KR102656342B1 - 사용자의 눈 움직임에 반응하여 시각적 치유 비디오 게임을 제어하기 위한 방법, 시스템 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시내용의 예시적인 실시예는 시력 치유를 위한 시스템, 방법, 및 장치에 관한 것이다. 예시적인 실시예에서, 시각적 치유 게임은 하나 이상의 디스플레이 상에서 렌더링될 수 있고, 상기 시각적 치유 게임은 사용자의 눈 운동에 의해서 제어될 수 있다. 시각적 치유 게임에 통합된 시각적 자극은, 양안 기능이상의 치료를 위한 이향운동(vergence) 눈 운동을 돕도록 렌더링될 수 있다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2015년 7월 23일자로 출원되고, 그 내용의 전체가 본원에서 참조로 포함되는 미국 가출원 제62/195,864호에 대한 우선권의 이익을 주장한다.
정부 지원
본 발명은 미국 국립과학재단이 수여한 승인 CBET1228254 하의 정부 지원으로 이루어진 것이다. 정부는 본 발명에서 특정 권리를 갖는다.
양안 기능이상은 전체 인구의 4% 내지 8% 그리고 뇌 손상 인구의 40% 내지 50%에서 나타난다. 양안 기능이상의 일부 예는, 비제한적으로, 안진증(nystagmus), 사시, 수렴 부전(convergence insufficiency)(CI), 수렴 과다, 발산 부전 및 발산 과다가 포함된다. 양안 기능이상의 시각적 증상은, 예를 들어, (양안 기능이상으로 고통 받는 사람의 직업적 및 레크레이션 활동에 부정적인 영향을 미치는) 임의의 근거리 시각적 과제(예를 들어, 독서, 컴퓨터 작업, 등)뿐만 아니라, 핸드 헬드 전자 장치(예를 들어, 스마트 폰, 태블릿, 등)의 광범위한 사용에 의해서 악화될 수 있다. 독서 또는 다른 근거리 작업에 몰입할 때, 양안 기능이상과 연관된 안정 피로(asthenopic) 증상은, 비제한적으로, 이중/흐려진 시력, 눈의 피로, 시각적 피로, 및 두통을 포함할 수 있고, 이들 모두는 일상 생활의 활동에 부정적인 영향을 준다. 시력 치유는, 양안 기능이상을 치료하기 위해서 일반적으로 이용되는 하나의 치유적 개입이다.
CI는, 감소된 수렴의 근거리 지점 및 원거리 시각적 공간에 비해서 근거리에서 눈이 외측으로 이동하는(외사성) 경향을 특징으로 하는 양안 시력 장애이다. CI를 가지는 사람이 경험하는 증상은, 그러한 사람이 독서 및 다른 근거리 작업에 몰입할 때, 흐릿함 또는 이중 시력, 두통, 눈의 피로감, 및/또는 주의력 유지의 어려움을 포함할 수 있다. 수렴은 눈을 사람 가까이에 위치된 물체 또는 물체들에 겨냥하기 위한 눈의 내향 회전이고, 사람이 독서하거나 컴퓨터 작업을 할 때와 같이, 사람 가까이에 위치된 물체들을 바라볼 때 시력을 유지하기 위해서 필요하다. CI를 가지는 사람은 근거리 시각적 과제를 실시하는 몇 분 이내에 시각적 증상을 경험할 수 있다. 이는, 양안 기능이상(들)을 가지는 뇌 손상이 있는 사람의 경우에 특히 그러하다.
많은 형태의 재활이 환자의 눈의 기능을 개선하기 위해서 반복적인 패턴을 이용하지만, 그러한 반복적인 패턴은 환자의 지루함을 초래할 수 있고, 심지어는 순응성(compliance)의 결여를 초래할 수 있다. 사람의 주의를 자극하고 끌어들이기 위해서 설계된 프로토콜은 일반적으로 시력 치유분야에서 부족하다. 또한, 자원 보존을 위해서, 보험사는 전형적으로 시력 치유 비용을 지불하지 않거나, 시력 증상의 치료에 진정으로 필요할 수 있는 것만큼 긴 기간(session)을 지원하지 않는다. 결과적으로, 양안 기능이상 치유를 위해 지불하기 위한 개인적 자원을 가지지 않는 사람은 그들이 필요로 하는 치유를 받을 수 없고 양안 기능이상의 증상으로부터 불필요하게 고통 받을 수 있다. 따라서, 통상적인 시력 치유를 강화시킬 수 있는 기술을 제공할 필요가 여전히 존재한다.
본 개시내용의 예시적인 실시예는 시력 치유를 위한 시스템, 방법, 및 장치에 관한 것이다. 머리 장착형 디스플레이의 입체 효과를 이용하는 3-차원적인(3D) 게임은 눈 운동에 의해서 제어될 수 있다. 게임에 포함된 시각적 자극은 이향운동(vergence) 눈 운동을 최적화하도록 렌더링될(rendered) 수 있다. 예를 들어, 게임에서의 시각적 자극은 단계, 램프(ramp), 조합적인 단계 및 램프, 또는 개방 루프 자극으로서 렌더링될 수 있다. 단계는 이향운동 각도 요구의 급격한 변화이고, 그에 따라 눈은 원거리로부터 근거리로 매우 신속하게 이동한다. 이는 임상학적으로 점프 덕션(jump duction)으로 지칭된다. 예를 들어, 사람이 그의 중심선을 따라서 2개의 연필을 들고 있는 경우에(한 손은 코에 근접하고 다른 손은 중심선 상에서 완전히 연장되는 경우에), 이는 사람이 한 손의 연필을 보고 이어서 다른 연필을 볼 때 생성되는 눈 운동일 수 있다. 램프는, 야구 타자가 시각적 중심선을 따라 접근하는 빠른 공을 추적하는 것과 같은, 매끄러운 표적 추적이다. 개방 루프 자극은, 환자에게 보여지는 망막 시차(retinal disparity)의 양을 고정하기 위해서, 현재의 눈 위치를 취하고 현재의 시각적 자극을 변화시킨다. 이는, 양안 기능이상을 가지는 환자에서의 기능이상일 수 있는, 단지 시차 이향운동의 미리 프로그래밍된 성분에 대한 자극이 가능할 수 있기 때문에, 중요할 수 있다.
시각적 자극은 또한, 좌측 눈과 우측 눈 사이의 양안 조정을 개선하기 위해서, 3D 게임에서 왼쪽 눈 및 오른쪽 눈에 비대칭적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 자극이 중심선을 따라서 제공될 때, 하나의 눈은, 다른 위치 눈에 비해서, 더 느린 내향 또는 외향 회전을 가질 수 있다. 본 개시내용의 예시적인 실시예는 각각의 눈의 속도를 정량화할 수 있고, 어느 눈이 더 느린지 결정할 수 있고, 이어서 게임에서 시각적 시뮬레이션을 조정하여 2개의 눈의 대칭적인 양안 조정을 개선할 수 있다. 더 느린 눈은, 해당 눈에 제공되는 시각적 자극의 속도를 증가시킴으로써, 개선될 수 있다.
일부 환자는 또한 하나의 눈이, 다른 눈에 비해서, 그러한 하나의 눈으로 시각적 자극을 더 잘 인지하는 감각 우위(sensory dominance)를 갖는다. 이러한 시각적 감각은 환자가 억제(suppression)를 경험할 때 일반적이다. 만약 환자가 시각적 억제를 표현한다면, 본 개시내용의 예시적인 실시예는 3D로 렌더링되는 시각적 자극을 조정할 수 있고, 그에 따라 비-우세 눈은 우세 눈에 비해서 더 강한 시각적 자극을 볼 수 있다.
본 개시내용의 예시적인 실시예를 통해서 구현되는 시각적 자극은 조절성 큐(accommodative cue)를 감소시키기 위해서 가버 패치(Gabor Patch) 및/또는 작은 글자와 같은 작은 표적을 이용할 수 있다. 가버 패치는 조절성 큐를 감소시키기 위한 것으로 알려진 가우스 자극의 배수의 차이(multiple difference of Gaussian stimuli)로 이루어진다. 3D 게임의 실시예는 조절성 큐를 최소로 유지하면서 시차 이향운동을 주로 유발할 수 있고 양안 시력 기능이상을 가지는 사용자에서의 치유 개입을 위해서 이용될 수 있다. 3D 게임의 실시예는 눈 운동 위치를 통합할 수 있고 사용자의 현재의 눈 위치를 기초로 3D 게임에서 렌더링된 시각적 자극을 동적으로 수정할 수 있다. 3D 게임의 실시예는 또한 청각적 바이오피드백을 통합하여, 사용자가 그의 눈 운동 제어를 학습하는 것을 도울 수 있는 소리를 출력할 수 있다. 3D 게임의 실시예는 잠재적으로, 통상적인 임상적 치유 개입에 비해서, 사용자의 관심을 더 끌 수 있다.
본 개시내용의 실시예에 따라, 양안 기능이상을 가지는 사용자의 시각적 증상을 치료하기 위한 방법이 개시된다. 그러한 방법은 하나 이상의 디스플레이 상에 시각적 치유 비디오 게임을 렌더링하는 단계, 및 시각적 치유 비디오 게임을 통해서 사용자의 눈의 조절성 및 근위 이향운동 자극을 제어하는 단계를 포함한다. 시각적 치유 비디오 게임은 통합된 눈 추적 하드웨어 및 소프트웨어를 가지는 머리 장착형 디스플레이에 의해서 렌더링될 수 있다. 시차 이향운동의 미리 프로그래밍된 부분은 시각적 치유 비디오 게임에 의해서 자극될 수 있고, 시차 이향운동의 피드백 부분이 제한될 수 있다. 시각적 치유 비디오 게임은 가상 현실 비디오 게임일 수 있고 및/또는 조절성 자극을 제한하기 위한 하나 이상의 시각적 큐를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 실시예에 따라서, 사용자의 좌측 눈 또는 우측 눈은 좌측 눈과 우측 눈 사이의 피크 속도 차이를 기초로 시각적 치유 비디오 게임을 통해서 비대칭적으로 자극될 수 있다. 비대칭적인 자극의 크기는 좌측 및 우측 눈의 위치로부터 파생될 수 있다. 비대칭적인 자극의 크기를 동적으로 변경하여 시각적 억제를 제한할 수 있다.
본 개시내용의 실시예에 따라, 사용자의 좌측 및 우측 눈의 실시간 물리적 눈 운동이 검출될 수 있고 시각적 치유 비디오 게임을 위한 입력으로서 이용될 수 있다. 사용자의 좌측 및 우측 눈이 융합되는 3-차원적인 가상 현실 공간 내의 지점은 실시간의 물리적 눈 운동을 기초로 결정될 수 있다.
본 개시내용의 실시예에 따라, 양안 기능이상을 치료하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 가상 현실 비디오 게임을 렌더링하도록 그리고 조절성 자극 및 근위 이향운동 자극을 제한하도록 구성된 머리 장착형 디스플레이를 사용자에게 피팅하는 단계, 시차 이향운동의 미리 프로그래밍된 부분을 자극하고 시차 이향운동의 피드백 부분을 제한하기 위해서 가상 현실 비디오 게임을 통해서 시차 이향운동을 자극하는 단계, 및 머리 장착형 디스플레이에 의해서 렌더링되는 가상 현실 비디오 게임에 의해서 디스플레이되는 시각적 자극을 통해서 사용자의 좌측 눈 또는 우측 눈을 비대칭적으로 자극하는 단계를 포함한다. 좌측 및 우측 눈은 좌측 눈과 우측 눈 사이의 비대칭적인 피크 속도 차이를 기초로 비대칭적으로 자극된다. 방법은 시각적 억제를 제한하기 위해서 머리 장착형 디스플레이에 의해서 렌더링되는 가상 현실 비디오 게임을 통해서 사용자의 좌측 눈 또는 우측 눈을 비대칭적으로 자극하는 단계를 더 포함한다. 가상 현실 비디오 게임은 가상 현실 비디오 게임을 3-차원적인 가상 공간 내에서 렌더링하기 위해서 입체적으로 렌더링될 수 있다.
