交互型娱乐系统和方法

专利名称：交互型娱乐系统和方法
背景技术：
本发明涉及计算机与物理系统的交互作用，特别是涉及与物理书籍的交互作用。本发明也适用于其他类型的娱乐系统。
一般地说，一本传统的书籍是一卷正文，为读者提供一个具有一些具体角色和事件的故事。读书的时候，读者可以想像角色的神色和他们对不同事件作出的反应。传统的书籍也可能含有一些插图，为读者提供故事中的角色和事件的形象描绘。
读者通常读传统的书籍是从头到尾阅读的，故事的事件以预定的次序顺序展开，如正文所叙述的那样。也就是说，没有偏离故事情节的枝节，书籍中的故事或正文保持为固定、不可发挥的。总而言之，传统的书籍不是交互型的，不允许读者有任何有关故事要怎样展开的输入。
近来，某些书籍已经设计成可以提供有限的交互能力。例如，有些儿童书籍含有一些音响文件，可以通过按下植入书籍的按钮来选择和播放。这些声音通常与故事相应。例如，可以为与农场有关的故事配上谷仓场院的动物噪声。
虽然传统的书籍提供了有限的交互性，但还是希望能有改进的机构可以与书籍接口，提供改进的交互性。这样的机构最好是可以允许用户选择故事发展方向或选择一些事件添加到这个故事上。
发明概述因此，本发明提供了一种以复杂的方式与书籍或任何其他类型的物理娱乐设备接口的系统和方法。娱乐设备包括一些物理对象，可以放在一个诸如一本书籍或者一个游戏板或平台之类的物理基座上或与之关联。用户可以在基座上移动这些物理对象和/或添加和除去一些物理对象。在用户与物理对象交互作用(例如，相对基座移动一个对象或者将书翻一页)时，就执行一个相应的声像程序，显示或播放一个或多个声像段，添加到在物理娱乐设备内所呈现的现场上。
在本发明的一个实施例中，揭示了一种交互型娱乐系统。这种系统包括一个表示一个娱乐设备的基座，一个与基座分开的物理传感器对象，一个配置成检测传感器对象的存在和标志以及它相对基座的位置的检测器，以及一个配置成输出与基座所表示的娱乐设备有关的声像段的交互型声像程序。检测到物理传感器对象使交互型声像程序输出一个至少部分取决于检测到的传感器对象相对基座的位置的声像段，这声像段包括在基座上不可察觉的但认为传感器对象可检测的信息。
在一个优选实施例中，在声像段中不显示传感器对象本身。在另一个优选实施例中，娱乐设备可以是一个游戏、一个玩具、一本书籍或者一个故事。或者，传感器对象有一个表示它的功能的外形。更可取的是，声像程序输出的声像段包括一个基座的在受传感器对象检测的位置处的部分的增强影像，和/或包括一个与基座的在受传感器对象检测的位置处的部分有关的音响段。
在另一个实施例中，娱乐系统包括一个表示一个娱乐设备的基座，一个表示在这个交互型娱乐系统内的一个角色的物理角色对象，一个配置成检测这个角色对象的存在和标志以及相对基座的位置的检测器，以及一个配置成根据检测到的物理角色对象的状态识别物理角色对象的动作姿势的姿势识别器。这种娱乐系统还包括包括一个交互型声像程序，配置成输出一些与基座所表示的娱乐设备有关的声像段。姿势识别器识别出一个所选的姿势使交互型声像程序输出一个至少部分取决于检测到的姿势的声像段。
在又一个实施例中，交互型娱乐系统包括一个表示一个呈现为游戏、玩具或书籍形式的娱乐设备的基座，以及多个物理对象。这些物理对象包括一些环境对象、角色对象和传感器对象。这种娱乐系统还包括一个配置成检测这些物理对象的存在和标志以及相对基座的位置的检测器，以及一个配置成至少部分根据检测到的物理对象相对基座的位置输出一些与基座所表示的娱乐设备有关的声像段的交互型声像程序。检测到一个所选的传感器对象使交互型声像程序输出一个包括在基座上不可察觉的但认为传感器对象可检测的信息的声像段，检测到一个角色对象使交互型声像程序将检测到的角色包括在一个输出声像段内，而检测到一个环境对象使交互型声像程序将检测到的环境对象包括在一个输出声像段内。
在又一个实施例中，揭示了一种与一个具有多个区域的书籍系统接口的方法。对这种书籍系统进行扫描可以从中提取数据。在这个实施例中，提取的数据包括一个是书籍系统的一个部分的物理对象的位置和标识符。根据提取的数据标识一个最接近这个物理对象的区域。至少部分根据确定的物理对象的标识符和物理对象相对所标识的区域的位置运行一个声像程序。
在本发明的设备方面，揭示了一种与一个书籍系统交互作用的计算机系统。这种计算机系统包括一个配置成接收从书籍系统提取的数据的数据输入装置。所提取的数据包括一个是书籍系统的一个部分的所选的物理对象的至少位置和标识。这种计算机系统还包括一个根据所提取的数据标识一个最接近所选的物理对象的区域的数据解释器，以及一个配置成至少部分根据确定的所选的物理对象的位置和标识符以及与标识符关联的最接近区域输出一个交互型可视图像的显示装置。
在又一个方面，揭示了一种存有用来与一个具有多个区域的书籍系统接口的程序指令的计算机可读媒体。这种计算机可读媒体包括用来对书籍系统进行扫描、提取数据的计算机代码。所提取的数据包括一个是书籍系统的一个部分的物理对象的位置和标识符。这种计算机可读媒体还包括根据所提取的数据识别一个最接近物理对象的区域的计算机代码，至少部分根据确定的物理对象的标识符和物理对象相对所识别的区域的位置运行一个声像程序的计算机代码，以及一个存储计算机可读代码的计算机可读媒体。
在一个设备方面，揭示了一种书籍系统。这种书籍系统包括多个各有一个或多个区域的书页，一个可在这些书页上移动的物理对象，以及一个可以与一个计算机系统连接的位置传感装置。位置传感装置可由计算机系统配置成检测这些书页的位置、物理对象的标志和物理对象的位置。计算机系统还用指令程控成将位置传感装置配置成检测书页和物理对象的位置以及物理对象的标志。计算机系统还用指令程控成确定哪个区域最接近物理对象以及根据这些书页的位置、物理对象的标志和位置以及最接近的区域产生一个声像程序。在一个优选实施例中，位置传感装置呈现为一个电磁传感机构的形式。
在又一个实施例中，揭示了一种与一个具有多个书页、一个第一物理对象和一个第二物理对象的书籍系统接口的方法。每个物理对象可以放在多个书页之一附近。对书籍系统进行扫描从中提取数据，其中所提取的数据包括至少所选的第一物理对象的第一位置和第一标识符如果第一物理对象放在其中一个书页附近的话和/或第二物理对象的第二位置和第二标识符如果第二物理对象放在其中一个书页附近的话。如果第一物理对象放在其中一个书页附近，根据所提取的数据标识一个最接近所选的第一物理对象的第一区域。如果第二物理对象放在其中一个书页附近，根据所提取的数据标识一个最接近第二物理对象的第二区域。如果第一物理对象放在其中一个书页附近，至少部分根据第一物理对象的第一位置和第一标识符和第一区域的标识符运行一个声像程序，而如果第二物理对象放在其中一个书页附近，至少部分根据第二物理对象的第二位置和第二标识符和第二区域的标识符运行一个声像程序。
在另一个实施例中，揭示了一种存有用来与一个具有多个书页、一个第一物理对象和一个第二物理对象的书籍系统接口的程序指令的计算机可读媒体。每个物理对象可以放在多个书页之一附近，而这种计算机可读媒体包括(i)用来对书籍系统进行扫描从中提取数据的计算机代码，所提取的数据包括所选的第一物理对象的至少第一位置和第一标识符如果第一物理对象放在其中一个书页附近的话和第二物理对象的第二位置和第二标识符如果第二物理对象放在其中一个书页附近的话；(ii)用来在第一物理对象放在其中一个书页附近时根据所提取的数据标识一个最接近所选的第一物理对象的第一区域的计算机代码；(iii)用来在第二物理对象放在其中一个书页附近时根据所提取的数据标识一个最接近第二物理对象的第二区域的计算机代码；(iv)用来在第一物理对象放在其中一个书页附近时至少部分根据第一物理对象的第一位置和第一标识符和第一区域的标识符运行一个声像程序的计算机代码；(v)用来在第二物理对象放在其中一个书页附近时至少部分根据第二物理对象的第二位置和第二标识符和第二区域的标识符运行一个声像程序的计算机代码；以及(vi)一个用来存储计算机可读代码的计算机可读媒体。
附图简要说明

图1为按照本发明的一个实施例实现的书籍系统的顶视图。
图2A为按照本发明的一个实施例实现的采用电磁检测的书页检测机构的第一例子的示意图。
图2B为按照本发明的一个实施例实现的采用电磁检测的书页检测机构的第二例子的示意图。
图2C为按照本发明的一个实施例实现的采用电磁检测的书页检测机构的第三例子的示意图。
图2D为按照本发明的一个实施例实现的采用电容值检测的书页检测机构的第一例子的示意图。
图2E为按照本发明的一个实施例实现的采用电容值检测的书页检测机构的第二例子的示意图。
图2F为按照本发明的一个实施例实现的采用电阻值检测的书页检测机构的示意图。
图3为按照本发明的一个实施例实现的具有多个物理对象的书籍系统的数字相片。
图4A为按照本发明的一个实施例实现的书籍系统在一个译码器放置在书籍的一个书页上时的数字相片。
图4B为按照本发明的实施例实现的声像程序根据图4A的译码器位置产生的屏幕快照。
图4C为按照本发明的一个实施例实现的书籍系统在一个第二译码器放置在书籍的一个书页上时的数字相片。
