KR102574997B1 - 게임 컨트롤러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가상 환경과 상호작용하기 위한 입력 컨트롤러(100)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 제1 바디(102) 및 상기 제1 바디에 연결되어 있는 제2 바디(104)를 포함하는 입력 컨트롤러에 관한 것이며, 상기 제1 바디는 제1 입력 디바이스(106)를 포함하며, 상기 제2 바디는 제2 입력 디바이스(108)를 포함한다. 상기 제1 입력 디바이스는 가상 환경에서 적어도 5 자유도의 제1 이동으로 가상 환경에 입력 제어를 제공하고, 상기 제1 이동은 상대 이동이며, 상기 제2 입력 디바이스는 가상 환경에서 적어도 2 자유도의 제2 이동으로 가상 환경에 입력 제어를 제공하고, 상기 제2 이동은 절대 이동이다.

Description

게임 컨트롤러
본 발명은 가상 환경과 상호작용하기 위한 입력 컨트롤러에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 제1 바디 및 제1 바디에 연결되어 있는 제2 바디를 포함하는 입력 컨트롤러에 관한 것이며, 제1 바디는 제1 입력 디바이스를 포함하고, 제2 바디는 제2 입력 디바이스를 포함한다.
컴퓨터 공학에서, 상이한 종류의 포인터들 및 위치 설정 수단은 조이스틱, 제어 볼, 마우스 등과 같은 입력 컨트롤러로서 사용되며, 수동 조작에서, 다차원 제어를 위한 전기 제어 신호들을 발생시킨다. CAD 작업에서 또는 컴퓨터 및 TV 게임에서의 위치 제어는 여러 자유도 또는 차원 내에서 제어성을 종종 필요로 한다. 사용자는, 논리적으로 또는 직관적인 방식으로 다수의 상이한 제어 이동을 손으로 수행할 수 있어야 한다. 일부 현대 어플리케이션에서, 특히 컴퓨터 게임에서, 가상 환경에서 최대 6차원, 즉, 3개 방향으로의 선형 이동 및 3개 방향으로의 회전 이동에서 제어성이 요구된다.
또한, 가상 환경에서 요구되는 위치 제어의 타입에 따라, 제어를 용이하게 및 논리적 또는 직관적인 방식으로 위치 제어를 수행하는 데 상이한 타입의 제어성이 유리하게 사용된다.
미국특허 제2013/0324254호(Sony Computer Entertainment Inc.)는 손잡이를 갖는 바디를 포함하는 컴퓨터 게임 시스템과 상호작용하는 컨트롤러 디바이스에 관한 것이다. 터치 표면은 손잡이의 일측 상에 배치된다. 터치 표면은 사용자의 손가락에 의한 상호작용에 반응하여 방향성 제어를 수신하기 위한 영역을 제공한다. 손잡이를 이동시킴으로써, 사용자는 플레이어의 이동에 관련된 게임 시스템에 의해 손잡이의 위치 및 이동 추적을 허용하고, 이러한 이동을 게임을 위한 입력으로서 사용함으로써 위치 제어를 달성할 수 있다. 이러한 위치 제어(Motion Control로도 알려짐)는 예를 들어, 테니스 시뮬레이터 게임의 테니스 라켓 또는 액션 게임의 무기를 제어하는데 유리할 수 있으며, 제어성은 가상 환경에서 최대 6차원으로 달성될 수 있다.
터치 표면은 상이한 타입의 위치 제어를 위해, 예를 들어 메뉴에서 아이템을 선택하기 위해 사용될 수 있다.
그러나, 특정 타입의 가상 환경의 경우, 손잡이의 이동에 의해 달성되는 위치 제어는 불충분하거나 심지어 적합하지 않다.
이 문맥 내에서 본 발명의 실시예들이 발생한다.
상기를 고려하여, 본 발명의 목적은 전술한 결점들 중 하나 또는 몇가지를 해결하거나 적어도 감소시키는 것이다. 일반적으로, 위의 목적은 첨부된 독립 청구항들에 의해 달성된다.
제1 양태에 따르면, 본 발명은, 가상 환경과 상호작용하기 위한 입력 컨트롤러에 의해 구현되며, 제1 바디 및 상기 제1 바디에 연결되어 있는 제2 바디를 포함하되, 상기 제1 바디는, 이동 및 해제될 때 제1 원점으로 스프링 백하기 위해 상기 입력 컨트롤러에 탄성적으로 매달려 있는 제1 입력 디바이스를 포함하며, 상기 제1 입력 디바이스는 적어도 5 자유도를 갖는 제1 원점에 대해, 또는 이에 관하여 이동하도록 배치되고, 상기 가상 환경에서 적어도 5 자유도를 갖는 제1 이동에 의해 가상 환경과 상호작용하도록 배치되며, 상기 제1 이동은 제1 입력 디바이스에 의한, 제1 원점에 대한, 또는 이에 관한 이동에 대응하고, 상기 제1 이동은 상대 이동이다.
상기 제2 바디는 제2 원점에 대해 적어도 2 자유도의 입력을 수신하도록 배치된 제2 입력 디바이스를 포함하되, 상기 제2 입력 디바이스는 가상 환경에서 적어도 2 자유도를 갖는 제2 이동에 의해 가상 환경과 상호작용하도록 배치되어 있고, 상기 제2 이동은 제2 원점에 대해, 또는 이에 관하여 제2 입력 디바이스의 수신된 입력에 대응하며, 상기 제2 이동은 절대 이동이고, 상기 입력 컨트롤러는, 입력 컨트롤러에 고정되어 있고, 제1 바디의 내부에, 제1 입력 디바이스의 중심으로 연장되어 있는 서스펜션 디바이스를 추가로 포함하며, 상기 서스펜션 디바이스는 제1 입력 디바이스의 탄성 서스펜션을 위해 실질적으로 제1 입력 디바이스의 중심에 서스펜션 포인트를 제공하고, 상기 제1 원점은 서스펜션 포인트에 위치되어 있다.
용어 "실질적으로 중심에"는, 본 명세서의 문맥에서, 단부가 제1 입력 디바이스의 중앙 섹션에, 또는 제1 입력 디바이스의 중심으로부터 이의 외부 표면까지의 거리의, 1% 또는 3% 또는 5%, 또는 10%에 대응하는 중심으로부터의 거리 내에 배치되는 것으로 이해되어야 한다.
용어 "중심"은, 본 명세서의 문맥에서, 입력 디바이스의 부피 또는 질량에 대한 중심으로서 이해되어야 한다.
용어 "제1 입력 디바이스에 의한 제1 원점에 대한 이동에 대응하는 제1 이동"은, 본 명세서의 문맥에서, 제1 이동이 (3가지 방향으로) 선형 이동 및 (적어도 2개의 방향이지만 일부 실시예에서는 3개의 방향으로) 회전 이동, 즉, 적어도 5 자유도(degrees of freedom; DOF)를 포함하고, 선형 이동 및 회전 이동이, 제1 입력 디바이스가 제1 원점에 대해 어떻게 이동되는지에 따라 달라지는 것으로 이해되어야 한다. 제1 입력 디바이스는, 제1 원점 주위의 3개의 수직 축들(종종 피치, 요, 및 선택적으로 롤로 지칭됨)에 대한 회전이 결합된, 제1 원점에 대해 전방/후방, 업/다운, 좌/우로 자유롭게 이동하도록(3개의 수직 축들에서 병진), 입력 디바이스에 매달려 있다. 예를 들어, 입력 디바이스가 (x축을 따라) 전방으로 이동되고, 동시에 z축(요)에 대해 회전되는 경우, 최종 제1 이동은 전방 운동을 갖는 원형 이동일 것이다. 2개의 상이한 이동인 전방 운동 및 회전의 속도 또는 가속도는, 제1 입력 디바이스가 x축에 있는 제1 원점으로부터 얼마나 멀리 있는지, 그리고 z축에 대해 또는 이에 관하여 얼만큼 회전되는지에 따라 달라질 것이다. 따라서, 제1 이동은 상대 이동이다. 즉, 제1 이동의 변위, 병진 및 회전, 및 제1 이동의 속도 또는 가속도는, 제1 입력 디바이스에 의한 입력이 수신되는, 제1 원점에 대한 제1 입력 디바이스의 현재 위치에 기초한다. 즉, 제1 이동은, 제1 이동의 속도 또는 가속도가 제1 입력 디바이스의 현재 위치와 제1 원점 사이의 거리, 및 제1 원점에 대한 제1 입력 디바이스의 회전량 중 적어도 하나에 기초하도록, 상대 이동이다.
