互动式装置及其运作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种互动式装置及其运作方法，该互动式装置包括图像提取模块、处理模块及绘图单元。图像提取模块提取回应物件的多个图像。处理模块用于产生显示物件的第一运动轨迹，根据图像提取模块提取的图像辨识回应物件的第二运动轨迹，并计算显示物件及回应物件交会时的交会坐标，以及计算显示物件与回应物件交会后的反应运动轨迹。绘图单元绘制显示物件以及显示物件对应于反应运动轨迹的立体图像，并分别输出所绘制的立体图像到显示装置。通过所述互动式装置，可供使用者与虚拟显示物件进行互动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种娱乐设备及其运作方法，尤其涉及娱乐设备的一种。
技术介绍
一些球类运动场馆，如棒球、网球或高尔夫球场，用以提供爱好球类运动的人士练习及大展身手的机会。然而，这类的场馆通常需要广大的场地，以容纳多数的使用者及预留球类被击打后在空中飞越所需要的空间。此外，因场馆建置成本高昂，而用于供消费者练习的球具易于消耗损坏，也需要许多成本加以更新补充，故在上述成本转嫁到消费者身上时，将使得消费者在所述多个运动场馆运动、练习打击的活动所费不赀。更进一步来说，当消费者欲进行打击练习时，还必须配合所述多个场馆的营业时间，若在室外练打则还需要视天候状况以决定可否进行练习活动。
技术实现思路
本专利技术提供一种互动式装置其及运作方法，用以供使用者与显示装置所输出的虚拟物件的图像进行互动，以进行球类运动等互动游戏。根据本专利技术的一种实行方案所提供的互动式装置用以供使用者利用显示装置进行打击练习等互动活动，在一个实施例中，包括图像提取模块、处理模块及绘图单元。图像提取模块用于提取回应物件的多个图像，以辨识该回应物件的第二运动轨迹。处理模块包括轨迹产生单元、轨迹辨识单元、交会点计算单元及轨迹计算单元。轨迹产生单元耦接显示装置，用以产生显示物件的第一运动轨迹；轨迹辨识单元耦接图像提取模块，用以接收回应物件的图像，以辨识回应物件的第二运动轨迹；交会点计算单元耦接轨迹产生单元及轨迹辨识单元，用以计算显示物件依照第一运动轨迹运动及回应物件根据第二运动轨迹运动而交会时的交会坐标；轨迹计算单元则耦接交会点计算单元及显示装置，用以根据第一运动轨迹、第二运动轨迹及交会坐标，计算显示物件与回应物件交会后的反应运动轨迹。绘图单元根据第一运动轨迹绘制显示物件的立体图像，以及绘制显示物件对应于反应运动轨迹的立体图像，并分别输出所绘制的立体图像到显示装置。本专利技术实施例还提一种运作方法，可用以运作上述的互动式装置，所述的方法实施例包括控制绘图单元依据第一运动轨迹绘制显示物件的多个立体图像，并输出到显示装置。另外，还从不同视角连续提取回应物件朝向显示物件运动时的多个图像，并根据回应物件的多个图像计算回应物件朝向显示物件运动的第二运动轨迹。进一步还判断显示物件根据第一运动轨迹运动与回应物件根据第二运动轨迹运动时是否交会当判断结果为会交会时，则计算显示物件的反应运动轨迹，并由绘图单元根据反应运动轨迹绘制及输出显示物件的多个立体图像。本专利技术所提供的可供使用者以任一回应物件对显示装置所投射出来的显示物件立体图像进行互动，互动式装置将根据显示物件及回应物件分别的运动轨迹计算出显示物件应有的反应结果，并将其具像化(visualization),以达到游戏的效果。附图说明图I :本专利技术实施例提供的一种互动式装置的示意图；图2 :本专利技术实施例提供的一种互动式装置的方框图；图3 :本专利技术实施例提供的显示物件的物件坐标的示意图；图4 :本专利技术实施例提供的回应物件的回应坐标的示意图；图5:本专利技术实施例提供的回应物件与显示物件交会的示意图； 图6A及图6B :本专利技术实施例提供的回应物件与显示物件的对应位置的示意图；图7:本专利技术实施例提供的回应物件与显示物件轨迹的示意图；图8A及图8B :本专利技术实施例提供的受击装置入射角度及反射角度的示意图；图9 :本专利技术的实施例提供的一种互动式装置的方框图；图10 :本专利技术再一实施例提供的一种互动式装置的方框图；图11 :本专利技术实施例提供的一种互动式装置的运作方法的校正程序流程图；及图12 :本专利技术实施例提供的一种互动式装置的运作方法的互动程序流程图。