图5A为按照本发明的一个实施例实现的书籍系统在一个放大装置放置在书籍的一个书页上时的数字相片。
图5B为按照本发明的实施例实现的声像程序根据图5A的放大装置的位置产生的屏幕快照。
图6A为按照本发明的一个实施例实现的书籍系统在一个收听装置放置在书籍的一个书页上时的数字相片。
图6B为按照本发明的实施例实现的声像程序根据图6A的收听装置的位置产生的屏幕快照。
图7A为按照本发明的一个实施例实现的书籍系统在一个选择装置放置在书籍的一个书页上时的数字相片。
图7B为按照本发明的实施例实现的声像程序根据图7A的选择装置的位置产生的屏幕快照。
图8A为按照本发明的一个实施例实现的书籍系统在一个图像卡放置在书籍的一个书页上时的数字相片。
图8B为按照本发明的实施例实现的声像程序根据图8A的图像卡的位置产生的屏幕快照。
图9为例示按照本发明的一个实施例实现的与一个诸如图1所示的书籍系统之类的书籍系统接口的过程的流程图。
图10为例示按照本发明的一个实施例实现的图9中解释所提取的数据的操作的流程图。
图11为例示按照本发明的一个实施例实现的图9中执行声像程序的操作的流程图。
图12为按照本发明的一个实施例实现的游戏系统在一个环境对象、一个角色对象和一个传感器对象置于一个基座上时的数字相片。
图13A为例示按照本发明的一个实施例实现的声像程序根据图12的角色对象、环境对象和传感器对象输出的显示情况的屏幕快照。
图13B为例示按照本发明的一个实施例实现的声像程序根据图12的角色对象的姿势输出的显示情况的屏幕快照。
图14为例示按照本发明的一个实施例实现的分析图12的角色对象的姿势的过程的流程图。
具体实施例的详细说明下面将对本发明的具体实施例进行详细说明。这些具体实施例的一些例子示于相应附图。虽然本发明结合这些具体实施例进行说明，但是可以理解，这并不是意味着将本发明限制在所说明的这些实施例。相反，这是用来涵盖可以包括在如所附权利要求书明确的本发明的精神和范围内的各种替换型、变型和等效型。在下面的说明中，提出了许多细节，以便对本发明可以有全面的理解。本发明的实践可以不用有些或所有这些细节。在其他情况下，没有对众所周知的过程的操作进行详细说明，以避免反而不必要地使本发明模糊不清。
概括地说，本发明的其中一个实施例包括一种以复杂的方式与一本书籍接口的方法和设备。例如，随着读者翻动书籍的书页，这些书页的位置可以检测出来，从而在一个计算机系统上执行一个相应的声像程序。也就是说，显示可视图像和/或播放声音。这个声像程序与物理书籍的正文有关，从而增加了阅读书籍的感受。
这种书籍系统还可以包括一些与物理书籍配合使用的可以操纵或改变声像程序的工具。例如，在某个工具(例如，一个放大工具)放在书籍一页(例如，是一个图片)的某个部分上时，可以显示一个相应的声像程序(例如，这个图片一部分的放大了的图像)。
也就是说，在用户用工具或翻页与书籍交互作用时，在计算机上就为用户提供相应的声像交互作用，这种交互作用大大地增强了书籍的感染力。总而言之，书籍系统包括一些检测书页和/或工具的动作的机构，使得除了物理书籍的书页上的正文和图像表现的故事，还可以将一些事件或角色插入这个故事进行声像表现。
图1示出了按照本发明的一个实施例实现的交互型书籍系统100。这个系统包括一个物理书籍单元103、一个计算机系统110和一个作为物理书籍单元103与计算机系统110之间的接口的I/O板108。如图所示，物理书籍单元103包括一个具有一个天线102的印刷电路(PC)板101、一个具有多个书页104的物理书籍和一个或多个工具106。一些工具106可能还包括交互型器件107，诸如按钮之类。书籍单元103可能还包括一个固定的交互型器件109(即这个器件具有固定的安置位置)，诸如开关或按钮之类。
计算机系统110包括驱动器114、应用程序112、显示器116和扬声器118及其他部件。一些众所周知的计算机系统的组成部分，诸如处理器和存储单元之类，没有说明或包括在图1内，以免反而使本发明模糊不清。
虽然计算机系统110示为一个与物理书籍单元103分开的独立组成部分，但是计算机系统110当然也可以与物理书籍单元103整合在一起。此外，可以理解，也可以使用其他类型的接口，诸如电视系统或机顶盒之类。并且，I/O板108可能与物理书籍单元103整合在一起。
交互型书籍系统100可以包括任何用来检测与书籍单元103关联的各个工具(例如，106)和书页(例如，104)的存在、位置和标志的适当机构。例如，检测机构可以检测有多少书页翻到书籍的右侧(例如，书页104a)和有多少书页翻到书籍的左侧(例如，书页104b)。检测机构还可以标识哪些工具已经放在书籍单元的书页上和一个工具放在哪一页上和这一页的哪个部分上。
为了检测和标识书籍单元103的书页和工具，至少一些工具和书页要包括一个可检测标记。在这些标记放在书籍单元103内或在书籍单元103内移动(例如，将一个工具放在一页上，或者翻页)时，这些标记的位置可以被检测机构检测出来。更可取的是，这些标记还标识了工具或书页。也就是说，检测机构能够区分不同的工具和书页的不同标记。
在所示这个实施例中，书籍单元包括一个电磁检测系统，用来检测书籍的这些工具和书页和将检测到的数据输入计算机。可以采用任何适当的电磁检测系统。当然，也可以采用其他检测系统，诸如光传感器或电子传感器之类。
在所示的电磁检测系统中，书籍单元103包括一系列谐振电路(未示出)，这些谐振电路在受到一个具有特定的谐振器频率的激励信号激励时是可被天线102检测的。这些谐振电路可以用任何有利于检测书籍单元103的工具和书页的适当方式配置。
在一个实施例中，每个工具106和书页104包括一个在一个特定的谐振频率谐振的简谐谐振电路(例如，一个线圈与一个电容器串联)。一个具有一个激励一个或多个谐振电路的频率的激励信号发送到天线102上。谐振器在激励信号的频率上谐振时在天线102上感应出一个谐振信号。总而言之，天线102上的激励信号受到被激励的谐振器和它们相对天线的相应位置的影响。
在一个实施例中，可以通过分析对激励信号的改变来确定哪些谐振器在谐振和它们的相应位置。更可取的是，中止激励信号，使得谐振信号可以独立地加以分析。也就是说，在中止天线的激励信号时，受激励的谐振器继续产生一个“振铃”信号感应到天线102上，从而可以清楚地在天线102上检测到，而不受激励信号的干扰。
天线102可以具有任何适合检测各个谐振电路的位置的形式。在一个实施例中，天线呈现为一个植入PC板101的环的形式。天线102设置成可以检测谐振电路和它们的位置。也就是说，在天线102内感应的谐振信号取决于受激励的谐振器相对天线102的位置。总之，可以通过分析在天线102内感应的谐振信号确定谐振器相对天线102的位置，从而也就可以确定所关联的工具或书页的位置。
书籍系统可以包括任何数量和类型的工具。工具定义为可以用来与书籍单元103的一些部分交互作用的对象。工具可以表示一个视觉或听觉传感器。也就是说，随着工具在书籍单元的一个所选位置上移动，通过声像程序可以展现与所选位置有关的附加图像和/或音响。例如，一个工具可以用来放大一个书页上的一些图形部分，由声像程序产生放大了的影像。作为另一个例子，一个工具可以用作一个展现与书籍单元的一些部分有关的的音响。除了工具，书籍系统还可以包括一些定义为具有多于一个状态的对象的交互型器件。例如，一个交互型器件可以呈现为按钮、开关或旋钮的形式。
工具和交互型器件可以是在书籍单元103内固定的或可移动的。一个交互型器件可以是与某个工具有关联的，也可以是一个在书籍单元103内的独立对象。可以为每个工具、书页和交互型器件分别配置一个在一个独特频率上谐振的谐振器。当然，如果一个交互型器件与一个工具有关联，那么这一对可以就有一个谐振器。
在这个实施例中，通过由天线102发射具有不同频率的激励信号，可以分别检测这些工具和/或交互型器件的位置。一个具有所选的频率的特定激励信号激励一个相应的工具或交互型器件的谐振器，在天线102内产生一个独特的谐振信号。因此，每个对象可以由它的特定谐振频率标识。
或者，这些工具的谐振电路可以在一个相同的谐振器频率上谐振，但是将谐振器设置在工具本身内相异的“z”位置上。每个工具唯一地由谐振器所关联的z位置标识。在1998年9月1日提出的Marcos R.Vescovi等人的美国专利申请No.09/144,951“利用电磁传感器检测物理对象的状态”(“Detecting Physical Object States UsingElectroMagnetic Sensors”)中揭示了这个实施例以及其他一些用来配置和标识具有相同频率的谐振器的实施例，该申请在这里列作参考全面予以引用。
可以采用任何适当的机构将谐振或检测到的信号变换成适合输入计算机系统的信号。如图所示，检测到的信号通过I/O板108、驱动器114发送给应用程序112。I/O板108配置成将检测到的信号变换成数字信号(例如，二进制脉冲)。应用软件112对检测到的信号进行分析，确定书籍单元103的各个对象的位置和标识，产生一个相应的声像程序。驱动器114配置成使得在应用软件112与I/O板108之间可以进行通信。
