TWI662984B - 應用於虛擬實境之電競座艙 - Google Patents

應用於虛擬實境之電競座艙 Download PDF

Info

Publication number
TWI662984B
TWI662984B TW107142394A TW107142394A TWI662984B TW I662984 B TWI662984 B TW I662984B TW 107142394 A TW107142394 A TW 107142394A TW 107142394 A TW107142394 A TW 107142394A TW I662984 B TWI662984 B TW I662984B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gaming
vertical
display device
cockpit
virtual reality
Prior art date
Application number
TW107142394A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202019532A (zh
Inventor
林家宇
黃昭世
陳志強
Original Assignee
宏碁股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 宏碁股份有限公司 filed Critical 宏碁股份有限公司
Priority to TW107142394A priority Critical patent/TWI662984B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI662984B publication Critical patent/TWI662984B/zh
Priority to US16/513,634 priority patent/US11086394B2/en
Publication of TW202019532A publication Critical patent/TW202019532A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20—Input arrangements for video game devices
    • A63F13/21—Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types
    • A63F13/213—Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types comprising photodetecting means, e.g. cameras, photodiodes or infrared cells
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/25—Output arrangements for video game devices
    • A63F13/26—Output arrangements for video game devices having at least one additional display device, e.g. on the game controller or outside a game booth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/90—Constructional details or arrangements of video game devices not provided for in groups A63F13/20 or A63F13/25, e.g. housing, wiring, connections or cabinets
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/013—Eye tracking input arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03547—Touch pads, in which fingers can move on a surface
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/1423—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units controlling a plurality of local displays, e.g. CRT and flat panel display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/1423—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units controlling a plurality of local displays, e.g. CRT and flat panel display
    • G06F3/1446—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units controlling a plurality of local displays, e.g. CRT and flat panel display display composed of modules, e.g. video walls
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/18—Book-keeping or economics
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/025—Arrangements for fixing loudspeaker transducers, e.g. in a box, furniture
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/403—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers loud-speakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
    • H04R29/001—Monitoring arrangements; Testing arrangements for loudspeakers
    • H04R29/002—Loudspeaker arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/02—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/04—Circuit arrangements, e.g. for selective connection of amplifier inputs/outputs to loudspeakers, for loudspeaker detection, or for adaptation of settings to personal preferences or hearing impairments
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
    • H04S7/303—Tracking of listener position or orientation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20—Input arrangements for video game devices
    • A63F13/24—Constructional details thereof, e.g. game controllers with detachable joystick handles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F2300/00—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
    • A63F2300/80—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game specially adapted for executing a specific type of game
    • A63F2300/8082—Virtual reality
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63J—DEVICES FOR THEATRES, CIRCUSES, OR THE LIKE; CONJURING APPLIANCES OR THE LIKE
    • A63J5/00—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas
    • A63J2005/001—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas enhancing the performance by involving senses complementary to sight or hearing
    • A63J2005/002—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas enhancing the performance by involving senses complementary to sight or hearing moving the spectator's body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63J—DEVICES FOR THEATRES, CIRCUSES, OR THE LIKE; CONJURING APPLIANCES OR THE LIKE
    • A63J5/00—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas
    • A63J2005/001—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas enhancing the performance by involving senses complementary to sight or hearing
    • A63J2005/003—Tactile sense
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63J—DEVICES FOR THEATRES, CIRCUSES, OR THE LIKE; CONJURING APPLIANCES OR THE LIKE
    • A63J5/00—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas
    • A63J2005/001—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas enhancing the performance by involving senses complementary to sight or hearing
    • A63J2005/005—Climate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63J—DEVICES FOR THEATRES, CIRCUSES, OR THE LIKE; CONJURING APPLIANCES OR THE LIKE
    • A63J5/00—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas
    • A63J2005/001—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas enhancing the performance by involving senses complementary to sight or hearing
    • A63J2005/008—Smell sense
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63J—DEVICES FOR THEATRES, CIRCUSES, OR THE LIKE; CONJURING APPLIANCES OR THE LIKE
    • A63J5/00—Auxiliaries for producing special effects on stages, or in circuses or arenas
    • A63J5/02—Arrangements for making stage effects; Auxiliary stage appliances
    • A63J5/025—Devices for making mist or smoke effects, e.g. with liquid air
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/01—Indexing scheme relating to G06F3/01
    • G06F2203/013—Force feedback applied to a game
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03543—Mice or pucks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/006—Mixed reality
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0686—Adjustment of display parameters with two or more screen areas displaying information with different brightness or colours
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/04—Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0407—Resolution change, inclusive of the use of different resolutions for different screen areas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/02—Details casings, cabinets or mounting therein for transducers covered by H04R1/02 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/025—Transducer mountings or cabinet supports enabling variable orientation of transducer of cabinet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

