TWI654538B

TWI654538B - Augmented reality interactive method and system thereof

Info

Publication number: TWI654538B
Application number: TW106125681A
Authority: TW
Inventors: 陸意志
Original assignee: 創意點子數位股份有限公司（Ｂ．Ｖ．Ｉ）; 陸意志
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2019-03-21
Also published as: TW201910971A

Abstract

一種擴增實境的互動方法及其系統，由一個網路伺服器與一個電子裝置進行通訊而實現，主要是提供一個應用程式安裝在該電子裝置，供呈現實境影像在該電子裝置的一個顯示介面，且能夠接收來自該電子裝置的一個位置訊息，獲取該電子裝置的座標位置，及載入一個以上的第一虛擬影像，並顯示在該電子裝置之顯示介面，並根據預定義的一個地圖資訊，決定該第一虛擬影像的一個移動路徑，及根據該電子裝置之座標位置的變化，執行預定義的一個動作指令，使該第一虛擬影像根據該移動路徑在該顯示介面所顯示的畫面中移動。藉此，在與玩家互動過程中，玩家必須配合第一虛擬影像移動，進而能提升互動時的擬真效果。

Description

擴增實境的互動方法及其系統

本發明是有關於一種互動方法及其系統，特別是指一種擴增實境的互動方法及其系統。

關注最新的科技議題，會發現無論是虛擬實境（Virtual Reality）、擴增實境（Augmented Reality），甚或混合實境（Mixture Reality），正在巨幅的改變人類的視覺感官世界。

其中，AR主要是在現實的空間加入一些虛擬的物件，而使用者基本上還是存在於真實的世界，以目前最火紅的手機遊戲《精靈寶可夢 Go》為例，就是AR之應用的最佳代表，在《精靈寶可夢 Go》中，玩家可以根據地圖的指引，到達精靈的所在位置，然後，透過手機螢幕，在實境影像中觀看到虛擬的精靈及寶貝球。藉此，產生一種在真實環境中丟擲寶貝球捕捉各式各樣精靈的視覺效果。

惟，在遊戲過程中，不難發現，前述虛擬的精靈只能在定點的位置，而無法與玩家有位置變化上的互動，換句話說，《精靈寶可夢 Go》雖然成功的將玩家帶出戶外，但玩家大部分仍然只在定點位置進行遊戲，於是，造成了人手一機猶如僵屍般，站在定點遊戲的畫面。

因此，本發明的目的，即在提供一種能夠提升互動時之擬真效果的擴增實境的互動方法及其系統。

於是，本發明擴增實境的互動方法，由一個網路伺服器與一個電子裝置進行通訊而實現，該電子裝置包括能夠呈現實境影像的一個顯示介面、用於計算所在之一個座標位置的一個定位模組、輸出一個位置訊息的一個通訊模組，及一個處理器，該位置訊息包括前述座標位置，該擴增實境的互動方法包含下列步驟：

(a)：提供一個應用程式安裝在該電子裝置，供該電子裝置載入一個以上的第一虛擬影像，並顯示在該電子裝置之顯示介面，而開始互動。

(b)：接收該位置訊息，並根據預定義的一個地圖資訊，獲取該電子裝置的座標位置，該地圖資訊包括對應真實環境之道路的道路標示、對應真實環境之建物的建物標示。

(c)：根據前述地圖資訊，決定該第一虛擬影像的一個移動路徑。

(d)：根據預設的一個動作指令，使該第一虛擬影像依循前述移動路徑在該電子裝置之顯示介面所顯示的畫面中移動。

本發明擴增實境的互動系統，與一個電子裝置進行通訊，該電子裝置包括用於擷取實體環境中之實境影像的一個影像擷取模組、載入前述實境影像的一個顯示介面，及用於計算所在之座標位置的一個定位模組，該擴增實境的互動系統包含：