一般来说，位置数据根据检测到的信号确定，通过处理用来产生或触发一个声像程序。在1998年2月2日提出的Piernot等人的美国专利申请No.09/018.023“与物理系统交互作用的计算机方法和设备”(“Computer Method and Apparatus for Interacting with a PhysicalSystem”)中揭示了一些根据位置数据产生声像程序的方法的例子，该申请在这里列作参考全面予以引用。
具体地说，检测到的信号包括与书籍单元103的一个或多个物理对象(诸如工具、交互型器件和/或书页之类)的谐振电路有关的位置数据。也就是说，一个或多个物理对象的位置可以通过分析检测到的信号来确定。在一个实施例中，位置数据包括位置状态的六个自由度x、y和z位置，以及旋转角、倾斜角和偏航角。在1997年5月29日公布的Dames等人的国际PCT申请PCT/GB96/02896中揭示了检测六个自由度的位置数据的电磁传感系统的一个例子，该申请在这里列作参考全面予以引用。当然，位置数据可以包括这六个自由度的位置状态的任何子集。
下面将参考图2A至2F说明检测与多个物理对象有关的位置信息的一些检测机构。如所示出的那样，每个物理对象都呈现为书籍的一个书页的形式，而位置信息可以包括有关是否这页已经翻过、是否这页正在翻动和/或这页的精确位置(例如，相对封皮的角度)的信息。当然，可以应用稍有修改的跟踪机构来检测工具位置和/或交互型器件位置图2A为按照本发明的一个实施例实现的采用电磁检测的书页检测机构的第一例子的示意图。如图所示，多个书页104放置在一个嵌入PC板101的天线102的上方。当然，天线102也可以是独立的，不用PC板101。
每个书页104有一个具有一个特定谐振频率的植入谐振器202。每个谐振器202可以设置在所关联的书页的任何适当位置，使得书页位置可以精确地确定(例如，正在查看物理书籍内哪些书页)。在所示的这个实施例中，每个谐振器202位于天线102不同部分的上方(见每个谐振器的轴204)，取决于这页是否翻过。
如图所示，在书页104a的谐振器202a处在天线的左部上方时，书页104a是打开的，还没有翻过。相反，在书页104a的谐振器202a处在天线的右部时，书页104a就已经翻过，因此显露出一个新的书页(即，书页104b)。此外，在书页104a的谐振器202a处在天线的左、右部分之间时，书页104a就正在翻动(例如，从书籍的左侧翻向右侧，或者相反翻动)。
在图2A的这个实施例中，每个谐振器202在一个通过天线102发射的激励信号的特定频率谐振。例如，书页104a的谐振器202a可以通过在一个第一频率发射来激励，而书页104b的谐振器202b可以通过在一个不同的第二频率发射来激励。在激励信号撤消时，天线102可以检测其中一个谐振器202的谐振信号。
在一个以上的书页朝向同一方向(例如，书页104a、104b、和104c全部翻到书籍的左侧)时，这书页的谐振器202可能相互交叠。然而，较多的谐振器交叠在一起势必相互干扰，从而就可能难于分析检测到的来自个别谐振器的信号。因此，最好是将各谐振器202分别定在天线102的不同部分的上方。如各个轴204所示，各个谐振器202分别定位在天线102的不同部分的上方。
图2B为按照本发明的一个实施例实现的采用电磁检测的检测机构的第二例子的示意图。如图所示，书页104放置在一个具有一个植入的谐振器210的基座206上。谐振器210和基座206设置在天线102的上方。每个书页含有一个关联的线圈208(不带电容器或谐振器)。
随着翻页，一些线圈208就放置到与谐振器210相邻处，使得检测到的信号受这些相邻线圈208的影响。也就是说，谐振器210的谐振信号取决于有多少线圈208放置在谐振器210的一定距离内。每个线圈208可以处在与谐振器210相邻(即，书页翻到书籍的左侧)，处在谐振器210附近(即，正在翻页时)，或者处在远离谐振器210的位置(即，书页翻到右侧)。
如图所示，谐振器210设置在书籍的左部分内。书页104a至104c翻到书籍的左侧，因此线圈208a至208c位于谐振器910相邻。相反，书页104d至104f翻到书籍的右侧，因此线圈208d至208f远离谐振器210。在这种配置中，在书页的线圈104a至104c与谐振器210之间存在着互感，这种互感降低了谐振器信号的振幅。于是可以通过分析降低量来确定在谐振器210上有多少线圈，也就是有多少书页。
在另一个实施例中，这些线圈可以用导电材料的条代替。每个书页的导电条可以用可计量的方式改变检测到的信号。因此，通过分析检测到的信号就可以确定信号受到多少导电条的影响，从而确定翻了多少页。
图2C为按照本发明的一个实施例实现的采用电磁检测的检测机构的第三例子的示意图。如图所示，每页上有一个关联的线圈211。这些线圈211串联在一起，与谐振电容器212一起形成一个谐振器。随着书页的翻过，关联的线圈也翻转，使得线圈方向相反。
根据线圈的方向，每个线圈使谐振信号的振幅减小或增大。例如，随着每页翻到书籍的右侧(如图所示，书页104d至104f)，翻过的页的线圈(线圈211d至211f)都使检测到的信号的振幅减小。在这个例子中，每个没有翻过、仍然保持在书籍的左侧的书页(如图所示，书页104a至104c)的关联的线圈(线圈211a至211c)继续对检测到的信号的振幅有贡献。因此，通过分析检测到的信号就可以确定信号受到多少线圈的贡献，从而确定翻了多少页。
虽然已经就用电磁检测技术实现对书页的检测作了说明，但是当然也可以用其他类型的传感技术适当地检测书页。例如，每个书页可以对两个点之间的电容值有影响。也就是说，可以在每个书页上设置一些导电条，使得随着书页的翻动在两个点之间的电容值有所增减。
图2D为按照本发明的一个实施例实现的采用电容值检测的书页检测机构的第一例子的示意图。如图所示，第一点214a和第二点214b位于基座206上。在这两个点214之间的电容值受有多少页放置在这两个点214之间上方的影响。如图所示，每个页104有一个关联的导电条216，可以放置在两个点214的上方。
在所示这个实施例中，点214位于书籍的右部。因此，随着一页翻到书籍的右侧，这页关联的导电条216就增大了在这两个点214之间测量的电容值。如图所示，书页104d、104e和104f导电条216d、216e和216f由于放置在两个点214之上而增大了电容值。
导电条216可以设置在可以影响两个点214之间电容值的任何适当的位置。在图2D这个实施例中，条216在相应书页放置在两个点214之上时伸展在这两个点214之间。条216也可以与这两个点214交叠，或者覆盖一个比这两个点214之间的区域还大的区域。或者，条216覆盖一个比这两个点214之间的区域小的区域。
图2E为按照本发明的一个实施例实现的采用电容值检测的书页检测机构的第二例子的示意图。如图所示，每个书页104有一个关联的导电条218，这些条可以互相交错。也就是说，这些条218可以放置在点220a和220b上方它们之间的不同区域。象上个例子那样，每个条218影响在点220a和220b之间测量的电容值。由于这电容值取决于有多少页放置在点220之上，因此可以确定有多少页翻到书籍的一侧(即含有这两个测量点220的那侧)。
许多检测技术可以用来实现书页位置的检测。图2F为按照本发明的一个实施例实现的采用电阻值检测的书页检测机构的示意图。一般来说，每个书页有一个关联的导电条或导线224，可以使多个触点对之一(例如，222c)短路。
如图所示，这些触点对222设置在书籍的右边缘。随着每页翻到书籍的右侧，与所翻的页关联的导电条就使其中一对触点222短路。例如，在书页104f翻到书籍的右侧时，书页104f的导电条224f就使触点对222f短路。同样，导电条224c在书页104c翻到右侧时使触点对222c短路。
可以通过测量在各触点对222之间的电阻值来确定翻页。如果电阻值比较大，相应的书页就没有翻过。如果电阻值为零，相应的书页就已经翻过。
这些导电条224可以用任何适合使两个接触点222短路的方式配置在每书页上。如图2F所示，这些导电条224设置成在相应的书页直接处在触点对222上时使它们分别处在相应的其中一对触点222之间。或者，导电条或导线可以包括在书页翻过时可以插入一对导电孔的插头。这个实施例提供了一种可以保证在两个点之间形成一个导电通路的机构。不用插头，导电条可能不能与两个触点正确对准，例如如果书页盘曲的话。
在另一个实施例中，书籍系统可以包括一个磁传感装置，而每页可以有一个书页在一定位置磁传感装置可以检测的磁片。例如，每页可以有一个设置在不同位置的磁片。磁传感装置产生一个受处在附近的磁片的影响的信号。因此，通过分析磁传感装置的信号，就可以确定一页是否处在磁传感装置的附近。
作为另一个例子，在书籍的基座内可以设置一些光电检测器。例如，可以将光电检测器设置在基座一侧的外缘下。每页做成适合根据页是否翻过遮盖或不遮盖一个相应光电检测器的形状。与图2F的实施例类似，书页可以各有一个遮盖或不遮盖一个相应光电检测器(相应于图2F中的一个触点对222)的翼片(相应于图2F中的一个导电条224)。
