KR102458154B1 - 증강 현실 장난감 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트폰이나 태블릿과 같은 시청 장치(100)를 통해 보여질 때 물리적 장난감이 활기를 띨 수 있게 하는 장난감(10), 디지털 게임 및 시스템(500)에 관한 것이다. 바람직하게는, 장난감은 추가적 요소, 예컨대 플레이 표면(90)과 함께 사용되는데, 장난감에 대한 개별 마커(92)로 작용하고, 추적될 수 있다. 장난감을 플레이 표면에 놓음으로써 장난감은 예컨대 증강된 환경 주위로 움직일 수 있다. 장난감은 복수의 컴포넌트 부품(20, 30, 40)을 포함하고, 컴포넌트 부품 중 적어도 둘은 마커와 연관된 디지털 컨텐츠(50)이 잠금 해제되고 장난감이 상기 장치 상에서 어떻게 보이도록 및/또는 기능하도록 영향을 줄 수 있게 하는 적어도 하나의 증강 현실 마커(22, 32, 42)를 포함한다. 복수의 증강 현실 마커(22, 32, 42) 각각은 물리적으로 독립적인 증강 현실 이미지 마커이고, 증강 현실 마커는 단일의 고유한 물리적 아이템 및 합성 디지털 표현(50a, 50b, 50c)을 생성하기 위하여 조합되고 합성 증강 현실 마커(234a, 234b, 234c)로 변환된다.

Description

증강 현실 장난감

본 발명은 스마트폰이나 태블릿과 같은 시청 장치를 통해 볼 때 물리적 장난감에 활기를 불어넣을 수 있게 하는 장난감, 디지털 게임 및 시스템에 관련된다. 바람직하게, 장난감은 추가적인 요소, 예컨대 장난감에 대한 개별 마커로 작용하고 추적될 수 있는 플레이 표면과 함께 사용된다. 장난감을 플레이 표면에 둠으로써 장난감은 예컨대 증강 환경에서 이동할 수 있다.

Skylanders®와 같은 장난감 또는 다른 피규어 캐릭터는 게임 컨텐츠에 영향을 주기 위하여 게임 콘솔과 함께 사용되어 왔다. 하지만, 그 사용은 콘솔과 통신하기 위한 NFC(near field communication) 장치 및 베이스 스테이션을 포함하기 때문에 상대적으로 비싸다. 나아가, 장난감 자체는 게임 경험의 일부를 형성하지 않고 플레이어가 스크린을 보고 콘솔을 통해 게임을 플레이하는 동안 베이스 스테이션에 놓여있을 뿐이다.

US 2014/0267404는 증간 현실 장난감을 디스플레이하는 기술을 서술한다. 명세서는 장난감이 성이고, 장치를 통해 보여질 때, 렌더링되는 컨텐츠가 성과 연관되는 경우의 예시를 보여준다.

하지만 이 방법론은 디지털 컨텐츠를 장난감의 일부, 예컨대 창문과 연관시키는 이상을 하지 않는다.

US 2014/0378023은 증간 현실 마커를 포함하는 블록을 포함하는 장난감을 서술한다. 장난감은 3D 공간에서 추적될 수 있고 가상 그래픽 및 효과가 물리적 장난감에 가상 속성을 제공하도록 겹쳐질 수 있다.

명세서는 다수의 구조 요소가 연결되고, 각각이 고유 AR 마커를 가지는 “복합 마커 구조 요소”를 언급한다. AR 시스템의 카메라에 표시될 때 각 컴포넌트는 감지되고(이 명세서의 도 5에 도시되는 바와 같이) 디지털 컨텐츠가 고유 합성물을 생성하기 위하여 오버레이된다. 이것은 각 마커 및 그 상대적 위치가 식별될 필요가 있고, 각각에 관한 정보가 중계 및 해석되므로 막대한 컴퓨터 능력을 요구한다.

예컨대 머리, 몸통 및 다리를 위한 세 마커의 감지가 대응하는 조합된 AR 마커를 결정하고, 감지된 조합된 마커에 응답하여 디스플레이되는 이미지를 수정한다.

US 2012/0122570은 피규어가 피규어를 식별하고 증강을 제공하는 증강 현실 엔진을 돕기 위해 일련의 마커를 포함시킴으로써 어떻게 커스터마이즈되는지 보여준다.

본 발명자들은 물리적 및 디지털 플레이 간의 갭을 비용 효과적인 방식으로 연결하는 방법을 찾고자 했다. 장난감이 근접 캡처와는 달리 증강 현실을 사용함으로써 활기를 띠며, 추가적인 독점 하드웨어, 예컨대 장난감의 컴포넌트와 관련된 사용자 인터페이스에 기반한 터치 컨트롤을 사용할 필요 없이 기존 모바일 및 태블릿 장치를 활용할 수 있다.

예컨대 플레잉 카드의 형태로 표현될 수 있는 장난감 및 플레이 표면에 개별 마커를 적용함으로써 장난감은 증간 현실에 상대적으로 움직일 수 있고 장난감은 환경과 연관된 디지털 컨텐츠와 상호작용할 수 있다. 예를 들어, 디지털 공이 장난감에 고정되지 않기 때문에 장난감은 디지털 공을 차고, 움직이게 야기할 수 있다.

개별 마커 사용은 상이한 면에서 마커를 추적할 수 있게도 한다. 예를 들어, 장난감은 수직면에서 추적되고 플레이 표면은 수평면에서 추적될 수 있다.