電競座艙包含顯示裝置、可調式座椅、自由度調整裝置、情境營造裝置，以及系統端。自由度調整裝置可提供垂直、水平和偏擺的三種自由度顯示，並依據偵測到之視線資料來達到自動視角切換和自動環繞音效控制。系統端使用注視點渲染技術來調整顯示裝置的解析度，進而減輕系統運算負擔。情境營造裝置可來提供虛擬實境應用所需的視覺、嗅覺、觸覺或衝擊等情境效果。

Description

應用於虛擬實境之電競座艙
本發明相關於一種應用於虛擬實境之電競座艙，尤指一種可在虛擬實境應用中提供高自由度顯示、自動視角切換、自動環繞音效控制，以及情境系統之電競座艙。
虛擬實境(virtual reality, VR)是利用電腦技術模擬出一個立體且高擬真的三維空間，當使用者穿戴特殊顯示裝置進入後，會產生好像處在現實中的錯覺。在這虛擬實境空間中，操作者可以和虛擬物件或其他玩家互動。由於VR應用強調的是使用者在虛擬世界中的沉浸感，因此除了須滿足在虛擬世界中的操控駕馭之外，更希望獲得的不僅只是視覺以及聲音的感受，進一步也希望能夠同時提升人體五感的體驗。
應用於虛擬實境之電競座艙包含一顯示裝置、設置於一底座上之一可調式座椅、一自由度調整裝置，以及一系統端。該自由度調整裝置包含複數個垂直軌道，設置於該底座上；複數個環狀軌道，以可移動方式架設於該複數個垂直軌道上，用來透過沿著該複數個垂直軌道上下移動來提供一垂直方向的一第一自由度，以及透過在該複數個垂直軌道左右轉動來提供一水平方向的一第二自由度；一視線偵測裝置，設置於該複數個環狀軌道中一第一環狀軌道上，用來在一使用者坐上該可調式座椅後偵測該使用者的視線變化或頭部角度以提供一視線資料；以及一顯示器調整裝置，以可移動方式架設在該複數個環狀軌道中一第二環狀軌道上，用來乘載該顯示裝置並提供相關於該顯示裝置之仰角的一第三自由度。該系統端包含一主機和一微控制器。主機用來提供一虛擬實境應用所需之一影音資料。該微控制器用來依據該影音資料來控制該可調式座椅之角度和傾斜度、控制該複數個環狀軌道沿著該複數個垂直軌道上下移動以調整該顯示裝置的高度，以及控制該複數個環狀軌道在該複數個垂直軌道上左右轉動以調整該顯示裝置的方位。
第1圖為本發明實施例中一種應用於虛擬實境之電競座艙100的功能方塊圖。電競座艙100包含一系統端10、一可調式座椅20、一顯示裝置30、一自由度調整裝置40、一環繞音響組50、一情境營造裝置60，以及一操作平台70。
系統端10包含一主機12、一圖像處理單元14，以及一微控制器16。主機12可提供不同VR應用所需之影音資料，圖像處理單元14可處理主機12所提供之VR影像資料以呈現在顯示裝置30上，而微控制器16可依據主機12所提供之VR影音資料來控制電競座艙100中各元件以提供相對應之視覺、音響和情境效果。在本發明實施例中，在不妨礙VR應用的前提下，系統端10可設置在電競座艙10中任何合適位置。然而，系統端10之實作方式並不限定本發明之範疇。
