거리에 있다. 일부 실시형태에서, 광원(618Q, 618R, 618S, 618T)은 서로로부터 등거리에 있지 않다. 고리(704, 710) 양자는 동일한 수의 광원을 갖는다.
일부 실시형태에서, 고리(704)는 사용자(101)(도 1)의 하나의 손가락에 착용되고 그리고 고리(710)는 사용자(101)의 다른 손가락에 착용된다. 일례로서, 고리(704)는 사용자(101)의 왼손에 착용되고 그리고 고리(710)는 사용자(101)의 오른손에 착용된다. 다른 일례로서, 고리(704)는 사용자(101)의 어느 손의 하나의 손가락에 착용되고 그리고 고리(710)는 사용자(101)의 그 손의 다른 손가락에 착용된다.
고리(704, 710)의 광원은 순차적으로 그리고 교호하여 광을 방출한다. 예컨대, 광원(618A, 618E, 618I, 618M, 618Q, 618R, 618S, 618T)에 의한 광의 방출의 교호 차례가 있다. 더 예를 들면, 광원(618A)이 첫번째로 광을 방출하고, 광원(618Q)이 두번째로 광을 방출하고, 광원(618M)이 세번째로 광을 방출하고, 그 다음에 광원(618T)이 네번째로 광을 방출하고, 광원(618I)이 다섯번째로 광을 방출하고, 그 다음에 광원(618S)이 여섯번째로 광을 방출하고, 그 후 그 다음에 광원(618E)이 일곱번째로 광을 방출하고, 그리고 그 후 광원(618R)이 여덟번째로 광을 방출한다.
도 7c는 여러 다른 형상의 고리를 예시하는 선도이다. 예컨대, 고리(712)는 정사각형 형상이고, 다른 고리(714)는 타원형 형상이고, 고리(716)는 직사각형 형상이고, 고리(718)는 삼각형 형상이고, 그리고 다른 고리(720)는 오각형 형상이다. 일부 실시형태에서, 고리는 다각형 형상이다. 다양한 실시형태에서, 고리는 곡선 및 직선 형상의 조합이다. 수 개의 실시형태에서, 고리는 곡선 형상이다. 각각의 고리(712, 714, 716, 720)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 어느 하나의 일례이다.
도 8a 내지 도 8i는 HMD(800) 상에서 여러 광학 센서가 놓이는 여러 다른 위치(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9, L10, L11, L12, L13, L14, L15, L16, L17, L18, L19, L20, L21)를 예시하는 선도이다. 예컨대, 광학 센서(104)(도 1)는 HMD(800) 상에서 위치(L1 내지 L21) 중 어디에라도 놓인다. 도 8aa에서 도시된 바와 같이, HMD(800)는 HMD(102)(도 1)의 일례이다. 일부 실시형태에서, HMD(800)는 Sony Computer Entertainment America LLC에 의한 연구 및 개발 제품이다. HMD(800)는 사용자(101)(도 1)의 머리 상에서 HMD(800)를 지지하는 머리 지지부(802)를 포함한다. HMD(800)는 HMD(800)가 전원이 온 또는 오프로 될 수 있게 하는 온/오프 스위치(804)를 포함한다.
HMD(800)는 하나 이상의 디스플레이 스크린(808)으로 눈을 덮도록 사용자(101)의 눈의 전방에 놓이는 프레임(806)을 포함한다. 프레임(806)은 하나 이상의 디스플레이 스크린(808)을 매립 및 보호한다. 게임은 재미 있는, 게임을 하는, 경험을 사용자(101)에게 제공하도록 하나 이상의 디스플레이 스크린(808) 상에 디스플레이된다. 프레임(806)은 HMD(800)의 나머지 본체(812)가 위치하는 측면의 반대편 프레임(806)의 측면과 대향하는 전방면(810)을 갖는다. 나머지 본체(814)는 사용자(101)의 머리의 배면을 지지하는 배면 지지부(810)를 포함한다. 나머지 본체(814)는 또한 사용자(101)의 머리의 측면 및 배면 주위에 맞는 프레임(816)을 포함한다. 광학 센서(104, 106)는 HMD(800)의 프레임(806)의 저부 표면에서 HMD(800)에 부착된다. 광학 센서(104)는 도 8ab에서 도시된 위치(L19)에 위치하고, 그리고 광학 센서(106)는 도 8ab에서 또한 도시된 위치(L20)에 위치한다.
도 8ab는, HMD(800)의 프레임(806)의 외부에 광학 센서가 부착되는 다양한 다른 위치, 예컨대, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9, L10, L11, L12, L13, L14, L15, L16, L17, L18, 및 L21 등을 예시하는, HMD(800)의 일 실시형태의 선도이다.
일부 실시형태에서, 하나 이상의 마커, 예컨대, 광원, 반사성 테이프, 반사성 재료 등은 이미지 캡처 디바이스가 마커의 이미지를 캡처링하여 HMD(800)의 정향 및/또는 위치를 결정할 수 있게 하도록 위치(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9, L10, L11, L12, L13, L14, L15, L16, L17, L18, L19, L20, L21) 중 하나 이상에 놓인다.
여기에서 사용될 때, 이미지 캡처 디바이스는 디지털 카메라, 또는 스테레오 카메라, 또는 심도 감지 이미지 캡처 디바이스, 또는 심도 카메라, 또는 적외선 카메라 등이다.
HMD(800)의 전방면(810)의 실시형태의 정면도를 제공하는 도 8b를 참조하면, 여러 광학 센서(OS2, OS14, OS19, OS20)는 위치(L2, L14, L19, L20)에 위치한다. 광학 센서(OS2)는 전방면(810)의 좌측 에지(LE)에 위치하고 그리고 광학 센서(OS14)는 전방면(810)의 우측 에지(RE)에 위치한다. 광학 센서(OS19, OS20)는 전방면(810)의 저부 에지(BE)에 위치한다.
일부 실시형태에서, 저부 에지(BE)는 좌측 및 우측 에지의 각각에 직각이거나, 또는 실질적으로 직각이다, 예컨대, 80도 내지 100도의 범위 등에 있다. 다양한 실시형태에서, 전방면(810)의 상부 에지(TE)는 좌측 및 우측 에지의 각각에 직각이거나 실질적으로 직각이고, 그리고 저부 에지(BE)에 평행하거나 실질적으로 평행하다.
도 8c는 HMD(800)(도 8a)의 전방면(810)의 일 실시형태의 정면도이다. 다수의 광학 센서(OS5, OS8, OS11)는 전방면(810) 상에서 위치(L5, L8, L11)에 위치한다. 일부 실시형태에서, 광학 센서(OS5, OS8, OS11)는 서로로부터 동등한 거리에 위치함을 주목해야 한다. 다양한 실시형태에서, 광학 센서(OS5, OS8, OS11)는 서로로부터 동등하지 않은 거리에 위치한다. 예컨대, 광학 센서(OS5, OS8) 간 거리는 광학 센서(OS8, OS11) 간 거리보다 더 크거나 더 작다.
도 8d는 HMD(800)(도 8a)의 전방면(810)의 일 실시형태의 정면도이다. 도 8d에서 도시된 바와 같이, 광학 센서(OS5, OS11)는 전방면(810) 상에서 대응하는 위치(L5, L11)에 위치한다.
도 8e는 HMD(800)(도 8a)의 전방면(810)의 일 실시형태의 선도이다. 다수의 광학 센서(OS4, OS6, OS10, OS12)는 전방면(810)의 코너에 위치한다. 예컨대, 광학 센서(OS4)는 전방면(810) 상의 위치(L4)에 상부 좌측 코너에 위치하고, 광학 센서(OS10)는 전방면(810) 상의 위치(L10)에 상부 우측 코너에 위치하고, 광학 센서(OS12)는 전방면(810) 상의 위치(L12)에 저부 우측 코너에 위치하고, 그리고 광학 센서(OS6)는 전방면(810) 상의 위치(L6)에 저부 좌측 코너에 위치한다.
광학 센서(OS4, OS10) 간 거리는 광학 센서(OS6, OS12) 간 거리와 동일하거나 다르다. 더욱, 광학 센서(OS4, OS6) 간 거리는 광학 센서(OS10, OS12) 간 거리와 동일하거나 다르다.
도 8f는, 전방면(810)의 저부 에지(BE)에서의 광학 센서(OS19, OS20, OS21)의 위치를 예시하는, 전방면(810)의 일 실시형태의 선도이다. 예컨대, 광학 센서(OS19)는 위치(L19)에 위치하고, 광학 센서(OS20)는 위치(L20)에 위치하고, 그리고 광학 센서(OS21)는 위치(L21)에 위치한다.
다양한 실시형태에서, 광학 센서(OS19, OS21, OS20)는 서로로부터 등거리에 있다. 수 개의 실시형태에서, 광학 센서(OS19, OS21) 간 거리는 광학 센서(OS20, OS21) 간 거리와 다르다.
도 8g는, 전방면(810)의 대응하는 좌측 및 우측 에지에서의 광학 센서(OS2, OS14)의 위치를 예시하는, 전방면(810)의 일 실시형태의 선도이다. 더욱, 도 8g에서, 광학 센서(OS8)는 전방면(810) 상의 위치(l8)에 위치한다.
일부 실시형태에서, 광학 센서(OS2, OS8, OS14)는 서로로부터 등거리에 있다. 다양한 실시형태에서, 광학 센서(OS2, OS8) 간 거리는 광학 센서(OS8, OS14) 간 거리와 다르다.
도 8h는 전방면(810)의 각각의 좌측 및 우측 에지에 광학 센서(OS2, OS14)가 위치하는 전방면(810)의 일 실시형태의 선도이다.
일부 실시형태에서, 광학 센서(OS2, OS14)는 전방면(810)의 대응하는 좌측 및 우측 에지의 중심에 위치한다. 다양한 실시형태에서, 광학 센서(OS2, OS14)는 각각의 좌측 및 우측 에지에 위치하지만 각각의 좌측 및 우측 에지의 중심으로부터 소정 거리에 있다.
도 8i는, 각각의 위치(L6, L7, L12)에 위치하는 광학 센서(OS6, OS7, OS12)를 예시하는, 전방면(810)의 일 실시형태의 선도이다. 위치(L6, L7, L12)는 전방면(810) 상에서 삼각형 패턴을 형성함을 주목해야 한다.
다양한 실시형태에서, 광학 센서(OS6, OS7) 간 거리는 광학 센서(OS7, OS12) 간 거리와 동일하다. 일부 실시형태에서, 광학 센서(OS6, OS7) 간 거리는 광학 센서(OS7, OS12) 간 거리와 다르다.
도 9a는, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)로의 전력 신호의 송신, 및 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 각각으로부터의 광 신호의 수신을 예시하는, 신호 발생기 및 검출기(SGD)(901)의 일 실시형태의 선도이다. SGD(901)는 신호 송신기(608) 및 전원(610)을 포함한다. SGD(901)는 필터(902) 및 샘플러(904)를 더 포함하며, 그 둘 다 선택사항이다. 더욱, SGD(901)는 A-D 컨버터(906) 및 다수의 광학 센서 디바이스(914), 예컨대, 광학 센서(104, 106)(도 1) 등을 포함한다.
모든 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)로 브로드캐스팅되는 전력 신호(611)를 수신시, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)는 순차적으로 광을 방출한다. 예컨대, LE10이 시간 주기(t10) 동안 광을 방출할 때까지 LE1은 시간 주기(t1) 동안 광을 방출하고, LE2은 시간 주기(t2) 동안 광을 방출하고, LE3은 시간 주기(t3) 동안 광을 방출하고 등이다. 일부 실시형태에서, 시간 주기와 시간 슬롯은 여기에서 호환가능하게 사용된다. LE(1 내지 10)에 의한 광의 방출은 반복된다. 예컨대, 차례의 끝에서 LE10이 광을 방출한 후에 LE1이 광을 방출한다. 필터(902)는 가시선 스펙트럼 또는 적외선 스펙트럼에 드는 광의 부분에서 필터링한다. 예컨대, LE1(도 1)이 가시선 광을 방출할 때, 필터(902)는 가시선 광에서 어느 적외선 광이라도, 예컨대, 환경으로부터의 적외선 광, LE1으로부터의 적외선 광 등을 제거하도록 필터링한다.
광학 센서 디바이스(914)는 전기 신호를 발생시키도록 순차적으로 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)에 의해 방출되는 광을 검출한다. 전기 신호는, A-D 컨버터(906)로부터 샘플러(904)로 제공되는, 디지털 데이터를 발생시키도록 A-D 컨버터(906)에 의해 아날로그 형태로부터 디지털 형태로 변환된다. 다양한 실시형태에서, A-D 컨버터(906)는 광학 센서 디바이스(914)의 일부분이다. 샘플러(904)는 데이터의 다수의 샘플을 발생시키도록 디지털 데이터를 샘플링한다.
일부 실시형태에서, SGD(901)는 HMD(102)(도 1) 내에 위치한다.
다양한 실시형태에서, SGD(901)는 A-D 컨버터(906) 및 샘플러(904)를 제외한다. 이들 실시형태에서, 광학 센서 디바이스(914)에 의해 발생되는 전기 신호는 HMD(102)의 통신 디바이스(116)(도 1)에 의해 게임 콘솔(108)(도 1)의 통신 디바이스(114)(도 1)로 송신된다. 광학 센서 디바이스(914)는 HMD(102)의 통신 디바이스(116)에 결합된다. 더욱, 이들 실시형태에서, 게임 콘솔(108)은, 게임 콘솔(108)에서는 선택사항인, A-D 컨버터(906) 및 샘플러(904)를 포함한다. 게임 콘솔(108)에서의 A-D 컨버터(906)는 광학 센서 디바이스(914)에 의해 발생되는 전기 신호를 수신하도록 통신 디바이스(114)에 접속된다.
일부 실시형태에서, A-D 컨버터(906) 및 샘플러(904)는 HMD(102) 내에 대신에 게임 콘솔(108) 내에 위치한다. 예컨대, 전기 신호는 광학 센서 디바이스(914)로부터 통신 디바이스(114, 116)를 통하여 게임 콘솔(108) 내 A-D 컨버터(906)로 통신된다.
도 9b는 불요 주파수를 필터링해 내기 위한 주파수 필터(922)를 포함하는 다른 SGD(920)의 일 실시형태의 선도이다. SGD(920)는 광학 센서 디바이스(914), 시간-대-주파수 영역 컨버터(924), 주파수 필터(922), 주파수-대-시간 영역 컨버터(926), A-D 컨버터(906), 및 샘플러(904)를 포함한다. 샘플러(904)는 SGD(920)에 선택사항으로서 포함됨을 주목해야 한다.
광학 센서 디바이스(914)는 전기 신호를 발생시키도록 순차적으로 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)에 의해 방출되는 광을 감지한다. 시간-대-주파수 영역 컨버터(924)는 주파수 영역 신호를 발생시키도록 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 전기 신호를 변환한다. 주파수 필터(922)는 필터링된 신호를 발생시키도록 가시선 또는 적외선 주파수를 필터링해 낸다. 예컨대, LE(1 내지 10)가 가시선 광을 방출할 때, 주파수 필터(922)는 적외선 주파수를 필터링해 내고 그리고 LE(1 내지 10)이 적외선 광을 방출할 때, 주파수 필터(922)는 가시선 주파수를 필터링해 낸다.
주파수-대-시간 영역 컨버터(926)는 필터링된 신호를 수신하고 그리고 필터링된 신호를 주파수 영역으로부터 역으로 시간 영역으로 변환한다. A-D 컨버터(906)는 주파수-대-시간 영역 컨버터(926)로부터 수신되는 시간 영역 신호를 아날로그 형태로부터 디지털 형태로 변환하여 디지털 신호를 발생시킨다. 샘플러(904)는 A-D 컨버터(906)로부터 수신되는 디지털 신호를 샘플링하여 샘플링된 신호를 발생시킨다.
일부 실시형태에서, SGD(920)는 HMD(102)(도 1)에 위치한다.
다양한 실시형태에서, 시간-대-주파수 영역 컨버터(924), 주파수 필터(922), 주파수-대-시간 영역 컨버터(926), A-D 컨버터(906), 및 샘플러(904)는 HMD(102) 내에 대신에 게임 콘솔(108) 내에 위치한다. 예컨대, 전기 신호는 통신 디바이스(114, 116)를 통하여 게임 콘솔(108) 내 시간-대-주파수 영역 컨버터(924)로 통신된다.
도 10aa는, 착용식 디바이스(1000)의 컴포넌트를 예시하는, 착용식 디바이스(1000)의 일 실시형태의 블록 선도이다. 착용식 디바이스(1000)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)(도 1) 중 어느 하나의 일례이다. 착용식 디바이스(1000)는 LE(1 내지 10)(도 1) 중 어느 하나의 일례인 광원(1006)을 포함한다. 착용식 디바이스(1000)는 신호 수신기(1002), 전하 축적 디바이스(104), 및 스위치(1008)를 포함한다. 전하 축적 디바이스(1004)의 예는 하나 이상의 커패시터, 예컨대, 커패시터(616)(도 6c)를 포함한다. 전하 축적 디바이스(1004)의 다른 예는 배터리를 포함한다. 스위치(1008)의 예는 트랜지스터 또는 트랜지스터 그룹을 포함한다.
신호 수신기(1002)는 신호 송신기(608)(도 9a)로부터 전력 신호(611)를 수신하고 그리고, 신호 수신기(1002)에 의해 전하 축적 디바이스(1004)에 제공되는 전하 신호를 발생시키도록 전력 신호(611)를 복조한다. 전하 축적 디바이스(1004)는 전하 축적 신호의 전하를 축적하고 그리고 축적된 전하를 스위치(1008)가 닫혀 있을 때 스위치(1008)를 통하여 광원(1006)에 제공한다. 광원(1006)은 전하 축적 신호의 전하를 수신시 광을 방출하도록 사전-프로그래밍된다. 광원(1006)은 스위치(1008)가 닫혀 있을 때 전하 축적 신호의 전하를 수신하고 그리고 스위치(1008)가 열려 있을 때 전하 축적 신호를 수신하지 않는다.
스위치(1008)는 지연 컨트롤러(101)에 의해 보내진 신호 및 주파수 컨트롤러(1012)에 의해 보내진 신호에 기반하여 열리거나 닫힌다. 일부 실시형태에서, 컨트롤러는, 여기에서 사용될 때, 프로세서, ASIC, PLD, 또는 그 조합을 포함한다. 지연 컨트롤러(1010)는 스위치(1008)를 닫을 시간 지연으로 사전-프로그래밍된다. 예컨대, 지연 컨트롤러(1010)는 지연 컨트롤러(1010)에 사전-프로그래밍되는 시간 지연 후에 닫히도록 스위치(1008)를 제어한다. 광원(1006)은 전하 축적 디바이스(1004)에 축적된 전하가 전하 축적 디바이스(1004)로부터 수신될 때 시간 지연 후에 광을 방출한다. 일부 실시형태에서, 시간 지연은 전하 축적 디바이스(1004)가 사전-결정된 레벨 이상으로 충전될 수 있게 하도록 사전-프로그래밍된다.
닫히도록 스위치(1008)를 제어한 후에, 지연 컨트롤러(1010)는 주파수 컨트롤러(1012)에 신호를 보낸다. 주파수 컨트롤러(1012)로부터 신호를 수신시, 주파수 컨트롤러(1012)는 스위치(1008)가 개폐되는 주파수를 제어하는 신호를 발생시킨다. 광원(1006)은 전하 축적 디바이스(1004)에서의 전하의 양이 소정 레벨 아래로 떨어질 때까지 스위치(1008)가 닫혀 있는 주파수에서 광을 방출한다.
일부 실시형태에서, 장갑 내에 통합되는 하나 이상의 광원에는 전원, 예컨대, 배터리, 커패시터, 다수의 커패시터 등에 의해 전력이 공급된다. 예컨대, 장갑의 각각의 손가락 부분은 전력 신호(611)에 의해 충전되는 커패시터 또는 다수의 커패시터를 포함한다. 배터리의 예는 재충전식 배터리 및 비-재충전식 배터리를 포함한다. 배터리가 장갑의 광원에 전력을 제공하도록 사용되는 경우에, 전력 신호(611)는 필요하지 않고 그리고 스위치(1008)는 광원(1006)으로의 전력의 제공을 허용 또는 불허하도록 배터리에 접속된다. 일부 실시형태에서는, 전하 축적 디바이스(1002)가 전력 신호(611)로 사전-결정된 레벨 이상으로 충전되지 않는 경우에 전하 축적 디바이스(1004)를 충전하도록 백업 배터리가 전하 축적 디바이스(1004)에 접속된다.
도 10ab는, 광원(1006)에 의한 광의 방출을 트리거링하기 위한 전하 센서(1013)의 사용을 예시하는, 착용식 디바이스(1020)의 일 실시형태의 선도이다. 착용식 디바이스(1020)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)(도 1) 중 어느 하나의 일례이다. 전하 센서(1013)는 전하 축적 디바이스(1004)에 그리고 비교기(1017)에 접속된다. 다양한 실시형태에서, 비교기(1017)는 컨트롤러, 또는 ASIC, 또는 PLD, 또는 그 조합으로서 구현된다.
전하 센서(1013)는 전하 축적 디바이스(1004)에 축적되는 정전기 전하의 양을 측정하고 그리고 측정된 전하를 착용식 디바이스(1020)의 비교기(1017)에 제공한다. 비교기(1017)는 측정된 전하가 사전-결정된 양을 초과하는지 결정하고 그리고 지연 컨트롤러(1010)를 활성화하도록 지연 컨트롤러(1010)에 신호를 보낸다. 지연 컨트롤러(1010)가 활성화될 때, 지연 컨트롤러(1010)는 착용식 디바이스(1020)에 대한 사전-프로그래밍된 지연의 양을 기다리고 그리고 지연 후에 스위치(1008)에 신호를 보내어 스위치(1008)를 닫는다. 더욱, 스위치(1008)를 닫도록 신호를 보낼 때, 지연 컨트롤러(1010)는 또한 사전-결정된 또는 사전-프로그래밍된 주파수로 스위치(1008)를 개폐하도록 주파수 컨트롤러(1012)에 신호를 보낸다.