머리 장착형 디스플레이는 가상 현실 비디오 게임을 렌더링하도록 구성된 좌측 눈(또는 제1) 디스플레이 및 우측 눈(또는 제2) 디스플레이를 포함할 수 있고 우측 눈 디스플레이에 근접하여 배치되는 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치 및 좌측 눈 디스플레이에 근접하여 배치된 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치를 포함할 수 있고, 방법은 좌측 및 우측 이미지 캡쳐링 장치에 의해서 캡쳐된 좌측 및 우측 눈의 이미지를 기초로 좌측 눈과 우측 눈 사이의 비대칭적 피크 속도 차이를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있고, 좌측 및 우측 눈은 좌측 및 우측 눈 디스플레이 관찰에 응답하여 이동한다. 머리 장착형 디스플레이가 사용자의 머리에 피팅될 때, 우측 눈과 우측 눈 디스플레이 사이의 포커스 길이가 설정된다(established). 방법은 또한 시각적 억제를 제한하기 위해서 가상 현실 비디오 게임에서 비대칭적 자극의 크기를 동적으로 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 실시예에 따라, 양안 기능이상을 가지는 사용자의 시각적 증상을 치료하기 위한 시스템이 개시된다. 시스템은 컴퓨팅 시스템 및 머리 장착형 디스플레이를 포함한다. 컴퓨팅 시스템은 시각적 치유 비디오 게임을 실행하도록 구성된다. 머리 장착형 디스플레이는 컴퓨팅 시스템에 동작 가능하게 커플링된다. 머리 장착형 디스플레이는 좌측 눈 디스플레이; 우측 눈 디스플레이; 입체 효과를 생성하기 위해서 머리 장착형 디스플레이의 좌측 눈 디스플레이 및 우측 눈 디스플레이 상에서 이미지를 렌더링하도록 구성된 하나 이상의 디스플레이 제어기; 좌측 눈 디스플레이에 근접 배치된 제1 이미지 캡쳐링 장치; 및 우측 눈 디스플레이에 근접하여 배치된 제2 이미지 캡쳐링 장치를 포함한다. 제1 이미지 캡쳐링 장치는 머리 장착형 디스플레이의 사용자의 좌측 눈의 이미지를 캡쳐하도록 구성되고, 제2 이미지 캡쳐링 장치는 사용자의 우측 눈의 이미지를 캡쳐하도록 구성된다. 컴퓨팅 시스템은 시각적 치유 비디오 게임을 머리 장착형 디스플레이에 출력한다. 머리 장착형 디스플레이는 제1 및 제2 이미지 캡쳐링 장치에 의해서 캡쳐된 이미지를 기초로 우측 및 좌측 눈의 위치를 출력하고, 컴퓨팅 시스템은 우측 및 좌측 눈의 위치를 기초로 시각적 치유 비디오 게임을 제어한다. 시각적 치유 비디오 게임에서의 진보는, 사용자의 좌측 및 우측 눈이 시각적 치유 비디오 게임에서 시각적 자극에 융합되는 것의 검출을 기초로 제어된다. 좌측 및 우측 눈 디스플레이는 시차 이향운동의 미리 프로그래밍된 부분을 자극하도록 그리고 시차 이향운동의 피드백 부분을 제한하도록 시각적 치유 비디오 게임을 렌더링할 수 있다. 컴퓨팅 시스템에 의한 시각적 치유 비디오 게임의 실행에 응답하여, 좌측 눈 디스플레이 또는 우측 눈 디스플레이는 사용자의 좌측 눈 또는 우측 눈을 비대칭적으로 자극하도록 시각적 치유 비디오 게임을 렌더링할 수 있다. 비대칭적 자극은 좌측 눈과 우측 눈 사이의 피크 속도 차이를 기초로 할 수 있다. 비대칭적인 자극의 크기는 좌측 및 우측 눈의 위치로부터 파생된다.
실시예의 임의 조합 및/또는 치환을 생각할 수 있다. 다른 목적 및 특징은 첨부 도면과 함께 고려된 이하의 구체적인 설명으로부터 명확해질 것이다. 그러나, 도면은 단지 예시로서 설계된 것이고 본 개시내용의 제한을 규정하기 위한 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다.
개시된 시스템 및 방법을 제조 및 이용하는 방법을 당업자가 더 잘 이해할 수 있도록, 첨부 도면을 참조한다.
도 1은 가버 패치의 예를 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 시력 치유 시스템을 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 컴퓨팅 시스템의 예시적인 실시예의 블록도이다.
도 4는 머리 장착형 디스플레이의 실시예에서 눈 추적 구성요소를 지지하기 위해서 이용될 수 있는 예시적인 기계적 고정구의 개략도를 도시한다.
도 5a 내지 도 5f는 머리 장착형 디스플레이의 실시예에서 눈 추적 구성요소를 지지하기 위해서 이용될 수 있는 다른 예시적인 기계적 고정구를 도시한다.
도 6은 제어기 및 이미지 캡쳐링 장치가 장착된, 도 5a 내지 도 5f에 도시된 기계적 고정구의 실시예를 도시한다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 머리 장착형 디스플레이의 디스플레이 구조물의 좌측 눈 포털과 관련하여 장착된 도 6의 기계적 고정구, 제어기, 및 이미지 캡쳐링 장치를 도시한다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른, 눈 추적 구성요소가 장착된 기계적 고정구를 덮는 렌즈와 함께 머리 장착형 디스플레이의 일부를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른, 양안 기능이상을 위한 시력 치유를 제공하기 위한 예시적인 프로세스를 도시한 순서도이다.
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따른, 양안 기능이상을 위한 시력 치유를 제공하기 위한 예시적인 프로세스를 도시한 순서도이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따른, 양안 기능이상을 가지는 사용자의 시각적 증상을 치료하기 위한 예시적인 프로세스이다.
도 1은 가버 패치의 예를 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 시력 치유 시스템을 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 컴퓨팅 시스템의 예시적인 실시예의 블록도이다.
도 4는 머리 장착형 디스플레이의 실시예에서 눈 추적 구성요소를 지지하기 위해서 이용될 수 있는 예시적인 기계적 고정구의 개략도를 도시한다.
도 5a 내지 도 5f는 머리 장착형 디스플레이의 실시예에서 눈 추적 구성요소를 지지하기 위해서 이용될 수 있는 다른 예시적인 기계적 고정구를 도시한다.
도 6은 제어기 및 이미지 캡쳐링 장치가 장착된, 도 5a 내지 도 5f에 도시된 기계적 고정구의 실시예를 도시한다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 머리 장착형 디스플레이의 디스플레이 구조물의 좌측 눈 포털과 관련하여 장착된 도 6의 기계적 고정구, 제어기, 및 이미지 캡쳐링 장치를 도시한다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른, 눈 추적 구성요소가 장착된 기계적 고정구를 덮는 렌즈와 함께 머리 장착형 디스플레이의 일부를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른, 양안 기능이상을 위한 시력 치유를 제공하기 위한 예시적인 프로세스를 도시한 순서도이다.
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따른, 양안 기능이상을 위한 시력 치유를 제공하기 위한 예시적인 프로세스를 도시한 순서도이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따른, 양안 기능이상을 가지는 사용자의 시각적 증상을 치료하기 위한 예시적인 프로세스이다.
본 개시내용의 예시적인 실시예는, 조절성 이향운동 시각적 큐를 억제하면서 제어되는 조건 하에서 상이한 응시 위치들에서 수렴(눈의 내향 회전) 및/또는 발산(눈의 외향 회전)을 포함하는 반복적인 눈 이동을 돕기 위해, 양안 기능이상을 가지는 사람을 자극하고 몰입시킨다(engage). 이러한 것을 달성하기 위해서, 예시적인 실시예는 게임 환경에서 3-차원적인(3D) 시야를 이용할 수 있다. 이러한 환경의 특유한 특징은, 유리하게, 눈 정렬의 정확도를 객관적으로 모니터링하는 것 그리고 게임 내의 진보(progress)를 정확한 눈 운동에 상호 관련시키는 것을 포함할 수 있다. 그러한 특징은 전형적으로 통상적인 시력 치유 과정의 일부로서 이용 가능하지 않다. 예를 들어, 통상적인 시력 치유 과정을 이용할 때, 치료사 또는 환자/간병인은 그러한 과정이 정확하게 실시되는지의 여부를 결정하기 위해서 환자와 함께 작업한다. 객관적인 눈 운동 모니터링을 본 개시내용의 예시적인 실시예에 통합함으로써, 본 개시내용의 예시적인 실시예는 환자가 수렴 및/또는 발산 기술을 적절하게 실시하는지의 여부를 결정할 수 있고, 환자가 그러한 기술(들)을 적절히 실시하는지 또는 그렇지 않은지에 관한 결정을 기초로 게임을 통한 환자의 진보를 제어할 수 있다. 청각적 피드백을 이용하여, 환자가 하나의 또는 양쪽 눈의 위치를 적절하게 유지하는 때 또는 그렇지 않은 때를, 환자에게 알릴 수 있다.
본 개시내용의 예시적인 실시예는 (예를 들어, 입체 효과를 이용하여) 3D 시력을 생성하기 위해서 머리 장착형 디스플레이를 이용할 수 있고, 각각의 눈은 약간 상이한 각도 또는 시점에서 동일한 물체 또는 장면의 이미지를 수용한다. 머리 장착형 디스플레이는 환자의 눈으로부터의 일정한 포커스 길이를 제공하고, 그에 의해서 조절성 자극을 감소시킨다. 머리 장착형 디스플레이를 통해서 사용자에게 디스플레이되는 이미지 내의 (예를 들어, 가우스의 차이를 이용하는 가버 패치 또는 작은 글자와 같은) 시각적 자극의 이용은 조절성 자극을 더 감소시킬 수 있다.
본 개시내용의 예시적인 실시예에서, 머리 장착형 디스플레이는, 유리하게, 예를 들어, 시력 치유 중의 개선된 사용자 순응성 및 노력을 통해서 양안 기능이상을 가지는 사람의 일상 활동을 상당히 개선할 수 있는 가능성을 가지는 치유 개입을 위한 플랫폼을 형성할 수 있는 가상 현실 게이밍 환경을 제공한다. 따라서, 본원에서 설명된 머리 장착형 디스플레이의 실시예를 이용하며, 양안 기능이상의 치유적으로 효과적인 치료를 여전히 제공하면서도 즐겁고, 창조적이며, 자극하는 방식으로 임상적 기술을 통합하는, 가상 현실 게임이 설계될 수 있다.
본원에서 설명된 머리 장착형 디스플레이의 실시예를 이용하여, 본 개시내용의 예시적인 실시예는 사용자에게 제공되는 시각적 자극을 조정하기 위해서 사용자의 눈 위치를 이용하는 가상 현실 게임을 구현할 수 있고; 그에 의해서 시차 이향운동의 미리 프로그래밍된 부분을 최적화하고 시차 이향운동의 피드백 제어 부분의 영향을 감소시키는 데에 시각적 재활을 집중시킨다.
많은 기술들 사이의 하나의 공통점이 시차 이향운동 시스템에 대한 자극을 변동시키는 동안, 조절성 시스템에 대한 흐린 자극을 일정하게 유지하는 것인 경우에, 시력 치유는 많은 상이한 과정 또는 형태를 갖는다. 시차는 망막에 투사된 현재의 표적과 새로운 관심 대상 표적이 망막 상에 위치되는 곳 사이의 차이이다. 현재의 응시 또는 시각적 고정점은 중심와(fovea)에 대한 관심 대상 투사의 현재의 표적을 갖는다. 중심와는, 가장 높은 밀도의 광수용체를 가지는 망막의 부분 또는 망막의 '고선명' 부분이다. 눈을 이동시키는 이유는, 관심 대상의 물체를 중심와에 투사하기 위한 것이다. 만약 새로운 의도된 표적이 코를 따라서(nasally)(중심선을 따라서) 망막의 후방부로 투사된다면, 눈은 외향 회전되어야 하거나 발산 이동을 실시하여야 한다. 역으로, 만약 새로운 의도된 표적이 더 측방향으로(귀를 향해서) 망막의 후방부로 투사된다면, 눈은 내향 회전되어야 하거나 수렴 이동을 실시하여야 한다.
본원에서 설명된 바와 같이, 수렴 부전이 있는 사람은, 근거리 작업(예를 들어, 독서)에 몰입할 때, 시각적 증상을 가질 수 있다. 시차 수렴 시스템을 강화하기 위해서, 일반적으로 조절성 및 흐림을 자극하지 않는, 눈의 내향 또는 외향 회전을 유발하는 자극이 제공되어야 한다. 본 개시내용의 예시적인 실시예는, 조절성 또는 흐림을 자극하지 않고 눈 이동을 자극하도록 의도된 물체를 포함하는 머리 장착형 디스플레이를 통해서, 좌측 및 우측 이미지를 디스플레이하도록 유리하게 구성될 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 시력 치유를 위한 3D 게이밍 환경은, 조절성 및 조절성 이향운동을 일정하게 유지하면서, 시차 이향운동을 자극할 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 사용자가 통상적으로 선명하게 포커스할 수 없는 물체를 포함하는 머리 장착형 디스플레이를 통해서 이미지를 렌더링하는 게임이 설계될 수 있다. 예를 들어, 게임은, 가버 패치를 이용하여 형성되는, 사용자가 (예를 들어, 수렴 또는 발산을 기초로) 자신의 눈을 겨냥하는, 물체를 포함하도록 렌더링될 수 있다. 가버 패치는, 도 1의 예시적인 가버 패치(100)에서 도시된 것과 같은, 흐린 라인으로서 보여지는 일련의 가우스 자극의 차이(differences of Gaussians(DOG) stimuli)를 이용한다. 시각적 시스템은 가버 패치로 형성된 물체 상에 포커스할 수 없고; 그에 따라 조절성 시스템은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 의해서 최소로 자극되고, 이는 성공적인 시력 치유에 중요할 수 있다. 본 개시내용의 예시적인 실시예에 의해서 렌더링될 수 있는 물체의 다른 비제한적인 예는, 사람이 선명하게 포커스할 수 없는 작은 글자를 포함할 수 있다.
