用于增強現(xiàn)實的玩具搭建系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種玩具搭建系統(tǒng)，包括玩具搭建元件，玩具搭建元件包括用于可釋放地令玩具搭建元件互連的聯(lián)接器件，包括一個或多個標記搭建元件，所述標記搭建元件包括這樣的聯(lián)接器件且每一個具有通過圖像處理器件可識別的視覺外觀，且數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括圖像捕獲器件、圖像處理器件和顯示器件，其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)適于捕獲用玩具搭建元件搭建的玩具搭建模型的圖像，處理被捕獲圖像，以至少檢測被捕獲圖像中至少一個標記搭建元件的存在；響應于被檢測的標記搭建元件產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像；和在所述顯示器件上顯示復合圖像，其包括被捕獲圖像，其疊加有所產(chǎn)生的計算機產(chǎn)生圖像。
【專利說明】用于增強現(xiàn)實的玩具搭建系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及玩具搭建系統(tǒng)，其包括具有聯(lián)接器件的搭建元件，所述聯(lián)接器件用于可釋放地互連搭建元件。
【背景技術】
[0002]這種玩具搭建系統(tǒng)已經(jīng)存在數(shù)十年。特別地，玩具搭建系統(tǒng)包括具有聯(lián)接器件的玩具搭建元件，所述聯(lián)接器件用于可釋放地將搭建元件彼此互連，玩具搭建系統(tǒng)具有很高的流行度。簡單的構建塊與專用搭建元件互補，所述專用搭建元件具有機械或電的功能以增強游戲價值。這種功能包括例如電動機、開關和燈。
[0003]通常期望的是增強物理搭建模型的游戲價值，和允許用戶經(jīng)由計算機與物理搭建模型互動。為此，已經(jīng)公開的物理搭建模型包括可編程的處理器，其從傳感器接收輸入且可響應于接收的傳感器輸入而啟動功能元件，且其可以被用戶通過合適的編程計算機而編程。
[0004]例如，W009047225公開了玩具搭建系統(tǒng)，其包括具有聯(lián)接器件的搭建元件，所述聯(lián)接器件可釋放地令搭建元件互連。玩具搭建系統(tǒng)進一步包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其被編程為提供用于產(chǎn)生一個或多個邏輯命令以用于控制搭建系統(tǒng)的一個或多個功能元件的編程環(huán)境。為此，玩具搭建系統(tǒng)包括接口搭建元件，其允許將玩具搭建模型電連接到計算機，且允許計算機檢測哪個功能元件被包括在玩具搭建模型中。
[0005]即使上述現(xiàn)有技術系統(tǒng)允許用戶通過計算機與物理搭建模型互動，但是仍然期望的是提供物理搭建模型與在計算機上產(chǎn)生的虛擬現(xiàn)實的更緊密整合。
[0006]在圖像辨識和計算機圖形學的不同【技術領域】中，利用增強現(xiàn)實(AR)的系統(tǒng)已經(jīng)吸引了大量的關注。增強現(xiàn)實(AR)是這樣的技術，其中一個或多個物理物品、真實世界環(huán)境的被捕捉的實時視圖(live view)被計算機產(chǎn)生的圖形增強，即其中用戶被提供復合的視圖，其包括實時視圖和計算機產(chǎn)生的圖形，例如是實時視圖與計算機圖形的重疊/重合的形式。
[0007]在這些系統(tǒng)中，圖像特征在被捕獲的視圖中被檢測，且系統(tǒng)可以隨后依賴于指定的圖像特征產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像，且使得計算機產(chǎn)生的圖像在被捕獲的視圖上疊加。另夕卜，計算機產(chǎn)生的圖像在視頻圖像上的疊加是已知的，所述視頻圖像包括預定的增強現(xiàn)實標記或標簽，所述標記或標簽有助于檢測圖像特征。
[0008]增強現(xiàn)實已經(jīng)用于為用戶提供計算機產(chǎn)生的玩具搭建模型的圖像，所述玩具搭建模型可用盒裝出售的玩具搭建元件構造。為此，盒包括在其外側上的增強現(xiàn)實標記。在用戶將盒保持在商店內(nèi)售貨亭系統(tǒng)的視頻攝像頭前時，售貨亭系統(tǒng)顯示被捕獲的盒的視頻圖像，其通過計算機產(chǎn)生的搭建模型的圖像來增強，所述搭建模型的圖像被顯示為仿佛構造在盒的頂部上。在用戶在攝像頭前讓盒運動或旋轉時，計算機產(chǎn)生的搭建模型的圖像跟隨這些運動。
[0009]然而，仍然期望提供物理搭建模型與在計算機上產(chǎn)生的虛擬現(xiàn)實的更緊密整合。[0010]由此存在的問題是提供這樣的玩具搭建系統(tǒng)，其允許小孩子們(例如學前孩子)將物理玩具搭建模式與虛擬的、計算機產(chǎn)生的游戲體驗結合。
[0011]還通常期望的是提供一種玩具搭建系統(tǒng)，其適用于不詳細理解編程技術、控制系統(tǒng)等的孩子們。
[0012]通常還期望的增強玩具搭建系統(tǒng)的教育和游戲價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本文公開一種玩具搭建系統(tǒng)，包括具有聯(lián)接器件的玩具搭建元件，聯(lián)接器件用于可釋放地互連玩具搭建元件。玩具搭建系統(tǒng)的實施例包括一個或多個標記搭建元件，其具有這樣的聯(lián)接器件且每一個具有在標記搭建元件的被捕獲圖像中通過圖像處理可識別的視覺外觀，且數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括圖像捕獲器件、處理器件和顯示器件，其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)適于
[0014]-捕獲用所述玩具搭建元件搭建的玩具搭建模型的圖像；
[0015]-處理被捕獲的圖像，以至少檢測被捕獲圖像中至少一個標記搭建元件的存在；
[0016]-響應于檢測的標記搭建元件，產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像；和
[0017]-在所述顯示器件上顯示復合圖像，其包括被捕獲圖像，其疊加有所產(chǎn)生的計算機產(chǎn)生圖像。
