CN102169364A - 应用于立体互动***的互动模块及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于立体互动***的互动模块及其方法，用来根据使用者的位置，校正一互动组件的位置，或是校正立体影像中的虚拟物品的位置与互动判断条件。如此，即使使用者的位置改变而造成使用者所看到的立体影像中的虚拟物品的位置改变，立体互动***仍可根据经校正后的互动组件的位置，或是经校正后的虚拟物品的位置与互动判断条件，来得到正确的互动结果。

Description

应用于立体互动***的互动模块及其方法

技术领域

本发明涉及一种立体互动***，更明确地说，涉及一种利用立体显示***进行互动的立体互动***。

背景技术

在公知技术中，立体显示***用来提供立体影像。如图1所示，立体显示***可分为裸眼式立体显示***与眼镜式立体显示***。举例而言，在图1的左半部中的裸眼式立体显示***110利用分光的方式，在不同角度提供不同的影像(如图1的影像DIM_θ1～DIM_θ8)。如此，由于使用者的双眼位于不同角度，因此使用者可分别接收到左影像DIM_L(影像DIM_θ4)与右影像DIM_R(影像DIM_θ5)，并据以得到裸眼式立体显示***110所提供的立体影像。在图1的右半部的眼镜式立体显示***120包含显示屏121与辅助眼镜122。显示屏121用来提供左影像DIM_L与右影像DIM_R。辅助眼镜122用来辅助使用者的双眼分别接收左影像DIM_L与右影像DIM_R，以让使用者可得到该立体影像。

然而，使用者从立体显示***所得到的立体影像，会随着使用者的位置而改变。以眼镜式立体显示***120为例，如图2所示(在图2中未图示辅助眼镜122)，立体显示***120所提供的立体影像中具有虚拟物品VO(举例而言，虚拟物品VO为网球)。其中虚拟物品VO在左影像DIM_L中的位置为LOC_ILVO，在右影像DIM_R中的位置为LOC_IRVO。设此时使用者的左眼的位置为LOC_1LE，使用者的右眼的位置为LOC_1RE。使用者的左眼的位置LOC_1LE与虚拟物品VO的位置LOC_ILVO形成直线L_1L；使用者的右眼的位置LOC_1RE与虚拟物品VO的位置LOCI_RVO形成直线L_1R。如此，使用者所看到虚拟物品VO的位置根据直线L_1L与L_1R而决定。举例而言，当直线L_1L与L_1R的交点的位置为LOC_1CP时，使用者所看到虚拟物品VO的位置即为LOC_1CP。同理，当使用者的双眼位置分别为LOC_2LE与LOC_2RE时，使用者的双眼的位置分别与虚拟物品VO的位置LOC_ILVO与LOC_IRVO形成直线L_2L与L_2R。此时，使用者所看到虚拟物品VO的位置根据直线L_2L与L_2R而决定。也就是说，使用者所看到虚拟物品VO的位置即为直线L_2L与L_2R的交点的位置LOC_2CP。

由于使用者从立体显示***所得到的立体影像，会随着使用者的位置而改变，因此当使用者欲通过互动模块(如游乐器)与立体显示***互动时，可能会产生错误的互动结果。举例而言，使用者欲通过互动模块(如游乐器)与立体显示***120进行立体网球游戏。使用者手持互动模块中的互动组件(如游戏控制游戏杆)，以控制游戏中的角色挥拍击球。互动模块(游乐器)假设使用者的位置位于立体显示***的正前方，且互动模块(游乐器)假设使用者的双眼位置分别为LOC_1LE与LOC_1RE。此时，互动模块(游乐器)控制立体显示***120在左影像DIM_L中显示网球的位置LOC_ILVO，在右影像DIM_R中显示网球的位置为LOC_IRVO。因此，互动模块(游乐器)假设使用者所看到的3D网球位置为LOC_1CP(如图2所示)。此外，当使用者挥拍的位置与位置LOC_1CP之间的距离小于互动临界距离D_TH时，互动模块(游乐器)即判断使用者击中网球。然而，若此时使用者的双眼位置实际上为LOC_2LE与LOC_2RE，则使用者实际上所看到的3D网球位置为LOC_2CP。假设位置LOC_2CP与LOC_1CP之间的距离大于互动临界距离D_TH。如此，当使用者控制互动组件(游戏控制游戏杆)对位置LOC_2CP挥拍时，互动模块(游乐器)判断使用者没有击中网球。换句话说，虽然使用者实际上所看到的3D网球位置为LOC_2CP，且使用者控制互动组件(游戏控制游戏杆)对位置LOC_2CP挥拍，但是互动模块(游乐器)却判断使用者没有击中网球。也就是说，由于使用者的眼睛位置改变造成立体影像的失真，因此会造成互动模块(游乐器)误判使用者与物品的互动关系，产生不正确的互动结果，带给使用者很大的不便。

发明内容

本发明提供一种应用于一立体互动***的互动模块。该立体互动***具有一立体显示***。该立体显示***用来提供一立体影像。该立体影像具有一虚拟物品。该虚拟物品具有一虚拟坐标与一互动判断条件。该互动模块包含一定位模块、一互动组件、一互动组件定位模块，以及一互动判断电路。该定位模块用来侦测在一场景中使用者的位置，以产生一三维参考坐标。该互动组件定位模块用来侦测该互动组件的位置，产生一三维互动坐标。该互动判断电路用来根据该三维参考坐标转换该虚拟坐标为一校正虚拟坐标，且根据该三维互动坐标、该校正虚拟坐标与该互动判断条件，决定该互动组件与该立体影像之间的一互动结果。

本发明还提供一种应用于一立体互动***的互动模块。该立体互动***具有一立体显示***。该立体显示***用来提供一立体影像。该立体影像具有一虚拟物品。该虚拟物品具有一虚拟坐标与一互动判断条件。该互动模块包含一定位模块、一互动组件、一互动组件定位模块，以及一互动判断电路。该定位模块用来侦测在一场景中使用者的位置，以产生一三维参考坐标。该互动组件定位模块用来侦测该互动组件的位置，以产生一三维互动坐标。该互动判断电路用来根据该三维参考坐标转换该三维互动坐标为一三维校正互动坐标，且根据该三维校正互动坐标、该虚拟坐标与该互动判断条件，决定该互动组件与该立体影像之间的一互动结果。

本发明还提供一种用来决定一立体互动***的一互动结果的方法。该立体互动***具有一立体显示***与一互动组件。该立体显示***用来提供一立体影像。该立体影像具有一虚拟物品。该虚拟物品具有一虚拟坐标与一互动判断条件。该方法包含侦测在一场景中使用者的位置，以产生一三维参考坐标、侦测该互动组件的位置，以产生一三维互动坐标，以及根据该三维参考坐标、该三维互动坐标、该虚拟坐标与该互动判断条件，决定该互动组件与该立体影像之间的该互动结果。

