專利名稱：用于對象的行為翻譯器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對象的行為翻譯器。具體地但不排他地涉及下述的行為翻譯器，該行為翻譯器使得能夠?qū)⑻摂M對象的行為從與第一人口統(tǒng)計組相關(guān)的行為翻譯為與另一人口統(tǒng)計組相關(guān)的等效行為。
背景技術(shù)：
行為翻譯器被構(gòu)造用來將對象自動產(chǎn)生的行為從與一個人口統(tǒng)計組相關(guān)的行為翻譯為與另一人口統(tǒng)計組相關(guān)的行為。行為翻譯器由此使得虛擬對象的參與虛擬環(huán)境的一個觀察者能夠感知到行為符合一人口行為組的虛擬對象，其可能與參與相同虛擬環(huán)境的另一觀察者所感知的行為不同。人口統(tǒng)計組是具有獨特文化的任意人群，例如具有獨特的宗教、政治、社會、語言、種族、國家，以及/或者其他特性的人群。
用于產(chǎn)生對象行為的方法和裝置的示例構(gòu)成了本發(fā)明人的同時待審的PCT專利申請“APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING BEHAVIOUR INAN OBJECT”的主題，可以如在此所述對該對象實現(xiàn)行為翻譯器。盡管本發(fā)明并不限于此，但是特別感興趣的一種應(yīng)用是對虛擬代理(agent)或?qū)ο螽a(chǎn)生傳達(dá)肢體語言的自主行為，該虛擬代理或?qū)ο罄缡强梢栽谄渲杏衼碜圆煌幕尘暗亩鄠€人類用戶參與的虛擬環(huán)境中進(jìn)行翻譯的化身(avator)。
特別地，肢體語言根據(jù)文化而不同?？梢詮摹癙eoplewatchingTheDesmond Morris Guide to Body Language”，ISBN0099429780中獲得有關(guān)肢體語言的更多信息，在此通過引用并入其全部內(nèi)容。
動畫對象，無論是虛擬的(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越復(fù)雜。具體地，顧客要求諸如化身和動畫代理的虛擬對象能夠表達(dá)更多的實際行為。在本發(fā)明的上下文中，化身被定義為用戶在虛擬環(huán)境中的任意適當(dāng)形式的可視表示。動畫代理是基于智能軟件的代理，用于在虛擬環(huán)境中和用戶進(jìn)行交互，或者用于交互娛樂。類似地，動畫代理可以采用任意適當(dāng)?shù)男问健?br> 當(dāng)對象能夠具有動畫行為時，希望相對不擅長編程的用戶具有使該對象的行為個人化的能力。當(dāng)用戶例如在組設(shè)置中尋求產(chǎn)生個性的感覺，以豐富該對象所扮演的角色，或者反映該用戶自己的個性時尤其如此。
為了使對象讓人類用戶更加感興趣，如果可以為對象提供個性，即，如果可以由用戶來修改行為，則希望具有用戶所期望的特定特性。
為了滿足這些要求，用于產(chǎn)生動畫對象的行為的行為模型變得越來越復(fù)雜。由于相對不擅長編程的用戶缺乏對表示行為模型的復(fù)雜程序進(jìn)行處理以及對支持該行為的代碼進(jìn)行修改所需的專業(yè)知識，所以當(dāng)他們希望修改對象的行為時，會產(chǎn)生沖突。
本領(lǐng)域中已知的用于產(chǎn)生對象的自主行為并為對象提供個性的技術(shù)的應(yīng)用有限。通常，當(dāng)向非本領(lǐng)域的個人提供適當(dāng)?shù)氖侄蝸硇薷膶ο蟮男袨椴⒅С衷搶ο蟮膹?fù)雜行為時，實現(xiàn)了較差的折衷。如果用戶希望實時修改對象的行為，則尤其如此。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明希望提供一種行為翻譯器，其用于將對象自主產(chǎn)生的行為從符合一個標(biāo)準(zhǔn)集合的行為翻譯成符合另一標(biāo)準(zhǔn)集合的行為，該行為翻譯器消除和/或減少了上述現(xiàn)有技術(shù)中的已知缺點。不同的標(biāo)準(zhǔn)集合可以包括表示不同文化和/或人口統(tǒng)計組的標(biāo)準(zhǔn)。
通過附加獨立權(quán)利要求來提供本發(fā)明的多個方面，其中如下所述，優(yōu)選特征表現(xiàn)為從屬權(quán)利要求。
本發(fā)明的第一方面希望提供一種行為翻譯器，該行為翻譯器被構(gòu)造為由虛擬對象的行為控制器使用，該翻譯器用于將表示符合第一人口統(tǒng)計組的行為的信息映射為符合第二人口統(tǒng)計組的行為，該行為翻譯器包括用于接收輸入的裝置；用于對所述輸入進(jìn)行處理，以使所接收的輸入與符合第一人口統(tǒng)計組的對象的行為相關(guān)聯(lián)的裝置；以及用于將根據(jù)所接收的輸入而獲得的行為映射到產(chǎn)生符合第二人口統(tǒng)計組的行為的輸出。
優(yōu)選地，在行為控制器的控制下，使用用于產(chǎn)生對象行為的方法來產(chǎn)生翻譯后的行為，該方法包括以下步驟接收與一個或更多個行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入；根據(jù)用于產(chǎn)生對象行為的行為框架，通過所述輸入來推斷多個行為參數(shù)值；根據(jù)所推斷的多個行為參數(shù)值獲得輸出；以及使用根據(jù)這些參數(shù)值獲得的輸出來產(chǎn)生對象的等效行為。
優(yōu)選地，所述行為框架具有內(nèi)部柔性(flexible)結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，該框架包括行為節(jié)點的等級。
優(yōu)選地，該框架是動態(tài)柔性的。
優(yōu)選地，所接收的輸入與多個行為動作相關(guān)聯(lián)，并且通過所述多個行為動作輸入的組合來確定所推斷的各個參數(shù)值。
優(yōu)選地，所述輸入包括與產(chǎn)生該行為動作的輸出直接相關(guān)聯(lián)的至少一個行為參數(shù)值的集合，其中在推斷步驟，推斷至少一個或更多個其它行為參數(shù)值，根據(jù)這些行為參數(shù)值得到進(jìn)一步的輸出，以產(chǎn)生與該行為動作等效的行為。
優(yōu)選地，該框架包括多個節(jié)點，每一個節(jié)點都與下述的函數(shù)相關(guān)聯(lián)，該函數(shù)對一個或更多個參數(shù)進(jìn)行運算，以提供用于修改對象的行為特性的輸出。
優(yōu)選地，通過用于對一個或更多個行為參數(shù)值進(jìn)行運算的函數(shù)而產(chǎn)生的輸出為動畫系統(tǒng)提供輸入，以產(chǎn)生該行為。
優(yōu)選地，該函數(shù)對唯一分配給節(jié)點的至少一個行為參數(shù)值進(jìn)行運算。
優(yōu)選地，該函數(shù)對至少一個行為參數(shù)值進(jìn)行運算，該至少一個行為參數(shù)值是可以由該框架的任意節(jié)點使用的全局參數(shù)值。
優(yōu)選地，所述全局參數(shù)值與對象的情緒狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，其中對通過框架節(jié)點的輸出提供的對象的行為特性進(jìn)行修改，以表示該對象的情緒。
優(yōu)選地，根據(jù)輸入使用對與個人特點相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部參數(shù)值進(jìn)行運算的函數(shù)來產(chǎn)生輸出的節(jié)點影響對象的行為特性。
優(yōu)選地，在該框架的輸出節(jié)點處接收該輸入，并且所接收的輸入包括與產(chǎn)生行為動作的輸出直接相關(guān)聯(lián)的一個或更多個參數(shù)值的集合，并且在推斷進(jìn)一步參數(shù)值的步驟中，根據(jù)已經(jīng)確定的參數(shù)值的集合來執(zhí)行逆映射，以推斷該框架的內(nèi)部節(jié)點的進(jìn)一步的多個行為參數(shù)值。
優(yōu)選地，在接收輸入的步驟中，在框架的全局參數(shù)節(jié)點處接收輸入，并且網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點將所接收的輸入映射到一個或更多個其他節(jié)點，來為框架的一個或更多個其他節(jié)點推斷多個行為參數(shù)值。
優(yōu)選地，在產(chǎn)生對象的等效行為的步驟中，在有關(guān)節(jié)的對象中產(chǎn)生該等效行為。
優(yōu)選地，在產(chǎn)生對象的等效行為的步驟中，該等效行為包括面部表情行為。
優(yōu)選地，對象的等效行為包括以預(yù)定順序執(zhí)行的多個行為動作。
優(yōu)選地，對象的等效行為包括以隨機(jī)順序執(zhí)行的多個行為動作。
優(yōu)選地，該行為動作在某一時間段執(zhí)行。
優(yōu)選地，所述多個行為動作中的一個或更多個同時執(zhí)行。
優(yōu)選地，該行為包括選自包括以下各項在內(nèi)的組的行為動作注視、四肢運動、說話、姿態(tài)、姿勢、語調(diào)、點頭、對象之間的距離、行為禮節(jié)。
優(yōu)選地，根據(jù)對象的行為動作獲得所接收的輸入，該行為動作是通過人類用戶對該對象的直接操控而引起的。
另選地，根據(jù)與該對象交互的另一對象的行為動作來獲得所接收的輸入。
優(yōu)選地，該對象是在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作的虛擬對象，其中所接收的輸入是通過在該虛擬環(huán)境中與該對象交互的另一虛擬對象的行為動作而得到的。
優(yōu)選地，所接收的輸入包括與行為控制器的用戶所執(zhí)行的行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入。
優(yōu)選地，該方法還包括以下步驟將作為輸入接收的行為動作翻譯為在文化方面等效的行為動作；以及產(chǎn)生與該文化方面等效的行為動作等效的行為。
優(yōu)選地，使用用于推斷對象的行為控制器的多個內(nèi)部參數(shù)值的方法來產(chǎn)生翻譯后的行為，該方法包括以下步驟接收表示行為動作的輸入；根據(jù)所述接收的輸入推斷與該對象的等效行為動作相對應(yīng)的至少一個輸出值的集合；以及根據(jù)所述至少一個輸出值的集合推斷所述多個內(nèi)部參數(shù)中的每一個的值，其中對所述多個內(nèi)部參數(shù)中的每一個推斷的值通過行為控制器產(chǎn)生輸出，從而產(chǎn)生與該等效行為動作等效的行為。
優(yōu)選地，使用用于產(chǎn)生對象行為的方法來產(chǎn)生翻譯后的行為，該方法包括根據(jù)以上方面推斷對象的行為控制器的多個參數(shù)值，并且還包括使用所述推斷的多個參數(shù)值來產(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)的對象執(zhí)行所述行為。
優(yōu)選地，使用用于控制有關(guān)節(jié)對象的行為的方法來產(chǎn)生翻譯后的行為，該方法包括以下步驟使用用于向?qū)ο蟮男袨榭刂破魈峁┹斎氲男袨樵O(shè)計界面，向與該對象的行為特性相關(guān)聯(lián)的行為參數(shù)集合賦值，每一個所述行為參數(shù)集合都包括影響行為特性的至少一個參數(shù)；利用由行為簡檔(profile)限定的默認(rèn)值，使該參數(shù)集合中的每一個參數(shù)與通過對所賦的值執(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)值輸入到對象的行為控制器；根據(jù)所述輸入推斷出由行為控制器產(chǎn)生的輸出；使該輸出與對象的行為動作相關(guān)聯(lián)；以及使對象執(zhí)行該行為動作。
優(yōu)選地，該函數(shù)是恒等函數(shù)。
優(yōu)選地，通過下述行為來產(chǎn)生翻譯后的行為，該行為已經(jīng)通過使用用于直接操控對象以控制其行為的方法而產(chǎn)生，該方法包括以下步驟操控對象以執(zhí)行行為動作；向行為框架的輸出節(jié)點提供表示該行為動作的輸入，該輸出節(jié)點還用來提供用于產(chǎn)生對象的等效行為的輸出，在該行為框架內(nèi)對該框架的輸出節(jié)點所接收的輸入進(jìn)行映射，以得到該框架的其他行為節(jié)點的至少一個參數(shù)值的集合；根據(jù)所得到的至少一個參數(shù)值的集合推斷輸出值的集合，該輸出值的集合將產(chǎn)生對象的其他等效行為。
優(yōu)選地，響應(yīng)于接收到與行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入，實時產(chǎn)生對象的行為。
優(yōu)選地，所述對象是設(shè)置在虛擬環(huán)境中的虛擬對象。
另選地，所述對象是機(jī)器人對象。該對象可以是玩具。
優(yōu)選地，使用包括用于產(chǎn)生對象行為的行為控制器的裝置來產(chǎn)生翻譯后的行為，該控制器包括用于接收與行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入的裝置；用于通過所述輸入根據(jù)用來產(chǎn)生對象行為的行為框架來推斷多個行為參數(shù)值的裝置；用于根據(jù)所推斷的多個行為參數(shù)值來獲得輸出的裝置；以及使用根據(jù)所述參數(shù)值得到的輸出來產(chǎn)生對象的等效行為的裝置。
優(yōu)選地，用于產(chǎn)生等效行為的裝置包括用于將根據(jù)所述參數(shù)值得到的輸出轉(zhuǎn)發(fā)給動畫系統(tǒng)的裝置，該動畫系統(tǒng)用于對該輸出進(jìn)行操作，以使對象進(jìn)行適當(dāng)行為的動畫。
優(yōu)選地，接收裝置包括用于從該對象的行為框架外部的源接收至少一個參數(shù)值作為輸入的裝置。
優(yōu)選地，用于推斷多個行為參數(shù)值的裝置包括節(jié)點的框架，每一個行為節(jié)點都用于將至少一個輸入?yún)?shù)值映射為至少一個輸出參數(shù)值。
優(yōu)選地，至少一個節(jié)點用于對選自包括以下參數(shù)的組的至少一個參數(shù)值進(jìn)行映射對行為框架中的每個節(jié)點定義的參數(shù)；在該行為框架的每個節(jié)點內(nèi)定義的參數(shù)；以及在該行為框架外部定義的參數(shù)。
優(yōu)選地，用于接收輸入的所述裝置被設(shè)置用來接收來自行為設(shè)計界面的輸入，該行為設(shè)計界面包括用于使得能夠向行為參數(shù)集合賦值的裝置，該行為參數(shù)集合包括根據(jù)該對象的行為框架定義的至少一個行為參數(shù)；以及用于通過預(yù)定函數(shù)對賦給該行為參數(shù)集合的值進(jìn)行運算，以確定內(nèi)部參數(shù)的值的裝置。
優(yōu)選地，所述對象是用于在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作的虛擬對象。
優(yōu)選地，以下述方式提供來自所述行為控制器的輸出，該方式使得該輸出適于由另一對象的行為控制器作為輸入接收。
