專利名稱：獲得用于控制游戲程序的運行的輸入的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來說，本發(fā)明涉及人機接口，具體來說，涉及處理用于跟蹤一個或多個控制器的用戶操縱的多通道輸入。
背景技術(shù)：
計算機娛樂系統(tǒng)通常包括手持控制器、游戲控制器或其它控制器。用戶或玩家使用控制器向娛樂系統(tǒng)發(fā)送命令或其它指令，以便控制正在玩的視頻游戲或其它才莫擬。例如，控制器可配備由用戶操作的操縱器、如操縱桿。操縱桿的被操縱變量從模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，該數(shù)字值被發(fā)送給游戲機主機?？刂破鬟€可配備可由用戶操作的按鈕。正是針對這些及其它背景信息因素發(fā)展了本發(fā)明。


結(jié)合附圖通過參考以下詳細描述，可易于理解本發(fā)明的理論，附
圖包括
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例進行操作的視頻游戲系統(tǒng)的實物電i 各圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例制作的控制器的透視圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、可用于控制器的加速計的三維示意圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例、用于混合各種控制輸入的系統(tǒng)的框圖5A是圖1的視頻游戲系統(tǒng)的一部分的框圖5B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、用于跟蹤視頻游戲系統(tǒng)的控制器的方法的流程圖5C是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例、用于在視頻游戲系統(tǒng)上的游戲進行期間利用位置和/或取向信息的方法的流程圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的視頻游戲系統(tǒng)的框圖；以
及
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的視頻游戲系統(tǒng)的單元處理器實現(xiàn)的框圖。
具體實施例描述
雖然為了便于說明，以下詳細描述包含許多具體細節(jié)，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，對以下細節(jié)的許多變化和變更處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。因此，提出以下描述的本發(fā)明的示范實施例，而不失要求權(quán)益的本發(fā)明的一般性并且沒有對要求權(quán)益的本發(fā)明施加限制。
本文所述的方法、設(shè)備、方案和系統(tǒng)的各種實施例提供用戶對整個控制器主體本身的移動、運動和/或操縱的檢測、捕捉和跟蹤。用戶對整個控制器主體的所檢測移動、運動和/或操縱可作為附加命令用來控制所進行的游戲或其它才莫擬的各個方面。
檢測和跟蹤用戶對游戲控制器主體的操縱的步驟可通過不同方式來實現(xiàn)。例如，例如加速計或陀螺儀等慣性傳感器、例如數(shù)碼相機等圖像捕"t足單元可與計算機娛樂系統(tǒng)配合使用，以便檢測手持控制器主體的運動，并將它們轉(zhuǎn)換成游戲中的動作。例如在標題為"三維輸入
控制的系統(tǒng)、方法和設(shè)備"的美國專利申請ll/382033 (代理人檔案號SCEA06INRT1)中描述了跟蹤具有慣性傳感器的控制器的示例，通過引用將其結(jié)合到本文中。例如在標題為"用于檢測和跟蹤游戲控制器主體的用戶操縱的方案"的美國專利申請11/382034 (代理人檔案號SCEA05082US00)中描述了使用圖像捕捉來跟蹤控制器的示例，通過引用將其結(jié)合到本文中。另外，還可使用話筒陣列和適當(dāng)?shù)男盘柼幚硪月晫W(xué)方式跟蹤控制器和/或用戶。在美國專利申請11/381721中描述了這種聲跟蹤的示例，通過引用將其結(jié)合到本文中。
聲感測、慣性感測和圖像捕捉可單獨地或者以任何組合用于檢測控制器的許多不同類型的運動，例如上下移動、扭轉(zhuǎn)移動、左右移動、急拉移動、棒式運動、俯沖運動等。這類運動可對應(yīng)于各種命令，使得運動凈皮轉(zhuǎn)換成游戲中的動作。檢測和跟蹤用戶對游戲控制器主體的操縱可用來實現(xiàn)許多不同類型的游戲、沖莫擬等，這允許用戶例如參加刀劍或光劍戰(zhàn)斗，使用棍棒跟蹤物品的形狀，參加許多不同類型的體育賽事，參加屏幕上的戰(zhàn)斗或其它對抗等。游戲程序可配置成跟蹤控制器的運動，并且從^皮跟蹤運動中識別出某些預(yù)先記錄的姿勢。這些姿勢中的一個或多個的識別可觸發(fā)游戲狀態(tài)的變化。
在本發(fā)明的實施例中，可在用于姿勢識別的分析之前混合從這些不同來源得到的控制器路徑信息。可通過改進識別姿勢的可能性的方式混合來自不同來源(例如聲、慣性和圖像捕捉)的跟蹤數(shù)據(jù)。
參照圖1，示出才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例進行才喿作的系統(tǒng)IOO。如圖所示，計算機娛樂控制臺102可與電視或其它視頻顯示器104耦合， 以便在其中顯示視頻游戲或其它才莫擬的圖像。游戲或其它才莫擬可存儲 在插入控制臺102的DVD、 CD、閃速存儲器、USB存儲器或者其它存儲 器^h質(zhì)106上。用戶或玩家108操縱游戲控制器110來控制視頻游戲 或其它模擬。在圖2中看到，游戲控制器110包括慣性傳感器112， 它響應(yīng)游戲控制器110的位置、運動、取向或者取向的變化而產(chǎn)生信 號。除了慣性傳感器之外，游戲控制器110還可包括常規(guī)*控制輸入裝 置，例如操縱桿lll、按鈕113、 Rl、 Ll等。
在操作中，用戶108以物理方式移動控制器110。例如，控制器 110可由用戶108朝任何方向移動，例如上、下、到一側(cè)、到另一側(cè)、 扭轉(zhuǎn)、翻滾、搖晃、急拉、俯沖等?？刂破?10本身的這些移動可由 相機112通過經(jīng)由分析來自慣性傳感器112的信號進行跟蹤、以下面 所述的方式來檢測和捕捉。
再參照圖1，系統(tǒng)100可以可選地包括相機或其它視頻圖像捕才足 裝置114，它可定位成使得控制器110在相機的視野116之內(nèi)。來自 圖像捕捉裝置114的圖像的分析可與來自慣性傳感器112的數(shù)據(jù)的分 析結(jié)合使用。如圖2所示，控制器110可以可選地配備例如發(fā)光二極 管(LED) 202、 204、 206、 208等光源，以幫助通過^L頻分析進行跟蹤。
它們可安裝到控制器110的主體上。本文所使用的術(shù)語"主體"用于 描述游戲控制器110中將用手握住(或者在它是可佩戴游戲控制器時 佩戴)的部分。
例如在授予發(fā)明人Gary M. Zalewski、標題為"用于檢測和跟蹤 游戲控制器主體的用戶操縱的方案"的美國專利申請?zhí)?1/382034 (代 理人檔案號SCEA05082US00)中描述為了跟蹤控制器110而對這類S見 頻圖像的分析，通過引用將其結(jié)合到本文中?？刂婆_102可包括聲換 能器，例如話筒陣列118。控制器110還可包括聲信號生成器210(例 如喇叭)，從而提供聲源以幫助具有話筒陣列118的控制器110的聲跟 蹤以及適當(dāng)?shù)穆曅盘柼幚恚缑绹鴮＠暾?1/381724中所述，通過引用將其結(jié)合到本文中。
一般來說，來自慣性傳感器112的信號用于生成控制器110的位 置和取向數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)可用來計算控制器110的移動的許多物理方 面，例如它沿任何軸的加速度和速度、它的傾斜、俯仰、偏航、翻滾 以及控制器110的任何遙測點。本文所使用的"遙測" 一般指的是遠 程測量受關(guān)注信息并向系統(tǒng)或者向系統(tǒng)的設(shè)計人員或操作員凈艮告。
檢測和跟蹤控制器110的移動的能力使得能夠確定是否執(zhí)行控制 器110的任何預(yù)定移動。也就是說，控制器110的某些移動才莫式或姿 勢可預(yù)先定義并用作游戲或其它^t擬的輸入命令。例如，控制器110 的向下俯沖姿勢可定義為一個命令，控制器110的扭轉(zhuǎn)姿勢可定義為 另一個命令，控制器110的搖晃姿勢可定義為另一個命令，依此類推。
i1^^，用戶108以物理方式移動控制器110的方式用作用于控制游戲
的另一個輸入，它為用戶提供更刺激更愉快的體驗。
作為示例而不是限制，慣性傳感器112可以是加速計。圖3示出 采取在四個點例如通過彈簧306、 308、 310、 312與框架304彈性耦合 的簡單質(zhì)量塊302的形式的加速計300的一個示例。俯仰軸和翻滾軸 (分別由X和Y表示)位于與框架相交的平面中。偏航軸Z定向為與包 ^^俯仰軸X和翻滾軸Y的平面垂直?？蚣?04可通過任何適當(dāng)方式安 裝到控制器110。當(dāng)框架304 (以及游戲控制器110)加速和/或旋轉(zhuǎn)時， 質(zhì)量塊302可相對于框架304位移，并且彈簧306、 308、 n0、 3U可 按以下方式伸長或壓縮，該方式取決于俯仰和/或翻滾和/或偏航的平 移和/或旋轉(zhuǎn)加速的數(shù)量和方向和/或角度。質(zhì)量塊302的位移和/或彈 簧306、 308、 310、 312的壓縮或伸長可采用例如適當(dāng)?shù)膫鞲衅?14、 316、 318、 320來感測，并且^ 皮轉(zhuǎn)換成以已知或預(yù)定方式與俯仰和/或 翻滾的加速量相關(guān)的信號。
