TWI230622B - Method for controlling movement of viewing point of simulated camera in 3D video game, and 3D video game machine - Google Patents

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1230622 A7 B7 五、發明説明（1) 發明背景及相關技藝說明 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在若干現有之用以顯示遊戲者角色及敵人角色以及類 似者於監視器屏幕上之動態戰鬥遊戲中，偵測遊戲者之腳 而移動監視器屏幕上之遊戲者角色以與所偵測之移動一致 。亦熟知有一種觀視點改變之技術，用以在遊戲者坐在汽 車座椅上之前顯示模擬三維（3 D )賽車影像於所配置之 監視器屏幕上，且根據遊戲者上半身之傾斜移動於左或右 或前彎之移動而改變照相機之觀視點於一預設之位置。 後者之觀視點改變技術，例如揭示於日本專利公告序 號第平1 0 - 8 5 4 5 1號係適合回應於坐在座椅上之遊 戲者身體上半部之移動，亦即，當預設之觀視點從選擇自 複數個預定觀視點之預定之一改變至另外預定之一時會改 變影像。當預定該等觀視點之時，從一改變至另一係執行 於該等預定觀視點中之受限的選擇之內，遊戲者可學習觀 視點中改變的圖案，使其可藉遊玩該遊戲若干次來預測改 變圖案於觀視點中，而給予遊戲者朝向觀視點改變時之無 變化的感覺。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明槪沭 鑑於上述習知技術，本發明之目的在於提供一種用於 控制三維（3 D )視頻遊戲機中之模擬照相機之觀視點的 方法’該方法能使來自遊戲者所打算之觀視點的影像藉由 使該模擬照相機之觀視點緊隨著該遊戲者之自由移動而主 動地顯示，以及提供一種視頻遊戲機。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 _ 1230622 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2) 爲達成上述目的，根據本發明之一種三維（3 D )視 頻遊戲機包含：一監視器，配置於該遊戲機之外殼的指定 高度位置，用以顯示影像；一遊戲控制單元，用以控制遊 戲之進行；一顯不控制單元，用以產生一觀視自一模擬照 相機之觀視點的二維（3 D )影像及顯示其於該監視器之 屏幕上；頭部偵測裝置，用以偵測三維（3 D )空間之至 少一線性方向中之監視器的屏幕前之遊戲區域中所定位之 遊戲者頭部的至少一位置；以及觀視點改變裝置，用以移 動該模擬照相機之觀視點緊隨著該頭部所偵測位置之一位 移方向及位移量。 當閱讀下文詳細說明及附圖時，本發明之該等及其他 目的，特性及優點將呈更爲明顯。 圖式簡單說明 第1圖係透視圖，顯示根據本發明之模擬三維（3 D )視頻遊戲機之一實施例； 第2圖係三維（3 D )視頻遊戲機之方塊結構圖； 第3圖係圖示，顯示頭部偵測器之位置計算器中之偵 測原理； 第4 A至4 D圖係圖示，顯示當遊戲者之頭部垂直地 移動時，監視器屏幕上之影像觀視點改變之一實例； 第5圖係一圖示，顯示遊戲者之遊戲狀態； 第6 A至6 D圖係圖不，顯不當遊戲者之頭部橫向地 移動時，監視器屏幕上之影像觀視點改變之一實例； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐) ~ ----1------裝----^---It------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1230622 A7 B7 五、發明説明（3) 第7圖係一圖示，顯示遊戲者之遊戲狀態； 第8圖係流程圖’顯示藉c p u所執行之遊戲進行處 理之實例； 第9圖係流程圖，顯示執行於步驟s T 4中之次常式 、遊戲處理"； 第1 0圖係流程圖，顯示步驟s τ 1 8中所執行之次 常式★根據觀視點之聲音處理〃中回應於來自敵人角色之 射擊的聲音處理； 第1 1圖係透視圖’顯示根據本發明之三維（3 D ) 視頻遊戲機之第二實施例； 第1 2圖係方塊圖’顯示第1 1圖中所示遊戲機中遊 戲者頭部之偵測； 第1 3圖係方塊圖，顯示頭部偵測器之另一實施例； 第1 4 A圖係方塊圖，顯示頭部偵測器之又一實施例 ;及第1 4 B圖係圖形，用於位置判定之解說； 第1 5圖係圖形，顯示頭部偵測器之再一實施例；以 及 第1 6 A、1 6 B及1 6 C圖係圖示，顯示頭部偵測 器之壓敏片構件之其他實施例。 主要元件對照表 1〇 遊戲主單元 11 監視器 1 2，2 1 揚聲器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----一------0^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230622 A7 B7 五、發明説明（4) 13 框架構件 13a 支撑臂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 14 光源 20 操作外殼 2 2 槍炮單元 2 3 電線 2 4 起動開關 2 5 投幣槽 2 5a 硬幣開關 30 頭部偵測器 31 超音波發射器 3 2，3 3 超音波接收器 34 感測器驅動器 100 遊戲控制單元 1〇1 微電腦（C P U ) 10 2 R〇Μ (唯讀記憶體） 110 影像控制單元 111 R A Μ (隨機存取記憶體） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 120 第二控制單元 121 聲音資料儲存裝置 1 30,230,330,430,530 頭部偵測器 13 1 C C D照相機 1 3 1 a，2 3 1 b 影像記憶體 132 背景刪除構件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐） 1230622 A7 B7 五、發明説明（ 13 2丨 13 2 、 13 3 13 4 2 3 1 2 3 6 2 3 6 ί 2 3 7 2 3 8 5) ，1 3 2 b 支架 屏幕 剪影影像提取裝置 2 3 9，3 3 4 位置判定裝置 紅外線照相機 護目鏡或頭部固定元件 紅外線發射元件 影像分析器 獨特圖案特徵資料記憶體 331 距離測量感測器 331a 超音波發射及接收裝置 332 位置偵測器 332a 圖形 333 峰點偵測器 351 交叉點計算 2 位置判定 1，5 3 1 壓敏片構件 1 a，5 3 1 1，5 3 1 3 膜基部 3 5 4 3 4 3 ----^---1---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 壓敏導電性油墨部分 431b,53 1 2,53 1 4 4 3 2 壓 力 資 料 記 憶 體 4 3 3 a 左 / 右 腳 位 置 偵 測 器 4 3 3 b 腳 位 置 資 訊 記 憶 體 4 3 3 c 體 重 傾 向 資 訊 記 憶 體 4 3 3d 重 量 中 心 計 算 器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8 1230622 A7 五、發明説明（6) ______ B7 4 3 ^ 3 e 重 量 中心位 置 資 訊記 憶體 4 3 ί 3 f 統 計 之學習 圖 案 記憶 體 4 3〔 ]g 位 置 判定裝 置 AC ] -，A C 2 A C 3 敵 人角 色 B 障 礙 物 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 置朋較佳實施例之詳細說明 第1圖係透視圖，顯示根據本發明之模擬三維（3 D )視頻遊戲機之一實施例，此遊戲機配置有：一遊戲主單 元1 0 ; —操作外殼，積體地或可拆卸地單獨地配置於該 遊戲主單元1 0之前方；及一頭部偵測器3 0，其中遊戲 者立而遊戲之遊玩區係界定在該操作外殼2 0之前。 