一個網路伺服器，提供一個應用程式安裝在該電子裝置，而能夠接收來自該電子裝置的一個位置訊息，獲取該電子裝置的座標位置，及載入一個以上的第一虛擬影像，並顯示在該電子裝置之顯示介面，並根據預定義的一個地圖資訊，決定該第一虛擬影像的一個移動路徑，及根據該電子裝置之座標位置的變化，執行預定義的一個動作指令，該地圖資訊包括對應真實環境之道路的道路標示、對應真實環境之建物的建物標示，該動作指令用於使該第一虛擬影像根據該移動路徑，在該電子裝置之顯示介面所顯示的畫面移動。

本發明的功效在於：使該第一虛擬影像根據該移動路徑，在該實境影像中移動。藉此，在與玩家互動過程中，玩家必須配合第一虛擬影像移動，進而能夠提升互動時的擬真效果。

在本發明被詳細描述的前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明擴增實境的互動系統的一個實施例，與一個電子裝置1進行通訊。該電子裝置1在本實施例包括用於擷取實體環境中之實境影像A的一個影像擷取模組11、載入前述實境影像A的一個顯示介面12、用於計算所在之一個座標位置L1(如圖6)的一個定位模組13、輸出一個位置訊息S1的一個通訊模組14，及與該影像擷取模組11、該顯示介面12、該定位模組13、該通訊模組14電連接的一個處理器15。該位置訊息S1包括前述座標位置L1。該影像擷取模組11在本實施例為一個攝影鏡頭。該顯示介面12在本實施例為觸控螢幕。該定位模組13在本實施例為接收GPS訊號的一個GPS模組，當不以此為限，也可以是接收Wifi訊號的一個Wifi模組。另外，值得說明的是，該電子裝置1可以是可攜式行動通訊裝置、平板、智慧眼鏡，或省略該影像擷取模組11的智慧隱形眼鏡。

該擴增實境的互動系統包含一個網路伺服器2。

參閱圖2、圖3與圖6、圖7，以下即以該網路伺服器2結合第一實施例之步驟，並說明如下：

步驟31：提供一個應用程式安裝在該電子裝置1，由該電子裝置1的處理器15執行該應用程式，供該電子裝置1載入前述實境影像A，及一個以上的第一虛擬影像R1、數個第二虛擬影像R2，與數個第三虛擬影像R3，並顯示在該電子裝置1之顯示介面12的畫面中，而開始互動。

在本實施例中，該第一虛擬影像R1為一個追捕玩家的精靈，該等第二虛擬影像R2為累計獎勵點數P的補給丸，該等第三虛擬影像R3為能夠使玩家反追捕精露的大力丸，且相鄰二個第三虛擬影像R3間依序排列有數個第二虛擬影像R2。

步驟32：接收來自該電子裝置1的一個位置訊息S1，並根據預定義的一個地圖資訊M，獲取該電子裝置1的座標位置L1。在本實施例中，該地圖資訊M採用google map，包括對應真實環境之道路的道路標示M1、對應真實環境之建物的建物標示M2。

步驟33：根據前述地圖資訊M，決定該第一虛擬影像R1的一個移動路徑T。在本實施例中，該移動路徑T根據該地圖資訊M界定出一個投放位置L2至該電子裝置1目前之座標位置L1的軌跡，且該投放位置L2與該座標位置L1對應真實環境之距離相隔至少1公尺以上。

步驟34：根據預設的一個第一動作指令，計算該第一虛擬影像R1與該電子裝置1之座標位置L1的相對位置，及使該第一虛擬影像R(圖未示)根據一個預設的速度，依循前述移動路徑T相對該座標位置L1移動。

值得說明的是，在本實施例中，前述互動是一種追捕遊戲，且設定玩家若被第一虛擬影像R1追趕上，階段性的互動就會結束，因此，玩家若不想結束互動，就必須快走、或奔跑、或改變行走路徑，以避免被該第一虛擬影像R1追趕上。