附图说明

图1为说明公知技术的立体显示***的示意图。

图2为说明公知技术的立体显示***所提供的立体影像随使用者的位置而改变的示意图。

图3与图4为说明本发明的立体互动***的示意图。

图5为说明本发明的校正方法的第一实施例的示意图。

图6、图7与图8为说明可减少互动判断电路在本发明的校正方法的第一实施例中所需处理的搜寻点的数目的方式的示意图。

图9与图10为说明本发明的校正方法的第二实施例的示意图。

图11与图12为说明本发明的校正方法的第三实施例的示意图。

图13为说明本发明的立体互动***可控制声光效果的示意图。

图14为本发明的眼睛定位模块的第一实施例的示意图。

图15为本发明的眼睛定位电路的第一实施例的示意图。

图16为本发明的眼睛定位模块的另一实施例的示意图。

图17为本发明的眼睛定位电路的另一实施例的示意图。

图18为本发明的眼睛定位电路的另一实施例的示意图。

图19与图20为本发明的眼睛定位电路的另一实施例的示意图。

图21与图22为本发明的眼睛定位电路的另一实施例的示意图。

图23为本发明的眼睛定位模块的另一实施例的示意图。

图24为本发明的三维场景传感器的第一实施例的示意图。

图25为本发明的眼睛坐标产生电路的第一实施例的示意图。

图26为本发明的眼睛坐标产生电路的另一实施例的示意图。

图27为本发明的眼睛坐标产生电路的另一实施例的示意图。

图28为本发明的眼睛坐标产生电路的另一实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

110、120、310  立体显示***

121            显示屏

122            辅助眼镜

300            立体互动***

320                             互动模块

321                             定位模块

322                             互动组件

323                             互动组件定位模块

324                             互动判断电路

330                             显示控制电路

340                             喇叭

350                             声音控制电路

1100、1300、1700                眼睛定位模块

1110、1120、1810                影像传感器

1130、1200、1400、1500、1600、  眼睛定位电路

2300

1140、1920                      三维坐标转换电路

1210、1910                      眼睛侦测电路

1350、2030                      人脸侦测电路

1410、2110、2310                眼镜侦测电路

1420、2120、2320                眼镜坐标转换电路

1530、2230                      倾斜侦测器

1640、1820、2340                红外光发光组件

1650                            红外光反射组件

1660、2360                      红外光感测电路

1710、1800                      三维场景传感器

1720、1900、2000、2100、        眼睛坐标产生电路

2200

1830                            光感测测距装置

COND_PVO、COND_CVO                互动判断条件

D_S                            误差距离

D_TH                           互动临界距离

D_MPR、D_MPL                    距离

DIM_3D                         立体影像

DIM_θ1～DIM_θ8、DIM_L、DIM_R    影像

INFO_D                         距离信息

INFO_TILT                      倾斜信息

L_D                            侦测光

L_R                            反射光

L_1L、L_1R、L_2L、L_2R、L_PL、L_PR、

L_AL、L_AR、L_REFL、L_REFR、L_PJL、直线

L_PJR

LOC_{3D_PIO}、LOC_{3D_CIO}、

LOC_{3D_PVO}、LOC_{3D_CVO}、

LOC_{3D_EYE}、LOC_IRVO、

LOC_ILVO、LOC_1CP、LOC_2CP、

LOC_1LE、LOC_1LR、LOC_2LE、

LOC_2LR、LOC_{3D_LE}、LOC_{3D_RE}、

LOC_{LE_PRE}、LOC_{RE_PRE}、坐标

LOC_PTH、LOC_CTH、LOC_{3D_IPJR}、

LOC_{3D_IPJL}、LOC_{3D_SPJR}、

LOC_{3D_SPJL}、

LOC_SEN1～LOC_SEN3、

LOC_{2D_EYE1}～LOC_{2D_EYE3}、

LOC_GLASS1、LOC_GLASS2、

LOC_GLASS3、LOC_IR、LOC_MD

MP                            参考中点

P_A、P_X                        搜寻点

P_B                    端点

P_C                    中心点

RA                    搜寻范围

RT                    互动结果

SC                    场景

SIM_2D1～SIM_2D3        二维感测影像

SL_GLASS1～SL_GLASS3    眼镜斜率

SL_IR                  红外光斜率

SUF_PTH、SUF_CTH        临界面

具体实施方式

本发明提供一种立体互动***，可根据使用者的位置，校正互动组件的位置，或是立体影像中的虚拟物品的位置与互动判断条件，如此，本发明的立体互动***可根据经校正后的互动组件的位置，或是经校正后的虚拟物品的位置与互动判断条件，得到正确的互动结果。

请参考图3与图4。图3与图4为说明本发明的立体互动***300的示意图。立体互动***300包含立体显示***310，以及互动模块320。立体显示***310提供立体影像DIM_3D。立体显示***可借由裸眼式立体显示***110或眼镜式立体显示***120实施。互动模块320包含定位模块321、互动组件322、互动组件定位模块323，以及互动判断电路324。定位模块321用来侦测在场景SC中使用者的位置，以产生三维参考坐标。互动组件定位模块323侦测互动组件322的位置，以产生三维互动坐标LOC_{3D_PIO}。互动判断电路324根据3D参考坐标、三维互动坐标LOC_{3D_PIO}与立体影像DIM_3D，决定互动组件322与立体影像DIM_3D之间的互动结果RT。

为了方便说明，在本发明中假设定位模块321为眼睛定位模块进行举例说明。眼睛定位模块321侦测在场景SC中使用者的眼睛的位置，以产生三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}来作为三维参考坐标。其中三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}包含三维左眼坐标LOC_{3D_LE}与三维右眼坐标LOC_{3D_RE}。因此，此时互动判断电路324根据三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}、三维互动坐标LOC_{3D_PIO}与立体影像DIM_3D，决定互动组件322与立体影像DIM_3D之间的互动结果RT。然而，本发明的定位模块321不限定为眼睛侦测模块，举例而言，定位模块321可借由侦测使用者的其它特征(如使用者的耳朵或嘴巴等)，以定位使用者的位置。

以下将更进一步地说明本发明的立体互动***300的工作原理。

立体影像DIM_3D由左影像DIM_L与右影像DIM_R所形成。设立体影像DIM_3D具有虚拟物品VO。举例而言，使用者通过立体互动***300进行网球游戏，虚拟物品VO为网球，使用者借由互动组件322控制在立体影像DIM_3D中的另一虚拟物品(如网球拍)，来进行网球游戏。虚拟物品VO具有虚拟坐标LOC_{3D_PVO}与互动判断条件COND_PVO。更明确地说，虚拟物品VO在立体显示***310所提供的左影像DIM_L中的位置为LOC_ILVO，在立体显示***310所提供的右影像DIM_R中的位置为LOC_IRVO。互动模块320先假设使用者处于参考位置(如立体显示***310的正前方)，且使用者的双眼位置等于已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}，其中已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}包含已知左眼坐标LOC_{LE_PRE}与已知右眼坐标LOC_{RE_PRE}。根据直线L_PL(已知左眼坐标LOC_{LE_PRE}与虚拟物品VO在左影像DIM_L的位置LOC_ILVO之间的直线)与直线L_PR(已知右眼坐标LOC_{RE_PRE}与虚拟物品VO在右影像DIM_R的位置LOC_IRVO之间的直线)，立体互动***300可得到使用者从已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}所看到的虚拟物品VO在位置LOC_{3D_PVO}，并将虚拟物品VO的虚拟坐标设定为LOC_{3D_PVO}。更明确地说，使用者具有立体成像位置模型MODEL_LOC可用来依据双眼所接收的影像来定位物品的位置。也就是说，当使用者接收左影像DIM_L与右影像DIM_R后，使用者依据左影像DIM_L中虚拟物品VO的位置LOC_ILVO、右影像DIM_R中虚拟物品VO的位置为LOC_IRVO，即可借由立体成像位置模型MODEL_LOC来定位虚拟物品VO的立体成像位置。举例而言，在本发明中，假设立体成像位置模型MODEL_LOC为依据虚拟物品VO在左影像DIM_L中的位置(如位置LOC_ILVO)与使用者左眼的位置(如已知左眼坐标LOC_{LE_PRE})的第一联机(如直线L_PL)与依据虚拟物品VO在右影像DIM_R中的位置(如已知右眼坐标LOC_IRVO)与使用者右眼的位置(如位置LOC_{RE_PRE})的第二联机(如直线L_PR)，决定虚拟物品VO的立体成像位置。当上述的第一联机与第二联机交叉于一交叉点时，立体成像位置模型MODEL_LOC可设定虚拟物品VO的立体成像位置为交叉点的坐标；当上述的第一联机与第二联机没有交叉点时，立体成像位置模型MODEL_LOC可先决定具有与第一联机与第二联机的最小距离和的参考中点，并设定虚拟物品VO的立体成像位置为参考中点的坐标。虚拟物品VO的互动判断条件COND_PVO用来提供给互动判断电路324决定互动结果RT。举例而言，互动判断条件COND_PVO可设为当互动组件322的位置与虚拟坐标LOC_{3D_PVO}之间的距离小于互动临界距离D_TH时，互动结果RT表示「接触」，也就是说，此时互动判断电路324判断互动组件322所控制的网球拍接触到立体影像DIM_3D中的虚拟物品VO(举例而言，如击中网球)；当互动组件322的位置与虚拟坐标LOC_{3D_PVO}之间的距离大于互动临界距离D_TH时，互动结果RT表示「未接触」，也就是说，此时互动判断电路324判断互动组件322没有接触到立体影像DIM_3D中的虚拟物品VO(举例而言，没有击中网球)。

在本发明中，互动判断电路324根据三维双眼坐标(三维参考坐标)LOC_{3D_EYE}、三维互动坐标LOC_{3D_PIO}与立体影像DIM_3D，决定互动结果RT。更明确地说，由于当使用者不是从立体互动***300所假设的已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}观看立体影像DIM_3D时，使用者所看到虚拟物品VO的位置会改变且虚拟物品VO可能会有点变形，而导致不正确的互动结果RT。因此，本发明提供三种校正方法的实施例。以下将作进一步地说明。

在本发明的校正方法的第一实施例中，互动判断电路324根据使用者观看立体影像DIM_3D的位置(三维双眼坐标LOC_{3D_EYE})，校正使用者实际上欲通过互动组件322进行互动的位置，来得到正确的互动结果RT。更明确地说，互动判断电路324依据立体成像位置模型MODEL_LOC，计算当使用者的双眼位置为已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}时所观察到的互动组件322所控制的虚拟物品(如网球拍)的位置(此位置即为三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO})。接着，互动判断电路324根据三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}、虚拟物品VO的虚拟坐标LOC_{3D_PVO}与互动判断条件COND_POV，决定当使用者的双眼位置为已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}时所观察到的互动结果RT。由于互动结果RT不随着使用者的位置而改变，因此此时互动判断电路324所得到的互动结果即为使用者的双眼位置虚拟在三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}所观察到的互动结果RT。