存在許多不同的方式來跟蹤質(zhì)量塊的位置和/或施加到其上的力， 其中包括電阻應(yīng)變計材料、光子傳感器、-茲傳感器、霍耳效應(yīng)裝置、 壓電裝置、電容傳感器等。本發(fā)明的實施例可包括任何數(shù)量和類型的傳感器或者傳感器類型的組合。通過示例而不是限制，傳感器314、 316、 318、 320可以是設(shè)置在質(zhì)量塊302上的間隙近接式電極。質(zhì)量 塊與各電極之間的電容隨質(zhì)量塊相對于各電極的位置而改變。各電極 可連接到電路，該電路產(chǎn)生與質(zhì)量塊302相對于電極的電容(因此與質(zhì) 量塊相對于電極的接近度)相關(guān)的信號。另外，彈簧306、 308、 310、 312可包括電阻應(yīng)變計傳感器，它們產(chǎn)生與彈簧的壓縮和伸長相關(guān)的 信號。
在一些實施例中，框架304可用萬向架安裝到控制器110, <吏得 加速計300相對于俯仰和/或翻滾和/或偏航軸保持固定取向。這樣， 控制器軸X、 Y、 Z可直接映射到實際空間中的對應(yīng)軸，而無需考慮控 制器軸相對于實際空間坐標軸的傾斜。
如上所述，可分析來自慣性、圖像捕捉和聲源的數(shù)據(jù)，以生成跟 蹤控制器110的位置和/或取向的路徑。如圖4的框圖所示，根據(jù)本發(fā) 明的一個實施例的系統(tǒng)400可包括慣性分析器402、圖像分析器404 和聲學(xué)分析器406。這些分析器中的每個接收來自感測環(huán)境401的信 號。分^f器402、 404、 406可通過硬件、軟件(或固件)或者它們中的 兩個或更多的某種組合來實現(xiàn)。分析器中的每個產(chǎn)生與受關(guān)注對象的 位置和/或取向相關(guān)的跟蹤信息。作為示例，受關(guān)注對象可以是上述控 制器110。圖像分析器404可結(jié)合美國專利申請11/3820M(代理人檔 案號SCEA05082US00)中所述的方法進行工作、按照它形成場以及相對 它進行操作。慣性分析器402可結(jié)合標題為"三維輸入控制的系統(tǒng)、 方法和設(shè)備，，的美國專利申請11/382033 (代理人檔案號SCEA06INRT1) 中所述的方法進行工作、按照它形成場以及相對它進行操作。聲學(xué)分 析器406可結(jié)合美國專利申請11/381, 724中所述的方法進行工作、按 照它形成場以及相對它進行操作。
分析器402、 404和406可被看作與位置和/或取向信息的輸入的 不同通道關(guān)聯(lián)?；旌掀?08可接受多個輸入通道，并且這類通道可包 含表征感測環(huán)境401的樣本數(shù)據(jù)，通常從通道的角度看。慣性分析器402、圖像分析器404和聲學(xué)分析器406生成的位置和/或取向信息可 耦合到混合器408的輸入?；旌掀?08和分析器402、 404、 406可由 游戲軟件程序410來查詢，并且可配置成響應(yīng)事件而中斷游戲軟件。 事件可包括姿勢識別事件、聯(lián)動變化、配置變化、設(shè)置噪聲等級、設(shè) 置取樣率、變更映射鏈等，下面論述其示例?；旌掀?08可結(jié)合本文 所述的方法進行工作、按照它形成場以及相對它進行操作。
如上所述，來自例如慣性傳感器、視頻圖像和/或聲學(xué)傳感器等的 不同輸入通道的信號可分別由慣性分析器402、圖像分析器404和聲 學(xué)分析器406進行分析，以便根據(jù)本發(fā)明方法在進行;f見頻游戲期間確 定控制器110的運動和/或取向。這種方法可實現(xiàn)為處理器可讀介質(zhì)中 存儲的并且在數(shù)字處理器上運行的一系列(a series of)處理器可執(zhí)行 程序代碼指令。例如，如圖5A所示，視頻游戲系統(tǒng)100可包括具有通 過硬件或者軟件來實現(xiàn)的慣性分析器402、圖像分析器404和聲學(xué)分 析器406的控制臺102。作為示例，分析器402、 404、 406可實現(xiàn)為 運行于適當(dāng)處理器單元502上的軟件指令。作為示例，處理器單元502 可以是數(shù)字處理器，例如視頻游戲控制臺中常用類型的微處理器。指 令的一部分可存儲在存儲器506中。備選地，慣性分析器402、圖像 分析器404和聲學(xué)分析器406可通過硬件、例如專用集成電路(ASIC) 來實現(xiàn)。這種分析器硬件可設(shè)置在控制器IIO或者控制臺102上，或 者可遠程設(shè)置在其它位置。在硬件實現(xiàn)中，分析器402、 404、 406可 以是響應(yīng)例如來自處理器502或者例如通過USB纜線、無線連4妄或者 通過網(wǎng)絡(luò)所連接的其它某個遠程設(shè)置的源的外部信號而可編程的。
慣性分析器402可包括或者實現(xiàn)分析慣性傳感器112生成的信號 并且利用與控制器110的位置和/或取向有關(guān)的信息的指令。類似地， 圖像分析器404可實現(xiàn)分析圖像捕捉單元114所捕捉的圖像的指令。 另外，聲學(xué)分析器可實現(xiàn)分析話筒陣列118所捕捉的圖像的指令。如 圖5B的流程圖510所示，這些信號和/或圖像可由分沖斤器402、 404、 406接收，如框512所示。信號和/或圖像可由分析器402、 404、 406
18進行分析，以確定與控制器110的位置和/或取向有關(guān)的慣性跟蹤信息
403、 圖像跟蹤信息405和聲學(xué)跟蹤信息407，如框514所示。跟蹤信 息403、 405、 407可與一個或多個自由度相關(guān)。優(yōu)選地跟蹤六個自由 度，以表征控制器110或其它^皮跟蹤對象的操縱。這類自由度可與沿 x、 y和z軸的控制器傾斜、偏航、翻滾以及位置、速度或加速度相關(guān)。
如框516所示，混合器408混合慣性信息403、圖像信息405和 聲學(xué)信息407，以生成精確的位置和/或取向信息(orientation information) 409。作為示例，混合器4G8可纟艮據(jù)游戲或環(huán)境條件來 對慣性、圖像和聲學(xué)跟蹤信息403、 405、 407應(yīng)用不同的權(quán)重，并取 加權(quán)平均。另外，混合器408可包括它自己的混合器分析器412,分 析器412分析組合的位置/取向信息，并生成包含其它分析器生成的信 息的組合的它自己的所得"混合器"信息。
在本發(fā)明的一個實施例中，混合器408可將分布值賦予來自分析 器402、 404、 406的跟蹤信息403、 405、 407。如上所述，可對輸入 控制數(shù)據(jù)的某些集合求平均。但是，在本實施例中，在對輸入控制數(shù) 據(jù)求平均之前對它賦予某個值，由此，來自某些分析器的輸入控制數(shù) 據(jù)比來自其它分析器的輸入控制數(shù)據(jù)具有更大的分析重要性。
混合器408在本系統(tǒng)的上下文中可承擔(dān)多種功能性，包括觀測、 校正、穩(wěn)定、推導(dǎo)、組合、路由選擇、混合、報告、緩沖、中斷其它 過程和分析。這可相對于從分析器402、 404、 406的一個或多個所接 收的跟蹤信息403、 405、 407來執(zhí)行。雖然分析器402、 404、 406的 每個可接收和/或推導(dǎo)某些跟蹤信息，但是混合器408可實現(xiàn)成優(yōu)化所 接收的跟蹤信息403、 405、 407的使用，并生成精確的跟蹤信息409。
分析器402、 404、 406和混合器408優(yōu)選地配置成為跟蹤信息提 供相似的輸出格式。來自任何分析器元件402、 404、 406的跟蹤信息 參數(shù)可映射到分析器中的單個參數(shù)。備選地，通過處理來自分析器402、
404、 406的一個或多個的一個或多個跟蹤信息參數(shù)，混合器408可形 成分析器402、 404、 406的任一個的跟蹤信息?；旌掀骺山M合取自分析器402、 404、 406的相同參數(shù)類型的跟蹤信息的兩個或更多元素， 和/或?qū)τ诜治銎魃傻母櫺畔⒌亩鄠€參數(shù)執(zhí)行功能，以創(chuàng)建具有從 輸入的多個通道生成的有益效果的輸出的合成集合。
精確的跟蹤信息409可在采用系統(tǒng)100進行^L頻游戲期間使用， 如框518所示。在某些實施例中，可相對于用戶108在游戲進行期間 做出的姿勢來使用位置和/或取向信息。在一些實施例中，混合器408 可結(jié)合姿勢識別器505進行操作，以便將游戲環(huán)境中的至少一個動作 與來自用戶的一個或多個用戶動作(例如空間中的控制器的操縱)關(guān) 聯(lián)。
如圖5C的流程圖520所示，可使用位置和/或取向信息來跟蹤控 制器110的路徑，如框522所示。作為示例而不是限制，該路徑可包 括表示控制器的質(zhì)量塊的中心相對于某種坐標系的位置的點的集合。 各位置點可通過一個或多個坐標、例如笛卡兒坐標系中的X、 Y和Z坐 標來表示。時間可與路徑上的各點關(guān)聯(lián)，使得可監(jiān)測路徑的形狀和控 制器沿路徑的進度。另外，集合中的各點可關(guān)聯(lián)了表示控制器的取向、 例如控制器圍繞其質(zhì)量塊的中心旋轉(zhuǎn)的一個或多個角度的數(shù)據(jù)。此外， 路徑上的各點可關(guān)聯(lián)了控制器的質(zhì)量塊的中心的速度和加速度以及控 制器圍繞其質(zhì)量塊的中心的角旋轉(zhuǎn)和角加速度的速率的值。
