KR101250513B1 - 설정 가능한 모드들을 가지는, 구형 단을 구비한 컨트롤러 - Google Patents

설정 가능한 모드들을 가지는, 구형 단을 구비한 컨트롤러 Download PDF

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안톤 미크하이로브
리차드 마크스
게리 엠. 제일러스키
엔닌 황
에릭 랄슨
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소니 컴퓨터 엔터테인먼트 인코포레이티드
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Abstract

컴퓨터 프로그램과 상호작용하기 위해 게임 콘솔과 인터페이스 하는 입력 장치가 개시된다. 일례로, 입력 장치는 핸들 및 핸들의 제 1 단부에 연결된 구형체를 포함한다. 컨트롤러는 핸들의 위치를 식별하는 회로를 더 포함한다. 회로는 컴퓨터 프로그램과의 상호작용 동안 식별된 위치를 게임 콘솔에게 통신하는 통신 논리를 더 포함한다. 컨트롤러는 핸들의 제 2 단부에 연결된 제어 입력부들을 더 포함한다. 구형체는 핸들에 의해 들려졌을 때 표면과 접촉하도록 배치되고 회로는 핸들이 표면에서 피벗할 때 핸들의 식별된 위치를 갱신한다. 제어 입력부들은 컴퓨터 프로그램과 더 상호작용하기 위해 게임 콘솔과 교환되는 명령어들을 제공한다.

Description

설정 가능한 모드들을 가지는, 구형 단을 구비한 컨트롤러 {Spherical ended controller with configurable modes}
비디오 게임 산업은 지난 수년 간 많은 변화를 목격했다. 연산 파워(computing power)가 증폭되면서, 비디오 게임 개발자들 또한 이렇게 증가된 연산 능력을 이용하는 게임 소프트웨어들을 개발하고 있다. 이를 위하여, 비디오 게임 개발자들은 거의 현실에 가까운 게임 경험을 연출하기 위해 복잡한(sophisticated) 연산(operation)과 수학을 동원하는 게임들을 코딩하고 있다.
게임 플랫폼(platform)의 예로는 소니 플레이스테이션?, 소니 플레이스테이션 2?(PS2), 및 소니 플레이스테이션 3?(PS3) 등이 있다. 각각의 게임 플랫폼들은 게임 콘솔의 형태로 판매된다. 알려진 바와 같이, 게임 콘솔은 모니터(주로, 텔레비전)와 연결되고, 핸드헬드(handheld) 컨트롤러들을 통해 사용자의 상호작용을 가능케 하도록 디자인 되어있다. 게임 콘솔은 CPU, 집중적인(intensive) 그래픽 운용을 위한 그래픽 합성기(graphic synthesizer), 기하변환(geometry transformation)을 수행하기 위한 벡터부(vector unit), 및 다른 글루 하드웨어(glue hardware), 펌웨어, 및 소프트웨어를 포함하는 특수 프로세싱 하드웨어로 디자인된다. 게임 콘솔은 또한 게임 콘솔을 통한 국부적(local) 플레이에 사용되는 게임 콤팩트디스크들을 수용하기 위한 광디스크 트레이(optical disc tray)로 디자인된다. 인터넷 상에서 사용자가 다른 사용자들과 인터랙티브 하게(interactively) 게임을 할 수 있는 온라인 게임 또한 가능하다. 게임의 복합성(complexity)이 플레이어들의 관심을 끌면서, 게임 및 하드웨어 제조업자들은 추가적인 인터랙티비티(interactivity)와 컴퓨터 프로그램들이 가능하도록 지속적으로 현신의 노력을 기울였다.
컴퓨터 게임 산업에서는 사용자와 게임 시스템 사이의 상호작용을 높이는 게임들을 개발하는 것을 점점 더 지향하고 있다. 더욱 풍부한, 인터렉티브한 경험을 달성하는 일 방안은 게임 시스템에 의해 그 움직임이 추적되는 무선 게임 컨트롤러들을 사용하여 플레이어의 움직임들을 추적하고 이러한 움직임들을 게임의 입력으로 사용하는 것이다. 일반적으로, 제스처 입력(gesture input)은 물체를 추적하는 비디오 카메라에 의해 포착되는 소정의 제스처로, 연산 시스템, 비디오 게임 콘솔, 스마트 가전제품 등과 같은 전자 기기가 이에 반응한다.
이와 같은 배경으로부터 본 발명의 실시예들이 안출되었다.
본 발명은 비디오 게임과의 상호작용을 향상시키기 위해 다양한 설정들에서 사용될 수 있는 게임 콘솔을 위한 컨트롤러를 서술한다. 일 실시예에서 컨트롤러는 포인터(pointer)와 같이 들려지거나, 지팡이, 또는 표면에 접촉되도록 배치되어 조이스틱과 같이 사용될 수 있다.
본 발명이 프로세서, 기구, 시스템, 장치 또는 컴퓨터 판독가능한 매체의 방법과 같은 다양한 방법으로 구현될 수 있다는 점이 인지되어야 한다. 본 발명의 여러 독창적인 실시예들이 하술된다.
일 실시예에서는, 컴퓨터 프로그램과 상호작용하는 게임 콘솔과 인터페이스 하는 입력 장치가 개시된다. 입력 장치는 핸들과 핸들의 제 1 단부에 연결된 구형체를 포함한다. 컨트롤러는 핸들의 위치를 식별하는 회로를 더 포함한다. 회로는 컴퓨터 프로그램과의 상호작용 동안에 식별된 위치를 게임 콘솔에게 통신하는 통신 논리를 더 포함한다. 컨트롤러는 핸들의 제 2 단부에 연결된 제어 입력부를 더 포함하고, 구형체는 핸들에 의해 들려졌을 때 표면과 접촉도록 배치되고, 회로는, 핸들이 표면에서 피봇(pivot)할 때 핸들의 식별된 위치를 갱신한다. 제어 입력부는, 컴퓨터 프로그램과 더 상호작용하기 위해 게임 콘솔과 교환되는 명령어들을 제공한다.
다른 실시예에서는, 컴퓨터 프로그램과 상호작용하기 위해 게임 콘솔과 인터페이스 하는 입력 장치가 개시된다. 입력 장치는 제 1 입력 영역 및 제 2 입력 영역을 가지는 핸들을 포함한다. 제 1 입력 영역은 측면에 위치하고, 제 2 입력 영역은 후방 단부에 위치한다. 입력 장치는 컨트롤러의 전방 단부에 연결되는 구형 섹션을 가진다. 제 1 회로는 구형 섹션이 표면과 접촉하는 시점을 검출하고, 컴퓨터 프로그램을 위한 제어 입력을 수신하도록 상기 제 2 입력 영역을 활성화한다. 제 2 회로는 표면에 대한 핸들의 상대적 위치를 식별하고, 컴퓨터 프로그램과의 상호작용 중에 식별된 위치와 제어 입력을 게임 콘솔에게 통신하는 통신 논리를 포함한다.
본 발명은 하기 상세한 설명과 첨부되는 도면들을 함께 참조할 때 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1a 내지 도 1g-3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 예들을 도시한다.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 1a 내지 1g-3의 게임 컨트롤러의 다양한 동작 모드들을 도시한다.
도 2d 내지 2g는 본 발명의 일 실시예에 따라 설정 가능한 전방 및 후방 입력부들을 구비한 컨트롤러의 실시예를 도시한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 컨트롤러와 게임 콘솔 사이의 예시적 통신을 도시한다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 멀티플레이어 환경(multiplayer environment)과 플레이어들에게 들려진 다양한 컨트롤러들의 위치들을 판단하는 시각적 정보(visual information)의 사용에 대한 개략도이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따라 게임 필드의 조명에 따라 용이하게 감지되도록 그 형태를 변경, 수정 또는 개선할 수 있는 구형체를 구비한 컨트롤러들을 도시한다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 조이스틱으로 사용되는 컨트롤러를 도시한다.
도 4c 내지 4h는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 조이스틱 모드에서 다양한 종류들의 표면에 배치될 수 있는 컨트롤러를 도시한다.
도 5a 내지 5e 그리고 5f-1 내지 5f-3은 본 발명의 실시예들에 따라 조이스틱 모드에 있는 컨트롤러의 사용을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 다른 구현예를 도시한다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조이스틱 모드에서 컨트롤러를 사용하는 예시적 과정들을 서술하는 흐름도이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자에 의해 커스터마이즈(customize) 가능한, 컨트롤러들의 다양한 특징들을 도시하는 예시적 구성 트리(configuration tree)를 도시한다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따라 컨트롤러의 모드를 설정하는데 사용될 수 있는 예시적 또는 선택적 스위치를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 컨트롤러들을 지원할 수 있는 게임 콘솔인, 소니? 플레이스테이션 3? 엔터테인먼트 장치의 전체 시스템 구조를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 셀 프로세서의 약도이다.
본 발명은 게임 콘솔 컨트롤러(game console controller)에 대하여 개시한다. 게임 개발자들로 하여금 사용자와의 상호작용과 현실감을 향상시킬 수 있는 다양한 자세(position)로 컨트롤러가 쥐이거나(grasped) 들릴(held) 수 있다. 컨트롤러는 움직임 감지 하드웨어를 장착할 수 있고, 게임 콘솔과 양방향 무선 통신을 할 수 있다. 또한, 컨트롤러는 게임 구역(zone of play) 내에서 컨트롤러를 광학 또는 영상 추적(optical or visual tracking)할 수 있는 구성들을 포함할 수 있다.