優(yōu)選地，該行為控制器還包括翻譯單元，用于將所接收的根據(jù)符合第一文化的行為得到的輸入映射為符合第二文化的輸入。
優(yōu)選地，該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。
優(yōu)選地，所述對象是用于在從虛擬環(huán)境組中選擇的任意一個虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作的虛擬對象，該虛擬環(huán)境組包括虛擬計算機(jī)游戲、虛擬在線會議、在線游戲、在線聊天室、化身招待會議、化身輔導(dǎo)會議、基于化身的調(diào)解環(huán)境、基于化身的銷售環(huán)境、在線協(xié)作環(huán)境、在線顧客關(guān)系管理環(huán)境。
優(yōu)選地，使用包括行為設(shè)計界面的裝置來產(chǎn)生翻譯后的行為，該界面包括用于使得能夠向行為參數(shù)集合賦值的裝置，該參數(shù)集合包括與該對象的行為特性相關(guān)聯(lián)的至少一個參數(shù)值，其中提供使用該界面所賦的值作為如以上任一方面中所述的裝置的輸入。
優(yōu)選地，該輸入裝置用于接收輸入，該輸入包括與產(chǎn)生行為動作的輸出直接相關(guān)聯(lián)的至少一個行為參數(shù)值的集合，其中用于進(jìn)行推斷的裝置被設(shè)置用來推斷至少一個或更多個其他行為參數(shù)值，通過這些行為參數(shù)得到進(jìn)一步的輸出，以產(chǎn)生與該行為動作等效的行為。
優(yōu)選地，該輸出裝置接收輸入，該輸入包括與下述輸出直接相關(guān)聯(lián)的至少一個行為參數(shù)值的集合，該輸出與對象的直接操控相對應(yīng)。
優(yōu)選地，用戶向該裝置提供輸入。另選地，軟件代理向該裝置提供輸入。
優(yōu)選地，使用其上存儲有至少一個計算機(jī)程序的集合的設(shè)備來產(chǎn)生翻譯后的行為，該至少一個計算機(jī)程序的集合可以在該設(shè)備上執(zhí)行，以使得該設(shè)備用作以上任意方面所限定的裝置。
優(yōu)選地，使用網(wǎng)絡(luò)來產(chǎn)生翻譯后的行為，該網(wǎng)絡(luò)包括能夠相互進(jìn)行通信的多個所述設(shè)備，各個設(shè)備都用于遠(yuǎn)程訪問所述至少一個計算機(jī)程序的集合的一部分，以使得能夠通過所述至少一個計算機(jī)程序的集合來控制在所述其他設(shè)備的環(huán)境中進(jìn)行操作的對象。
優(yōu)選地，使用用于在包括節(jié)點框架的行為控制器的控制下產(chǎn)生對象行為的方法來產(chǎn)生翻譯后的行為，該方法包括以下步驟至少一個節(jié)點接收與行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入；所述至少一個節(jié)點中的每一個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)點推斷多個行為參數(shù)值；使用所述推斷的行為參數(shù)值對所接收的輸入進(jìn)行映射，以通過用于產(chǎn)生該對象的等效行為的行為控制器來提供輸出。
優(yōu)選地，使用用于在行為控制器的控制下產(chǎn)生對象行為的方法來產(chǎn)生翻譯后的行為，該方法包括以下步驟接收與行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入；將所述接收的輸入映射為與該對象的等效行為相對應(yīng)的至少一個輸出值的集合；根據(jù)用于產(chǎn)生該對象行為的行為框架，通過所述至少一個輸出值的集合來推斷多個行為參數(shù)值；以及通過將所述參數(shù)值加載到行為控制器中，來使用這些參數(shù)值產(chǎn)生對象的等效行為。
優(yōu)選地，所推斷的參數(shù)隨時間而改變。
本發(fā)明的另一方面涉及一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括一個或更多個計算機(jī)程序的集合，這些計算機(jī)程序用于執(zhí)行指令集合，以執(zhí)行本發(fā)明以上方法方面中的步驟。
優(yōu)選地，由于對象的等效行為可以包括以預(yù)定順序執(zhí)行的多個行為動作，所以即使在由相對不精通本領(lǐng)域的用戶來提供復(fù)雜的行為的情況下，也可以對更復(fù)雜的行為進(jìn)行翻譯。更優(yōu)選地，可以將隨時間而變化的行為參數(shù)合并到行為控制器中，以提供更加真實的自主動畫行為。
優(yōu)選地，通過具有根據(jù)輸入來推斷隨后可以用來產(chǎn)生對象的等效動作的內(nèi)部參數(shù)值的能力，根據(jù)本發(fā)明的行為翻譯器能夠使用下述產(chǎn)生行為的方法利用由用戶或另一應(yīng)用提供的相對簡單的數(shù)據(jù)輸入來產(chǎn)生對象的復(fù)雜行為。
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以上的行為動作，這些行為動作中的兩個或更多個可以同時執(zhí)行。例如，可以對諸如化身的有關(guān)節(jié)對象的行為進(jìn)行控制，以同時執(zhí)行該化身的姿勢和凝視行為。例如，該化身可以在撿起物體時自動看著該物體，或者另選地，作為另一個示例，如果一化身不敢響應(yīng)于具有侵略性的另一個化身，則該膽小的化身可能同時改變姿勢和凝視，聳肩并向下看。
優(yōu)選地，本發(fā)明提供了一種裝置，用于通過增加用戶可以在聊天室的虛擬介質(zhì)中傳達(dá)的表情的數(shù)量，來提高用戶的聊天室經(jīng)驗，并且提供了一種在符合不同人口統(tǒng)計組的標(biāo)準(zhǔn)的集合之間翻譯表情的方法。肢體語言的存在(具體地，當(dāng)通過同時執(zhí)行諸如姿勢和凝視的兩個或更多個行為動作時)使得化身更加生動和人性化，并提高了它們交流的質(zhì)量。
然而，在產(chǎn)生更復(fù)雜的行為時，對所產(chǎn)生的自動行為進(jìn)行增強的行為中的微小的人口統(tǒng)計組和/或文化差異在另一人口統(tǒng)計組/文化中可能不具有相同的內(nèi)容。優(yōu)選地，在此所述的產(chǎn)生行為的方法使得能夠根據(jù)對象的觀察者的文化和/或人口統(tǒng)計組來產(chǎn)生行為動作，并且在由來自不同人口統(tǒng)計組/文化的觀察者觀看對象的情況下，將該行為自動地翻譯為符合不同文化/人口統(tǒng)計組的標(biāo)準(zhǔn)的等效行為。這使得在由屬于一個人口統(tǒng)計/文化組的觀察者進(jìn)行感知時，相對于由另一組中的觀察者感知的行為動作，對象執(zhí)行了不同的/更少或更多的行為動作。
因此，本發(fā)明優(yōu)選地使得一組化身能夠調(diào)整它們的行為，以使每個化身都可以按照適當(dāng)?shù)姆绞綄ζ渌淼闹w語言做出反應(yīng)。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，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適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合。


下面將參照附圖，僅以示例的方式來說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，附圖中圖1A示意性地表示了本發(fā)明的第一實施例；圖1B示意性地表示了圖1A所示的行為設(shè)計用戶界面的放大視圖；圖2A更詳細(xì)地表示了圖1A所示的兩個化身的中立姿勢；圖2B表示當(dāng)Bill化身具有較高的男子氣概時兩個化身的姿勢；圖2C表示當(dāng)Bill化身具有較高的挑逗性時兩個化身的姿勢；圖2D表示當(dāng)Bill化身具有較低的挑逗性時兩個化身的姿勢；圖2E表示當(dāng)BOB化身具有較高的putUpon和聆聽級別以及較低的domSub級別時兩個化身的姿勢；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)明實施例的行為模型的分級層次；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的對象的行為控制器的簡化框架的示意圖；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)點的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的比圖5所示的更加復(fù)雜的用于對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)生對象行為的方法中的實時步驟以及離線簡檔和形容詞(adjective)設(shè)計的流程圖；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是表示用戶如何控制化身的肢體運動以對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；圖10A示意性地表示執(zhí)行了問候行為動作的化身；圖10B示意性地表示執(zhí)行了與圖10A所示等效的問候行為動作的化身；以及圖10C示意性地表示執(zhí)行了與圖10A和圖10B所示等效的另一問候行為動作的化身。
具體實施例方式
下面參照附圖來說明發(fā)明人當(dāng)前構(gòu)想的本發(fā)明的最佳實施方式。然而，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，很明顯，本發(fā)明的說明僅是示例性的，并且并不旨在將本發(fā)明僅限制為所述實施例。
根據(jù)本發(fā)明一個實施例的行為翻譯器是使用用于產(chǎn)生以下參照附圖所述的行為的方法和裝置來實現(xiàn)的。
下面參照附圖中的圖1A，示出了本發(fā)明的第一實施例，其包括用于產(chǎn)生、推斷和設(shè)計化身和虛擬角色的肢體語言的工具。本發(fā)明的該實施例是對互聯(lián)網(wǎng)聊天室以及計算機(jī)游戲型環(huán)境等中的虛擬對象的行為特性進(jìn)行控制的具體應(yīng)用。
在圖1A中，示出了計算機(jī)設(shè)備1。假定該計算機(jī)設(shè)備1由不具備高級計算機(jī)編程技能的人類用戶(未示出)來操作?！坝嬎銠C(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、個人數(shù)字助理，以及諸如移動電話的移動通信設(shè)備等。
計算機(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。用戶可以采用任意適當(dāng)?shù)牟倏v(navigate)裝置(例如鼠標(biāo)或鍵盤(未示出))來操縱顯示器3。其他實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使用它們。
顯示器3包括其中運行虛擬環(huán)境應(yīng)用的窗口4。窗口4中顯示有包含虛擬對象的虛擬環(huán)境。為了清楚起見，在本發(fā)明的該優(yōu)選實施例的上下文中僅討論兩個虛擬對象。如圖1A所示，這兩個虛擬對象是包括能夠進(jìn)行動畫的兩個化身5、6的有關(guān)節(jié)對象。這里，也將化身5稱為Bob，而將化身6稱為Bill。盡管Bill和Bob具有圖1A所示的實施例中的有關(guān)節(jié)形式，但是虛擬對象也可以是無關(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)包括對象的面部表情行為以及任意形式的行為，而與對象的形式無關(guān)。
盡管虛擬對象5、6被構(gòu)造為能夠半自主地動畫(這種情況下，它們需要來自用戶的至少某些輸入)，但是也可以對虛擬對象5、6中的至少一個進(jìn)行離線編程，以使用根據(jù)本發(fā)明其他實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，離線是指當(dāng)虛擬對象未在它們的虛擬環(huán)境中執(zhí)行動畫行為，或者當(dāng)這種行為暫?；蛑袛啵诶^續(xù)之前進(jìn)行離線編程時，對行為控制器進(jìn)行編程。
下面返回圖1A，虛擬環(huán)境中的虛擬對象5、6包括兩個人類化身。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，虛擬對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，虛擬對象可以是動物或者能夠進(jìn)行動畫的任意其他的有關(guān)節(jié)對象。有關(guān)節(jié)一詞在此定義為包括能夠彼此相對運動的部分，例如，肢體或關(guān)節(jié)。
顯示器3還顯示行為設(shè)計用戶界面7。行為設(shè)計用戶界面7包括相對于虛擬環(huán)境窗口4的獨立窗口。行為設(shè)計用戶界面7使得用戶能夠向行為控制器提供輸入，以通過一個或多個虛擬對象5、6來產(chǎn)生行為。行為設(shè)計用戶界面應(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)用連接的獨立軟件應(yīng)用的一部分來提供。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)點的集合，該框架中的每個節(jié)點都基于多個參數(shù)將輸入映射為輸出。下面詳細(xì)說明行為控制器。
在圖1A中，用戶通過使用行為設(shè)計用戶界面的軌跡條9中的滑塊8適當(dāng)?shù)剡x擇行為參數(shù)值，來對兩個虛擬對象5、6進(jìn)行控制。為了清楚起見，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，下面參照圖1B，示出了圖1A的行為設(shè)計用戶界面的放大圖。
行為設(shè)計界面圖1B更詳細(xì)地示出了圖1A的行為設(shè)計用戶界面7。如圖1B所示，行為設(shè)計用戶界面7為用戶提供了在圖1A的虛擬環(huán)境窗口4中進(jìn)行交互的虛擬對象Bob和Bill中的每一個的菜單選擇范圍。在本發(fā)明的另選實施例中，用戶可以對該環(huán)境中的其他虛擬對象的行為進(jìn)行較少的直接控制，但是為了簡單，這里假定用戶希望對Bob和Bill都進(jìn)行直接影響。然而，即使在沒有提供對另一虛擬對象的直接控制的情況下，用戶仍然可以間接影響其他虛擬對象的行為，如下面將詳細(xì)說明的。
在圖1B中，為了清楚起見，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)置的值的滑動條8、10。
