TW200800345A - Shadow generation apparatus and method - Google Patents

Description

200800345 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於向一使用者提供真實世界虛擬提示之 裝置及方法。特定言之，本發明係關於調適用於—房間内 設置陰影效果以增強玩遊戲體驗之裝置。本發明係特定但 並非排他地應用於電腦遊戲及家庭影院系統。 【先前技術】 專利申請案w〇〇2/〇92183說明一真實世界呈現系統以及 藉以依據-所接收真實世界描述來操作一組器件並由此給 使用者提供真實世界體驗之語言。例如，該等器件可依據 :所接收描述將可見的色調及亮度輸出到—私宅牆壁上。該 描述可以係嵌入或具有-廣播信號，從而將該描述連結= 該廣播内的音訊/視覺内容。從而產生一周遭浸沒式環 境，其靈活而可縮放並將增強的體驗提供給使用者。衣 專利申請案WO 02/092182特別說明W0 〇2/〇92183中所 述概念在-遊戲環境中的應用，從而在真實世界中即時提 供與顯示於（例如）一顯示器上的遊戲世界模型相關之效 果。揭示諸如發光位準（相對/絕對、情境、色彩、

焦點）以及情感（情緒性、周遭環境、動畫）效果。在一^例 中，該真實世界描述讀取為<F〇REST>，<summerX <EVENING>，其係解譯成與所需色調及亮度位準（例如— 宜人的綠色色調以及低而溫暖的光位準）相關之特定^ 令。從而，可在該真實世界中提供遊戲世界中的此—二 境，從而提供增強的玩遊戲體驗。 衣 116766.doc 200800345 一般依據一虛擬環境（例如，一所顯示的電腦遊戲）内的 虛擬發光狀況來針對虛擬物件提供即時陰影，如 EP0948978中所述。此類陰影就該虛擬世界中的物件之户 擬位置向遊戲玩家提供-虛擬提示。此類陰影還用於加= 一物件在一虛擬世界中的感知"存在，，。 但是，有可能的係，此類虛擬提示可能在真實世界中有 用，例如在存在不屬於遊戲角色顯示視場内的物件之情況 下0 月

因此，需要提供—種能夠在—遊戲或家庭影院應用中提 供真實世界陰影效果之裝置及方法。 【發明内容】 依據本發明之一第一方面提供用以將與一存在於一虛擬 世界中的虛擬物件相關之一陰影投射到一真實世界表面上 之裝置包含··-光源；接收構件，其係用以接收一直 實世界描述’·以及陰影產生控制構件，其控制該光源以依 據所接收的真實世界描述來產生用以投影到該真實世界表 面上之一陰影。依據本發明之一說一七 ± 弟一方面提供一種用以提 供與-虛擬物件相關之—真實世界陰影效果之方法，其包 含m標記語言之-指令集為形式之—真實世界描 述；以及控制-光源以依據所接收的真實世界描述來產生 一陰影。 稭由本發明，可以提供與（例 〃（例如）一電腦遊戲中之一妖怪 相關之一真實世界陰影效果， 而提供一增強的體驗。例 如，在該遊戲世界中位於遊戲角 人朽巴後面"之一妖怪可將一 M6766.doc 200800345 : = = :用者前面或旁侧之真實的牆壁上，藉此提示 ._ 使用者在其後面，，有兇險之物。或者， 隹一電影或遊戲中飛行於 卜, L K工又氚機可將一陰影投到地 $杈跨在該使用者前面之一牆壁。 ::戲可具有編碼於其内部的真實世界描述來提供給該 π衫置，或者一軟體引擎或瀏覽器（例如wo 〇2/092182

