TWI617839B - 虛擬實境影像的同步播放系統及同步播放方法 - Google Patents

虛擬實境影像的同步播放系統及同步播放方法 Download PDF

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Abstract

一種虛擬實境影像的同步播放系統，運用於具有軌道及於軌道上移動的車體的車載系統。同步播放系統包括控制系統、同步系統及視覺系統。視覺系統包括由車體上的乘客分別配載的複數虛擬實境設備。同步系統包括設置於軌道頂面的條碼及設置於車體底面的近接感測器。控制系統包括計算單元及與視覺系統無線連接的無線通訊單元。計算單元於車體移動且近接感測器偵測到條碼時，依據條碼內容產生對應的控制訊號並傳送至視覺系統，藉此各個虛擬實境設備可分別依據車體的當前位置對所播放的虛擬實境影片進行同步處理。

Description

虛擬實境影像的同步播放系統及同步播放方法
本發明涉及虛擬實境，尤其涉及虛擬實境影像的同步播放系統及其同步播放方法。
一直以來，各式車載系統(ride system)，例如遊樂園中的遊園車、雲霄飛車、自由落體等遊樂設施，係相當受到遊客的喜愛。
然而，該些車載系統的造價十分昂貴，遊樂園不可能常常進行更新，一旦使用時間一長，遊客對於一成不變的遊樂設施實容易感到乏味。
近年來，虛擬實境(Virtual Reality,VR)的技術蓬勃發展，各類遊戲紛紛與VR技術進行結合，以期令玩家得到更特別的遊戲體驗。有鑑於此，部分廠商亦想到將VR技術運用於該些車載系統上，以期遊客在搭乘相同的車載系統時，能夠得到截然不同的感受。舉例來說，管理人員可令雲霄飛車的乘客分別載上VR設備(例如VR眼鏡)，並於該雲霄飛車的車體開始移動時控制VR設備播放對應的VR影片。如此一來，乘客可藉由所播放的VR影片來得到完全不同的體驗。
然而，以雲霄飛車為例，其車體與軌道係長期曝露在外，因此該車體的移動速度容易受到溫度、溼度、摩擦力等因素的影響。具體而言，雖然該軌道的起始點與終止點係為固定，但該車體每次由該起始點移動至該終 止點的移動時間將可能因上述因素而有所不同(例如介於3分10秒至3分12秒之間)。
有鑑於上述問題，若固定於該車體開始移動時播放VR影片，但於該車體的移動過程中沒有任何的同步機制，乘客將可能因為該車體的移動速度改變而得到不好的體驗。例如，若因為摩擦力影響而減慢該車體的移動速度，使得該車體仍在一個場景的爬昇階段時，該VR影片已開始播放車體下墜的影片。如此一來，在眼睛所得的虛擬影像與身體感受的實際體驗不相符的情況下，乘客將可能會產生嚴重的不適感。
本發明的主要目的，在於提供一種虛擬實境影像的同步播放系統及同步播放方法，可於車體移動時，依據車體的當前位置控制虛擬實境影片的播放，以令影片內容可與車體的當前位置達到同步。
為了達成上述目的，本發明揭露了運用於具有一軌道及於該軌道上移動的一車體的一車載系統上的一同步播放系統，該同步播放系統包括一控制系統、一同步系統及一視覺系統。該視覺系統包括由該車體上的乘客分別配載的複數虛擬實境設備。該同步系統包括設置於該軌道頂面的一條碼及設置於該車體底面的一近接感測器。該控制系統包括一計算單元及與該視覺系統無線連接的一無線通訊單元。
該計算單元於該車體移動且該近接感測器偵測到該條碼時，依據一條碼內容產生對應的控制訊號並傳送至該視覺系統。藉此，各該虛擬實境設備可分別依據該車體的當前位置對所播放的一虛擬實境影片進行同步處理。
相較於本領域的相關技術，本發明藉由分別設置於軌道頂面的條碼及車體底面的近接感測器來感測車體的當前位置，並依據車體的當前位置來控制虛擬實境影片的播放，如此不必修改既有的車載系統即可與虛擬實境進行結合，而可有效地降低系統的建構與維護成本。
1‧‧‧同步播放系統
11‧‧‧控制系統
111‧‧‧計算單元
112‧‧‧電源單元
113‧‧‧無線通訊單元
114‧‧‧儲存單元
1141‧‧‧對應表單
12、12’‧‧‧同步系統
121‧‧‧近接感測器
122‧‧‧條碼
1220‧‧‧條碼內容
1221‧‧‧開始端點條碼
1222‧‧‧結束端點條碼
1223‧‧‧場景端點條碼
123‧‧‧慣性測量單元
13‧‧‧視覺系統
131‧‧‧虛擬實境設備
1311‧‧‧虛擬實境影片
2‧‧‧車載系統
21‧‧‧車體
22‧‧‧軌道
23‧‧‧上坡場景
24‧‧‧下坡場景
3‧‧‧乘客
S10~S26‧‧‧播放步驟
S30~S46‧‧‧播放步驟
S50~S72‧‧‧播放步驟
S800~S804、S810~S816‧‧‧同步步驟
S90~S102‧‧‧播放步驟
圖1為本發明的第一具體實施例的系統方塊圖。
圖2為本發明的第二具體實施例的系統方塊圖。
圖3為本發明的第一具體實施例的車載系統示意圖。
圖4為本發明的第一具體實施例的同步播放流程圖。
圖5A為本發明的第一具體實施例的條碼示意圖。