지연 컨트롤러(1010)에 사전-프로그래밍되는 지연의 양은 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 각각에 대해 다르다. 예컨대, WD1의 지연 컨트롤러(1010)에 사전-프로그래밍되는 지연의 양은 WD2의 지연 컨트롤러(1010)에 사전-프로그래밍되는 지연의 양보다 더 작고, 그리고 WD2의 지연 컨트롤러(1010)에 사전-프로그래밍되는 지연의 양은 WD3의 지연 컨트롤러(1010)에 사전-프로그래밍되는 지연의 양보다 더 작고 등이다.
더욱, 일부 실시형태에서, 스위치(1008)가 온 및 오프로 되는 그리고 주파수 컨트롤러(1012)에 사전-프로그래밍되는 주파수는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 전부에 대해 동일하다.
도 10b는 전하 축적 디바이스(1004)(도 10aa, 도 10ab)의 충전 및 방전을 예시하는 그래프(1022)의 일 실시형태이다. 그래프(1022)는 전하의 양 대 시간(t)을 플롯팅한다. 전력 신호(611)(도 10ab)의 수신에 따라, 전하 축적 디바이스(1004)에 축적된 전하의 양은 증가한다. 전하 축적 디바이스(1004)에서의 전하가 사전-결정된 양에 도달할 때, 스위치(1008)(도 10aa, 도 10ab)는 닫히고 그리고 광원(1006)(도 10aa, 도 10ab)은 광을 방출한다. 전하 축적 디바이스(1004)에서의 전하의 양은 사전-결정된 양에 도달한 후에, 예컨대, 사전-결정된 범위 등 내에서 일정하게 또는 실질적으로 일정하게 유지된다. 전력 신호(611)가 더 이상 브로드캐스팅되고 있지 않을 때, 전하 축적 디바이스(1004)에서의 전하는 소산하고, 그리고 결국에는 광원(1006)은 스위치(1008)가 닫혀 있을 때에도 온으로 되지 않거나 오프인 채로 있다.
도 10c는 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 순차적 방출을 예시하기 위한 타이밍 선도이다. 전력 신호(611)(도 10aa)를 수신시, 광원(LE1)이 광을 방출한다. 광원(LE1)은 시간 기간(t1) 동안 광을 방출한 후에 광의 방출을 정지한다. 그때, 시간 기간(t1) 후에, 전력 신호(611)를 수신시, 광원(LE2)은 시간 기간(t2) 동안 광을 방출한다. 시간 기간(t2) 후에, 광원(LE2)은 광을 방출하는 것을 그치고 그리고 광원(LE3)은 시간 기간(t3) 동안 광의 방출을 시작한다. 시간 기간(t3) 후에, 광원(LE3)은 광의 방출을 정지하고 그리고 광원(LE4)은 시간 기간(t4) 동안 광을 방출한다. 이것은 시간 기간(t5, t6, t7, t8, t9, t10)에 대해 계속된다. 시간 기간(t10) 동안, 광원(LE10)은 광을 방출한다. 광원(LE10)이 시간 기간(t10) 동안 광을 방출한 후에, 광원(LE1)은 시간 기간(t11) 동안 광의 방출을 반복한다. 나머지 광원(LE2 내지 L10)에 의한 광의 방출의 다른 사이클은 시간 기간(t11) 후에 반복한다. 예컨대, 광의 방출은 시간 기간(t12, t13, t14, t15, t16, t17, t18, t29, t20, t21, t22, t23) 동안 반복한다.
도 11aa는, 동기화 신호(1102) 및 전력 신호(611)의 발생을 예시하기 위한, 신호 발생기(1100)의 일 실시형태의 선도이다. 일부 실시형태에서, 신호 발생기(1100)는 HMD(102)(도 1)에 위치한다. 신호 발생기(1100)는 신호 송신기(608), 전원(610), 다른 신호 송신기(1104) 및 동기화기(1107), 메모리 디바이스(1108), 및 클록 소스(1109)를 포함한다. 다양한 실시형태에서, 동기화기(1107)는 컨트롤러, 또는 ASIC, 또는 PLD, 또는 그 조합으로서 구현된다.
메모리 디바이스(1108)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 식별 코드(ID), 예컨대, 번호, 영숫자 캐릭터, 캐릭터 등을 저장한다. 예컨대, ID1는 착용식 디바이스(WD1)에 배정되고, 다른 ID2는 착용식 디바이스(WD2)에 배정되고, 또 다른 ID3는 착용식 디바이스(WD3)에 배정되고, 또 다른 ID4는 착용식 디바이스(WD4)에 배정되고, ID5는 착용식 디바이스(WD5)에 배정되고, 다른 ID6는 착용식 디바이스(WD6)에 배정되고, 또 다른 ID7는 착용식 디바이스(WD7)에 배정되고, 또 다른 ID8는 착용식 디바이스(WD8)에 배정되고, 다른 ID9는 착용식 디바이스(WD9)에 배정되고, 그리고 다른 ID10는 착용식 디바이스(WD10)에 배정된다. 일부 실시형태에서, 식별자 및 식별 코드는 여기에서 호환가능하게 사용된다.
전력 신호(611)가 발생되고 위에서 설명된 바와 같이 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 전부에 송신, 예컨대, 브로드캐스팅 등 된다. 전력 신호(611)의 송신 동안, 동기화기(1107)는 메모리 디바이스(1108)로부터 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나의 ID, 예컨대, ID1 등을 검색하고 그리고 ID를 매립한 신호를 발생시킨다. ID를 매립한 신호는 클록 소스(1109), 예컨대, 클록 발진기, 위상-고정 루프를 갖는 클록 발진기 등에 의해 발생되는 클록 신호와 동기화되어 클록 사이클 동안 발생된다. ID를 매립한 신호는 동기화기(1107)에 의해 신호 송신기(1104)에 제공된다. 신호 송신기(1104)의 일례는 동기화기(1107)에 의해 발생되고 그로부터 수신되는 신호로 반송파 파형을 변조하는 변조기를 포함한다. 반송파 파형은 동기화 신호(1102)를 발생시키도록 신호 송신기(1104)에 의해 변조된다. 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나의 ID를 갖는 동기화 신호(1102)는 신호 송신기(1104)에 의해 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 전부에 브로드캐스팅된다.
다음 클록 사이클, 예컨대, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나의 ID가 발생되는 클록 사이클을 연이어 뒤따르는 클록 사이클 등 동안, 착용식 디바이스 중 다른 하나, 예컨대, WD2 등의 ID, 예컨대, ID2 등을 포함하는 다른 신호는 클록 신호와 동기화되어 발생되고 그리고 그 후 신호 송신기(1104)에 의해 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)로 송신된다. 이러한 방식으로, 동기화 신호의 발생 및 송신은 나머지 착용식 디바이스 전부, 예컨대, WD3 내지 WD10 등에 대해 클록 신호와 동기화되어 수행되고, 그리고 그 후 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 전부에 대한 동기화 신호의 발생 및 송신은 클록 신호와 동기화되어 반복된다.
일부 실시형태에서, 동기화기(1107)에 의해 발생되는 신호 및 전원(610)에 의해 발생되는 신호 양자는 송신기(608) 또는 송신기(1104) 중 어느 하나에 의해 송신된다. 이들 실시형태에서, 전원(610) 및 동기화기(1107)는 송신기(608) 또는 송신기(1104) 중 어느 하나에 접속된다.
수 개의 실시형태에서, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나의 ID를 매립하는 것에 부가하여, 시간 지연이 또한 동기화 신호 내에 매립된다. 이들 실시형태에서, 메모리 디바이스(1108)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 ID와 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)가 전력 신호(611)를 수신시 광을 방출할 시간 지연 간 매핑을 포함한다. 예컨대, 메모리 디바이스(1108)는 ID1과 시간 지연(td1) 간 링크를 포함한다. 시간 지연(td1)은 착용식 디바이스(WD1)가 전력 신호(611)를 수신한 후에 착용식 디바이스(WD1)의 LE1에 의한 광의 방출의 시간 지연이다. 동기화기(1107)는 ID1 내지 10, ID1 내지 10와 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출의 시간 지연, 예컨대, 광원(LE1 내지 LE10) 등에 의한 광의 방출의 td1, td2, td3, td4, tf5, tf6, tf7, td8, td9, td10 등 간 매핑을 동기화 신호에 매립한다. 예컨대, 동기화기(1107)는 클록 소스(1109)에 의해 발생되는 클록 신호의 제1 클록 사이클 동안 ID1 및 시간 지연(td1)을 매립하고 그리고 클록 신호의 제2 클록 사이클 동안 ID2 및 시간 지연(td2)을 매립한다. 제2 클록 사이클은 제1 클록 사이클에 연이어 있다.
다양한 실시형태에서, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나의 ID를 매립하는 것에 부가하여, 시간 지연 및 주파수가 또한 동기화 신호 내에 매립된다. 이들 실시형태에서, 메모리 디바이스(1108)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 ID와, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)가 전력 신호(611)를 수신시 광을 방출할 시간 지연과, 광의 방출의 주파수 간 매핑을 포함한다. 예컨대, 메모리 디바이스(1108)는 ID1과, 시간 지연(td1)과, 주파수(f1) 간 링크를 포함한다. 동기화기(1107)는 ID1 내지 10, ID1 내지 10와 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출의 시간 지연, 예컨대, td1, td2, td3, td4, tf5, tf6, tf7, td8, td9, td10 등 간 매핑, 및 ID1 내지 10와 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출의 주파수, 예컨대, f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7, f8, f9, f10 등 간 매핑을 동기화 신호에 매립한다. 예컨대, 동기화기(1107)는 클록 소스(1109)에 의해 발생되는 클록 신호의 제1 클록 사이클 동안 ID1, 시간 지연(td1), 및 주파수(f1)를 매립하고 그리고 클록 신호의 제2 클록 사이클 동안 ID2, 시간 지연(td2), 및 주파수(f2)를 매립한다.
도 11ab는 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출과 광학 센서 디바이스(914)에 의한 광의 수집의 동기화를 예시하기 위한 신호 발생기(1101)의 일 실시형태의 선도이다. 신호 발생기(1101)는 동기화기(1107)가 광학 센서 디바이스(914)에 접속된다는 것을 제외하고는 신호 발생기(1100)(도 11aa)와 동일하다. 제1 ID, 예컨대, ID1 등을 포함하는 동기화 신호의 발생시, 동기화기(1107)는 광을 수집하기 위한 광학 센서 디바이스(914)를 활성화하도록, 예컨대, 가능으로, 온으로 등 하도록 광학 센서 디바이스(914)에 활성화 신호를 보낸다. 광학 센서 디바이스(914)가 활성화될 때, 광학 센서 디바이스는 제1 ID를 갖는 광원에 의해 방출되는 광을 수집한다. 동기화기(1107)는 활성화 신호가 보내진 후 사전-결정된 시간 기간 후에 광학 센서 디바이스(914)를 불활성화하도록, 예컨대, 불능으로, 오프로 등 하도록 불활성화 신호를 보낸다. 유사하게, 제2 ID, 예컨대, ID2 등을 포함하는 동기화 신호를 발생시, 동기화기(914)는 제2 ID를 갖는 광원으로부터의 광을 수집하기 위한 광학 센서 디바이스(914)를 활성화하도록 광학 센서 디바이스(914)에 다른 활성화 신호를 보낸다. 이러한 방식으로, 광학 센서 디바이스(914)는 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출에 동기화된다.
일부 실시형태에서, 광학 센서 디바이스(914)는 클록 소스(1109)에 의해 발생되는 클록 신호와 동기화되어 온 및 오프로 된다. 클록 소스(1109)는 광학 센서 디바이스(914)에 접속된다. 예컨대, 클록 신호의 클록 사이클의 온 듀티 사이클 동안, 동기화기(914)는 제1 ID를 갖는 동기화 신호를 보내고 그리고 광학 센서 디바이스(914)는 제1 ID를 갖는 광원으로부터의 광을 수집하도록 온 듀티 사이클에 의해 활성화된다. 클록 신호의 클록 사이클의 오프 듀티 사이클 동안, 광학 센서 디바이스(914)는 오프 듀티 사이클에 의해 불활성화되고 그리고 광원으로부터의 광을 수집할 수 없다.
도 11b는, 광을 발생시키도록 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)(도 1) 중 하나의 식별 코드(ID)의 사용을 예시하는, 광 방출기 디바이스(1110)의 일 실시형태의 선도이다. 광 방출기 디바이스(1110)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 어느 하나 내에 구현된다. 광 방출기 디바이스(1110)는 신호 수신기(1002), 전하 축적 디바이스(1004), 스위치(1008), 다른 신호 수신기(1112), 및 ID 비교기(1114)를 포함한다. 일부 실시형태에서, ID 비교기(1114)는 컨트롤러, 또는 PLD, 또는 ASIC, 또는 그 조합으로서 구현된다.
신호 수신기(1102)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나의 ID를 갖는 동기화 신호(1102)를 수신한다. 신호 수신기(1102)는 ID 비교기(1114)에 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나의 ID를 갖는 신호를 발생시키도록 동기화 신호(1102)를 복조한다. ID 비교기(1114)는 신호 수신기(1112)로부터 수신된 신호 내에서 수신되는 ID를 ID 비교기(1114)의 메모리 디바이스에 저장되는 ID와 비교하여 ID가 매칭하는지 결정한다. ID가 매칭한다고 결정시, ID 비교기(1114)는 스위치(1008)를 닫도록 스위치(1008)에 신호를 보낸다. 스위치(1008)가 열려 있을 때, 전하 축적 디바이스(1004)로부터의 전하는 스위치(1008)를 통하여 광원(1106)에 보내진다. 전하를 수신시, 광원(1106)은 광을 방출한다.
다양한 실시형태에서, 신호 수신기(1112)에 의해 수행되고 있는 바와 같은, 여기에서 설명된, 동작은 신호 수신기(1002)에 의해 수행된다. 이들 실시형태에서, 신호 수신기(1002)는 전하 축적 디바이스(1004) 및 ID 비교기(1114) 양자에 접속된다.
도 11c는, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)(도 1)의 ID의 사용 및 ID와 시간 지연(td1 내지 td10) 간 연관을 예시하는, 다른 광 방출기 디바이스(1130)의 일 실시형태의 선도이다. 광 방출기 디바이스(1130)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 어느 하나 내에 구현된다. 광 방출기 디바이스(1130)는 신호 수신기(1002), 전하 축적 디바이스(1004), 스위치(1008), 신호 수신기(1112), ID 비교기(1114), 및 시간 지연 추출기(TDE)(1133)를 포함한다. 일부 실시형태에서, TDE(1133)는 컨트롤러, 또는 PLD, 또는 ASIC, 또는 그 조합으로서 구현된다.
착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 ID와 시간 지연(td1 내지 td10) 간 연관을 포함하는 동기화 신호는 광 방출기 디바이스(1130)의 신호 수신기(1112)에 의해 수신된다. 신호 수신기(1112)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 ID와 시간 지연(td1 내지 td10) 간 연관을 갖는 신호를 발생시키도록 동기화 신호를 복조한다. ID 비교기(1114)는 신호 수신기(1112)로부터 신호 내에서 수신된 ID1 내지 10과 ID 비교기(1114)의 메모리 디바이스에 저장되는 ID의 비교를 수행하여 매칭이 있는지 결정한다. 매칭이 있다고 결정시, ID 비교기(1114)는 매칭된 ID 및 매칭된 ID와 시간 지연(td1 내지 td1) 중 하나 간 연관을 TDE(1133)에 보낸다.
TDE(1133)는 매칭된 ID와 시간 지연(td1 내지 td10) 중 하나 간 연관으로부터 시간 지연을 추출, 예컨대, 식별 등을 하고, 그리고 시간 지연을 스위치(1008)에 적용한다. 예컨대, TDE(1133)는 매칭된 ID에 대응하는 시간 지연 후에 스위치를 닫도록 스위치(1108)에 신호를 보낸다. 스위치(1008)가 닫혀 있을 때, 전하 축적 디바이스(1004)에 축적된 전하는 광원(1006)에 의한 광의 방출을 위해 전하 축적 디바이스(1004)로부터 스위치(1008)를 통하여 광원(1006)으로 공급된다.
도 11d는, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)(도 1)의 ID의 사용, ID와 시간 지연(td1 내지 td10) 간 연관, 및 ID와 주파수(f1 내지 f10) 간 연관을 예시하는, 다른 광 방출기 디바이스(1135)의 일 실시형태의 선도이다. 광 방출기 디바이스(1135)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 어느 하나 내에 구현된다. 광 방출기 디바이스(1135)는 신호 수신기(1002), 전하 축적 디바이스(1004), 스위치(1008), 신호 수신기(1112), ID 비교기(1114), 및 주파수 및 시간 지연 추출기(FTD)(1132)를 포함한다. 일부 실시형태에서, FTD(1132)는 컨트롤러, 또는 PLD, 또는 ASIC, 또는 그 조합으로서 구현된다.
착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 ID와, 시간 지연(td1 내지 td10)과, 주파수(f1 내지 f10) 간 연관을 포함하는 동기화 신호는 광 방출기 디바이스(1135)의 신호 수신기(1112)에 의해 수신된다. 신호 수신기(1112)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 ID와, 시간 지연(td1 내지 td10)과, 주파수(f1 내지 f10) 간 연관을 갖는 신호를 발생시키도록 동기화 신호를 복조한다. ID 비교기(1114)는 신호 수신기(1112)로부터 신호 내에서 수신된 ID1 내지 10과 ID 비교기(1114)의 메모리 디바이스에 저장되는 ID의 비교를 수행하여 매칭이 있는지 결정한다. 매칭이 있다고 결정시, ID 비교기(1114)는 매칭된 ID, 매칭된 ID와 시간 지연(td1 내지 td1) 중 하나 간 연관, 및 매칭된 ID와 주파수(f1 내지 f10) 중 하나 간 연관을 FTD(1132)에 보낸다.
FTD(1132)는 매칭된 ID와 시간 지연(td1 내지 td10) 중 하나와 주파수(f1 내지 f10) 중 하나 간 연관으로부터 시간 지연 및 주파수를 추출, 예컨대, 식별 등을 하고, 그리고 주파수 및 시간 지연을 스위치(1008)에 적용한다. 예컨대, FTD(1132)는 매칭된 ID에 대응하는 시간 지연 후에 스위치를 닫도록 스위치(1108)에 신호를 보내고 그리고 매칭된 ID에 대응하는 주파수로 스위치의 개폐를 반복하도록 신호를 보낸다. 스위치(1008)가 닫혀 있을 때, 전하 축적 디바이스(1004)에 축적된 전하는 광원(1006)에 의한 광의 방출을 위해 전하 축적 디바이스(1004)로부터 스위치(1008)를 통하여 광원(1006)으로 공급된다.
도 12는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 내 광 방출기에 의해 방출된 광에 기반하여 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치를 결정하도록 신호 검출기(1200) 및 게임 콘솔(108)을 포함하는 시스템(1201)의 일 실시형태의 선도이다. 신호 검출기(1200)는 관성 센서(1209), 광학 센서 디바이스(104, 106), A-D 컨버터(906), 샘플러(904), 및 통신 디바이스(116)를 포함한다. 더욱, 게임 콘솔(108)은 메모리 디바이스(1202), 위치 결정 모듈(1204), 이미지 캡처 디바이스(1211), 메모리 디바이스(1208)를 포함한다. 신호 검출기(1200)는 HMD(102)(도 1) 내에서 구현된다. 일부 실시형태에서, 신호 검출기(1200)는 게임 콘솔(108)(도 1) 내에서 구현된다. 위에서 나타낸 바와 같이, 샘플러(904)는 선택사항인 디바이스이다.
일부 실시형태에서, 위치 결정 모듈(1204)은 PLD, 또는 ASIC, 또는 컨트롤러, 또는 그 조합으로서 구현된다.
샘플러(904)에 의해 발생되는 샘플은 샘플러(904)에 의해 위치 결정 모듈(1204)에 통신 디바이스(116, 114)를 통하여 제공된다. 더욱, HMD(102)의 위치 및 정향은 통신 디바이스(116, 114)를 통하여 위치 결정 모듈(1204)에 제공된다. HMD(102)의 위치 및 정향은 HMD(102)의 참조 프레임(FR1)의 위치 및 정향과 동일함을 주목해야 한다. 참조 프레임(FR1)은 아래에서 더 설명된다.
일부 실시형태에서, 이미지 캡처 디바이스, 예컨대, 이미지 캡처 디바이스(1211) 등은 HMD(102)의 이미지를 캡처링하고 그리고 이미지는 현실 세계에서의 HMD(102)의 위치 및 정향을 위치 결정 모듈(1204)에 제공한다. 이미지 캡처 디바이스가 게임 콘솔(108) 밖에, 예컨대, 텔레비전 상에 등 위치할 때, 이미지는 이미지 캡처 디바이스의 통신 디바이스 및 게임 콘솔(108)의 통신 디바이스(114)를 통하여 위치 결정 모듈(1204)에 전송된다.
다양한 실시형태에서, HMD(102)의 위치 및 정향은 이미지 캡처 디바이스로부터 획득된 데이터로부터 그리고 관성 센서(1209), 예컨대, 하나 이상의 자이로스코프, 또는 자력계, 또는 가속도계, 또는 그 조합을 사용하여 측정된다.
