专利名称：影像交互式故事系统的制作方法
技术领域：
本发明为一种影像交互式故事系统，尤其指一种使用者由网络下载故事，并透过网络摄影机取得使用者的影像数据，由这些信息来与计算机产生互动的影像交互式故事系统。
背景技术：
一般市面上所提供的故事书，由早期的平面纸张式故事书，演进到可由计算机产生语音及背景影像的电子式故事书，通常该故事的内容和配合故事内容的语音及影像皆已经事先编好及存盘，当使用者(如小朋友)看故事时，只要启动计算机，并执行该故事电子文件，则计算机会依据故事进行的进度，依序播放故事内容，以及配合故事内容的声光影像，增加故事的精采度，以吸引使用者。
再则，为了增加故事的变化性，该故事电子文件内会存有数种故事演化的内容，使用者可以透过操作接口，例如鼠标或键盘，来选择故事的演进，进一步增加故事的变化。
虽然上述的电子式故事书比起传统的平面纸张式故事书具有较丰富的声光影像，然而，使用者仍然无法进入故事情节中，缺乏身历其境的真实感，且需透过一操作接口与的互动，使用上便利性依然不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种影像交互式故事系统，系透过网络摄影机(webcamera)取得使用者(玩家)的影像数据，经过影像分析的处理，取得使用者的信息，由这些信息来与计算机产生互动。使用者由网络下载故事，并使用网络摄影机(web camera)来进行故事内容，并且可以与其它玩家做互动。这种阅读故事的方法，使用者(玩家)除了可以看故事外，还可以自己动手玩故事，透过网络还可以与其它玩伴一起玩故事。
本发明的目的是提供一种影像交互式故事系统，是要让小朋友亲身进入故事里面，让小朋友在看故事时，好像也在经历整个故事。本发明透过计算机来产生故事的虚拟实境，并且透过网络摄影机(web camera)取得小朋友的影像数据，并且将小朋友的影像带到屏幕中。影像经过影像分析的处理后，取得操作者的移动信息，利用这些信息来与计算机产生互动。小朋友除了看故事，也可以碰触故事系统内的对象，这些对象会与小朋友产生互动。小朋友除了可单独玩故事外，更可透过网络与其它小朋友做互动游戏。并且为了避免程序被盗版，采用网络下载故事，每一位使用者必须注册，取得下载的账号及密码。故事下载后，只有这台计算机及拥有账号及密码者可以玩。
为了达成上述目的，本发明的影像交互式故事系统包括有一故事数据模块、一影像撷取系统、一使用者计算机系统、一影像处理系统以及一服务器系统。故事数据模块其包括故事内容和与故事内容相配合的场景影像，影像撷取系统用以撷取使用者的影像，使用者计算机系统用以播放及解读该故事数据模块，影像处理系统用以处理将该影像撷取系统所撷取的使用者影像，并使该使用者影像与故事内容的场景影像结合，根据该使用者的动作与场景影像产生相对应的互动，服务器系统用以管理故事系统数据、账号及注册。
其中该影像处理系统包括有一影像转换模块、一读取场景影像模块、一建立树状结构模块、一影像互动处理模块、一场景影像更新模块、一影像结合模块与一去背处理模块。去背处理模块将使用者影像的背景去除，影像转换模块将该影像撷取系统所撷取的使用者影像转换成有用的信息，读取场景影像模块用以读取场景影像的数据，建立树状结构模块将场景数据建立成树状结构，影像互动处理模块用以将场景影像中的对象与使用者影像的动作做处理，场景影像更新模块依据使用者影像的动作与场景影像中被碰撞的对象，而重新绘图场景影像，而影像结合模块将该影像撷取系统所撷取的使用者影像与更新后的场景影像结合。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
图1为本发明的影像交互式故事系统的实施例的示意图；图2A为本发明的影像交互式故事系统的影像处理系统的示意图；图2B为本发明的影像交互式故事系统的影像处理的流程图；图3为本发明的影像交互式故事系统的去背处理的流程图；图4为本发明的影像交互式故事系统的服务器系统的示意图；以及图5为本发明的影像交互式故事系统的使用者计算机系统进行点对点互动方式的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明请参照图1所示，为本发明的影像交互式故事系统的实施例的示意图，本发明的影像交互式故事系统包括有一故事数据模块10、一影像撷取系统12、一使用者计算机系统14、一影像处理系统16以及一服务器系统18。
首先，使用者计算机系统14从服务器系统18加载故事数据模块10，故事数据模块10包括故事内容和与故事内容相配合的场景影像，依据场景的描述数据，便可以造出虚拟的三维(3D)或二维(2D)的场景，之后透过影像撷取系统12，例如一网络摄影机(web camera)，撷取使用者(玩家)的影像，透过网络摄影机(web camera)将玩家的影像带入场景中，让玩家与场景结合，玩家可以透过肢体的动作与场景中的物体做互动，产生故事的推演。使用者计算机系统14则播放及解读该故事资料模块10。其中该使用者计算机系统14是一个人计算机、一笔记型计算机或一具有处理器的游戏机，且具有连结网络的功能。
