虚拟环境视点控制制造技术

一种多用户交互虚拟环境系统，其中为每个用户提供数据以产生一个相应的虚拟环境图象和字符，其中包括来自至少部分由用户指定其指定字符的运动确定的一个相应的虚拟相机（１１０）视点（Ａ，Ｂ，Ｃ），特定于该用户的指定字符（１００）。每个字符具有一个保留其当前虚拟环境位置的预定尺寸和形状的交互区域。当两个或多个用户指定字符（１００，１３０）的相应交互区域重叠时，只要重叠存在，就控制其相应的虚拟相机（１１０）以便从第一人移动到第三人视点。在改进中（图１７），在虚拟环境内给定位置上的至少一个进一步的交互区域，该区域独立于虚拟环境内的任何特定字符，当这些字符进入该区域时，控制全部字符虚拟相机。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及象网络游戏和虚拟现实或共享(多用户)虚拟环境系统这样的为一个用户提供虚拟环境视图的交互环境系统，其中出现计算机产生的用户虚拟存在，并且还能够随意地与其它类似的用户虚拟存在和环境本身的特性相互作用。特别是，本专利技术涉及这样的系统，它具有用于可控制地改变视点的装置，从该装置再现环境图象(用来展示给用户)，该特性在此被称作“虚拟摄象机”控制。在欧洲专利申请EP-A-0 697 613(索尼公司)中给出了一种提供远程用户能够访问的虚拟环境(或计算机空间)的系统。所述该系统包括一个提供虚拟现实空间的服务器，以及通过高速通信网络(使用光纤或类似线路)连接到服务器的用户终端。在工作时，服务器保持多个虚拟环境并通过在信息目标和用户目标之间的转换目标来支持多个不同终端转换目标为在每一个终端类型和所支持的虚拟环境的每一个配置之间的向前向后通信提供个别处理变换。在每一个用户终端，将从三维环境中的用户自己的特定视点上观察到的三维虚拟环境的两维图象提供给用户，以及将表示此时作为观察用户的处于虚拟环境相同区域的其它任何用户的由计算机产生的图标(representation)提供给用户。而不是产生由该用户所见到的图象中的观察用户的全部或部分图标，EP-A-0 697 613系统使用第一人视图(即通过用户计算机产生的符号的“眼睛”所见到的图象)并提供一个用户可以使用的简单的箭头形状的光标，通过光标在所显示环境的两维图象中的上/下左/右移动，或者通过点击下一个用户的虚拟符号来从虚拟环境中指示或选择选项，从而在两个用户之间开始对话或进行其它交互。EP-A-0 697 613所用的这个技术是对所给出的现有技术系统的改进，在现有技术系统中使用总是出现在提供给用户的图象的中央再现的符号来代表用户，从而使用户在虚拟环境中以第三人的角度来观察它们的图标。虽然从第一人视角再现加强了用户融于虚拟环境的感觉，但是当与其它用户的虚拟图标进行交互时则不是令人非常满意，而第三人视角能够以相关的方式为交互提供给用户的更多的信息。能够选择相对你自己图标的视点(虚拟相机位置)将是很有价值的，但是要求这样做将成为一个超时的娱乐。因此，本专利技术的一个目的是提出一种设计为自动调整虚拟相机位置的系统，从而在多种因素中根据用户的虚拟出现与另外用户的图标之间的交互是否发生，来提供一个适宜的视点。根据本专利技术的第一个方面给出的多用户交互虚拟环境系统包括一个包含定义虚拟环境数据的第一数据存储器；一个包含定义多个符号的外部性能的数据的第二数据存储器；和一个处理器，它用于从多个分离用户接收输入命令并安排访问第一和第二存储器，并且以至少由用户指定字符的用户指示的移动部分地确定的虚拟环境中的位置和方向来确定一个特定的视点，为每一个用户产生虚拟环境中各自图象和符号，其中包括指定该单独用户的特定符号，其特征在于交互区域产生装置用来为每一个符号保持更新的各自区域坐标，该坐标用于表示相对当前虚拟环境位置的相应预定大小和形状的区域；以及与区域产生装置相连的监控装置，用于确定两个或更多用户指定符号的相应交互区域何时重叠并将其通知给所述处理器，只要存在重叠，则至少部分基于处理器提供的预定规则集为每一个这样的用户指定符号确定各自视点位置和方向。通过提供交互区域(它适合于不被用户看见)提供一个触发器机构用于切换用户相机位置。正如在后面的例子中所描述的，当没有交互区域(没有区域重叠)时，虚拟相机能够在一个位置上简单地跟随其符号并有效地从“它的肩上看过去”，而且接着旋转到第三人视图以便提供更具两个交互图标信息的图象。随着实现复杂用户虚拟存在的能力的提高，能够建模的虚拟世界的大小和/或复杂程度也将增加，同样，能够在给定的时间同时访问虚拟世界的同一部分的不同用户数量也将增加。