TWI634453B - 在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統及方法，及其相關電腦程式產品 - Google Patents

Abstract

一種在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統及方法。系統包括一偵測單元、一顯示單元、一儲存單元、一影像擷取單元、一動作感測單元與一處理單元。動作感測單元偵測相應一電子裝置之一姿態。處理單元依據相應電子裝置之姿態於儲存單元中之實境資訊中取得一候選實境部位，並透過顯示單元顯示候選實境部位。處理單元依據偵測單元產生之一偵測信號判斷是否符合一既定條件。當偵測信號符合既定條件時，處理單元透過顯示單元顯示影像擷取單元擷取之一特定畫面。

Description

在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統及 方法，及其相關電腦程式產品

本發明係有關於一種畫面切換系統及方法，且特別有關於一種可以在虛擬實境環境瀏覽時即時擷取畫面，並依據即時偵測之信號進行畫面切換之系統及方法。

近年來，可攜式裝置，如智慧型手機或筆記型電腦等變得越來越高階且具有強大功能。舉例來說，可攜式裝置可以具有網路連接能力。使用者可以隨時隨地的利用可攜式裝置來連接網路，以瀏覽網際網路。由於這些裝置及其功能所帶來的便利，也使得這些裝置成為現代人的必備品之一，並隨時隨地的在生活中頻繁使用這些功能。

另一方面，虛擬實境(Virtual Reality)技術已經普遍的應用於教學、環境導覽、及飛行訓練等等。虛擬實境就是運用3D技術模擬一個3D虛擬環境。使用者可以利用電子裝置，如電腦或可攜式裝置來與環境中的虛擬物件進行互動。一般來說，使用者可以透過螢幕或穿戴上特定裝置來檢視相應一環境之實境資訊。傳統上，實境資訊係以一畫面的方式在螢幕上呈現。使用者可以利用滑鼠或鍵盤操控以檢視相應實境資訊之環境。另外，在一些情況中，使用者一旦穿戴上特定裝置，如頭盔顯示器時，實境資訊便會直接顯示於顯示器中。使用者可以透過特定裝置來檢視相應實境資訊之環境。

一般來說，當使用者透過頭盔顯示器檢視相應實境資訊之環境時，由於畫面與使用者之頭部移動不配合、畫面有延遲、或移動轉向幅度太大等原因，許多使用者可能會在檢視的過程中歷經身體不適，如頭暈或噁心感的情況。另一方面，使用者戴上頭盔顯示器時係完全沉浸於相 應實境資訊之環境，而無法得知現實環境的情況。當使用者戴上頭盔顯示器移動時，有可能會撞到其他物件，或受到其他人的攻擊。

有鑑於此，本發明提供一種在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統及方法，用以在虛擬實境環境瀏覽時即時擷取畫面，並依據即時偵測之信號進行畫面切換。

本發明實施例之一種在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統。系統包括一偵測單元、一顯示單元、一儲存單元、一影像擷取單元、一動作感測單元與一處理單元。動作感測單元偵測相應一電子裝置之一姿態。處理單元依據相應電子裝置之姿態於儲存單元中之實境資訊中取得一候選實境部位，並透過顯示單元顯示候選實境部位。處理單元依據偵測單元產生之一偵測信號判斷是否符合一既定條件。當偵測信號符合既定條件時，處理單元透過顯示單元顯示影像擷取單元擷取之一特定畫面。

本發明實施例之一種在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之方法。首先，提供相應一環境之一實境資訊。接著，利用一動作感測單元偵測相應一電子裝置之一姿態，並依據相應電子裝置之姿態於實境資訊中取得一候選實境部位，並透過一顯示單元顯示候選實境部位。利用一影像擷取單元擷取一特定畫面，且利用一偵測單元產生一偵測信號。依據偵測信號判斷是否符合一既定條件。當偵測信號符合既定條件時，透過顯示單元顯示影像擷取單元擷取之特定畫面。

在一些實施例中，偵測單元包括至少一物件偵測單元，用以偵測一特定物件是否接近電子裝置。當特定物件接近電子裝置時，判定偵測信號符合既定條件。

在一些實施例中，偵測單元包括一生物特徵偵測器，用以偵測相應透過電子裝置瀏覽候選實境部位之一使用者之一生物特徵值。且當生物特徵值超出一既定值時，判定偵測信號符合既定條件。在一些實施例中，生物特徵偵測器係設置於配戴於使用者上之一穿戴式裝置中，且穿戴式裝置透過一網路將生物特徵值傳送至電子裝置。

