交互式视频游戏系统的制作方法

背景技术：

本公开总体上涉及视频游戏系统，并且更具体地，涉及实现同时的多参预者游戏活动的交互式视频游戏系统。

视频游戏系统通常使参预者能够控制虚拟环境中的角色以实现预定的目标或任务。传统的视频游戏系统通常依赖于手动输入设备，诸如操纵杆、游戏控制器、键盘等，以使参预者能够在游戏的虚拟环境内控制角色。附加地，某些现代视频游戏系统可以包括能够追踪参预者的移动的相机，从而使参预者能够基于他们的移动来控制视频游戏角色。然而，这些系统通常遭受遮断的问题，在其中参预者的一部分至少暂时地从相机被遮蔽并且，因此，该系统不再能够准确地追踪参预者的位置或移动。例如，遮断可以引起虚拟环境中的角色的移动的抖动或似动非动（stutter），以及将参预者动作向游戏内的角色动作的其他不精确或错误转化。附加地，对于多参预者视频游戏系统，遮断的潜在可能随着参预者的数量而显著地增加。

技术实现要素：

本实施例涉及一种交互式视频游戏系统，其包括体积传感器阵列，所述体积传感器阵列被设置在活动区域周围，所述体积传感器阵列被配置成收集针对多个参预者中的每个的相应体积数据。该系统包括通信地耦合到体积传感器阵列的控制器。控制器被配置成从体积传感器阵列接收多个参预者中的每个的相应体积数据。控制器被配置成组合多个参预者中的每个的相应体积数据以生成针对多个参预者中的每个的至少一个相应模型。控制器还被配置成至少部分地基于多个参预者中的每个参预者的生成的至少一个相应模型来生成针对多个参预者中的每个参预者的相应虚拟表示。控制器还被配置成在虚拟环境中呈现多个参预者中的每个参预者的生成的相应虚拟表示。

本实施例还涉及一种交互式视频游戏系统，其具有显示设备，所述显示设备设置在活动区域附近并被配置成向活动区域中的多个参预者显示虚拟环境。该系统包括设置在活动区域周围的感测单元阵列，其中阵列的每个感测单元被配置成确定多个参预者中的至少一个参预者的部分模型。该系统还包括通信地耦合到感测单元阵列的控制器。控制器被配置成：从感测单元阵列接收多个参预者中的每个参预者的部分模型；通过融合多个参预者中的每个参预者的部分模型来生成多个参预者中的每个参预者的相应模型；至少部分地基于多个参预者中的每个参预者的生成的相应模型来确定多个参预者中的每个参预者的游戏中动作；以及至少部分地基于多个参预者中的每个参预者的游戏中动作和生成的相应模型，在显示设备上显示虚拟环境中的多个参预者中的每个参预者的相应虚拟表示。

本实施例还涉及一种操作交互式视频游戏系统的方法。该方法包括经由交互式视频游戏系统的控制器的处理电路从设置在活动区域周围的感测单元阵列接收定位在活动区域内的多个参预者的部分模型。该方法包括经由处理电路融合多个参预者中的每个参预者的接收的部分模型，以生成多个参预者中的每个参预者的相应模型。该方法包括经由处理电路至少部分地基于多个参预者中的每个参预者的生成的相应模型来确定多个参预者中的每个参预者的游戏中动作。该方法还包括经由显示设备至少部分地基于多个参预者中的每个参预者的游戏中动作和生成的相应模型，在虚拟环境中呈现多个参预者中的每个参预者的虚拟表示。

附图说明

当参考附图阅读以下具体实施方式时，本公开的这些和其他特征、方面和优点将变得较好地被理解，其中贯穿附图，相同的字符表示相同的部分，其中：

图1是根据本技术的交互式视频游戏系统的实施例的示意图，该交互式视频游戏系统使多个参预者能够通过在三维（3d）活动区域中执行动作来控制相应的虚拟表示；

图2是根据本技术的具有二维（2d）活动区域的交互式视频游戏系统的另一实施例的示意图；

图3是图示根据本技术的代表3d活动区域中的参预者的骨骼模型和阴影模型以及虚拟环境中呈现的参预者的对应虚拟表示的示例的图；

图4是图示根据本技术的代表2d活动区域中的参预者的骨骼模型和阴影模型以及虚拟环境中呈现的参预者的对应虚拟表示的示例的图；

图5是图示根据本技术的操作交互式游戏系统的过程的实施例的流程图；以及

图6是图示根据本技术的过程的示例实施例的流程图，交互式视频游戏系统通过该过程执行图5的流程图中指示的某些动作。

具体实施方式

如本文中所使用的，“体积扫描数据”是指通过对活动区域中的参预者的可见外表面进行光学测量（例如，成像、测距）而收集的三维（3d）数据（诸如点云数据）。如本文中所使用的，“体积模型”是根据参预者的体积扫描数据生成的3d模型，其通常描述参预者的外表面并且可以包括纹理数据。如本文中所使用的，“阴影模型”是指根据体积扫描数据生成的参预者的无纹理体积模型。因此，当被呈现在诸如显示设备之类的二维（2d）表面上时，参预者的阴影模型具有基本上类似于当从后面照射时参预者的阴影或廓影的形状。如本文中所使用的，“骨骼模型”是指根据参预者的体积扫描数据生成的3d模型，其限定了参预者的某些骨架（例如，与手臂、腿、头、脊椎相关联的骨架）的预测定位和位置，以描述参预者在活动区域内的定位和姿势。