나아가 다수의 장난감을 위한 다수의 플레이 표면의 사용은 단일 장치가 다수의 장난감 사이의 상호작용을 추적 및 허용할 수 있게 한다. 제2 플레이 표면의 사용은 가상 상대방의 장난감이 표현되기 위한 독립적 앵커 포인트가 있음도 의미한다.

발명자가 실제로 가지고 노는 장난감에 증강 컨텐츠를 추가하는데 마주한 난점 중 하나는 아이들이 자연광이 부족하거나 인공 조명이 마커 인식을 힘들게 하는 장소에서 장난감을 가지고 논다는 점이다. 이것은 증강 현실이 장치의 카메라 성능 및 사용자가 소프트웨어에 참여하는 조명 조건에 크게 의존하기 때문이다. 부족한 주변광 또는 제한적인 하드웨어 성능은 불량한 마커 인식을 낳는다. 비록 사용자가 조명 조건을 향상시키기 위한 노력을 할 수 있지만 이것은 반사나 눈부심과 같은 다른 문제를 발생시킬 수 있다.

발명자가 이 문제를 극복한 한 방법은 마커 인식을 향상시키기 위하여 안쪽에서 장난감을 비추는 것이었다.

극복해야 하는 다른 기술적 문제는 유사한 장난감 배열로부터 주어진 장난감 배열을 인증하는 것이다. 이것은 장난감이 태블릿이나 전화와 같은 장치를 통해 보거나 가지고 놀 때 장난감의 외관이나 그 특성을 바꾸기 위하여 동일 장르의 장난감들 간에 컴포넌트 파트가 교체될 수 있는 다수의 컴포넌트를 포함하기 때문이다.

예를 들어, 3개의 컴포넌트를 포함하는 5개의 장난감은 5 x 5 x 5 = 125개의 상이한 플레이 변형을 제공한다. 컴포넌트의 수를 4로 늘리면 변형의 가능한 수는 5 x 5 x 5 x 5 = 625로 늘어난다. 유사하게 장난감의 수를 5에서 25로 늘리면 15,625개의 가능한 컴포넌트 3개의 변형을 야기한다.

발명자는 이 문제를 단일의 고유한 물리적 아이템 및 합성 디지털 표현을 생성하기 위하여 조합하는 컴포넌트 상에 증강 현실 이미지 마커를 사용함으로써 극복했다.

이것은 명세서의 도 6 내지 8에 도시된다. 따라서, 주어진 장난감을 인정하기 위하여 시스템은 인증된 합성 디지털 표현을 형성함을 보장하기 위하여 상대적인 물리적 위치 및/또는 각 이미지의 방향을 결정하기 위하여 적어도 2개(3개)의 컴포넌트 파트 상의 적어도 2개(그리고 3개의 컴포넌트 파트를 포함하는 장난감의 경우, 3개)의 물리적으로 독립적인 증강 현실 이미지 마커에서 정보를 얻는다.

이 프로세스는 도 5에 도시된 방법론보다 적은 프로세스 파워를 요구하며, 게임 플레이를 단순화하고 빠르게 한다.

실제로, 장난감이 스마트폰이나 태블릿과 같은 카메라를 가지는 모바일 장치를 통해 플레이되는 멀티 플레이어 게임에서 사용되도록 의도된 것이기 때문에, 주어진 장난감을 인증하고 사용자에게 등록하는 것은 상이한 플레이어 간에 일어나는 게임을 위해 필요하다.

복잡도/경험의 추가적인 층이 독립적인 AR 마커(들)을 가지는, 가장 바람직하게는 장난감이 놓여질 수 있는 플레잉 카드의 형태의 상이한 플레이 표면 및 독립적인 AR 마커를 가지는, 장난감이나 플레이 표면과 연결될 수 있는 물리적 아이템의 사용을 통해 달성될 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 따르면 시청 장치와 함께 사용하기 위한 장난감으로서, 복수의 컴포넌트 부품을 포함하고, 컴포넌트 부품 중 적어도 둘은 마커와 연관된 디지털 컨텐츠가 잠금 해제되고 장난감이 상기 장치 상에서 어떻게 보이도록 및/또는 기능하도록 영향을 줄 수 있게 하는 적어도 하나의 증강 현실 마커를 포함하고, 증강 현실 마커 각각은 물리적으로 독립적인 증강 현실 이미지 마커이고, 증강 현실 마커는 단일의 고유한 물리적 아이템 및 합성 디지털 표현을 생성하기 위하여 조합되고 합성 증강 현실 마커로 변환되는 장난감이 제공된다.

물리적 장난감은 한 증강 현실 마커를 가지는 하나 이상의 컴포넌트 부품을 다른 증강 현실 마커를 가지는 것으로 교환함으로써 수정될 수 있고 이렇게 할 때 장난감은 상이한 캐릭터가 되고 상이한 디지털 컨텐츠를 잠금 해제한다. 마커의 새로운 조합은 새 고유 합성 마커가 발생하게 한다.

바람직하게는 장난감은 적어도 2개의, 더 바람직하게는 적어도 3개의 상호 교환 가능한 컴포넌트 부품을 포함한다.

더 바람직하게는 상기 컴포넌트 부품 중 적어도 둘은 상기 컴포넌트 부품이 서로 쉽게 연결될 수 있게 하고, 장난감 변형을 생성하고 또한 장치를 통해 보여질 때 상기 장난감의 외관 및/또는 기능을 변경하기 위하여 동일 장르의 장난감 간에 컴포넌트 부품이 쉽게 교체될 수 있게 하는 수 및/또는 암 결함 부재를 포함한다.

게임 콘솔과 함께 사용하는 다른 장난감과는 달리, 본 발명의 장난감은 NFC(near field capture) 장치를 포함하지 않는다.