如圖1B所示的行為設(shè)計用戶界面7包括兩個行為簡檔9a至9h和11a至11h。所示的每個行為簡檔都包括“形容詞”集合或與虛擬對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檔。還可以修改多個個體行為參數(shù)中的每一個的特性，該多個個體行為參數(shù)包括行為參數(shù)集合。通過行為控制器的行為框架來限定行為參數(shù)集合的設(shè)計，以集中修改預(yù)定的行為特性。因此，參數(shù)集合設(shè)計是比簡單選擇哪些行為參數(shù)集合來形成參數(shù)簡檔需要更多技能的任務(wù)。參數(shù)集合可以僅包括單個參數(shù)。例如，其值可以對行為框架內(nèi)的所有行為節(jié)點的輸出產(chǎn)生影響的全局參數(shù)，或者其值僅對框架的單個行為節(jié)點的輸出產(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的軌道長度表示用戶可以通過定位滑動條8或9來選擇的可能值的范圍。應(yīng)該理解，在圖1B中，為清楚起見，僅標(biāo)注了第一挑逗性行為參數(shù)設(shè)置的滑動條。在其他另選實施例中，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，使用滑動條和軌跡條是特別優(yōu)選的，因為這使得能夠容易地向參數(shù)賦予連續(xù)范圍的值，而不會不適當(dāng)?shù)厥褂脩羝浦鳟嬅骘@示虛擬環(huán)境窗口4。
圖1B所示的值為虛擬對象5、6提供了與各個所顯示的行為參數(shù)設(shè)置相對應(yīng)的中立姿態(tài)，這些參數(shù)已經(jīng)由用戶賦予了值0。在圖2A中更清楚地示出了這種情況，圖2A示出了圖1A所示的兩個虛擬對象的中立姿態(tài)以及圖1A和1B中所示的對應(yīng)行為參數(shù)設(shè)置值。
圖2B示出了用戶如何通過移動用于虛擬對象6(Bill)的男子氣概軌跡條中的滑塊來直接影響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)用戶輸入，通過獲取該輸入并通過行為框架對其進(jìn)行傳播，以向框架的行為輸出節(jié)點賦予合適的值，來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)通過所賦予的男子氣概值14推斷出圖2B所示實施例中的等效行為動作包括Bill保持男子氣概姿勢?？梢垣@得多種男子氣概姿勢，以及其他男子氣概行為，例如男子氣概手勢、凝視、姿態(tài)、面部表情等。Bill的行為控制器還向反映Bill的男子氣概行為動作的Bob的行為控制器輸出一個或更多個值。該輸出包括要由Bob執(zhí)行的行為動作，該行為動作表示他對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)的肢體語言。該輸入可以表示包括對Bill的男子氣概行為的響應(yīng)的行為動作，例如，將改變由Bob的行為框架產(chǎn)生的行為的一個或更多個參數(shù)值。另選地，Bob可以僅接收表示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)值來推斷出哪些輸出值與該響應(yīng)相對應(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)。
通過以上所述的方式，用戶能夠通過改變虛擬對象6的行為參數(shù)設(shè)置值，間接地修改虛擬對象5的行為。假定Bob具有更順從的姿態(tài)，而無需用戶直接將Bob的軌跡條移動到順從位置。一個虛擬對象(Bob)的行為控制器對另一虛擬對象(Bill)的行為所傳達(dá)的肢體語言進(jìn)行解釋。這已經(jīng)通過第一對象的控制器產(chǎn)生由另一對象的行為控制器所接收的輸出得以實現(xiàn)，該另一對象傳達(dá)了表示肢體語言的信息。隨后通過另一虛擬對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)值對另一虛擬對象的行為進(jìn)行修改。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，很明顯，如果每個虛擬對象都具有用于接收輸入的適當(dāng)行為控制器，則可以將肢體語言信息傳達(dá)給一個以上的虛擬對象。
在圖2A所示的本發(fā)明的實施例中，與角色Bob(虛擬對象6)相對應(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)明的其他實施例中，也可以自動更新滑塊值以反映它們的新值。
圖2C示出了在本發(fā)明的一個實施例中，如何將一個虛擬對象的肢體語言傳達(dá)給另一虛擬對象，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的用戶為男子氣概賦予值1，并為挑逗性賦予值10。此時，Bill的行為控制器產(chǎn)生自動行為，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的動作因此是友善的并沒有惡意。例如，這可以通過使用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是友善的來實現(xiàn)。因此，與顯示防御行為(例如，如果Bill以敵對的方式接觸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)。看到Bob為低度防御，用戶此時可以將Bill的挑逗性和男子氣概的級別設(shè)定為較低值，如圖2D所示，這導(dǎo)致了兩個化身的更加友善的行為。
如圖2A至2D所示，用戶無需表示特定的肢體移動或文本中的關(guān)鍵字以表示行為動作，行為控制器響應(yīng)于所賦的行為參數(shù)設(shè)置值，實時自主地產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男袨椤?br> 優(yōu)選地，通過將行為設(shè)計用戶界面7設(shè)置為窗口型軟件應(yīng)用，可以根據(jù)用戶需求來改變所顯示的界面范圍。在圖2E中，Bob的行為簡檔在行為設(shè)計用戶界面窗口7中可見，并且對于Bob顯示了不同的行為簡檔，其包括與圖2A至2D中的行為簡檔中所示不同的行為參數(shù)集合。
在圖2E中，用戶為Bob賦予了較高的聆聽行為參數(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Bob賦予了相對低的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，而Bob采取更順從的姿勢。
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來產(chǎn)生對象的行為。行為模型30定義了對象的特定行為框架31，該行為框架31管理如何使用該框架所接收的輸入來產(chǎn)生特定的行為，例如姿勢32、手勢33、面部運動34、凝視35。行為框架31包括多個節(jié)點，并稍后對其進(jìn)行詳細(xì)說明(參見圖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)定簡檔39?？蚣?1本身也可以用于設(shè)計特定的簡檔40，所得到的簡檔39隨后向框架31提供輸入，以修改賦予框架節(jié)點的一個或更多個行為參數(shù)的值。
在用戶直接操控化身或使用行為設(shè)計用戶界面41直接輸入值的情況下，可以利用通過移動而賦予該框架31的姿勢32、手勢33、面部34以及凝視34行為輸出節(jié)點的值，直接向框架31提供輸入。該框架隨后推斷行為動作的適當(dāng)值，并且用戶界面/跟蹤系統(tǒng)40隨后使用該動畫系統(tǒng)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膭幼鳌?br> 利用動畫子系統(tǒng)43，集中地使用由姿勢、手勢、面部和凝視行為節(jié)點的輸出值來適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生動畫行為?？梢酝ㄟ^任何適當(dāng)?shù)膭赢嫅?yīng)用，例如，諸如Quake引擎的計算機(jī)游戲引擎或者諸如SGI的Open Inventor庫的基于場景圖的計算機(jī)圖形系統(tǒng)來提供所使用的動畫子系統(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)明的分層等級行為模型的分級結(jié)構(gòu)。
圖4示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，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)點的設(shè)計；第二層，其在功能上涉及行為體系結(jié)構(gòu)本身52a的設(shè)計并涉及“內(nèi)容創(chuàng)建”52b(其涉及通過本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行的與輸出行為相對應(yīng)的實際動畫等的創(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；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，涉及行為簡檔54b的設(shè)計，并涉及通過直接操控虛擬對象54c來直接向該模型提供輸入；以及最后的第五層，其涉及實時控制55。
在本發(fā)明的其他實施例中，可以在行為設(shè)計和控制體系結(jié)構(gòu)中提供更多層的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，然而，如果要支持實時控制，則本發(fā)明的優(yōu)選實施例最少需要5層。
與該行為模型的層連接所需的專業(yè)知識的級別和/或信息量通常取決于框架的具體特征或者用戶想要修改的功能。例如，對模塊的上層(例如，層4和5)的連接需要用戶部分相對少的專業(yè)知識，即，任何人都可以根據(jù)本發(fā)明的該方面對虛擬對象進(jìn)行實時控制。然而，希望設(shè)計節(jié)點類型(即，對行為等級的級別1的連接)的用戶可能是專業(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)計和控制體系結(jié)構(gòu)(參見下文)的不同之處在于，層數(shù)(其增大了復(fù)雜度)和模型中包括實時控制(例如，參見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)雜的分級結(jié)構(gòu)，以及實現(xiàn)實時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)用戶輸入與行為特性相關(guān)聯(lián)的一個或更多個行為參數(shù)值的集合，或者操控對象以產(chǎn)生特定的行為動作時，可以使用所接收的輸入來產(chǎn)生包括一個或更多個行為動作的其他等效行為。以下將更詳細(xì)地說明該行為參數(shù)推斷系統(tǒng)。
在圖4中，設(shè)計節(jié)點型層51涉及對與動畫控制系統(tǒng)連接的輸出節(jié)點的設(shè)計。通常，輸出節(jié)點的輸出由該節(jié)點的其他部分使用，以使虛擬對象進(jìn)行動畫。該動畫系統(tǒng)包含多個參數(shù)，這些參數(shù)控制其產(chǎn)生的行為。輸出節(jié)點對于動畫系統(tǒng)的每一個參數(shù)具有一個輸出，并且將該參數(shù)直接設(shè)定為該輸出的值。例如，在姿勢節(jié)點的情況下，根據(jù)各個基本姿勢的權(quán)重，作為一組基本姿勢的組合而產(chǎn)生新的姿勢。姿勢與運動組合系統(tǒng)按照其權(quán)重的比例組合在一起。姿勢節(jié)點對于各個姿勢都具有與其權(quán)重相對應(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，可以通過程序員(通常非常精通其技術(shù)領(lǐng)域)創(chuàng)建該節(jié)點類型的子類型，然后通過在運行時將該新類型添加至該體系結(jié)構(gòu)的框架中來創(chuàng)建輸出節(jié)點，該節(jié)點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)明的其他實施例中，輸出節(jié)點調(diào)整其輸出以適應(yīng)正在使用的動畫系統(tǒng)。
通常需要對用戶進(jìn)行訓(xùn)練，使其在對行為設(shè)計模型的層2的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計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)用的虛擬對象的框架。其包括對行為控制器的設(shè)計以及對輸出節(jié)點的內(nèi)容的設(shè)計。例如，輸出節(jié)點可以被設(shè)計為產(chǎn)生基于預(yù)先存在的運動或其他內(nèi)容的行為。許多輸出行為都基于某些預(yù)先存在的動畫和類似內(nèi)容，例如，姿勢模型基于一組預(yù)先存在的姿勢，而面部表情模型基于一組預(yù)先存在的面部表情。這可以由專業(yè)設(shè)計人員使用商業(yè)3D建模工具來創(chuàng)建。
通常通過設(shè)計規(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型(可能是特殊設(shè)計的文件類型))來指定行為控制器的設(shè)計。在另選實施例中，由于行為控制器具有圖形結(jié)構(gòu)，所以可以提供簡單的圖形編輯工具，以對設(shè)計規(guī)范文件進(jìn)行編輯。當(dāng)對設(shè)計規(guī)范文件進(jìn)行了編輯時，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)計層53和滑塊54a、簡檔設(shè)計52a、直接操控52c，以及層3、4和5的實時控制特征用于使普通技能的用戶能夠定制對象的行為。具體地，用戶可以通過設(shè)計行為簡檔來與層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)明第一實施例的虛擬對象的行為控制器的框架60。在圖5中，行為控制器的框架60包括多個計算節(jié)點，用于將來自一個或更多個源的輸入映射為一個或更多個輸出?？蚣?0內(nèi)的節(jié)點包括用于提供外部輸入的節(jié)點61，該外部輸入例如是可以從其他虛擬對象的行為得到的輸入；全局參數(shù)節(jié)點62，其提供可以由框架中的所有節(jié)點訪問(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63a、63b、63c、63d，通過名稱對這些行為節(jié)點進(jìn)行標(biāo)識，并且這些行為節(jié)點與特定節(jié)點內(nèi)部的一個或更多個值相關(guān)聯(lián)；以及輸出節(jié)點64、65，其可以包括外部輸出節(jié)點64或行為輸出節(jié)點65，外部輸出節(jié)點64輸出可以外部使用(例如，由其他虛擬對象的行為控制器使用)的參數(shù)值，行為輸出節(jié)點65提供由行為動畫機(jī)制使用的參數(shù)值，以產(chǎn)生提供適當(dāng)行為的虛擬對象的實際所需動畫。從編程的角度來看，每一個參數(shù)都由名稱-值對構(gòu)成，例如，紋理名稱以及所賦予的數(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包括多個行為節(jié)點63a、b、c、d，它們的功能是根據(jù)多個參數(shù)將多個輸入映射為多個輸出。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63a、b、c、d提供輸入。節(jié)點63a、d還從節(jié)點63b、c接收輸入。