이는 이하의 도 3과 함께 추가로 설명될 것이다.
용어 "제2 원점에 대한 제2 입력 디바이스의 수신된 입력에 대응하는 제2 이동"은 본 명세서의 문맥에서, 제2 이동이 (적어도 2개의 방향이지만, 최대 3개의 방향으로) 적어도 선형 이동 및 (3개의 방향으로) 선택적으로 회전 이동을 포함한다. 이는 이하에 보다 상세히 설명된 바와 같이 입력 디바이스의 타입에 따라 달라진다. 그러나, 제2 입력 디바이스의 위치 또는 제2 원점에 대하여 수신된 입력의 현재 위치의 위치가 제2 이동의 실제 종료 지점을 결정하도록, 즉, 제2 이동의 길이 또는 변위가 수신된 입력의 위치와 제2 원점 사이의 거리에 기초하도록, 제2 이동은 절대 이동이다. 일부 경우에서, 예를 들어, 제2 입력 디바이스가 트랙볼 입력 디바이스인 경우, 제2 원점에 대해 수신된 입력의 위치 사이의 회전량 및/또는 제2 원점에 대한 제2 입력 디바이스의 회전량은 변위를 결정할 것이다. 제2 입력 디바이스가 가상 환경에서 6 자유도로 제2 이동에 의해 가상 환경과 상호작용하도록 배치되는 경우, 제2 이동의 변위, 병진, 및 회전은, 제2 입력 디바이스에 의한 입력이 수신되는, 제2 원점에 대한 제2 입력 디바이스의 현재 위치, 및 제2 원점에 대한 수신된 입력의 위치 사이의 회전량 및/또는 제2 원점에 대한 제2 입력의 디바이스의 회전량에 기초한다. 즉, 제2 이동은, 제2 이동의 변위가, 수신된 입력의 위치와 제2 원점 사이의 거리, 제2 원점에 대한 수신된 입력의 위치 사이의 회전량, 및 제2 원점에 대한 제2 입력 디바이스의 회전량 중 적어도 하나에 기초하도록, 절대 이동이다. 즉, 제2 이동의 변위는 제2 원점에 대한 자유도가 측정된, 제2 입력 디바이스에 의한 각각의 변화에 기초한다.
용어 "제2 이동의 변위"는 본 명세서의 문맥에서, 가상 환경이 3D 환경인 경우, 이러한 변위는 가상 환경의 3D 투영일 수 있다는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및 제2 입력 디바이스 모두는 공간 입력 디바이스들이다. 제1 입력 디바이스는 가상 환경에 6 자유도의 상대 입력을 제공하고, 제2 입력 디바이스는 가상 환경에 적어도 2 자유도의 절대 입력을 제공한다.
본 발명은 적어도 5 DOF의 상대 이동을 허용하는 입력 디바이스와, 적어도 2 DOF의 절대 이동을 허용하는 입력 디바이스를 결합하는 아이디어에 기초하고, 입력 컨트롤러는 유리한 방식으로 가상 환경에서 여러 상이한 타입의 이동을 처리할 수 있다. 적어도 5 DOF의 입력 디바이스는 가상 환경에서 빠르고 완전히 자유롭게 이동할 수 있도록 사용될 수 있으며, 이러한 이동은 제1 원점에 대해 탄성적으로 매달려 있는 디바이스를 트위스팅하고 푸싱함으로써 사용자의 한 손으로 제어될 수 있다. 제1 입력 디바이스가 탄성적으로 매달려 있기 때문에, 가상 환경에서 적어도 5 DOF의 이동을 제어하는 인체공학적 방법이 달성된다. 적어도 2 DOF의 절대 이동을 허용하는 입력 디바이스는 액션 게임에서의 조준, 가상 환경에서 아이템의 선택, 또는 가상 환경에서 표면의 편집과 같은, 가상 환경에서의 다른 작업을 위해 사용될 수 있다. 입력 컨트롤러는 무선으로 또는 와이어를 통하여 가상 환경을 제어하도록 배치될 수 있다.
이동 및 해제될 때 제1 원점으로 스프링 백하기 위해 입력 컨트롤러에 탄성적으로 매달려 있는 제1 입력 디바이스를 제공함으로써, 촉각 피드백이 제공되며, 사용자가 원점이 어디에 위치되어 있는 지에 대한 감각을 가질 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 원점으로 복귀하기 위한 빠르고 쉬운 방법은, 즉, 제1 입력 디바이스를 놓음으로써 제공된다. 제1 입력 디바이스를 이동 및 트위스트할 때, 사용자는 서스펜션 내에 축적된 텐션을 느낄 것이고, 이후, 제1 입력 디바이스를 해제시킴으로써, 서스펜션은 손잡이를 원점으로 다시 끌어당기고/돌릴 것이다.
또한, 제1 입력 디바이스의 실질적으로 중심에 있는 서스펜션 포인트를 제공함으로써, 예를 들어, 바디가 가상 환경에서 공간의 한 지점에서 다른 지점으로 이동되도록, 사용자가 가상 환경과 상호작용하기를 원하는 경우, 예를 들어, 사용자의 손의 의해 가해진 힘은, 제1 입력 디바이스에 의해 야기되는 모든 타입의 병진 운동들에 대해 제1 원점을 통해 가해질 것이다. 제1 입력 디바이스가, 제1 입력 디바이스의 중심에 있는 않은 원점을 갖는 경우를 비교한다. 이 경우, 사용자가 예를 들어, 가상 환경에서 캐릭터를 왼쪽으로 스트래핑하고(strafe), 따라서 제1 입력 디바이스를 좌측으로 이동시키려는 경우, 사용자는, 잘 회전하지 않도록 비대칭적으로 배치된 제1 원점으로 인해 서스펜션에서 축적된 토크를 보상해야 한다. 제1 입력 디바이스로부터의 촉각 피드백 및 스크린으로부터의 시각적 피드백은 사용자에게 혼합된 메세지를 제공할 것이다. 본 실시예에서, 이러한 혼합된 메세지가 회피될 수 있다.
제1 입력 디바이스는, 이동 및 해제될 때 제1 원점을 스프링 백하기 위해 입력 컨트롤러에 탄성적으로 매달려 있는 제1 바디의 일부로서 정의된다. 예를 들어, 제1 입력 디바이스가 세장형 바디의 단부에 배치되어 있는 경우, 제1 바디의 단부만이 탄성적으로 매달려 있고, 이동 및 해제될 때 스프링 백할 것이다. 다른 예에서, 제1 입력 디바이스는 전체 제1 바디, 및 이 경우, 전체 제1 바디를 포함하고, 이 경우, 전체 제1 바디는 탄성적으로 매달려 있고, 이동 및 해제될 때 스프링 백할 것이다.
일부 실시예에 따르면, 서스펜션 디바이스는 실질적으로 제1 입력 디바이스의 중심에 있는 단부, 및 단부에 부착되어 있는 다수의 스프링들을 포함하며, 제1 입력 디바이스는 다수의 스프링들에 부착되어 있는 입력 컨트롤러에 탄성적으로 매달려 있다.