예를 들면, 일반적인 기하학적 형체(shape)가 컨트롤러에 부착되어서, 게임 콘솔에 연결된 카메라에 의해 광학 추적될 수 있다. 일례로, 다른 모양들을 배제하지는 않지만, 구형, 부분적으로 구(partial sphere)인 모양, 미완성 구(imperfect sphere)의 모양, 타원형, 장구(prolated spheroid), 편구면(oblated spheroid), 정육면체, 원, 블록, 세모, 사면체(tetrahedron), 십이면체(dodecahedron), 작은 별 모양의 십이면체(small stellated dodecahedron), 팔각 기둥(octagonal prism) 또는 다른 (polyhedrons)이 일종의 모양이 될 수 있다. 본 명세서에서, 주로 구형을 예로 사용하였지만, 물체의 형체는 다각도에서 인식되는 어떠한 모양이든 가능하다.
소정의 실시예들에서, 기하학적 형체는 탈착(detachment)될 수 있다. 기하학적 형체는 연결점을 중심으로 회전(pivoted about)될 수 있으며, 다른 크기의 것들, 다른 색상, 모양, 및/또는 질감(textures)으로 대체될 수 있다.
한편 본 발명이 이러한 부분적 또는 모든 상세한 설명들 없이도 구현될 수 있다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 또한, 공지된 처리 동작들에 대한 설명은 본 발명을 불필요하게 흐리지 않기 위해 기재되지 않는다.
도 1a 내지 도 1g-3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러(100)의 예들을 도시한다. 컨트롤러(100)는 사용자의 입력을 수신하고, 사용자의 입력을 게임 콘솔로 전송하는데 사용된다. 컨트롤러(100)는 핸들(102)을 구비하고, 구형체(spherical object)(104)는 컨트롤러(100)의 일단(one end)에 연결된다. 도 1a에 도시된 뷰(view)는 후방 트리거들(posterior triggers)(106a, 106b)과 전방 트리거들(anterior triggers)(108a, 108b)를 구비한, 컨트롤러(100)의 하면을 도시한다. 도 1b에서, 후방 입력부(posterior input)(110)는 핸들(102)의 후방(posterior)에 도시되는 바와 같이 배치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컨트롤러(100)의 탑 뷰(top view)와 좌측 뷰(left view)는 각각 도 1c과 도 1d에 도시된다. 본 실시예에서, 전방 입력부(114)는 핸들(102)의 상면에서 보인다. 도 1e-1 내지 1e-3은 전방 입력부(114)와 후방 입력부(110) 모두를 구비한, 다른 실시예의 컨트롤러(100)를 도시한다. 도 1e-1은 컨트롤러(100)의 좌측 뷰(left view)로서, 전방 트리거들(108a, 108b)과 후방 트리거들(106a, 106b)의 예시적 배치들을 도시한다. 도 1e-2는 컨트롤러(100)의 탑 뷰(top view)로, 구형체(104)와 비교되는(relative to) 전방 입력부(114)를 도시한다. 본 실시예에서, 전방 입력부(114)는 입력 버튼들의 집합이다. 또한 도 1e-2는 후방 입력부(110)의 예시적 위치 및 배치를 도시한다. 도 1e-3은 입력부(110)의 후방을 상세하게 도시한다. 본 실시예에서, 후방 입력부(110)는 방향 패드(directional pad)로서, 방향적 입력(directional input)을 제공하는데 사용될 수 있다.
다른 실시예에 따른 컨트롤러(100)의 탑 뷰(top view) 및 우측 뷰(right view)는 각각 도 1f-1과 도 1f-2에 도시된다. 본 실시예에서, 본체(102)는 전방 입력부(114)와 전방 트리거들(108a, 108b)를 구비한다. 다른 실시예들에서는, 비록 도시되지 않았지만, 본체(102)가 후방 트리거들과 후방 입력부를 구비할 수 있다. 도 1g-1 내지 1g-3은 또 다른 실시예에 따른컨트롤러(100)를 도시한다. 도 1g-1는 컨트롤러(100)의 좌측 뷰(left view)를 도 1g-2는 컨트롤러의 탑 뷰(top view)를 도시한다. 구형체(104)는 핸들(102)의 전방부에 유지되고, 후방 입력부(110)는 컨트롤러(100)의 후방을 향헤 배치된다.
컨트롤러(100)의 구형체(104)는 다양한 색상들을 가질 수 있으며, 한 실시예에서는 구형체(104)가 내부 발광(internally illuminated)할 수 있다. 구형체(104)의 색상은 RGB(Red, Green, Blue) 구형체(104) 내부의 발광 소자들(LEDs)이나 다른 발광 기술들에 의해 변경(driven)될 수 있다. 또한, 다양한 카메라 노출 설정들(camera exposure settings)에서 구형체가 추적될 수 있도록 발광된 구형체의 휘도가 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 구형체의 색상은 컨트롤러들을 다른 사용자들의 것들로부터 차별화시키는데 사용될 수 있다. 일례로, 제 1 사용자의 컨트롤러는 푸른 색조로, 제 2 사용자의 컨트롤러는 빨간 색조로 설정될 수 있다. 다른 실시예에서, 동일한 사용자의 손들에 들린 컨트롤러들은 상이한 색상을 가질 수 있다. 예를 들면, 사용자의 오른손에 들린 컨트롤러는 사용자의 왼손에 들린 컨트롤러와 상이한 색조의 푸른색을 가질 수 있다.
상술된 컨트롤러들(100)은 한 손용(one-hand use)으로 디자인되었지만, 양손을 필요로 하는 구형체가 부착된 컨트롤러들은 본 명세서에 서술된 실시예들을 사용하여 추적될 수 있다. 한 실시예에서, 사용자에 양손 각각에 들린 두 개의 컨트롤러들은 동일하지만, 다른 실시예에서는 컨트롤러들이 동일하지 않을 수 있다. 일반적으로 컨트롤러들은 매우 유사할 것이면, 단지 각각의 컨트롤러에 있는 버튼들만 상이할 것이다. 일 실시예에서, 컨트롤러는 충전용 USB(Universal Serial Bus) 연결부, 콘솔과의 무선 통신을 위한 블루투스(Bluetooth), 및 '시작', '선택', 및 'PS' 와 같은 버튼들을 구비한다.
일 실시예에서, 구형체(104)는 지름이 4 센티미터 정도이지만, 다른 크기들도 가능하다. 한편 구형체(104)의 크기가 클수록 시각적 인식(visual recognition)에 도움이 된다. 4 센티미터 정도의 지름을 가진 구형체와 5 센티미터 정도의 지름을 가진 구형체를 비교했을 때, 영상 인식(image recognition)을 위해 55% 정도 더 많은 픽셀들을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 도 2a 내지 2c는 도 1a 내지 1g-3의 게임 컨트롤러(100)의 다양한 동작 모드들을 도시한다. 도 2a는 '조이스틱(joystick)' 모드에서 사용되는 컨트롤러(100)를 나타낸다. 여기서 컨트롤러(100)는 컨트롤러의 하면(bottom)에 구형체가 위치하도록 들려져있다. 이러한 구성에서, 컨트롤러(100)는 접촉점을 중심으로 구형체와 표면 사이에서 회전(pivoting about)하는 조이스틱처럼 사용될 수 있다. 조이스틱 모드의 다른 실시예에서, 사용자 입력은 핸들(102)과 구형체(104) 사이에 적용되는 힘을 측정함으로써 검출된다. 본 실시예에서 이로 한정되지 않지만, (strain gauges)와 같은 센서들이 핸들에 가해진 힘의 양(amount of force)을 측정하고, 그 측정된 힘을 화면 상의 동작으로 변환한다(translate).
조이스틱 모드에서 컨트롤러(100)가 들려져있으면, 사용자는 후방 트리거들을 그의 검지 또는 중지로 조작하면서, 후방 입력부를 엄지로 조작할 수 있다. 이에 따라, 각 손에 컨트롤러(100)를 쥐고 있는 사용자는 소니 컴퓨터 엔터테인먼트 아메리카 잉크 사(Sony Computer Entertainment America Inc.)의 소니 듀얼샥?3(Sony DualShock?3)과 동일한 기능을 달성(achieve)할 수 있다.
도 2b는 '포인터(pointer)' 설정에서 들려져있는 컨트롤러(100)를 도시한다. 구형체는 시각적 식별(visual identification)을 위해 카메라를 마주보며, 전방 트리거들과 전방 입력부를 마주본다. 포인터 모드는 컨트롤러(100)가 페인트 브러시(point brush), 손전등, 포인터, 발사 무기(firing weapon) 등으로 사용되는 게임들에서 사용될 수 있다. 도 2c는 지팡이 모드(wand mode)에서 사용되는 컨트롤러(100)를 도시한다. 상술된 바와 같이, 일 실시예에서, 컨트롤러(100)는 전방 입력부와 전방 트리거를 구비한다. 전방 트리거들이 검지 또는 중지로 조작되는 동안, 전방 입력부는 엄지로 조작될 수 있다. 지팡이 모드는 요술 지팡이(magic-wand), 지휘자의 지휘봉, 테니스 라켓, 도끼 또는 그와 유사한 무기, 곡괭이(pick), 우산, 맛줄 등과 같은 도구처럼 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러(100)는 움직임 감지 하드웨어를 구비한다. 움직임 감지 하드웨어는 컨트롤러(100)의 이동(translation)과 회전 을 판단할 수 있다. 다른 실시예들에서, 전방 입력부는 방향 패드이고, 후방 입력부는 입력 버튼들이다. 또 다른 실시예에서는 전방 입력부들과 후방 입력부들 모두가 도 2d 내지 2g에 대하여 하술된 바와 같은 다양한 입력부 설정이 사용자에 의해 선택될 수 있도록 탈착 가능한 플레이트들(removable plates)이다.