外部輸入61包括與環(huán)境和其他對象相關(guān)的高級信息，例如，其他角色的友善或順從程度。
全局參數(shù)輸入62包括虛擬對象的高級屬性，這些高級屬性影響虛擬對象的行為，并且修改由各個行為節(jié)點確定的特定行為。例如，全局參數(shù)值可以包括諸如對象的情緒或態(tài)度(例如愉快或友善)的特征。再次簡要地參照圖1B，標(biāo)出了多個行為參數(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63a、b、c、d的每個全局參數(shù)名稱-值對都產(chǎn)生一個或更多個數(shù)值輸出。這些數(shù)值輸出隨后作為外部輸出節(jié)點64的外部輸出進(jìn)行傳送，或者與輸出節(jié)點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，例如虛擬對象有多友善或多順從。作為外部輸出而提供的參數(shù)名稱-值對傳達(dá)肢體語言信息。當(dāng)該外部輸入由其他虛擬對象接收時，其使得能夠推斷出其他虛擬對象的內(nèi)部行為參數(shù)，該內(nèi)部行為參數(shù)對其他虛擬對象的行為進(jìn)行修改。通過匹配具有相同名稱的名稱—值對，使一個控制器的外部輸出與提供給其他虛擬對象的行為控制器的外部輸入相互關(guān)聯(lián)。
每個行為輸出節(jié)點65都產(chǎn)生與行為動作相對應(yīng)的輸出。從編程的角度來看，行為輸出節(jié)點65包括行為節(jié)點63a、b、c、d的子類型(在面向?qū)ο蠓矫?，并執(zhí)行與從參數(shù)到行為相類似的從輸入到輸出的映射。行為輸出節(jié)點65產(chǎn)生可以由該輸出節(jié)點的其他部分使用，以使該角色進(jìn)行動畫的輸出。例如，在姿勢輸出節(jié)點中，存在一組基本姿勢以及用于各個基本姿勢的參數(shù)，根據(jù)這些基本姿勢來產(chǎn)生新的姿勢。根據(jù)對象的關(guān)節(jié)角度(作為歐拉角)來存儲姿勢的實際表達(dá)。通過使用姿勢的參數(shù)作為權(quán)重，對與基本姿勢相對應(yīng)的角度執(zhí)行加權(quán)求和，來產(chǎn)生新的姿勢。將所產(chǎn)生的角度直接傳送給基本幾何表達(dá)中的對應(yīng)變換。
框架中的行為節(jié)點的結(jié)構(gòu)和功能下面參照圖6，該圖示出了圖5的行為節(jié)點63d的放大視圖。圖6示意性地表示了行為節(jié)點可以如何使用來自多個不同源的輸入。如圖6所示，行為節(jié)點63d能夠接收多達(dá)3種不同類型的輸入，這些輸入由行為節(jié)點根據(jù)其內(nèi)部參數(shù)設(shè)置沿前向方向映射為一個或更多個輸出。在圖6中，對行為節(jié)點63d的輸入可以來自另一行為節(jié)點(例如節(jié)點63b、c)的輸出；來自由一個或更多個全局參數(shù)名稱-值對提供的輸入62；和/或來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，通過與該對象進(jìn)行交互的另一對象來產(chǎn)生外部輸入61?？梢酝ㄟ^該節(jié)點來修改對行為節(jié)點的外部輸入。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)與用戶的文化不同的文化執(zhí)行的動作，則可以首先對該外部輸入進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，以保證該框架實際上使用與用戶自己的文化中的適當(dāng)行為相對應(yīng)的外部輸入，來修改用戶的虛擬對象的響應(yīng)。
圖6還示出了行為節(jié)點如何可以使其功能顛倒并執(zhí)行逆映射。無論何時通過框架以與行為節(jié)點的輸出相對應(yīng)的級別接收到輸入時，都執(zhí)行逆映射。例如，當(dāng)用戶直接操控對象，以與行為節(jié)點65的輸出等效的級別對框架提供輸入時，會產(chǎn)生這種情況。于是，所接收的“輸出”為通過框架進(jìn)行的逆映射的起始點，每一個內(nèi)部行為節(jié)點都具有以上述方式(以下將更加詳細(xì)地說明)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，該框架中的各個行為節(jié)點都能夠根據(jù)該節(jié)點的功能，基于多個參數(shù)將一個或更多個輸入映射為一個或更多個輸出。
前向映射在前向映射的情況下，以多項和的形式Oi=ΣjTij]]>給出由對象的行為控制器提供的輸出，其中各個項Tij是多個因子的乘積Tij=∏kFijk,]]>其中各個因子是內(nèi)部參數(shù)或節(jié)點的輸入。如上所述，對節(jié)點的輸入可以來自另一節(jié)點的輸出，為全局賦予整個體系結(jié)構(gòu)的參數(shù)，或者為來自另一體系結(jié)構(gòu)(即，來自另一對象的行為控制器)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”(表示該另一角色快樂)。在節(jié)點內(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)該對其他角色采取靠近的姿勢)。然后將該輸出傳送至其他節(jié)點，這些其他節(jié)點確定該角色應(yīng)該通過組合兩個基本姿勢(向前傾和朝向另一角色)來實現(xiàn)該動作。應(yīng)該根據(jù)該“靠近”輸出來計算這兩個姿勢的權(quán)重，并將其傳送給用于產(chǎn)生新姿勢的動畫系統(tǒng)。
下面參照圖7，該圖更加詳細(xì)地示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的行為控制器的框架。在圖7中，行為節(jié)點包括直接均衡、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、親近、空間填充(spacefling)，以及放松。行為輸出節(jié)點65包括面部表情、高級姿勢節(jié)點、凝視、手勢以及姿勢。其他實施例可以包括更多的行為輸出節(jié)點，例如語調(diào)、語速、重音等。
盡管圖7中示意性示出的框架的復(fù)雜性比圖5所示的簡化框架的要高，但是可以構(gòu)造更復(fù)雜的框架來適應(yīng)本發(fā)明的特定應(yīng)用和實施例。為了使用戶能夠修改對象根據(jù)其行為框架而產(chǎn)生的行為，構(gòu)造了包括一個或更多個行為參數(shù)的集合的行為形容詞，這極大地簡化了用戶需要提供的輸入級別。
行為形容詞的示例包括圖1B中所示的那些，其中各個虛擬對象5、6的行為簡檔包括以下形容詞挑逗性、友善性、男子氣概、其他愛好、悲哀、自傲、害羞，以及優(yōu)越感。這些行為形容詞中的每一個都包括行為參數(shù)集合，并且在行為設(shè)計用戶界面中，通常通過簡單的文本名稱或短語來表示。通常，“形容詞”名稱直觀地描述了該“形容詞”修改的行為方面，以便于用戶識別?？梢詫π袨閰?shù)集合中的各個參數(shù)賦予初始值或默認(rèn)值，可以通過函數(shù)對其進(jìn)行運算，并且可以結(jié)合任意的外部輸入的值對其進(jìn)行運算。例如，該函數(shù)可以是簡單的線性代數(shù)函數(shù)，或者簡單地將用戶賦給行為參數(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、個人內(nèi)在行為的多個方面的本發(fā)明的實施例。行為控制器增強了虛擬對象(例如，在線會議或計算機(jī)游戲/聊天室場景中的角色)之間的交互，并且使得它們看上去更加可信。具體地，該框架對于半自主化身(即，用戶并不具體指示化身的每個行為動作)有用。
由于化身的許多應(yīng)用涉及個人內(nèi)在行為，所以適當(dāng)?shù)姆强陬^行為極大地增強了它們的應(yīng)用。在圖7中，行為控制器對多個個人內(nèi)在態(tài)度進(jìn)行編碼，并潛在地控制多個輸出，這些輸出產(chǎn)生動畫，例如姿勢和凝視行為?？刂葡到y(tǒng)基于Argyle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提出對非口頭行為影響最大的人際關(guān)系的兩個方面親密和支配—順從?？梢匀缦滤鰧⑵浣樽晕移胶鈩訖C(jī)。與Mehrabian所提出的非口頭行為從屬關(guān)系(愛好)的三個維度相關(guān)，顯示為微笑、身體靠近和接觸、力量/狀態(tài)，通過放松或緊張以及響應(yīng)來顯示，通過總的身體動作來顯示。響應(yīng)維度是可選的，并且在圖7所示的行為控制器中沒有實現(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，它們在體系結(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。直接和支配被建模為自我平衡動機(jī)。
通過直接均衡和支配因子節(jié)點，根據(jù)虛擬對象的全局參數(shù)和來自任意其他虛擬對象的外部輸入來計算變量的期望值。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(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。所有這些因子都具有可以根據(jù)其簡檔在角色之間變化的權(quán)重。期望支配因子是兩個角色之間的狀態(tài)的期望差異，其也取決于多個其他因子。直接差異是期望直接與實際直接之間的差異，其由其他角色有多么親密(外部輸入)來確定，如果實際直接為Ia，而期望直接為Id，則直接差異為ΔI＝Id-Ia對于支配的公式是類似的，雖然因子不同。本發(fā)明的其他實施例中實現(xiàn)了行為響應(yīng)的第三維。
在本發(fā)明的該實施例中，角色的行為按照高級類型行為進(jìn)行定義快樂、接近、空間填充、放松。這些用作等級的動機(jī)級別和動作產(chǎn)生級別之間的媒介。快樂是一般的愉快行為，例如笑臉，而相反的可能是反對或侵略性手勢。它是從屬關(guān)系的表示(喜歡或不喜歡)?？鞓吩谧藙萆蠜]有許多表達(dá)，但是一個示例是“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。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)整個身體。空間填充是例如通過姿勢或者更加擴(kuò)張或相反的手勢，使得自己的空間更大或更小的傾向。示例姿勢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，主要與姿勢相關(guān)，并且還與其他類型的行為有關(guān)。高放松是支配狀態(tài)的跡象，并且可以表示為姿勢的不對稱。
在本發(fā)明的該實施例中，存在多個高級姿勢節(jié)點，用于將高級行為因子轉(zhuǎn)換為實際姿勢。每一種姿勢都具有一個高級姿勢節(jié)點。每一種姿勢都取決于一個或更多個高級行為類型。將高級行為類型的值與權(quán)重相乘，以產(chǎn)生姿勢的值。這確定了角色執(zhí)行該姿勢的程度。權(quán)重取決于角色簡檔，因此不同的角色對于相同的高級行為會產(chǎn)生不同的姿勢。然后將該姿勢的值傳送給姿勢輸出節(jié)點。姿勢輸出節(jié)點存儲該姿勢的實際表達(dá)。這是根據(jù)關(guān)節(jié)角度的表達(dá)。使用姿勢的值作為權(quán)重對與各個姿勢相對應(yīng)的關(guān)節(jié)角度求和，并且其結(jié)果為角色的實際姿勢，將該結(jié)果直接傳送給基本幾何表達(dá)。
圖8示出了虛擬對象的行為產(chǎn)生的特定階段。這些階段包括第一，設(shè)計一個或更多個行為形容詞；第二，設(shè)計包括多個行為形容詞的行為簡檔；第三，由用戶對簡檔中的行為形容詞進(jìn)行賦值；最后，通過行為控制器產(chǎn)生隨后的行為。形容詞和簡檔設(shè)計階段通常離線進(jìn)行，而用戶輸入和通過行為控制器產(chǎn)生行為可以實時地動態(tài)進(jìn)行，盡管用戶在虛擬環(huán)境中為在線狀態(tài)。
在本發(fā)明的上下文中，形容詞包括一個或更多個行為參數(shù)的集合。選擇行為控制器的框架中的哪個行為參數(shù)影響了行為特性是相對專業(yè)的任務(wù)。然而，通過提供形容詞，減少了數(shù)據(jù)量和行為設(shè)計界面的用戶的理解要求。以上參照圖7說明了用于對行為參數(shù)進(jìn)行賦值的形容詞設(shè)計70和默認(rèn)值的選擇71。
簡檔設(shè)計與進(jìn)行形容詞設(shè)計所需的知識水平相反，選擇哪個形容詞應(yīng)該包含在對象72的行為簡檔中與構(gòu)造形容詞所需的知識水平相比并不是復(fù)雜的任務(wù)。行為簡檔的設(shè)計階段使得用戶能夠使用行為設(shè)計界面來選擇哪個行為特征與用戶想要控制的對象的行為相關(guān)。
行為簡檔因此由一個或更多個形容詞構(gòu)成。形容詞可以包括單個全局或者唯一賦予的行為節(jié)點參數(shù)值，或者各種類型的參數(shù)名稱-值中的一個或多個的多種類型。通過這種方式，用戶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)明的一個實施例中，行為簡檔包括兩部分，這兩部分都使用參數(shù)名稱-值對來表述。第一部分說明了對象的整體個性(個性一詞在此用于表示對象的總體性格)。第二部分包括態(tài)度名稱值的集合。在本發(fā)明的一個實施例中，“個性”部分中的每個形容詞都包括全局參數(shù)，而“態(tài)度”部分中的每個形容詞都包括唯一的行為節(jié)點參數(shù)。
態(tài)度包括虛擬對象的行為變化的多個方面，其他虛擬對象根據(jù)這些方面與該虛擬對象進(jìn)行交互。例如，虛擬對象對一個角色可以比對另一角色更加友善。態(tài)度包括角色(或角色集合)的名稱和參數(shù)值集合，該參數(shù)值集合僅在與該角色進(jìn)行交互時才被載入。在本文中，態(tài)度為“形容詞”的形式，因為其包括由至少一個行為參數(shù)名稱-值對構(gòu)成的集合。
行為簡檔的態(tài)度參數(shù)部分包括用于交互中存在的各個命名對象的至少一個參數(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)男袨椤Ｒ部梢詫σ活悓ο?，或者單個對象的參數(shù)值的集合(例如，用于“陌生人”類別的對象的參數(shù)值)進(jìn)行賦值，以反映出該對象不喜歡該化身以前沒有遇到過的其他化身的事實。