該遊戲主單元1 0實質地爲以矩形平行六面體形式之 控制箱，而一用於顯示遊戲影像之指定大小的監視器則實 質地配置於該遊戲主單元之正面的中央，較佳地於其中遊 戲者之頭部係以該遊戲者遊玩該遊戲之一般姿勢而實質地 位於該屏幕中央之此一高度位置。除了 C R T之外， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 L C D、電漿顯示器、液晶投影器及類似物可採用爲顯示 器。用於表現聲音效應的揚聲器1 2係配置於該遊戲主單 元1 0之頂部，較佳地在左側及右側，而上面刻有遊戲名 稱之面板或類似物則配置於其間，在其上需控制器來控制 遊戲操作等之電路板則配置於遊戲主單元1 0之內部。似 屋簷之向前延伸之矩形框架構件1 3係配置於遊戲主單元 1 0之頂部，而支撑臂1 3 a則配置於該框架構件1 3之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9- 1230622 A7 ___ B7 五、發明説明（7) 左及右框架兀件之合適位置之間。用於電氣裝飾之以相對 應於三原色之指定數目的三光源1 4則以面向該遊戲主單 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本肓) 元1 0之方式配置於該框架構件1 3之正面框架元件之上 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 框架構件1 3作用爲頭部偵測器3 0之支撑結構且係 適合定位頭部偵測器於遊戲區上方，亦即，在遊戲者頭部 上方；用以發射音波及超音波爲傳遞介質之超音波發射器 3 1係配置於框架構件1 3之前方框架元件之橫向中心之 中；而用以接收當作傳遞介質之超音波的超音波接收器3 2、3 3則橫向對稱地配置相對於超音波發射器3 1。除 了超音波之外，可利用射線，尤其是紅外線爲傳遞介，任 一超音波發射器3 1及超音波接收器3 2、3 3係藉壓電 裝置或類似物予以形成。該超音波發射器3 1將以必要的 分辨率涵蓋遊戲區之此一方向性的寬度及以例如1 / 6 〇 秒之指定週期或以能緊隨著遊戲者頭部移動之此一時間週 期來發射指定時間的超音波脈波。該等超音波接收器3 2 、3 3係相同地建構且具有足以接收發射自超音波發射器 3 1及接收由位於遊戲區中之遊戲者頭部所反射之超音波 的方向性寬度。如第2圖中所示地，在該頭部偵測器3 0 之中，提供一用以供應一驅動信號（循環激勵脈波信號） 到超音波發射器3 1之感測器驅動器3 4及一連接於該感 測器驅動器3 4及該兩個超音波接收器3 2、3 3且適合 於計算該空間中該遊戲者之頭部位置的位置計算器3 5 ( 如稍後所述）。應注意的是，該感測器驅動器3 4及位置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1230622 A 7 B7_ 五、發明説明（8) 計算器3 5可配置於主遊戲單元1 0之中。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 操作外殼2 0之高度係設定於監視器1 1 ;用以表現 聲音效應之揚聲器21係配置於稍微向下斜向前方之上方 表面的中央，亦即，在比揚聲器1 2更接近於遊戲者之位 置中；以及當作槍炮控制器之一模擬槍炮之槍炮單元2 2 係經由一當作傳輸線以用於控制信號等之電線2 3配置於 接近揚聲器2 1之指定位置中，當不使用時該槍炮單元 2 2係儲存於一收納盒2 0 a之中而當使用時，亦即，在 該槍炮射撃監視器屏幕上所顯示之敵人的期間，則由該遊 戲者予以握持（如稍後所述）。一起動開關2 4、一投幣 2 5及類似物係配置於操作外殼2 0的正面之上；一用以 偵測投幣之存在或短少之硬幣開關2 5 a (參閱第2圖） 則配置於連接於該投幣槽2 5之硬幣路徑之中間位置中。 第2圖爲三維（3 D )遊戲機之方塊結構圖。一遊戲 控制單元1 0 0、一影像控制單元1 1 〇及一聲音控制單 元1 2 0係安裝於主遊戲單元1 〇中之電路板。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如，此遊戲係戰鬥遊戲且假設射擊之戰役係在一或 更多個顯示於監視器屏幕上之持槍敵人角色與遊戲者之間 ，顯示於監視器屏幕上之敵人角色係藉遊戲單元1 〇 〇予 以控制而射擊模擬照相機之觀視點之處；另一方面，該遊 戲者利用槍炮單元2 2來射擊監視器1 1上之敵人角色而 避免來自該敵人角色之攻擊。 例如該遊戲控制單元1 〇 〇配置有微處理器（下文中 稱爲A C P u 〃）1 0 1，用以控制遊戲的進行及連接於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 1230622 A7 B7 五、發明説明（9) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 儲存諸如係此實施例之遊戲之射擊戰遊戲的遊戲程式之當 作儲存媒體之R〇Μ (唯讀記憶體）1 0 2，該頭部偵測 器3 0及其他必要的元件。除了 R〇Μ之外，可使用 R〇Μ匣、光碟、軟性碟片或類似物爲儲存媒體。 該影像控制單元1 1 0將執行於模擬三維（3 D )空 間中當觀視自模擬照相機之觀視點時之個別角色（位於遊 戲空間中之敵人角色，不同建物及其他物體角色）之坐標 的計算，一光源計算、一變換所模擬之三維（3 D )空間 中所計算之坐標成爲二維空間中之坐標的計算，一定位建 構將形成於R A Μ (隨機存取記憶體）1 1 1之顯示區中 之影像的多邊形之處理及一映射於個別多邊形之構造。如 稍後將予以描述之發射自頭部偵測器3 0之位置資訊係使 用爲模擬照相機之觀視點上之資訊而使用於該等角色坐標 的計算中。所以，模擬照相機之觀視點實質地與遊戲者之 眼睛一致，而相對應於遊戲者之角色並不會顯示在監視器 1 1之屏幕上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 聲音控制單元將根據遊戲之場景從聲音資料儲存裝置 1 2 1讀出設定於遊戲程式中之聲音資料而使所讀出之資 料從揚聲器1 2、2 1輸出爲聲音。除了 BGMs及不同 的表示聲音之外，射擊聲音、子彈擊中聲音、流彈飛過大 氣時所產生的.聲音、流彈擊中觀視點前方所顯示之障礙物 所產生的聲音及其他聲音均可製備爲聲音資料，例如該聲 音係以P C Μ格式儲存，且在讀取之後，予以數位至類比 轉換、濾波及放大而從揚聲器輸出爲聲音。