도 2d 내지 2g는 본 발명의 일 실시예에 따라 설정 가능한 전방 및 후방 입력부들을 구비한 컨트롤러(100)의 실시예를 도시한다. 도 2d는 교체 가능한 전방 및 후방 입력부들을 가진 컨트롤러(100)를 도시한다. 본 실시예에서, 핸들(102)은 도 2e 내지 2g에 도시된 다양한 입력 페이스 플레이트들(input faceplates)을 수용하는 후방 영역(200)과 전방 영역(202)을 가진다. 후방 영역(200)과 전방 영역(202)은 전자 접촉점들과 장착된 페이스 플레이트들을 고정시키는 고정 하드웨어(retaining hardware)를 포함한다. 도 2d 내지 2g에 도시된 페이스 플레이트들은 핸들(102)의 후방 영역(200) 또는 전방 영역(202)에 부착될 수 있다. 다른 실시예에서, 페이스 플레이트들은 교체 가능하지 않으며, 이에 전방 영역의 페이스 플레이트들은 후방 영역에 부착되지 못 할 것이다.
도 2e는 방향 패드(204) 페이스 플레이트를 도시한다. 장착된 방향 패드(204)는 사용자로 하여금 움직임을 제어할 수 있도록 한다. 일 실시에에서, 방향 패드(204)는 비디오 게임 속 캐릭터(character)의 이차적 움직임(secondary motion)을 제어하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러의 움직임 감지 하드웨어는 1인칭 액션 사격 게임(first person shooter game) 속 캐릭터의 보행(locomotion)을 제어하는데 사용되는 동안, 방향 패드(204)는 캐릭터 두부의 움직임(head movement)을 제어하는데 사용될 수 있다. 이와 같은 실시예는 게임 실행자로 하여금 제 1 방향으로 움직이는 동안 제 2 방향을 주시할 수 있도록 하여 현실감을 증진시킬 수 있다.
도 2f는 버튼 입력부(206) 페이스 플레이트를 도시한다. 장착된 버튼 입력부(206)는 사용자로 하여금 추가적인 입력을 제공할 수 있도록 한다. 일 실시예에서, 버튼 입력부(206)의 각각의 버튼들은 소정의 게임들에서 특정 동작들을 수행하도록 매핑된다. 예를 들면, 버튼들은 문들을 열거나, 명령들을 받아들이거나, 명령들을 취소하거나, 자동차의 엑셀러레이터(accelerator)나 브레이크로 작동하는데 사용될 수 있다. 도 2g는 터치 패드 페이스 플레이트를 도시한다. 도시된 바와 같이 터치 패드(208)는 조그 휠(job wheel)과 유사하게 선택 메뉴들을 그크롤하는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서 터치 패드(208)는 노트북 컴퓨터의 터치 패드와 유사하게 커서를 제어하는데 사용될 수 있다. 부착부들(attachments)들은 전기 접속부들과 컨트롤러에 배치될 때 부착부들을 스냅(snap)하는 기계적 그립(mechanical grip)을 포함한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 컨트롤러(100)와 게임 콘솔(302) 사이의 예시적 통신을 도시한다. 컨트롤러(100)는 이로 한정되지 않지만, 통신 하드웨어와 움직임 감지 하드웨어를 포함하는 하드웨어(300)를 가진다. 일 실시예에서 움직임 감지 하드웨어는 컨트롤러의 육축(six-axis)을 기준으로 하는 이동(translation)과 회전을 검출하는, 자이로스코프들(gyroscopes), 가속도계(accelerometers), 초음파 송수파기(ultrasonic transmitters and receivers), 및/또는 자기계들(magnetometers)의 조합들을 포함한다. 예를 들면, 움직임 감지 하드웨어는 수직, 수평, 측방 운동이나 이들의 조합을 검출할 수 있다. 이와 유사하게 움직임 감지 하드웨어는 요(yaw), 피치(pitch), 롤(roll) 및 이들의 조합들을 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 움직임 감지 하드웨어로부터의 데이터는 컨트롤러(100)에서 게임 콘솔로 통신 하드웨어를 사용하여 전송된다. 컨트롤러(100)의 통신 하드웨어는 움직임 감지 하드웨어와 함께 핸들(102)로 통합될 수 있다. 통신 하드웨어는 라디오와 안테나를 구비하고, 이에 한정되지 않지만, 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi) 또는 IEEE 802.1x에 기재된 다른 라디오 프로토콜들과 같은 라디오 통신 프로토콜들을 활용한다.
게임 콘솔(302)은 대응하는 콘솔 통신 하드웨어(304)를 가진다. 콘솔 통신 하드웨어(304)는 컨트롤러(100)와 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시예에서, 게임 콘솔(302)은 움직임 감지 하드웨어로부터의 데이터를 처리한다. 다른 실시예에서, 컨트롤러(100)는 움직임 감지 하드웨어로부터의 데이터를 게임 콘솔(302)로 전송하기 전에 처리한다. 또 다른 실시예들에서, 컨트롤러는 움직임 감지 하드웨어로부터의 데이터를 게임 콘솔(302)로 방송하기 전에 부분적으로 처리한다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 멀티플레이어 환경(multiplayer environment)과 플레이어들에게 들려진 다양한 컨트롤러들의 위치들을 판단하는 시각적 정보(visual information)의 사용에 대한 개략도이다. 이미지 캡처 장치(308)는 게임 필드(playing field)(318)의 이미지를 획득하고, 획득된 이미지는 공이 부착된 컨트롤러들(bal-attached controllers)(C1, C2, C4, C5)의 위치를 취득하기 위해 분석된다. 거리값들(dz1,dz2, dz4, dz5)은 캡처된 이미지 상의 대응하는 공들의 모양, 위치, 움직임, 각도 등을 분석하여 추산된다. 게임 콘솔(302)은 스크린(306) 상의 포인터들이나 컨트롤 아바타들(control avatars)(312a, 312b)을 생성하기 위해 획득된 좌표값들과 거리값들을 사용한다. 이미지 인식(image recognition)이 잘되기 위한 전형적인 거리는 1 피트, 2 피트, 3 피트, 5 피트 내지 10 피트 이상 정도이다. 시각적 인식(visual recognition)을 사용해서 얻어지는 이점은 컨트롤러를 변경하지 않고도, 이미지 캡처와 이미지 인식(image recognition)의 개량을 시스템에 포함될 수 있다는 것이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따라 게임 필드의 조명에 따라 용이하게 감지되도록 그 형태를 변경, 수정 또는 개선할 수 있는 구형체(104)를 구비한 컨트롤러들(100)을 도시한다. 게임 필드가 태양(462)으로부터 빛이 입사될 수 있는 창가와 같이 광원(자연적 또는 인위적) 근처에 위치한 경우, 시각적 검출(visual detection)은 낮 또는 밤의 시간대나 게임 영역의 일조량에 의해 영향을 받을 수 있다. 구형체의 형태는 태양 광선들의 입사각에 의해 영향을 받을 수도 있다. 예를 들면, 햇빛이 전면, 후면 또는 측면에서 공에서 반사되는 경우, 구형체의 형태가 상이할 것이다. 이와 유사하게, 램프들(또는 유사물)과 같은 인공 광원들은 램프의 전원이 온 또는 오프되거나, 색체 조명(color lighting)이 사용되었는지에 따라 시각적 검출(visual detection)에 영향을 줄 수 있다.
일 실시예에서, 구형체(104)는 내부에 광원을 포함한다. 이러한 광원은 구형체(104)의 가시도(visiblity)를 향상시키기 위하 턴 온 또는 오프될 수 있다. 광원은 플레이어나, 구형체(104)를 장착한 컨트롤러(100)와 통신 중인 게임 콘솔에 의해 턴 온 될 수 있다. 다른 실시예에서, 구형체(104)는 투명한 쉘(shell)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 쉘은 반투명하게 되기 위해 무광택 처리(frosted)될 수 있다. 또 다른 경우, 쉘(투명하거나 무광택 처리된)은 어떠한 색조, 색상 또는 질감을 가질 수 있다. 예를 들어 쉘이 무광택어리되거나 색조를 가진 경우, 구형체(104)는 조명되지 않을 때 좀 더 어두워 보이도록 제조될 수 있다. 색조는 특정 환경에 배치될 때 쉽게 구별되는 콘트라스트(contrast)를 제공하는, 회색, 검은색, 은색 또는 색상들의 조합들이 될 수 있다. 쉘은 플라스틱, 고무, 유리, 폼(foam), 몰딩된 재료들(molded materials) 등과 같은 다양한 종류의 재료들로 만들어질 수 있다. 그리고 이러한 재료들은 적용되거나(applied), 염색되거나, 몰딩된 어떠한 색상이든 가질 수 있다.
또한 구형체(104) 내부의 광원은 흰색이나 노랑색과 같은, 이들 이외의 다른 색상들도 가능하지만, 상이한 색상들을 구현할 수 있다. 조명된 구형체는 저조도의 환경 조명들(low ambient light conditions) 속에서의 검출을 용이하게 하는 반면, 좀 더 어두운 색상의 공은 밝은 조명에서의 검출을 용이하게 할 수 있다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 조이스틱으로 사용되는 컨트롤러(100)를 도시한다. 도 4a에는 컨트롤러(100)의 구형체(104)가 표면(400)과 떨어져있지만, 도 4b에는 피벗점(pivot point)(402)에서 표면(400)과 접촉하는 구형체(104)가 도시된다. 센서(404)는 구형체(104)가 표면(400)과 접촉하는 시점을 감지한다. 구형체(104)와 핸들(102) 사이에 센서(404)가 배치되었지만, 이는 일례일 뿐, 이로 한정되지는 않는다.