[0018]通過提供包括與玩具搭建系統(tǒng)兼容的聯(lián)接器件的標記搭建元件，標記搭建元件可釋放地連接到玩具搭建系統(tǒng)的其他搭建元件。通常，標記搭建元件是包括與玩具搭建系統(tǒng)兼容的聯(lián)接器件的玩具搭建元件，且包括在標記搭建元件的被捕獲圖像中通過圖像處理系統(tǒng)可識別的視覺外觀，例如在標記搭建元件的被捕獲圖像上可被容易地檢測的標識。聯(lián)接器件可以是任何合適的器件，用于機械地將玩具搭建元件彼此連接，例如通過摩擦連接、閂鎖或卡扣功能、和/或任何其他機械、非粘接的連接器。因此，用戶可以重復和可釋放地將一個或多個標記元件連接到玩具搭建模型，由此形成可通過AR系統(tǒng)檢測的玩具搭建模型的特征，所述AR系統(tǒng)適于在玩具搭建模型的被捕獲圖像中識別標記搭建元件。因此，用戶可以容易地將用玩具搭建元件搭建的任何玩具搭建模型轉換到AR實現(xiàn)的模型中，即允許數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)響應于檢測的標記搭建元件的存在和可選的其他性能而產(chǎn)生和疊加計算機產(chǎn)生的圖像。用戶可以由此僅僅通過使用作為接口的玩具搭建系統(tǒng)的搭建元件而控制AR應用。
[0019]本文所述的玩具搭建系統(tǒng)的實施例的進一步優(yōu)勢是，標記搭建元件可容易地被給定玩具結構中其他標記搭建元件替換，由此允許在AR系統(tǒng)中實現(xiàn)各種不同的可能的互動。
[0020]在一些實施例中，聯(lián)接器件適于限定連接方向且允許每一個搭建元件與另一搭建元件以相對于搭建元件的一些預定相對取向互相連接；和所有標識布置為在標記搭建元件聯(lián)接到玩具搭建系統(tǒng)的至少一個其他玩具搭建元件時從相對于被限定的連接方向的至少一個預定方向可見。因此，這樣的玩具搭建系統(tǒng)允許玩具結構的搭建中標記搭建元件互連到玩具搭建系統(tǒng)的其他搭建元件，使得標識的能見度可被容易地保證，甚至在不同標記搭建兀件彼此更換時。
[0021]在一些實施例中，玩具搭建系統(tǒng)包括至少兩個標記搭建元件，其中兩個標記搭建元件經(jīng)由聯(lián)接器件可釋放地彼此連接，以便形成復合標記元件。標記搭建元件可以直接地彼此連接和/或間接地彼此連接，例如通過用共同的第三玩具搭建元件(或搭建元件組)連接兩個標記搭建元件。計算機系統(tǒng)可以適于檢測復合標記元件和響應于復合標記元件的檢測而選擇性地產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像。因此，通過以不同方式互連標記搭建元件，用戶可以用相對少量的基本標記搭建元件建造各種新的復合標記元件，由此增加可能的增強現(xiàn)實場景的變化性，所述場景響應于這樣的復合標記的檢測而通過計算機形成。例如，一組標記搭建元件功能類似于字母，形成通過AR系統(tǒng)可識別的詞，例如根據(jù)預定的代碼。
[0022]在一個實施例中，玩具搭建系統(tǒng)包括骰子，其具有可置換的面，每一個面通過玩具搭建系統(tǒng)的搭建元件形成，且其中一個或多個標記搭建元件的形狀和尺寸和聯(lián)接器件配置為允許將標記搭建元件聯(lián)接到骰子，且其中標記搭建元件配置為形成骰子的面，其中標記搭建元件包括在形成骰子面的一部分表面上的可視覺檢測的標識。骰子的實施例可以是用于游戲的骰子，例如桌面、卡片游戲或一些其他游戲。游戲骰子可以包括本體部分，所述本體部分包括至少六個側面，當處于平面支撐件上時游戲骰子可以穩(wěn)定地放置在所述側面上，且其中至少一個或多個這樣的側面設置為具有用于安裝帶標識的標記元件的聯(lián)接器件。在一些實施例中，骰子的至少一側可以設置為具有用于同時安裝至少兩個帶標識的標記元件的聯(lián)接器件。因此，計算機系統(tǒng)可以檢測標記元件(一個或多個)且形成相應響應，由此進一步在游戲骰子被拋出時實現(xiàn)用于新種類游戲的選項或用于形成不同結果的更多選項。
[0023]在一些實施例中，聯(lián)接器件限定規(guī)則網(wǎng)格，例如三維(3D)網(wǎng)格，將玩具搭建模型中搭建元件的位置先訂到所述規(guī)則網(wǎng)格上的不連續(xù)的位置。特別地，聯(lián)接器件可以包括定位在三維規(guī)則網(wǎng)格的網(wǎng)格點上的多個聯(lián)接元件，例如限定為多個平面的網(wǎng)格，其布置為彼此平行且具有規(guī)則的平面內(nèi)距離。通過聯(lián)接器件限定的內(nèi)在的不連續(xù)坐標系統(tǒng)有助于檢測不同標記元件之間和/或標記搭建元件和玩具搭建模型的另一元件或特征之間的空間關系。特別地，在標記搭建元件的可視覺檢測的特征定位在相對于標記搭建元件的聯(lián)接器件的一致位置時，有助于玩具搭建模型中AR標記的位置的可靠且準確的判斷。
[0024]標記搭建元件每一個可以包括可視覺檢測的特征，例如標識。特別地，在搭建元件具有呈現(xiàn)(assume)不連續(xù)且有限的一組值中的一個的至少一個性質(zhì)(例如有限數(shù)量的不同顏色)時，這樣的性質(zhì)可以用作可容易地檢測的AR標記，其中該性質(zhì)是可檢測且可通過AR計算機系統(tǒng)識別。出于描述的目的，通過AR系統(tǒng)可識別的標記搭建元件的視覺特征也將稱為AR標記。
[0025]AR標記(例如標識)可以限定一個或多個方向，例如相對于如在本文所述的玩具搭建系統(tǒng)的內(nèi)在坐標系統(tǒng)，由此允許AR系統(tǒng)檢測AR標記的取向，例如相對于攝像頭位置和/或相對于另一 AR標記的取向。
[0026]在一些實施例中，每一個標記搭建元件包括計算機可識別標識，例如在標記搭建元件的外表面上，例如計算機可識別條形碼、矩陣代碼和/或另一合適的2D符號。
[0027]在一些實施例中，標記搭建元件可以包括兩個不同的AR標記和可動的元件,例如鉸接元件、可旋轉地布置的元件等，其可以在第一和第二位置之間運動，從而在分別定位在第一和第二位置時可動的元件選擇性地擋住相應一個標記。因此，部件的運動使得不同標記變得看得見，由此允許AR計算機系統(tǒng)檢測可動部件的狀態(tài)。
[0028]玩具搭建系統(tǒng)的實施例允許用戶以一致且結構良好的方式且通過有限組的不同搭建元件來建造多種有利于AR功能性的玩具搭建模型。例如，玩具搭建系統(tǒng)可以設置為包括若干個具有不同標識的標記搭建元件的玩具搭建組?？蛇x地，這樣的玩具搭建組可以包括以下一個或多個:圖像捕獲裝置；常規(guī)的搭建元件；指令手冊；計算機可讀介質(zhì)，其上存儲了計算機編程器件，所述計算機編程器件適于使得計算機執(zhí)行本文所述的方法的實施例的步驟；和/或類似的器件。
[0029]應注意,玩具構建組可以進一步包括一些類型的搭建元件,例如主動和/或被動的搭建元件，其具有或不具有執(zhí)行或控制動作/功能的能力，例如本領域已知的常規(guī)的構建塊。