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -12- 1230622 A 7 B7 _ 五、發明説明（作 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 關於聲音控制單元1 2 0、c P U 1 0 1係配置有一 功能性部分以用於執行彈道計算’藉c p u 1 0 1之射擊 控制而在遊戲者處所射擊之在監視器上所顯示之敵人角色 的子彈彈道係連續地根據此功能性部分之開火位置及射擊 方向予以計算，影像控制單元1 1 0會根據所連續獲得之 計算結果來執行連續繪出彈道於監視器屏幕上之處理（選 擇地，可僅圖示出射擊時之表示影像而不圖示出彈道）。 進一^步地，聲音控制器1 2 0係配置有一'功#性部分以用 於選擇性地切換該等揚聲器1 2、2 1而根據如稍後所述 之例如所計算之子彈彈道與所模擬照相機之觀視點間的距 離來輸出聲音。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此遊戲中，C P U係配置有判定是否敵人角色所射 擊之子彈將擊中遊戲者之功能。此判斷係根據例如是否在 敵人角色與所模擬之照相機的觀視點之間存在任何障礙物 而作成，或根據是否其間之距離太長而作成。選擇地，命 中率可隨機地設定且可根據遊戲之進行等而予以適當地改 變，或可根據遊戲者之生命尺予以改變；該c P U亦配置 有當遊戲者被擊中時減少生命尺一指定量之功能，以及判 斷是否該生命尺已減至零的功能。 此處，將描述槍炮單元2 2之結構及操作。在此實施 例中，係採用熟知之結構及操作原理爲該槍炮單元2 2之 結構及操作原理。指定地，該槍炮單元2 2具有類似於槍 炮之外部組態，而藉偏置裝置朝向一初始位置予以偏置之 扣板機的操作則藉偵測一開關之可移動件之連結移動予以 ( CNS ) A4^ ( 210X297^ )~" -13- 1230622 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（1)1 偵測，且此一偵測係以射撃命令信號之形式經由電線2 3 引入於遊戲控制單元1 0 0之內；光偵測感測器係如此地 建立於槍炮單元2 2之中以便在槍炮口處具有窄的方向性 。當引入射擊命令信號遊戲控制單元1 〇 〇時，作用爲遊 戲控制單元1 0 0之射擊位置感測器之C P U 1 0 1將中 斷監視器1 1的影像處理，以水平（Η )及垂直（V )方 向掃描一照明光點，例如僅一訊框，以及測量經過時間， 直到槍炮單元2 2中之光偵測感測器在掃描開始之後偵測 出此照相光點爲止。因爲用於一訊框之掃描週期係熟知於 所採用之掃描方法，假設該槍炮單元2 2已面對所計算之 坐標位置，亦即，藉根據所測量的時間反向地計算監視器 1 1之屏幕上之照明光點的坐標位置而開火。選擇地，可 採用下一方法，紅外線C C D照相機係安裝於槍炮口之中 ，而一或兩個紅外線光源係設置於接近監視器1 1之固定 位置處，其中照相機所面向的方向，亦即，該槍炮單元 2 2所面向的位置係根據當扣板機時該C C D照相機所拾 取之影像內之光點光源之坐標予以偵測。 C P U 1 〇 1持續地計算監視器1 1之屏幕上之遊戲 空間中由遊戲者所射擊之子彈的彈道以及藉較佳地使每次 計算完成後顯示子彈於屏幕上來判斷是否所射出之子彈已 擊中屏幕上所.顯示之敵人角色。是否該子彈已擊中敵人角 色係根據持續所計算之彈道及敵人角色之位置坐標的結果 予以判斷，亦即，根據是否所計算之子彈坐標與敵人角色 之位置坐標一致或實質地符合作判斷。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）~' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -14- 1230622 A7 ___ B7 _ 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著’將參照第3圖來描述頭部偵測器3 0之位置計 算器3 5中之偵測原理。發射自超音波發射器3 1之具有 寬廣方向性之超音波脈波係由位在其下方之遊戲者身體所 反射’而所反射脈波之一部分係由超音波接收器3 2、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 3所接收，因爲該遊戲者之頭部係位於其平常遊戲動作 的最高處’故由該等超音波接收器3 2、3 3所接收之脈 波信號均可假設爲該遊戲者之頭部所反射的回波。位置計 算器3 5會測量所經過之週期直到在發射超音波脈波之後 由該等超音波接收器3 2、3 3所接之該等脈波信號上升 爲止’以及利用根據空氣傳遞聲音速度之測量週期、超音 波發射器3 1與超音波接收器3 2以及超音波發射器3 1 與超音波接收器3 3間之距離，以及一高度之資訊所轉換 及取得之距離資料來執行幾何計算，藉此計算該遊戲者之 頭部在高度方向中及在橫向方向中之位置。指定地，在超 音波接收器3 2側所測量的週期將判定一具有超音波發射 器3 1及超音波接收器3 2當作焦點之橢圓。同樣地，在 超音波接收器3 3側之所測量的週期將判定一具有超音波 發射器3 1及超音波接收器3 3爲焦點之另一橢圓。因爲 該超音波發射器3 1之位置相同，故可計算該兩橢圓之最 底部交叉點（交叉點計算3 5 1 )，可利用超音波發射器 3 1及超音波接收器3 2、3 3之高度資訊來判定空間中 之高度方向中及橫向方向中遊戲者頭部的位置（位置判定 3 5 2 )。爲簡化該等計算，可假設遊戲者頭部正好位於 超音波發射器與接收器3 1、3 2、3 3下方而計算交叉

本紙張尺度適用中國國家標準icNS ) A4規格（210X297公釐^I -15 - 1230622 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ________ B7五、發明説明（1)B 點’亦即，僅計算橢圓。選擇地，兩測量週期（亦即，兩 距離資料）間之關係及頭部的位置可預先地計算且可以以 表之格式（LUT)予以儲存。位置計算器3 5會傳送在 空間中以高度方向及以橫向方向中所計算之遊戲者頭部之 位置至遊戲控制單元當作模擬照相機之觀視點資訊。因此 ’可改變或移動模擬照相機之觀視點以相對應於遊戲者頭 部之位置，亦即，緊隨著其頭部位置之位移量及位移方向 〇 第4 A至4 D係圖式，顯示當遊戲者之頭部垂直地移 動時，在監視器屏幕上之影像觀視點改變之一實例，及第 5圖係圖示，顯示該遊戲者之遊戲狀態。第4 A至4 D圖 相對應於時間之經過以及顯示當遊戲者在主遊戲單元1 0 之前方以箭頭方向逐漸地從半坐姿勢（參閱第5圖）升高 至實質站立姿勢時之4個場景，亦即，該遊戲者之頭部（ 眼部）係向上地從下方位移。第4 A顯示一狀態，其中有 一例如書桌之障礙物B正好在觀視點前方，遊戲者隱藏自 己在正前方之障礙物B之前，持槍炮之敵人角色A C 1之 部分頭部可見到在該障礙物B後方。當該遊戲者從第4 A 圖之狀態稍微地抬起其頭部時則來到第4 B圖中所示之場 景，且僅顯示該遊戲者之兩眼與障礙物B之上方表面對齊 ，可見到該敵人角色A C 1直到胸部，且初次見到在該敵 人角色AC1後方之兩個其他的敵人角色AC2、AC3 。當該遊戲者挺直其背部而進一步地抬高其頭部時，則來 到第4 C圖之場景，且顯示該遊戲者之眼部稍微地暴露自 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *項再填. 裝· -訂 it -1R - 1230622 A7 ___ B7 _ 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該障礙物B之上方表面B S，可見到該三個敵人角色 A C 1、A C 2、A C 3之身體的上半部，且亦可稍微地 看到障礙物B之上方表面B s。當遊戲者站立時，則來到 第4 D圖之場景，且顯示該遊戲者暴露自障礙物B直到其 頸部而更寬廣地到上方表面B s。