如框524所示，可以將纟皮跟蹤的路徑與對應(yīng)于已知和/或預(yù)先記錄 的姿勢508的一個或多個存儲的路徑進行比較，這些已知和/或預(yù)先記 錄的姿勢508與所進行的視頻游戲的上下文相關(guān)。識別器505可配置 成識別用戶或過程音頻鑒別姿勢等。例如，用戶可由識別器505通過 姿勢來識別，并且姿勢可以是用戶特定的。這種特定姿勢可被記錄并 包含在存儲器506所存儲的預(yù)先記錄姿勢508之中。記錄過程可以可 選地存儲在姿勢的記錄期間生成的音頻。感測環(huán)境^皮取樣到多通道分 析器中并進行處理。處理器可參考姿勢模型以根據(jù)語音或聲波圖、以 高精度和性能來確定和鑒別和/或識別用戶或?qū)ο蟆?br> 如圖5A所示，表示姿勢的數(shù)據(jù)508可存儲在存儲器506中。姿勢的示例包括但不限于投擲物體，例如球；擺動對象，例如球棒或高 爾夫球棒；抽吸手泵；開或者關(guān)門或窗；轉(zhuǎn)動方向盤或其它車輛控制； 武術(shù)動作，例如拳擊；砂紙打磨動作；涂蠟和除蠟；油漆房屋；握手； 發(fā)出格格的響聲；翻滾；擲橄欖球；轉(zhuǎn)動把手運動；3D鼠標移動；滾 動移動；已知剖面的移動；任何可記錄移動；沿任何向量的來回移動， 即，對輪胎充氣，但在空間中以某個任意取向進行；沿路徑的移動； 具有準確停止和開始時間的移動；在噪聲層、樣條中可記錄、跟蹤和 重復(fù)的基于任何時間的用戶操縱；等等。這些姿勢中的每個可從路徑 數(shù)據(jù)預(yù)先記錄并作為基于時間的才莫型存儲。路徑和存儲的姿勢的比較 可從假定穩(wěn)態(tài)開始，如果路徑偏離穩(wěn)態(tài)，則路徑可通過消除過程與存 儲的姿勢進行比較。在框526，如果沒有匹配，則在框522，分析器可 繼續(xù)跟蹤控制器110的路徑。如果路徑(或者它的一部分)與存儲的姿 勢之間存在充分匹配，則游戲的狀態(tài)可改變，如528所示。游戲狀態(tài) 的改變可包括但不限于中斷、發(fā)送控制信號、改變變量等。
這里是可能發(fā)生這種情況的一個示例。在確定控制器UO已經(jīng)離 開穩(wěn)態(tài)時，分析器402、 404、 406或412跟蹤控制器110的移動。只 要控制器110的路徑符合存儲的姿勢才莫型508中所定義的路徑，則那 些姿勢是可能的"命中"。如果控制器110的路徑(在噪聲容差設(shè)定內(nèi)) 偏離任何姿勢模型508，則從命中列表中刪除那個姿勢模型。各姿勢 參考^t型包括記錄姿勢的時基。分析器402、 404、 406或412在適當(dāng) 的時間索引將控制器路徑數(shù)據(jù)與存儲的姿勢508進行比較。穩(wěn)態(tài)條件 的出現(xiàn)重置時鐘。在偏離穩(wěn)態(tài)時(即，在噪聲閾值之外跟蹤移動時)， 對命中列表加載所有可能的姿勢才莫型。啟動時鐘，并且將控制器的移 動與命中列表進行比較。比較同樣是走查(walk through)時間。如果
命中列表中的任何姿勢到達姿勢結(jié)束，則是一次命中。
在某些實施例中，混合器408和/或各個分析器402、 404、 406、 412可通知游戲程序關(guān)于發(fā)生某些事件的時間。這類事件的示例包括 下列各項
21中斷達到的零加速度點(X和/或Y和/或Z軸) 在某些游戲
情況中，當(dāng)控制器的加速度在拐點改變時，分析器可通知或中斷游戲 程序中的例程。例如，用戶108可使用控制器110來控制表示橄欖球 模擬游戲中的四分衛(wèi)的游戲替身。分析器可經(jīng)由根據(jù)來自慣性傳感器 112的信號生成的路徑來跟蹤控制器(表示橄欖J求)?？刂破?10的加 速度的特定變化可發(fā)信號通知發(fā)球。這時，分析器可觸發(fā)程序(例如物 理才莫擬包)中的另一個例程，根據(jù)發(fā)球點處控制器的位置和/或速度和/ 或取向來;f莫擬橄欖球的軌跡。 中斷識別的新姿勢
另外，分析器可通過一個或多個輸入來配置。這類輸入的示例包 括但不限于
設(shè)置噪聲等級(X、 Y或Z軸) 噪聲等級可以是分析游戲中用 戶的手的抖動時所使用的參考容差。
設(shè)置取樣率。本文所使用的"取樣率"可指分析器對于來自慣性 傳感器的信號進行取樣的頻度。取樣率可設(shè)置成對信號過取樣或者求 平均。
設(shè)置聯(lián)動(gearing)。本文所使用的"聯(lián)動" 一般指控制器移動與 游戲中出現(xiàn)的移動的比率?？刂埔曨l游戲的上下文中的這種"聯(lián)動" 的示例可見于2006年5月7日提交的美國專利申請?zhí)?1/382040 (代 理人檔案號No.: SONYP058D),通過引用將它結(jié)合到本文中。
設(shè)置映射鏈。本文所使用的"映射鏈"指的是姿勢模型的圖?？?使姿勢模型圖適合于特定輸入通道(例如僅從慣性傳感器信號生成的 路徑數(shù)據(jù))或者在混合器單元中形成的混合通道。
可由與慣性分析器402相似的兩個或更多不同的分析器服務(wù)于三 個輸入通道。具體來說，它們可包括如本文所述的慣性分析器402， 例如在授予發(fā)明人Gary M. Zalewski的美國專利申請11/382034、標 題為"用于檢測和跟蹤游戲控制器主體的用戶操縱的方案"(代理人檔 案號SCEA05082US00)中所述的視頻分析器，其通過引用結(jié)合到本文中，以及例如通過引用結(jié)合到本文中的美國專利申請11/381721中所 述的聲學(xué)分析器。分析器可用映射鏈來配置。映射鏈可在游戲進^f亍期 間由游戲換出，例如可設(shè)置到分析器或者混合器。
又參照圖5B的框512，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會知道，存在許多方式 從慣性傳感器112生成信號。本文描述了其中的幾個示例。參照框514， 存在許多方式來分析框512中生成的傳感器信號以獲得與控制器110 的位置和/或取向相關(guān)的跟蹤信息。作為示例而不是限制，跟蹤信息可 包括但不限于單獨地或者在任何組合中與下列參數(shù)有關(guān)的信息
控制器取向?？刂破?10的取向可按照相對于某種參考取向的俯 仰(pitch)、翻滾(roll)或偏航(yaw)角度、例如以弧度來表示?？?制器取向的變化速率(例如角速度或角加速度)還可包含在位置和/或 取向信息中。例如，在慣性傳感器112包括陀螺傳感器的情況下，可 直接獲得與俯仰、翻滾或偏航的角度成比例的一個或多個輸出值的形 式的控制器取向信息。
控制器位置(例如某個參考系中控制器110的笛卡兒坐標X、 Y、
Z)
控制器X軸速度
控制器Y軸速度
控制器Z軸速度
控制器X軸加速度
控制器Y軸加速度
控制器Z軸加速度
要注意，相對于位置、速度和加速度，位置和/或取向信息可按照 與笛卡兒不同的坐標系來表示。例如，柱面或J求面坐標可用于位置、 速度和加速度。相對于X、 Y和Z軸的加速度信息可直接從加速計類型 傳感器獲得，如本文所述。X、 Y和Z加速度可對于自某個初始時刻的 時間進行積分，以確定X、 Y和Z速度的變化?？赏ㄟ^將速度變化與初 始時刻的X、 Y和Z速度的已知值相加，來計算這些速度。X、 Y和Z
23速度可對于時間進行積分，以確定控制器的X、 Y和Z位移。可通過將 位移與初始時刻的已知X、 Y和Z位置相加，來確定X、 Y和Z位置。
穩(wěn)態(tài)Y/N -這個特定信息表示控制器是否處于穩(wěn)態(tài)，它可定義為 任何位置，也可經(jīng)過變化。在一個優(yōu)選實施例中，穩(wěn)態(tài)位置可以是控 制器以大約水平取向保持在大致與用戶腰部齊平的高度的位置。
"自最后一次穩(wěn)態(tài)的時間" 一般指的是與自最后一次檢測到穩(wěn)態(tài) (如上所述)以來經(jīng)過多長時間段相關(guān)的數(shù)據(jù)。如前面所述，時間的確 定可實時、按處理器周期或取樣周期來計算。對于相對于初始點來重 置控制器的跟蹤以確保游戲環(huán)境中映射的人物或?qū)ο蟮臏蚀_度，"自 最后一次穩(wěn)態(tài)的時間"會是重要的。對于確定游戲環(huán)境中隨后可能運 行的可用動作/姿勢(排除在外或者包含在內(nèi))，這個數(shù)據(jù)也會是重要 的。
"識別的最后一次姿勢" 一般指的是由姿勢識別器505 (可以通過 硬件或軟件來實現(xiàn))識別的最后一次姿勢。對于前一個姿勢可與隨后可 識別的可能姿勢或者游戲環(huán)境中發(fā)生的另外某個動作相關(guān)的事實，識 別的最后一次姿勢的標識會是重要的。 識別的最后 一次姿勢的時間
可在任何時間通過游戲程序或軟件對上述輸出進行取樣。 在本發(fā)明的一個實施例中，混合器408可將分布值賦予來自分析 器402、 404、 406的跟蹤信息403、 405、 407。如上所述，可對輸入 控制數(shù)據(jù)的某些集合求平均。但是，在本實施例中，在對輸入控制數(shù) 據(jù)求平均之前向它賦予某個值，由此，來自某些分析器的輸入控制數(shù) 據(jù)比來自其它分析器的輸入控制數(shù)據(jù)具有更大的分析重要性。
例如，混合器408可需要與加速度和穩(wěn)態(tài)相關(guān)的跟蹤信息。然后， 混合器408將接收跟蹤信息403、 405、 407,如上所述。跟蹤信息可 包括與加速度和穩(wěn)態(tài)相關(guān)的參數(shù)，例如以上所述。在對表示這個信息 的數(shù)據(jù)求平均之前，混合器408可將分布值賦予跟蹤信息數(shù)據(jù)集403、 405、 407。例如，能以90%的值對于來自慣性分析器402的x和y加
24速度參數(shù)進行加權(quán)。但是，可僅以10%對于來自圖像分析器406的x 和y加速度參數(shù)進行加權(quán)。聲學(xué)分析器跟蹤信息407在涉及加速度參 數(shù)時能以0%進行加權(quán)，即，該數(shù)據(jù)沒有值。
類似地，來自慣性分析器402的Z軸跟蹤信息參數(shù)能以10%進行 加權(quán)，而圖像分析器Z軸跟蹤信息能以90%進行加權(quán)。聲學(xué)分析器跟 蹤信息407同樣能以0%值進行加權(quán)，但是來自聲學(xué)分析器406的穩(wěn)態(tài) 跟蹤信息能以100%進行加權(quán)，其中其余分析器跟蹤信息能以0°/ 進行加 權(quán)。