구형체(104)가 표면(400)과 접촉한 것으로 센서(404)가 판단하면, 컨트롤러는 조이스틱 모드로 자동 전환한다. 조이스틱 모드에 진입하는 과정은 전방 입력부와 전방 트리거들을 비활성화하는 반면, 후방 입력부 및 후방 트리거들은 활성화시킨다. 이와 같이, 조이스틱 모드에 진입하는 과정은 움직임 감지 하드웨어를 설정하여 피벗점(402)에 대한 핸들(102)의 상대적 움직임이 판단되도록 할 수 있다. 피벗점(402)은 구형체9104)의 설정된 물리적 위치가 아니라, 구형체(104)와 표면(400) 사이에 발생하는 접촉 지점이다.
다른 실시예에서, 피벗점은 구형체와 핸들 사이의 고정된 위치에 있다. 피벗점은 구형체에 대한 핸들의 이동(translation) 및 회전을 가능케 한다. 일 실시예에서, 핸들의 물리적 이동(physical translation)이 판단되고, 스크린 상의 동작과 연관(correlate)된다. 다른 실시예들에서, 핸들과 구형체와 연계된 변형계들(strain gauges)은 어느 정도의 힘이 가해졌는지 판단하고, 스크린 상의 동작과 가해진 힘을 연관시킨다.
도 4c 내지 4h는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 조이스틱 모드에서 다양한 종류들의 표면(400)에 배치될 수 있는 컨트롤러(100)를 도시한다. 도 4c는 비교적 평평한 표면(400)에 놓인 컨트롤러(100)를 도시하는 반면, 도 4d의 표면(400)은 오목하다. 도 4e에서는 표면(400)이 비교적 평평하지만 수평과 일정 각도를 이루도록 기울어진다. 도 4f는 컨트롤러(100)가 볼록한 표면(400)에 놓인 실시예를 도시한다. 도 4g에 도시된 다른 실시예에서 컨트롤러(100)의 구형체(104)는 불규칙한 표면(400)과 접촉한다. 도 4g에 도시된 실시예는 컨트롤러(100)가 소파의 패딩된 팔걸이(a padded armrest of a sofa), 안락의자, 또는 사용자의 다리와 접촉하도록 놓인 경우에 해당한다. 도 4h에서 구형체(104)는 또 다른 불규칙한 표면(400)과 접촉한다.
컨트롤러(100)가 조이스틱 모드에 진입할 때, 기준면(reference surface)이 성립된다. 일 실시예에서 기준면은 표면(400)에 대한 핸들(102)의 상대적 위치에 기초하여 판단된다. 표면에 대한 핸들의 상대적 표면은 컨트롤러와 연관된 위치 센서들로부터의 데이터에 기초하여 판단될 수 있다. 또 다른 실시예에서 시각적 추적 데이터(visual tracking data)는 표면에 대한 핸들의 상대적 위치를 판단하는데 위치 센서들의 데이터와 함께 사용된다. 또 다른 실시예들에서, 표면에 대한 핸들의 상대적 위치는 초음파, 시각적 추적 데이터(visual tracking data), 및 위치 센서 데이터의 조합을 사용하여 판단될 수 있다. 표면에 대한 핸들의 상대적 위치를 판단하는데 제공된 예는 한정적으로 해석되어서는 안된다. 서술되지 않은 추가적 기술들도 사용될 수 있다.
도 5a 내지 5e는 본 발명의 실시예들에 따라 조이스틱 모드에 있는 컨트롤러(100)의 사용을 도시한다. 사용자 A는 조이스틱 모드에 있는 구형체(104)를 포함하는 컨트롤러(100)를 들고 있는 체로 의자(500)에 앉아있다. 504에서 상세하게 도시되는 바와 같이, 조이스틱 모드에서 컨트롤러(100)가 들려져있을 때, 구형체(104)는 의자(500)의 팔걸이(506)와 접촉된다. 상술된 바와 같이, 구형체(104)가 팔걸이(506)와 같은 물체와 접촉하는 시점을 검출하고 조이스틱 모드를 활성화할 수 있다.
컨트롤러(100)가 조이스틱 모드에 진입할 때, 컨트롤러와 연관된 하드웨어로부터의 데이터는 피벗점에 대한 컨트롤러의 상대적 움직임을 판단할 수 있다. 다른 실시예에서, 시각적 정보(visual information)는 컨트롤러 하드웨어로부터의 데이터와 결합되어 피벗점에 대한 컨트롤러의 상대적 움직임을 판단한다. 시각적 정보(visual information)와 함께 또는 영상 정보 없이 컨트롤러 하드웨어로부터의 데이터를 사용하는 것은 볼록한 팔걸이(crowned armrest)(506)와 같은 불규칙한 표면들에 배치될 수 있도록 한다.
도 5b는 조이스틱으로 사용되는 컨트롤러(100)의 실시예를 제공한다. 도 5b는 조이스틱 모드를 활성화시키기 위해 컨트롤러를 쥔 상태로 그의 다리에 얹어놓은 사용자 A의 측면 및 전면 뷰를 도시한다. 본 실시예에서, 컨트롤러(100)는 컨트롤러 하드웨어로부터의 데이터와 visual information에 기초하여 그의 상대적 위치를 판단할 수 있다.
도 5c 내지 5e는 본 발명의 실시예들에 따라 조이스틱 모드에서 사용되는 컨트롤러(100)의 추가적 실시예들이다. 도 5c는 탁자(508)에 구형체를 얹어놓음으로써 컨트롤러(100)의 조이스틱 모드에 관여하는(engaging) 사용자 A를 도시한다. 도 5d에 도시되는 다른 실시예에서, 사용자 A는 조이스틱 모드에 관여하기 위해 자리에 앉아서 손에 쥐고 있는 컨트롤러(100)를 탁자(508)에 얹는다. 또 다른 실시예에서, 사용자 A가 의자에 앉아 있는 동안 사이드 테이블(side table)(510)은 사용자 A에게 쥐여져있는 컨트롤러(100)를 지지한다. 도 5c 내지 5e는 일반적으로 강체면(rigid surface)으로 사료되는, 탁자에 의해 지지되는 컨트롤러를 도시하지만, 컨트롤러는 이로 한정되지 않지만, 배개나 다른 부드러운 표면들과 같은 곡면(conformal surface)에 얹어져도 조이스틱 모드에서 작동할 수 있다.
또 다른 실시예의 컨트롤러(100)의 탑 뷰(top view)는 도 5f-1에 그리고 사이드 뷰(side view)는 도 5f-2에 도시된다. 본 실시예에서, 전방 입력부(114)는 조이스틱이며, 보조 입력부(supplemental input)(115)는 조이스틱 위에 배치된다. 컨트롤러(100)가 지팡이 모드에서 들려져있을 때, 조이스틱은 사용자의 엄지로 조작될 수 있다. 또한 조이스틱은 핸들(102)의 함몰부(depression)나 만입부(indentation)에 배치되어서 엄지가 (neutral angle)에 유지되도록 한다. 보조 입력부(115)는 'X'자, 원, 정사각형 및 삼각형의 그래픽 표시로 지정된 버튼들을 포함한다. 일 실시예에서 'X' 버튼은 핸들(102)의 만입부에 부분적으로 배치되어서 'X' 버튼을 누르는 동작에서 조이스틱을 조작하는 동작으로 바꿀 때 좀 더 적은 양의 움직임이 요구된다. 도 5f-2에 도시되는 바와 같이, 컨트롤러(100)는 사용자의 검지나 다른 손가락들로 조작될 수 있는 전방 트리거들(108a, 108b)을 포함한다.
컨트롤러(100)가 지팡이 모드에서 조작되는 실시예들에서, 조이스틱은 게임 콘솔에 의해 실행되는 비디오 게임의 제어 부분들(control aspects)에 대한 아날로그 입력을 제공한다. 예를 들면 컨트롤러(100)의 움직임이 감지되고 게임 속 아바타의 두부 움직임을 제어하는데 사용되는 동안, 조이스틱은 동일한 게임 속 아바타에 대한 캐릭터 움직임(character movement)을 제공하는데 사용될 수 있다. 이에 사용자는 컨트롤러(100)를 좌측 및 우측을 향해 물리적으로 움직여서 게임 속 아바타의 뷰를 좌측과 우측으로 선회(swivel)시키는 동안, 조이스틱을 전방으로 기우려서 게임 속 아바타가 전방 보행(walk forward)하도록 할 수 있다. 현실 세계에서 사람들이 특정 방향으로 보행하는 동안 두부를 돌려서 보행 방향과 상이한 방향을 쳐다보는 것처럼, 이는 더욱 현실적인 시뮬레이션을 가능케 한다.
컨트롤러(100)가 조이스틱 모드에서 조작되는 실시예들에서, 후방 입력부(110)가 활용될 수 있다. 도 5f-1 내지 5f-3에 도시된 바와 같이 후방 입력부(110)는 사용자의 엄지로 조작될 수 있는 트랙볼(trackball)과 같은 장치이다. 도 5f-3는 컨트롤러(100)의 절단면을 도시하고, 트랙볼을 후방 입력부(110)로 더욱 명확하게 도시한다. 후방 입력부(110)로서의 트랙볼의 사용은 컨트롤러(100)로의 사용자 입력을 수용하는 추가적 방법을 제공한다. 이에, 피벗점에 대한 컨트롤러(100)의 상대적 움직임은 게임, 어플리케이션(application), 또는 게임 콘솔의 그래픽 사용자 인터페이스의 하나의 양상(one aspect)을 제어하는데 적용되는 동안, 추가적 입력이 트랙볼을 통해 수신될 수 있다.