如第4 A至4 D圖中所 示地，當遊戲者之眼睛升高時，則逐漸地降低了障礙物B 之上方表面B s。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第6 A至6 D圖係圖示，顯示當遊戲者之頭部橫向移 動時，監視器上影像觀視點改變之一實例；第7圖係圖示 ’顯示當遊戲者之遊戲狀態。第6 A至6 D圖相對應一時 間之經過及顯示當遊戲者以箭頭之方向逐漸地從主遊戲單 元1 0之右側（參閱第7圖）移動到左邊時之4個場景， 亦即，該遊戲者之頭部（眼睛）係從右邊向左地位移。第 6 A圖顯示其中諸如門或牆壁之障礙物存在於觀視點之正 前方及在右側，遊戲者隱藏自己於該障礙物B之後方，而 可以在障礙物B之另一側看到持槍之敵人角色A C 1的部 分手臂；當遊戲者從第6 A圖之狀態稍微地移動其頭部到 右邊時，則可到達第6 B圖之場景，且顯示該遊戲者之眼 睛稍微地從障礙物B之左端，以及可看到敵人角度A C 1 之面部及胸部；當該遊戲者進一步地移動其頭部到左邊時 ，則可到達6 . C圖之場景，且顯示該遊戲者之頭部稍微地 更暴露自該障礙物B之左端，以及可看到敵人角色A C 1 之身體的上半部及初次地看到部分之另一敵人角色A C 2 於該敵人角色A C 1的後方；當遊戲者從障礙物B跳越至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2l〇X297公釐） ' 1230622 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7

五、發明説明（1]B 左邊時，則可到達第6 D圖之場景而暴露其身體的上半部 ，及顯示除了該兩個敵人角色A C 1、A C 2外之又一敵 人角色A C 3。 因爲頭部偵測器3 0可偵測遊戲者頭部之垂直及橫向 位置，當其頭部移動而具有兩個方向的成分，亦即，垂直 方向及橫向方向時，則觀視點可一致地移動，亦即，在傾 斜的方向中。 第8圖係一流程圖，顯示C P U 1 〇 1所執行之遊戲 進行之處理的實例。當遊戲機開機時，起始主要常式，藉 此首先顯示出示範屏幕於監視器1 1之上（步驟s τ 1 ) ，當藉投幣開關2 5 a偵測出指定硬幣投入時（步驟 S T 2之是），將顯示一起始屏幕（步驟S T 3 )以及執 該遊戲處理爲一射擊遊戲（步驟ST4)。在其中遊戲係 由一指定數目之階段所組成之模式中，將完成有關是否在 各階段期間未符合指定條件之判斷，例如藉作用爲生命遊 戲處理裝置之控制完成有關是否顯示於例如監視器1 1屏幕 之上方區域中的生命尺已減少至一指定値或更少，例如到 零的判斷。若在生命尺到達零之前諸如射擊在該階段之期 間所出現的所有敵人角色的條件淸除時，則鑑別是否下一 個階段爲最後階段（步驟S T 5 );相反地，若在該遊戲 之期間該生命尺到達零之時，則監視器1 1上之顯示內容 會切換到遊戲結束的屏幕，藉此來強制結束該遊戲。 另一方面，若所淸除之階段爲最後階段時，則會顯示 代表讚美的結束示範屏幕（步驟S T 6 )且視需要地在顯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） m· m j —ϋ l·-- - -- i I— - -1 - -- - — — -I in 1-1-- Ln IK in HI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -18- 1230622 A7 B7 五、發明説明（作 示分數或類似物之後顯示遊戲結束屏幕（步驟S T 7 )， 藉此結束該遊戲。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第9圖係流程圖，顯示步驟S T 4中所執行之常式v' 遊戲處理〃。在遊戲處理期間，將作成有關是否設定用各 階段且由內建時計所測量之遊戲時間已消逝之判斷（步驟 S T 1 1 )及接著鑑別若遊戲時間尙未消逝時是否仍殘留 有任何生命尺（步驟ST12)。若在步驟ST11、 S T 1 2中之鑑別結果爲負面時，則接著步驟S T 7。相 反地，若仍殘留有一些生命尺時，則執行I / ◦處理，亦 即，遊戲者頭部之位置上的資訊；亦即，實質地在該遊戲 者之眼睛上的資訊會傳送自頭部偵測器3 0 (步驟 S 丁 1 3 )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，鑑別是否目前的觀視點爲一客觀觀視點或一主 觀觀視點（步驟s T 1 4 )。在此遊戲中，於各階段開始 時之某一週期之時間，作用爲客觀/主觀觀視點切換裝置 及時計之c P U 1 〇 1將使該遊戲空間之整個情勢，亦即 ，寬域之影像藉收縮模擬照相機予以顯示而包含遊戲者角 色，使得遊戲者可掌握及辨識其在該遊戲空間之何處。在 此週期之期間，該觀視點係設定於主觀觀視點之處。相反 地，一旦藉主觀觀視點之成像處理完成時，該觀視點會根 據遊戲者之眼睛而切換到客觀者。在步驟s T 1 4中，若 該觀視點爲主觀者之時，則遊戲影像會形成於觀視點而無 關於I /〇處理所獲得之資訊（步驟S T 1 5 )，而若射 擊戰鬥發生時，用於聲音控制之中斷處理會開始而從揚聲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） -19- 1230622 A7 _ B7 _ 五、發明説明（作 器12 (或揚聲器12及21兩者皆有）輸出有關射擊之 個別的聲音（步驟S T 1 6 )。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面，若該觀視點切換至客觀者之時，則遊戲影 像會根據I / 〇處理所獲得之資訊而形成於客觀觀視點之 處（步驟s T 1 7 )，且若射擊戰鬥開始時，相關於射擊 之個別聲音係分別地藉中斷處理而輸出自揚聲器1 2或揚 聲器21(步驟ST18)。一旦完成步驟ST16、 S T 1 8中之聲音處理時，則鑑別是否目前的階段已完成 。除非該目前之階段已完成，否則此次常式將返回步驟 ST11且重複步驟ST11到ST18之操作；若已完 成時，則此次常式將返回步驟S T 6而從該處退出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 0圖係一流程圖，顯示一回應於步驟s T 1 8中 所執之次常式 '顯示觀視點之聲音處理〃中來自敵人角色 之射擊的''中斷處理〃。在第1 0圖中，用於聲音輸出之 中處理係起始於敵人角色開火之時以鑑別是否在遊戲空間 中假定製造聲音之物體（聲音製造之物體）與觀視點間之 距離小於用來判斷長或短距離之臨限値（步驟S T 2 1 ) 。該聲音製造物體可爲敵人角色所開火的子彈或位在觀視 點之前而開火之子彈擊中於其上之障礙物。指定地，當來 自敵人角色之子彈擊中觀視點之前的障礙物，若距此障礙 物之距離小於臨限値之時（若其靠近時），則擊中聲音會 從揚聲器21輸出（步驟ST22)，而若該距離大於臨 限値之時（若其距離遠時），則從揚聲器1 2輸出（步驟 S T 2 3 )。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 1230622 A7 ___ B7

