專(zhuān)利名稱(chēng)：用于產(chǎn)生對(duì)象的行為的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生對(duì)象的行為的方法和裝置。盡管本發(fā)明并不限于此，但是特別感興趣的一個(gè)應(yīng)用是產(chǎn)生用于傳達(dá)虛擬代理或?qū)ο?例如，化身(avatar))的肢體語(yǔ)言的自主行為。
背景技術(shù)：
動(dòng)畫(huà)對(duì)象，無(wú)論是虛擬的(例如化身)還是機(jī)器人(例如寵物“玩具”)，都在其行為方面變得越來(lái)越復(fù)雜。具體地，顧客要求諸如化身和動(dòng)畫(huà)代理的虛擬對(duì)象能夠表達(dá)更多的實(shí)際行為。在本發(fā)明的上下文中，化身被定義為用戶(hù)在虛擬環(huán)境中的任意適當(dāng)形式的可視表示。動(dòng)畫(huà)代理是基于智能軟件的代理，用于在虛擬環(huán)境中和用戶(hù)進(jìn)行交互，或者用于交互娛樂(lè)。類(lèi)似地，動(dòng)畫(huà)代理可以采用任意適當(dāng)?shù)男问健?br> 當(dāng)對(duì)象能夠具有動(dòng)畫(huà)行為時(shí)，希望相對(duì)不擅長(zhǎng)編程的用戶(hù)具有使該對(duì)象的行為個(gè)人化的能力。當(dāng)用戶(hù)例如在組設(shè)置中尋求產(chǎn)生個(gè)性的感覺(jué)，以豐富該對(duì)象所扮演的角色，或者反映該用戶(hù)自己的個(gè)性時(shí)尤其如此。為了使對(duì)象讓人類(lèi)用戶(hù)更加感興趣，如果可以為對(duì)象提供個(gè)性，即，如果可以由用戶(hù)來(lái)修改行為，則希望具有用戶(hù)所期望的特定特性。
為了滿(mǎn)足這些要求，用于產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)對(duì)象的行為的行為模型變得越來(lái)越復(fù)雜。由于相對(duì)不擅長(zhǎng)編程的用戶(hù)缺乏對(duì)表示行為模型的復(fù)雜程序進(jìn)行處理以及對(duì)支持該行為的代碼進(jìn)行修改所需的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，所以當(dāng)他們希望修改對(duì)象的行為時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沖突。
本領(lǐng)域中已知的用于產(chǎn)生對(duì)象的自主行為并為對(duì)象提供個(gè)性的技術(shù)的應(yīng)用有限。通常，當(dāng)向非本領(lǐng)域的個(gè)人提供適當(dāng)?shù)氖侄蝸?lái)修改對(duì)象的行為并支持該對(duì)象的復(fù)雜行為時(shí)，實(shí)現(xiàn)了較差的折衷。如果用戶(hù)希望實(shí)時(shí)修改對(duì)象的行為，則尤其如此。
現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開(kāi)了使得非專(zhuān)業(yè)用戶(hù)能夠?qū)χT如化身的虛擬對(duì)象的行為進(jìn)行修改的有限裝置。例如，在Brush II等人的美國(guó)專(zhuān)利No.US5,884,029“User interaction with intelligent virtual objects，avatars，which interact with other avatars controlled by differentusers”中，公開(kāi)了一種方法和裝置，其使得用戶(hù)能夠?qū)€(gè)性編程到諸如化身的智能虛擬對(duì)象中。在該示例中，通過(guò)利用預(yù)先編程的響應(yīng)設(shè)定，使得化身能夠?qū)ν獠看碳ぐ胱灾鞯剡M(jìn)行響應(yīng)，來(lái)創(chuàng)建化身的個(gè)性。該方法由于許多原因而應(yīng)用受限，尤其因?yàn)榉菍?zhuān)業(yè)用戶(hù)不能選擇哪一種個(gè)性特征來(lái)定義自主行為，還因?yàn)榉菍?zhuān)業(yè)用戶(hù)不能實(shí)時(shí)地修改化身的個(gè)性。
在Ball等人的美國(guó)專(zhuān)利No.US 6,212,502“Modelling andProjecting Emotion and Personality from a Computer User Interface”中公開(kāi)了一種方法，該方法確定用戶(hù)的可能情緒狀態(tài)，然后在個(gè)人化身中表達(dá)用戶(hù)的情緒行為，以增長(zhǎng)用戶(hù)對(duì)虛擬世界的經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)槿绻脩?hù)希望化身的行為與他們本身的不同，則用戶(hù)不能干涉和控制化身的行為，所以該方法的應(yīng)用受限。
在Liles等人的美國(guó)專(zhuān)利No.US 5,880,731“Use of avatars withautomatic gesturing and bounded interaction in on-line chatsession”中，當(dāng)化身不活動(dòng)時(shí)，用戶(hù)可以從有限的菜單中為化身選擇特定的手勢(shì)，以使其自主地執(zhí)行動(dòng)作。由于個(gè)性包括當(dāng)化身沒(méi)有在用戶(hù)的控制下執(zhí)行預(yù)備的動(dòng)作時(shí)常常自動(dòng)顯示的所選擇的手勢(shì)，所以沒(méi)有對(duì)行為進(jìn)行修改，以在用戶(hù)的有意控制下增強(qiáng)動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明希望提供一種用于產(chǎn)生對(duì)象的自主行為的裝置和方法，其消除和/或減少了上述現(xiàn)有技術(shù)中已知的缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于在行為控制器的控制下產(chǎn)生對(duì)象的行為的方法，該方法包括以下步驟接收與行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入；根據(jù)用于產(chǎn)生對(duì)象行為的行為框架，通過(guò)所述輸入來(lái)推斷多個(gè)行為參數(shù)值；根據(jù)所推斷的多個(gè)行為參數(shù)值獲得輸出；以及使用根據(jù)這些參數(shù)值獲得的輸出來(lái)產(chǎn)生對(duì)象的等效行為。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于推斷對(duì)象的行為控制器的多個(gè)內(nèi)部參數(shù)值的方法，該方法包括以下步驟接收表示行為動(dòng)作的輸入；根據(jù)所述接收的輸入推斷與該對(duì)象的等效行為動(dòng)作相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)輸出值的集合；以及根據(jù)所述至少一個(gè)輸出值的集合為所述多個(gè)內(nèi)部參數(shù)中的每一個(gè)推斷值，其中為所述多個(gè)內(nèi)部參數(shù)中的每一個(gè)推斷的值通過(guò)行為控制器產(chǎn)生輸出，從而獲得與該等效行為動(dòng)作等效的行為。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于產(chǎn)生對(duì)象的行為的方法，該方法包括根據(jù)第二方面的方法推斷對(duì)象的行為控制器的多個(gè)內(nèi)部參數(shù)值，該方法還包括使用所述推斷出的多個(gè)參數(shù)值來(lái)產(chǎn)生與所述等效行為相關(guān)聯(lián)的所述輸出值的集合；以及使得所述有關(guān)節(jié)對(duì)象執(zhí)行所述行為。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于控制有關(guān)節(jié)對(duì)象的行為的方法，該方法包括以下步驟使用用于向該對(duì)象的行為控制器提供輸入的行為設(shè)計(jì)界面，向與該對(duì)象的行為特性相關(guān)聯(lián)的行為參數(shù)集合賦值，各個(gè)所述行為參數(shù)集合都包括影響行為特性的至少一個(gè)參數(shù)；使該參數(shù)集合中的每一個(gè)參數(shù)都與下述的參數(shù)值相關(guān)聯(lián)，該參數(shù)值是通過(guò)使用由行為簡(jiǎn)檔限定的默認(rèn)值對(duì)所賦的值執(zhí)行一函數(shù)而獲得的；將該參數(shù)值輸入對(duì)象的行為控制器；根據(jù)所述輸入推斷出由行為控制器產(chǎn)生的輸出；使該輸出與對(duì)象的行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)；以及使對(duì)象執(zhí)行該行為動(dòng)作。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括計(jì)算機(jī)程序或者計(jì)算機(jī)程序集合，這些計(jì)算機(jī)程序包括指令集合，這些指令使得一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)執(zhí)行本發(fā)明的方法方面中的任意一種。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種裝置，其包括用于產(chǎn)生對(duì)象的行為的行為控制器，該控制器包括用于接收與行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入的裝置；用于根據(jù)用來(lái)產(chǎn)生對(duì)象行為的行為框架，通過(guò)所述輸入來(lái)推斷多個(gè)行為參數(shù)值的裝置；用于根據(jù)所推斷的多個(gè)行為參數(shù)值來(lái)獲得輸出的裝置；以及使用根據(jù)這些參數(shù)值獲得的輸出來(lái)產(chǎn)生對(duì)象的等效行為的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種包括行為設(shè)計(jì)界面的裝置，該界面包括用于允許向行為參數(shù)集合賦值的裝置，該參數(shù)集合包括與該對(duì)象的行為特性相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)參數(shù)值，其中將使用該界面賦的值作為輸入提供給根據(jù)第六方面的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了一種其上存儲(chǔ)有至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的集合的設(shè)備，該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的集合可以在該設(shè)備上執(zhí)行，以使該設(shè)備用作根據(jù)本發(fā)明第六或第七方面的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了一種包括能夠彼此進(jìn)行通信的多個(gè)計(jì)算機(jī)型設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，這些設(shè)備中的至少一個(gè)包括根據(jù)本發(fā)明第八方面的設(shè)備，其他設(shè)備用于遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的集合中的至少一部分，以使得能夠通過(guò)該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的集合來(lái)控制在所述其他設(shè)備的環(huán)境中進(jìn)行操作的對(duì)象。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供了一種用于直接操控對(duì)象以控制其行為的方法，該方法包括以下步驟操控對(duì)象以執(zhí)行行為動(dòng)作；向行為框架的輸出節(jié)點(diǎn)提供表示該行為動(dòng)作的輸入，該輸出節(jié)點(diǎn)還用于提供用于產(chǎn)生對(duì)象的等效行為的輸出；在該行為框架內(nèi)對(duì)該行為框架的輸出節(jié)點(diǎn)接收的輸入進(jìn)行映射，以獲得該框架的其他行為節(jié)點(diǎn)的至少一個(gè)參數(shù)值的集合；根據(jù)所獲得的至少一個(gè)參數(shù)值的集合推斷輸出值的集合，該輸出值的集合用于產(chǎn)生對(duì)象的其他等效行為。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供了一種用于在包括節(jié)點(diǎn)框架的行為控制器的控制下產(chǎn)生對(duì)象的行為的方法，該方法包括以下步驟至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收與行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入；所述至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)將所接收的輸入映射為輸出；使用所述輸出為該框架內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)推斷多個(gè)行為參數(shù)值；使用所述推斷出的行為參數(shù)值對(duì)所接收的輸入進(jìn)行映射，以通過(guò)用于產(chǎn)生對(duì)象的等效行為的行為控制器來(lái)提供輸出。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供了一種用于在行為控制器的控制下產(chǎn)生對(duì)象的行為的方法，該方法包括以下步驟接收與行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入；將所述接收的輸入映射為與該對(duì)象的等效行為相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)輸出值的集合；根據(jù)用于產(chǎn)生該對(duì)象的行為的行為框架，通過(guò)所述至少一個(gè)輸出值的集合推斷多個(gè)行為參數(shù)值；以及通過(guò)將所述參數(shù)值載入到行為控制器中，來(lái)使用所述參數(shù)值產(chǎn)生對(duì)象的等效行為。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，提供了一種虛擬環(huán)境，其中多個(gè)虛擬對(duì)象在參與該虛擬環(huán)境的一個(gè)或更多個(gè)用戶(hù)的觀(guān)察下進(jìn)行交互，其中該虛擬環(huán)境中的所述多個(gè)虛擬對(duì)象中的每一個(gè)都使用從該虛擬環(huán)境中的一個(gè)或更多個(gè)其他虛擬對(duì)象的行為動(dòng)作中的一個(gè)或更多個(gè)獲得的一個(gè)或更多個(gè)輸入，來(lái)表示使用行為系統(tǒng)產(chǎn)生的半自主行為。
優(yōu)選地，參與該虛擬環(huán)境的每個(gè)用戶(hù)都能夠控制通過(guò)向該行為系統(tǒng)提供輸入而產(chǎn)生的半自主行為。
本發(fā)明的另一方面提供了一種平臺(tái)，用于支持以上方面的虛擬環(huán)境，其中該平臺(tái)提供了用于參與該虛擬環(huán)境的所述一個(gè)或更多個(gè)用戶(hù)之一提供所述輸入的裝置。
優(yōu)選地，用戶(hù)通過(guò)所顯示的行為設(shè)計(jì)界面來(lái)提供所述輸入，通過(guò)用于控制由所述行為系統(tǒng)產(chǎn)生的行為的行為控制器來(lái)處理所接收的輸入。
該行為系統(tǒng)可以包括根據(jù)以上任意方面的行為控制器，以及根據(jù)以上任意方面的行為框架。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)使得能夠提供對(duì)象的行為控制器的行為翻譯設(shè)備，該設(shè)備包括用于將表示符合第一文化的行為的信息映射為符合第二文化的行為的裝置。優(yōu)選地，該信息由行為控制器作為輸入接收。優(yōu)選地，其中該信息由行為控制器作為輸出提供。
優(yōu)選地，由于對(duì)象的等效行為可以包括以預(yù)定順序執(zhí)行的多個(gè)行為動(dòng)作，所以可以由相對(duì)不精通本領(lǐng)域的用戶(hù)來(lái)提供更復(fù)雜的行為。更優(yōu)選地，可以將隨時(shí)間變化的行為參數(shù)并入到行為控制器中，以提供更真實(shí)的自主動(dòng)畫(huà)行為。
優(yōu)選地，通過(guò)具備根據(jù)輸入來(lái)推斷隨后可以用來(lái)產(chǎn)生對(duì)象的等效動(dòng)作的內(nèi)部參數(shù)值的能力，該產(chǎn)生行為的方法使得用戶(hù)能夠進(jìn)行相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)輸入，來(lái)產(chǎn)生復(fù)雜的對(duì)象行為。
優(yōu)選地，可以產(chǎn)生復(fù)雜的行為，該復(fù)雜的行為可以包括一個(gè)以上的行為動(dòng)作，這些行為動(dòng)作中的兩個(gè)或更多個(gè)可以同時(shí)執(zhí)行。例如，可以對(duì)諸如化身的有關(guān)節(jié)對(duì)象的行為進(jìn)行控制，以使該化身的擺姿勢(shì)和凝視行為同時(shí)執(zhí)行。例如，該化身可以在撿起物體時(shí)自動(dòng)盯著該物體，或者另選地，作為另一示例，如果一化身不敢響應(yīng)于具有侵略性的另一化身，則該膽小的化身會(huì)在姿勢(shì)和凝視方面同時(shí)改變，聳肩并向下看。
優(yōu)選地，本發(fā)明提供了一種裝置，用于通過(guò)增加用戶(hù)在聊天室的虛擬介質(zhì)中可以傳達(dá)的表情的數(shù)量，來(lái)提高聊天室經(jīng)驗(yàn)。肢體語(yǔ)言的存在(具體地，當(dāng)通過(guò)同時(shí)執(zhí)行諸如擺姿勢(shì)和凝視的兩個(gè)或更多個(gè)行為動(dòng)作來(lái)傳達(dá)時(shí))，使得化身更加生動(dòng)和人性化，并提高了它們交流的質(zhì)量。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)使得一組化身可以協(xié)調(diào)它們的行為，以使每個(gè)化身都可以按照適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)其他化身的肢體語(yǔ)言做出反應(yīng)。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，顯然可以按照任意適當(dāng)?shù)姆绞綄膶贆?quán)利要求中所述的優(yōu)選特征與以上方面中的任意方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合。


