專利名稱：：用于根據(jù)位置、方向或動作確定控制器功能的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于連接控制裝置和計算機裝置的方法和系統(tǒng)，以及更具體地，涉及用于連接控制裝置和在基礎(chǔ)計算裝置中執(zhí)行的計算機程序的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：視頻游戲エ業(yè)這些年已經(jīng)發(fā)生了很多變化。隨著計算能力的擴展，視頻游戲的開發(fā)人員同樣已經(jīng)編制出利用這些增加的計算能力的游戲軟件。為此，視頻游戲開發(fā)人員一直在編寫結(jié)合復雜操作和數(shù)學運算的游戲，以產(chǎn)生非常逼真的游戲體驗。示例的游戲平臺可以是索尼Playstation⑧、索尼Playstation2(PS2)以及索尼Playstation3(PS3),其姆ー個都以游戲控制臺的形式出售。正如所公知的,游戲控制臺被設(shè)計為連接到監(jiān)視器(通常是電視)并且支持通過手持控制器的用戶交互。游戲控制臺使用專門的處理硬件設(shè)計，包括CPU、用于處理密集圖形操作的圖形合成器、用于執(zhí)行幾何轉(zhuǎn)換的矢量單元，以及其他的粘合硬件(gluehardware)、固件和軟件。游戲控制臺還被設(shè)計具有光盤托盤，用來接納通過游戲控制臺本地播放的游戲光盤。還可以是在線游戲，其中用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)與其他用戶以交互方式比賽或一起進行游戲。隨著游戲的復雜性持續(xù)激發(fā)游戲者的興趣，游戲和硬件的制造商從而持續(xù)進行革新以支持附加的交互性和計算機程序。電腦游戲產(chǎn)業(yè)的一個發(fā)展趨勢是開發(fā)增加用戶和游戲系統(tǒng)之間的互動的游戲。一種實現(xiàn)更豐富的互動體驗的方法是通過使用無線游戲控制器(其運動由游戲系統(tǒng)跟蹤)以跟蹤玩家的運動并使用這些運動作為游戲的輸入?？偟膩碚f，姿勢輸入指具有諸如計算系統(tǒng)、視頻游戲控制臺、智能設(shè)備等的電子裝置對由玩家做出的且由電子裝置捕獲的某種姿勢做出反應。在這種情況下產(chǎn)生本發(fā)明的實施例。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實施例提供根據(jù)控制器裝置的位置、方向或動作確定、設(shè)置、調(diào)整或以其他方式影響該控制器裝置功能的方法和系統(tǒng)。應該理解，本發(fā)明可以以多種途徑實現(xiàn)，例如過程、設(shè)備、系統(tǒng)、裝置或者計算機可讀介質(zhì)上的方法。以下描述本發(fā)明的一些創(chuàng)新性實施例。在一個實施例中，在具有顯示器和與交互程序相接ロ的控制器裝置的基于計算機的系統(tǒng)中，提供確定控制器裝置的動作的功能的方法。根據(jù)該方法限定交互區(qū)域，每個交互區(qū)域由空間范圍限定，當控制器裝置位于那個交互區(qū)域時該交互區(qū)域?qū)τ诳刂破餮b置的動作具有關(guān)聯(lián)的特定功能。確定控制器裝置的位置。以及設(shè)置所述控制器裝置的動作的功能，使其具有與控制器所位于的交互區(qū)域相關(guān)聯(lián)的特定功能。在一個實施例中，每個空間范圍限定位于顯示器正面的空間量，顯示器的正面是可以看見顯示器所展示的圖像的面。在另ー實施例中，交互區(qū)域限定的總空間量限定了在其中控制器裝置的位置可被確定的交互范圍。在一個實施例中，每個特定功能可操作地用于在交互程序內(nèi)引發(fā)動作。在另ー實施例中，與兩個或更多交互區(qū)域關(guān)聯(lián)的特定功能是程度不同的相似功能。在另ー實施例中，與兩個或更多交互區(qū)域關(guān)聯(lián)的特定功能是不同的功能。在一個實施例中，控制器裝置的動作是接收自控制器裝置的用戶且從控制器裝置傳送到交互程序的輸入。在一個實施例中，來自用戶的輸入是經(jīng)控制器裝置的輸入裝置輸入接收的。在一個實施例中，輸入裝置從由按鈕、操縱桿、觸發(fā)器、觸摸屏、軌跡球或壓カ傳感器組成的組中選擇。在另ー實施例中，來自用戶的輸入是經(jīng)由控制器裝置的運動輸入接收的。在一個實施例中，控制器裝置位置的確定包括如下方法操作在控制器裝置處捕獲顯示器的圖像，且根據(jù)所捕獲的顯示器的圖像中顯示器的透視畸變來確定控制器裝置的位置。在一個實施例中，提供了用于和交互程序相接ロ的方法。根據(jù)所述方法確定多個區(qū)域，所述多個區(qū)域在交互的空間范圍中被限定，關(guān)于該區(qū)域可確定控制器裝置的位置。持續(xù)地檢測ー個或多個控制器裝置的位置。以及，當確定控制器裝置位于所述多個區(qū)域的一個中時，設(shè)置與交互程序通信的控制器裝置的動作以具有與那個區(qū)域關(guān)聯(lián)的功能，所述功能被限定用于引發(fā)交互程序中的動作。在一個實施例中，多個區(qū)域以不重疊和相接的方式分布，以便在交互的空間范圍中限定空間矩陣。在一個實施例中，多個區(qū)域的不同子集對于確定每個控制器裝置動作的功能有效。在一個實施例中，多個區(qū)域的每ー個具有對應于一個或多個控制器裝置的ー個或多個關(guān)聯(lián)功能。在一個實施例中，方法還包括當確定控制器裝置位于多個區(qū)域中的一個中時，激活區(qū)域指示器的方法操作。區(qū)域指示器提供控制器裝置位于多個區(qū)域中哪ー個的通知。在一個實施例中，區(qū)域指示器可由光指示器、聲音、顯示器上視覺指示器和/或控制器裝置的震動組成。在一個實施例中，檢測控制器裝置從區(qū)域中的位置到區(qū)域外的位置的轉(zhuǎn)變導致激活信號響應。在各種實施例中，信號響應可由聲音、光指不器、顯不器上的警告和/或控制器裝置的震動組成。在一個實施例中，與一個或更多區(qū)域關(guān)聯(lián)的功能是不同類型的聲音。在一個實施例中，傳送到交互程序的動作是控制器裝置的運動，所述控制器裝置的運動由位置和/或方向的改變來限定。在一個實施例中，一個或多個控制器裝置位置的持續(xù)檢測包括如下方法操作在每個控制器裝置處捕獲顯示器的圖像，且根據(jù)所捕獲的顯示器的圖像中顯示器的透視畸變持續(xù)地確定每個控制器裝置的位置。在另ー個實施例中，提供了用干與交互程序相接ロ的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括用于執(zhí)行交互程序的計算裝置，用于顯示交互程序的顯示器，以及用于向交互程序提供輸入的控制器裝置。所述控制器裝置包括用于捕獲顯示器圖像的圖像捕獲裝置。根據(jù)被捕獲的顯示器圖像中顯示器的透視畸變持續(xù)地確定控制器裝置的位置。此外，計算裝置被配置用于限定交互區(qū)域，當控制器裝置位于那個交互區(qū)域內(nèi)時由空間范圍限定的每個交互區(qū)域具有關(guān)于控制器裝置動作的相關(guān)特定功能。以及計算裝置被配置用于將所述控制器裝置動作的功能設(shè)置為與控制器所位于的交互區(qū)域關(guān)聯(lián)的特定功能。在一個實施例中，每個空間范圍限定位于顯示器正面的空間量(volume)，顯示器的正面是可以看見顯示器所展示的圖像的面。在一個實施例中，每個特定功能可操作地用于在交互程序中弓I發(fā)動作。在一個實施例中，根據(jù)交互程序的狀態(tài)動態(tài)確定交互區(qū)域。在另ー個實施例中，提供了用于向交互程序提供輸入的控制器裝置，其中計算裝置執(zhí)行該交互程序且在顯示器上呈現(xiàn)該交互程序。控制器裝置包括用于捕獲顯示器圖像的圖像捕獲裝置，和根據(jù)所捕獲的顯示器圖像中顯示器的透視畸變持續(xù)地確定控制器裝置的位置的位置確定模塊。提供用于設(shè)置控制器裝置動作的功能的功能設(shè)置模塊；控制器裝置被配置用于在交互區(qū)域內(nèi)操作，當控制器裝置位于那個交互區(qū)域內(nèi)時由空間范圍限定的每個交互區(qū)域具有關(guān)于控制器裝置動作的相關(guān)特定功能。功能設(shè)置模塊被配置用于將所述控制器裝置動作的功能設(shè)置為與控制器所位于的交互區(qū)域關(guān)聯(lián)的特定功能。通過示例的方式說明本發(fā)明的原理并結(jié)合附圖，本發(fā)明的其它方面通過如下詳細描述將變得清楚。通過參考結(jié)合附圖的以下描述可以最好地理解本發(fā)明，其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的通用交互系統(tǒng)；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性控制器裝置；圖3示出了動作捕獲子組件的詳細視圖；圖4A、4B、4C、4D、4E和4F示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，相對于顯示器位于不同位置的控制器的視圖；圖5A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，具有多個攝像頭的控制器的實施例；圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，在不同位置持有控制器的用戶；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于表征控制器的位置和運動的三維坐標系;圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，在顯示器正面持有控制器的用戶；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，其中用戶可與顯示器上顯示的交互程序交互的環(huán)境的俯視圖；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的俯視圖；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的俯視圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的俯視圖；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的側(cè)視圖；圖13示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的俯視圖；圖14示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的俯視圖；圖15示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的俯視圖；圖16示