[0030]本發(fā)明的不同方面可以以不同方式實施，包括如上文和下文中所述的玩具構建系統(tǒng)和相應方法、設備和產(chǎn)品器件，其每一個都產(chǎn)生與如上所述的至少一個方面有關的優(yōu)點，且每一個具有一個或多個優(yōu)選實施例，所述實施例對應于針對如上所述的至少一個方面所述的和權利要求中公開的優(yōu)選實施例。進而，應理解針對本文所述的一個方面所述的實施例可以同樣地應用于其他方面。
[0031]特別地，提供了一種用于產(chǎn)生玩具搭建模型的圖像的方法。進而，提供了計算機程序產(chǎn)品，其包括程序代碼器件，所述程序代碼器件適于當在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上執(zhí)行時使得數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行本文所述的方法的步驟。
[0032]計算機程序產(chǎn)品可以設置為計算機可讀介質(zhì)，例如CD-ROM、DVD、光盤、存儲卡、閃存存儲器、磁性存儲裝置、軟盤、硬盤等。在其他實施例中，計算機程序產(chǎn)品可以設置為可下載的軟件包，例如網(wǎng)絡服務器，用于在因特網(wǎng)或其他計算機或通信網(wǎng)絡上進行下載。特別地，玩具搭建組的實施例可以包括玩具搭建元件，其包括如在本文所述的一個或多個標記搭建元件，和安裝指令，所述安裝指令用于將計算機程序產(chǎn)品安裝在合適的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上。
[0033]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以包括任何合適的計算機或其他處理裝置，例如PC、便攜或手持計算機、PDA、智能電話和/或類似產(chǎn)品。
[0034]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的實施例包括圖像捕獲器件，例如攝像頭，例如視頻攝像頭，或任何其他合適的裝置，用于獲得玩具搭建模型的圖像。
[0035]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的實施例包括圖像處理器件，例如配置為在被捕獲圖像上執(zhí)行一個或多個圖像處理操作的處理器件，所述處理操作例如特征檢測操作。
[0036]如下所述的，術語處理器件和處理單元意圖包括適于執(zhí)行本文所述的功能的任何電路和/或裝置。特別地，上述術語包括通用或?qū)Ｓ玫目删幊涛⑻幚砥?、?shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯陣列(PLA)、域可編程門陣列(FPGA)、專用電子電路等，或其組合。
[0037]本文所述的玩具搭建組的實施例由此允許用戶建造多種玩具模型且以容易的且可準確復現(xiàn)的方式增加計算機可識別標記元件，這允許被適當編程的計算機捕獲玩具模型的圖像，且響應于識別的標記搭建元件而用計算機產(chǎn)生的圖像來增強或更換被捕獲圖像。
[0038]響應于AR標記的檢測而產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像可以包括執(zhí)行由AR標記的檢測觸發(fā)的進一步的功能，例如虛擬環(huán)境中的活動這樣的觸發(fā)事件，一個或多個虛擬人物的行為
坐寸ο
[0039]進而，根據(jù)一些實施例，用戶可以通過將合適的標記搭建元件聯(lián)接到玩具搭建模型和/或通過操作包括這樣的標記搭建元件的玩具搭建模型的至少一些部分而控制計算機產(chǎn)生的圖像產(chǎn)生和顯示。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖la-d每一個顯示了現(xiàn)有技術的玩具構建塊，
[0041]圖2顯示了本文公開的玩具搭建系統(tǒng)的實施例。
[0042]圖3和4示意性地顯示了標記搭建元件的例子。
[0043]圖5a_g顯示了復合標記搭建元件的例子。
[0044]圖6和7顯示了復合標記搭建元件的使用的例子。
[0045]圖8a_d顯示了限定規(guī)則網(wǎng)格的玩具搭建系統(tǒng)的例子。
[0046]圖9和10顯示了如在本文所述的玩具搭建系統(tǒng)的例子。
[0047]圖lla-b顯示了包括兩個選擇性可見的AR標記的標記搭建元件的例子。
【具體實施方式】
[0048]本文公開的玩具搭建系統(tǒng)的實施例的各種方面將通過參考塊件形式的玩具搭建元件描述。然而，本發(fā)明可以應用于用在玩具搭建組中的其他形成的搭建元件。
[0049]圖la-d每一個顯示了現(xiàn)有技術的玩具構建塊，其具有在其頂部表面上的聯(lián)接突柱105和從底部延伸到塊中的腔體102。圖la-b顯示了玩具構建塊的頂側，而圖1b顯示了同一玩具構建塊的底側。圖lc-d顯示了具有不同大小的相似的玩具構建塊的例子。這種搭建元件可廣泛地以商品名LEGO獲得。腔體具有中央管103，且另一個塊的聯(lián)接突柱可被接收在腔體且形成摩擦接合，如US3005282公開的。其余圖中所示的構建塊可以具有該已知類型的聯(lián)接器件，其是協(xié)作的突柱和腔體的形式。然而，也可以使用其他類型的聯(lián)接器件。聯(lián)接突柱布置在正方形平面的網(wǎng)格中，即限定正交方向，一系列聯(lián)接突柱沿所述正交方向布置。通常，聯(lián)接元件的裝置布置允許玩具塊相對于彼此以不連續(xù)的一些方位互連，特別地相對于彼此成直角。應理解，聯(lián)接元件的其他幾何布置會產(chǎn)生不同的方位限制。例如，聯(lián)接元件可以布置在三角形的規(guī)則網(wǎng)格中，允許構建元件以三種不同方位被置于另一構建元件上。
[0050]圖2顯示了如本文公開的玩具搭建系統(tǒng)的實施例。系統(tǒng)包括計算機15、顯示器1、視頻攝像頭5、用至少一個玩具搭建元件和如在本文所述的玩具搭建系統(tǒng)的至少一個標志搭建元件11搭建的玩具搭建模型10。計算機可以是個人計算機、桌面計算機、筆記本計算機、手持計算機、游戲控制臺、手持娛樂裝置或任何其他適于編程的計算機。顯示器I操作性地聯(lián)接到(例如整合到)計算機15，且可操作為在計算機15的控制下顯示視頻圖像。應理解，系統(tǒng)可以進一步包括周邊計算機裝置，其操作性地聯(lián)接到計算機15，例如鍵盤、鼠標2或其他指針裝置、和/或其他類似裝置。視頻攝像頭5可操作為捕獲環(huán)境的視頻圖像，其中視頻攝像頭定位為使得例如視野7包括表面4 (例如桌面、地板等)的看得見的表面區(qū)域
8。因此看得見的表面區(qū)域8為視頻攝像頭在表面4上的視野的投影。視頻攝像頭操作性地聯(lián)接到(例如整合)到計算機5且可操作為將被捕獲的視頻圖像例如經(jīng)由合適的計算機15的輸入接口而發(fā)送到計算機15的處理單元。例如，視頻攝像頭可以是連接到或整合到計算機15的網(wǎng)絡攝像頭。圖2的例子中，視頻攝像頭定位在攝像頭支撐部6上，例如三腳架，其將攝像頭支撐在高于表面4的預定高度處。