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，可以通過使用節(jié)點名稱、參數(shù)名稱，以及用于設(shè)定參數(shù)的值指定框架參數(shù)，來直接指定值。第二，多個框架參數(shù)可以與在此所述的被稱為“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或更多個行為參數(shù)的集合。用戶可以為形容詞選擇的值的可能范圍可以包括在簡檔設(shè)計階段73中(或者另選地，其可以構(gòu)成形容詞設(shè)計階段的一部分)。
最后，當(dāng)用戶已經(jīng)為“形容詞”賦了值時(步驟74)，在步驟75中確定該集合中的每個參數(shù)的實際值，并作為在形容詞設(shè)計階段定義的默認(rèn)值的函數(shù)給出每個參數(shù)的實際值(步驟73)，并且用戶將該值賦給形容詞(步驟74)。
例如，用戶可以為表示“快樂”的行為參數(shù)設(shè)置“形容詞”賦值“10”。當(dāng)將行為簡檔讀入行為控制器時，對于已通過形容詞設(shè)計(步驟70、71)確定的所有參數(shù)，隨后將用戶為“快樂”賦的值“10”翻譯為實際參數(shù)值，以構(gòu)造參數(shù)集合“快樂”，該實際值是通過對與該形容詞相關(guān)的輸入值進(jìn)行運算的函數(shù)來確定的。
通過簡檔翻譯文件來確定哪些參數(shù)集中包括行為參數(shù)集合。該簡檔翻譯文件定義每個行為參數(shù)集合并與每個“形容詞”名稱(或者該行為參數(shù)集合的某些等效名稱或短語，即直觀上與參數(shù)集合所修改的行為特征相關(guān)聯(lián)的名稱)相關(guān)聯(lián)。該簡檔翻譯文件還定義了屬于該行為參數(shù)集合的至少一個參數(shù)?？傊尚袨槟Ｐ褪褂玫母鱾€參數(shù)中的最終值都是在簡檔中所賦的值和/或賦給行為參數(shù)集合的值的函數(shù)。
用戶可以通過多種方式修改簡檔。例如，對代碼進(jìn)行文本編輯、使用滑塊或者通過直接操控虛擬對象來賦值，以下將詳細(xì)進(jìn)行說明。
現(xiàn)返回圖8，提供用戶為對象的行為形容詞所賦的值作為該對象的行為控制器的輸入。該行為控制器隨后獲取該輸入，并通過該輸入推斷應(yīng)該為哪個參數(shù)賦哪個值，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，該框架可以僅使用前向映射來進(jìn)行操作，在設(shè)定了諸如外部輸入的高級輸入或者全局參數(shù)或形容詞時會出現(xiàn)這種情況。在這種情況下，框架前向運行，僅在節(jié)點處根據(jù)輸入產(chǎn)生輸出(也參見圖6)，并執(zhí)行前向映射，直到確定了輸出節(jié)點的值為止。
第二，該框架可以在輸出改變而不是輸入改變時執(zhí)行逆映射(再次參見圖6)。例如，當(dāng)直接操控對象時。然而，也可以接收多個輸入以執(zhí)行這兩種映射，逆映射可以通過直接映射來影響輸出，所以，在本發(fā)明的某些實施例中，首先執(zhí)行這種映射。
下面參照圖9A，行為控制器接收輸入(步驟81)。如果在輸入節(jié)點(例如在與外部輸入?yún)?shù)或全局參數(shù)相對應(yīng)的框架中的高級節(jié)點)接收到了輸入(步驟81)，則隨后在所連接節(jié)點的行為控制器的框架內(nèi)對該輸入進(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畫系統(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/或包括更多動作，其中某些動作可以同時和/或順序執(zhí)行。
逆映射如果相反地從諸如該對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)點中的一個或更多個的輸出(與動畫系統(tǒng)相結(jié)合)的行為等效。在這種情況下，在一個或更多個輸出節(jié)點處接收到輸入(步驟81)，并通過行為框架進(jìn)行第一逆映射，以確定哪種輸入值會導(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)值開始并用于產(chǎn)生其他行為。結(jié)果，盡管僅使用了一個動作來提供直接輸入，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，并且可以包括一個或更多個行為動作，或者甚至一系列的行為動作。以下再次對其進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。
前向映射例如，考慮其中行為設(shè)計界面為一個或更多個全局參數(shù)賦值的本發(fā)明的實施例，例如，全局參數(shù)表示諸如化身的虛擬對象的特定情緒，以及可能的特定節(jié)點具體參數(shù)值，例如，表示該化身對另一虛擬對象的態(tài)度。下面參照圖7和圖9A，通過行為框架中的適當(dāng)節(jié)點來接收輸入62(步驟82a)，然后通過內(nèi)部行為節(jié)點63由行為框架進(jìn)行映射(步驟83)，例如，參照圖7，可以首先通過直接平衡和支配因子節(jié)點對該參數(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，其隨后前向映射至從屬關(guān)系和狀態(tài)節(jié)點，以及快樂、接近、空間填充以及放松節(jié)點，直到抵達(dá)輸出節(jié)點65為止。在圖7所示的本發(fā)明的實施例中，輸出節(jié)點包括面部表情、高級姿勢節(jié)點(并且其進(jìn)一步映射至姿勢節(jié)點)、凝視，以及手勢節(jié)點，其中的每一個都產(chǎn)生可以提供給適當(dāng)?shù)膭赢嬒到y(tǒng)以使化身進(jìn)行動畫并產(chǎn)生適當(dāng)行為的輸出。當(dāng)通過框架對輸入進(jìn)行前向映射時，提供全局參數(shù)作為對該框架中的其他節(jié)點的輸入，這使得能夠得到次級行為變化。這些全局參數(shù)值由此使得能夠通過化身來執(zhí)行更復(fù)雜的行為。
直接操控在圖7所示的本發(fā)明的實施例中，輸出節(jié)點包括面部表情、高級姿勢節(jié)點(并且其進(jìn)一步映射至姿勢節(jié)點)、凝視，以及手勢節(jié)點，其中的每一個都產(chǎn)生能夠提供給適當(dāng)?shù)膭赢嬒到y(tǒng)以使化身進(jìn)行動畫并產(chǎn)生適當(dāng)行為的輸出?，F(xiàn)在參照圖9，考慮其中例如用戶對化身的姿勢進(jìn)行直接操控(例如，通過點擊該化身的手臂，步驟90)以接觸另一化身的手臂(步驟91)的示例。這在框架的姿勢節(jié)點處產(chǎn)生了特定的輸入(步驟92)。
可以將通過化身產(chǎn)生這種行為的全局參數(shù)值設(shè)定為僅在希望對其他化身友善時才進(jìn)行該操作。行為控制器通過該框架的相關(guān)節(jié)點根據(jù)由姿勢節(jié)點產(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(參見步驟93)。這些全局參數(shù)值隨后用于通過該框架來開始前向映射。
例如，該逆映射還為該框架中的其他行為參數(shù)值(例如快樂和放松)賦值(參見圖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，賦給快樂和放松的值可以在面部表情的輸出節(jié)點處產(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?，并且可以產(chǎn)生諸如握手的手勢以跟隨接觸手臂的動作。因此，盡管用戶僅直接操控化身的姿勢來接觸另一化身的手臂，但是行為控制器解釋了用戶提供給化身的肢體語言，從而推斷出該化身對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或更多個行為動作，這些行為動作可按順序執(zhí)行或隨機(jī)執(zhí)行，并且可以同時執(zhí)行諸如凝視、姿態(tài)、運動等的一個或更多個行為動作。這極大地提高了對象所表現(xiàn)的行為的復(fù)雜度，同時還為用戶提供了非常簡單的控制機(jī)制。以下詳細(xì)說明推斷機(jī)制。
可以由用戶使用鼠標(biāo)點擊虛擬對象的身體部分，然后將身體部分拖動到新的位置，對虛擬對象進(jìn)行直接操控來實現(xiàn)直接操控?？梢酝ㄟ^對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說公知的任何適當(dāng)?shù)姆绞?，使用其他計算機(jī)操縱工具或工具的組合，例如，光標(biāo)和鍵盤、操縱桿、軌跡球、指示器等對虛擬對象進(jìn)行操控。在通過行為控制器控制真實對象的本發(fā)明的實施例中，用戶可能希望通過手直接改變對象的姿勢。該運動的特征(可能包括該運動的位移或速度)以及在運動過程中靠近其他對象等，將確定向行為控制器輸入哪種輸出。
這樣，用戶能夠通過虛擬對象來表示特定的期望動作，并且行為框架于是能夠外推出更多的行為動作，這些行為動作與用戶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)用戶指示的動作以及適合于不同環(huán)境的類似運動。此外，隨后可以將參數(shù)設(shè)置保存為行為簡檔，或者作為隨后可以由用戶用來構(gòu)建行為簡單的形容詞。因為兒童可以容易地對玩具進(jìn)行編程使之執(zhí)行復(fù)雜的行為，所以直接操控對象以觸發(fā)更復(fù)雜行為的產(chǎn)生對于對象是玩具的情況特別有用。
下面詳細(xì)說明虛擬對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)用戶直接操控該虛擬對象時，根據(jù)到該框架的輸入來推斷出內(nèi)部參數(shù)值。再次參照圖9A，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執(zhí)行該逆映射。
輸入的外部源可以通過該對象的環(huán)境來確定。例如，該輸入可以包括另一對象提供給該對象的信息。另選地，其可以包括來自另一對象的行為控制器的輸出。另選地，其可以包括來自用戶的輸入，例如，通過用戶攜帶的運動傳感器提供的數(shù)據(jù)。另選地，其可以包括由用戶直接輸入的值，或者通過行為設(shè)計用戶界面的輸入。該輸入可以提供另一對象的肢體語言的表示，在這種情況下，該信息可以用于推斷適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。
當(dāng)通過行為控制器接收到了輸入(步驟80)時，所接收的輸入值與對象的輸出值相關(guān)聯(lián)(步驟81)。這是通過使用針對各種不同類型的行為輸出節(jié)點的特殊目的的映射來執(zhí)行的。當(dāng)已在輸出節(jié)點處執(zhí)行了該初始映射時，通過整個框架執(zhí)行逆映射，以推斷出節(jié)點的內(nèi)部參數(shù)和全局參數(shù)。這是通過使用為行為框架中的每個節(jié)點的各個受影響輸出而建立的公式來實現(xiàn)的Tij=ΠkFijk]]>其中各個因子是內(nèi)部參數(shù)或者節(jié)點的輸入。
這樣，輸出的每一項Tij具有使其與該輸出的其他項Tij相區(qū)別的可分解因子。項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，可分解因子被簡單地重新賦予一新值。如果從另一節(jié)點輸入該可分解因子，則通過形成一組新的公式來重復(fù)該處理，以表示來自源節(jié)點的輸入。輸出處的變化由此在節(jié)點的分級中向上傳播，直到可以通過內(nèi)部或全局參數(shù)來表示該可分解因子為止。
每一項Tij都具有兩個可分解參數(shù)第一個用于在推斷實時控制的內(nèi)部狀態(tài)時進(jìn)行分解，而另一個用于簡檔編輯。
每一個節(jié)點根據(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€性代數(shù)方法來分解該線性方程。例如，如果用戶執(zhí)行多次編輯函數(shù)，則以矩陣形式存在一系列的線性方程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以上的精確解，所以可以使用偽逆方法來尋找最小平方解。
s＝F+o該方法使得能夠推斷出單個節(jié)點的參數(shù)。為了推斷出節(jié)點的參數(shù)直到?jīng)]有與輸出直接連接的分級，提供可分解因子中的某些作為節(jié)點的輸入而不是內(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)點的輸出。外部輸入不能是可分解參數(shù)。在求解過程中直接設(shè)定全局參數(shù)的值。
如果該輸入是另一節(jié)點的輸出，則分解需要對其他節(jié)點進(jìn)行分解，這可以通過創(chuàng)建包括該節(jié)點和向該節(jié)點提供輸入的任意節(jié)點在內(nèi)的公式的系統(tǒng)來實現(xiàn)。在這種情況下，另外的節(jié)點向其他節(jié)點提供輸出，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)點的輸出來確定每個行為節(jié)點。
實時控制在其中行為分級的最后一層使得用戶能夠向?qū)ο髮崟r地提供復(fù)雜行為的本發(fā)明的實施例中，用戶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對象的一個以上的行為設(shè)計界面。例如，或者提供輸入的其他設(shè)備可以包括使用運動跟蹤器(例如位于用戶的頭部和/或身體上)。用戶可以同時操作兩個或更多個控制設(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設(shè)置行為模型中的特定參數(shù)，以保證用戶無需持續(xù)控制虛擬對象的身體的所有部分，而是僅需要不時地對有限數(shù)量的部分進(jìn)行操控。