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的俯視圖；圖17示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的側(cè)視圖；圖18A和18B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的側(cè)視圖；圖19示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的透視圖；圖20示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境中的兩個不同身高的用戶；圖21示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供控制器輸入的系統(tǒng)的邏輯框圖；圖22示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，具有擴展連接器的控制器手柄的組件；圖23示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，具有用于改善運動跟蹤的傳感器的控制器；圖24A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于耦合到控制器手柄的配件；圖24B示出了其中圖24A的配件被連接到圖22的控制器的一個實施例；圖25示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，可用于確定控制器位置的硬件和用戶接ロ；圖26示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，可用于處理指令的額外硬件。圖27是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例，和經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)連接到服務器處理的游戲客戶機交互的多個用戶的示例說明；圖28示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于調(diào)整控制器輸入機制的功能的方法步驟。具體實施例方式下面的實施例描述通過使用用戶反饋和計算機程序的用戶輸入的視覺提示，用于將控制裝置(控制器)和在基礎(chǔ)計算裝置上執(zhí)行的計算機程序連接的方法和系統(tǒng)。在本發(fā)明具體實施例中，控制器的位置、方向或動作用于確定、設(shè)置、調(diào)整或以其他方式影響控制器的功能。如下面的進ー步詳述，可通過在控制器處捕獲固定顯示器的圖像，且通過確定所捕獲圖像中顯示器的透視畸變和方向來確定控制器的位置和方向。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應該清楚，本發(fā)明不使用這些特定細節(jié)的一些或者全部也可以實現(xiàn)。在其他情況下，并未詳細說明眾所周知的處理操作，目的是為了避免不必要地模糊本發(fā)明。對圖像分析的參考貫穿對本發(fā)明各種示例性實施例的詳細描述，用于確定圖像中的物體或物體的性能。此類分析可利用本領(lǐng)域中公知的各種圖像識別方法和技木，而不會背離本發(fā)明的精神和范圍。圖I示出了通用交互系統(tǒng)101。該系統(tǒng)包括計算機103和顯示器106。在各種實施例中，計算機103可以是通用計算機、專用計算機、游戲控制臺，或其他諸如此類的裝置，該裝置執(zhí)行呈現(xiàn)在顯示器106上的交互程序。本領(lǐng)域公知的游戲控制臺的例子包括由Sony、Microsoft,Nintendo等制造的那些游戲控制臺。顯示器106可以是電視、監(jiān)視器、投影顯示器，或能夠從計算機103接收和呈現(xiàn)視頻輸出的其他這樣的顯示器和顯示系統(tǒng)。用戶102通過移動控制器100向交互程序提供輸入。在一個優(yōu)選的實施例中，控制器100與計算機103無線地通信，因為比起有線連接，這種方式為控制器的運動提供了更多自由。圖2示出示例性的控制器100。所示的控制器100被設(shè)計為由用戶102所持有。包括多個按鈕202用于向交互程序提供輸入。按鈕202的特定功能由交互程序確定，且每個按鈕202根據(jù)交互程序的規(guī)范可以或不可以配置或由用戶102指定。觸發(fā)按鈕203和操縱桿204提供額外的直觀機制(intuitivemechanism)用于生成用戶輸入。盡管所示的控制器100設(shè)計成手持型，本發(fā)明的其他實施例中，控制器可以設(shè)計為以其他形式供用戶102操縱。例如，控制器100可通過本領(lǐng)域公知的方式(諸如搭扣帶或挽具狀帶子)附接到用戶102?；蛘呖刂破?00可被安裝到物體上或表現(xiàn)為物體的形式，該物體可在用戶102的控制下移動。例如，控制器100可以是方向盤組件的部分、類似樂器的裝置，或可以展示運動用以向交互程序提供輸入的其他裝置或組件。此外，控制器100包括動作捕獲子組件206，其包括專用于確定控制器100的位置和動作的多個硬件部件。圖3示出了包括RGB攝像頭208的動作捕獲子組件206的詳細視圖。RGB攝像頭208包括鏡頭210和RGB傳感器212。RGB攝像頭208具有角度Θ所示的視野范圍，且該攝像頭用于捕獲顯示器106的圖像。根據(jù)所捕獲的圖像中顯示器的方向和透視畸變(perspectivedistortion),可確定控制器100的位置。并且當隨著時間的推移跟蹤控制器100的位置，從而確定控制器100的動作。在一個實施例中，RGB攝像頭208的鏡頭210是廣角鏡頭。廣角鏡頭的使用提供了一定的攝影寬度，使得控制器100(且擴展到RGB攝像頭208)可被操作到各個位置和方向，而顯示器106仍然保持在其視野范圍內(nèi)。在另ー個實施例中，鏡頭210是魚眼鏡頭，這是ー種具有極其廣闊的視野范圍的廣角鏡頭。在一些實施例中，由魚眼鏡頭提供的視野范圍大約在270度的范圍內(nèi)。在其他實施例中，魚眼鏡頭的視野范圍可能大于或小于約270度。在本發(fā)明的其他實施例中，控制器100可包括具有重疊視野的多個RGB攝像頭，使得多個RGB攝像頭的組合的視野范圍非常廣闊。所述多個攝像頭可以是不同類型的攝像頭，例如標準鏡頭、廣角魚眼鏡頭等。在一個實施例中，控制器100配備有多個攝像頭從而具有沿所有軸的全360度視野范圍，因此，假如到顯示器106的視線沒有被遮擋，控制器可以朝向任何可能的方向而同時仍能檢測到顯示器106。應注意諸如魚眼鏡頭的廣角鏡頭在不同程度上展現(xiàn)光學畸變。通常，給定鏡頭的視野范圍越寬，光學畸變量越大，因為同廣角鏡頭中越來越彎曲的圖像平面卻被捕獲在實、質(zhì)平坦的表面上(攝像頭的傳感器)。然而，給定鏡頭的光學畸變特性是可預見的。因而，根據(jù)本公開的目的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應理解在根據(jù)所捕獲的顯示器106的圖像來確定控制器100的位置和方向時，要考慮廣角鏡頭固有的這種光學畸變。用于確定控制器的位置和動作的其他細節(jié)、實施例和方法在2009年11月20日提交的，發(fā)明人為XiadongMao和NoamRimon的相關(guān)專利申請no.12/623，352(代理人案號S0NYP099A)中給出，該申請的公開被全部包含于此。和交互程序的互動期間，為確定控制器100的位置、方向和運動，所述控制器100利用它的RGB攝像頭208來跟蹤顯示器106的外框。當控制器移動到不同的位置和方向，由RGB攝像頭208捕獲的圖像中顯示器106的大小、形狀和方向也隨之改變。顯示器106的RGB圖像的這些改變是由RGB攝像頭208中鏡頭210的透視畸變和光學性能導致的。參考圖4A、4B和4C,不出了相對于顯不器106位于不同位置的控制器100的俯視圖。在圖4A中，控制器100位于顯示器106的前方，使得顯示器106出現(xiàn)在由RGB攝像頭208拍攝的所捕獲的圖像252中。在圖4B中，控制器100已移動到更靠近TV。顯示在所捕獲圖像254中的結(jié)果表明當控制器100更接近于顯示器106時，顯示器106在圖像中看上去更大。在圖4C中，控制器100已移動到顯示器106的左側(cè)。結(jié)果，所捕獲的圖像256中所見的顯示器106的圖像展現(xiàn)了由控制器100的位置引起的透視畸變。圖像256中顯示器106的左側(cè)看上去比顯示器106的右側(cè)要高，且顯示器106的整體外觀看上去寬度被縮短。由控制器100的運動引起的透視畸變效果是可預見的，因而，能夠通過檢查RGB攝像頭226的捕獲的圖像并分析顯示器的透視畸變來確定控制器100的位置。參考圖4D，示出了控制器100相對于顯示器106的俯視圖，其中控制器100的偏航與圖4A中的偏航相比發(fā)生了變化。具體地，控制器100的偏航相對顯示器106逆向轉(zhuǎn)動(朝左邊轉(zhuǎn)動)。結(jié)果表明在所捕獲的圖像258中，顯示器看上去移到了圖像的右邊。此外，顯示器可展示某些透視畸變，其中顯示器的左側(cè)比右側(cè)看上去短。參考圖4E，示出了控制器100相對于顯示器106的俯視圖，其中控制器100的翻滾與圖4A的翻滾相比發(fā)生變化。具體地，控制器100的翻滾相對顯示器106正向調(diào)整(順時針旋轉(zhuǎn))。結(jié)果表明在所捕獲的圖像260中，顯示器以向逆時針方向的樣式傾斜。參考圖4F，示出了控制器100相對于顯示器106的側(cè)視圖，其中控制器100的俯仰與圖4A的俯仰相比發(fā)生了改變。具體地，控制器100的俯仰相對顯示器106正向轉(zhuǎn)動(向上轉(zhuǎn)動)。結(jié)果表明在所捕獲的圖像262中，顯示器看上去移向圖像的底部。此外，顯示器可展示某些透視畸變，其中顯示器的上側(cè)比下側(cè)看上去短。如前述實施例可見，可通過分析由控制器100中的RGB攝像頭捕獲的顯示器的RGB圖像來確定相對于顯示器106的控制器100的位置和方向。被捕獲的RGB圖像中顯示器106的外觀隨著控制器100相對于顯示器106的位置、偏航(yaw)、俯仰(pitch)和翻滾(roll)的變化而變化。在本發(fā)明的各種實施例中，通過專門跟蹤顯示器106的外框來跟蹤如由RGB攝像頭226捕獲的顯示器106的外觀。很多顯示器的外框通常是ー樣的顔色(經(jīng)常為諸如黑或灰的暗色)，其有利于跟蹤。此外，顯示器可包括特性設(shè)計項目，例如商標或指示顯示器正在運行的指示燈，其在運行期間保持穩(wěn)定和一致。這些設(shè)計項目可提供能夠被跟蹤用于確定控制器的位置、方向和運動的額外特征。參考圖5A，示出具有多個攝像頭270a、270b和270c的控制器100的實施例。所述多個攝像頭具有重疊的視野范圍從而為控制器100提供了非常廣闊的聚合的視野范圍。