圖5B為本發明的第二具體實施例的條碼示意圖。
圖6為本發明的第二具體實施例的同步播放流程圖。
圖7為本發明的第三具體實施例的同步播放流程圖。
圖8A為本發明的第一具體實施例的時間軸同步流程圖。
圖8B為本發明的第二具體實施例的時間軸同步流程圖。
圖9為本發明的第三具體實施例的系統方塊圖。
圖10為本發明的第四具體實施例的同步播放流程圖。
茲就本發明的多種實施例，配合圖式，詳細說明如後。
首請參閱圖1，為本發明的第一具體實施例的系統方塊圖。本發明揭露了一種虛擬實境影像的同步播放系統1(下面簡稱為該系統1)，該系統1主要包括一控制系統(Controller System)11、一同步系統(Synchronization System)12及一視覺系統(Visualization System)13。
如圖1所示，該系統1用以連接一車載系統2。具體地，該車載系統2為各式具有一軌道及於該軌道上行駛之一車體的車載系統2(如圖3所示的軌道22及車體21)。舉例來說，該車載系統2可為遊樂園中的雲霄飛車、遊園車、自由落體等，該車體21可依固定速度與路線於該軌道22上移動的設施。本發明中，該系統1係運用於該車載系統2上，使得該車載系統2的乘客可藉由該系統1來獲得虛擬實境的體驗。
請同時參閱圖2，為本發明的第二具體實施例的系統方塊圖。於本實施例中，該視覺系統13包括由該車體21上的複數乘客3分別配載的複數虛擬實境設備(Virtual Reality Apparatus,VR Apparatus)131，並且各該虛擬實境設備131中分別儲存有相同的一虛擬實境影片1311。於一實施例中，該些虛擬實境設備131可為具有影像處理能力的虛擬實境頭盔。於另一實施例中該些虛擬實境設備131可為智慧型行動裝置與可將該智慧型行動裝置固定於該些乘客3眼前之固定裝置的組合。
該同步系統12包括設置於該軌道22頂面的一條碼122，以及設置於該車體21底面的一近接感測器(proximity sensor)121。於一實施例中，該系統1係記錄有該條碼122於該軌道22上的一設置位置。當該車體21於該軌道22上移動且該近接感測器121偵測到該條碼122時，該系統1可藉由該條碼122得知該車體21的當前位置，進而對該些虛擬實境設備131所播放的該虛擬實境影片 1311的播放內容進行同步。如此一來，該些乘客3於該些虛擬實境設備131中看到的虛擬影像，將可與該車體21目前所在的現實場景相互對應，藉此避免該些乘客3因眼睛看到的虛擬影像與身體體驗的實際場景不一致而造成的不適感。
於一實施例中，該條碼122可包括一開始端點條碼1221及一結束端點條碼1222。於另一實施例中，該條碼122還可包括一場景端點條碼1223。該些條碼1221、1222、1223係分別設置於該軌道22上的不同位置，並且各自具有不同的條碼內容與功能(容後詳述)。
該控制系統11包括一計算單元111、一電源單元112、無線通訊單元113及一儲存單元114，其中該計算單元111電性連接該電源單元112、該無線通訊單元113及該儲存單元114。
於一實施例中，該電源單元112為電池、電源供應器或市電，用以提供該控制系統11運作所需之電力。該計算單元111還連接該同步系統12的該近接感測器121，以接收該近接感測器121的感測結果。具體地，當該近接感測器121感測到該條碼122時，會取出該條碼122的一條碼內容(如圖5所示的條碼內容1220)並傳送至該計算單元111，以令該計算單元111依據該條碼內容進行後續處理。
該計算單元111於該車體21移動且該近接感測器121偵測到該條碼122時，即可依據該條碼122的該條碼內容產生對應的一控制訊號，並且再通過該無線通訊單元113將該控制訊號傳送至該視覺系統13。
該無線通訊單元113係與該視覺系統13的該些虛擬實境設備131無線連接，用以傳送該計算單元111產生的該控制訊號至該些虛擬實境設備131。 該些虛擬實境設備131可分別依據所接收的該控制訊號來開始播放該虛擬實境影片1311、停止播放該虛擬實境影片1311、或是進行該虛擬實境影片1311的一播放時間軸的調整，藉此達到同步的效果。於一實施例中，該無線通訊單元113為大功率的Wi-Fi通訊單元，但不加以限定。
於一實施例中，上述該控制訊號可包括一控制指令及一時間軸資訊(time code)，其中該時間軸資訊係對應至該被偵測的條碼122的該條碼內容。當該計算單元111接收該條碼內容後，可依據該條碼內容取得對應的該時間軸資訊，並且再依據該時間軸資訊及該控制指令來產生該控制訊號。
本實施例中，該些虛擬實境設備131從該控制系統11接收了該控制訊號後，主要是分別依據該控制訊號中的該控制指令來調整該虛擬實境影片1311的一播放程序，以由該控制訊號中的該時間軸資訊所指的時間來繼續播放該虛擬實境影片1311。