바람직한 장난감은 머리, 몸통 및 하부 몸체를 가지는 캐릭터의 형태를 취한다.

이들 장난감은 또한 마커를 포함하고 따라서 게임 플레이에 영향을 줄 수 있는 보조 컴포넌트를 수용할 수 있다. 이러한 보조 컴포넌트는 무기, 운송 수단 및/또는 보호 장치를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 바람직한 장난감은 다중-면체 컴포넌트인 복수의 컴포넌트 부품을 포함하는 단순한 구조이다.

일실시예에서 이들은 복수의 블록 또는 블록 유사한 요소를 포함한다.

바람직하게는 각 블록은 적어도 한 면 상에 증강 현실 마커를 포함한다.

본 발명의 제2 양태에 따르면 증강 현실 마커를 포함하는 장난감이 제공되고 장난감은 증강 현실 마커를 조명하기 위한 조명 수단을 더 포함한다.

바람직하게는 장난감은 속이 비어있고 보여지도록 마커 뒤에서 증강 현실 마커를 조명하는 장난감 내부의 광을 포함한다.

바람직하게는 본 발명의 임의의 양태의 장난감은 어떻게 증강된 디지털 컨텐츠에 접근하는지 및/또는 게임을 플레이하는지에 대한 지침과 함께 패키징된다.

본 발명의 제3 양태에 따르면 책, 플레이 표면, 액세서리 및 게임 지침 중 하나 이상과 함께 본 발명의 하나 이상의 양태의 장난감을 포함하는 부품 키트가 제공된다.

플레이 표면은 바람직하게는 증강된 경험 내에서 개별적인 독립적 마커로 추적될 수 있는 플레잉 카드의 형태를 취한다.

장난감을 개별적으로 추적할 수 있는 증강된 환경을 생성하는 것은 이점을 가지는데, 만약 장난감이 앵커 포인트로 작용한다면 디지털 컨텐츠가 함께 움직이기 때문이다. 개별적으로 장난감과 증강된 환경을 추적하는 것은 더 큰 기능과 더 풍부한 플레이 경험을 가능하게 한다. 예를 들어, 장난감은 환경의 디지털 컨텐츠와 독립적으로 움직일 수 있다.

본 발명의 제4 양태에 따르면 본 발명의 임의의 양태에 따른 장난감 또는 본 발명의 부품 키트를 증강된 디지털 컨텐츠에 접근할 수 있는 장치를 통해 보며 플레이할 수 있게 하는 시스템이 제공된다.

실제로, 게임 플레이 도중 물리적 장난감을 가지고 노는 것(예컨대, 한 면으로 돌리는 것)은 게임 플레이 출력에 영향을 주기 위해 사용될 수 있다.

시스템은 소프트웨어, 프로세서, 저장소, 메모리, 운영체제, i/o 장치, 가속도계 및 네트워크 인터페이스 중 하나 이상을 더 포함한다.

시스템은 각 이미지 마커가 인증된 합성 디지털 표현을 형성하도록 적어도 2개의 컴포넌트 부품 상의 적어도 2개의 물리적으로 독립적인 증강 현실 이미지 마커의 존재를 결정하고 컴포넌트 부품이 올바른 상대적인 물리적 위치 및/또는 배향에 있음을 더 확인할 수 있도록 장난감에서 정보를 얻을 수 있게 한다.

바람직하게는 시스템은 인증된 합성 디지털 표현을 형성함을 보장하기 위하여 각 이미지 마커의 상대적인 물리적 위치 및/또는 배향을 결정하기 위하여 장치의 카메라 피드를 연속적으로 평가한다.

바람직한 실시예에서 시스템은 각각 장난감을 보는 적어도 두 플레이어 간의, 또는 플레이어와 그 장난감이 시스템에 의해 선택된 것을 상대로 게임 플레이를 가능하게 한다.

바람직하게는 게임은 플레잉 카드와 같은, 장난감과 독립적으로 추적될 수 있는 플레이 표면 상에서 플레이된다. 바람직하게는 게임 장치는 각 장난감에 대하여, 실제 또는 가상의 플레이 표면을 포함한다.

본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예는 첨부되는 도면을 참조하여 더 서술된다.
도 1a-c는 본 발명의 제1 양태에 따른 조립된 장난감을 도시한다.
도 1a는 제1 캐릭터를 도시하고, 도 1b는 제2 캐릭터를 도시하고, 도 1c는 제1 및 제2 캐릭터의 키메라인 제3 캐릭터를 도시한다.
도 2a 내지 2c는 도 1a 내지 1c의 캐릭터의 증강된 버전을 도시한다.
도 3은 도 1a에 도시된 바와 같은 단순한 장난감의 일실시예의 컴포넌트의 조립 전을 도시한다.
도 4는 본 발명의 제2 양태에 따른 이미지 마커를 백라이트하도록 적용된 본 발명의 장난감의 대안적 구성을 도시한다.
도 4a는 컴포넌트가 조립되는 하나 이상의 조명과 배터리(미도시)를 수용하는 스캐폴드를 도시한다.
도 4b는 도 4a의 스캐폴드에 조립된 컴포넌트를 도시한다.
도 5는 선행 기술로서 장난감 상의 다수의 이미지 마커의 식별을 도시한다.
도 6은 본 발명의 제1 양태에 따른 합성 마커가 다수의 이미지 마커로부터 형성되는 프로세스를 도시한다.
도 7a-c는 물리적 위치에 기반한 합성 마커의 검증을 도시한다.
도 8a-b는 상대적 방향에 기반한 합성 마커의 검증을 도시한다.
도 9는 제1 사용자가 그 장난감을 장치를 통해 볼 수 있고 같은 장르의 다른 장난감을 가진 제2 사용자와 게임을 플레이함으로써 그가 그 및 그 상대 장난감 모두를 증강된 방식으로 볼 수 있도록 사용되는 시스템의 개략도이다.
도 10 내지 14는 다음과 같이 본 발명에 따른 장난감을 사용한 예시적인 게임 플레이의 순차적인 단계를 도시한다.
도 10a-c는 올바르게 조립된 장난감을 감지하는 단계를 도시한다.
도 11은 게임 플레이를 위해 장난감을 등록하는 프로세스 단계를 도시한다.
도 12는 게임에 참여하기 위한 단계를 도시한다.
도 13a-c는 다음과 같은 게임플레이를 도시한다.
도 13a는 어떻게 제1 사용자가 그 장난감이 제2 사용자 장난감을 공격하게 하는지 도시한다.
도 13b는 어떻게 시스템이 공격의 유효성을 평가하는지 도시한다.
도 13c는 상대 장난감에 대한 공격의 효과를 도시한다.
도 14는 공격 동안 증강된 장난감의 장치 디스플레이의 도면이다.
도 15는 장치를 통해 보여지는 각 플레이 표면에 놓인 두 장난감을 도시한다.