在一些實施例中，偵測單元包括設置於電子裝置上之一實 體按鈕，用以接收一按壓輸入。當實體按鈕接收到按壓輸入時，判定偵測信號符合既定條件。

在一些實施例中，偵測單元包括設置於電子裝置周遭之至少一攝影機，用以擷取電子裝置周遭之至少一監視畫面，且處理單元更依據該至少一監視畫面判斷一特定物件是否接近電子裝置，或透過電子裝置瀏覽候選實境部位之一使用者是否發生至少一特定情況。當特定物件接近電子裝置，或透過電子裝置瀏覽候選實境部位之使用者發生該至少一特定情況時，判定偵測信號符合既定條件。

在一些實施例中，電子裝置包括一主機與至少包括顯示單元之一眼鏡，其中眼鏡與主機連接，以接收候選實境部位或特定畫面，以透過顯示單元進行顯示。

在一些實施例中，當偵測信號符合既定條件時，處理單元致使一提醒單元產生一提醒，且當處理單元接收到相應於提醒之一指示時，透過顯示單元顯示影像擷取單元擷取之特定畫面，以取代候選實境部位。

本發明上述方法可以透過程式碼方式存在。當程式碼被機器載入且執行時，機器變成用以實行本發明之裝置。

為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示，詳細說明如下。

100‧‧‧在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統

110‧‧‧偵測單元

120‧‧‧顯示單元

130‧‧‧儲存單元

132‧‧‧實境資訊

140‧‧‧影像擷取單元

150‧‧‧動作感測單元

160‧‧‧處理單元

200‧‧‧電子裝置

210‧‧‧穿戴式裝置

300‧‧‧攝影機

S410、S420、…、S470‧‧‧步驟

S510、S520、S530‧‧‧步驟

S610、S620、S630‧‧‧步驟

S710、S720、S730‧‧‧步驟

S810、S820、S830‧‧‧步驟

第1圖為一示意圖係顯示依據本發明實施例之在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統。

第2圖為一示意圖係顯示依據本發明另一實施例之在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統。

第3圖為一示意圖係顯示依據本發明另一實施例之在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統。

第4圖為一流程圖係顯示依據本發明實施例之在虛擬實境環境瀏覽時 進行畫面切換之方法。

第5圖為一流程圖係顯示依據本發明實施例之判定偵測信號是否符合既定條件之方法。

第6圖為一流程圖係顯示依據本發明另一實施例之判定偵測信號是否符合既定條件之方法。

第7圖為一流程圖係顯示依據本發明另一實施例之判定偵測信號是否符合既定條件之方法。

第8圖為一流程圖係顯示依據本發明另一實施例之判定偵測信號是否符合既定條件之方法。

第1圖顯示依據本發明實施例之在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統。依據本發明實施例之在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統適用於一電子裝置，如相機、行動電話、智慧型手機、個人數位助理、全球定位系統、穿戴式裝置、及筆記型電腦等可攜式裝置。

依據本發明實施例之在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統100包括一偵測單元110、一顯示單元120、一儲存單元130、一影像擷取單元140、一動作感測單元150、與一處理單元160。偵測單元110可以產生一偵測信號。值得注意的是，在一些實施例中，偵測單元110可以係至少一物件偵測單元，用以偵測一特定物件是否接近電子裝置。在一些實施例中，偵測單元110可以係一生物特徵偵測器，用以偵測相應透過電子裝置瀏覽候選實境部位之一使用者之一生物特徵值，如脈搏、心跳等。在一些實施例中，生物特徵偵測器可以設置於配戴於使用者上之一穿戴式裝置210中，且穿戴式裝置210透過一網路將生物特徵值傳送至電子裝置200，如第2圖所示。在一些實施例中，偵測單元110可以係設置於電子裝置上之一實體按鈕，用以接收一按壓輸入。在一些實施例中，偵測單元110可以係設置於電子裝置周遭之至少一攝影機300，用以擷取電子裝置200周遭之至少一監視畫面，如第3圖所示。提醒的是，前述偵測單元110僅為本案之例子，本發明並未限定於此。

