基于动作识别而控制画面上的三维虚拟空间的方法及其控制装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种基于动作识别而控制画面上的三维虚拟空间的方法及其控制装置。本发明的控制装置利用传感器而提取根据动作的角速度而生成与角速度成比例的旋转值并传送给计算机等，从而使虚拟空间旋转。此时，在相对旋转角度随着动作而连续增加或减少的情况下，可以通过同时考虑角速度以及与相对旋转角度成比例的加权值而生成旋转值，从而在进行使虚拟空间快速旋转的动作的情况下，防止控制装置从旋转过度地脱离，并使其迅速回到画面的中心。
【专利说明】
基于动作识别而控制画面上的三维虚拟空间的方法及其控制 装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于基于动作识别方式控制用第一人称视角显示的画面上的三 维虚拟空间的方法及动作识别控制装置。
【背景技术】
[0002] 最近，各种应用程序不仅被设置于个人用电脑，在电视机等也设置有各种应用程 序等，因此被开发了一种在画面上显示光标(Cursor)等指针(Pointer)，并输入用户的控制 命令的控制装置(或输入装置）。作为用于输入控制命令的控制装置而被广泛使用的装置有 鼠标(Mouse)、遥控器(Remote controller)或者控制杆(Joy Stick)。最近，动作识别控制 装置以进一步发展的形态而登场。动作识别控制装置配备有用于识别各种姿势的传感器， 并根据动作识别算法而识别用户的意图。
[0003] 由于使用方面的便利性，动作识别控制装置的使用在逐渐增加。但是，根据情形， 不宜直接反映现实世界中的动作，而可能需要在现实的动作和画面上的控制之间进行预定 的调整。代表性地，被称作FPS(第一人称射击，First-Person Shooter)的第一人称射击模 拟游戏就如此。
[0004] 第一人称射击模拟游戏在画面上显示第一人称视角的2.5维至3维的虚拟空间。进 而，作为控制的基准的指针一直显示在画面的中心。如果用鼠标等移动画面，则只有虚拟的 三维空间移动，而作为第一人称视角的基准的指针始终固定在画面的中心。
[0005] 因为动作识别控制的多种限制，鼠标依然作为用于控制第一人称游戏的控制装置 而被广泛使用。此时，相比鼠标无法执行除了控制命令的输入功能之外的其他功能，动作识 别控制装置具有将画面上的虚拟空间延伸至现实空间的效果，因此可以提高玩游戏的人的 沉浸度并使游戏更有趣。
[0006] 动作识别控制装置的局限在于，现实中的实际三维空间与平面上体现的虚拟空间 不一致。以图1为例对这种情形进行说明。
[0007] 图1是概略地示出利用动作识别控制装置而控制第一人称虚拟空间的情形的图。 在画面10上显示有三维虚拟空间10a。如果游戏者旋转控制装置20,则画面10上的三维虚拟 空间IOa与该移动成比例地旋转。在这种旋转过程中，作为控制的基准的用户的视点始终显 示在画面10的中心。
[0008] 游戏者为了通过动作控制而使画面10的虚拟空间IOa旋转180°以上，游戏者或控 制装置20的姿势需要与虚拟空间的旋转角度相近地旋转。问题在于，即使游戏者旋转接近 180°而使虚拟空间IOa旋转180°以上，实际的画面10还是固定在该位置。会产生游戏者朝后 方，而画面10依然位于前方的情形。在虚拟空间IOa的旋转后立即进行第二次控制的情况 下，这种情形必然导致不便。进而，当控制装置20朝向画面10地移动时，执行新的动作控制 而使画面10中的虚拟空间I Oa再次向相反方向旋转。
[0009] 在动作识别中，虚拟空间的旋转速度通常与控制装置动作的角速度成正比而确 定，因此，如果使控制装置快速地移动，则虚拟空间将会快速旋转。即使如此，随着旋转的进 行，游戏者或控制装置从画面相隔而依然会发生看到完全不同的地方的情形。