更具體地，該儲存單元114中儲存有一對應表單1141，該對應表單1141記錄該條碼內容與該時間軸資訊的對應關係。當該計算單元111從該近接感測器121接收該條碼內容後，係依據該條碼內容查詢該對應表單1141，以得到該條碼內容所對應的該時間軸資訊，並且再依據該時間軸資訊來產生該控制訊號。
於一實施例中，該系統1還可通過該無線通訊單元113無線連接該車載系統2的一中央電腦(圖未標示)。於該車載系統2啟動且該車體21開始移動時(例如一雲霄飛車開始移動)，該車載系統2可無線傳輸一啟動訊號至該控制系統11並且該控制系統11於接收該啟動訊號時，才觸發該近接感測器121啟動以開始偵測該條碼122。藉此，可有效降低該系統1所需耗費的電源。
請同時參閱圖3，為本發明的第一具體實施例的車載系統示意圖。於圖3的實施例中，該車載系統2是以雲霄飛車為例，但不以此為限。
如圖3所示，該條碼122係設置並裸露出該軌道22的頂面，而該近接感測器121則是設置並裸露出該車體21的底面。當該車體21於該軌道22上移動且該近接感測器121經過該條碼122上方時，該近接感測器121即可偵測到該條碼122並取得該條碼122的該條碼內容。
於一實施例中，該條碼122至少包括設置於該軌道22的一開始位置的該開始端點條碼1221，以及設置於該軌道22的一結束位置的該結束端點條碼1222。當該車體21開始移動且該近接感則器121感測到該開始端點條碼1221時，表示遊戲開始而可開始播放該虛擬實境影片1311。該計算單元111於接收到該開始端點條碼1221的該條碼內容時，即依據該條碼內容產生並發出一開始控制訊號至該視覺系統13。該視覺系統13中的各該虛擬實境設備131分別依據該開始控制訊號來開始播放該虛擬實境影片1311。
當該車體21持續移動且該近接感則器121感測到該結束端點條碼1222時，表示遊戲結束而可停止播放該虛擬實境影片1311。該計算單元111於接收到該結束端點條碼1222的該條碼內容時，即依據該條碼內容產生並發出一結束控制訊號至該視覺系統13。該視覺系統13中的各該虛擬實境設備131分別依據該結束控制訊號來停止播放該虛擬實境影片1311。
於前述實施例中，該些虛擬實境設備131是於接收該開始控制訊號後開始播放該虛擬實境影片1311，並於接收該結束控制訊號後停止播放該虛擬實境影片1311，也就是說，該虛擬實境影片1311的長度係與該車體21由該軌道22的該開始位置移動至該結束位置所需的一移動時間相關。
如前文中所述，該車體21每次的移動時間皆可能受到溫度、溼度、摩擦力等因素影響而有所不同，因此於本發明中，該虛擬實境影片1311的長度係長於該車體21由該軌道22的該開始位置移動至該結束位置所需的該移動時間。例如，該移動時間統計為3分15秒~3分18秒之間，則該虛擬實境影片1311的長度可為3分30秒~4分鐘。惟，上述僅為一具體實例，但不以該舉例之時間為限。
除了該開始端點條碼1221與該結束端點條碼1222外，該條碼122還包括置於該軌道22上的一或多個特定場景的入口處前的該場景端點條碼1223。如圖3所示，一場景端點條碼1223設置於該軌道22上的一上坡場景23的入口處，而另一場景端點1223設置於該軌道22上的一下坡場景24的入口處。
值得一提的是，該車體21上設置有供複數乘客乘坐之複數座椅，並且各個座椅係分別設置於該車體21上的不同位置。於一實施例中，該近接感測器121可設置於該車體21底面的任意位置，並且該近接感測器121與各該座椅的距離皆不相同。為了能令該車體21上所有乘客所配載的該虛擬實境設備131皆能在進入該特定場景之前完成同步，該場景端點條碼1223於該軌道22上的設置位置與該特定場景的入口處之間的距離，必須長於該近接感測器121於該車體21上的設置位置與該車體21上的第一排乘客之間的距離。
舉例來說，該近接感測器121可設置於該車體21正中央的底面。若該車體21正中央至第一排乘客的距離為一公尺，則該場景端點條碼1223須設置在該特定場景的入口處前至少一公尺的位置。
當該近接感測器121感則到該場景端點條碼1223時，該計算單元111可接收該場景端點條碼1223的條碼內容，並依據該條碼內容取得對應的該 時間軸資訊後，再依據該時間軸資訊產生並發出該控制訊號至各該虛擬實境設備131。藉此，各該虛擬實境設備131可分別依據所接收的該控制訊號中的該時間軸資訊調整該虛擬實境影片1311的一播放時間軸。
舉例來說，若一第一場景端點條碼係對應至該上坡場景23，且於該虛擬實境影片1311中，上坡影片是從第1分17秒開始，則該計算單元111取得該第一場景端點條碼的條碼內容並且查詢了該對應表單1141後，會得到該時間軸資訊為“1分17秒”，並據以產生並發出該控制訊號。各該虛擬實境設備131接收了該控制訊號之後，即可調整該虛擬實境影片1311的播放程序，以由1分17秒處繼續播放該虛擬實境影片1311。如此一來，當該車體21進入該上坡場景23時，各該乘客眼睛看到的也是與上坡影像，藉此令眼睛看到的虛擬影像與身體體驗的實際場景產生同步，進而避免不適感的產生。