本实施例指向一种交互式视频游戏系统，其使多个参预者（例如，多达12个）能够在物理活动区域中执行动作，以控制显示的虚拟环境中的参预者的虚拟表示。所公开的交互式视频游戏系统包括具有两个或更多体积传感器的阵列，所述体积传感器诸如深度相机以及光检测和测距（lidar）设备，其能够对每个参预者进行体积扫描。系统包括合适的处理电路，该处理电路基于由传感器阵列收集的体积扫描数据针对每个参预者生成模型（例如，体积模型、阴影模型、骨骼模型），如以下所讨论的。在游戏活动期间，至少两个体积传感器捕获活动区域中的参预者的动作，并且系统基于生成的参预者模型确定这些动作的性质。因此，交互式视频游戏系统基于参预者的动作及其对应的游戏中效果来连续更新参预者的虚拟表示和虚拟环境。

如所提及的，所公开的交互式视频游戏系统的阵列包括布置在活动区域周围以监视活动区域内的参预者的动作的多个体积传感器。这总体上确保可以在整个游戏活动中准确地生成和更新每个参预者的骨骼模型，而不管从阵列的一个或多个体积传感器的视角的潜在遮断。附加地，系统的处理迂回可以使用体积扫描数据来生成虚拟环境内的每个参预者的虚拟表示的方面（例如，尺寸、形状、轮廓）。在某些实施例中，可以基于与参预者相关联的信息来进一步调整或修改每个参预者的虚拟表示的某些方面（例如，颜色、纹理、比例）。如以下所讨论的，该信息可以包括与游戏活动有关的信息（例如，获取的物品、解锁的成就），以及关于参预者在游戏之外的活动的其他信息（例如，其他游戏中的参预者表现、由参预者购买的物品、由参预者访问的定位）。此外，由体积传感器阵列收集的体积扫描数据可以被游戏系统的处理迂回用来生成附加内容，诸如纪念品图像，在其中参预者的体积模型被图示为在虚拟世界内。因此，所公开的交互式视频游戏系统实现多个同时参预者的沉浸和参与体验。

考虑到前述，图1是交互式视频游戏系统10的实施例的示意图，所述系统10使多个参预者12（例如，参预者12a和12b）能够通过在活动区域16中执行动作来分别控制相应的虚拟表示14（例如，虚拟表示14a和14b）。可以注意到，尽管为了简单起见，本说明书指向使用交互式视频游戏系统10的两个参预者12，但是在其他实施例中，交互式视频游戏系统10可以支持多于两个（例如6个、8个、10个、12个或更多）参预者12。图1中图示的交互式视频游戏系统10的活动区域16在本文中被描述为3d活动区域16a。本文中所使用的术语“3d活动区域”是指具有宽度（对应于x轴18）、高度（对应于y轴20）和深度（对应于z轴22）的活动区域16，其中系统10通常监视参预者12沿x轴18、y轴20和z轴22的各自移动。响应于参预者12在整个活动区域16中移动，交互式视频游戏系统10在虚拟环境32中更新在显示设备24上呈现的沿x轴26、y轴28和z轴30的虚拟表示14的定位。虽然3d活动区域16a被图示为基本上圆形的，但是在其他实施例中，3d活动区域16a可以是正方形的、矩形、六边形、八边形或任何其他合适的3d形状。

图1中图示的交互式视频游戏系统10的实施例包括具有存储器电路33和处理电路35的主控制器34，其通常提供控制信号以控制系统10的操作。因此，主控制器34通信地耦合到设置在3d活动区域16a周围的感测单元38的阵列36。更具体地，感测单元38的阵列36可以描述为在活动区域16的周边周围对称分布。在某些实施例中，感测单元38的阵列36的至少一部分可以定位在活动区域16上方（例如，从天花板悬挂或在升高的平台或支架上）并且以向下角度指向以对活动区域16成像。在其他实施例中，感测单元38的阵列36的至少一部分可以定位在活动区域16的底板附近并且以向上角度指向以对活动区域16成像。在某些实施例中，交互式视频游戏系统10的阵列36可以在活动区域16中包括每个参预者（例如，参预者12a和12b）的至少两个至少两个感测单元38。因此，感测单元38的阵列36被合适地定位以对活动区域16周围的潜在有利点的相当大部分成像，以减少或消除潜在的参预者遮断。

在图示的实施例中，每个感测单元38包括相应的体积传感器40，其可以是红外（ir）深度相机、lidar设备或另一合适的测距和/或成像设备。例如，在某些实施例中，阵列36中的感测单元38的所有体积传感器40是ir深度相机或者lidar设备，而在其他实施例中，ir深度相机以及lidar设备两者的混合存在于阵列36内。目前认识到，ir深度相机和lidar设备两者可以用于对每个参预者12进行体积扫描，并且收集的体积扫描数据可以用于生成参预者的各种模型，如以下所讨论的。例如，在某些实施例中，阵列36中的ir深度相机可以用于收集数据以生成骨骼模型，而由阵列36中的lidar设备收集的数据可以用于生成参预者12的体积和/或阴影模型，其在以下更详细地讨论。还认识到，收集点云数据的lidar设备通常能够扫描和映射比深度相机更大的区域，该扫描和映射通常具有较好的准确性和分辨率。因此，在某些实施例中，阵列36的至少一个感测单元38包括为lidar设备的对应的体积传感器40，以增强阵列36的准确性或分辨率和/或减少存在于阵列36中的感测单元38的总数量。