五、發明説明（1]B 聲音控制單元1 2 0配置有判斷功能來判斷所開火之 子彈通過極接近於觀視點之點而根據由彈道計算所連續獲 得之子彈位置與觀視點間之距離的結果來推測該子彈擊中 遊戲者。一旦完成此一判斷，該聲音控制器1 2 〇將執行 有關諸如暫時地振動屏幕之表示，減少生命尺一指定値當 作對於遊戲者之擊中處理（擊中表示之處理），及造成擊 中聲音輸出自揚聲器2 1 (步驟ST2 2)。若所開火之 子彈並未擊中觀視點前方中之障礙物亦未擊中遊戲者之時 ，疾馳通過空氣之子彈的聲音會在當彈道持續計算之子彈 位置與觀視點間所計算之距小於臨限値之時輸出自揚聲器 21(步驟ST22)。雖其他相關於射擊之聲音效應會 輸出自揚聲器12，但來自遊戲者之射擊聲音例如可輸出 自揚聲器2 1。如上述地，聲音之輸出會切換使得若聲音 製造物體距觀視點之一距離時，聲音會更遠於遊戲者地而 輸出自揚聲器2 1，然而若其接近於遊戲者之時，則它們 會從揚聲器2 1輸出。因此，可提供具有聽覺上較佳之臨 場感的遊戲。 一旦完成某一聲音之聲音輸出處理時，則鑑別是否已 完成所有聲音之聲音輸出處理，亦即，是否已發生任何回 應於一開火之子彈的表示（擊中於觀視點之前的障礙物之 上，擊中在遊戲者之上或藉正好通過其側邊而錯失遊戲者 )(步驟S T 2 4 )。若無表丕發生時則接著步驟 S T 2 1，然而此次常式會返回於假設某一表示已發生而 用於此子彈之聲音輸出處理已完成時。應注意的是，揚聲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I .---0^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - 1230622 A7 B7 _ 五、發明説明（作 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 器2 1的數目並未受限於一個’可並排地設置兩個揚聲器 2 1。在此一例子中’可輸出聲音而根據是否遊戲者之頭 部位於遊戲區內之左邊或右邊來切換左邊及右邊的揚聲器 ，或可藉例如除了根據距離之切換外’在橫向方向中藉調 整音量比例來符合情勢之音效切換而提供進一步較佳之聲 音存在。 第1 1圖係透視圖’顯示根據本發明之三維（3 D ) 視頻遊戲機之第二實施例’以及第1 2圖係用於遊戲者頭 部之偵測的方塊結構圖。雖然此遊戲機在外觀上稍微相異 於第1圖中之所示者’但在功能上兩遊戲機係實質地相同 ，除了頭部偵測器3 0之結構外。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在該第二實施例中，例如一頭部偵測器1 3 0包含： 一 C C D照相機1 3 1，當作影像拾波裝置，正好位於監 視器1 1下方且在橫向地中心的位置；一背景刪除構件 1 3 2，配置在相對於該C C D照相機1 3 1之遊戲區的 側邊處；一剪影影像提取裝置1 3 3，當作功能性部分； 一人物剪影特徵資料記憶體，用以儲存人物特徵資料；以 及一位置判定裝置1 3 5。該C C D照相機1 3 1係定向 使其側邊朝向當作影像感測區之遊玩區域。 該背景刪除構件1 3 2包含：一矩形擊架1 3 2 a， 直立於正前方有如其將包圍遊玩區；一上方水平連結臂 132b，連結於主遊戲單元1〇以支持支架132a直 立；以及一屏幕1 3 2 c，具有諸如藍色之指定單色的條 紋圖案，黏著於支架1 3 2 a之上半部在其外表面上之雙 ^氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " -22 - 1230622 A7 _ B7

五、發明説明（2)D (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 色條紋圖案或類似物。該屏幕1 3 2 C係此一大小及形式 ，即，較佳地係矩形形式以便覆蓋其中遊戲者之頭部可以 以一般遊戲姿勢位移之範圍，且配置於一高度位置處以便 覆蓋其頭部而不論是否遊戲者係在其彎曲姿勢或在其直立 姿勢中。該屏幕1 3 2 c可爲半透明，使得站立在屏幕 1 3 2 c後方的人可以看到遊戲者移動以及顯示在監視器 1 1上的影像。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該C C D照相機1 3 1具有一視角，即，屏幕1 3 2 c呈一目視域，使得在屏幕1 3 2 c後方之背景物體（例 如在娛樂騎樓處之種種物體（其他遊戲機，等）及人們） 不會包含在所拾波之影像中。較佳地，該C C D照相機 1 3 1爲一彩色影像拾波裝置，其中紅、綠及藍之個別色 彩之濾色片係設置在該C C D s之正表面該C C D照相機 1 3 1以如1 / 6 0秒之指定循環或以能緊隨著遊戲者之 頭部位移而在一特之解析力之處的此一時間循環來拾波影 像於屏幕1 3 2 c之上，以及儲存所拾波之影像於配置於 其中之影像記憶體1 3 1 a中而藉位址予以管理它們的影 像記憶體1 3 1 a中。該剪影影像提取裝置1 3 3藉執行 刪除藍色影像於一儲存於影像記憶體1 3 1 a中之影像資 料之此一處理及包含遊戲者及在該遊戲者後方之屏幕 1 3 2 c的影像而提取一人物剪影。此提取處理可藉簡單 地操縱一藍色區域爲一資料不存在區域而予以執行。進一 步地，在其中該屏幕1 3 2 c具有條紋圖案之模式中’可 執剛除此一基本圖案之處理。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 1230622 A7 B7 _ 五、發明説明（2)1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 位置判定裝置1 3 5根據藉該剪影影像提取裝置 1 3 3及利用圖案辨識技術或類似技術儲存於人物剪影特 徵資訊記憶體1 3 4中之人物剪影特徵資料所獲得之人物 剪影來提取頭部自該人物剪影；計算該頭部之眼睛的位置 ，例如該頭部區之中心位置；以及判定呈現所計算之位置 爲遊戲者眼睛之位置的位置。所獲得之位置資訊將傳送至 遊戲控制單元1 0 0且然後使用爲觀視點資訊，如第一實 施例一樣。 除了第一及第二實施例之頭部偵測器3 0、1 3 0之 外，本發明之頭部偵測器可實施如下： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (1 )在第二實施例中之頭部偵測器1 3 0的C C D 照相機可藉提供一紅外線濾光片於C C D感測表面的正面 表面上而變換爲紅外線照相機，用以照射紅外線於涵蓋屏 1 3 2 c之此一範圍中之紅外線光源可配置紅外線照相機 附近，以及一用以吸收紅外線之材料可施加於例如屏幕 1 3 2 c之正面表面上，具有此結構，屏幕1 3 2 c之影 像拾波區具有低的亮度，因爲並沒有反射之光線折返自屏 幕1 3 2 c，且因此，該紅外線照相機可加強該影像拾波 區與遊戲者之反射區間之亮度中的差異，所以可易於提取 人物剪影。相反地，一用以反射紅外線之材料例如可施加 於屏幕1 3 2 c之正面表面，具有此結構，屏幕1 3 2 c 之影像拾波區具有高的亮度，因爲紅外線強力地由屏幕 1 3 2 c所反射，而因此，該紅外線照相機可加強該影像 拾波區與遊戲者之反射區間之亮度中的差異，所以可易於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（2i〇x297公釐） -24 - 1230622 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2)2 提取人物剪影。 進一步地，可使用其上由紅外線反射材料所製成之區 域與由紅外線吸收材料所製成之區域可交替地設置爲條紋 圖案之屏幕。具有此一屏幕，同樣地如第二實施例之條紋 圖案之例子似地，可易於提取人物剪影。 (2 )第1 3圖係一方塊圖，顯示該頭部偵測器之另 一實施例。頭部偵測器2 3 0具有如（1 )中所述之紅外 線照相機以及一可安裝在遊戲者之面部或頭部上的結構性 元件，一具有例如三光點之指定數目的紅外線發射元件 2 3 6 a以用於發射紅外線的護目鏡或頭部固定元件係配 置於該結構性元件之正面側之上。一影像記憶體2 3 1 a 、一影像分析器2 3 7、一獨特之圖案特徵資記憶體 2 3 8及一位置判定裝置2 3 9係配置於該頭部偵測器 2 3 0之處理單元中。當遊戲者之影像由紅外線照相機 2 3 1拾波時，三個發光之影像資料會儲存於影像記憶體 2 3 1 a中，且三點所組成之影像圖案會由影像分析器 2 3 8比較於該獨特之圖案特徵資料記憶體2 3 8中之資 料以指定該影像記憶體2 3 1 a中之儲存位置，亦即，位 址。該位址判定裝置2 3 9將根據一預設之方程式以該三 件位置資訊爲主來計算遊戲者之眼睛的位置，及傳送所計 算之位置到遊戲控制單元。雖然該紅外線發射構件2 3 6 a的數目設定爲3，但若配置至少一個紅外線發射構件 2 3 6 a也可實質地偵測該遊戲者之眼睛的位置。指定地 ，若配置兩個或更多個紅外線發射構件2 3 6 a時，則因 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一~ U---------If— -----Aw (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 25- 1230622 A7 B7 五、發明説明（雄 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲可同時地偵測頭部或面部之傾斜，將會具有更精確地判 定該遊戲者之眼睛位置的優點。指定數目之用以反射紅外 線之反射鏡可配置於頭部固定元件2 3 6之上以取代紅外 線發射構件2 3 6 a，而可配置具有寬廣照射範圍之紅外 線發射構件於主遊戲單元1 0之一側，使得紅外線照相機 2 3 1可感測該等反射鏡所反射之光線。此設置將產生相 同於上述之效應且具有使頭部固定裝置2 3 6變得更輕的 額外效應，因爲其無需配置有用於發射紅外線之電源、驅 動裝置，等。 (3 )第1 4 A及1 4 B圖顯示該頭部偵測器之又一 實施例，其中第1 4 A圖係一方塊圖而第1 4 B圖則爲一 用於解說位置判定之圖形。 頭部偵測器3 3 0配置有一距離測定感測器3 3 1， 該距離測量感測器包含複數個超音波發射及接收裝置 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 3 1 a，橫向地以指定之間距設置在遊戲區上方，以及 一位置偵測器3 3 2，一峰點偵測3 3 3及一位置判定裝 置3 3 4係配置於其處理單元之中。各超音波發射及接收 裝置3 3 1包含：至少一壓電裝置；一激勵裝置，用於藉 脈波信號來激勵壓電裝置而使其傳送超音波脈波；一接收 裝置，用以接收所反射之波；以及一電路，用以切換信號 輸入/輸出方向。該距離測量感測器3 3 1可爲一配置有 一光發射元件及一光偵測元件之反射型光學感測器（較佳 地，紅外線感測器），該距離測量感測器3 3 1係如此建 構以便具有方向性朝正下方之寬度，使得在遊戲區中之遊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -26 - 1230622 A7 _ B7 _ 五、發明説明（2)； 戲者的頭部可由任一（較佳地，兩個或更多個）超音波發 射及接收裝置3 3 1 a所偵測。選擇地，該等超音波發射 及接收裝置3 3 1 a係以比具有標準大小之頭部寬度更窄 的間距來安裝。 雖然超音波發射及接收裝置3 3 1 a可同時地發射超 音波，但它們可以在高速率下持續地進行或至少每一相鄰 之超音波發射及接收裝置3 3 1 a可交替地進行供偵測用 ，以防止毗鄰之超音波發射及接收裝置3 3 1 a的相互干 擾。因爲具有窄方向性之超音波射束會在當其由傳送其之 超音波發射及接收裝置3 3 1 a所接收時提供最短之距離 資料，故在指定化具有最短之距離資料之超音波發射及接 收裝置3 3 1 a上並不會存在特殊的問題，即使是一旦該 等波係由毗鄰之超音波發射及接收裝置3 3 1 a接收時受 到到干擾。 如第1 4A及1 4 B圖中所示，由遊戲者之頭部所反 射之折返波係由同一超音波發射及接收裝置3 3 1 a所接 收，而該位置偵測器3 3 2則利用聲音速率資訊根據從發 射之時間點到接收之時間點所經過之週期來計算距離，以 此方式可以獲得超音波發射及接收裝置3 3 1 a之間距與 該距離間之資料中的關係（如圖形3 3 2 a中所示）。該 峰點偵測器3 3 3將從該間距與距與上之資料偵測如第 1 4 B圖中所示之峰點的高度位置P e及橫向位置X p。 因爲如第1 4 B中所示之圖形在高度方向中係凸起，故峰 點偵測器3 3 3可藉提供具有利用預先準備之模型功能來 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ~ ^---^*批衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '訂 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230622 A7 B7 五、發明説明（2)5 產生連續資料之功能的位置偵測器來偵測該峰點’即使是 該峰點係位於兩個超音波發射及接收裝置之間。該位置判 定裝置可藉減去一指定之値於所偵測之遊戲者頭部之頂部 的高度位置來判定遊戲者之眼部的高度位置及根據該等超 音波發射及接收裝置3 3 1 a之設置間距來判定橫向方向 。藉此所取得之遊戲者眼部的高度位置及橫向位置上的資 訊將傳送至遊戲控制單元1 0 0。 (4 )第1 5圖係一圖示，顯示該頭部偵測器之再一 實施例。頭部偵測器4 3 0配置有一位於遊戲區上之壓敏 片構件4 3 1 ，且係使用於偵測遊戲者兩腳的位置及利用 此資訊及其他將於稍後描述之資訊件來判定頭部的位置。 該壓敏片構件4 3 1係建構使得在向前及向後方向中 拉長之感測器係以至少比遊戲者之兩腳寬度更窄或較佳地 最窄之間距並排地橫向地設置（在第1 5圖中係以誇大的 方式繪製以助於說明及繪圖）。熟知之片構件可利用爲壓 敏片構件4 3 1，例如該片構件4 3 1係藉印製由例如熱 塑性樹脂所形成之拉長的壓敏導電性油墨部分4 3 1 b而 予以製造，其中壓敏導電性油墨係藉擴散性地混合導電性 粒子與非導電性粒子於兩個撓性膜基部4 3 1 a的面向表 面之相對應位置處且接著黏著該兩膜基部4 3 1 a在一起 而取得。配置有絕緣塗層之引線（其中擴散性地混合諸如 銀粒子之導電性粒子的熱塑性樹脂）係從個別之壓敏油墨 部分4 3 1 b繪製到膜的外部。一指定電壓施加於一膜基 部4 3 1 a之引線，而一用於偵測該電壓之電路則係如此 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I----U---衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28 - 1230622 A7 B7 五、發明説明（沐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 地與另一膜基部4 3 1之引線連接，使其可辨識個別的引 線。微細之不規則性（在印刷期間由微細粒子之存在所產 生）形成於放置在一起之兩膜底部4 3 1 a之壓敏油墨部 分4 3 1 b的接觸表面上。