在賦予適當(dāng)?shù)姆植紮?quán)重之后，可結(jié)合那個權(quán)重來對輸入控制數(shù)據(jù) 求平均，以得出加權(quán)平均輸入控制數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集隨后由姿勢識別 器505進行分析，并且與游戲環(huán)境中的特定動作關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)的值可由 混合器408或者由特定游戲標題預(yù)先定義。這些值也可以是混合器408 識別來自各個分析器的特定數(shù)據(jù)質(zhì)量、因而進行下面進一步論述的動 態(tài)調(diào)整的結(jié)果。調(diào)整也可以是構(gòu)建在特定數(shù)據(jù)在特定環(huán)境中具有特定 值和/或響應(yīng)給定游戲標題的特性時的歷史知識庫的結(jié)果。
混合器408可配置成在游戲進行期間動態(tài)操作。例如，當(dāng)混合器 408接收各種輸入控制數(shù)據(jù)時，它可識別到某個數(shù)據(jù)始終在可接受的 數(shù)據(jù)范圍或質(zhì)量之外或者反映可指示相關(guān)輸入裝置的處理錯誤的損壞 數(shù)據(jù)。
另外，現(xiàn)實世界環(huán)境的某些條件可改變。例如，用戶的家庭游戲 環(huán)境中的自然光可能在早晨轉(zhuǎn)到下午時不斷增加，從而導(dǎo)致圖像數(shù)據(jù) 捕捉的問題。此外，鄰居或家人可能隨一天中時間的推移而變得更嘈 雜，從而導(dǎo)致音頻數(shù)據(jù)捕捉時出現(xiàn)問題。同樣，如果用戶已經(jīng)進行數(shù) 小時游戲，則他們的反應(yīng)能力變得不太敏銳，因而導(dǎo)致慣性數(shù)據(jù)的解 釋的問題。
在這些情況下，或者在特定形式的輸入控制數(shù)據(jù)的質(zhì)量成為問題 的任何其它情況下，混合器408可將分布權(quán)重(weight)動態(tài)重新賦予 來自特定裝置的數(shù)據(jù)的特定集合，使得給予特定輸入控制數(shù)據(jù)更多或更少重要性，如上所述。類似地，游戲環(huán)境可隨特定游戲的需要改變 的游戲過程而改變，因而需要重新賦值或者需要特定輸入控制數(shù)據(jù)。
類似地，混合器408可根據(jù)處理錯誤或者可由姿勢識別器505生 成的反饋數(shù)據(jù)識別到傳遞到姿勢識別器505的某個數(shù)據(jù);波不正確地處 理、纟爰t曼地處理或者完全沒有處理。響應(yīng)這個反饋或者識別到這些處 理困難(例如，當(dāng)圖像分析數(shù)據(jù)在可接受范圍之內(nèi)的同時，在由姿勢識 別器505進行關(guān)聯(lián)時產(chǎn)生錯誤)，混合器408可調(diào)整從哪一個分析器尋 求哪一個輸入控制數(shù)據(jù)以及在如果有的情況下的時間。在輸入控制數(shù) 據(jù)被傳遞給混合器408之前，混合器408也可需要適當(dāng)?shù)姆治銎鲗?入控制數(shù)據(jù)的某些分析和處理，它可重新處理數(shù)據(jù)(例如對數(shù)據(jù)求平 均)，使得構(gòu)成關(guān)于有效且適當(dāng)?shù)靥幚韨鬟f給姿勢識別器505的數(shù)據(jù)的 另一層保證。
在一些實施例中，混合器408可識別到某個數(shù)據(jù)已損壞、無效或 者超出特定變量之外，并且可需要與那個數(shù)據(jù)相關(guān)的特定輸入控制數(shù) 據(jù)或變量，使得它可取代不正確數(shù)據(jù)，或者相對于必要變量適當(dāng)?shù)胤?析和計算某個數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述類型的視頻游戲系統(tǒng)和方法可按照圖 6所示方式來實現(xiàn)。視頻游戲系統(tǒng)600可包括處理器601和存儲器 602 (例如RAM、 DRAM、 ROM等)。另夕卜，如果要實現(xiàn)并行處理，則視頻 游戲系統(tǒng)600可具有多個處理器601。存儲器602包括數(shù)據(jù)和游戲程 序代碼604，它可包括如上所述進行配置的部分。具體來說，存儲器 602可包括慣性信號數(shù)據(jù)606，該慣性信號數(shù)據(jù)606可包括如上所述的 已存儲控制器路徑信息。存儲器602還可包含已存儲的姿勢數(shù)據(jù)608, 例如表示與游戲程序604相關(guān)的一個或多個姿勢的數(shù)據(jù)。運行于處理 器602的編碼指令可實現(xiàn)多輸入混合器605，它可按照以上所述進行 配置以及起作用。
系統(tǒng)600還可包括眾所周知的支持功能610，例如輸入/輸出(I/O) 元件611、電源(P/S)612、時鐘(CLK)613和高速緩存614。設(shè)備600可以可選地包括存儲程序和/或數(shù)據(jù)的大容量存儲裝置615,例如磁盤 驅(qū)動器、CD-ROM驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器等?？刂破鬟€可以可選地包括顯 示單元616和用戶接口單元618，以便于控制器600與用戶之間的交 互。顯示單元616可采取顯示文本、數(shù)字、圖形符號或圖像的陰極射 線管(CRT)或平板屏幕的形式。用戶接口 618可包括鍵盤、鼠標、操縱 桿、光筆或其它裝置。另外，用戶接口 618可包括話筒、攝像機或其 它信號變換裝置，以提供待分析的信號的直接捕捉。系統(tǒng)600的處理 器601、存儲器602和其它組件可經(jīng)由系統(tǒng)總線620相互交換信號(例 如代碼指令和數(shù)據(jù))，如圖6所示。
話筒陣列622可通過1/0功能611與系統(tǒng)600耦合。話筒陣列可 包括大約2個至大約8個話筒，優(yōu)選地大約4個話筒，其中相鄰話筒 分隔開小于大約4厘米、優(yōu)選地為大約1厘米與大約2厘米之間的距 離。優(yōu)選地，陣列622中的話筒是全向話筒?？蛇x圖像捕捉單元623 (例 如攝像機)可通過I/O功能611與設(shè)備600耦合。與相機機械耦合的一 個或多個指向執(zhí)行機構(gòu)625可經(jīng)由I/O功能611與處理器601交換信 號。
本文所使用的術(shù)語"I/O" —般指向系統(tǒng)600以及向外圍裝置傳遞 數(shù)據(jù)或傳遞來自系統(tǒng)600以及外圍裝置的數(shù)據(jù)的任何程序、操作或裝 置。每一個數(shù)據(jù)傳遞可看作是來自 一個裝置的輸出以及到另 一個裝置 的輸入。外圍裝置包括例如鍵盤和鼠標等的只輸入裝置、例如打印機 等的只輸出裝置以及例如要充當(dāng)輸入以及輸出裝置的可寫CD-ROM等 裝置。術(shù)語"外圍裝置"包括例如鼠標、鍵盤、打印機、監(jiān)測器、 話筒、游戲控制器、相機、外部Zip驅(qū)動器或掃描儀等的外部裝置以 及例如CD-ROM驅(qū)動器、CD-R驅(qū)動器或內(nèi)部調(diào)制解調(diào)器等的內(nèi)部裝置 或者例如閃速存儲器讀取器/寫入器、硬盤驅(qū)動器等的其它外設(shè)。
在本發(fā)明的某些實施例中，設(shè)備600可以是4見頻游戲單元，它可 包括經(jīng)由I/O功能611與處理器有線(例如USB纜線)或無線耦合的控 制器630?？刂破?30可具有模擬操縱桿控件631和常規(guī)按鈕633，它們提供進行視頻游戲期間常用的控制信號。這類視頻游戲可實現(xiàn)為來
自可存儲在存儲器602或者例如與大容量存儲裝置615關(guān)聯(lián)等的其它 處理器可讀介質(zhì)中的程序604的處理器可讀數(shù)據(jù)和/或指令。在一些實 施例中，混合器605可接收來自才莫擬操縱桿控件631和按4丑633的輸 入。
操縱桿控件631 —般可配置成使得向左或向右移動控制桿發(fā)送信 號通知沿X軸的移動，而將控制桿向前(向上)或向后(向下)移動則發(fā) 信號通知沿Y軸的移動。在配置用于三維移動的操縱桿中，向左(逆時 針)或向右(順時針)扭轉(zhuǎn)操縱桿可發(fā)信號通知沿Z軸的移動。這三個軸 -X、 Y和Z-通常分別稱作翻滾、俯仰和偏航，特別是相對于飛行器。
游戲控制器630可包括可操作以與處理器602、游戲控制器630 中的至少一個或者它們兩者進行數(shù)字通信的通信接口 。通信接口可包 括通用異步接收器發(fā)射器("UART" )。 UART可以可操作以接收用于控 制跟蹤裝置的操作、或者用于從跟蹤裝置傳送與另一個裝置進行通信 的信號的控制信號。備選地，通信接口包括通用串行總線("USB") 控制器。USB控制器可以可操作以接收用于控制跟蹤裝置的操作、或 者用于從跟蹤裝置傳送與另 一個裝置進行通信的信號的控制信號。
另外，控制器630可包括一個或多個慣性傳感器632,其可經(jīng)由 慣性信號向處瑄器601提供位置和/或取向信息。取向信息可包括角信 息，例如控制器630的傾斜、翻滾或偏4元。作為示例，慣性傳感器632 可包括任何數(shù)量的加速計、陀螺儀或傾斜傳感器或者它們的任何組合。 在一個優(yōu)選實施例中，慣性傳感器632包括傾斜傳感器，適合于感 測游戲控制器630相對于傾斜和翻滾軸的取向；第一加速計，適合于 感測沿偏航軸的加速度；以及第二加速計，適合于感測相對于偏航軸 的角加速度。加速計可實現(xiàn)為例如MEMS裝置，包括通過一個或多個彈 簧安裝的質(zhì)量塊，其中具有用于感測質(zhì)量塊相對于一個或多個方向的 位移的傳感器。來自傳感器的取決于質(zhì)量塊的位移的信號可用來確定 游戲控制器630的加速度。這類技術(shù)可通過來自可存儲在存儲器602
28中并且由處理器601運行的游戲程序604的指令來實現(xiàn)。