下面將參照附圖，僅以示例的方式來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖中圖1A示意性地表示了本發(fā)明的第一實(shí)施例；圖1B示意性地表示了圖1A所示的行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面的放大視圖；圖2A更詳細(xì)地表示了圖1A所示的兩個(gè)化身的中立姿勢(shì)；圖2B表示當(dāng)Bill化身具有較高的男子氣概時(shí)兩個(gè)化身的姿勢(shì)；圖2C表示當(dāng)Bill化身具有較高的挑逗性時(shí)兩個(gè)化身的姿勢(shì)；圖2D表示當(dāng)Bill化身具有較低的挑逗性時(shí)兩個(gè)化身的姿勢(shì)；圖2E表示當(dāng)BOB化身具有較高的putUpon和聆聽(tīng)級(jí)別以及較低的domSub級(jí)別時(shí)兩個(gè)化身的姿勢(shì)；圖3表示根據(jù)本發(fā)明的行為體系結(jié)構(gòu)的示意性概要圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的行為模型的分級(jí)層次；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)象的行為控制器的簡(jiǎn)化框架的示意圖；圖6是諸如圖5和7中所示的體系結(jié)構(gòu)的框架中的行為節(jié)點(diǎn)的示意圖；
圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的比圖5所示的更加復(fù)雜的用于對(duì)象的行為控制器的框架的示意圖；圖8是示意性地表示根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)生對(duì)象行為的方法中的實(shí)時(shí)步驟以及離線(xiàn)簡(jiǎn)檔和形容詞(adjective)設(shè)計(jì)的流程圖；圖9A是表示行為框架如何產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的等效行為的流程圖；圖9B是表示用戶(hù)如何控制化身的肢體運(yùn)動(dòng)以對(duì)賦給行為控制器的特定行為參數(shù)的值進(jìn)行重新賦值的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖來(lái)說(shuō)明發(fā)明人當(dāng)前構(gòu)想的本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。然而，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，很明顯，本發(fā)明的說(shuō)明僅是示例性的，并且并不旨在將本發(fā)明僅限制為所述實(shí)施例。
下面參照附圖中的圖1A，示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例，其包括用于產(chǎn)生、推斷和設(shè)計(jì)化身和虛擬角色的肢體語(yǔ)言的工具。本發(fā)明的該實(shí)施例是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)聊天室以及計(jì)算機(jī)游戲型環(huán)境等中的虛擬對(duì)象的行為特性進(jìn)行控制的具體應(yīng)用。
在圖1A中，示出了計(jì)算機(jī)設(shè)備1。假定該計(jì)算機(jī)設(shè)備1由不具備高級(jí)計(jì)算機(jī)編程技能的人類(lèi)用戶(hù)(未示出)來(lái)操作?！坝?jì)算機(jī)設(shè)備”一詞用于暗示可以安裝在可視顯示器上的具有數(shù)據(jù)處理能力的任意設(shè)備，例如游戲控制臺(tái)、個(gè)人數(shù)字助理，以及諸如移動(dòng)電話(huà)的移動(dòng)通信設(shè)備等。
計(jì)算機(jī)設(shè)備1具有可視顯示裝置2，例如監(jiān)視器，該可視顯示裝置2具有顯示器3。用戶(hù)可以采用任意適當(dāng)?shù)牟倏v(navigate)裝置(例如鼠標(biāo)或鍵盤(pán)(未示出))來(lái)操縱顯示器3。其他實(shí)施例可以包括諸如鐵筆、軌跡板，以及游戲桿的操縱工具，可以以等效的方式來(lái)使用它們。
顯示器3包括其中運(yùn)行虛擬環(huán)境應(yīng)用的窗口4。窗口4中顯示有包含虛擬對(duì)象的虛擬環(huán)境。為了清楚起見(jiàn)，在本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施例的上下文中僅討論兩個(gè)虛擬對(duì)象。如圖1A所示，這兩個(gè)虛擬對(duì)象是包括能夠進(jìn)行動(dòng)畫(huà)的兩個(gè)化身5、6的有關(guān)節(jié)對(duì)象。這里，也將化身5稱(chēng)為Bob，而將化身6稱(chēng)為Bill。盡管Bill和Bob具有圖1A所示的實(shí)施例中的有關(guān)節(jié)形式，但是虛擬對(duì)象也可以是無(wú)關(guān)節(jié)的，例如包括可以扭曲以顯示情緒等的面部。因此，行為的基準(zhǔn)包括對(duì)象的面部表情行為以及任意形式的行為，而與對(duì)象的形式無(wú)關(guān)。
盡管虛擬對(duì)象5、6被構(gòu)造為能夠半自主地動(dòng)畫(huà)(這種情況下，它們需要來(lái)自用戶(hù)的至少某些輸入)，但是也可以對(duì)虛擬對(duì)象5、6中的至少一個(gè)進(jìn)行離線(xiàn)編程，以使用根據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施例的行為控制器自主地進(jìn)行操作。在本發(fā)明的上下文中，離線(xiàn)是指當(dāng)虛擬對(duì)象未在它們的虛擬環(huán)境中執(zhí)行動(dòng)畫(huà)行為，或者當(dāng)這種行為暫?；蛑袛啵诶^續(xù)之前進(jìn)行離線(xiàn)編程時(shí)，對(duì)行為控制器進(jìn)行編程。
下面返回圖1A，虛擬環(huán)境中的虛擬對(duì)象5、6包括兩個(gè)人類(lèi)化身。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，虛擬對(duì)象可以采用的形式可以根據(jù)情況而發(fā)生相當(dāng)大的改變。例如，根據(jù)其角色，虛擬對(duì)象可以是動(dòng)物或者能夠進(jìn)行動(dòng)畫(huà)的任意其他的有關(guān)節(jié)對(duì)象。有關(guān)節(jié)一詞在此定義為包括能夠彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部分，例如，肢體或關(guān)節(jié)。
顯示器3還顯示行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面7。行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面7包括相對(duì)于虛擬環(huán)境窗口4的獨(dú)立窗口。行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面7使得用戶(hù)能夠向行為控制器提供輸入，以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)虛擬對(duì)象5、6來(lái)產(chǎn)生行為。行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面應(yīng)用可以包括應(yīng)用的包括行為控制器的部分，或者可以作為與包括該行為控制器的應(yīng)用連接的獨(dú)立軟件應(yīng)用的一部分來(lái)提供。
行為控制器包括根據(jù)預(yù)定行為框架設(shè)置的連接節(jié)點(diǎn)的集合，該框架中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都基于多個(gè)參數(shù)將輸入映射為輸出。下面詳細(xì)說(shuō)明行為控制器。
在圖1A中，用戶(hù)通過(guò)使用行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面的軌跡條9中的滑塊8適當(dāng)?shù)剡x擇行為參數(shù)值，來(lái)對(duì)兩個(gè)虛擬對(duì)象5、6進(jìn)行控制。為了清楚起見(jiàn)，圖1A中僅標(biāo)出了用于男子氣概行為參數(shù)設(shè)置的軌跡條和滑塊。然而，下面參照?qǐng)D1B，示出了圖1A的行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面的放大圖。
行為設(shè)計(jì)界面圖1B更詳細(xì)地示出了圖1A的行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面7。如圖1B所示，行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面7為用戶(hù)提供了在圖1A的虛擬環(huán)境窗口4中進(jìn)行交互的虛擬對(duì)象Bob和Bill中的每一個(gè)的菜單選擇范圍。在本發(fā)明的另選實(shí)施例中，用戶(hù)可以對(duì)該環(huán)境中的其他虛擬對(duì)象的行為進(jìn)行較少的直接控制，但是為了簡(jiǎn)單，這里假定用戶(hù)希望對(duì)Bob和Bill都進(jìn)行直接影響。
然而，即使在沒(méi)有提供對(duì)另一虛擬對(duì)象的直接控制的情況下，用戶(hù)仍然可以間接影響其他虛擬對(duì)象的行為，如下面將詳細(xì)說(shuō)明的。
在圖1B中，為了清楚起見(jiàn)，僅標(biāo)出了用于選擇軌跡條9a、11a中的標(biāo)有挑逗性的行為參數(shù)設(shè)置的值的滑動(dòng)條8、10。
如圖1B所示的行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面7包括兩個(gè)行為簡(jiǎn)檔9a至9h和11a至11h。所示的每個(gè)行為簡(jiǎn)檔都包括“形容詞”集合或與虛擬對(duì)象的特定行為特性相關(guān)聯(lián)的等效行為參數(shù)集合。如圖1B所示，行為參數(shù)集合包括挑逗性9a、11a；友善性9b、11b；男子氣概(9c，11c)；其他愛(ài)好(9d，11d)；悲哀(9e，11e)；自傲(9f，11f)；害羞(9g，11g)以及優(yōu)越感(9h，11h)。
用戶(hù)可以構(gòu)造包含行為參數(shù)集合的不同選擇的其他行為簡(jiǎn)檔。還可以修改多個(gè)個(gè)體行為參數(shù)中的每一個(gè)的特性，該多個(gè)個(gè)體行為參數(shù)包括行為參數(shù)集合。通過(guò)行為控制器的行為框架來(lái)限定行為參數(shù)集合的設(shè)計(jì)，以集中修改預(yù)定的行為特性。因此，參數(shù)集合設(shè)計(jì)是比簡(jiǎn)單選擇哪些行為參數(shù)集合來(lái)形成參數(shù)簡(jiǎn)檔需要更多技能的任務(wù)。參數(shù)集合可以?xún)H包括單個(gè)參數(shù)。例如，其值可以對(duì)行為框架內(nèi)的所有行為節(jié)點(diǎn)的輸出產(chǎn)生影響的全局參數(shù)，或者其值僅對(duì)框架的單個(gè)行為節(jié)點(diǎn)的輸出產(chǎn)生影響的內(nèi)部參數(shù)。
返回圖1B，軌跡條9a至9h和11a至11h的軌道長(zhǎng)度表示用戶(hù)可以通過(guò)定位滑動(dòng)條8或9來(lái)選擇的可能值的范圍。應(yīng)該理解，在圖1B中，為清楚起見(jiàn)，僅標(biāo)注了第一挑逗性行為參數(shù)設(shè)置的滑動(dòng)條。在其他另選實(shí)施例中，可以使用其他的值選擇裝置，例如，單選按鈕、下拉窗口等，或者直接輸入控制數(shù)據(jù)。然而，使用滑動(dòng)條和軌跡條是特別優(yōu)選的，因?yàn)檫@使得能夠容易地向參數(shù)賦予連續(xù)范圍的值，而不會(huì)不適當(dāng)?shù)厥褂脩?hù)偏移主畫(huà)面顯示虛擬環(huán)境窗口4。
圖1B所示的值為虛擬對(duì)象5、6提供了與各個(gè)所顯示的行為參數(shù)設(shè)置相對(duì)應(yīng)的中立姿態(tài)，這些參數(shù)已經(jīng)由用戶(hù)賦予了值0。在圖2A中更清楚地示出了這種情況，圖2A示出了圖1A所示的兩個(gè)虛擬對(duì)象的中立姿態(tài)以及圖1A和1B中所示的對(duì)應(yīng)行為參數(shù)設(shè)置值。
圖2B示出了用戶(hù)如何通過(guò)移動(dòng)用于虛擬對(duì)象6(Bill)的男子氣概軌跡條中的滑塊來(lái)直接影響B(tài)ill的行為，以及間接影響B(tài)ob的行為。在圖2B中，用戶(hù)使用男子氣概行為參數(shù)設(shè)置軌跡條中的滑塊賦值14，并且Bill顯示通過(guò)用于Bill的行為控制器而產(chǎn)生的行為。Bill的行為控制器已經(jīng)根據(jù)用戶(hù)輸入，通過(guò)獲取該輸入并通過(guò)行為框架對(duì)其進(jìn)行傳播，以向框架的行為輸出節(jié)點(diǎn)賦予合適的值，來(lái)推斷出需要哪種等效的男子氣概行為。
Bill的行為控制器已經(jīng)通過(guò)所賦予的男子氣概值14推斷出圖2B所示實(shí)施例中的等效行為動(dòng)作包括Bill保持男子氣概姿勢(shì)?？梢垣@得多種男子氣概姿勢(shì)，以及其他男子氣概行為，例如男子氣概手勢(shì)、凝視、姿態(tài)、面部表情等。Bill的行為控制器還向反映Bill的男子氣概行為動(dòng)作的Bob的行為控制器輸出一個(gè)或更多個(gè)值。該輸出包括要由Bob執(zhí)行的行為動(dòng)作，該行為動(dòng)作表示他對(duì)Bill的男子氣概的反應(yīng)。
Bob的行為控制器接收根據(jù)Bill的行為動(dòng)作而獲得的輸入，該輸入使得Bob的行為控制器能夠有效地解釋由Bill的行為所傳達(dá)的肢體語(yǔ)言。該輸入可以表示包括對(duì)Bill的男子氣概行為的響應(yīng)的行為動(dòng)作，例如，將改變由Bob的行為框架產(chǎn)生的行為的一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)值。另選地，Bob可以?xún)H接收表示Bill的行為的參數(shù)值指示，并且Bob的行為控制器可以根據(jù)由Bill提供的參數(shù)值來(lái)推斷出哪些輸出值與該響應(yīng)相對(duì)應(yīng)。然后，Bob的行為控制器能夠根據(jù)這些輸出值推斷出其他行為參數(shù)值(這些行為參數(shù)值將在Bob的行為框架中產(chǎn)生與該響應(yīng)等效的行為)，并使用這些行為參數(shù)值產(chǎn)生輸出，然后執(zhí)行該行為。如圖2A所示，其包括Bob在Bill面前采取順從姿態(tài)。
通過(guò)以上所述的方式，用戶(hù)能夠通過(guò)改變虛擬對(duì)象6的行為參數(shù)設(shè)置值，間接地修改虛擬對(duì)象5的行為。假定Bob具有更順從的姿態(tài)，而無(wú)需用戶(hù)直接將Bob的軌跡條移動(dòng)到順從位置。一個(gè)虛擬對(duì)象(Bob)的行為控制器對(duì)另一虛擬對(duì)象(Bill)的行為所傳達(dá)的肢體語(yǔ)言進(jìn)行解釋。這已經(jīng)通過(guò)第一對(duì)象的控制器產(chǎn)生由另一對(duì)象的行為控制器所接收的輸出得以實(shí)現(xiàn)，該另一對(duì)象傳達(dá)了表示肢體語(yǔ)言的信息。隨后通過(guò)另一虛擬對(duì)象的行為控制器推斷出適當(dāng)?shù)膬?nèi)部行為參數(shù)值，這些內(nèi)部行為參數(shù)值對(duì)另一虛擬對(duì)象的行為進(jìn)行修改。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，很明顯，如果每個(gè)虛擬對(duì)象都具有用于接收輸入的適當(dāng)行為控制器，則可以將肢體語(yǔ)言信息傳達(dá)給一個(gè)以上的虛擬對(duì)象。
在圖2A所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，與角色Bob(虛擬對(duì)象6)相對(duì)應(yīng)的行為框架的參數(shù)值并不受賦予給Bill的值的直接影響，并且Bob的顯示滑塊值并不改變。然而，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以自動(dòng)更新滑塊值以反映它們的新值。
圖2C示出了在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如何將一個(gè)虛擬對(duì)象的肢體語(yǔ)言傳達(dá)給另一虛擬對(duì)象，以建立適當(dāng)?shù)男袨轫憫?yīng)。在圖2C中，在圖2B所示的行為之后，Bill的用戶(hù)為男子氣概賦予值1，并為挑逗性賦予值10。此時(shí)，Bill的行為控制器產(chǎn)生自動(dòng)行為，例如圖2C所示，使Bill伸手并接觸Bob的手臂。Bob的行為控制器將Bill的肢體語(yǔ)言解釋為表示他缺少男子氣概且更加友善，以及伸手接觸Bob的動(dòng)作因此是友善的并沒(méi)有惡意。例如，這可以通過(guò)使用Bob的行為控制器已接收的輸入將由Bill的控制器提供的參數(shù)值解釋為表示Bill是友善的來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，與顯示防御行為(例如，如果Bill以敵對(duì)的方式接觸Bob，則產(chǎn)生防御行為)相反，Bob采取低防御姿態(tài)，并略微前傾，而不是保持順從姿態(tài)?？吹紹ob為低度防御，用戶(hù)此時(shí)可以將Bill的挑逗性和男子氣概的級(jí)別設(shè)定為較低值，如圖2D所示，這導(dǎo)致了兩個(gè)化身的更加友善的行為。