일부 실시예에 따르면, 단부는 구형 형상을 갖고, 다수의 스프링들은 구형 형상의 단부의 표면에 고르게 펼쳐진 방식으로 부착되어 있다. 용어 "고르게 펼쳐진 방식"은, 여기서, 다수의 스프링들이 구형 형상의 단부의 표면에 대해 고르게 이격되어 있다는 것으로 이해되어야 한다.
일부 실시예에 따르면, 단부는 얇고 평평한 물체, 예를 들어 플레이트 또는 디스크로서 형성되고, 다수의 스프링들은 단부의 일측에 고르게 펼쳐진 방식으로 부착되어 있다. 용어 "고르게 펼쳐진 방식"은, 여기서, 다수의 스프링들이 고르게 이격되어 있는 것으로 이해되어야 한다.
일부 실시예에 따르면, 서스펜션 디바이스는 제2 바디에 고정되어 있다. 이는 입력 컨트롤러를 사용할 때 개선된 안정성을 제공할 수 있는데, 이는 사용자가 한 손으로 제2 바디를 잡을 수 있고, 제2 손으로 제1 입력 디바이스를 이동시킬 수 있기 때문이다.
일부 실시예에서, 제1 원점은 제1 바디의 중심에 위치되어 있다. 이는 사용자가 가상 환경에 병진 운동을 제공하기를 원할 때 정확성을 더 향상시킬 수 있는데, 이는 전체 제1 바디가 제1 입력 디바이스이기 때문이다.
용어 "제1 바디의 중심"은 본 명세서의 문맥에서, 제1 바디의 부피 또는 질량에 대한 중심으로서 이해되어야 한다.
일부 실시예에 따르면, 제1 입력 디바이스는 제2 바디에 탄성적으로 매달려 있으며, 제1 입력 디바이스는 제2 바디에 대한 제1 바디의 이동에 의해 적어도 5 자유도를 갖는 제1 원점에 대해 이동하도록 배치된다. 이는, 제1 입력 디바이스가 사용자의 한 손으로 제어될 수 있는 한편, 다른 손은 제2 바디를 잡고, 제2 입력 디바이스를 제어한다는 점에서 유리하다. 따라서, 제2 바디는 여전히 지지될 수 있는 한편, 제1 입력 디바이스는 제2 바디에 대하여 제1 바디를 이동시킴으로써 제어된 방식으로 이동되거나 트위스트될 수 있다. 따라서, 제2 바디는 제1 입력 디바이스의 이동에 대한 반작용으로 작용한다. 제2 바디에 대한 제1 바디의 푸싱 및/또는 트위스트를 정지할 때, 제1 바디는, 제2 바디에 탄성적으로 매달려 있는 사실로 인해 항상 제2 바디에 대해 원래 위치로 다시 바운스할 것이다.
일부 실시예에 따르면, 입력 컨트롤러는 대칭 디자인을 갖는다. 이는 입력 컨트롤러를 사용할 때 인체공학적 이유로, 또한 제1 원점에 대해 제1 입력 디바이스를 이동 및 트위스트할 때 안정성 이유로 유리하다. 대칭 디자인은 또한 입력 디바이스를 양손으로 사용할 수 있게 한다.
일부 실시예에 따르면, 제1 및 제2 바디 각각은 실질적으로 원통 형상을 갖고, 제1 바디는 제2 바디에 연결되어, 입력 컨트롤러는 단면이 8자로 형성될 수 ㅇ있다. 이러한 실시예는, 형상이 콤팩트하고 제2 바디가 제1 바디의 이동 및 제1 입력 디바이스의 이동에 대해 양호한 반작용을 제공한다는 점에서 유리하다. 또한, 원통형으로 형성된 제1 바디를 제공함으로써, 제2 바디에 대해 제1 바디를 이동시킬 때, 그립을 변경시키는 것이 더 쉽다. 이러한 방식으로, 사용자는 그/그녀의 손가락 또는 손목 또는 모두의 조합을 사용하여 제1 바디를 이동시킴으로써 제1 이동을 제어할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 제2 입력 디바이스는 압력 패드이고, 제2 원점은 압력 패드에 의해 진행 입력이 수신되는, 압력 패드의 위치에 위치되어 있다. 따라서, 압력 패드 및 제2 이동은 예를 들어, 제2 바디를 잡는 손의 엄지손가락을 사용하여 제어될 수 있다. 압력 패드는 대안적으로, 글라이드 패드, 글라이드 포인트, 감압형 태블릿, 트랙 패드, 터치패드라고 하며, 손가락을 사용하고, 압력 패드의 표면을 가로질러 드래그함으로써 작동된다. 압력 패드가 가상 환경에 절대 이동을 제공하고, 제2 원점은, 압력 패드에 의해 진행 입력이 수신되는, 압력 패드 상의 위치에 위치하기 때문에; 사용자가 표면 상에서 그 또는 그녀의 손가락(엄지손가락)을 이동시킴에 따라, 가상 환경에서의 제2 이동은 압력 패드의 표면 상에 손가락의 이동과 동일한 방향에 있을 것이다. 제2 이동의 속도는, 사용자가 표면 상에서 그 또는 그녀의 손가락을 이동시키는 속도에 대응할 것이다. 제2 이동을 제어하기 위해 압력 패드를 사용하는 것은 유리한데, 제2 이동이 사용자의 손가락의 작은 이동에 의해 제어될 수 있기 때문이다. 압력 패드는 일 실시예에 따르면, 유리하게는 제2 바디를 잡고 있는 사용자의 한 손의 엄지손가락의 근위의 위치에 배치된다.
일부 실시예에 따르면, 제1 및 제2 바디 각각은 사용자의 한 손으로 잡도록 구성된 세장형 손잡이 부분을 포함하며, 제1 바디는 와이어를 통해 제2 바디에 직접 전기적으로 연결되어 있다. 이러한 실시예는, 사용자가 서 있고, 사용자의 전체 바디의 이동을 사용할 때, 예를 들어, 비디오 카메라를 사용하여 가상 환경(예를 들어 댄스 시뮬레이터)의 일부를 제어하는 것을 나타내는 공간에서 팔을 흔들거나 이동함으로써, 가상 환경을 제어하기에 유리하다. 이러한 타입의 어플리케이션에서, 사용자의 양손으로 서로 개별적으로 잡도록 구성된 입력 디바이스는, 예를 들어, 균형 이유 및 사용자가 자유롭게 이동할 수 있어 유리할 수 있다. 제1 및 제2 바디를 전기 와이어를 통해 연결함으로써, 제1 및 제2 입력 디바이스는 전원, 예를 들어 배터리를 공유할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 와이어는 제1 및 제2 입력 디바이스 사이에 데이터를 전송하도록 구성된다. 그 결과, 입력 디바이스에서 전자 장치의 비용은, 예를 들어, 제1 및 제2 입력 디바이스가 공통 프로세서 및/또는 메모리를 공유하게 함으로써 감소될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 서스펜션 디바이스는 제1 바디의 세장형 손잡이 부분에 고정되어 있다.
일부 실시예에 따르면, 제1 입력 디바이스는 제1 바디의 세장형 손잡이 부분의 일 단부에 배치되어 있으며, 제1 입력 디바이스는 제1 바디의 세장형 손잡이 부분에 탄성적으로 매달려 있다. 이러한 실시예에 의해, 사용자는 그 또는 그녀의 손가락을 사용하여 제1 원점에 대해 제1 입력 디바이스를 푸시하고/하거나 트위스트할 수 있는 한편, 손잡이 부분은 사용자의 손으로 여전히 지지되고, 따라서 상술한 바와 같이 반작용 방식으로 작용한다.