[0010]只有解决本发明所针对的这种问题才能使基于动作识别方式的包括第一人称射 击游戏的第一人称虚拟空间的动作控制流畅。
[0011][相关现有技术]
[0012] 韩国国内公开专利第10-2007-0001292号（2007.01.04公开）
【发明内容】
[0013] 技术问题
[0014]本发明的目的在于提供一种通过动作识别方式控制用第一人称视角显示的画面 上的三维虚拟空间的方法及其动作识别控制装置。
[0015]技术方案
[0016] 为了实现上述目的而公开的本发明的控制装置连接到在画面上显示第一人称三 维虚拟空间的计算机，并可以提供给生成用于使所述虚拟空间旋转的旋转值的计算机。控 制装置包括传感器部、动作识别部以及旋转值生成部。
[0017] 上述控制装置的控制方法包括以下步骤:所述控制装置的动作识别部利用传感器 部而识别动作(Motion)并计算根据所述动作的角速度和相对旋转角度，所述相对旋转角度 为预设的基准姿势与基于所述动作的姿势之间的三维旋转角度;所述控制装置的旋转值生 成部生成与所述动作识别部所提供的角速度成比例的基于所述动作的所述旋转值;所述旋 转值生成部将所述旋转值提供给所述计算机而使所述虚拟空间基于所述旋转值旋转。
[0018] 其中，在所述相对旋转角度连续增加的情况下，生成所述旋转值的步骤中，通过在 所述角速度加上与所述相对旋转角度成比例的第一加权值而计算所述旋转值，从而使所述 虚拟空间的旋转速度比所述动作更快。
[0019] 另外，在生成所述旋转值的步骤中，可以设置所述旋转值的最大值，并将基于所述 第一加权值的所述旋转值的上限设置成所述最大值。
[0020] 根据另一实施例，在所述相对旋转角度向着所述基准姿势连续减小的情况下，生 成所述旋转值的步骤中，可以从所述角速度扣除与所述相对旋转角度成比例的第二加权 值，然后计算所述旋转值，从而使所述虚拟空间的旋转速度比所述动作的变化更慢。但是， 在所述相对旋转角度处于预设的"限制角度"以内的情况下，可以不适用所述第二加权值。
[0021] 根据一实施例，本发明的控制方法还可以包括以下步骤:所述控制装置的基准姿 势设定部根据用户的基准姿势设定命令而从所述动作识别部获取当前姿势信息，从而设置 所述基准姿势，据此，可以改变基准姿势。
[0022] 根据又一实施例的所述控制方法还可以包括以下步骤:所述旋转值生成部对所述 相对旋转角度持续变大后停止的动作的连续次数进行计数，并在存在所述相对旋转角度连 续变小的动作的情况下，初始化所述计数；以及所述旋转值生成部判断所述计数次数是否 在基准次数以上。据此，可以在计数次数达到所述基准次数之后，在存在所述相对旋转角度 连续变小的动作的情况下，在生成所述旋转值的步骤中，在所述第二加权值加上预设的值， 从而使更大的加权值得到应用。
[0023] 并且，本发明的控制方法还可以包括以下步骤:在所述动作识别部所提供的相对 旋转角度在预设时间内从所述基准姿势向特定方向相隔而重复地分布的情况下，所述控制 装置的基准姿势设定部使所述基准姿势向所述特定方向的相反方向移动。
[0024] 有益效果
[0025]本发明的控制装置可以在需要旋转画面上显示的第一人称虚拟空间的情况下，识 别自身的动作并生成对应于该动作的旋转值而提供给计算机等，从而使虚拟空间基于旋转 值而旋转。
[0026] 本发明中，将旋转值设置成基本上与角速度成比例，并加上与旋转角度成比例的 加权值，从而可以使虚拟空间比控制装置的动作更快地旋转，或者通过扣除加权值的方法 使虚拟空间比动作更慢地旋转。据此，在通过动作识别而旋转第一人称虚拟空间的过程中， 可以解决实际三维空间和平面上表现的虚拟空间的不一致所产生的问题。
[0027] 进而，本发明的控制装置可以在重复的动作控制过程中，在预设的基准姿势和控 制装置的姿势之间产生误差的情况下，校正该误差而使控制装置能够在画面的中心控制虚 拟空间。
【附图说明】