如圖2A至2D所示，用戶(hù)無(wú)需表示特定的肢體移動(dòng)或文本中的關(guān)鍵字以表示行為動(dòng)作，行為控制器響應(yīng)于所賦的行為參數(shù)設(shè)置值，實(shí)時(shí)自主地產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男袨椤?br> 優(yōu)選地，通過(guò)將行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面7設(shè)置為窗口型軟件應(yīng)用，可以根據(jù)用戶(hù)需求來(lái)改變所顯示的界面范圍。在圖2E中，Bob的行為簡(jiǎn)檔在行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面窗口7中可見(jiàn)，并且對(duì)于Bob顯示了不同的行為簡(jiǎn)檔，其包括與圖2A至2D中的行為簡(jiǎn)檔中所示不同的行為參數(shù)集合。
在圖2E中，用戶(hù)為Bob賦予了較高的聆聽(tīng)行為參數(shù)設(shè)置值、一樣高的putUpon行為參數(shù)設(shè)置值。圖2E所示的其他參數(shù)設(shè)置包括touchyFeely、domSub等。對(duì)Bob賦予了相對(duì)低的domSub值。Bob的行為控制器使用這些值產(chǎn)生了適于這些值的行為，因此，Bill采取直立的姿勢(shì)，而B(niǎo)ob采取更順從的姿勢(shì)。
附圖的圖3示意性地表示了本發(fā)明的行為控制器如何根據(jù)行為模型30來(lái)產(chǎn)生對(duì)象的行為。行為模型30定義了對(duì)象的特定行為框架31，該行為框架31管理如何使用該框架所接收的輸入來(lái)產(chǎn)生特定的行為，例如姿勢(shì)32、手勢(shì)33、面部運(yùn)動(dòng)34、凝視35。行為框架31包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，并稍后對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明(參見(jiàn)圖5和7的行為框架的示例)。
可以從各種外部和內(nèi)部源獲得框架31的輸入。例如，從外部環(huán)境/事件36、從其他角色37、從其他情緒暗示38、從預(yù)定簡(jiǎn)檔39?？蚣?1本身也可以用于設(shè)計(jì)特定的簡(jiǎn)檔40，所得到的簡(jiǎn)檔39隨后向框架31提供輸入，以修改賦予框架節(jié)點(diǎn)的一個(gè)或更多個(gè)行為參數(shù)的值。
在用戶(hù)直接操控化身或使用行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面41直接輸入值的情況下，可以利用通過(guò)移動(dòng)而賦予該框架31的姿勢(shì)32、手勢(shì)33、面部34以及凝視34行為輸出節(jié)點(diǎn)的值，直接向框架31提供輸入。該框架隨后推斷行為動(dòng)作的適當(dāng)值，并且用戶(hù)界面/跟蹤系統(tǒng)40隨后使用該動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。
利用動(dòng)畫(huà)子系統(tǒng)43，集中地使用由姿勢(shì)、手勢(shì)、面部和凝視行為節(jié)點(diǎn)的輸出值來(lái)適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生動(dòng)畫(huà)行為?？梢酝ㄟ^(guò)任何適當(dāng)?shù)膭?dòng)畫(huà)應(yīng)用，例如，諸如Quake引擎的計(jì)算機(jī)游戲引擎或者諸如SGI的Open Inventor庫(kù)的基于場(chǎng)景圖的計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)來(lái)提供所使用的動(dòng)畫(huà)子系統(tǒng)。
行為模型體系結(jié)構(gòu)下面將參照附圖的圖4，圖中示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明的分層等級(jí)行為模型的分級(jí)結(jié)構(gòu)。
圖4示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中該行為模型的功能包括五層第一層，其在功能上涉及用于限定行為模型51的框架中的行為節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)；第二層，其在功能上涉及行為體系結(jié)構(gòu)本身52a的設(shè)計(jì)并涉及“內(nèi)容創(chuàng)建”52b(其涉及通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行的與輸出行為相對(duì)應(yīng)的實(shí)際動(dòng)畫(huà)等的創(chuàng)建)；第三層，其在功能上涉及行為形容詞(等效地，為行為參數(shù)集合)53的設(shè)計(jì)；第四層，其在功能上涉及參數(shù)值選擇機(jī)制，例如圖4所示，滑塊功能54a，涉及行為簡(jiǎn)檔54b的設(shè)計(jì)，并涉及通過(guò)直接操控虛擬對(duì)象54c來(lái)直接向該模型提供輸入；以及最后的第五層，其涉及實(shí)時(shí)控制55。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，可以在行為設(shè)計(jì)和控制體系結(jié)構(gòu)中提供更多層的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，然而，如果要支持實(shí)時(shí)控制，則本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例最少需要5層。
與該行為模型的層連接所需的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的級(jí)別和/或信息量通常取決于框架的具體特征或者用戶(hù)想要修改的功能。例如，對(duì)模塊的上層(例如，層4和5)的連接需要用戶(hù)部分相對(duì)少的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，即，任何人都可以根據(jù)本發(fā)明的該方面對(duì)虛擬對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。然而，希望設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)類(lèi)型(即，對(duì)行為等級(jí)的級(jí)別1的連接)的用戶(hù)可能是專(zhuān)業(yè)程序員。
圖4所示的行為模型與Scerri & Ydrèn的已知多層行為設(shè)計(jì)和控制體系結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)下文)的不同之處在于，層數(shù)(其增大了復(fù)雜度)和模型中包括實(shí)時(shí)控制(例如，參見(jiàn)Scerri和Ydrèn[End User Specificationof RoboCup Teams，RoboCup-99，Robot Soccer World Cup III，Springer-Verlag Lecture Notes in Computer Science(2000)]，以獲得該簡(jiǎn)單多層體系結(jié)構(gòu)的更多細(xì)節(jié))。除了具有更加復(fù)雜的分級(jí)結(jié)構(gòu)，以及實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制功能的能力以外，其他的區(qū)別特征包括提供了行為參數(shù)推斷方案，該方案使得能夠根據(jù)所輸入的參數(shù)值內(nèi)部推斷出行為框架的行為參數(shù)值。因此，當(dāng)用戶(hù)輸入與行為特性相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)行為參數(shù)值的集合，或者操控對(duì)象以產(chǎn)生特定的行為動(dòng)作時(shí)，可以使用所接收的輸入來(lái)產(chǎn)生包括一個(gè)或更多個(gè)行為動(dòng)作的其他等效行為。以下將更詳細(xì)地說(shuō)明該行為參數(shù)推斷系統(tǒng)。
在圖4中，設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)型層51涉及對(duì)與動(dòng)畫(huà)控制系統(tǒng)連接的輸出節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。通常，輸出節(jié)點(diǎn)的輸出由該節(jié)點(diǎn)的其他部分使用，以使虛擬對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫(huà)。該動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)包含多個(gè)參數(shù)，這些參數(shù)控制其產(chǎn)生的行為。輸出節(jié)點(diǎn)對(duì)于動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)的每一個(gè)參數(shù)具有一個(gè)輸出，并且將該參數(shù)直接設(shè)定為該輸出的值。例如，在姿勢(shì)節(jié)點(diǎn)的情況下，根據(jù)各個(gè)基本姿勢(shì)的權(quán)重，作為一組基本姿勢(shì)的組合而產(chǎn)生新的姿勢(shì)。姿勢(shì)與運(yùn)動(dòng)組合系統(tǒng)按照其權(quán)重的比例組合在一起。姿勢(shì)節(jié)點(diǎn)對(duì)于各個(gè)姿勢(shì)都具有與其權(quán)重相對(duì)應(yīng)的輸出。其他輸出行為在參數(shù)和行為之間具有更復(fù)雜的映射。例如，可以通過(guò)程序員(通常非常精通其技術(shù)領(lǐng)域)創(chuàng)建該節(jié)點(diǎn)類(lèi)型的子類(lèi)型，然后通過(guò)在運(yùn)行時(shí)將該新類(lèi)型添加至該體系結(jié)構(gòu)的框架中來(lái)創(chuàng)建輸出節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)可以用于在行為控制器定義中從文件進(jìn)行讀取。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，輸出節(jié)點(diǎn)調(diào)整其輸出以適應(yīng)正在使用的動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)。
通常需要對(duì)用戶(hù)進(jìn)行訓(xùn)練，使其在對(duì)行為設(shè)計(jì)模型的層2的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)52a或內(nèi)容創(chuàng)建52b特征進(jìn)行修改之前熟悉該行為框架。層2包括用于創(chuàng)建特定應(yīng)用的虛擬對(duì)象的框架。其包括對(duì)行為控制器的設(shè)計(jì)以及對(duì)輸出節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容的設(shè)計(jì)。例如，輸出節(jié)點(diǎn)可以被設(shè)計(jì)為產(chǎn)生基于預(yù)先存在的運(yùn)動(dòng)或其他內(nèi)容的行為。許多輸出行為都基于某些預(yù)先存在的動(dòng)畫(huà)和類(lèi)似內(nèi)容，例如，姿勢(shì)模型基于一組預(yù)先存在的姿勢(shì)，而面部表情模型基于一組預(yù)先存在的面部表情。這可以由專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員使用商業(yè)3D建模工具來(lái)創(chuàng)建。
通常通過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)范文件(例如，XML文件或者可以手工編輯的其他合適的文件類(lèi)型(可能是特殊設(shè)計(jì)的文件類(lèi)型))來(lái)指定行為控制器的設(shè)計(jì)。在另選實(shí)施例中，由于行為控制器具有圖形結(jié)構(gòu)，所以可以提供簡(jiǎn)單的圖形編輯工具，以對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范文件進(jìn)行編輯。當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范文件進(jìn)行了編輯時(shí)，可以使用上述行為框架將其編譯(complied)到控制器中。
圖4中的形容詞設(shè)計(jì)層53和滑塊54a、簡(jiǎn)檔設(shè)計(jì)52a、直接操控52c，以及層3、4和5的實(shí)時(shí)控制特征用于使普通技能的用戶(hù)能夠定制對(duì)象的行為。具體地，用戶(hù)可以通過(guò)設(shè)計(jì)行為簡(jiǎn)檔來(lái)與層3和4進(jìn)行連接，如以下參照附圖的圖8進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明。
行為控制器下面參照附圖的圖5，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的虛擬對(duì)象的行為控制器的框架60。在圖5中，行為控制器的框架60包括多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，用于將來(lái)自一個(gè)或更多個(gè)源的輸入映射為一個(gè)或更多個(gè)輸出。框架60內(nèi)的節(jié)點(diǎn)包括用于提供外部輸入的節(jié)點(diǎn)61，該外部輸入例如是可以從其他虛擬對(duì)象的行為得到的輸入；全局參數(shù)節(jié)點(diǎn)62，其提供可以由框架中的所有節(jié)點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)(直接或間接)的全局框架參數(shù)及其相關(guān)的輸入值；行為節(jié)點(diǎn)63a、63b、63c、63d，通過(guò)名稱(chēng)對(duì)這些行為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并且這些行為節(jié)點(diǎn)與特定節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的一個(gè)或更多個(gè)值相關(guān)聯(lián)；以及輸出節(jié)點(diǎn)64、65，其可以包括外部輸出節(jié)點(diǎn)64或行為輸出節(jié)點(diǎn)65，外部輸出節(jié)點(diǎn)64輸出可以外部使用(例如，由其他虛擬對(duì)象的行為控制器使用)的參數(shù)值，行為輸出節(jié)點(diǎn)65提供由行為動(dòng)畫(huà)機(jī)制使用的參數(shù)值，以產(chǎn)生提供適當(dāng)行為的虛擬對(duì)象的實(shí)際所需動(dòng)畫(huà)。從編程的角度來(lái)看，每一個(gè)參數(shù)都由名稱(chēng)-值對(duì)構(gòu)成，例如，紋理名稱(chēng)以及所賦予的數(shù)值。所使用的行為模型的精確體系結(jié)構(gòu)確定了行為控制器的框架60的形式。
在圖5中，框架60包括多個(gè)行為節(jié)點(diǎn)63a、b、c、d，它們的功能是根據(jù)多個(gè)參數(shù)將多個(gè)輸入映射為多個(gè)輸出。圖5示意性示出了外部輸入61和全局參數(shù)輸入62如何集中地向行為節(jié)點(diǎn)63a、b、c、d提供輸入。節(jié)點(diǎn)63a、d還從節(jié)點(diǎn)63b、c接收輸入。
外部輸入61包括與環(huán)境和其他對(duì)象相關(guān)的高級(jí)信息，例如，其他角色的友善或順從程度。
全局參數(shù)輸入62包括虛擬對(duì)象的高級(jí)屬性，這些高級(jí)屬性影響虛擬對(duì)象的行為，并且修改由各個(gè)行為節(jié)點(diǎn)確定的特定行為。例如，全局參數(shù)值可以包括諸如對(duì)象的情緒或態(tài)度(例如愉快或友善)的特征。再次簡(jiǎn)要地參照?qǐng)D1B，標(biāo)出了多個(gè)行為參數(shù)設(shè)置，以表示各種全局參數(shù)，例如角色有多友善或者有多害羞。
輸入到行為控制器框架內(nèi)的行為節(jié)點(diǎn)63a、b、c、d的每個(gè)全局參數(shù)名稱(chēng)—值對(duì)都產(chǎn)生一個(gè)或更多個(gè)數(shù)值輸出。這些數(shù)值輸出隨后作為外部輸出節(jié)點(diǎn)64的外部輸出進(jìn)行傳送，或者與輸出節(jié)點(diǎn)65的行為輸出相關(guān)聯(lián)。
外部輸出64包括與外部輸入等效的信息，例如虛擬對(duì)象有多友善或多順從。作為外部輸出而提供的參數(shù)名稱(chēng)-值對(duì)傳達(dá)肢體語(yǔ)言信息。當(dāng)該外部輸入由其他虛擬對(duì)象接收時(shí)，其使得能夠推斷出其他虛擬對(duì)象的內(nèi)部行為參數(shù)，該內(nèi)部行為參數(shù)對(duì)其他虛擬對(duì)象的行為進(jìn)行修改。通過(guò)匹配具有相同名稱(chēng)的名稱(chēng)-值對(duì)，使一個(gè)控制器的外部輸出與提供給其他虛擬對(duì)象的行為控制器的外部輸入相互關(guān)聯(lián)。
每個(gè)行為輸出節(jié)點(diǎn)65都產(chǎn)生與行為動(dòng)作相對(duì)應(yīng)的輸出。從編程的角度來(lái)看，行為輸出節(jié)點(diǎn)65包括行為節(jié)點(diǎn)63a、b、c、d的子類(lèi)型(在面向?qū)ο蠓矫?，并執(zhí)行與從參數(shù)到行為相類(lèi)似的從輸入到輸出的映射。行為輸出節(jié)點(diǎn)65產(chǎn)生可以由該輸出節(jié)點(diǎn)的其他部分使用，以使該角色進(jìn)行動(dòng)畫(huà)的輸出。例如，在姿勢(shì)輸出節(jié)點(diǎn)中，存在一組基本姿勢(shì)以及用于各個(gè)基本姿勢(shì)的參數(shù)，根據(jù)這些基本姿勢(shì)來(lái)產(chǎn)生新的姿勢(shì)。根據(jù)對(duì)象的關(guān)節(jié)角度(作為歐拉角)來(lái)存儲(chǔ)姿勢(shì)的實(shí)際表達(dá)。通過(guò)使用姿勢(shì)的參數(shù)作為權(quán)重，對(duì)與基本姿勢(shì)相對(duì)應(yīng)的角度執(zhí)行加權(quán)求和，來(lái)產(chǎn)生新的姿勢(shì)。將所產(chǎn)生的角度直接傳送給基本幾何表達(dá)中的對(duì)應(yīng)變換。