일부 실시예에 따르면, 제2 입력 디바이스는, 입력 컨트롤러가 지지될 때, 사용자의 한 손의 엄지손가락의 위치에 대해 근위의 제2 바디에 배치된 압력 패드이며, 제2 원점은, 압력 패드에 의해 진행 입력이 수신되는, 압력 패드의 위치에 위치되어 있다. 그 결과, 가상 환경의 제2 이동을 제공하는 쉽고 편리한 방법이 달성될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 제2 입력 디바이스는 제2 원점에 대한 제2 바디의 이동에 의해 제2 원점에 대해, 또는 이에 관하여, 6 자유도의 입력을 수신하도록 배치되며, 제2 원점은, 진행 입력이 제2 입력 디바이스에 의해 수신될 때 제2 바디가 위치되는 공간 내의 위치에 위치되어 있다. 따라서, 제2 바디를 이동시킴으로써, 사용자는 사용자 이동에 관한 제2 이동을 달성할 수 있다. 이러한 제2 입력 디바이스는 예를 들어, 테니스 시뮬레이터 게임의 테니스 라켓, 또는 액션 게임의 무기를 제어하는데 유리할 수 있으며, 제어성은 절대적인 방식으로 가상 환경에서 최대 6차원으로 달성될 수 있다. 이는, 예를 들어, 제2 바디를 빨리 스윙할수록, 테니스 시뮬레이터에서 공을 더 세게 타격할 것이라는 것을 의미하며, 가상 테니스 라켓의 스윙 운동은, 스윙의 방향, 스윙의 각도, 스윙의 회전 등에 관해, 제2 바디의 스윙 운동에 대응할 것이다. 진행 입력은 사용자가 제2 바디를 스윙하기 시작할 때, 또는 제2 입력 디바이스의 위치 및 회전의 추적의 시작을 마킹하는 제2 바디에 버튼이 프레스될 때일 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 제1 바디 및 제2 바디는 일체형으로 형성되고, 입력 컨트롤러는 사용자의 한 손으로 잡고 하부 표면 상에서 이동되도록 구성된다. 이러한 실시예에 따르면, 제2 입력 디바이스의 수신된 입력은 하부 표면에 대한 입력 컨트롤러의 이동에 기초한다. 이러한 컨트롤러는 예를 들어 컴퓨터 마우스로서 기능하고, 제2 이동은 일반적인 컴퓨터 마우스에 의해 제어된 이동에 대응할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 입력 컨트롤러는 하부 표면 상에서 이동되도록 구성된 입력 컨트롤러의 표면에 리세스를 가지며, 제1 입력 디바이스는 리세스 내에 탄성적으로 매달려 있다. 이러한 디자인에 의해, 입력 컨트롤러의 사용자는, 컴퓨터 마우스가 가상 환경에서의 이동을 제어하기 위해 일반적으로 이동되기 때문에, 그 또는 그녀의 손가락을 사용하여 제1 원점에 대해 제1 입력 디바이스를 용이하게 푸시 및 트위스트하고, 동시에 입력 컨트롤러를 이동시킴으로써 제2 이동을 제어할 수 있다. 이러한 실시예에 따른 입력 컨트롤러는 입력 컨트롤러의 쉬운 사용을 용이하게 하기 위해 컴퓨터 마우스로도 형성될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 제1 및 제2 바디는 일체형으로 형성되며, 제2 바디는 돌출부를 포함하고, 제1 입력 디바이스는 제2 바디(104)의 돌출부를 둘러싸며 돌출부에 대해 이동하도록 배치된 원통 형상의 디바이스이며, 제2 입력 디바이스는 돌출부의 탑 표면 상에 위치되어 있다. 상술한 바와 같이, 압력 패드에 대한 제2 원점은, 압력 패드에 의해 진행 입력이 수신되는, 압력 패드 상의 위치에 위치되어 있다.
본 발명의 상기 뿐만 아니라 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예의 이하의 예시적이고 비제한적인 상세한 설명을 통해 더 잘 이해될 것이고, 동일한 도면 부호가 유사한 요소들에 사용될 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 입력 컨트롤러를 도시한 것이다.
도 2는 제2 실시예에 따른 입력 컨트롤러를 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 입력 컨트롤러의 제1 입력 디바이스가 6 자유도를 갖는 제1 원점에 대해 이동하도록 배치되는 방법을 설명한다.
도 4는 제3 실시예에 따른 입력 컨트롤러를 설명한 것이다.
도 5는 별도의 입력 컨트롤러로서 사용되는, 도 4의 입력 컨트롤러의 제1 바디 및 제1 입력 디바이스를 도시한 것이다.
도 6은 제4 실시예에 따른 입력 컨트롤러를 설명한 것이다.
도 7은 제5 실시예에 따른 입력 컨트롤러를 설명한 것이다.
도 8은 제6 실시예에 따른 입력 컨트롤러를 설명한 것이다.
도 9은 제7 실시예에 따른 입력 컨트롤러를 설명한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입력 컨트롤러(100)를 예로서 도시한 것이다. 입력 컨트롤러(100)는 제1 바디(102) 및 제2 바디(104)를 포함한다. 제1 바디(102)는 가요성 조인트(110)를 통하여 제2 바디(104)에 커플링되어 있다. 제1 바디(102)는 제1 입력 디바이스(106)를 포함한다. 도 1에 도시된 실시예에서, 제1 바디(102)의 이동이 제1 입력 디바이스(106)의 이동을 의미하도록 제1 입력 디바이스는 제1 바디에 고정되어 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 제2 바디(104)는 제1 바디(102)의 내부에, 제1 입력 디바이스(106)의 중심으로 연장되어 있는 제1 바디(102)의 서스펜션을 위한 서스펜션 디바이스(미도시, 예를 들어 도 8 및 도 9 참조)를 제공한다. 서스펜션 디바이스는 제1 입력 디바이스(106)의 탄성 서스펜션을 위한, 실질적으로 제1 입력 디바이스(106)의 중심에 있는 서스펜션 포인트를 제공할 수 있으며, 제1 원점은 서스펜션 포인트에 위치되어 있다. 제1 입력 디바이스(106)는, 서스펜션 디바이스 상의 서스펜션의 결과로서 이동되거나 해제될 때 제1 원점에 스프링 백할 수 있다. 힘이 제1 바디(102) 및/또는 제2 바디(104)에 작용하기 시작하자마자, 제1 입력 디바이스(106)는 6 자유도를 갖는 제1 원점에 대해 이동하도록 배치되는데, 이는 제1 바디(102)가 서스펜션 디바이스를 통해 제2 바디(104)에 대해 이동되고/되거나 트위스트될 것이기 때문이다.
가상 환경을 제어하기 위해 사용될 때, 제1 입력 디바이스(100)는 가상 환경에서 6 자유도를 갖는 제1 이동에 의해 가상 환경과 상호작용하도록 배치된다. 제1 이동은, 제1 이동의 (x축을 따라, y축을 따라, 그리고 z축을 따라 3개 방향으로) 선형 이동 및/또는 (2개 또는 3개 방향으로, 피치, 요, 및 선택적으로 롤) 회전 이동이 어떻게 제1 바디(102), 및 제1 입력 디바이스(106)가 제1 원점에 대해 푸시되고 트위스트되는지에 따라 달라진다는 점에서 제1 원점에 대한 제1 입력 디바이스(106)에 의한 이동에 대응된다.