[0051]這里，視頻攝像頭5捕獲環(huán)境8的視頻圖像，其中視頻攝像頭在該環(huán)境8中就位且發(fā)送被捕獲的視頻圖像到計算機15。例如，視頻攝像頭所在的環(huán)境可以包括玩具搭建模型
10。除了玩具搭建模型10，環(huán)境可以進一步包括物體，如家用物體、玩具等。
[0052]計算機圖像隨后被計算機15產(chǎn)生在顯示器I上。因此，用戶可以讓玩具搭建模型10圍繞視頻攝像頭5的視野而運動和/或在視頻攝像頭5的視野中以其他方式操作玩具搭建模型，且從玩具搭建模型的視頻攝像頭5觀察實時的視頻。替換地或另外地，用戶可改變視頻攝像頭的位置和/或方位，以便從不同位置捕獲玩具搭建模型(例如靜止的)的圖像。另外，計算機可以可操作為將被捕獲的視頻圖像存儲在存儲裝置上，例如計算機的硬盤，和/或?qū)⒈徊东@的視頻發(fā)送到另一計算機，例如經(jīng)由計算機網(wǎng)絡。例如，計算機可以可操作為將被捕獲的視頻圖像上傳到網(wǎng)站。
[0053]計算機15適于被編程，以在增強現(xiàn)實模式中運行，在該模式中計算機在被捕獲的視頻圖像上進行圖像處理，以便檢測被捕獲的視頻圖像中的一個或多個預定的增強現(xiàn)實標記或標簽。響應于檢測的AR標記(一個或多個)，計算機可以被編程為產(chǎn)生改變的視頻圖像，例如視頻圖像被形成為疊加有計算機產(chǎn)生圖像的被捕獲視頻圖像，或其中被捕獲視頻圖像的至少一部分被計算機產(chǎn)生的圖像所替換的視頻圖像。計算機15可操作為在顯示器I上顯示被改變的視頻圖像。出于描述的目的，計算機可操作為執(zhí)行AR功能，其操作性地連接到視頻攝像頭，且顯示器也將被稱為AR系統(tǒng)。
[0054]用于檢測AR標記和用于響應于被檢測的AR標記而產(chǎn)生改變的視頻圖像的圖像處理方法在本領域是已知的(例如見Daniel Wagner和Dieter Schmalstieg的"ARToolKitPius for Pose Tracking on Mobile Devices", omputer Vision WinterWorkshop2007, Michael Grabner, Helmut Grabner (eds.), St.Lambrecht, Austria,February6-8, Graz Technical University)。
[0055]在圖2的例子中，物理玩具搭建模型10包括玩具搭建元件9，已經(jīng)對其連接了標記搭建元件11。標記搭建元件11具有在其頂部表面上的二維機器可讀代碼形式的標識。
[0056]計算機15可操作為檢測被捕獲圖像中二維機器可讀代碼的存在。進而，計算機15可以確定二維機器可讀代碼相對于視頻攝像頭15位置的相對位置和取向。
[0057]因而，計算機15可以修改玩具搭建模型的被捕獲圖像，使得顯示器I上顯示被改變的視頻圖像12。在該例子中，被改變的圖像顯示玩具搭建模型的被捕獲圖像13和疊加被捕獲圖像的經(jīng)計算機產(chǎn)生的圖像元素14。計算機以在視頻圖像12中的位置和取向而產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像元素，如從標記搭建元件11的AR標記的檢測位置和取向確定的。
[0058]在用戶在視頻攝像頭的投影區(qū)域8中操作物理玩具搭建模型10時，例如通過讓物理模型運動和/或旋轉，計算機15追蹤物理玩具的標記搭建元件11的標識的位置和取向。計算機15在顯示器I上顯示視頻攝像頭的實時視頻反饋(鏡像模式)，且響應于標識的被檢測位置和取向而對實時視頻反饋增加增強現(xiàn)實的特效。
[0059]圖3和4示意性地顯示了標記搭建元件的例子。
[0060]圖3顯示了類似于圖1c的構建塊的玩具構建塊311形式的玩具搭建元件，即包括布置在玩具構建塊的頂部表面上的平面正方形網(wǎng)格中的聯(lián)接突柱305的構建塊。玩具構建塊還包括在其底部表面的一個或多個腔體(圖3中未示出)，用于接收和摩擦接合另一相似的玩具搭建塊的聯(lián)接突柱。玩具構建塊包括在其側面上的2D條形碼形式的增強現(xiàn)實標記321。
[0061]應理解，其他形成的AR標記可以代替2D條形碼使用。通常，AR標記可以是任何物體，其相對容易地使用已知的圖像辨識方法而在被捕獲的視頻圖像中被自動地區(qū)別。在使用圖像辨識方法檢測AR標記的情況下，AR標記例如可以是三維物體，例如立方體或圓柱體，或其可以是二維標記，例如正方形或圓形的。通常，AR標記包括易于區(qū)分的樣式，例如黑白正方形，但是其他方法也可以用于標記的辨識，例如使用特定顏色或彩色圖樣等。
[0062]AR標記可以包括一個或多個元件，其允許計算機檢測AR標記的位置和/或取向。例如，AR標記可以包括兩個或更多相交的線。另外或替換地，AR標記可以包括用于對信息進行編碼的視覺元件，由此允許計算機識別和區(qū)分不同類型的標記且響應于具體類型的標記而選擇性地產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像。
[0063]AR標記可以以相對于聯(lián)接器件(即相對于頂部表面上的聯(lián)接突柱和/或底部中的聯(lián)接腔體)均勻的方式布置。例如，AR標記可以限定與通過聯(lián)接器件限定的平面網(wǎng)格平行或正交的方向。這使得標記的塊可互換，且在圖1-3所述的由塊建造的玩具結構中，幾個標記的塊可互換地使用，且具體標記的塊可用在幾個構造中。玩具搭建系統(tǒng)可以包括幾個的這樣的標記的塊，其具有不同的施加于它的標識且使得計算機系統(tǒng)產(chǎn)生不同的計算機產(chǎn)生圖像。然而，如果所有的標記的塊在一致的位置包括標識，則這樣的標記的塊可以容易地在用本文所述的由構建塊建造的玩具搭建結構中被更換。
[0064]在標識位于標記搭建元件的表面的一部分上從而包括標識的表面部分不具有任何聯(lián)接器件時，標識不太可能被聯(lián)接到標識物搭建元件的其他搭建元件不經(jīng)意地阻擋。標識物搭建元件可以包括多個標識，例如在玩具搭建元件的不同面上(或在表面的不同部分上)。
[0065]圖4示出了標記搭建元件如何聯(lián)接到玩具搭建模型的另一玩具搭建元件。在該例子中，玩具搭建模型包括玩具搭建元件410和412和標記搭建元件411。圖4a顯示了各個搭建元件，而圖4b顯示了標記搭建元件411，其可釋放地聯(lián)接到搭建元件410。為此，玩具搭建元件40包括在其頂部表面上的聯(lián)接突柱405,如針對圖1的連接結構所示的。標記搭建元件404包括其底部表面上的腔體(在圖4中未示出)，允許其摩擦接合到聯(lián)接突柱404。因此，用戶可以將包括AR標記的標記搭建元件連接到所搭建的玩具模型，以便有助于在3D空間中跟蹤玩具模型以及疊加虛擬的圖形和效果，由此為物理玩具提供虛擬屬性和允許被搭建的玩具模型成為AR應用的一部分。在圖3的例子中，標記搭建元件411的標識位于不包括聯(lián)接元件的標記搭建元件的表面上。