在本发明的书籍系统内可以采用任何以上说明的书页检测机构。此外，可以用其他一些检测机构来实现对其他可移动的物理对象的检测。例如，书籍系统可以包括任何数量的可以放在书籍系统的书页上移动的物理对象。
图3为按照本发明的一个实施例实现的具有多个物理对象的书籍系统103的数字相片。如图所示，一本书籍104放置在一个基座101上。书籍系统103还包括若干个可移动的物理对象或工具(例如，106a至106e)，以及一个固定的物理对象106f。这些工具可以放在物理书籍的某些书页的特定区域内。
这些工具例如可以用来实现加入故事情节的任务。在一个实施例中，这些工具用来获取有关一个间谍身份的线索。因此，下面将参考图4A至8B说明帮助用户确定一个间谍身份的一些工具。然而，对于具有不同的故事内容的书籍可以使用不同的工具。例如，可以为一本西班牙语言的课本提供一组翻译工具。
在图4A所示的实施例中，用户可以将译码器106b移动到特定的书页104b的一些特定的正文部分702a。如图4B所示，在声-像显示窗704内显示出一个经解码的消息706。在这个例子中，给了用户一些接下来要做什么的指令。具体地说，命令用户进至下一页，用一个录音磁带阅读工具获取音响提示。如图4C所示，将一个音响解码工具106a移动到多个磁带条表示(例如，708a至708j)之一上。
在一个实施例中，随着用户在一个所选磁带上移动音响解码工具106a，就播放一个音响样本，向用户指示有关间谍身份的线索。可以在用户沿一个磁带条708从左至右、从右到左或者任何组合方式移动时播放音响。在这个实施例中，随着将工具106a从左至右正向移动，播放一段音响，而随着将工具106a从右到左反向移动，播放同一段音响。
总之，这个声像程序可以包括识别诸如音响解码工具106a读磁带的姿势之类的姿势的技术。可以用任何适当的技术来实现识别这种姿势以及其他姿势。例如，在将音响解码工具106a在一个磁带条708内移动时，根据工具106a沿磁带条708的位置计算一个指向一个音响文件(例如，一个波形文件)的索引。也就是说，如果将工具106a放置在条708的左侧远处，这个索引就引示音响文件的开始。随着工具106a移到条708的中间，索引也从音响文件的中间到音响文件的终端移动(和播放音响)。
可以提供其他一些工具使用户可以搜索隐藏的线索，通过将一个特定工具在一个特定书页的一些特定部分上移动来触发这些隐藏的线索。如图5A所示，可以将一个放大装置106c放在上书页104e的一个图像710a的一个特定部分。如图5B所示，在将这个放大镜106c放在一个金字塔图像710a上时，在声像显示屏704上就显示出一个放大了的影像。
声像显示704不仅包括实际在物理书籍上示出的图像(即，710a)，还示出了一个附加的放大了的图像710b。因此，除了在物理书籍内提供的正文和图像，通过利用所提供的工具，用户还可以接触到大量的声像资料。
类似，可以提供一个形态变换工具(未示出)。在将这个形态变换工具放在实际书页内的一个特定图像上时，声像程序就显示这个特定图像，而且在形态上变换成另一个图像。例如，在用户将形态变换工具放在一个年龄为12岁的人的照片上时，可以显示这个年轻人的一个图像，而且将这个图像形态变换成一个诸如同一个人在年龄为50岁时的老人的图像。
除了显示附加的可视图像，随着用户将一个特定工具在书页的一个特定部分上移动，还可以播放音响(例如，通过一个计算机的扬声器)。如图6A所示，有一个收听器106d放在书页104f中的一个建筑物的一个特定窗口上。于是，在声像程序内播放出可以通过这个建筑物的窗口听到的相应声音。如图6B所示，在声像程序704内表现和显示了一个语音信号712。此外，通过例如计算机的扬声器播放一个人的语音。在所示这个实施例中，这语音可以揭示一些重要的线索或者指示到哪里去查找将帮助用户确定间谍身份的其他线索。
在所示这个实施例中，还提供了一个工具使用户可以选择某些在一个特定书页上示出的图像对象。如图7A所示，一个选择工具106c可以用来如从书页104g和104h上的一个照片内所示出的一群人中选择一个特定的人。根据所选的人可以产生相应的声像显示。在一个神秘的背景环境内，这个声像程序于是可以表示所选择的这个人是否就是间谍。如图7B所示，声像显示704表示所选的这个人714不是间谍。
这些工具也可以呈现为一些与书页分开提供的可视图像的形式。这些分开的图像可以位于书籍的某些书页上。如图8A所示，所提供的是多个具有不同的面部的卡(例如，106e和106g)。在这个实施例中，用户选择一个特定的卡或人106g放在书页104i的中心。
概括地说，这个特色功能使用户可以将一些可视图像添加到故事情节中去。在这个具体例子中，用户选择一张有一个他们确定为间谍的人的卡片。于是产生一个声像程序，指示用户是否正确地识别了这个间谍。如图8B所示，声像显示704指出用户正确地识别了这个间谍716。
如上所述，在一个用户在书籍的一个书页上移动一个工具时，就改变了一个交互型器件的状态或者翻了一页，于是产生一个相应的声像程序。任何适当的机构可以用来产生与书籍系统内各个物理对象的位置相应的声像程序。也就是说，物理书籍的接口软件可以包括任何实现产生和用户与一个物理书籍系统交互作用相应的适当声像显示和/或音响的目标的适当操作。
图9为例示按照本发明的一个实施例实现的与一个诸如图1所示的书籍系统之类的书籍系统接口的过程300的流程图。首先，在操作302中，提供一个书籍系统。在操作304中，扫描这个书籍系统的一些部分，提取数据。所提取的数据包括有关书籍系统的这些物理对象(例如工具，书页和交互型器件)的信息。例如，所提取的数据包括每物理对象的位置和朝向。此外，所提取的数据还可以包括分别与各个物理对象关联的相应标识符。
在一个包括电磁传感技术的书籍系统中，数据通过首先在一个天线上产生一个具有一个预定频率的激励信号来提取。然后停止这个激励信号，确定在天线上是否存在一个来自在书籍系统内的一个或多个谐振器的检测到的信号。检测到的信号可以包括与书籍系统的作出响应的谐振器有关的位置信息。这个预定频率可以与一个作出响应的谐振器的标志相应。可以在天线上产生一连串具有不同预定频率的激励信号来检测多个各具有不同谐振频率的物理对象的存在、位置和标志。
在从书籍的一些部分提取数据后，在操作306中，对所提取的数据进行解释。例如，可以对所提取的数据进行分析，确定在书籍单元内各个物理对象的相对位置和标志。也可以通过分析所提取的数据确定检测到的物理对象的相对位置和标志以及书籍单元的各个区域。操作306的情况将参考图10详细说明。
在理解了数据后，在操作308中根据所提取的数据和任何先前提取和记录的数据运行一个声像程序。例如，可能先前已经记录了某个书页的一些区域的相对位置和先前一些物理对象的位置，从而可以结合这些情况，产生一个新的声像程序。操作308的情况将在下面结合图11详细说明。
声像程序可以只包括一个图像帧，也可以包括一个录像的一个帧序列中的一个帧。例如，运行一个声像程序的操作可以开始播放一个连续的声像序列(例如，一个Quicktime电影)或者只是从这个电影内的某个点继续播放。作为另一个例子，声像程序可以只有一个帧。作为又一个例子，声像程序可以包括一个交互型游戏，播放器配合书籍和物理对象执行一定的任务。
在声像程序开始或者继续后，在操作310中，记录所提取的数据信息。在记录了所提取的数据后，在操作312中，确定书籍是否已经终止。这可以用任何适当的方式实现。例如，在将书籍合上时，就可以检测到这个情况，将它解释为书籍终止。如果书籍没有终止，过程就返回到操作304，再次扫描书籍系统的一些部分，提取数据。在再次扫描书籍系统的各部分后，重复操作304至312，其中可以利用先前记录的数据。在书籍终止时，过程300就终止，直到再次启动(例如，在打开书籍时)。
图10为例示按照本发明的一个实施例实现的图9中解释所提取的数据的操作306的流程图。首先，在操作402中，确定所出现的任何物理对象的位置。书籍系统可以设计成使得一些物理对象可以一次一个地放在书籍的书页上，或者两个或更多个物理对象可以同时放在书页上。在操作404中，确定任何物理对象的标识符。例如，可以确定一个物理对象是一个放大装置。
然后，在操作406中，确定任何物理对象是否与一个特定书页上的一个区域或“热点”关联。也就是说，每页有一些区域可以规定为交互区。也就是说，在有一个物理对象放在一个热点区内时，就产生一个相应的声像程序。或者，整个一页可以规定为一个交互区。然后，在操作408中，标识这些与一个物理对象关联的热点。例如，可以标识页编号和与物理对象关联的部分，确定与这个特定的物理对象将发生什么类型的交互作用。作为一个具体例子，可以将一个特定书页的一个部分标识为在有一个放大工具放在它上面时可以予以放大(即由声像程序放大)的部分。
然后，在操作410中，确定任何交互型器件的状态。交互型器件可以呈现为任何适合指示物理对象不同状态的形式。例如，一个物理对象可以包括一个可以推进或放出的按钮。然后，在操作410中，确定这个按钮是否按下。然后，过程返回到图9的操作308，根据对所提取的数据的解释执行一个声像程序。