제1 입력 디바이스(106)는 가상 환경에서의 상대 이동으로 가상 환경을 제어하도록 배치된다. 이는, 제1 입력 디바이스(106)가 푸시/트위스트되는 한, 즉, 제1 원점에 있지 않는 한, 제1 입력 디바이스가 가상 환경에 대한 이동을 제어하는 것을 제공할 것이라는 것을 의미한다. 예를 들어, 가상 환경이 입력 컨트롤러(100)에 의해 제어되는 카(car)를 포함하는 경우, 힘이 제1 입력 디바이스(106)에 작용하는 한, x방향으로 제1 입력 디바이스(106) 상에 작용하는 힘(예를 들어, 사용자의 손에 의한 푸시)은 가상 환경의 대응하는 방향으로 카의 이동을 야기할 것이다. 카의 이동의 속도 또는 가속도는, 제1 입력 디바이스(106)가 힘에 의해 푸시되는 원점으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 따라 달라질 것이다.
제2 바디(104)는 제2 입력 디바이스(108)를 포함한다. 제2 입력 디바이스(108)는 가상 환경에서 절대 이동으로 가상 환경을 제어하도록 배치된다. 도 1의예시적인 실시예에서, 제2 입력 디바이스(108)는 압력 패드(108)다. 압력 패드(108)는 제2 바디의 탑에 위치하며, 입력 컨트롤러(100)를 잡을 때, 사용자가 엄지손가락을 사용함으로써 압력 패드(108)를 제어할 수 있다는 점에서 유리하다. 압력 패드(108)는 제2 원점에 대해 2 자유도의 입력을 수신하도록 배치되고, 제2 원점은, 압력 패드(108)에 의해 진행 입력이 수신되는, 압력 패드(108) 상의 위치에 위치되어 있다. 이러한 압력 패드에 대한 진행 입력은, 압력 패드(108)의 센서(미도시)가, 예를 들어, 손가락이 압력 패드(108)에 대해 프레스되었다는 것을 처음 읽는 때일 수 있다. 이후, 제2 이동을 형성하기 위해, 신규 리딩(readings)(즉, 수신된 입력)은, 손가락이 압력 패드를 향해 프레스되는 것을 센서가 읽는 한, 각 리딩 사이의 고정된 시간 간격으로 센서에 의해 연속적으로 수행된다. 손가락의 거리는 각 리딩 사이에서 이동되어왔으며, 손가락의 이동 방향은 절대적으로 제2 이동으로 변환된다. 이는, 제2 이동이 카의 기어 레버를 제어하는 경우, 기어 레버는, 손가락이 압력 패드(108) 상에서 이동하는 방향으로 이동할 것이라는 것을 의미한다. 따라서, 제2 이동은 제2 원점에 대한 압력 패드(108)의 수신된 입력에 대응한다. 그 방향에서 기어 레버의 이동의 변위는, 예를 들어, 손가락이 현재 압력 패드(108) 상에서, 감지되는 수신된 입력과 제2 원점 사이의 거리에 기초한다. 손가락이 여전히 지지된 경우, 기어 레버는 이동을 정지할 것이다. 손가락이 압력 패드(108)를 떠나고, 이후 다시 압력 패드의 센서에 의해 감지되면, 신규 이동이 시작될 것이고, 기존 제2 원점은 무시될 것이며, 신규 제2 원점은, 손가락이 센서의 의해 처음 감지되는 압력 패드 상의 위치에 위치할 것이다.
도 1의 입력 컨트롤러(100)는 대칭적으로 형성된다. 이는 경제적인 이유 때문에 유리할 수 있다. 도 1의 예시적인 실시예에서, 제1 바디(102) 및 제2 바디(104) 각각은 실질적으로 원통 형상을 가지며, 제1 바디(102)는 제2 바디(104)에 연결되어 있어, 입력 컨트롤러(100)는 단면이 8자로 형성될 수 있다. 이러한 디자인은 사용자가 왼손 대신에 오른손으로 제1 입력 디바이스를 제어하는 것을 선호하는 경우, 입력 제어를 180도 돌리는 것을 가능하게 할 수 있다. 입력 컨트롤러(100)의 선호도는 이러한 회전을 허용할 수 있다.
압력 패드(108)가 제2 원점에 대해 적어도 2 자유도를 제공함으로써 임의의 다른 디바이스에 의해 교체될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 예를 들어, 트랙볼이 사용될 수 있다. 이 경우, 사용자는 트랙볼의 회전에 의해 제2 이동의 변위를 제어할 수 있다. 즉, 제2 원점에 대한 제2 입력 디바이스의 회전량은 제2 이동의 변위를 제어한다.
게임의 가상 환경이 입력 컨트롤러(100)에 의해 제어되는 게임 상황이 이제 설명될 것이다.
플레이어는 VR 헤드셋을 착용하고, 입력 컨트롤러(100)를 픽업한다. 플레이어는 압력 패드(108)로 포인터를 제어함으로써 게임을 시작한다. 플레이어는 그의 머리를 돌림으로써(헤드셋은 게임에 대한 입력을 검출하고 전달함) 살펴보고, 제1 입력 디바이스(106)를 푸싱하고/하거나 트위스트함으로써 6 DOF에서 게임 내에서 그의 바디를 자유롭게 움직인다. 불량한 사람을 만났을 때, 플레이어는 뷰 내의 2D의 십자선을 제어하여 압력 패드(108)에 의해 빠르고 정확하게 조준할 수 있다. 플레이어가 위험한 상황에 있을 때, 동시에 이들 모두를 수행할 수 있으며; 제1 입력 컨트롤러(106)를 전방으로 푸싱함으로써 상대로부터 도망가고, 제1 입력 컨트롤러(106)를 상향 및 전방으로 푸싱함으로써 장애물을 뛰어넘고, 머리를 돌림으로써 어깨를 살펴보고, 헤드셋은 그 입력을 전달할 것이며, 그리고 압력 패드(108)의 뷰 내의 십자선(참고; 뷰가 아님)를 정확하게 제어하는 것을 목표로 한다.
가상 3D 세계에서 사용자가 직면하고 있는 가장 일반적인 2개의 제어 상황은 이동 및 조준하는 것이다. 플레이어가, 이동을 위해 상대 입력이 요구되는 "무한한" 세계에 있기 때문이다. 절대 이동, 예를 들어, 수 미터에 의한 이동이 요구될 수 있는 컴퓨터 마우스를 사용하여 비교한다. 상대 입력 디바이스를 사용하여, 사용자는, 속도를 증가시키고 원하는 위치에 도달하기 위해 제1 입력 디바이스(106)를 수 밀리미터 이동시킬 수 있다. 한편, 사용자가 한정된 공간에서 정확하게 빠른 이동, 예를 들어 총을 조준하기를 원할 때, 절대 이동은 양호한 대안일 수 있으며, 3D 세계에서의 이동이 실생활에서의 이동에 대응되기 때문이다.
5 또는 6 DOF 입력 디바이스, 즉, 제1 입력 디바이스(106)를 제공함으로써, 사용자는 자연스러운 이동, 제1 이동을 수행할 수 있고, 단지 한 손으로 결합할 수 있다. 이후, 제2 손은 제2 이동을 제공하기에 자유로울 수 있다. 이를 2개 이상의 2D 컨트롤러를 사용하는 것과 비교하면, 이후, 사용자는 3D 세계에서 동일한 이동을 수행하기 위해 양손을 사용하여 3개의 비정상적인 이동을 결합해야 한다.
도 2는 도 1의 입력 컨트롤러(100)와 유사한 입력 컨트롤러(200)를 설명한다. 입력 컨트롤러(200)와 도 1의 입력 컨트롤러(100) 사이의 차이점은, 입력 컨트롤러(200)가 제1 바디(102)의 탑에 위치한 제2 압력 패드(202)를 포함한다는 것이다. 이러한 실시예에 의해, 도 1과 관련하여 상술한 제2 이동과 동일한 방식으로, 사용자는 가상 환경에서의 제3 이동을 제공할 수 있다. 제2 압력 패드(202)는 입력 컨트롤러(200)의 사용자의 엄지손가락의 용이한 접근을 위해 유리하게 배치된다.