::說明)可分析該遊戲世界及其中的物件並由此向該裝 技提：真實世界描述。或者，—廣播除提供音訊/視訊串 爪外還可提供真實世界描述，或者可如WQ 叫2所述 來分析該視訊串流。 在忒第方面之一具體實施例中，藉由包含發光二極體 γ其具有適用於投影的透鏡）之一較小陣列的裝置而來產生 該陰影效果。有利的係，僅需要—相對較低解析度之陣列 (由於具有一相當模糊或不清晰邊緣的陰影會增加體驗）， 因為大多數情況下係藉由使用者的周邊視力來獲取該陰 影。由此，提供一小型而相對較便宜的周邊設備來增強玩 遊戲或看電影的體驗。 在該第一方面之另一具體實施例中，以一液晶顯示器投 影機為形式之裝置具有控制構件以依據該真實世界描述來 產生一陰影效果。 【實施方式】 圖1說明包含一組器件之一真實世界呈現系統，該組器 件包括具有顯示器件之一電腦10、音訊揚聲器12、發光器 件14、加熱器件16、牆壁18、地板2〇。此等器件一起貢獻 116766.doc 200800345 、、、成周環i兄，母一裔件係配置成提供一或多個真實世界 茶數。例如，該發光器件14貢獻色調以及亮度位準。該等 為件可以係電子器件或者其可以完全係機械器件。該等器 件係藉由無線網路或一有線網路（例如一電源線載波網 路）而互連。當然，該環境可包括普通設備22。該電腦可 以係一所謂的，，媒體電腦”，其實現計算、遊戲及音訊/視訊 家庭影院應用程式。 組成該真實世界呈現系統的器件中至少一器件係配置用 於接收一以一標記語言之一指令集為形式的真實世界描 述’該等器件係依據該描述而操作。在此範例中，此描述 增強使用者正在電腦10上玩之一電腦遊戲。當使用者的角 色遇到不同環境時，將藉由電腦10產生之一描述發送給該 系統中的器件。然後該等器件將此描述提供到圖1之真實 世界環境上。 為全面說明此一真實世界系統及真實世界描述語言的操 作態樣’引薦讀者閱讀公告的專利申請案WO 02/092183及 WO 02/092182 〇 該系統還包括陰影產生裝置24 (圖2、3及4更詳細顯 示）’該裝置係具備真實世界標記語言功能，而因此用於 增加該真實世界呈現系統之功能性。使用者購買該陰影產 生裝置24來增進其對（例如）包括一真實世界描述（以一標記 語言之一指令集為形式）之一遊戲的享受。該陰影產生裝 置24係配置用於回應於所接收的指令集來向一遊戲提供額 外的功能性。 116766.doc 200800345 圖2a及2b以範例方式說明真實世界環境中該陰影產生裝 置24的兩種可能配置。 該裝置24包含：一光源26 ;以及接收構件28，其係用以 經由上文提到的有線或無線網路來接收一以一標記芦古之 一指令集為形式的真實世界描述。該裝置進一步包含陰影 產生控制構件30，其用於控制該裝置以回應於一所接H 令來產生用於一經由光源26來投影的陰影34。

該裝置24可包含-以液晶為主的投影機，該投影機具有 以-電腦程式為形狀控制構件3G與具有_軟體器件驅動 程式之處理器。或者，該裝置24可包含一相對較便宜的發 光二極體陣列，該陣列具有適當的透鏡與控制構件（其形 式為一處理器與軟體器件驅動程式）。 圖2a說明配置於正在電腦1G上玩—遊戲的使用者後面之 裝置24。圖2a中’該裝置可以係安裝於天花板或牆壁。假 定在電腦H)之遊戲世界中—敵人或妖怪正往上㈣由使用 者控制的遊戲角色。該裝置依據以下範例性方法來操作。 其經由接收構件28接收以一標記語言（例如Shadow〉 〈midclle〉）為形式之-真實世界描述。控制構㈣控制光 =26防止在中間區域34進行光輸出，從而使得在該使用者 前面㈣^上顯示—陰影34 ’藉此以一陰影形式向使用者 提供-周邊視覺提示：在該遊戲世界中該角色後面緊挨著 可接收與該陰影的相對尺寸及位置相關之其他指令，拍 而為該使用者產生—動態陰影效果。例如’在控制該光竭 116766.doc 200800345 以產生該陰影效果時可使用與該真實世界描述相關的陰影 形狀之一範本（參見圖5)。 圖2b說明定位於該使用者前面而仍然將一陰影34投射到 忒牆壁1 8上之裝置24。因此，該裝置可能具有相對可攜 ’而且可位於在該使用者旁側或後面之一枱子或辦公桌 上，此取決於由實現使用者周遭環境體驗的環境中所涉及 之相對距離。 圖3更詳細顯示裝置24之一具體實施例。該裝置包含一 光源26，其包含可個別定址的發光二極體（LED)之一可個 別疋址的陣列，圖中為清楚起見而僅顯示四個發光二極 體。每一 LED 26a至26d具有一用於投影的個別相關透鏡 40，例如一菲涅耳透鏡。熟習此項技術者會明白，可使用 其他標準光學元件及組件來實現所需距離範圍内的陰影投 影。控制構件30經由構件28接收指令（在此係以範例方式 顯示為一無線天線）並使得某些LED關閉或處於一較低光強 度位準，而開啟其他LED以發光。因此，如圖所示，led 26a及LED 26顿開啟且發出光42，而咖抓及^係關閉 而在牆壁18上產生一陰影34。 實驗已顯示，由於該陰影在使用者的周邊視力範圍内， 因此該陰影無需具有較高解析度。事實上，模糊或不清楚 的邊緣表現出增加氣氛，而事實上可使用一不清楚的形 狀，而且此不清楚的形狀對於在遊戲世界中於頭上移動的 快速物件（例如飛機）而言係已足夠。因此，可提供用於遊 戲角色、妖怪的簡單陰影範本，而且可提供其他物件從而 116766.doc -10- 200800345 減小計算及控制的複雜性，同時仍明顯增加氣氛及使用者 的體驗。 此外，較低的解析度要求使得能夠使用一較小而便宜的 LED陣列’例如多達（例如）假定100X100個LED之一 10x10 陣列。由此可獲得相當便宜的可攜式陰影產生裝置。 圖4 w兒明其中使用一具有控制構件3〇的液晶顯示器（lcd) 才又〜機之裝置24。在此具體實施例中，該液晶顯示器44包 φ 含許多像素，圖中為清楚起見而僅示意性顯示其中五個像 素。控制構件30驅動該顯示器，以使得某些像素44a、4仆 發光而某些像素44c、44d、44e阻擋光，以致在牆壁18上 產生一陰影區域3 4。 此具體實施例中的控制構件30可以係提供於該裝置24 内’而且其形式可以係一接收該真實世界描述並對置進行 ^㈣且控制寫人至該LCD上供輸出的資料之電腦程式及 件驅動程式。或者’該電腦1G可直接.驅動該LCD以 狀乍輸：。因：，可藉由此類裝置顯示更複雜的幾何陰影形 ㈣：Γ先則所提到此類陰影無需為明晰(具有精細邊緣) 木讓V文〉又效果產生作用。 真貫世界體驗之描述包括與在一遊戲或視訊世界中之一 :二:：相關的陰影資訊’其係藉由一標記 用=:=::!境及…^ 生-真實世㈣間的關係。若令一位置能夠產 解譯該標記注 置内’藉由一或多個器件來 口口 S之私令集以提供該體驗。 316766.doc 200800345 B圖5次明在該牆壁18上之一移動的所投射低解析 ^陰影34，其可能呈現在該遊戲世界内之一妖怪。圖中的 b及c ”兒明4陰影可表現為如何回應於所接收的真 貝世界描述而從該牆壁的左⑷至中⑻至右⑷邊緣移動。 :圖：每-零件中的區塊表示(例如)一咖或一液晶顯示 :之-區域的輸出，而由此說明可如何產生一低解析度陰 〜而且该陰影仍表現為令人相信。 如前面提到，此類陰影之一範本可以係提供於該裝置内 或係载入電腦H) ’從而與熟f此項技術者所明白的遊戲世 界陰影之即時產生相比，使得處理及計算要求保持於一入 理位準。 、口 上文已結合將_陰影投射到—真實世界表面來說明 本發明’❻熟習此項技術者將會明白藉由—顯示器實現的 真實世界表面（例如，其中内建有一較大顯示器之—牆壁 且或‘壁）亦可以係受控制而產生並顯示一陰影，但 此具體實施例之—缺點在於該電腦1〇之定位將受制於 陰影效果的不可攜式固定真實世界顯示器表面。 、 【圖式簡單說明】 現在麥考附圖而僅以範例方式說明本發明之 例，其中： 、®貝鈀 立圖1係包括陰影產生裝置之—真實世界呈現系統之 思、性透視圖， ” 圖2包含圖2a及2b，其顯示該系統之範例性設定圖， 圖3說明操作中的陰影產生裝置之一具體實施例， 136766.doc -12- 200800345 圖4說明操作中的陰影產生裝置之另一具體實施例，以 及 圖5包含圖5 a、5 b及5 c，其說明從左向右移之一低解析 度陰影。 【主要元件符號說明】