도 2은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 시력 치유 시스템(200)을 도시한다. 시력 치유 시스템(200)은 머리 장착형 디스플레이(210) 및 컴퓨팅 시스템(270)을 포함할 수 있다. 머리 장착형 디스플레이(210) 및 컴퓨팅 시스템(270)은 무선 또는 유선 통신을 통해서 서로 통신적으로 커플링될 수 있고, 그에 따라 머리 장착형 디스플레이(210) 및 컴퓨팅 시스템(270)은 시력 치유를 위한 게이밍 환경을 구현하기 위해서 서로 상호 작용할 수 있다. 예를 들어, 시력 치유 시스템(200)의 실시예는, 비제한적으로 안진증, 사시, 수렴 부전(CI), 수렴 과다, 발산 부전 및 발산 과다와 같은, 양안 기능이상을 치료하기 위한 게이밍 환경을 제공하도록 구성될 수 있다.
머리 장착형 디스플레이(210)는 하우징(250) 내에 배치된 회로망을 포함한다. 회로망은 우측 눈 디스플레이(222), 좌측 눈 디스플레이(224), 하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226), 하나 이상의 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(228), 하나 이상의 우측 눈 발광 다이오드(230), 하나 이상의 좌측 눈 발광 다이오드(232), 우측 눈 제어기(234), 좌측 눈 제어기(236), 하나 이상의 디스플레이 제어기(238), 및 하나 이상의 하드웨어 인터페이스(240)를 포함할 수 있다. 전술한 구성요소를 포함하는 임의의 머리 장착형 디스플레이가 본 개시내용의 실시예를 구현하기 위해서 이용될 수 있지만, 예시적인 실시예는 수정된 오큘러스 리프트(Oculus Rift) DK2 헤드셋을 이용할 수 있다.
하우징(250)이 사용자의 머리에 장착될 때 우측 디스플레이가 사용자의 우측 눈의 전방에 배치되도록 그리고 하우징(250)이 사용자의 머리에 장착될 때 좌측 눈 디스플레이(224)가 사용자의 좌측 눈의 전방에 배치되도록, 우측 및 좌측 눈 디스플레이(222 및 224)가 하우징(250) 내에 배치될 수 있다. 이러한 구성에서, 우측 눈 디스플레이(222) 및 좌측 눈 디스플레이(224)는 하나 이상의 디스플레이 제어기(238)에 의해서 제어되어 우측 눈 디스플레이(222) 및 좌측 눈 디스플레이(224) 상에 이미지를 렌더링함으로써 입체 효과를 유도할 수 있고, 그러한 입체 효과는, 사용자의 우측 눈 및 우측 눈 디스플레이(222) 사이의 그리고 사용자의 좌측 눈과 좌측 눈 디스플레이(224) 사이의 일정한 포커스 길이를 유지하면서, 이미지 내의 물체가 사용자 시력 시스템에 의해서 상이한 깊이들에 있는 것으로 인지될 수 있는 곳에서, 3-차원적인 이미지를 생성하기 위해서 이용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 우측 눈 디스플레이(222) 및/또는 좌측 눈 디스플레이(224)는 발광 다이오드 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이(예를 들어, 수동형-매트릭스(PMOLED) 디스플레이, 능동형-매트릭스(AMOLED) 디스플레이), 및/또는 임의의 적합한 디스플레이로서 구현될 수 있다.
사용자가 우측 눈 디스플레이(222)를 관찰할 때, 하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226)가 사용자의 우측 눈의 이미지를 캡쳐하도록 배치 및 배향될 수 있도록, 하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226)가 우측 눈 디스플레이(222)에 대해서 하우징(250) 내에 배치될 수 있다. 유사하게, 사용자가 좌측 눈 디스플레이(224)를 관찰할 때, 하나 이상의 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(228)가 사용자의 좌측 눈의 이미지를 캡쳐하도록 배치 및 배향될 수 있도록, 하나 이상의 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(228)가 좌측 눈 디스플레이(224)에 대해서 하우징(250) 내에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 우측 및 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(222 및 224)는 (예를 들어, IR 복사선의 이미지를 캡쳐하기 위해서) IR 광에 특히 민감하도록 구성된 적외선(IR) 카메라일 수 있다.
사용자가 우측 눈 디스플레이(222)를 관찰할 때, 하나 이상의 발광 다이오드(230)가 사용자의 우측 눈을 향해서 광을 방출하게 배치 및 배향될 수 있도록, 하나 이상의 우측 눈 발광 다이오드(230)가 우측 눈 디스플레이(222) 하우징(250) 내에 배치될 수 있다. 유사하게, 사용자가 좌측 눈 디스플레이(224)를 관찰할 때, 하나 이상의 좌측 눈 발광 다이오드(232)가 사용자의 좌측 눈을 향해서 광을 방출하게 배치 및 배향될 수 있도록, 하나 이상의 좌측 눈 발광 다이오드(232)가 좌측 눈 디스플레이(224)에 대해서 하우징(250) 내에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 우측 및 좌측 눈 발광 다이오드(230 및 232)는 IR 광을 방출하도록 구성된 적외선(IR) 발광 다이오드일 수 있다. 일부 실시예에서, 발광 다이오드는 약 십 퍼센트(10%)의 안전 제한에서 적외선 광을 눈 내로 투사한다.
하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226)의 동작을 제어하기 위해서 및/또는 하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226)에 의해서 캡쳐된 우측 눈의 이미지를 프로세스하기 위해서, 우측 눈 제어기(234)는 하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226)에 동작 가능하게 커플링될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(228)의 동작을 제어하기 위해서 및/또는 하나 이상의 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(228)에 의해서 캡쳐된 좌측 눈의 이미지를 프로세스하기 위해서, 좌측 눈 제어기(236)는 하나 이상의 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(228)에 동작 가능하게 커플링될 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 우측 및 좌측 눈 제어기(234 및 236)는, 각각, 하나 이상의 우측 및 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226 및 228)의 셔터, 조리개, 리프레시율(refresh rate), 방출률(discharge rate) 등을 제어하도록 구성될 수 있다. 다른 비제한적인 예로서, 우측 및 좌측 눈 제어기(234 및 236)는, 양안 기능이상에 대해서 사용자의 시력 치유를 실시하기 위해서 예시적인 실시예에 의해서 이용될 수 있는, 사용자가 우측 및 좌측 눈 디스플레이(226)를 각각 관찰할 때 사용자의 우측 및 좌측 눈의 운동을 모니터링 및/또는 추적할 수 있다. 우측 및 좌측 눈 제어기(234 및 236) 형태의 별개의 제어기들이 우측 및 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226 및 228)를 제어하기 위해서 그리고 그와 인터페이스하기 위해서 이용되지만, 본 개시내용의 예시적인 실시예는 우측 및 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226 및 228)를 제어하고 그와 인터페이스하기 위한 하나의 통합된 제어기로 구현될 수 있다.
일부 실시예에서, 우측 눈 제어기(234) 및/또는 좌측 눈 제어기(236)는 소유권이 있는 눈-추적 소프트웨어를 이용하여 눈 이동을 검출하도록 구성된 Raspberry Pi 마이크로컴퓨터로 구현될 수 있다. 눈-추적 소프트웨어는 C++ 및 OpenCV, 실시간 비디오 프로세싱 라이브러리로 개발될 수 있고, 및/또는 임의의 적절한 프로그래밍 및/또는 스크립팅 언어(scripting language)를 이용하여 개발될 수 있다. 일부 구현예에서, (예를 들어, 이미지 캡쳐링 장치 및 우측 및 좌측 눈 제어를 포함하는) 눈 추적 시스템은 초당 약 40 프레임의 실시간 눈 추적을 할 수 있다. (예를 들어, IR 광원으로서 동작되는) 발광 다이오드는 머리 장착형 디스플레이의 어두운 환경 내에서 각각의 눈을 조명한다. 그레이스케일 이미지는 이진 이미지로 문턱값화 된다(thresholded). 눈의 동공과 나머지 사이의 최적의 콘트라스트를 제공하는 그레이의 값이 선택될 수 있다. 윈도우 조리개를 이용하여 눈을 격리시킴으로써 눈 내의 동공의 검출을 개선할 수 있다. 문턱값보다 더 어두운 음영이 유지될 수 있고(검은색), 문턱값보다 더 밝은 음영이 제거될 수 있다(백색). 이어서 녹색 십자가가 원본 이미지의 중심에 중첩될 수 있다. 광이 통과하여 흡수되는 눈 내의 홀인, 동공은 광을 반사하지 않고, 그에 따라 이진 이미지 상의 가장 어두운 스폿이 되며, 이는 동공 중심의 추적을 도울 수 있다. 중심 추적 정보는, 프로세싱을 위해서, 신속 데이터 전송에 적합한 인터넷 프로토콜인 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)을 통해서 컴퓨팅 시스템에 송신될 수 있다.
하나 이상의 디스플레이 제어기(238)가 우측 및 좌측 눈 디스플레이(222 및 224)에 동작 가능하게 커플링되어, 본원에서 설명된 바와 같이, 컴퓨팅 시스템(270)으로부터 수신된 입력에 응답하여 그리고 사용자의 우측 및 좌측 눈의 위치에 응답하여, 우측 및 좌측 눈 디스플레이(222 및 224)의 동작을 제어할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 디스플레이 제어기(238)는 동일한 장면 및/또는 물체의 우측 및 좌측 눈 디스플레이 상에서의 이미지를 렌더링하도록 구성될 수 있고, 그러한 장면 및/또는 물체의 이미지는 입체 효과를 돕기 위해서 약간 상이한 각도 또는 시점에서 렌더링된다. 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 디스플레이 제어기(238)는 그래픽 프로세싱 유닛을 포함할 수 있다.
하나 이상의 하드웨어 인터페이스(240)가 머리 장착형 디스플레이(210)와 컴퓨팅 시스템(270) 사이의 통신을 도울 수 있다. 머리 장착형 디스플레이(210)는 하나 이상의 하드웨어 인터페이스(240)를 통해서 데이터를 컴퓨팅 시스템(270)에 송신하도록 그리고 데이터를 컴퓨팅 시스템(270)으로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 하나 이상의 하드웨어 인터페이스(240)는 이미지에 상응하는 컴퓨팅 시스템(270)으로부터의 데이터를 수신하도록 구성될 수 있고 데이터를 하나 이상의 디스플레이 제어기(238)에 송신하도록 구성될 수 있으며, 그러한 디스플레이 제어기는, 양안 기능이상에 대한 시력 치유를 돕도록 설계된 (예를 들어, 입체 효과의 결과로서) 3-차원 게임을 제공하기 위해서 우측 및 좌측 눈 디스플레이(222 및 224) 상에서 이미지를 렌더링할 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 하드웨어 인터페이스(240)는 각각 사용자의 우측 및 좌측 눈 위치 또는 각도에 상응하는 우측 및 좌측 눈 제어기(234 및 236)으로부터의 데이터를 수신할 수 있고, 데이터를 컴퓨팅 시스템(270)에 송신할 수 있으며, 그러한 컴퓨팅 시스템(270)은 데이터를 이용하여 (예를 들어, 사용자가 게임에서 특정 물체에 대해서 적절하게 수렴 및 발산하는 것을 확인함으로써) 양안 기능이상에 대한 시력 치유를 돕도록 게임의 동작을 제어할 수 있다.
하우징(250)은 장착 구조물(252) 및 디스플레이 구조물(254)을 포함할 수 있다. 장착 구조물(252)는 사용자가 머리 장착형 디스플레이(210)를 머리에 착용할 수 있게 하고 디스플레이 구조물을 눈 위에 위치시켜, 각각, 사용자의 우측 및 좌측 눈에 의한 우측 및 좌측 눈 디스플레이(222 및 224)의 관찰을 도울 수 있게 한다. 장착 구조물은 일반적으로 머리 장착형 디스플레이(210)를 안전하고 안정적인 방식으로 사용자의 머리 상에 장착하도록 구성될 수 있다. 따라서, 머리 장착형 디스플레이(210)는 일반적으로, 사용자가 머리를 좌측, 우측, 상측 및 하측으로 이동시킬 때, 머리 장착형 디스플레이(210)가 일반적으로 사용자의 머리와 함께 이동되도록, 사용자의 머리에 대해서 고정되어 유지된다.
디스플레이 구조물(254)은 사용자의 눈을 덮도록 그리고 일반적으로 사용자 주위의 환경으로부터의 광이 사용자의 눈에 도달하는 것을 방지하도록, 사용자의 안면에 딱 맞게 피팅되도록 윤곽화될 수 있다. 디스플레이 구조물(254)은 내부에 형성된 우측 눈 포털(256) 및 좌측 눈 포털(258)을 포함할 수 있다. 우측 눈 렌즈(260a)가 우측 눈 포털 위에 배치될 수 있고, 좌측 눈 렌즈(260b)가 좌측 눈 포털 위에 배치될 수 있다. 우측 눈 디스플레이(222), 하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226), 및 하나 이상의 우측 눈 발광 다이오드(230)는 우측 눈 포털(256)을 덮는 렌즈(260) 뒤에서 디스플레이 구조물(254) 내에 배치될 수 있고, 그에 따라 렌즈(256)는 사용자의 우측 눈과 우측 눈 디스플레이(222), 하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226) 및 하나 이상의 우측 눈 발광 다이오드(230)의 각각의 사이에 배치된다. 좌측 눈 디스플레이(224), 하나 이상의 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(228), 및 하나 이상의 좌측 눈 발광 다이오드(232)는 좌측 눈 포털(258)을 덮는 렌즈(260) 뒤에서 디스플레이 구조물(254) 내에 배치될 수 있고, 그에 따라 렌즈(260)는 사용자의 좌측 눈과 좌측 눈 디스플레이(224), 하나 이상의 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(228) 및 하나 이상의 좌측 눈 발광 다이오드(232)의 각각의 사이에 배치된다.