샘플은 광학 센서(104)(도 1)의 이미징 표면 상에서의 광의 입사의 위치, 예컨대, (x, y) 위치 등을 결정하도록 사용된다. 광학 센서(104)의 이미징 표면을 표현하는 데이터는 도 12에서는 (104')로서 도시된다. 입사되는 광은 광원(LE1 내지 LE10) 중 하나에 의해 발생된다. 예컨대, 샘플은 광학 센서(104)의 전극에 의해 발생되는 전류 신호로부터 샘플링된 데이터를 포함한다. 위치 결정 모듈(1204)은 전류 신호로부터 발생된 샘플링된 데이터에 기반하여 광학 센서(104)의 이미징 표면 상에서의 x 위치 및 y 위치를 계산하여 이미징 표면 상에서 광원으로부터 방출된 광의 입사의 (x, y) 위치를 결정한다. 더욱, 유사하게, 위치 결정 모듈(1204)은 전류 신호로부터 발생된 샘플링된 데이터에 기반하여 광학 센서(106)의 이미징 표면 상에서의 x 위치 및 y 위치를 계산하여 광학 센서(106)의 이미징 표면 상에서 광원으로부터 방출된 광의 입사의 (x, y) 위치를 결정한다. 광학 센서(106)의 이미징 표면을 표현하는 데이터는 도 12에서는 (106')로서 도시된다. 광학 센서(104, 106) 상에서의 (x, y) 위치는 위치 결정 모듈(1204)에 의해 참조 프레임(FR1)에 대해 결정된다.
더욱, 위치 결정 모듈(1204)은 광학 센서(104, 106)를 통과하는 그리고 그 사이에 있는 참조 프레임(FR1)에 대한 광원, 예컨대, 광원(LE1 내지 LE10) 중 어느 하나 등의 위치를 결정하도록 광선 교점 계산을 적용한다. 광원의 위치는 광원에 의해 방출된 광으로부터 결정되고 그리고 광학 센서(104, 106)에 의해 검출된다. 예컨대, 광선 교점 계산은 2개 이상의 광선으로부터 일어나고, 그리고 각각의 광선은 광원, 예컨대, LE1 등에 의해 방출되는 광의 광선이다. 광학 센서, 예컨대, 광학 센서(104), 광학 센서(106) 등은 광학 센서의 이미징 표면 상에서 광원으로부터 방출된 광의 지점, 예컨대, 광의 입사의 (x, y) 위치, 밝은 지점 등을 검출할 수 있고, 그리고 참조 프레임(FR1)이 광학 센서(104, 106) 사이에 있음을 표시하는 정보는 위치 결정 모듈(1204) 내에 사전-저장된다. 광학 센서는 광학 센서와 광원 간 시선이 있을 때 광의 지점을 검출할 수 있음을 주목한다. 일부 실시형태에서, 참조 프레임(FR1)은 HMD(102)(도 1)의 참조 프레임임을 더 주목해야 한다. 광학 센서의 광학 특성 및 광학 센서의 이미징 표면 상에서의 지점의 (x, y) 위치를 적용함으로써, 위치 결정 모듈(1204)은 밝은 지점이 광원에 의해 방출된 광으로부터 생성되는 광선을 따른 어딘가에서 기원하였다고 결정한다. 2개의 광학 센서(104, 106) 및 참조 프레임(FR1)의 기선, 예컨대, 광원으로부터의 광을 검출하는 광학 센서(104, 106)와 2개의 광학 센서(104, 106) 간, 참조 프레임(FR1)의 x-축 선, 광학 센서(104, 106)의 이미징 표면의 x-축을 통과하는 선 등으로는, 현실 세계에서 교차하는 2개의 광선이 있고 그리고 교차 지점은 참조 프레임(FR1)으로부터의 광원의 위치이다. 일부 실시형태에서, 참조 프레임(FR1)은 HMD(102)의 기선이다. 광선 교점 계산 연산은 메모리 디바이스(1202)에 로직, 예컨대, 컴퓨터 코드, 소프트웨어 프로그램 등으로서 저장된다.
다양한 실시형태에서, 2개의 광선은 교차하지 않을 수 있다. 이들 실시형태에서, 광원의 위치는 위치 결정 모듈(1204)에 의해, 가장 가까운 지점 알고리즘을 사용하여, 광선의 가장 가까운 2개의 지점 간 중간-지점으로서 결정된다. 예컨대, 위치 결정 모듈(1204)은 광학 센서(106)에 의해 검출된 광선 상의 지점에 가장 가까운 광학 센서(104)에 의해 검출된 광선 상의 지점을 결정한다. 위치 결정 모듈(1204)은 2개의 지점 간 중간-지점을 계산하고 그리고 중간-지점을 광학 센서(104, 106)에 의해 감지되는 2개의 광선을 방출하는 광원의 위치라고 결정한다.
일부 실시형태에서, 위치 결정 모듈(1204)은 착용식 디바이스의 식별 코드로부터 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나를 식별함을 주목하여야 한다. 예컨대, 위치 결정 모듈(1204)은 신호 송신기(1104)(도 11aa)에 의해 착용식 디바이스의 식별 코드를 갖는 동기화 신호가 송신되는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나의 식별 코드를 획득하도록 통신 디바이스(114, 116)를 통하여 동기화기(1107)(도 11aa)에 접속되어 그와 통신하고 있다. 착용식 디바이스의 식별 코드에 기반하여, 위치 결정 모듈(1204)은 광이 착용식 디바이스의 광원으로부터 반사된다고 결정한다.
광원(LE1)이 광학 센서(104)로부터 가려지는 일부 실시형태에서, 참조 프레임(FR1)으로부터의 가려진 광원의 위치는 참조 프레임(FR1)으로부터의 가려진 광원의 이전에 결정된 위치 및 가려진 광원의 이동의 예측에 기반하여 위치 결정 모듈(1204)에 의해 결정됨을 주목해야 한다. 이전에 결정된 위치는 광원(LE1)이 가려지지 않는 시간 동안 결정된다. 일부 실시형태에서, 이전에 결정된 위치는 참조 프레임(FR1)으로부터의 가려진 광원의 위치의 결정의 계산 사이클 직전에, 예컨대, 그에 선행하여 등 위치 결정 모듈(1204)의 계산 사이클 동안 결정된다. 가려진 광원의 위치를 결정하는 일례로서, 위치 결정 모듈(1204)은 가려진 광원에 대한 위치의 결정에 선행하여 결정되는 참조 프레임(FR1)으로부터의 2개의 위치 및 2개의 위치 중 제1 위치로부터 2개의 위치 중 제2 위치로의 가려진 광원의 이동으로부터 지나간 시간의 양에 기반하여 가려진 광원의 이동을 추정한다. 더 예를 들면, 속도는 제2 위치와 제1 위치 간 차이 및 시간의 양으로서 계산된다. 시간의 양은 위치 결정 모듈(1204)에 결합되는 클록 소스(도시되지 않음)에 의해 제공되는 시간에 기반하여 위치 결정 모듈(1204)에 의해 계산된다. 가려진 광원의 위치의 결정의 다른 예로서, 위치는 가려진 광원이 착용된 사용자(101)의 손가락의 이동에 관한 정보로부터 결정된다. 더 예를 들면, 위치 결정 모듈(1204)은 메모리 디바이스(1202)에 저장된 손가락 및/또는 관절의 다수의 궤적으로부터 사용자(101)의 팔의 손가락 및/또는 관절의 이동의 궤적에 액세스하고, 그리고 궤적에 기반하여 가려진 광원의 위치를 결정한다. 이러한 예시에서, 궤적은 참조 프레임(FR1)에 대해 사전-계산된다. 더욱, 이러한 예시에서, 신체 부위의 궤적은 사용자(101)(도 1)에 대해 신체 부위가 달성할 수 있는 다수의 위치를 포함한다. 더욱, 이러한 예시에서, 신체 부위의 궤적은 사용자(101)에 대해 신체 부위가 달성하는 것이 제약되는 위치를 제외한다. 가려진 광원의 위치의 결정의 또 다른 예로서, 궤적 및 속도 양자는 참조 프레임(FR1)으로부터의 가려진 광원의 위치를 결정하도록 사용된다.
광원(LE1)이 광학 센서(104)로부터 가려지는 다양한 실시형태에서, HMD(102)의 참조 프레임(FR1)으로부터의 가려진 광원의 위치는 이미지 캡처 디바이스를 사용하여 캡처링되는 이미지 데이터에 기반하여 위치 결정 모듈(1204)에 의해 결정된다. 이미지 캡처 디바이스를 사용하여 캡처링되는 이미지 데이터는 위치 결정 모듈(1204)에 의한 액세스를 위해 메모리 디바이스(1208)에 이력 정보로서 저장된다.
도 13은, 광학 센서(104, 106)의 참조 프레임(FR1)으로부터의 광원(LE1)의 위치를 결정하도록 사용된 광선 교점 계산을 예시하는, 시스템(1300)의 일 실시형태의 선도이다. 광의 광선(r1)은 착용식 디바이스(WD1)의 광원(LE1)으로부터 광학 센서(106)로 뻗는다. 더욱, 광의 광선(r2)은 광원(LE1)으로부터 광학 센서(104)로 뻗는다. 2개의 광선의 교차 지점을 결정하도록 위치 결정 모듈(1204)(도 12)에 의해 2개의 광선(r1, r2)에 광선 교점 계산이 적용되고 그리고 그 지점은 참조 프레임(FR1)에 대해 광원(LE1)의 위치이다. 일부 실시형태에서, 참조 프레임(FR1)에 대한 광원(LE1)의 위치는 참조 프레임(FR1) 상의 소정 지점, 예컨대, 참조 좌표점 (0, 0, 0) 등으로부터의 거리, 예컨대, 직각 거리 등이다. 다양한 실시형태에서, 참조 프레임(FR1)에 대한 광원(LE1)의 위치는 참조 프레임(FR1) 상의 소정 지점으로부터, xyz 좌표계에 의해 정의되는 바와 같은, x, y, 및 z 방향으로의 거리이다.
2개의 광선(r1, r2)이 서로 교차하지 않는 일부 실시형태에서, 광선 교점 계산은 서로 가장 가까운 2개의 지점을, 각각의 광선 상에서 하나씩, 결정함으로써 적용된다. 광선 교점 계산은 2개의 지점 간 중간-지점을 2개의 광선이 방출되는 착용식 디바이스(WD1)의 위치로서 결정하는 것을 더 포함한다.
2개의 광학 센서(104, 106) 대신에 어느 수의 광학 센서라도 HMD(102)(도 1)의 저부 에지에서 사용됨을 주목해야 한다. 광원의 위치의 정확도는 광원으로부터의 광을 검출하는데 사용된 광학 센서의 수가 증가함에 따라 증가한다.
일부 실시형태에서, 광선 교점 계산이 사용될 수 없을 때, 예컨대, 광원(LE1)이 광학 센서(104)로부터는 가려지지 않지만 광학 센서(106)로부터는 가려질 때, 광원(LE1)이 광학 센서(106)로부터는 가려지지 않지만 광학 센서(104)로부터는 가려질 때, 광원(LE1)이 광학 센서(104, 106) 양자로부터 가려질 때 등, 위치 결정 모듈(1204)은 광원 중 나머지, 예컨대, LE2 내지 LE10 중 하나 이상의 위치로부터 광원(LE1 내지 LE10) 중 하나, 예컨대, LE1 등의 위치를 결정한다. 예컨대, 위치 결정 모듈(1204)은 광원(LE1)의 위치를 결정하도록 사전-결정된 거리까지 광원(LE2 내지 LE3)의 위치를 통과하는 선을 외삽한다. 더욱, 이들 실시형태에서, 위치 결정 모듈(1204)은 사전-결정된 거리가 사용자(101)(도 1)의 2개의 인접하는 손가락 간 범위에 이르게 사전-프로그래밍된다. 2개의 인접하는 손가락의 일례는 사용자(101)의 왼손의 검지와 왼손의 중지를 포함한다. 2개의 인접하는 손가락의 다른 예는 사용자(101)의 오른손의 중지와 오른손의 약지를 포함한다. 더욱, 이들 실시형태에서, 나머지, 예컨대, 가려지지 않은 등의 광원의 위치는 나머지 광원으로부터의 광을 검출하는 광학 센서(104, 106)에 의해 발생되는 전기 신호로부터 결정된다.
수 개의 실시형태에서, 나머지 광원의 위치는 가려진 광원의 위치를 결정하도록 가려진 광원의 이동의 속도 및/또는 가려진 광원이 착용되는 신체 부위의 궤적과 함께 사용된다.
다양한 실시형태에서, 위치 결정 모듈(1204)은 교정 동안 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치를 결정한다. 일부 실시형태에서, 교정은 게임을 하기 전에 또는 가상 또는 증강 현실 환경을 항행하기 전에 행해진다. 교정 동안, 게임 프로세서(110)(도 1)는 하나 이상의 디스플레이 스크린(118)(도 1) 상에 하나 이상의 이미지, 예컨대, 가상 객체의 이미지 등을 디스플레이하도록 HMD(102)(도 1)의 CPU(112)에 통신 디바이스(114, 116)(도 1)를 통하여 커맨드를 보낸다. 하나 이상의 이미지가 디스플레이될 때, 게임 프로세서(110)는 하나 이상의 이미지가 소정 방식으로, 예컨대, 가상 객체가 원에 들고, 가상 탱크가 미사일에 맞고 등으로 디스플레이되도록 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)가 착용되는 그/그녀의 손가락을 이동시키라는 명령어를 사용자(101)에게 디스플레이하도록 CPU(112)에 커맨드를 보낸다. 사용자(101)가 현실 세계에서 소정 범위 내에서 그/그녀의 손가락을 이동시킴에 따라, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치는 위치 결정 모듈(1204)에 의해 결정된다. 그 위치에 기반하여, 게임 프로세서는 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상에 디스플레이될 하나 이상의 이미지의 위치를 변화시키고 그리고 변화된 위치에 따라 하나 이상의 이미지를 이동시키도록 커맨드를 CPU(112)에 보낸다. 현실 세계에서의 손가락의 이동과 하나 이상의 이미지의 이동 간 매핑은 게임 콘솔(108)의 게임 메모리 디바이스(120)(도 1)에 저장된다. 매핑은 교정 동안 결정된다. 가상 또는 증강 현실 환경과의 상호작용 동안, 게임 프로세서(110) 또는 위치 결정 모듈(1204)은 하나 이상의 이미지의 동일한 이동량에 대해 교정 동안 수신된 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치와 상호작용 동안 수신된 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 다양한 위치를 통과하는 이동 간 오차가 있는지 결정한다. 게임 프로세서(110) 또는 위치 결정 모듈(1204)은 상호작용 동안 오차를 정정한다, 예컨대, 하나 이상의 이미지의 위치를 변화시키는 것 등을 한다.
일부 실시형태에서, 교정은 수행되지 않는다. 예컨대, 장갑(502)(도 5)이 사용될 때, 교정은 수행되지 않는다.
도 14a, 도 14b, 및 도 14c는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 하나 이상이 광학 센서(104, 106)로부터 가려질 때 참조 프레임(FR1)에 대한 참조 프레임(FR2)을 제공하기 위한 토르소 디바이스(1402)의 일 실시형태를 예시하도록 사용된다. 도 14a는 착용식 디바이스(WD9, WD10)의 가려짐을 예시하도록 사용된다. 착용식 디바이스(WD9)의 광원(LE9)과 광학 센서(104) 간 시선이 없다. 더욱, 광학 센서(104)의 광원(LE10)과 착용식 디바이스(WD10) 간 시선이 없다. 착용식 디바이스(WD9, WD10)는 LE(9 및 10)가 오른손의 등쪽으로 대향하기보다는 사용자(101)의 오른손의 손바닥으로 대향하여 광학 센서(104)로부터의 가려짐을 초래하도록 사용자(101)의 대응하는 손가락 상에서 회전될 수 있다. 유사하게, 착용식 디바이스(WD3)와 광학 센서(106) 간, 그리고 착용식 디바이스(WD5)와 광학 센서(106) 간 가려짐이 있다.
도 14b는 HMD(102)의 참조 프레임(FR1) 대비 참조 프레임(FR2)을 제공하기 위한 토르소 디바이스(1402)의 일 실시형태를 도시한다. 토르소 디바이스(1402)는 사용자(101)의 몸통에 부착된다. 예컨대, 토르소 디바이스(1402)는 사용자(101)에 의해 착용되는 벨트에 통합된다. 벨트의 예는 직물로 또는 가죽으로 제작되는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 토르소 디바이스(1402)는, 예컨대, 자석을 통하여, 접착제를 통하여, Velcro™을 통하여 등 벨트에 부착된다. 다양한 실시형태에서, 토르소 디바이스(1402)는 클립을 통하여 사용자(101)의 의복, 예컨대, 바지 등에 부착된다. 토르소 디바이스(1402)는 2개의 광학 센서(1408, 1410)를 포함한다.
더욱, HMD(102)는 2개의 광원(1404, 1406)을 포함하도록 수정된다. 일례로서, 광원(1404, 1406)은 HMD(102)를 수정하도록, 예컨대, 자석, 접착제, Velcro™ 등을 통하여 HMD(102)에 부착된다. 수정된 HMD(102)는 여기에서는 HMD(1412)라고 지칭된다. 각각의 광원(1404, 1406)의 예는 광원(LE1 내지 LE10)(도 1)의 각각의 일례로서 위에서 제공된 것과 동일하다.
광원(1404, 1406)은 광학 센서(1408, 1410)에 의해 검출되는 광을 방출한다. 일부 실시형태에서, 광원(1404, 1406)은 순차적으로 광을 방출한다. 다양한 실시형태에서, 광원(1404, 1406)은 동시에 광을 방출한다.
광학 센서(1408, 1410)는 전기 신호를 발생시키도록 광원(1404, 1406)에 의해 방출되는 광을 검출한다. 전기 신호는 광학 센서(1408, 1410)로부터 각각의 광원(1404, 1406)의 위치를 결정하도록 사용된다. 예컨대, 전기 신호는 토르소 디바이스(1402)의 통신 디바이스(1414)에 의해 게임 콘솔(108)(도 1)의 통신 디바이스(114)로 통신된다. 통신 디바이스(1414)는 전기 신호를 수신하고 전기 신호를 게임 콘솔(108)의 A-D 컨버터(도시되지 않음)에 제공하고 그리고 A-D 컨버터는 전기 신호를 디지털 데이터로 변환한다. 광학 센서(1408, 1410)로부터의 각각의 광원(1404, 1406)의 위치는 참조 프레임(FR1)과 참조 프레임(FR2) 간 상대적 위치 및 정향을 제공하도록 사용된다.
위치 결정 모듈(1204)은 광학 센서(1408, 1410)의 위치를 통과하는 선, 예컨대, x-축 선 등이 참조 프레임(FR2)이라고 결정하도록 사전-프로그래밍된다. 예컨대, 광학 센서(1408, 1410)의 이미징 표면을 통과하는 기선이 참조 프레임(FR2)이라고 결정된다. 더욱, 참조 프레임(FR1)은 광원(1404, 1406)의 위치를 통과한다. 예컨대, 참조 프레임(FR1)은 광원(1408, 1410)의 위치를 통과하는 선이라고 위치 결정 모듈(1204)에 의해 사전-결정된다. 광원(1404, 1406)은 광학 센서(104, 106)의 참조 프레임(FR1)이 광원(1404, 1406)의 참조 프레임과 동일하도록 HMD(102)에 대해 위치함을 주목해야 한다. 예컨대, 광원(1404, 1406)은 광학 센서(104, 106)를 통해 그리고 그 사이를 지나는 동일한 선 상에서 HMD(102)에 대해, 예컨대, 그 아래에, 그 상에 등 위치한다.
이미지 캡처 디바이스, 예컨대, 게임 콘솔(108)의 이미지 캡처 디바이스, 텔레비전 상에 위치하는 이미지 캡처 디바이스, HMD(102)의 이미지 캡처 디바이스 등은 참조 프레임(FR2)의 위치 및 정향을 캡처링하고 참조 프레임(FR2)의 위치 및 정향을 위치 결정 모듈(1204)에 제공한다. 예컨대, HMD(102)의 이미지 캡처 디바이스는 광학 센서(1402, 1408)의 위치 및 정향의 이미지를 캡처링하고, 그리고 통신 디바이스(114, 116)를 통하여 위치 결정 모듈(1204)에 위치 및 정향을 제공한다.
일부 실시형태에서, 토르소 디바이스(1402)는 광학 센서(1402, 1408)의 정향을 측정하기 위한 관성 센서를 포함한다. 토르소 디바이스(1402)의 관성 센서는 광학 센서(1402, 1408)의 정향을 통신 디바이스(1414) 및 게임 콘솔(108)의 통신 디바이스(114)를 통하여 위치 결정 모듈(1204)에 제공한다.
다양한 실시형태에서, 관성 센서 및 이미지 캡처 디바이스 중 하나 또는 양자는 광학 센서(1402, 1408)의 위치 및 정향을 결정하도록 사용된다.
위치 및 정향 참조 프레임(FR2)을 결정시, 위치 결정 모듈(1204)은 참조 프레임(FR1, FR2) 간 상대적 위치 및 정향을 결정한다. 예컨대, 위치 결정 모듈(1204)은 참조 프레임(FR1, FR2) 간 거리 및 2개의 참조 프레임(FR1, FR2) 간 형성된 각도를 결정한다.
도 14c는 참조 프레임(FR2)에 대한 가려진 착용식 디바이스(WD10)의 위치의 결정을 예시하도록 사용된다. 착용식 디바이스(WD10)는 토르소 디바이스(1402)의 광학 센서(1408, 1410)로 향하여 광을 방출한다. 광학 센서(1408, 1410)는, 게임 콘솔(108)의 A-D 컨버터에 의해 디지털 데이터로 변환하기 위해 통신 디바이스(1414)에 의해 게임 콘솔(108)의 통신 디바이스(114)로 송신되는, 전기 신호를 발생시키도록 광을 감지한다. 디지털 데이터는 게임 콘솔(108)의 위치 결정 모듈(1204)에 제공된다.