框架中的行為節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和功能下面參照?qǐng)D6，該圖示出了圖5的行為節(jié)點(diǎn)63d的放大視圖。圖6示意性地表示了行為節(jié)點(diǎn)可以如何使用來(lái)自多個(gè)不同源的輸入。如圖6所示，行為節(jié)點(diǎn)63d能夠接收多達(dá)3種不同類(lèi)型的輸入，這些輸入由行為節(jié)點(diǎn)根據(jù)其內(nèi)部參數(shù)設(shè)置沿前向方向映射為一個(gè)或更多個(gè)輸出。在圖6中，對(duì)行為節(jié)點(diǎn)63d的輸入可以來(lái)自另一行為節(jié)點(diǎn)(例如節(jié)點(diǎn)63b、c)的輸出；來(lái)自由一個(gè)或更多個(gè)全局參數(shù)名稱(chēng)-值對(duì)提供的輸入62；和/或來(lái)自該框架外部的源的外部輸入61?？梢愿鶕?jù)交互規(guī)則的預(yù)定設(shè)置，通過(guò)與該對(duì)象進(jìn)行交互的另一對(duì)象來(lái)產(chǎn)生外部輸入61?？梢酝ㄟ^(guò)該節(jié)點(diǎn)來(lái)修改對(duì)行為節(jié)點(diǎn)的外部輸入。例如，如果輸入超出可接受范圍，則可以忽略該輸入，或者將其限制為最大或最小值。另選地，如果外部輸入表示根據(jù)與用戶(hù)的文化不同的文化執(zhí)行的動(dòng)作，則可以首先對(duì)該外部輸入進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，以保證該框架實(shí)際上使用與用戶(hù)自己的文化中的適當(dāng)行為相對(duì)應(yīng)的外部輸入，來(lái)修改用戶(hù)的虛擬對(duì)象的響應(yīng)。
圖6還示出了行為節(jié)點(diǎn)如何可以使其功能顛倒并執(zhí)行逆映射。無(wú)論何時(shí)通過(guò)框架以與行為節(jié)點(diǎn)的輸出相對(duì)應(yīng)的級(jí)別接收到輸入時(shí)，都執(zhí)行逆映射。例如，當(dāng)用戶(hù)直接操控對(duì)象，以與行為節(jié)點(diǎn)65的輸出等效的級(jí)別對(duì)框架提供輸入時(shí)，會(huì)產(chǎn)生這種情況。于是，所接收的“輸出”為通過(guò)框架進(jìn)行的逆映射的起始點(diǎn)，每一個(gè)內(nèi)部行為節(jié)點(diǎn)都具有以上述方式(以下將更加詳細(xì)地說(shuō)明)推斷出的參數(shù)值，直到最終確定該框架(用于產(chǎn)生所接收的“輸出”)的全局參數(shù)值為止。
在前向或后向方向上，該框架中的各個(gè)行為節(jié)點(diǎn)都能夠根據(jù)該節(jié)點(diǎn)的功能，基于多個(gè)參數(shù)將一個(gè)或更多個(gè)輸入映射為一個(gè)或更多個(gè)輸出。
前向映射在前向映射的情況下，以多項(xiàng)和的形式Oi=ΣjTij]]>給出由對(duì)象的行為控制器提供的輸出，其中各個(gè)項(xiàng)Tij是多個(gè)因子的乘積Tij=ΠkFijk,]]>其中各個(gè)因子是內(nèi)部參數(shù)或節(jié)點(diǎn)的輸入。如上所述，對(duì)節(jié)點(diǎn)的輸入可以來(lái)自另一節(jié)點(diǎn)的輸出，為全局賦予整個(gè)體系結(jié)構(gòu)的參數(shù)，或者為來(lái)自另一體系結(jié)構(gòu)(即，來(lái)自另一對(duì)象的行為控制器)的外部輸入。
例如，可以使用具有值1.2的全局參數(shù)“友善”(表示該角色本質(zhì)友善)對(duì)角色進(jìn)行設(shè)置，該角色也可以從另一角色接收具有值1.5的外部輸入“快樂(lè)”(表示該另一角色快樂(lè))。在節(jié)點(diǎn)內(nèi)將這些值相乘，以產(chǎn)生具有值1.8的輸出“靠近”(表示該角色應(yīng)該對(duì)其他角色采取靠近的姿勢(shì))。然后將該輸出傳送至其他節(jié)點(diǎn)，這些其他節(jié)點(diǎn)確定該角色應(yīng)該通過(guò)組合兩個(gè)基本姿勢(shì)(向前傾和朝向另一角色)來(lái)實(shí)現(xiàn)該動(dòng)作。應(yīng)該根據(jù)該“靠近”輸出來(lái)計(jì)算這兩個(gè)姿勢(shì)的權(quán)重，并將其傳送給用于產(chǎn)生新姿勢(shì)的動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)。
下面參照?qǐng)D7，該圖更加詳細(xì)地示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的行為控制器的框架。在圖7中，行為節(jié)點(diǎn)包括直接均衡、支配因子、直接差異、響應(yīng)、支配差異、從屬關(guān)系、狀態(tài)、快樂(lè)、親近、空間填充(spacefling)，以及放松。行為輸出節(jié)點(diǎn)65包括面部表情、高級(jí)姿勢(shì)節(jié)點(diǎn)、凝視、手勢(shì)以及姿勢(shì)。其他實(shí)施例可以包括更多的行為輸出節(jié)點(diǎn)，例如語(yǔ)調(diào)、語(yǔ)速、重音等。
盡管圖7中示意性示出的框架的復(fù)雜性比圖5所示的簡(jiǎn)化框架的要高，但是可以構(gòu)造更復(fù)雜的框架來(lái)適應(yīng)本發(fā)明的特定應(yīng)用和實(shí)施例。為了使用戶(hù)能夠修改對(duì)象根據(jù)其行為框架而產(chǎn)生的行為，構(gòu)造了包括一個(gè)或更多個(gè)行為參數(shù)的集合的行為形容詞，這極大地簡(jiǎn)化了用戶(hù)需要提供的輸入級(jí)別。
行為形容詞的示例包括圖1B中所示的那些，其中各個(gè)虛擬對(duì)象5、6的行為簡(jiǎn)檔包括以下形容詞挑逗性、友善性、男子氣概、其他愛(ài)好、悲哀、自傲、害羞，以及優(yōu)越感。這些行為形容詞中的每一個(gè)都包括行為參數(shù)集合，并且在行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面中，通常通過(guò)簡(jiǎn)單的文本名稱(chēng)或短語(yǔ)來(lái)表示。通常，“形容詞”名稱(chēng)直觀(guān)地描述了該“形容詞”修改的行為方面，以便于用戶(hù)識(shí)別。可以對(duì)行為參數(shù)集合中的各個(gè)參數(shù)賦予初始值或默認(rèn)值，可以通過(guò)函數(shù)對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算，并且可以結(jié)合任意的外部輸入的值對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算。例如，該函數(shù)可以是簡(jiǎn)單的線(xiàn)性代數(shù)函數(shù)，或者簡(jiǎn)單地將用戶(hù)賦給行為參數(shù)集合的任意值放大預(yù)定量。另選地，該函數(shù)可以是“恒等”函數(shù)，僅返回所輸入的值。
圖7中示意性示出的框架表示用于執(zhí)行非口頭、個(gè)人內(nèi)在行為的多個(gè)方面的本發(fā)明的實(shí)施例。行為控制器增強(qiáng)了虛擬對(duì)象(例如，在線(xiàn)會(huì)議或計(jì)算機(jī)游戲/聊天室場(chǎng)景中的角色)之間的交互，并且使得它們看上去更加可信。具體地，該框架對(duì)于半自主化身(即，用戶(hù)并不具體指示化身的每個(gè)行為動(dòng)作)有用。
由于化身的許多應(yīng)用涉及個(gè)人內(nèi)在行為，所以適當(dāng)?shù)姆强陬^行為極大地增強(qiáng)了它們的應(yīng)用。在圖7中，行為控制器對(duì)多個(gè)個(gè)人內(nèi)在態(tài)度進(jìn)行編碼，并潛在地控制多個(gè)輸出，這些輸出產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)，例如姿勢(shì)和凝視行為?？刂葡到y(tǒng)基于A(yíng)rgyle提出的理論(Michael Argyle(1988)BodilyCommunication 2ndedition，Routledge)以及Mehrabian提出的理論(Albert Mehrabian(1972)Nonverbal Communication，Aldine-Atherton)。Argyle提出對(duì)非口頭行為影響最大的人際關(guān)系的兩個(gè)方面親密和支配-順從?？梢匀缦滤鰧⑵浣樽晕移胶鈩?dòng)機(jī)。與Mehrabian所提出的非口頭行為從屬關(guān)系(愛(ài)好)的三個(gè)維度相關(guān)，顯示為微笑、身體靠近和接觸、力量/狀態(tài)，通過(guò)放松或緊張以及響應(yīng)來(lái)顯示，通過(guò)總的身體動(dòng)作來(lái)顯示。響應(yīng)維度是可選的，并且在圖7所示的行為控制器中沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，但其基于這些量。
在圖7中，當(dāng)Argyle的直接和支配維度與Mehrabian的從屬關(guān)系和狀態(tài)維度緊密相關(guān)時(shí)，它們?cè)隗w系結(jié)構(gòu)方面相關(guān)聯(lián)。將Mehrabian的維度建模為直接由直接和支配代理確定的行為節(jié)點(diǎn)。直接和支配被建模為自我平衡動(dòng)機(jī)。
通過(guò)直接均衡和支配因子節(jié)點(diǎn)，根據(jù)虛擬對(duì)象的全局參數(shù)和來(lái)自任意其他虛擬對(duì)象的外部輸入來(lái)計(jì)算變量的期望值。增大期望親密度的因子包括角色有多友善、它有多喜歡其他角色(全局參數(shù))以及其他角色有多快樂(lè)(外部輸入)。降低期望親密度的因子包括該角色有多害羞，以及其他角色有多占優(yōu)勢(shì)。所有這些因子都具有可以根據(jù)其簡(jiǎn)檔在角色之間變化的權(quán)重。期望支配因子是兩個(gè)角色之間的狀態(tài)的期望差異，其也取決于多個(gè)其他因子。直接差異是期望直接與實(shí)際直接之間的差異，其由其他角色有多么親密(外部輸入)來(lái)確定，如果實(shí)際直接為Ia，而期望直接為Id，則直接差異為ΔI＝Id-Ia對(duì)于支配的公式是類(lèi)似的，雖然因子不同。本發(fā)明的其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)了行為響應(yīng)的第三維。
在本發(fā)明的該實(shí)施例中，角色的行為按照高級(jí)類(lèi)型行為進(jìn)行定義快樂(lè)、接近、空間填充、放松。這些用作等級(jí)的動(dòng)機(jī)級(jí)別和動(dòng)作產(chǎn)生級(jí)別之間的媒介?？鞓?lè)是一般的愉快行為，例如笑臉，而相反的可能是反對(duì)或侵略性手勢(shì)。它是從屬關(guān)系的表示(喜歡或不喜歡)?？鞓?lè)在姿勢(shì)上沒(méi)有許多表達(dá)，但是一個(gè)示例是“歪頭”，其中角色將頭向其他角色側(cè)傾斜，這通常被解釋為友好的姿勢(shì)。接近是社交距離(靠近)，包括身體距離以及諸如身體朝向或相互注視。低社交距離是高從屬關(guān)系的結(jié)果。在姿勢(shì)方面表示為諸如前傾或接觸其他角色的多種方式。高社交距離與此相反，并且可以表示為向遠(yuǎn)離方向傾斜以及扭轉(zhuǎn)整個(gè)身體?？臻g填充是例如通過(guò)姿勢(shì)或者更加擴(kuò)張或相反的手勢(shì)，使得自己的空間更大或更小的傾向。示例姿勢(shì)包括伸展至最大高度或者分腿站立或坐下。高空間填充與支配相關(guān)，低空間填充與順從相關(guān)。放松是低度身體緊張，主要與姿勢(shì)相關(guān)，并且還與其他類(lèi)型的行為有關(guān)。高放松是支配狀態(tài)的跡象，并且可以表示為姿勢(shì)的不對(duì)稱(chēng)。
在本發(fā)明的該實(shí)施例中，存在多個(gè)高級(jí)姿勢(shì)節(jié)點(diǎn)，用于將高級(jí)行為因子轉(zhuǎn)換為實(shí)際姿勢(shì)。每一種姿勢(shì)都具有一個(gè)高級(jí)姿勢(shì)節(jié)點(diǎn)。每一種姿勢(shì)都取決于一個(gè)或更多個(gè)高級(jí)行為類(lèi)型。將高級(jí)行為類(lèi)型的值與權(quán)重相乘，以產(chǎn)生姿勢(shì)的值。這確定了角色執(zhí)行該姿勢(shì)的程度。權(quán)重取決于角色簡(jiǎn)檔，因此不同的角色對(duì)于相同的高級(jí)行為會(huì)產(chǎn)生不同的姿勢(shì)。然后將該姿勢(shì)的值傳送給姿勢(shì)輸出節(jié)點(diǎn)。姿勢(shì)輸出節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)該姿勢(shì)的實(shí)際表達(dá)。這是根據(jù)關(guān)節(jié)角度的表達(dá)。使用姿勢(shì)的值作為權(quán)重對(duì)與各個(gè)姿勢(shì)相對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)角度求和，并且其結(jié)果為角色的實(shí)際姿勢(shì)，將該結(jié)果直接傳送給基本幾何表達(dá)。
圖8示出了虛擬對(duì)象的行為產(chǎn)生的特定階段。這些階段包括第一，設(shè)計(jì)一個(gè)或更多個(gè)行為形容詞；第二，設(shè)計(jì)包括多個(gè)行為形容詞的行為簡(jiǎn)檔；第三，由用戶(hù)對(duì)簡(jiǎn)檔中的行為形容詞進(jìn)行賦值；最后，通過(guò)行為控制器產(chǎn)生隨后的行為。形容詞和簡(jiǎn)檔設(shè)計(jì)階段通常離線(xiàn)進(jìn)行，而用戶(hù)輸入和通過(guò)行為控制器產(chǎn)生行為可以實(shí)時(shí)地動(dòng)態(tài)進(jìn)行，盡管用戶(hù)在虛擬環(huán)境中為在線(xiàn)狀態(tài)。
在本發(fā)明的上下文中，形容詞包括一個(gè)或更多個(gè)行為參數(shù)的集合。選擇行為控制器的框架中的哪個(gè)行為參數(shù)影響了行為特性是相對(duì)專(zhuān)業(yè)的任務(wù)。然而，通過(guò)提供形容詞，減少了數(shù)據(jù)量和行為設(shè)計(jì)界面的用戶(hù)的理解要求。以上參照?qǐng)D7說(shuō)明了用于對(duì)行為參數(shù)進(jìn)行賦值的形容詞設(shè)計(jì)70和默認(rèn)值的選擇71。
簡(jiǎn)檔設(shè)計(jì)與進(jìn)行形容詞設(shè)計(jì)所需的知識(shí)水平相反，選擇哪個(gè)形容詞應(yīng)該包含在對(duì)象72的行為簡(jiǎn)檔中與構(gòu)造形容詞所需的知識(shí)水平相比并不是復(fù)雜的任務(wù)。行為簡(jiǎn)檔的設(shè)計(jì)階段使得用戶(hù)能夠使用行為設(shè)計(jì)界面來(lái)選擇哪個(gè)行為特征與用戶(hù)想要控制的對(duì)象的行為相關(guān)。
行為簡(jiǎn)檔因此由一個(gè)或更多個(gè)形容詞構(gòu)成。形容詞可以包括單個(gè)全局或者唯一賦予的行為節(jié)點(diǎn)參數(shù)值，或者各種類(lèi)型的參數(shù)名稱(chēng)—值中的一個(gè)或多個(gè)的多種類(lèi)型。通過(guò)這種方式，用戶(hù)可以為行為控制器設(shè)置內(nèi)部和/或全局參數(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，行為簡(jiǎn)檔包括兩部分，這兩部分都使用參數(shù)名稱(chēng)—值對(duì)來(lái)表述。第一部分說(shuō)明了對(duì)象的整體個(gè)性(個(gè)性一詞在此用于表示對(duì)象的總體性格)。第二部分包括態(tài)度名稱(chēng)值的集合。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，“個(gè)性”部分中的每個(gè)形容詞都包括全局參數(shù)，而“態(tài)度”部分中的每個(gè)形容詞都包括唯一的行為節(jié)點(diǎn)參數(shù)。
態(tài)度包括虛擬對(duì)象的行為變化的多個(gè)方面，其他虛擬對(duì)象根據(jù)這些方面與該虛擬對(duì)象進(jìn)行交互。例如，虛擬對(duì)象對(duì)一個(gè)角色可以比對(duì)另一角色更加友善。態(tài)度包括角色(或角色集合)的名稱(chēng)和參數(shù)值集合，該參數(shù)值集合僅在與該角色進(jìn)行交互時(shí)才被載入。在本文中，態(tài)度為“形容詞”的形式，因?yàn)槠浒ㄓ芍辽僖粋€(gè)行為參數(shù)名稱(chēng)—值對(duì)構(gòu)成的集合。
行為簡(jiǎn)檔的態(tài)度參數(shù)部分包括用于交互中存在的各個(gè)命名對(duì)象的至少一個(gè)參數(shù)值的集合。這些值被載入行為框架的參數(shù)中，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男袨?。也可以?duì)一類(lèi)對(duì)象，或者單個(gè)對(duì)象的參數(shù)值的集合(例如，用于“陌生人”類(lèi)別的對(duì)象的參數(shù)值)進(jìn)行賦值，以反映出該對(duì)象不喜歡該化身以前沒(méi)有遇到過(guò)的其他化身的事實(shí)。
參數(shù)的值可以任意適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行設(shè)定。認(rèn)為以下兩種方式非常合適。第一，可以通過(guò)使用節(jié)點(diǎn)名稱(chēng)、參數(shù)名稱(chēng)，以及用于設(shè)定參數(shù)的值指定框架參數(shù)，來(lái)直接指定值。第二，多個(gè)框架參數(shù)可以與在此所述的被稱(chēng)為“形容詞”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，在此已定義的“形容詞”一詞是指包括該行為框架的一個(gè)或更多個(gè)行為參數(shù)的集合。用戶(hù)可以為形容詞選擇的值的可能范圍可以包括在簡(jiǎn)檔設(shè)計(jì)階段73中(或者另選地，其可以構(gòu)成形容詞設(shè)計(jì)階段的一部分)。