本發明同時揭露了該系統1所採用的虛擬實境影像的同步播放方法(下面將簡稱為該方法)。續請參閱圖4，為本發明的第一具體實施例的同步播放流程圖。於本實施例中，該方法主要是運用於如圖1、圖2所示的該系統1。
如圖4所示，首先，該系統1於待機時係持續判斷是否由該車載系統2接收該啟動訊號(步驟S10)，即，判斷該車體21是否開始移動。若沒有收到該啟動訊號，表示該車體21尚未開始移動，故該系統1持續進行判斷。若收到該啟動訊號，表示該車體21開始移動，此時該系統1觸發該同步系統12的該近接感測器121開始偵測該條碼122(步驟S12)。
於另一實施例中，該系統1亦可不連接該車載系統2，並且控制該近接感測器121持續進行該條碼122的偵測程序。藉此，可在完全不對該車載 系統21進行任何調整與設定的前提下實現該系統1的安裝與使用，進而減低該系統1的安裝與使用難易度。
當該車體21開始移動且該近接感測器121啟動後，該系統1持續判斷該近接感測器121是否偵測到該條碼122中的該開始端點條碼1221的存在(步驟S14)。若尚未偵測到該開始端點條碼1221，則該系統1持續執行該步驟S14以偵測該開始端點條碼1221。當該近接感測器121偵測到該開始端點條碼1221後，該系統1即藉由該計算單元111產生並發出該控制訊號(具體地，為該開始控制訊號)至各該虛擬實境設備131(步驟S16)，並且各該虛擬實境設備131可依據該控制訊號開始播放該虛擬實境影片1311(步驟S18)。
值得一提的是，該系統1亦可在偵測到該開始端點條碼1221前的任意時間點控制各該虛擬實境設備131開始播放該虛擬實境影片1311。並且，該系統1可於偵測到該開始端點條碼1221時，再依據該開始端點條碼1221的條碼內容取得對應的該時間軸資訊，並依據該時間軸資訊產生該開始控制訊號。藉此，各該虛擬實境設備131接收了該開始控制訊號後，可調整該虛擬實境影片1311的播放程序，以由該時間軸資訊所指出的一開始時間繼續播放該虛擬實境影片1311，而不應以上述圖4的步驟S14至步驟S18為限。
當該虛擬實境影片1311開始播放後，該系統1持續判斷該近接感測器121是否偵測到該條碼122中的該結束端點條碼1222的存在(步驟S20)。若尚未偵測到該結束端點條碼1222，表示該車體21仍在移動中，故各該虛擬實境設備131持續播放該虛擬實境影片1311。若偵測到該結束端點條碼1222，表示該車體21的移動已經結束或即將結束，故該系統1藉由該計算單元111產生並發出該控制訊號(具體地，為該結束控制訊號)至各該虛擬實境設備131(步驟S22)， 並且各該虛擬實境設備131依據該結束訊號停止播放該虛擬實境影片1311(步驟S24)。
於本實施例中，各該虛擬實境設備1311在停止播放該虛擬實境影片1311後，還可依據該結束控制訊號進一步播放提醒乘客取下所配載的該虛擬實境設備131的一警示訊息(步驟S26)。藉此，提醒乘客該車體21的移動已經結束。
請同時參閱圖5A與圖5B，分別為本發明的第一具體實施例與第二具體實施例的條碼示意圖。於一實施例中，該條碼122是由不透光鐵片所製成，並且該條碼內容1220係以直接印刷或黏貼方式附著於該不透光鐵片上。該不透光鐵片主要可以螺絲方式鎖固於該軌道22上，但不加以限定。於本實施例中，該近接感測器121可為光學感測器，並且於接近該條碼122上方時感測取得該條碼內容1220。
於圖5A及圖5B的實施例中，該條碼內容1220主要是以八進制的二維碼為例，並且可以白色為1，黑色為0。例如於圖5A中，該條碼內容1220即為「000」所代表之數值“0”；於圖5B中該條碼內容1220即為「111」所代表之數值“7”，但不加以限定。若以八進制的二維碼來編寫該條碼內容1220，則該系統1最多可安裝一個該開始端點條碼1221、一個該結束端點條碼1222及六個該場景端點條碼1223；若以十六進制的二維碼來編寫該條碼內容1220，則該系統1最多可安裝一個該開始端點條碼1221、一個該結束端點條碼1222及十四個該場景端點條碼1223，以此類推。
藉由該條碼內容1220的設定，該計算單元111可得知該近接感測器121所感測到的該條碼122為該開始端點條碼1221、該結束端點條碼1222或 該場景端點條碼1223，進而可取得對應的該時間軸資訊以產生對應的該控制訊號。
值得一提的是，若該系統1可藉由其他方式取得該車體21在移動中的位置(例如由該車載系統2取得該車體21或該軌道22的馬達或轉軸之旋轉資料、通過GPS系統取得該車體21的當前位置、或是通過慣性測量單元取得該車體21的移動狀態等)，並據以調整該虛擬實境影片1311的該播放時間軸，則該場景端點條碼1223並不一定需要設置。因此，於圖4的實施例中，該系統1不需判斷該近接感測器121是否偵測到該場景端點條碼1223的存在。