此外，每个图示的感测单元38包括具有合适的存储器迂回44和处理迂回46的传感器控制器42。每个传感器单元38的处理电路46执行存储在存储器迂回44中的指令，以使感测单元38能够体积扫描参预者12，以针对每个参预者12生成体积扫描数据。例如，在图示的实施例中，感测单元38经由高速英特网协议（ip）网络48通信地耦合到主控制器34，该高速英特网协议（ip）网络48实现在交互式视频游戏系统10的设备之间的低延迟的数据交换。附加地，在某些实施例中，感测单元38可以各自包括将传感器控制器42与体积传感器40封装在一起的相应壳体。

可以注意到，在其他实施例中，感测单元38可以不包括相应的传感器控制器42。对于这样的实施例，主控制器34的处理迂回35或系统10的其他合适的处理电路被通信地耦合到阵列36的相应的体积传感器40，以直接向传感器40提供控制信号以及直接从体积传感器40接收数据信号。然而，目前认识到，由这些体积传感器40中的每个收集的体积扫描数据的处理（例如，滤波、骨骼映射）可能是处理器密集的。因此，在某些实施例中，通过利用专用处理器（例如，每个传感器控制器42的处理器46）来划分工作量以处理由相应传感器40收集的体积数据，然后发送处理的数据到主控制器34可能是有利的。例如，在图示的实施例中，传感器控制器42的每个处理器46处理由它们的相应传感器40收集的体积扫描数据，以生成每个参预者12的部分模型（例如，部分体积模型、部分骨骼模型、部分阴影模型），以及主控制器34的处理电路35接收并融合或组合部分模型以生成每个参预者12的完整模型，如以下讨论的。

附加地，在某些实施例中，主控制器34还可从活动区域16中和周围的其他感测设备接收信息。例如，图示的主控制器34通信地耦合到设置在3d活动区域16a附近（例如，活动区域16a上方、活动区域16a下方、邻近活动区域16a）的射频（rf）传感器45。图示的rf传感器45接收来自可穿戴设备47（诸如由每个参预者12穿戴的具有射频标识（rfid）标签的手镯或头带）的唯一标识rf信号。作为响应，rf传感器45将关于在活动区域16中的参预者12的身份和相对位置的信号提供给主控制器34。因此，对于图示的实施例，主控制器34的处理电路35接收并组合由阵列36和，潜在地，其他传感器（例如，rf传感器45）收集的数据，以确定在游戏活动期间活动区域16中的参预者12的身份、定位和动作。附加地，图示的主控制器34通信地耦合到数据库系统50或存储参预者信息的任何其他合适的数据存储库。数据库系统50包括执行存储在存储器迂回54中的指令的处理迂回52，以存储和检索与参预者12相关联的信息，诸如参预者模型（例如，体积、阴影、骨骼）、参预者统计信息（例如，获胜、损失、得分、总游戏活动时间）、参预者属性或存货（例如，能力、纹理、物品）、在礼品店处的参预者购买、忠诚度奖励计划中的参预者得分等。主控制器34的处理迂回35可以查询、检索和更新由数据库系统50存储的与参预者12有关的信息，以使系统10能够如本文中所阐述的那样操作。

附加地，图1中图示的交互式视频游戏系统10的实施例包括输出控制器56，该输出控制器56通信地耦合到主控制器34。输出控制器56通常包括执行存储在存储器迂回60中的指令的处理迂回58，以控制由参预者12在活动区域16中观察和体验的刺激的输出（例如，音频信号、视频信号、光、物理效果）。因此，图示的输出控制器56通信地耦合到音频设备62和显示设备24，以提供合适的控制信号来操作这些设备以提供特别的输出。在其他实施例中，输出控制器56可以耦合到任何合适数量的音频和/或显示设备。显示设备24可以是任何合适的显示设备，诸如投影仪和屏幕、平坦屏幕显示设备或平坦屏幕显示设备的阵列，其被布置和设计为向活动区域16中的参预者12提供虚拟环境32的合适视图。在某些实施例中，音频设备62可以被布置成在活动区域16周围的阵列，以在游戏活动期间增加参预者沉浸。在其他实施例中，系统10可以不包括输出控制器56，并且主控制器34的处理迂回35可以通信地耦合到音频设备62、显示设备34等，以生成用于参预者12在活动区域16中观察和体验的各种刺激。