[0066]圖5a_g顯示了復合標記搭建元件的例子，即多個標記搭建元件直接地或間接地通過玩具搭建系統(tǒng)的聯(lián)接器件彼此連接，例如彼此以預定空間關系。通常，復合的標記搭建元件允許用戶形成大組的不同物體，每一個可通過大量獨特的AR標記中的一個辨識。特別地，大量的獨特AR標記可以用各個標記搭建元件的相對受限的組形成，因為通過構建系統(tǒng)組合較小組的標記會顯著增加組合可能性的總量。
[0067]圖5a顯示了用三個標記搭建元件搭建的人樣模型的例子，三個標記即如同模型的頭的元件511，如同模型的軀干的元件512，和如同模型的腿的元件513。搭建元件設置為具有聯(lián)接元件，允許頭和腿可釋放地聯(lián)接到軀干。頭、軀干和腿可以包括標識，例如為頭的面部特征的形式和軀干和/或腿的接近特征。在被提供給AR系統(tǒng)的視頻攝像頭時，AR系統(tǒng)可以通過分別檢測頭、軀干和腿的特征521、522、523而由此檢測頭、軀干和腿的特征，例如示意性地在圖5b中示出的。因此，通過將不同的頭、軀干和腿進行組合，可形成許多種類的AR標記的組合。取決于通過AR系統(tǒng)檢測的模型，AR系統(tǒng)可以以不同的計算機形成的圖像做出響應，由此允許許多互動。
[0068]圖5c和d顯示了相似的復合標記搭建元件,其用圖1c所示的玩具構建塊搭建。玩具構建塊531、532和533具有不同的顏色，例如分別為紅色、白色和藍色。當在彼此的頂部上堆疊且通過其相應的聯(lián)接器件互連時，構建塊限定顏色序列，其可以通過AR系統(tǒng)檢測。通過改變顏色的順序，如圖5d示出的，可以僅用三種不同標記搭建元件形成不同的獨特的復合AR標記。
[0069]圖5e顯示了復合標記元件的相似的例子，包括類似于圖3所示的玩具構建塊541、542、543，其具有標記，所述標記為在其側面上的標識的形式。
[0070]圖5f_g顯示了復合標記元件的另一例子。在該例子中，復合標記元件包括基部構建塊550，例如類似于Ic的塊，但是在其頂部表面上具有更多的聯(lián)接元件。復合標記元件進一步包括連接到基部構建塊550的標記搭建元件551、552、553。因此，在該例子中，標記搭建元件551、552和553以剛性構造間接地彼此聯(lián)接，以便形成復合標記搭建元件。為此，標記搭建元件具有在其底部表面上的聯(lián)接元件，例如腔體，且可接合在基部構建塊550的頂部表面上的相應的聯(lián)接元件，例如突柱。每一個標記搭建元件具有在其頂部表面上的標識，在該例子中是羅馬字母。在標記搭建元件并排布置時，它們限定通過AR系統(tǒng)可檢測的標識的序列。
[0071 ] 如圖5g所示的，標記搭建元件的標識可以限定在平面中的取向，且各標記元件可以相對于彼此旋轉，由此進一步增加限定多個代碼的自由度，因為AR系統(tǒng)可以檢測相應AR標記相對彼此和/或相對于玩具搭建模型的另一特征的取向。
[0072]因此，在圖5的例子中，各標記搭建元件(每一個包括與其他標記搭建元件不同的視覺上可檢測的特征)通過其聯(lián)接元件互連，以便限定視覺上可檢測特征的序列。視覺上可檢測特征的每一個不同序列可以由此限定復合AR標記。例如，各視覺上可檢測的特征可以作為代碼符號被AR系統(tǒng)檢測，且被檢測符號的序列可以通過AR系統(tǒng)解碼，以便獲得通過符號序列編碼的信息。在一些實施例中，系統(tǒng)可以使用已知的誤差檢測和/或誤差修正技術，用于形成代碼魯棒性來抵抗檢測誤差。
[0073]圖6和7顯示了使用復合標記搭建元件的例子。
[0074]圖6a_b顯示了圖5a_b的標記搭建元件的使用。圖6a顯示了 AR系統(tǒng)的顯示器I的視頻攝像頭5。首先，顯示器顯示了場景612。在用戶向AR系統(tǒng)的視頻攝像頭5給出人性模型時，AR系統(tǒng)可以檢測頭、軀干和腿的組合，確定相應的組合的AR標記，且響應于所檢測的組合的標記而修改顯示的圖像。例如,AR系統(tǒng)可以在場景612中產(chǎn)生模型623的圖像。模型可以類似物理模型63，且可以響應于檢測的組合AR標記而生動地顯示通過AR系統(tǒng)確定的行為(例如友好的、生氣的、悲哀的等)。
[0075]圖6c_d顯示了圖5c或5e的標記搭建元件的使用。圖6c顯示了 AR系統(tǒng)的顯示器I和視頻攝像頭5。在用戶將復合標記元件633提供給AR系統(tǒng)的視頻攝像頭5時，AR系統(tǒng)可以檢測標記搭建元件的組合?？蛇x地，AR系統(tǒng)可以確定相對于彼此形成復合標記元件的各標記的相對位置和/或取向。AR系統(tǒng)可以隨后對檢測的復合標記元件做出響應。例如，如圖6d示出的，AR系統(tǒng)可以將組合的標記元件解釋為訪問代碼，例如用于獲得對AR系統(tǒng)的高級特征的訪問，以達到游戲應用的預定水平等。如果所提供的組合標記元件與存儲的訪問代碼匹配，則用戶有權訪問；或可以拒絕訪問。
[0076]圖7a_d顯示了使用組合標記搭建元件的另一例子,例如圖5f-g所示類型的標記搭建元件。圖7a示意性地示出了玩具搭建元件的聯(lián)接元件705,例如如針對圖1所述的聯(lián)接突柱。聯(lián)接元件布置在平面正方形網(wǎng)格中。圖7b示出了通過聯(lián)接元件聯(lián)接到玩具搭建元件的標記搭建元件7。聯(lián)接元件的布置允許標記搭建元件以四種不同取向連接到另一玩具搭建元件。在圖7的例子中，標記搭建元件711具有限定了方向的標識。在該具體例子中，標識類似云和太陽的圖像，即限定了“向上”方向的圖像。圖7c示出了了標記搭建元件713，其聯(lián)接到標記搭建元件711附近的聯(lián)接元件705。標記搭建元件713還具有限定了方向的標識，在該例子中類似箭頭。標記搭建元件712可以相對于標記搭建元件711放置，其方向相對于通過搭建元件711限定的方向指向四個不同取向。這些取向中的三個通過虛線圓712顯示在圖7中。類似地，圖7d示出了在標記搭建元件711附近聯(lián)接到聯(lián)接元件705的另一標記搭建元件715。標記搭建元件715還具有限定了方向的標識,在該例子中類似箭頭。標記搭建元件715可以相對于標記搭建元件711放置，其方向相對于通過搭建元件711限定的方向指向四個不同取向。這些取向中的三個通過虛線圓714顯示在圖7中。組合的標記搭建元件包括元件711、713和715,由此限定了 AR標記的序列,其以連續(xù)的順序布置且具有相對于彼此可檢測的取向。在被提供到AR系統(tǒng)的攝像頭時，AR系統(tǒng)可以檢測三個標記搭建元件、它們的相對位置和它們的相對定位。因此，通過僅兩個不同類型的標記搭建元件(“云和太陽”類型的標記和“箭頭”標記)，可以通過將標記元件以不同的相對取向和/或位置(例如不同的連續(xù)順序)聯(lián)接到玩具搭建元件而構造許多不同復合標記。