[0028] 图1是概略地示出利用现有动作识别控制装置的第一人称虚拟空间的控制情形的 图。
[0029]图2是本发明的动作识别控制装置的模块图。
[0030]图3是用于说明本发明的动作控制方法的图。
[0031] 图4是用于说明本发明的动作控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032] 以下，参照附图而对本发明进行更详细的说明。
[0033]参照图2，本发明的动作识别控制装置200包括:传感器部210、动作识别部230、基 准姿势设定部250以及旋转值生成部270,并通过有线网络或无线网络连接到计算机等30。 [0034]其中，计算机等30是设置有虚拟空间显示部31的装置，例如，计算机、笔记本计算 机、电视机、移动电话或者游戏专用装置等可以相当于计算机等30。
[0035] 虚拟空间显示部31在连接到计算机等30的显示器40的画面10上显示第一人称三 维虚拟空间，并且可以根据控制装置200所提供的"旋转值"而使该虚拟空间旋转。虚拟空间 显示部31可以在功能上表示由以下部分实现的构成:计算机等30普遍具有的硬件，即处理 芯片(Process Chip);基于该芯片而进行操作的操作系统(0S:0perating System)，以及用 于显示虚拟空间的应用程序(4?卩1;[031:;[011，软件）。
[0036]例如，第一人称射击模拟游戏是上述应用程序的一个示例，设置有第一人称射击 模拟游戏的计算机可以相当于设置有虚拟空间显示部31的计算机等30。
[0037] 控制装置200可以配备除了传感器部210、动作识别部230、基准姿势设定部250和 旋转值生成部270之外的一些外置壳体。但是，上述外置壳体无须具有图3中示出的棍或者 其他用户可以用手抓的形态。例如，本发明的控制装置200本身难以或者无法被用户抓住， 但是可以包括贴附在模型枪(Model Gun)等的形态的外置壳体，并且可以是贴附在用户的 身体或手的形态。显然，本发明的控制装置200可以指内置于棒、模型枪等的内置模块，也可 以指内置有该模块的棒、模型枪等。
[0038] 控制装置200和计算机等30之间的连接可以是蓝牙（Bluetooth)、无线局域网 (Wireless LAN)等无线网络，也可以是各种有线接口。例如，第一人称射击模拟游戏通常由 鼠标(Mouse)的输入而被控制，所以在虚拟空间显示部31显示第一人称射击模拟游戏的情 况下，控制装置200优选具有无线/有线USB接口，并且计算机等30可以将控制装置200识别 成鼠标。
[0039]控制装置200的动作识别部230利用传感器210而识别控制装置200的姿势，并计算 当前动作的角速度与"相对旋转角度"。
[0040] 其中，相对旋转角度为从预设的基准姿势随着动作而改变的当前姿势的旋转角 度。旋转角度是用于显示三维空间中的姿势变化的角度，其代表性地使用欧拉角（Euler angle)等。根据情形，也会用俯仰角（Pitching angle)、滚转角（Rolling angle)、平摆角 (Yawing angle)表示。因此，旋转角度可以是一个平面上的旋转角度，但是通常表示三维空 间内的旋转角度。以下，用"欧拉角"对旋转角度进行说明。因此，相对旋转角度是基准姿势 下的旋转角度与当前旋转角度之差。
[0041] 基准姿势既可以使用预设的固定值，也可以通过以下说明的基准姿势设定部250 而设置。
[0042] 控制装置200的姿势相当于包括前进/后退等移动、俯仰/滚转/平摆等旋转、以及 由它们所结合的动作等的动作。显然，本发明的控制装置200或者动作识别部230可以识别 这种大部分姿势或者移动。但是，本发明尤其涉及其中的旋转动作，所以省略对其他动作的 识别的说明，而以旋转动作为中心进行说明。因此，动作识别部230识别控制装置200的旋转 动作，并识别根据旋转的角速度以及相对基准姿势的三维空间上的相对旋转角度。