因此，控制器100可被操作到各種位置和方向，而同時依然有能力捕獲顯示器的圖像。如圖5B所示，用戶在初始位置A持有控制器100，使得顯示器106位于攝像頭270a的視野范圍之內(nèi)。然而，當用戶102把控制器100移動到位置B，顯示器106不再位于攝像頭270a的視野范圍內(nèi)，而是落入攝像頭270b的視野范圍內(nèi)。通過使用具有重疊視野范圍的多個攝像頭，控制器可以以非常靈活的方式跟蹤顯示器106。這給用戶在使用控制器時提供了運動的自由，以及提供了可用作交互程序的輸入的廣闊范圍的動作和方向。在本發(fā)明一個實施例中，控制器的位置和運動用三維坐標系表征。圖6不出了一個示例，其中水平X軸和垂直I軸在顯示器106的表面所限定的平面中的方向互相垂直。Z軸垂直于顯示器106的表面且描述了與顯示器106的表面所限定的平面之間的距離。在本發(fā)明的各種實施例中，這種坐標系的原點可按期望定位，例如位于顯示器106的中心、位于顯示器的ー個角，或位于另ー個的預定位置。如圖6所示，該三維坐標系的原點位于顯示器106的左下角。繼續(xù)參考圖6，如圖所示，當控制器位于位置C，控制器上的攝像頭捕獲的顯示器106的圖像產(chǎn)生具有特征透視畸變的顯示器圖像。通過分析此透視畸變，確定了控制器在位置C的位置由坐標(9，6，0)限定。同樣，當控制器移動到位置D，對所捕獲的顯示器106的圖像的圖像分析能夠確定控制器位置具有坐標(_5，0，2)。前述示例性笛卡爾坐標系僅以示例的目的提供，且并非限制性的。在本發(fā)明的各種實施例中，如同原點的具體位置，坐標系或単獨坐標軸的具體単位可變。此外，在本發(fā)明的一個可替換實施例中，可以利用其他坐標系來描述控制器的空間位置，例如圓柱坐標系或球坐標系。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可根據(jù)控制器的位置或方向確定控制器的動作的功能。為了本公開的目的，控制器的動作可以是任意類型的輸入，其能被控制器接收并被傳送到交互程序。因而，控制器的動作可由用戶激活或使用控制器的輸入機制而產(chǎn)生?？赡艿目刂破鬏斎霗C制的例子包括按鈕、觸發(fā)器、操縱桿、軌跡球、觸摸屏、壓カ傳感器、光傳感器、音頻傳感器、麥克風等，以及他們的組合。此外，控制器的動作可以是控制器自身的運動，例如控制器位置和/或方向的改變?？刂破鞯倪\動可以是能被控制器檢測的任何類型的運動，諸如在能確認控制器的位置和方向的范圍中各種各樣的姿勢。在本發(fā)明的一些實施例中，隨著其位置或方向的改變導致的控制器動作的功能中的改變可以是漸變的。例如，可根據(jù)控制器的位置或方向的變化以一個連續(xù)的方式調(diào)整控制器動作的性質(zhì)。在其他實施例中，控制器動作的功能中的變化可以是離散的，所以當控制器移動到閾值外或者進入到特定的空間區(qū)域時，它的功能以離散的方式改變。這些和其他的實施例示出了在此處描述的對于控制器的動作的基于位置的功能確定。在一個實施例中，朝向特定方向的控制器的運動導致控制器動作的功能以連續(xù)的方式調(diào)整。例如參考圖7，示出了在顯示器106正面持有控制器100的用戶102。根據(jù)控制器100拍攝的所捕獲的顯示器圖像中顯示器的透視畸變以及位置和方向，確定控制器100的位置。所示的X和I軸平行于顯示器106的平面，其表示控制器在平行于顯示器平面的方向上的運動。所示的z軸垂直于顯示器106的平面，其表示控制器100到顯示器106的平面的距離。在各種實施例中，沿一個或多個軸運動導致控制器動作的連續(xù)改變。例如，沿Z軸的運動導致在控制器上按下的按鈕“強度”發(fā)生變化，當該運動用于交互程序而被確定。換句話說，根據(jù)控制器的位置，按下按鈕可傳送不同的值或等級，該值或等級由交互程序解釋為功能并將在交互程序的環(huán)境中引發(fā)動作。在一個實施例中，當控制器沿z軸移動到靠近顯示器106的平面的位置時，那么在控制器上按下按鈕的強度增加；然而當控制器沿z軸移動到遠離顯示器平面的位置時，那么按鈕按下傳送的強度減少。在另一個實施例中，當控制器沿y軸垂直向上移動，那么在控制器上按下按鈕的強度增加；然而當控制器沿y軸垂直向下移動，那么按鈕按下傳送的強度減少。前述實施例僅以示例的方式提供，且是非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應該認識到在本發(fā)明范圍之內(nèi)可以構(gòu)造多個其他實施例。在其他實施例中，沿任何特定方向的控制器100的運動可與控制器的具體動作的變化相關(guān)聯(lián)，例如被按下的按鈕或觸發(fā)器的強度。在一個實施例中，相對于特定位置的控制器的運動與控制器特定動作的變化相關(guān)聯(lián)。例如，朝向或遠離該特定位置可導致控制器動作的變化。在一個實施例中，在特定方向上的控制器100的運動導致在控制器100上以操縱桿的方式提供的輸入強度的變化。例如，當控制器沿z軸移動到靠近顯示器106的平面的位置，這樣經(jīng)由操縱桿(或操縱桿的敏感度)的輸入強度可能減少。作為交互程序(其中操縱桿控制方向或某些類型的運動的變化)中的特征，這樣很有用。在本示例中，由于操縱桿的敏感度降低，當用戶102移動控制器靠近顯示器106的平面，那么用戶經(jīng)由控制器100上的操縱桿能夠更容易地提供更精細控制的輸入。然而，當移動控制器100遠離顯示器106的平面，那么經(jīng)由操縱桿的輸入在精細等級沒有那么容易被控制，但是能提供更大范圍的更快的變化，同時操縱桿的敏感度增加。在本發(fā)明其他實施例中，控制器100在任何特定方向上的運動可與如經(jīng)由控制器100上的操縱桿提供的輸入的強度相關(guān)聯(lián)。在一個相似的方式中，控制器100方向的變化可與控制器100的動作的變化相關(guān)聯(lián)。在一個實施例中，控制器俯仰的變化導致被按下的按鈕或操縱桿輸入的強度的變化。例如，俯仰正向變化可與強度的增加相關(guān)聯(lián)。在其他實施例中，控制器特定動作的變化可與翻滾或偏航的變化相關(guān)聯(lián)。在其他實施例中，可由俯仰、翻滾或偏航的變化的組合引起控制器特定動作的變化。根據(jù)本發(fā)明的各個實施例，控制器輸入機制的動作的離散變化可與控制器位置的變化相關(guān)聯(lián)。例如，當控制器移動到某閾值以外或進入特定空間區(qū)域時，那么的控制器的動作或輸入機制的功能(例如與按下控制器上的按鈕或者移動控制器上的操縱桿關(guān)聯(lián)的特定功能)被改變?？刂破鬏斎霗C制的功能的改變可以是程度的改變，例如由輸入機制提供的強度或等級的改變，或者輸入機制的全部目的的全部改變-例如，根據(jù)控制器的位置，導致按鈕按下以執(zhí)行完全不同的動作。在另一個示例中，前述控制器的動作或輸入機制可以是控制器的真實動作，其作為在特定空間區(qū)域中定位控制器的結(jié)果是可變的。此外，應注意因為根據(jù)在控制器處拍攝的顯示器的被捕獲圖像中顯示器的透視畸變和方向來確定控制器的位置，可確定上述空間區(qū)域在其中控制器能夠捕獲顯示器圖像以致足夠可以確定控制器的位置的任何位置。此外，在一些實施例中，可動態(tài)生成空間區(qū)域，關(guān)于該空間區(qū)域確定控制器的動作或輸入機制的功能。在一個實施例中，特定區(qū)域的位置隨時間可改變或移動。在另一實施例中，特定區(qū)域可以與交互程序的特定部分或功能關(guān)聯(lián)在隨需的基礎(chǔ)上生成。參考所給附圖在此提供一些基于控制器的位置調(diào)整控制器動作或輸入機制的功能的示例性實施例。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應認識到這里所提供的實施例的其他變化，不背離本發(fā)明的范圍。參考圖8，示出了其中用戶可與顯示器106上顯示的交互程序互動的環(huán)境的俯視圖。如此處更進一步的描述，該環(huán)境的各個區(qū)域由虛線描繪。根據(jù)上述原理，控制器100的位置是通過這樣的步驟來確定的在控制器處捕獲顯示器106的圖像，接著基于對所捕獲圖像中顯示器106的透視畸變的分析來確定控制器的位置。范圍280包括空區(qū)域，其中控制器100的位置不能根據(jù)所捕獲的顯示器的圖像來確定，因為控制器100要么太靠近顯示器106，要么控制器位于沿顯示器的側(cè)邊，因而不能準確地跟蹤顯示器106的外框。應注意當控制器100接近顯示器的側(cè)邊，跟蹤顯示器的外框變得越發(fā)困難，因為由顯示器占據(jù)的所捕獲圖像的面積減小且所捕獲圖像中顯示器的側(cè)邊顯得彼此越來越靠近。當控制器位于顯示器側(cè)邊時，根據(jù)所捕獲的顯示器的圖像由交互系統(tǒng)確定控制器100的位置的能力將在一定程度上依賴于系統(tǒng)的敏感度和它的各種組件和處理。因而所需的、沿顯示器側(cè)邊的控制器的位置可由顯示器106的平面、顯示器中間的點和控制器100的位置限定的最小角度9來近似。在一個實施例中，在最小角度9或大于角度9的控制器100的位置有助于對顯示器的適當跟蹤從而使控制器的位置能夠被確定。在本發(fā)明一些實施例中，控制器100可包括用于跟蹤控制器的運動和方向的額外組件，例如加速器、磁力計和陀螺儀。當這些組件包含在控制器100中，則可以追蹤控制器的相對運動和方向，即使當它位于空區(qū)域280。然而，這些組件不能以與上述根據(jù)在控制器處拍攝的所捕獲的顯示器圖像的基于圖像方法盡可能同樣準確的程度來準確確定位置和運動。因而，控制器100最好保持在空區(qū)域280外以根據(jù)控制器的位置確定控制器的動作或輸入機制的功能。繼續(xù)參考圖8，區(qū)域282和區(qū)域284限定了空間范圍，關(guān)于該空間范圍確定控制器100的動作的功能。如圖所示，區(qū)域282和區(qū)域284形狀近似類似于半圓環(huán)帶，因而為了從一個區(qū)域移動到其他區(qū)域，用戶可操縱控制器100朝向或遠離顯示器106。當控制器100位于區(qū)域282中，那么控制器的動作或輸入機制的功能(諸如按鈕或操縱桿或者控制器自身的運動)具有確定的功能。當控制器被移動到區(qū)域284，那么控制器的輸入裝置被確定具有功能的修改版本或者是完全不同的功能。例如，控制器100從區(qū)域282到區(qū)域284的運動可引起通過按下特定按鈕傳送的強度減少?；蛘咂淇蓪е掳粹o的全部功能發(fā)生改變。參考圖9，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的交互環(huán)境的俯視圖。顯示器106向用戶顯示交互程序。根據(jù)在控制器處拍攝的捕獲的顯示器圖像中顯示器106的透視畸變和方向來確定控制器的位置和動作。區(qū)域286和區(qū)域288是對于其確定控制器的輸入機制的功能的空間范圍。例如，當控制器位于區(qū)域286或區(qū)域288內(nèi)，那么諸如在控制器上按下按鈕的動作或輸入機制的功能被確定以具有用于交互程序的特定功能。