呈現在另一膜4 3 1 a之引線 中之電壓可以以類比方式予以偵測，即，藉施加壓力於該 等膜基部4 3 1 a上而實施地改變油墨表面之接觸面積， 亦即，改變接觸表之電阻。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在壓力資料記憶體4 3 2中，由電壓偵測電路所偵測 之用於個別壓敏油墨部分4 3 1 b之電壓値，亦即，壓力 資料係對應關係地儲存著。在第1 5圖中，所儲存之內容 代表分曲線。左/右腳位置偵測器4 3 3 a將藉取得來自 左腳及右腳之負荷可根據壓力資料記憶體4 3 2之所儲存 內容予以判斷之區域的中心來計算壓敏片構件4 3 1上之 橫向方向中遊戲者之個別腳位置上的資訊，所計算之位置 資訊係儲存於腳位置資訊記憶體4 3 1 b中，該左/右腳 位置偵測器4 3 3 a亦添壓力資料於各腳之腳區域內且儲 存所添加之値於一體重傾向資訊記憶體中當作體重傾向資 訊。 重量中心計算器4 3 3 d將根據儲存在壓力資料記憶 體4 3 2中之內容來計算相對於橫向方向之壓敏片構件 4 3 1上之負荷的重量位置之中心，亦即，遊戲者之腰部 位置，而計算結果則儲存於重量中心位置資訊記憶體 4 3 3 e之中。在一統計學習圖案記憶體4 3 3 f中儲存 使用於根據兩腳之位置，重量之運用，腰部之位置，等來 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -29 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230622 A7 B7 五、發明説明（2》 自人類因數工程或經驗上之觀點來呈現遊戲者之頭部位置 的圖案資料。位置判定裝置4 3 3 g則根據儲存在腳位置 資訊記憶體4 3 3 d，體重傾向資訊記憶體4 3 3 c，重 量中心位置資訊記憶體4 3 3 e，及統計學習圖案記憶體 4 3 3 f中之內容來判定遊戲者者頭部的位置。所判定之 頭部位置資訊係傳送至遊戲控制單元1 0 0。 藉以此方式放置壓敏片構件4 3 1於遊戲區之上，可 根據遊戲者之腳的位置資訊來判定該壓敏片構件4 3 1上 之頭部的橫向位置。因此，無需特別地準備一設置空間及 架構供頭部偵測器用。 (5 )第1 6圖係一圖示，顯示該頭部偵測器之壓敏 片構件之另一實施例。頭部偵測器5 3 0配置有一位於遊 戲區上之壓敏片構件5 3 1，且係使用於偵測遊戲者兩腳 的位置及利用此資訊及其他將於稍後描述之資訊來判定其 頭部位置。 基本上，係採用藉（4 )之原理，利用（4 )之材料 所製造之片構件來當作壓敏片構件5 3 1。指定地，拉長 之壓導電性油墨部分5 3 1 2係以指定之間距排陣列於一 膜基部5 3 1 1之後表面上之縱向之中，如第1 6A圖中 所示；而拉長之壓敏導電性油墨部分5 3 1 4則以等定之 間距排陣列於另一膜基部5 3 1 3之後表面上之橫向中， 如第1 6 B圖中所示。如第1 6 C圖中所示之具有壓敏部 分於矩陣設置中之膜構件5 3 1可如圖示地著該兩膜基部 5 3 1 1、5 3 1 3之後表面在一起而製成，例如一指定 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） ------J---^^裝----Ί—--IfI hi---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -30- 1230622 A7 B7 五、發明説明（2系 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 電壓高速率地持續地施加於一膜基部5 3 1 1之個別壓敏 導電性油墨部分5 3 1 2之引線，而一電壓偵測電路連接 於另一膜基部5 3 1 3之個別壓敏導電性油墨部分 5 3 1 4。在壓敏片構件5 3 1上之腳的位置可根據施加 電壓於壓敏導電性油墨部分5 3 1 2之時序及已被踩壓之 由該電壓偵測電路所偵測之壓敏導電性油墨部分5 3 1 4 予以指定化，且可偵測其高度。若使用此一壓敏片構件 5 3 1時，該遊戲者之兩部位置可以以二維方式偵測於橫 向方向以及向前及向後方向中。在此實施例中，若採用第 1 5圖中所示之位置偵測器4 3 3且位置判定裝置4 3 3 g係配置有判定一位置於二維空間中之功能時，則將判定 站立在壓敏片構件5 3 1上之遊戲者頭部的三維位置。 因爲可以以此方式來判定遊戲者之頭部的三維位置， 亦可以以深度方向來移動遊戲空間中之觀視點於監視器 11之屏幕之上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (6 )若除了第二實施例之頭部偵測器1 3 0或（1 )至（3 )之頭部偵測器之外，配置第1 5圖中所示之其 中壓敏導電性油墨部分係並排地設置於向前及向後方向中 之（4 )之壓敏片構件時，則可完全地使遊戲者之頭部的 三維位置指定化，因爲可藉此壓敏片構件使遊戲者之頭部 位置指定化於深度方向中。 (7)在第一實施例中，超音波接收器3 2、3 3係 設於定位在超音波發射器3 1之左邊及右邊之直線上偵測 遊戲者頭部的高度位置及橫向位置。取代地，可設三個超 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1230622 A7 _ B7 _ 五、發明説明（2)9 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 音波接收器於定位超音波發射器之水平面上之三個位置中 ，可根據個別之超音波接收器所測量之週期，亦即，距離 資訊來判定三個橢圓，且可偵測該三個橢圓的交叉點爲遊 戲者之頭部，此設置具有以三維（3 D )空間來偵測頭部 位置的優點，而配置至少三個超音波接收器則已足夠。 (8 )雖然在上述實施例中本發明係應用於射擊遊戲 ，但亦可應用於其中遊戲者與其他角色打鬥之拳擊遊戲或 其他的打鬥遊戲。本發明也可應用於例如其中隱藏之物體 係藉觀視於不同方向中而予以猜測之猜測遊戲，或其中諸 如槍炮單元之操作單元並不會指定地使用之類似遊戲。 如上述地，根據本發明，可藉移動該模擬照相機之觀 視點緊隨著遊戲者之自由移動來主動地顯示來自遊戲者所 意圖之觀視點的影像，藉此拓寬了遊戲角色之寬度且使遊 戲更有趣。 進一步地，因爲操作單元可結合於觀視點之移動來操 作，故遊戲之進行呈更有趣。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，可根據用於偵測遊戲者兩腳位置之片形壓力感 測器的輸出來判定頭部中宜在水平面上之至少一方向中。 進一步地，可偵測水平面上頭部之位置及其高度。 此外，可偵測兩腳之重量中心位置且可利用至少此重 量中心位置資訊來判定遊戲者頭部的位置。 進一步地，可偵測頭部的位置而不會干擾到遊戲者之 移動。 此外，可利用一傳遞介質發射器及兩個傳遞介質接收 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -32- 1230622 Μ Β7 五、發明説明（3)〇 器來偵測遊戲者頭部的位置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 進一步地，可利用一傳遞介質發射器及三個或更多個 傳遞介質接收器來偵測遊戲者頭部的位置於三維（3 D ) 空間中。 此外，可判定遊戲者頭部之位置於一線性方向中及其 高度，亦即，其頭部在垂直面上的位置。 進一步地，可根據所拾波之遊戲者的影像來判定遊戲 者頭部的位置。 此外，剪影可易於提取自所拾波之遊戲者的影像。 進一步地，可根據藉接收發射自穿戴在遊戲者上之紅 外線發射構件的紅外線所獲得之影像來判定遊戲者頭部之 位置。 此外，因爲可加強遊戲者剪影之區域與其他區域間之 亮度中之差異，故可易於偵測頭部的位置。 本發明係根據西元2 0 0 0年8月1 1日在日本專利 局所申請之日本專利申請案序號第 2000 — 24525 1號，其內容將引用於本文供參考 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如本發明可以以若干形式實施而不會背離其主要特 徵之精神，因此本發明實施例係描繪性而非限制性，因爲 本發明之範疇係由附錄之申請專利範圍而非上文說明所界 定’且因此所有涵蓋在該等申請專利範圍之境界內的改變 ’或此境界之等效者均打算藉該等申請專利範圍予以包涵 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 33 -