最后，當(dāng)用戶(hù)已經(jīng)為“形容詞”賦了值時(shí)(步驟74)，在步驟75中確定該集合中的每個(gè)參數(shù)的實(shí)際值，并作為在形容詞設(shè)計(jì)階段定義的默認(rèn)值的函數(shù)給出每個(gè)參數(shù)的實(shí)際值(步驟73)，并且用戶(hù)將該值賦給形容詞(步驟74)。
例如，用戶(hù)可以為表示“快樂(lè)”的行為參數(shù)設(shè)置“形容詞”賦值“10”。當(dāng)將行為簡(jiǎn)檔讀入行為控制器時(shí)，對(duì)于已通過(guò)形容詞設(shè)計(jì)(步驟70、71)確定的所有參數(shù)，隨后將用戶(hù)為“快樂(lè)”賦的值“10”翻譯為實(shí)際參數(shù)值，以構(gòu)造參數(shù)集合“快樂(lè)”，該實(shí)際值是通過(guò)對(duì)與該形容詞相關(guān)的輸入值進(jìn)行運(yùn)算的函數(shù)來(lái)確定的。
通過(guò)簡(jiǎn)檔翻譯文件來(lái)確定哪些參數(shù)集中包括行為參數(shù)集合。該簡(jiǎn)檔翻譯文件定義每個(gè)行為參數(shù)集合并與每個(gè)“形容詞”名稱(chēng)(或者該行為參數(shù)集合的某些等效名稱(chēng)或短語(yǔ)，即直觀(guān)上與參數(shù)集合所修改的行為特征相關(guān)聯(lián)的名稱(chēng))相關(guān)聯(lián)。該簡(jiǎn)檔翻譯文件還定義了屬于該行為參數(shù)集合的至少一個(gè)參數(shù)?？傊?，由行為模型使用的各個(gè)參數(shù)中的最終值都是在簡(jiǎn)檔中所賦的值和/或賦給行為參數(shù)集合的值的函數(shù)。
用戶(hù)可以通過(guò)多種方式修改簡(jiǎn)檔。例如，對(duì)代碼進(jìn)行文本編輯、使用滑塊或者通過(guò)直接操控虛擬對(duì)象來(lái)賦值，以下將詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。
現(xiàn)返回圖8，提供用戶(hù)為對(duì)象的行為形容詞所賦的值作為該對(duì)象的行為控制器的輸入。該行為控制器隨后獲取該輸入，并通過(guò)該輸入推斷應(yīng)該為哪個(gè)參數(shù)賦哪個(gè)值，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男袨檩敵?步驟75、76、77、78)。圖9A中更加詳細(xì)地示意性表示了將所接收的輸入用于產(chǎn)生對(duì)象的行為的機(jī)制。
圖9A示出了框架操作的兩種方式。第一，該框架可以?xún)H使用前向映射來(lái)進(jìn)行操作，在設(shè)定了諸如外部輸入的高級(jí)輸入或者全局參數(shù)或形容詞時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況。在這種情況下，框架前向運(yùn)行，僅在節(jié)點(diǎn)處根據(jù)輸入產(chǎn)生輸出(也參見(jiàn)圖6)，并執(zhí)行前向映射，直到確定了輸出節(jié)點(diǎn)的值為止。
第二，該框架可以在輸出改變而不是輸入改變時(shí)執(zhí)行逆映射(再次參見(jiàn)圖6)。例如，當(dāng)直接操控對(duì)象時(shí)。然而，也可以接收多個(gè)輸入以執(zhí)行這兩種映射，逆映射可以通過(guò)直接映射來(lái)影響輸出，所以，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，首先執(zhí)行這種映射。
下面參照?qǐng)D9A，行為控制器接收輸入(步驟81)。如果在輸入節(jié)點(diǎn)(例如在與外部輸入?yún)?shù)或全局參數(shù)相對(duì)應(yīng)的框架中的高級(jí)節(jié)點(diǎn))接收到了輸入(步驟81)，則隨后在所連接節(jié)點(diǎn)的行為控制器的框架內(nèi)對(duì)該輸入進(jìn)行前向映射(步驟83)，以產(chǎn)生特定輸出(步驟83)，該特定輸出用于向動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)提供值，以產(chǎn)生所期望的行為(步驟85)。所期望的行為包括與輸入處表示的行為等效的行為。然而，該等效行為可能更加復(fù)雜和/或包括更多動(dòng)作，其中某些動(dòng)作可以同時(shí)和/或順序執(zhí)行。
逆映射如果相反地從諸如該對(duì)象的直接操控的源接收到輸入，則所接收的輸入與產(chǎn)生該框架的輸出節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)或更多個(gè)的輸出(與動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)相結(jié)合)的行為等效。在這種情況下，在一個(gè)或更多個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)處接收到輸入(步驟81)，并通過(guò)行為框架進(jìn)行第一逆映射，以確定哪種輸入值會(huì)導(dǎo)致要產(chǎn)生的這種輸出(步驟82b)。
該逆映射需要推斷出該框架中的所有相關(guān)節(jié)點(diǎn)的參數(shù)值，直到推斷出將產(chǎn)生這種行為的全局參數(shù)為止(步驟84、85)。保留所獲得的這些參數(shù)值，用于前向映射處理，該前向映射處理從所推斷出的全局參數(shù)值開(kāi)始并用于產(chǎn)生其他行為。結(jié)果，盡管僅使用了一個(gè)動(dòng)作來(lái)提供直接輸入，控制器所產(chǎn)生的行為也可以比原始直接操控的輸入更加豐富和復(fù)雜，并且可以包括一個(gè)或更多個(gè)行為動(dòng)作，或者甚至一系列的行為動(dòng)作。以下再次對(duì)其進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明。
前向映射例如，考慮其中行為設(shè)計(jì)界面為一個(gè)或更多個(gè)全局參數(shù)賦值的本發(fā)明的實(shí)施例，例如，全局參數(shù)表示諸如化身的虛擬對(duì)象的特定情緒，以及可能的特定節(jié)點(diǎn)具體參數(shù)值，例如，表示該化身對(duì)另一虛擬對(duì)象的態(tài)度。下面參照?qǐng)D7和圖9A，通過(guò)行為框架中的適當(dāng)節(jié)點(diǎn)來(lái)接收輸入62(步驟82a)，然后通過(guò)內(nèi)部行為節(jié)點(diǎn)63由行為框架進(jìn)行映射(步驟83)，例如，參照?qǐng)D7，可以首先通過(guò)直接平衡和支配因子節(jié)點(diǎn)對(duì)該參數(shù)值進(jìn)行映射，然后是直接差異、響應(yīng)，以及支配差異節(jié)點(diǎn)，其隨后前向映射至從屬關(guān)系和狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，以及快樂(lè)、接近、空間填充以及放松節(jié)點(diǎn)，直到抵達(dá)輸出節(jié)點(diǎn)65為止。在圖7所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，輸出節(jié)點(diǎn)包括面部表情、高級(jí)姿勢(shì)節(jié)點(diǎn)(并且其進(jìn)一步映射至姿勢(shì)節(jié)點(diǎn))、凝視，以及手勢(shì)節(jié)點(diǎn)，其中的每一個(gè)都產(chǎn)生可以提供給適當(dāng)?shù)膭?dòng)畫(huà)系統(tǒng)以使化身進(jìn)行動(dòng)畫(huà)并產(chǎn)生適當(dāng)行為的輸出。當(dāng)通過(guò)框架對(duì)輸入進(jìn)行前向映射時(shí)，提供全局參數(shù)作為對(duì)該框架中的其他節(jié)點(diǎn)的輸入，這使得能夠得到次級(jí)行為變化。這些全局參數(shù)值由此使得能夠通過(guò)化身來(lái)執(zhí)行更復(fù)雜的行為。
直接操控在圖7所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，輸出節(jié)點(diǎn)包括面部表情、高級(jí)姿勢(shì)節(jié)點(diǎn)(并且其進(jìn)一步映射至姿勢(shì)節(jié)點(diǎn))、凝視，以及手勢(shì)節(jié)點(diǎn)，其中的每一個(gè)都產(chǎn)生能夠提供給適當(dāng)?shù)膭?dòng)畫(huà)系統(tǒng)以使化身進(jìn)行動(dòng)畫(huà)并產(chǎn)生適當(dāng)行為的輸出?，F(xiàn)在參照?qǐng)D9，考慮其中例如用戶(hù)對(duì)化身的姿勢(shì)進(jìn)行直接操控(例如，通過(guò)點(diǎn)擊該化身的手臂，步驟90)以接觸另一化身的手臂(步驟91)的示例。這在框架的姿勢(shì)節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生了特定的輸入(步驟92)?？梢詫⑼ㄟ^(guò)化身產(chǎn)生這種行為的全局參數(shù)值設(shè)定為僅在希望對(duì)其他化身友善時(shí)才進(jìn)行該操作。行為控制器通過(guò)該框架的相關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)由姿勢(shì)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的值執(zhí)行逆映射(步驟93)，直到抵達(dá)該框架的全局參數(shù)輸入節(jié)點(diǎn)為止，其中可以推斷出全局行為參數(shù)“友善”的適當(dāng)輸入值(參見(jiàn)步驟93)。這些全局參數(shù)值隨后用于通過(guò)該框架來(lái)開(kāi)始前向映射。
例如，該逆映射還為該框架中的其他行為參數(shù)值(例如快樂(lè)和放松)賦值(參見(jiàn)圖7)。根據(jù)所推斷出的全局參數(shù)值執(zhí)行前向映射(步驟94)，使用所賦的值來(lái)產(chǎn)生更多的輸出(步驟95)，該更多的輸出產(chǎn)生其他行為(步驟96)。例如，賦給快樂(lè)和放松的值可以在面部表情的輸出節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生另外的行為，這導(dǎo)致化身微笑。還可以產(chǎn)生其他行為，例如將凝視改變?yōu)榭粗渌淼哪槻浚⑶铱梢援a(chǎn)生諸如握手的手勢(shì)以跟隨接觸手臂的動(dòng)作。因此，盡管用戶(hù)僅直接操控化身的姿勢(shì)來(lái)接觸另一化身的手臂，但是行為控制器解釋了用戶(hù)提供給化身的肢體語(yǔ)言，從而推斷出該化身對(duì)其他化身友善并希望和該化身打招呼，并因此產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男袨椤?br> 總之，通過(guò)根據(jù)作為輸入接收的信息推斷出更多信息，使用逆映射而產(chǎn)生的行為可以包括一個(gè)或更多個(gè)行為動(dòng)作，這些行為動(dòng)作可按順序執(zhí)行或隨機(jī)執(zhí)行，并且可以同時(shí)執(zhí)行諸如凝視、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)等的一個(gè)或更多個(gè)行為動(dòng)作。這極大地提高了對(duì)象所表現(xiàn)的行為的復(fù)雜度，同時(shí)還為用戶(hù)提供了非常簡(jiǎn)單的控制機(jī)制。以下詳細(xì)說(shuō)明推斷機(jī)制。
可以由用戶(hù)使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊虛擬對(duì)象的身體部分，然后將身體部分拖動(dòng)到新的位置，對(duì)虛擬對(duì)象進(jìn)行直接操控來(lái)實(shí)現(xiàn)直接操控?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)公知的任何適當(dāng)?shù)姆绞剑褂闷渌?jì)算機(jī)操縱工具或工具的組合，例如，光標(biāo)和鍵盤(pán)、操縱桿、軌跡球、指示器等對(duì)虛擬對(duì)象進(jìn)行操控。在通過(guò)行為控制器控制真實(shí)對(duì)象的本發(fā)明的實(shí)施例中，用戶(hù)可能希望通過(guò)手直接改變對(duì)象的姿勢(shì)。該運(yùn)動(dòng)的特征(可能包括該運(yùn)動(dòng)的位移或速度)以及在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中靠近其他對(duì)象等，將確定向行為控制器輸入哪種輸出。
這樣，用戶(hù)能夠通過(guò)虛擬對(duì)象來(lái)表示特定的期望動(dòng)作，并且行為框架于是能夠外推出更多的行為動(dòng)作，這些行為動(dòng)作與用戶(hù)指示為所期望的行為一致。新的輸出參數(shù)值可以用于再現(xiàn)用戶(hù)指示的動(dòng)作以及適合于不同環(huán)境的類(lèi)似運(yùn)動(dòng)。此外，隨后可以將參數(shù)設(shè)置保存為行為簡(jiǎn)檔，或者作為隨后可以由用戶(hù)用來(lái)構(gòu)建行為簡(jiǎn)單的形容詞。因?yàn)閮和梢匀菀椎貙?duì)玩具進(jìn)行編程使之執(zhí)行復(fù)雜的行為，所以直接操控對(duì)象以觸發(fā)更復(fù)雜行為的產(chǎn)生對(duì)于對(duì)象是玩具的情況特別有用。
下面詳細(xì)說(shuō)明虛擬對(duì)象的行為控制器的行為框架推斷內(nèi)部和全局參數(shù)的方式。
行為推斷方案用于限定行為控制器的操作的行為框架的結(jié)構(gòu)使得能夠使用逆映射，例如，當(dāng)用戶(hù)直接操控該虛擬對(duì)象時(shí)，根據(jù)到該框架的輸入來(lái)推斷出內(nèi)部參數(shù)值。再次參照?qǐng)D9A，考慮行為控制器接收從該框架外部的源獲得的輸入的情況。其中輸入與輸出直接相關(guān)，例如，如果通過(guò)直接操控獲得，則需要執(zhí)行逆映射，以產(chǎn)生用于進(jìn)行前向映射的全局參數(shù)值。使用以下概述的行為推斷方案來(lái)執(zhí)行該逆映射。
輸入的外部源可以通過(guò)該對(duì)象的環(huán)境來(lái)確定。例如，該輸入可以包括另一對(duì)象提供給該對(duì)象的信息。另選地，其可以包括來(lái)自另一對(duì)象的行為控制器的輸出。另選地，其可以包括來(lái)自用戶(hù)的輸入，例如，通過(guò)用戶(hù)攜帶的運(yùn)動(dòng)傳感器提供的數(shù)據(jù)。另選地，其可以包括由用戶(hù)直接輸入的值，或者通過(guò)行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面的輸入。該輸入可以提供另一對(duì)象的肢體語(yǔ)言的表示，在這種情況下，該信息可以用于推斷適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。
當(dāng)通過(guò)行為控制器接收到了輸入(步驟80)時(shí)，所接收的輸入值與對(duì)象的輸出值相關(guān)聯(lián)(步驟81)。這是通過(guò)使用針對(duì)各種不同類(lèi)型的行為輸出節(jié)點(diǎn)的特殊目的的映射來(lái)執(zhí)行的。當(dāng)已在輸出節(jié)點(diǎn)處執(zhí)行了該初始映射時(shí)，通過(guò)整個(gè)框架執(zhí)行逆映射，以推斷出節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部參數(shù)和全局參數(shù)。這是通過(guò)使用為行為框架中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的各個(gè)受影響輸出而建立的公式來(lái)實(shí)現(xiàn)的Tij=ΠkFijk]]>其中各個(gè)因子是內(nèi)部參數(shù)或者節(jié)點(diǎn)的輸入。
這樣，輸出的每一項(xiàng)Tij具有使其與該輸出的其他項(xiàng)Tij相區(qū)別的可分解因子。項(xiàng)Tij包括可分解因子，其可以是諸如內(nèi)部參數(shù)值的內(nèi)部值或者全局參數(shù)值。在這種情況下，可分解因子被簡(jiǎn)單地重新賦予一新值。如果從另一節(jié)點(diǎn)輸入該可分解因子，則通過(guò)形成一組新的公式來(lái)重復(fù)該處理，以表示來(lái)自源節(jié)點(diǎn)的輸入。輸出處的變化由此在節(jié)點(diǎn)的分級(jí)中向上傳播，直到可以通過(guò)內(nèi)部或全局參數(shù)來(lái)表示該可分解因子為止。
每一項(xiàng)Tij都具有兩個(gè)可分解參數(shù)第一個(gè)用于在推斷實(shí)時(shí)控制的內(nèi)部狀態(tài)時(shí)進(jìn)行分解，而另一個(gè)用于簡(jiǎn)檔編輯。
每一個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)可分解因子的輸出為Oi=ΣjfijSij]]>其中fij是不可分解因子的總和，而Sij是可分解因子。然后使用適當(dāng)?shù)木€(xiàn)性代數(shù)方法來(lái)分解該線(xiàn)性方程。例如，如果用戶(hù)執(zhí)行多次編輯函數(shù)，則以矩陣形式存在一系列的線(xiàn)性方程o＝Fs其中o是每次編輯的輸出的向量，F(xiàn)是不可分解因子的矩陣(可能取決于上下文，例如外部輸入的不同設(shè)置或者隨時(shí)間變化的參數(shù))，而s是可分解因子的向量。由于在F不是方陣的所有情況下存在一個(gè)以上的精確解，所以可以使用偽逆方法來(lái)尋找最小平方解。
s＝F+o該方法使得能夠推斷出單個(gè)節(jié)點(diǎn)的參數(shù)。為了推斷出節(jié)點(diǎn)的參數(shù)直到?jīng)]有與輸出直接連接的分級(jí)，提供可分解因子中的某些作為節(jié)點(diǎn)的輸入而不是內(nèi)部參數(shù)。這些輸入可以是外部輸入、全局參數(shù)或者其他節(jié)點(diǎn)的輸出。外部輸入不能是可分解參數(shù)。在求解過(guò)程中直接設(shè)定全局參數(shù)的值。