參閱圖6，為本發明的第二具體實施例的同步播放流程圖。與圖4的實施例相似，該系統1於待機時持續判斷是否由該車載系統2收到該啟動訊號(步驟S30)，並且於收到該啟動訊號後觸發該近接感測器121開始偵測該條碼122(步驟S32)。首先，該系統1判斷該近接感測器121是否偵測到該開始端點條碼1221的存在(步驟S34)，並且於偵測到該開始端點條碼1221時，依據該開始端點條碼1221的條碼內容產生並發出該開始控制訊號，以控制各該虛擬實境設備131開始播放該虛擬實境影片1311(步驟S36)。
接著，該系統1持續判斷該近接感測器121是否偵測到任一該場景端點條碼1223(步驟S38)。當該近接感測器121尚未感測到任一該場景端點條碼1223時，表示目前的場景設定尚未產生變化(例如該車體21持續直線移動、持續上升或持續下降)，故該系統1不執行任何動作。當該近接感測器121感測到該場景端點條碼1223時，表示該車體21即將進入下一個場景，故該系統1依據該場景端點條碼1223的該條碼內容產生並發出對應的該控制訊號，以控制各該虛擬實境設備131調整該虛擬實境影片1311的播放時間軸(步驟S40)。
值得一提的是，該系統1可預先記錄有該場景端點條碼1223的一應偵測時間(例如為偵測到該開始端點條碼1221後的25秒後)，並為該應偵測時間設置一容忍值(例如500ms~10ms)。若超出該應偵測時間與該容忍值的總合後仍未偵測到該場景端點條碼1223，該系統1可認定該近接感測器121或該場景端點條碼1223故障。此時，該系統1可藉由該無線通訊單元113發出一警示訊號至遠端的一中央系統(圖未標示)，以提醒維修人員到場進行維修。
當已知數量的該場景端點條碼1223皆已感測到後，該系統1接著判斷該近接感測器121是否偵測到該結束端點條碼1222的存在(步驟S42)，並且於偵測到該結束端點條碼1222時，依據該結束端點條碼1222的條碼內容產生並發出該結束控制訊號，以控制各該虛擬實境設備131停止播放該虛擬實境影片1311(步驟S44)。最後，該系統1亦可控制各該虛擬實境設備131播放上述的該警示訊息(步驟S46)，以令該車體21上的乘客拿下所配載的該虛擬實境設備131。
續請參閱圖7，為本發明的第三具體實施例的同步播放流程圖。圖7揭露的是本發明的該方法之另一實施例，並且主要以圖1、圖2所示的該系統1來實現。
如圖7所示，首先，該系統1於待機時判斷是否由該車載系統2接收該啟動訊號(步驟S50)，並且於接收該啟動訊號後觸發該近接感測器121開始偵測該條碼122(步驟S52)。
該步驟S52後，該系統1係於該車體21的移動過程中持續判斷該近接感測器121是否偵測到任一該條碼122的存在(步驟S54)，即，判斷該計算 單元111是否由該近接感則器121接收到該條碼內容。當該計算單元111接收到該條碼內容後，即依據該條碼內容判斷該條碼122的種類(步驟S56)。
若所偵測到的是該開始端點條碼1221，則該系統1依據該條碼內容產生對應的該開始控制訊號並發送至該視覺系統13(步驟S58)，藉此，各該虛擬實境設備131分別依據所接收的該開始控制訊號開始播放該虛擬實境影片1311(步驟S60)。
若所偵測到的是該場景端點條碼1223，則該系統1依據該條碼內容來查詢該對應表單1141，以取得該條碼內容所對應的該時間軸資訊(步驟S62)。接著，再依據取得的該時間軸產生對應的該控制訊號並發送至該視覺系統13(步驟S64)。藉此，各該虛擬實境設備131分別依據所接收的該控制訊號中的該時間軸資訊調整目前播放的該虛擬實境影片1311的播放時間軸(步驟S66)，以令該虛擬實境影片1311的播放內容與該車體21的當前位置達到同步。
若所偵測到的是該結束端點條碼1222，則該系統1依據該條碼內容產生對應的該結束控制訊號並發送至該視覺系統13(步驟S68)，藉此，各該虛擬實境設備131分別依據所接收的該結束控制訊號停止播放該虛擬實境影片1311(步驟S70)。並且，各該虛擬實境設備131還分別依據該結束控制訊號播放該警示訊息(步驟S72)。
如前文所述，該車體21上係設置有複數座位，各個座位上的乘客進入該軌道22上的一特定場景的時間皆不一樣(例如第一排乘客與最後一排乘客的進入時間可能差50ms)。若該系統1在收到該場景端點條碼1223時，以單一時間軸資訊來產生該控制訊號，並以相同的該控制訊號來同時調整不同位置 上的各該虛擬實境設備131所播放的該虛擬實境影片1311的播放時間軸，則可能會令不同位置上的乘客有不一致的感受。
例如，第一排乘客在進入該特定場景時，眼睛看到與實際場景完全同步的虛擬影像，但最後一排乘客進入該特定場景時，則會有50ms的延遲，使得眼睛看到的虛擬影像與身體體驗的實際場景不同步，進而造成不適。