[0077]例如，在產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像元素時，AR系統(tǒng)可以產(chǎn)生類似天氣現(xiàn)象的圖像要素，例如云、雨、太陽、雪等。AR系統(tǒng)可以由此被控制，以響應于標記搭建元件711、713和715的取向顯示天氣現(xiàn)象。例如，在AR系統(tǒng)檢測到用戶已經(jīng)將標記搭建元件711連接到玩具搭建模型時，AR系統(tǒng)可以啟動用于控制類似天氣現(xiàn)象的圖像要素的顯示的功能。
[0078]使其箭頭指向上(相對于標記搭建元件711)地放置標記搭建元件713可以使得AR系統(tǒng)啟動用于控制類似太陽的圖像要素的顯示的功能。使得箭頭指向左邊或向下可以啟動用于分別類似“雨”和“雪”的顯示功能。
[0079]放置標記搭建元件715 (使其箭頭指右(相對于標記搭建元件711))可以使得AR系統(tǒng)啟動用于控制選擇的圖像元素(在該例子中是“太陽”且程度“中等”(例如部分地被云覆蓋)的顯示功能。使得箭頭指向上或向下可以啟動啟動用于分別以更高或更低的度(例如許多太陽或更少太陽)顯示選擇的圖像元素的功能。
[0080]通常，在標記搭建元件的聯(lián)接器件僅允許將標記搭建元件以相對于另一玩具搭建系統(tǒng)的預定數(shù)量的不連續(xù)相對位置和/或不連續(xù)相對取向而聯(lián)接到玩具搭建系統(tǒng)另一玩具搭建元件(例如另一標記搭建元件)時，AR系統(tǒng)可以配置為檢測至少兩個標記搭建元件相對于彼此的位置和/或取向，且響應于檢測的相對位置和/或取向形成計算機產(chǎn)生的圖像特征。例如，在標記搭建元件的聯(lián)接元件限定平面規(guī)則網(wǎng)格時，和在聯(lián)接元件允許玩具搭建元件在所述平面中的一個中以相對于彼此的預定數(shù)量的角度聯(lián)接時，可以提供有限數(shù)量的不連續(xù)的相對位置和取向。
[0081]圖8a_d顯示了限定規(guī)則網(wǎng)格的玩具搭建系統(tǒng)的例子。圖8a示出了 3D規(guī)則網(wǎng)格，其中網(wǎng)格的每一個網(wǎng)格點限定玩具搭建模型中聯(lián)接元件的有效位置，其通常應理解為不是網(wǎng)格上所有的網(wǎng)格點實際上需要通過聯(lián)接元件占據(jù)；然而，在一些實施例中所有聯(lián)接元件定位在規(guī)則網(wǎng)格的網(wǎng)格點上。特別地，在圖8a的例子中，網(wǎng)格點布置在平行的平面801a-d中，其中平面中的網(wǎng)格點限定聯(lián)接元件在一個或多個玩具搭建元件的表面上的位置，所述聯(lián)接元件例如圖1所示的構建塊的聯(lián)接突柱。平行平面之間的距離限定具有聯(lián)接元件的搭建元件的表面之間的距離。例如，在一些實施例中，搭建元件的高度等于網(wǎng)格的兩個相鄰平面之間的距離(或為其整數(shù)倍)。
[0082]在玩具搭建系統(tǒng)限定規(guī)則網(wǎng)格時，AR標記的位置和/或取向相對于網(wǎng)格準確地通過AR系統(tǒng)而確定。進而，跟蹤標記(其附接到構建系統(tǒng)的網(wǎng)格中的構建元件)提供有關標志元件如何在模型中使用的更多信息。如果標簽被正確地構建(即裝配在網(wǎng)格中)，則應用中的事件可以選擇性地被觸發(fā)。
[0083]AR標記可以由此響應于AR標記相對于網(wǎng)格的預定位置和/或取向(和/或其他位置限制條件)而使得AR系統(tǒng)開始形成計算機產(chǎn)生的圖像元素。AR應用可由此對物理元件如何用在構建系統(tǒng)做出反應。
[0084]圖8b_d顯示了這樣的位置敏感的觸發(fā)功能的例子。
[0085]圖Sb示意性地示出了玩具搭建模型的例子，所述玩具搭建模型用具有限定了圖8a所示的3D網(wǎng)格的聯(lián)接元件的玩具搭建元件構造。搭建元件的頂部表面可以由此僅定位在相對于合適坐標系統(tǒng)原點的預定高度。例如，圖8b的搭建元件810a位于第一高度，而搭建元件810b位于第二高度，且搭建元件810c位于第三高度。
[0086]搭建元件SlOa-C的頂部表面可以通過AR系統(tǒng)檢測，且用作虛擬按鈕。如果用戶(如圖8c示出的)將標記搭建元件811連接到通過AR系統(tǒng)解釋為虛擬按鈕的一個搭建元件，則標記搭建元件的檢測可以使得AR系統(tǒng)觸發(fā)虛擬動作，例如在圖8d示出的虛擬按鈕的位置處顯示計算機產(chǎn)生的圖像元素812。應理解，在一些實施例中，觸發(fā)動作也可以取決于標記元件812的標識和/或其他條件，例如標記元件連接到兩個虛擬按鈕。
[0087]應理解，AR系統(tǒng)可以適于確定通過玩具搭建模型限定的內(nèi)在的不連續(xù)坐標系統(tǒng)的網(wǎng)格點的位置，所述玩具搭建模型定位在AR系統(tǒng)的攝像頭的視野中。例如，AR系統(tǒng)可以檢測位于相對于相應標記搭建元件的聯(lián)接元件存在預定空間關系的AR標記的位置和/或聯(lián)接元件的位置?；诖_定的網(wǎng)格位置，AR系統(tǒng)可以確定規(guī)則網(wǎng)格相對于攝像頭位置的位置和/或取向。AR系統(tǒng)甚至可以從檢測的物理網(wǎng)格形成規(guī)則圖像網(wǎng)格，例如使得圖像網(wǎng)格具有與物理聯(lián)接元件的圖像重合的網(wǎng)格點。AR系統(tǒng)可以隨后使用圖像網(wǎng)格在相對于檢測的圖像網(wǎng)格的位置處產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像的圖像特征。
[0088]圖9和10顯示了如在本文所述的玩具搭建系統(tǒng)的例子。
[0089]圖9顯示圖1所示類型的玩具搭建元件911a_911b。在該實施例中，不同搭建元件具有相應標識、不同顏色、和/或其他可區(qū)別的視覺特征。每一個玩具搭建元件在被玩具搭建模型中的AR系統(tǒng)檢測時觸發(fā)預定動作。例如，在圖9的例子中，每一個搭建元件911a-911d代表不同類型的風景或環(huán)境現(xiàn)象，例如草、水、雪、火等。在被AR系統(tǒng)檢測時，每一個搭建元件可以由此被AR系統(tǒng)增強，其方式是通過顯示相應的圖像元素，其分別代表草、水、火、雪。這允許用戶通過搭建元件構建風景，例如在附圖9b中所示的。