예를 들면 게임 콘솔이 인터넷을 접속 및 브라우즈(browse)하는데 사용되는 실시예들에서, 컨트롤러는 조이스틱 모드에서 인터넷 브라우저(Internet browser)를 제어하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 트랙볼은 스크린 상의 커서를 조작하는 것과 같은 미동들(fine adjustments)을 위해 사용될 수 있다. 조이스틱으로 사용되는 핸들의 좌측 움직임은 브라우저에서 뒤로가기 버튼 누름에 상당하며, 전방 및 후방 움직임은 브라우저가 웹 사이트를 스크롤하도록 한다. 다른 실시예들에서, 트랙볼이 사용자로 하여금 상하좌우로 스크롤할 수 있도록 하는 반면, 조이스틱으로 사용되는 핸들의 움직임은 커서를 제어하는데 사용될 수 있다. 선택적으로 컨트롤러(100)가 조이스틱 모드에서 사용될 때 트랙볼이 사용자 입력을 제공하는데 사용되는 동안 부동 상태로 있을 수 있다. 트랙볼 실시예들 각각에서, 트랙볼은 버튼과 유사하게 눌림(pressed down) 가능하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 후방 입력부(110)는 도 1b에 도시된 것들과 유사한 버튼들을 사용할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 방향 패드나 작은 크기의 엄지로 작동되는 조이스틱 조차도 후방 입력부로 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 다른 구현예를 도시한다. 본 실시예에서, 컨트롤러(100)의 핸들(102)은 사용자 A의 한 손에 쥐여지고, 사용자 A의 다른 손은 구형체(104)를 조작한다. 본 실시예에서, 구형체(104)와 핸들(102) 사이의 변형계들은 가해진 힘을 검출하고 이러한 임을 스크린 상의 동작으로 연관시킨다. 본 실시예는 사용자 A로 하여금 핸들(102)을 기준으로(relative to) 구형체(104)를 조작하도록 한다. 핸들 대신에 구형체(104)로 조작하는 것은 미세 운동 제어 능력(fine motor control)이 미발달되거나 감퇴된 소정 부류의 사람들에게 바람직할 수 있다. 본 실시예에서는 사용자 A로부터의 추가적 입력이 전방 입력부와 전방 트리거들로부터 제공될 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조이스틱 모드에서 컨트롤러를 사용하는 예시적 과정들을 서술하는 흐름도이다. 700 과정은 조이스틱 모드의 활성화를 감지한다. 일 실시예에서, 컨트롤러는 센서나 센서들의 조합을 구비하여 컨트롤러가 조이스틱 모드로 배치되는 조건들을 자동 검출한다. 예를 들면, 이로 한정되지 않지만, 변형계와 같은 센서는 구형체가 핸들 쪽으로 눌리거나 핸들이 구형체 쪽으로 눌리는 것을 나타내는 압축력(compression force)을 검출할 수 있다. 압축력이 미리 정해진 임계값을 초과할 때 컨트롤러는 조이스틱 모드로 자동 진입할 수 있다. 다른 실시예에서, 압축력은 컨트롤러가 조이스틱 모드에 진입하기 전에 특정 기간 동안 임계값을 초과해야될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 컨트롤러가 물체에 부딪치거나 우연히 얹어졌(placed against)을 때 조이스틱 모드에 진입하는 것을 방지하기 위해 가속도계가 사용될 수 있다. 이러한 가속도계는 조이스틱 모드에 진입되기 전에 컨트롤러가 실질적으로 수직 상태에 있는 지를 판단한다.
702 과정은 기준면과 피벗점을 성립한다. 일 실시예에서, 모션 센서들의 데이터는 컨트롤러가 조이스틱 모드에 진입할 때 피벗점에 대한(relative to) 기준면을 판단하는데 사용된다. 다른 실시예에서 카메라에의해 캡처된 시각적 정보(visual information)는 기준면을 성립하는데 모션 센서 데이터와 함께 사용된다. 704 과정은 기준면에 대한 컨트롤러로의 사용자 입력을 감지한다. 모션 센서 데이터의 주기 샘플링은 컨트롤러로의 사용자 입력이 피벗점에 대하여 피치, 요우, 롤 또는 이들의 조합들인 지를 판단하는데 사용된다.
706 과정은 조이스틱 모드의 비활성화를 감지한다. 이는 사용자가 구형체를 들어서 표면으로부터 이격시킬 때 발생한다. 조이스틱 모드로 재진입하기 전에 이제 다른 모드들이 발생할 수 있다. 708 과정은 조이스틱 모드의 재활성화 여부를 판단한다. 조이스틱 모드가 재활성화되면, 본 절차는 702 과정으로 리턴한다. 만약 조이스틱 모드의 재활성화가 감지되지 않으면, 710 과정은 컨트롤러를 지팡이 모드(또는 다른 지정된 모드)로 자동 진입시킨다. 이제 다른 게임 인터페이스 기능이 현재 시점에서 수행될 수 있다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자에 의해 커스터마이즈(customize) 가능한, 컨트롤러들의 다양한 특징들을 도시하는 예시적 구성 트리(configuration tree)를 도시한다. 도 7b에 도시된 구성 트리는 다중 사용자들에 의해 사용되는 다수의 컨트롤러들을 설정하는데 사용될 수 있다. 다중 게임 실행자들이 게임 콘솔을 사용할 때, GUI는 설정 중인 컨트롤러의 선택(selection of which controller is being configured)을 포함할 수 있다. 어떠한 컨트롤러가 설정 중인지 판단된 후, 사용자는 컨트롤러의 모드(808), 색상(910) 및 감각 피드백(sensory feedback)(814)을 변경할 수 있다. 모드(808)를 변경할 때, 사용자는 자동(815), 조이스틱(816), 지팡이(818) 및 포인터(820)와 같은 모드들 중에서 선택할 수 있다. 모드들 각각은 이로 한정되지 않지만, 자동 감지(auto-detection)(832)와 수동 활성화(manual activation)(834)와 같이 추가적으로 커스터마이즈될 수 있다. 일 실시예에서 모드(808) 실행 중에 모드(808) 아래에 배열된 선택들은 특정 게임 실행자에 대한 컨트롤러의 기본 모드(default mode)로 정해진다.
일 실시예에서, 색상(810)을 선택하는 과정은 사용자로 하여금 구형체의 내부 조명의 색상을 정하도록 한다. 본 실시예에서, 사용자는 빨강(822), 파랑(824) 및 초록(826) 중에서 선택할 수 있다. 다른 실시에에서, 사용자는 GUI에 표시된 색역(color gamut)에서 하나의 색상을 선택할 수 있다. 구형체의 색상을 선택하는 기능은 다중 사용자들로 하여금 그들의 컨트롤러들의 외양(physical appearance)을 커스터마이즈할 수 있도록 한다. 이는 사용자의 컨트롤러들을 쉽게 차별화할 수 있을 뿐만 아니라, 도 3c를 참조하여 서술된 바와 같이 컨트롤러들의 visual identification을 단순화한다.
감각 피드백(814)도 설정 가능하다. 일 실시예에서, 컨트롤러는 스크린에 표시되는 이벤트들에 기초하여 감각 피드백을 생성할 수 있는 하드웨어를 구비한다. 예를 들면 일 실시예에서, 컨트롤러는 스크린 상의 이벤트들에 반응하여 생성된 진동을 사용하여 촉각적 피드백을 제공할 수 있다. 다른 실시예들에서, 컨트롤러에 장착딘 작은 크기의 스피커들은 가청적 피드백을 제공할 수 있다. 감각 피드백이 게임 경험의 현실감을 향상할 수 있는 반면, 소정의 사용자들은 '오프'(828)를 선택하여 피드백을 비활성화할 수 있다. 선택적으로 '온'(830)이 선택되면, 컨트롤러가 감각 피드백을 제공한다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따라 컨트롤러(100)의 모드를 설정하는데 사용될 수 있는 예시적 또는 선택적 스위치(840)를 개략적으로 도시한다. 상세도(842)는 스위치(840)를 자세하게 도시한다. 본 실시예에서 GUI가 아닌 스위치(840)의 위치가 컨트롤러 모드를 판단한다. 스위치(840)는 핸들(102)에 배치되며, 자동(815), 조이스틱(819), 지팡이(818) 및 포인터(820)로 정해진 네 개의 위치들을 가진다. 다양한 위치들로 스위치(840)를 토글(toggling)하는 것은 사용자로 하여금 GUI를 탐색하지 않고도 컨트롤러 모드들을 신속하게 전환할 수 있도록 한다.다른 실시에에서, 스위치(840)는 GUI 설정과 함께 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서는 컨트롤러의 다른 특징들을 설정하는데 사용되는 반면, 스위치(840)가 기본 컨트롤러 모드를 판단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 소니? 플레이스테이션 3? 엔터테인먼트 장치와 같이 다중 컨트롤러들을 지원할 수 있는 게임 콘솔의 전체 시스템 구조를 개략적으로 도시한다. 시스템 부(900)에는 시스템 부(900)에 연결 가능한 다양한 주변 기기들이 제공된다. 시스템 부(900)는 셀 프로세서(Cell processor)(928), 램버스? 동적 임의 접근 메모리부 (Rambus? XDRAM)(926), 전용 비디오 임의 접근 메모리(VRAM)(932)를 가진 리얼리티 신디사이저(Reality Synthesizer) 그래픽부(930), 및 I/O 브리지(I/O bridge)(934)를 포함한다. 또한 시스템부(900)는 디스크(940a)를 판독하는 블루 레이? 디스크 BD-ROM? 광학 디스크 리더(940) 및 I/O 브리지(934)를 통해 접속 가능한 분리형 슬롯-인 하드 디스크 드라이브(HDD)(936)를 포함한다. 시스템부(900)는 콤팩트 플래시 메모리 카드, 메모리 스틱? 메모리 카드 및 I/O 브리지(934)를 통해 유사하게 접속 가능한 것을 판독하는 메모리 카드 리더(938)를 선택적으로 포함한다.