설명되는 실시예는 제한을 의도한 것이 아니고, 어떻게 다양한 발명이 장난감 및 게임 플레이에 새 접근법을 발생시키는지를 설명하기 위한 것이다.

도 1a, 1b 및 1c는 본 발명의 제1 양태에 따른 물리적 장난감(10)을 도시한다. 도 1a는 제1 캐릭터(10a)를 도시하고, 도 1b는 제2 캐릭터(10b)를 도시하고, 도 1c는 제1 및 제2 캐릭터 모두로부터의 컴포넌트(20, 30 및 40)를 조합함으로써 형성된 제3 키메라 캐릭터(10c)를 도시한다.

각 장난감(10a, 10b 및 10c)은 각각 도시된 캐릭터에서 머리(20), 몸통(30) 및 하부 몸체(40)를 형성하는 복수의, 이 예시에서는 3개의 상호 연결 블록(20, 30 및 40)을 포함한다.

각 장난감의 블록은 적어도 하나의 고유 증강 현실 마커(22; 32; 42)이거나 포함한다. 이것은 바람직하게는 고유 이미지(2차원)의 형태를 취하나 고유의 형상(3차원)에 기반할 수 있다.

바람직하게는 각 장난감(10a, 10b, 10c)의 각 컴포넌트(20, 30, 40)를 위한 마커(22a-b, 32a-b, 42a-b)는 주어진 컴포넌트의 각 가시적인 면을 감는다(올바르게 조립될 때 보이도록).

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 머리(20)의 경우 이것은 캐릭터의 얼굴에 대응하는 전면(201), 후면(202), 두 측면(203 및 204) 및 상면(205)을 포함한다. 몸통(30)의 경우 이것은 전면(301), 후면(302) 및 두 측면(303 및 304)을 포함하고 하부 몸체(40)의 경우 이것은 전면(401), 후면(402) 및 두 측면(403 및 404)을 포함한다.

각 마커가 그 컴포넌트를 감싸도록 보장함으로써 조립된 컴포넌트는 태블릿이나 휴대 전화와 같은 카메라(110)를 가지는 증강 현실 장치(100)를 통해 임의의 각도에서 보여질 때 인증될 수 있다.

대안적으로 마커는 캐릭터의 경우 전면(201, 301, 401)인 주로 보이는 면, 즉 캐릭터를 묘사하는 면으로 제한될 수 있다.

장난감(10)이 활기를 띠기 위해서(도 9) 소프트웨어(510)를 포함하는 시스템(500)에서 카메라(110)를 포함하는 증강 현실 장치(100)를 통해 봐야 한다. 소프트웨어는 컴포넌트(20, 30, 40)가 올바르게 조립되어 인증된 장난감, 즉 컴포넌트가 서로 적절하지 못한 위치(머리 - 하부 몸체 - 몸통)이 아닌 적절한 위치(머리 - 몸통 - 하부 몸체)에 적절한 배향, 즉 몸통이나 하부 몸체가 뒤집혀 조립되지 않은 것을 형성함을 식별한다. 올바른 배향은 모든 컴포넌트 면이 정렬, 즉 모든 전면(201, 301, 401)이 동일 면으로 정렬됨(또한, 예컨대 바뀐 면(201, 302, 401)이 아님)도 의미한다. 소프트웨어는 장치 상에 로드될 수 있거나 예컨대 서버(520)와 통신하는 장치를 통해 액세스될 수 있다.

소프트웨어(510)(또는 실행될 때 장난감을 디스플레이하기 위한 동작을 수행하는 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능한 메모리)는 상호작용적 경험을 보장하기 위하여 다수의 기능을 수행하고 다수의 방법 단계를 가능하게 한다.

따라서, 소프트웨어(510)는 장난감이 주어진 신원(10a, 10b, 10c)을 가지는 장난감으로 인증됨을 보장할 책임이 있고, 이로써 인증된 장난감과 연관된 디지털 컨텐츠(50a, 50b, 50c)를 카메라 피드를 통해 오버레이할 수 있다.