上述附图中的附图标记说明如下I，Ia-Ic 显示装置10显示平面2回应物件20反馈单元22，22’ 接触点3, 3a-3b互动式装置30图像提取模块300提取平面32校正模块320物件坐标输出单元322回应坐标计算单元324坐标对应单元34处理模块340轨迹计算单元342轨迹产生单元344交会点计算单元346通知单元348轨迹辨识单元35位置辨识单元36绘图单元37存储单元38信号传输单元39连接单元390连接线39无线传输单元4，4a_4c 显示物件5，5a_5c 使用者62第一运动轨迹64第二运动轨迹66反应运动轨迹 70接触平面S1101-S1119 流程步骤S1201-S1221 流程步骤具体实施例方式本专利技术各实施例分别提供的例示，用以说明如何显示虚拟的显示物件供使用者以回应物件挥击，并利用图像分析的技术判断回应物件与所述的虚拟显示物件交会与否，再模拟出相对应的反应结果。借此以供使用者在实体运动场地以外，也可进行如棒球、网球或羽球等球类运动的打击练习，或进行其它具有相似概念功能的游戏或控制界面，以让使用者可以用肢体或器具与立体屏幕显现的内容直接沟通互动，下达命令。换言之，本专利技术实施例提供了一种互动式装置，所述互动式装置可不受时间及空间限制，并可提供更弹性有效的互动练习的技术手段，以供游戏爱好者更便利地进行击球练习。〔互动式装置的实施例〕请参考图I所示关于本专利技术的互动式装置的使用环境示意图。本例中的互动式装置3耦接于可显示出立体图像的显示装置I。使用者5可立于显示装置I前方，并挥击回应物件2，如棒球棒或网球拍等器材，以尝试挥击由互动式装置3控制显示装置I所显示出的立体图像中的显示物件4，如棒球或网球等物体。本实施例以棒球棒及棒球进行说明。互动式装置3包括有处理模块(未绘示于图I)，用以控制显示装置I输出连续的立体图像，以呈现出显示物件4朝使用者5的方向运动的效果。此外，互动式装置3还设有图像提取模块30，所述图像提取模块30包括至少一个以上的图像提取装置，可连续提取回应物件2被挥击而移动的多个图像，以计算回应物件2的移动距离、方向和使用者5挥击的力道。借此，互动式装置3即可接收图像提取模块30所提取到的图像来计算回应物件2的运动轨迹，并根据处理模块所控制输出的显示物件4的运动轨迹以及计算出来的回应物件2的运动轨迹，而计算出显示物件4与回应物件2在三维空间中交会的状况。因此，使用者5虽对虚拟的图像挥击，但仍可通过互动式装置3的运算和显示装置I呈现的画面，获得如同打击实体显示物件的效果。所述的显示装置I可为采用如双凸透镜(lenticular)或视差屏障(parallaxbarrier)技术的裸视型立体显示屏幕，以使使用者5获得具有深度(即距离感)的立体图像。显示装置I也可为一般的显示屏幕，此时使用者5须配戴适当的辅助装置观看显示装置1，如配戴红蓝滤光眼镜或偏光眼镜，以获得具有深度(即距离感)的立体图像。互动式装置3可设置于显示装置I附近或整合嵌入于显示装置I当中。图2显示了本专利技术实施例所提供的一种互动式装置的方框图。本实施例的互动式装置3包括图像提取模块30、校正模块32、处理模块34、位置辨识单元35、绘图单元36及信号传输单元38。校正模块32、处理模块34及位置辨识单元35分别耦接于图像提取模块30，绘图单元36则连接于校正模块32及处理模块34。信号传输单元38耦接于处理单元34，并用以传输信号到回应物件2。图像提取模块30包括间隔一定距离的至少一个以上图像提取装置(如摄影机或相机)，故图像提取模块30可同时以不同视角提取回应物件2被挥击而移动的多个图像。互动式装置3可在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互动式装置，用以供使用者通过显示装置进行游戏，其特征在于包括：图像提取模块，提取回应物件的多个图像；处理模块，包括轨迹产生单元、轨迹辨识单元、交会点计算单元及轨迹计算单元，其中：该轨迹产生单元，耦接该显示装置，用以产生显示物件的第一运动轨迹；该轨迹辨识单元，耦接该图像提取模块，接收该回应物件的所述多个图像，以辨识该回应物件的第二运动轨迹；该交会点计算单元，耦接该轨迹产生单元及该轨迹辨识单元，用以计算该显示物件依照该第一运动轨迹运动及该回应物件根据该第二运动轨迹运动而交会时的交会坐标；及该轨迹计算单元，耦接该交会点计算单元，用以根据该第一运动轨迹、该第二运动轨迹及该交会坐标，计算该显示物件与该回应物件交会后的反应运动轨迹；及绘图单元，耦接该轨迹产生单元、该轨迹计算单元及该显示装置，根据该第一运动轨迹绘制该显示物件的立体图像，以及绘制该显示物件对应于该反应运动轨迹的立体图像，并分别输出所绘制的立体图像到该显示装置。