影像处理系统16用以处理将该影像撷取系统12所撷取的使用者影像，并使该使用者影像与故事内容的场景影像结合，根据该使用者的动作与场景影像产生相对应的互动。服务器系统18用以管理故事系统数据、账号及注册。
图2A为本发明的影像交互式故事系统的影像处理系统的示意图，图2B为本发明的影像交互式故事系统的影像处理的流程图，亦即使用者影像与虚拟场景影像交互式的流程图。其中该影像处理系统包括有一去背处理模块20、一影像转换模块22、一读取场景影像模块24、一建立树状结构模块26、一影像互动处理模块28、一场景影像更新模块30与一影像结合模块32。
去背处理模块20是为了要只得到人物的影像(不包含背景)，使得只有使用者的影像会进入故事中的场景，而去背的方法很多种，譬如在场景后面放一个单一颜色的幕，此颜色即为背景，当影像接收时将此颜色去除，便可达到完全去背效果。另外，去背的方法可依据需要的精确度来做调整，将使用者影像的背景去除，图3为本发明的影像交互式故事系统的去背处理的流程图。去背处理模块20所包括的去背处理的步骤有连续读取使用者的影像，与前一个影像做比对，接着移除噪声和更新背景资料，最后取得使用者移动的信息。其中，更新背景资料系由背景更新比率*目前读取的影像数据+(1-背景更新比率)*目前背景资料而达成。
去背后的影像即为人物的影像，我们从人物影像取得有用的信息，譬如手、头或脸部表情等信息。这些信息要与计算机内的虚拟影像做处理，需要以向量及特征值的方式表达。向量通常表达身体、手及脸移动的方向信息，向量的空间坐标以影像的左下角为原点，垂直轴为+Y，水平轴为+X。若需要侦测手的形状、脸部表情或物体在空间中绘制的图形，这些处理由特定的处理程序来分析，分析后的结果以特征值来表示，影像转换模块22依据此特征值来做处理，将该影像撷取系统12所撷取的使用者影像转换成有用的信息。
读取场景影像模块24用以读取场景影像的数据，建立树状结构模块26将场景数据建立成树状结构，可降低影像处理时系统的负荷，达到及时处理的功效，不会造成故事播放时停顿的现象，确保故事的流畅性，影像互动处理模块28用以将场景影像中的对象与使用者影像的动作做处理，根据使用者影像动作与场景影像中的对象的接触或碰撞状况，来处理场景影像，场景影像更新模块30依据使用者影像的动作与场景影像中被碰撞的对象，而重新绘图场景影像，而影像结合模块32将该影像撷取系统12所撷取的使用者影像与更新后的场景影像结合，藉由上述的步骤，使得使用者与故事系统的故事内容，产生身历其境的互动关系，使得使用者的影像与故事系统中情节的影像，随着故事的演进，实时更新。
为了能提供多数人单独或同时使用本发明的影像交互式故事系统产生互动，且为了避免本发明的影像交互式故事系统被盗版，所以采用网络下载故事的方式进行，每一位使用者必须事先注册，取得下载的账号及密码，故事下载后只提供这台计算机及账号拥有者可以玩。玩家先至网络上的服务器注册，并且购买点数，而故事书可以购买或租借的方式取得，并透过网络下载取得。故事书的数据会做保护，每一位用户有特定的保护锁，经由保护锁才可以读取故事，如此可避免设计的故事被盗版。
图4为本发明的影像交互式故事系统的服务器系统的示意图，该服务器系统包括有一主数据库系统40、一故事系统下载处理系统42和一网络系统44。主数据库系统40透过网络系统44进行使用者数据更新，而使用者则可透过网络系统44进行本身数据的查看、注册、开卡及点数购买。故事系统下载处理系统44连结于该主数据库系统40与使用者计算机系统14，用以处理使用者登录、故事系统下载、使用者数据下载与处理数据传送等等。而主数据库系统40可将更新的数据传送给使用者计算机系统14。
本发明的影像交互式故事系统可以由多人同时进行，为了避免服务器系统18过度负荷，提供多人进行采用点对点的方式进行，其中一台使用者计算机系统141为主计算机，传送故事中对象的移动信息，碰撞侦测由个别的计算机处理，如使用者计算机系统14和141，处理后的数据再传回当主计算机的使用者计算机系统141。除了处理的信息还需要传送每台计算机上玩家的影像，如图5所示，为本发明的影像交互式故事系统的使用者计算机系统进行点对点互动方式的示意图。以二个使用者为例，其中一台使用者计算机系统141为主计算机，负责游戏对象讯息的传送，游戏对象的碰撞处理由个别计算机(如使用者计算机系统14和141)分别自行处理，碰撞的讯息再传回当主计算机的使用者计算机系统141，再由当主计算机的使用者计算机系统141辨别碰撞次序。其中，影像的传送也是互传，所以每次信息传送与接收的量为2次。