[0043]首先，传感器部210配备动作识别所需的传感器，从而获取控制装置200的姿势 (Position)信息。被广泛用于动作识别的传感器有陀螺仪传感器(Gyroscope )、地磁传感器 (Geo-Magnetic Sensor)以及加速度传感器等，传感器部210也配备陀螺仪传感器211、地磁 传感器213和加速度传感器215。陀螺仪传感器211测量一个轴或多个轴的旋转移动的各个 变化量，地磁传感器213用于利用地磁场而测量磁性体的绝对方向。加速度传感器215测量 线性加速度以及倾斜角度。
[0044] 动作识别部230首先基于传感器部210的陀螺仪传感器211、地磁传感器213和加速 度传感器215所提供的感测值而计算控制装置200的角速度以及当前姿势(第1步），然后计 算基准姿势与当前姿势之间的相对旋转角度(第2步）。
[0045] 基准姿势设定部250在从用户处接收到关于基准姿势设置的控制命令（即，"基准 姿势设定命令"）的情况下，将动作识别部230所提供的控制装置200的当前姿势信息设置成 基准姿势。基准姿势为作为以下说明的旋转计算的基准的控制装置200的姿势信息，例如以 欧拉角和角速度的形态被存储。"基准姿势设定命令"可以通过专门的按钮(未示出）或者其 他输入单元等而从用户处直接接受输入。
[0046] 另外，如下文中再次说明，本发明的控制装置（200)可以在两个模式(Mode)下驱 动。一个是普通模式，另一个是滚动模式。用户可以通过按钮操作等输入转换普通模式和滚 动模式的"模式转换控制命令"。以下的说明在没有特殊记载的情况下，均为"滚动模式"下 的说明。
[0047]在此情况下，如果接收到用于请求从普通模式转换到滚动模式的"模式转换控制 命令"，则基准姿势设定部250判断为存在"基准姿势设定命令"，并且可以将动作识别部230 所提供的控制装置200的当前姿势信息设置成基准姿势。
[0048]另外，如上所述，可以将固定值使用为基准姿势，因此基准姿势设定部250不是本 发明的必要构成要素。在将固定值使用为基准姿势的情况下，例如可以在控制装置200的某 一部分固定在特定位置的状态下，可以应用到可俯仰/滚转/平摆的情形。或者，在存在可安 装及拆卸地支撑控制装置200且位置固定的基座(Station)装置的情况下，也可以使用固定 的基准姿势。
[0049] 旋转值生成部270基于动作识别部230所提供的角速度和相对旋转角度而生成用 于使计算机等30所显示的虚拟空间的旋转值，并将生成的旋转值提供给计算机30。旋转值 是根据为了虚拟空间的旋转而在计算机等30和控制装置200之间约定的格式的值。在通过 USB接口连接到计算机等30的情况下，旋转值可以与作为通常计算机输入装置的鼠标 (Mous e)的输出格式相同地设置。
[0050] 在旋转值为鼠标输出格式的情况下，旋转值包括方向信息以及移动大小信息，并 且旋转值生成部270以预设的时间间隔(例如IOms)而将旋转值提供给计算机等30。因此，计 算机等30将会基于旋转值而使虚拟空间旋转。
[0051] 旋转值基本上由正比于角速度的值确定。以下，为了区分而将只正比于角速度的 旋转值称为"基本旋转值"。上文中说明的普通模式或现有技术中的旋转值是只正比于角速 度的基本旋转值。因此，如果控制装置200的动作变快，则虚拟画面的旋转也会变快;如果动 作变慢，则虚拟画面的旋转也相应地变慢。但是，在上述情形下，旋转动作和虚拟画面的旋 转存在正比的关系，因此，例如在控制装置200通过快速的动作旋转而使虚拟空间旋转180° 的情况下，控制装置200也至少旋转90°而只能处在脱离画面的状态，因此会发生画面从用 户的视野远离的现象。
[0052]本发明中，通过根据控制装置200的动作而加上或减去加权值的方法确定旋转值。 通过这种加权值的控制，本发明的控制装置200可以解决现有技术中说明的现实空间与画 面上的空间的不一致的状况。