第2A圖至第2C圖為本發明實施例電競座艙100中可調式座椅20、顯示裝置30和自由度調整裝置40實作方式之外觀示意圖。可調式座椅20可設置在一底座5上，微控制器16(未顯示在第2A圖至第2C圖中)可依據主機12(未顯示在第2A圖至第2C圖中)所提供之VR影音資料來控制可調式座椅20內設置之旋轉馬達22和傾斜度控制器24(可設置於可調式座椅20內)，進而在特定VR應用的過程中改變可調式座椅20之角度和傾斜度。自由度調整裝置40包含環狀軌道A 1~A M、垂直軌道B 1~B N、視線偵測裝置C 1~C P，以及一顯示器調整裝置44，其中M、N和P為大於1之整數。垂直軌道B 1~B N固定在底座5上，用來乘載環狀軌道A 1~A M。當環狀軌道A 1~A M以可移動方式架設於垂直軌道B 1~B N上：當環狀軌道A 1~A M沿著垂直軌道B 1~B N上下移動時，可在VR應用中提供垂直方向的自由度，如第2A圖和第2B圖所示；當環狀軌道A 1~A M在垂直軌道B 1~B N左右旋轉時，可在VR應用中提供水平環繞的自由度，如第2B圖和第2C圖所示。顯示裝置30包含螢幕D 1~D Q(Q為正整數)，其固定於顯示器調整裝置44之上，而顯示器調整裝置44以可移動方式架設在環狀軌道A 1~A M之上。顯示器調整裝置44因角度問題未顯示在第2A圖至第2C圖中，但在說明書後續內容和圖式將會說明其實施方式。為了說明目的，第2A圖至第2C圖顯示了M=2、N=3、P=4和Q=3時之實施例，然而M、N 、P和Q之值並不限定本發明之範疇。
第3A圖和第3B圖為本發明實施例電競座艙100中座椅20、顯示裝置30和自由度調整裝置40實作方式之側視圖。在此實施例中，顯示器調整裝置44可包含垂直滑軌45、滑塊46、搖桿47，以及連桿48等元件以控制螢幕D 1~D 3之作動。垂直滑軌45固定在環狀軌道A 1~A 2中至少一環狀軌道上，而滑塊46可在垂直滑軌45內做垂直方向的移動。每一搖桿47包含兩個可旋轉接點J 1和J 2，可旋轉接點J 1連結至顯示裝置30中一相對應螢幕上方，而可旋轉接點J 2連結至相對應垂直軌道45。連桿48包含一可旋轉接點J 3和一不可旋轉接點J 4，可旋轉接點J 3連結至顯示裝置30中一相對應螢幕下方，而不可旋轉接點J 4固定在相對應滑塊46上。視線偵測裝置C 1~C 4可包含複數個相機或紅外線感測器，用來在使用者坐上可調式座椅20後隨時偵測使用者的視線變化或頭部角度。依據視線偵測裝置C 1~C 4提供的視線資料，顯示器調整裝置44可透過滑塊46在垂直滑軌45內的移動來調整螢幕D 1~D Q的仰角，進而在VR應用中提供偏擺(yaw)的自由度。本發明之顯示器調整裝置44可採用不同機構來調整螢幕D 1~D Q的仰角，第3A圖和第3B圖所示之實施例並不限定本發明之範疇。
第4A圖和第4B圖為本發明實施例電競座艙100中座椅20、顯示裝置30和環繞音響組50實作方式之示意圖。如第4A圖之上視圖所示，環繞音響組50包含複數組揚聲器E 1~E R(R為大於1之整數)，設置於環狀軌道A 1~A M上不同位置以提供環繞音效。如第4B圖之外觀圖所示，顯示裝置30之螢幕D 1~D Q可設置在環狀軌道A 1上，而環繞音響組50可設置在環狀軌道A 2上。微控制器16可依據主機12所提供之VR影音資料來控制環繞音響組50中不同音響之音量和音效以提供相對應之環繞立體聲。為了說明目的，第4A圖和第4B圖顯示了R=6時之實施例，然而環繞音響組50所包含音響數量和在環狀軌道上之設置位置並不限定本發明之範疇。