图2是交互式视频游戏系统10的另一实施例的示意图，其使多个参预者12（例如，参预者12a和12b）能够通过在活动区域16中执行动作来控制虚拟表示14（例如，虚拟表示14a和14b）。图2中图示的交互式视频游戏系统10的实施例包括本文中参考图1讨论的许多特征，包括主控制器34、感测单元38的阵列36、输出控制器56和显示设备24。然而，图2中图示的交互式视频游戏系统10的实施例在本文中描述为具有2d活动区域16b。本文中所使用的术语“2d活动区域”是指具有宽度（对应于x轴18）和高度（对应于y轴20）的活动区域16，其中系统10通常监视每个参预者12沿x轴18和y轴20的移动。对于图2中图示的实施例，参预者12a和12b分别被分配了2d活动区域16b的区段70a和70b，并且参预者12在游戏活动期间不漫游在他们相应的分配的区段之外。交互式视频游戏系统10响应于参预者12在2d活动区域16b内移动（例如，沿x轴18奔跑、沿y轴20跳跃）来更新在虚拟环境32中沿x轴26和y轴28呈现在显示设备24上的虚拟表示14的定位。

附加地，图2中图示的交互式视频游戏系统10的实施例包括可实现增强的参预者交互的接口面板74。如图2中图示，接口面板74包括多个输入设备76（例如，曲柄、轮子、按钮、滑块、块），其被设计为在游戏活动期间从参预者12接收输入。因此，图示的接口面板74通信地耦合到主控制器34，以向控制器34提供指示参预者12在游戏活动期间如何操纵输入设备76的信号。图示的接口面板74还包括多个输出设备78（例如，音频输出设备、视觉输出设备、物理刺激设备），其被设计为在游戏活动期间向参预者12提供音频、视觉和/或物理刺激。因此，图示的接口面板74通信地耦合到输出控制器56，以接收控制信号并响应于来自主控制器34的合适的信号向活动区域16中的参预者12提供合适的刺激。例如，输出设备78可以包括音频设备，诸如扬声器、喇叭、警报器等。输出设备78还可以包括视觉设备，诸如灯或接口面板74的显示设备。在某些实施例中，接口面板74的输出设备78包括物理效果设备，诸如耦合到压缩空气管线的电控释放阀，其响应于来自主控制器34或输出控制器56的合适的控制信号而提供热空气或冷空气或薄雾的突发。

如图2中图示，设置在交互式视频游戏系统10的图示实施例的2d活动区域16b周围的感测单元38的阵列36包括至少两个感测单元38。也就是说，尽管图1中图示的交互式视频游戏系统10的实施例包括具有每个参预者至少两个感测单元38的阵列36，但是图2中图示的交互式视频游戏系统10的实施例包括阵列36，其可以包括少至两个感测单元38而不管参预者的数量。在某些实施例中，阵列36可包括至少两个感测单元，其相对于2d活动区域16b中的参预者12以直角（90°）设置。在某些实施例中，阵列36可以附加地或可替代地包括至少两个感测单元，其相对于活动区域16b中的参预者12设置在相对侧（180°）上。通过特定示例，在某些实施例中，阵列36可以仅包括两个感测单元38，其设置在2d活动区域16b中的参预者12的不同（例如，相对）侧上。

如所提及的，图1和2中图示的阵列36能够针对活动区域16中的每个参预者12收集体积扫描数据。在某些实施例中，收集的体积扫描数据可以用于针对每个参预者生成各种模型（例如，体积、阴影、骨骼），并且这些模型可以随后基于参预者在游戏活动期间的移动来更新，如以下讨论的。然而，目前认识到，与使用缺少纹理数据的阴影模型相比，使用包括该纹理数据的体积模型实质上是更处理器密集的（例如，涉及附加的滤波、附加的数据处理）。例如，在某些实施例中，主控制器34的处理迂回35可以通过使用边缘检测技术在活动区域16中的参预者12及其周围环境的边缘之间进行区分来根据通过阵列36收集的体积扫描数据生成每个参预者12的阴影模型。目前认识到，与使用包括纹理数据的体积模型相比，这样的边缘检测技术是实质上较不处理器密集的并且涉及实质上较少的滤波。因此，目前认识到，交互式视频游戏系统10的某些实施例生成并更新阴影模型而不是包括纹理的体积模型，从而实现主控制器34的处理电路34的尺寸、复杂度和成本的降低。附加地，如以下讨论的，处理迂回34可以至少部分地基于生成的阴影模型来生成参预者12的虚拟表示14。

如所提及的，由交互式视频游戏系统10的阵列36收集的体积扫描数据可用于针对每个参预者生成各种模型（例如，体积、阴影、骨骼）。例如，图3是图示代表3d活动区域16a中的参预者的骨骼模型80（例如，骨骼模型80a和80b）和阴影模型82（例如，阴影模型82a和82b）的图。图3还图示了根据本技术的在显示设备24上的虚拟环境32中呈现的这些参预者的对应的虚拟表示14（例如，虚拟表示14a和14b）。如所图示的，所表示的参预者在游戏活动期间位于交互式视频游戏系统10的3d活动区域16a内的不同位置处，如由骨骼模型80和阴影模型82的定位所指示的。虚拟环境32中的参预者的图示的虚拟表示14至少部分地基于参预者的阴影模型82而生成。如以上所提及的，当参预者在3d活动区域16a内移动时，主控制器34追踪这些移动并相应地生成更新的骨骼模型80和阴影模型82以及每个参预者的虚拟表示14。