광학 센서(104, 106) 간 참조 프레임(FR1)으로부터의 착용식 디바이스(WD1)의 광원(LE1)의 위치를 결정하는 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로, 위치 결정 모듈(1204)(도 12)은 광학 센서(1408, 1410) 간 참조 프레임(FR2)으로부터의 가려진 착용식 디바이스(WD10)의 광원(LE10)의 위치를 결정한다. 더욱, 참조 프레임(FR1, FR2) 간 상대적 위치 및 정향 및 참조 프레임(FR2)에 대한 광원(LE10)의 위치에 기반하여, 위치 결정 모듈(1204)은 참조 프레임(FR1)에 대한 착용식 디바이스(WD10)의 가려진 광원(LE10)의 위치를 결정한다.
도 15a는 게임의 상태에 기반하여 촉각 피드백을 사용자(101)(도 1)에 제공하도록 사용되는 촉각 피드백 시스템(1502)의 일 실시형태의 선도이다. 더욱, 촉각 피드백 시스템(1502)은 광원(LE1 내지 LE10)(도 1) 중 어느 하나의 일례인 광원(1504)을 포함한다. 촉각 피드백 시스템(1502)의 일례는 골무를 포함한다. 일부 실시형태에서, 촉각 피드백 시스템(1502)은 직물, 플라스틱, 또는 금속으로 제작된다.
촉각 피드백 시스템(1502)은 사용자(101)의 손가락의 첨단을 덮는 닫힌 단부(1506)를 갖는다. 사용자(101)의 손가락은 닫힌 단부(1506) 반대편 방향에 위치하는 열린 단부(1508)를 통해 촉각 피드백 시스템(1502)에 삽입된다.
게임 프로세서(110)(도 1)에 의해 실행되는 게임 코드의 게임 상태에서 변화가 있을 때, 예컨대, 가상 사용자가 사용자(101)를 표현하는 다른 가상 사용자를 공격하고 있을 때, 사용자(101)의 가상 손이 게임에서의 가상 벽 또는 다른 가상 객체를 터치할 때 등 촉각 피드백 시스템(1502)은 사용자(101)의 손가락에 힘, 예컨대, 진동 등을 가함으로써 터치의 감각을 사용자(101)에 제공한다.
도 15b는 게임 콘솔(1512)에 의한 촉각 피드백 시스템(1502)의 제어를 예시하도록 사용된 시스템(1510)의 일 실시형태의 선도이다. 게임 콘솔(1512)은 게임 콘솔(108)(도 1)의 일례이다. 게임 콘솔(1512)은 게임 프로세서(110), 게임 메모리(120), 게임 상태 검출기(1514), 및 신호 송신기(1516)를 포함한다. 게임 상태 검출기(1514)의 예는 PLD, 또는 ASIC, 또는 프로세서, 또는 그 조합을 포함한다. 일부 실시형태에서, 게임 상태 검출기(1514)는 게임 프로세서(110) 내에서 구현된다. 신호 송신기(1516)의 일례는 변조기를 포함한다.
촉각 피드백 시스템(1502)은 촉각 피드백 디바이스(1518), 디바이스 드라이버(1520), 신호 수신기(1522), 및 전원(1524)을 포함한다. 전원(1524)의 일례는 배터리를 포함하고 그리고 디바이스 드라이버(1520)의 일례는 하나 이상의 트랜지스터를 포함한다. 신호 수신기(1522)의 일례는 복조기를 포함하고 그리고 촉각 피드백 디바이스(1518)의 일례는 촉감 액추에이터, 예컨대, 진동 모터 등을 포함한다. 전원(1520)은 신호 수신기(1522) 및 디바이스 드라이버(1520)에 전력을 제공한다.
게임 상태 검출기(1514)는 촉각 피드백 시스템(1502)에 촉각 피드백이 제공되어야 하는지 결정하도록 게임 프로세서(110)에 의해 실행되는 게임 코드의 상태를 검출한다. 예컨대, 게임 상태 검출기(1514)는 사용자(101)에 의해 제공된 입력을 표시하는 신호가 게임 프로세서(110)에 의해 수신되는 것 또는 게임 코드의 일부가 게임 프로세서(110)에 의해 실행되고 있는 것을 검출한다. 이러한 예에서, 그 일부는 촉각 피드백이 사용자(101)에 제공되어야 함을 표시한다. 더욱, 이러한 예에서, 입력을 표시하는 신호는 위치 결정 모듈(1204)로부터 게임 프로세서(110)에 의해 수신된다. 사용자(101)가 HMD(102)의 하나 이상의 디스플레이 스크린(118)(도 1) 상에 디스플레이되는 게임과 상호작용하도록 그/그녀의 손가락을 이동시킬 때, 위치 결정 모듈(1204)은 게임 프로세서(110)에 제공하기 위해 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치를 결정한다. 손가락의 이동은 사용자(101)로부터 수신된 입력의 일례이다. 사용자(101)는 HMD(102)의 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상에 디스플레이되는 가상 객체, 예컨대, 가상 벽, 커서, 가상 동물, 가상 건물, 가상 사용자, 가상 손, 가상 손가락, 가상 팔, 가상 환경 등을 터치하도록 게임을 하는 동안 그/그녀의 손가락을 이동시킴을 주목해야 한다.
일부 실시형태에서, 사용자(101)에 의해 제공된 입력은 게임의 상태를 변화시킨다. 예컨대, 입력을 표시하는 신호가 게임 프로세서(110)에 의해 수신될 때, 게임 프로세서(110)는 게임 코드의 다음 부분을 실행한다. 다음 부분은 촉각 피드백 시스템(1502)에 촉각 피드백이 제공되어야 함을 표시한다. 게임의 상태의 예는 게임에서의 가상 객체의 위치, 게임에서의 가상 환경의 색상, 가상 환경의 질감, 게임에서의 사용자(101)의 계정에 배정된 여러 지점, 게임에서의 사용자(101)의 계정에 제공된 여러 가상 선물을 포함한다.
게임 상태 또는 사용자(101)로부터의 입력이 촉각 피드백 시스템(1502)에 촉각 피드백이 제공되어야 함을 표시한다고 결정시, 게임 상태 검출기(1514)는 신호 송신기(1516)에 피드백 신호를 보낸다. 신호 송신기(1516)는 피드백 신호를 변조함으로써 신호를 발생시키고 변조된 신호를 촉각 피드백 시스템(1502)의 신호 수신기(1522)에 보낸다.
신호 수신기(1522)는 변조된 신호를 수신하고, 변조된 신호를 복조하여 피드백 신호를 발생시키고, 그리고 피드백 신호를 디바이스 드라이버(1520)에 제공한다. 피드백 신호를 수신시, 디바이스 드라이버(1520)는 촉각 피드백 디바이스(1518)를 구동하도록 전류 신호를 발생시킨다. 촉각 피드백 디바이스(1518)가 구동될 때, 촉각 피드백 디바이스(1518)는 게임의 상태에 관하여 사용자(101)에 피드백을 제공하도록 진동한다.
다양한 실시형태에서, 촉각 피드백 시스템(1502)은 장갑(502)(도 5) 내에서 구현된다. 예컨대, 촉각 피드백 시스템(1502)은 송신된 신호를 수신하도록 장갑(502)의 각각의 손가락 부분 내에서 구현된다.
도 16은 착용식 디바이스가 사용자(101)의 다른 신체 부위에 착용되는 것을 나타내는 시스템(1600)의 일 실시형태의 선도이다. 예컨대, 착용식 디바이스(1602A)는 사용자(101)의 오른손 손목에 착용되고 그리고 다른 착용식 디바이스(1602B)는 사용자(101)의 왼손 손목에 착용된다. 다른 예로서, 착용식 디바이스(1604A)는 사용자(101)의 오른쪽 팔꿈치 주위에 착용되고 그리고 착용식 디바이스(1604B)는 사용자(101)의 왼쪽 팔꿈치 주위에 착용된다.
각각의 착용식 디바이스(1602A, 1602B, 1604A, 1604B)는 직물, 또는 플라스틱, 또는 금속으로 제작된다. 각각의 착용식 디바이스(1602A, 1602B, 1604A, 1604B)는 착용식 디바이스에 통합된 광원을 갖는다. 예컨대, 착용식 디바이스(1602A)는 광원(1610A)을 갖고, 착용식 디바이스(1602B)는 광원(1610B)을 갖고, 착용식 디바이스(1604A)는 광원(1612A)을 갖고, 그리고 착용식 디바이스(1604B)는 광원(1612B)을 갖는다.
일부 실시형태에서, 착용식 디바이스(1602A)는 사용자(101)의 오른쪽 팔뚝의 어느 부분에라도 착용되고 그리고 착용식 디바이스(1602B)는 사용자(101)의 왼쪽 팔뚝의 어느 부분에라도 착용된다. 다양한 실시형태에서, 착용식 디바이스(1604A)는 사용자(101)의 오른쪽 상박의 어느 부분에라도 착용되고 그리고 착용식 디바이스(1604B)는 사용자(101)의 왼쪽 상박의 어느 부분에라도 착용된다.
착용식 디바이스(1602A)는 사용자(101)의 오른쪽 손목의 위치를 제공하고 그리고 착용식 디바이스(1602B)는 사용자(101)의 왼쪽 손목의 위치를 제공한다. 유사하게, 착용식 디바이스(1604A)는 사용자(101)의 오른쪽 팔꿈치의 위치를 제공하고 그리고 착용식 디바이스(1604B)는 사용자(101)의 왼쪽 팔꿈치의 위치를 제공한다.
착용식 디바이스(1602A, 1602B, 1604A, 1604B)의 광원은 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)에 의한 광의 방출과 동기화되어 광을 방출한다. 예컨대, 광원(1610A)이 첫번째로 광을 방출하고, 광원(1610B)이 두번째로 광을 방출하고, 광원(1612A)이 세번째로 광을 방출하고, 광원(1612B)이 네번째로 광을 방출하고, 그리고 그 후 광원(LE1 내지 LE10)이 예가 위에서 제공되는 순차적 방식으로 광을 방출한다. 다른 예로서, 광원(LE1 내지 LE10)이 순차적 방식으로 광을 방출하고, 그 후 광원(1610A)이 다음에 광원(1610B)이 그 다음에 광원(1612A)이 그리고 그 다음에 광원(1612B)이 광을 방출한다. 또 다른 예로서, 광원(1610B)이 첫번째로 광을 방출하고, 광원(1610A)이 두번째로 광을 방출하고, 광원(1612A)이 세번째로 광을 방출하고, 광원(1612B)이 네번째로 광을 방출하고, 그리고 그 후 광원(LE1 내지 LE10)이 순차적 방식으로 광을 방출한다.
사용자(101)의 팔꿈치 및 손목의 이동은 광원(1610A, 1610B, 1612A, 1612B)의 위치에서의 변화를 초래하도록 게임을 하는 동안 입력으로서 역할한다. 광원(1610A, 1610B, 1612A, 1612B)의 위치는 광원(LE1 내지 LE10)(도 1)의 위치를 결정하는 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 신호 검출기(1200)(도 12)에 의해 결정된다. 광원(1610A, 1610B, 1612A, 1612B)의 위치는 게임의 상태를 변화시키기 위해 게임을 하는 동안 통신 디바이스(116, 114)(도 1)를 통하여 게임 프로세서(110)(도 1)에 통신된다.
일부 실시형태에서, 사용자(101)는 착용식 디바이스(1602A, 1602B, 1604A, 1604B) 중 하나 이상을 착용하고 그리고 착용식 디바이스(1602A, 1602B, 1604A, 1604B) 중 하나 이상에 의한 광의 방출은 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)에 의한 광의 방출과 동기화된다.
다양한 실시형태에서, 사용자(101)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)를 착용하지 않고 그리고 착용식 디바이스(1602A, 1602B, 1604A, 1604B) 중 하나 이상을 착용한다. 이들 실시형태에서, 착용식 디바이스(1602A, 1602B, 1604A, 1604B)는 한 번에 하나씩 서로 동기화되어, 예컨대, 차례로 등으로 광을 방출한다. 예컨대, 광원(1610A)이 첫번째로 광을 방출하고, 광원(1610B)이 두번째로 광을 방출하고, 광원(1612A)이 세번째로 광을 방출하고, 그리고 광원(1612B)이 네번째로 광을 방출한다. 다른 예로서, 광원(1610B)이 첫번째로 광을 방출하고, 광원(1610A)이 두번째로 광을 방출하고, 광원(1612B)이 세번째로 광을 방출하고, 그리고 광원(1612A)이 네번째로 광을 방출한다.
다양한 실시형태에서, 착용식 디바이스(1602A, 1602B, 1604A, 1604B)의 각각은, 게임을 하는 동안 사용자(101)에 촉각 피드백을 제공하기 위한 촉각 피드백 시스템(1502)(도 15a)과 유사한, 내장형 촉각 피드백 시스템을 갖는다.
일부 실시형태에서, 착용식 디바이스(1602A, 1602B, 1604A, 1604B)의 각각은 착용식 디바이스의 정향을 캡처링하는 관성 센서를 갖는다. 더욱, 캡처링된 정향은 착용식 디바이스 내에 위치하는 통신 디바이스 및 게임 콘솔의 통신 디바이스(114)를 통하여 위치 결정 모듈(1204)에 통신된다.
도 17a는 인터페이스 커맨드, 예컨대, 게임 커맨드, 가상 환경을 통해 항행하라는 커맨드, 증강 현실 환경을 통해 항행하라는 커맨드 등을 결정하기 위해 착용식 디바이스, 예컨대, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)(도 1) 등의 위치의 사용을 예시하는 시스템(1700)의 일 실시형태의 선도이다. 시스템(1700)은 신호 검출기 및 디스플레이(SDD)(1702) 및 게임 콘솔(108)을 포함한다. SDD(1702)는 통신 디바이스(116), HMD CPU(112), 및 하나 이상의 디스플레이 스크린(118)을 포함한다. SDD(1702)는 디지털 신호 프로세서(DSP)(1704), 디코더(1706), 디지털-대-아날로그 컨버터(DAC)(1707), 증폭기(1708), 및 스피커(1709)를 더 포함한다.
다양한 실시형태에서, SDD(1702)는 HMD(102)(도 1) 내에서 구현된다. 일부 실시형태에서, SDD(1702)는 어느 수의 스피커라도 포함한다.
커맨드는 환경 데이터를 발생시키도록 사용된다. 위치 결정 모듈(1204)은 착용식 디바이스, 예컨대, 착용식 디바이스(WD10 내지 WD10) 등의 위치, 예컨대, 위치(P11, P21, P31, P41, P51, P61, P71, P81, P91, P101, P12, P22, P32, P42, P52, P62, P72, P82, P92, P102) 등을 결정하고 그 위치를 게임 프로세서(110)에 제공한다. 예컨대, 위치(P11, P12)는 착용식 디바이스(WD1)에 대한 것이고, 위치(P21, P22)는 착용식 디바이스(WD2)에 대한 것이고, 위치(P31, P32)는 착용식 디바이스(WD3)에 대한 것이고, 위치(P41, P42)는 착용식 디바이스(WD4)에 대한 것이고, 위치(P51, P52)는 착용식 디바이스(WD5)에 대한 것이고, 위치(P61, P62)는 착용식 디바이스(WD6)에 대한 것이고, 위치(P71, P72)는 착용식 디바이스(WD7)에 대한 것이고, 위치(P81, P82)는 착용식 디바이스(WD8)에 대한 것이고, 위치(P91, P92)는 착용식 디바이스(WD9)에 대한 것이고, 위치(P101, P102)는 착용식 디바이스(WD10)에 대한 것이고 등이다.
일부 실시형태에서, 위치 결정 모듈(1204)은 착용식 디바이스의 위치 및 착용식 디바이스의 식별 코드를 게임 프로세서(110)에 제공함을 주목해야 한다.
게임 프로세서(110)는 게임 메모리(120) 내에서 착용식 디바이스의 위치에 대응하는 인터페이스 커맨드를 식별한다. 예컨대, 게임 프로세서(110)는, 위치(P11, P21, P31, P41, P51, P61, P71, P81, P91, P101)와 커맨드(C1) 간 저장된 매핑에 기반하여, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)가 대응하는 위치(P11, P21, P31, P41, P51, P61, P71, P81, P91, P101)에 있을 때 커맨드(C1)가 실행되어야 한다고 결정한다. 다른 예로서, 게임 프로세서(110)는, 위치(P12, P22, P32, P42, P52, P62, P72, P82, P92, P102)와 커맨드(C2) 간 저장된 매핑에 기반하여, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)가 대응하는 위치(P12, P22, P32, P42, P52, P62, P72, P82, P92, P102)에 있을 때 커맨드(C2)가 실행되어야 한다고 결정한다.
일부 실시형태에서, 커맨드는 어느 수의 착용식 디바이스의 어느 수의 위치와도 연관된다. 예컨대, 커맨드(C1)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 어느 3개의 3개의 위치와 매핑된다. 다른 예로서, 커맨드(C2)는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10) 중 어느 6개의 6개의 위치에 매핑된다.
게임 프로세서(110)는 환경 데이터를 발생시키도록 착용식 디바이스의 위치에 기반하여 결정되는 커맨드를 실행한다. 예컨대, 커맨드(C1)는 환경 데이터(E1)를 발생시키도록 실행되고 그리고 커맨드(C2)는 환경 데이터(E2)를 발생시키도록 실행된다. 일부 실시형태에서, 환경 데이터는 게임 장면에서의 가상 객체의 위치, 게임 장면에서의 게임 배경의 색상, 가상 객체의 색상, 게임 배경의 질감, 가상 현실 장면에서의 가상 객체의 크기, 위치, 색상, 크기, 및/또는 질감, 가상 현실 장면에서의 배경의 색상, 가상 현실 장면에서의 배경의 질감, 증강 현실 장면에서의 가상 객체의 크기, 위치, 색상, 크기, 및/또는 질감 등을 식별시키는 데이터를 포함한다.
다양한 실시형태에서, 게임 프로세서(110)는 게임 오디오 데이터, 예컨대, 음소, 구절, 영숫자 캐릭터, 문장, 악보 등을 발생시키도록 착용식 디바이스의 위치에 기반하여 결정되는 게임 커맨드를 실행한다. 예컨대, 게임 커맨드(GC1)는 게임 오디오 데이터(GA1)를 발생시키도록 실행되고 그리고 게임 커맨드는 게임 오디오 데이터(GA2)를 발생시키도록 실행된다.
게임 프로세서(110)에 의해 발생되는 게임 환경 데이터는 통신 디바이스(114, 116)를 통하여 CPU(112)에 보내진다. CPU(112)는 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상에 게임 환경, 예컨대, 게임 장면, 게임 등을 디스플레이하도록 게임 환경 데이터를 렌더링한다. 사용자(101)는 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상에서 게임을 보며 게임을 한다.
더욱, 일부 실시형태에서, 착용식 디바이스의 위치에 기반하여 게임 프로세서(110)에 의해 발생되는 게임 오디오 데이터는 통신 디바이스(114, 116)를 통하여 DSP(1704)에 보내진다. DSP(1704)는 프로세싱된 오디오 데이터를 발생시키도록 오디오 데이터를 프로세싱하고, 예컨대, 이퀄라이징하거나, 또는 필터링하거나, 또는 그로부터 잡음을 상쇄하거나, 또는 에코를 상쇄하거나, 또는 그 조합 등을 하고 그리고 프로세싱된 오디오 데이터를 디코더(1706)에 제공한다. 디코더(1706)는 프로세싱된 오디오 데이터를 디코딩, 예컨대, 해석, 변환, 압축해제 등을 하여 디코딩된 오디오 데이터를 발생시킨다. 디코딩된 오디오 데이터는 아날로그 오디오 전기 신호를 발생시키도록 DAC(1707)에 의해 디지털 포맷으로부터 아날로그 포맷으로 변환된다. 아날로그 오디오 전기 신호는 증폭된 전기 신호를 발생시키도록 증폭기(1708)에 의해 증폭된다. 증폭된 전기 신호는 증폭기(1708)에 의해 스피커(1709)에 제공되어 게임의 사운드를 출력한다.
일부 실시형태에서, 위치 결정 모듈(1204)은 게임 콘솔(108) 대신에 HMD(102) 내에 위치함을 주목해야 한다.
도 17b는 게임(1702)에서 디스플레이되는 가상 손가락의 이미지와 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치들 간 조정을 예시하기 위해 하나 이상의 디스플레이 스크린(118)(도 1) 상에 디스플레이되는 게임(1702)의 일 실시형태의 선도이다. 일부 실시형태에서, 각각의 가상 손가락은 가상 객체의 일례이다. 게임(1702)은 가상 손가락 및 가상 키보드의 게임 이미지(1712)를 포함한다.
사용자(101)가 그/그녀의 오른손의 엄지 및 오른손의 약지를 오른손의 나머지 손가락에 비해 내림으로써 누르는 동작을 수행할 때, 유사한 누르는 동작이 게임(1702) 내에서 수행된다. 유사한 누르는 동작에서, 가상 오른손의 나머지 손가락에 비해 사용자(101)의 가상 오른손의 가상 엄지가 내려지고 그리고 가상 오른손의 가상 약지가 내려진다. 더욱, 게임 이미지(1712)는 가상 키보드의 소정 키가 가상 엄지에 의해 눌려지고 있고 그리고 가상 키보드의 다른 키가 가상 약지에 의해 눌려지고 있음을 보여준다. 더욱, 재생되고 있는 키보드의 사운드는 HMD(102)(도 1) 내에서 구현되는 오디오 스피커, 예컨대, 스피커(1709)(도 17a) 등에 의해 발생된다.