其影响是在较小区域上将发生交互区域的大范围重叠，导致计算相机位置时产生处理器不能接受的负载。为避免该潜在的问题，处理器在虚拟环境的一个固定位置适当地保留至少一个进一步的交互区域，使该固定交互区域或区域独立于虚拟环境中任何特定符号。通过在虚拟环境中的正常和/或拥挤位置上提供这些固定区域，并通过控制相机定位的特定规则集，能够为区域内所有符号规定覆盖该区域的全景相机视图，以便避免计算单个相机位置。该特性能够为虚拟环境中的特定位置预置(与该位置上的符号/光标数量无关)或者在确定例如5个或更多符号的交互区域重叠时在任意位置上动态使用该特性。通过改进，这些固定交互区域可以通过至少两个部分区域的同心设置来构成，当一个符号交互区域仅仅与外面的部分区域重叠时处理器仅仅提供规则集的一部分。换句话说，当接近部分区域的内部(具有全景相机定位)时，由符号移动确定相应符号相机移动的程度将减小。通过阅读下面对本专利技术的优选实施例的描述，本专利技术的进一步的特性和优点将更加明显，所作描述将仅仅以例子的形式给出，并且参考下列附图附图说明图1是适合于构成一个体现本专利技术特征的用户终端的配置的数据处理装置的示意方框图；图2表示通过星形用户图标或光标的肩部的虚拟环境的用户视图；图3表示一个视觉锥体，通过它高亮了图2光标的指示方向；图4表示光标和虚拟相机以及屏幕区域中相机视图的分区的可能的相对定位；图5表示虚拟相机跟踪光标转动的技术；图6表示不动光标和移动光标在屏幕上显示位置的不同；图7表示具有相应交互区域的一对光标；图8表示图7的一对交互区域的重叠；图9表示光标外部分为多个不连续的区域的标称分区；图10和11表示一对光标通过视觉锥体的初始交互；图12到15表示两个和三个光标交互的虚拟相机移动；图16表示在虚拟环境中多个光标在两个或三个不连续组中的交互；和图17表示适合较大交互光标组的固定交互区域。图1给出的网络虚拟环境系统包括一个用户数据处理系统2，例如一个个人计算机，它作为应用软件的主机，配置为用于定义虚拟环境的数据的浏览器。通过网络8的连接从远程源4得到数据，具有类似数据处理系统的其它用户6同样连接到源4。用户系统2包括一个中央处理器(CPU)10，并通过地址和数据总线12连接到随机存储(RAM)和只读(ROM)存储器装置14，16。通过为该系统提供从附加存储器装置，例如CD-ROM(未示出)等进行读取的装置，能够提高这些存储器装置的能力。通过总线12与CPU 10相连的还有第一和第二用户输入装置18，20，它们可以包括键盘和鼠标或跟踪球这样的光标控制和选择装置。系统的音频输出是通过音频处理平台24驱动的耳机或一个或多个扬声器22实现的；除了提供放大外，音频处理平台还设计为在CPU 10的控制下提供信号处理能力，以便允许在已有的音频数据中增加象回声这样的声音处理。根据用户系统的的能力和从源4提供的数据格式，系统的视频输出可以在显示驱动平台28的驱动下通过显示屏26上的连续二维图象，或者在自动立体显示器或立体头戴显示器(未示出)上的连续三维图象来实现。如上所述，系统的另一数据源是通过例如互连网等在线连接，包括作为定义虚拟环境的数据源并进行控制的服务器4连接到远程站点的。为此目的，将通过总线12与CPU 10相连的网络接口30提供给系统。接口的精确结构不是本专利技术的基本特性，但是将会认识到，接口的结构将依赖于与网络相连的数据网络8的类型例如，系统是用于个人家庭用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个多用户交互虚拟环境系统，包括：一个包含定义虚拟环境数据的第一数据存储器；一个包含定义多个符号的外部性能的数据的第二数据存储器；和一个处理器，它用于从多个独立用户接收输入命令并安排访问第一和第二存储器，并且以至少由用户指定的用户符号的移动部分地确定的位置和方向来确定一个特定的视点，为每一个用户产生虚拟环境中各自图象和符号，其中包括指定该单独用户的特定符号，其特征在于： 交互区域产生装置，用于为每一个符号保留更新的各自区域坐标，该坐标用于表示相对当前虚拟环境位置的相应预定大小和形状的区域； 以及同区域产生装置相连的监控装置，用于确定两个或更多用户符号的相应交互区域何时重叠并将其通知给所述处理器，只要存在重叠，则至少部分基于处理器提供的预定规则集为每一个这样的用户符号确定各自视点位置和方向。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J鲁特格斯，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]