도 3은 제1 원점에 대한 제1 입력 디바이스(106)의 이동의 6 DOF를 설명한 것이다. 제1 원점은 일부 실시예에 따르면 제1 바디(102)의 질량의 중심에 배치되어 있다. 제1 원점은 일부 실시예에 따르면 제1 바디(102)의 부피의 중심에 배치되어 있다. 제1 원점은 일부 실시예에 따르면 제2 바디(104) 상의 제1 바디의 서스펜션의 중심에 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 바디(102) 및 따라서 제1 입력 디바이스(106)는 x축(302)을 따라 전방/후방으로, z축(306)을 따라 업/다운, 및 y축(304)을 따라 좌/우로 이동할 수 있다. 따라서, 제1 바디(102)는 3개의 모든 수직 축에서 병진을 통하여 이동할 수 있다. 제1 바디는 또한 3개의 수직 축(302,304,306)에 대한 회전을 위해 구성된다. 이러한 회전은, 가상 환경에서의 이동으로 바뀔 때, 종종 피치, 요, 및 롤이라고 한다. 5 DOF 입력 디바이스가 사용되면, 롤 회전은 생략될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 다른 회전, 예를 들어 피치 또는 요가 생략된다.
도 3은 또한 압력 패드(108)가 2 자유도로, 즉, 수직축(308,310)을 따라 입력을 수신하도록 배치되는 방법을 설명한다. 상술한 바와 같이, 제2 원점은, 압력 패드 상의 어디에서, 압력 패드(108)의 센서가 예를 들어, 사용자의 손가락으로부터 터치를 먼저 읽는지에 따라 이동한다.
도 4는 여기에 설명된 입력 컨트롤러의 제3 실시예(400)를 예로서 도시한 것이다. 이러한 실시예에 따르면, 제1 바디(102) 및 제2 바디(104)는 서로 분리되어 있지만 제1 입력 디바이스(106)와 제2 입력 디바이스(108) 사이에 데이터를 전송하도록 구성된 와이어(406)를 통해 연결되어 있다. 제1 바디(102) 및 제2 바디(104) 각각은 사용자의 한 손(408,410)으로 잡도록 구성된, 세장형 손잡이 부분(402,404)을 포함한다. 도 4의 실시예에서, 제1 입력 디바이스(106)는 제1 바디(102)의 세장형 손잡이 부분(402)의 일 단부에 배치되어 있다. 제1 입력 디바이스(106)는 제1 바디(102)의 세장형 손잡이 부분(402) 상에 가요성 조인트(110)를 통하여, 탄성적으로 매달려 있다. 제1 바디(102)는 제1 입력 디바이스(106)의 서스펜션을 위한 서스펜션 디바이스를 제공할 수 있다. 서스펜션 디바이스는 얇고 평평한 물체, 예를 들어 플레이트 또는 디스크로 형성된 단부, 또는 구형 형상을 갖는 단부를 포함할 수 있다. 단부는 실질적으로 제1 입력 디바이스(106)의 중심에 배치될 수 있다. 제1 입력 디바이스(106)는 다수의 스프링들, 예를 들어 3개의 스프링, 예를 들어 4개의 스프링에 의해 매달려 있다. 스프링은 고르게 이격되어 있을 수 있다. 스프링은, 제1 입력 디바이스(106)에 가해진 힘의 결과로서 텐션이 스프링에 축적될 수 있도록 제1 바디(102) 및 제1 입력 디바이스(106)에 견고하게 고정되어 있을 수 있다. 가요성 재료는, 축적된 텐션의 유사한 기능이 달성되도록 제1 입력 디바이스(106)를 서스펜드하는 데 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
대안적으로, 도 4에 도시되어 있지 않지만, 제2 바디(104)는, 이하의 도 5와 관련하여 설명된 가속도계와 같은, 제2 입력 디바이스를 포함할 수 있어, 3 자유도의 입력이 수신될 수 있다. 이로써, 제2 원점에 대한 3 자유도의 절대 이동이 감지될 수 있다. 제2 원점은 예를 들어, 입력 컨트롤러 상에 위치한 버튼을 푸시함으로써 사용자에 의해 설정될 수 있다. 가속도계는 세장형 손잡이 부분(404) 내에 배치될 수 있다.
이 디자인은 사용자가 제1 입력 컨트롤러(106)를 6 DOF를 갖는 제1 원점에 대해 편리한 방식으로 이동시키는 것을 가능하게 한다. 제1 원점은 일부 실시예에 따르면 제1 입력 디바이스(106)의 질량의 중심에 배치될 수 있다. 제1 원점은 일부 실시예에 따르면 제1 입력 디바이스(106)의 부피의 중심에 배치될 수 있다. 제1 원점은 일부 실시예에 따르면, 제1 바디(102)의 세장형 손잡이 부분(402) 상에 제1 입력 디바이스(106)의 서스펜션의 중심에 배치될 수 있다. 제1 입력 디바이스는 유리하게는, 아마도 탑을 절단하여, 실질적으로 볼로서 형성되며; 이는 제1 원점에 대한 제1 입력 디바이스(106)의 쉬운 이동을 용이하게 한다.
일부 실시예에 따르면, 제2 입력 디바이스(108)는, 입력 컨트롤러(400)가 지지될 때 사용자의 한 손(410)의 엄지손가락의 위치의 근위의, 제2 바디(104)에 배치된 압력 패드(108)다. 압력 패드(108)는 상술한 바와 같이 가상 환경에 대한 입력 제어를 제공한다. 제2 입력 디바이스는 제2 원점에 대한 제2 바디의 이동에 의해, 제2 원점에 대해 6 자유도의 입력을 수신하도록 배치될 수 있는 것을 유의해야 한다. 이는, 사용자가 공기(공간)에 대해 제2 바디를 이동시킬 때, 제2 입력 디바이스는 6 DOF를 갖는 제2 이동을 통하여 가상 환경에 대한 입력 제어를 제공한다는 것을 의미한다. 따라서, 제2 입력 디바이스는, 6 DOF를 갖는 가상 환경에 절대 이동을 제공함으로써, Motion Controller, 예를 들어, Sony Move controller 또는 Nintendo Wii controller로서 작용한다. 제2 바디(104)를 이동시킴으로써, 사용자는 플레이어의 이동에 관한 게임 시스템에 의해 제2 바디의 위치 및 이동 추적을 허용함으로써 위치 제어를 달성할 수 있고, 예를 들어, 제2 바디(104)의 자이로스코프를 사용함으로써, 이러한 이동을 가상 환경에 대한 입력으로서 사용한다. 추가의 입력 디바이스, 예를 들어, 압력 패드는 예를 들어, 도 4에 설명된 바와 같이, 제2 바디에 추가될 수 있다. 제1 입력 디바이스(106)와 제2 입력 디바이스(108) 사이에 데이터를 전송하기 위해, 와이어(406)를 통해 제2 바디(104)를 제1 바디(102)에 직접 연결시킴으로써, 2개의 별개의 입력 디바이스들(106,108)은 유리하게는 프로세서, 메모리, Wi-Fi 송수신기 등과 같은 자원을 공유할 수 있다.