请参考图5。图5为说明本发明的校正方法的第一实施例的示意图。互动判断电路324根据三维双眼坐标(三维参考坐标)LOC_{3D_EYE}转换三维互动坐标LOC_{3D_PIO}为三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}。更明确地说，互动判断电路324根据三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}与三维互动坐标LOC_{3D_PIO}，计算出当使用者的双眼位置虚拟在已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}时，使用者所观察到的互动组件322的位置(意即三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO})。举例而言，在已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}的坐标***中具有复数个搜寻点P(如图5所示的搜寻点P_A)。互动判断电路324根据搜寻点P_A与已知双眼坐标LOC_{LE_PRE}与LOC_{RE_PRE}，可得到搜寻点P_A投影于左影像DIM_L的左搜寻投影坐标LOC_{3D_SPJL}，以及搜寻点P_A投影于右影像DIM_R的右搜寻投影坐标LOC_{3D_SPJR}。借由本发明所假设的立体成像位置模型MODEL_LOC，互动判断电路324根据搜寻投影坐标LOC_{3D_SPJL}与LOC_{3D_SPJR}，以及三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}可得到在对应于三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}的坐标***中，对应于搜寻点P_A的端点P_B，且互动判断电路324可进一步地计算出端点P_B与三维互动坐标LOC_{3D_PIO}的误差距离D_S。如此一来，互动判断电路324根据上述所说明的方式，可计算在已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}的坐标***中所有搜寻点P所对应的误差距离D_S。当一搜寻点(举例而言，如P_X)所对应的误差距离D_S最小时，互动判断电路324根据搜寻点P_X的位置来决定三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}。由于当使用者的双眼位置为三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}时，使用者所看到的立体影像DIM_3D的各虚拟物品的位置皆是从已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}的坐标***转换至三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}的坐标***。因此借由图5所说明的方法计算三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}时，坐标***的转换方向与使用者所看到的立体影像DIM_3D的各虚拟物品的转换方向相同，如此可减少因非线性坐标***转换所产生的误差，而得到较正确的三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}。

为了减少在本发明的校正方法的第一实施例中，互动判断电路324当计算在已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}的坐标***中搜寻点P所对应的误差距离D_S时所需的运算资源，本发明更进一步地提供简化的方式，以减少互动判断电路324所需处理的搜寻点P的数目。请参考图6、图7与图8。图6、图7与图8为说明可减少互动判断电路324在本发明的校正方法的第一实施例中所需处理的搜寻点的数目的方式的示意图。互动判断电路324根据三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}将三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}的坐标***中的三维互动坐标LOC_{3D_PIO}转换为已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}的坐标***中的中心点P_C。由于中心点P_C对应于三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}的坐标***中的三维互动坐标LOC_{3D_PIO}，因此在一般的情况下，具有最小误差距离D_S的搜寻点P_X会邻近于中心点P_C。换句话说，互动判断电路324可仅计算邻近于中心点P_C的搜寻点P所对应的误差距离D_S，即可得到具有最小误差距离D_S的搜寻点P_X，并据以决定三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}。

更明确地说，如图6所示，根据互动组件322的三维互动坐标LOC_{3D_PIO}与使用者的三维左眼坐标LOC_{3D_LE}可形成投影直线L_PJL。投影直线L_PJL与立体显示***310交会于位置LOC_{3D_IPJL}。其中位置LOC_{3D_IPJL}即为使用者所看到互动组件322投影于立体显示***310所提供的左影像DIM_L的三维左互动投影坐标；同理，根据互动组件322的三维互动坐标LOC_{3D_PIO}与使用者的三维右眼坐标LOC_{3D_ER}可形成投影直线L_PJR。投影直线L_PJR与3D投影***310交会于位置LOC_{3D_IPJR}。其中位置LOC_{3D_IPJR}即为使用者所看到互动组件322投影于立体显示***310所提供的右影像DIM_L的三维右互动投影坐标。也就是说，互动判断电路324根据三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}与三维互动坐标LOC_{3D_PIO}，以得出互动组件322投影于立体显示***310上的三维左互动投影坐标LOC_{3D_IPJL}与三维右互动投影坐标LOC_{3D_IPJR}。互动判断电路324根据三维左互动投影坐标LOC_{3D_IPJL}与已知左眼坐标LOC_{LE_PRE}来决定左参考直线L_REFL，并根据该三维右互动投影坐标LOC_{3D_IPJR}与已知右眼坐标LOC_{RE_PRE}来决定右参考直线L_REFR。互动判断电路324根据左参考直线L_REFL与右参考直线L_REFR，可得到在已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}的坐标***中的中心点P_C。举例而言，当左参考直线L_REFL与右参考直线L_REFR相交于交点CP时(如图6所示)，互动判断电路324可根据交点CP的位置，决定中心点P_C。当左参考直线L_REFL与右参考直线L_REFR不直接相交时(如图7所示)，互动判断电路324根据左参考直线L_REFL与右参考直线L_REFR，得到具有与左参考直线L_REFL与右参考直线L_REFR的最小距离和的参考中点MP，且参考中点MP与左参考直线L_REFL之间的距离D_MPL等于参考中点MP与右参考直线L_REFR之间的距离D_MPR。此时，参考中点MP即为中心点P_C。当互动判断电路324得到中心点P_C后，如图8所示，互动判断电路324可根据中心点P_C决定搜寻范围RA。互动判断电路324只计算在搜寻范围RA中的搜寻点P所对应的误差距离D_S。因此相较于在图5中所说明的全面搜寻的方式，利用图6、图7与图8所说明的方式，可进一步地节省互动判断电路324在计算三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}时所需的运算资源。

请参考图9与图10。图9与图10为说明本发明的校正方法的第二实施例的搜寻点的示意图。互动判断电路324根据三维双眼坐标(三维参考坐标)LOC_{3D_EYE}转换三维互动坐标LOC_{3D_PIO}为三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}。更明确地说，互动判断电路324根据三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}与三维互动坐标LOC_{3D_PIO}，计算出当使用者的双眼位置为已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}时，使用者所观察到的互动组件322的位置(意即三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO})。举例而言，如图9所示，根据互动组件322的三维互动坐标LOC_{3D_PIO}与使用者的三维左眼坐标LOC_{3D_LE}可形成投影直线L_PJL。投影直线L_PJL与立体显示***310交会于位置LOC_{3D_IPJL}。其中位置LOC_{3D_IPJL}即为使用者所看到互动组件322投影于立体显示***310所提供的左影像DIM_L的三维左互动投影坐标；同理，根据互动组件322的三维互动坐标LOC_{3D_PIO}与使用者的三维右眼坐标LOC_{3D_ER}可形成投影直线L_PJR。投影直线L_PJR与3D投影***310交会于位置LOC_{3D_IPJR}。其中位置LOC_{3D_IPJR}即为使用者所看到互动组件322投影于立体显示***310所提供的右影像DIM_L的三维右互动投影坐标。也就是说，互动判断电路324根据三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}与三维互动坐标LOC_{3D_PIO}，得出互动组件322投影于立体显示***310上的三维左互动投影坐标LOC_{3D_IPJL}与三维右互动投影坐标LOC_{3D_IPJR}。互动判断电路324根据三维左互动投影坐标LOC_{3D_IPJL}与已知左眼坐标LOC_{LE_PRE}决定左参考直线L_REFL，并根据该三维右互动投影坐标LOC_{3D_IPJR}与已知右眼坐标LOC_{RE_PRE}决定右参考直线L_REFR。如此，互动判断电路324根据左参考直线L_REFL与右参考直线L_REFR，即可得到当使用者的双眼位置虚拟在已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}时，使用者所观察到的互动组件322的位置(三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO})。更进一步地说，当左参考直线L_REFL与右参考直线L_REFR相交于交点CP时，交点CP的坐标为三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}；当左参考直线L_REFL与右参考直线L_REFR不直接相交时(如图10所示)，互动判断电路324根据左参考直线L_REFL与右参考直线L_REFR，得到具有与左参考直线L_REFL与右参考直线L_REFR的最小距离和的参考中点MP，且参考中点MP与左参考直线L_REFL之间的距离D_MPL等于参考中点MP与右参考直线L_REFR之间的距离D_MPR。此时，参考中点MP的坐标即可视为当使用者的双眼位置为已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}时，使用者所观察到的互动组件322的位置(三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO})。因此，互动判断电路324可根据三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}，以及虚拟物品VO的虚拟坐标LOC_{3D_PVO}与互动判断条件COND_PVO，以决定互动结果RT。相较于本发明的校正方法的第一实施例，在本发明的校正方法的第二实施例中，互动判断电路324根据三维互动坐标LOC_{3D_PIO}与三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}，得到三维左互动投影坐标LOC_{3D_IPJL}与三维右互动投影坐标LOC_{3D_IPJR}，并进一步根据三维左互动投影坐标LOC_{3D_IPJL}、三维右互动投影坐标LOC_{3D_IPJR}与已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}，得到三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}。也就是说，在本发明的校正方法的第二实施例中为将对应于三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}的坐标***的三维互动坐标LOC_{3D_PIO}转换为对应于已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}的坐标***的位置，并以该位置作为三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}。在本发明的校正方法的第二实施例中，对应于已知双眼坐标LOC_{EYE_PRE}的坐标***与对应于三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}的坐标***之间的转换并非线性(意即将三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}以类似上述说明的方式反转换回三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}的坐标***的位置不等于三维互动坐标LOC_{3D_PIO})，因此相较于本发明的校正方法的第一实施例，本发明的校正方法的第二实施例所得到的三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}为近似值。然而，利用本发明的校正方法的第二实施例，互动判断电路324不需计算搜寻点P所对应的误差距离D_S，因此可大量地节省互动判断电路324所需的运算资源。