对于熟悉该技术的人员来说可以理解，操作402至410可以用任何适合具体应用的次序执行。例如，可以在操作404之后执行操作402。此外，根据具体应用的具体要求可以解释或者不解释所提取的数据中的其他信息。例如，如果书籍系统不包括任何交互型器件，不需要操作410。作为另一个例子，可以包括一个确定书籍本身的标识的操作，以便有助于选择在图9的操作308中将运行哪个声像程序。在解释了所提取的数据后，执行图9的操作308。
图11为例示按照本发明的一个实施例实现的执行图9中的声像程序的操作308的流程图。首先，在操作502中，确定是否有与任何热点区关联的任何物理对象。热点规定为一个特定书页上的一个特定部分或整个一页。热点区可以定义为可以放置可移动对象的区域或者设置固定交互型器件(诸如一个固定的按钮之类)的区域。如果没有与一个热点区关联的物理对象，过程就返回到图9的操作310，记录所提取的数据。
如果有一些与一个热点关联的物理对象，就在操作504中选择一个物理对象。可以用任何适当的方式选择一个物理对象。例如，可以首先选择一个首先放在这页上的物理对象。然后，在操作506中，执行一个相应的声像程序。这个声像程序取决于所选的物理对象、这个物理对象的标识符、任何关联的交互型器件的状态和关联的热点的标识符。也就是说，声像程序取决于选择的是哪个物理对象和这个物理对象相对于热点区的位置。
虽然在图11中没有示出，声像程序还可以取决于当前是否正在翻页，而不考虑是否出现一个物理对象。在一个实施例中，如果确定正在翻页，就产生一个填隙声像段。作为一个具体的例子，如果从具有丛林场景的第一页翻到具有沙漠场景的第二页，那么这个填隙声像段可以包括一个录像剪辑，示出一个角色乘坐飞机离开丛林，在飞机上从丛林飞到沙漠，降落在沙漠内。
在运行了声像程序后，在操作508中，确定是否还有物理对象要选择。如果还有物理对象要选择，就在操作504中进行选择。然后，在操作506中运行另一个声像程序。然而，如果没有物理对象要选择，过程就返回到图9的操作310，记录所提取的数据，供下一次执行过程300用。
虽然本发明作为可应用于与一本书籍接口进行说明，但是所说明的许多特色功能也可以应用于其他类型的娱乐设备，诸如桌盘游戏(board game)或玩具。例如，可以在其他一些类型的娱乐系统内使用所说明的一些工具。图12、13A和13B示出了本发明的另一个实施例的一些数字相片。
如图12所示，游戏系统1200包括多个可以放置在一个游戏表面或基座1201上的物理对象(例如1206a、1204a.和1202a)。基座1201可以具有任何适合一个特定娱乐设备的形状和/或配置。在所示这个实施例中，基座1201是一个桌盘游戏，包括一些平坦部分和一个拱起部分(例如，一个桥梁1203)。基座1201上的表面图型可以表现任何适当的游戏台面。在所示的这个实施例中，基座1201表现一个后院区域。
游戏系统1200可以包括一些呈现为任何本发明所说明的工具形式的物理对象。此外，这个游戏系统可以包括任何其他适当类型的物理对象。在所示这个实施例中，这些物理对象可以分为三种一般类型角色对象，环境对象和传感器对象。角色对象是表现在游戏内的角色的物理对象。例如，一个角色对象可以表示一个人、动物或任何活泼的对象。通常，一个角色在游戏期间与其他游戏对象交互作用。因此，声像程序将包括一些部分根据检测到的角色对象的位置显示检测到的角色与其他项交互作用的程序段。
环境对象通常表示游戏的一个辅助或背景项，或者环境状况。也就是说，声像程序也可以取决于一个环境对象位置的检测位置，但是环境对象主要影响游戏的环境，通常声像程序更多的取决于游戏的角色和他们与周围环境的交互作用。例如，在声像段中可以随着辅助对象相对于通常是主要焦点的角色对象的情况表示一个环境对象。作为另一个例子，一个环境对象可以影响声像段的状态或参数。环境对象的一些例子可以参见1998年2月2日提出的Piernot等人的美国专利申请No.09/018,023“与物理系统交互作用的计算机方法和设备”(“ComputerMethod and Apparatus for Interacting with a Physical System”)，该申请在这里列作参考全面予以引用。
传感器对象通常是在检测到时使声像程序在一个或多个声像段内产生一些在实际游戏系统内觉察不到的(例如，没有作为基座图型的一部分显示的)图像和/或音响的物理对象。例如，如上所述，可以通过声像程序给出视觉或听觉线索。作为另一个例子，声像段可以包括与基座上的一个图型有关的图像或音响。在一个实施例中，声像段显示一个由一个所用的传感器对象表示的这类传感装置检测到的对象。例如，在一个传感器对象表示一个放大镜时，声像段将包括基座的在这个传感器对象下的部分的一个放大了的影像。
在图12所示的实施例中，游戏系统1200包括一个呈现为一个小女孩形式的角色对象1202a，在呈现为这个小女孩的后院形式的游戏基座1201上移动。这个角色对象可以采取任何适当的形式，例如是人、动物、神话中的人，或者是任何种类的活泼物体。游戏系统1200还包括一个呈现为“魔法水晶球”形式的传感器对象1204a，用来揭示(即通过声像程序)一些“隐匿”在后院1201内的对象。游戏系统1200还包括一些呈现为阳台1210、树1206a、躲藏处1208a、树桩1212和喷泉1214形式的环境对象。
有些环境对象的移动可以是受限制的。例如，树桩1212限制在x、y和z位置，但是可以循环位移，以选择不同的游戏选项(例如，难度水平)。这些游戏选项可以影响一个或多个声像段甚至全面影响所有的声像段。有些环境对象可以是可移动的，可以设置在基座的任何地方(例如，树1206a)。在一个实施例中，声像程序忽视环境对象的存在(例如，在内声像段不表示这个对象)，除非它处在靠近角色对象1202a处。
图13A为例示按照本发明的一个实施例实现的声像程序根据图12的角色对象1202a、环境对象1206a(树)和1208a(躲藏处)、传感器对象1204a(魔法水晶球)给出的显示输出1300的屏幕快照。如声像段1300所示，其中显示了一个与物理角色对象相应的角色1202b。其中还显示了在处在离物理角色1202a预定距离内的这些环境对象。如图所示，相对角色1202b显示了树1206b和躲藏处1208b。
此外，根据传感器对象1204a的位置显示一个增强的影像1204b。在所示的这个实施例中，传感器对象呈现为一个可以检测设置在基座1201下面的地下对象(如图所示，一个鼹鼠1204b)的“魔法水晶球”形式。也就是说，它表现为用户可以移动“魔法水晶球”1204a，通过基座1201的一个区域，用“魔法水晶球”1204a去检测在基座1201下方的对象。随着传感器对象1204a扫过基座1204a，在声像段内模拟和显示这个基座区域的一个包括任何地下对象的地下影像。总之，用声像程序模拟传感器对象1204a对在实际游戏基座1201内的对象检测。
本发明还可以包括一个姿势识别器，用来标识使用任何物理对象的姿势。也就是说，可以检测一个物理对象的特定运动序列，用来产生一个适当的声像段。例如，用户可以通过将角色对象1202a举离基座1201启动一个“跳绳”姿势。于是，在一个包括一个跳绳的声像段内就表现了这个角色。所显示的角色的跳跃动作与物理角色的跳跃姿势相应。也就是说，所显示的角色的动作与物理角色的动作同步。
声像段还可以包括其他根据角色对象的运动执行的特色功能。例如，如果物理角色(和所显示的角色)没能使跳跃与所显示的跳绳的回转同步，就将所显示的角色示为被绳绊倒或打在头上。
图13B为例示按照本发明的一个实施例实现的声像程序根据图12的角色对象1202a的“跳绳”姿势给出的显示输出1301的屏幕快照。在所示这个实施例中，可以通过将物理角色1202a举离基座1201开始一个“跳绳”姿势。如图13B所示，所显示的一个与物理角色1202a相应的角色1202c正在跳绳。所显示的另外两个角色1302a和1302b握着跳绳1304回转，而主要角色1202c根据角色的跳跃与绳的回转动作是否同步示为进行跳跃或被绳绊倒或打到角色1202c的头部。
图14为例示按照本发明的一个实施例实现的分析图12的角色对象的“跳绳”姿势的过程1400的流程图。首先，在操作1402中，获取物理角色对象(例如，图12的1202a)的当前位置。然后，在操作1404中，一个声像程序根据获取的位置显示这个角色(例如，图13A的1202b)。再在操作1406中，确定这个物理角色(例如，1202a)的位置是否有改变。一直重复这个确定步骤，直到角色改变位置。
在确定角色改变了位置时，就在操作1410中确定角色的运动是否表示一个“跳绳”姿势。任何适当类型的运动都可以指示一种姿势。例如，角色在z方向重复地上下移动可以指示“跳绳”姿势。于是可以根据检测到的姿势激活一个新的声像段。在所示这个例子中，如果开始了一种“跳绳”姿势，就根据这个角色的位置将角色(例如，图13B的1202c)显示为正在跳绳(例如，见图13B)。