步驟35：根據該電子裝置1在一個單位時間內的位置變化，計算該電子裝置1的移動速度V，及移動距離D。

步驟36：判斷前述移動速度V是否大於一個比較值V ₀，如果否，進行步驟37，如果是，進行步驟38。

步驟37：載入該實境影像A，使該實境影像A、該第一虛擬影像R1、該等第二虛擬影像R2、該等第三虛擬影像R2顯示在該電子裝置1之顯示介面12中，然後，進行圖4所示的互動Ⅰ與圖5所示的互動Ⅱ。

值得說明的是，在本實施例中，在步驟31與步驟37，該電子裝置1的顯示介面12顯示該實境影像A時，該第一虛擬影像R1、該等第二虛擬影像R2、該等第三虛擬影像R2依序顯示在該顯示介面12的中間位置。

步驟38：載入該地圖資訊M，使該第一虛擬影像R1、該等第二虛擬影像R2、該等第三虛擬影像R2顯示在該電子裝置1之顯示介面12中的地圖資訊M上，然後，進行圖4所示的互動Ⅰ與圖5所示的互動Ⅱ。

當玩家開始快走、或奔跑時，並不適合一直盯著該電子裝置1的顯示介面12，也不適合擷取實境影像A，因此，切換成地圖資訊M，有助於玩家快速的瀏覽該第一虛擬影像R1與玩家的相對位置，及與玩家所在位置L1的概略距離。

互動Ⅰ，參閱圖3、圖4，及圖2、圖6、圖7。

步驟40：根據預設的一個反轉距離D ₁，判斷前述移動距離D是否等於前述反轉距離D ₁的倍數，如果否，進行步驟41，如果是，進行步驟43。

值得說明的是，前述第三虛擬影像R3在該地圖資訊M中實際相間隔的距離相當於該反轉距離D ₁。

步驟41：判斷該電子裝置1目前的座標位置L1是否與任一個第一虛擬影像R1在該地圖資訊M中的所在位置相同，如果是，進行步驟42，如果否，則回到步驟35。

步驟42：執行預定義的一個第二動作指令，傳送一個狀態訊息S2，並顯示在該電子裝置1的顯示介面12，及結束階段性的互動。該狀態訊息S2在本實施例用於告知結束互動。

根據前述，當該第一虛擬影像R1在該地圖資訊M中的所在位置與玩家的座標位置L2相同時，就表示玩家已被該第一虛擬影像R1追趕上。

步驟43：移除最接近該座標位置L1的第三虛擬影像R3。藉此，代表甪戶吃了大力丸，可以反轉規則，吃掉代表第一虛擬影像R1的小精靈。

步驟44：使該第一虛擬影像R1根據隨機的路徑，在預設的一個反轉時間t內，反向於該座標位置L1移動。

步驟45：判斷是否到達該反轉時間t，如果是，回到步驟35，如果否，進行步驟46。

步驟46：判斷該電子裝置1目前的座標位置L1是否與任一個第一虛擬影像R1在該地圖資訊M中的所在位置相同，如果是，進行步驟47，如果否，則回到步驟45。

步驟47：移除步驟44的第一虛擬影像R1，並累計預定數量的獎勵點數P，然後，回到步驟35。

藉此，玩家要避免被該第一虛擬影像R1追趕，而結束互動，還可以根據玩家(即電子裝置1)的移動距離D，扭轉情勢，而追趕第一虛擬影像R1，並獲得多少獎勵點數P。

互動Ⅱ，參閱圖3、圖5，及圖2、圖6、圖7。

步驟48：根據預設的一個單位距離D ₂，判斷前述移動距離D是否等於前述單位距離D ₂的倍數，如果是，進行步驟49，如果否，回到步驟35。前述單位距離D ₂小於前述反轉距離D ₁