[0090]應理解，標記搭建元件也可以在AR系統(tǒng)中觸發(fā)進一步的動作。例如，圖9b的風景可以用在AR系統(tǒng)中，作為執(zhí)行游戲的風景，即用戶可以通過使用物理構建元件構建他/她自己的計算機游戲平臺。
[0091]圖10顯示了游戲骰子，其包括具有六個相同側的本體構件2，且其中這些側每一個配置為實際上是正方形的，以使得在游戲骰子拋起之后游戲骰子位于給定側的可能性對于游戲骰子的所有側來說一樣高。
[0092]本體構件2的側面實際上相同且由此這種游戲骰子的拋起本身沒有意義，對用戶或AR系統(tǒng)來說不能區(qū)分骰子的這種拋起的結果之間的區(qū)別。根據(jù)該骰子的例子，四個聯(lián)接突柱3因此設置在本體構件2的每一側上且布置為正方形樣式，以使得聯(lián)接突柱3形成正方形的角部，且聯(lián)接突柱3配置為使得可以將從玩具構建系統(tǒng)而來的構建元件安裝在聯(lián)接突柱3上，以使得在不同構建元件安裝在游戲骰子的側面時游戲骰子的側面能改變特性。
[0093]在構建元件4a、4b、4c的下側，聯(lián)接凸緣配置為，在構建元件4a、4b、4c被安裝在游戲骰子上之后，與游戲骰子上的聯(lián)接突柱3的外側摩擦鄰接。對于構造這樣的聯(lián)接凸緣來說存在許多不同方式，且本領域技術人員可自由地點擊這樣的選項。
[0094]通過將不同構建元件安裝在游戲骰子上，如果安裝在游戲骰子上的元件數(shù)量、形狀或外觀不同，則由此可以對游戲骰子每一側賦予其自身的特點。
[0095]圖10顯示了同一游戲骰子，其中至少在游戲骰子的三個看得見的側面上安裝了來自玩具構建系統(tǒng)的構建板4a、4b、4c。在面向上的一側上由此安裝有正方形構建板4a，其覆蓋該側上的所有四個聯(lián)接突柱，以使得構建板不留下用于在該側上安裝進一步構建元件的空間。在游戲骰子的兩個其他看得見的側面上，單個正方形構建板4b安裝為精確地覆蓋一側上的單個聯(lián)接突柱3，且在其他側安裝兩個矩形構建板4c，其每一個精確地分別覆蓋該側上的兩個聯(lián)接突柱3，以使得兩個矩形構建板4c不留下在該側上進一步安裝構建板的空間。
[0096]因此，不同AR標記可以與游戲骰子的不同面相關。在如在本文所述的AR系統(tǒng)的視頻攝像頭視野中拋骰子可以由此使得AR系統(tǒng)檢測AR標記，例如在骰子的面上，且提供虛擬游戲的相應結果。由于不同AR標記可以與骰子的面相關，AR系統(tǒng)可以執(zhí)行不同的游戲，而不需要重新編程或重新構造AR系統(tǒng)，而是簡單地通過更換連接到骰子的相應面的AR標記搭建元件。
[0097]圖lla-b顯示了包括兩個選擇性地看得見的AR標記的標記搭建元件的例子。圖lla-b示意性地顯示了玩具搭建模型1101，其包括鉸接到框架1102的門1103，以允許門1103在圖1la所示的關閉位置和圖1lb所示的打開位置之間樞轉。框架和門可以可釋放地彼此互連，例如通過將鉸鏈扣接就位。替換地或另外地，框架1102可以包括一個或多個聯(lián)接元件(在圖11中未具體示出)，允許框架和門結構連接到更大玩具搭建模型，例如以提供覆蓋玩具結構中的開口的可動屏障。門1103具有在兩側上的聯(lián)接元件(在圖11中未具體示出),允許不同標記搭建元件Illla和Illlb連接到門的相應側。例如,搭建標記元件Illla和Illlb可以是類似于圖4a的元件411的元件。標記搭建元件Illla和Illlb在其遠離門的相應面上包括不同標識。在圖11的例子中，標記搭建元件Illla包括正方形框架和在框架中的字母“A”，而標記搭建元件Illlb包括正方形框架和在框架中的字母“B”。因此，標識Illla在門處于關閉時是看得見的，而標識Illlb在門處于其打開位置時是看得見的。在結構101定位在如在本文所述的AR系統(tǒng)的視頻攝像頭1105的視野中時，AR系統(tǒng)可以由此檢測哪一個標識是看得見的，由此檢測門是否處在打開或關閉位置，且響應于門的檢測狀態(tài)產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像。例如，在關閉位置時，AR系統(tǒng)可以通過計算機產(chǎn)生的可動物體(例如圖中人或動物)圖像增強包括門的玩具結構的實時視圖，所述可動物體在通過玩具結構限定的環(huán)境中運動。在AR系統(tǒng)檢測門關閉時，可動物體的運動可以僅是環(huán)境的一部分(或沒有物體可以看得見)，而在門被檢測為處在打開位置時可動物體可以顯示為經(jīng)過被覆蓋的開口。
[0098]因此，在兩個AR標記連接到玩具搭建模型的功能元件從而取決于功能元件的狀態(tài)而使得任一標記看得見時，功能元件的狀態(tài)可通過AR系統(tǒng)檢測。因為AR標記搭建元件Illla和Illlb可以可釋放地連接到不同功能玩具搭建元件，所以玩具搭建系統(tǒng)可以包括表示第一狀態(tài)的第一標記搭建元件和表示第二狀態(tài)的第二標記搭建元件，由此使得AR系統(tǒng)檢測不同功能搭建元件的不同狀態(tài)。
[0099]在列舉了若干器件的權利要求中，這些器件中的一些可通過同一個元件、部件或硬件實施。事實上，在相互不同的從屬權利要求或在不同實施例中所述的一些手段并不意味著這些手段的組合不能被有利地利用。
[0100]應該注意，術語“包括/包含”在用在本說明書時是表明所述特征、元件、步驟或部件的存在，而不是預先排除一個或多個其他特征、元件、步驟、部件或其組合的存在或增加。
【權利要求】
1.一種玩具搭建系統(tǒng)，包括玩具搭建元件，玩具搭建元件包括用于可釋放地令玩具搭建元件互連的聯(lián)接器件，玩具搭建系統(tǒng)包括 一個或多個標記搭建元件，所述標記搭建元件包括這種聯(lián)接器件，且每一個標記搭建元件具有通過圖像處理器件可識別的視覺外觀，和 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括圖像捕獲器件、圖像處理器件和顯示器件，其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)適于 捕獲用所述玩具搭建元件搭建的玩具搭建模型的圖像； 處理被捕獲的圖像，以至少檢測被捕獲圖像中的至少一個標記搭建元件的存在； 響應于被檢測的標記搭建元件，產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像；和 在所述顯示器件上顯示復合圖像，所述復合圖像包括被捕獲圖像，其具有疊加的所產(chǎn)生的計算機產(chǎn)生圖像。
2.如權利要求1所述的玩具搭建系統(tǒng)，包括至少兩個標記搭建元件，其中所述兩個標記搭建元件經(jīng)由其相應的聯(lián)接器件可釋放地彼此可連接，以便形成復合標記元件。