I/O 브리지(934)는 여섯 개의 USB(Universal Serial Bus;USB) 2.0 포트들(924); 기가비트 이더넷(Ethernet) 포트(922), IEEE 802.11b/g 무선 네트워크(Wi-Fi) 포트(920); 및 일곱 개까지의 블루투스 연결을 지원할 수 있는 블루투스? 무선 링크 포트(918)에 연결된다.
I/O 브리지(934)는 운용 시, 하나 이상의 게임 컨트롤러들(902)의 데이터를 포함하는 모든 무선, USB, 이더넷 데이터를 수용한다. 예를 들어 사용자가 게임을 실행할 때, I/O 브리지(934)는 블루투스 링크를 통해 게임 컨트롤러(902)에서 데이터를 수신하고, 게임의 현 상태를 갱신하는 셀 프로세서(928)에게 그 데이터를 전달한다.
무선, USB, 및 이더넷 포트들은 게임 컨트롤러(902) 외에도, 리모트 컨트롤(904), 키보드(906), 마우스(908), 소니 플레이스테이션 포터블? 과 같은 휴대용 엔터테인먼트 장치(910), 아이토이?(EyeToy?) 비디오 카메라와 같은 비디오 카메라(912) 마이크 헤드셋(914)과 같은 다른 주변 장치들에게 연결성을 제공한다. 이러한 주변 장치들은 원칙적으로 무선으로 시스템부(900)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 휴대용 엔터테인먼트 장치(910)는 Wi-Fi 애드 혹(ad-hoc) 연결을 통해 통신하고, 마이크 헤드셋(914)은 블루투스 링크를 통해 통신할 수 있다.
이러한 인터페이스들이 제공됨으로써, 플레이스테이션 3 장치가 디지털 비디오 리코더(DVR), 셋 톱(set-top) 박스, 디지털 카메라, 휴대용 미디어 플레이어, 인터넷 전화, 휴대용 전화, 프린터, 및 스캐너와 같은 다른 주변 기기들과도 호환 가능할 수 있다.
또한, 레거시(legacy) 메모리 카드 리더(916)는 USB 포트(924)를 통해 시스템부(900)에 연결되어, 플레이스테이션? 또는 플레이스테이션 2? 장치에서 사용되는 종류의 메모리 카드들(948)을 판독할 수 있도록 한다.
본 실시예에서는 게임 컨트롤러(902)가 블루투스 링크를 통해 시스템부(900)와 무선으로 통신하도록 운용가능하다. 한편, 게임 컨트롤러(902)는 USB 포트에 대신 연결될 수 있어서, 게임 컨트롤러(902)의 배터리를 충전하는 전력이 제공될 수 있다.
리모트 컨트롤(904)은 블루투스 링크를 통해 시스템부(900)와 무선으로 통신하도록 운용될 수 있다. 리모트 컨트롤(904)은 블루 레이 디스크 BD-ROM 리더(940)의 운용과 디스크 콘텐츠의 내비게이션(navigation)에 적합한 제어부들을 포함한다.
블루 레이 디스크 BD-ROM 리더(940)는 미리 기록되거나 기록 가능한 전형적인 CD들, 및 슈퍼 오디오 CD(Super Audio CD)들 뿐만 아니라, 플레이스테이션 및 플레이스테이션 2 장치들과 호환 가능한 CD-ROM들을 판독하도록 운용될 수 있다. 또한 리더(940)는 미리 기록되거나 기록 가능한 전형적인 DVD들 뿐만 아니라, 플레이스테이션 2 및 플레이스테이션 3 장치들과 호환 가능한 DVD-ROM들을 판독하도록 운용될 수 있다. 나아가, 리더(4040)는 미리 기록되거나 기록 가능한 전형적인 블루 레이 디스크들뿐만 아니라, 플레이스테이션 2 및 플레이스테이션 3 장치들과 호환 가능한 BD-ROM들을 판독하도록 운용될 수 있다.
시스템부(900)는 리얼리티 신디사이저 그래픽부(930)를 통해 플레이스테이션 3에 의하여 생성되거나 복호화된 오디오 및 영상을 오디오 및 비디오 연결부들을 통해 표시부(944) 및 하나 이상의 확성기들(946)를 구비한 모니터나 텔레비전 세트와 같은 표시 및 음향 출력 장치(942)에 제공하도록 운용될 수 있다. 오디오 연결부(950)는 전형적인 아날로그 및 디지털 출력부를 포함할 수 있고, 비디오 연결부(952)는 다양하게 컴포넌트 비디오(component video), S-비디오, 컴포지트 비디오(composite video) 및 하나 이상의 고화질 멀티미디어 인터페이스(High Definition Multimedia Interface; HDMI) 출력부들을 포함할 수 있다. 따라서 비디오 출력부는 PAL이나 NTSC, 또는 750p, 1080i, 및 1080p의 고화질 형식을 가질 수 있다.
오디오 처리(생성, 복호화 등) 과정은 셀 프로세서(928)에 의하여 수행된다. 플레이스테이션 3 장치의 운용 시스템은 돌비? 5.1 서라운드 사운드(surround sound), 돌비? 시어터 서라운드(Theatre Surround)(DTS), 및 블루 레이? 디스크의 복호화된 7.1 서라운드 사운드를 지원한다.
본 실시예에 있어서, 비디오 카메라(912)는 단일의 고체 촬상 소자( CCD), LED 표시부, 하드웨어 기반 실시간 데이터 압축 및 부호화 장치를 포함하여, 압축된 영상 데이터가 시스템부(900)에 의하여 복호화되기 위한 인트라 이미지(intra-image) 기반 MPEG(동영상 전문가 그룹(motion picture expert group)) 표준과 같은 적합한 형식으로 전송되도록 한다. 카메라 LED 표시부는 예를 들어, 부적합한 조명 조건을 알리기 위한 시스템부(900)의 제어 데이터에 응하여 발광하도록 배치된다. 비디오 카메라(912)의 실시예들은 USB, 블루투스 또는 와이 파이 통신 포트를 통해 시스템부(900)에 다양하게 연결될 수 있다. 비디오 카메라의 실시예들은 오디오 데이터를 전송할 수 있는 하나 이상의 연관된 마이크를 포함할 수 있다. 비디오 카메라의 실시예들에 있어서, CCD가 고화질 비디오 캡처(video capture)를 위해 적합한 해상도를 가질 수 있다. 사용 시, 비디오 카메라로 포착된 이미지들은 일례로, 게임에 포함되거나, 게임 제어 입력으로 해석될 수 있다.
일반적으로, 시스템부(900)의 통신 포트들 중 어느 하나를 통한 비디오 카메라 또는 리모트 컨트롤과 같은 주변 장치와의 성공적인 데이터 통신을 위하여, 장치 드라이버와 같은 적합한 소프트웨어가 제공되어야 한다. 장치 드라이버 기술은 잘 알려져 있으며, 본 명세서에서는 서술되지 않을 것이다. 당업자는 서술된 본 실시예에 필요한 장치 드라이버 또한 유사한 소프트웨어 인터페이스를 알 수 있을 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 셀 프로세서(928)의 개략도이다. 셀 프로세서(928)는 네 개의 기본 요소: 메모리 제어부(1060)와 듀얼 버스 인터페이스 제어부(1070A, B)로 구성되는 외부 입출력 구조; 파워 프로세싱 엘리먼트 (Power Processing Elements)(1050)로 불리는 메인 프로세서; 시너지스틱 프로세싱 엘리먼트들(Synergistic Processing Elements; SPEs)로 불리는 여덟 개의 공동 프로세서(1010A-H); 그리고 구성요소 상호 연결 버스(1080)로 불리며 상기 구성요소를 연결하는 환형 데이터 버스를 포함하는 구조를 가진다. 셀 프로세서의 전체 부동 소수점 성능은, 플레이스테이션 2 장치의 이모션 엔진 (Emotion Engine)의 6.2 GFLOPS와 비교해서, 218 GFLOPS 이다.
PPE(1050)는 3.2 GHz 의 내부 클럭으로 동작하는 쌍방향 동시 멀티 쓰래딩 파워(970) 호환의 파워 피씨 (PowerPC) 코어 (PPU)(1055)를 기반으로 한다. PPU(1055)는 512 kB 레벨 2 (L2) 캐시와 32 kB 레벨 1(L1) 캐시를 포함한다. PPE(1050)는 3.2 GHz로 25.6 GFLOPs을 해석하여 클럭 사이클 단위로 여덟 개의 단일 위치 동작 수행(single position operation)이 가능하다. PPE(1050)의 중요한 역할은 대부분의 계산 작업을 처리하는 상승작용 처리 요소 (Synergistic Processing Elements)(1010A-H)를 위한 제어부 역할을 하는 것이다. 동작 시, PPE(1050)는 상승작용 처리 요소(1010A-H)의 작업을 스케줄링 하고 그 처리를 모니터링 하면서 작업 큐(job queue)을 유지한다. 결국, 각각의 상승작용 처리 요소(1010A-H)는 작업을 가져오는 역할을 하는 커널을 구동하고 PPE(1050)와의 동기화를 통해 그것을 실행한다.
