在空间中对设备进行定位和取向的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]玩家期望不断改进且越来越逼真的游戏体验。将游戏者置于场景“中”的沉浸式体验促进暂离现实和改进游戏体验。类似地，媒体消费者期望越来越真实或令人满意的沉浸式体验。常规地，虚拟现实或增强现实可能要求游戏者站立于在扩展装备和精密的多维传感器之中定心的特定位置以实现初步的沉浸式体验。
[0002]常规地，用户可以使用控制器(例如，小键盘)来与系统交互。用户可以例如是在游戏系统上玩视频游戏的玩家、具有媒体系统上的沉浸式体验的媒体消费者或者其他用户。控制器可以表示例如用于汽车的方向盘、用于飞机的操纵杆或者与游戏相关联的其他工具。沉浸式体验的部分至少部分地取决于建立或维持游戏者与场景之间的关系。该关系可以包括或取决于控制器。例如，当控制器表示方向盘时，玩家的沉浸式体验可以取决于看起来像是其正在利用控制器追踪他们的移动的布景。虽然传统的系统可能具有追踪玩家的定位、移动或加速度的某种能力，但是其可能难以(如果甚至可能的话)建立或维持取决于控制器的定位或位置的视点。
[0003]常规地，可以为用户提供化身。化身可以例如是用户的多维图形或其他表示。化身可以是表示用户并且在例如视频游戏中充当用户的角色或他我(alter ego)的对象。化身可以基于追踪玩家的移动或加速度或者基于追踪游戏设备的移动或加速度而移动通过游戏空间。例如，在比如高尔夫游戏的模拟中，化身可以被显示为握持高尔夫球杆。在游戏中如何移动所模拟的高尔夫球杆并且因此高尔夫球在游戏中的飞行可以取决于如游戏者移动传感器所检测的游戏者的移动或者游戏控制器的加速度或移动(例如，游戏为高尔夫球杆提供加速度计)。来自分离的系统的分离的数据点可以用来确定球杆路径或加速度并且因此确定球的飞行。因此，沉浸在游戏体验中的质量可以取决于游戏者移动或控制器移动，但不取决于两者。
【发明内容】
[0004]提供本
【发明内容】
来以简化形式引入下面在【具体实施方式】中进一步描述的概念的选择。本
【发明内容】
不意图标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，其也不意图用来限制所要求保护的主题的范围。
[0005]示例装置和方法获取关于游戏者的一部分(例如，关节)在与计算机化游戏相关联的三维空间中的三维定位和取向的第一数据。示例装置和方法根据第一数据确定游戏者握持的设备的三维游戏空间中的定位。设备可以例如是被配置成控制计算机化游戏或显示与计算机化游戏相关联的信息的游戏控制器。示例装置和方法从运动传感器或其他装置获取描述设备在三维游戏空间中的取向的第二数据。示例装置和方法然后根据第一数据和第二数据确定设备的朝向和旋转。然后可以至少部分地基于设备的定位、设备的朝向和设备的旋转，而非仅仅是游戏者的定位或者控制器的移动或加速度，控制计算机化游戏。控制游戏可以包括例如将可替换视图提供到媒体模拟中、当用户移动通过真实空间时改变模拟空间中的可替换视图、经由媒体模拟在真实空间的情境中呈现可替换视图中的项目或布景、或其他动作。
[0006]示例装置和方法可以被配置成确定由玩家握持的游戏控制器在三维游戏空间中的三维定位。游戏控制器可以配置有显示器(例如，屏幕)以呈现与视频游戏相关联的信息(例如，布景、化身、视图)。例如，显示器可以向观看者提供第一人称视角。示例装置和方法可以被配置成基于关于玩家的数据和关于设备的数据确定游戏控制器的取向。关于玩家的数据可以通过询问游戏空间来获取，而关于设备的数据可以从设备自身获取。示例装置和方法然后可以基于三维定位和取向控制计算机化视频游戏。
【附图说明】
[0007]附图图示了本文所描述的各种示例装置、方法和其他实施例。将领会的是，在图中图示的元件边界(例如，框、框组或其他形状)表示边界的一个示例。在一些示例中，一个元件可以被设计为多个元件，或者多个元件可以被设计为一个元件。在一些示例中，示出为另一个元件的内部组件的元件可以实现为外部组件，并且反之亦然。此外，元件可以不按比例绘制。