도 17c는 테니스 게임(1720)이 하나 이상의 디스플레이 스크린(118)(도 1) 상에 디스플레이되고 있는 동안 사용자(101)가 하고 있는 테니스 게임의 일 실시형태의 선도이다. 테니스 게임(1720)은 HMD(102)의 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상에 렌더링되는 테니스 이미지(1722)를 포함한다. 사용자(101)는 그/그녀의 오른손이 그/그녀의 왼쪽 어깨 위로 가도록 팔뚝 동작을 수행한다. 사용자(101)가 팔뚝 동작을 수행할 때, 착용식 디바이스(1602A, 1602B, 1604A, 1604B)의 위치는 위치 결정 모듈(1204)(도 12)에 의해 결정된다. HMD(102)의 CPU(112)(도 1)는 가상 사용자(1724)가 가상 팔뚝 동작을 수행함으로써 가상 테니스 공(1726)을 치는 테니스 이미지(1722)를 발생시킨다. 가상 팔뚝 동작에서, 가상 사용자(1724)의 가상 오른손은 가상 사용자(1724)의 가상 어깨 위로 간다.
도 17d 내지 도 17i는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)를 착용하고 있는 동안 사용자(101)에 의해 수행된 다양한 제스처를 예시한다. 도 17d는 총을 잡기 위한 동작의 제스처로서, 거기에서는 HMD(102)(도 1)의 하나 이상의 디스플레이 스크린(118)(도 1) 상에 디스플레이되는 게임에서 가상 총(1740)이 잡혀 있다. 총 잡기 동작에서, 사용자(101)는 왼손(H1)의 그/그녀의 검지와 왼손의 그/그녀의 엄지를 뻗고, 그리고 왼손(H1)의 중지, 약지, 및 소지를 웅크린다. 총 잡기 동작이 수행될 때, HMD(102)의 CPU(112)(도 1)는 게임에서 디스플레이되는 가상 손(1730)에 의해 잡혀 있는 총(1740)의 이미지를 디스플레이한다. 일부 실시형태에서, 총(1740)은 총 잡기 동작이 사용자(101)에 의해 수행될 때 가상 손(1730)에 나타난다.
도 17e는 사용자(101)에 의해 수행되는 2개의 손가락 동작의 일 실시형태의 선도이다. 2개의 손가락 동작에서는, 왼손의 약지, 소지, 및 엄지가 웅크려지면서 왼손(H1)의 검지와 중지가 올려진다. 2개의 손가락 동작의 수행 동안, HMD(102)의 CPU(112)(도 1)는 가상 손(1730)에 있는 가상 꽃을 디스플레이한다.
도 17f는 HMD(102)(도 1)의 하나 이상의 디스플레이 스크린(118)(도 1) 상에 디스플레이되는 게임에서 가상 무기, 예컨대, 가상 검, 가상 칼, 가상 스틱, 가상 체인, 가상 채찍 등을 잡도록 사용자(101)에 의해 수행된 잡기 동작을 예시하는 일 실시형태의 선도이다. 무기 잡기 동작이 수행될 때, HMD(102)의 CPU(112)(도 1)는 가상 손(1730)에 들린 가상 검을 디스플레이한다.
도 17g는 가상 전화(1732)의 사용을 예시하기 위한 전화 받기 동작의 일 실시형태의 선도이다. 사용자(101)(도 1)가 그/그녀의 왼손의 소지와 그/그녀의 엄지를 뻗고 왼손의 검지, 중지, 및 약지를 웅크릴 때, CPU(112)(도 1)는 하나 이상의 디스플레이 스크린(118)(도 1) 상에 디스플레이되는 게임에서 가상 전화(1732)를 가상 손(1730)에 의해 잡혀 있는 것으로 디스플레이한다.
도 17h는 사용자(101)의 신체 부위, 예컨대, 손가락, 손, 손목, 팔뚝, 손바닥 등의 또는 사용자(101)가 위치하는 방의 이미지 또는 비디오를 캡처링하라고 이미지 캡처 디바이스에 명령하도록 사용자(101)(도 1)의 양손을 사용하여 수행되는 이미지 캡처 제스처의 일 실시형태의 선도이다. 예컨대, HMD(102)는 HMD(102)의 이미지 프로세서(도시되지 않음)에 접속되는 이미지 캡처 디바이스를 포함한다. 일부 실시형태에서, HMD(102)의 이미지 프로세서는 HMD(102)의 통신 디바이스(116)(도 1)에 그리고 HMD 메모리(122)(도 1)에 결합된다. 다양한 실시형태에서, HMD(102)의 이미지 프로세서는 HMD 메모리(122) 대신에 또는 그에 부가하여 다른 메모리 디바이스에 접속된다. 이미지 캡처 제스처가 HMD(102)의 이미지 캡처 디바이스에 의해 수신된다고 결정시, HMD(102)의 이미지 프로세서는 사용자(101)의 신체 부위의 또는 사용자(101)가 위치하는 방의 이미지 또는 비디오를 캡처링하는 것을 개시 또는 재개하라고 이미지 캡처 디바이스에 명령한다. HMD(102)의 이미지 캡처 디바이스가 후방-대향하고 있을 때, 이미지 캡처 디바이스는 방의 이미지를 캡처링하고, 그리고 이미지 캡처 디바이스가 전방-대향하고 있을 때, 이미지 캡처 디바이스는 사용자(101)의 신체 부위의 이미지를 캡처링한다. 이미지 캡처 제스처는 사용자(101)가 그/그녀의 왼손의 그/그녀의 손가락 전부와 그/그녀의 오른손의 그/그녀의 손가락 전부를 뻗고, 그리고 왼손의 엄지를 오른손의 검지와 터치하고 그리고 왼손의 검지를 오른손의 엄지와 터치하여 이미지 캡처 제스처를 형성할 때 수행된다.
일부 실시형태에서, 이미지 캡처 제스처는 LE(1 내지 10)에 의한 광의 방출을 트리거링하도록 수행된다. 예컨대, SGD(901)(도 9a)는 전원(610)(도 9a)과 신호 송신기(도 9a) 사이에 접속되는 스위치(도시되지 않음)를 포함한다. 스위치의 예는 위에서 제공되어 있다. 스위치는 HMD(102)의 이미지 프로세서(도시되지 않음)에 접속되고 그리고 이미지 프로세서는 HMD(102)(도 1)의 이미지 캡처 디바이스에 더 접속된다. 이미지 프로세서는, HMD(102)의 이미지 캡처 디바이스에 의해 캡처링된 이미지로부터, 이미지 캡처 제스처가 사용자(101)에 의해 수행된다고 결정하고 그리고 스위치를 닫도록 스위치에 신호를 보낸다. 스위치의 닫기시, 전원(610)에 의해 발생되는 전력 신호는 스위치를 통하여 신호 송신기(608)에 전송된다. 신호 송신기(608)는 LE(1 내지 10)가 광을 방출하는 것을 가능으로 하도록 LE(1 내지 10)에 전력 신호(611)(도 9a)를 송신한다.
도 17i는 사용자(101)에 의해 수행된 휴지, 예컨대, 타임아웃 등의 제스처 및 휴지 제스처의 효과를 예시하기 위한 일 실시형태의 선도이다. 휴지 제스처가 수신된다고 결정시, HMD(102)의 이미지 프로세서는 사용자(101)의 신체 부위의 또는 방의 이미지의 캡처링을 휴지하라고 이미지 캡처 디바이스에 명령한다.
SGD(901)(도 9a)가 전원(610)(도 9a)과 신호 송신기(608)(도 9a) 사이에 접속되는 스위치(도시되지 않음)를 포함하는 실시형태에서, HMD(102)의 이미지 프로세서는 휴지 제스처가 수행된다고 결정한다. 사용자(101)에 의해 휴지 제스처가 수행된다고 결정시, HMD(102)의 이미지 프로세서는 스위치를 열도록 스위치에 신호를 보낸다. 스위치가 열려 있을 때, 전원(610)에 의해 발생되는 전력 신호는 스위치를 통하여 신호 송신기(608)에 전송되지 않고 그리고 신호 송신기(608)는 전력 신호(611)(도 9a)를 송신하지 않는다. 신호 송신기(608)가 전력 신호(611)를 송신하지 않을 때, LE(1 내지 10)는 광을 방출하는 것을 정지 또는 휴지한다.
도 18a는 사용자(101)에 의해 착용된 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치에 기반하여 광원(LE1 내지 LE10)(도 1)에 의한 광의 방출의 주파수, 예컨대, 레이트 등에서의 변화 또는 샘플링 레이트에서의 변화를 예시하기 위한 사용자(101)의 손의 다양한 위치의 일 실시형태의 선도이다. 모드 1에서는, 아래에서 더 설명되는 손 위치 결정 모듈(HPDM)에 의해, 사용자(101)의 왼손에 착용되는 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5) 중 하나 이상이 사용자(101)의 오른손에 착용되는 착용식 디바이스(WD6 내지 WD10) 중 하나 이상으로부터 사전-결정된 위치 내에 있다고 결정된다. 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5)가 착용식 디바이스(WD6 내지 WD10)로부터 사전-결정된 위치 내에 있다고 결정시, HPDM은 A-D 컨버터(906)(도 9)에 의해 출력되는 디지털 데이터를 샘플링하는 샘플링 레이트를 감소시키라고 통신 디바이스(114, 116)를 통하여 샘플러(904)(도 9)에 명령한다. HPDM은 통신 디바이스(114, 116)를 통하여 샘플러(904)에 접속된다.
모드 2에서, HPDM은 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5) 중 하나 이상이 착용식 디바이스(WD6 내지 WD10) 중 하나 이상으로부터 사전-결정된 위치 내에 있지 않다고 결정한다. WD1 내지 WD5가 착용식 디바이스(WD6 내지 WD10)로부터 사전-결정된 위치 내에 있지 않다고 결정하는 것에 응답하여, HPDM은 A-D 컨버터(906)에 의해 출력되는 디지털 데이터를 샘플링하는 레이트를 증가시키라고 통신 디바이스(114, 116)를 통하여 샘플러(904)에 명령한다. 모드 1은 모드 2 후에 사용자(101)에 의해 반복되고 그리고 샘플러(904)의 샘플링 레이트는 위에서 설명된 방식으로 증가된다.
도 18b는 광 방출기의 광의 방출의 주파수에서의 변화를 예시하기 위한 SGD(1810)의 일 실시형태의 선도이다. SGD(1810)는 신호 발생기(1100)(도 11aa)의 일례이다. SGD(1810)는 주파수 컨트롤러(1812), 메모리 디바이스(1108), 및 동기화기(1107)를 포함한다. 나머지 부분, 예컨대, 신호 송신기(1104)(도 11aa), 전원(610)(도 11aa), SGD(1810)의 신호 송신기(608)(도 11aa), 및 신호 발생기(1100)의 클록 소스(1109) 등은 도 18b에서는 도시되지 않는다.
여기에서 설명되는 바와 같은 모듈은 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체 상에 저장되는 컴퓨터 소프트웨어로서, 또는 ASIC으로서, 또는 PLD로서, 또는 프로세서로서 구현됨을 주목해야 한다. 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체의 일례는 메모리 디바이스를 포함하며, 그 예는 위에서 제공되어 있다.
위치 결정 모듈(1204)은 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)(도 1)의 위치를 HPDM(1810)에 제공한다. HPDM(1810)은, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치에 기반하여, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5) 중 하나 이상의 위치가 착용식 디바이스(WD6 내지 WD10) 중 대응하는 하나 이상의 하나 이상의 위치로부터 사전-결정된 위치 내에 있는지 결정한다. 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5) 중 하나 이상의 위치가 착용식 디바이스(WD6 내지 WD10) 중 대응하는 하나 이상의 하나 이상의 위치로부터 사전-결정된 위치 내에 있다고 결정시, 예컨대, 위의 모드 1의 경우에서 등과 같이, HPDM(1810)은 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출의 주파수를 감축하도록 통신 디바이스(114, 116)를 통하여 주파수 컨트롤러(1812)에 신호를 보낸다. 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출의 주파수를 감축하라는 신호를 수신시, 주파수 컨트롤러(1812)는 주파수를 감축한다. 예컨대, 광원(LE10)에 의한 광의 방출의 주파수가 f101로부터 f102로 감축될 때까지 광원(LE1)의 광의 방출의 주파수는 f11로부터 f12로 감축되고, 그리고 광원(LE2)에 의한 광의 방출의 주파수는 f21로부터 f22로 감소되고 등이다. 동기화기(1107)는 감소된 주파수, 예컨대, f12, f22, f102 등을 갖는 동기화 신호를 발생시킨다.
다른 한편, 착용식 디바이스(WD1 내지 WD5) 중 하나 이상의 위치가 착용식 디바이스(WD6 내지 WD10) 중 하나 이상의 위치로부터 사전-결정된 위치 내에 있지 않다고 결정하는 것에 응답하여, 예컨대, 위의 모드 2의 경우에서와 같이, HPDM(1810)은 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출의 주파수를 증가시키도록 통신 디바이스(114, 116)를 통하여 주파수 컨트롤러(1812)에 신호를 보낸다. 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출의 주파수를 증가시키라는 신호를 수신시, 주파수 컨트롤러(1812)는 주파수를 증가시킨다. 예컨대, 광원(LE10)에 의한 광의 방출의 주파수가 f102로부터 f101로 증가될 때까지 광원(LE1)의 광의 방출의 주파수는 f12로부터 f11로 증가되고, 그리고 광원(LE2)에 의한 광의 방출의 주파수는 f22로부터 f21로 증가되고 등이다. 동기화기(1107)는 증가된 주파수, 예컨대, f11, f21, f101 등을 갖는 동기화 신호를 발생시킨다.
일부 실시형태에서, HPDM(1811)은 HMD(102) 내에 위치한다.
다양한 실시형태에서, 주파수 컨트롤러(1812), 동기화기(1107), 및 메모리 디바이스(1108)는 HMD(102)에 대신에 게임 콘솔(108) 내에 위치한다.
도 19는 LE(1 내지 10)(도 1)에 의한 광의 방출의 여러 다른 차례를 예시하기 위한 선도이다. 예컨대, 제1 차례에서, LE(1 내지 10)는 순방향 순서로 광을 방출한다. 예를 들면, LE10이 열번째로 광을 방출할 때까지 LE1이 첫번째로 광을 방출하고, LE2가 두번째로 광을 방출하고 등이다. 다른 예로서, 제2 차례에서, LE(1 내지 10)는 역순으로 광을 방출한다. 더 예를 들면, LE1이 열번째로 광을 방출할 때까지 LE10이 첫번째로 광을 방출하고, LE9이 두번째로 광을 방출하고 등이다. 또 다른 예로서, 제3 차례에서, LE(1 내지 5)는 역순으로 광을 방출하고, 그리고 LE(6 내지 10)은 순방향 순서로 광을 방출한다. 예컨대, LE5는 첫번째로 광을 방출하고, LE4는 두번째로 광을 방출하고, LE3는 세번째로 광을 방출하고, LE2는 네번째로 광을 방출하고, LE1은 다섯번째로 광을 방출하고, LE6은 여섯번째로 광을 방출하고, LE7은 일곱번째로 광을 방출하고, LE8은 여덟번째로 광을 방출하고, LE9은 아홉번째로 광을 방출하고, 그리고 LE10은 열번째로 광을 방출한다. 다른 예로서, LE(1 내지 10)는 무작위 차례로 광을 방출하는데, 도 19에 차례 4 및 차례 5로서 예시되어 있다.
도 20은 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치를 결정하도록 이미지 캡처 디바이스(2002)를 사용하는 것을 예시하기 위한 시스템(2000)의 일 실시형태의 선도이다. 이미지 캡처 디바이스(2002)는 텔레비전(2004)의 상부에 위치하고 그리고 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 이미지 데이터를 캡처링하기 위한 시야를 갖는다. 일부 실시형태에서, 이미지 캡처 디바이스(2002)는 HMD(102)(도 1) 내에 위치한다. 이미지 캡처 디바이스(2002)에 의해 캡처링된 이미지 데이터는 이미지 캡처 디바이스(2002)로부터 게임 콘솔(108)의 위치 결정 모듈(1204)로 보내진다. 예컨대, 이미지 데이터는 광원이 광학 센서(104)(도 1)로부터는 가려지지만 광학 센서(106)(도 1)로부터는 가려지지 않을 때 사용된다. 다른 예로서, 이미지 데이터는 광원이 광학 센서(106)로부터는 가려지지만 광학 센서(104)로부터는 가려지지 않을 때 사용된다. 다른 예로서, 이미지 데이터는 광원이 광학 센서(104, 106) 양자로부터 가려질 때 사용된다. 위치 결정 모듈(1204)은 게임 콘솔(108)의 통신 디바이스(114)(도 1)에 그리고 게임 프로세서(110)(도 1)에 접속된다. 이미지 캡처 디바이스(2002)는 게임 콘솔(108)에 유선 접속 또는 무선 접속을 통해 접속되는데, 그 양자는 위에서 설명되어 있다. 이미지 데이터를 수신시, 위치 결정 모듈(1204)은 광원(LE1 내지 LE10)의 위치를 결정하기 위해 이미지 데이터를 파싱한다. 예컨대, 위치 결정 모듈(1204)은 이미지 데이터 중 일부 내의 강도가 이미지 데이터 중 나머지 부분의 강도보다 더 큰지 그리고/또는 나머지 부분과 다른 색상인지 결정한다. 그렇다고 결정시, 위치 결정 모듈(1204)은 이미지 데이터 내에서 광원의 위치를 결정하고 그리고 이미지-세계 참조 좌표계와 현실-세계 참조 좌표계 간 맵을 사용하여 그 위치를 현실-세계, 예컨대, 방 등에서의 위치로 번역한다. 이미지-세계 참조 좌표계와 현실-세계 참조 좌표계 간 맵의 일례는, 게임 콘솔(108)의 게임 메모리 디바이스(120)(도 1)에 또는 메모리 디바이스(도시되지 않음)에 저장되는, 이미지-세계 참조 좌표계와 현실-세계 참조 좌표계 간 스케일링이다. 착용식 디바이스(WD1 내지 WD10)의 위치는 HMD(102) 상에 디스플레이되는 게임의 상태를 변화시키도록 위치 결정 모듈(1204)에 의해 게임 프로세서(110)에 제공된다.
일부 실시형태에서, 게임 콘솔(108)의 위치 결정 모듈(1204)에 의해 수행되고 있는 것으로 여기에서 설명되는 연산은 게임 콘솔(108)의 게임 프로세서(108)(도 1)에 의해 수행된다.
다양한 실시형태에서, 이미지 캡처 디바이스(2002)에 의해 캡처링되는 이미지 데이터는, 위에서 설명되는, 이력 정보로서의 저장을 위해 이미지 캡처 디바이스(2002)의 통신 매체를 통하여 HMD(102)의 통신 디바이스(116)(도 1)에 제공된다.
도 21a는 광원에 의한 광의 방출과 광학 센서에 의한 광의 샘플링 간 동기화를 예시하기 위한 선도이다. 광학 센서에 의한 광의 검출은 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출과 동기화된다. 예컨대, 광학 센서(104)(도 1)가 1000 헤르츠(Hz)의 레이트로 광을 샘플링하고 그리고 1/1000 초의 주파수로 광을 방출하는 10개의 광원(LE1 내지 LE10)이 있을 때, 광학 센서(104)는 100 Hz의 주파수로 각각의 LE1 내지 LE10으로부터의 광을 감지한다. 다른 예로서, 광원(LE1)이 광을 방출할 때, 광학 센서, 예컨대, 광학 센서(104), 광학 센서(106) 등은 하나 이상의 전기 신호를 포함하는 샘플(S1)을 발생시키기 위해 샘플링 시간 윈도 동안 광을 검출하도록 활성화된다. 이러한 예에서, 광원(LE2)이 광을 방출할 때, 광학 센서는 하나 이상의 전기 신호를 포함하는 다른 샘플(S2)을 발생시키기 위해 샘플링 시간 윈도 동안 광을 검출하도록 재차 활성화된다. 유사하게, 샘플(S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10)은 LE(3 내지 10)가 광을 방출할 때 발생된다.
그 예로 계속하면, LE(1 내지 10)에 의한 광의 방출의 라운드 후에, LE1은 재차 제2 라운드 동안 재차 광을 방출한다. 이러한 제2 라운드에서, 광학 센서는 하나 이상의 전기 신호를 포함하는 샘플(S11)을 발생시키기 위해 샘플링 시간 윈도 동안 LE1로부터 방출된 광을 감지하도록 활성화된다. 더욱, 제2 라운드 동안, 광학 센서는 하나 이상의 전기 신호를 포함하는 샘플(S12)을 발생시키기 위해 샘플링 시간 윈도 동안 LE2로부터 방출된 광을 감지하도록 재차 활성화된다. 유사하게, 제2 라운드 동안, 샘플(S13, S14, S15, S16, S17, S18, S19, S20)이 발생된다.
더욱, 그 예로 계속하면, LE(1 내지 10)에 의한 광의 방출의 제2 라운드 후에, 제3 라운드가 실행된다. 제3 라운드 동안, 광학 센서는 하나 이상의 전기 신호를 포함하는 샘플(S21)을 발생시키기 위해 샘플링 시간 윈도 동안 LE1로부터 방출된 광을 감지하도록 활성화된다. 또한, 제3 라운드 동안, 광학 센서는 하나 이상의 전기 신호를 포함하는 샘플(S22)을 발생시키기 위해 샘플링 시간 윈도 동안 LE2로부터 방출된 광을 감지하도록 재차 활성화된다. 유사하게, 제3 라운드 동안, 샘플(S23, S24, S25, S26, S27, S28, S29, S30)이 발생된다.
도 21b는 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출의 주파수와 이미지 캡처 디바이스(2002)의 셔터 속도 간 동기화를 예시하기 위한 선도이다.
일부 실시형태에서, 셔터 속도는 이미지 캡처 디바이스의 렌즈가 여기에서 설명되는 하나 이상의 착용식 디바이스의 이미지를 캡처링하도록 열려 있는 시간의 길이이다. 이미지 캡처 디바이스에 도달하는 광의 양은 셔터 속도에 비례한다. 셔터 속도의 예는 1/1000 초, 1/500 초, 1/250 초, 1/125 초, 1/60 초, 1/30 초 등을 포함한다.