각 상승작용 처리 요소 (SPE)(1010A-H)는 각각의 상승 작용 처리 유닛 (SPU)(1020A-H), 각각의 다이나믹 메모리 접근 제어부(DMAC)를 가지는 각각의 메모리 플로우 제어부 (MFC)(1040A-H), 각각의 메모리 관리 유닛 (MMU)(1044A-H), 그리고 버스 인터페이스 (미도시)를 포함한다. 각각의 SPU(1020A-H)는 3.2 GHz로 동작하는 RISC 프로세서이며 원칙적으로 4 GB까지 확장 가능한 256kB 지역 RAM(1030A-H)을 포함한다. 각 SPE는 이론적 25.6 GFLOPS의 단일 정밀 성능(single precision performance)을 제공한다. SPU는 네 개의 단일 정밀 부동 소수점 수, 4개의 32 비트 수, 8개의 16 비트 정수, 또는 16개의 8 비트 정수 상에서 동작 할 수 있다. 동일한 클럭 사이클에서, 메모리 동작도 수행할 수 있다. SPU(1020A-H)는 시스템 메모리 XDRAM(926)을 직접 접근하지 않으며; SPU(1020A-H)에 의해 형성된 64 비트 주소는 DMA 제어부(1042A-H)가 구성요소 상호연결 버스(1080) 또는 메모리 제어부(1060)를 통해 메모리에 접근하도록 지시하는 MFC(1040A-H)로 전달된다.
구성요소 상호연결 버스 (EIB)(1080)는 상위 프로세서 구성요소들, 즉 PPE(1050), 메모리 제어부(1060), 듀얼 버스 인터페이스(1070A, B) 및 8개의 SPE들(1010A-H) 등 전체 12 개의 참여 요소들을 연결하는 셀 프로세서(928)에 대한 내부 논리적 순환형 통신 버스이다. 참여 요소들은 클럭 사이클 단위로 8 바이트의 속도로 버스를 통해 동시에 읽고 쓸 수 있다. 상술한 바와 같이, 각 SPE(1010A-H)는 긴 읽기 쓰기 시퀀스를 스케줄링 하기 위한 DMAC(1042A-H)을 포함한다. EIB는 시계방향과 반 시계방향 각각에 두 개씩 네 개의 채널로 구성된다. 결과적으로 12개의 참여 요소들에 대해, 어떤 두 개의 참여 요소 사이에서 가장 긴 단계적 데이터 흐름은 적절한 방향으로 6 단계이다. 그러므로, 12개의 슬롯을 위한 논리적 피크 순간 EIB는 참여 요소들 사이의 중재를 통한 완전 가동 상황에서 클럭 당 96B이다. 이는 3.2GHz 클럭 속도에서 307.2GH/s (초당 기가바이트) 의 이론적 피크 대역폭과 같다.
메모리 제어부(1060)는 램버스 사에 의해 개발된 XDRAM 인터페이스(1062)를 포함한다. 메모리 제어부는 25.6 GB/s의 논리적 피크 대역폭을 가지는 램버스 XDRAM(926)과 상호 동작한다.
듀얼 버스 인터페이스(1070A, B)는 램버스 플랙스아이오 (Rambus FlexIO?) 시스템 인터페이스(1072A, B)를 포함한다. 인터페이스는 다섯 개의 인바운드 패스와 일곱 개의 아웃바운드 패스를 가지는 각각 8 비트 너비의 12 채널로 편성된다. 이는 제어부(170A)를 통한 셀 프로세서와 I/O 브릿지(700) 그리고 제어부(170B)를 통한 현실 시뮬레이터 그래픽 유닛(200)사이에 62.4 GB/s (36.4 GB/s 아웃바운드, 26 GB/s 인바운드)의 이론적 피크 대역폭을 제공한다.
셀 프로세서(928)에 의해 현실 시뮬레이터 그래픽 유닛(930)으로 전송된 데이터는 일반적으로 꼭지점을 그리기 위한 일련의 명령 시퀀스인 표시 리스트로 구성되며, 다각형에 질감을 적용하고, 조명 상태를 정의한다. 실시예들은 현실 세계 사용자를 더 잘 식별하고, 장면 또는 아바타의 활동을 더 잘 지시하는 심도 데이터를 포착하는 방법을 포함할 수 있다. 물체는 사람이 들고 있거나 사람 손 안에 있는 어떠한 것이 될 수 있다. 본 상세한 설명에 있어서, '심도 카메라(depth camera)' 및 '3 차원 카메라'의 용어들은 거리 또는 심도 정보와 2 차원 픽셀 정보를 획득할 수 있는 카메라를 가리킨다. 예를 들면, 심도 카메라는 거리 정보를 얻기 위해 제어된 적외선 조명을 사용할 수 있다. 심도 카메라의 다른 예로는 두 개의 스탠더드 카메라들을 사용하여 거리 정보를 3각 측량하는 한 쌍의 스테레오 카메라가 될 수 있다. 이와 같이, '심도 감지 장치(depth sensing device)'의 용어는 거리 정보 및 2 차원 픽셀 정보를 얻을 수 있는 종류의 장치를 가리킨다.
근래의 3 차원 이미지의 진보로 실시간 인터랙티브(interactive) 컴퓨터 애니메이션에 많은 가능성들을 비추었다. 특히, 새로운 '심도 카메라들'은 보통의 2 차원 비디오 이미지 외에도 3 차원 이미지를 포착하고, 매핑할 수 있는 능력을 제공한다. 새로운 심도 데이터로, 본 발명의 실시예들은 다른 물체들 뒤에 있는 장면을 포함한 영상 장면 내의 여러 위치들에 있는 컴퓨터로 생성된 물체들이 배치될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 사용자들에게 실시간 인터랙티브 게임 경험들을 제공한다. 예를 들면, 사용자들은 실시간을 컴퓨터가 생성한 여러 물체들과 상호작용할 수 있다. 나아가, 영상 장면들은 사용자의 게임 경험을 향상시키기 위해 실시간으로 변경될 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터에 의하여 생성된 의상들은 사용자의 옷 위에 삽입될 수 있고, 컴퓨터가 생성한 광원들은 비디오 장면 내에서 가상 그림자를 비추기 위해 사용될 수 있다. 이에, 본 발명의 실시예들과 심도 카메라를 사용해서, 사용자들이 그들의 거실 내에서 인터랙티브한 게임 환경을 경험할 수 있다. 보통의 카메라들과 비슷하게, 심도 카메라는 영상 이미지를 구성하는 다수의 픽셀들의 2 차원적 데이터를 포착한다. 이러한 값들은 픽셀들 각각의 빨강, 초록, 파랑(RGB) 값들과 같은 픽셀들의 색상 값들이다. 이러한 방식으로 카메라에 포착된 물체들은 모니터에 2 차원적 물체들로 나타난다.
본 발명의 실시예들은 분산 영상 처리(distributed image processing) 구성을 수용한다. 예를 들면, 본 발명은 CPU 또는 CPU와 하나의 다른 요소에서와 같이 하나 또는 두 개의 장소들까지에서 일어나는 표시 영상 처리(display image processing)와 포착된 이미지로 한정되지 않는다. 예를 들면, 입력 이미지 처리는 처리를 수행할 수 있는 연관된 CPU, 프로세서 또는 장치에서 곧바로 이루어질 수 있다. 본질적으로 모든 이미지 처리는 상호 연결된 시스템 전반에 거쳐 분산될 수 있다. 그러므로 본 발명은 특정 이미지 하드웨어 회로 및/또는 소프트웨어로 한정되지 않는다. 본 명세서에 서술된 실시예들은 일반적인 하드웨어 회로 및/또는 소프트웨어의 특정 조합이나 처리 구성요소들에 의해 실행되는 명령어들의 특정 근원지로 한정되지 않는다.
상기 실시예들을 염두에 둘 때, 본 발명이 컴퓨터 시스템들에 저장된 데이터를 포함하고, 컴퓨터에서 구현되는 다양한 운용들을 사용할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 운용들은 물질적 질량의 물질적 조종을 필요로 하는 운용들을 포함할 수 있다. 필수는 아니지만 대체로, 이러한 질량들은 저장되고, 전송되고, 조합되고, 비교되고, 조종될 수 있는 전자 또는 자기 신호의 형태를 가진다. 나아가, 조종하는 방법은 주로 제작, 식별, 판단, 비교 등의 용어들로 표현된다.
상술된 발명은 휴대용 장치들, 마이크로프로세서 시스템들, 마이크로프로세서 기반 또는 프로그램 가능한 소비자 가전들, 미니컴퓨터, 메인프레임컴퓨터 등과 같은 다른 컴퓨터 시스템 구조들과 함께 실행될 수 있다. 본 발명은 또한, 통신 네트워크를 통해 링크된 원격 처리 장치들에 의해 태스크(task)가 처리되는 분산 연산 환경들에서 시행될 수 있다.
또한 본 발명은 컴퓨터 판독 가능한 매체에 있는 컴퓨터 판독 가능한 코드로 구체화될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 전자파기를 포함하는 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 데이터 저장 장치이다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예로는 하드 드라이브, 네트워크에 접속하는 저장 장치(network attached storage; NAS), 판독 전용메모리, 랜덤 액세스 메모리, CD-ROM, CD-R, CD-RW, 자기 테이프, 및 다른 광학 및 비광학 데이터 저장 장치들이 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 네트워크에 연결된 컴퓨터 시스템에서 분산될 수 있어서, 컴퓨터 판독가능 코드가 분산 방식으로 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 명확한 이해를 위해 어느 정도 상세하게 설명되었지만, 특정 변형물들이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 시행될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예들은 제한하기 위한 것이 아닌 일례로 소개되었다. 본 발명은 본 명세서에 개시된 설명들로 한정되지 않으며, 첨부된 청구항들의 범위와 균등물들 내에서 변경 가능하다.