為解決上述因該車體21的既有結構所造成的延遲問題，本發明進一步提出了可依據各該虛擬實境設備131於該車體21上的位置進行該虛擬實境影片1311的該播放時間軸的調整的技術方案。
續請參閱圖8A與圖8B，分別為本發明的第一具體實施例與第二具體實施例的時間軸同步流程圖。首先如圖8A所示，在該計算單元111由該近接感測器121接收了該場景端點條碼1223的該條碼內容後，係先取得該條碼內容所對應的該時間軸資訊(例如查詢該對應表單1141)(步驟S800)。接著，該計算單元111依據各該虛擬實境設備131於該車體21上的位置調整所得的該時間軸資訊，並對應產生多個調整後時間軸資訊(步驟S802)。
接著，該計算單元111依據該多個調整後時間軸資訊產生複數該控制訊號並分別傳輸至各該虛擬實境設備131(步驟S804)。如此一來，各該虛擬實境設備131可分別依據所接收的各該控制訊號中的該調整後時間軸資訊來調整該虛擬實境影片1311的該播放時間軸。
如前文中所述，各該虛擬實境設備131一般皆具有運算能力，因此調整該時間軸資訊的動作亦可交由各該虛擬實境設備131來執行，藉此降低該計算單元111的負載量。
如圖8B所示，在該計算單元111由該近接感測器121接收了該場景端點條碼1223的該條碼內容後，係先取得該條碼內容所對應的該時間軸資訊(步驟S810)，並且依據該時間軸資訊來產生單一該控制訊號，並發送該控制訊號至各該虛擬實境設備131(步驟S812)。
接著，各該虛擬實境設備131分別依據自身於該車體21上的位置來調整所接收的該控制訊號中的該時間軸資訊，並產生對應的一調整後時間軸資訊(步驟S814)。最後，各該虛擬實境設備131分別依據計算產生的該調整後時間軸資訊來調整目前播放的該虛擬實境影片1311的該播放時間軸(步驟S816)。
通過上述的調整程序，各該虛擬實境設備131雖然是播放同一個虛擬實境影片1311，但在進入該特定場景時，各該虛擬實境設備131將依據自身於該車體21上的位置而由不同的時間繼續播放該虛擬實境影片1311。藉此，可確保乘坐在該車體21上的各個位置的乘客皆可得到視覺與實際體驗完全同步的感受。
舉例來說，該虛擬實境影片1311係於第1分30秒時開始播放爬坡影像，第一排乘客將於該近接感測器121感測到該場景端點條碼1223的1秒後進入上坡場景，而最後一排乘客將於該近接感測器121感測到該場景端點條碼1223的1.5秒後進入上坡場景。於此例子中，第一排乘客的該虛擬實境設備131在收到該控制訊號後，會於第1分29秒處繼續播放該虛擬實境影片1311，而最後一排乘客的該虛擬實境設備131會同時收到該控制訊號，但會於1分28秒5處繼續播放該虛擬實境影片1311。如此一來，該車體21上的乘客不會因為乘坐的位置不同而有不同的體驗。
於前述實施例中，該系統1主要是藉由該同步系統12的該近接感測器121與該些條碼122來確認該車體21的當前位置，進而對各該虛擬實境設備131所播放的該虛擬實境影片1311進行同步。然而，於其他實施例中，該系統1還可藉由其他設備來協助進行同步程序。
參閱圖9，為本發明的第三具體實施例的系統方塊圖。於圖9的實施例中，該系統1具有另一同步系統12’。與圖2所示的該同步系統12的差異在於，該同步系統12’更包括一慣性測量單元123，該慣性測量單元123電性連接該控制系統11的該計算單元111。
本實施例中，該慣性測量單元123用以於該車體21移動時感測該車體21的一慣性資料，並且將該慣性資料提供給該計算單元111。該計算單元111可持續或定時依據該慣性資料來產生一微調控制訊號，並且傳送至各該虛擬實境設備131。藉此，各該虛擬實境設備131可分別依據所接收的該微調控制訊號來微調目前播放的該虛擬實境影片1311的播放幀(frame)。
於一實施例中，該慣性測量單元123可設置於該車體21上的任意處。於正式使用之前，該慣性測量單元123係於該車體21上被訓練，藉以取得該車體21於該軌道22上移動時於各個位置/各個時間點的移動趨勢。該系統1依據該移動趨勢產生一趨勢分析資料並且儲存於該儲存單元141中。本實施例中，該儲存單元141儲存的該對應表單1411還記錄有該趨勢分析資料與該虛擬實境影片1311的該時間軸資訊的對應關係。
本實施例中，該計算單元111係於該車體21移動時持續取得該車體21的該慣性資料，將該慣性資料與該對應表單1141內的該趨勢分析資料進行比對，以取得比對符合的該趨勢分析資料所對應的該時間軸資訊。藉此， 該計算單元111可依據該時間軸資訊產生並發出該微調控制訊號，以對各該虛擬實境設備131目前播放的該虛擬實境影片1311進行微調。
具體地，該控制系統11具有該控制系統11本身採用的時間，而各該虛擬實境設備131亦有各該虛擬實境設備131本身採用的時間。於上述各實施例中，該控制系統11的該計算單元111主要是依照本身採用的時間來計算並產生該控制訊號，若各該虛擬實境設備131採用的時間與該控制系統11採用的時間有誤差，即使各該虛擬實境設備131直接依據上述該控制訊號中的該時間軸資訊來調整該虛擬實境影片1311的播放時間軸，仍可能無法達到完全同步。