[0053]以下，参照图4而对控制装置200的动作控制操作进行说明。
[0054]〈基准姿势设定:S401>
[0055]如同上述示例，如果从用户接收"基准姿势设定命令"，则基准姿势设定部250将动 作识别部230在该时刻提供的控制装置200的姿势设定成基准姿势。因此，在动作识别部230 提供欧拉角的情况下，将该欧拉角设定成基准姿势。
[0056]〈计算基于动作识别的相对旋转角度:S403、S405>
[0057] 在设置基准姿势后，如果感测部210的感测值发生改变，则动作识别部230判断为 存在控制装置200的移动(S403)，并计算基于该动作的相对旋转角度(S405)。
[0058] 如上所述，相对旋转角度为当前姿势和基准姿势之差，并且相对旋转角度的计算 方法可以通过几何学的方式实现。
[0059]〈旋转值的计算：S407>
[0060]旋转值基本上由正比于角速度的值求得。对此，在以下情形中适用加权值而使虚 拟空间IOa相对控制装置200的旋转更多地旋转或更少地旋转。
[0061] I.相对旋转角度随着动作而持续变大的情形
[0062] 在动作识别部230所提供的相对旋转角度持续变大的情况下，旋转值生成部270利 用将角速度(确定基本旋转值)与第一加权值的值而计算旋转值。此时，相对旋转角度的计 算显然需要根据其方向而计算，但是只要相对旋转角度变大，则与该方向无关地应用第一 加权值。
[0063] 换言之，在动作识别部230所提供的相对旋转角度持续变大的情况下，如下述数学 式1所示，旋转值正比于角速度与第一加权值之和。
[0064] 数学式1
[0065]旋转值](角速度+第一加权值）
[0066]根据通过上述方法校正的旋转值，虚拟空间I Oa的旋转变得比控制装置200的相对 旋转角度的增加速度更快，因此即使稍微动一下，虚拟空间IOa也会旋转较多。
[0067] 第一加权值与相对旋转角度成正比。根据实施例，旋转值生成部270可以根据如下 的数学式2求得第一加权值。
[0068] 数学式2 __ ^ 4,^ ^角速度S相对旋转角度
[0069 ] 第一加杈值=-------------------------- ---------------------------- 灵敏度
[0070] 其中，灵敏度为3、5、7等任意的预设常数。根据数学式2,第一加权值正比于相对旋 转角度与加速度的乘积，并且与灵敏度成反比。因此，在动作识别部230所提供的相对旋转 角度持续变大的情况下，虚拟空间IOa的旋转速度随着相对旋转角度的变大、以及动作的移 动变快而变快。
[0071] 2.相对旋转角度随着动作而持续变小的情形
[0072] 相对旋转角度持续变小的动作是控制装置200回到基本姿势的情形。例如，当用户 为了使虚拟空间IOa旋转而使控制装置200从基本姿势旋转而进行相对旋转角度持续变大 的移动的情况下，控制装置200处在从画面10的中心相隔预定距离的状态。画面10显示中心 点位于画面10的中心的第一人称虚拟空间l〇a。为了第二次控制，控制装置200需要再次移 动以朝向画面10的中心。并且，用户会本能地再布置控制装置200以使其朝向画面10的中 心。此时，相对旋转角度朝基准姿势持续变小。
[0073] 在相对旋转角度随着动作而持续变小的情况下，旋转值生成部270使用从角速度 (决定基本旋转值)扣除第二加权值的值而按数学式3计算旋转值。此时，相对旋转角度的计 算显然需要根据其方向而被计算，但是只要相对旋转角度变小，则与该方向无关地应用第 二加权值。
[0074] 数学式3
[0075]旋转值](角速度-第二加权值）
[0076] 根据数学式3,在动作识别部230所提供的相对旋转角度持续变小的情况下，旋转 值正比于角速度和第二加权值之差。其中，第二加权值2可以由对应于相对旋转角度的成比 例的值确定，例如，可以通过与数学式2相同的方法求出。