인증되면 소프트웨어는 복수의 컴포넌트 마커(22, 32, 42)로부터 합성 마커(234a, 234b, 234c)를 생성하고, 인증된 장난감과 연관된 디지털 컨텐츠(50a, 50b, 50c)가 잠금 해제되어 어떻게 장난감이 보이는지 또는 기능하는지에 영향을 준다. 디지털 컨텐츠는 시각적 및 청각적 컨텐츠를 포함할 수 있다.

도 2a, 2b 및 2c는 각각 디지털 컨텐츠(50a, 50b, 50c)로 증강된 형태의 도 1a-1c의 장난감을 도시한다.

예를 들어, 증강된 형태의 제1 캐릭터는 도 2a에서 날개와 발톱이 돋고 그 날개를 펄럭일 수 있다. 또한 날카롭게 울고 부리로 공격할 수 있다. 증강된 형태의 제2 캐릭터는 도 2b에서 칼을 든 팔이 돋고, 캐릭터(1a, 1b)의 키메라인 제3 캐릭터는 그 부모 캐릭터의 특정 특성을 공유하지만 그 고유의 특성도 가진다.

본 발명의 물리적 장난감이 임의의 수의 방식으로 제조될 수 있음은 명백하다. 한 단순한 실시예가 도 1a에 도시된 장난감을 발생시키는 3개의 컴포넌트를 보여주는 도 3에 도시된다. 3개의 컴포넌트(20, 30, 40)는 상호 연결 블록의 형태를 취한다.

캐릭터의 머리에 대응하는 블록은 캐릭터에게 그 독특한 외관을 부여하는 이미지를 가지는 5개의 폐쇄면을 가진다. 캐릭터의 머리에 대응하는 전면(201), 후면(202), 두 측면(203 및 204) 및 상면(205)을 포함한다. 하면(206)은 실시예에서 육각 오목부로 도시된 암 결합 부재(207)를 포함한다.

캐릭터의 몸통에 대응하는 블록은 4개의 폐쇄면, 즉 캐릭터의 앞에 대응하는 전면(301), 후면(302) 및 두 측면(303 및 304)를 가진다. 상면(305)은 블록(20)의 하면(206)에 연결 또는 결합될 수 있게 하는 수 결합 부재(308)를 포함한다. 이 수 결합 부재는 도시된 실시예에서 육각 돌출부이다. 하면(306)은 도시된 실시예에서 육각 오목부인 암 결합 부재(307)를 포함한다.

캐릭터의 하부 몸체(40)에 대응하는 블록은 4개의 폐쇄면, 즉 전면(401), 후면(402) 및 두 측면(403 및 404)를 가진다. 블록(30)의 하면(306)에 연결 또는 결합될 수 있게 하는 수 결합 부재(408)를 포함하는 상면(405)을 가진다. 실제로 기능을 가지지 않는 암 결합 부재(407)를 포함하는 하면(406)을 가진다.

인증된 방식으로 올바르게 조립되면, 장난감은 도 1a에 도시된 바와 같이 나타난다.

물론 많은 다른 방식으로 장난감 및 그 컴포넌트를 생산할 수 있으며 통상의 기술자는 물론 이를 인식할 것이다. 또한 컴포넌트를 정의하는(제한의 의도가 아닌) 3개의 캐릭터가 오직 인증된 구성을 발생시키는 방식으로만 조립될 수 있음, 즉 한가지 방식으로만 조립될 수 있음을 보장하는 것도 가능하다.

도 4a 및 4b는 본 발명의 제2 양태에 따른 자기 조명 마커 시스템을 가지는 장난감을 생성하는데 특히 적합한 장난감의 대안적 구조(임의의 아트워크 없이)를 도시한다. 장난감(10)은 반투명 또는 투명 재료로 이루어지고 컴포넌트(20, 30, 40)를 정의하는 캐릭터는 스캐폴드에 연결된 컴포넌트 블록 상에 또는 주위에 바람직하게는 인쇄되거나 수축 포장된 이미지 마커(들)을 백라이트할 수 있는 전원 및 조명원(미도시), 예컨대 배터리와 LED 어레이를 수용하는 스캐폴드(70)를 통해 조립된다.

대안적으로, 또는 추가적으로, 이미지 마커는 발광성 또는 전자 발광성 코팅을 포함할 수 있다.

게임 플레이를 가능하게 하기 위하여 장난감 기능은 그 컴포넌트 및 다른 컴포넌트와의 조합으로부터 획득된 속성에 의해 결정된다. 예를 들어, 머리의 타입은 지력을 다르게 할 수 있고, 몸통의 타입은 힘을 다르게 할 수 있고, 하부 몸체의 타입은 속도를 다르게 할 수 있고, 능력은 예컨대 컴포넌트(20, 30, 40) 자체에 주어진 속성에 의하여, 하나 이상의 다른 컴포넌트와의 병치에 기반하여 추가로 수정된 세트의 속성에 의하여 또는 합성 장난감 자체에 의하여 결정될 수 있다. 이에 대하여 개별 마커(92a, 92b)의 존재를 통해 독립적으로 추적될 수 있는, 주어진 플레이 표면(90a, 90b), 예컨대 플레잉 카드 상의 장난감 배치는 장난감이 게임을 위해 앵커 포인트로 작용할 필요 없도록 증강된 환경이 장난감 주위에 구축될 수 있게 하는 증강된 경험을 추가할 수 있다.

상대적으로 적은 수의 다중 컴포넌트 장난감으로 수많은 조합 순열을 달성할 수 있기 때문에, 각 컴포넌트와 연관된 증강 현실 마커로부터 조립된 장난감을 빠르게 식별 및 인증하는 것이 큰 난점이었다.