然而，當控制器移動到區(qū)域288，那么相同的動作或輸入機制(按下相同按鈕)的功能變?yōu)椴煌δ?。如圖所示，區(qū)域286和288相對于顯示器106彼此相鄰，因而用戶可橫向地移動控制器以便產(chǎn)生控制器的動作或輸入機制的功能的變化。繼續(xù)參考圖9，在本發(fā)明另一實施例中，在兩個用戶正與顯示器106上顯示的同一交互程序交互的上下文中(諸如交互視頻游戲)，區(qū)域286和288可能有用。例如，區(qū)域286中的第一用戶所持的第一控制器的動作或輸入機制可具有關(guān)于視頻游戲中第一用戶的角色的特定功能；然而區(qū)域288中的第二用戶所持的第二控制器的動作或輸入機制可具有關(guān)于視頻游戲中第二用戶的角色的特定功能。當?shù)谝豢刂破鞅灰苿拥絽^(qū)域288時，那么第一控制器的輸入機制的功能被改變。同樣，當?shù)诙刂破鞅灰苿拥絽^(qū)域286時，那么第二控制器的輸入機制的功能以同樣的方式或不同的方式改變。在一個實施例中，區(qū)域286和288的每一個作為一個玩家指定區(qū)域，且是其他玩家的“禁用”區(qū)域。例如，第一用戶的控制器的輸入機制可在區(qū)域286中起作用，但是當?shù)谝挥脩舻目刂破鞅淮_定為位于區(qū)域288中時，該輸入機制變?yōu)椴黄鹱饔?。且同樣的，第二用戶的控制器的輸入機制可在區(qū)域288中起作用，但是移動到區(qū)域286中時，該輸入機制變?yōu)椴黄鹱饔?。以這種方式，區(qū)域286和區(qū)域288可有助于保持第一用戶和第二用戶的控制器的分離，進一步說，保持第一用戶和第二用戶的分離。在其他實施例中，當?shù)谝换虻诙脩舻目刂破饕瞥鏊闹付▍^(qū)域時，可觸發(fā)聽覺、視覺或觸覺信號。例如，當控制器被確定已移出它的指定區(qū)域，可能播放出諸如蜂鳴聲的聲音。為此，可在顯示器、計算裝置、控制器或其他地方提供用于播放該聲音的揚聲器。在一個實施例中，當控制器移出它的指定區(qū)域時提供視覺提示。視覺提示的例子包括在顯示器上呈現(xiàn)的可視指示器，激活控制器上的燈或其他可視指示器等。在一個實施例中，當控制器移出它的指定區(qū)域時，通過震動控制器提供觸覺反饋，使得持有該控制器的用戶會感覺到該震動。在其他實施例中，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)可利用其他類型的反饋用于通知用戶他/她的控制器已移出其指定范圍。參考圖10，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的交互環(huán)境的俯視圖。該交互環(huán)境包括顯示交互程序的顯示器106。所示用戶102正持有用于和交互程序相接口的控制器100?；趯υ诳刂破?00處拍攝的被捕獲的顯示器106的圖像的分析，根據(jù)上述原則跟蹤控制器100的位置和動作。交互環(huán)境包括區(qū)域290和區(qū)域292的空間范圍，關(guān)于該空間范圍顯示控制器100的動作或輸入機制的功能。如圖所示，區(qū)域292是較大區(qū)域290中的有界區(qū)域。因而，當用戶102從一個區(qū)域移動控制器100到另一個區(qū)域，諸如按下按鈕、移動操縱桿或移動控制器本身的輸入機制的功能被確定。在各種實施例中，功能的變化可以是強度或等級的變化，或者可以是改變?yōu)殛P(guān)于交互程序的完全不同的功能。在一個實施例中，控制器的動作或輸入機制的功能的改變正如當控制器100位于區(qū)域290內(nèi)時動作或輸入機制是有效的，并且當控制器100位于區(qū)域292中時動作或輸入機制是不起作用的。以這種方式，要求用戶102保持一個位置使得控制器100在區(qū)域292內(nèi)。參考圖11，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的交互環(huán)境的俯視圖。交互環(huán)境包括顯示交互程序的顯示器106。該交互環(huán)境包括區(qū)域294、296、298、300、302、304、306和308，關(guān)于這些空間范圍確定控制器的動作或輸入機制的功能。如圖所示，區(qū)域296和區(qū)域298是較大的交互環(huán)境中的有界區(qū)域，而區(qū)域294、300、302、304、306和308是至少在一邊無界的區(qū)域。當用戶從一個區(qū)域移動控制器到另一個區(qū)域，諸如按下按鈕或移動操縱桿或的動作或輸入機制的功能因而被改變。在一個實施例中，其功能被改變的動作或輸入機制是控制器本身的運動。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應意識到，所示交互環(huán)境可以以任何數(shù)目的方式劃分。當前描述的例子意在僅作為示例性實施例，且不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。參考圖12，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的交互環(huán)境的側(cè)視圖。顯示器106顯示交互程序。用戶102經(jīng)由控制器100向交互程序提供輸入。區(qū)域310、312、314和316是控制器100的動作或輸入機制的功能在其中被確定的空間范圍。區(qū)域310、312、314和316是垂直分布的，因而當用戶102上下移動控制器100時，控制器移動穿過各個區(qū)域。當控制器100位于每個區(qū)域中，控制器100的動作或輸入機制功能被指定具有特定功能。當控制器從一個區(qū)域移動到下一個，動作或輸入機制的功能因而改變。在一個實施例中，當控制器從區(qū)域310被移到312到314到316，與控制器100的輸入機制關(guān)聯(lián)的輸入強度或輸入等級增力口。由于區(qū)域310、312、314和316垂直分布，這為用戶提供直觀機制以通過輸入機制提供增加的強度。參考圖13，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的交互環(huán)境的俯視圖。顯示器106顯示交互程序。區(qū)域318、320、322、324和326的每一個限定了空間范圍，當控制器100位于那個特定區(qū)域內(nèi)，關(guān)于該空間范圍確定該控制器100的動作或輸入機制的功能。區(qū)域318、320、322,324和326以同軸的方式分布，因而當控制器100從中心區(qū)域318向任何方向移動時，根據(jù)控制器移動穿過的區(qū)域，對控制器100的動作或輸入機制的功能的作用通常一樣。控制器可從區(qū)域318移動到區(qū)域320，再到區(qū)域322，再到區(qū)域324，且再到區(qū)域326。每當控制器100進入新的區(qū)域，控制器100的動作或輸入機制的功能可以預先確定的方式改變。參考圖14，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的交互環(huán)境的俯視圖。顯示器106顯示交互程序。區(qū)域328、330、332、334、336、338和340的每一個限定了空間范圍，當控制器100位于那個特定區(qū)域內(nèi)，關(guān)于該空間范圍確定該控制器100的動作或輸入機制的功能。如圖14所示，這些區(qū)域的每一個從位置342呈放射狀向外延伸，使得這些區(qū)域具有楔形形狀。因而，當期望根據(jù)控制器相對于某位置的方向調(diào)整控制器100的輸入機制的功能時，所提供的分布可能有用。參考圖15，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的俯視圖。顯不器106顯不交互程序。區(qū)域344、346、348和350的每Iv限定了空間范圍，當控制器位于那個特定區(qū)域內(nèi)，關(guān)于該空間范圍確定該控制器動作或輸入機制的功能。在所示實施例中，分別顯示持有控制器353、355、357和359的四個用戶352、354、356和358。所示用戶352、354、356和358分別位于區(qū)域344、346、348和350之內(nèi)。區(qū)域關(guān)于顯示器106呈近似放射分布。在一個實施例中，區(qū)域344、346、348和350的每一個分別作用為控制器353、355、357和359的每一個的指定區(qū)域，引申的說，作為控制器關(guān)聯(lián)用戶的指定區(qū)域。應認識到，由于交互系統(tǒng)依靠在控制器處捕獲顯示器106的圖像的能力，需要防止用戶阻礙彼此的控制器對顯示器106的視野。因而，通過為每個用戶提供指定的空間區(qū)域，能有助于防止用戶阻礙彼此的控制器。例如，如果用戶354操作他的控制器355離開他的指定區(qū)域346，且進入任何相鄰區(qū)域344或348，那么交互程序可以任何方式通知用戶354他的控制器離開指定區(qū)域。例如，顯示器可顯示消息或者其他指示來提醒注意正在離開它的指定區(qū)域的控制器355。或者交互程序可引發(fā)控制器355展現(xiàn)觸覺震動反饋、或發(fā)出聲音或光、或者引發(fā)用于通知用戶354他的控制器355不在它的指定區(qū)域內(nèi)的其他機制。這種方式可能促使定位交互程序的多個用戶能夠有序進行。如圖所示，區(qū)域344、346、348和350彼此直接相鄰。然而，在本發(fā)明其他實施例中，該區(qū)域可通過緩沖區(qū)域相互隔開。這可以進一步有助于防止用、戶意外地干擾彼此的控制器，和/或意外地彼此撞上。參考圖16，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的俯視圖。顯示器106顯示交互程序?？刂破?60具有相應的區(qū)域362、364、366和368。每個區(qū)域限定了空間范圍，當控制器位于那個特定區(qū)域內(nèi)，關(guān)于該空間范圍確定該控制器的動作或輸入機制的功能。如圖所示，區(qū)域362、364、366和368以同軸的方式分布，因而當控制器360從其相應的最中心區(qū)域362向外移動，它將按照區(qū)域364、366和368的順序穿過這些區(qū)域。同樣地，第二控制器370具有相應的區(qū)域372、374、376、378。區(qū)域372、374、376和378同樣以同軸的方式分布。如范圍A、B、C和D所示，對應于兩個控制器360和370的同軸區(qū)域以各種方式彼此交叉。范圍A描繪了對應于控制器360的區(qū)域364和對應于控制器370的區(qū)域378的交集。范圍B描繪了對應于控制器360的區(qū)域366和對應于控制器370的區(qū)域378的交集。范圍C描繪了區(qū)域366(控制器360)和區(qū)域376(控制器370)的交集。