[0077] 根据实施例，在相对旋转角度随着动作而持续变小的情况下，优选对旋转值的调 整设定界限。
[0078] 第一，在相对旋转角度处在预设的"限制角度"以内的情况下，不适用第二加权值。 其中，限制角度是需要应用基本旋转值而进行通常的控制的区域。例如，如图3所示，假设在 经过画面10的中心的垂直线a上设置有控制装置200的基本姿势，则可以将从控制装置200 的旋转中心c延伸至画面的一侧面的线b与垂直线a之间的角度d设置为限制角度。据此，在 限制角度内，可以不使用第二加权值而使虚拟空间IOa根据基本旋转值而旋转。
[0079] 在此情况下，数学式2的第二加权值例如可以按如下的数学式4得到调整。
[0080] 数学式4
[0081 ]桌一加权值=-^^：----- 灵敏度
[0082]第二，即使应用第二加权值，也会设置最小旋转值。假设加权值为"0"的旋转值， 即，基本旋转值为100%，则随着相对旋转角度变大，第二加权值也变大，因此旋转值可以是 基本旋转值的70%或者60%。但是，如果旋转值过小，则无法感受到虚拟空间IOa的旋转，因 此优选设置预定的限值。因此，即使在相对旋转角度随着移动而持续变小的情况下，也会设 置界限以防止旋转值降到以基准旋转值100%为基准的预设最小旋转值(例如，60%)以下。 [0083]参照图3,假设数学式4的示例中的灵敏度为1，并应用至上述的第二个条件而使限 制角度为20°，最小旋转值为60%，且相对旋转角度从90°逐渐减小。在相对旋转角度为90° 的情况下，不以70 %计算旋转值而应用最小旋转值而成为60 %，旋转值维持60 %直到相对 旋转角度达到60°。并且，当相对旋转角度达到30°时，旋转值恢复至90%。当相对旋转角度 为20°时，旋转值恢复至100 %而成为基准旋转值。
[0084]根据通过上述方法校正的旋转值，虚拟空间IOa的旋转小于控制装置200的相对旋 转角度变小的速度，因此即使较多地移动，虚拟空间IOa只会稍微旋转，控制装置200可以减 少虚拟空间I Oa的旋转并快速地回到画面10的中央。
[0085] 3.相对旋转角度随着动作而持续变小的另一实施例
[0086]根据另一实施例，在控制装置200连续重复相对旋转角度持续变大后停止的动作 后，进行减少相对旋转角度的动作的情况下，可以应用比上述2.的示例中应用的第二加权 值更大的加权值。显然，可以相同地应用第二加权值并应用额外的加权值。
[0087] 例如，假设用户使控制装置200从基准姿势向右侧旋转（相对旋转角度变大的动 作）。在用户向右侧旋转一次后，再重新回到基本姿势(相对旋转角度持续变小的动作）的情 况下，应用扣除上述2.中说明的第二加权值的算法。其中，在用户数次地连续且重复地向右 旋转的情况下，控制装置200必然从画面10相隔更远。此时，需要扣除比当前的第二加权值 更大加权值，才能减少虚拟空间IOa的旋转并使控制装置200快速地回到基本姿势附近。例 如，可以应用从数学式3求得的旋转值中再次扣除预设值的方法。
[0088] 为此，旋转值生成部270对动作识别部230所提供的相对旋转角度持续变大并又适 时停止的动作的次数进行计数，并在存在相对旋转角度变小的动作的情况下，初始化计数 中的次数。通过重复上述过程，旋转值生成部270判断计数次数是否在基准次数以上，并且 当达到基准次数以上时，在数学式3和4中应用的第二加权值上加上预定大小的加权值。 [0089]〈根据旋转值的虚拟空间的旋转:S409>
[0090]旋转值生成部270将计算的旋转值提供给计算机等30的虚拟空间显示部31，并使 虚拟空间显示部31旋转虚拟空间10a。
[0091 ]通过上述方法执行本发明的控制装置200的动作控制。
[0092] 〈实施例:基准姿势的移动〉