如果該輸入是另一節(jié)點(diǎn)的輸出，則分解需要對(duì)其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分解，這可以通過(guò)創(chuàng)建包括該節(jié)點(diǎn)和向該節(jié)點(diǎn)提供輸入的任意節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的公式的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，另外的節(jié)點(diǎn)向其他節(jié)點(diǎn)提供輸出，因此要求解的公式優(yōu)選地表示為以下形式0=ΣjfijSij-Oi]]>要根據(jù)給定輸出節(jié)點(diǎn)的輸出來(lái)確定每個(gè)行為節(jié)點(diǎn)。
實(shí)時(shí)控制在其中行為分級(jí)的最后一層使得用戶(hù)能夠向?qū)ο髮?shí)時(shí)地提供復(fù)雜行為的本發(fā)明的實(shí)施例中，用戶(hù)可能希望從多種源向行為控制器提供輸入，或者希望使用任意單個(gè)對(duì)象的一個(gè)以上的行為設(shè)計(jì)界面。例如，或者提供輸入的其他設(shè)備可以包括使用運(yùn)動(dòng)跟蹤器(例如位于用戶(hù)的頭部和/或身體上)。用戶(hù)可以同時(shí)操作兩個(gè)或更多個(gè)控制設(shè)備，以減小操作負(fù)荷。所使用的控制設(shè)備利用形容詞的使用來(lái)設(shè)置行為模型中的特定參數(shù)，以保證用戶(hù)無(wú)需持續(xù)控制虛擬對(duì)象的身體的所有部分，而是僅需要不時(shí)地對(duì)有限數(shù)量的部分進(jìn)行操控。
無(wú)論是通過(guò)直接操控獲得還是通過(guò)用于跟蹤用戶(hù)的傳感器獲得，對(duì)象的行為產(chǎn)生可以使用適當(dāng)?shù)慕涌谘b置傳送給行為控制器的信息。當(dāng)該信息表示與特定行為輸出節(jié)點(diǎn)的參數(shù)值等效的參數(shù)值時(shí)，行為控制器通過(guò)該框架執(zhí)行逆映射，以對(duì)需要通過(guò)該虛擬對(duì)象產(chǎn)生該特定行為的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行內(nèi)部賦值。這使得對(duì)象能夠產(chǎn)生與這些參數(shù)相關(guān)的其他行為。例如，用戶(hù)可以使對(duì)象的手臂進(jìn)行動(dòng)畫(huà)，以接觸另一角色的手臂，如圖2C所示。該框架將推斷出該手勢(shì)與高值的挑逗性相對(duì)應(yīng)。這隨后會(huì)導(dǎo)致其他挑逗行為，例如向前傾并微笑。
參數(shù)值可以表示多種行為模式，例如“友善”，其可以與在使用跟蹤器的情況下的用戶(hù)行為相對(duì)應(yīng)。在本發(fā)明的該實(shí)施例中沒(méi)有使用任何統(tǒng)計(jì)機(jī)制來(lái)推斷用戶(hù)的行為，因?yàn)橥茢鄼C(jī)制簡(jiǎn)單地求解了與虛擬對(duì)象的操控相關(guān)的代數(shù)方程，以確定表示何種類(lèi)型的行為。當(dāng)認(rèn)為是“友善”行為時(shí)，該框架再現(xiàn)出更寬范圍的友善行為。該更寬范圍的行為超過(guò)了用戶(hù)預(yù)期實(shí)時(shí)地直接控制的范圍，例如，可以通過(guò)該框架使虛擬對(duì)象微笑，盡管事實(shí)上用戶(hù)僅通過(guò)操控化身進(jìn)行握手來(lái)表示該化身友善。如果沒(méi)有提供輸入，則該框架使得虛擬對(duì)象能夠繼續(xù)自主地動(dòng)作。這使得不熟悉該行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面的用戶(hù)變得更習(xí)慣于該虛擬環(huán)境，并且可以學(xué)習(xí)該環(huán)境，而不必試圖從剛開(kāi)始就操控該虛擬對(duì)象。這提供了非常容易使用的界面，甚至適用于非常小的兒童。
附圖所示的行為控制系統(tǒng)基于支持非口頭行為的本發(fā)明的實(shí)施例。然而，在本發(fā)明的總體上下文中，行為被表示為分別通過(guò)特定參數(shù)進(jìn)行修改的身體動(dòng)作和/或聲音動(dòng)作。例如，諸如肢體語(yǔ)言的身體動(dòng)作可以通過(guò)對(duì)象的當(dāng)前內(nèi)部狀態(tài)(例如，該對(duì)象是否害怕)來(lái)修改。可以通過(guò)諸如音調(diào)的參數(shù)來(lái)修改聲音動(dòng)作。在該上下文中，“行為”一詞可以定義為作為對(duì)特定激勵(lì)的受控或非受控(自發(fā)的)響應(yīng)而產(chǎn)生的一個(gè)或更多個(gè)動(dòng)作。行為包括長(zhǎng)期典型特征(例如，膽小或好斗)以及更加短暫、情緒化的特征(例如，開(kāi)心或傷心)。
本發(fā)明的非口頭行為實(shí)施例的示例使用親密和支配-順從的概念對(duì)人際關(guān)系進(jìn)行建模。在本實(shí)施例中，行為控制系統(tǒng)產(chǎn)生非口頭動(dòng)作，以表示多種程度的特定屬性，例如從屬關(guān)系、力量/狀態(tài)，這些屬性反映了雙方之間的親密和支配/順從級(jí)別。例如，通過(guò)適當(dāng)行為表現(xiàn)(例如，通過(guò)諸如微笑、身體靠近和/或接觸等的動(dòng)作)來(lái)表示從屬關(guān)系。力量/狀態(tài)例如可以通過(guò)姿勢(shì)中所表現(xiàn)的放松或緊張來(lái)表示。可以表示的其他非口頭動(dòng)作包括由一般的身體動(dòng)作表現(xiàn)的響應(yīng)。在該上下文中，圖1B所示的參數(shù)值在本發(fā)明的實(shí)施例中是預(yù)定的情緒/個(gè)人內(nèi)在參數(shù)，例如與從屬關(guān)系相對(duì)應(yīng)的“友善”和“其他愛(ài)好”，或者與支配相對(duì)應(yīng)的“男子氣概”或“自傲”。
本發(fā)明的其他實(shí)施例上述實(shí)施例主要說(shuō)明了虛擬對(duì)象的受控行為。然而，即使在以上說(shuō)明中沒(méi)有明確描述，在此所述的行為控制概念也可以很容易擴(kuò)展到對(duì)非虛擬的，即，真實(shí)或有形對(duì)象的控制，因此，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)講，很容易將本發(fā)明擴(kuò)展至真實(shí)和虛擬對(duì)象的行為。
本發(fā)明的以上實(shí)施例具有實(shí)質(zhì)上為靜態(tài)的行為框架。在靜態(tài)框架中，當(dāng)用戶(hù)設(shè)定了參數(shù)值時(shí)，該參數(shù)值就保持該值直到被重置為止。通過(guò)隨時(shí)間而改變參數(shù)可以產(chǎn)生更多的自主動(dòng)畫(huà)。為了產(chǎn)生真實(shí)動(dòng)畫(huà)，將該框架修改為包括時(shí)變參數(shù)。
行為框架可以支持不同類(lèi)型的時(shí)變參數(shù)。例如，隨機(jī)變化的參數(shù)可以提供偶然的姿勢(shì)變化，而不同的類(lèi)型可以產(chǎn)生更加可預(yù)測(cè)的動(dòng)畫(huà)。這種參數(shù)可能需要更加復(fù)雜的技術(shù)來(lái)執(zhí)行逆映射，所以在本發(fā)明的最佳方式中沒(méi)有考慮。然而，通過(guò)控制參數(shù)變化的任意定時(shí)的變更，可以獲得更加真實(shí)的姿勢(shì)變化。
本發(fā)明的另一動(dòng)畫(huà)實(shí)施例需要提供多個(gè)簡(jiǎn)檔，這些簡(jiǎn)檔隨時(shí)間而相互改變或者內(nèi)插。這將一次改變一組參數(shù)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的該實(shí)施例的一種方式是在動(dòng)畫(huà)方面作為關(guān)鍵幀提供多個(gè)簡(jiǎn)檔并在它們之間進(jìn)行內(nèi)插。實(shí)現(xiàn)更多動(dòng)畫(huà)的另一方式是使用有限狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)來(lái)控制角色，其中每一種狀態(tài)都附有簡(jiǎn)檔。狀態(tài)會(huì)由于環(huán)境中的事件或者該角色的內(nèi)部因素而發(fā)生改變，并且當(dāng)輸入新?tīng)顟B(tài)時(shí)，載入其簡(jiǎn)檔。
本發(fā)明的其他實(shí)施例具有其他類(lèi)型的輸出節(jié)點(diǎn)。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以?xún)H提供姿勢(shì)節(jié)點(diǎn)作為輸出節(jié)點(diǎn)。該輸出節(jié)點(diǎn)提供了從參數(shù)到行為的簡(jiǎn)單映射，為每個(gè)姿勢(shì)而存在的參數(shù)以及這些參數(shù)的值提供了姿勢(shì)之間的內(nèi)插?？梢詫⒃撃Ｐ蛻?yīng)用于其他類(lèi)型的行為，例如可以按照相同的方式對(duì)運(yùn)動(dòng)片段進(jìn)行內(nèi)插。然而，更復(fù)雜的行為需要更復(fù)雜的映射，這增大了根據(jù)行為推斷出內(nèi)部參數(shù)的后向映射的復(fù)雜度。
解決該問(wèn)題有多種方法。第一種是忽略它并且使可以產(chǎn)生行為的某些輸出節(jié)點(diǎn)繼續(xù)而不是解決該問(wèn)題。只要存在可以控制的其他類(lèi)型的行為，這就是可行的選擇。可以忽略某些方面，因?yàn)樗鼈儗?duì)于用戶(hù)進(jìn)行控制(例如凝視)來(lái)說(shuō)太難了。另一種方法是為每一種類(lèi)型的輸出節(jié)點(diǎn)提供手工映射。這非常耗時(shí)。最后的方法是使用某種學(xué)習(xí)方案來(lái)學(xué)習(xí)映射，例如Bayesian或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例組合了有限狀態(tài)機(jī)擴(kuò)展和統(tǒng)計(jì)Bayesian網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。在該實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有多個(gè)狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)都具有不同的內(nèi)部參數(shù)設(shè)置以及在輸入和輸出之間的這種不同映射。在本實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)處于給定狀態(tài)的可能性取決于其他節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，以及全局參數(shù)或其他節(jié)點(diǎn)的輸出。于是，該框架具有兩種不同類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)間關(guān)系。一種是連續(xù)的，如在節(jié)點(diǎn)之間具有連續(xù)值參數(shù)的當(dāng)前系統(tǒng)的情況。
另一種是離散的，節(jié)點(diǎn)處于一組離散狀態(tài)之一。給予兩種信息相等的重視，因?yàn)槟承┬袨樘卣鞅举|(zhì)是離散的，而其他行為不是。例如，某人可以交叉手臂或者不交叉，并且某人可以正在交談或者沒(méi)有在交談，每種情況50％的概率不是非常有意義。然而，其他行為特征本質(zhì)上是連續(xù)的，例如，對(duì)象應(yīng)該能夠在開(kāi)心和發(fā)怒之間隨時(shí)間而連續(xù)變化，而并不是作為離散步驟序列來(lái)進(jìn)行。
在本發(fā)明的這些實(shí)施例中，不同的方法適用于推斷各種類(lèi)型的信息。這里所述的框架確實(shí)適于連續(xù)數(shù)據(jù)，而B(niǎo)ayesian網(wǎng)絡(luò)可以推斷出一組離散狀態(tài)的概率。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，行為框架的擴(kuò)展使得可以組合用于推斷信息的兩種方法。
以上參照附圖進(jìn)行說(shuō)明的方法是非統(tǒng)計(jì)的，并且可以在各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)已知時(shí)用于推斷連續(xù)狀態(tài)。在其中組合了兩種推斷方法的本發(fā)明的其他實(shí)施例中，可以預(yù)先使用Bayesian網(wǎng)絡(luò)，并且可以將節(jié)點(diǎn)狀態(tài)以及它們之間的概率關(guān)系視為Bayesian網(wǎng)絡(luò)，并用于根據(jù)輸出推斷各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。無(wú)論被視為Bayesian還是連續(xù)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋵⒈３窒嗤?。?dāng)這些因素適當(dāng)時(shí)，可以根據(jù)人類(lèi)行為的數(shù)據(jù)自動(dòng)學(xué)習(xí)該系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，上述用于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)檔的方法可以擴(kuò)展為大量示例，以學(xué)習(xí)基于真實(shí)數(shù)據(jù)的內(nèi)部參數(shù)的集合。Bayesian學(xué)習(xí)技術(shù)可用于學(xué)習(xí)概率關(guān)系。同時(shí)該系統(tǒng)的參數(shù)可以基于來(lái)自真實(shí)人的數(shù)據(jù)，并且可以更加準(zhǔn)確地反映出理論上很難捕捉的人的行為。
下面說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中用戶(hù)通過(guò)在線(xiàn)聊天室進(jìn)行交互。在本實(shí)施例中，允許用戶(hù)使用肢體語(yǔ)言以及向行為控制器提供輸入的文本來(lái)表達(dá)自己。這同樣適用于諸如其中化身表示人類(lèi)輔導(dǎo)員的在線(xiàn)輔導(dǎo)的本發(fā)明的實(shí)施例，以及其他虛擬環(huán)境，例如在線(xiàn)調(diào)解、在線(xiàn)會(huì)議(即，其中通過(guò)一組虛擬對(duì)象來(lái)交換信息)、在線(xiàn)協(xié)作(即，其中通過(guò)一組虛擬對(duì)象來(lái)執(zhí)行任務(wù))，以及在線(xiàn)商業(yè)環(huán)境(例如，化身出售房屋)。
肢體語(yǔ)言包括通過(guò)在所述框架內(nèi)設(shè)計(jì)的體系結(jié)構(gòu)自主產(chǎn)生的行為，通過(guò)使用來(lái)自簡(jiǎn)檔的預(yù)定情緒/個(gè)人內(nèi)在參數(shù)的集合來(lái)產(chǎn)生該行為。用戶(hù)使用標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)式PC來(lái)訪(fǎng)問(wèn)該系統(tǒng)。用戶(hù)用來(lái)向行為控制器提供輸入的計(jì)算機(jī)操縱設(shè)備限于在這種環(huán)境下通?？捎玫脑O(shè)備，例如鼠標(biāo)和鍵盤(pán)。鍵盤(pán)用于輸入文本而鼠標(biāo)可用于控制角色運(yùn)動(dòng)。由于用戶(hù)大部分希望專(zhuān)注于輸入文本，所以對(duì)角色運(yùn)動(dòng)的控制是偶然的。一個(gè)輸入(例如，通過(guò)行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面)將導(dǎo)致對(duì)角色總體行為而不是單個(gè)運(yùn)動(dòng)的校正，因此充分利用了少量的用戶(hù)輸入。這可以通過(guò)根據(jù)該輸入推斷出情緒/個(gè)人內(nèi)在參數(shù)而容易地實(shí)現(xiàn)。通過(guò)當(dāng)前圖形聊天系統(tǒng)中所使用的“圖釋”來(lái)執(zhí)行化身的情緒的更直接的輸入。這些可以直接設(shè)定全局參數(shù)。
本發(fā)明的另一實(shí)施例通過(guò)進(jìn)一步包括由用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)提供的輸入，對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行了擴(kuò)展。例如，家用計(jì)算機(jī)通常具有帶有廉價(jià)的視頻相機(jī)，其可以用來(lái)通過(guò)特定的輸出節(jié)點(diǎn)執(zhí)行面部跟蹤，該特定輸出節(jié)點(diǎn)向行為控制器提供輸入，該輸入用于推斷用戶(hù)的狀態(tài)。
通過(guò)允許用戶(hù)編輯其化身的簡(jiǎn)檔，上述本發(fā)明的實(shí)施例允許用戶(hù)定制其化身的行為。對(duì)于最終用戶(hù)，必需盡可能地以用戶(hù)友善的方式來(lái)執(zhí)行該操作，并且圖1A至2E所示的實(shí)施例尤其適用于使用通過(guò)行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面提供的一組滑塊來(lái)編輯形容詞。
本發(fā)明具有許多應(yīng)用，包括國(guó)際化身會(huì)議，其可以按照類(lèi)似于聊天室的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，捕捉與會(huì)者的實(shí)際肢體語(yǔ)言更加重要，尤其對(duì)于商業(yè)談判。這可以通過(guò)具有更復(fù)雜的肢體跟蹤系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)包括高質(zhì)量的用戶(hù)面部跟蹤。也可以利用諸如語(yǔ)調(diào)的其他線(xiàn)索來(lái)推斷用戶(hù)的狀態(tài)。行為控制器的框架可以更加復(fù)雜，以保證正確地推斷每個(gè)用戶(hù)的行為。
行為翻譯上述推斷方案使得能夠確定虛擬代理或化身的內(nèi)部狀態(tài)的模型，其將行為控制器的應(yīng)用擴(kuò)展為包括在不同文化行為之間進(jìn)行翻譯的能力。例如，在化身用作個(gè)人虛擬代理的情況下，對(duì)于在諸如網(wǎng)絡(luò)會(huì)議的在線(xiàn)環(huán)境中與來(lái)自不同文化背景的用戶(hù)進(jìn)行交互的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，可能不希望直接表達(dá)該用戶(hù)的實(shí)際動(dòng)作和情緒的能力。