하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226) 및 하나 이상의 우측 눈 발광 다이오드(230)는 예시적인 실시예에서와 같이 우측 눈 포털을 덮는 렌즈(260) 뒤쪽에 배치되는 것으로 설명되어 있지만, 본 개시내용의 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226) 및/또는 하나 이상의 우측 눈 발광 다이오드(230)는 우측 눈 포털을 덮는 렌즈(260)의 전방에 및/또는 그 주위에 배치될 수 있고, 그에 따라 렌즈(260)는 사용자의 우측 눈과 하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226) 및/또는 하나 이상의 우측 눈 발광 다이오드(230)의 사이에 배치되지 않는다. 유사하게, 하나 이상의 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(228) 및 하나 이상의 좌측 눈 발광 다이오드(232)는 예시적인 실시예에서와 같이 좌측 눈 포털을 덮는 렌즈(260) 뒤쪽에 배치되는 것으로 설명되어 있지만, 본 개시내용의 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(228) 및/또는 하나 이상의 좌측 눈 발광 다이오드(232)는 좌측 눈 포털을 덮는 렌즈(260)의 전방에 및/또는 그 주위에 배치될 수 있고, 그에 따라 렌즈(260)는 사용자의 좌측 눈과 하나 이상의 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226) 및/또는 하나 이상의 우측 눈 발광 다이오드(230)의 사이에 배치되지 않는다.
컴퓨팅 시스템(270)은 머리 장착형 디스플레이(210)를 통한 양안 기능이상에 대한 시력 치유를 관리하도록 설계된 시각적 치유 게임(272)을 실행하기 위해서 하나 이상의 애플리케이션 및/또는 프로그램을 실행하도록 구성될 수 있다. 게임은, 사용자의 눈을 자연적으로 끄는 또는 사용자가 눈을 겨냥하도록 지시 받는 물체를 포함하는 이미지를 포함할 수 있다. 물체는 조절성 및/또는 흐림의 자극을 감소시키기 위한 하나 이상의 기술을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 물체는 조절성 및/또는 흐림의 자극을 감소시키는 가버 패치, 작은 글자, 및/또는 임의의 다른 기술을 이용하여 형성될 수 있다. 게임은, 사용자가 눈을 물체에 겨냥할 때 사용자의 눈의 위치 및/또는 각도에 동적으로 반응하도록 구성될 수 있고, 및/또는 사용자가 사용자의 눈의 위치 및/또는 각도를 기초로 물체를 이동시키게 할 수 있다. 플레이되는 게임에서의 진행에 사용자의 눈을 고정하는 것에 더하여, 머리 장착형 디스플레이는 사용자의 눈의 예상되는 및/또는 희망하는 위치에 대한 사용자의 눈의 위치를 추적 및/또는 모니터링할 수 있고, 그에 따라 임상의에 의한 정량적 및/또는 정성적 평가를 돕기 위해서 컴퓨팅 시스템(270)에 출력될 수 있는 (그리고 그러한 컴퓨팅 시스템으로부터 원격 컴퓨팅 시스템으로 송신될 수 있는) 이향운동 매개변수를 캡쳐한다. 예시적인 실시예에서, 머리 장착형 디스플레이(210) 및/또는 컴퓨팅 시스템(270)은 사용자가 시각적 치유를 위해서 게임을 플레이할 수 있는 시간의 양을 최대 시간 제한으로 제한하여 안전 기구를 제공할 수 있고, 그에 따라 사용자의 눈이 머리 장착형 디스플레이의 하나 이상의 발광 다이오드에 의해서 방출되는 적외선에 과다하게 노출되는 것을 제한할 수 있다. 본 개시내용의 실시예를 설명하기 위해서 여러 게임의 비제한적인 예가 본원에서 설명된다.
게임 플레이를 돕기 위해서, 컴퓨팅 시스템(270)은, 우측 및 좌측 눈 디스플레이(222 및 224)에 의해서 렌더링되는 우측 및 좌측 이미지를 포함하는 데이터를 머리 장착형 디스플레이(210)에 송신한다. 우측 및 좌측 이미지를 렌더링하는 것에 반응하여, 사용자의 시각적 시스템은 (예를 들어, 입체 효과를 이용하여) 우측 및 좌측 이미지를 3-차원적인 공간 내의 하나의 이미지로서 인지할 수 있다. 각각 우측 및 좌측 눈 디스플레이(222 및 224)에서 렌더링되는 우측 및 좌측 이미지가 서로로부터 오프셋될 수 있고, 그에 따라 일부 물체들을 융합하기 위해서, 시각적 시스템은 다른 물체보다 더 수렴하여야 한다. 눈을 더 수렴할수록, 시각적 물체는 머리 장착형 디스플레이 내의 사람에게 더 근접하게 보일 것이다. 사용자의 눈의 위치 및/또는 각도는 우측 및 좌측 이미지 내에 포함된 물체를 기초로 조정될 수 있고, 하나 이상의 우측 및 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치(226 및 228)는 각각, 컴퓨팅 시스템(270)에 송신될 수 있는, 사용자의 눈의 위치 및/또는 각도를 추적할 수 있다. 컴퓨팅 시스템은 디스플레이되는 우측 및 좌측 이미지에 응답하여 사용자의 눈의 위치 및/또는 각도를 입력으로서 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 우측 및 좌측 눈의 위치를 추적하여, 사용자의 눈들이 융합되는 3-차원적인 가상 현실 공간 내의 지점을 결정할 수 있다. 모니터링되거나 추적되는 눈의 위치 및/또는 각도를 기초로, 게임을 실행하는 컴퓨팅 시스템(270)은 양안 기능이상에 대한 시각적 치유를 관리하기 위한 제어된 방식으로 수렴 또는 발산을 유발하기 위해서 후속 우측 및 좌측 이미지를 생성할 수 있다. 사용자가 사용자의 눈의 위치 및/또는 각도를 기초로 게임 플레이를 제어할 수 있게 함으로써, 게임에 의해서 요구되는 바에 따라 사용자의 눈을 적절히 수렴 또는 발산시킬 수 있는 사용자의 능력은, 사용자가 양안 기능이상에 대한 시각적 치유를 실시하는 것(예를 들어, 사용자의 눈을 게임을 통해서 관리되는 시각적 치유에 따라 수렴 또는 발산하는 것)을 보장할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 사용자는, 사용자가 3D 모델 캐릭터에서 융합시킬 수 있기 전에, 이향운동 각도 요구의 지정된 레벨(진행 중인 크로스-아이드(cross-eyed)/수렴된 가변적인 양)에 도달할 것을 필요로 할 수 있다. 게임의 더 진행된 셋팅은, 성공적인 행동이 취해질 수 있기 전에, 사용자가 더 긴 기간 동안 수렴을 유지할 것을 요구할 수 있다.
이향운동 눈 운동을 최적화하기 위해서 게임의 우측 및 좌측 이미지 내로 통합될 수 있는 시각적 자극의 일부 예는, 3-차원으로 물체의 애니메이션을 생성하는 우측 및 좌측 이미지의 시퀀스를 포함할 수 있고, 물체의 애니메이션은, 예를 들어, 계단, 램프, 조합적인 계단 및 램프, 또는 개방 루프 자극을 포함한다. 우측 및 좌측 눈 디스플레이의 우측 및 좌측 이미지 내의 시각적 자극 랜더(render)는, 시차 이향운동의 피드백 부분을 최소화하면서, 시차 이향운동의 미리 프로그래밍된 부분을 자극할 수 있고, 머리 장착형 디스플레이 내에 포함된 눈 추적에 의해서 검출 및/또는 측정될 수 있는 및/또는 다른 기술을 이용하여 결정될 수 있는, 좌측 및 우측 눈 사이의 비대칭적 피크 속도 차이(하나의 눈이 다른 눈에 비해서 더 느리다)를 기초로 사용자의 좌측 눈 또는 우측 눈을 비대칭적으로 자극할 수 있고, 및/또는 시각적 억제를 감소시키기 위해서 사용자의 좌측 눈 또는 우측 눈을 비대칭적으로 자극할 수 있다. 머리 장착형 디스플레이의 눈 추적을 통해서 (예를 들어, 머리 장착형 디스플레이의 실시예의 우측 및 좌측 이미지 캡쳐링 장치 및 우측 및 좌측 눈 제어기를 통해서) 검출되는 우측 및 좌측 눈의 위치를 기초로 머리 장착형 디스플레이의 우측 및 좌측 눈 디스플레이의 우측 및 좌측 이미지 내에서 렌더링되는 시각적 자극의 크기를 제어하도록, 게임이 컴퓨팅 시스템(270)에 의해서 제어될 수 있다. 예를 들어, 우측 또는 좌측 눈에 대한 비대칭적인 자극의 크기는, 머리 장착형 디스플레이의 실시예의 우측 및 좌측 눈 제어기에 의해서 동적으로 결정되는 사용자의 우측 및 좌측 눈의 위치로부터 파생될 수 있다. 머리 장착형 디스플레이의 우측 및 좌측 눈 디스플레이를 통해서 렌더링되는 게임의 시각적 자극의 크기를 또한 동적으로 변경하여 시각적 억제를 감소시킬 수 있다.
시각적 치유 시스템(100)에 의해서 실행되는 게임의 실시예에서, 게임은 초급, 중급, 고급 및 맞춤의 4개의 셋팅을 가질 수 있다. 3개의 셋팅(초급, 중급, 및 고급)은, 양안 기능이상을 가지는 대부분의 사용자를 위해서 이용될 수 있는 미리 프로그래밍된 셋팅일 수 있다. 맞춤 셋팅은, 예를 들어 게임 중에 제공되는 시각적 자극의 유형 및 융합을 위해서 필요한 시간의 양을 조정하기 위해서, (예를 들어, 임상의에 의한) 각도 이향운동 요구에 맞춘 조정을 할 수 있게 할 것이다. 시력 매개변수는, 비제한적으로, 수렴의 근거리 지점의 정량적 측정, 양의 융합 범위, 연관된 사시, 이향운동 고정 시간, 이향운동 피크 속도, 이향운동 시간 상수, 정확한 눈 정렬, 및 시력 치유가 관리되는 시간의 양을 포함한다. 시력 매개변수는 자동적으로 임상의에게 전송될 수 있고 스프레드 시트 내에 저장될 수 있다.
눈 내의 렌즈와 머리 장착형 디스플레이 사이의 포커스 길이 또는 거리를 고정하는 것에 의해서, 본 개시내용의 예시적인 실시예는 게임 플레이 중에 조절성 자극을 감소시킬 수 있다. 조절성 자극은, 조절성 및/또는 흐림의 자극을 감소시키는 물체 형성 기술을 이용하여 게임 플레이 중에 더 감소될 수 있다.
본 개시내용의 실시예의 다른 속성은, 눈 위치로 제어되는, 치유적 시각적 게임이다. 대부분의 게임이 게임 내의 표적 물체를 이동시키기 위해서 조이스틱, 손 이동, 신체 이동 또는 다른 물리적 장치를 이용하지만, 본원에서 설명된 게임의 예시적인 실시예는 게임 내에서 시각적 자극에 록킹(lock)하기 위해서 눈 위치를 이용한다. 사용자는, 사용자가 3D 모델 캐릭터를 융합시킬 수 있기 전에, 이향운동 각도 요구의 지정된 레벨(진행 중인 크로스-아이드(cross-eyed)/수렴된 가변적인 양)에 도달하여야 한다. 게임의 더 진행된 셋팅은, 3D 모델 캐릭터에서 격발(fire)하기 위해서 더 긴 기간 동안 수렴을 유지할 것을 조작자에게 요구할 수 있다.
머리 장착형 디스플레이(210) 및 컴퓨팅 시스템(270)을 포함하는 예시적인 실시예가 예시되었지만, 본 개시내용의 예시적인 실시예는, 머리 장착형 디스플레이가 컴퓨팅 시스템(270)을 포함하고/하거나 컴퓨팅 시스템(270)의 기능 및 동작을 실시하게 구성되고, 그에 따라 머리 장착형 디스플레이(210)가, 본원에서 설명된 바와 같이 게이밍 환경에서 양안 기능이상에 대한 시력 치료를 제공하는 자립형의, 독립적 장치가 되도록, 구성될 수 있다.