[0093] 执行以上方法的目的在于，在用户到达虚拟空间IOa中的所要到达的方向而停止 虚拟空间IOa的旋转时，使控制装置200也回到基准姿势。但是，相对旋转角度变大时的第一 加权值的应用与相对旋转角度变小时的第二加权值的应用不同，因此即使相对旋转角度变 远后回到原位，虚拟空间IOa也可能无法回到原来的位置。重复上述过程的结果为，控制装 置200的姿势不是基准姿势，但是虚拟空间IOa位于所要的位置，但是控制装置200长时间以 不是基准姿势的姿势停留。
[0094] 为了解决上述问题，基准姿势设定部250识别控制装置200的倾斜的姿势，并以当 前的基准姿势为基准而使基准姿势移动至与之相反的方向。
[0095] 控制装置200的偏斜的姿势可以被设定为如下的姿势，动作识别部230在预设时间 内提供的以相对旋转角度的分布为基础的分布量较多的姿势。在用欧拉角设置基准姿势的 情况下，以当前基准姿势(基准欧拉角）为基准而使其向分布量多的角的相反方向移动。或 者，在动作识别部230在预设时间内所提供的相对旋转角度从基准姿势向隔特定方向而重 复分布的情况下，可以将该方向确定为偏斜的姿势。
[0096]据此，实现虚拟空间IOa朝向控制装置200的偏斜姿势移动的效果。
[0097]以上，对根据本发明的优选实施例进行了图示及说明，但是本发明不限于上述特 定的实施例，在不脱离权利要求书中请求保护的本发明的宗旨的情况下，在本发明的所属 技术领域具有基本知识的人员可以对此进行多种变形实施，这种变形实施应视为属于本发 明的技术思想或前景。
【主权项】
1. 一种控制画面上的三维虚拟空间的方法，是利用控制装置执行的控制方法，该控制 装置连接到在画面上显示第一人称三维虚拟空间的计算机，并生成用于使所述虚拟空间旋 转的旋转值，该方法的特征在于，包括以下步骤： 所述控制装置的动作识别部利用传感器部而识别动作，并计算基于所述动作的角速度 和相对旋转角度，所述相对旋转角度为预设的基准姿势与基于所述动作的姿势之间的三维 旋转角度； 所述控制装置的旋转值生成部生成与所述动作识别部所提供的角速度成比例的基于 所述动作的所述旋转值;以及 所述旋转值生成部将所述旋转值提供给所述计算机而使所述虚拟空间基于所述旋转 值旋转， 其中，在所述相对旋转角度连续增加的情况下，生成所述旋转值的步骤中，通过在所述 角速度加上与所述相对旋转角度成比例的第一加权值而计算所述旋转值，使所述虚拟空间 的旋转速度比所述动作更快。2. 如权利要求1所述的控制画面上的三维虚拟空间的方法，其特征在于， 在生成所述旋转值的步骤中，设置所述旋转值的最大值，并将基于所述第一加权值的 所述旋转值的上限设置成所述最大值。3. 如权利要求1所述的控制画面上的三维虚拟空间的方法，其特征在于，还包括以下步 骤： 所述控制装置的基准姿势设定部根据用户的基准姿势设定命令而从所述动作识别部 获取当前姿势信息，从而设置所述基准姿势。4. 如权利要求1所述的控制画面上的三维虚拟空间的方法，其特征在于， 在所述相对旋转角度朝向所述基准姿势而连续减小的情况下，生成所述旋转值的步骤 中， 从所述角速度扣除与所述相对旋转角度成比例的第二加权值后计算所述旋转值，从而 使所述虚拟空间的旋转速度比所述动作的变化迟缓。5. 如权利要求4所述的控制画面上的三维虚拟空间的方法，其特征在于， 在所述相对旋转角度朝向所述基准姿势而连续减小的情况下，生成所述旋转值的步骤 中， 在所述相对旋转角度处于预设的限制角度以内的情况下，不适用所述第二加权值。6. 如权利要求4所述的控制画面上的三维虚拟空间的方法，其特征在于，还包括以下步 骤： 所述旋转值生成部对所述相对旋转角度持续变大并又停止的动作的连续次数进行计 数，并在存在所述相对旋转角度连续变小的动作的情况下，初始化所述计数;以及 所述旋转值生成部判断所述计数次数是否达到基准次数以上， 其中，在计数次数达到所述基准次数之后，在存在所述相对旋转角度连续变小的动作 的情况下，生成所述旋转值的步骤中，在所述第二加权值加上预设的值。