이미지 캡처 레이트, 예컨대, 이미지 캡처 디바이스에 의해 이미지(IM1, IM2, IM3, IM4, IM5, IM6, IM7, IM8, IM9, IM10, IM11, IM12, IM13, IM14, IM15, IM16, IM17, IM18, IM19, IM20, IM21, IM22, IM23, IM24, IM25, IM26, IM27, IM28, IM29, IM30)가 캡처링되는 레이트는 LE(1 내지 10)에 의한 광의 방출에 동기화된다. 예컨대, LE1에 의한 광의 방출의 주파수, 예컨대, 주파수(f11) 또는 주파수(f12)(도 18b) 등은 이미지(IM1, IM11, IM21)를 캡처링하는 주파수와 동일하다. 다른 예로서, LE2에 의한 광의 방출의 주파수, 예컨대, 주파수(f21), 주파수(f22)(도 18b) 등은 이미지(IM2, IM12, IM22)를 캡처링하는 주파수와 동일하다. 또 다른 예로서, LE1 및 2에 의한 광의 방출의 주파수는 이미지(IM1, IM2)를 캡처링하는 주파수와 동일하다. 또 다른 예로서, LE(3 및 4)에 의한 광의 방출의 주파수는 이미지(IM13, IM14)를 캡처링하는 주파수와 동일하다.
이미지(IM1, IM2, IM3, IM4, IM5, IM6, IM7, IM8, IM9, IM10, IM11, IM12, IM13, IM14, IM15, IM16, IM17, IM18, IM19, IM20, IM21, IM22, IM23, IM24, IM25, IM26, IM27, IM28, IM29, IM30)는 도 21b에서 도시된 차례로 캡처링됨을 주목해야 한다. 예컨대, 이미지(IM30)가 삼십번째로 캡처링될 때까지, 첫번째로 이미지(IM1)가 캡처링되고, 그 후 이미지(IM2)가 캡처링되고, 이미지(IM3)가 세번째로 캡처링되고 등이다.
다양한 실시형태에서, 이미지(IM1)는 광원(LE1)이 광을 방출한 후에 캡처링된다. 광원(LE1)의 위치는 광원(LE1)에 의해 방출된 광에 기반하여 결정된다. 이미지(IM1)가 캡처링된 후에, 광원(LE1)은 재차 광을 방출하고 그리고 이미지(IM11)는 방출된 광에 기반하여 캡처링된다. 이미지(IM11)에서의 광원(LE1)의 위치는 이미지(IM1)가 캡처링된 후에 광원(LE1)에 의해 방출되는 광에 기반하여 결정된다. 이미지(IM11)가 캡처링된 후에, 광원(LE1)은 재차 광을 방출하고 그리고 이미지(IM21)가 캡처링된다. 이미지(IM21)에서의 광원(LE1)의 위치는 이미지(IM11)가 캡처링된 후에 광원(LE1)에 의해 방출되는 광에 기반하여 결정된다.
다양한 실시형태에서, CPU(112)는 메모리 디바이스(1108)에 셔터 속도를 저장하도록 메모리 디바이스(1108)(도 11aa)에 접속된다. 이들 실시형태에서, 메모리 디바이스(1108)에 결합되는 셔터 속도 매치 컨트롤러(SSMC)(도시되지 않음)는 셔터 속도에 액세스하고 그리고 광원(LE1 내지 LE10) 중 하나 이상에 의한 광의 방출의 주파수가 셔터 속도보다 크거나 같다고 결정한다. SSMC는 신호 발생기(1100)(도 11aa) 내에 또는 신호 발생기(1101)(도 11ab)에 위치하고, 그리고 광의 방출의 주파수를 메모리 디바이스(1108)에 저장한다.
수 개의 실시형태에서, CPU(112)는, 여기에서 설명되는, 이미지 캡처 디바이스에 의한 이미지의 캡처링을 위한 셔터 속도를 결정하도록 메모리 디바이스(1108)로부터 광원(LE1 내지 LE10) 중 하나 이상에 의한 광의 방출의 주파수에 액세스한다.
도 21c는 하나 이상의 디스플레이 스크린(118)(도 1) 상에서의 HMD(102)(도 1)의 CPU(112)(도 1)에 의한 이미지의 디스플레이의 프레임 레이트와 광원(LE1 내지 LE10)에 의한 광의 방출의 주파수 간 동기화를 예시하기 위한 선도이다.
일부 실시형태에서, 초당 프레임으로서 계산된 프레임 레이트는 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상에서의, 소위 프레임이라는, 이미지의 디스플레이의 주파수이다. 다양한 실시형태에서, 프레임은 CPU(112)에 의해 HMD(102)의 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상에 렌더링되는 이미지이다. 이들 실시형태에서, 프레임은 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상의 각각의 픽셀에 대한 색상 값 및 픽셀에 대한 투명도 값을 포함한다.
프레임 레이트, 예컨대, 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 등 상에 프레임(F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9, F10, F11, F12, F13, F14, F15, F16, F17, F18, F19, F20, F21, F22, F23, F24, F25, F26, F27, F28, F29, F30)이 디스플레이되는 레이트는 LE(1 내지 10)에 의한 광의 방출에 동기화된다. 예컨대, LE1에 의한 광의 방출의 주파수, 예컨대, 주파수(f11) 또는 주파수(f12)(도 18b) 등은 프레임(F1, F11, F21)의 발생의 주파수와 동일하다. 다른 예로서, LE2에 의한 광의 방출의 주파수, 예컨대, 주파수(f21), 주파수(f22)(도 18b) 등은 프레임(F2, F12, F22)의 발생의 주파수와 동일하다. 또 다른 예로서, LE(1 및 2)에 의한 광의 방출의 주파수는 프레임(F1, F2)의 발생의 주파수와 동일하다. 또 다른 예로서, LE(3 및 4)에 의한 광의 방출의 주파수는 프레임(F13, F14)의 발생의 차례와 동일하다.
다양한 실시형태에서, 프레임(F1)은 광원(LE1)이 광을 방출한 후에 디스플레이되고 그리고 프레임(F1)은 광원(LE1)의 위치에 기반하여 발생된다. 광원(LE1)의 위치는 광원(LE1)에 의해 방출된 광에 기반하여 결정된다. 프레임(F1)이 디스플레이된 후에, 광원(LE1)은 재차 광을 방출하고 그리고 프레임(F11)은 방출된 광에 기반하여 디스플레이된다. 프레임(F11)에서의 광원(LE1)의 위치는 프레임(F1)이 디스플레이된 후에 광원(LE1)에 의해 방출되는 광에 기반하여 결정된다. 프레임(F11)이 디스플레이된 후에, 광원(LE1)은 재차 광을 방출하고 그리고 프레임(F21)이 디스플레이된다. 프레임(F21)에서의 광원(LE1)의 위치는 프레임(F11)이 디스플레이된 후에 광원(LE1)에 의해 방출되는 광에 기반하여 결정된다.
다양한 실시형태에서, CPU(112)는 메모리 디바이스(1108)에 프레임 레이트를 저장하도록 메모리 디바이스(1108)(도 11aa)에 접속된다. 이들 실시형태에서, 메모리 디바이스(1108)에 결합되는 프레임 레이트 매치 컨트롤러(FRMC)(도시되지 않음)는 프레임 레이트에 액세스하고 그리고 광원(LE1 내지 LE10) 중 하나 이상에 의한 광의 방출의 주파수가 프레임 레이트와 같다고 결정한다. FRMC는 신호 발생기(1100)(도 11aa) 내에 또는 신호 발생기(1101)(도 11ab)에 위치하고, 그리고 광의 방출의 주파수를 메모리 디바이스(1108)에 저장한다.
수 개의 실시형태에서, CPU(112)는 하나 이상의 디스플레이 스크린(118) 상에서의 이미지의 디스플레이를 위한 프레임 레이트를 결정하도록 메모리 디바이스(1108)로부터 광원(LE1 내지 LE10) 중 하나 이상에 의한 광의 방출의 주파수에 액세스한다.
도 22는 HMD(102)(도 1)의 일례인 HMD(2205) 및 핸드-헬드 컨트롤러(HHC)와 인터페이싱하도록 호환가능한 게임 콘솔(2200)의 일 실시형태의 블록 선도이다. 게임 콘솔(2200)은 게임 콘솔(108)(도 1)의 일례이다. 일부 실시형태에서, 게임 콘솔(2200)은 HMD(2205) 상에 디스플레이되는 게임을 실행하도록 사용된다. 게임 콘솔(2200)은 게임과 HMD(2205) 및 HHC를 인터페이싱하도록 호환가능하다. 게임 콘솔(2200)에는 게임 콘솔(2200)에 접속가능한 다양한 주변 디바이스가 제공된다. 게임 콘솔(2200)은 셀 프로세서(2228), Rambus® 동적 램(XDRAM) 유닛(2226), 전용 비디오 램(VRAM) 유닛(2232)을 갖는 리얼리티 합성기 그래픽 프로세서 유닛(2230), 및 입/출력(I/O) 브리지(2234)를 갖는다. 게임 콘솔(2200)은 또한, I/O 브리지(2234)를 통해 액세스가능한, 디스크(2240a)로부터 판독하기 위한 Blu Ray® 디스크 롬(BD-ROM) 광학 디스크 판독기(2240) 및 착탈식 슬롯-인 하드 디스크 드라이브(HDD)(2236)를 갖는다. 선택사항으로서, 게임 콘솔(2200)은 또한, 유사하게 I/O 브리지(2234)를 통해 액세스가능한, 콤팩트 플래시 메모리 카드, 메모리 Stick® 메모리 카드 등을 판독하기 위한 메모리 카드 판독기(2238)를 포함한다. I/O 브리지(2234)는 또한 범용 직렬 버스(USB) 2.0 포트(2224), 기가비트 이더넷 포트(2222), IEEE 802.11 b/g 무선 네트워크(와이-파이) 포트(2220), 및 블루투스 접속을 지원할 수 있는 Bluetooth® 무선 링크 포트(2218)에 접속된다.
동작에 있어서, I/O 브리지(2234)는, 하나 이상의 게임 컨트롤러(2202, 2203)로부터의 그리고 HMD(2205)로부터의 데이터를 포함하는, 모든 무선, USB 및 이더넷 데이터를 취급한다. 예컨대, 사용자(101)(도 1)가 게임 메모리 디바이스(120)(도 1)에 저장되는 게임 프로그램의 일부의 실행에 의해 발생된 게임을 하고 있을 때, I/O 브리지(2234)는 블루투스 링크를 통하여 HMD(2205)로부터 또는 게임 컨트롤러(2202, 2203)로부터 입력 데이터를 수신하고 입력 데이터를, 그에 따라 게임의 현재 상태를 업데이트하는, 셀 프로세서(2228)로 지향시킨다. 각각의 게임 컨트롤러(2202, 2203)는 HHC의 일례이다.
또한, 무선, USB 및 이더넷 포트는, 예컨대, 리모컨(2204), 키보드(2206), 마우스(2208), 예컨대, Sony Playstation Portable® 엔터테인먼트 디바이스 등과 같은 휴대용 엔터테인먼트 디바이스(2210), 예컨대, EyeToy® 비디오 카메라(2212) 등과 같은 비디오 카메라, 마이크로폰 헤드셋(2214), 및 마이크로폰(2215)과 같이, HMD(2205) 및 게임 컨트롤러(2202, 2203)에 부가하여 다른 주변 디바이스에 대한 접속성을 제공한다. 일부 실시형태에서, 그러한 주변 디바이스는 무선으로 게임 콘솔(2200)에 접속된다, 예컨대, 휴대용 엔터테인먼트 디바이스(2210)는 와이-파이 애드-혹 접속을 통하여 통신하는 한편, 마이크로폰 헤드셋(2214)은 블루투스 링크를 통하여 통신한다.
이들 인터페이스의 제공은 게임 콘솔(2200)이 또한 잠재적으로 디지털 비디오 레코더(DVR), 셋-톱 박스, 디지털 카메라, 휴대용 미디어 플레이어, VoIP 전화기, 모바일 전화기, 프린터 및 스캐너와 같은 다른 주변 디바이스와 호환가능함을 의미한다.
부가적으로, 레거시 메모리 카드 판독기(2216)가 USB 포트(2224)를 통하여 게임 콘솔(2200)에 접속되어, 게임 콘솔(2200)에 의해 사용된 종류의 메모리 카드(2248)의 판독을 가능하게 한다. 게임 컨트롤러(2202, 2203) 및 HMD(2205)는 블루투스 링크(2218)를 통하여 게임 콘솔(2200)과 무선으로 통신하도록, 또는 USB 포트(2224)에 접속되도록 동작가능하고, 그로써 또한 게임 컨트롤러(2202, 2203) 및 HMD(2205)의 배터리를 충전할 전력을 제공한다. 일부 실시형태에서, 게임 컨트롤러(2202, 2203)의 각각 및 HMD(2205)는 또한 메모리, 프로세서, 메모리 카드 판독기, 예컨대, 플래시 메모리 등과 같은 영구적 메모리, 예컨대, 조명 구 섹션, LED, 또는 적외선 광 등과 같은 광 방출기, 초음파 통신을 위한 마이크로폰 및 스피커, 음향 챔버, 디지털 카메라, 내부 클록, 예컨대, 게임 콘솔(2200)에 대향하는 구 섹션과 같은 인지가능한 형상, 및, 예컨대, 블루투스, 와이-파이 등과 같은 프로토콜을 사용하는 무선 통신을 포함할 수 있다.
게임 컨트롤러(2202)는 사용자(101)의 두 손으로 사용되도록 설계된 컨트롤러이고, 그리고 게임 컨트롤러(2203)는 부속물을 갖는 한 손 컨트롤러이다. HMD(2205)는 사용자(101)의 눈 전방에 그리고/또는 머리의 상부에 맞도록 설계된다. 하나 이상의 아날로그 조이스틱 및 관용적 제어 버튼에 부가하여, 각각의 게임 컨트롤러(2202, 2203)는 3-차원 위치 결정이 쉽게 가능하다. 유사하게, HMD(2205)는 3-차원 위치 결정이 쉽게 가능하다. 그 결과, 일부 실시형태에서, 게임 컨트롤러(2202, 2203)의 그리고 HMD(2205)의 사용자(101)에 의한 제스처 및 이동은 관용적 버튼 또는 조이스틱 커맨드에 부가하여 또는 그 대신에 게임으로의 입력으로서 번역될 수 있다. 선택사항으로서, 예컨대, Playstation™ 휴대용 디바이스 등과 같은 다른 무선 가능 주변 디바이스가 컨트롤러로서 사용된다. Playstation™ 휴대용 디바이스의 경우에, 부가적 게임 또는 제어 정보, 예컨대, 제어 명령어 또는 생명의 수는 디바이스의 디스플레이 스크린 상에 제공된다. 일부 실시형태에서는, 예컨대, 댄스 매트(도시되지 않음), 라이트 건(도시되지 않음), 운전대 및 페달(도시되지 않음), 맞춤형 컨트롤러 등과 같은, 다른 대안 또는 보충 제어 디바이스가 사용된다. 맞춤형 컨트롤러의 예는 신속한-응답 퀴즈 게임을 위한 단일 또는 수 개의 큰 버튼(역시 도시되지 않음)을 포함한다.
리모컨(2204)은 또한 블루투스 링크(2218)를 통하여 게임 콘솔(2200)과 무선으로 통신하도록 동작가능하다. 리모컨(2204)은 Blu RayTM 디스크 BD-ROM 판독기(2240)의 조작에 그리고 디스크 콘텐츠의 항행에 적합한 컨트롤을 포함한다.
Blu RayTM 디스크 BD-ROM 판독기(2240)는, 관용적 사전-레코딩된 그리고 레코딩가능한 CD, 및 소위 슈퍼 오디오 CD에 부가하여, 게임 콘솔(2200)과 호환가능한 CD-ROM을 판독하도록 동작가능하다. Blu RayTM 디스크 BD-ROM 판독기(2240)는 또한, 관용적 사전-레코딩된 그리고 레코딩가능한 DVD에 부가하여, 게임 콘솔(2200)과 호환가능한 디지털 비디오 디스크-ROM(DVD-ROM)을 판독하도록 동작가능하다. Blu RayTM 디스크 BD-ROM 판독기(2240)는, 관용적 사전-레코딩된 그리고 레코딩가능한 블루-레이 디스크 뿐만 아니라, 게임 콘솔(2200)과 호환가능한 BD-ROM도 판독하도록 더 동작가능하다.
게임 콘솔(2200)은 오디오 및 비디오를, 리얼리티 합성기 그래픽 유닛(2230)을 통하여 디코딩되든 발생되든, 오디오 커넥터(2250) 및 비디오 커넥터(2252)를 통해 디스플레이 스크린(2244) 및 하나 이상의 라우드스피커(2246)를 갖는, 예컨대, 모니터 또는 텔레비전 세트 등과 같은, 디스플레이 및 사운드 출력 디바이스(2242)에 공급하도록 동작가능하다. 다양한 실시형태에서, 오디오 커넥터(2250)는 관용적 아날로그 및 디지털 출력을 포함하는 한편, 비디오 커넥터(2252)는 다양하게 컴포넌트 비디오, S-비디오, 복합 비디오 및 하나 이상의 고선명 멀티미디어 인터페이스(HDMI) 출력을 포함한다. 그 결과, 비디오 출력은 PAL(phase alternating line) 또는 NTSC(National Television System Committee)와 같은 포맷이거나, 2220p, 1080i 또는 1080p 고선명일 수 있다. 오디오 프로세싱, 예컨대, 발생, 디코딩 등은 셀 프로세서(2208)에 의해 수행된다. 게임 콘솔(2200)의 운영 체제는 Dolby® 5.1 서라운드 사운드, Dolby® 씨어터 서라운드(DTS), 및 Blu-Ray® 디스크로부터의 7.1 서라운드 사운드의 디코딩을 지원한다.
일부 실시형태에서, 비디오 카메라, 예컨대, 비디오 카메라(2212) 등은 단일 전하 결합 디바이스(CCD), LED 표시기, 및 압축된 비디오 데이터가 게임 콘솔(2200)에 의한 디코딩을 위해 인트라-이미지 기반 MPEG(motion picture expert group) 표준과 같은 적합한 포맷으로 송신되도록 하드웨어-기반 실시간 데이터 압축 및 인코딩 장치를 포함한다. 비디오 카메라(2212)의 LED 표시기는, 예컨대, 조명 악조건 등을 나타내도록 게임 콘솔(2200)로부터의 적합한 제어 데이터에 응답하여 조명하도록 배열된다. 비디오 카메라(2212)의 일부 실시형태는 다양하게 USB, 블루투스 또는 와이-파이 통신 포트를 통하여 게임 콘솔(2200)에 접속한다. 비디오 카메라의 다양한 실시형태는 하나 이상의 연관된 마이크로폰을 포함하고 그리고 또한 오디오 데이터를 송신할 수 있다. 비디오 카메라의 수 개의 실시형태에서, CCD는 고선명 비디오 캡처링에 적합한 해상도를 갖는다. 사용에 있어서, 비디오 카메라에 의해 캡처링된 이미지는 게임 내에 편입되거나 게임 제어 입력으로서 해석된다. 다른 실시형태에서, 비디오 카메라는 적외선 광을 검출하기에 적합한 적외선 카메라이다.
다양한 실시형태에서, 게임 콘솔(2200)의 통신 포트 중 하나를 통하여, 예컨대, 리모컨 또는 비디오 카메라와 같은 주변 디바이스와 성공적 데이터 통신이 일어나기 위해, 디바이스 드라이버 등과 같은 적합한 일편의 소프트웨어가 제공된다.
일부 실시형태에서, 게임 콘솔(2200), HHC, 및 HMD(2205)를 포함하는 전술한 시스템 디바이스는 HHC 및 HMD(2205)가 게임의 대화형 세션의 비디오를 캡처링 및 디스플레이하는 것을 가능하게 한다. 시스템 디바이스는 게임의 대화형 세션을 개시하며, 대화형 세션은 사용자(101)와 게임 간 대화형 상호작용을 정의한다. 시스템 디바이스는 사용자(101)에 의해 조작된 HMD(2205) 및/또는 HHC의 초기 위치 및 정향을 더 결정한다. 게임 콘솔(2200)은 사용자(101)와 게임 간 대화형 상호작용에 기반하여 게임의 현재 상태를 결정한다. 시스템 디바이스는 게임과 사용자(101)의 대화형 세션 동안 HMD(2205) 또는 HHC의 위치 및 정향을 추적한다. 시스템 디바이스는 HMD(2205) 및/또는 HHC의 추적된 위치 및 정향 및 게임의 현재 상태에 기반하여 대화형 세션의 관객 비디오 스트림을 발생시킨다. 일부 실시형태에서, HHC는 HHC의 디스플레이 스크린 상에 관객 비디오 스트림을 렌더링한다. 다양한 실시형태에서, HMD(2205)는 HMD(2205)의 디스플레이 스크린 상에 관객 비디오 스트림을 렌더링한다.
도 23을 참조하면, HMD(2302)의 컴포넌트를 예시하는 선도가 도시된다. HMD(2302)는 HMD(102)(도 1)의 일례이다. HMD(2302)는 프로그램 명령어를 실행하기 위한 프로세서(2300)를 포함한다. 메모리 디바이스(2302)는 저장 목적으로 제공된다. 메모리 디바이스(2302)의 예는 휘발성 메모리, 비-휘발성 메모리, 또는 그 조합을 포함한다. 사용자(101)(도 1)가 보는 시각적 인터페이스를 제공하는 디스플레이 디바이스(2304)가 포함된다. 배터리(2306)는 HMD(2302)에 대한 전원으로서 제공된다. 모션 검출 모듈(2308)은 자력계(2310), 가속도계(2312), 및 자이로스코프(2314)와 같은 다양한 종류의 모션 감지 하드웨어 중 어느 것이라도 포함한다.