在本发明的校正方法的第三实施例中，互动判断电路324根据使用者实际上看立体影像DIM_3D的位置(如图4所示的三维左眼坐标LOC_{3D_LE}与三维右眼坐标LOC_{3D_RE})，校正立体影像DIM_3D(如虚拟物品VO的虚拟坐标LOC_{3D_PVO}与互动判断条件COND_PVO)，来得到正确的互动结果RT。更明确地说，互动判断电路324根据三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}(三维左眼坐标LOC_{3D_LE}与三维右眼坐标LOC_{3D_RE})、虚拟物品VO的虚拟坐标LOC_{3D_PVO}与互动判断条件COND_PVO，计算出当使用者的观看位置为三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}时，使用者实际上所看到虚拟物品VO的位置与使用者所应感受到的互动判断条件。如此，互动判断电路324即可根据互动组件322的位置(三维互动坐标LOC_{3D_PIO})、使用者实际上所看到虚拟物品VO的位置(如图4所示的经校正后的坐标)，以及使用者所应感受到的互动判断条件(如图4所示的经校正后的互动判断条件)，而决定正确的互动结果。

请参考图11与图12。图11与图12为说明本发明的校正方法的第三实施例的示意图。在本发明的校正方法的第三实施例中，互动判断电路324根据三维双眼坐标(三维参考坐标)LOC_{3D_EYE}校正立体影像DIM_3D，以得到正确的互动结果RT。更明确地说，互动判断电路324根据三维双眼坐标(三维参考坐标)LOC_{3D_EYE}转换虚拟物品VO的虚拟坐标LOC_{3D_PVO}为校正虚拟坐标LOC_{3D_CVO}。且互动判断电路324根据该三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}转换互动判断条件COND_PVO为校正互动判断条件COND_CVO。如此一来，互动判断电路324根据三维互动坐标LOC_{3D_PIO}、校正虚拟坐标LOC_{3D_CVO}与校正互动判断条件COND_CVO，决定互动结果RT。举例而言，如图11所示，使用者从三维左眼坐标LOC_{3D_LE}与三维右眼坐标LOC_{3D_RE}观看立体影像DIM_3D。因此，互动判断电路324可根据直线L_AL(三维左眼坐标LOC_{3D_LE}与虚拟物品VO于左影像DIM_L的位置LOC_ILVO之间的直线)与直线L_AR(三维右眼坐标LOC_{3D_RE}与虚拟物品VO于右影像DIM_R的位置LOC_IRVO之间的直线)，得到使用者从三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}所看到的虚拟物品VO在位置LOC_{3D_CVO}。如此一来，互动判断电路324可根据三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}，校正虚拟坐标LOC_{3D_PVO}，而得到使用者实际上看到虚拟物品VO所处的位置(校正虚拟坐标LOC_{3D_CVO})。如图12所示，互动判断条件COND_PVO为根据互动临界距离D_TH与虚拟物品VO的位置所决定。因此，互动判断条件COND_PVO可视为以虚拟物品VO的位置为中心，以互动临界距离D_TH为半径所形成的临界面SUF_PTH。当互动组件322进入临界面SUF_PTH时，互动判断电路324决定互动结果RT表示「接触」；当互动组件322没有进入临界面SUF_PTH时，互动判断电路324决定互动结果RT表示「未接触」。由于临界面SUF_PTH可视为由许多临界点P_TH所组成，每个临界点P_TH的位置为其虚拟坐标LOC_PTH，因此互动判断电路324利用类似图11所说明的方法，可根据三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}，得到使用者实际上所感受到的每个临界点P_TH的校正虚拟坐标LOC_CTH。如此一来，所有临界点P_TH的校正虚拟坐标LOCC_TH即可形成经校正后的临界面SUF_CTH。此时，校正临界面SUF_CTH即为校正互动判断条件COND_COV。也就是说，当互动组件322的三维互动坐标LOC_{3D_PIO}进入校正临界面SUF_CTH时，互动判断电路324决定互动结果RT表示「接触」(如图12所示)。如此一来，互动判断电路324根据三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}可校正立体影像DIM_3D(虚拟物品VO的虚拟坐标LOC_{3D_PVO}与互动判断条件COND_PVO)，以得到使用者实际上看到虚拟物品VO的位置(校正虚拟坐标LOC_{3D_CVO})与使用者实际上所应感受到的互动判断条件(校正互动判断条件COND_CVO)。因此，互动判断电路324可根据互动组件322的三维互动坐标LOC_{3D_PIO}、虚拟坐标LOC_{3D_CVO}与校正互动判断条件COND_CVO，以正确地决定互动结果RT。此外，在一般的情况下，互动判断条件COND_POV与校正互动判断条件COND_COV的差异不大，举例而言，临界面SUF_PTH为具有半径D_TH的球面，此时，校正临界面SUF_CTH也为球面，且其半径大约等于D_TH。因此在本发明的校正方法的第三实施例中，也可仅校正虚拟物品VO的虚拟坐标LOC_{3D_PVO}，而不校正互动判断条件COND_PVO，以节省互动判断电路324所需的运算资源。换句话说，互动判断电路324可依据校正虚拟坐标LOC_{3D_CVO}与原本的互动判断条件COND_PVO，计算互动结果RT。

此外，在本发明的校正方法的第三实施例中，互动判断电路324根据使用者实际上看立体影像DIM_3D的位置(三维双眼坐标LOC_{3D_EYE})，校正立体影像DIM_3D(虚拟坐标LOC_{3D_PVO}与互动判断条件COND_PVO)，来得到正确的互动结果RT。因此在本发明所提供的校正方法的第三实施例中，若立体影像DIM_3D中具有多个虚拟物品(举例而言，VO₁～VO_M)，则互动判断电路324需计算每个虚拟物品VO₁～VO_M的校正虚拟坐标与校正互动判断条件。换句话说，互动判断电路324所需处理的资料量随着虚拟物品的数量而增加。然而，在本发明的校正方法的第一与第二实施例中，互动判断电路324根据使用者观看立体影像DIM_3D的位置(三维双眼坐标LOC_{3D_EYE})，以校正互动组件322的位置(三维互动坐标LOC_{3D_PIO})，来得到正确的互动结果RT。因此在本发明所提供的校正方法的第一与第二实施例中，互动判断电路324仅需计算互动组件322的三维校正互动坐标LOC_{3D_CIO}。换句话说，相较于本发明所提供的校正方法的第三实施例，即使虚拟物品的数量增加，互动判断电路324所需处理的资料量也不会改变。

请参考图13，图13为说明本发明的立体互动***300可控制声光效果的示意图。立体互动***300另包含显示控制电路330，喇叭340，以及声音控制电路350。显示控制电路330根据互动结果RT，调整立体显示***310所提供的立体影像DIM_3D。举例而言，当互动判断电路324判断互动结果RT表示「接触」时，显示控制电路330控制立体显示***310显示虚拟物品VO(如网球)被互动组件322(对应于网球拍)击出的立体影像DIM_3D。声音控制电路350根据互动结果RT调整喇叭340所提供的声音。举例而言，当互动判断电路324判断互动结果RT表示「接触」时，声音控制电路350控制喇叭340输出虚拟物品VO(如网球)被互动组件322(对应于网球拍)击中的声音。

请参考图14。图14为本发明的眼睛定位模块的实施例1100的示意图。眼睛定位模块1100包含影像传感器1110与1120、眼睛定位电路1130，以及三维坐标转换电路1140。影像传感器1110与1120用来感测范围涵盖使用者的位置的场景SC，以分别产生二维感测影像SIM_2D1与SIM_2D2，且影像传感器1110设置于感测位置LOC_SEN1、影像传感器1120设置于感测位置LOC_SEN2。眼睛定位电路1130用来根据二维感测影像SIM_2D1与SIM_2D2，分别得到在二维感测影像SIM_2D1中使用者双眼的二维双眼坐标LOC_{2D_EYE1}与在二维感测影像SIM_2D2中使用者双眼的二维双眼坐标LOC_{2D_EYE2}。三维坐标转换电路1140，用来根据二维双眼坐标LOC_{2D_EYE1}与LOC_{2D_EYE2}、影像传感器1110的位置LOC_SEN1，以及影像传感器1120的位置LOC_SEN2，计算出使用者的双眼的三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}，其工作原理为业界习知的技术，故不再赘述。