【技术特征摘要】
1.一种互动式装置，用以供使用者通过显示装置进行游戏，其特征在于包括 图像提取模块，提取回应物件的多个图像； 处理模块，包括轨迹产生单元、轨迹辨识单元、交会点计算单元及轨迹计算单元，其中 该轨迹产生单元，耦接该显示装置，用以产生显示物件的第一运动轨迹； 该轨迹辨识单元，耦接该图像提取模块，接收该回应物件的所述多个图像，以辨识该回应物件的第二运动轨迹； 该交会点计算单元，稱接该轨迹产生单元及该轨迹辨识单元，用以计算该显示物件依照该第一运动轨迹运动及该回应物件根据该第二运动轨迹运动而交会时的交会坐标；及 该轨迹计算单元，稱接该交会点计算单元，用以根据该第一运动轨迹、该第二运动轨迹及该交会坐标，计算该显示物件与该回应物件交会后的反应运动轨迹；及 绘图单元，耦接该轨迹产生单元、该轨迹计算单元及该显示装置，根据该第一运动轨迹绘制该显示物件的立体图像，以及绘制该显示物件对应于该反应运动轨迹的立体图像，并分别输出所绘制的立体图像到该显示装置。2.如权利要求I所述的互动式装置，其特征在于，该交会点计算单元更根据该回应物件的运动距离及运动时间，以及该回应物件的质量，计算该回应物件与该显示物件接触时的回应力道。3.如权利要求2所述的互动式装置，其特征在于，该交会点计算单元根据图像提取模块所提取的所述多个图像中，该回应物件运动到与该显示物件交会的位移变化而计算出该运动距离，并根据该运动距离、该回应物件的运动时间计算该回应物件的加速度，以及根据该回应物件的质量及加速度计算该回应力道。4.如权利要求2所述的互动式装置，其特征在于，该反应运动轨迹包括该显示物件的反应距离及反应速度,其中，该轨迹计算单元根据该回应力道、该显示物件的质量及该显示物件依据该第一运动轨迹运动时的运动速度，计算出该反应速度，以及根据该反应速度及反应时间计算出该反应距离。5.如权利要求4所述的互动式装置，其特征在于，该反应运动轨迹包括该显示物件的反射角度，该轨迹计算单元根据该回应物件与该显示物件交会时，该回应物件形成的接触平面，以及该显示物件到达该接触平面的入射角度，计算出该反射角度。6.如权利要求2所述的互动式装置，其特征在于更包括 信号传输单元，耦接该交会点计算单元，用以输出该回应力道所转换的反馈信号到该回应物件，借以使该回应物件的反馈单元根据该反馈信号产生相对应于该回应力道的振动。7.如权利要求6所述的互动式装置，其特征在于，该反馈单元为振动产生单元、音效单元或发光单元。8.如权利要求I所述的互动式装置，其特征在于更包括 信号传输单元，耦接该绘图单元，用以传输该绘图单元所绘制的该显示物件的立体图像的图像信号到该显示装置。9.如权利要求I所述的互动式装置，其特征在于更包括 位置辨识单元，耦接于该图像提取模块及该交会点计算单元，该位置辨识单元接收该图像提取模块所提取的图像，以辨识该使用者的定位位置，并传送该定位位置到该交会点计算单元，以供该交会点计算单元根据该定位位置获得相对应的坐标对应关系，以计算该第一运动轨迹及该第二运动轨迹的该交会点。10.如权利要求9所述的互动式装置，其特征在于更包括 校正模块，包括 物件坐标输出单元，耦接于该显示装置，控制该绘图单元根据物件坐标绘制该显示物件的立体图像并显示于该显示装置，该物件坐标为该显示物件相对于该显示装置的显示平面的三维坐标； 回应坐标计算单元，耦接于该图像提取模块，根据该图像提取模块所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖金轮，田海洲，
申请(专利权)人：廖礼士，赖金轮，赖金鼎，田海洲，
类型：发明
国别省市：