范圍D描繪了區(qū)域368(控制器360)和區(qū)域376(控制器370)的交集。因而，相同的空間位置可對應關(guān)于一個控制器的一個區(qū)域和關(guān)于其他控制器的不同區(qū)域。雖然當前被描述的示意性示例是關(guān)于具有重疊區(qū)域的兩個控制器，在其他實施例中，可能有以任何方式配置其區(qū)域的多于兩個的控制器。對于每個控制器，區(qū)域可能是相同的，或者可能根據(jù)受每個特定控制器的區(qū)域影響的交互特性而不同。例如，在多玩家游戲中，每個玩家可能具有不同的角色或具有諸如人物類型、武器等的可定制選項。多玩家游戲的這些可變內(nèi)容可以利用不同區(qū)域集合用于影響每個控制器的輸入機制功能。因而，每個玩家可具有分配給他們的控制器裝置的不同區(qū)域集合。這些區(qū)域可根據(jù)對于每個控制器裝置的區(qū)域位置以多種方式重疊。參考圖17，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的側(cè)視圖。顯示器106顯示交互程序。區(qū)域380、382、383、384、386、388、390和392的每一個限定了空間范圍，當控制器100位于那個特定區(qū)域內(nèi)，關(guān)于該空間范圍確定該控制器100的動作或輸入機制的功能。如圖所示，這些區(qū)域關(guān)于位置394以放射狀的形式分布，因而持有控制器100朝向顯示器106的用戶能夠通過上下?lián)u擺控制器100來操作控制器100穿過各個區(qū)域。當用戶如此操縱控制器100，控制器通常會沿著一個弧形，其引導控制器穿過區(qū)域。在一個實施例中，控制器100的方向向上的運動，從區(qū)域394穿過區(qū)域392、390、388、386、384、382到380，導致每轉(zhuǎn)換到下一區(qū)域控制器100的輸入機制的強度或等級增加。相反方向的運動導致控制器100的輸入機制等級降低。在本發(fā)明其他實施例中，區(qū)域可以各種不同方式分組。例如，當控制器100位于區(qū)域380、382、384和386中的任一個時，控制器100的輸入機制執(zhí)行第一操作，其等級或強度根據(jù)控制器位于區(qū)域380、382、384或386的哪一個而變化。然而，當控制器位于區(qū)域388、390、392或394中的任一個，控制器的輸入機制執(zhí)行第二操作，其等級或強度根據(jù)控制器位于區(qū)域388、390、392或394的哪一個而變化。在其他實施例中，區(qū)域可以以任何適用于交互程序的方式分組。根據(jù)本發(fā)明一個實施例，交互程序的用戶可提供輸入以限定空間區(qū)域，關(guān)于該空間區(qū)域確定控制器輸入機制的功能。例如，用戶可操作控制器以限定空間中的界限，該界限根據(jù)追蹤控制器的位置和運動而被確定。隨后交互程序使用這些界限來限定前述影響控制器輸入機制的功能的空間區(qū)域。各種不同的實施例被描述于此。然而，此處公開的具體實施例僅是示例性的，不應被當做對本發(fā)明范圍的限制，而是說明性的示例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應在本公開的基礎(chǔ)上毫無疑義地實現(xiàn)多個另外的實施例，且這些另外的實施例被認為是落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。參考圖18A，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的側(cè)視圖。顯示器106顯示交互程序。用戶102經(jīng)由控制器100向交互程序提供輸入。根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用戶102操作控制器100以提供輸入到交互程序，該輸入用于限定一個或多個區(qū)域，當控制器位于那個區(qū)域中時，關(guān)于所述區(qū)域控制器的輸入機制功能被確定。如示例所示，用戶102以向下畫弧的動作操作控制器。這樣，控制器100的路徑限定了平面396，如圖18B所示。由于控制器100的位置和運動被跟蹤，因而交互程序檢測控制器100的向下運動所經(jīng)過的路徑，并利用該被檢測的路徑確定平面396。隨后使用平面396來限定在平面相對兩側(cè)的區(qū)域398和區(qū)域400?？刂破鞯膭幼骰蜉斎霗C制的功能根據(jù)控制器相對于區(qū)域398和400的位置而被確定。參考圖19，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境的透視圖。顯示器106顯示交互程序。用戶102經(jīng)由一對手持型控制器402和404向交互程序提供輸入。如圖所示，用戶102通過操作控制器402和404經(jīng)過近似圓形的路徑?？刂破?02和404的位置和動作被跟蹤，使得控制器經(jīng)過的路徑被交互程序所檢測。隨后，在一個實施例中，交互程序利用控制器經(jīng)過的路徑來確定其軸朝向顯示器106的近似圓柱形的區(qū)域406，和圓柱形區(qū)域406的外面區(qū)域408。根據(jù)控制器相對于區(qū)域406和408的位置，利用每個區(qū)域確定控制器402和404的動作或輸入機制的功能。雖然先前描述的實施例參考圓形進行描述，在本發(fā)明其他實施例中，用戶可勾勒任何二維或三維形狀，包括各種多邊形等，例如三角形、正方形、立方體，球體等。前述用戶生成輸入用于確定影響控制器動作或輸入機制的功能的空間區(qū)域的實施例，僅以示例的方式提供。在其他實施例中，用戶可提供操作控制器所允許的任何姿勢輸入。例如，用戶可簡單地持有控制器在用戶選擇的位置，隨后該位置被交互程序所檢測并用于確定前述的各種區(qū)域的位置?；蛘哂脩艨晒蠢杖魏尉€型、形狀、對象等，以便提供可被交互程序用于限定各個區(qū)域的輸入。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應認識到額外實施例不背離本發(fā)明的范圍。參考圖20，示出在用于向交互程序提供輸入的交互環(huán)境中，不同身高的兩個用戶。用戶410操作控制器412來提供輸入到交互程序，而用戶418操作控制器420。用戶410比用戶418更高且體積更大。就這一點而言，當用戶410和418每一個在相同的相對位置持有他們相應的控制器412和420時，由用戶410所持的控制器412會比由用戶418所持的控制器420要高。同樣，用戶410和418每一個所做的相同的相對動作會具有不同大小，使得用戶410所做的動作大于用戶418所做的動作。通過示例，示出用戶410以垂直方式操作控制器412經(jīng)過距離414。同樣，用戶418被顯示以相同的相對動作操作控制器420穿越距離422。然而，由于用戶間體積大小的差異，距離414大于距離422。以類似的方式，用戶410走一步覆蓋的距離416比用戶418走一步覆蓋的距離424要長。由于不同用戶可具有不同的生物辨識信息，為提供輸入到交互程序可能需要考慮這些差異。換句話說，交互程序可調(diào)整位置和動作輸入的效果，使得具有不同生物辨識信息的不同用戶所提供的相同的相對位置和相對動作輸入無論如何將在交互程序中產(chǎn)生相同的結(jié)果。因而，在本發(fā)明各種不同的實施例中，用戶可向交互程序提供諸如身高、手腳觸及范圍(reach)、臂展以及其他類型的生物辨識數(shù)據(jù)。隨后交互程序可利用被提供的生物辨識數(shù)據(jù)，對于用戶提供的位置和動作輸入的效果確定合適的調(diào)整。在一個實施例中，生物辨識數(shù)據(jù)由用戶直接輸入。這可以通過圖形用戶界面(⑶I)或其他接口類型來實現(xiàn)。在另一實施例中，通過讓用戶執(zhí)行固定操作來確定生物辨識數(shù)據(jù)，例如以指定方式放置或移動控制器。例如，可通過讓用戶在地平面放置控制器且隨后在用戶的高度(例如，在用戶頭的頂點)持有該控制器，并且通過確定兩個位置之間的距離來確定用戶的身高。或者可讓用戶以手臂長度在用戶身體相對兩側(cè)向外持有兩個控制器來確定用戶的臂展。同樣地，可通過讓用戶以固定的方式持有控制器并且隨后讓該用戶走一步且通過確定控制器在這一步期間經(jīng)過的距離來確定用戶的步長。前述示例僅代表可通過移動控制器輸入的各種運動和生物辨識數(shù)據(jù)。在其他實施例中，任何類型的運動和動作可通過使用一個或多個控制器被輸入，以確定各種類型的生物辨識數(shù)據(jù)。參考圖21，示出了描述用于向交互程序提供控制器輸入的系統(tǒng)的邏輯框圖。計算機103執(zhí)行交互程序442，該交互程序可以從控制器100接收交互輸入。交互程序經(jīng)由顯示邏輯436顯示給用戶，該顯示邏輯發(fā)送視頻數(shù)據(jù)到顯示器106用于呈現(xiàn)?？刂破?00包括無線收發(fā)器426用于方便與計算機103的無線通信，計算機103同樣包括無線收發(fā)器434?？刂破?00還包括RGB攝像頭控制器428，其控制控制器的RGB攝像頭的開/關(guān)狀態(tài)。提供RGB圖像捕獲邏輯430用于控制控制器的RGB攝像頭的RGB圖像捕獲，該邏輯以諸如每秒60幀的常規(guī)幀速率提供RGB圖像的連續(xù)流。在各個不同實施例中，RGB攝像頭的幀速率可以比每秒60幀快或者慢。為了確認控制器100位置和方向的目的，較高的幀速率產(chǎn)生更好的保真度。RGB圖像分析器432執(zhí)行對被捕獲RGB圖像幀的初始處理。在一個實施例中，RGB圖像分析器在被捕獲RGB圖像中確定顯示器的位置和形狀。在一個實施例中，這樣的數(shù)據(jù)簡化為RGB圖像空間中的坐標，該坐標描述了顯示器的輪廓。發(fā)送這些坐標到計算機103用于進一步處理，因為控制器位置/方向的確定需要參考顯示器106的尺寸。在另一實施例中，RGB圖像分析器對所捕獲的RGB圖像執(zhí)行散列處理或壓縮。發(fā)送壓縮的RGB圖像到計算機103用于分析以確定圖像中顯示器的位置和形狀。計算機103包括RGB數(shù)據(jù)分析器438，其分析關(guān)于來自控制器100的所捕獲的RGB圖像的數(shù)據(jù)。更具體地，參考顯示器106的真實尺寸來確定所捕獲的RGB圖像中顯示器的位置、形狀、大小和方向。同樣地，根據(jù)被捕獲圖像中顯示器的透視畸變和方向，通過RGB數(shù)據(jù)分析器438以及通過參考顯示器的真實尺寸來確定控制器100的位置和方向。相對于顯示器106的位置被確定在3-D空間中，并且控制器100的方向以俯仰、偏航和翻滾的形式被確定。交互程序442運行在計算機103上。根據(jù)本發(fā)明一個實施例，交互程序442包括動態(tài)區(qū)域確定444，其根據(jù)交互程序的運行確定影響控制器100輸入機制的功能的三維區(qū)域?