请参考图15。图15为本发明的眼睛定位电路的实施例1200的示意图。眼睛定位电路1200包含眼睛侦测电路1210。眼睛侦测(eye-detecting)电路1210侦测二维感测影像SIM_2D1中的使用者的眼睛，以得到二维双眼坐标LOC_{2D_EYE1}，且眼睛侦测电路1210侦测二维感测影像SIM_2D2中的使用者的眼睛，以得到二维双眼坐标LOC_{2D_EYE2}。由于眼睛侦测为业界习知的技术，故不再赘述。

请参考图16。图16为本发明的眼睛定位模块的实施例1300的示意图。相较于眼睛定位模块1100，眼睛定位模块1300还包含人脸侦测电路1350。人脸侦测电路1350用来辨识二维感测影像SIM_2D1中的使用者的人脸HM₁的范围与二维感测影像SIM_2D2中的使用者的人脸HM₂的范围，其中人脸侦测为业界习知的技术，故不再赘述。借由人脸侦测电路1350，眼睛定位电路1130只需根据人脸HM₁与人脸HM₂的范围内的资料，即可分别得到二维双眼坐标LOC_{2D_EYE1}与LOC_{2D_EYE2}。因此，相较于眼睛定位模块1100，眼睛定位模块1300可减少眼睛定位电路1340对于二维感测影像SIM_2D1与SIM_2D2所需处理的范围，提升眼睛定位模块1100的处理速度。

考虑到立体显示***310以眼镜式立体显示***实施时，使用者的双眼可能会被眼镜式立体显示***的辅助眼镜遮蔽，因此在图17中，本发明提供眼睛定位电路的另一实施例1400。设立体显示***310包含显示屏311与辅助眼镜312。使用者配戴辅助眼镜312，以接收显示屏311所提供的左影像DIM_L与右影像DIM_R。眼睛定位电路1400包含眼镜侦测电路1410，以及眼镜坐标转换电路1420。眼镜侦测电路1410侦测二维感测影像SIM_2D1中的辅助眼镜312，以得到二维眼镜坐标LOC_GLASS1与眼镜斜率SL_GLASS1，且眼镜侦测电路1410侦测二维感测影像SIM_2D2中的辅助眼镜312，以得到二维眼镜坐标LOC_GLASS2与眼镜斜率SL_GLASS2。眼镜坐标转换电路1420根据二维眼镜坐标LOC_GLASS1与LOC_GLASS2、眼镜斜率SL_GLASS1与SL_GLASS2，以及使用者预先输入至立体互动***300或立体互动***300预先设定的已知双眼间距D_EYE，计算出使用者的二维双眼坐标LOC_{2D_EYE1}与LOC_{2D_EYE2}。如此，即使使用者的双眼被眼镜所遮蔽时，本发明的眼睛定位模块仍可借由眼睛定位电路1400的设计，得到使用者的二维双眼坐标LOC_{2D_EYE1}与LOC_{2D_EYE2}。

请参考图18。图18为本发明提供眼睛定位电路的另一实施例1500的示意图。相较于眼睛定位电路1400，眼睛定位电路1500还包含一倾斜侦测器1530。倾斜侦测器1530可设置在辅助眼镜312上。倾斜侦测器1530根据辅助眼镜312的倾斜角度，产生倾斜信息INFO_TILT。举例而言，倾斜侦测器1530为陀螺仪(Gyroscope)。由于当在二维感测影像SIM_2D1与影像SIM_2D2中对应于辅助眼镜312的画素较少时，眼镜侦测电路1410所计算得到的眼镜斜率SL_GLASS1与SL_GLASS2较容易产生误差。因此借由倾斜侦测器1530所提供的倾斜信息INFO_TILT，眼镜坐标转换电路1420可校正眼镜侦测电路1410所计算得到的眼镜斜率SL_GLASS1与SL_GLASS2。举例而言，眼镜坐标转换电路1420根据倾斜信息INFO_TILT，校正眼镜侦测电路1410所计算得到的眼镜斜率SL_GLASS1与SL_GLASS2，并据以产生校正眼镜斜率SL_{GLASS1_C}与校正眼镜斜率SL_{GLASS2_C}。如此，眼镜坐标转换电路1420根据二维眼镜坐标LOC_GLASS1与LOC_GLASS2、校正眼镜斜率SL_{GLASS1_C}与SL_{GLASS2_C}、与已知双眼间距_DEYE，可计算出二维双眼坐标LOC_{2D_EYE1}与LOC_{2D_ EYE2}。因此，也就是说，相较于眼睛定位电路1400，在眼睛定位电路1500中，眼镜坐标转换电路1420可校正眼镜侦测电路1410计算眼镜斜率SL_GLASS1与SL_GLASS2时所产生的误差，以更正确地计算出使用者的二维双眼坐标LOC_{2D_EYE1}与LOC_{2D_EYE2}。

请参考图19。图19为眼睛定位电路的另一实施例1600的示意图。相较于眼睛定位电路1400，眼睛定位电路1600另包含红外光发光组件1640、红外光反射组件1650，以及红外光感测电路1660。红外光发光组件1640用来发出侦测光L_D至场景SC。红外光反射组件1650设置于辅助眼镜312上，用来反射侦测光L_D以产生反射光L_R。红外光感测电路1660根据L_R，产生对应于辅助眼镜312的位置的二维红外光坐标LOC_IR与对应于辅助眼镜312的倾斜角度的红外光斜率SL_IR。类似于图18的说明，眼镜坐标转换电路1420可根据红外光感测电路1660所提供的信息(二维红外光坐标LOC_IR与红外光斜率SL_IR)，校正眼镜侦测电路1410所计算得到的眼镜斜率SL_GLASS1与SL_GLASS2，并据以产生校正眼镜斜率SL_{GLASS1_C}与校正眼镜斜率SL_{GLASS2_C}。如此一来，相较于眼睛定位电路1400，在眼睛定位电路1600中，眼镜坐标转换电路1420可校正眼镜侦测电路1410计算眼镜斜率SL_GLASS1与SL_GLASS2时所产生的误差，以更正确地计算出使用者的二维双眼坐标LOC_{2D_EYE1}与LOC_{2D_EYE2}。此外，在眼睛定位电路1600中，可具有多个红外光反射组件1650。举例而言，在图20中，眼睛定位电路1600具有两个红外光反射组件1650，分别设置对应在使用者的双眼的位置。在图20中，红外光反射组件1650分别设置在使用者的双眼的上方，以作为举例说明。在图19中的眼睛定位电路1600仅具有红外光反射组件1650，因此红外光感测电路1660需要侦测单一红外光反射组件1650的指向性以计算出红外光斜率SL_IR。然而，在图20中，当红外光感测电路1660侦测到两个红外光反射组件1650所产生的反射光L_R时，红外光感测电路1660可据以侦测两个红外光反射组件1650的位置，并计算出红外光斜率SL_IR。因此，利用图20的方式所实施的眼睛定位电路1600，可更简易且更精准地得到红外光斜率SL_IR，以更正确地计算出使用者的二维双眼坐标LOC_{2D_EYE1}与LOC_{2D_EYE2}。

此外，在图19与图20中所说明的眼睛定位电路1600中，当使用者的头部的转动幅度较大时，可能会造成红外光反射组件1650的角度过于偏斜，而使得红外光感测电路1660无法感测到足够的反射光L_R的能量，如此，可能会造成红外光感测电路1660无法正确地计算红外光斜率SL_IR。因此，本发明更进一步地提供眼睛定位电路的另一实施例2300。图21与图22为说明眼睛定位电路2300的示意图。相较于眼睛定位电路1400，眼睛定位电路2300另包含一或多个红外光发光组件2340、以及红外光感测电路2360。红外光发光组件2340及红外光感测电路2360的结构及工作原理分别与红外光发光组件1640及红外光感测电路1660类似。在眼睛电位电路2300中，将红外光发光组件2340直接设置对应于使用者的双眼的位置。如此，即使当使用者的头部的转动幅度较大时，红外光感测电路2360也可感测到足够的侦测光L_D的能量，以侦测红外光发光组件2340，并据以计算红外光斜率SL_IR。在图21中，眼睛定位电路2300具有红外光发光组件2340，且红外光发光组件2340大约设置在使用者的双眼的中间的位置。在图22中，眼睛定位电路2300具有两个红外光发光组件2340，且红外光发光组件2340分别设置于使用者的双眼的上方。因此，相较于图21中仅具有一个红外光发光组件2340，在图22中，当红外光感测电路2360侦测到两个红外光发光组件2240时，可直接以两个红外光发光组件2340的位置计算出红外光斜率SL_IR，而不需要侦测单一红外光发光组件2340的指向性。因此，利用图22的方式所实施的眼睛定位电路2300，可更简易且更精准地得到红外光斜率SL_IR，以更正确地计算出使用者的二维双眼坐标LOC_{2D_EYE1}与LOC_{2D_EYE2}。