Claims (1)

1. ABCD

   1230622 六、申請專利範圍 第90 1 1 9392號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國93年10月27日修正 1 · 一種3 D視頻遊戲機，包含： 一監視器，設置於遊戲機之外殻的指定高度位置處， 用以顯示影像； 一遊戲控制單元，用以控制遊戲之進行； 一顯示控制單元，用以產生一觀視自一模擬照相機之 觀視點的三維（3 D )影像，且將該影像顯示在該監視器 之屏幕上； 頭部偵測機構，用以在一三維（3 D )空間中以至少 一線性方向來偵測位於該監視器之屏幕前之至少可允許遊 戲者之頭部予以移動之遊戲區中之遊戲者頭部的至少一位 置；以及 觀視點改變機構，用以移動該模擬照相機之觀視點， 以緊跟著該頭部之所偵測位置的位移方向及位移量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 ·如申請專利範圍第1項之3 D視頻遊戲機，另包 含一可外部操作之操作單元，其中該遊戲控制單元使來自 該操作單元之操作內容反應於該遊戲之進行上。 3 _如申請專利範圍第1項之3 D視頻遊戲機，其中 該頭部偵測機構包含一片形壓力感測器，用以偵測該遊戲 者兩腳之位置於一水平面上之至少一方向上，以及一頭部 位置判定機構，用以根據該腳之所偵測的位置資訊來判定 該頭部之位置在該水平面上之至少一方向上。 本紙張尺度適用中國國家樵準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1230622 A8 B8 C8 _ D8 K、申請專利範圍 4 .如申請專利範圍第3項之3 D視頻遊戲機，其中 該頭部偵測機構另包含一距離測量感測器，用以遠距離離 地偵測該頭部之高度位置。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 ·如申請專利範圍第3項之3 D視頻遊戲機，其中 該壓力感測器係一類比感測器，以及該頭部判定機構會根 據其偵測位準來計算所偵測之腳的重量中心位置及利用所 取得之重量中心位置資訊及腳部位置資訊來判定該頭部位 置在該水平面上之至少一方向上。 6 ·如申請專利範圍第1項之3 D視頻遊戲機，其中 該頭部偵測機構另包含一距離測量感測器，用以遠距離離 地偵測該頭部之高度位置及橫向位置的至少其一。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 ·如申請專利範圍第6項之3 D視頻遊戲機，其中 該距離測量感測器包含一傳遞介質發射器；一第一及第二 傳遞介質接收器，配置在該傳遞介質發射器之相反側上， 沿著該監視器屏幕之橫向方向之兩位置中，並適於接收發 射自該傳遞介質發射器及由該遊戲者頭部所反射之傳遞介 質’以及該頭部偵測機構包含一頭部位置判定機構，用以 根據從發射之時間點到該第一及第二傳遞介質接收器接收 之時間的經過來判定該遊戲者頭部之位置。 8 ·如申請專利範圍第1項之3 D視頻遊戲機，其中 該頭部偵測機構包含一位置偵測感測器，用以偵測該頭部 之三維位置，且該位置偵測感測器包含一傳遞介質發射器 ’至少三個傳遞介質接收器位於該傳遞介質發射器周圍及 在一水平面上的不同位置中，並適於接收發射自該傳遞介 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 1230622 A8 B8 C8 D8 X、申請專利範圍 質發射器及由該遊戲者頭部所反射之傳遞介質，以及一頭 部位置判定機構，用以根據從發射之時間點到該第一及第 二傳遞介質接收器接收之時間的經過來判定該遊戲者頭部 之位置。 9 ·如申請專利範圍第6項之3 D視頻遊戲機，其中 該距離測量機構包含複數個傳遞介質發射及接收裝置，以 一線性方向配置在位於該遊戲區上方之一水平面上且面向 下，以及該頭部偵測機構包含一頭部位置判定機構，用以 根據從該等個別之傳遞介質發射及接收裝置之傳遞介質的 發射到接收之時間的經過，以一線性方向來判定該遊戲者 頭部之位置及高度。 1 〇 ·如申請專利範圍第1項之3 D視頻遊戲機，其 中該頭部偵測機構包含一光學影像拾波機構及一頭部影像 提取機構，用以自拾波影像提取出該遊戲者頭部之影像。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項之3 D視頻遊戲機， 另包含一構件，該構件具有一背景刪除表面，設置在相反 於該遊戲拾波機構之該遊戲區的一邊。 1 2 .如申請專利範圍第1項之3 D視頻遊戲機，其 中該頭部偵測機構包含：一紅外線照相機；一紅外線發射 構件，可固定在該遊戲者頭部之上，·以及一頭部影像提取 裝置，用於從一藉接收來自該紅外線發射構件之紅外線所 取得之影像來提取出該遊戲者頭部之影像。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之3 D視頻遊戲機， 其中一具有紅外線吸收表面之構件被設置在相反於該紅外 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X 297公釐） (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230622 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 線照相機之該遊戲區的側邊處。 1 4 .如申請專利範圍第1 2項之3 D視頻遊戲機， 其中一具有紅外線反射表面之構件被配置在相反於該紅外 線照相機之遊戲區的側邊處。 1 5 · —種用以控制3 D視頻遊戲機所執行之3 d視 頻遊戲中模擬照相機之觀視點移動的方法，其中該3 D視 頻遊戲機包含一設置在該遊戲機外殼之指定高度處，用以 顯示影像之監視器及一用以控制遊戲進行之遊戲控制單元 ，該方法包含下列步驟： 產生一觀視自一模擬照相機之觀視點的三維（3 D ) 影像並將該影像顯示在該監視器之屏幕上； 藉使頭部偵測機構在一 3 D空間中以至少一線性方向 ，來重複地偵測站立在該監視器之屏幕前之遊戲區中之該 遊戲者頭部的位置而取得遊戲者頭部之位置資訊；以及 移動該模擬照相機之該觀視點緊跟著所偵測之該頭部 位置的位移方向及位移量。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 張 一紙 I本 一賴 準 標 家 一國 國 I釐 公 1230622

   第90119392號專利申請案 中文圖式修正頁 民國93年10月27日修正 第13圖 230