[0008]图1图示了握持示例设备的玩家的骨架的示例表示。
[0009]图2图示了握持示例设备的玩家的骨架的示例表示的一部分。
[0010]图3图示了玩家的骨架的示例表示的一部分。
[0011]图4图示了用于三维游戏空间的参考的示例框架(frame)。
[0012]图5图示了被配置成促进在游戏空间中对设备进行定位和取向的示例方法。
[0013]图6图示了被配置成促进在游戏空间中对设备进行定位和取向的示例装置。
[0014]图7图示了示例云操作环境。
[0015]图8是描绘被配置成促进在游戏空间中对设备进行定位和取向的示例性移动通信设备的系统图。
[0016]图9图示了来自游戏空间的询问的信号和来自运动传感器的信号的混合。
【具体实施方式】
[0017]当已知设备(例如，充当控制器和显示器的平板电脑)的三维位置以及设备的取向(例如，朝向、旋转)时，可以提供改进的沉浸式游戏和媒体消费体验。与设备相关联的传感器(例如，加速度计、陀螺仪)可以提供关于设备的取向的信息。使用提供关于两个或更多关节的信息的装置来询问游戏空间促进追踪那些关节。在一个实施例中，装置可以产生深度图，可以从该深度图构建握持游戏设备的游戏玩家的表示(例如，部分骨架)。深度图促进向用户和向设备提供位置信息。示例装置和方法使用玩家的表示和运动传感器数据两者来确定设备在三维游戏空间中的定位和取向。询问游戏空间可以包括例如将信号(例如，红外(IR)波、可见光波、声波)发送到游戏空间中和处理从游戏空间返回的信号。询问游戏空间还可以包括例如收集由游戏空间中的项目(例如，玩家、设备)生成的信号(例如，IR、可见光、声音)。
[0018]图1图示了握持示例设备130的玩家的骨架100的一部分的示例表示。骨架100被图示为具有若干关节，其利用圆来表示。例如，骨架100具有肘关节110和腕关节120。哪些关节可见可以取决于玩家关于用来询问游戏空间的(多个)设备朝向哪个方向。骨架100是玩家在三维游戏空间中的表示。骨架可以例如是部分骨架或完整骨架。示例装置和方法促进在三维游戏空间中定位或追踪手持设备130。
[0019]常规游戏系统可以追踪设备130或玩家。当常规系统仅追踪设备时，可以向游戏者提供标准、非定制(例如，通用)的化身。可以基于从设备130检测的移动或加速度对标准化身的移动的显示进行预编程。当常规系统仅追踪玩家时，则可以从玩家的移动推断设备的运动而不实际从设备获取定位或取向数据。可以基于玩家的定位和设备所经历的加速度对设备的移动或加速度的显示进行预编程。由于一些常规系统可以追踪玩家或者设备但不追踪两者，所以仅可以实现有限的沉浸式体验。
[0020]图2图示了握持示例设备240的玩家的骨架的示例表示的一部分。骨架包括头部200、颈关节210、肘关节220和腕关节230。示例装置和方法可以确定设备240的绝对定位，所述设备240可以例如是平板电脑、智能电话、膝上型电脑或者玩家可以握持的其他设备。示例装置和方法可以使用从如在骨架中表示的关节的定位和取向导出的信息来确定设备240的绝对定位。示例装置和方法然后可以从如在骨架中表示并且来自位于设备240中的运动传感器的关节定位和取向确定设备240的可能取向。从混合两个数据源得到的定位和取向促进产生改进的沉浸式体验。
[0021]示例装置和方法获取关于用户在空间中的绝对定位的数据。示例装置和方法还获取相对定位数据或半相对定位数据。绝对定位和相对定位数据可以使用例如不同类型的滤波器进行组合以产生经滤波和稳定化的数据。在一个实施例中，装置和方法可以从通过询问游戏空间获取的数据产生深度图。从其产生深度图的数据可以进行稳定化和滤波以减少噪声。一旦创建了深度图，示例装置和方法就可以选择在计算设备240的定位时要包括哪些关节。选择可以至少部分地取决于哪些关节可见和哪些关节不可见。示例装置和方法然后可以处理来自设备240上的运动传感器(例如，加速度计、陀螺仪)的输入以计算设备240的取向(例如，朝向、旋转)。运动传感器数据也可以进行滤波以减少噪声。由于某些传感器可以是互补的(例如，加速度