附加地，如图1和3中图示的，具有3d活动区域16a的交互式视频游戏系统10的实施例实现沿z轴22的追踪和参预者移动，并将其转化为虚拟表示14沿z轴30的移动。如图3中图示的，这使由骨骼模型80a和阴影模型82a表示的参预者能够以及移动3d活动区域16a的前边缘84，并且导致在虚拟环境32中沿z轴30在相对较深的点或水平86处呈现对应的虚拟表示14a。这也使由骨骼模型80b和阴影模型82b表示的参预者能够移动到3d活动区域16a的后边缘88，这导致在虚拟环境32中沿z轴30在基本上较浅的点或水平90处呈现对应的虚拟表示14b。此外，对于图示的实施例，基于参预者在3d活动区域16a中沿z轴22的位置来修改呈现的虚拟表示14的尺寸。也就是说，在虚拟环境32中沿z轴30相对较深定位的虚拟表示14a被呈现为显著地小于在虚拟环境32中沿z轴30在较浅深度或较浅层处定位的虚拟表示14b。

可以注意到，对于具有3d参预者区域16a的交互式游戏系统10的实施例，如图1和3中表示，虚拟表示14可以仅能够与在虚拟环境32中沿z轴30在类似深度定位的虚拟对象交互。例如，对于图3中图示的实施例，虚拟表示14a能够与在虚拟环境32中沿z轴30定位较深的虚拟对象92交互，而虚拟表示14b能够与在虚拟环境32中沿z轴30定位相对较浅深度的另一虚拟对象94交互。也就是说，虚拟表示14a不能与虚拟对象94交互，除非由模型80a和82a表示的参预者改变3d活动区域16a中沿z轴22的位置，使得虚拟表示14a移动到与虚拟环境32中的虚拟对象94类似的深度。

为了比较，图4是图示了代表2d活动区域16b中的参预者的骨骼模型80（例如，骨骼模型80a和80b）和阴影模型82（例如，阴影模型82a和82b）的示例的图。图4还图示了在显示设备24上呈现的参预者的虚拟表示14（例如，虚拟表示14a和14b）。如以上所提及的，当参预者在2d活动区域16b中移动时，主控制器34追踪这些移动，并相应地更新每个参预者的骨骼模型80、阴影模型82和虚拟表示14。如所提及的，具有图2和4中图示的2d活动区域16b的交互式视频游戏系统10的实施例不追踪参预者沿z轴（例如，图1和3中图示的z轴22）的移动。替代地，对于具有2d活动区域16b的实施例，可以基于游戏活动内部和/或外部的参预者的状态或情况来修改呈现的虚拟表示14的尺寸。例如，在图4中，虚拟表示14a显著地大于虚拟表示14b。在某些实施例中，响应于虚拟表示14a或14b与特别的物品交互，诸如响应于虚拟表示14a在当前或前一轮的游戏活动期间获得力量提升（power-up），虚拟表示14a和14b的尺寸可以被增强或扩大。在其他实施例中，虚拟表示14a的扩大尺寸以及虚拟表示的其他修改（例如，纹理、颜色、透明度、由虚拟表示所穿戴或携带的物品）可能是对应参预者与交互式视频游戏系统10外部的对象或物品进行交互的结果，如以下讨论的。

目前认识到，如图2和4中表示的，利用2d活动区域16b的交互式视频游戏系统10的实施例实现相对如图1中图示的利用3d活动区域16a的交互式视频游戏系统10的实施例的特别优点。例如，如所提及的，如图2中图示的具有2d活动区域16b的交互式视频游戏系统10中的感测单元38的阵列36与如图1中图示的具有3d活动区域16a的交互式视频游戏系统10相比包括更少的感测单元38。也就是说，对于如图2和4中表示的具有2d活动区域16b的交互式视频游戏系统10，深度（例如，如图1中图示的沿z轴22的定位和移动）不被追踪。附加地，由于参预者12a和12b保持在2d活动区域16b的它们的相应的分配的区段70a和70b中，所以显著地降低了遮断的潜在可能。例如，通过使参预者保持在2d活动区域16b的他们的分配的区段70内，参预者之间的遮断仅可预测地沿x轴18发生。因此，通过使用2d活动区域16b，图2中图示的交互式视频游戏系统10的实施例与图1的交互式视频游戏系统10的实施例相比，使得能够使用具有较少感测单元38的较小阵列36来追踪参预者12。

因此，认识到，由具有2d活动区域16b的交互式视频游戏系统10的实施例使用的感测单元38的较小阵列36也比具有3d活动区域16a的实施例生成显著更少的待处理数据。例如，因为在图2和4的2d活动区域16b中，参预者12之间的遮断显著更受限制以及可预测，所以在阵列36中可以使用更少的感测单元38，同时仍然覆盖活动区域16周围的潜在有利点的相当大部分。因此，对于具有2d活动区域16b的交互式游戏系统10的实施例，主控制器34的处理电路35相对于用于具有3d活动区域16a的交互式游戏系统10的实施例的主控制器34的处理电路35可以更小、更简单和/或更节能。

如所提及的，交互式视频游戏系统10能够生成参预者12的各种模型。更具体地，在某些实施例中，主控制器34的处理电路35被配置成从阵列36的各种感测单元38接收部分模型数据（例如，部分体积、阴影和/或骨骼模型）并将部分模型融合成每个参预者12的完整模型（例如，完整的体积、阴影和/或骨骼模型）。以下阐述的是示例，在其中主控制器34的处理电路35融合从阵列36的各种感测单元38接收的部分骨骼模型。可以领会，在某些实施例中，主控制器34的处理电路35可以使用类似的过程来将部分阴影模型数据融合成阴影模型和/或融合部分体积模型数据。