도 3은 컴퓨팅 시스템(270)의 예시적인 실시예의 블록도이다. 일부 실시예에서, 컴퓨팅 시스템(270)은 머리 장착형 디스플레이(210)의 실시예를 통해서 렌더링되는 가상 현실 게임을 실행하도록 구성된 게이밍 콘솔일 수 있다. 컴퓨팅 시스템(270)은 예시적인 실시예를 구현하기 위한 하나 이상의 컴퓨터-실행 가능 명령어 또는 소프트웨어를 저장하기 위한 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독 가능 매체를 포함한다. 비-일시적 컴퓨터-판독 가능 매체는, 비제한적으로, 하나 이상의 유형의 하드웨어 메모리, 비-일시적 유형적 매체(tangible media)(예를 들어, 하나 이상의 자기 저장 디스크, 하나 이상의 광학 디스크, 하나 이상의 플래시 메모리 드라이브), 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템(270) 내에 포함된 메모리(306)는 예시적인 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터-판독 가능 및 컴퓨터-실행 가능 명령어 또는 소프트웨어를 저장할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(270)은 또한, 메모리(306) 내에 저장된 컴퓨터-판독 가능 및 컴퓨터-실행 가능 명령어 또는 소프트웨어 그리고 시스템 하드웨어를 제어하기 위한 다른 프로그램을 실행하기 위해서, 프로세서(302) 및 연관된 코어(304), 그리고 선택적으로 (예를 들어, 다중 프로세서/코어를 가지는 컴퓨터 시스템의 경우에) 하나 이상의 부가적인 프로세서(들)(302') 및 연관된 코어(들)(304')을 포함한다. 프로세서(302) 및 프로세서(들)(302')는 각각 단일 코어 프로세서 또는 다중 코어(304 및 304') 프로세서일 수 있고 중앙 프로세싱 유닛, 그래픽 프로세싱 유닛, 등일 수 있다.
컴퓨팅 장치 내의 인프라구조 및 자원이 동적으로 공유될 수 있도록, 가상화가 컴퓨팅 시스템(270) 내에서 이용될 수 있다. 프로세스가 다중 컴퓨팅 자원이 아닌 단지 하나의 컴퓨팅 자원을 이용하는 것으로 보여지도록, 다중 프로세서 상에서 실행되는 프로세스를 취급하기 위해서 가상 기계(314)가 제공될 수 있다. 다중 가상 기계는 또한 하나의 프로세서와 함께 이용될 수 있다.
메모리(306)는, DRAM, SRAM, EDO RAM, 등과 같은, 컴퓨터 시스템 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(306)는 또한 다른 유형의 메모리, 또는 그 조합을 포함할 수 있다.
사용자는, 예시적인 실시예에 따라 하나 이상의 가상 현실 게임을 디스플레이할 수 있는, 머리 장착형 디스플레이(210)의 실시예를 통해서 컴퓨팅 시스템(270)과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(270)은 사용자로부터 입력을 수신하기 위한 다른 I/O 장치, 예를 들어, 키보드 또는 임의의 적합한 다중-지점 터치 인터페이스(308), 포인팅 장치(310)(예를 들어, 마우스 또는 조이스틱)를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(270)는 다른 적합한 통상적 I/O 주변장치를 포함할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(270)은 또한, 양안 기능이상에 대한 시각적 치유를 돕기 위해서 하나 이상의 가상 현실 게임의 예시적인 실시예를 구현하는 데이터 및 컴퓨터-판독 가능 명령어 및/또는 소프트웨어를 저장하기 위한, 하드-드라이브, CD-ROM, 또는 다른 컴퓨터 판독 가능 매체와 같은, 하나 이상의 저장 장치(324)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저장 장치는 게임(326)을 저장할 수 있다. 예시적인 저장 장치(324)는 또한 예시적인 실시예를 구현하는데 필요한 임의의 적합한 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 데이터베이스를 저장할 수 있다. 예를 들어, 예시적인 저장 장치(324)는, 사용자 성과, 사용자 이정표, 컴퓨팅 시스템(300)에 의해서 실행되는 게임과 연관된 상태, 등과 같은, 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 데이터베이스(328)를 저장할 수 있다. 데이터베이스가 임의의 적합한 시간에 업데이트되어, 데이터베이스 내에서 하나 이상의 항목을 부가, 삭제, 및/또는 업데이트할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(270)은, 비제한적으로, 표준 전화 라인, LAN 또는 WAN 링크(예를 들어, 802.11, T1, T3, 56kb, X.25), 광대역 연결(예를 들어, ISDN, 프레임 릴레이(Frame Relay), ATM), 무선 연결, 제어기 지역 네트워크(controller area network)(CAN), 또는 전술한 것 중 일부 또는 전부의 일부 조합을 포함하는, 다양한 연결을 통한, 하나 이상의 네트워크, 예를 들어, 근거리 네트워크((LAN), 광역 네트워크(WAN) 또는 인터넷을 가지는 하나 이상의 네트워크 장치(322)를 통해서 인터페이스하도록 구성된 네트워크 인터페이스(312)를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(312)는, 컴퓨팅 시스템(270)을 통신할 수 있는 임의 유형의 네트워크에 인터페이싱하기에 그리고 본원에서 설명된 동작을 실시하기에 적합한, 내장형 네트워크 어댑터, 네트워크 인터페이스 카드, PCMCIA 네트워크 카드, 카드 버스 네트워크 어댑터, 무선 네트워크 어댑터, USB 네트워크 어댑터, 모뎀 또는 임의의 다른 장치를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(270)은, 통신할 수 있고 본원에서 설명된 동작을 실시하기에 충분한 프로세서 파워 및 메모리 용량을 가지는, 워크스테이션, 데스크탑 컴퓨터, 서버, 랩탑, 핸드헬드 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터(예를 들어, iPadTM 태블릿 컴퓨터), 모바일 컴퓨팅 또는 통신 장치(예를 들어, iPhoneTM 통신 장치), 또는 다른 형태의 컴퓨팅 또는 통신 장치와 같은, 임의의 컴퓨터 시스템일 수 있다.
컴퓨팅 시스템(270)은, 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있고 본원에서 설명된 동작을 실시할 수 있는, 임의 버전의 Microsoft® Windows® 운영 시스템, 상이하게 출시된 Unix 및 Linux 운영 시스템, 매킨토시 컴퓨터를 위한 MacOS®의 임의 버전, 임의의 임베디드 운영 시스템, Xbox 게이밍 시스템을 위한 Microsoft® Xbox 운영 시스템, PlayStation 게이밍 시스템을 위한 Playstation 운영 시스템, Wii 게이밍 시스템을 위한 Wii 운영 시스템, 임의의 실시간 운영 시스템, 임의의 개방 소스 운영 시스템, 임의의 소유권이 있는 운영 시스템, 또는 임의의 다른 운영 시스템과 같은, 임의의 운영 시스템(316)을 실행시킬 수 있다. 예시적인 실시예에서, 운영 시스템(316)은 고유 모드 또는 에뮬레이트된 모드로 실행될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 운영 시스템(316)은 하나 이상의 클라우드 기계의 예에서 실행될 수 있다.
도 4는 머리 장착형 디스플레이(예를 들어, 머리 장착형 디스플레이(210))의 실시예에서 눈 추적 구성요소를 지지하기 위해서 이용될 수 있는 예시적인 기계적 고정구(400)의 개략도를 도시한다. 기계적 고정구(400)는 본원에서 설명된 우측 및 좌측 눈 발광 다이오드, 우측 및 좌측 이미지 캡쳐링 장치(들), 및 우측 및 좌측 눈 제어기를 지지할 수 있다. 기계적 고정구(400)는 머리 장착형 디스플레이의 실시예에 임베딩될 수 있다. 기계적 고정구(400)는 링(410 및 420), 링들(410 및 420)을 접합하는 가교 부분(430), 및 이미징 장착부(440 및 450)를 포함할 수 있다. 링(410), 링(420), 및 가교 부분(430)은 머리 장착형 디스플레이의 디스플레이 구조물 상에 또는 그 안에 배치되도록 그 치수가 결정될 수 있다. 예를 들어, 링(410)은 디스플레이 구조물의 좌측 눈 포털에 상응하도록 구성될 수 있고, 링(420)은 디스플레이 구조물의 우측 눈 포털에 상응하도록 구성될 수 있고, 가교 부분(430)은 링들(410 및 420) 사이에서 연장되도록 구성될 수 있고, 그에 따라 링들(410 및 420)은 좌측 및 우측 눈 포털이 이격되는 거리에 상응하는 거리로 서로 이격된다. 가교 부분(430)은 또한 기계적 고정구(400)를 디스플레이 구조물의 좌측 및 우측 눈 포털에 대해서 장착하기 위해서 이용될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 링(410)은, 사용자가 기계적 고정구(400)를 포함하는 머리 장착형 디스플레이의 실시예를 착용할 때, 사용자의 좌측 눈을 향해서 광(적외선 광)을 방출하도록 구성될 수 있는 발광 다이오드(412 및 414)를 포함할 수 있다. 발광 다이오드들(412 및 414)은 서로로부터 직경 방향으로 대향될 수 있다. 2개의 발광 다이오드(412 및 414)가 직경 방향으로 대향되는 예시적인 실시예가 예시되었지만, 본 개시내용의 예시적인 실시예에서, 임의의 적합한 구성으로 링(410) 주위에 배치될 수 있다. 또한, 2개의 발광 다이오드를 포함하는 예시적인 실시예가 예시되었지만, 본 개시내용의 예시적인 실시예는 하나의 발광 다이오드를 포함할 수 있거나 2개 초과의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 둘 초과의 발광 다이오드를 포함하는 실시예의 경우에, 발광 다이오드는 임의의 적합한 구성으로 링(410) 주위에 배치될 수 있다.
이미징 장착부(440)는 링(410)의 하단부 부분을 향해서 배치될 수 있고, 머리 장착형 디스플레이의 실시예의 좌측 눈 제어기 및 하나 이상의 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치를 보유 및 지지하도록 구성된 브래킷(442)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미징 장착부(440)는 링들(410 및 420)을 접합하는 가교 부분(430)에 대해서 약 90도 시계방향으로 배치될 수 있다. 이미징 장착부(440)가 링(410)의 하단부를 향해서 배치되는 예시적인 실시예가 예시되어 있지만, 예시적인 실시예에서, 이미징 장착부(440)는 임의의 적합한 구성으로 링(410) 주위에 배치될 수 있다.
링(420)은, 사용자가 기계적 고정구(400)를 포함하는 머리 장착형 디스플레이의 실시예를 착용할 때, 사용자의 우측 눈을 향해서 광(적외선 광)을 방출하도록 구성될 수 있는 발광 다이오드(422 및 424)를 포함할 수 있다. 발광 다이오드들(422 및 424)은 서로로부터 직경 방향으로 대향될 수 있다. 2개의 발광 다이오드(422 및 424)가 직경 방향으로 대향되는 예시적인 실시예가 예시되었지만, 본 개시내용의 예시적인 실시예에서, 임의의 적합한 구성으로 링(420) 주위로 배치될 수 있다. 또한, 2개의 발광 다이오드를 포함하는 예시적인 실시예가 예시되었지만, 본 개시내용의 예시적인 실시예는 하나의 발광 다이오드를 포함할 수 있거나 2개 초과의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 둘 초과의 발광 다이오드를 포함하는 실시예의 경우에, 발광 다이오드는 임의의 적합한 구성으로 링(420) 주위에 배치될 수 있다.
이미징 장착부(450)는 링(420)의 하단부 부분을 향해서 배치될 수 있고, 머리 장착형 디스플레이의 실시예의 우측 눈 제어기 및 하나 이상의 눈 이미지 캡쳐링 장치를 보유 및 지지하도록 구성된 브래킷(452)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미징 장착부(450)는 링들(410 및 420)을 접합하는 가교 부분(430)에 대해서 약 90도 반-시계방향으로 배치될 수 있다. 이미징 장착부(450)가 링(420)의 하단부를 향해서 배치되는 예시적인 실시예가 예시되어 있지만, 예시적인 실시예에서, 이미징 장착부(450)는 임의의 적합한 구성으로 링(420) 주위에 배치될 수 있다.
도 5a 내지 도 5f 및 도 6은 머리 장착형 디스플레이의 실시예에서 눈 추적 구성요소를 지지하기 위해서 이용될 수 있는 예시적인 기계적 고정구(500)를 도시한다. 도 5a는 기계적 고정구(500)의 사시도를 제공한다. 도 5b는 기계적 고정구(500)의 평면도를 제공한다. 도 5c는 기계적 고정구(500)의 측면도를 제공한다. 도 5d는 도 5c로부터의 기계적 고정구(500)의 일부의 단면도를 제공한다. 도 5e는 기계적 고정구(500)의 횡단면을 제공한다. 도 5f는 도 5e에 도시된 기계적 고정구(500)의 일부의 단면도를 제공한다. 기계적 고정구(500)는 우측/좌측 눈 발광 다이오드, 우측/좌측 이미지 캡쳐링 장치(들), 및 우측/좌측 눈 제어기를 지지할 수 있다. 기계적 고정구(500)는 머리 장착형 디스플레이의 실시예에 임베딩될 수 있다.