作為示例，適合作為慣性傳感器632的加速計可以是例如通過彈 簧、在三或四個點上與框架彈性耦合的簡單質(zhì)量塊。俯仰和翻滾軸位 于與安裝到游戲控制器630的框架相交的平面中。當(dāng)框架(和游戲控制 器630)圍繞俯仰和翻滾軸旋轉(zhuǎn)時，質(zhì)量塊將在重力的影響下位移，并 且彈簧將以取決于俯仰和/或翻滾的角度的方式伸長或壓縮。質(zhì)量塊的
位移可被感測并轉(zhuǎn)換成取決于俯仰和/或翻滾量的信號。圍繞偏航軸的 角加速度或者沿偏航軸的線性加速度還可產(chǎn)生彈簧的壓縮和/或伸長 或者質(zhì)量塊的運動的特征圖，它們可被感測并且轉(zhuǎn)換成取決于角或線 性加速度的量的信號。這種加速計裝置可通過跟蹤質(zhì)量塊的移動或者 彈簧的壓縮和膨脹力，來測量圍繞偏航軸的傾斜、翻滾角加速度以及 沿偏航軸的線性加速度。存在許多不同的方式來跟蹤質(zhì)量塊的位置和/ 或施加到其上的力，其中包括電阻應(yīng)變計材料、光子傳感器、磁傳感 器、霍耳效應(yīng)裝置、壓電裝置、電容傳感器等。
另外，游戲控制器630可包括一個或多個光源634，例如發(fā)光二 極管(LED)。光源634可用來區(qū)分一個控制器與另一個控制器。例如， 一個或多個LED可通過使LED才莫式代碼閃爍或保持來實現(xiàn)這個方面。 作為示例，5個LED能以線性或二維;漠式設(shè)置在游戲控制器630上。 雖然LED的線性陣列是優(yōu)選的，但是，LED可以備選地設(shè)置成矩形模 式或者拱形模式，以便于當(dāng)分析圖像捕捉單元623所得到的LED模式 的圖像時確定LED陣列的圖像平面。此外，LED才莫式代碼還可用于在 游戲進行期間確定游戲控制器630的定位。例如，LED可幫助識別控 制器的傾斜、偏航和翻滾。這種檢測模式可幫助在游戲、如飛行器飛 行游戲等中提供更好的用戶/感覺。圖像捕捉單元623可捕捉包含游戲 控制器630和光源634的圖像。這類圖像的分析可確定游戲控制器的 位置和/或取向。這種分析可通過存儲在存儲器602中并且由處理器 601運行的程序代碼指令604來實現(xiàn)。為了便于通過圖像捕捉單元623 捕捉光源634的圖像，光源634可設(shè)置在游戲控制器630的兩個或更多不同的側(cè)面上，例如設(shè)置在正面和背面上(如陰影所示)。這種布置
允許圖像捕捉單元623根據(jù)用戶保持游戲控制器630的方式對于游戲 控制器630的不同取向來獲得光源634的圖像。
另外，光源634可通過例如脈沖碼、幅度調(diào)制或頻率調(diào)制格式向 處理器601提供遙測信號。這類遙測信號可指明按下哪些操縱桿按鈕 和/或按下這類按鈕的力度。例如通過脈沖編碼、脈寬調(diào)制、頻率調(diào)制 或光強(幅度)調(diào)制，可將遙測信號編碼成光信號。處理器601可對來 自光信號的遙測信號進行解碼，并響應(yīng)解碼的遙測信號而運行游戲命 令。可從圖像捕捉單元623所得到的游戲控制器630的圖像分析中對 遙測信號進行解碼。備選地，設(shè)備600可包括專用于接收來自光源634 的遙測信號的獨立光學(xué)傳感器。例如在2006年5月4日提交的授予 Richard L. Marks等人的美國專利申請?zhí)?1/429414、標題為"與計 算機程序接口的強度和輸入裝置的計算機圖像及音頻處理"(代理人檔 案號No. SONYP052)中描述了結(jié)合確定與計算機程序接口的強度量來 使用LED,通過引用將它完整地結(jié)合到本文中。另外，包含光源634 的圖像的分析可用于遙測以及確定游戲控制器630的位置和/或取向。 這類技術(shù)可通過可存儲在存儲器602中并且由處理器601運行的程序 604的指令來實現(xiàn)。
處理器601可與來自圖像捕捉單元623所檢測的光源634的光學(xué) 信號和/或來自話筒陣列622所檢測的聲信號的聲源位置和表征信息 結(jié)合使用來自慣性傳感器632的慣性信號，以便推導(dǎo)關(guān)于控制器630 和/或其用戶的位置和/或取向的信息。例如，"聲雷達"聲源位置和 表征可與話筒陣列622結(jié)合用于跟蹤移動語音，同時游戲控制器的運 動(通過慣性傳感器632和/或光源634)^皮單獨跟蹤。在聲雷達中，在 運行時選擇預(yù)先校準的監(jiān)聽區(qū)域，并且濾除預(yù)先校準的監(jiān)聽區(qū)域外部 的源發(fā)出的聲音。預(yù)先校準的監(jiān)聽區(qū)域可包括與圖像捕捉單元623的 大量焦點或視野對應(yīng)的監(jiān)聽區(qū)域。在2006年5月4曰提交的授予 Xiadong Mao的標題為"用于目標聲音檢測和表征的方法及設(shè)備"的美國專利申請?zhí)?1/381724中詳細描述了聲雷達的示例，通過引用將 它結(jié)合到本文中。向處理器601提供控制信號的不同才莫式的任何數(shù)量 的不同組合可與本發(fā)明的實施例結(jié)合使用。這類技術(shù)可通過可存儲在 存儲器602中并且由處理器601運行的程序代碼指令604來實現(xiàn)，并 且可選地可包括一個或多個指令，這些指令指導(dǎo)一個或多個處理器在
的源發(fā)出的聲音。預(yù)先校準的監(jiān)聽區(qū)域可包括與圖像捕捉單元623的 大量焦點或視野對應(yīng)的監(jiān)聽區(qū)域。
程序604可選地可包括一個或多個指令，這些指令指導(dǎo)一個或多 個處理器從話筒陣列622的話筒M。...MM中產(chǎn)生離散時域輸入信號 xjt)，確定監(jiān)聽扇區(qū)(sector),以及在半盲源分隔中使用監(jiān)聽扇區(qū)來 選擇有限脈沖響應(yīng)濾波器系數(shù)，以便分出來自輸入信號xm (t)的不同聲 源。程序604還可包括將一個或多個分數(shù)延遲應(yīng)用于與來自參考話筒 M。的輸入信號x。 (t)不同的所選輸入信號xm (t)的指令。每個分數(shù)延遲 可選擇成優(yōu)化來自話筒陣列的離散時域輸出信號y(t)的信噪比。分數(shù) 延遲可選擇成使得來自參考話筒M。的信號在時間上相對于來自陣列的 其它話筒的信號是第一個。程序604還可包括將分數(shù)延時A引入話筒 陣列的輸出信號y(t)的指令，使得y(t+A)=x(t+A)*b +x(t-l+ A)*b1+x(t-2+A)*b2+...+ x(t-N+A)*bN，其中A在0與士1之間。在 2006年5月4日提交的授予XiadongMao的標題為"超小型話筒陣列" 的美國專利申請?zhí)?1/381729中詳細描述了這類技術(shù)的示例，通過引 用結(jié)合其完整公開。
程序604可包括一個或多個指令，這些指令在運行時使系統(tǒng)600 選擇包含聲源的預(yù)先校準的監(jiān)聽扇區(qū)。這類指令可使設(shè)備確定聲源是 否位于初始扇區(qū)中或者位于初始扇區(qū)的特定一側(cè)。如果聲源不在缺省 扇區(qū)中，則指令可在運行時選擇缺省扇區(qū)的特定一側(cè)的不同扇區(qū)。該 不同扇區(qū)的特征可在于最接近最佳值的輸入信號的衰減。這些指令在 運行時可計算來自話筒陣列622的輸入信號的衰減以及對最佳值的衰減。指令可在運行時使設(shè)備600確定一個或多個扇區(qū)的輸入信號的衰 減值，并且選擇衰減最接近最佳值的扇區(qū)。例如在2006年5月4曰提 交的授予Xiadong Mao的標題為"用于目標聲音檢測的方法和設(shè)備" 的美國專利申請11/381725中描述了這種技術(shù)的示例，通過引用將其 公開結(jié)合到本文中。
來自慣性傳感器632的信號可提供部分跟蹤信息輸入，而從圖像 捕41單元623通過跟蹤一個或多個光源634所生成的信號可提供另一 部分跟蹤信息輸入。作為示例而不是限制，這類"混合模式"信號可 用于橄欖球類型視頻游戲中，其中四分衛(wèi)在向左的頭碰頭假動作之后 向右擲球。具體來說，持有控制器630的游戲玩家可把頭轉(zhuǎn)向左邊， 并在進行將控制器好像是橄欖球一樣擺向右方的擲動作的同時發(fā)出聲 音。與"聲雷達"程序代碼結(jié)合的話筒陣列622可跟蹤用戶的語音。 圖像捕捉單元623可跟蹤用戶頭部的運動或者跟蹤不需要聲音或者使 用控制器的其它命令。傳感器632可跟蹤游戲控制器(表示橄欖球)的 運動。圖像捕捉單元623還可跟蹤控制器630上的光源634?？稍谶_ 到游戲控制器630的加速度的一定量和/或方向時，或者在通過按下控 制器630上的按鈕所觸發(fā)的^4建命令時，用戶可松開"球"。
在本發(fā)明的某些實施例中，例如來自加速計或陀螺儀的慣性信號 可用來確定控制器630的位置。具體來說，來自加速計的加速度信號 可相對于時間積分一次，以確定速度的變化，并且速度可相對于時間 進行積分，以確定位置的變化。如果某個時間的初始位置和速度的值 為已知，則可使用這些值以及速度和位置的變化來確定絕對位置。雖 然可令使用慣性傳感器的位置確定比使用圖像捕捉單元623和光源 634更快，但是，慣性傳感器632可能經(jīng)過稱作"漂移"的一種類型 的錯誤，其中隨時間累積的錯誤可導(dǎo)致從慣性信號所計算的操縱桿631 的位置(以陰影表示)與游戲控制器630之間的實際位置的不一致。本 發(fā)明的實施例允許多種方式來處理這類錯誤。
例如，可通過將控制器630的初始位置重置為等于當(dāng)前計算的位置，手動^fe消漂移。用戶可使用控制器630上的按鈕的一個或多個來 觸發(fā)重置初始位置的命令。備選地，可通過將當(dāng)前位置重置為根據(jù)從 圖像捕捉單元623得到的圖像所確定的作為參考的位置，來實現(xiàn)基于 圖像的漂移。例如當(dāng)用戶觸發(fā)游戲控制器630上的按鈕的一個或多個 時，可手動實現(xiàn)這種基于圖像的漂移補償。備選地，例如以定期時間 間隔或者響應(yīng)游戲進行而自動實現(xiàn)基于圖像的漂移補償。這類技術(shù)可
來實現(xiàn)。