在示例中，部分骨骼模型由交互式视频游戏系统10的每个感测单元38生成，并且随后由主控制器34的处理迂回35融合。特别地，处理迂回35可以在由以相对于活动区域16的不同角度（例如，相对侧、垂直）定位的不同感测单元38生成的每个部分骨骼模型中，执行每个参预者12的对应骨架的一对一映射。在某些实施例中，当由不同的感测单元38生成的部分骨骼模型由处理迂回35融合时，所述部分骨骼模型之间的相对小的差异可以被平均以提供平滑并防止虚拟表示14的急动的移动。附加地，当由特别感测单元生成的部分骨骼模型与由至少两个其他感测单元生成的部分骨骼模型显著不同时，主控制器34的处理迂回35可以确定数据是错误的，以及因此，不将数据包括在骨骼模型80中。例如，如果特别的部分骨骼模型缺失在其他部分骨骼模型中存在的骨架，则处理迂回35可以确定该缺失的骨架很可能是遮断的结果，并且作为响应可以丢弃部分骨骼模型的全部或一些。

可以注意到，交互式游戏系统10的部件的精确协调是合意的，以在虚拟环境32中提供虚拟表示14的平滑和响应性移动。特别地，为了适当地融合由感测单元38生成的部分模型（例如，部分骨骼、体积和/或阴影模型），处理迂回35可以考虑由感测单元38生成每个部分模型的时间。在某些实施例中，交互式视频游戏系统10可以包括系统时钟100，如图1和2中图示的，其用于同步系统10内的操作。例如，系统时钟100可以是主控制器34或另一合适的电子设备的部件，该电子设备能够生成在交互式视频游戏系统10的网络48上广播的时间信号。在某些实施例中，耦合到网络48的各种设备可以在特别的时间（例如，在游戏活动开始时）接收并使用时间信号来调整相应的时钟，并且当向主控制器34提供游戏活动数据时，所述设备随后可以包括基于来自这些相应时钟的信号的定时数据。在其他实施例中，耦合到网络48的各种设备在整个游戏活动中连续地（例如，以规律微秒间隔）从系统时钟100接收时间信号，并且当向主控制器34提供数据（例如，体积扫描数据、部分模型数据）时，设备随后包括来自时间信号的定时数据。附加地，主控制器34的处理迂回35可以确定由传感器单元38生成的部分模型（例如，部分体积、阴影或骨骼模型）是否足够新鲜（例如，最近的、与其他数据属于同一时期）以用于生成或更新完整的模型，或者是否应当将数据因为不新鲜丢弃。因此，在某些实施例中，系统时钟100使处理迂回35能够将由各种感测单元38生成的部分模型适当地融合成参预者12的合适的体积、阴影和/或骨骼模型。

图5是图示根据本技术的用于操作交互式游戏系统10的过程110的实施例的流程图。可以领会，在其他实施例中，根据本公开，图示的过程110的某些步骤可以以不同的顺序执行、重复多次或一概跳过。图5中图示的过程110可以由主控制器34的处理迂回35单独地或者与系统10的其他合适的处理迂回（例如，处理电路46、52和/或58）组合地执行。

过程110的图示实施例开始于交互式游戏系统10针对每个参预者收集（框112）体积扫描数据。在某些实施例中，如图1-4中图示，参预者12可以由定位在活动区域16周围的感测单元38扫描或成像。例如，在某些实施例中，在开始游戏活动之前，可以提示参预者12到达特别的姿势，而阵列36的感测单元38收集关于每个参预者的体积扫描数据。在其他实施例中，可以在进入活动区域16之前由分离的系统对参预者12进行体积扫描。例如，一排等待的参预者可以被引导通过预扫描系统（例如，类似于机场处的安全扫描仪），在该系统中每个参预者被单独体积扫描（例如，在到达特别的姿势时）以收集针对每个参预者的体积扫描数据。在某些实施例中，预扫描系统可以是图1中图示的3d活动区域16a或图2中的2d活动区域16b的较小版本，在其中感测单元38的阵列36在单独参预者周围定位以收集体积扫描数据。在其他实施例中，预扫描系统可以包括定位在单独参预者周围的较少的感测单元38（例如，1个、2个、3个），并且感测单元38在参预者周围旋转以收集完整的体积扫描数据。目前认识到，可能合意的是在参预者12处于活动区域16中时收集框112中指示的体积扫描数据，以增强交互式游戏系统10的效率并减少参预者等待时间。

接下来，交互式视频游戏系统10基于针对每个参预者收集的体积扫描数据针对每个参预者生成（框114）对应的模型。如以上所阐述，在某些实施例中，主控制器的处理电路35可以从阵列36中的每个感测单元38接收每个参预者的部分模型，并且可以合适地融合这些部分模型以针对每个参预者生成合适的模型。例如，主控制器34的处理迂回35可以针对每个参预者生成通常限定每个参预者的3d形状的体积模型。附加地或可替代地，主控制器34的处理迂回35可以针对每个参预者生成通常限定每个参预者的无纹理3d形状的阴影模型。此外，处理迂回35还可以生成骨骼模型，该骨骼模型通常限定活动区域内每个参预者的预测的骨骼位置和定位。