가속도계는 가속도 및 중력 유도 반력을 측정하기 위한 디바이스이다. 단일 및 다수 축 모델이 여러 다른 방향으로의 가속도의 크기 및 방향을 검출하도록 이용가능하다. 가속도계는 경사, 진동, 및 쇼크를 감지하도록 사용된다. 일 실시형태에서는, 3개의 가속도계(2312)가 중력의 방향을 제공하도록 사용되어, 2개의 각도, 예컨대, 세계-공간 피치 및 세계-공간 롤 등에 대한 절대 참조를 준다.
자력계는 HMD(2302) 부근에서의 자계의 세기 및 방향을 측정한다. 일부 실시형태에서는, 3개의 자력계(2310)가 HMD(2302) 내에서 사용되어, 세계-공간 요 각도에 대한 절대 참조를 보장한다. 다양한 실시형태에서, 자력계는 ±80 마이크로테슬라인 지자계에 걸쳐 이어지도록 설계된다. 자력계는 금속에 의해 영향을 받고, 그리고 실제 요와 단조로운 요 측정치를 제공한다. 일부 실시형태에서, 자계는 현실-세계 환경에서 금속에 기인하여 틀어져서, 요 측정치에서의 틀어짐을 야기한다. 다양한 실시형태에서, 이러한 틀어짐은 다른 센서, 예컨대, 자이로스코프(2314), 카메라(2316) 등으로부터의 정보를 사용하여 교정된다. 일 실시형태에서, 가속도계(2312)는 HMD(2302)의 경사 및 방위각을 획득하도록 자력계(2310)와 함께 사용된다.
자이로스코프는, 각운동량의 원리에 기반하여, 정향을 측정 또는 유지하기 위한 디바이스이다. 일 실시형태에서, 자이로스코프(2314) 대신에, 3개의 자이로스코프는 관성 감지에 기반하여 각각의 축(x, y, z)을 가로지르는 이동에 대한 정보를 제공한다. 자이로스코프는 고속 회전을 검출하는데 도움을 준다. 그렇지만, 자이로스코프는, 일부 실시형태에서, 절대 참조의 존재 없이 시간의 흐름에 따라 드리프트한다. 이것은, 객체의 시각적 추적, 가속도계, 자력계 등에 기반한 위치/정향 결정과 같은 다른 이용가능한 정보를 사용하여 행해질 수 있는, 주기적으로 자이로스코프를 리셋하는 것을 트리거링한다.
카메라(2316)는 현실-세계 환경의 이미지 및 이미지 스트림을 캡처링하도록 제공된다. 다양한 실시형태에서는, 후방-대향하는, 예컨대, 사용자(101)가 HMD(2302)의 디스플레이를 보고 있는 등 때 사용자(101)로부터 먼 쪽으로 향하는 카메라, 및 전방-대향하는, 예컨대, 사용자(101)가 HMD(2302)의 디스플레이를 보고 있는 등 때 사용자(101) 쪽으로 향하는 카메라를 포함하는, 하나보다 많은 카메라가 HMD(2302)에 포함된다. 부가적으로, 수 개의 실시형태에서는, 현실-세계 환경에서 객체의 심도 정보를 감지하도록 심도 카메라(2318)가 HMD(2302)에 포함된다.
HMD(2302)는 오디오 출력을 제공하기 위한 스피커(2320)를 포함한다. 또한, 일부 실시형태에서는, 주변 환경으로부터의 사운드, 사용자(101)가 한 말 등을 포함하는, 현실-세계 환경으로부터의 오디오를 캡처링하도록 마이크로폰(2322)이 포함된다. HMD(2302)는 촉감 피드백을 사용자(101)에 제공하도록 촉감 피드백 모듈(2324)을 포함한다. 일 실시형태에서, 촉감 피드백 모듈(2324)은 HMD(2302)의 이동 및/또는 진동이 촉감 피드백을 사용자(101)에 제공하게 야기할 수 있다.
LED(2326)는 HMD(2302)의 상황의 시각적 표시기로서 제공된다. 예컨대, LED는 배터리 레벨, 전원 온 등을 표시할 수 있다. 카드 판독기(2328)는 HMD(2302)가 메모리 카드 내외로 정보를 기록 및 판독하는 것을 가능하게 하도록 제공된다. USB 인터페이스(2330)는 주변 디바이스의 접속, 또는 다른 휴대용 디바이스, 컴퓨터 등과 같은 다른 디바이스로의 접속을 가능하게 하도록 인터페이스의 일례로서 포함된다. HMD(2302)의 다양한 실시형태에서, HMD(2302)의 더 큰 접속성을 가능하게 하도록 다양한 종류의 인터페이스 중 어느 것이라도 포함될 수 있다.
와이-파이 모듈(2332)은 무선 네트워킹 기술을 통하여 인터넷으로의 접속을 가능하게 하도록 포함된다. 또한, HMD(2302)는 다른 디바이스로의 무선 접속을 가능하게 하도록 블루투스 모듈(2334)을 포함한다. 일부 실시형태에서는, 다른 디바이스로의 접속을 위해 통신 링크(2336)가 또한 포함된다. 일 실시형태에서, 통신 링크(2336)는 무선 통신을 위한 적외선 전송을 이용한다. 다른 실시형태에서, 통신 링크(2336)는 다른 디바이스와의 통신을 위한 다양한 무선 또는 유선 전송 프로토콜 중 어느 것이라도 이용한다.
입력 버튼/센서(2338)는 사용자(101)(도 1)에 입력 인터페이스를 제공하도록 포함된다. 버튼, 터치패드, 조이스틱, 트랙볼 등과 같은 다양한 종류의 입력 인터페이스 중 어느 것이라도 포함된다. 다양한 실시형태에서는, 초음파 기술을 통하여 다른 디바이스와의 통신을 용이하게 하도록 HMD(2302)에 초음파 통신 모듈(2340)이 포함된다.
바이오-센서(2342)는 사용자로부터 생리적 데이터의 검출을 가능하게 하도록 포함된다. 일 실시형태에서, 바이오-센서(2342)는 사용자의 피부를 통해 사용자의 바이오-전기 신호를 검출하도록 하나 이상의 드라이 전극을 포함한다.
HMD(2302)의 상기 컴포넌트는 HMD(2302)에 포함될 수 있는 단지 예시적인 컴포넌트로서 설명되었다. 다양한 실시형태에서, HMD(2302)는 다양한 전술한 컴포넌트 중 일부를 포함하거나 포함하지 않는다.
도 24는 정보 서비스 제공자(INSP) 아키텍처의 일 실시형태를 예시한다. INSP(2402)는 지리적으로 분산된 그리고 컴퓨터 네트워크(2406), 예컨대, 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN), 또는 그 조합 등을 통하여 접속된 사용자(2404-1, 2404-2, 2404-3, 2404-4)에 다수의 정보 서비스를 배포한다. WAN의 일례는 인터넷을 포함하고 그리고 LAN의 일례는 인트라넷을 포함한다. 사용자(2404-1, 2404-2, 2404-3, 2404-4) 중 어느 사용자라도 사용자(101)(도 1)의 일례이다. 사용자(2404-1)는 클라이언트(2220-1)를 조작하고, 사용자(2404-2)는 다른 클라이언트(2420-2)를 조작하고, 사용자(2404-3)는 또 다른 클라이언트(2420-3)를 조작하고, 그리고 사용자(2404-4)는 다른 클라이언트(2420-4)를 조작한다.
일부 실시형태에서, 각각의 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)는 중앙 처리 장치(CPU), 디스플레이, 및 입/출력(I/O) 인터페이스를 포함한다. 각각의 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)의 예는 퍼스널 컴퓨터(PC), 모바일 폰, 넷북, 태블릿, 게이밍 시스템, 퍼스널 디지털 어시스턴트(PDA), 디스플레이 디바이스를 갖는 게임 콘솔(108), HMD(102)(도 1), 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 스마트 텔레비전 등을 포함한다. 일부 실시형태에서, INSP(2402)는 클라이언트 디바이스의 유형을 인식하고 그리고 채용된 통신 방법을 조절한다.
일부 실시형태에서, INSP는, 주가 업데이트와 같은 하나의 유형의 서비스, 또는 방송 미디어, 뉴스, 스포츠, 게이밍 등과 같은 다양한 서비스를 배포한다. 부가적으로, 각각의 INSP에 의해 제공되는 서비스는 동적이다, 즉, 서비스는 어느 시점에라도 추가되거나 없어질 수 있다. 그리하여, 특정 개인에 특정 유형의 서비스를 제공하는 INSP는 시간의 흐름에 따라 바뀔 수 있다. 예컨대, 클라이언트(2420-1)는 클라이언트(2420-1)가 사용자(2204-1)의 고향에 있는 동안 클라이언트(2420-1)에 가까운 근처에 있는 INSP에 의해 서비스 제공을 받고, 클라이언트(2420-1)는 사용자(2404-1)가 다른 도시로 여행할 때는 다른 INSP에 의해 서비스 제공을 받는다. 고향 INSP는, 정보가 새로운 도시로의 클라이언트(2420-1)를 "따라" 데이터가 클라이언트(2420-1)에 더 가깝고 액세스가 더 용이하게 하도록, 요청된 정보 및 데이터를 새로운 INSP로 이관할 것이다. 다양한 실시형태에서, 클라이언트(2420-1)에 대한 정보를 관리하는 마스터 INSP와 마스터 INSP로부터의 제어 하에 클라이언트(2420-1)와 직접 인터페이싱하는 서버 INSP 간 마스터-서버 관계가 확립된다. 일부 실시형태에서, 클라이언트(2420-1)에 서비스 제공하기에 더 나은 위치에 있는 INSP가 이들 서비스를 배포하는 것으로 하도록 클라이언트(2420-1)가 세계를 돌아다닐 때 데이터가 하나의 ISP로부터 다른 하나의 ISP로 이관된다.
INSP(2402)는, 컴퓨터-기반 서비스를 컴퓨터 네트워크(2406)를 통하여 고객에게 제공하는, 애플리케이션 서비스 제공자(ASP)(2208)를 포함한다. ASP 모델을 사용하여 제공된 소프트웨어는 때로는 주문형 소프트웨어 또는 서비스형 소프트웨어(SaaS)라고도 불린다. 컴퓨터-기반 서비스, 예컨대, 고객 관계 관리 등으로의 액세스를 제공하는 단순 형태는 표준 프로토콜, 예컨대, HTTP(hypertext transfer protocol) 등을 사용하는 것에 의한다. 애플리케이션 소프트웨어는 판매사의 서버 상에 상주하고 그리고, 판매사에 의해 제공된 특수 목적 클라이언트 소프트웨어, 및/또는 다른 원격 인터페이스, 예컨대, 씬 클라이언트 등에 의해, HTML(hypertext markup language) 등을 사용하는 웹 브라우저를 통해 각각의 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)의해 액세스된다.
넓은 지리적 구역에 걸쳐 배포되는 서비스는 흔히 클라우드 컴퓨팅을 사용한다. 클라우드 컴퓨팅은 동적으로 스케일링가능한 그리고 흔히 가상화된 자원이 컴퓨터 네트워크(2406)를 통하여 서비스로서 제공되는 컴퓨팅 스타일이다. 사용자(2204-1, 2204-2, 2204-3, 2204-4)는 그들을 지원하는 "클라우드" 내 기술 기반구조에 전문가일 필요가 없다. 일부 실시형태에서, 클라우드 컴퓨팅은, 서비스형 기반구조(IaaS), 서비스형 플랫폼(PaaS), 및 서비스형 소프트웨어(SaaS)와 같은, 여러 다른 서비스로 나뉜다. 클라우드 컴퓨팅 서비스는 흔히 웹 브라우저로부터 액세스되는 공통 비즈니스 애플리케이션을 온라인으로 제공하는 한편, 소프트웨어 및 데이터는 서버 상에 저장된다. 용어 클라우드는, 컴퓨터 네트워크(2406)가 컴퓨터 네트워크 선도에서 어떻게 묘사되는지에 기반하여, 예컨대, 서버, 저장소 및 로직 등을 사용하는 컴퓨터 네트워크(2406)에 대한 은유로서 사용되고 그리고 그것이 은닉하는 복잡한 기반구조에 대한 추상화이다.
더욱, INSP(2402)는 싱글 및 멀티 플레이어 비디오 게임을 하도록 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)에 의해 사용되는, 여기에서 때로는 게임 프로세싱 제공자라고도 지칭되는, 게임 프로세싱 서버(GPS)(2410)를 포함한다. 컴퓨터 네트워크(2406)를 통하여 하는 대부분의 비디오 게임은 게임 서버로의 접속을 통하여 동작한다. 전형적으로, 게임은 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420)로부터 데이터를 수집하고 그것을 다른 사용자에 의해 조작되는 다른 클라이언트에 배포하는 전용 서버 애플리케이션을 사용한다. 이것은 피어-투-피어 배열보다 더 효율적이고 효과적이지만, 서버 애플리케이션을 호스팅하도록 별개의 서버가 사용된다. 일부 실시형태에서, GPS(2410)는, 중앙집중형 GPS(2410)에 더 의존하지 않고 정보를 교환하는, 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420)들 간 통신을 확립한다.
전용 GPS는 클라이언트와 독립적으로 동작하는 서버이다. 그러한 서버는 보통 데이터 센터 내 위치하는 전용 하드웨어 상에서 동작되어, 더 많은 대역폭 및 전용 프로세싱 능력을 제공한다. 전용 서버는 대부분의 PC-기반 멀티플레이어 게임을 위한 게임 서버를 호스팅하는 방법이다. 멀티플레이어 온라인 게임은 게임 타이틀을 소유하는 소프트웨어 회사에 의해 통상 호스팅되는 전용 서버 상에서 대규모로 실행되어, 그들이 콘텐츠를 제어 및 업데이트할 수 있게 한다.
여기에서 때로는 방송 프로세싱 제공자라고 지칭되는 방송 프로세싱 서버(BPS)(2412)는 시청자에게 오디오 또는 비디오 신호를 배포한다. 매우 좁은 범위의 시청자에게 방송하는 것은 때로는 협송이라고 불린다. 방송 배포의 최종 여정은 신호가 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420)에게 어떻게 도달하는가이고, 그리고 신호는, 일부 실시형태에서, 라디오 본부 또는 TV 본부에서와 같이 공중으로 안테나 및 수신기로, 또는 지국을 통하여 "무선 케이블" 또는 케이블 라디오 또는 케이블 텔레비전을 통해 배포된다. 다양한 실시형태에서, 컴퓨터 네트워크(2206)는 또한, 특히 신호 및 대역폭이 공유될 수 있게 하는 멀티캐스팅으로 라디오 신호든 텔레비전 신호든 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420)에게로 이끈다. 역사적으로, 방송은, 수 개의 실시형태에서, 지리적 지역, 예컨대, 국영 방송, 지역 방송 등에 의해 획정된다. 그렇지만, 고속 인터넷의 급증으로, 콘텐츠가 세계 어느 나라에라도 거의 도달할 수 있으므로 방송은 지리에 의해 획정되지 않는다.
저장 서비스 제공자(SSP)(2414)는 컴퓨터 저장 공간 및 관련 관리 서비스를 제공한다. SSP(2414)는 또한 주기적 백업 및 아카이빙을 제공한다. 서비스형 저장소를 제공함으로써, 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)는 저장소가 서비스형으로 사용되지 않을 때에 비해 더 많은 저장소를 사용한다. 다른 주요 이점은 SSP(2414)가 백업 서비스를 포함하고 그리고 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)는 그들의 하드 드라이브가 고장이 나더라도 데이터를 잃지 않을 것이라는 것이다. 더욱, 일부 실시형태에서, 복수의 SSP는 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)로부터 수신된 데이터의 전체 또는 부분 사본을 가져서, 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)가 위치하고 있는 곳 또는 클라이언트의 유형과는 독립적으로 효율적인 방식으로 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)가 데이터에 액세스할 수 있게 한다. 예컨대, 사용자(2404-1)는 집 컴퓨터를 통해서는 물론, 사용자(2404-1)가 이동하고 있는 동안에는 모바일 폰을 통해서도 개인 파일에 액세스한다.
통신 제공자(2416)는 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)로의 접속성을 제공한다. 통신 제공자(2416)의 한 종류는 컴퓨터 네트워크(2406)로의 액세스를 제공하는 인터넷 서비스 제공자(ISP)이다. ISP는, 다이얼-업, 디지털 가입자 회선(DSL), 케이블 모뎀, 파이버, 무선 또는 전용 고속 상호접속과 같이, 인터넷 프로토콜 데이터그램을 배포하기에 적합한 데이터 전송 기술을 사용하여 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)를 접속시킨다. 통신 제공자(2416)는 또한, 일부 실시형태에서, 이-메일, 인스턴트 메시징, 및 단문 메시지 서비스(SMS) 텍스팅과 같은, 메시징 서비스를 제공한다. 다른 유형의 통신 제공자는 컴퓨터 네트워크(2406)로의 다이렉트 백본 액세스를 제공함으로써 네트워크 액세스 또는 대역폭을 판매하는 네트워크 서비스 제공자(NSP)이다. 네트워크 서비스 제공자의 예는 원격 통신 회사, 데이터 통신사, 무선 통신 제공자, 인터넷 서비스 제공자, 고속 인터넷 액세스를 제공하는 케이블 텔레비전 오퍼레이터 등을 포함한다.
데이터 교환(2418)은 INSP(2402) 내부의 수 개의 모듈을 상호접속시키고 그리고 이들 모듈을 컴퓨터 네트워크(2406)를 통하여 클라이언트(2420-1, 2420-2, 2420-3, 2420-4)에 접속시킨다. 데이터 교환(2418)은, 다양한 실시형태에서, INSP(2402)의 모든 모듈이 가까운 근처에 있는 작은 구역을 맡거나, 또는 여러 다른 모듈이 지리적으로 분산되어 있을 때에는 큰 지리적 구역을 맡는다. 예컨대, 데이터 교환(2402)은 데이터 센터의 캐비닛 내 고속 기가비트 이더넷, 또는 대륙 간 가상 LAN을 포함한다.
다양한 실시형태에서, 여기에서 설명된 일부 실시형태는 여기에서 설명된 나머지 실시형태 중 하나 이상과 조합됨을 주목해야 한다.
본 발명의 실시형태는 핸드-헬드 디바이스, 마이크로프로세서 시스템, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그래밍가능한 소비자 전자 제품, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성과 실시된다. 본 발명의 수 개의 실시형태는 또한 유선-기반 또는 무선 네트워크를 통해 링크되어 있는 원격 프로세싱 디바이스에 의해 태스크가 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다.
위 실시형태들을 염두에 두고, 본 발명의 여러 실시형태는 컴퓨터 시스템에 저장된 데이터를 관여시키는 다양한 컴퓨터-구현된 연산을 채용함을 이해해야 한다. 이들 연산은 물리량의 물리적 조작을 관여시키는 것들이다. 본 발명의 다양한 실시형태의 일부분을 형성하는 여기에서 설명된 연산 중 어느 것이라도 유용한 기계 연산이다. 본 발명의 수 개의 실시형태는 또한 이들 연산을 수행하기 위한 장치 또는 디바이스에 관한 것이다. 장치는 요구된 목적으로 특수 구성되거나, 또는 장치는 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화 또는 구성된 범용 컴퓨터이다. 일부 실시형태에서, 다양한 범용 기계는 여기에서의 교시에 따라 작성된 컴퓨터 프로그램과 사용되거나, 또는 요구된 연산을 수행하도록 더 전문적 장치를 구성하는 것이 더 편리하다.
본 발명의 다양한 실시형태는 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 매체 상에 컴퓨터-판독가능한 코드로서 구체화된다. 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 매체는, 이후 컴퓨터 시스템에 의해 판독되는, 데이터를 저장할 수 있는 어느 데이터 저장 디바이스이다. 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 매체의 예는 하드 드라이브, NAS(network attached storage), 롬(ROM), 램, 콤팩트 디스크-ROM(CD-ROM), CD-레코딩가능(CD-R), CD-재기록가능(RW), 자기 테이프 및 다른 광학 및 비-광학 데이터 저장 디바이스를 포함한다. 일부 실시형태에서, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 매체는 컴퓨터-판독가능한 코드가 분산형 방식으로 저장 및 실행되도록 네트워크-결합형 컴퓨터 시스템을 통하여 분산된 컴퓨터-판독가능한 유형적 매체를 포함한다.
방법 연산이 특정 순서로 설명되었기는 하지만, 일부 실시형태에서는, 다른 하우스키핑 연산이 연산들 사이에 수행되거나, 또는 연산은 그것들이 조금 다른 시간에 일어나도록 조절되거나, 또는 오버레이 연산의 프로세싱이 소망 방식으로 수행되는 한, 프로세싱과 연관된 다양한 간격으로 프로세싱 연산의 발생을 허용하는 시스템에서 분산됨을 이해해야 한다.
다양한 실시형태가 이해의 명확성의 목적으로 본 개시에서 약간 상세히 설명되었기는 하지만, 첨부 청구항들의 범위 내에서 특정 변경 및 수정이 실시됨은 분명할 것이다. 따라서, 본 실시형태는 제한이 아니라 예시로서 생각되어야 하고, 그리고 본 개시에서 설명된 다양한 실시형태는 여기에서 주어진 상세로 한정되는 것이 아니라, 첨부 청구항들의 범위 및 균등물 내에서 수정된다.