；谖恢玫墓δ苡|發(fā)器446根據(jù)從控制器接收的輸入以及相對于由動態(tài)區(qū)域確定444確定的區(qū)域的控制器的位置，確定將被交互程序執(zhí)行的功能。上述圖21的系統(tǒng)構(gòu)成用于向交互程序提供控制器輸入的裝置。計算機103構(gòu)成用于執(zhí)行交互程序442的裝置，該裝置可接收來自控制器100的交互輸入。顯示邏輯436提供用于向用戶顯示交互程序的裝置，其發(fā)送視頻數(shù)據(jù)到顯示器106用于呈現(xiàn)?？刂破?00包括無線收發(fā)器426，其提供用于方便與計算機103通信的裝置，計算機103同樣包括無線收發(fā)器434?？刂破?00還包括RGB攝像頭控制器428，其構(gòu)成用于控制控制器的RGB攝像頭的開/關(guān)狀態(tài)的裝置。RGB圖像捕獲邏輯430構(gòu)成用于控制控制器的RGB攝像頭的RGB圖像捕獲的裝置，其以諸如每秒60幀的常規(guī)幀速率提供RGB圖像的連續(xù)流。在各個不同實施例中，RGB攝像頭的幀速率可以比每秒60幀快或者慢。RGB圖像分析器432構(gòu)成用于執(zhí)行被捕獲RGB圖像幀的初始處理的裝置。計算機103包括RGB數(shù)據(jù)分析器438，其構(gòu)成用于分析關(guān)于來自控制器100的所捕獲的RGB圖像的數(shù)據(jù)的裝置。交互程序442運行在計算機103上。根據(jù)本發(fā)明一個實施例，交互程序442包括動態(tài)區(qū)域確定444，其基于交互程序的運行提供用于確定影響控制器100輸入機制的功能的三維區(qū)域的裝置?；谖恢玫墓δ苡|發(fā)器446提供用于根據(jù)從控制器接收的輸入以及相對于由動態(tài)區(qū)域確定444確定的區(qū)域的控制器的位置來確定將被交互程序執(zhí)行的功能的裝置。在一個實施例中，控制器100可包括手柄和提供擴展功能的單獨配件。圖22示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，具有擴展連接器502的控制器手柄524的組件。盡管限定在權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的控制器可以有更多或更少的組件，但這些示例性的組件顯示了示例的電子設(shè)備、硬件、固件和外殼結(jié)構(gòu)以定義可操作的示例。然而，這些示例性的組件不應該限制所要求保護的發(fā)明，因為更多或更少的組件是可能的。手柄524被配置為被單手操縱控制器100的用戶持有。用戶的另一只手自然可以用于握住手柄524或者用于選擇手柄524上的按鈕。持有控制器100的用戶可以通過按下諸如頂部按鈕510和底部按鈕508的按鈕來提供輸入。在一個實施例中當配件耦合到手柄524時(諸如圖24A中所示的配件)，可通過在三維空間中移動控制器來提供輸入。為了與計算機103交互，控制器100被配置為無線地操作，這方便了控制器的運動自由?？梢杂枚喾N方式實現(xiàn)無線通信，例如通過Bluetooth無線鏈接、WiFi、紅外線鏈接(未示出)等。向手柄524提供擴展功能的配件連接到擴展連接器502以及與擴展連接器502斷開。在一個實施例中，配件使得基礎(chǔ)計算裝置通過配件自身中的攝像頭所拍攝圖像的視覺識別，能夠定位三維空間中手柄和配件的組合。更具體地，且如前所述，根據(jù)所捕獲圖像中顯示器106的透視畸變和方向，從在控制器100處所拍攝的圖像來確定組合的手柄和配件的位置。其他實施例提供到控制器100的額外通信能力，例如提供與計算機103或游戲區(qū)域中其他控制器的超聲通信的配件。在又一個實施例中，配件提供紅外功能以允許控制器經(jīng)由紅外頻率與計算機通信，或使用控制器100作為TV或其他電子設(shè)備的遠程控制。在一個實施例中，配件與計算機直接通信并且能夠按照從計算機接收的命令行事，例如打開內(nèi)置燈或發(fā)出聲音。在另一實施例中，手柄524直接控制配件且該配件僅對來自手柄524的命令作出反應。在又一個實施例中，配件能對來自計算機或者手柄的命令做出反應。在手柄524內(nèi)部，印刷電路板516集成了通過總線522互相連接的處理器512、輸A/輸出(I/O)模塊506、存儲器516，以及藍牙模塊518。通用串行總線(USB)模塊520還提供了與基礎(chǔ)計算裝置，或其他連接到USB端口532的裝置的交互。所述USB端口也能被用于給可充電電池530充電。震動觸覺反饋由震動觸覺模塊528提供。揚聲器526提供音頻輸出。應注意，以上控制器配置是示例性的，而且，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言通過本說明書能夠進行另外的一些修改，包括排除或增加模塊，并且其是在所要求保護的發(fā)明的范圍之內(nèi)的。例如，控制器100還可以包括傳感器用于機械地跟蹤控制器的運動。圖23描繪了根據(jù)一個實施例，具有用于改善運動跟蹤的傳感器的控制器100。不同的實施例包括傳感器的不同組合，例如磁力計534、加速度計536、陀螺儀538等。加速度計是用于測量加速度和重力引起的反作用力的裝置。單軸或多軸模型可用于檢測在不同方向上的加速度的大小和方向。加速度計用于感應傾斜、振動和沖擊。在一個實施例中，三個加速度計536用于提供重力的方向，其給出了兩個角度(世界空間俯仰和世界空間翻滾)的絕對參考?？刂破髂艹惺艹^5g的加速度，因而在控制器100內(nèi)部使用能夠在超過5g的力情況下工作的加速度計。磁力計測量控制器附近磁場的強度和方向。在一個實施例中，在控制器內(nèi)部使用三個磁力計534，其確認世界空間偏航角的絕對參考。磁力計被設(shè)計用于跨越地球磁場，其為±80微泰斯拉(microtesla)。磁力計受金屬影響，且提供與真實偏航成單調(diào)關(guān)系的偏航測量。磁場可因為環(huán)境中的金屬而被扭曲，該扭曲導致偏航測量的扭曲。如果需要，這種扭曲可使用來自陀螺儀(見以下)或攝像頭的信息來進行校準。在一個實施例中，加速度計536與磁力計534—起使用以獲得控制器的傾斜度和方位角。陀螺儀是用于基于角動量原理測量或保持方向的裝置。在一個實施例中，三個陀螺儀基于慣性傳感提供關(guān)于穿過相應軸(x、y和Z)的運動信息。所述陀螺儀幫助檢測快速旋轉(zhuǎn)。然而，螺旋儀能夠隨著時間漂移而無需絕對參考的存在。這要求周期地重置陀螺儀，該重置可以通過使用其他可用信息完成，例如根據(jù)可視化跟蹤顯示器106、加速度計、磁力計等確定位置/方向。手持裝置能夠以快于每秒500度的角速度旋轉(zhuǎn)，因而推薦規(guī)格超過每秒1000度的陀螺儀，但是更小的值也是可能的。來自不同來源的信息可被結(jié)合用于改進的位置和方向檢測。例如，如果移動或定向控制器使得顯示器不再位于RGB攝像頭的視野范圍之內(nèi)，那么使用加速度計的方向傳感來檢測控制器正從顯不器轉(zhuǎn)向別處。在一個實施例中，控制器100包括揚聲器526用于向玩家提供音頻反饋。當顯示器不在RGB攝像頭的視野范圍內(nèi)時，控制器能夠產(chǎn)生蜂鳴聲，提示玩家將控制器定向到正確方向或回到游戲區(qū)域。圖24A描述了用于手柄524的具有“豐富”部件集的配件602。應該注意到圖23A示出的實施例是示例性的，且其他實施例可包括配件602的部件子集。因而，圖23A中所示的實施例不應該理解為排他性或者限制性的，而僅是示例性或者示意性的。球形配件602中不同模塊經(jīng)由通用總線互相連接，但其他互連機制可能的。連接器604提供將配件602從控制器連接或斷開的接口。配件602包括處理器或電路加內(nèi)存允許該配件處理計算機指令。而且，附件602包括諸如超聲、紅外和WiFi的通信模塊。此類通信使配件能與計算機或其他電子裝置通信，此處將其稱為控制器與計算機或者其他電子裝置之間的通信接口。在一個實施例中，配件作為調(diào)制解調(diào)器運行，從控制器接收信息并且轉(zhuǎn)發(fā)信息到計算機，反之亦然。由配件接收并傳到控制器的信息用于改變控制器的狀態(tài)。例如，控制器可發(fā)出聲音、改變按鈕配置、禁用控制器、在內(nèi)存加載寄存器、發(fā)送發(fā)光命令到配件等。計算機接收到的信息由交互程序使用以更新交互程序的狀態(tài)。例如，交互程序可在屏幕上移動化身或改變化身的狀態(tài)、發(fā)動攻擊、啟動游戲、選擇菜單選項等。加速度計、磁力計和陀螺儀提供與配件運動相關(guān)的機械信息。在一個實施例中，結(jié)合機械或慣性信息和其他位置確認信息(諸如對顯示器的視覺跟蹤)以改進控制器-配件結(jié)合物的位置的確定。內(nèi)置發(fā)光裝置允許配件從內(nèi)部發(fā)光以向用戶提供反饋。在一個實施例中，發(fā)光裝置可以發(fā)出單個顏色的光，而在另一個實施例中，發(fā)光裝置可被配置為根據(jù)選擇的顏色發(fā)光。在又一個實施例中，配件602包括好幾個發(fā)光裝置，其中每個發(fā)光裝置能發(fā)出一種顏色的光。發(fā)光裝置被配置為發(fā)出不同級別的亮度。計算機能夠通過改變配件602的發(fā)光狀態(tài)、產(chǎn)生音頻信號或用觸覺震動反饋等向持有控制器的用戶提供交互。一個反饋操作或者反饋操作的組合是可行的。在一個實施例中，從預定義的交互性列表，且基于游戲中所發(fā)生的事情選擇反饋類型。麥克風和揚聲器提供音頻功能，而電池為其余組件(包括控制器和發(fā)光裝置)提供電力。電池也可被手柄用作第二電源。例如，如果控制器中的可充電電池放電，配件能夠提供所需電力從而用戶可以持續(xù)游戲而不是停下來對控制器再充電。在一個實施例中，配件602不包括電池且經(jīng)由與手柄的電源的電連接獲得輸入到配件602中模塊的電力。紅外(IR)投影儀和紅外攝像機提供紅外功能用于確定控制器的相對位置和方向。RGB攝像頭捕獲顯示器的RGB圖像使得控制器的位置可根據(jù)所捕獲RGB圖像中顯示器的透視畸變和方向來確定。USB模塊允許到達配件或者來自配件的USB通信。在一個實施例中，使用USB連接給配件中的電池充電。在又一個實施例中，配件602包括被傳輸?shù)娇刂破鳌⒒蛴嬎銠C、或控制器和計算機兩者的內(nèi)存中文件。所述內(nèi)存中文件能包括被傳輸用于在控制器或游戲系統(tǒng)中執(zhí)行的配置文件或程序。該文件能用于識別特定用戶、配置控制器或基礎(chǔ)系統(tǒng)，加載游戲、增加部分功能到現(xiàn)有游戲等。例如，一個文件是被裝載到計算機用來玩的游戲、另一文件包括能用于跟唱游戲的卡拉OK歌曲，另一文件包括新玩家登記表和統(tǒng)計資料用于對體育游戲的更新等。此外，配件能被用于存儲諸如對于特定游戲的玩家配置的用戶參數(shù)。隨后玩家能使用從原始游戲系統(tǒng)獲得的配置在不同的游戲系統(tǒng)使用該配件與其他玩家玩游戲。圖24B示出了其中圖24A的配件被連接到圖22的控制器的實施例。