本發(fā)明的這種實(shí)施例可以被修改為包括在輸入或輸出階段通過(guò)行為控制器來(lái)翻譯行為。這可以通過(guò)以下操作來(lái)實(shí)現(xiàn)使用與一種文化相對(duì)應(yīng)的行為框架來(lái)產(chǎn)生外部輸入；以及使用與另一種文化相對(duì)應(yīng)的不同框架根據(jù)該外部輸入再現(xiàn)該行為。除非兩個(gè)框架相同，否則使用與不同文化相對(duì)應(yīng)的不同簡(jiǎn)檔。
這也可以如下來(lái)實(shí)現(xiàn)包括翻譯單元，其使得能夠?qū)⑿袨榭刂破魉邮盏呐c對(duì)應(yīng)于第一文化的行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入第一翻譯為與不同的第二文化中的等效行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入。類(lèi)似地，可以實(shí)現(xiàn)一種翻譯單元，其從與符合第二文化的行為相對(duì)應(yīng)的行為控制器的輸出行為節(jié)點(diǎn)接收輸出，并將其翻譯為第一文化。
該翻譯單元可以配備控制器，用于實(shí)現(xiàn)從一種文化到另一種文化的肢體語(yǔ)言翻譯。可用來(lái)實(shí)現(xiàn)這種操作的一種機(jī)制是通過(guò)將表示肢體語(yǔ)言片段的含義的高級(jí)參數(shù)與不同簡(jiǎn)檔一同使用，來(lái)產(chǎn)生不同文化環(huán)境下的不同肢體語(yǔ)言。這將保證其他觀(guān)察者可以感知在其自身文化中該參與者的化身的肢體語(yǔ)言。因此，可以通過(guò)文化A的觀(guān)察者將特定行為輸入該系統(tǒng)，并且通過(guò)與文化A相對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)檔將其解釋為友善行為。隨后將友善參數(shù)發(fā)送至機(jī)器組，該機(jī)器組中具有包含與文化B相對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)檔的機(jī)器。該機(jī)器將產(chǎn)生不同的但具有文化B中的友善含義的行為。
在計(jì)算機(jī)游戲環(huán)境中使用的本發(fā)明的實(shí)施例中，可以通過(guò)用戶(hù)對(duì)其角色的命令來(lái)產(chǎn)生富于表情的肢體語(yǔ)言，并推斷出其角色處于何種內(nèi)部狀態(tài)?？梢酝ㄟ^(guò)多種方式來(lái)執(zhí)行用戶(hù)輸入，例如如上所述，用戶(hù)可以直接操控角色的姿勢(shì)。另選地，可以使用大幅度行為來(lái)推斷例如動(dòng)作的選擇、是否與某人交談或詞語(yǔ)選擇。當(dāng)推斷出該行為框架的全局參數(shù)時(shí)，可以使游戲中的角色對(duì)其進(jìn)行響應(yīng)。優(yōu)選地，本發(fā)明提供了一種行為設(shè)計(jì)工具，其使得游戲設(shè)計(jì)者能夠使用強(qiáng)大但直覺(jué)的工具對(duì)角色的行為設(shè)計(jì)進(jìn)行精細(xì)控制。
在其中對(duì)象需要執(zhí)行角色的本發(fā)明的實(shí)施例中，用戶(hù)使用設(shè)計(jì)界面創(chuàng)建的簡(jiǎn)檔可以用來(lái)保證行為適于該角色，以及保證內(nèi)部狀態(tài)的任意推斷都反映了對(duì)其行為進(jìn)行了推斷的對(duì)象的角色。
機(jī)器人應(yīng)用盡管上述實(shí)施例尤其與虛擬環(huán)境相關(guān)，但是下述的概念可以在真實(shí)世界，尤其是例如機(jī)器人玩具中得到應(yīng)用為用戶(hù)提供簡(jiǎn)單的輸入設(shè)備，以操縱能夠產(chǎn)生復(fù)雜、持續(xù)行為的行為控制器。因此，本發(fā)明的其他實(shí)施例為用戶(hù)提供了簡(jiǎn)單的機(jī)制，用于產(chǎn)生機(jī)器人對(duì)象的復(fù)雜行為，尤其是諸如玩具娃娃的有關(guān)節(jié)機(jī)器人對(duì)象。
這種實(shí)施例使得兒童可以為機(jī)器人寵物或玩具提供復(fù)雜特性，而僅需要對(duì)分配給行為簡(jiǎn)檔的直觀(guān)標(biāo)簽進(jìn)行操控。在這種應(yīng)用中，行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面可以設(shè)置為遠(yuǎn)程控制型設(shè)備。于是，可以無(wú)線(xiàn)地提供行為控制信息以指示機(jī)器人設(shè)備的適當(dāng)動(dòng)作。行為控制器可以被設(shè)置為接口設(shè)備的一部分(僅將動(dòng)畫(huà)指令發(fā)送給機(jī)器人設(shè)備)，或者設(shè)置為機(jī)器人設(shè)備本身的一部分，或者設(shè)置為隨后對(duì)機(jī)器人設(shè)備的行為指令進(jìn)行中繼的代理設(shè)備的一部分。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，制造或生產(chǎn)線(xiàn)環(huán)境中使用的機(jī)器人設(shè)備可能類(lèi)似地需要使用諸如在此所述的分級(jí)行為模型框架來(lái)控制其行為，并且行為設(shè)計(jì)用戶(hù)界面可以具有行為選項(xiàng)，這些行為選項(xiàng)是根據(jù)機(jī)器人設(shè)備要執(zhí)行的任務(wù)的更多任務(wù)細(xì)節(jié)。根據(jù)這些機(jī)器人設(shè)備的情況，可以通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)連接來(lái)遠(yuǎn)程控制這些機(jī)器人設(shè)備。例如，在生產(chǎn)線(xiàn)中，可以通過(guò)有線(xiàn)通信鏈路來(lái)控制機(jī)器人設(shè)備，而在水下環(huán)境中，海下機(jī)器人可能需要無(wú)線(xiàn)通信鏈路和/或有線(xiàn)通信鏈路。
優(yōu)選地，本發(fā)明提供了對(duì)復(fù)雜的機(jī)器人行為使用行為設(shè)計(jì)界面的簡(jiǎn)單方法，其在機(jī)器人對(duì)象必須執(zhí)行需要由用戶(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的具有某種程度的自主/半自主行為的在時(shí)間方面重要的任務(wù)的情況下的應(yīng)用尤其重要。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，顯然可以通過(guò)硬件和/或軟件的適當(dāng)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，并且硬件和軟件的組合并不旨在由上述特定部分來(lái)限定。
此外，可以通過(guò)在一個(gè)或更多個(gè)設(shè)備上運(yùn)行的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)程序的集合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。這些設(shè)備可以分布在通信網(wǎng)絡(luò)中。
在其中虛擬環(huán)境中的實(shí)體的行為受到該虛擬環(huán)境中的一個(gè)或更多個(gè)其他實(shí)體的存在的影響的本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，顯然還可以確定其他虛擬實(shí)體的總體影響，并且可以使用該總體影響作為受到影響的實(shí)體的行為控制器的高級(jí)輸入。即使虛擬環(huán)境中的影響該化身的一個(gè)或更多個(gè)甚至全部其他實(shí)體沒(méi)有出現(xiàn)在其行為受到影響的化身的觀(guān)察者面前，這也可能發(fā)生。例如，如果化身正在輔導(dǎo)一組其他實(shí)體，并且其他實(shí)體通過(guò)其行為表示他們很厭煩，則進(jìn)行輔導(dǎo)的化身可以采取更加生動(dòng)的行為和/或增加其語(yǔ)調(diào)變化和音量，以通過(guò)自主的方式提高其聽(tīng)眾的興趣。例如，即使發(fā)言者不能直接觀(guān)察到其所有的虛擬聽(tīng)眾，這也使得用戶(hù)能夠保持對(duì)在線(xiàn)會(huì)議的興趣。通常，通過(guò)在將所處理的輸出作為輸入提供給其行為受到影響的實(shí)體的行為控制器之前，根據(jù)一處理方案對(duì)其他實(shí)體的行為控制器提供的輸出進(jìn)行處理來(lái)確定總體影響。例如，可以在被其他實(shí)體用作對(duì)其行為受到影響的實(shí)體的行為控制器的輸入之前，確定由一個(gè)或更多個(gè)其他實(shí)體提供的各個(gè)輸出的平均參數(shù)值(盡管不是所有實(shí)體都對(duì)任意的特定參數(shù)值有貢獻(xiàn))。
以下重復(fù)摘要的內(nèi)容作為本說(shuō)明書(shū)的一部分分級(jí)行為框架用于產(chǎn)生和控制有關(guān)節(jié)對(duì)象的自主和半自主行為。行為控制器用于接收與行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的行為，使用該框架來(lái)推斷多個(gè)行為參數(shù)值，以及當(dāng)將這些參數(shù)值載入到該行為控制器中時(shí)使用這些參數(shù)值來(lái)產(chǎn)生該有關(guān)節(jié)對(duì)象的等效行為，以產(chǎn)生與該等效行為相對(duì)應(yīng)的輸出。
該等效行為可以再現(xiàn)所輸入的行為動(dòng)作，并且/或者包括一個(gè)或更多個(gè)其他行為動(dòng)作，這些行為動(dòng)作可以同時(shí)執(zhí)行或者作為動(dòng)作序列的一部分來(lái)執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種用于在行為控制器的控制下產(chǎn)生對(duì)象的行為的方法，該方法包括以下步驟接收與一個(gè)或更多個(gè)行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入；根據(jù)用于產(chǎn)生對(duì)象的行為的行為框架，通過(guò)所述輸入來(lái)推斷多個(gè)行為參數(shù)值；根據(jù)所推斷的多個(gè)行為參數(shù)值來(lái)獲得輸出；以及使用根據(jù)所述參數(shù)值獲得的輸出來(lái)產(chǎn)生對(duì)象的等效行為。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述框架具有內(nèi)部柔性結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述框架包括行為節(jié)點(diǎn)的分級(jí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3中的任意一個(gè)所述的方法，其中所述框架是動(dòng)態(tài)柔性的。
5.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所接收的輸入與多個(gè)行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)，并且各個(gè)所推斷的參數(shù)值都是通過(guò)所述多個(gè)行為動(dòng)作輸入的組合來(lái)確定的。
6.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述輸入包括與產(chǎn)生所述行為動(dòng)作的輸出直接相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)行為參數(shù)值的集合，其中在所述推斷步驟中，推斷出至少一個(gè)或更多個(gè)其他行為參數(shù)值，通過(guò)這些參數(shù)值來(lái)獲得進(jìn)一步的輸出，以產(chǎn)生所述行為動(dòng)作的等效行為。
7.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述框架包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都與一函數(shù)相關(guān)，該函數(shù)用于對(duì)一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算，以提供對(duì)該對(duì)象的行為的特性進(jìn)行修改的輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中由用于對(duì)一個(gè)或更多個(gè)行為參數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算的函數(shù)產(chǎn)生的輸出向動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)提供輸入，以產(chǎn)生所述行為。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述函數(shù)對(duì)唯一賦給所述節(jié)點(diǎn)的至少一個(gè)行為參數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述函數(shù)對(duì)至少一個(gè)行為參數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算，該至少一個(gè)行為參數(shù)值是可以由所述框架的任意節(jié)點(diǎn)使用的全局參數(shù)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述全局參數(shù)值與對(duì)象的情緒狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，其中對(duì)由所述框架的節(jié)點(diǎn)的輸出提供的該對(duì)象的行為的特性進(jìn)行修改，以表示該對(duì)象的情緒。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述節(jié)點(diǎn)使用下述函數(shù)通過(guò)輸入產(chǎn)生輸出，該函數(shù)對(duì)與影響該對(duì)象的行為特性的個(gè)性特征相關(guān)的內(nèi)部參數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中的任意一項(xiàng)所述的方法，當(dāng)從屬于權(quán)利要求7時(shí)，其中在所述框架的輸出節(jié)點(diǎn)處接收所述輸入，并且所接收的輸入包括與產(chǎn)生所述行為動(dòng)作的輸出直接相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)值的集合，并且在推斷進(jìn)一步參數(shù)值的所述步驟中，通過(guò)已經(jīng)確定的參數(shù)值集合來(lái)執(zhí)行逆映射，以推斷所述框架的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的進(jìn)一步的多個(gè)行為參數(shù)值。
14.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中在接收輸入的所述步驟中，在所述框架的全局參數(shù)節(jié)點(diǎn)處接收輸入，并且所述網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)將所接收的輸入映射到一個(gè)或更多個(gè)其他節(jié)點(diǎn)，以推斷所述框架的一個(gè)或更多個(gè)其他節(jié)點(diǎn)的多個(gè)行為參數(shù)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在產(chǎn)生對(duì)象的等效行為的所述步驟中，通過(guò)有關(guān)節(jié)對(duì)象來(lái)產(chǎn)生所述等效行為。
16.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中在產(chǎn)生對(duì)象的等效行為的所述步驟中，所述等效行為包括面部表情行為。
17.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述對(duì)象的等效行為包括以預(yù)定順序執(zhí)行的多個(gè)行為動(dòng)作。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述對(duì)象的等效行為包括以隨機(jī)順序執(zhí)行的多個(gè)行為動(dòng)作。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17中的任意一項(xiàng)所述的方法，其中在一時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行所述行為動(dòng)作。
20.根據(jù)權(quán)利要求16或17中的任意一項(xiàng)所述的方法，其中同時(shí)執(zhí)行所述多個(gè)行為動(dòng)作中的一個(gè)或更多個(gè)。
21.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述行為包括從以下組中選擇的行為動(dòng)作凝視、四肢運(yùn)動(dòng)、發(fā)言、姿態(tài)。
22.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所接收的輸入是根據(jù)所述對(duì)象的行為動(dòng)作獲得的，該行為動(dòng)作已通過(guò)人類(lèi)用戶(hù)對(duì)所述對(duì)象的直接操控而產(chǎn)生。
23.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所接收的輸入是根據(jù)與所述對(duì)象進(jìn)行交互的一個(gè)或更多個(gè)其他對(duì)象的行為動(dòng)作而獲得的。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述對(duì)象是在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作的虛擬對(duì)象，其中所接收的輸入是根據(jù)與該虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互的一個(gè)或更多個(gè)其他有關(guān)節(jié)虛擬對(duì)象的行為動(dòng)作而獲得的。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的方法，其中根據(jù)預(yù)定的處理方案對(duì)根據(jù)所述一個(gè)或更多個(gè)其他對(duì)象中的每一個(gè)獲得的多個(gè)輸入進(jìn)行處理，并且使用該處理的結(jié)果來(lái)推斷所述多個(gè)行為參數(shù)值。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述處理方案確定所述多個(gè)輸入中的每一個(gè)的平均值。