일반적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 증강 현실 마커(622, 632, 642)는 단일 이미지로 생성되고 소프트웨어는 일부 행동으로 이미지 마커의 감지에 응답하는데, 일반적으로 시청 장치(100)의 스크린(120) 상에 나타나도록 카메라 피드 위에 디지털 이미지(722, 732, 742)를 오버레이한다.

반면, 도 6에 도시된 바와 같이, 시스템 소프트웨어는 복수의 이미지 마커(22, 32, 42)를 인식하고 만약 서로에 대해 적절한 병치로 있다면 도 2a-2c에 도시된 바와 같이 그 증강된 디지털 표현(50a, 50b, 50c)을 포함하는 고유 캐릭터에 대응하는 행동을 일으키는 단일 합성 마커(234)를 생성한다. 디지털 표현이 카메라 피드 상에 디스플레이되어, 물리적 장난감의 향상된 디지털 표현이 장치의 스크린(120) 상에 나타난다. 또한 합성 마커는 예컨대 두 캐릭터 간의 싸움의 게임 플레이에서 사용될 수 있는 그에 부여된 임의의 힘과 같은 다른 게임 플레이 정보와 연관된다.

서술되는 실시예에서 이미지 마커(22, 32, 42)는 물리적 장난감 이미지의 전부 또는 일부를 이루는 인쇄된 이미지의 형태를 취한다.

서술되는 장난감의 경우 합성 마커의 생성은 각 컴포넌트 부품(20, 30, 40) 상에 존재하는 복수의 증강 현실 마커(22, 32, 42)가 최종 물리적 장난감이 유효한 장난감 배열로 인증되도록 적절한 방식으로 조립될 때에만 일어난다. 올바르게 조립된 장난감을 인증하는 한 방법은 도 7 및 8과 관련하여 설명된다.

실시예에서 캐릭터의 머리, 몸통 및 하부 몸체를 나타내는 3개의 컴포넌트 부품(20, 30, 40)는 먼저 올바른 위치 순서로 함께 조립되어야 하고(도 7a 내지 7c), 둘째로 컴포넌트는 올바르게 배향되어야 한다(도 8a-8b).

도 7을 참조하면 소프트웨어(510)는 각 마커 이미지(22, 32, 42)를 분석하고 컴포넌트(20, 30, 40)의 물리적 배열이 유효한지(도 7c와 같이) 또는 무효인지(도 7a나 7b와 같이) 여부를 결정한다.

합성 마커(234)가 단일 이미지가 아니라 이미지의 배열을 통해 생성되기 때문에, 카메라 피드 처리를 책임지는 소프트웨어(510)는 마커 이미지(22, 32, 42)의 존재 및 무효인 물리적 배열과 반대인 유효한 물리적 배열 모두를 감지하기 위하여 피드의 연속적 평가를 수행해야 한다.

승인된 물리적 배열을 결정하는데 추가로, 소프트웨어는 컴포넌트가 또한 무효인 것(도 8a)과 반대로 유효한 배향(도 8b)임을 보장하기 위하여 컴포넌트의 배향도 분석해야 한다.

소프트웨어가 조립된 장난감이 기준을 충족한다고 결정하면 인증된다.

완전한 유효 감지가 일어나기 전에 소프트웨어가 반응할 수 있게 하기 위하여 하나 이상의 마커 컴포넌트의 존재도 감지될 수 있다.

알고리즘은 마커 컴포넌트의 상대적 위치와 배열을 유효한 배열의 데이터베이스나 리스트와 비교한다. 임의의 개별 마커 컴포넌트에 대하여, 알고리즘은 임의의 다른 컴포넌트의 요구되는 위치 및 배열을 결정한다. 알고리즘은 위치 및 배향을 분석할 때 다양한 정도의 허용 오차를 채용할 수 있다.

배열이 유효하기 위하여, 알고리즘은 서로에 대한 마커 컴포넌트의 위치 및 배향을 비교한다.

예시적인 검증 규칙은 만약 모든 컴포넌트가 동일한 축 주위로 배향되고 특정 축을 따라 서로 인접한다면 합성 마커가 유효한 것으로 간주되는 것이다. 검증 규칙은 구현에 따라 다를 수 있다.

소프트웨어는 사용자가 올바르게 장난감을 조립하도록 돕는데 사용될 수도 있다.

도 10a-c를 참조하면 제1 사용자(U1)는 장치(100)의 스크린(120)에 보이는 대로 장난감의 세 컴포넌트(20, 30, 40)를 조립한다. 장치를 통해 보여질 때, 카메라 피드는 컴포넌트를 감지하고 소프트웨어는 사용자에게 컴포넌트(40)의 분할 스크린 뷰(도 10a의 좌측) 및 컴포넌트의 렌더링 프리뷰(42)(우측)를 제공한다.

장난감이 조립됨에 따라(도 10b 및 10c) 지시/유도는 올바르게 조립된 장난감이 인식될 때까지 주어질 수 있는데, 이 때 장난감이 등록되고 제1 사용자(U1)는 다른 사용자(U2)나 시스템이 선택한 장난감을 상대로 게임 플레이를 시작할 수 있다.

프로세스 동안 소프트웨어가 연속적으로 장치의 카메라 피드를 분석하고 하나 이상의 마커의 존재를 식별하려 시도한다(도 10a). 만약 하나 이상의 마커가 식별되면, 소프트웨어는 마커 배열이 완전히 조립된 장난감의 존재를 나타내는지 여부를 결정한다(도 10c).

만약 소프트웨어가 사용자가 장난감을 올바르게 조립했다고(도 10c) 결정하면 장난감은 제1 사용자(U1)에게 등록되고 인증된 장난감으로 확인된다.