도 5는 도 4의 입력 컨트롤러의 5 또는 6 DOF 부분을 포함하는 입력 컨트롤러(500)를 도시한 것이다. 따라서, 입력 컨트롤러(500)는 도 4의 제1 바디(102)로서 기능하고 설계된다. 입력 컨트롤러(500)는 사용자의 한 손(508)으로 잡도록 구성된 세장형 손잡이 부분(502)을 포함한다. 제1 입력 디바이스(506)는 세장형 손잡이 부분(404)의 일 단부에 배치되어 있다. 제1 입력 디바이스(506)는 입력 컨트롤러(500)의 세장형 손잡이 부분(502) 상에, 가요성 조인트(510)를 통하여, 탄성적으로 매달려 있다. 제1 입력 디바이스(506)는 유사 디자인의 서스펜션 디바이스의 세장형 손잡이 부분(502) 상에 매달려 있으며, 도 4와 관련하여 설명된 서스펜션 디바이스로서 기능한다. 입력 컨트롤러(500)는 가속도계와 같은 제2 입력 디바이스를 포함하여, 3 자유도의 입력이 수신될 수 있다. 이에 의해, 제2 원점에 대한 3 자유도의 절대 이동이 감지될 수 있다. 제2 원점은 예를 들어, 입력 컨트롤러(500)에 위치한 버튼을 푸싱함으로써 사용자에 의해 설정될 수 있다. 가속도계는 세장형 손잡이 부분(502) 내에 배치될 수 있다.
도 6은 입력 컨트롤러(600)의 추가 실시예를 도시한 것이다. 이러한 입력 컨트롤러(600)는 예를 들어, 랩탑 컴퓨터의 바디(104)와 같은, 테이블 또는 다른 고정된 표면 상에 배치되도록 설계된다. 도 6에서, 입력 컨트롤러(600)는 랩탑의 터치 패드를 교체한다. 제1 입력 디바이스(106)는 입력 컨트롤러(600)의 바텀 표면 상에 탄성적으로 매달려 있을 수 있다. 압력 패드(108)는 상술한 바와 같이 기능한다. 제2 바디(104)는 유사한 디자인의 서스펜션 디바이스를 제공하고, 도 4와 관련하여 설명된 서스펜션 디바이스로서 기능한다. 제2 바디(104)는 제1 입력 디바이스(106)의 서스펜션을 위한 서스펜션 디바이스를 제공할 수 있다. 제2 바디는 랩탑 컴퓨터의 바디(104)와 같은, 고정된 표면에 고정되게 부착되어 있어, 제1 입력 디바이스(106)가 이동할 때 제2 입력 디바이스(108)는 이동하지 않을 것이다. 따라서, 제1 입력 디바이스는 제2 바디(104)의 돌출부를 둘러싸는 원통 형상의 디바이스이며, 돌출부에 대해 이동하도록 배치되고, 압력 패드(108)는 돌출부의 탑 표면 상에 위치되어 있다.
도 7은 제5 실시예에 따른 입력 컨트롤러(700)를 설명한다. 제1 바디(102) 및 제2 바디(104)는 일체형으로 형성된다. 입력 컨트롤러(700)는 사용자의 한 손으로 잡고, 하부 표면 상에서 이동되도록 구성된다. 입력 컨트롤러(700)는 예를 들어 컴퓨터 마우스로서 형성될 수 있다. 하부 표면 상에서 입력 컨트롤러(700)를 이동시킴으로써, 절대 입력 제어는 일반적인 컴퓨터 마우스에 의해 제공되는 입력과 동일한 방식으로 가상 환경에 제공될 수 있다. 즉, 제2 입력 디바이스(108)의 수신된 입력은 하부 표면에 대한 입력 컨트롤러(700)의 이동에 기초한다. 제2 입력 디바이스(108)는 기계적인 컴퓨터 마우스로 또는 광학 컴퓨터 마우스로 기능할 수 있다. 도 7에서, 입력 컨트롤러(700)의 바텀 표면은 리세스를 포함하며, 제1 입력 디바이스(106)는 리세스에 탄성적으로 매달려 있다. 이는, 사용자가 컴퓨터 마우스로서 입력 컨트롤러(700)를 잡을 때, 제1 입력 디바이스(106)의 용이한 접근 및 제어성을 제공한다. 도 7의 입력 컨트롤러(700)는 와이어를 포함하지만 또한 무선일 수 있다. 입력 컨트롤러는, 입력 컨트롤러의 탑의 버튼과 같은, 입력 디바이스들(미도시)을 추가로 포함할 수 있다.
도 8은 제6 실시예에 따른 입력 컨트롤러를 설명한 것이다. 제2 바디(104)는 제1 바디(102)의 서스펜션을 위한 서스펜션 디바이스(802)를 제공할 수 있다. 서스펜션 디바이스(802)는 얇고 평평한 물체, 예를 들어 플레이트 또는 디스크로서 형성된 단부(804)를 포함할 수 있다. 단부(804)는 실질적으로 제1 바디(102)의 중심에 있도록 배치될 수 있다. 제1 바디(102)는, 다수의 스프링들(806), 예를 들어 3개의 스프링들, 예를 들어 4개의 스프링들에 의해 매달려 있을 수 있다. 스프링들(806)은 고르게 이격되어 있을 수 있다. 텐션이 제1 및/또는 제2 바디(102,104)에 가해진 힘의 결과로서 텐션이 스프링(806)에 축적될 수 있도록, 스프링들(806)은 제1 및 제2 바디(102,104)에 견고하게 고정되어 있을 수 있다. 축적된 텐션의 유사한 기능이 달성되도록, 가요성 재료는 제1 바디(102)를 서스펜드하는 데 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도 9는 도 8에 설명된 실시예의 유사 기능을 갖는 서스펜션 디바이스를 포함하는 제7 실시예에 따른 입력 컨트롤러를 설명한 것이다. 제2 바디(104)는 제1 바디(102)의 서스펜션을 위한 서스펜션 디바이스(802)를 제공할 수 있다. 서스펜션 디바이스(802)는 구형 형상을 갖는 단부(904)를 포함할 수 있다. 단부(904)는 실질적으로 제1 바디(102)의 중심에 있도록 배치될 수 있다. 제1 바디(102)는 다수의 스프링들(906), 예를 들어 3개의 스프링들, 예를 들어 4개의 스프링들에 의해 매달려 있을 수 있다. 스프링들(906)은 고르게 이격되어 있을 수 있다. 스프링들(906)은 제1 바디(102) 및 제2 바디(104)에 견고하게 고정되어, 텐션이 제1 및/또는 제2 바디(102,104)에 가해진 힘의 결과로서 스프링(906)에 축적될 수 있다. 축적된 텐션의 유사한 기능이 달성되도록, 가요성 재료가 제1 바디(102)를 서스펜드하는 데 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 제1 바디에 대한 제2 바디의 이동은, 센서에 의해, 예를 들어, EP0920672B1, 2-3 페이지, 섹션 0010-0014, 0016-0017, 및 0021에 설명된 3D 센서, 및/또는 위치 감지 디바이스(Position Sensing Devices; PSD's), 또는 이와 유사한 것에 의해 검출될 수 있다. 가상 환경이 유리하게는 입력 컨트롤러(700)에 의해 제어되는 상황이 이제 설명될 것이다.
사용자는 일반적으로 컴퓨터 마우스로 수행하기 때문에, 사용자는 입력 컨트롤러의 마우스 이동(즉, 제2 이동) 및 클릭으로 스프레드시트를 연다. 이후, 사용자는 제1 입력 디바이스(106)를 사용하여 시작하고, 스프레드시트가 방대하고, 패닝하며(pans), 그가 찾고 있는 셀을 위치시키는지 보기 위해 줌 아웃하며, 줌 인한다. 이후, 사용자는 제2 입력 디바이스(108) 및 입력 디바이스(700) 상의 임의의 버튼을 사용함으로써 셀을 편집한다.
이후, 사용자는 포토 에디터를 열고, 제1 입력 디바이스(106)의 사진을 패닝, 줌, 심지어 회전시키고, 제2 입력 디바이스(108)를 사용하여 툴을 선택하고, 제2 입력 디바이스를 계속 사용함으로써, 또는 드로잉 패드와 같은, 연결된 독립형 입력 디바이스에 의해, 사진을 편집한다.