Claims (19)

  1. 컴퓨터 프로그램과 상호작용하기 위해 게임 콘솔과 인터페이스 하는 입력 장치로,
    핸들을 가지는 컨트롤러;
    상기 핸들의 제 1 단부에 연결된 구형체;
    상기 핸들의 위치를 식별하고, 상기 컴퓨터 프로그램과의 상호작용 동안에 상기 식별된 위치를 상기 게임 콘솔에게 통신하는 통신 논리를 포함하는 회로; 및
    상기 핸들에 연결된 제어 입력부들을 포함하며;
    상기 구형체는, 상기 핸들에 의해 들려졌을 때 표면과 접촉도록 배치되고,
    상기 회로는, 상기 핸들이 상기 표면에서 피벗(pivot)할 때 상기 핸들의 상기 식별된 위치를 갱신하도록 정의되고,
    상기 제어 입력부는, 상기 컴퓨터 프로그램과 더 상호작용하기 위해 상기 게임 콘솔과 교환되는 입력 명령어들을 수신하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구형체가 상기 표면과 실제로 접촉하는 시점을 검출하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 구형체가 상기 표면과 비접촉 시, 상기 컨트롤러의 상기 위치 식별을 보류(suspend)하고, 상기 보류는, 상기 구형체가 상기 표면과 재접촉할 때 취소되고, 또는
    상기 센서는, 상기 구형체가 상기 표면과 비접촉 시, 지팡이나 포인터 모드 중 어느 하나를 활성화하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 핸들은, 피치, 롤 및 요우 제어를 활성화하기 위해 피벗하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 구형체는, 조정가능한 스위치, 위치 스위치(positional switch), 고정된 연결부, 유연한 연결부(flexible connector), 및 변형계 중 어느 하나에 의해 상기 핸들에 연결된 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 구형체는, 광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 광소자는, 색상들이 변경되도록 설정된 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 핸들과 상기 구형체는, 지팡이 모드, 포인터 모드 및 조이스틱 모드 중 어느 하나에서 작동하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 핸들은, 상기 핸들의 만입부와 함께 장착된 조이스틱을 포함하고,
    상기 만입부는, 상구 구형체를 향해 경사진 각도를 가지는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 핸들은, 보조 입력부를 포함하고,
    상기 보조 입력부는, 상기 핸들 상에서 상기 조이스틱과 상기 구형체 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 보조 입력부는, 복수의 버튼들을 포함하고,
    상기 복수의 버튼들 중 어느 하나는, 상기 핸들의 상기 만입부 내에 부분적으로 위치하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 핸들의 상기 제 2 단부에 연결된 상기 제어 입력부는, 트랙볼(trackball)이고,
    상기 트랙볼은, 눌림 시 버튼으로 작동하도록 설정된 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  13. 컴퓨터 프로그램과 상호작용하기 위해 게임 콘솔과 인터페이스 하는 입력 장치로,
    측면에 위치하는 제 1 입력 영역 및 후방 단부에 위치하는 제 2 입력 영역을 가지는 핸들을 구비하는 컨트롤러;
    상기 컨트롤러의 전방 단부에 연결되는 구형 섹션;
    상기 구형 섹션이 표면과 접촉하는 시점을 검출하고, 상기 컴퓨터 프로그램을 위한 제어 입력을 수신하도록 상기 제 2 입력 영역을 활성화하는 제 1 회로; 및
    상기 표면에 대한 상기 핸들의 상대적 위치를 식별하고, 상기 컴퓨터 프로그램과의 상호작용 중에 상기 식별된 위치와 제어 입력을 상기 게임 콘솔에게 통신하는 통신 논리를 포함하는 제 2 회로를 포함하는 입력 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 입력 영역과 상기 제 2 입력 영역은, 모듈형 인터페이스 삽입부(modular interface insert)를 수용하도록 설정된 것을 특징으로 입력 장치.
  15. 컴퓨터 프로그램과 상호작용하기 위해 게임 콘솔과 인터페이스 하는 방법으로,
    핸들의 제 1의 단부에 연결된 감지 가능한 물체를 포함하는 상기 핸들을 가지는 컨트롤러를 운용하는 과정;
    상기 핸들의 상기 감지 가능한 물체의 이미지 검출을 사용하여, 상기 컨트롤러의 위치를 식별하는 과정,
    상기 감지 가능한 물체의 접촉의 검출을 상기 게임 콘솔의 상기 컴퓨터 프로그램으로 전송하는 과정; 및
    상기 검출된 접촉과 피벗 위치에 의하여 게임 동작의 상호작용을 제어하는 과정을 포함하고,
    상기 위치는, 상기 위치의 움직임을 추적하기 위해 시간이 지남에 따라 지속적으로 갱신되고,
    상기 식별하는 과정은, 상기 컴퓨터 프로그램과의 상호작용 동안에 상기 위치를 상기 게임 콘솔로 통신하는 과정을 더 포함하고,
    상기 접촉은, 상기 핸들이 사람 손에 들려질 때 표면에 대한 것이고,
    상기 감지 가능한 물체는, 상기 표면과 접촉하도록 배치되고,
    상기 피벗 위치는, 상기 표면과 접촉해있을 때 상기 표면에 대하여 상대적인 상기 핸들의 피벗 위치이고,
    상기 식별된 위치는, 상기 피벗 위치에 대한 정보와 상기 감지 가능한 물체와 상기 표면과의 접촉이 유지되면서 상기 사람 손에 의한 상기 핸들의 움직임들에 대한 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 위치는, 상기 컨트롤러에 내장된, 자이로스코프 및 가속도계 중 어느 하나로부터의 데이터를 사용하여 추가적으로 식별되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 게임 동작의 적어도 하나의 양상(aspect)을 구동하기 위해 상기 피벗 위치를 지속적으로 검출하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램과의 상호작용 동안에 하나 이상의 제어 입력들을 수신하는 과정을 더 포함하고,
    상기 입력들은, 상기 컨트롤러의 상기 핸들을 통한 버튼 눌림들, 상기 컨트롤러의 상기 핸들의 일 단부로부터의 트랙볼 입력, 및 상기 컨트롤러에 의해 생산된 모션 데이터 중 적어도 어느 하나이거나, 이들의 조합들인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 상기 청구항 15항 내지 18항의 과정들 중 어느 하나를 렌더(render)하기 위해 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5147900B2 (ja) 2010-06-14 2013-02-20 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント ゲームコントローラに取り付けられるアタッチメント、及び、コントローラアッセンブリ
US9153994B2 (en) 2011-10-14 2015-10-06 Welch Allyn, Inc. Motion sensitive and capacitor powered handheld device
JP6043544B2 (ja) * 2012-08-23 2016-12-14 ソニー株式会社 入力デバイス、入力システム、電子機器、及び感覚提示方法
US9892655B2 (en) 2012-11-28 2018-02-13 Judy Sibille SNOW Method to provide feedback to a physical therapy patient or athlete
JP6170684B2 (ja) * 2013-01-31 2017-07-26 株式会社タイトー ゲームシステム
KR20140117184A (ko) * 2013-03-26 2014-10-07 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 이를 제어하는 원격 제어 장치
CN104699266A (zh) * 2014-12-29 2015-06-10 深圳市亿思达科技集团有限公司 一种实现全息立体交互的装置和操作杆
CA2978578A1 (en) 2015-03-03 2016-09-09 Inboard Technology, Inc. Handheld controller for a motorized wheel
CN106484119A (zh) * 2016-10-24 2017-03-08 网易（杭州）网络有限公司 虚拟现实***及虚拟现实***输入方法
CN108196688A (zh) * 2018-03-20 2018-06-22 北京诺亦腾科技有限公司 一种手持设备
KR102337816B1 (ko) * 2021-07-05 2021-12-09 이병찬 입력장치 및 이를 이용한 데이터 입력방법
CN113873370A (zh) * 2021-09-26 2021-12-31 浙江广厦建设职业技术大学 一种音乐演唱用便于随身佩戴的收音装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US613066A (en) * 1898-10-25 Bottle-stopper
US20080261693A1 (en) 2008-05-30 2008-10-23 Sony Computer Entertainment America Inc. Determination of controller three-dimensional location using image analysis and ultrasonic communication

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3257585B2 (ja) * 1996-03-29 2002-02-18 株式会社ビジュアルサイエンス研究所 空間マウスを用いた映像化装置
JPH10240433A (ja) * 1997-02-25 1998-09-11 Alps Electric Co Ltd 入力装置
JPWO2006001311A1 (ja) * 2004-06-23 2008-04-17 和泰 隠岐 紙の表層を剥離させる紙製品
JP4849829B2 (ja) * 2005-05-15 2012-01-11 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント センタ装置
WO2007130582A2 (en) * 2006-05-04 2007-11-15 Sony Computer Entertainment America Inc. Computer imput device having gearing effects
CN102989174B (zh) * 2006-05-04 2016-06-29 美国索尼电脑娱乐公司 获得用于控制游戏程序的运行的输入
US8416190B2 (en) * 2007-02-20 2013-04-09 Sony Corporation Operation device, information processing system, and information processing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US613066A (en) * 1898-10-25 Bottle-stopper
US20080261693A1 (en) 2008-05-30 2008-10-23 Sony Computer Entertainment America Inc. Determination of controller three-dimensional location using image analysis and ultrasonic communication

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Publication number Publication date
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