顯示單元120可以顯示相關資料，如影像、介面與/或資料等。儲存單元130可以儲存相關資料，如相應一環境之一實境資訊132。提醒的是，利用實境資訊132可以架構出相應之一環境。值得注意的是，在一些實施例中，實境資訊132可以係由至少一靜態影像或至少一串流影像所組成之圖資。提醒的是，在一些實施例中，實境資訊132可以係由一環境之不同方位圖資組成。另外，在一些實施例中，靜態影像或串流影像可以利用影像縫合軟體來產生實境資訊。影像擷取單元140可以擷取一影像，如畫面。動作感測單元150可以偵測電子裝置之一姿態。值得注意的是，在一些實施例中，姿態可以包括電子裝置之一方位角資訊、電子裝置之一仰角或一俯角、與/或電子裝置之一水平狀態。提醒的是，在一些實施例中，動作感測單元150可以係一加速度感測器(Accelerometer)、與/或一陀螺儀(Gyro)。必須說明的是，前述動作感測單元僅為本案之例子，本發明並未限定於此。處理單元160可以控制在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統100中相關軟體與硬體之作業，並執行本案之在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之方法，其細節將於後進行說明。

值得注意的是，在一些實施例中，在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統100可以具有一網路連接單元(第1圖中未顯示)。網路連接單元可以連接至一網路，如有線網路、電信網路、與無線網路等。藉由網路連接單元，在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統100可以具有一網路接取能力。注意的是，在一些實施例中，實境資訊132可以係透過網路連接單元由一網路取得。在一些實施例中，在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統100可以具有一提醒單元(第1圖中未顯示)，如發音單元或震動單元，用以產生如聲音或震動之提醒。值得注意的是，在一些實施例中，電子裝置可以包括前述之偵測單元110、顯示單元120、儲存單元130、影像擷取單元140、動作感測單元150、與處理單元160。在一些實施例中，電子裝置可以包括一主機與一眼鏡。主機可以包括前述之偵測單元110、儲存單元130、影像擷取單元140、動作感測單元150、與處理單元160，而眼鏡包括顯示單元120。眼鏡可以透過一網路，如有線網路或無線網路與主機連接，以接收候選實境部位或特定畫面，以透過顯示單元120進行顯示。在一些實施例中，電子裝置可以包括前述之顯示單元 120、儲存單元130、影像擷取單元140、動作感測單元150、與處理單元160，而偵測單元110係獨立於電子裝置之外，並透過一網路，如有線網路或無線網路與電子裝置連接。

第4圖顯示依據本發明實施例之在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之方法。依據本發明實施例之在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之方法適用於一電子裝置，如相機、行動電話、智慧型手機、個人數位助理、全球定位系統、穿戴式裝置、及筆記型電腦等可攜式裝置。

首先，如步驟S410，提供相應一環境之實境資訊。提醒的是，利用實境資訊可以架構出相應之一環境。值得注意的是，在一些實施例中，實境資訊可以係由至少一靜態影像或至少一串流影像所組成之圖資。提醒的是，在一些實施例中，實境資訊可以係由一環境之不同方位圖資組成。另外，在一些實施例中，靜態影像或串流影像可以利用影像縫合軟體來產生實境資訊。如步驟S420，利用至少一動作感測單元偵測相應電子裝置之一姿態。值得注意的是，在一些實施例中，姿態可以包括電子裝置之一方位角資訊、電子裝置之一仰角或一俯角、與/或電子裝置之一水平狀態。提醒的是，在一些實施例中，感測單元可以係一加速度感測器、與/或一陀螺儀。必須說明的是，前述感測單元僅為本案之例子，本發明並未限定於此。提醒的是，使用者可以致使電子裝置的姿勢改變來檢視/瀏覽相應此環境之實境資訊。接著，如步驟S430，依據相應電子裝置之姿態由實境資訊中決定一候選實境部位，並透過電子裝置之顯示單元顯示實境資訊中之候選實境部位。之後，如步驟S440，利用一影像擷取單元擷取一特定畫面，且如步驟S450，利用一偵測單元產生一偵測信號。如前所述，在一些實施例中，偵測單元可以係至少一物件偵測單元，用以偵測一特定物件是否接近電子裝置。在一些實施例中，偵測單元可以係一生物特徵偵測器，用以偵測相應透過電子裝置瀏覽候選實境部位之一使用者之一生物特徵值。在一些實施例中，偵測單元可以係設置於電子裝置上之一實體按鈕，用以接收一按壓輸入。在一些實施例中，偵測單元可以係至少一攝影機，用以擷取電子裝置周遭之至少一監視畫面。提醒的是，前述偵測單元僅為本案之例子，本發明並未限定於此。接著，如步驟S460，依據偵測信號判斷其是否符合一既定條件。注意的是，判斷偵測信號是否符合既定條 件的方法將於後進行說明。當偵測信號並未符合既定條件時(步驟S460的否)，流程回到步驟S420。當偵測信號符合既定條件時((步驟S460的是)，如步驟S470，透過顯示單元顯示影像擷取單元所擷取之特定畫面。值得注意的是，在一些實施例中，特定畫面可以取代原先顯示單元中顯示之候選實境部位。特定畫面可以與候選實境部位同時顯示於顯示單元中。值得注意的是，在一些實施例中，當偵測信號符合既定條件時，電子裝置之處理單元可以致使一提醒單元產生一提醒。當處理單元接收到相應於此提醒之一指示時，可以透過顯示單元顯示影像擷取單元所擷取之特定畫面。