在某些實施例中，可能希望補償慣性傳感器信號中的寄生數(shù)據(jù)。 例如，可對于來自慣性傳感器632的信號進行過取樣，并從過取樣信 號計算滑動平均值，以便從慣性傳感器信號中去除寄生數(shù)據(jù)。在一些 情況下，可能希望對信號進行過取樣，并從數(shù)據(jù)點的某個子集中排除 高和/或低值，以及從其余數(shù)據(jù)點計算滑動平均值。此外，其它數(shù)據(jù)取 樣和操縱技術(shù)可用于調(diào)整來自慣性傳感器的信號，以便去除或減小寄 生數(shù)據(jù)的重要性。技術(shù)的選擇可取決于信號的性質(zhì)、對信號執(zhí)行的計 算、游戲進行的性質(zhì)或者它們的兩個或更多的某種組合。這類技術(shù)可 通過可存儲在存儲器602中并且由處理器601運行的程序604的指令 來實現(xiàn)。
處理器601可響應(yīng)由存儲器602存儲及檢索并且由處理器才莫塊601 運行的數(shù)據(jù)606和程序604的程序代碼指令而執(zhí)行如上所述的慣性信 號數(shù)據(jù)606的分析。程序604的代碼部分可符合多種不同編程語言的 任一種，例如匯編、C++、 JAVA或許多其它語言。處理器才莫塊601形 成通用計算機，它在運行例如程序代碼604等程序時成為專用計算機。 雖然程序代碼604在本文中描述為通過軟件來實現(xiàn)并且運行于通用計 算機，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會知道，任務(wù)管理的方法備選地可使 用例如專用集成電路(ASIC)或其它硬件電路等的硬件來實現(xiàn)。因此， 應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實施例可以整體或部分通過軟件、硬件或者它們 兩者的組合來實現(xiàn)。
33在一個實施例中，程序代碼604其中還可包括處理器可讀指令集， 該指令集實現(xiàn)具有與圖5B的方法510和圖5C的方法520或者它們的 兩個或更多的某種組合一樣的特征的方法。程序代碼604 —般可包括 一個或多個指令，這些指令指導(dǎo)一個或多個處理器分析來自慣性傳感 器632的信號，以便生成位置和/或取向信息，并在進行視頻游戲期間 利用該信息。
程序代碼604可選地可包括處理器可執(zhí)行指令，其中包括一個或 多個指令，它們在運行時使圖像捕捉單元623監(jiān)測圖像捕捉單元623 前面的視野，識別視野中的光源634中的一個或多個，檢測從光源634 發(fā)出的光線的變化；以及響應(yīng)檢測到變化而觸發(fā)對處理器601的輸入 命令。例如在2004年1月16日提交的授予Richard L. Marks的標題 為"用于光輸入裝置的方法和設(shè)備"的美國專利申請?zhí)?0/759782中 描述了與圖像捕捉裝置結(jié)合使用LED來觸發(fā)游戲控制器中的動作，通 過引用將它完整地結(jié)合到本文中。
程序代碼604可選地可包括處理器可執(zhí)行指令，其中包括一個或 多個指令，它們在運行時使用來自慣性傳感器的信號以及從圖像捕捉 單元通過跟蹤一個或多個光源所生成的信號作為對游戲系統(tǒng)的輸入， 如上所述。程序代碼604可選地可包括處理器可執(zhí)行指令，其中包括 在運行時補償慣性傳感器632中的漂移的一個或多個指令。
另外，程序代碼604可選地可包括處理器可執(zhí)行指令，其中包括 在運行時調(diào)整控制器操縱對游戲環(huán)境的聯(lián)動和映射的一個或多個指 令。這種特征允許用戶改變游戲控制器630的操縱對游戲狀態(tài)的"聯(lián) 動"。例如，游戲控制器630的45度旋轉(zhuǎn)可與游戲?qū)ο蟮?5度旋轉(zhuǎn) 聯(lián)動。但是，這種1: 1聯(lián)動比可修改成使得控制器的X度旋轉(zhuǎn)(或者傾 斜或偏航或"操縱")轉(zhuǎn)換成游戲?qū)ο蟮腨旋轉(zhuǎn)(或者傾斜或偏航或"操 縱")。聯(lián)動可以是l:l比率、l:2比率、1:X比率或者X:Y比率，其 中X和Y可取任意值。另外，輸入通道到游戲控制的映射還可隨時間 或者即時修改。修改可包括改變姿勢軌跡才莫型、修改位置、標度、姿勢的閾值等。這種映射可以經(jīng)過編程、隨機、重疊、交錯等，以便為
用戶提供動態(tài)范圍的操縱。映射、聯(lián)動或比率的修改可由游戲程序604 按照游戲進行、游戲狀態(tài)、通過設(shè)置在游戲控制器630上的用戶修改 器按鈕(小鍵盤等)或者廣泛地響應(yīng)輸入通道來調(diào)整。輸入通道可包括 但不限于用戶音頻、控制器生成的音頻、控制器生成的跟蹤音頻、控 制器按鈕狀態(tài)、攝像機輸出、包括加速計數(shù)據(jù)、傾斜、偏航、翻滾、 位置、加速度的控制器遙測數(shù)據(jù)以及來自傳感器的能夠跟蹤用戶或者 對于對象的用戶操縱的任何其它數(shù)據(jù)。
在某些實施例中，游戲程序604可通過預(yù)定的時間相關(guān)方式隨時 間從一種方案或比率到另一種方案分別改變映射或聯(lián)動。聯(lián)動和映射 變化可通過各種方式應(yīng)用于游戲環(huán)境。在一個示例中，當(dāng)人物健康時， 視頻游戲人物可按照一種聯(lián)動方案來控制，而當(dāng)人物的健康惡化時， 系統(tǒng)可調(diào)整控制器命令，因此迫使用戶加劇控制器的移動以向人物示 意命令。當(dāng)例如可能要求用戶調(diào)整輸入以便在新映射下重新獲得人物 的控制時，變得迷失方向的視頻游戲人物可迫使改變輸入通道的映射。 修改輸入通道到游戲命令的轉(zhuǎn)換的映射方案也可在游戲進行期間改 變。這種轉(zhuǎn)換可響應(yīng)游戲狀態(tài)或者響應(yīng)輸入通道的一個或多個元素下 發(fā)出的修改命令而通過各種方式進行。聯(lián)動和映射還可配置成影響輸 入通道的一個或多個元素的配置和/或處理。
另外，例如喇叭、蜂鳴器、號角、風(fēng)笛等的聲音發(fā)射器636可安 裝到操縱桿控制器630。在某些實施例中，聲音發(fā)射器能以可分離方 式安裝到操縱桿控制器630的"主體(body)"。在程序代碼604定位 和表征釆用話筒陣列622所檢測的聲音的"聲雷達"實施例中，聲音 發(fā)射器636可提供可由話筒陣列622檢測并且由程序代碼604用來跟 蹤游戲控制器630的位置的音頻信號。聲音發(fā)射器636還可用于將附 加"輸入通道"從游戲控制器630提供給處理器601。可定期用脈沖 發(fā)送來自聲音發(fā)射器636的音頻信號，以便提供使聲雷達跟蹤位置的 信標。音頻信號(用脈沖發(fā)送或其它方式)可以是可聽的或者是超聲波的。聲雷達可跟蹤游戲控制器630的用戶操縱，并且其中這種操縱跟
蹤可包括與游戲控制器630的位置和取向(例如俯仰、翻滾或偏航角)
有關(guān)的信息。脈沖能以適當(dāng)?shù)墓ぷ髦芷趤碛|發(fā)，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人
員能夠應(yīng)用的。脈沖可根據(jù)從系統(tǒng)仲裁的控制信號來發(fā)起。系統(tǒng)600 (通
過程序代碼604)可協(xié)調(diào)與處理器601耦合的兩個或更多操縱桿控制器
6 30之間的控制信號的分發(fā)，以確?？筛櫠鄠€控制器。
在某些實施例中，混合器605可配置成獲得用于使用從游戲控制
器630上的例如才莫擬操縱桿控件631和按鈕633等常規(guī)控件所接收的
輸入來控制游戲程序604的運行的輸入。具體來說，接收混合器605
可接收來自控制器630的控制器輸入信息?？刂破鬏斎胄畔⒖砂ㄏ?列至少一個a)識別游戲控制器的用戶可移動控制桿相對于控制桿的
靜止位置的當(dāng)前位置的信息，或者b)識別游戲控制器中包含的開關(guān) 是否為活動的信息?；旌掀?05還可接收來自正使用控制器630的環(huán) 境的補充輸入信息。作為示例而不是限制，補充輸入信息可包括下列 一個或多個i)從環(huán)境中的圖像捕捉裝置(例如圖像捕捉單元623)所 得到的信息；和/或ii)來自與游戲控制器或用戶的至少一個關(guān)聯(lián)的 慣性傳感器(例如慣性傳感器632)的信息；和/或iii)從環(huán)境中的聲 換能器所得到的聲信息(例如來自話筒陣列622，可能與聲發(fā)射器636 生成的聲信號結(jié)合)。
控制器輸入信息還可包括識別壓力敏感按鈕是否為活動的信息。 通過處理控制器輸入信息和補充輸入信息以產(chǎn)生組合輸入，混合器605 可獲得用于控制游戲程序604的運行的組合輸入。
組合輸入可包括用于在游戲程序604的運行期間控制相應(yīng)的各個 功能的各個合并輸入?？赏ㄟ^合并關(guān)于特定單獨功能的控制器輸入信 息以及關(guān)于特定單獨功能的補充輸入信息，來獲得各個合并輸入的至 少一些。組合輸入可包括用于在游戲程序604的運行期間控制某個功 能的合并輸入，并且可通過合并關(guān)于該功能的控制器輸入信息以及關(guān) 于該功能的補充輸入信息，來獲得合并輸入的至少一些。在這類情況
36下，可通過求表示控制器輸入信息的值與表示補充輸入信息的值的平 均，來執(zhí)行合并。作為示例，可按照一比一的比率求控制器輸入信息 的值與補充輸入信息的值的均值。備選地，控制器輸入信息和補充輸 入信息均可^皮賦予不同的權(quán)重，并且可按照所賦權(quán)重、作為控制器輸 入信息和補充輸入信息的值的加權(quán)平均，來執(zhí)行求均值。
在一些實施例中，控制器輸入信息或者補充輸入信息的第一個的 值可用作對游戲程序的修改輸入，用于修改對于按照控制器輸入信息 或者補充輸入信息的第二個的至少一個所激活的仍然活動的功能的控