도 11은 소프트웨어(510)가 서버(520) 상에서 원격으로 실행되는 프로세스를 도시한다. 마커 구성은 장치(100)에 의해 서버(520)로 전송된다(단계 1). 마커 구성이 검증된다(단계 2). 장난감이 사용자에게 등록되고(단계 3) 인증된다(단계 4).

그 후 사용자는 게임에 참여할 수 있고 게임 참여의 프로세스는 도 12에 간단히 도시된다.

도 12를 참조하면 장난감(10)이 장치(100)를 통해 보여지고, 장난감의 마커 구성(22, 32, 42)이 식별되고, 인증됐는지 여부가 결정된다. 만약 인증되지 않으면, 구성이 등록되고, 만약 이미 인증됐으면 세부 사항이 업로드되고 사용자나 플레이어는 게임에 참여하도록 요청된다.

제1 사용자(U1)는 게임에 참여하도록 상대방을 선택 또는 초대하고, 제2 사용자(U2)가 게임에 참여하면 제1 사용자는 추가적으로 상대 장난감을 그 장치 상에서 볼 수 있다(및 그 반대). 그리고 플레이가 시작될 수 있다.

한 게임에서 플레이어의 장난감은 전투를 수행하고 도 9 및 도 14도 참조하여 도 13a 내지 13c에 도시된 바와 같이 게임이 장치(100) 상의 사용자 인터페이스를 통해 플레이된다.

도 9를 참조하면, 게임 플레이는 태블릿이나 전화와 같은 카메라(110)를 가지는 장치(100)를 통해 가능하게 된다. 게임 플레이를 지원하는 시스템(500)은 하나 이상의 장난감(10), 각각 카메라(110) 및 디스플레이(120)를 가지는 하나 이상의 시청 장치(100) 및 디지털 컨텐츠(50)가 디스플레이될 수 있게 하는 소프트웨어(510)를 포함한다. 소프트웨어는 예컨대 앱을 통해 장치 상에서 로컬로, 또는 예컨대 서버(520) 상에서 원격으로 실행될 수 있다.

제1 사용자 스크린의 절반은 사용자 1(U1)(겸 플레이어 1)의 증강된 캐릭터(50b)를 디스플레이하고 스크린의 절반은 사용자 2(U2)(겸 플레이어 2 또는 상대방)의 증강된 캐릭터(50a)를 디스플레이한다. 터치 스크린 사용자 인터페이스(130)도 제공된다.

게임 플레이는 턴 기반이다(도 13a-13c). 각 턴에 대해 장난감의 증강 현실 뷰 내의 관련 컨텐츠(140)(도 13a에서 스크린 1의 원)를 제1 탭함으로써(예컨대, 사용자가 머리, 몸통 또는 하부 몸체를 탭) 사용자는 수행하고 싶은 공격 타입을 선택한다. 그 후 상대 장난감의 증강 현실 뷰 내의 관련 컨텐츠(150)(도 13a에서 스크린 2의 원)을 탭한다(예컨대, 사용자는 머리, 몸통 또는 하부 몸체를 탭한다). 도면에서 사용자 1은 그의 장난감 몸통과 연관된 특성을 사용하여 상대방의 장난감의 머리를 공격하는 것을 보여준다.

사용자가 공격 타입과 타겟을 선택하면, 소프트웨어(510)는 도 13b에 도시된 바와 같은 알고리즘을 사용하여 공격의 효과를 계산한다. 알고리즘은 양 플레이의 장난감의 속성으로부터 도출되는 다수의 인자를 고려한다. 알고리즘은 공격의 정확도와 효과 모두를 결정한다. 알고리즘은 장치(100) 상에서 로컬로 또는 서버(520) 상에서 원격으로 실행될 수 있다. 알고리즘은 결과를 검증하기 위하여 양 사용자의 장치 상에서 동시에 또는 순차적으로 실행될 수 있다. 공격의 효과가 결정되면, 소프트웨어는 네트워크(530)를 통해 이 정보를 양 사용자(플레이어 1 및 2)에게 배포한다.

소프트웨어(510)는 다양한 방식으로 알고리즘의 출력에 반응할 수 있다(도 13c). 공격은 히트(다양한 방식, 예컨대 시각화된 공격의 궤적(80) 및/또는 히트나 미스를 표시하는 텍스트 박스(82)로 표시됨)를 유발할 수 있다. 나아가 도 9에서 파워 바(86)로 표시되는 장난감 상태가 변경됨으로써 스크린은 가해진 데미지 정도를 디스플레이(84)할 수 있다.

예시에서 주어진 목표는 상대방의 헬스를 0으로 감소시키는 것이지만 다른 게임은 다른 목표를 가질 수 있고 턴의 결과는 다양한 방식으로 시각화될 수 있다.

양 사용자가 알고리즘의 출력을 수신하고, 적절한 응답을 수행하면, 소프트웨어는 현재 플레이의 턴을 종료하고 그 상대방이 응답할 수 있다. 장난감의 헬스가 고갈되면, 게임을 진 것으로 간주된다. 사용자에게 승리/패배 정보를 디스플레이한 후, 게임은 리셋 또는 종료될 수 있다.

도 9에서 볼 수 있는 바와 같이 디스플레이는 예컨대 사용자 장난감의 상태와 상대방의 장난감의 상태의 세부 사항을 제공한다.