도 5a 내지 도 5f에 도시된 바와 같이, 기계적 고정구(500)는 대체로 링-형상의 본체(502)를 가질 수 있다. 본체(502)는 우측/좌측 눈 포털의 치수에 상응하는 치수를 가질 수 있다(예를 들어, 본체(502)는, 우측/좌측 눈 포털의 직경에 대체로 상응하는 직경을 가질 수 있다). 장착 부재(504), 정렬 부재(506), 및 이미징 장착부(508)가 본체(502) 주위에 배치된다. 장착 부재(504)는 기계적 고정구(500)를 머리 장착형 디스플레이의 디스플레이 구조물에 고정, 교합, 또는 달리 커플링시키기 위한 하나 이상의 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장착 부재(504)는 머리 장착형 디스플레이의 디스플레이 구조물의 부분들을 결합시키기 위해서 링-형상의 본체(502)로부터 연장되는 슬롯형 축방향 돌출부를 포함할 수 있다. 정렬 부재(506)는 링-형상의 본체(502)의 외주 주위로 배치되고 링-형상의 본체(502)로부터 반경방향 외향으로 연장되는 반경방향 돌출부에 의해서 형성될 수 있다. 정렬 부재(506)는, 기계적 고정구가 머리 장착형 디스플레이의 디스플레이 구조물의 우측/좌측 눈 포털에 대해서 적절하게 장착되게 보장하기 위해서, 디스플레이 구조물의 부분들을 결합시키도록 구성될 수 있다.
도 5a 내지 도 5f 및 도 6을 참조하면, 이미징 장착부(508)는 우측/좌측 눈 제어기 및 이미지 캡쳐링 장치(512)를 지지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이미징 장착부(508)는 링-형상의 본체(502)로부터 연장되는 2개의 대향되게 이격된 슬롯형 반경방향 돌출부(514 및 516)를 포함할 수 있다. 돌출부(514 및 516)는 링-형상의 본체(502)로부터 반경방향 내향으로 연장될 수 있고, 우측/좌측 눈 제어기가 장착되는 회로 기판(518)을 수용하도록 구성될 수 있다. 돌출부(514 및 516)의 슬롯은 회로 기판(518)을 수용하도록 구성될 수 있고, 그에 따라 머리 장착형 디스플레이의 실시예가 사용자에 의해서 착용될 때, 이미지 캡쳐링 장치(512)는, 우측/좌측 디스플레이의 사용자의 시야를 가리지 않고, 사용자의 눈의 이미지를 캡쳐하도록 배치되고 배향된다.
도 7은, 좌측 눈 포털(702), 좌측 눈 디스플레이(704), 좌측 눈 제어기(510)와 함께 도 5a 내지 도 5f 및 도 6에 도시된 기계적 고정구(500)의 실시예, 그리고 이미지 캡쳐링 장치(512)를 보여주기 위해서 좌측 렌즈가 제거된, 머리 장착형 디스플레이의 디스플레이 구조물(700)의 일부를 도시한다. 디스플레이 구조물의 우측 눈 측은 좌측 눈 포털 위에 장착된 렌즈(706)를 포함한다. 도 8은, 도 7에 도시된 좌측 눈 포털(702), 좌측 눈 디스플레이(704), 좌측 눈 제어기(510), 및 이미지 캡쳐링 장치(512)가 렌즈(800) 뒤에 배치되도록 좌측 눈 포털을 덮는 렌즈(800)와 함께 디스플레이 구조물의 일부를 도시한다. 이미지 캡쳐링 장치(512)는 렌즈(800)를 통해서 보여질 수 있고, 기계적 고정구(500)의 일부가 렌즈(800) 뒤로부터 돌출되는 것이 확인될 수 있다.
사무실 기반의 치유가 전형적으로 가정 기반의 시력 치유에 비해서 상당히 더 효과적이지만, 이것이 가정 훈련 기술 자체의 결과인지 또는 사무실 셋팅 내에서 치료자를 가지는 것에 대비되는 가정 셋팅에서의 감소된 사용자 순응성의 결과인지 알려져 있지 않다. 본원에서 설명된 바와 같이, 많은 형태의 재활은 기능을 개선하는 반복적인 패턴을 이용한다. 그러나, 그러한 반복적인 패턴은 사용자의 지루함을 쉽게 초래할 수 있다. 가정-기반의 시력 치유에서의 열악한 사용자 순응성이 시력 치유의 분야에서 문제가 된다는 것이 인지되어 있는데, 이는 현재의 치유 과정에 현재 이용 가능한 비디오게임의 정교함, 그래픽, 품질, 및 재미가 부족하기 때문이다. 치유적 개입을 위한 플랫폼으로서 가상 현실 게이밍을 이용하는 것은 개선된 사용자 순응성을 통해서 시각적 증상을 상당히 감소시킬 수 있는 가능성을 갖는다. 시스템의 소프트웨어 부분은, 다양한 게임의 생성 가능성과 함께, 모듈형의 물체-지향형 설계를 허용할 수 있는 탄력적인 아키텍처(architecture) 내의 다양한 시각적 매개변수를 이용하는, 물체-지향형 아키텍처를 이용한다. 코드의 탄력성 및 모듈성은 장래의 개발을 허용하고, 그에 따라 플랫폼은, 수렴 부전, 사시, 및 안진증과 같은 다양한 시력 기능이상을 가지는, 상이한 연령 군들 및 사용자들을 위해서 구성될 수 있다.
본 개시내용의 3D 게임의 일 실시예가 이하와 같이 설명된다. 플레이어는 다양한 우주-곤충 적군으로부터 지구를 방어하는 과제를 가지는 은하 군인이다. 플레이어는 (조이스틱이나 마우스 없이) 자신의 눈으로 (가우스/DOG의 차이로서 시각적으로 디스플레이되는) "격발" 십자선의 위치를 제어할 것이다. 이러한 게임의 목적은, 시차 이향운동의 미리 프로그래밍된 성분의 자극을 중점으로 하는 수렴을 자극함으로써 그리고 사용자에 의해서 현재 실시되는 지루한 눈 운동에 대한 대안으로 제공함으로써, 사용자가 수렴 부전을 관리하는데 있어서 도움을 주기 위한 것이다. 이러한 게임은 또한 모든 사용자를 즐겁게 하는 것이며, 그에 따라 오락 및 치유를 함께 제공하는 환경을 제공한다. 3D 게임의 일 실시예에서, 사용자의 눈 운동은, 진입 적군 선박이 사용자의 선박과 충돌하기 전에, 이를 파괴하기 위해서, 사용자가 격발하는 미사일이 이들 선박을 향하도록 지시할 수 있다. 적군은 스크린 상의 여러 위치에서 발생되나, 사용자의 제1 사람 시계에 동시에 접근하면서, 중심선 축을 향해서 이동한다. 게이밍 '스킨'으로 지칭되는, 게임의 다른 변경들이 용이하게 프로그래밍될 수 있다. 눈의 역학은, 눈 위치가 이향운동 성능 개선을 위해서 이용되는 경우에, 동일하게 유지되나, 게임의 시각적 환경 및 3D 모델은 변화되고, 그에 따라 사용자는 반복적이 눈 운동을 실시하고 있음을 인지하지 못한다.
장르:
본 개시내용의 이러한 예시적인 실시예에서, 3D 게임은 3D 공간 슈터 게임을 제공한다. 이러한 예시적인 실시예가 3D 공간 슈터 게임을 시각적 치유를 위한 기구로서 이용하지만, 본 개시내용의 예시적인 실시예는 다른 장르의 게임을 구현할 수 있다.
표적 청중:
3D 게임의 예시적인 실시예는 양안 기능이상으로 고통 받는 사용자를 위해서 개발되었다. 그러나, 3D 게임은 8세 내지 18세 사이의 어린이에게 즐겁고 몰입되는 형태의 오락일 수 있고, 또한 모든 연령의 성인 및 잠재적으로, 기량 역량에 따라, 8세 미만의 어린이에 의해서 이용될 수 있다.
게임
플로우
요지:
사용자/플레이어는 그들의 눈의 운동만을 이용하여 게임을 항행(navigate)할 것이다(예를 들어, 3D 게임은 플레이어의 검출된 눈 운동에 동적으로 반응한다). 예를 들어, 메뉴 선택 중의 특정 지점에서, 플레이어는, 키보드 상의 하나 이상의 버튼을 누르는 것과 같은, 다른 입력과 상호 작용할 수 있다.
보기 및 느끼기:
게임의 실시예의 미적 방향은 3D, 반-카툰(semi-cartoon), 반 사이-파이 아트(semi sci-fi art) 방향일 수 있다. 플레이어가 게임을 통해서 흥분을 느끼도록 그리고 일종의 서사적 열정(epic zealousness)으로 플레이하도록, 게임이 개발될 수 있다. 게임의 실시예는 컷씬(cut scenes) 및 다른 상세 내용(음악, 행동-시퀀스, 등...)을 포함할 수 있다. 지구의 운명이 플레이어의 손에 달려 있다는 것을 명심하여야 한다.
게임플레이 및 역학
게임 진보:
게임의 실시예는 게임을 통한 플레이어 진보를 지원하기 위한 다양한 난이도 레벨을 가질 수 있다. 플레이어는 게임의 난이도를 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 게임이 자연스럽게 진보됨에 따라 게임의 여러 양태가 더 어려워지기 시작한다. 예를 들어, 레벨 3은 레벨 1 보다 더 어렵다. 예를 들어, 문턱값은 플레이어에 더 근접 이동될 것이고; 그에 따라 플레이어가 적군에 응답하는 시간이 짧아지고 적군을 격추시키기 위한 시간이 짧아진다.
게임의 각각의 "레벨"은 하위-구성요소로 분리될 수 있다. 기대, 흥분, 및 다가올 전투의 분위기를 조성하는 역할을 하는 "경고: 진입 적군 선박이 접근 중"이라는 장면이 있다. 이러한 동일한 장면은 본원에서 설명된 장면의 시퀀스에서 항상 먼저 플레이된다. 다음 장면에서, 앵무새(parrot) 사령관은 어린 플레이어의 주의를 끌기 위해서 짧고 장난스러운 한두줄의 대사(brief silly line or two)을 말하고 진입 적군에 관한 정보를 간략히 제공한다. (앵무새는 또한, 예를 들어, 게임에서 어떻게 보다 잘 플레이할 것인지에 관한 팁(tip)을 플레이어에게 제공할 수 있거나, 무장 적군과 비무장 적군 사이의 차이를 설명할 수 있다). 이어서, 플레이어가 전투를 준비하도록 그리고 플레이어의 감정을 더 몰입시키기 위해서, 적군의 선단을 묘사하는 컷씬이 플레이된다. 이러한 모든 서스펜스(suspense)가 구축되면, 플레이어는 마침내 적군과의 전투에 몰입할 수 있는 기회를 가질 것이다. 게임의 이러한 부분은 치유가 이루어지는 곳일 뿐만 아니라, 플레이어의 눈 운동이 게임-내 성능과 직접적으로 상호 관련되는 곳이다. 플레이어 참여 및 상호 작용이 게임을 재미있게 만들기 때문에, 게임의 이러한 부분은 또한 가장 길게 진행된다. 마지막으로, 플레이어는, 그들이 게임을 어떻게 실시하였는지에 관한 전체적인 점수/등급과 함께, 정확도 백분율 및 그들의 선박이 받은 손상과 관련하여 그들의 성과를 보여주는 장면에 도달될 것이다. 플레이어 정신을 고취시키기 위해서 스크린의 상단부에서 "격려"(즉, "잘했어" 또는 "훌륭했어") 및 그들의 성과에 관한 앵무새 사령관으로부터의 논평이 디스플레이될 것이다. 이러한 지점에서, 앵무새는, 그들의 게임플레이 전략을 어떻게 개선할지에 관한 팁 형태의 플레이어 피드백을 제공할 수 있다. 이러한 조언을 위한 "뱅크(bank)"는 인공지능(AI) 프로그래밍의 범주에 속할 것이고, 본 문서에서 추후에 구체적으로 설명될 것이다. 장면의 사이클은 다음과 같다:
경고 □□앵무새 조언 □□컷씬 □□전투 □□피드백 장면□□
이어서, 사이클은 게임의 나머지 전체를 통해서 자체적으로 반복된다. 전술하지 않은 진보의 다른 요소는, 플레이어가 특정 점수를 달성한 후에 여분의 생명을 획득하는 것이다.
또한, 플레이어는, 게임을 전체를 통해서 그들이 방문하는 위치를 추적하는 게임 세계의 지도에 접속할 것이다. 플레이어는, 게임을 통해서 진보하기 위해서 그들이 원하는 시퀀스를 선택할 수 있을 것이다.
미션
/도전 구조:
"미션"은, 플레이어가 적군과 싸우는 게임 레벨 형태로 플레이어가 거쳐가게 되는 것이다.
퍼즐 구조:
퍼즐은 전체 게임 내에서 플레이할 수 있고 게임의 치유 섹션의 일부일 수 있다.