Claims (33)
- 게임 콘솔과 인터페이싱된 머리 장착형 디스플레이(HMD)를 통하여 가상 환경과 인터페이싱하도록 손의 손가락 위치를 추적하기 위한 방법으로서,
상기 HMD를 착용 중인 사용자의 손의 복수의 손가락과 연관된 복수의 착용식 디바이스에 상기 HMD로부터 전력 신호를 송신하는 단계;
상기 복수의 착용식 디바이스에 식별자(ID)를 순차적으로 송신하는 단계를 포함하고,
각각의 ID는 상기 복수의 착용식 디바이스 중 하나를 식별시키되, 상기 복수의 착용식 디바이스의 각각은, 상기 복수의 착용식 디바이스의 각각이 소정 시간 슬롯 동안 활성이고 그리고 각각의 착용식 디바이스가 상기 HMD에 의해 순차적으로 송신된 상기 ID에 기반하여 각각의 시간 슬롯에서 활성인 것을 반복하도록, 대응하는 광원을 활성화하게 야기되며,
각각의 송신된 ID에 대해
(i) 상기 HMD의 공간적 위치를 결정하는 단계;
(ii) 결정된 상기 공간적 위치에 대해 상기 HMD 상에 배치된 적어도 2개의 센서를 사용하여 상기 복수의 착용식 디바이스 중 하나로부터 방출된 광을 검출하는 단계;
(iii) 상기 손가락 중 하나의 현재 위치와 연관되는 상기 복수의 착용식 디바이스 중 하나의 현재 위치를 결정하도록 결정된 상기 공간적 위치 및 검출된 상기 방출된 광에 대한 데이터를 상기 HMD로부터 상기 게임 콘솔로 보내는 단계; 및
(iv) 상기 착용식 디바이스의 시간의 흐름에 따른 이동 위치를 식별하도록 순차적으로 송신된 상기 ID의 각각에 대해 동작 (i) 내지 동작 (iii)을 반복하는 단계를 포함하고,
상기 방출된 광은 순차적으로 송신된 상기 ID에 동기화되는, 손 및 손가락 위치를 추적하기 위한 방법. - 제1항에 있어서, 상기 가상 환경에서 상기 사용자의 상기 손의 그래픽 표현을 디스플레이하고 그리고 상기 착용식 디바이스의 식별된 상기 이동과 동기화하여 상기 사용자의 손의 상기 그래픽 표현의 손가락의 이동을 보여주는 단계를 더 포함하는, 손 및 손가락 위치를 추적하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 식별자를 순차적으로 송신하는 단계는 상기 착용식 디바이스 중 제1 착용식 디바이스의 상기 식별자 중 제1 식별자를 송신하고 그 다음에 상기 착용식 디바이스 중 제2 착용식 디바이스의 상기 식별자 중 제2 식별자를 송신하는 단계를 포함하는, 손 및 손가락 위치를 추적하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 순차적으로 송신된 상기 ID에 동기화되는, 방출된 광을 검출하는 단계는 차례로 상기 착용식 디바이스에 의해 방출된 광을 검출하는 단계를 포함하는, 손 및 손가락 위치를 추적하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 루프에서 상기 ID를 순차적으로 송신하는 단계 및 상기 루프에서 상기 방출된 광을 검출하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는, 손 및 손가락 위치를 추적하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 착용식 디바이스는 장갑 내에 또는 다수의 장갑 내에 구현되는, 손 및 손가락 위치를 추적하기 위한 방법.
- 복수의 광 방출기를 갖는 복수의 착용식 디바이스에 전력을 제공하도록 머리 장착형 디스플레이(HMD)로부터의 전력 신호를 송신하는 단계;
전기 신호를 발생시키도록 상기 광 방출기에 의해 방출된 광을 검출하는 단계; 및
상기 착용식 디바이스의 복수의 위치를 결정하도록 상기 전기 신호에 관한 분석 데이터에 대해 게임 콘솔에 제공하는 단계를 포함하고,
상기 광 방출기는 상기 전력 신호를 통해서 수신되는 전력을 사용하여 순서화된 차례로 광을 방출하고, 상기 순서화된 차례는 상기 광 방출기가 상기 광의 방출의 다수의 차례를 반복하는 그리고 각각의 광 방출기가 상기 광의 일부의 방출의 주파수를 가지며,
상기 착용식 디바이스의 상기 위치는 상기 HMD 내에서 디스플레이되는 대화형 환경 내 사용자의 손의 손가락의 표현의 하나 이상의 위치를 결정하도록 사용되는, 방법. - 제7항에 있어서, 상기 대화형 환경에서 상기 사용자의 상기 손의 그래픽 표현을 디스플레이하고 그리고 상기 착용식 디바이스의 식별된 이동과 동기화하여 상기 사용자의 손의 상기 그래픽 표현 내 손가락의 이동을 보여주는 단계를 더 포함하고, 상기 식별된 이동은 상기 착용식 디바이스의 하나 이상의 상기 위치를 포함하는, 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 전력 신호를 수신시, 각각의 광 방출기는 소정 시간에 상기 광의 일부의 방출을 개시하고 그리고 소정 주파수로 상기 광의 일부들의 방출을 반복하도록 프로그래밍되는, 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 HMD로부터 상기 착용식 디바이스로 동기화 신호를 송신하는 단계를 더 포함하되, 상기 동기화 신호는 상기 착용식 디바이스의 각각의 아이디를 포함하고, 상기 아이디는 각각의 광 방출기가 상기 전력 신호를 수신한 후에 상기 광의 일부를 방출하는 시간 또는 상기 시간 및 각각의 광 방출기가 상기 광의 일부들을 방출하는 주파수를 결정하도록 사용되는, 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 광 방출기의 각각은 상기 광 방출기 중 나머지가 상기 광의 나머지 부분을 방출하지 않는 시간에 상기 광의 일부를 방출하도록 구성되는, 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 착용식 디바이스의 복수의 위치를 결정하도록 분석하는 단계는,
광학 센서로서 상기 HMD에 부착된 상기 광학 센서의 이미징 표면 상의 제1 위치를 상기 전기 신호에 관한 상기 데이터에 기반하여 결정하는 단계;
다른 광학 센서로서 상기 HMD에 부착된 상기 다른 광학 센서의 이미징 표면 상의 제2 위치를 상기 전기 신호에 관한 상기 데이터에 기반하여 결정하는 단계; 및
상기 착용식 디바이스 중 하나의 상기 위치 중 하나를 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에 기반하여 계산하는 단계를 포함하는, 방법. - 제12항에 있어서, 게임을 하는 동안 상기 착용식 디바이스 중 상기 하나의 상기 위치 중 상기 하나를 표현하는 이미지를 렌더링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 손은 상기 사용자의 제1 손이고, 상기 방법은,
상기 광 방출기의 제1 세트의 위치 및 상기 광 방출기의 제2 세트의 위치에 기반하여 상기 광 방출기로부터의 광의 방출의 레이트를 변화시키는 단계를 더 포함하고, 상기 광 방출기의 상기 제1 세트는 상기 사용자의 상기 제1 손에 착용하기 위한 것이고 그리고 상기 광 방출기의 상기 제2 세트는 상기 사용자의 제2 손에 착용하기 위한 것인, 방법. - 제7항에 있어서, 상기 광 방출기는 상기 HMD의 광학 센서에 의해 상기 전기 신호의 샘플이 발생되는 레이트에 동기식으로 상기 광을 방출하는, 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 게임 콘솔은 상기 위치를 게임 커맨드와 연관시키고 그리고 상기 게임 커맨드를 실행하고, 상기 게임 커맨드는 게임 환경 데이터를 발생시키도록 실행되고,
상기 게임 콘솔로부터 상기 게임 환경 데이터를 수신하고, 그리고
상기 HMD의 디스플레이 스크린 상에 상기 대화형 환경을 디스플레이하도록 상기 게임 환경 데이터를 렌더링하는, 방법. - 시스템에 있어서,
사용자의 머리에 착용되도록 구성된 머리 장착형 디스플레이(HMD)를 포함하고,
상기 HMD는,
전력 신호를 발생시키기 위한 전원;
하나 이상의 광 방출기 디바이스로 향하여 상기 전력 신호를 송신하도록 상기 전원에 결합된 송신기;
복수의 전기 신호를 발생시키도록 광의 적어도 일부를 감지하기 위한 신호 검출기; 및
상기 HMD에 결합된 게임 콘솔을 포함하고,
상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 대응하는 하나 이상의 착용식 디바이스에 통합되고, 상기 하나 이상의 착용식 디바이스는 사용자의 하나 이상의 신체 부위에 착용되도록 구성되며, 상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 상기 전력 신호에 기반하여 차례로 광을 방출하고,
상기 게임 콘솔은 상기 전기 신호로부터 상기 착용식 디바이스 중 하나의 하나 이상의 위치의 결정을 위해 상기 신호 검출기와 연관된 위치 결정 모듈을 포함하며,
상기 신호 검출기는 상기 전기 신호를 발생시키도록 상기 광을 검출하기 위한 하나 이상의 광학 센서 디바이스를 포함하고,
상기 위치 결정 모듈은 상기 광학 센서 디바이스 중 하나 상에서 상기 착용식 디바이스 중 상기 하나로부터 방출된 상기 광의 일부의 입사 지점의 위치를 상기 전기 신호에 기반하여 결정하도록 상기 신호 검출기에 결합되며,
상기 위치 결정 모듈은 상기 위치 및 상기 광학 센서 디바이스 중 다른 하나 상에서 상기 착용식 디바이스 중 상기 하나로부터 방출된 상기 광의 일부의 입사 지점의 다른 위치에 기반하여 상기 착용식 디바이스 중 상기 하나의 상기 위치 중 하나를 결정하도록 구성되고,
상기 HMD는,
이미지 데이터로서 상기 하나 이상의 위치에 기반하여 발생된 상기 이미지 데이터를 상기 게임 콘솔로부터 수신하기 위한 통신 디바이스; 및
상기 이미지 데이터에 기반하여 하나 이상의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린을 더 포함하는, 시스템. - 삭제
- 제17항에 있어서, 상기 위치 결정 모듈은 이미지 캡처링 디바이스로부터 상기 하나 이상의 위치를 수신하도록 구성되는, 시스템.
- 시스템에 있어서,
사용자의 머리에 착용되도록 구성된 머리 장착형 디스플레이(HMD)를 포함하고,
상기 HMD는,
전력 신호를 발생시키기 위한 전원;
하나 이상의 광 방출기 디바이스로 향하여 상기 전력 신호를 송신하도록 상기 전원에 결합된 송신기;
복수의 전기 신호를 발생시키도록 광의 적어도 일부를 감지하기 위한 신호 검출기; 및
상기 HMD에 결합된 게임 콘솔을 포함하고,
상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 대응하는 하나 이상의 착용식 디바이스에 통합되고, 상기 하나 이상의 착용식 디바이스는 사용자의 하나 이상의 신체 부위에 착용되도록 구성되되, 상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 상기 전력 신호에 기반하여 차례로 광을 방출하고,
상기 게임 콘솔은 상기 전기 신호로부터 상기 착용식 디바이스 중 하나의 하나 이상의 위치의 결정을 위해 상기 신호 검출기와 연관된 위치 결정 모듈을 포함하며,
상기 위치 결정 모듈은 상기 착용식 디바이스 중 하나의 이동의 속도, 또는 상기 착용식 디바이스가 착용되는 상기 신체 부위 중 하나의 이동의 궤적, 또는 상기 착용식 디바이스 중 나머지 것들의 위치, 또는 이들의 조합에 기반하여 상기 착용식 디바이스 중 상기 하나의 상기 위치 중 하나를 결정하도록 구성되고,
상기 HMD는,
이미지 데이터로서 상기 하나 이상의 위치에 기반하여 발생된 상기 이미지 데이터를 상기 게임 콘솔로부터 수신하기 위한 통신 디바이스; 및
상기 이미지 데이터에 기반하여 하나 이상의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린을 더 포함하는, 시스템. - 시스템에 있어서,
사용자의 머리에 착용되도록 구성된 머리 장착형 디스플레이(HMD)를 포함하고,
상기 HMD는,
전력 신호를 발생시키기 위한 전원;
하나 이상의 광 방출기 디바이스로 향하여 상기 전력 신호를 송신하도록 상기 전원에 결합된 송신기;
복수의 전기 신호를 발생시키도록 광의 적어도 일부를 감지하기 위한 신호 검출기; 및
상기 HMD에 결합된 게임 콘솔을 포함하고,
상기 광 방출기 디바이스의 각각은 촉각 피드백을 사용자에 제공하기 위한 촉각 피드백 시스템을 포함하며,
상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 대응하는 하나 이상의 착용식 디바이스에 통합되고, 상기 하나 이상의 착용식 디바이스는 사용자의 하나 이상의 신체 부위에 착용되도록 구성되며, 상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 상기 전력 신호에 기반하여 차례로 광을 방출하고,
상기 게임 콘솔은 상기 전기 신호로부터 상기 착용식 디바이스 중 하나의 하나 이상의 위치의 결정을 위해 상기 신호 검출기와 연관된 위치 결정 모듈을 포함하며,
상기 HMD는,
상기 착용식 디바이스 중 상기 하나 이상의 위치에 기반하여 발생된 이미지 데이터를 상기 게임 콘솔로부터 수신하기 위한 통신 디바이스; 및
상기 이미지 데이터에 기반하여 하나 이상의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린을 더 포함하는, 시스템. - 시스템에 있어서,
사용자의 머리에 착용되도록 구성된 머리 장착형 디스플레이(HMD)를 포함하고,
상기 HMD는,
전력 신호를 발생시키기 위한 전원;
하나 이상의 광 방출기 디바이스로 향하여 상기 전력 신호를 송신하도록 상기 전원에 결합된 송신기;
복수의 전기 신호를 발생시키도록 광의 적어도 일부를 감지하기 위한 신호 검출기; 및
상기 HMD에 결합된 게임 콘솔을 포함하고,
상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 대응하는 하나 이상의 착용식 디바이스에 통합되고, 상기 하나 이상의 착용식 디바이스는 사용자의 하나 이상의 신체 부위에 착용되도록 구성되며, 상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 상기 전력 신호에 기반하여 차례로 광을 방출하고,
상기 게임 콘솔은 상기 전기 신호로부터 상기 착용식 디바이스 중 하나의 하나 이상의 위치의 결정을 위해 상기 신호 검출기와 연관된 위치 결정 모듈을 포함하며,
상기 HMD는,
상기 하나 이상의 위치에 기반하여 발생된 이미지 데이터를 상기 게임 콘솔로부터 수신하기 위한 통신 디바이스;
상기 이미지 데이터에 기반하여 하나 이상의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린;
상기 디스플레이 스크린이 매립되는 프레임; 및
하나 이상의 부가적 신호 검출기를 더 포함하고, 상기 신호 검출기 및 상기 하나 이상의 부가적 신호 검출기는 상기 프레임의 에지에 위치하는, 시스템. - 시스템에 있어서,
사용자의 머리에 착용되도록 구성된 머리 장착형 디스플레이(HMD)를 포함하고,
상기 HMD는,
전력 신호를 발생시키기 위한 전원;
하나 이상의 광 방출기 디바이스로 향하여 상기 전력 신호를 송신하도록 상기 전원에 결합된 송신기;
복수의 전기 신호를 발생시키도록 광의 적어도 일부를 감지하기 위한 신호 검출기; 및
상기 HMD에 결합된 게임 콘솔을 포함하고,
상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 대응하는 하나 이상의 착용식 디바이스에 통합되고, 상기 하나 이상의 착용식 디바이스는 사용자의 하나 이상의 신체 부위에 착용되도록 구성되며, 상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 상기 전력 신호에 기반하여 차례로 광을 방출하고,
상기 게임 콘솔은 상기 전기 신호로부터 상기 착용식 디바이스 중 하나의 하나 이상의 위치의 결정을 위해 상기 신호 검출기와 연관된 위치 결정 모듈을 포함하며,
상기 HMD는,
상기 하나 이상의 위치에 기반하여 발생된 이미지 데이터를 상기 게임 콘솔로부터 수신하기 위한 통신 디바이스;
상기 이미지 데이터에 기반하여 하나 이상의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린; 및
복수의 광원을 더 포함하고,
상기 광원은 센서 디바이스의 참조 프레임과 상기 HMD의 참조 프레임 간 상대적 위치를 더 제공하도록 상기 사용자의 몸통에 부착된 복수의 상기 센서 디바이스에 의해 검출될 광을 발생시키고, 상기 HMD의 상기 참조 프레임은 상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스로부터 방출된 상기 광의 가려짐 전에 결정되고, 상기 센서 디바이스는 전기 신호를 발생시키도록 상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스로부터 방출된 상기 광을 검출하기 위한 것이고,
상기 위치 결정 모듈은 상기 센서 디바이스의 상기 참조 프레임과 상기 HMD의 상기 참조 프레임 간 상기 상대적 위치 및 상기 센서 디바이스에 의해 발생된 상기 전기 신호로부터 상기 하나 이상의 착용식 디바이스의 상기 하나 이상의 위치를 결정하도록 구성되는, 시스템. - 시스템에 있어서,
사용자의 머리에 착용되도록 구성된 머리 장착형 디스플레이(HMD)를 포함하고,
상기 HMD는,
전력 신호를 발생시키기 위한 전원;
하나 이상의 광 방출기 디바이스로 향하여 상기 전력 신호를 송신하도록 상기 전원에 결합된 송신기;
복수의 전기 신호를 발생시키도록 상기 광의 적어도 일부를 감지하기 위한 신호 검출기; 및
상기 HMD에 결합된 게임 콘솔을 포함하고,
상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 대응하는 하나 이상의 착용식 디바이스에 통합되고, 상기 하나 이상의 착용식 디바이스는 사용자의 하나 이상의 신체 부위에 착용되도록 구성되며, 상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 상기 전력 신호에 기반하여 차례로 광을 방출하고,
상기 게임 콘솔은 상기 전기 신호로부터 상기 착용식 디바이스 중 하나의 하나 이상의 위치의 결정을 위해 상기 신호 검출기와 연관된 위치 결정 모듈을 포함하며,
상기 HMD는,
상기 하나 이상의 위치에 기반하여 발생된 이미지 데이터를 상기 게임 콘솔로부터 수신하기 위한 통신 디바이스;
상기 이미지 데이터에 기반하여 하나 이상의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린;
동기화 신호를 발생시키기 위한 동기화기; 및
상기 동기화 신호를 상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스에 송신하도록 상기 동기화기에 결합된 송신기를 더 포함하며,
상기 하나 이상의 광 방출기 디바이스는 상기 동기화 신호에 기반하여 차례로 광을 방출하는, 시스템. - 게임을 하는 동안 사용자의 각각의 하나 이상의 신체 부위에 착용되기 위한 하나 이상의 착용식 디바이스를 포함하고,
상기 착용식 디바이스 각각은,
복조된 신호를 발생시키도록 머리 장착형 디스플레이(HMD)로부터 동기화 신호 및 전력 신호를 수신하기 위한 수신기; 및
상기 복조된 신호로부터 발생된 전하를 축적하도록 상기 수신기에 접속된 축적 디바이스; 및
상기 전하에 기반하여 발생된 전류 신호를 수신시 광을 발생시키도록 상기 축적 디바이스에 결합된 광원을 포함하고,
상기 동기화 신호는 상기 착용식 디바이스의 식별자를 포함하며,
상기 광원은 상기 동기화 신호에서의 상기 식별자에 기반하여 상기 광을 방출하도록 제어되는, 광 방출기 시스템. - 제25항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드를 포함하는, 광 방출기 시스템.
- 제25항에 있어서, 각각의 착용식 디바이스는 다수의 광원을 포함하고, 상기 다수의 광원은 상기 착용식 디바이스의 주변에 서로로부터 등거리에 위치하는, 광 방출기 시스템.
- 제25항에 있어서, 각각의 착용식 디바이스는 고리-형상, 또는 다각형-형상, 또는 난형-형상인 광 방출기 시스템.
- 제25항에 있어서, 상기 하나 이상의 착용식 디바이스는 사용자의 손가락의 원위 부분 또는 중간 부분 또는 근위 부분을 둘러싸게 착용되도록 구성되는, 광 방출기 시스템.
- 제25항에 있어서, 상기 하나 이상의 착용식 디바이스는 손가락의 원위 단부의 일부 및 상기 손가락의 첨단을 에워싸게 착용되도록 구성되는, 광 방출기 시스템.
- 제25항에 있어서, 상기 광원은 손 장갑의 손가락 부분에 부착되는, 광 방출기 시스템.
- 제25항에 있어서, 각각의 착용식 디바이스는,
상기 축적 디바이스에 축적된 전하의 양을 측정하도록 상기 축적 디바이스에 결합된 전하 센서;
상기 전하의 양이 사전-결정된 레벨보다 더 큰지 결정하도록 상기 전하 센서에 결합된 비교기;
상기 비교기에 결합된 지연 컨트롤러; 및
상기 광원과 상기 축적 디바이스 사이에 그리고 상기 지연 컨트롤러에 결합된 스위치를 포함하고,
상기 지연 컨트롤러는 상기 비교기로부터 신호를 수신시 지연 신호를 제공하도록 사전-프로그래밍되고, 상기 신호는 상기 비교기가 상기 전하의 양이 상기 사전-결정된 레벨보다 더 크다고 결정할 때 수신되며,
상기 스위치는 상기 지연 컨트롤러로부터 상기 지연 신호를 수신시 닫히도록 구성되는, 광 방출기 시스템. - 제32항에 있어서, 각각의 착용식 디바이스는,
상기 지연 컨트롤러로부터 신호를 수신하도록 상기 지연 컨트롤러에 결합된 주파수 컨트롤러로서, 상기 신호는 상기 지연 컨트롤러가 상기 스위치에 상기 지연 신호를 보낼 때 상기 지연 컨트롤러로부터 수신되는 상기 주파수 컨트롤러를 포함하되,
상기 주파수 컨트롤러는 소정 주파수로 상기 스위치의 개폐를 제어하도록 상기 스위치에 결합되고, 상기 주파수 컨트롤러는 상기 지연 신호를 수신시 상기 스위치의 개폐를 제어하도록 상기 스위치에 신호를 보내기 위한 것인, 광 방출기 시스템.
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