接下来，继续通过示例过程110，交互式视频游戏系统10至少部分地基于针对每个参预者收集的体积扫描数据和/或针对每个参预者生成的一个或多个模型来针对每个参预者生成（框116）对应的虚拟表示。例如，在某些实施例中，主控制器34的处理迂回35可以使用在框114中生成的阴影模型作为基础来生成参预者的虚拟表示。可以领会，在某些实施例中，虚拟表示14可以具有与对应参预者的阴影模型基本上类似的形状或轮廓，如图3和4中图示。除了形状之外，虚拟表示14可以具有可以被修改为对应于所表示的参预者的属性的其他属性。例如，参预者可以与反映其在其他游戏系统中的性能、其在礼品店中的购买、其忠诚度计划的会员等的各种属性（例如，物品、状态、分数、统计数据）相关联。因此，可以响应于与对应参预者相关联的各种属性来设置虚拟表示的属性（例如，尺寸、颜色、纹理、动画、虚拟物品的存在），并且基于对参预者在游戏活动期间的属性的改变来进一步修改。

可以注意到，在某些实施例中，参预者12的虚拟表示14可以不具有基本上类似于生成的体积或阴影模型的外观或形状。例如，在某些实施例中，交互式视频游戏系统10可以包括或通信地耦合到基于虚构角色（例如，阿凡达）的虚拟表示的预先生成的库，并且系统可以选择特别的虚拟表示，或者通常基于生成的参预者的体积或阴影模型为参预者提供特别的可选择虚拟表示的推荐。例如，如果游戏涉及较大的英雄和较小的伙伴，则交互式视频游戏系统10可以从预先生成的库中选择或推荐针对成年参预者的相对较大的英雄虚拟表示和针对儿童参预者的相对较小的伙伴虚拟表示。

过程110继续到交互式视频游戏系统10在显示设备24上呈现（框118）虚拟环境32中的每个参预者的对应虚拟表示14。除了呈现之外，在某些实施例中，框118中的动作还可以包括在开始游戏活动之前向活动区域16中的参预者12呈现其他介绍性呈现，诸如欢迎消息或取向/指令信息。此外，在某些实施例中，主控制器34的处理电路35还可提供合适的信号以设置或修改活动区域16内的环境的参数。例如，这些修改可以包括调整房屋的灯亮度和/或颜色、播放游戏音乐或游戏声音效果、调整活动区域的温度、激活活动区域中的物理效果等。

一旦开始游戏活动，在框116中生成并在框118中呈现的虚拟表示14能够彼此交互和/或与虚拟环境32中的虚拟对象（例如，虚拟对象92和94）交互，如本文中关于图3和4所讨论的。在游戏活动期间，交互式视频游戏系统10通常确定（框120）活动区域16中的每个参预者12的游戏中动作以及这些游戏中动作的对应游戏中效果。附加地，交互式视频游戏系统10通常基于参预者12在活动区域16中的游戏中动作以及框120中确定的对应游戏中效果来更新（框122）虚拟环境32和/或参预者12的对应虚拟表示14。如由箭头124指示，交互式视频游戏系统10可以重复框120和122中指示的步骤，直到游戏活动完成为止，例如，由于参预者12之一赢得该轮游戏活动或由于分配的游戏活动时间期满。

图6是图示了较详细过程130的示例实施例的流程图，通过该过程130，交互式视频游戏系统10执行图5的框120和122中指示的动作。也就是说，图6中指示的过程130包括确定活动区域中每个参预者的游戏中动作以及这些游戏中动作的对应游戏中效果的多个步骤（如由分类（bracket）120指示），以及更新虚拟环境和/或每个参预者的对应虚拟表示的多个步骤（如由分类122指示）。在某些实施例中，在过程130中描述的动作可以被编码为在诸如主控制器34的存储器迂回33之类的合适存储器中的指令，并且由诸如交互式视频游戏系统10的主控制器34的处理迂回35之类的合适处理器执行。应当注意，图示的过程130仅作为示例提供，并且在其他实施例中，描述的某些动作可以以不同的顺序执行、可以重复或者可以一概跳过。

图6的过程130开始于处理电路35从活动区域中的多个传感器单元接收（框132）部分模型。如本文中关于图1和2所讨论的，交互式视频游戏系统10包括设置在活动区域16周围的不同位置中的感测单元38的阵列36，并且这些感测单元38中的每个被配置成针对参预者12的至少一部分生成一个或多个部分模型（例如，部分体积、阴影和/或骨骼模型）。附加地，如所提及的，处理电路35还可以从其他设备（例如，rf扫描仪45、输入设备76）接收关于设置在活动区域16内的参预者16的动作的数据。此外，如所提及的，这些部分模型可以基于来自时钟100的信号被加时间戳，以及经由高速ip网络48被提供给主控制器34的处理电路35。

对于过程130的图示实施例，在从感测单元38接收部分模型之后，处理电路35融合部分模型以基于接收的部分模型针对每个参预者生成（框134）更新的模型（例如，体积、阴影和/或骨骼）。例如，处理电路35可以更新先前生成的模型，诸如在图5的过程110的框114中生成的初始骨骼模型。附加地，如所讨论的，当组合部分模型时，处理电路35可以过滤或移除不一致或延迟的数据，以在追踪参预者时改进准确性而不管潜在遮断或网络延迟。