第5A圖和第5B圖為本發明實施例中可調式座椅20、顯示裝置30、自由度調整裝置40和環繞音響組50作動時之示意圖。假設依據目前VR應用的內容，在使用者的正左方和正右方需要製造特定音效，此時環繞音響組50中的音響E 3和E 6會運作，而其它音響不會發聲。若視線偵測裝置C 1~C 4判斷使用者的視線從身體正前方的螢幕D 2移向身體右前方的螢幕D 3(如第5A圖所示)，此時系統端10之微控制器16(未顯示在第5A圖和第5B圖中)會控制環狀軌道A 1~A M以順時針方向做相對應轉動，使得架設在環狀軌道A 1~A M上的營幕D 1~D 3和音響E 1~E 6都能隨著使用者視線轉動(如第5B圖所示)，如此環繞音響組50中的音響E 3和E 6會維持在使用者的正左方和正右方製造特定音效。此外，可調式座椅20可利用旋轉馬達22(如第3A圖和第3B圖所示)來調整使用者的身體角度。透過控制可調式座椅20、顯示裝置30和環繞音響組50隨著使用者視線自動旋轉，使用者在VR應用中不需要分神去切換至其它螢幕的視角，而環繞立體聲之效果也不會因為使用者身體方位調整而產生混亂。
人眼在視物的過程中並不會注意到全部的細節，而是只有中間視覺焦點附近是清晰的，因此即使目標物在人眼視角涵蓋範圍內，人還是習慣會轉頭朝向真正要注意的目標。除了前述提及隨著使用者視線自動旋轉顯示裝置30之位置，本發明另可使用注視點渲染技術(foveated rendering) 來減輕系統運算負擔或降低對電腦性能的要求。第6A圖至第6C圖為本發明實施例中顯示裝置30使用注視點渲染技術時之示意圖。第6A圖至第6C圖分別顯示使用者的視線從螢幕D 2移向螢幕D 3的過程，而螢幕D 1~D 3中所示的數字代表在使用者視線轉動的過程中每一螢幕的解析度。在第6A圖所示的狀態下，視線偵測裝置C 1~C 4判斷使用者正視前方，此時負責人眼可專注範圍之螢幕D 2可採用較高的解析度，而負責人眼餘光可觀察範圍之螢幕D 1和螢幕D 3可採用較低的解析度。在第6B圖所示的狀態下，視線偵測裝置C 1~C 4判斷使用者的眼光向右偏移至約在螢幕D 2和螢幕D 3中間，此時負責人眼可專注範圍之螢幕D 2和螢幕D 3可採用較高的解析度，而負責人眼餘光可觀察範圍之螢幕D 1可採用較低的解析度。在第6C圖所示的狀態下，視線偵測裝置C 1~C 4判斷使用者的眼光向右偏移至螢幕D 3，此時負責人眼可專注範圍之螢幕D 3可採用較高的解析度，而負責人眼餘光可觀察範圍之螢幕D 1和螢幕D 2可採用較低的解析度。
第7圖為本發明實施例中情境營造裝置60之功能方塊圖。情境營造裝置60包含容器F 1~F S、加熱器G 1~G S、噴嘴H 1~H S、幫浦I 1~I 2、氣囊K 1~K T、風扇L 1~L U，以及一閥門控制器VC，其中S、T和U為正整數。容器F 1~F S內各裝有固態二氧化碳、丙二醇、蔬菜甘油或各式食品級香精等物質，而加熱器G 1~G S可分別對容器F 1~F S進行加熱。噴嘴H 1~H S各自經由管路連結至相對應之容器F 1~F S，其中噴嘴F 1~F R和相對應之容器E 1~E R之間的路徑可由微控制器16控制閥門控制器VC來開啟或關閉。