바람직한 변형에서, 도 15에 도시된 바와 같이, 게임 장치는 게임이 장난감(10)으로 플레이되는 플레이 표면(90)을 포함한다. 플레이 표면은 플레잉 카드의 형태로 제공될 수 있고, 각 카드는 게임 플레이에 영향을 줄 수 있는 그 자신의 AR 마커(92a, 92b)를 가진다. 따라서, 카드의 팩이 제공될 수 있다.

독립적으로 장난감(들)을 추적할 수 있는 증강 현실의 제공은 여러 문제를 극복하고 다음과 같은 여러 이점을 제공한다.

증강된 디지털 컨텐츠를 장난감이 아닌 플레이 표면에 고정함으로써, 장난감은:

1. 디지털 컨텐츠에 상대적으로 움직일 수 있다.

2. 디지털 요소와 상호작용할 수 있는데, 예컨대 플레이 표면 상의 디지털 공을 차고 공이 움직이도록 야기할 수 있다(디지털 컨텐츠가 장난감에 고정되지 않으므로).

3. 제2 플레이어가 독립적인 플레이 표면에 고정될 수 있으므로 제2 가상 플레이어를 상대로 플레이할 수 있다.

독립적으로 추적 가능한 플레이 표면(90)을 제공함으로써 게임 플레이를 가능하게 하는 시스템은 수직면 및 수평면의 플레이 환경에서 장난감을 추적할 수 있다 그 결과:

1. 장난감이 아닌 플레잉 카드에 부착함으로써 환경 컨텐츠가 플레이 표면에 추적될 수 있다.

2. 장난감 및 플레이 표면 간의 움직임이 추적되어 장난감이 플레이 표면 상의 디지털 컨텐츠와 상호작용할 수 있게 할 수 있다.

3. 다수의 장난감을 다수의 플레잉 카드 위에 둠으로써. 단일 장치가 다수의 장난감을 추적하고 그들 간의 상호작용을 가능하게 할 수 있다.

4. 수평면에서 추가된 추적의 추가 때문에, 만약 장난감이 플레잉 카드 위에 놓여지면, 장치는 그저 장난감이 아닌 플레잉 카드에도 의하여 연속적으로 장난감의 위치를 추적할 수 있다.

5. 제2 플레잉 카드를 사용함으로써. 시각적으로 표현되는 가상 상대방을 위한 앵커 포인트로 사용될 수 있다.

독자는 본 발명의 장난감 및 시스템이 많은 상이한 게임을 발생시킬 수 있고 제공된 예는 단지 예시일 뿐임을 이해할 것이다.

Claims (21)

1. 장난감 캐릭터(10) 및, 카메라(110)를 포함하는 시청 장치(100)를 포함하는 시스템(500)으로서, 장난감 캐릭터는 복수의 컴포넌트 부품(20, 30, 40)을 포함하고, 컴포넌트 부품 중 적어도 둘은 마커와 연관된 디지털 컨텐츠(50)가 잠금 해제되고 장난감 캐릭터가 상기 장치 상에서 어떻게 보이도록 및/또는 기능하도록 영향을 줄 수 있게 하는 적어도 하나의 증강 현실 마커(22, 32, 42)를 포함하고, 시스템 소프트웨어(510)는 장난감 캐릭터가 주어진 신원(10a, 10b, 10c)을 가지는 장난감 캐릭터로 인증되고 사용자(U1)에 등록됨을 보장할 책임이 있고, 인증된 후 소프트웨어는 복수의 컴포넌트 증강 현실 마커(22, 32, 42)로부터 그 증강된 디지털 표현 및 연관되는 게임 플레이 정보를 포함하여 장난감 캐릭터에 대응하는 행동을 발생시키는 단일 합성 마커(234)를 생성하는 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   알고리즘은 유효한 배열의 데이터베이스 또는 리스트에 대해 마커 컴포넌트의 상대적인 위치 및 배향을 비교하는 시스템.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   유효 규칙은 모든 컴포넌트가 동일한 축에 대해 배향되고 특정한 축을 따라 서로 인접하다고 결정하는 시스템.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   사용자(U1)는 제2 장난감을 가지는 제2 사용자(U2)를 게임에 참여하도록 초대할 수 있고 제1 및 제2 사용자는 각 장치에서 서로의 장난감을 볼 수 있는 시스템.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   시스템 소프트웨어는 장치 상에서 로컬로 또는 원격으로 실행되는 시스템.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   하나의 증강 현실 마커(32b)를 가지는 적어도 하나의 컴포넌트 부품(30)은 상이한 증강 현실 마커(32a)를 가지는 컴포넌트 부품(30)으로 대체될 수 있는 시스템.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 컴포넌트 부품 중 적어도 둘은 상기 컴포넌트 부품이 직접 또는 간접적으로 서로 연결될 수 있게 하는 수(26, 36) 및/또는 암(28, 38) 결합 부재를 포함하는 시스템.
8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   물리적인 보조 컴포넌트를 수용할 수 있는 시스템.
9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   컴포넌트 부품은 다중-면체 컴포넌트이고 다중-면체 컴포넌트의 적어도 두 면은 상이한 증강 현실 마커를 포함하는 시스템.
10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    이미지 마커를 조명하기 위한 조명 수단을 포함하는 시스템.
11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    장난감 캐리턱와 독립적으로 추적될 수 있는 개별 마커를 가지는 추가 요소를 포함하는 시스템.
12. 청구항 11에 있어서,
    추가 요소는 플레이 표면인 시스템.
13. 청구항 12에 있어서,
    플레이 표면은 플레잉 카드인 시스템.
14. 청구항 12에 있어서,
    다수의 장난감 캐릭터 및 다수의 플레이 표면을 포함하는 시스템.
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