3.如權利要求2所述的玩具搭建系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進一步適于檢測復合標記元件，和響應于復合標記元件的檢測而選擇性地產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像。
4.如權利要求3 所述的玩具搭建系統(tǒng),其中每一個標記搭建元件包括標識,所述標識表示代碼的代碼符號，所述代碼符號用于編碼信息；和其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進一步適于從復合標記元件的視覺外觀確定代碼符號的編碼設定，且將被確定的代碼符號的設定解碼，以獲得解碼的息。
5.如前述權利要求中任一項所述的玩具搭建系統(tǒng)，包括游戲骰子，所述游戲骰子包括本體部分，所述本體部分包括至少六個側面，當位于平面支撐件上時游戲骰子可以穩(wěn)定地放置在所述側面上，且其中至少一個或多個這樣的側面設置為具有用于安裝所述至少一個標記搭建元件中的一個的聯(lián)接器件。
6.如前述權利要求中任一項所述的玩具搭建系統(tǒng)，其中聯(lián)接器件限定規(guī)則網(wǎng)格，所述網(wǎng)格將玩具搭建模型中玩具搭建元件的位置和/或取向限制到相對于所述規(guī)則網(wǎng)格的不連續(xù)的位置和/或不連續(xù)的取向。
7.如權利要求6所述的玩具搭建系統(tǒng)，包括至少兩個標記搭建元件，且其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)適于檢測玩具搭建模型中的兩個標記搭建元件相對于所述規(guī)則網(wǎng)格的相應位置和/或取向，且響應于被檢測的相應位置和/或取向而產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像。
8.如權利要求7所述的玩具搭建系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)適于從標記搭建元件的被檢測位置確定規(guī)則圖像網(wǎng)格的網(wǎng)格位置，且在相對于被檢測的圖像網(wǎng)格的位置處產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像的圖像特征。
9.如前述權利要求中任一項所述的玩具搭建系統(tǒng)，其中玩具搭建元件具有至少一種性質(zhì)，其中玩具搭建系統(tǒng)的每一個標記搭建元件具有所述性質(zhì)的值，所述值從所述性質(zhì)的不連續(xù)值的預定組中選擇。
10.如前述權利要求中任一項所述的玩具搭建系統(tǒng),其中標記搭建元件包括標識和在第一和第二位置之間可動的可動元件，其中可動元件在定位在第一位置時使得標識可看得見的，在定位在第二位置時使得標識被擋住而無法看到；和其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)適于至少檢測所述標識的能見度，且以響應于標識的檢測的能見度產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像。
11.如前述權利要求中任一項所述的玩具搭建系統(tǒng)，其中聯(lián)接器件布置在一個或多個規(guī)則平面網(wǎng)格中，所述規(guī)則平面網(wǎng)格限定連接方向；和其中每一個標記搭建元件包括標識，在標記搭建元件連接到玩具搭建系統(tǒng)的至少一個其他玩具搭建元件時，從平行于至少一個平面網(wǎng)格的方向或從垂直于至少一個平面網(wǎng)格的方向可看見所述標識。
12.如權利要求11所述的玩具搭建系統(tǒng)，其中每一個標記搭建元件具有頂部表面、底部表面和至少一側表面；其中所述聯(lián)接器件置于頂部和底部表面中的至少一個上；其中標記搭建元件包括至少一個沒有聯(lián)接器件的第一表面，第一表面包括所述標識。
13.如前述權利要求中任一項所述的玩具搭建系統(tǒng)，其中聯(lián)接器件包括一個或多個突出部和一個或多個腔體，每一個腔體適于以摩擦接合的方式接收至少一個突出部。
14.一種計算機實施的方法，用于產(chǎn)生由玩具搭建系統(tǒng)的玩具搭建元件搭建的玩具搭建模型的圖像，玩具搭建元件包括用于可釋放地令玩具搭建元件互連的聯(lián)接器件，玩具搭建系統(tǒng)包括一個或多個標記搭建元件，所述標記搭建元件包括這樣的聯(lián)接器件，且每一個標記搭建元件具有通過圖像處理系統(tǒng)可識別的視覺外觀；該方法包括: 捕獲用玩具搭建元件搭建的玩具搭建模型的圖像； 處理被捕獲的圖像，以至少檢測被捕獲圖像中至少一個標記搭建元件的存在； 響應于被檢測的標記搭建元件，產(chǎn)生計算機產(chǎn)生的圖像；和 顯示復合圖像，所述復合圖像包括被捕獲的圖像，被捕獲的圖像疊加有所產(chǎn)生的計算機產(chǎn)生圖像。
15.一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括圖像捕獲器件、處理器件和顯示器件，其中該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括計算機編程器件，該計算機編程器件配置為使得，在由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行時，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行如權利要求14所述方法的步驟。
16.一種計算機程序，包括程序代碼器件，其適于在通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行時，使得所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行如權利要求14所述方法的步驟。
17.一種玩具搭建組，包括玩具搭建元件，搭建元件包括聯(lián)接器件，所述聯(lián)接器件用于可釋放地令玩具搭建元件互連，玩具搭建組包括一個或多個標記搭建元件，所述標記搭建元件包括這樣的聯(lián)接器件，且每一個標記搭建元件具有通過圖像處理系統(tǒng)可識別的視覺外觀；和用戶指令，用于在包括圖像捕獲器件、處理器件和顯示器件的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上安裝如權利要求16所述的計算機程序。
【文檔編號】A63F9/24GK103998107SQ201280036580
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年5月22日 優(yōu)先權日:2011年5月23日
【發(fā)明者】S.穆思亞拉, H.J.范比克, N.D.A.蓋揚, F.拉索恩, M.H.詹森 申請人:樂高公司