27.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所接收的輸入包括與由所述行為控制器的用戶(hù)執(zhí)行的行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入。
28.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述方法還包括以下步驟將作為輸入接收的行為動(dòng)作翻譯為在文化上等效的行為動(dòng)作，以及產(chǎn)生該文化上等效的行為動(dòng)作的等效行為。
29.一種用于控制有關(guān)節(jié)對(duì)象的行為的方法，該方法包括以下步驟使用用于向所述對(duì)象的行為控制器提供輸入的行為設(shè)計(jì)界面，向與所述對(duì)象的行為特性相關(guān)聯(lián)的行為參數(shù)集合賦值，各個(gè)所述行為參數(shù)集合都包括影響所述行為特性的至少一個(gè)參數(shù)；使用由行為簡(jiǎn)檔限定的默認(rèn)值，使所述參數(shù)集合中的每一個(gè)參數(shù)都與通過(guò)對(duì)所賦的值執(zhí)行一函數(shù)而獲得的參數(shù)值相關(guān)聯(lián)；將所述參數(shù)值輸入所述對(duì)象的行為控制器；通過(guò)所述輸入推斷出由所述行為控制器產(chǎn)生的輸出；使所述輸出與所述對(duì)象的行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)；以及使所述對(duì)象執(zhí)行所述行為動(dòng)作。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述函數(shù)是恒等函數(shù)。
31.一種用于直接操控對(duì)象以控制其行為的方法，該方法包括以下步驟操控所述對(duì)象以執(zhí)行行為動(dòng)作；向行為框架的輸出節(jié)點(diǎn)提供表示所述行為動(dòng)作的輸入，該輸出節(jié)點(diǎn)還用于提供用于產(chǎn)生所述對(duì)象的等效行為的輸出；在所述行為框架內(nèi)對(duì)所述行為框架的輸出節(jié)點(diǎn)接收的輸入進(jìn)行映射，以獲得所述框架的其他行為節(jié)點(diǎn)的至少一個(gè)參數(shù)值的集合；根據(jù)所獲得的至少一個(gè)參數(shù)值的集合推斷輸出值的集合，該輸出值集合用于產(chǎn)生所述對(duì)象的其他等效行為。
32.一種用于推斷對(duì)象的行為控制器的多個(gè)內(nèi)部參數(shù)值的方法，該方法包括以下步驟接收表示行為動(dòng)作的輸入；根據(jù)所述接收的輸入推斷與所述對(duì)象的等效行為動(dòng)作相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)輸出值的集合；以及根據(jù)所述至少一個(gè)輸出值的集合為所述多個(gè)內(nèi)部參數(shù)中的每一個(gè)推斷值，其中為所述多個(gè)內(nèi)部參數(shù)中的每一個(gè)推斷的值通過(guò)所述行為控制器產(chǎn)生輸出，從而獲得與所述等效行為動(dòng)作等效的行為。
33.一種用于產(chǎn)生對(duì)象的行為的方法，該方法包括根據(jù)權(quán)利要求32的方法來(lái)推斷對(duì)象的行為控制器的多個(gè)參數(shù)值，該方法還包括使用所述推斷的多個(gè)參數(shù)值來(lái)產(chǎn)生與所述等效行為相關(guān)聯(lián)的所述輸出值的集合；以及使所述有關(guān)節(jié)對(duì)象執(zhí)行所述行為。
34.一種用于在包括節(jié)點(diǎn)框架的行為控制器的控制下產(chǎn)生對(duì)象的行為的方法，該方法包括以下步驟至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收與行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入；所述至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)將所接收的輸入映射為輸出；使用所述輸出為所述框架內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)推斷多個(gè)行為參數(shù)值；使用所述推斷出的行為參數(shù)值對(duì)所接收的輸入進(jìn)行映射，以通過(guò)用于產(chǎn)生所述對(duì)象的等效行為的行為控制器來(lái)提供輸出。
35.一種用于在行為控制器的控制下產(chǎn)生對(duì)象的行為的方法，該方法包括以下步驟接收與行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入；將所述接收的輸入映射為與所述對(duì)象的等效行為相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)輸出值的集合；根據(jù)用于產(chǎn)生所述對(duì)象的行為的行為框架，通過(guò)所述至少一個(gè)輸出值的集合推斷多個(gè)行為參數(shù)值；以及通過(guò)將所述參數(shù)值載入所述行為控制器，來(lái)使用所述參數(shù)值產(chǎn)生所述對(duì)象的等效行為。
36.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述行為框架的參數(shù)是推斷出的，并且是時(shí)變的。
37.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所推斷的參數(shù)值是時(shí)變的。
38.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中響應(yīng)于接收到與行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入，實(shí)時(shí)地產(chǎn)生所述對(duì)象的行為。
39.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述對(duì)象是設(shè)置在虛擬環(huán)境中的虛擬對(duì)象。
40.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述對(duì)象是機(jī)器人對(duì)象。
41.根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述對(duì)象是從包括以下對(duì)象在內(nèi)的對(duì)象組中選擇的真實(shí)玩具；游戲角色；化身。
42.一種用于產(chǎn)生對(duì)象的行為的行為控制器，該控制器包括用于接收與行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的輸入的裝置；用于根據(jù)用來(lái)產(chǎn)生對(duì)象行為的行為框架，通過(guò)所述輸入來(lái)推斷多個(gè)行為參數(shù)值的裝置；用于根據(jù)所推斷的多個(gè)行為參數(shù)值來(lái)獲得輸出的裝置；以及使用根據(jù)所述參數(shù)值獲得的輸出來(lái)產(chǎn)生對(duì)象的等效行為的裝置。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的行為控制器，其中用于產(chǎn)生等效行為的所述裝置包括用于將根據(jù)所述參數(shù)值獲得的輸出傳送給用于對(duì)所述輸出進(jìn)行運(yùn)算的動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)，以使所述對(duì)象進(jìn)行適當(dāng)行為動(dòng)畫(huà)的裝置。
44.根據(jù)權(quán)利要求42或43所述的行為控制器，其中所述接收裝置包括用于從所述對(duì)象的行為框架外部的源接收至少一個(gè)參數(shù)值作為輸入的裝置。
45.根據(jù)權(quán)利要求42至44所述的行為控制器，其中用于推斷多個(gè)行為參數(shù)值的裝置包括節(jié)點(diǎn)框架，每一個(gè)行為節(jié)點(diǎn)都用于將至少一個(gè)輸入?yún)?shù)值映射為至少一個(gè)輸出參數(shù)值。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的行為控制器，其中至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)被設(shè)置用來(lái)對(duì)從包括以下參數(shù)的組中選擇的至少一個(gè)參數(shù)值進(jìn)行映射對(duì)所述行為框架中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)定義的參數(shù)；在所述行為框架的各個(gè)節(jié)點(diǎn)中定義的參數(shù)；以及在所述行為框架外部定義的參數(shù)。
47.根據(jù)權(quán)利要求42至46中的任意一項(xiàng)所述的行為控制器，其中用于接收輸入的所述裝置用于從行為設(shè)計(jì)界面接收輸入，該行為設(shè)計(jì)界面包括用于允許向行為參數(shù)集合賦值的裝置，該行為參數(shù)集合包括根據(jù)所述對(duì)象的行為框架定義的至少一個(gè)行為參數(shù)；以及用于通過(guò)預(yù)定的函數(shù)對(duì)賦給所述行為參數(shù)集合的值進(jìn)行運(yùn)算，以確定內(nèi)部參數(shù)的值的裝置。
48.根據(jù)權(quán)利要求42至47中的任意一項(xiàng)所述的行為控制器，其中所述對(duì)象是用于在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作的虛擬對(duì)象。
49.根據(jù)權(quán)利要求42至48中的任意一項(xiàng)所述的行為控制器，其中以適于由另一對(duì)象的行為控制器作為輸入接收的形式來(lái)提供來(lái)自所述行為控制器的輸出。
50.根據(jù)權(quán)利要求42至49中的任意一項(xiàng)所述的行為控制器，其中所述行為控制器還包括翻譯單元，用于將根據(jù)符合第一文化的行為而獲得的所接收的輸入映射為符合第二文化的輸入。
51.根據(jù)權(quán)利要求42至50中的任意一項(xiàng)所述的行為控制器，其中所述行為控制器還包括翻譯單元，用于將符合第一預(yù)定文化的行為輸出映射為符合第二預(yù)定文化的行為輸出。
52.根據(jù)權(quán)利要求42至51中的任意一項(xiàng)所述的行為控制器，其中所述對(duì)象是用于在從包括以下虛擬環(huán)境的組中選擇的任意虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作的虛擬對(duì)象虛擬計(jì)算機(jī)游戲、虛擬在線(xiàn)會(huì)議、在線(xiàn)游戲、在線(xiàn)聊天室、化身宴會(huì)會(huì)議、化身輔導(dǎo)會(huì)議、基于化身的調(diào)解環(huán)境、基于化身的銷(xiāo)售環(huán)境、在線(xiàn)協(xié)作環(huán)境、在線(xiàn)顧客關(guān)系管理環(huán)境。
53.根據(jù)權(quán)利要求42至52中的任意一項(xiàng)所述的行為控制器，其中用于接收輸入的所述裝置包括與用于產(chǎn)生行為動(dòng)作的輸出直接相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)行為參數(shù)值的集合，其中用于進(jìn)行推斷的所述裝置被設(shè)置用來(lái)推斷至少一個(gè)或更多個(gè)其他行為參數(shù)值，根據(jù)這些行為參數(shù)值來(lái)獲得進(jìn)一步的輸出以產(chǎn)生所述行為動(dòng)作的等效行為。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的行為控制器，其中用于接收輸入的所述裝置接收包括至少一個(gè)行為參數(shù)值的集合的輸入，該至少一個(gè)行為參數(shù)值與對(duì)應(yīng)于所述對(duì)象的直接操控的輸出直接相關(guān)聯(lián)。
55.根據(jù)權(quán)利要求42至54中的任意一項(xiàng)所述的行為控制器，其中用戶(hù)向所述裝置提供所述輸入。
56.根據(jù)權(quán)利要求42至55中的任意一項(xiàng)所述的行為控制器，其中軟件代理向所述裝置提供所述輸入。
57.一種行為設(shè)計(jì)界面，該界面包括用于允許向行為參數(shù)集合賦值的裝置，該參數(shù)集合包括與對(duì)象的行為特性相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)參數(shù)值，其中將使用該界面賦的值作為輸入提供給根據(jù)權(quán)利要求42至56中的任意一項(xiàng)的行為控制器。
58.一種其上存儲(chǔ)有至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的集合的設(shè)備，該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的集合可以在該設(shè)備上執(zhí)行，以使該設(shè)備用作根據(jù)權(quán)利要求42至56中的任意一項(xiàng)所述的行為控制器。
59.一種其上存儲(chǔ)有至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的集合的設(shè)備，該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的集合可以在該設(shè)備上執(zhí)行，以使該設(shè)備用作根據(jù)權(quán)利要求57所述的行為設(shè)計(jì)界面。
60.一種包括能夠彼此進(jìn)行通信的多個(gè)計(jì)算機(jī)型設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，這些設(shè)備中的至少一個(gè)包括根據(jù)權(quán)利要求58或59所述的設(shè)備，其他設(shè)備用于遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的集合的至少一部分，以使得能夠通過(guò)該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的集合來(lái)控制在所述其他設(shè)備的環(huán)境中進(jìn)行操作的對(duì)象。
61.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括計(jì)算機(jī)程序或者計(jì)算機(jī)程序的集合，這些計(jì)算機(jī)程序包括指令集合，這些指令使得一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1至41中的任意一項(xiàng)所述的方法。
62.一種其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的設(shè)備，該計(jì)算機(jī)程序可以在該設(shè)備上執(zhí)行，以使該設(shè)備執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至41中的任意一項(xiàng)所述的方法中的一個(gè)或更多個(gè)步驟。
63.一種虛擬環(huán)境，其中多個(gè)虛擬對(duì)象被設(shè)置用來(lái)在參與該虛擬環(huán)境的一個(gè)或更多個(gè)用戶(hù)的觀(guān)察下進(jìn)行交互，其中該虛擬環(huán)境中的所述多個(gè)虛擬對(duì)象中的每一個(gè)都使用根據(jù)該虛擬環(huán)境中的其他虛擬對(duì)象中的一個(gè)或更多個(gè)的一個(gè)或更多個(gè)行為動(dòng)作獲得的一個(gè)或更多個(gè)輸入，來(lái)表示使用行為系統(tǒng)產(chǎn)生的半自主行為。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的虛擬環(huán)境，其中參與所述虛擬環(huán)境的各個(gè)用戶(hù)都能夠控制通過(guò)向所述行為系統(tǒng)提供輸入而產(chǎn)生的所述半自主行為。
65.一種平臺(tái)，用于支持根據(jù)權(quán)利要求64所述的虛擬環(huán)境，并且提供了用于使參與所述虛擬環(huán)境的所述一個(gè)或更多個(gè)用戶(hù)之一提供所述輸入的裝置。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的平臺(tái)，其中所述用戶(hù)通過(guò)所顯示的行為設(shè)計(jì)界面來(lái)提供所述輸入，通過(guò)用于控制由所述行為系統(tǒng)產(chǎn)生的行為的行為控制器來(lái)處理所接收的輸入。
全文摘要
分級(jí)行為框架用于產(chǎn)生和控制有關(guān)節(jié)對(duì)象的自主和半自主行為。行為控制器用于接收與行為動(dòng)作相關(guān)聯(lián)的行為，使用該框架來(lái)推斷多個(gè)行為參數(shù)值，以及當(dāng)將這些參數(shù)值載入到該行為控制器中時(shí)使用這些參數(shù)值來(lái)產(chǎn)生該有關(guān)節(jié)對(duì)象的等效行為，以產(chǎn)生與該等效行為相對(duì)應(yīng)的輸出。該等效行為可以再現(xiàn)所輸入的行為動(dòng)作，并且/或者包括一個(gè)或更多個(gè)其他行為動(dòng)作，這些行為動(dòng)作可以同時(shí)執(zhí)行或者作為動(dòng)作序列的一部分來(lái)執(zhí)行。
文檔編號(hào)G06T17/00GK1764889SQ200480007933
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月25日
發(fā)明者丹尼爾·巴蘭, 馬爾科·吉利斯 申請(qǐng)人:英國(guó)電訊有限公司