為解決上述問題，本實施例係通過該慣性測量單元123來得到該車體21移動時的慣性資料，並依據慣性資料來確認該車體21的當前位置，再依據該車體21的當前位置對各該虛擬實境設備131所播放的該虛擬實境影片1311的播放時間軸進行微調。如此一來，可更精準地使該虛擬實境影片1311的播放時間軸與該車體21的當前位置達到完全同步。
請同時參閱圖10，為本發明的第四具體實施例的同步播放流程圖。如圖10所示，該系統1係於待機時持續判斷是否接收該車載系統2發出的該啟動訊號(步驟S90)，並且於接收該啟動訊號後，持續通過該慣性測量單元123感測該車體21移動產生的一慣性資料(步驟S92)。接著，該系統1可依據該慣性資料產生並發出該微調控制訊號至各該虛擬實境設備131。
具體地，該系統1係先依據該慣性資料判斷該車體21的一移動趨勢(例如移動方向、爬升或下降角度、偏轉角度、速度等)(步驟S94)，並且再將該移動趨勢與該對應表單1411中的該趨勢分析資料進行比對(步驟S96)。該系統1接著依據比對結果取得符合的該趨勢分析資料所對應的該時間軸資訊(步 驟S98)。接著，該系統1即可依據所得的該時間軸資訊來產生並發出該微調控制訊號，以控制各該虛擬實境設備131微調目前播放的該虛擬實境影片1311的播放幀(步驟S100)。
最後，該系統1判斷該車體21是否停止移動(步驟S102)，並於該車體21的移動期間持續執行該步驟S92至該步驟S100，以持續通過慣性資料對該虛擬實境影片1311的播放進行微調。若該車體21停止移動，則該系統1結束本方法，並且停止通過該慣性測量單元123測量該車體21的該慣性資料。
值得一提的是，若該系統1於該步驟S92中無法取得該車體21的該慣性資料，或於該步驟S94中無法判斷該車體21的該移動趨勢，表示該車體21可能已經停止移動。於一實施例中，若該車體21於預設時間範圍內停止移動，該系統1可判定該車體21為正常停止(例如已行駛至該軌道22上的該結束位置)。反之，若該車體21於預設時間範圍外停止移動，則該系統1可判定該車體21異常停止(例如該車體21故障)。於判定該車體21異常停止時，該系統1可通過該無線通訊單元113發出警示訊號至遠端的中央系統，以告知維修人員到場進行維修，或是通過各該虛擬實境設備131發出警示訊息，以告知乘客取下所配載的該虛擬實境設備131，以利疏散。
以上所述僅為本發明之較佳具體實例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明內容所為之等效變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。

Claims (18)

  1. 一種虛擬實境影像的同步播放系統，運用於具有一軌道及於該軌道上移動的一車體的一車載系統，包括：一視覺系統，包括由該車體上的複數乘客分別配載的複數虛擬實境設備，各該虛擬實境設備分別儲存相同的一虛擬實境影片；一同步系統，包括設置於該軌道頂面的一條碼及設置於該車體底面的一近接感測器，其中該條碼包括設置於該軌道的一開始位置的一開始端點條碼及設置於該軌道的一結束位置的一結束端點條碼；及一控制系統，包括與該複數虛擬實境設備無線連接的一無線通訊單元，以及與該無線通訊單元及該近接感測器電性連接的一計算單元，該計算單元於該車體移動且該近接感測器偵測到該條碼時，依據該條碼的一條碼內容產生對應的一控制訊號並通過該無線通訊單元傳送至該視覺系統，並且各該虛擬實境設備分別依據該控制訊號播放該虛擬實境影片並進行一播放時間軸的調整；其中，該計算單元於該近接感測器感測到該開始端點條碼時產生並發出一開始控制訊號，各該虛擬實境設備分別依據該開始控制訊號開始播放該虛擬實境影片，並且該計算單元於該近接感測器感測到該結束端點條碼產生並發出一結束控制訊號，各該虛擬實境設備分別依據該結束控制訊號停止播放該虛擬實境影片。
  2. 如請求項1所述的虛擬實境影像的同步播放系統，其中該控制系統通過該無線通訊單元無線連接該車載系統，於該車體開始移動時接收一啟動訊號，並於接收該啟動訊號時觸發該近接感測器開始偵測該條碼。
  3. 如請求項1所述的虛擬實境影像的同步播放系統，其中該控制訊號包括一控制指令及一時間軸資訊，各該虛擬實境設備分別依據該控制指令調整該虛擬實境影片的播放程序，以由該時間軸資訊所指的時間繼續播放該虛擬實境影片。
  4. 如請求項3所述的虛擬實境影像的同步播放系統，其中該控制系統更包括電性連接該計算單元的一儲存單元，該儲存單元中儲存有一對應表單，該對應表單記錄該條碼內容與該時間軸資訊的對應關係，該計算單元將該條碼內容與該對應表單進行比對以得到對應的該時間軸資訊，並依據該時間軸資訊產生該控制訊號。