步驟49：移除最接近該座標位置L1的第二虛擬影像R2，並累計一個獎勵點數P，並回到步驟35。

在畫面的呈現上，會根據玩家的移動，而吃掉了果實，藉此，玩家除了要避免被該第一虛擬影像R1追趕上外，還可以根據玩家(即電子裝置1)的移動距離D，決定獲得多少獎勵點數P，而配合遊戲設計，使玩家在行走過程中，累計獎勵點數P，及進行更多的遊戲玩法，由於本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知擴充細節，因此不多加說明。

參閱圖8，是本發明一個第二實施例，其與該第一實施例大致相同，不同處在於：

該第二實施例省略了互動Ⅱ。藉此，該第二實施例中雖然不再有第二虛擬影像R2，但是，玩家仍然可以在快走、或奔跑、或改變行走路徑的過程中，避免被該第一虛擬影像R1追趕上，或扭轉情勢而追趕該第一虛擬影像R1，而與該第一虛擬影像R1進行互動。

經由以上的說明，可將前述實施例的優點歸納如下：

本發明能夠使該第一虛擬影像R1根據該移動路徑T或隨機的方式，在該電子裝置1之顯示介面12中的畫面移動，而與玩家在真實環境中進行互動，不但可以成功的將玩家帶出戶外，且可以在互動的遊戲過程中，使玩家必須配合第一虛擬影像R1移動，進而能提升互動時的擬真效果。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 1········ 電子裝置 11······ 影像擷取模組 12······ 顯示介面 13······ 定位模組 14······ 通訊模組 15······ 處理器 2········ 網路伺服器 31~49·· 步驟流程 A······· 實境影像 S1······ 位置訊息 L1······ 座標位置 L2······ 投放位置 R1······ 第一虛擬影像 R2······ 第二虛擬影像 </td><td> R3 ····· 第三虛擬影像 P········ 獎勵點數 M······· 地圖資訊 M1····· 道路標示 M2····· 建物標示 T········ 移動路徑 V······· 移動速度 V<sub>0</sub>····· 比較值 D······· 移動距離 D<sub>1</sub>····· 反轉距離 D<sub>2</sub>····· 單位距離 t········ 反轉時間 S2····· 狀態訊息 </td></tr></TBODY></TABLE>

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一個示意圖，說明本發明擴增實境的互動方法及其系統的一個第一較佳實施例；圖2是該第一實施例的一個方塊圖；圖3是該第一實施例的一個流程圖；圖4是該第一實施例中互動Ⅰ的一個流程圖；圖5是該第一實施例中互動Ⅱ的一個流程圖圖6是一個示意圖，說明該第一實施例載入一個第一虛擬影像，及數個第二虛擬影像，並顯示在一個電子裝置的一個顯示介面；圖7是一個示意圖，說明該第一實施例載入一個地圖資訊，並顯示在該電子裝置的顯示介面；及圖8是一個示意圖，說明本發明擴增實境的互動方法及其系統的一個第二較佳實施例。