목적:
게임의 목적은 가능한 한 높은 점수를 획득하는 것일 수 있고 또한 게임의, 외관상 "비팅(beating)" 게임의 각각의 지역 내의 모든 적군을 격퇴하는 것일 수 있다. 보다 진보된 플레이어는, 예를 들어, 게임을 보다 완전하게 완료하기 위해서, 모든 무기를 수집하는 것을 그들의 목적으로 결정할 수 있다. 특히 이러한 이유로, 비축 및 저장 기구가 게임 내에 내장될 수 있다.
플레이
플로우
:
샘플 게임플레이 세션이 다음과 같이 진행될 수 있다:
1. 도입 컷씬이 플레이되고 플레이어에게 게임을 소개할 수 있다. 대안적으로, 소개 장면은 플레이어가 원하는 경우에 건너뛸 수 있거나, 특히 양안 기능이상을 가지는 사용자를 위한 시각적 시스템의 휴식을 위해서 이용될 수 있다.
2. 플레이어는 플레이하기 위한 목적지를 (록킹되지 않은(unlocked) 목적지들로부터) 지도 상에서 선택할 수 있다.
3. 플레이어는 레벨에 대한 간략한 도입 컷씬을 볼 수 있다.
4. 플레이어는, 특정 점수에 도달할 때까지/모든 적군을 격퇴할 때까지, 모선으로부터 발생되는 다양한 적군에 사격을 할 수 있다.
5. 플레이어는 그가 해당 레벨에 어떻게 도달하였는지에 관한 피드백을 받아 볼 수 있고, 플레이어는 그러한 피드백을 임상의에게 전송할 수 있다.
6. 플레이어는, 그들이 얻는 포인트의 양을 기초로 다양한 게임 구성요소를 구매하기 위해서 벤더(vendor)로 전달되는 (지도에 관한) 선택 사항을 가질 수 있다.
7. 이어서, 사이클이 반복될 수 있고, 플레이하고자 하는 지도 상의 다른 위치를 선택하는 플레이어에 의해서 시작된다.
이러한 게임의 오락 목표는, 플레이어가 수렴 부전과 싸울 수 있게 하면서, 플레이어의 흥분, 서스펜스 및 플로우의 느낌을 유발하는 것이다.
역학
물리학:
게임이 외부 공간에서 이루어지기 때문에, 적군은 당연히 거의 무중력 대기 내의 주위를 떠 다닌다. 충돌-가능 게임 물체의 각각은, 강성 본체가 유니티(Unity)의 고유의 물리학 시스템을 벗어나는 것과 같이, 그에 부착된 강성 본체 구성요소를 가질 것이다. 유니티는 3D 게임의 실시예가 이용할 수 있는 컴퓨터 언어이다.
게임 내의 운동:
마사일 격발 시스템은 플레이어의 눈 위치에 의해서 제어된다. 지도 스크린 상의 그리고 벤더 장면 내의 항행 모두는 눈 위치를 통해서 또는 마우스로부터의 입력을 통해서 이루어진다. Quake 및 다른 1인칭 슈터(FPS) 게임과 유사하게, 무기 교환은 번호 키를 누르는 것에 의해서 이루어질 것이다.
물체:
게임 내의 모든 물체는 사용자의 눈을 이동시키거나 휴식중인 사용자에 의해서 제어될 수 있다.
행동:
전술한 바와 같이, 모든 행동은 사용자의 눈의 위치 및 그에 의해서 실시되는 행위를 통해서 발생된다.
전투:
게임의 여러 부분 중에, 플레이어는 그들의 점수를 높이기 위해서 "우주 벌레"를 사격할 필요가 있다. 각각의 우주 벌레는 그들의 각각의 유형과 관련하여 무장 버전 및 비무장 버전을 갖는다. 무장 버전은 문턱값 지점 뒤쪽으로 후퇴될 수 있고 그에 따라 일반적인 적군보다 더 난처하게 만들 수 있다. 플레이어는 이러한 전투를 실시하기 위해서 다양한 무기를 획득할 수 있고, 무기 중 많은 것이 전술한 플레이어의 점수를 이용하여 게임에서 "구매"될 것이다.
경제:
플레이어는 벌레를 해치우는 것에 의해서 그들이 벌어들인 포인트를 이용하여 게임의 물품, 주로 무기를 구매할 수 있다. 플레이어는 벌레 전투와 동일한 장면 중에 무기를 응시하는 것에 의해서 파워 증강을 획득하며, 다른 것에서도 마찬가지일 수 있다(즉, 컷씬 인센티브(cut scene incentive)).
Jesse Schell의 The Art of Game Design A Book of Lenses를 통한 렌즈 분석
1. 필수적인 경험의 렌즈
a. 플레이어는 3개의 주요 구성요소로 경험을 하여야 한다:
i. 그들의 눈을 이용하여 게임을 제어; 과학적 및 치유적 도전 경험.
ii. 제거하고자 하는 사악한 곤충 무리로부터 지구를 구하기 위해서 싸우는 액션 및 어드벤쳐의 서사적 장면.
iii. 다시 플레이할 만한 가치가 큰 재미있고 몰입적인 게임플레이(사용자는 그의 치유 중에 많은 횟수로 게임을 플레이해야 할 것이다).
b. 다시 이러한 경험은 설계의 기초가 되는 (치유적, 영화적(cinematic), 및 몰입적인) 3개의 관점으로부터 분석되어야 한다.
i. 플레이어의 눈이 게임의 거의 모든 양태를 제어할 수 있게 하는 것이 시각적인 경험에 필수적이다.
ii. 플레이어를 위한 무대를 만드는 드라마틱한 컷씬 및 매력적인 줄거리.
iii. 플레이어가 계속 돌아올 수 있게 하는 도전 및 인센티브(즉, 디지털 보상).
c. 게임은 각각의 카테고리에서 모색된 핵심을 여러 방식으로 캡쳐할 수 있다:
i. 마우스 클릭 또는 버튼 누름과 같이 기능하도록 눈의 위치 및 특정 위치에서의 눈의 휴식을 추적하기 위한 오큘러스 리프트 내의 통합 카메라.
ii. 플레이어를 지구를 구하기 위한 서사적 원정에서 몰입시키는 어린이에게 친숙한 줄거리. 컷씬 및 다른 게임-내 영화적 요소를 통한 달성.
iii. 게임은 몇 가지 방식으로 개발과 관련하여 발전할 필요가 있다: 1. 플레이어에게 하나 초과의 선택사항을 제공하는 경로가 나뉘는 줄거리(즉, 아마도, 플레이어가 나쁜 사람이 되어 지구를 상대로 싸울 수 있고, 기타 등등이 가능하다).
d. 저장 기구가 게임 내로 구축될 것이다.
2. 놀라움의 렌즈
a. 플레이어는, 지구 방어에 진입할 때 줄거리에서 보여지는 동맹군의 양에 놀랄 것이다. 플레이어는 또한 그들의 생각으로 이러한 게임을 제어할 수 있다는 것에 흥분하고 놀랄 것이다.
b. 스토리는 선한 세력과 싸우기 위해서 모인 악의 세력에 관한 주요한 놀라움을 갖는다. 문턱값은 게임 규칙에 대한 놀라운 반전(twist)인데, 문턱값이 사용되는 경우에, 이는 플레이어를 더 어렵게 하나 그들의 점수를 극적으로 높이기 때문이다. 또한 플레이어를 놀라게 할 비밀의 방이 선박에 있다. 작품은 몇몇 놀라움을 가질 것이다. 플레이어를 놀라게 하는 기술의 주요 구성요소는, 게임이 사람의 눈의 위치로 플레이될 것이라는 사실이다.
c. 이는 멀티플레이어 게임이 아니다.
d. 상이한 무기들을 테스트하는 것이 흥미롭고 적에게 다양한 효과를 미칠 수 있다는 점에서, 규칙은 플레이어에게 놀랄만한 방식을 제공한다.
3. 즐거움의 렌즈
a. 플레이어의 이름을 게임 내로 직접적으로 통합시키는 것은 플레이어가 보다 몰입적인 경험을 하게 한다. 또한, 영화적 줄거리 구성요소는 플레이어 관심을 끌고 유지하는데 있어서 중요하다. 이러한 것들은 플레이어에게 재미있게 게임을 만드는데, 이는, 그들이 플레이어를 매력적이고 흥미로운 대안적인 가상 현실에 몰입시키기 때문이다.
4. 호기심의 렌즈
a. 게임과 관련하여 플레이어가 생각하게 할 수 있는 많은 의문사항이 있다.
i. 누가 동맹군 캐릭터인가 그리고 왜 그들은 지구를 구하려고 하는가?
ii. 왜 거미 및 그의 곤충 부하가 지구를 파괴하려 가는가?
iii. 그들이 거미와 싸울 것인가?
iv. 지구를 위해서 싸우기 위해 어떤 동맹군이 그들을 지지할 것이가?
v. 게임에서 어떻게 가능한 가장 높은 점수를 획득할 수 있을까?
vi. 숨겨진 무기/레벨이 있는가?
b. 영화적 컷씬은, 플레이어가 따르고 즐기기 위한 극적인 줄거리를 셋팅하는 것에 의해서, 플레이어가 이러한 의문사항에 관심을 갖게 한다.
c. 일련의 영화적 반전은 또한, 게임 내의 플레이어 피드백을 획득하기 위해서, 플레이어 응답 큐를 핵심 게임플레이에 포함시킨다.
5. 내생적 가치의 렌즈
a. 플레이어에게 가치 있는 항목은 게임 점수, 파워-증강, 및 게임 내의 무기이다.
b. 플레이어의 동기는 게임의 상이한 레벨들에서 게임을 이기는 것 즉, 모든 적군 및 적의 선박을 격퇴시키는 것이다. 점수는 플레이어가 무기 및 파워 증강을 언록 및 구매할 수 있게 하고, 이는 플레이어가 게임을 더 용이하게 이길 수 있게 하고 더 높은 점수를 축적할 수 있게 한다.
6. 문제 해결의 렌즈
a. 게임은 적군을 응시하고 적군을 제거하기 위해서 적군이 접근할 때 플레이어에게 그들의 눈을 수렴시킬 것을 요청한다.
b. 아이러니하게 플레이어의 치유를 더 보조하는 문턱값(즉, 몰퍼(morpher))을 플레이어가 획득할 수 있게 하는 게임 내의 숨겨진 퍼즐이 있다.
c. 게임은 퍼즐 기반의 레벨을 가질 수 있고, 특정 순간에 플레이어의 눈을 수렴시키는 것은 플레이어가 새로운 것을 언록시키게 한다.
7. 기본적인 테트라드의 렌즈(The Lens of the Elemental Tetrad)
a. 게임은 3D 모델, 인터페이스 설계, 등...의 형태의 미감을 포함한다. 줄거리와 관련하여, 게임은 영화적 컷씬 및 드라마틱한 음악을 이용하여 게임에 대한 감정 및 플레이어 애착을 형성한다. 게임의 역학은 치유적 목적 및 게임플레이 목적을 게임 내에서 함께 연결시킨다. 게임의 일 실시예는, 플레이어의 눈 운동을 검출하도록 수정되고 그에 따라 테트라드의 기술적 구성 요소를 수행하는 오큘러스 리프트를 이용한다(다른 머리 장착형 디스플레이가 장래에 이용될 수 있다). 눈 위치의 추적은 또한 이러한 게임을 위해서 이용된 기술의 경계를 뛰어 넘는데 도움을 준다. 따라서, 본 개시내용의 게임의 실시예는 테트라드 모델에서 묘사된 모든 4가지 유형의 요소를 이용할 수 있다.
b. 더 많은 애니메이션을 3D 모델에 부가하는 것은, 특히 컷씬 및 게임플레이 효과의 분야에서, 게임의 느낌 및 설계를 개선할 수 있다.
c. 4개의 요소는 조화를 이루고 공통 테마를 향해서 작용한다.
8. 홀로그래픽 설계의 렌즈
a. 경험을 즐길 수 있게 하는 게임 요소는, 더 젊은 플레이어가 캐릭터와 관계를 형성하기 쉬운 매력적인 줄거리, 이러한 캐릭터가 게임 내의 레벨 중에 플레이어를 돕는 보조, 및 플레이어의 눈의 위치에 의해서 제어될 수 있게 하는 게임플레이의 공간 슈터 스타일이다.
b. 플레이어가 단조로운 반복으로 지루해하지 않도록, 적군을 상이한 대형으로 이동하게 하고 중심선 축에서의 그들의 높이를 변경하는 것에 의해서, 경험을 개선한다.
9. 통합의 렌즈
a. 게임의 테마는, 외계 곤충 집단의 그룹이 우리의 지구를 파괴하기 위해서 지구로 다가오고 있고, 플레이어와 함께 하는 우호적인 동물의 그룹은 곤충 집단이 모든 존재를 멸종시키는 것을 중단시켜야 한다는 것이다.
10. 공진의 렌즈
a. 플레이어가 비-플레이어 캐릭터(npc)와 형성하는 연결 및 게임 내의 상호 작용에서의 플레이어의 직접적인 개입은 진정으로 플레이어가 그들의 눈으로 제어될 수 있는 일종의 대화형 게임 경험을 가지게 한다.
b. 게임이 사람의 눈의 위치만을 이용하여 플레이될 수 있다는 사실은 게임과 관련하여 사람을 더 흥분시킨다.