请参考图23。图23为本发明的眼睛定位模块的另一实施例1700的示意图。眼睛定位模块1700包含三维场景传感器1710，以及眼睛坐标产生电路1720。三维场景传感器1710用来感测范围涵盖使用者的场景SC，以产生二维感测影像SIM_2D3，以及对应于二维感测影像SIM_2D3的距离信息INFO_D。距离信息INFO_D具有在二维感测影像SIM_2D3的每一点与三维场景传感器1710之间的距离的资料。眼睛坐标产生电路1720，用来根据二维感测影像SIM_2D3与距离信息INFO_D，产生三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}。举例而言，眼睛坐标产生电路1720辨识出二维感测影像SIM_2D3中对应于使用者的双眼的画素，接着，眼睛坐标产生电路1720根据距离信息INFO_D，得到二维感测影像SIM_2D3中对应于使用者的双眼的画素所感测的场景SC与三维场景传感器1710之间的距离。如此，眼睛坐标产生电路1720根据二维感测影像SIM_2D3中对应于使用者的双眼的画素的位置与在距离信息INFO_D中的对应的距离资料，即可产生三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}。

请参考图24。图24为本发明的三维场景传感器的实施例1800的示意图。三维场景传感器1800包含影像传感器1810、红外光发光组件1820，以及光感测测距装置1830。影像传感器1810感测场景SC，以产生二维感测影像SIM_2D3。红外光发光组件1820侦测光L_D至场景SC，以使场景SC产生反射光L_R。光感测测距装置1830，用来感测反射光L_R，以产生距离信息INFO_D。举例而言，光感测测距装置1830为Z传感器(Z-sensor)。由于Z传感器为业界习知的技术，故不再赘述。

请参考图25。图25为本发明的眼睛坐标产生电路的实施例1900的示意图。眼睛坐标产生电路1900包含眼睛侦测电路1910，以及三维坐标转换电路1920。眼睛侦测电路1910用来侦测二维感测影像SIM_2D3中使用者的眼睛，以得到二维双眼坐标LOC_{2D_EYE3}。三维坐标转换电路1920根据二维双眼坐标LOC_{2D_EYE3}、距离信息INFO_D、光感测测距装置1830所设置的测距位置LOC_MD(如图24所示)，以及影像传感器1810所设置的感测位置LOC_SEN3(如图24所示)，计算出三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}。

请参考图26。图26为本发明的眼睛坐标产生电路的实施例2000的示意图。相较于眼睛坐标产生电路1900，眼睛坐标产生电路2000还包含人脸侦测电路2030。人脸侦测电路2030用来辨识二维感测影像SIM_2D3中的使用者的人脸HM₃的范围。借由人脸测电路2030，眼睛侦测电路1910只需根据人脸HM₃范围内的资料，即可得到二维双眼坐标LOC_{2D_EYE3}。因此，相较于眼睛坐标产生电路1900，眼睛坐标产生电路2000可减少眼睛侦测电路1910对于二维感测影像SIM_2D3所需处理的范围，提升眼睛坐标产生电路2000的处理速度。

此外，考虑到立体显示***310以眼镜式立体显示***实施时，使用者的双眼可能会被眼镜式立体显示***的辅助眼镜312遮蔽，因此在图27中，本发明提供眼睛坐标产生电路的另一实施例2100。眼睛定位电路2100包含眼镜侦测电路2110，以及眼镜坐标转换电路2120。眼镜侦测电路2110侦测二维感测影像SIM_2D3中的辅助眼镜312，以得到二维眼镜坐标LOC_GLASS3与眼镜斜率SL_GLASS3。眼镜坐标转换电路2120根据二维眼镜坐标LOC_GLASS3与眼镜斜率SL_GLASS3、使用者预先输入至立体互动***300或立体互动***300预先设定的已知双眼间距D_EYE，以及距离信息INFO_D，以计算出使用者的三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}。如此，即使使用者的双眼被眼镜所遮蔽时，本发明的眼睛坐标产生电路2100仍可计算出使用者的三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}。

请参考图28。图28为本发明提供眼睛坐标产生电路的另一实施例2200的示意图。相较于眼睛坐标产生电路2100，眼睛坐标产生电路2200还包含倾斜侦测器2230。倾斜侦测器2230可设置在辅助眼镜312上。倾斜侦测器2230的结构与工作原理与倾斜侦测器1530相似，故不再赘述。借由倾斜侦测器2230所提供的倾斜信息INFO_TILT，眼镜坐标转换电路2120可校正眼镜侦测电路2110所计算得到的眼镜斜率SL_GLASS3。举例而言，眼镜坐标转换电路1420根据倾斜信息INFO_TILT，校正眼镜侦测电路2110所计算得到的眼镜斜率SL_GLASS3，并据以产生校正眼镜斜率SL_{GLASS3_C}。如此，眼镜坐标转换电路1420根据二维眼镜坐标LOC_GLASS3与校正眼镜斜率SL_{GLASS3_C}、已知双眼间距D_EYE与距离信息INFO_D，可计算出三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}。相较于眼睛坐标产生电路2100，在眼睛坐标产生电路2200中，眼镜坐标转换电路2120可校正眼镜侦测电路2110计算眼镜斜率SL_GLASS3时所产生的误差，以更正确地计算出使用者的三维双眼坐标LOC_{3D_EYE}。

综上所述，本发明所提供的立体互动***300，可根据使用者的位置，校正互动组件的位置，或是立体影像中的虚拟物品的位置与互动判断条件，如此，即使使用者的位置改变而造成使用者所看到的立体影像中的虚拟物品的位置改变，本发明的立体互动***仍可根据经校正后的互动组件的位置，或是经校正后的虚拟物品的位置与互动判断条件，来得到正确的互动结果。此外，当本发明的定位模块为眼睛定位模块时，即使使用者配戴眼镜式立体显示***的辅助眼镜而造成使用者的眼睛被遮蔽，本发明所提供的眼睛定位模块根据使用者预先输入的已知双眼间距，仍可计算出使用者的眼睛的位置，带给使用者更大的便利。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (25)

1.一种应用于一立体互动***的互动模块，该立体互动***具有一立体显示***，该立体显示***用来提供一立体影像，该立体影像具有一虚拟物品，该虚拟物品具有一虚拟坐标与一互动判断条件，该互动模块的特征在于包含：

一定位模块，用来侦测在一场景中使用者的位置，以产生一三维参考坐标；

一互动组件；

一互动组件定位模块，用来侦测该互动组件的位置，以产生一三维互动坐标；以及

一互动判断电路，用来根据该三维参考坐标转换该虚拟坐标为一校正虚拟坐标，且根据该三维互动坐标、该校正虚拟坐标与该互动判断条件，以决定该互动组件与该立体影像之间的一互动结果。

2.如权利要求1所述的互动模块，其特征在于，该互动判断电路根据该三维参考坐标转换该互动判断条件为一校正互动判断条件；该互动判断电路根据该三维互动坐标、该校正虚拟坐标与该校正互动判断条件，决定该互动结果；该互动判断电路根据一互动临界距离与该虚拟坐标，以计算出一临界面；该互动判断电路根据该三维参考坐标转换该临界面为一校正临界面；该校正互动判断条件为当该三维互动坐标进入该校正临界面时，该互动结果表示接触。

3.如权利要求1所述的互动模块，其特征在于，该定位模块为一眼睛定位模块，该眼睛定位模块用来侦测该场景中使用者的眼睛的位置，产生一三维双眼坐标作为该三维参考坐标；

其中该立体显示***包含一显示屏以及一辅助眼镜，该显示屏用来提供一左影像与一右影像，该辅助眼镜用来辅助接收该左影像与该右影像，以得到该立体影像；

其中该眼睛定位模块包含：

一第一影像传感器，用来感测该场景，以产生一第一二维感测影像；

一第二影像传感器，用来感测该场景，以产生一第二二维感测影像；

一眼睛定位电路，包含：

一眼镜侦测电路，用来侦测该第一二维感测影像中的该辅助眼镜，以得到一第一二维眼镜坐标与一第一眼镜斜率，并侦测该第二二维感测影像中的该辅助眼镜，以得到一第二二维眼镜位置与一第二眼镜斜率；以及

一眼镜坐标转换电路，用来根据该第一二维眼镜坐标、该第一眼镜斜率、该第二二维眼镜坐标、该第二眼镜斜率与一已知双眼间距，以计算出一第一二维双眼坐标与一第二二维双眼坐标；以及