當情境營造裝置60在營造視覺效果時，會藉由微控制器16控制加熱器G 1~G S以對內裝有固態二氧化碳、丙二醇或蔬菜甘油之容器加熱，進而藉由相變化的方式製造出煙霧。幫浦I 1~I 2可提供噴射氣體的動力來源，在開啟相對應之噴嘴後即可在電競座艙100內產生實際煙霧以營造VR應用所需的視覺效果。
當情境營造裝置60在營造嗅覺效果時，會藉由微控制器16控制幫浦I 1~I 2以提供噴射氣體的動力來源至內裝有各式食品級香精之容器，再透過控制閥門VC來開啟相對應之噴嘴，進而釋出例如火藥、森林、血腥或海水等味覺刺激以營造VR應用所需的嗅覺效果。
當情境營造裝置60在營造觸覺效果時，會藉由微控制器16控制幫浦I 1~I 2以提供高速流動的氣體來產生類似子彈在身邊飛過的觸感，或是控制風扇L 1~L U發送出類似快速行進時的自然風，進而營造VR應用所需的不同力道之觸覺效果。
氣囊K 1~K T可設置在可調式座椅20內不同位置，例如設置在對應使用者左背、右背、左腰、右腰、左大腿、右大腿、左小腿，和右小腿之處。當情境營造裝置60在營造衝擊效果時，會藉由微控制器16控制幫浦I 1~I 2來分別進行充氣和放氣的動作，進而在使用者身體不同部位造成不同衝擊的觸覺效果。
第8A圖和第8B圖為本發明實施例電競座艙100中座椅20、顯示裝置30和情境營造裝置60實作方式之示意圖。如第8A圖之上視圖所示，情境營造裝置60可設置於環狀軌道A 1~A M上不同位置以營造多種VR效果。如第8B圖之外觀圖所示，顯示裝置30之螢幕D 1~D Q可設置在環狀軌道A 1上，而情境營造裝置60之噴嘴H 1~H S和風扇L 1~L U可設置在環狀軌道A 2上。微控制器16可依據主機12所提供之VR影音資料來控制情境營造裝置60以提供相對應之視覺、嗅覺、觸覺或衝擊等VR情境效果。為了說明目的，第8A圖和第8B圖顯示了Q=3、S=4和U=4時之實施例，然而營造裝置60中噴嘴和風扇之數量和在環狀軌道上之設置位置並不限定本發明之範疇。
在本發明實施例中，操作平台70可設置在可調式座椅20之前方，以提供使用者在VR應用其間所需之操作介面。第9圖為本發明實施例電競座艙100中操作平台70之功能配置的上視圖。操作平台70包含一輸入/輸出介面72、一無線充電裝置74，以及一輔助顯示螢幕76。輸入/輸出介面72包含一觸控板82、一鍵盤84和一滑鼠86。使用者可透過觸控板82來設定執行VR應用前的初始環境，例如調整可調式座椅20和顯示裝置30的高度及角度，以及情境營造程度(開啟或關閉特定效果)。使用者可透過鍵盤84和滑鼠86來在VR應用期間下達相關指令。鍵盤84和滑鼠86可為外接裝置，或結合至操作平台70表面之內建裝置。鍵盤84可為實體鍵盤，或實作成操作平台70表面之觸控式虛擬鍵盤。然而，輸入/輸出介面72之設計並不限定本發明之範疇。