無論是通過直接操控獲得還是通過用于跟蹤用戶的傳感器獲得，對象的行為產(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)點的參數(shù)值等效的參數(shù)值時，行為控制器通過該框架執(zhí)行逆映射，以對需要通過該虛擬對象產(chǎn)生該特定行為的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行內(nèi)部賦值。這使得對象能夠產(chǎn)生與這些參數(shù)相關(guān)的其他行為。例如，用戶可以使對象的手臂進(jìn)行動畫，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與高值的挑逗性相對應(yīng)。這隨后會導(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行為相對應(yīng)。在本發(fā)明的該實施例中沒有使用任何統(tǒng)計機(jī)制來推斷用戶的行為，因為推斷機(jī)制簡單地求解了與虛擬對象的操控相關(guān)的代數(shù)方程，以確定表示何種類型的行為。當(dāng)認(rèn)為是“友善”行為時，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了用戶預(yù)期實時地直接控制的范圍，例如，可以通過該框架使虛擬對象微笑，盡管事實上用戶僅通過操控化身進(jìn)行握手來表示該化身友善。如果沒有提供輸入，則該框架使得虛擬對象能夠繼續(xù)自主地動作。這使得不熟悉該行為設(shè)計用戶界面的用戶變得更習(xí)慣于該虛擬環(huán)境，并且可以學(xué)習(xí)該環(huán)境，而不必試圖從剛開始就操控該虛擬對象。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特定參數(shù)進(jìn)行修改的身體動作和/或聲音動作。例如，諸如肢體語言的身體動作可以通過對象的當(dāng)前內(nèi)部狀態(tài)(例如，該對象是否害怕)來修改?？梢酝ㄟ^諸如音調(diào)的參數(shù)來修改聲音動作。在該上下文中，“行為”一詞可以定義為作為對特定激勵的受控或非受控(自發(fā)的)響應(yīng)而產(chǎn)生的一個或更多個動作。行為包括長期典型特征(例如，膽小或好斗)以及更加短暫、情緒化的特征(例如，開心或傷心)。
本發(fā)明的非口頭行為實施例的示例使用親密和支配-順從的概念對人際關(guān)系進(jìn)行建模。在本實施例中，行為控制系統(tǒng)產(chǎn)生非口頭動作，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/順從級別。例如，通過適當(dāng)行為表現(xiàn)(例如，通過諸如微笑、身體靠近和/或接觸等的動作)來表示從屬關(guān)系。力量/狀態(tài)例如可以通過姿勢中所表現(xiàn)的放松或緊張來表示?？梢员硎镜钠渌强陬^動作包括由一般的身體動作表現(xiàn)的響應(yīng)。在該上下文中，圖1B所示的參數(shù)值在本發(fā)明的實施例中是預(yù)定的情緒/個人內(nèi)在參數(shù)，例如與從屬關(guān)系相對應(yīng)的“友善”和“其他愛好”，或者與支配相對應(yīng)的“男子氣概”或“自傲”。
本發(fā)明的其他實施例上述實施例主要說明了虛擬對象的受控行為。然而，即使在以上說明中沒有明確描述，在此所述的行為控制概念也可以很容易擴(kuò)展到對非虛擬的，即，真實或有形對象的控制，因此，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，很容易將本發(fā)明擴(kuò)展至真實和虛擬對象的行為。
本發(fā)明的以上實施例具有實質(zhì)上為靜態(tài)的行為框架。在靜態(tài)框架中，當(dāng)用戶設(shè)定了參數(shù)值時，該參數(shù)值就保持該值直到被重置為止。通過隨時間而改變參數(shù)可以產(chǎn)生更多的自主動畫。為了產(chǎn)生真實動畫，將該框架修改為包括時變參數(shù)。
行為框架可以支持不同類型的時變參數(shù)。例如，隨機(jī)變化的參數(shù)可以提供偶然的姿勢變化，而不同的類型可以產(chǎn)生更加可預(yù)測的動畫。這種參數(shù)可能需要更加復(fù)雜的技術(shù)來執(zhí)行逆映射，所以在本發(fā)明的最佳方式中沒有考慮。然而，通過控制參數(shù)變化的任意定時的變更，可以獲得更加真實的姿勢變化。
本發(fā)明的另一動畫實施例需要提供多個簡檔，這些簡檔隨時間而相互改變或者內(nèi)插。這將一次改變一組參數(shù)。實現(xiàn)本發(fā)明的該實施例的一種方式是在動畫方面作為關(guān)鍵幀提供多個簡檔并在它們之間進(jìn)行內(nèi)插。
實現(xiàn)更多動畫的另一方式是使用有限狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)來控制角色，其中每一種狀態(tài)都附有簡檔。狀態(tài)會由于環(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)輸入新狀態(tài)時，載入其簡檔。
本發(fā)明的其他實施例具有其他類型的輸出節(jié)點。例如，在本發(fā)明的一個實施例中，可以僅提供姿勢節(jié)點作為輸出節(jié)點。該輸出節(jié)點提供了從參數(shù)到行為的簡單映射，為每個姿勢而存在的參數(shù)以及這些參數(shù)的值提供了姿勢之間的內(nèi)插。可以將該模型應(yīng)用于其他類型的行為，例如可以按照相同的方式對運動片段進(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)點繼續(xù)而不是解決該問題。只要存在可以控制的其他類型的行為，這就是可行的選擇。可以忽略某些方面，因為它們對于用戶進(jìn)行控制(例如凝視)來說太難了。另一種方法是為每一種類型的輸出節(jié)點提供手工映射。這非常耗時。最后的方法是使用某種學(xué)習(xí)方案來學(xué)習(xí)映射，例如Bayesian或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的一個實施例組合了有限狀態(tài)機(jī)擴(kuò)展和統(tǒng)計Bayesian網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。在該實施例中，網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都具有多個狀態(tài)，每個狀態(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。在本實施例中，節(jié)點處于給定狀態(tài)的可能性取決于其他節(jié)點的狀態(tài)，以及全局參數(shù)或其他節(jié)點的輸出。于是，該框架具有兩種不同類型的節(jié)點間關(guān)系。一種是連續(xù)的，如在節(jié)點之間具有連續(xù)值參數(shù)的當(dāng)前系統(tǒng)的情況。
另一種是離散的，節(jié)點處于一組離散狀態(tài)之一。給予兩種信息相等的重視，因為某些行為特征本質(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，對象應(yīng)該能夠在開心和發(fā)怒之間隨時間而連續(xù)變化，而并不是作為離散步驟序列來進(jìn)行。
在本發(fā)明的這些實施例中，不同的方法適用于推斷各種類型的信息。這里所述的框架確實適于連續(xù)數(shù)據(jù)，而Bayesian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)行說明的方法是非統(tǒng)計的，并且可以在各個節(jié)點的狀態(tài)已知時用于推斷連續(xù)狀態(tài)。在其中組合了兩種推斷方法的本發(fā)明的其他實施例中，可以預(yù)先使用Bayesian網(wǎng)絡(luò)，并且可以將節(jié)點狀態(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)輸出推斷各個節(jié)點的狀態(tài)。無論被視為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，可以根據(jù)人類行為的數(shù)據(jù)自動學(xué)習(xí)該系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)。
在本發(fā)明的其他實施例中，上述用于設(shè)計簡檔的方法可以擴(kuò)展為大量示例，以學(xué)習(xí)基于真實數(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。同時該系統(tǒng)的參數(shù)可以基于來自真實人的數(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。
下面說明本發(fā)明的一個實施例，其中用戶通過在線聊天室進(jìn)行交互。在本實施例中，允許用戶使用肢體語言以及向行為控制器提供輸入的文本來表達(dá)自己。這同樣適用于諸如其中化身表示人類輔導(dǎo)員的在線輔導(dǎo)的本發(fā)明的實施例，以及其他虛擬環(huán)境，例如在線調(diào)解、在線會議(即，其中通過一組虛擬對象來交換信息)、在線協(xié)作(即，其中通過一組虛擬對象來執(zhí)行任務(wù))，以及在線商業(yè)環(huán)境(例如，化身出售房屋)。
肢體語言包括通過在所述框架內(nèi)設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)自主產(chǎn)生的行為，通過使用來自簡檔的預(yù)定情緒/個人內(nèi)在參數(shù)的集合來產(chǎn)生該行為。用戶使用標(biāo)準(zhǔn)臺式PC來訪問該系統(tǒng)。用戶用來向行為控制器提供輸入的計算機(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。鍵盤用于輸入文本而鼠標(biāo)可用于控制角色運動。由于用戶大部分希望專注于輸入文本，所以對角色運動的控制是偶然的。一個輸入(例如，通過行為設(shè)計用戶界面)將導(dǎo)致對角色總體行為而不是單個運動的校正，因此充分利用了少量的用戶輸入。這可以通過根據(jù)該輸入推斷出情緒/個人內(nèi)在參數(shù)而容易地實現(xiàn)。通過當(dāng)前圖形聊天系統(tǒng)中所使用的“圖釋”來執(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)明的另一實施例通過進(jìn)一步包括由用戶的運動提供的輸入，對以上實施例進(jìn)行了擴(kuò)展。例如，家用計算機(jī)通常具有帶有廉價的視頻相機(jī)，其可以用來通過特定的輸出節(jié)點執(zhí)行面部跟蹤，該特定輸出節(jié)點向行為控制器提供輸入，該輸入用于推斷用戶的狀態(tài)。
通過允許用戶編輯其化身的簡檔，上述本發(fā)明的實施例允許用戶定制其化身的行為。對于最終用戶，必需盡可能地以用戶友善的方式來執(zhí)行該操作，并且圖1A至2E所示的實施例尤其適用于使用通過行為設(shè)計用戶界面提供的一組滑塊來編輯形容詞。
本發(fā)明具有許多應(yīng)用，包括國際化身會議，其可以按照類似于聊天室的方式來實現(xiàn)。在這種情況下，捕捉與會者的實際肢體語言更加重要，尤其對于商業(yè)談判。這可以通過具有更復(fù)雜的肢體跟蹤系統(tǒng)來實現(xiàn)，該系統(tǒng)包括高質(zhì)量的用戶面部跟蹤。也可以利用諸如語調(diào)的其他線索來推斷用戶的狀態(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用戶的行為。
在計算機(jī)游戲環(huán)境中使用的本發(fā)明的實施例中，可以通過用戶對其角色的命令來產(chǎn)生富于表情的肢體語言，并推斷出其角色處于何種內(nèi)部狀態(tài)?？梢酝ㄟ^多種方式來執(zhí)行用戶輸入，例如如上所述，用戶可以直接操控角色的姿勢。另選地，可以使用大幅度行為來推斷例如動作的選擇、是否與某人交談或詞語選擇。當(dāng)推斷出該行為框架的全局參數(shù)時，可以使游戲中的角色對其進(jìn)行響應(yīng)。優(yōu)選地，本發(fā)明提供了一種行為設(shè)計工具，其使得游戲設(shè)計者能夠使用強大但直覺的工具對角色的行為設(shè)計進(jìn)行精細(xì)控制。
在其中對象需要執(zhí)行角色的本發(fā)明的實施例中，用戶使用設(shè)計界面創(chuàng)建的簡檔可以用來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其行為進(jìn)行了推斷的對象的角色。
機(jī)器人應(yīng)用盡管上述實施例尤其與虛擬環(huán)境相關(guān)，但是下述的概念可以在真實世界，尤其是例如機(jī)器人玩具中得到應(yīng)用為用戶提供簡單的輸入設(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)明的其他實施例為用戶提供了簡單的機(jī)制，用于產(chǎn)生機(jī)器人對象的復(fù)雜行為，尤其是諸如玩具娃娃的有關(guān)節(jié)機(jī)器人對象。
這種實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，而僅需要對分配給行為簡檔的直觀標(biāo)簽進(jìn)行操控。在這種應(yīng)用中，行為設(shè)計用戶界面可以設(shè)置為遠(yuǎn)程控制型設(shè)備。于是，可以無線地提供行為控制信息以指示機(jī)器人設(shè)備的適當(dāng)動作。行為控制器可以被設(shè)置為接口設(shè)備的一部分(僅將動畫指令發(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)明的其他實施例中，制造或生產(chǎn)線環(huán)境中使用的機(jī)器人設(shè)備可能類似地需要使用諸如在此所述的分級行為模型框架來控制其行為，并且行為設(shè)計用戶界面可以具有行為選項，這些行為選項是根據(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，可以通過有線或無線連接來遠(yuǎn)程控制這些機(jī)器人設(shè)備。例如，在生產(chǎn)線中，可以通過有線通信鏈路來控制機(jī)器人設(shè)備，而在水下環(huán)境中，海下機(jī)器人可能需要無線通信鏈路和/或有線通信鏈路。
優(yōu)選地，提供了對復(fù)雜機(jī)器人行為使用行為設(shè)計界面控制的簡化。這在機(jī)器人對象必須通過需要用戶實時控制的某種級別的自主/半自主行為來執(zhí)行緊急任務(wù)的應(yīng)用中顯得尤其重要。分級行為框架用于產(chǎn)生和控制有關(guān)節(jié)對象的自主和半自主行為。行為控制器用于接收與行為動作相關(guān)的輸入，以使用該框架來推斷多個行為參數(shù)值，并且在將這些參數(shù)值載入到行為控制器中時，使用這些參數(shù)值產(chǎn)生該有關(guān)節(jié)對象的等效行為，以產(chǎn)生與該等效行為相對應(yīng)的輸出。該等效行為可以再現(xiàn)所輸入的行為動作，和/或包括一個或更多個其他行為動作，這些其他行為動作可以同時執(zhí)行，或者作為動作序列的一部分來執(zhí)行。
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，在化身用作個人虛擬代理的情況下，對于在諸如網(wǎng)絡(luò)會議的在線環(huán)境中與來自不同文化背景的用戶進(jìn)行交互的用戶來說，可能不希望直接表達(dá)該用戶的實際動作和情緒的能力。