制。補充輸入信息可包括通過操作慣性傳感器632所得到的慣性傳感 器信息和/或表示用戶可移動對象的取向的取向信息。備選地，補充輸 入信息包括指示用戶可移動對象的位置或取向的至少一個的信息。這 里所使用的"用戶可移動對象"可指控制器630或者安裝到控制器630 的主體的產(chǎn)品，并且補充輸入信息包括指示用戶可移動對象的取向的 信息。作為示例，這種取向信息可包括指示俯仰、偏;杭或翻滾中的至 少一個的信息。
在一些實施例中，可通過將表示控制桿(例如模擬操縱桿631其中 之一)的位置的控制器輸入信息的值與表示用戶可移動對象的取向的 補充輸入信息的值合并，來獲得組合輸入。如上所述，用戶可移動對 象可包括安裝到游戲控制器630的對象和/或游戲控制器630,以及當(dāng) 控制桿向后移動、同時俯仰增加到正(昂頭(nose-up))值時，組合輸入 可反映增強的上仰輸入。類似地，當(dāng)控制桿向前移動、同時俯仰減少 到負(下沖)值時，組合輸入可反映增強的俯沖輸入。
可通過指定表示控制桿的位置的控制器輸入信息的值作為粗控制 信息以及指定表示用戶可移動對象的取向的補充輸入信息的值作為細 控制信息，來獲得組合輸入。備選地，可通過指定識別游戲控制器的 開關(guān)是否為活動的控制器輸入信息的值作為粗控制信息以及指定表示 用戶可移動對象的取向的補充輸入信息的值作為細控制信息，來獲得 組合輸入。另外，可通過指定表示用戶可移動對象的取向的補充輸入信息的值作為粗控制信息以及指定表示控制桿的位置的控制器輸入信
息的值作為細控制信息，來獲得組合輸入。此外，還可通過指定識別
游戲控制器的開關(guān)是否為活動的控制器輸入信息的值作為細控制信息
以及指定表示用戶可移動對象的取向的補充輸入信息的值作為粗控制
信息，來獲得組合輸入。在所有這些情況或者其中的任一個情況中，
組合輸入可表示按照細控制信息調(diào)整相對較小數(shù)量的粗控制信息的值。
在一些實施例中，可通過將控制器輸入信息所表示的值與補充輸
入信息所表示的值加法組合，使得組合輸入向游戲程序604提供具有 比控制器輸入信息或者補充輸入信息單獨取的值的任一個更高或更低 的值的信號，來獲得組合輸入。備選地，組合輸入可向游戲程序604 提供具有平滑值的信號，平滑值信號隨時間經(jīng)過比控制器輸入信息或 者補充輸入信息單獨取的值的任一個更緩慢的變化。組合輸入還可向 游戲程序提供具有增加的信號內(nèi)容的高清晰度信號。高清晰度信號可 隨時間經(jīng)過比控制器輸入信息或者補充輸入信息單獨取的值的任一個 更迅速的變化。
雖然根據(jù)與視頻游戲控制器630的游戲相關(guān)的示例描述了本發(fā)明 的實施例，但是，包括系統(tǒng)600在內(nèi)的本發(fā)明的實施例可以在任何用 戶操縱主體、塑造對象、旋鈕、結(jié)構(gòu)等之上使用，其中具有慣性感測 能力以及無線或其它方式的慣性傳感器信號傳輸能力。
作為示例，本發(fā)明的實施例可在并行處理系統(tǒng)上實現(xiàn)。這類并行 處理系統(tǒng)通常包括兩個或更多處理器元件，它們配置成使用獨立處理 器并行運行程序的若干部分。作為示例而不是限制，圖7示出根據(jù)本 發(fā)明的一個實施例的一種類型的cell處理器700。 cell處理器700可 用作圖6的處理器601或者圖5A的處理器502。在圖7所示的示例中， cell處理器700包括主存儲器702、功率處理器元件(PPE) 704和多個 協(xié)同處理器元件(SPE) 706。在圖7所示的示例中，cell處理器700包 括單個PPE 704和八個SPE 706。在這種配置中，SPE 706中的七個可用于并行處理，而 一個可保留作為另外七個中的 一個出故障時的備用。
備選地，cell處理器可包括多組PPE(PPE組)和多組SPE(SPE組)。在 這種情況下，硬件資源可在一組中的單元之間共享。但是，SPE和PPE 對軟件必須表現(xiàn)為獨立元件。因此，本發(fā)明的實施例并不局限于與圖 7所示的配置配合使用。
主存儲器702通常包括通用和非易失性存儲裝置以及用于例如系 統(tǒng)配置、數(shù)據(jù)傳遞同步、存儲器映射1/0和1/0子系統(tǒng)等功能的專用 硬件寄存器或陣列。在本發(fā)明的實施例中，視頻游戲程序703可常駐 主存儲器702中。存儲器702還可包含信號數(shù)據(jù)709。視頻程序703 可包括慣性、圖像以及以上針對圖4、圖5A、圖5B或圖5C所述或者 它們的某種組合所配置的聲學(xué)分析器和混合器。程序703可在PPE上 運行。程序703可分為可在SPE和/或PPE上運行的多個信號處理任務(wù)。
作為示例，PPE 704可以是具有關(guān)聯(lián)的Ll和L2高速緩存的64位 PowerPC處理器單元(PPU) 。 PPE 704是通用處理單元，它可訪問系統(tǒng) 管理資源(例如存儲器保護表)。硬件資源可明確映射到PPE所看到的 實際地址空間。因此，PPE可通過使用適當(dāng)?shù)挠行У刂分抵苯訉@些 資源的任一個尋址。PPE 704的主要功能是管理和分配cell處理器700 中的SPE 706的任務(wù)。
雖然圖7中僅示出單個PPE,但在一些cell處理器實現(xiàn)、如cell 寬帶引擎架構(gòu)(CBEA)中，eel 1處理器700可具有組織成PPE組的多個 PPE， PPE組中可存在多于一個PPE。這些PPE組可共享對主存儲器702 的存取。此外，cell處理器700可包括兩組或更多組SPE。 SPE組也 可共享對主存儲器702的存取。這類配置落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
各SPE 706包括協(xié)同處理器單元(SPU)以及它自己的本地存儲區(qū) LS。本地存儲區(qū)LS可包括一個或多個獨立的存儲器存儲區(qū)，每一個與 特定SPU關(guān)聯(lián)。各SPU可配置成僅運行來自它自己的關(guān)聯(lián)的本地存儲 域中的指令(包括數(shù)據(jù)加載和數(shù)據(jù)存儲操作)。在這種配置中，可通過 從存儲器流控制器(MFC)發(fā)出直接存儲器存取(DMA)命令以便向(單獨SPE的)本地存儲域傳遞數(shù)據(jù)或傳遞來自本地存儲域的數(shù)據(jù)，來執(zhí)行本 地存儲區(qū)LS與系統(tǒng)700的其它位置之間的數(shù)據(jù)傳遞。與PPE 704相比， SPU是不太復(fù)雜的計算單元，因為它們不執(zhí)行任何系統(tǒng)管理功能。SPU 一般具有單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)能力，并且通常處理數(shù)據(jù)并發(fā)起任何所 需數(shù)據(jù)傳遞(服從PPE所建立的訪問屬性)，以便執(zhí)行其分配任務(wù)。SPU 的目的是實現(xiàn)需要較高計算單元密度的應(yīng)用，并且可有效地使用提供 的指令集。PPE 704所管理的系統(tǒng)中的大量SPE允許對于大范圍應(yīng)用 的節(jié)省成本的處理。
各SPE 706可包括專用存儲器流控制器(MFC),它包括可保持和處 理存儲器保護以及訪問準許信息的關(guān)聯(lián)存儲器管理單元。MFC提供 cell處理器的主存儲裝置與SPE的本地存儲裝置之間的數(shù)據(jù)傳遞、保 護和同步的初步方法。MFC命令描述待執(zhí)行的傳遞。傳遞數(shù)據(jù)的命令 有時稱作MFC直接存儲器存取(DMA)命令(或MFC DMA命令)。
各MFC可同時支持多個DMA傳遞，并且可保持和處理多個MFC命
址(EA)。本地存儲地址可以僅對其關(guān)聯(lián)SPE的本地存卞者區(qū)直接尋址。 有效地址可具有更一般應(yīng)用，例如，它可以能夠引用主存儲裝置，包 括所有SPE本地存儲區(qū)，如果它們混疊到實際地址空間。
為了幫助SPE 706之間和/或SPE 706與PPE 704之間的通信，SPE 706和PPE 704可包括依靠信令事件的信號通知寄存器。PPE 704和 SPE 706可通過星形拓樸結(jié)構(gòu)進行耦合，其中PPE 704充當(dāng)向SPE 706 傳送消息的路由器。備選地，各SPE 706和PPE 704可具有稱作郵箱 的單向信號通知寄存器。郵箱可由SPE 706用來主持操作系統(tǒng)(OS)同步。
eel 1處理器700可包括輸入/輸出(I/O)功能708， cell處理器700 可通過該功能與例如話筒陣列712以及可選圖像捕捉單元713及游戲 控制器7 30等的外圍裝置接口 。游戲控制器單元可包括慣性傳感器7 32 和光源734。另外，元件互連總線710可連接上述各種組件。各SPE
40和PPE可通過總線接口單元BIU來訪問總線710。 cell處理器700還 可包括通常存在于處理器中的兩個控制器控制總線710與主存儲器 702之間的數(shù)據(jù)流的存儲器接口控制器MIC以及控制I/O 708與總線 710之間的數(shù)據(jù)流的總線接口控制器BIC。雖然MIC、 BIC、 BIU和總線 710的要求對于不同的實現(xiàn)可能極大地改變，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員 會熟悉其功能以及用于實現(xiàn)它們的電路。
cell處理器700還可包括內(nèi)部中斷控制器IIC。 IIC組件管理提 供給PPE的中斷的優(yōu)先級。IIC允許處理來自cell處理器700的其它 組件的中斷，而無需使用主系統(tǒng)中斷控制器。IIC可^L看作是第二級 控制器。主系統(tǒng)中斷控制器可處理cell處理器外部始發(fā)的中斷。
在本發(fā)明的實施例中，可使用PPE 704和/或SPE 706的一個或多 個并行執(zhí)行某些計算、如上述分數(shù)延遲。各分數(shù)延遲計算可作為一個 或多個獨立任務(wù)來運行，在它們變?yōu)榭捎脮r不同SPE 706可進行這些任務(wù)。