無線充電裝置74和輔助顯示螢幕76可透過藍芽或無線投影技術連結至系統端10。在VR應用的期間，無線充電裝置74可讓使用者對持有的行動裝置充電。輔助顯示螢幕76平時可顯示系統資訊，例如顯示各項功能是否開啟或關閉等。在收到相關指令時，輔助顯示螢幕76可切換為無線投影顯示區域，再搭配電競座艙100中的揚聲器和自由度調整裝置40中的視線偵測裝置C 1~C P，使用者即可在可調式座椅20上使用其他行動裝置進行通話，或是進行VR遊戲直播等作業。在本發明實施例中，無線充電裝置74和輔助顯示螢幕76所採用的無線投影技術可為Airplay 、Intel WIDII、MiraCast或ChromeCast等技術，但不限定本發明之範疇。
綜上所述，在本發明之電競座艙中，自由度調整裝置40可提供垂直、水平和偏擺的三種自由度顯示，並依據視線偵測裝置得到的視線資料來達到自動視角切換和自動環繞音效控制。此外，本發明另可使用注視點渲染技術來減輕系統運算負擔或降低對電腦性能的要求，並利用情境營造裝置來提供VR應用所需的視覺、嗅覺、觸覺或衝擊等情境效果。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
5‧‧‧底座
10‧‧‧系統端
12‧‧‧主機
14‧‧‧圖像處理單元
16‧‧‧微控制器
20‧‧‧可調式座椅
22‧‧‧旋轉馬達
24‧‧‧傾斜度控制器
30‧‧‧顯示裝置
40‧‧‧自由度調整裝置
44‧‧‧顯示器調整裝置
45‧‧‧垂直滑軌
46‧‧‧滑塊
47‧‧‧搖桿
48‧‧‧連桿
50‧‧‧環繞音響組
60‧‧‧情境營造裝置
70‧‧‧操作平台
72‧‧‧輸入/輸出介面
74‧‧‧無線充電裝置
76‧‧‧輔助顯示螢幕
82‧‧‧觸控板
84‧‧‧鍵盤
86‧‧‧滑鼠
100‧‧‧電競座艙
A1~AM‧‧‧環狀軌道
B1~BN‧‧‧垂直軌道
C1~CP‧‧‧視線偵測裝置
D1~DQ‧‧‧螢幕
E1~ER‧‧‧揚聲器
F1~FS‧‧‧容器
G1~GS‧‧‧加熱器
H1~HS‧‧‧噴嘴
I1~I2‧‧‧幫浦
K1~KT‧‧‧氣囊
L1~LU‧‧‧風扇
J1~J3‧‧‧可旋轉接點
J4‧‧‧不可旋轉接點
VC‧‧‧閥門控制器
第1圖為本發明實施例中一種應用於虛擬實境之電競座艙的功能方塊圖。 第2A圖至第2C圖為本發明實施例電競座艙中可調式座椅、顯示裝置和自由度調整裝置實作方式之外觀示意圖。 第3A圖和第3B圖為本發明實施例電競座艙中座椅、顯示裝置和自由度調整裝置實作方式之側視圖。 第4A圖和第4B圖為本發明實施例電競座艙中座椅、顯示裝置和環繞音響組實作方式之示意圖。 第5A圖和第5B圖為本發明實施例中可調式座椅、顯示裝置、自由度調整裝置和環繞音響組作動時之示意圖。 第6A圖至第6C圖為本發明實施例中電競座艙中顯示裝置使用注視點渲染技術時之示意圖。 第7圖為本發明實施例電競座艙中情境營造裝置之功能方塊圖。 第8A圖和第8B圖為本發明實施例電競座艙中座椅、顯示裝置和情境營造裝置實作方式之示意圖。 第9圖為本發明實施例電競座艙中操作平台之功能配置的上視圖。