本發(fā)明的這種實施例可以被修改為包括在輸入或輸出階段通過行為控制器來翻譯行為。這可以通過以下操作來實現(xiàn)使用與一種文化相對應(yīng)的行為框架來產(chǎn)生外部輸入；以及使用與另一種文化相對應(yīng)的不同框架根據(jù)該外部輸入再現(xiàn)該行為。除非兩個框架相同，否則使用與不同文化相對應(yīng)的不同簡檔。
這也可以如下來實現(xiàn)包括翻譯單元，其使得能夠?qū)⑿袨榭刂破魉邮盏呐c對應(yīng)于第一文化的行為動作相關(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作相關(guān)聯(lián)的輸入。類似地，可以實現(xiàn)一種翻譯單元，其從與符合第二文化的行為相對應(yīng)的行為控制器的輸出行為節(jié)點接收輸出，并將其翻譯為第一文化。
該翻譯單元可以配備控制器，用于實現(xiàn)從一種文化到另一種文化的肢體語言翻譯?？捎脕韺崿F(xiàn)這種操作的一種機(jī)制是通過將表示肢體語言片段的含義的高級參數(shù)與不同簡檔一同使用，來產(chǎn)生不同文化環(huán)境下的不同肢體語言。這將保證其他觀察者可以感知在其自身文化中該參與者的化身的肢體語言。因此，可以通過文化A的觀察者將特定行為輸入該系統(tǒng)，并且通過與文化A相對應(yīng)的簡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相對應(yīng)的簡檔的機(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。
如果提供了等效自主裝置來將對象的符合一組標(biāo)準(zhǔn)的行為顯示映射為符合另一組標(biāo)準(zhǔn)的行為顯示，則無需在行為翻譯器的所有實施例中實現(xiàn)用于產(chǎn)生對象行為的方法和裝置的以上實施例。通過用于產(chǎn)生該行為的系統(tǒng)和/或通過向觀察者顯示該行為的系統(tǒng)來實現(xiàn)該映射。
在通過作為產(chǎn)生化身行為的系統(tǒng)的一部分而提供的行為翻譯器來實現(xiàn)映射的實施例中，行為系統(tǒng)必須產(chǎn)生與所表示的人口統(tǒng)計組一致的行為動作。這可以通過以下操作來實現(xiàn)通過一個或更多個約束的集合來表示人口統(tǒng)計組，這些約束用于對該系統(tǒng)產(chǎn)生的行為進(jìn)行修改；以及/或者通過一個或更多個規(guī)則來表示人口統(tǒng)計組，這些規(guī)則將為其他人口統(tǒng)計組產(chǎn)生的行為映射到該人口統(tǒng)計組。
在行為翻譯器設(shè)置在觀察者系統(tǒng)上的實施例中，該翻譯器接收輸入，該輸入包括用于產(chǎn)生行為的行為系統(tǒng)的輸出。行為翻譯器隨后可以包括一組規(guī)則，用于在顯示觀察者的系統(tǒng)時，將表示對象的一個或更多個行為動作的輸入翻譯為適于在觀察者的系統(tǒng)上設(shè)計的人口統(tǒng)計組的要由該對象執(zhí)行的行為(其可以包括忽略任意動作或者為其他人口統(tǒng)計組產(chǎn)生一個或更多個等效行為動作)。
行為翻譯器可以在任意虛擬環(huán)境中實現(xiàn)，在該虛擬環(huán)境中，可以將符合一人口群體內(nèi)的一個人口統(tǒng)計組的虛擬對象(例如，諸如化身的虛擬動畫有關(guān)節(jié)對象)的行為動作和/或所顯示的特性映射為符合另一人口統(tǒng)計組的等效行為動作和/或所顯示的特性。
在虛擬環(huán)境中，例如，行為翻譯器通過發(fā)送與行為的高級含義相關(guān)的信息，而不是與諸如在此所述的行為框架的各個參數(shù)相關(guān)的單獨輸入，在化身之間對行為(尤其是表情行為)進(jìn)行翻譯?？梢愿鶕?jù)虛擬對象顯示該行為之前產(chǎn)生的行為來推斷出該“高級”含義，并將其用于產(chǎn)生行為框架的參數(shù)值，或者可以根據(jù)通過用戶界面提供的輸入來直接或間接地確定這些參數(shù)值。在這兩種情況下，可以根據(jù)一個人口統(tǒng)計組本地產(chǎn)生行為，以及根據(jù)不同人口統(tǒng)計組遠(yuǎn)程產(chǎn)生行為，因為用于產(chǎn)生行為的兩個行為簡檔將不同。另選地，可以僅推斷出高級行為，并且可以將其發(fā)送至遠(yuǎn)程地點，在那里進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆g。
由于在此所述的產(chǎn)生行為的方法能夠處理高級行為信息，所以可以在不同形態(tài)之間進(jìn)行翻譯，即，在不同類型的行為動作之間進(jìn)行翻譯。
因此，可以將英語手勢翻譯為日文中的語調(diào)，反之亦然。另一個示例是，如果諸如將手指尖放在一起的手勢用于表示“你們在談?wù)撌裁词謩荨?，則與在一人口統(tǒng)計組中做手姿勢表達(dá)以及而另一人口統(tǒng)計組完全忽略不同，可以在一個人口統(tǒng)計組中根據(jù)該行為進(jìn)行發(fā)聲。
還可以利用一些發(fā)聲說明來翻譯行為的高級含義。例如在特定的人口統(tǒng)計組中，如果兩個化身參與在線會議，并且一個化身向另一化身表示了完全不同的行為，則因為后一化身是第一個化身的老板/直接上級，所以會產(chǎn)生這種情況。在其他人口統(tǒng)計組中不能執(zhí)行這種不同行為。為了對來自后一人口統(tǒng)計組的觀察者說明兩個化身的狀態(tài)，如果第一化身通過發(fā)聲來告訴另一化身它們的關(guān)系，則會有幫助。無需為共享它們自己的人口統(tǒng)計組中的相同行為動作的觀察者提供該附加信息。
根據(jù)本發(fā)明的行為翻譯器的實施例可以在以下虛擬環(huán)境中實現(xiàn)，該虛擬環(huán)境是使用分布式計算環(huán)境來實現(xiàn)的。該分布式計算環(huán)境使得多個用戶能夠參與該虛擬環(huán)境。每個用戶都能夠設(shè)置下述的應(yīng)用，該應(yīng)用使得他們能夠參與該虛擬環(huán)境，從而使得用戶能夠感知虛擬環(huán)境中的動畫對象(例如，化身)的行為，因為其符合由用戶分配的指定人口統(tǒng)計組。
在本發(fā)明的一個實施例中，本地地進(jìn)行行為翻譯(即，在支持用戶應(yīng)用的平臺上)。另選地，可以遠(yuǎn)程實現(xiàn)行為翻譯(例如，在支撐其化身行為進(jìn)行了翻譯的用戶的應(yīng)用的平臺上)。
本發(fā)明的一個實施例提供了一種行為翻譯器，其適于使其中多個化身進(jìn)行交互的虛擬環(huán)境的各個觀察者可以感知到根據(jù)不同人口統(tǒng)計組的不同行為。該人口統(tǒng)計組(對其產(chǎn)生了感知行為)可以由符合用戶指定的人口統(tǒng)計組的化身的行為控制器來確定，并且由該化身表示，或者符合由虛擬環(huán)境中的化身的觀察者所指定的人口統(tǒng)計組。
因此，在多人參與虛擬環(huán)境并且每個人都與一個或更多個化身相關(guān)聯(lián)的情況下，每個人可以使其化身與特定的人口統(tǒng)計組相關(guān)聯(lián)?？梢詫⑦@種情況添加到化身的行為控制器的簡檔中。另選地，無論在產(chǎn)生化身的行為的行為系統(tǒng)中是否指定了人口統(tǒng)計組，每個觀察者都可以確保他們能夠在下述的平臺上觀察到的化身的表達(dá)將特定的行為動作翻譯為符合該觀察者的人口統(tǒng)計組的等效行為動作，該平臺支持使得觀察者能夠觀察和/或參與虛擬世界的應(yīng)用。
下面將參照本發(fā)明的實施例對圖10A、B、C進(jìn)行說明?？紤]以下情況執(zhí)行翻譯，以使得由參與虛擬會議環(huán)境的用戶A(未示出)控制的化身想要表現(xiàn)出類似于友好問候的行為。在圖10A中，用戶指定了應(yīng)當(dāng)根據(jù)英語人口統(tǒng)計組來顯示行為。隨后對行為控制器的高級“問候行為”輸出進(jìn)行修改，以產(chǎn)生包括化身摘帽在內(nèi)的行為動作。這些行為動作符合包含在用于生成與第一人口統(tǒng)計組相關(guān)聯(lián)的化身的行為的行為系統(tǒng)中的規(guī)則集合/簡檔。虛擬環(huán)境中的另一參與者可以指定不同的人口統(tǒng)計組，例如“美國”，并且因此他們將感知該“問候行為”，以包括擺手(參見圖10B)。另一用戶可以表示不同的人口統(tǒng)計組(例如，日本)，其中可能需要更加正式的問候來傳達(dá)友好的情感。該用戶將觀察到該化身鞠躬作為友好問候(圖10C中示意性地示出)。這些不同的用戶可以參與相同的在線會議，但是每一個都將簡單地感知到進(jìn)行了友好問候，而與他們的不同文化無關(guān)。
在以上實施例中，為化身產(chǎn)生的行為可以簡單地表示要執(zhí)行問候動作，并且行為生成器的輸出被傳送給每個應(yīng)用，這些應(yīng)用使得用戶能夠參與下述的虛擬環(huán)境，其中根據(jù)該用戶的偏好進(jìn)行本地翻譯。每個系統(tǒng)都使得用戶能夠參與以下虛擬環(huán)境，該虛擬環(huán)境具有行為翻譯器，用于使所接收的由行為控制器提供的行為輸出適度，并本地顯示反映由用戶指定的人口統(tǒng)計組的圖像。另選地，考慮用戶已指定的人口統(tǒng)計組，用戶的系統(tǒng)可以與實際產(chǎn)生該化身(其可以位于遠(yuǎn)程系統(tǒng))的行為的行為控制器交換信息。該信息可以用于修改在用戶的系統(tǒng)上產(chǎn)生的行為。在這種情況下，由用戶的本地系統(tǒng)接收的輸入無需在本地系統(tǒng)上進(jìn)行翻譯，并且使得能夠直接顯示行為，該行為將被用戶感知為適于該用戶已指定的人口統(tǒng)計組。
如果當(dāng)提供多個化身以進(jìn)行化身會議時，提供了適當(dāng)?shù)膯柡蛐袨榈龋瑒t尤其有幫助。WO 9954822和WO 9930494中更詳細(xì)地說明了化身會議，在此通過引用并入其內(nèi)容。
在包括虛擬會議的本發(fā)明的實施例中，在多個化身參與虛擬世界環(huán)境的情況下，如果會議的環(huán)境可以用來修改行為，則是有用的。例如，如果參與在線學(xué)習(xí)環(huán)境，則如果表示學(xué)生的化身在發(fā)言之前/請求提問時舉手，并且如果執(zhí)行教學(xué)任務(wù)的化身通過指向該舉手的化身來表示該化身可以發(fā)言，則是有幫助的。用于虛擬教學(xué)環(huán)境的適當(dāng)行為可以與用于其他虛擬環(huán)境(例如，正式商業(yè)會議虛擬環(huán)境，其中與狀態(tài)相關(guān)的行為并不適合)的行為完全不同。在本發(fā)明的另一實施例中，翻譯還可以受到任務(wù)環(huán)境的影響，例如虛擬教室內(nèi)的老師/學(xué)生以及其他虛擬環(huán)境中的老師/學(xué)生交互。其他依賴于環(huán)境的文化/人口統(tǒng)計組行為(可以對其進(jìn)行翻譯)的示例包括當(dāng)兒童化身進(jìn)入虛擬環(huán)境的一部分(例如，房間)時成人化身的反應(yīng)，在這種情況下，不同的人口統(tǒng)計組可以顯示不同的反應(yīng)。
需要不同文化之間的行為翻譯的動作示例包括OK手勢(用食指和拇指的“O”手勢或其他含義)。這對于英國人意味著OK，但是對于法國人，如果他沒有微笑，則表示“零”或“無價值的”。對于日本人，它可以表示“金錢”。另一個手勢是用食指輕叩鼻子的側(cè)面在英國，這可以表示陰謀或秘密，而在意大利這可以表示小心或危險。另一個在一種文化中提高化身行為，而在另一種文化中不會被理解的動作是輕拍下巴(其中手位于化身下巴的下方，然后向前突出)。這在法國可以解釋為侮辱，而在北意大利可以表示諸如“迷路”或“你令我很煩”的情緒。相反，在南意大利的特定部分，它不再是無禮的，而是僅表示“不”或“我不想”的情緒。
因此本發(fā)明提供了一種裝置，用于在無論何時所顯示的行為可以將不同的語義傳達(dá)給不同的人口統(tǒng)計組時，對行為動作(該詞包括行為顯示)進(jìn)行翻譯。具體地，在語義變化很大，而導(dǎo)致由行為動作傳達(dá)的語義發(fā)生改變的情況下。例如，在許多人口統(tǒng)計組中，點頭表示是。但是在其他人口統(tǒng)計組中，其可能表示否。此外，可以根據(jù)人口統(tǒng)計組來修改行為動作，例如通過可以從抬頭或低頭開始的點頭。翻譯可以從一個行為到多個行為動作，反之亦然。
為了反映各種行為動作，可以對提交給在此所述的行為框架的簡檔進(jìn)行修改，以反映適當(dāng)?shù)娜丝诮y(tǒng)計行為規(guī)則。人口統(tǒng)計組的示例包括可以通過各種特征(在本發(fā)明的適當(dāng)實施例中，其可以表示為行為簡檔)識別的文化，這些特征例如包括，政治特征、種族特征、國家特征、宗教特征，以及社會階層、角色/職業(yè)、背景?？梢栽谔摂M環(huán)境中修改人口統(tǒng)計組，以反映角色的任務(wù)，例如，如果該角色是虛擬世界的“皇室”成員，則這表示社會階層較高。如果是牧師，則在某些人口統(tǒng)計組中這也表示高的社會階層，而在其他人口統(tǒng)計組中這可能表示非常低的社會階層。因此，根據(jù)人口統(tǒng)計組，如果牧師與“皇室”成員進(jìn)行交互，則為參與該交互的牧師角色產(chǎn)生的自主/半自主行為有很大的不同。
可以翻譯的行為動作包括多種動作，例如姿勢、語調(diào)、發(fā)言方式、手勢、凝視、點頭、執(zhí)行特定行為動作時兩個化身彼此的接近、姿態(tài)、反映行為禮節(jié)的動作(例如，問候)、反映虛擬世界中的社會狀態(tài)的動作、反映要在虛擬世界中執(zhí)行的任務(wù)的動作。問候型行為的示例包括去除服飾的一部分，諸如脫帽、鞠躬，或者對坐著的另一化身打招呼、坐或躺的姿勢(其也可以反映該化身在虛擬世界中的社會狀態(tài))。與社會狀態(tài)相關(guān)的行為動作的示例包括依賴于虛擬世界環(huán)境中存在的其他人的行為，例如，如果存在化身的老板，則該化身會更加屈從，或者觀察到更加正式的行禮，并且在某些人口統(tǒng)計組中更加正式的行禮是商業(yè)交互的標(biāo)準(zhǔn)，而在其他人口統(tǒng)計組中，不經(jīng)常執(zhí)行這種正式行為。
行為顯示可以包括修改化身的外觀，以包括種族忠誠，例如在表示文化或人口統(tǒng)計組，以及服飾的外觀的情況下，可以通過身體藝術(shù)來表示，例如，在與來自不同文化的同事一起參加在線會議時，穿著一種形式的服飾的女性化身可能希望被感知為穿著不同的服飾。行為翻譯器還可以根據(jù)化身所表示的性別(男/女)等，以及根據(jù)該化身要擔(dān)任的角色(例如，教師、父母、孩子、老板、奴才等)來翻譯行為。
在行為翻譯器被設(shè)置為用于翻譯真實對象行為的裝置的情況下，真實對象的示例為機(jī)器人，例如，機(jī)器人侍者和/或機(jī)器人導(dǎo)游。例如，如果為了增加游客對博物館或其他感興趣的景點的體驗而提供機(jī)器人導(dǎo)游，則如果可以根據(jù)與該機(jī)器人導(dǎo)游進(jìn)行交互的一個或更多個人的人口統(tǒng)計組來改變機(jī)器人導(dǎo)游的行為，則是有利的。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，顯然可以通過硬件和/或軟件的適當(dāng)組合來實現(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限定。此外，可以通過在一個或更多個設(shè)備上運行的一個或更多個計算機(jī)程序的集合來實現(xiàn)本發(fā)明。這些設(shè)備可以分布在通信網(wǎng)絡(luò)中。