在一個實施例中，配件602與控制器524經(jīng)由諸如USB接口的通信接口進行交互。在另一實施例中，配件602與控制器524中的一個或多個內(nèi)部模塊電通信。例如,配件602的處理器/電路(參見圖24A)連接到控制器524的總線522(參見圖22)，因而允許配件602的處理器與附接到該總線的控制器中的模塊通信。配件602的處理器能夠訪問內(nèi)存516以直接寫或讀數(shù)據(jù)，或者為控制器524的處理器/電路512產(chǎn)生中斷以發(fā)出必須由處理器512處理的外部事件信號。應注意，圖24B中描述的實施例是示例性的，且其他實施例可包括較少的組件。圖25示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，可用于確定控制器位置的硬件和用戶接口。圖25示意性地示出了Sony⑧Playstation3娛樂裝置的整體系統(tǒng)架構(gòu),這是根據(jù)本發(fā)明實施例的適用于將控制裝置與執(zhí)行在基礎(chǔ)計算裝置的計算機程序連接的游戲控制臺。提供系統(tǒng)單元700和可連接到系統(tǒng)單元700的多個外圍設(shè)備。系統(tǒng)單元700包括Cell處理器728、Rambus動態(tài)隨機存取存儲器(XDRAM)單元726、具有專用視頻隨機存取存儲器(VRAM)單元732的真實合成處理器圖形單元730，以及I/O橋734。系統(tǒng)單元700還包括可通過I/O橋734訪問的BluRayDiskBD-ROM光盤讀取器740，用于讀光盤740a，以及可拆卸插槽式硬盤驅(qū)動器(HDD)736?？蛇x地，系統(tǒng)單元700還包括存儲器讀卡器738，用于讀緊湊式閃存卡、存儲棒(MemoryStick)存儲卡等,類似地,這些設(shè)備也可通過I/O橋734訪問。I/O橋734還連接六個通用串行總線(USB)2.0端口724、千兆以太網(wǎng)端口722、IEEE802.llb/g無線網(wǎng)絡(luò)(Wi-Fi)端口720和最多可以支持七個藍牙連接的藍牙(Bluetooth)無線鏈接端口718。在操作中，I/O橋734處理所有無線、USB和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，包括來自一個或者多個游戲控制器702-703的數(shù)據(jù)。例如，當用戶玩游戲時，I/O橋734經(jīng)藍牙鏈接接收來自游戲控制器702-703的數(shù)據(jù)，并且將其轉(zhuǎn)發(fā)到Cell處理器728，所述Cell處理器728相應地更新游戲的當前狀態(tài)。無線、USB和以太網(wǎng)端口還提供到除了游戲控制器702-703以外的其他外圍設(shè)備的連接，例如，遠程控制器704、鍵盤706、鼠標708、便攜式娛樂裝置710(如索尼PlaystationPortable⑩娛樂裝置)、視頻攝像頭(如EyeToy視頻攝像頭712)、頭戴式耳麥714，和麥克風715。因而，原則上這些外圍設(shè)備可以無線連接到系統(tǒng)單元700，例如，便攜式娛樂裝置710可以通過Wi-Fi自組連接通信，同時，頭戴式耳麥714可以通過藍牙鏈接通f目。所提供的這些接口意味著PlayStation3裝置也潛在地兼容諸如數(shù)字視頻錄像器(DVR)、機頂盒、數(shù)字照相機、便攜式媒體播放器、基于IP的語音電話、移動電話、打印機和掃描儀的其它外圍設(shè)備。此外，現(xiàn)有的存儲器讀卡器716可以通過USB端口724連接到系統(tǒng)單元，使得可讀取Playstation或Playstation2裝置所使用的那類存儲卡748。游戲控制器702-703可操作地經(jīng)由藍牙鏈接和系統(tǒng)單元700無線通信，或者連接到USB端口，從而還提供為游戲控制器702-703的電池充電的電源。游戲控制器702-703還可包括存儲器、處理器、存儲器讀卡器、如閃速存儲器的永久存儲器、如照亮的球形部分、LED或紅外燈的發(fā)光器、用于超聲通信的麥克風和揚聲器、聲學腔、數(shù)碼相機、內(nèi)部時鐘、朝向游戲控制臺的可識別形狀(如球形部分)，以及使用如Bluetooth、WiFiTM等協(xié)議的無線通信。游戲控制器702是設(shè)計成兩手使用的控制器，游戲控制器703是具有配件的單手操作控制器。除了一個或多個模擬操縱桿和傳統(tǒng)控制按鈕外，游戲控制器對三維位置的確定敏感。因而，游戲控制器的用戶的姿態(tài)和動作可以被轉(zhuǎn)換成游戲的輸入，這可以是除了傳統(tǒng)按鈕或操作桿命令之外的游戲的輸入，或者作為傳統(tǒng)按鈕或操作桿命令的替代?？蛇x地，其他支持無線模式的外圍設(shè)備，例如Playstation便攜裝置，可用作控制器。在使用Playstation便攜裝置的情況下，可以在裝置的屏幕上提供額外的游戲或控制信息(例如，控制指令或生命數(shù))。也可以使用其他替代或補充的控制設(shè)備，例如跳舞毯(未示出)、光槍(未示出)、方向盤和踏板(未示出)或者定做的控制器，例如快速響應問答游戲的一個或多個大的按鈕(也未示出)。遠程控制器704同樣可操作地經(jīng)藍牙鏈接與系統(tǒng)單元700無線通信。遠程控制器704包括適用于BluRay盤BD-ROM讀取器(BluRayDiskBD-ROMreader)540的操作和適用于導航光盤內(nèi)容的控制。BluRay盤BD-R0M讀取器740可操作地用于讀取與PlayStation和PlayStation2設(shè)備兼容的CD-ROM，和傳統(tǒng)預刻錄和可刻錄CD以及所謂的超級音頻CD。除了傳統(tǒng)的預先刻錄的以及可刻錄的DVD外，讀取器740還可可操作地用于讀與Playstation2以及Playstation3裝置兼容的DVD-ROM。另外，讀取器740還可操作地用于讀與Playstation3裝置兼容的BD-ROM以及傳統(tǒng)的預先刻錄和可刻錄藍光光盤。系統(tǒng)單元700可操作地用于通過音頻和視頻連接器將視頻和音頻提供給顯示和聲音輸出裝置742,所述音頻和視頻是由Playstation3裝置通過真實合成圖形單元730產(chǎn)生或解碼的，顯示和聲音輸出裝置742如具有顯示屏744以及一個或多個揚聲器746的監(jiān)視器或者電視機。音頻連接器750可以包括傳統(tǒng)模擬和數(shù)字輸出，而視頻連接器752可以多樣地包括分量視頻、S-視頻、復合視頻以及一個或多個高清多媒體接口(HDMI)輸出。因此，視頻輸出可以采用的格式諸如PAL或者NTSC，或者以720p、1080i或1080p的高清晰度格式。Cell處理器728執(zhí)行音頻處理(產(chǎn)生、解碼等等)。Playstation3裝置的操作系統(tǒng)支持Dolby5.I環(huán)繞立體聲、Dolby影院環(huán)繞立體聲(DTS)以及來自藍光⑩光盤的7.I環(huán)繞立體聲的解碼。本實施例中，視頻攝像頭712包括單個電荷耦合裝置(CXD)、LED指示器，和基于硬件的實時數(shù)據(jù)壓縮和編碼設(shè)備，這樣，可以發(fā)送用例如基于圖像內(nèi)的MPEG(運動圖像專家組)標準的適當?shù)母袷綁嚎s的視頻數(shù)據(jù)，以由系統(tǒng)單元700進行解碼。攝像頭LED指示器被設(shè)置成響應來自系統(tǒng)單元700的適當?shù)目刂茢?shù)據(jù)來發(fā)光，例如，以表示不利的光照條件。視頻攝像頭712的不同實施例可以通過USB、藍牙或者Wi-Fi通信端口連接到系統(tǒng)單元700。視頻攝像頭的實施例可以包括一個或者多個相關(guān)聯(lián)的麥克風并且也可以傳輸音頻數(shù)據(jù)。在視頻攝像頭的實施例中，CCD可以具有適用于高清晰度視頻捕獲的分辨率。在使用中，視頻攝像頭所捕獲的圖像例如可以被包括在游戲中或者被解釋為游戲的控制輸入。在另一實施例中，攝像頭是適用于檢測紅外光的紅外攝像頭?？偟膩碚f，為了通過系統(tǒng)單元700的其中一個通信端口與諸如視頻攝像頭或者遠程遙控的外圍設(shè)備產(chǎn)生成功的數(shù)據(jù)通信，應該提供諸如設(shè)備驅(qū)動器的適當?shù)能浖ＴO(shè)備驅(qū)動技術(shù)是公知的，在此不做詳細描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應明白所描述的本實施例可能需要設(shè)備驅(qū)動或類似的軟件接口。圖26示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例，可用于處理指令的額外硬件。Cell處理器728具有包括四個基本組件的架構(gòu)外部輸入和輸出結(jié)構(gòu)，包括存儲器控制器860和雙總線接口控制器870A、B;稱為Power處理部件850的主處理器；稱為協(xié)處理部件(SynergisticProcessingElements,SPE)81OA-H的八個協(xié)處理器；以及連接上述組件的環(huán)形數(shù)據(jù)總線，其被稱為部件互聯(lián)總線880。和Playstation〗裝置的EmotionEngine的6.2GFLOPs相t匕，Cell處理器的總體浮點性能是218GFLOPS。Power處理部件(PPE)850基于以3.2GHz的內(nèi)部時鐘運行的雙向同時多線程Power570兼容的PowerPC內(nèi)核(PPU)855。Power處理部件(PPE)850包括512kB2級(L2)高速緩沖存儲器和32kBI級(LI)高速緩沖存儲器。PPE850每時鐘周期能夠進行八個單精度操作，在3.2GHz下?lián)Q算為25.6GFL0PS。PPE850的基本作用是作為協(xié)同處理組件1510A-H的控制器，處理大部分計算工作量。在操作中，PPE850維護一個作業(yè)隊列，為協(xié)處理部件810A-H調(diào)度作業(yè)，并且監(jiān)控其進度。因而，每個協(xié)處理部件810A-H運行一個內(nèi)核，其作用是獲得作業(yè)、執(zhí)行該作業(yè)并和PPE850同步。每個協(xié)處理部件(SPE)810A-H包括相應的協(xié)處理單元(SPU)820A-H，和相應的存儲器流控制器(MFC)840A-H，其進而包括相應的動態(tài)存儲器存取控制器(DMAC)842A-H，相應的存儲器管理單元(MMU)844A-H和總線接口(未示出)。每個SPU820A-H是RISC處理器，時鐘為3.2GHz，包括256kB本地RAM850A-H，原則上可擴展到4GB。每一SPE給出理論上25.6GFL0PS的單精度性能。SPU在單個時鐘周期內(nèi)可以處理4個單精度浮點數(shù)、4個32位數(shù)、8個16位整數(shù)或者16個8位整數(shù)。在同一個時鐘周期內(nèi)，也可以執(zhí)行存儲器操作。