[发明专利]创建虚拟游戏环境的方法和采用该方法的互动游戏系统

说明书

本发明涉及创建虚拟游戏环境的方法。该方法包括：根据预定物理特性选择一个或多个物理对象；使用所选择的物理对象提供游戏环境/场景的物理模型；扫描物理模型以获得包括关于预定物理特性的信息的物理模型的数字三维表现；将物理模型的数字三维表现转换为由虚拟玩具构造元件构成的虚拟玩具构造模型；和使用关于预定物理特性的信息在虚拟玩具构造模型中限定游戏控制元件由此创建虚拟游戏环境/场景。本发明进一步涉及互动游戏系统，其包括方法的实施方式。

技术领域

本发明在一个方面涉及创建虚拟游戏环境的方法。根据进一步的方面，本发明涉及互动游戏系统，其实施创建虚拟游戏环境的一种或多种方法。根据更进一步的方面，本发明涉及使用创建虚拟游戏环境的一种或多种方法而进行互动游戏的方法。根据另一方面，本发明涉及图像处理，且特别是体素化(voxelization)。

背景技术

已经进行了将物理对象的虚拟表现整合到虚拟游戏中的不同尝试。然而，在物理世界和虚拟游戏之间的刺激用户的互动参与、且特别是通过儿童游戏的进行而刺激不同技能的发展的紧密联接仍是欠缺的。因此，本文公开的至少一个方面，存在对互动游戏的的新方法的需要。

在许多图像处理方法中，例如在将物理对象的虚拟表现创建到虚拟游戏中时，通常期望创建对象在3D体素空间中的三维(3D)数字三维表现，这是称为一种被体素化的过程。

用于将3D模型生成为二维(2D)图像的常规技术直接涉及在2D图像平面上投射3D表面。图像平面被分为2D像素阵列(图片元素)，其代表与图像平面中的具体点对应的值。每一个像素可以代表与通过在观察位置导向为经过与像素相关的图像平面中的点的光线相交的点处的表面的颜色。用于将3D模型生成为2D图像的技术包括光栅化和光线追踪。

体素化可被认为是如上所述的将3D副本生成为2D的技术。代替将3D表面投射到2D上，3D表面生成在3D空间中的离散体元的规则网格上。体素(体积像素)是一种体元，例如立方体，其代表3D空间中的一点处的3D表面或实体几何元件的值。

存在用于将3D模型数据生成为包括多个体素的3D影像的多种技术，例如见US9245363、US8217939或US6867774。

然而，至少根据本文公开的一个方面，仍然期望的是提供一种替换的方法，特别是计算高效的方法。

发明内容

本文公开的一些方面涉及计算机实施的方法，其用于从真实世界场景创建虚拟游戏环境，方法包括：

-获得真实世界场景的数字三维表现，真实世界场景包括多个物理对象，数字三维表现代表通过捕捉装置对真实世界场景进行至少部分扫描的结果，

-从数字三维表现创建虚拟游戏环境。

因此，真实世界场景用作物理模型，从该物理模型构建虚拟游戏环境。虚拟游戏环境还可以称为虚拟游戏场景。

具体说，本发明的第一方面涉及创建虚拟游戏环境或虚拟游戏场景的方法，该方法包括以下步骤。

1.选择一个或多个物理对象；

2.使用所选择的物理对象提供游戏环境/场景的物理模型；

3.用捕捉装置(例如相机)将物理模型确定为目标；

4.使用捕捉装置至少部分地扫描物理模型，以获得物理模型的数字三维表现，其包括关于一个或多个物理对象的例如一个或多个预定物理特性的信息；

5.将物理模型的数字三维表现转换为虚拟玩具构造元件构成的虚拟玩具构造模型；和

6.在虚拟玩具构造模型中限定游戏控制元件，其中使用关于预定物理特性的信息限定游戏控制元件，由此创建虚拟游戏环境/场景。