一三维坐标转换电路，用来根据该第一二维双眼坐标、该第二二维双眼坐标、该第一影像传感器的一第一感测位置与该第二影像传感器的一第二感测位置，计算出该三维双眼坐标。

4.如权利要求3所述的互动模块，其特征在于，该眼睛定位电路还包含一倾斜侦测器；该倾斜侦测器设置于该辅助眼镜上；该倾斜侦测器用来根据该辅助眼镜的倾斜角度，产生一倾斜信息；该眼镜坐标转换电路根据该倾斜信息、第一二维眼镜坐标、该第一眼镜斜率、该第二二维眼镜坐标、该第二眼镜斜率与该已知双眼间距，计算出该第一二维双眼坐标与该第二二维双眼坐标。

5.如权利要求3所述的互动模块，其特征在于，该眼睛定位电路另包含：

一第一红外光发光组件，用来发出一第一侦测光；以及

一红外光感测电路，用来根据该第一侦测光，产生一二维红外光坐标与一红外光斜率；

其中该眼镜坐标转换电路根据该红外光斜率、该第一眼镜斜率、该第二眼镜斜率、该二维红外光坐标、该第一二维眼镜坐标、该第二二维眼镜坐标、该第二校正眼镜斜率与该已知双眼间距，计算出该第一二维双眼坐标与该第二二维双眼坐标。

6.如权利要求1所述的互动模块，其特征在于，该定位模块为一眼睛定位模块，该眼睛定位模块用来侦测该场景中使用者的眼睛的位置，以产生一三维双眼坐标作为该三维参考坐标；

其中该立体显示***包含一显示屏以及一辅助眼镜，该显示屏用来提供一左影像与一右影像，该辅助眼镜用来辅助接收该左影像与该右影像，以得到该立体影像；

其中该眼睛定位模块包含：

一三维场景传感器，包含：

一第三影像传感器，用来感测该场景，以产生一第三二维感测影像；

一红外光发光组件，用来发出一侦测光至该场景，以使该场景产生一反射光；以及

一光感测测距装置，用来感测该反射光，以产生一距离信息；

其中该距离信息具有该第三二维感测影像中每一点与该三维场景传感器之间的距离的资料；以及

一眼睛坐标产生电路，包含：

一眼镜侦测电路，用来侦测该第三二维感测影像中的该辅助眼镜，以得到一第三二维眼镜坐标与一第三眼镜斜率；以及

一眼镜坐标转换电路，用来根据该第三二维眼镜坐标、该第三眼镜斜率、一已知双眼间距与该距离信息，以计算出该三维双眼坐标。

7.如权利要求1所述的互动模块，其特征在于，该定位模块为一眼睛定位模块，该眼睛定位模块用来侦测该场景中使用者的眼睛的位置，以产生一三维双眼坐标作为该三维参考坐标；

其中该眼睛定位模块包含：

一三维场景传感器，用来感测该场景，以产生一第三二维感测影像，以及对应于该第三二维感测影像的一距离信息；

其中该距离信息具有该第三二维感测影像中每一点与该三维场景传感器之间的距离的资料；以及

一眼睛坐标产生电路，包含：

一眼睛侦测电路，用来侦测该第三二维感测影像中的眼睛，以得到一第三二维双眼坐标；

一三维坐标转换电路，用来根据该第三二维双眼坐标、该距离信息、该光感测测距装置的一测距位置，以及该第三影像传感器的一第三感测位置，计算出该三维双眼坐标。

8.一种应用于一立体互动***的互动模块，该立体互动***具有一立体显示***，该立体显示***用来提供一立体影像，该立体影像具有一虚拟物品，该虚拟物品具有一虚拟坐标与一互动判断条件，该互动模块的特征在于包含：

一定位模块，用来侦测在一场景中使用者的位置，以产生一三维参考坐标；

一互动组件；

一互动组件定位模块，用来侦测该互动组件的位置，以产生一三维互动坐标；以及

一互动判断电路，用来根据该三维参考坐标转换该三维互动坐标为一三维校正互动坐标，且根据该三维校正互动坐标、该虚拟坐标与该互动判断条件，决定该互动组件与该立体影像之间的一互动结果。

9.如权利要求8所述的互动模块，其特征在于，该定位模块为一眼睛定位模块，该眼睛定位模块用来侦测该场景中使用者的眼睛的位置，以产生一三维双眼坐标作为该三维参考坐标；该互动判断电路根据该三维双眼坐标与该三维互动坐标，得出该互动组件投影在该立体显示***上的一三维左互动投影坐标与一三维右互动投影坐标；该互动判断电路根据该三维左互动投影坐标与一已知左眼坐标来决定一左参考直线，并根据该三维右互动投影坐标与一已知右眼坐标来决定一右参考直线；该互动判断电路根据该左参考直线与该右参考直线，得到该三维校正互动坐标。

10.如权利要求9所述的互动模块，其特征在于，当左参考直线与该右参考直线相交时，该互动判断电路根据该左参考直线与该右参考直线的交点的坐标，得到该三维校正互动坐标；当左参考直线与该右参考直线不相交时，该互动判断电路根据该左参考直线与该右参考直线，得到具有与该左参考直线与该右参考直线的最小距离和的一参考中点，且该参考中点与该左参考直线之间的距离等于该参考中点与该右参考直线之间的距离，该互动判断电路根据该参考中点的坐标得到该三维校正互动坐标。

11.如权利要求9所述的互动模块，其特征在于，该互动判断电路根据该左参考直线与该右参考直线得到一中心点；该互动判断电路根据该中心点决定一搜寻范围；该搜寻范围内具有M个搜寻点；该互动判断电路根据该已知双眼坐标、该M个搜寻点与该三维双眼坐标，决定在对应于该三维双眼坐标的坐标***中，对应于该M个搜寻点的M个端点；该互动判断电路分别根据该M个端点的位置与该三维互动坐标来决定对应于该M个端点的M个误差距离；该互动判断电路根据该M个端点的一第K个端点具有最小误差距离，决定该三维校正互动坐标；其中M、K分别代表正整数，且K≤M；

其中该互动判断电路根据该M个搜寻点的一第K个搜寻点与该已知双眼坐标，决定一左搜寻投影坐标与一右搜寻投影坐标；该互动判断电路根据该左搜寻投影坐标、该右搜寻投影坐标与该三维双眼坐标，得到在该M个端点中，对应于该第K个搜寻点的该第K个端点。

12.如权利要求8所述的互动模块，其特征在于，该定位模块为一眼睛定位模块，该眼睛定位模块用来侦测该场景中使用者的眼睛的位置，以产生一三维双眼坐标作为该三维参考坐标；

其中在该已知双眼坐标所对应的坐标***中具有M个搜寻点；该互动判断电路根据该已知双眼坐标、该M个搜寻点与该三维双眼坐标，决定在对应于该三维双眼坐标的坐标***中，对应于该M个搜寻点的M个端点；该互动判断电路分别根据该M个端点的位置与该三维互动坐标来决定对应于该M个端点的M个误差距离；该互动判断电路根据该M个端点的一第K个端点具有最小误差距离，决定该三维校正互动坐标；其中M、K分别代表正整数，且K≤M；

其中该互动判断电路根据该M个搜寻点的一第K个搜寻点与该已知双眼坐标，决定一左搜寻投影坐标与一右搜寻投影坐标；该互动判断电路根据该左搜寻投影坐标、该右搜寻投影坐标与该三维双眼坐标，得到在该M个端点中，对应于该第K个搜寻点的该第K个端点。

13.如权利要求8所述的互动模块，其特征在于，该定位模块为眼睛定位模块，该眼睛定位模块用来侦测该场景中使用者的眼睛的位置，以产生一三维双眼坐标作为该三维参考坐标；

其中该立体显示***包含一显示屏以及一辅助眼镜，该显示屏用来提供一左影像与一右影像，该辅助眼镜用来辅助接收该左影像与该右影像，以得到该立体影像；

其中该眼睛定位模块包含：

一第一影像传感器，用来感测该场景，以产生一第一二维感测影像；

一第二影像传感器，用来感测该场景，以产生一第二二维感测影像；

一眼睛定位电路，包含：

一眼镜侦测电路，用来侦测该第一二维感测影像中的该辅助眼镜，以得到一第一二维眼镜坐标与一第一眼镜斜率，并侦测该第二二维感测影像中的该辅助眼镜，以得到一第二二维眼镜位置与一第二眼镜斜率；以及

一眼镜坐标转换电路，用来根据该第一二维眼镜坐标、该第一眼镜斜率、该第二二维眼镜坐标、该第二眼镜斜率与一已知双眼间距，计算出一第一二维双眼坐标与一第二二维双眼坐标；以及

一三维坐标转换电路，用来根据该第一二维双眼坐标、该第二二维双眼坐标、该第一影像传感器的一第一感测位置与该第二影像传感器的一第二感测位置，计算出该三维双眼坐标。

14.如权利要求13所述的互动模块，其特征在于，该眼睛定位电路还包含一倾斜侦测器；该倾斜侦测器设置在该辅助眼镜上；该倾斜侦测器用来根据该辅助眼镜的倾斜角度，产生一倾斜信息；该眼镜坐标转换电路根据该倾斜信息、第一二维眼镜坐标、该第一眼镜斜率、该第二二维眼镜坐标、该第二眼镜斜率与该已知双眼间距，计算出该第一二维双眼坐标与该第二二维双眼坐标。