第5圖顯示依據本發明實施例之判定偵測信號是否符合既定條件之方法。在此實施例中，偵測單元可以係至少一物件偵測單元。首先，如步驟S510，利用至少一物件偵測單元偵測一特定物件之出現。如步驟S520，判斷特定物件是否接近電子裝置。當特定物件並未接近電子裝置時(步驟S520的否)，流程回到步驟S510。當特定物件接近電子裝置時(步驟S520的是)，如步驟S530，判定偵測單元產生之偵測信號符合既定條件。

第6圖顯示依據本發明另一實施例之判定偵測信號是否符合既定條件之方法。在此實施例中，偵測單元可以係一生物特徵偵測器。值得注意的是，在一些實施例中，生物特徵偵測器係設置於配戴於使用者上之一穿戴式裝置中，且穿戴式裝置透過一網路將生物特徵值傳送至電子裝置。首先，如步驟8610，利用一生物特徵偵測器偵測相應透過電子裝置瀏覽候選實境部位之一使用者之一生物特徵值，如脈搏、心跳等。如步驟S620，判斷生物特徵值是否超出一既定值。當生物特徵值並未超出既定值時(步驟S620的否)，流程回到步驟S610。當生物特徵值超出既定值時(步驟S620的是)，如步驟S630，判定偵測單元產生之偵測信號符合既定條件。

第7圖顯示依據本發明另一實施例之判定偵測信號是否符合既定條件之方法。在此實施例中，偵測單元可以係設置於電子裝置上之一實體按鈕。首先，如步驟S710，提供實體按鈕，用以等待接收一按壓輸入。如步驟S720，判斷實體按鈕是否接收到按壓輸入。當實體按鈕並未接收到按壓輸入時(步驟S720的否)，流程回到步驟S710。當實體按鈕接收到 按壓輸入時(步驟S720的是)，如步驟S730，判定偵測單元產生之偵測信號符合既定條件。

第8圖顯示依據本發明另一實施例之判定偵測信號是否符合既定條件之方法。在此實施例中，偵測單元可以係設置於電子裝置周遭之至少一攝影機。首先，如步驟S810，利用至少一攝影機擷取電子裝置周遭之至少一監視畫面。如步驟S820，依據至少一監視畫面判斷一特定物件是否接近電子裝置，或透過電子裝置瀏覽候選實境部位之一使用者是否發生至少一特定情況，如不正常晃動或摔跤等。當特定物件並未接近電子裝置，或透過電子裝置瀏覽候選實境部位之使用者並未發生該至少一特定情況時(步驟S820的否)，流程回到步驟S810。當特定物件接近電子裝置，或透過電子裝置瀏覽候選實境部位之使用者發生該至少一特定情況時(步驟S820的是)，如步驟S830，判定偵測單元產生之偵測信號符合既定條件。

再次說明的是，前述偵測單元及判定偵測信號是否符合既定條件之方法僅為本案之例子，本發明並未限定於此。任何可以用來產生訊號以進行相關決策，並導致畫面切換之單元及其判定方法皆可應用至本發明中。

因此，透過本案之在虛擬實境環境瀏覽時進行畫面切換之系統及方法可以在虛擬實境環境瀏覽時即時擷取畫面，並依據即時偵測之信號進行畫面切換，從而降低使用者可能會在檢視的過程中所歷經之身體不適，如頭暈或噁心感的情況，並保障使用者的安全。