在操作1414中，再次重复地检验物理角色的位置，直到检测到有运动。在物理角色(例如，1202a)移到一个新的位置(例如，改变了它的z位置)后，就确定物理角色的运动与所显示的跳绳的回转运动是否同步。也就是说，确定物理对象是否正确地跳过所显示的跳绳(例如，1304)。在一个实施例中，将这个物理角色的z位置与所显示的跳绳的z位置相比较，确定所显示的角色是否越过绳(或者绳越过所显示的角色的头)。这个确定操作一直重复到这个物理角色与所显示的跳绳的定时不同步。于是，在操作1418中，显示物理角色失去同步的一个适当的声像段。例如，将所显示的角色显示为被所显示的绳绊倒。
虽然为了清晰地理解本发明以上已经作了相当详细的说明，但是显然可以在所附权利要求书的范围内进行一定的变动和修改。例如，虽然每个书页和对象都描述为具有一个相应的标记(例如，谐振器)，但是一些书页或工具如果它们与产生声像程序没有关系的话当然可以没有标记。
此外，虽然只说明了一些特定的工具类型，但是娱乐系统当然可以包括任何其他工具类型。例如，系统可以包括一个X射线工具，可以在任何其他物理对象(例如人或动物形象)上移动。随着用户将X射线工具在形象的一个部分上移动，声像程序将显示这部分形象的X射线或内部影像。如以上结合图12至14的游戏系统所述，X射线工具也可以用来揭示一些被认为隐藏在游戏表面下的对象(例如，隐藏对象)。类似，工具可以具有听诊器功能，随着将听诊器在形象上移动可以听到心脏搏动或其他声音。作为另一个例子，娱乐系统还可以包括一个手电筒工具，它也可以用来揭示在实际游戏系统内的一些隐藏对象。在一个实施例中，随着将手电筒工具在一个表面上移动，一个声像段将包括一个照亮部分，这部分可以包括表面或游戏基座的其他一些先前隐藏的对象。作为最后一个例子，一个工具可以起着一个金属探测器的作用。
此外，所说明的填隙特色功能可以应用于除翻页之外的其他类型的物理对象动作。例如，在一个呈现为一个直升机形式的物理对象在第一位置离开基座而在第二位置返回到基座时，可以产生一个适当的填隙声像段，示出一个直升机从第一区域起飞，在空中飞行，到第二区域着陆的情况。这个填隙段也可以取决于直升机对象在空中的时间。例如，如果直升机离开基座比较长的时间，这个填隙段就可以显示直升机飞行一大段距离的情况(例如，从一个国家到另一个国家)。
也可以在所说明的书籍系统以及图12至13所示的实施例内实现姿势特色功能。例如，书籍系统可以配置成可以识别一个特定工具的姿势。作为具体例子，可以用一个挖掘工具对所选的一个书页部分进行“挖掘”。于是产生一个相应的声像段，展现先前隐藏的对象。也就是说，声像程序根据在隐藏的对象上进行“挖掘”的姿势暴露一些隐藏的对象。
此外，本发明的娱乐系统可以包括根据一个物理对象的动作提供不同比例的声像段。也就是说，当一个物理对象在游戏的不同区域内移动一段距离时，可以显示不同的声像段，使得每个声像段以不同的比例表示这个距离。在一个具体例子中，在物理对象在游戏的第一区域内移动一段距离时，声像段用第一比例(例如，一个缩小了的影像)表示这个距离。相反，在物理对象在第二区域内移动同样的距离时，声像段用第二比例表示这个距离(例如，一个拉近了的影像)。
因此，所介绍的这些实施例应认为是说明性的而不是限制性的，本发明并不局限于在这里给出的细节，而是可以在所附权利要求书的范围内加以修改的。
权利要求
1.一种交互型娱乐系统，所述系统包括一个表示一个娱乐设备的基座(104)；一个与基座分开的物理传感器对象(106)；一个配置成检测传感器对象的存在、标志和相对基座的位置的检测器(102)；以及一个配置成输出与基座表示的娱乐设备有关的声像段的交互型声像程序(112，304，306，308)，其中检测到物理传感器对象使所述交互型声像程序至少部分根据检测到的传感器对象相对基座的位置输出一个包括在基座上不可察觉的但认为可由传感器对象检测的信息的声像段。
2.一种如在权利要求1中所述的交互型娱乐系统，其中所述传感器对象本身不在声像段内显示。
3.一种如在权利要求1或2中所述的交互型娱乐系统，其中所述娱乐设备是从包括游戏、玩具、书籍和故事的组中选出来的。
4.一种如在任何权利要求1-3中所述的交互型娱乐系统，其中所述传感器对象有一个表示它的功能的外形。
5.一种如在任何权利要求1-4中所述的交互型娱乐系统，其中所述声像程序输出的声像段包括基座的位于传感器对象的检测位置的一个部分的增强的影像。
6.一种如在权利要求5中所述的交互型娱乐系统，其中所述增强的影像是一个位于检测到的传感器对象的位置处的基座部分的放大影像。
7.一种如在权利要求5中所述的交互型娱乐系统，其中所述增强的影像是一个位于检测到的传感器对象的位置处的基座部分的X射线影像。
8.一种如在权利要求5中所述的交互型娱乐系统，其中所述增强的影像是一个位于检测到的传感器对象的位置处的基座部分的照亮影像。
9.一种如在权利要求5中所述的交互型娱乐系统，其中所述增强的影像是一个位于检测到的传感器对象的位置处的基座部分的解码影像。
10.一种如在任何权利要求5-9中所述的交互型娱乐系统，其中所述增强影像包括一个具有至少传感器对象一个部分的图像。
11.一种如在任何权利要求1-11中所述的交互型娱乐系统，其中所述声像程序输出的声像段包括一个与位于检测到的传感器对象的位置处的基座部分有关的音响段。
12.一种如在权利要求11中所述的交互型娱乐系统，其中所述基座部分包括一个录音磁带的一种表现，而所述音响段表示由录音磁带产生的音响。
13.一种如在权利要求11中所述的交互型娱乐系统，其中所述基座部分包括一个可以隐藏可闻其声的对象或人的结构的一种表现，而所述音响段表示由可闻其声的对象或人产生的音响。
14.一种如在任何权利要求1-13中所述的交互型娱乐系统，其中所述声像段包括一个具有一个取决于物理传感器对象的第一位置的开始景象和一个取决于物理传感器对象的与第一位置不同的第二位置的终止景象的录像剪辑。
15.一种交互型娱乐系统，所述系统包括一个表示一个娱乐设备的基座；一个表示一个在交互型娱乐系统内的角色的物理角色对象；一个配置成检测角色对象的存在、标志和相对基座的位置的检测器；一个配置成根据一个检测到的物理角色对象的状态识别角色对象的动作姿势的姿势识别器；以及一个配置成输出与基座表示的娱乐设备有关的声像段的交互型声像程序，其中姿势识别器识别出一个所选的姿势使所述交互型声像程序至少部分根据检测到的姿势输出一个声像段。
16.一种如在权利要求15中所述的交互型娱乐系统，其中所述声像段包括一个具有一个取决于角色对象的第一位置的开始景象和一个取决于角色对象的与第一位置不同的第二位置的终止景象的录像剪辑。
17.一种如在权利要求15或16中所述的交互型娱乐系统，其中所述声像段与基座表示的娱乐设备有关，其中所述姿势识别器识别出一个所选的姿势使所述交互型声像程序输出一个包括由执行一个与检测到的姿势关联的动作的角色对象表示的角色的声像段。
18.一种交互型娱乐系统，所述系统包括一个表示一个从包括游戏、玩具、和书籍的组中选出来的娱乐设备的基座；多个物理对象，这些物理对象包括环境对象、角色对象和传感器对象；一个配置成检测物理对象的存在、标志和相对基座的位置的检测器；以及一个配置成至少部分根据检测到的物理对象相对基座的位置输出一些与基座表示的娱乐设备有关的声像段的交互型声像程序，其中检测到一个所选的传感器对象使所述交互型声像程序输出一个包括在基座上不可察觉的但认为传感器对象可检测的信息的声像段，检测到一个角色对象使所述交互型声像程序将检测到的角色包括在一个输出的声像段内，而检测到一个环境对象使所述交互型声像程序将检测到的环境对象包括在一个输出的声像段内。
19.一种如在权利要求18中所述的交互型娱乐系统，其中所述传感器对象本身不在声像段内显示。
20.一种如在权利要求18或19中所述的交互型娱乐系统，其中所述基座是一本具有多个书页的书籍。
21.一种如在权利要求18或19中所述的交互型娱乐系统，其中所述基座是一个游戏桌。
22.一种与一个具有多个区域的书籍系统接口的方法，所述方法包括下列步骤通过扫描书籍系统提取数据，所提取的数据包括一个是书籍系统的一个部分的物理对象的位置和标识符；根据所提取的数据标识一个最接近物理对象的区域；至少部分根据确定的物理对象的标识符和物理对象相对所标识的区域的位置运行一个声像程序。
23.一种如在权利要求22中所述的方法，其中所提取的数据还包括一个是书籍系统的一个部分的交互型装置的位置和标识符，所述方法还包括根据所提取的数据标识这个交互型装置的状态，而其中所述声像程序还取决于所标识的交互型装置的状态。
24.一种如在权利要求23中所述的方法，其中所述交互型装置与物理对象关联。
25.一种如在任何权利要求22-24中所述的方法，其中所述所提取的数据还包括一个是书籍系统的一个部分的交互型装置的位置和标识符，所述方法还包括下列步骤根据所提取的数据标识这个交互型装置的状态；以及根据所标识的交互型装置的状态运行一个声像程序。