雖然以上是對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的完整描述，但是能夠使用各 種備選、修改和等效方案。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)當(dāng)參照以上描述 來確定，而是應(yīng)當(dāng)參照所附權(quán)利要求及其完整的等效范圍共同確定。
的任何其它特征進行組合。在以下權(quán)利要求書中，"一個"指的是該 詞之后的一項或多項的數(shù)量，除非另加說明。所附權(quán)利要求書不是要 理解為包含部件加功能限制，除非在給定權(quán)利要求中使用詞語"用于... 的部件"明確描述這種限制。
權(quán)利要求
1. 一種獲得用于控制游戲程序的運行的輸入的方法，包括從用戶可操縱游戲控制器接收控制器輸入信息，所述控制器輸入信息包括下列至少一個a)識別所述游戲控制器的用戶可移動控制桿相對于所述控制桿的靜止位置的當(dāng)前位置的信息，或者b)識別所述游戲控制器中包含的開關(guān)是否為活動的信息；接收來自正使用所述控制器的環(huán)境的補充輸入信息；以及通過處理所述控制器輸入信息和所述補充輸入信息以產(chǎn)生組合輸入，來獲得用于控制所述游戲程序的運行的所述組合輸入。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述組合輸入包括用于在所 述游戲程序的運行期間控制相應(yīng)各個功能的各個合并輸入，并且通過 合并有關(guān)特定單獨功能的所述控制器輸入信息以及有關(guān)所述特定單獨 功能的所述補充輸入信息，來獲得所述各個合并輸入的至少 一些。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述組合輸入包括用于在所 述游戲程序的運行期間控制某個功能的合并輸入，并且通過合并有關(guān) 所述功能的所述控制器輸入信息以及有關(guān)所述功能的所述補充輸入信 息，來獲得所述合并輸入的至少一些。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，通過求表示所述控制器 輸入信息的值與表示所述補充輸入信息的值的均值，來執(zhí)行所迷合并。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，按照一比一的比率求所述控 制器輸入信息的值與所述補充輸入信息的值的均值。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述控制器輸入信息和所述 補充輸入信息均纟皮賦予不同的權(quán)重，并且按照所賦權(quán)重、作為控制器 輸入信息和補充輸入信息的所述值的加權(quán)平均，來執(zhí)行求均值步驟。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括使用所述控制器輸入信息 或者所述補充輸入信息的第一個的值作為對所述游戲程序的修改輸 入，用于修改對于按照所述控制器輸入信息或者所述補充輸入信息的第二個的至少 一個所激活的仍然活動的功能的控制。
8. 如權(quán)利要求2、 3或7所述的方法，其中，所述補充輸入信息 包括通過操作慣性傳感器所得到的慣性傳感器信息或者表示用戶可移 動對象的取向的取向信息的至少一個。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述慣性傳感器安裝到所述 游戲控制器，并且所述慣性傳感器包括加速計或陀螺儀的至少 一個。
10. 如權(quán)利要求2或8所述的方法，其中，所述補充輸入信息包 括指示用戶可移動對象的位置或取向的至少一個的信息。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述用戶可移動對象包括 所述游戲控制器或者安裝到所述游戲控制器的主體的產(chǎn)品的至少一 個，并且所述補充輸入信息包括指示所述用戶可移動對象的取向的信 自
12. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中，所述補充輸入信息包括指 示俯仰、偏4元或翻滾的至少一個的信息。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述補充輸入信息包括指 示俯仰、偏航或翻滾的信息。
14. 如權(quán)利要求10至13中的任一項所述的方法，其中，通過將 表示所述控制桿的位置的控制器輸入信息的值與表示所述用戶可移動 對象的取向的所述補充輸入信息的值合并，來獲得所述組合輸入。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述用戶可移動對象包括 安裝到所述游戲控制器的對象或者所述游戲控制器的至少一個，以及 當(dāng)所述控制桿向后移動、同時俯仰增加到正(昂頭)值時，所述組合輸 入反映增強的上仰輸入。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述用戶可移動對象包括 安裝到所述游戲控制器的對象或者所述游戲控制器的至少一個，以及 當(dāng)所述控制桿向前移動、同時俯仰減小到負(下沖)值時，所述組合輸 入反映增強的俯沖輸入。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，通過指定表示所述控制桿的位置的所述控制器輸入信息的值作為粗控制信息以及指定表示所述 用戶可移動對象的取向的所述補充輸入信息的值作為細控制信息，來 獲得所述組合輸入，其中所述組合輸入表示按照所述細控制信息調(diào)整 相對較小數(shù)量的所述粗控制信息的值。
18. 如權(quán)利要求14或17所述的方法，其中，通過指定識別所述 游戲控制器的開關(guān)是否為活動的所述控制器輸入信息的值作為粗控制 信息以及指定表示所述用戶可移動對象的取向的所述補充輸入信息的 值作為細控制信息，來獲得所述組合輸入，其中所述組合輸入表示按 照所述細控制信息調(diào)整相對較'J 、數(shù)量的所述粗控制信息的值。
19. 如權(quán)利要求14或18所述的方法，其中，通過指定表示所述 用戶可移動對象的取向的所述補充輸入信息的值作為粗控制信息以及 指定表示所述控制桿的位置的所述控制器輸入信息的值作為細控制信 息，來獲得所述組合輸入，其中所述組合輸入表示按照所述細控制信 息調(diào)整相對較小數(shù)量的所述粗控制信息的值。
20. 如權(quán)利要求14、 17或19所述的方法，其中，通過指定識別 所述游戲控制器的開關(guān)是否為活動的所述控制器輸入信息的值作為細 控制信息以及指定表示所述用戶可移動對象的取向的所述補充輸入信 息的值作為粗控制信息，來獲得所述組合輸入，其中所述組合輸入表 示按照所述細控制信息調(diào)整相對較小數(shù)量的所述粗控制信息的值。
21. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，其中，通過將所述控制器 輸入信息所表示的值與所述補充輸入信息所表示的值加法組合，使得 所述組合輸入向所述游戲程序提供具有比所述控制器輸入信息或者所 述補充輸入信息單獨取的值更高的值的信號，來獲得所迷組合輸入。
22. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，其中，通過將所述控制器 輸入信息所表示的值與所述補充輸入信息所表示的值減法組合，使得 所述組合輸入向所述游戲程序提供具有比所述控制器輸入信息或者所 述補充輸入信息單獨取的值更低的值的信號，來獲得所述組合輸入。
23. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，其中，所述組合輸入向所述游戲程序提供具有平滑值的信號，所迷平滑值信號隨時間經(jīng)過比所 述控制器輸入信息或者所述補充輸入信息單獨取的值的任一個更緩慢 的變化。
24. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，其中，所述組合輸入向所 述游戲程序提供具有增加的信號內(nèi)容的高清晰度信號，所述高清晰度 信號隨時間經(jīng)過比所述控制器輸入信息或者所述補充輸入信息單獨取 的值的任一個更迅速的變化。
25. 如權(quán)利要求l、 2或3中的任一項所述的方法，其中，所述補 充輸入信息包括從環(huán)境中的聲換能器所得到的聲信息。
26. 如權(quán)利要求l、 2或3中的任一項所述的方法，其中，所述控 制器輸入信息包括識別壓力敏感按鈕是否為活動的信息。
27. 如權(quán)利要求l、 2或3中的任一項所述的方法，其中，所述補 充輸入信息包括下列至少一個i)從環(huán)境中的圖像捕捉裝置所得到的 信息，ii)來自與所述游戲控制器或用戶的至少一個關(guān)聯(lián)的慣性傳感 器的信息，或者iii)來自環(huán)境中的聲換能器的信息。
28. 如權(quán)利要求l、 2或3中的任一項所述的方法，其中，所述補 充輸入信息包括從環(huán)境中的圖像捕捉裝置所得到的信息、來自與所述 游戲控制器或用戶的至少一個關(guān)聯(lián)的慣性傳感器的信息以及來自環(huán)境 中的聲換能器的信息。
全文摘要
公開了獲得用于控制游戲的運行的輸入的方法。在本發(fā)明的實施例中，可在姿勢識別的分析之前，混合來自慣性、圖像捕捉和聲源的控制器路徑信息。
文檔編號A63F13/02GK101484221SQ200780025400
公開日2009年7月15日 申請日期2007年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月4日
發(fā)明者G·M·扎列夫斯基, R·L·馬克斯, X·毛 申請人:美國索尼電腦娛樂公司