15.如权利要求13所述的互动模块，其特征在于，该眼睛定位电路还包含：

一第一红外光发光组件，用来发出一第一侦测光；以及

一红外光感测电路，用来根据该第一侦测光，产生一二维红外光坐标与一红外光斜率；

其中该眼镜坐标转换电路根据该红外光斜率、该第一眼镜斜率、该第二眼镜斜率、该二维红外光坐标、该第一二维眼镜坐标、该第二二维眼镜坐标、该第二校正眼镜斜率与该已知双眼间距，计算出该第一二维双眼坐标与该第二二维双眼坐标。

16.如权利要求8所述的互动模块，其特征在于，该定位模块为一眼睛定位模块，该眼睛定位模块用来侦测该场景中使用者的眼睛的位置，以产生一三维双眼坐标作为该三维参考坐标；

其中该立体显示***包含一显示屏以及一辅助眼镜，该显示屏用来提供

一左影像与一右影像，该辅助眼镜用来辅助接收该左影像与该右影像，以得到该立体影像；

其中该眼睛定位模块包含：

一三维场景传感器，包含：

一第三影像传感器，用来感测该场景，以产生一第三二维感测影像；

一红外光发光组件，用来发出一侦测光至该场景，以使该场景产生一反射光；以及

一光感测测距装置，用来感测该反射光，以产生对应于该第三二维感测影像的一距离信息；

其中该距离信息具有该第三二维感测影像中每一点与该三维场景传感器之间的距离的资料；以及

一眼睛坐标产生电路，包含：

一眼镜侦测电路，用来侦测该第三二维感测影像中的该辅助眼镜，以得到一第三二维眼镜坐标与一第三眼镜斜率；以及

一眼镜坐标转换电路，用来根据该第三二维眼镜坐标、该第三眼镜斜率、一已知双眼间距与该距离信息，计算出该三维双眼坐标。

17.如权利要求8所述的互动模块，其特征在于，该定位模块为眼睛定位模块，该眼睛定位模块用来侦测该场景中使用者的眼睛的位置，以产生一三维双眼坐标作为该三维参考坐标；

其中该眼睛定位模块包含：

一三维场景传感器，用来感测该场景，以产生一第三二维感测影像，以及对应于该第三二维感测影像的一距离信息；

其中该距离信息具有该第三二维感测影像中每一点与该三维场景传感器之间的距离的资料；以及

一眼睛坐标产生电路，包含：

一眼睛侦测电路，用来侦测该第三二维感测影像中的眼睛，以得到一第三二维双眼坐标；

一三维坐标转换电路，用来根据该第三二维双眼坐标、该距离信息、该光感测测距装置的一测距位置，以及该第三影像传感器的一第三感测位置，计算出该三维双眼坐标。

18.一种用来决定一立体互动***的一互动结果的方法，该立体互动***具有一立体显示***与一互动组件，该立体显示***用来提供一立体影像，该立体影像具有一虚拟物品，该虚拟物品具有一虚拟坐标与一互动判断条件，该方法的特征在于包含：

侦测在一场景中使用者的位置，以产生一三维参考坐标；

侦测该互动组件的位置，以产生一三维互动坐标；以及

根据该三维参考坐标、该三维互动坐标、该虚拟坐标与该互动判断条件，决定该互动组件与该立体影像之间的该互动结果。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，侦测在该场景中使用者的位置，以产生该三维参考坐标包含侦测在该场景中使用者的眼睛的位置，以产生一三维双眼坐标作为该三维参考坐标；

其中根据该三维参考坐标、该三维互动坐标、该虚拟坐标与该互动判断条件，决定该互动结果包含：

根据该三维双眼坐标转换该虚拟坐标为一校正虚拟坐标；以及

根据该三维互动坐标、该校正虚拟坐标与该互动判断条件，决定该互动结果。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，侦测在该场景中使用者的位置，以产生该三维参考坐标包含侦测于该场景中使用者的眼睛的位置，以产生一三维双眼坐标作为该三维参考坐标；

其中根据该三维参考坐标、该三维互动坐标、该虚拟坐标与该互动判断条件，决定该互动结果包含：

根据该三维双眼坐标转换该虚拟坐标为一校正虚拟坐标；

根据该三维双眼坐标转换该互动判断条件为一校正互动判断条件；

以及

根据该三维互动坐标、该校正虚拟坐标与该校正互动判断条件，决定该互动结果；

其中根据该三维双眼坐标转换该互动判断条件为该校正互动判断条件包含：

根据一互动临界距离与该虚拟坐标，计算出一临界面；以及

根据该三维双眼坐标转换该临界面为一校正临界面；

其中该校正互动判断条件为当该三维互动坐标进入该校正临界面时，该互动结果表示接触。

21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，侦测在该场景中使用者的位置，以产生该三维参考坐标包含侦测在该场景中使用者的眼睛的位置，以产生一三维双眼坐标作为该三维参考坐标；

其中根据该三维双眼坐标、该三维互动坐标、该虚拟坐标与该互动判断条件，决定该互动结果包含：

根据该三维双眼坐标转换该三维互动坐标为一三维校正互动坐标；以及

根据该三维校正互动坐标、该虚拟坐标与该互动判断条件，决定该互动结果；

其中该互动判断条件为当该三维校正互动坐标与该虚拟坐标之间的距离小于一互动临界距离时，该互动结果表示接触。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，根据该三维双眼坐标转换该三维互动坐标为该三维校正互动坐标包含：

根据该三维双眼坐标与该三维互动坐标，得出该互动组件投影在该立体

显示***上的一三维左互动投影坐标与一三维右互动投影坐标；

根据该三维左互动投影坐标与一已知左眼坐标来决定一左参考直线，并

根据该三维右互动投影坐标与一已知右眼坐标来决定一右参考直线；

以及

根据该左参考直线与该右参考直线，得到该三维校正互动坐标。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，根据该左参考直线与该右参考直线，得到该三维校正互动坐标包含：

当该左参考直线与该右参考直线相交时，根据该左参考直线与该右参考直线的交点的坐标，得到该三维校正互动坐标；以及

当该左参考直线与该右参考直线不相交时，根据该左参考直线与该右参考直线，得到具有与该左参考直线与该右参考直线的最小距离和的一参考中点，且根据该参考中点的坐标得到该三维校正互动坐标；

其中该参考中点与该左参考直线之间的距离等于该参考中点与该右参考直线之间的距离。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，根据该左参考直线与该右参考直线，得到该三维校正互动坐标包含：

根据该左参考直线与该右参考直线得到一中心点；

根据该中心点决定一搜寻范围；

其中该搜寻范围内具有M个搜寻点；

根据该已知双眼坐标、该M个搜寻点与该三维双眼坐标，决定对应于该M个搜寻点的M个端点；

分别根据该M个端点的位置与该三维互动坐标决定对应于该M个端点的M个误差距离；以及

根据该M个端点的第K个端点具有最小误差距离，决定该三维校正互动坐标；

其中M、K分别代表正整数，且K≤M；

其中根据该已知双眼坐标、该M个搜寻点与该三维双眼坐标，决定对应于该M个搜寻点的该M个端点包含：

根据该M个搜寻点的一第K个搜寻点与该已知双眼坐标，决定一左搜寻投影坐标与一右搜寻投影坐标；

根据该左搜寻投影坐标、该右搜寻投影坐标与该三维双眼坐标，得到在该M个端点中，对应于该第K个搜寻点的该第K个端点。

25.如权利要求21所述的方法，其特征在于，根据该三维双眼坐标转换该三维互动坐标为该三维校正互动坐标包含：

根据该已知双眼坐标、该已知双眼坐标所对应的坐标***中的M个搜寻点与该三维双眼坐标，决定在对应于该三维双眼坐标的坐标***中，对应于该M个搜寻点的M个端点；

分别根据该M个端点的位置与该三维互动坐标来决定对应于该M个端点的M个误差距离；以及

根据该M个端点的一第K个端点具有最小误差距离，决定该三维校正互动坐标；

其中M、K分别代表正整数，且K≤M；

其中根据该已知双眼坐标、该已知双眼坐标所对应的坐标***中的该M个搜寻点与该三维双眼坐标，决定在对应于该三维双眼坐标的坐标***中，对应于该M个搜寻点的M个端点包含：

根据该M个搜寻点的一第K个搜寻点与该已知双眼坐标，决定一左搜寻投影坐标与一右搜寻投影坐标；以及

根据该左搜寻投影坐标、该右搜寻投影坐标与该三维双眼坐标，得到在该M个端点中，对应于该第K个搜寻点的该第K个端点。

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