일부 실시예에 따르면, 제1 입력 디바이스의 구성을 변화시킴으로써, 제1 입력 디바이스는 상대 이동(및 가상 환경에 상대 이동을 제공)과 절대 이동(가상 환경에 절대 이동을 제공)를 제공하는 것 사이에서 변화시키도록 구성될 수 있다는 것을 유의해야 한다.
본 발명은 주로 몇몇 실시예를 참조하여 상술되어왔다. 그러나, 본 분야의 통상의 기술자에 의해 쉽게 이해된 바와 같이, 위에 개시된 것들과 다른 실시예들은 첨부된 특허 청구범위에 의해 정의된 바와 같이, 본 발명의 범주 내에 동일하게 있어야 한다.
예로서, 도 1 내지 도 7의 실시예들의 입력 컨트롤러는 도 8 및 도 9의 실시예들에 따라 센서를 포함할 수 있다.
요약하자면, 본 발명은 가상 환경과 상호작용하기 위한 입력 컨트롤러에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 제1 바디 및 제1 바디에 연결된 제2 바디를 포함하는 입력 컨트롤러에 관한 것이며, 제1 바디는 제1 입력 디바이스를 포함하고, 제2 바디는 제2 입력 디바이스를 포함한다. 제1 입력 디바이스는 가상 환경에서 적어도 5 자유도를 갖는 제1 이동을 갖는 가상 환경에 대한 입력 제어를 제공하며, 제1 이동은 상대 이동이고, 제2 입력 디바이스는 가상 환경에서 적어도 2 자유도를 갖는 제2 이동을 갖는 가상 환경에 대한 입력 제어를 제공하며, 제2 이동은 절대 이동이다.

Claims (18)

  1. 가상 환경과 상호작용하기 위한 입력 컨트롤러로서,
    제1 바디 및 상기 제1 바디에 연결되어 있는 제2 바디를 포함하되, 상기 제1 바디는,
    이동 및 해제될 때 제1 원점으로 스프링 백하기 위해 상기 입력 컨트롤러에 탄성적으로 매달려 있는 제1 입력 디바이스를 포함하며, 상기 제1 입력 디바이스는 적어도 5 자유도를 갖는 제1 원점에 대해 이동하도록 배치되고, 상기 가상 환경에서 적어도 5 자유도를 갖는 제1 이동에 의해 가상 환경과 상호작용하도록 배치되며, 상기 제1 이동은 제1 입력 디바이스에 의한, 제1 원점에 대한 이동에 대응하고, 상기 제1 이동은 상대 이동이며,
    상기 제2 바디는,
    제2 원점에 대해 적어도 2 자유도의 입력을 수신하도록 배치된 제2 입력 디바이스를 포함하며, 상기 제2 입력 디바이스는 가상 환경에서 적어도 2 자유도를 갖는 제2 이동에 의해 가상 환경과 상호작용하도록 배치되어 있고, 상기 제2 이동은 제2 원점에 대해 제2 입력 디바이스의 수신된 입력에 대응하며, 상기 제2 이동은 절대 이동이고,
    상기 입력 컨트롤러는, 입력 컨트롤러에 고정되어 있고, 제1 바디의 내부에, 제1 입력 디바이스의 중심으로 연장되어 있는 서스펜션 디바이스를 추가로 포함하며, 상기 서스펜션 디바이스는 제1 입력 디바이스의 탄성 서스펜션을 위해 실질적으로 제1 입력 디바이스의 중심에 서스펜션 포인트를 제공하고, 상기 제1 원점은 서스펜션 포인트에 위치되어 있으며,
    상기 서스펜션 디바이스는 실질적으로 제1 입력 디바이스의 중심에 있는 단부 및 단부에 부착되어 있는 다수의 스프링들을 포함하며, 상기 제1 입력 디바이스는 다수의 스프링들에 부착됨으로써 입력 컨트롤러에 탄성적으로 매달려 있는, 입력 컨트롤러.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단부는 구형 형상을 가지며, 상기 다수의 스프링들은 구형 형상의 단부의 표면에 고르게 펼쳐진 방식으로 부착되어 있는, 입력 컨트롤러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단부는 얇고 평평한 물체로서 형성되고, 상기 다수의 스프링들은 단부의 일측에 고르게 펼쳐진 방식으로 부착되어 있는, 입력 컨트롤러.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서스펜션 디바이스는 제2 바디에 고정되어 있는, 입력 컨트롤러.
  6. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 원점은 실질적으로 제1 바디의 중심에 위치되어 있는, 입력 컨트롤러.
  7. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 입력 디바이스는 제2 바디에 대한 제1 바디의 이동에 의해 적어도 5 자유도로 제1 원점에 대해 이동하도록 배치된, 입력 컨트롤러.
  8. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    대칭 디자인을 갖는, 입력 컨트롤러.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 바디 각각은 실질적으로 원통 형상을 가지며, 상기 입력 컨트롤러가 단면이 8자로 형성되도록 상기 제1 바디가 제2 바디에 연결되어 있는, 입력 컨트롤러.
  10. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 입력 디바이스는 압력 패드이고, 상기 제2 원점은, 압력 패드에 의해 진행 입력이 수신되는, 압력 패드 상의 위치에 위치되어 있는, 입력 컨트롤러.
  11. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 바디 각각은 사용자의 한 손으로 잡도록 구성된 세장형 손잡이 부분를 포함하며, 상기 제1 바디는 와이어를 통하여 제2 바디에 직접 전기적으로 연결되어 있는, 입력 컨트롤러.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 서스펜션 디바이스는 제1 바디의 세장형 손잡이 부분에 고정되어 있는, 입력 컨트롤러.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 입력 디바이스는 제1 바디의 세장형 손잡이 부분의 일 단부에 배치되어 있고, 상기 제1 입력 디바이스는 제1 바디의 세장형 손잡이 부분에 탄성적으로 매달려 있는, 입력 컨트롤러.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2 입력 디바이스는, 입력 컨트롤러가 지지될 때, 사용자의 한 손의 엄지손가락의 위치의 근위의, 제2 바디에 배치된 압력 패드이고, 상기 제2 원점은, 압력 패드에 의해 진행 입력이 수신되는, 압력 패드 상의 위치에 위치되어 있는, 입력 컨트롤러.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2 입력 디바이스는 제2 원점에 대한 제2 바디의 이동에 의해, 제2 원점에 대해 6 자유도의 입력을 수신하도록 배치되고, 상기 제2 원점은, 진행 입력이 제2 입력 디바이스에 의해 수신될 때 제2 바디가 위치되어 있는 공간 내의 위치에 위치되는, 입력 컨트롤러.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 바디 및 제2 바디는 일체형으로 형성되고, 상기 입력 컨트롤러는 사용자의 한 손으로 잡고, 하부 표면 상에서 이동되도록 구성되며, 상기 제2 입력 디바이스의 수신된 입력은 하부 표면에 대한 입력 컨트롤러의 이동에 기초한, 입력 컨트롤러.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 입력 컨트롤러는 하부 표면 상에서 이동되도록 구성된 입력 컨트롤러의 표면 내에 리세스를 갖고, 상기 제1 입력 디바이스는 리세스 내에 탄성적으로 매달려 있는, 입력 컨트롤러.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제1 바디 및 제2 바디는 일체형으로 형성되어 있고, 상기 제2 바디는 돌출부를 포함하며, 상기 제1 입력 디바이스는 제2 바디의 돌출부를 둘러싸고, 상기 돌출부에 대해 이동하도록 배치된 원통 형상의 디바이스이며, 상기 제2 입력 디바이스는 돌출부의 탑 표면 상에 위치된 압력 패드이고, 상기 제2 원점은, 압력 패드에 의해 진행 입력이 수신되는, 압력 패드 상의 위치에 위치되어 있는, 입력 컨트롤러.
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