因此將以下重復(fù)的摘要的文本并入本說明書一種行為翻譯器，其被構(gòu)造為由虛擬對象的行為控制來使用，該翻譯器用于將表示符合第一人口統(tǒng)計組的行為的信息映射為符合第二人口統(tǒng)計組的行為。該行為翻譯器包括用于接收輸入的裝置；用于對所述輸入進(jìn)行處理，以使所接收的輸入與符合第一人口統(tǒng)計組的對象的行為相關(guān)聯(lián)的裝置；以及用于將通過所接收的輸入而得到的行為映射為產(chǎn)生符合第二人口統(tǒng)計組的行為的輸出的裝置。
權(quán)利要求
1.一種行為翻譯器，其被構(gòu)造為由對象的行為控制器來使用，該翻譯器用于將表示符合第一人口統(tǒng)計組的行為的信息映射為符合第二人口統(tǒng)計組的行為，該行為翻譯器包括用于接收輸入的裝置；用于對所述輸入進(jìn)行處理，以使所接收的輸入與符合所述第一人口統(tǒng)計組的對象的行為相關(guān)聯(lián)的裝置；以及用于將通過所接收的輸入而得到行為映射為產(chǎn)生符合所述第二人口統(tǒng)計組的行為的輸出的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行為翻譯器，其中人口統(tǒng)計組包括國家、宗教、社會階層、職業(yè)或社會背景。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的行為翻譯器，其中所述對象是參與虛擬環(huán)境的虛擬對象。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的行為翻譯器，其中所述虛擬對象在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作，該虛擬環(huán)境包括由以下各項構(gòu)成的虛擬環(huán)境組中的任意一個虛擬計算機(jī)游戲、虛擬在線會議、在線游戲、在線聊天室、化身宴會會議；化身輔導(dǎo)會議；基于化身的調(diào)解環(huán)境；基于化身的銷售環(huán)境；在線協(xié)作環(huán)境；在線顧客關(guān)系管理環(huán)境。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的行為翻譯器，其中所述虛擬對象包括化身，并且所述第一人口統(tǒng)計組包括由遠(yuǎn)離所述虛擬環(huán)境中的另一參與者的所述虛擬環(huán)境中的一參與者指定的人口統(tǒng)計組，其中所述第二人口統(tǒng)計組由所述另一參與者指定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的行為翻譯器，其中兩個參與者分別觀察同時根據(jù)各自的指定人口統(tǒng)計組進(jìn)行動作的化身。
7.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中接收所述信息作為所述行為控制器的輸入。
8.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中提供所述信息作為所述行為控制器的輸出。
9.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其用于翻譯以下行為動作中至少一種姿勢；語調(diào)；手勢；凝視；在對象之間的交互過程中的對象接近；以及禮節(jié)；表示社會狀態(tài)的動作。
10.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中所述對象包括虛擬環(huán)境中的虛擬角色，其中所述翻譯器用于根據(jù)所指定的人口統(tǒng)計組對該虛擬對象的外觀進(jìn)行翻譯。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的行為翻譯器，其中所翻譯的外觀包括一個或多個服飾和/或所述虛擬角色穿戴服飾的方式。
12.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中所述行為是使用行為控制器產(chǎn)生的。
13.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中用于接收輸入的所述裝置用于接收與一個或更多個行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入，該一個或更多個行為動作與所述第一人口統(tǒng)計組相關(guān)聯(lián)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的行為翻譯器，其中用于進(jìn)行處理的所述裝置包括用于根據(jù)設(shè)置用來產(chǎn)生所述對象的等效行為的行為框架，從所述輸入推斷出多個行為參數(shù)值的裝置；以及用于根據(jù)所推斷的多個行為參數(shù)值中獲得輸出的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的行為翻譯器，其中所述映射裝置包括下述的裝置，該裝置用于通過將根據(jù)所推斷的多個行為參數(shù)值獲得的輸出映射為用于將所述一個或更多個行為動作翻譯為與所述第二人口統(tǒng)計組相關(guān)聯(lián)的等效行為的輸出來產(chǎn)生所述對象的所述等效行為。
16.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中所述等效行為傳達(dá)與下述行為動作相同的情緒，該行為動作與所述第一人口統(tǒng)計組相關(guān)聯(lián)。
17.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中所述等效行為包括不執(zhí)行行為動作。
18.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中所述等效行為包括一系列行為動作。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中的任意一項所述的行為翻譯器，其中所述框架具有內(nèi)部柔性結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14至19中的任意一項所述的行為翻譯器，其中所述框架包括行為節(jié)點的分級。
21.根據(jù)權(quán)利要求14至20中的任意一項所述的行為翻譯器，其中所述框架是動態(tài)柔性的。
22.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中所接收的輸入與多個行為動作相關(guān)聯(lián)，并且所推斷的各個參數(shù)值都是通過所述多個行為動作輸入的組合來確定的。
23.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中響應(yīng)于接收到與行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入而實時地產(chǎn)生所述對象的行為。
24.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，還包括行為控制器，用于產(chǎn)生對象的行為，其中用于接收輸入的所述裝置包括用于接收與行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入的裝置；用于處理所接收的輸入的所述裝置包括用于根據(jù)用來產(chǎn)生所述對象的行為的行為框架從所述輸入推斷出多個行為參數(shù)值的裝置；并且其中用于產(chǎn)生輸出的所述裝置包括用于根據(jù)所推斷的多個行為參數(shù)值來獲得輸出的裝置，并且其中所述翻譯器還包括用于使用根據(jù)所述參數(shù)值獲得的輸出，產(chǎn)生所述對象的等效行為的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的行為翻譯器，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動畫系統(tǒng)的裝置，該動畫系統(tǒng)用于對所述輸出進(jìn)行操作，以使所述對象對所述適當(dāng)行為進(jìn)行動畫。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的行為翻譯器，其中所述接收裝置包括用于從所述對象的行為框架外部的源接收至少一個參數(shù)值作為輸入的裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求24至26所述的行為翻譯器，其中用于推斷多個行為參數(shù)值的裝置包括節(jié)點框架，每個行為節(jié)點都用于將至少一個輸入?yún)?shù)值映射為至少一個輸出參數(shù)值。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的行為翻譯器，其中至少一個節(jié)點用于對從包括以下參數(shù)的組中選擇的至少一個參數(shù)值進(jìn)行映射對所述行為框架中的各個節(jié)點定義的參數(shù)；在所述行為框架的各個節(jié)點中定義的參數(shù)；以及在所述行為框架外部定義的參數(shù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求14至28中的任意一項所述的行為翻譯器，其中用于接收輸入的所述裝置用于從行為設(shè)計界面接收輸入，該行為設(shè)計界面包括用于使得能夠?qū)π袨閰?shù)集合賦值的裝置，該行為參數(shù)集合包括根據(jù)所述對象的行為框架而定義的至少一個行為參數(shù)；以及用于通過預(yù)定函數(shù)對賦給所述行為參數(shù)集合的值進(jìn)行運算，以確定所述內(nèi)部參數(shù)的值的裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求24至29中的任意一項所述的行為翻譯器，其中所述行為翻譯器是所述行為控制器中的組件，并且包括翻譯單元，該翻譯單元用于將所接收的從符合第一文化的行為得到的輸入映射為符合第二文化的輸入。
31.根據(jù)權(quán)利要求24至30中的任意一項所述的行為翻譯器，其中所述行為翻譯器包括翻譯單元，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。
32.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中用戶向所述翻譯器提供所述輸入。
33.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的行為翻譯器，其中軟件代理向所述翻譯器提供所述輸入。
34.一種設(shè)備，被構(gòu)造為在其上存儲有至少一個計算機(jī)程序的集合，這些計算機(jī)程序可以在該設(shè)備上運行，以使該設(shè)備用作權(quán)利要求1至33中的任意一項所限定的翻譯器。
35.一種方法，用于將虛擬環(huán)境中的行為從符合一個人口統(tǒng)計組的行為翻譯為符合另一人口統(tǒng)計組的行為，其中該虛擬環(huán)境中的所感知的行為是在行為控制器的控制下產(chǎn)生的對象行為，該方法包括以下步驟接收與一個或更多個行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入；根據(jù)用于產(chǎn)生對象行為的行為框架通過所述輸入來推斷多個行為參數(shù)值；根據(jù)所推斷的多個行為參數(shù)值獲得輸出；使用根據(jù)所述參數(shù)值獲得的輸出來產(chǎn)生對象的等效行為；以及將產(chǎn)生符合第一人口統(tǒng)計組的行為動作的輸入翻譯為與另一人口統(tǒng)計組相關(guān)聯(lián)的等效行為。
36.一種方法，用于在行為控制器的控制下產(chǎn)生對象的行為，該行為控制器包括節(jié)點框架并被設(shè)置為由根據(jù)權(quán)利要求1至33中的任意一項所述的行為翻譯器來使用，該方法包括以下步驟至少一個節(jié)點接收與行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入；所述至少一個節(jié)點中的每一個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)點推斷多個行為參數(shù)值；以及使用所述推斷出的行為參數(shù)值對所接收的輸入進(jìn)行映射，以通過產(chǎn)生對象的等效行為的所述行為控制器來提供輸出。
37.一種方法，用于在行為控制器的控制下產(chǎn)生對象的行為，該行為控制器被設(shè)置為由根據(jù)權(quán)利要求1至33中的任意一項所述的行為翻譯器來使用，該方法包括以下步驟接收與行為動作相關(guān)聯(lián)的輸入；將所述接收的輸入映射為與對象的等效行為相對應(yīng)的至少一個輸出值的集合；根據(jù)用于產(chǎn)生對象行為的行為框架，通過所述至少一個輸出值的集合來推斷多個行為參數(shù)值；以及通過將所述行為參數(shù)值載入所述行為控制器，來使用這些參數(shù)值產(chǎn)生對象的等效行為。
38.根據(jù)權(quán)利要求35至37中的任意一項所述的方法，其中所推斷的參數(shù)是時變的。
39.一個或更多個計算機(jī)程序的集合，這些計算機(jī)程序形成一指令集合，該指令集合的執(zhí)行使得一個或更多個計算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行權(quán)利要求35至37中的任意一項所述的方法。
40.一種用于對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。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的行為翻譯設(shè)備，其中通過所述行為控制器接收所述信息作為輸入。
42.根據(jù)權(quán)利要求40或41所述的行為翻譯設(shè)備，其中通過所述行為控制器提供所述信息作為輸出。
全文摘要
一種行為翻譯器，其被構(gòu)造為由虛擬對象的行為控制來使用，該翻譯器用于將表示符合第一人口統(tǒng)計組的行為的信息映射為符合第二人口統(tǒng)計組的行為。該行為翻譯器包括用于接收輸入的裝置；用于對所述輸入進(jìn)行處理，以使所接收的輸入與符合第一人口統(tǒng)計組的對象的行為相關(guān)聯(lián)的裝置；以及用于將通過所接收的輸入而獲得的行為映射為產(chǎn)生符合第二人口統(tǒng)計組的行為的輸出的裝置。
文檔編號G06T17/00GK1764890SQ200480007940
公開日2006年4月26日 申請日期2004年3月24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 申請人:英國電訊有限公司