Claims (10)

  1. 一種應用於虛擬實境之電競座艙，其包含： 一顯示裝置； 一可調式座椅，設置於一底座上； 一自由度調整裝置，其包含： 複數個垂直軌道，設置於該底座上； 複數個環狀軌道，以可移動方式架設於該複數個垂直軌道上，用來： 透過沿著該複數個垂直軌道上下移動來提供一垂直方向的一第一自由度；以及 透過在該複數個垂直軌道左右轉動來提供一水平方向的一第二自由度； 一視線偵測裝置，設置於該複數個環狀軌道中一第一環狀軌道上，用來在一使用者坐上該可調式座椅後偵測該使用者的視線變化或頭部角度以提供一視線資料；以及 一顯示器調整裝置，以可移動方式架設在該複數個環狀軌道中一第二環狀軌道上，用來乘載該顯示裝置並提供相關於該顯示裝置之仰角的一第三自由度；以及 一系統端，其包含： 一主機，用來提供一虛擬實境應用所需之一影音資料；以及 一微控制器，用來依據該影音資料來控制該可調式座椅之角度和傾斜度、控制該複數個環狀軌道沿著該複數個垂直軌道上下移動以調整該顯示裝置的高度，以及控制該複數個環狀軌道在該複數個垂直軌道上左右轉動以調整該顯示裝置的方位。
  2. 如請求項1所述之電競座艙，其中該顯示器調整裝置包含： 一垂直滑軌，固定於該第二環狀軌道上； 一滑塊，用來在該垂直滑軌內移動： 一搖桿，其包含一第一可旋轉接點和一第二可旋轉接點，該第一可旋轉接點連結至該顯示裝置中一螢幕之上方，而該第二可旋轉接點連結該垂直滑軌；以及 一連桿，其包含一第三可旋轉接點和一不可旋轉接點，該第三可旋轉接點連結至該螢幕之下方，而該不可旋轉接點固定在該滑塊上。
  3. 如請求項2所述之電競座艙，其中該微控制器另用來依據該影音資料或該視線資料來控制該滑塊在該垂直滑軌內的移動以調整該螢幕的仰角。
  4. 如請求項1所述之電競座艙，其另包含： 一環繞音響組，其包含複數組揚聲器，設置於該複數個環狀軌道中一第三環狀軌道上，其中該微控制器另用來依據該影音資料或該視線資料來控制該第三環狀軌道在該複數個垂直軌道上左右轉動以調整該複數組揚聲器之方位。
  5. 如請求項1所述之電競座艙，其另包含： 一情境營造裝置，設置於該複數個環狀軌道中一第四環狀軌道上，其包含複數個噴嘴以送出不同顏色和氣味之氣體，進而提供該虛擬實境應用所需之視覺和嗅覺情境效果。
  6. 如請求項1所述之電競座艙，其另包含： 一情境營造裝置，設置於該複數個環狀軌道中一第四環狀軌道上，其包含複數個風扇以產生不同力道之風勢，進而提供該虛擬實境應用所需之觸覺情境效果。
  7. 如請求項1所述之電競座艙，其另包含： 一情境營造裝置，設置於該複數個環狀軌道中一第四環狀軌道上，其包含複數個噴嘴和一幫浦以送出不同力道之氣體，進而提供該虛擬實境應用所需之觸覺情境效果。
  8. 如請求項1所述之電競座艙，其另包含： 一情境營造裝置，其包含複數個氣囊，設置於該可調式座椅內，用來提供該虛擬實境應用所需之衝擊情境效果。
  9. 如請求項1所述之電競座艙，其另包含一操作平台，設置在該可調式座椅之前方，以在該虛擬實境應用的期間提供該使用者一操作介面，該操作平台包含： 一無線充電裝置，透過一無線通訊技術或一無線投影技術連結至該系統端；以及 一輔助顯示螢幕，透過該無線通訊技術或該無線投影技術連結至該系統端。
  10. 如請求項1所述之電競座艙，其中： 該顯示裝置包含複數個螢幕；而 該微控制器另用來依據該視線資料來調整每一螢幕的解析度。
TW107142394A 2018-11-28 2018-11-28 應用於虛擬實境之電競座艙 TWI662984B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107142394A TWI662984B (zh) 2018-11-28 2018-11-28 應用於虛擬實境之電競座艙
US16/513,634 US11086394B2 (en) 2018-11-28 2019-07-16 Gaming cabin for virtual reality application