적 발생
문턱값을 넘어서는 적군
만약 사용자가 특정 시간 길이 동안 적군을 계속 응시하면, 무기가 격발된다.
타격하는 경우에, 적군이 파괴된다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른, 양안 기능이상을 위한 시력 치유를 제공하기 위한 예시적인 프로세스(900)를 도시한 순서도이다 단계(902)에서, 가상 현실 비디오 게임을 렌더링하도록 그리고 조절성 자극 및 근위 이향운동 자극을 제한하도록 구성된 머리 장착형 디스플레이가 사용자에게 피팅된다. 단계(904)에서, 시차 이향운동이 비디오 게임을 통해서 자극되어 시차 이향운동의 미리 프로그래밍된 부분을 자극하고 시차 이향운동의 피드백 부분을 제한한다. 단계(906)에서, 사용자의 좌측 눈 또는 우측 눈은, 머리 장착형 디스플레이에 의해서 렌더링되는 비디오 게임을 통해, 사용자에 디스플레이되는 시각적 자극을 통해서 비대칭적으로 자극된다. 좌측 및 우측 눈은 좌측 눈과 우측 눈 사이의 비대칭적인 피크 속도 차이를 기초로 비대칭적으로 자극될 수 있다. 단계(908)에서, 시각적 억제를 제한하기 위해서 머리 장착형 디스플레이에 의해서 렌더링되는 비디오 게임을 통해서 사용자의 좌측 눈 또는 우측 눈이 비대칭적으로 자극된다.
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따른, 양안 기능이상을 위한 시력 치유를 제공하기 위한 예시적인 프로세스(1000)를 도시한 순서도이다 단계(1002)에서, 시각적 치유 게임은 컴퓨팅 시스템에 의해서 실행된다. 단계(1004)에서, 좌측 및 우측 눈 이미지의 시퀀스는 시각적 치유 게임의 실행에 응답하여 컴퓨팅 시스템으로부터 머리 장착형 디스플레이에 의해서 수신된다. 머리 장착형 디스플레이는 사용자가 착용되도록 구성되고, 좌측 및 우측 눈 이미지는 하나 이상의 시각적 자극을 포함한다. 단계(1006)에서, 좌측 눈 이미지의 시퀀스는 머리 장착형 디스플레이의 좌측 눈 디스플레이 상에서 렌더링되고, 우측 눈 이미지의 시퀀스는 머리 장착형 디스플레이의 우측 눈 디스플레이 상에서 렌더링된다. 사용자의 좌측 눈과 좌측 눈 디스플레이 사이의 (제1) 포커스 길이가 고정되고, 사용자의 우측 눈과 우측 눈 디스플레이 사이의 (제2) 포커스 길이가 고정된다. 단계(1008)에서, 시각적 치유 게임에서의 진보는, 사용자의 우측 및 좌측 눈이 희망 수렴 또는 발산에 따라 좌측 및 우측 이미지의 시퀀스 내의 시각적 자극 상에서 융합되는 것의 검출을 기초로, 제어된다.
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따른, 양안 기능이상을 가지는 사용자의 시각적 증상을 치료하기 위한 예시적인 프로세스(1100)를 예시하는 순서도이다 단계(1102)에서, 시각적 치유 비디오 게임은 하나 이상의 디스플레이 상에서 렌더링된다. 단계(1104)에서, 사용자의 눈의 조절성 및 근위 이향운동 자극은 시각적 치유 비디오 게임을 통해서 제어된다.
예시적인 실시예의 설명에서, 명료함을 위해서 특정 단어가 사용되었다. 설명을 위해서, 각각의 특정 용어는, 유사한 목적을 달성하기 위해서 유사한 방식으로 동작되는 모든 기술적 및 기능적 균등물을 적어도 포함하기 위한 것이다. 부가적으로, 특별한 예시적인 실시예가 복수의 시스템 요소, 장치 구성요소 또는 방법 단계를 포함하는 일부 경우에, 그러한 요소, 구성요소 또는 단계는 단일 요소, 구성요소 또는 단계로 대체될 수 있다. 유사하게, 단일 요소, 구성요소 또는 단계는 동일 목적을 위한 역할을 하는 복수의 요소, 구성요소 또는 단계로 대체될 수 있다. 또한, 특별한 실시예를 참조하여 예시적인 실시예가 도시되고 설명되었지만, 당업자는, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고도, 형태 및 상세 내용의 다양한 치환 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한 여전히, 다른 양태, 기능 및 장점이 또한 본 발명의 범위에 포함된다.
예시적인 순서도는 설명 목적을 위해서 본원에서 제공되었고, 방법의 비제한적인 예이다. 당업자는, 예시적인 방법이 예시적인 순서도에서 도시된 것 보다 많거나 적은 단계를 포함할 수 있다는 것, 그리고 예시적인 순서도의 단계가 예시적인 순서도에 도시된 순서와 다른 순서로 실시될 수 있다는 것을 인지할 것이다.
Claims (20)
- 사용자의 눈 움직임에 반응하여 시각적 치유 비디오 게임을 제어하는 방법으로서,
시각적 치유 비디오 게임을 하나 이상의 디스플레이 상에서 렌더링하는 단계;
상기 하나 이상의 디스플레이에서 상기 시각적 치유 비디오 게임의 렌더링에 대한 응답으로 사용자의 눈 움직임을 추적하는 단계;
상기 사용자 눈의 조절성 및 근위 이향운동에 기초하여 시각적 치유 비디오 게임의 반응을 제어하는 단계;
상기 사용자의 좌측 눈과 우측 눈 사이의 피크 속도 차이를 결정하는 단계; 및
상기 좌측 눈과 우측 눈 사이의 피크 속도 차이를 기초로 상기 시각적 치유 비디오 게임을 통해서 상기 사용자의 좌측 눈 및 우측 눈을 비대칭적으로 자극하도록 상기 시각적 치유 비디오 게임의 자극을 렌더링하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 시각적 치유 비디오 게임은 통합된 눈 추적 하드웨어 및 소프트웨어를 가지는 머리 장착형 디스플레이에 의해서 렌더링되는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
시차 이향운동의 미리 프로그래밍된 부분을 자극하는 단계; 및
시차 이향운동의 피드백 부분을 제한하는 단계를 더 포함하고,
상기 제어하는 단계는 상기 사용자 눈의 시차 이향운동에 기초하여 상기 시각적 치유 비디오 게임의 반응을 제어하는, 방법. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
비대칭적인 자극의 크기는 상기 좌측 및 우측 눈의 위치로부터 파생되는, 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 비대칭적인 자극의 크기가 동적으로 변화되어 시각적 억제를 제한하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 시각적 치유 비디오 게임은 가상 현실 비디오 게임인, 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
상기 사용자의 상기 좌측 및 우측 눈의 실시간 물리적 눈 운동을 검출하는 단계; 및
상기 사용자의 상기 좌측 및 우측 눈의 실시간 물리적 눈 운동을 상기 시각적 치유 비디오 게임을 위한 입력으로서 이용하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
상기 실시간의 물리적 눈 운동을 기초로, 상기 사용자의 좌측 및 우측 눈이 융합되는 3-차원적인 가상 현실 공간 내의 지점을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 시각적 치유 비디오 게임은 조절성 자극을 제한하기 위한 하나 이상의 시각적 큐를 포함하는, 방법. - 사용자의 눈 움직임에 반응하여 가상 현실 비디오 게임을 제어하는 방법으로서,
가상 현실 비디오 게임을 렌더링하도록 구성된 머리 장착형 디스플레이를 사용자에게 피팅하는 단계;
상기 머리 장착형 디스플레이로 가상 현실 비디오 게임을 렌더링하는 단계;
상기 가상 현실 비디오 게임의 렌더링에 대한 응답으로 상기 머리 장착형 디스플레이로 사용자의 눈 움직임을 추적하는 단계;
시차 이향운동의 미리 프로그래밍된 부분을 자극하고 시차 이향운동의 피드백 부분을 제한하기 위해서, 상기 가상 현실 비디오 게임을 통해서 시차 이향운동을 자극하는 단계;
상기 사용자 눈의 시차 이향운동에 기초하여 가상 현실 비디오 게임의 응답을 제어하는 단계;
상기 사용자의 좌측 눈과 우측 눈 사이의 피크 속도 차이를 결정하는 단계; 및
상기 머리 장착형 디스플레이에 의해서 렌더링되는 상기 가상 현실 비디오 게임에 의해서 디스플레이되는 시각적 자극을 통해서 사용자의 좌측 눈 및 우측 눈을 비대칭적으로 자극하도록 상기 가상 현실 비디오 게임의 시각적 자극을 렌더링하는 단계로서, 상기 좌측 눈 및 상기 우측 눈은 상기 좌측 눈과 우측 눈 사이의 비대칭적인 피크 속도 차이를 기초로 비대칭적으로 자극되는, 단계를 포함하는, 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 머리 장착형 디스플레이는 상기 가상 현실 비디오 게임을 렌더링하도록 구성된 우측 눈 디스플레이 및 좌측 눈 디스플레이를 포함하고, 상기 우측 눈 디스플레이에 근접 배치된 우측 눈 이미지 캡쳐링 장치 및 상기 좌측 눈 디스플레이에 근접 배치된 좌측 눈 이미지 캡쳐링 장치를 포함하며, 상기 방법은:
상기 좌측 및 우측 이미지 캡쳐링 장치에 의해서 캡쳐된 상기 좌측 및 우측 눈의 이미지를 기초로 상기 좌측 눈과 상기 우측 눈 사이의 비대칭적인 피크 속도 차이를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 삭제
- 제 12 항에 있어서,
상기 가상 현실 비디오 게임의 시각적 자극을 렌더링하는 단계는,
시각적 억제를 제한하기 위해서 상기 가상 현실 비디오 게임에서 비대칭적 자극의 크기를 동적으로 조정하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 가상 현실 비디오 게임은 상기 가상 현실 비디오 게임을 3-차원적인 가상 공간 내에서 렌더링하기 위해서 입체적으로 렌더링되는, 방법. - 양안 기능이상을 가지는 사용자의 시각적 증상을 치료하기 위한 시스템으로서:
시각적 치유 비디오 게임을 실행하도록 구성된 컴퓨팅 시스템; 및
상기 컴퓨팅 시스템에 동작 가능하게 커플링된 머리 장착형 디스플레이로서:
좌측 눈을 위한 제1 디스플레이;
우측 눈을 위한 제2 디스플레이;
입체 효과를 생성하기 위해서 상기 머리 장착형 디스플레이의 상기 제1 디스플레이 및 상기 제2 디스플레이 상에서 이미지를 렌더링하도록 구성된 하나 이상의 디스플레이 제어기;
상기 제1 디스플레이에 근접 배치되고, 상기 머리 장착형 디스플레이의 사용자의 좌측 눈의 이미지를 캡쳐하도록 구성된, 제1 이미지 캡쳐링 장치; 및
상기 제2 디스플레이에 근접 배치되고, 상기 사용자의 우측 눈의 이미지를 캡쳐하도록 구성된, 제2 이미지 캡쳐링 장치를 포함하는, 머리 장착형 디스플레이를 포함하고,
상기 컴퓨팅 시스템은 상기 시각적 치유 비디오 게임을 상기 머리 장착형 디스플레이에 출력하고, 상기 머리 장착형 디스플레이는 상기 제1 및 제2 이미지 캡쳐링 장치에 의해서 캡쳐된 이미지를 기초로 상기 우측 및 좌측 눈의 위치를 출력하고, 상기 컴퓨팅 시스템은 상기 우측 및 좌측 눈의 위치를 기초로 상기 시각적 치유 비디오 게임을 제어하며, 그리고
상기 시각적 치유 비디오 게임에서의 진보는, 상기 사용자의 상기 좌측 및 우측 눈이 상기 시각적 치유 비디오 게임에서 시각적 자극에 융합되는 것의 검출을 기초로 제어되고,
상기 컴퓨팅 시스템에 의한 상기 시각적 치유 비디오 게임의 실행에 응답하여, 상기 제1 디스플레이 또는 상기 제2 디스플레이는, 상기 좌측 눈과 우측 눈 사이의 피크 속도 차이를 기초로 상기 시각적 치유 비디오 게임을 통해서 상기 사용자의 상기 좌측 눈 및 상기 우측 눈을 비대칭적으로 자극하도록 상기 시각적 치유 비디오 게임을 렌더링하는, 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 디스플레이는 시차 이향운동의 미리 프로그래밍된 부분을 자극하도록 그리고 시차 이향운동의 피드백 부분을 제한하도록 상기 시각적 치유 비디오 게임을 렌더링하는, 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 컴퓨팅 시스템에 의한 상기 시각적 치유 비디오 게임의 실행에 응답하여, 상기 제1 디스플레이 또는 상기 제2 디스플레이는, 상기 사용자의 상기 좌측 눈 및 상기 우측 눈을 비대칭적으로 자극하도록 상기 시각적 치유 비디오 게임을 렌더링하는, 시스템. - 삭제
- 제 16 항에 있어서,
비대칭적인 자극의 크기는 상기 좌측 및 우측 눈의 위치로부터 파생되는, 시스템.
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