7. 如权利要求4所述的控制画面上的三维虚拟空间的方法，其特征在于，还包括以下步 骤： 在所述动作识别部所提供的相对旋转角度在预设时间内从所述基准姿势朝特定方向 相隔而重复分布的情况下，所述控制装置的基准姿势设定部使所述基准姿势朝所述特定方 向的相反方向移动。8. -种控制装置，连接到在画面上显示第一人称三维虚拟空间的计算机，并生成用于 使所述虚拟空间旋转的旋转值，其特征在于，包括： 传感器部，用于获取所述控制装置的角速度以及三维空间上的姿势信息； 动作识别部，利用所述传感器部而识别动作，并计算基于所述动作的角速度和相对旋 转角度，所述相对旋转角度是预设基准姿势与基于所述动作的姿势之间的三维旋转角度； 以及 旋转值生成部，与所述动作识别部所提供的角速度成比例地生成所述旋转值，并将所 述旋转值提供给所述计算机而使所述虚拟空间基于所述旋转值而旋转， 其中，在所述相对旋转角度连续增加的情况下，所述旋转值生成部通过在所述角速度 加上相当于所述相对旋转角度与角速度的乘积的第一加权值而计算所述旋转值，从而使所 述虚拟空间的旋转速度比所述动作更快。9. 如权利要求8所述的控制装置，其特征在于， 所述旋转值生成部设置所述旋转值的最大值，并将基于所述第一加权值的所述旋转值 的上限设置成所述最大值。10. 如权利要求8所述的控制装置，其特征在于，还包括： 基准姿势设定部，根据用户的基准姿势设定命令而从所述动作识别部获取当前姿势信 息，从而设置所述基准姿势。11. 如权利要求8所述的控制装置，其特征在于， 在所述相对旋转角度朝向所述基准姿势连续减小的情况下，所述旋转值生成部从所述 角速度扣除与所述相对旋转角度成比例的第二加权值后计算所述旋转值，从而使所述虚拟 空间的旋转速度比所述动作的变化迟缓。12. 如权利要求11所述的控制装置，其特征在于， 即使在所述相对旋转角度朝向所述基准姿势连续减小的情况下，如果所述相对旋转角 度处于预设的限制角度以内，则所述旋转值生成部不适用所述第二加权值。13. 如权利要求11所述的控制装置，其特征在于， 所述旋转值生成部对所述相对旋转角度持续变大并又停止的动作的连续次数进行计 数，并判断所述计数次数是否达到基准次数以上， 在存在所述相对旋转角度连续变小的动作的情况下，初始化所述计数， 在计数达到所述基准次数以上之后，在存在所述相对旋转角度连续变小的动作的情况 下，在所述第二加权值加上预设的值。14. 如权利要求11所述的控制装置，其特征在于，还包括： 基准姿势设定部，在所述动作识别部所提供的相对旋转角度在预设时间内从所述基准 姿势朝特定方向相隔而重复分布的情况下，使所述基准姿势朝所述特定方向的相反方向移 动。
【文档编号】G06F3/01GK106062675SQ201580011753
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年1月28日 公开号201580011753.5, CN 106062675 A, CN 106062675A, CN 201580011753, CN-A-106062675, CN106062675 A, CN106062675A, CN201580011753, CN201580011753.5, PCT/2015/905, PCT/KR/15/000905, PCT/KR/15/00905, PCT/KR/2015/000905, PCT/KR/2015/00905, PCT/KR15/000905, PCT/KR15/00905, PCT/KR15000905, PCT/KR1500905, PCT/KR2015/000905, PCT/KR2015/00905, PCT/KR2015000905, PCT/KR201500905
【发明人】元裕锡
【申请人】Uz睿脑公司