  5. 如請求項3所述的虛擬實境影像的同步播放系統，其中該虛擬實境影片的長度長於該車體由該軌道的該開始位置移動至該結束位置所需的一移動時間。
  6. 如請求項3所述的虛擬實境影像的同步播放系統，其中該條碼更包括一場景端點條碼，設置於該軌道上的一特定場景的入口處前，該計算單元於該近接感測器感測到該場景端點條碼時依據該場景端點條碼的該條碼內容取得對應的該時間軸資訊，依據該時間軸資訊產生並發出該控制訊號，各該虛擬實境設備分別依據該時間軸資訊調整該虛擬實境影片的該播放時間軸。
  7. 如請求項3所述的虛擬實境影像的同步播放系統，其中該同步系統更包括一慣性測量單元，電性連接該計算單元，於該車體移動時感測該車體的一慣性資料，該計算單元依據該慣性資料產生並發出一微調控制訊號，各該虛擬實境設備分別依據該微調控制訊號微調該虛擬實境影片的播放幀。
  8. 如請求項7所述的虛擬實境影像的同步播放系統，其中該控制系統更包括電性連接該計算單元的一儲存單元，該儲存單元中儲存有一對應表單，該對應表單記錄該慣性測量單元預先於該軌道上訓練並產生的一趨勢分析資料與該時間軸資訊的對應關係，該計算單元將該慣性資料與該趨勢分析資料進行比對以取得對應的該時間軸資訊，並依據該時間軸資訊產生該微調控制訊號。
  9. 如請求項1所述的虛擬實境影像的同步播放系統，其中該條碼為不透光鐵片製成，該條碼內容印製於該不透光鐵片上，該近接感測器為光學感測器，該無線通訊單元為Wi-Fi通訊單元。
  10. 一種虛擬實境影像的同步播放方法，運用於如請求項1所述的影像同步播放系統，包括：a)於該車體移動時觸發該近接感測器開始偵測該條碼；b)於偵測到該條碼中的一開始端點條碼時，依據該開始端點條碼的一條碼內容產生一開始控制訊號並傳送至各該虛擬實境設備；c)各該虛擬實境設備分別依據該開始控制訊號開始播放該虛擬實境影像；d)於偵測到該條碼中的一結束端點條碼時，依據該結束端點條碼的一條碼內容產生一結束控制訊號並傳送至各該虛擬實境設備；及e)各該虛擬實境設備分別依據該結束控制訊號停止播放該虛擬實境影片。
  11. 如請求項10所述的虛擬實境影像的同步播放方法，其中該步驟a係於從該車載系統接收一啟動訊號時觸發該近接感測器開始偵測該條碼。
  12. 如請求項10所述的虛擬實境影像的同步播放方法，其中更包括一步驟f：該步驟e後，各該虛擬實境設備分別依據該結束控制訊號播放提醒乘客取下該虛擬實境設備的一警示訊息。
  13. 如請求項10所述的虛擬實境影像的同步播放方法，其中更包括下列步驟：g)於偵測到該條碼中的一場景端點條碼時，依據該場景端點條碼的一條碼內容取得對應的一時間軸資訊，其中該場景端點條碼設置於該軌道上的一特定場景的入口處前；h)依據該時間軸資訊產生並發出一控制訊號至各該虛擬實境設備；及i)各該虛擬實境設備分別依據該控制訊號中的該時間軸資訊調整該虛擬實境影片的一播放時間軸。
  14. 如請求項13所述的虛擬實境影像的同步播放方法，其中更包括一步驟g1：該步驟g後，該計算單元依據各該虛擬實境設備於該車體上的位置調整該時間軸資訊並產生多個調整後時間軸資訊；該步驟h係依據該多個調整後時間軸產生多個該控制訊號並分別傳送至各該虛擬實境設備；該步驟i係由各該虛擬實境設備分別依據各該控制訊號中的該調整後時間軸資訊調整該虛擬實境影片的一播放時間軸。
  15. 如請求項13所述的虛擬實境影像的同步播放方法，其中更包括一步驟h1：該步驟h後，各該虛擬實境設備分別依據自身於該車體上的位置調整該控制訊號中的該時間軸資訊並產生一調整後時間軸資訊；該步驟i係由各該虛擬實境設備分別依據該調整後時間軸資訊調整該虛擬實境影片的一播放時間軸。
  16. 如請求項13所述的虛擬實境影像的同步播放方法，其中該控制系統儲存有記錄該條碼內容與該時間軸資訊的對應關係的一對應表單，該步驟g 係由該計算單元將該條碼內容與該對應表單進行比對以得到對應的該時間軸資訊。
  17. 如請求項13所述的虛擬實境影像的同步播放方法，其中更包括下列步驟：j)於該車體移動時通過一慣性測量單元感測該車體的一慣性資料；k)依據該慣性資料產生並發出一微調控制訊號至各該虛擬實境設備；及l)各該虛擬實境設備分別依據該微調控制訊號微調該虛擬實境影片的播放幀。
  18. 如請求項17所述的虛擬實境影像的同步播放方法，其中該控制系統儲存有記錄該慣性測量單元預先於該軌道上訓練並產生的一趨勢分析資料與該時間軸資訊的對應關係的一對應表單，該步驟k更包括下列步驟：k1)依據該慣性資料判斷該車體的一移動趨勢；k2)將該移動趨勢與該對應表單中的該趨勢分析資料進行比對，以取得符合的該趨勢分析資料所對應的該時間軸資訊；k3)依據取得該時間軸資訊產生該微調控制訊號並傳送至各該虛擬實境設備。
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