26.一种如在任何权利要求22-25中所述的方法，其中所述书籍系统包括多个书页，而所述物理对象呈现为一个工具的形式，可以放在一个所选的书页的接近所标识的区域的一个部分上。
27.一种如在权利要求26中所述的方法，其中所述物理对象是一个放大装置，在所述放大装置放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括书页的接近所标识的区域的部分的一个放大了的影像。
28.一种如在权利要求26中所述的方法，其中所述物理对象是一个X射线的装置，在所述X射线的装置放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括书页的接近所标识的区域的部分的一个X射线的影像。
29.一种如在权利要求26中所述的方法，其中所述物理对象是一个译码器，在所述译码器放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括在书页的接近所标识的区域的部分内未示出的文字、听觉或视觉对象。
30.一种如在权利要求26中所述的方法，其中所述物理对象是一个收听器，在所述收听器放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序产生一个或多个音响。
31.一种如在权利要求26中所述的方法，其中所述物理对象是一个选择装置，在所述选择装置放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括显示所述书页部分和一个取决于所述书页部分的响应。
32.一种如在权利要求26中所述的方法，其中所述物理对象具有一个关联的图像，在所述物理对象放在书页的接近所标识的区域的部分上时，所述声像程序包括显示与所述物理对象关联的图像。
33.一种如在权利要求32中所述的方法，其中所述声像程序还包括显示除了与物理对象关联的图像之外的一个第二图像。
34.一种如在权利要求32中所述的方法，其中所述声像程序还包括将与所述物理对象关联的图像形态变换成一个第二图像。
35.一种如在权利要求26中所述的方法，其中所述物理对象是一个形态变换装置，在所述形态变换装置放在书页的接近所标识的区域的部分上时，所述声像程序包括将书页的这部分形态变换成未包括在书页的接近所标识的区域的部分内的一个图像。
36.一种如在权利要求22-35中所述的交互型娱乐系统，其中所述声像程序显示一个具有一个取决于所述物理对象的第一位置的开始景象和一个取决于所述物理对象的与第一位置不同的第二位置的终止景象的录像剪辑。
37.一种与一个书籍系统交互作用的计算机系统，所述计算机系统包括一个配置成接收从所述书籍系统提取的数据的数据输入装置，所提取的数据包括一个是所述书籍系统的一个部分的所选的物理对象的至少位置和标识；一个配置成根据所提取的数据标识一个最接近所选的物理对象的区域的数据解释器；一个配置成至少部分根据确定的所选的物理对象的位置和标识符以及最接近的区域和所关联的标识符输出一个交互型可视图像的显示装置。
38.一种如在权利要求37中所述的计算机系统，其中所述所提取的数据还包括一个是书籍系统的一个部分的交互型装置的位置和标识符，所述数据解释器还配置成根据所提取的数据标识这个交互型装置的状态，而其中所述显示装置还配置成根据所标识的交互型装置的状态运行一个声像程序。
39.一种如在权利要求37或38中所述的计算机系统，其中所述书籍系统包括多个书页，而所述物理对象呈现为一个工具的形式，可以放在一个所选的书页的接近所标识的区域的一个部分上。
40.一种如在权利要求39中所述的计算机系统，其中所述物理对象是一个放大装置，在所述放大装置放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括书页的接近所标识的区域的部分的一个放大了的影像。
41.一种如在权利要求39中所述的计算机系统，其中所述物理对象是一个译码器，在所述译码器放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括在书页的接近所标识的区域的部分内未示出的文字、听觉或视觉对象。
42.一种如在权利要求39中所述的计算机系统，其中所述物理对象是一个X射线的装置，在所述X射线的装置放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括所述书页部分的本身未示出的一个X射线的影像。
43.一种如在权利要求39中所述的计算机系统，其中所述物理对象是一个收听器，在所述收听器放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括播放一个音频文件。
44.一种如在权利要求39中所述的计算机系统，其中所述物理对象是一个选择装置，在所述选择装置放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括显示所述书页部分和一个取决于所述书页部分的响应。
45.一种如在权利要求39中所述的计算机系统，其中所述物理对象具有一个关联的图像，在所述物理对象放在书页的接近所标识的区域的部分上时，所述声像程序包括显示与所述物理对象关联的图像。
46.一种如在权利要求39中所述的计算机系统，其中所述物理对象是一个形态变换装置，在所述形态变换装置放在书页的接近所标识的区域的部分上时，所述声像程序包括将书页的这部分形态变换成未包括在书页的接近所标识的区域的这部分内的一个图像。
47.一种存有与一个具有多个区域的书籍系统接口的程序指令的计算机可读媒体，所述计算机可读媒体包括通过扫描书籍系统提取数据的计算机代码，所提取的数据包括一个是书籍系统的一个部分的物理对象的位置和标识符；根据所提取的数据标识一个最接近这个物理对象的区域的计算机代码；至少部分根据确定的物理对象的标识符和物理对象相对所标识的区域的位置运行一个声像程序的计算机代码；以及一个存储计算机可读代码的计算机可读媒体。
48.一种如在权利要求47中所述的计算机可读媒体，其中所述所提取的数据还包括一个是书籍系统的一个部分的交互型装置的位置和标识符，而所述计算机可读媒体还包括根据所提取的数据标识这个交互型装置的状态的计算机代码；以及根据所标识的交互型装置的状态运行一个声像程序的计算机代码。
49.一种如在权利要求47或48中所述的计算机可读媒体，其中所述书籍系统包括多个书页，而所述物理对象呈现为一个工具的形式，可以放在一个所选的书页的接近所标识的区域的一个部分上。
50.一种如在权利要求49中所述的计算机可读媒体，其中所述物理对象是一个放大装置，在所述放大装置放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括书页的接近所标识的区域的部分的一个放大了的影像。
51.一种如在权利要求49中所述的计算机可读媒体，其中所述物理对象是一个译码器，在所述译码器放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括在书页的接近所标识的区域的部分内未示出的文字、听觉或视觉对象。
52.一种如在权利要求49中所述的计算机可读媒体，其中所述物理对象是一个收听器，在所述收听器放在书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括播放一个音频文件。
53.一种如在权利要求49中所述的计算机可读媒体，其中所述物理对象是一个选择装置，在所述选择装置放在所述书页的接近所标识的区域的部分上时，运行的声像程序包括显示所述书页部分和一个取决于所述书页部分的响应。
54.一种如在权利要求49中所述的计算机可读媒体，其中所述物理对象具有一个关联的图像，在所述物理对象放在书页的接近所标识的区域的部分上时，所述声像程序包括显示与所述物理对象关联的图像。
55.一种如在权利要求49中所述的计算机可读媒体，其中所述物理对象是一个形态变换装置，在所述形态变换装置放在书页的接近所标识的区域的部分上时，所述声像程序包括将书页的这部分形态变换成未包括在书页的接近所标识的区域的部分内的一个图像。
56.一种书籍系统，所述书籍系统包括多个书页，每个书页具有一个或多个区域；一个可在书页上移动的物理对象；以及一个可以与一个计算机系统连接的位置传感装置，所述位置传感装置可由计算机系统配置成检测书页的位置、物理对象的标志和物理对象的位置，其中所述计算机系统还用指令程控成将位置传感装置配置成检测书页和物理对象的位置和物理对象的标志，所述计算机系统还用指令程控成确定哪个区域最接近物理对象和根据书页的位置、物理对象的标志和位置以及最接近的区域产生一个声像程序。
57.一种如在权利要求56中所述的书籍系统，其中所述位置传感装置呈现为一个电磁传感机构的形式。
58.一种如在权利要求57中所述的书籍系统，其中所述每个书页和物理对象各有一个关联的谐振电路，而所述位置传感装置包括一个天线，通过这个天线可以发送一个具有一个预定频率的激励信号来激励至少一个关联的谐振电路，使得所述谐振电路的位置和标志可以得到检测。