10 電腦 12 音訊揚聲器 14 發光器件 16 加熱器件 18 真實世界表面/牆壁 20 地板 22 普通設備 24 陰影產生裝置/LCD投影機裝置 26 光源 26a至26d 發光二極體（LED) 28 接收構件 30 陰影產生控制構件 32 文中未說明 34 陰影/中間區域 40 透鏡 42 光 44 液晶顯不 44a，44b，44c， 44d， 44e 像素 116766.doc -13-

Claims (1)

1. 200800345 十、申請專利範圍·· 1· -種用以將與一虛擬物件相關之一陰影投射到一直實世 界表面上之裝置，其包含一光源， 接收構件，其係用以接收—真實世界描述’以及 一丢I生拴制構件’其控制該光源以依據該所接收真 實世界描述來產生-投影到該真實世界表面上之陰影。” 2·如睛求们之裝置’其中該光源包含複數個可定址的發 ^-極體’其中每—發光二極體透過—用於投影的個別 透鏡而輸出。 铲月长員2之裝置，其中每一個別透鏡係一菲涅耳透 4.員2之裝置，其中該陰影產生控制構件依據該所 …貫世界描述來選擇性地定址每—發光：極體 生供投影之該陰影。 機。、員1之袭置’其中該裝置包含-液晶顯示器投影 6 ·如請求項5 > # 32 ^ , —^ 、-虞置，其中該陰影產生控制構件選擇性地 疋止w亥顯不器之該等像素以產生供投影之該陰影。 7·如前述請灰Jgcb/ ^ …項中任-項之裝置’其中該所接收真實世界 田’L形式係一標記語言之一指令集。 8 ·如請求項1 $ 描述包扭項之裝置，其中該所接收真實世界 描述包括位置資訊。 9.如請求項1 件。、、，其中該真實世界表面包含顯示構 116766.doc 200800345 ι〇· 一種用以提供與一虛擬物件相關之一真實世界陰影效果 之方去，其包含··接收以一樣記語㊂之一指令集為形式 之一真實世界描述；以及控制一光源以依據該所接收的 真貫世界描述來產生一陰影。 11.如明求項10之方法，其中於該光源之該控制中使用與該 真實世界描述相關的陰影形狀之一範本來產生該陰影效 果ο 116766.doc