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107142394A TWI662984B (zh) 2018-11-28 2018-11-28 應用於虛擬實境之電競座艙

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI662984B true TWI662984B (zh) 2019-06-21
TW202019532A TW202019532A (zh) 2020-06-01

Family

ID=67764572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107142394A TWI662984B (zh) 2018-11-28 2018-11-28 應用於虛擬實境之電競座艙

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11086394B2 (zh)
TW (1) TWI662984B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109302525B (zh) * 2017-07-25 2021-06-15 西安中兴新软件有限责任公司 一种播放声音的方法及多屏终端
US20210276575A1 (en) * 2020-03-04 2021-09-09 Ford Global Technologies, Llc Vehicle component identification system
KR102357554B1 (ko) * 2020-08-12 2022-02-07 박재범 다채널 사운드 시스템이 구비된 의자
WO2022039539A1 (ko) * 2020-08-21 2022-02-24 박재범 다채널 사운드 시스템이 구비된 의자
CN113018842B (zh) * 2021-04-26 2022-11-22 山西外星人技术有限公司 一种立式全景虚拟现实体验装置
JP7423781B2 (ja) 2021-08-18 2024-01-29 株式会社ハシラス Ｖｒアミューズメントプログラムおよび装置
CN114545633B (zh) * 2022-02-21 2023-08-08 中国建筑设计研究院有限公司 一种户外裸眼虚拟现实演示装置
CN114446193B (zh) * 2022-03-23 2023-05-26 北京龙翼风科技有限公司 一种模拟器led型沉浸式显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106215437A (zh) * 2016-09-13 2016-12-14 深圳市普乐方文化科技股份有限公司 多运动体验功能的动感舱体
TW201722523A (zh) * 2015-12-24 2017-07-01 Colopl Inc 對戰型遊戲的控制方法及程式

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5060932A (en) * 1989-05-25 1991-10-29 Nisshinbo Techno Vehicle Inc. Amusement apparatus having rotary capsule
US4973042A (en) * 1990-01-22 1990-11-27 Klopf Frank P Tower amusement ride
US5490784A (en) * 1993-10-29 1996-02-13 Carmein; David E. E. Virtual reality system with enhanced sensory apparatus
US6042382A (en) * 1996-11-20 2000-03-28 Halfhill; Robert Sustained G-force centripetal acceleration apparatus and method
US5954508A (en) * 1997-08-20 1999-09-21 Interactive Motion Systems Portable and compact motion simulator
EP1494771A4 (en) * 2002-03-22 2006-10-04 David V Threlkel DRIVING BUSINESS
AT511523B1 (de) * 2011-05-23 2013-06-15 Amst Systemtechnik Gmbh Vorrichtung zur räumlichen bewegung von personen
US10073516B2 (en) * 2014-12-29 2018-09-11 Sony Interactive Entertainment Inc. Methods and systems for user interaction within virtual reality scene using head mounted display
WO2018100800A1 (ja) * 2016-11-29 2018-06-07 ソニー株式会社 情報処理装置及び情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
US10357722B2 (en) * 2017-04-25 2019-07-23 Universal City Studios Llc Seated motion simulation amusement park attraction

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201722523A (zh) * 2015-12-24 2017-07-01 Colopl Inc 對戰型遊戲的控制方法及程式
CN106215437A (zh) * 2016-09-13 2016-12-14 深圳市普乐方文化科技股份有限公司 多运动体验功能的动感舱体

Also Published As

Publication number Publication date
US20200164270A1 (en) 2020-05-28
US11086394B2 (en) 2021-08-10
TW202019532A (zh) 2020-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI662984B (zh) 應用於虛擬實境之電競座艙
US11526206B2 (en) System and method for presenting virtual reality content to a user based on body posture
JP6988980B2 (ja) 画像表示装置
JP6761340B2 (ja) シミュレーションシステム及びプログラム
TWI648655B (zh) 虛擬實境系統中顯示使用者移動的方法及相關裝置
KR20160113491A (ko) 모션 플랫폼 시스템
JPH1118025A (ja) 画像呈示装置
KR20190046302A (ko) 영상 속 비행체 동작과 연동된 감가속/방향전환 체감이 가능한 vr기반 12인승 비행체험 시뮬레이터
US20190310711A1 (en) Method and system for sensory simulation in virtual reality to enhance immersion
CN111298426B (zh) 应用于虚拟现实的电竞座舱
JP6978240B2 (ja) 情報処理方法、装置、および当該情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム
KR102328405B1 (ko) 날으는 체감이 증대된 4d vr시뮬레이터
KR101254855B1 (ko) 극장용 가상 현실 체감 시스템 및 극장용 가상 현실 체감 시스템의 이벤트신호 입력 방법
KR102145329B1 (ko) 윙수트 비행 시뮬레이션 장치
JP6955725B2 (ja) アニメーション制作システム
WO2021095143A1 (ja) Ｖｒ用搭乗装置
JPH07129073A (ja) パラグライダ飛行シミュレータ