59.一种如在权利要求58中所述的方法，其中与每个书页关联的每个谐振电路分别对一个不同频率值进行响应。
60.一种如在权利要求59中所述的方法，其中至少一些分别与书页关联的谐振电路分别设置在天线的不同部分的上方。
61.一种如在权利要求57中所述的书籍系统，其中所述书页形成一个第一谐振电路，而所述物理对象有一个第二谐振电路，所述位置传感装置包括一个天线，通过这个天线可以发送一个具有一个预定频率的激励信号来激励至少一个谐振电路，使得所述谐振电路的位置和标志可以得到检测。
62.一种如在权利要求61中所述的书籍系统，其中每个书页有一个关联的线圈与另一个书页的另一个线圈串联，这些书页的线圈与一个谐振器的电容器串联，使得在一个所选的书页翻过时所关联的线圈反向。
63.一种如在权利要求57中所述的书籍系统，所述书籍系统还包括一个基座谐振器，其中每个书页有一个关联的线圈，而每个线圈都可以放置在基座谐振器的上方，所述位置传感装置包括一个天线，通过这个天线可以发送一个具有一个预定频率的激励信号使基座谐振器产生一个受与放到基座谐振器附近的书页关联的线圈的影响的检测信号，从而可以确定这些书页相对基座谐振器的位置。
64.一种如在权利要求57中所述的书籍系统，所述书籍系统还包括一个基座谐振器，其中每个书页有一个关联的导电条，而每个导电条都可以放置在基座谐振器的上方，所述位置传感装置包括一个天线，通过这个天线可以发送一个具有一个预定频率的激励信号使基座谐振器产生一个受与放到基座谐振器附近的书页关联的一个或多个导电条的影响的检测信号，从而可以确定这些书页相对基座谐振器的位置。
65.一种如在权利要求56中所述的方法，其中所述位置传感装置包括一个电容测量装置，用来测量在两个触点之间的电容，从而确定书页的位置。
66.一种如在权利要求65中所述的方法，其中每个书页包括一个导电条，所述导电条可以放置成遮盖至少在所述两个触点之间上方的一个区域，影响所测量的电容。
67.一种如在权利要求66中所述的方法，其中每个导电条可以放置成遮盖在所述两个触点之间上方的整个区域，影响所测量的电容。
68.一种如在权利要求56中所述的方法，其中所述位置传感装置包括一个电阻测量装置，用来测量在多个触点对之间的电阻，从而确定这些书页的位置。
69.一种如在权利要求68中所述的方法，其中每个书页包括一个导电条，所述导电条可以放置在一个关联的触点对之间，使得这个关联的触点对短路。
70.一种如在权利要求68中所述的方法，其中每个导电条包括两个插头，而所关联的触点对包括两个可以容纳这两个插头的插孔。
71.一种如在权利要求68中所述的方法，其中每个导电条包括两个插孔，而所关联的触点对包括两个可以插入这两个插孔的插头。
72.一种如在权利要求56中所述的方法，其中所述位置传感装置包括多个光电检测装置，每个光电检测装置与一个书页关联，而每个书页的形状做成使书页可以放置成遮盖关联的光电检测器装置，从而可以确定这些书页的位置。
73.一种如在权利要求56中所述的方法，其中所述位置传感装置包括一个磁测量装置，而每个书页包括一个关联的磁片，所述磁片可以在书页翻到一个预定方向时接近磁测量装置。
74.一种如在权利要求56-73中所述的方法，其中所述位置传感装置能检测x、y、和z位置。
75.一种如在权利要求74中所述的方法，其中所述位置传感装置还能检测旋转角位置。
76.一种如在权利要求56-75中所述的书籍系统，所述书籍系统还包括一个可在书页上移动的第二物理对象，其中所述计算机系统还用指令程控成将所述位置传感装置配置成检测第二物理对象的位置和标志、确定哪个区域最接近第二物理对象和根据书页的位置、第二物理对象的标志和位置以及最接近第二物理对象的区域产生一个第二声像程序。
77.一种与一个具有多个书页、一个第一物理对象和一个第二物理对象的书籍系统接口的方法，其中每个物理对象可以放在一个或多个书页附近，所述方法包括下列步骤对书籍系统进行扫描从中提取数据，如果所选的第一物理对象放在其中一个书页附近，所提取的数据包括至少第一物理对象的第一位置和第一标识符，如果第二物理对象放在其中一个书页附近，所提取的数据包括第二物理对象的第二位置和第二标识符。如果所选的第一物理对象放在其中一个书页附近，根据所提取的数据标识一个最接近第一物理对象的第一区域。如果第二物理对象放在其中一个书页附近，根据所提取的数据标识一个最接近第二物理对象的第二区域；如果第一物理对象放在其中一个书页附近，至少部分根据第一物理对象的第一位置和第一标识符以及第一区域的标识符运行一个声像程序；以及如果第二物理对象放在其中一个书页附近，至少部分根据第二物理对象的第二位置和第二标识符以及第二区域的标识符运行一个声像程序。
78.一种如在权利要求77中所述的方法，其中所述所提取的数据还包括一个是书籍系统的一个部分的交互型装置的位置和标识符，所述方法还包括下列步骤根据所提取的数据标识这个交互型装置的状态；以及至少部分根据所标识的交互型装置的状态运行一个声像程序。
79.一种如在权利要求77或78中所述的方法，其中所述第一物理对象呈现为一个工具的形式，可以放在一个所选的书页的接近所标识的第一区域的一个部分上。
80.一种如在权利要求79中所述的方法，其中所述第一物理对象是一个放大装置，在所述放大装置放在书页的接近所标识的第一区域的部分上时，运行的声像程序包括书页的接近所标识的第一区域的部分的一个放大了的影像。
81.一种如在权利要求79中所述的方法，其中所述第一物理对象是一个X射线的装置，在所述X射线的装置放在书页的接近所标识的第一区域的部分上时，运行的声像程序包括书页的接近所标识的第一区域的部分的一个X射线的影像。
82.一种如在权利要求79中所述的方法，其中所述第一物理对象是一个译码器，在所述译码器放在书页的接近所标识的第一区域的部分上时，运行的声像程序包括在书页的接近所标识的第一区域的部分内未示出的文字、听觉或视觉对象。
83.一种如在权利要求79中所述的方法，其中所述第一物理对象是一个收听器，在所述收听器放在书页的接近所标识的第一区域的部分上时，运行的声像程序包括播放一个音频文件。
84.一种如在权利要求79中所述的方法，其中所述第一物理对象是一选择装置，在所述选择装置放在所述书页的接近所标识的第一区域的部分上时，运行的声像程序包括显示所述书页部分和一个取决于所述书页部分的响应。
85.一种如在权利要求79中所述的方法，其中所述第一物理对象具有一个关联的图像，在所述物理对象放在书页的接近所标识的第一区域的部分上时，所述声像程序包括显示与所述物理对象关联的图像。
86.一种如在权利要求79中所述的方法，其中所述第一物理对象是一个形态变换装置，在所述形态变换装置放在书页的接近所标识的第一区域的部分上时，所述声像程序包括将书页的这部分形态变换成未包括在书页的接近所标识的第一区域的部分内的一个图像。
87.一种存有与一个具有多个书页、一个第一物理对象和一个第二物理对象的书籍系统接口的程序指令的计算机可读媒体，其中每个物理对象可以放在多个书页之一附近，所述计算机可读媒体包括对书籍系统进行扫描从中提取数据的计算机代码，如果第一物理对象放在其中一个书页附近，所提取的数据包括至少所选第一物理对象的第一位置和第一标识符，如果第二物理对象放在其中一个书页附近，所提取的数据包括第二物理对象的第二位置和第二标识符；如果第一物理对象放在其中一个书页附近，根据所提取的数据标识一个最接近所选第一物理对象的第一区域的计算机代码；如果第二物理对象放在其中一个书页附近，根据所提取的数据标识一个最接近第二物理对象的第二区域的计算机代码；如果第一物理对象放在其中一个书页附近，至少部分根据第一物理对象的第一位置和第一标识符以及第一区域的标识符运行一个声像程序的计算机代码；如果第二物理对象放在其中一个书页附近，至少部分根据第二物理对象的第二位置和第二标识符以及第二区域的标识符运行一个声像程序的计算机代码；以及一个存储计算机可读代码的计算机可读媒体。
88.一种如在权利要求37中所述的计算机系统，所述计算机系统还包括一个姿势识别器，用来标识和解释物理对象的动作姿势。
全文摘要
本发明揭示了一种交互型娱乐系统。这种系统包括:一个表示一个娱乐设备的基座(104),一个与基座分开的物理传感器对象(106),一个配置成检测传感器对象的存在和标志以及它相对基座的位置的检测器(102),以及一个配置成输出与基座所表示的娱乐设备有关的声像段的交互型声像程序(112)。检测到这个物理传感器对象使交互型声像程序至少部分根据检测到的传感器对象相对基座的位置输出一个声像段,这个声像段包括在基座上不可察觉的但认为传感器对象可检测的信息。
文档编号A63F13/00GK1342275SQ00804426
公开日2002年3月27日 申请日期2000年1月31日 优先权日1999年2月1日
发明者克里斯托弗·H·施密德, 亚当·C·乔登, 菲利佩·P·皮埃诺特, 威廉·A·西泽罗蒂, 德施皮那·帕普多鲍洛斯, 罗宾·G·皮特雷维克, 戴维·W·莱图瑞, 詹妮·D·沃特沙夫特 申请人:英特莱格公司