本發明之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態存在。程式碼可以包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，亦或不限於外在形式之電腦程式產品，其中，當程式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。程式碼也可以透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一般用途處理單元實作時，程式碼結合處理單元提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種在虛擬實境環境瀏覽中進行畫面切換之系統，適用於一電子裝置，包括：一偵測單元，用以產生一偵測信號；一顯示單元；一儲存單元，包括相應一環境之一實境資訊；一影像擷取單元，用以擷取一特定畫面；一動作感測單元，用以偵測相應該電子裝置之一姿態；以及一處理單元，用以依據相應該電子裝置之該姿態於該實境資訊中取得一候選實境部位，並透過該顯示單元顯示該候選實境部位，依據該偵測信號判斷是否符合一既定條件，當該偵測信號符合該既定條件時，透過該顯示單元顯示該影像擷取單元擷取之該特定畫面，以取代該候選實境部位。
2. 根據申請專利範圍第1項之在虛擬實境環境瀏覽中進行畫面切換之系統，其中該偵測單元包括至少一物件偵測單元，用以偵測一特定物件是否接近該電子裝置，且當該特定物件接近該電子裝置時，判定該偵測信號符合該既定條件。
3. 根據申請專利範圍第1項之在虛擬實境環境瀏覽中進行畫面切換之系統，其中該偵測單元包括一生物特徵偵測器，用以偵測相應透過該電子裝置瀏覽該候選實境部位之一使 用者之一生物特徵值，且當該生物特徵值超出一既定值時，判定該偵測信號符合該既定條件。
4. 根據申請專利範圍第3項之在虛擬實境環境瀏覽中進行畫面切換之系統，其中該生物特徵偵測器係設置於配戴於該使用者上之一穿戴式裝置中，且該穿戴式裝置透過一網路將該生物特徵值傳送至該電子裝置。
5. 根據申請專利範圍第1項之在虛擬實境環境瀏覽中進行畫面切換之系統，其中該偵測單元包括設置於該電子裝置上之一實體按鈕，用以接收一按壓輸入，且當該實體按鈕接收到該按壓輸入時，判定該偵測信號符合該既定條件。
6. 根據申請專利範圍第1項之在虛擬實境環境瀏覽中進行畫面切換之系統，其中該偵測單元包括設置於該電子裝置周遭之至少一攝影機，用以擷取該電子裝置周遭之至少一監視畫面，且該處理單元更依據該至少一監視畫面判斷一特定物件是否接近該電子裝置，或透過該電子裝置瀏覽該候選實境部位之一使用者是否發生至少一特定情況，當該特定物件接近該電子裝置，或透過該電子裝置瀏覽該候選實境部位之該使用者發生該至少一特定情況時，判定該偵測信號符合該既定條件。
7. 根據申請專利範圍第1項之在虛擬實境環境瀏覽中進行畫面切換之系統，其中該電子裝置包括一主機與至少包括該顯示單元之一眼鏡，其中該眼鏡與該主機連接，以接收該候選實境部位或該特定畫面，以透過該顯示單元進行顯示。
8. 根據申請專利範圍第1項之在虛擬實境環境瀏覽中進行畫面切換之系統，更包括一提醒單元，用以當該偵測信號符合該既定條件時，該處理單元致使該提醒單元產生一提醒，且當該處理單元接收到相應於該提醒之一指示時，透過該顯示單元顯示該影像擷取單元擷取之該特定畫面，以取代該候選實境部位。
9. 一種在虛擬實境環境瀏覽中進行畫面切換之方法，適用於一電子裝置，包括下列步驟：提供相應一環境之一實境資訊；利用一動作感測單元偵測相應該電子裝置之一姿態；依據相應該電子裝置之該姿態於該實境資訊中取得一候選實境部位，並透過一顯示單元顯示該候選實境部位；利用一影像擷取單元擷取一特定畫面；利用一偵測單元產生一偵測信號；依據該偵測信號判斷是否符合一既定條件；以及當該偵測信號符合該既定條件時，透過該顯示單元顯示該影像擷取單元擷取之該特定畫面，以取代該候選實境部位。
10. 一種電腦程式產品，用以被一機器載入且執行一在虛擬實境環境瀏覽中進行畫面切換之方法，該電腦程式產品包括：一第一程式碼，用以取得相應一電子裝置之一姿態； 一第二程式碼，用以依據相應該電子裝置之該姿態由相應一環境之一實境資訊中取得一候選實境部位，並透過該電子裝置顯示該實境資訊中之該候選實境部位；一第三程式碼，用以透過一影像擷取單元擷取一特定畫面；一第四程式碼，用以透過一偵測單元產生一偵測信號，一第五程式碼，用以依據該偵測信號判斷是否符合一既定條件；以及一第六程式碼，用以當該偵測信號符合該既定條件時，透過該顯示單元顯示該影像擷取單元擷取之該特定畫面，以取代該候選實境部位。