本发明的影像交互式故事系统具有下列的特点1.本发明的影像交互式故事系统可透过网络摄影机(web camera)取得使用者(玩家)的影像数据，经过影像分析的处理，取得使用者的信息，由这些信息来与计算机产生互动，产生身历其境的效果。
2.本发明的影像交互式故事系统为了避免程序被盗版，采用网络下载故事，每一位使用者必须注册，取得下载的账号及密码，故事下载后，只有这台计算机及拥有账号及密码者可以使用。
3.本发明的影像交互式故事系统除了可单独玩故事外，更可透过网络与其它小朋友做互动游戏。
4.本发明的影像交互式故事系统包括去背处理，使得只有使用者的影像会进入故事中的场景。
以上所述，仅是本发明较佳可行的实施例之一而已，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的普通技术人员来说，举凡运用本发明的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属在本发明权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种影像交互式故事系统，其特征在于，包括有一故事数据模块，其包括故事内容和与故事内容相配合的场景影像；一影像撷取系统，用以撷取使用者的影像；一使用者计算机系统，用以播放及解读该故事数据模块；以及一影像处理系统，位于该使用者计算机系统内，用以处理将该影像撷取系统所撷取的使用者影像，并使该使用者影像与故事内容的场景影像结合，根据该使用者的动作与场景影像产生相对应的互动；其中该影像处理系统包括有一影像转换模块，将该影像撷取系统所撷取的使用者影像转换成有用的信息；一读取场景影像模块，用以读取场景影像的数据；一建立树状结构模块，连结于该读取场景影像模块，用以将场景数据建立成树状结构；一影像互动处理模块，连结于该建立树状结构模块和该影像转换模块，用以将场景影像中的对象与使用者影像的动作做处理；一场景影像更新模块，连结于该场景影像与使用者影像互动处理模块，依据使用者影像的动作与场景影像中被碰撞的对象，而重新绘图场景影像；以及一影像结合模块，连结于该场景影像更新模块，将该影像撷取系统所撷取的使用者影像与更新后的场景影像结合。
2.根据权利要求1所述的影像交互式故事系统，其特征在于，更包括有一服务器系统，用以管理故事系统数据、账号及注册。
3.根据权利要求1所述的影像交互式故事系统，其特征在于，其中该影像撷取系统是一网络摄影机。
4.根据权利要求1所述的影像交互式故事系统，其特征在于，其中该计算机系统是一个人计算机、一笔记型计算机或一具有处理器的游戏机。
5.根据权利要求1所述的影像交互式故事系统，其特征在于，其中该个人计算机、笔记型计算机或具有处理器的游戏机具有连结网络的接口。
6.根据权利要求1所述的影像交互式故事系统，其特征在于，更包括有一去背处理模块，连结于该影像转换模块，将使用者影像的背景去除。
7.根据权利要求6所述的影像交互式故事系统，其特征在于，其中该去背处理模块处理的步骤包括有连续读取使用者的影像；与前一个影像做比对；移除噪声；更新背景资料；以及取得使用者移动的信息；其中，更新背景资料是由背景更新比率*目前读取的影像数据+(1-背景更新比率)*目前背景资料而达成。
8.根据权利要求2所述的影像交互式故事系统，其特征在于，其中该服务器系统包括有一主数据库系统，用以处理使用者数据、登录和故事系统下载；一故事系统下载处理系统，连结于该主数据库系统与使用者计算机系统，用以处理使用者登录与故事系统下载；以及一网络系统，连结于该主数据库系统与使用者计算机系统，用以处理使用者数据。
9.根据权利要求1所述的影像交互式故事系统，其特征在于，其中该使用者计算机系统进行点对点互动的方式，其中一台为主计算机，传送故事中对象的移动信息，碰撞侦测由个别的计算机处理，处理后的数据再传回主计算机。
全文摘要
一种影像交互式故事系统，是要让小朋友亲身进入故事里面，让小朋友在看故事时，好像也在经历整个故事。本发明透过计算机来产生故事的虚拟实境，并且透过网络摄影机(web camera)取得小朋友的影像数据，并且将小朋友的影像带到屏幕中。影像经过影像分析的处理后，取得操作者的移动信息，利用这些信息来与计算机产生互动。小朋友除了看故事，也可以碰触故事系统内的对象，这些对象会与小朋友产生互动。小朋友除了可单独玩故事外，更可透过网络与其它小朋友做互动游戏。其包括故事数据模块、影像撷取系统、使用者计算机系统、影像处理系统以及服务器系统。
文档编号A63F13/00GK1933559SQ20051003730
公开日2007年3月21日 申请日期2005年9月13日 优先权日2005年9月13日
发明者林洪义 申请人:林洪义