Claims

一種擴增實境的互動方法，由一個網路伺服器與一個電子裝置進行通訊而實現，該電子裝置包括能夠呈現實境影像的一個顯示介面、用於計算所在之一個座標位置的一個定位模組、輸出一個位置訊息的一個通訊模組，及一個處理器，該位置訊息包括前述座標位置，該擴增實境的互動方法包含下列步驟：(a)：提供一個應用程式安裝在該電子裝置，供該電子裝置載入一個以上的第一虛擬影像，並顯示在該電子裝置之顯示介面，而開始互動；(b)：接收該位置訊息，並根據預定義的一個地圖資訊，獲取該電子裝置的座標位置，該地圖資訊包括對應真實環境之道路的道路標示、對應真實環境之建物的建物標示；(c)：根據前述地圖資訊，決定該第一虛擬影像的一個移動路徑，該移動路徑根據該地圖資訊界定出一個投放位置至該電子裝置目前之座標位置的軌跡，該投放位置與該座標位置對應真實環境之距離而相間隔；及(d)：根據預設的一個動作指令，使該第一虛擬影像依循前述移動路徑在該電子裝置之顯示介面所顯示的畫面中移動。
如請求項1所述的擴增實境的互動方法，其中，步驟(d)的動作指令包括，根據一個預設的移動速度，計算該第一虛擬影像與該電子裝置之座標位置的相對位置，及使該第一虛擬影像相對該座標位置移動。
如請求項2所述的擴增實境的互動方法，其中，步驟(d)包括步驟(d-1)，根據該動作指令，使該第一虛擬影像依循前述移動路徑在該電子裝置之顯示介面所顯示的畫面中移動，步驟(d-2)，根據該電子裝置在一個單位時間內的位置變化，計算該電子裝置的移動速度，及移動距離，步驟(d-3)，判斷前述移動速度是否大於預設的一個比較值，如果是，進行步驟(d-4)，呈現前述實境影像顯示在該電子裝置的顯示介面，如果否，進行步驟(d-5)，載入該地圖資訊，並顯示在該電子裝置的顯示介面。
如請求項3所述的擴增實境的互動方法，其中，步驟(a)還載入數個第二虛擬影像，使該第二虛擬影像顯示在該電子裝置之顯示介面的畫面中。
如請求項4所述的擴增實境的互動方法，還包含在步驟(d)後的步驟(e)：根據預設的一個單位距離，判斷前述移動距離是否等於前述單位距離的倍數，如果是，進行步驟(f)，如果否，回到步驟(d-2)，步驟(f)：移除最接近該座標位置的第二虛擬影像，並累計一個獎勵點數，然後，回到步驟(d-2)。
如請求項4所述的擴增實境的互動方法，還包含在步驟(d)後的步驟(g)：判斷該電子裝置目前的座標位置是否與任一個第一虛擬影像在該地圖資訊中的所在位置相同，如果是，進行步驟(h)，如果否，回到步驟(d-2)；及步驟(h)：執行預定義的另一個動作指令。
如請求項6所述的擴增實境的互動方法，其中，步驟(h)的動作指令包括，傳送一個狀態訊息，並顯示在該電子裝置的顯示介面。
如請求項7所述的擴增實境的互動方法，其中，該狀態訊息用於告知結束互動。
如請求項6所述的擴增實境的互動方法，還包含在步驟(d)後的步驟(i)：根據預設的一個反轉距離，判斷前述移動距離是否等於前述反轉距離的倍數，如果是，進行步驟(j)，如果否，進行步驟(g)，步驟(j)，使該第一虛擬影像根據隨機的路徑，在預設的一個反轉時間內，反向於該座標位置移動，前述反轉距離大於前述單位距離，步驟(k)：判斷是否到達該反轉時間，如果是，回到步驟(d-2)，如果否，進行步驟(l)，步驟(l)：判斷該電子裝置目前的座標位置是否與任一個第一虛擬影像在該地圖資訊中的所在位置相同，如果是，進行步驟(m)，如果否，回到步驟(k)，步驟(m)：移除步驟(l)的第一虛擬影像，並累計預定數量的獎勵點數，然後，回到步驟(d-2)。
一種擴增實境的互動系統，與一個電子裝置進行通訊，該電子裝置包括能夠呈現實境影像的一個顯示介面、用於計算所在之一個座標位置的一個定位模組、輸出一個位置訊息的一個通訊模組，及一個處理器，該位置訊息包括前述座標位置，該擴增實境的互動系統包含：一個網路伺服器，提供一個應用程式安裝在該電子裝置，且接收該位置訊息，並根據預定義的一個地圖資訊，獲取該電子裝置的座標位置，及載入一個以上的第一虛擬影像，顯示在該電子裝置之顯示介面，然後，決定該第一虛擬影像的一個移動路徑，該移動路徑根據該地圖資訊界定出一個投放位置至該電子裝置目前之座標位置的軌跡，該投放位置與該座標位置對應真實環境之距離而相間隔，再根據預設的一個動作指令，使該第一虛擬影像依循前述移動路徑在該電子裝置之顯示介面所顯示的畫面中移動。