接下来，图示的过程130继续到处理电路35至少部分地基于在框134中生成的参预者的更新模型来识别（框136）每个参预者12的对应虚拟表示14的一个或多个游戏中动作。例如，游戏中动作可包括在虚拟环境32内跳跃、奔跑、滑动或虚拟表示14的其他方式的移动。游戏中动作还可以包括与诸如虚拟环境32中的虚拟对象之类的物品交互（例如，移动、获得、丢失、消耗）。游戏中动作还可以包括完成目标、击败另一个参预者、赢得回合或其他类似的游戏中动作。

接下来，处理电路35可以确定（框138）响应于每个参预者12的识别的游戏中动作而触发的一个或多个游戏中效果。例如，当确定的游戏中动作是参预者的移动时，则游戏中效果可以是虚拟环境内对应虚拟表示的位置的对应改变。当确定的游戏中动作是跳跃时，游戏中效果可以包括沿y轴20移动虚拟表示，如图1-4中图示。当确定的游戏中动作正激活特别的力量提升物品时，则游戏中效果可以包括修改与参预者12相关联的状态（例如，健康状态、力量状态）。附加地，在某些情况下，虚拟表示14的移动可以相对于参预者12的实际移动被强调或增进。例如，如以上关于修改虚拟表示的外观所讨论的，基于与参预者相关联的属性（包括在游戏活动期间获取的物品、在其他游戏活动的一段时间期间获取的物品、在礼品店中购买的物品等），参预者的虚拟表示的移动可以相对于参预者的实际移动被暂时或永久地扩大（例如，能够跳跃得更高、能够跳跃得更远）。

图示的过程130继续到处理电路35通常基于每个参预者的游戏中动作和对应的游戏中效果来更新活动区域16中的向参预者的呈现，如由分类122指示。特别地，处理电路35基于在框134中生成的每个参预者的更新模型（例如，阴影和骨骼模型）、在框136中识别的游戏中动作和/或在框138中确定的游戏中效果来更新（框140）每个参预者12的对应虚拟表示14和虚拟环境32，以推进游戏活动。例如，对于图1和2中图示的实施例，处理电路35可以向输出控制器56提供合适的信号，使得输出控制器56的处理电路58更新在显示设备24上呈现的虚拟表示14和虚拟环境32。

附加地，处理电路35可以提供合适的信号以至少部分地基于确定的游戏中效果来生成（框142）活动区域16中的一种或多种声音和/或一种或多种物理效果（框144）。例如，当确定游戏中效果是撞击虚拟池的参预者的特别虚拟表示时，主控制器34可以使得输出控制器56向扬声器62发信号以生成合适的飞溅声和/或使得物理效果设备78生成薄雾的气浪。附加地，可以响应于任何数量的游戏中效果而产生声音和/或物理效果，包括例如获得力量提升、牛鸣力量提升、得分或通过特别类型的环境移动。关于图5所提及的，图6的过程130可以重复直到游戏活动完成为止，如由箭头124指示。

此外，可以注意到，交互式视频游戏系统10还可以使用由体积传感器38的阵列36收集的体积扫描数据来实现其他功能性。例如，如所提及，在某些实施例中，主控制器34的处理电路35可以生成包括每个参预者的纹理和形状两者的体积模型。在游戏活动结束时，主控制器34的处理电路35可以生成模拟图像，该模拟图像使用参预者的体积模型以在虚拟环境32的一部分内渲染参预者的3d相似度，并且这些可以被提供（例如，被打印、被电子转移）给参预者12作为他们的游戏活动体验的纪念品。例如，这可以包括模拟图像的打印，该模拟图像图示了参预者从虚拟环境32跨过场景内的终点线的体积模型。

本方法的技术效果包括交互式视频游戏系统，该系统使多个参预者（例如，两个或更多、四个或更多）能够在物理活动区域（例如，2d或3d活动区域）中执行动作以控制在活动区域附近的显示设备上呈现的虚拟环境中的对应虚拟表示。所公开的系统包括多个传感器和合适的处理迂回，其被配置成收集体积扫描数据并针对每个参预者生成各种模型，诸如体积模型、阴影模型和/或骨骼模型。该系统至少部分地基于生成的参预者模型来生成每个参预者的虚拟表示。附加地，交互式视频游戏系统可以基于与参预者相关联的各种属性（诸如，分、购买、力量提升）来设置或修改虚拟表示的属性（诸如尺寸、纹理和/或颜色）。

尽管本文中已经图示和描述了本技术的仅某些特征，但是本领域技术人员将想到许多修改和改变。因此，应当理解，所附权利要求旨在覆盖落入本技术的真实精神内的所有这样的修改和改变。附加地，本文中提出和要求保护的技术被引用并应用于实践性质的物质对象和具体示例，其确然地改进了本技术领域，以及因此不是抽象的、无形的或纯粹理论上的。此外，如果本说明书的末尾所附的任何权利要求包含被指定为“用于[执行][功能]...的装置”或“用于[执行][功能]...的步骤”的一个或多个元素，则旨在根据35u.s.c.112（f）来解释这样的元素。然而，对于包含以任何其他方式指定的元素的任何权利要求，旨在不根据35u.s.c.112（f）来解释这样的元素。