SPU820A-H不直接訪問系統(tǒng)存儲器XDRAM726，將SPU820A-H形成的64位地址傳遞給MFC840A-H，MFC840A-H指示其DMA控制器842A-H通過部件互聯(lián)總線880和存儲器控制器860訪問存儲器。部件互聯(lián)總線(EIB)880為Cell處理器728內(nèi)部的邏輯循環(huán)通信總線，用來連接上述處理器部件，也就是PPE850、存儲器控制器860、雙總線接口870A、B以及8個SPE810A-H，共12參與部件。參與部件可以同時以每時鐘周期8字節(jié)的速率讀和寫總線。如前所述，每一個SPE810A-H包括DMAC842A-H用于調(diào)度更長的讀或者寫序列。EIB包括四個通道，兩個順時針方向，兩個逆時針方向。因而，對于十二個參與部件，任意兩個參與部件之間的最長步進式(step-wise)數(shù)據(jù)流在適當?shù)姆较蚴橇?。因此在參與部件之間通過裁決全面利用的情況下，對于12槽(slot)的理論峰值瞬時EIB帶寬為每時鐘96B。這等于在3.2GHz時鐘速率的307.2GB/s的理論峰值帶寬。存儲器控制器860包括由Rambus公司開發(fā)的XDRAM接口862。存儲器控制器和RambusXDRAM726以理論峰值帶寬25.6GB/s對接。雙總線接口870A、B包括RambusFlexIO系統(tǒng)接口872A、B。該接口被組織到12個通道中，每一通道8位寬度，其中，五個路徑是輸入、七個路徑是輸出。這在Cell處理器和I/O橋734之間經(jīng)控制器870A以及在Cell處理器與真實模擬器圖形單元730之間經(jīng)控制器870B提供了理論峰值帶寬62.4GB/s(其中36.4GB/s是輸出，26GB/s是輸入)。由Cell處理器728發(fā)送到真實模擬器圖形單元730的數(shù)據(jù)通常包括顯示列表，其作為命令的序列來畫出頂點、對多邊形應用紋理、指定光照條件等等。圖27是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，與經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)連接到服務器處理的游戲客戶機902交互的相應用戶A到用戶E的場景A到E的示例圖示。游戲客戶機是允許用戶通過互聯(lián)網(wǎng)連接到服務器應用和處理的裝置。游戲客戶機使得用戶可訪問并重放在線娛樂內(nèi)容，其包括但不限于游戲、電影、音樂和照片。此外，游戲客戶機可提供對在線通信應用的訪問，如V0IP、文本聊天協(xié)議和電子郵件。用戶通過控制器和游戲客戶機交互。一些實施例中，控制器是游戲客戶機專用的控制器，而在其他實施例中，控制器可以是鍵盤和鼠標的組合。在一個實施例中，游戲客戶機是可以輸出音頻和視頻信號以通過監(jiān)視器/電視和相關(guān)音頻設(shè)備形成多媒體環(huán)境的獨立裝置。例如，游戲客戶機可以是但不限制于瘦客戶端、內(nèi)部PCI-擴展卡、外部PCI-擴展裝置、擴展卡裝置、內(nèi)部、外部或無線USB裝置，或者火線裝置等。在其他實施例中，游戲客、戶機與電視或其他諸如DVR、藍光播放器、DVD播放器或多通道接收器的多媒體裝置集成。圖27的場景A中，用戶A使用和游戲客戶機902A配對的控制器100和監(jiān)視器106上顯示的客戶機應用交互。類似地，場景B中，用戶B使用和游戲客戶機902B配對的控制器100和監(jiān)視器106上顯示的另一個客戶機應用交互。場景C示出當用戶C看著顯示來自游戲客戶機902C的游戲和好友列表的監(jiān)視器時，從用戶C背后看的場景。圖27示出一個服務器處理模塊，一個實施例中，有多個服務器處理模塊遍布全世界。每個服務器處理模塊包括子模塊，用于用戶會話控制、共享/通信邏輯、用戶地理位置和負載平衡處理服務。此夕卜，服務器處理模塊包括網(wǎng)絡(luò)處理和分布式存儲。游戲客戶機902連接到服務器處理模塊時，用戶會話控制可用于認證用戶。經(jīng)認證的用戶可具有相關(guān)的虛擬化分布式存儲和虛擬化網(wǎng)絡(luò)處理?？勺鳛橛脩舻奶摂M化分布式存儲的部分的示例項目包括購買的媒體，例如但不限制于游戲、視頻和音樂等。此外，分布式存儲可用于保存多個游戲的游戲狀態(tài)、為個人游戲定制的設(shè)置，以及游戲客戶機的通用設(shè)置。一個實施例中，服務器處理的用戶地理位置模塊用于確定用戶的地理位置以及他們的相應游戲客戶機。用戶的地理位置可由共享/通信邏輯和負載平衡處理服務用于根據(jù)地理位置和多個服務器處理模塊的處理要求來優(yōu)化性能。對網(wǎng)絡(luò)處理和網(wǎng)絡(luò)存儲中的一個或兩者進行虛擬化允許游戲客戶機的處理任務動態(tài)地轉(zhuǎn)移到未充分使用的服務器處理模塊。因而，負載平衡可用于使得與從存儲中調(diào)用關(guān)聯(lián)的延遲以及與服務器處理模塊與游戲客戶機之間的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)聯(lián)的延遲都最小。如圖27所示，服務器處理模塊具有服務器應用A和服務器應用B的實例。如服務器應用Xl和服務器應用X2所指示的，服務器處理模塊能夠支持多個服務器應用。在一個實施例中，服務器處理基于集群計算架構(gòu)，其允許一個集群內(nèi)的多個處理器處理服務器應用。在另一個實施例中，用不同類型的多計算機處理方案來處理服務器應用。這允許服務器處理可被擴展，以適應更多的執(zhí)行多個客戶機應用的游戲客戶機以及相應的服務器應用。或者，服務器處理可被擴展以適應增加的計算需求或應用復雜度，增加的計算需求是更苛刻的圖形處理或游戲、視頻壓縮所需要的。一個實施例中，服務器處理模塊通過服務器應用執(zhí)行大部分處理。這允許相對較貴的部件(比如圖形處理器、RAM和通用處理器)位于中央位置，并降低了游戲客戶機的成本。通過互聯(lián)網(wǎng)把處理過的服務器應用數(shù)據(jù)發(fā)送回相應的游戲客戶機，以顯示在監(jiān)視器上。場景C示出游戲客戶機和服務器處理模塊可執(zhí)行的示例應用。例如在一個實施例中，游戲客戶機920C允許用戶C創(chuàng)建和查看包括用戶A、用戶B、用戶D和用戶E的好友列表。如圖所示，在場景C中，用戶C能夠看到實時圖像或者監(jiān)視器106C上的相應用戶的化身。服務器處理執(zhí)行游戲客戶機902C和用戶A、用戶B、用戶D和用戶E的相應的游戲客戶機902的相應應用。由于服務器處理知道正被游戲客戶機B執(zhí)行的應用，用戶A的好友列表可指示游戲用戶B正在玩什么游戲。更進一步，在一個實施例中，用戶A可以直接觀看游戲視頻中來自用戶B的實況。這僅由通過發(fā)送用戶B的經(jīng)處理的服務器應用數(shù)據(jù)到游戲客戶機A和游戲客戶機B來實現(xiàn)。除了可以觀看好友的視頻外，通信應用可以允許好友之間進行實時通信。如應用到先前示例，這允許用戶A在觀看用戶B的實時視頻時提供鼓勵或提示。在一個實施例中，通過客戶機/服務器應用建立雙向?qū)崟r音頻通信。另一個實施例中，客戶機/服務器應用支持文本聊天。另一個實施例中，客戶機/服務器應用將語音轉(zhuǎn)成文本，以顯示在好友屏幕上。場景D和場景E分別示出相應的用戶D和用戶E分別和游戲控制臺910D和910E交互。每個游戲控制臺910D和910E連接到服務器處理模塊，并示出網(wǎng)絡(luò)，在該網(wǎng)絡(luò)中，月艮務器處理模塊為游戲控制臺和游戲客戶機協(xié)調(diào)游戲的運行。參考圖28，描述了根據(jù)本發(fā)明一個實施例，基于控制器的位置調(diào)整控制器輸入機制的功能的方法。在方法操作1000，確定交互區(qū)域。交互區(qū)域是空間范圍，關(guān)于該空間范圍確定控制器的輸入機制的功能。因而，當控制器從一個空間區(qū)域移動到另一個，輸入機制的功能將改變。在方法操作1002，確定控制器的位置。在一個實施例中，控制器的位置根據(jù)控制器拍攝的所捕獲的顯示器圖像中顯示器的透視畸變和方向而確定。在方法操作1004，通過確定控制器位于哪個交互區(qū)域內(nèi)(如果有)來確定適用的交互區(qū)域。在方法操作1006，根據(jù)該適用的交互區(qū)域調(diào)整控制器輸入機制的功能。如果控制器沒有改變交互區(qū)域，那么控制器輸入機制的功能不變。然而，如果控制器被發(fā)現(xiàn)在不同的交互區(qū)域內(nèi)，那么功能相應地改變。本發(fā)明的實施例可以與各種計算機系統(tǒng)配置一起實施，包括手持式裝置、微處理器系統(tǒng)、基于微處理器的或可編程的消費電子產(chǎn)品、小型計算機、大型計算機以及類似裝置。本發(fā)明也可以在分布式計算環(huán)境中實現(xiàn)，其中通過經(jīng)由基于有線或無線網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠程處理裝置來執(zhí)行任務。考慮到上述實施例，應當理解本發(fā)明可以使用涉及計算機系統(tǒng)所存儲的數(shù)據(jù)的多種計算機實施的操作。這些操作是需要對物理量進行物理處理的操作。此處描述的構(gòu)成本發(fā)明的部分的任一操作都是有用的機器操作。本發(fā)明也涉及用于執(zhí)行這些操作的設(shè)備或裝置。此設(shè)備可以根據(jù)所需的目的特別構(gòu)建，或者可以由存儲在計算機中的計算機程序可選地配置或者激活的通用計算機。更具體地，根據(jù)此處教導，可以將計算機程序用于不同的通用機器，或者更方便地，可以構(gòu)建更專用設(shè)備來執(zhí)行所需操作。本發(fā)明還可以實現(xiàn)為計算機可讀介質(zhì)上的計算機可讀代碼。該計算機可讀介質(zhì)可以是能夠存儲可被計算機系統(tǒng)隨后讀取的數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可讀介質(zhì)的示例包括硬盤驅(qū)動器、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(NAS)、只讀存儲器、隨機存取存儲器、⑶-ROM、⑶-R、⑶-RW、磁帶以及其他光學和非光學數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可讀介質(zhì)可以包括分布在網(wǎng)絡(luò)耦合的計算機系統(tǒng)上的計算機可讀有形介質(zhì)，這樣，計算機可讀代碼以分布式的方式存儲和執(zhí)行。盡管以特定順序描述所述方法操作，但應理解其它管理操作可以在這些操作之間執(zhí)行，或者操作可以進行調(diào)整，使其得在稍微不同的時間進行，或者可以分布在允許與處理相關(guān)的不同時間間隔處發(fā)生處理操作的系統(tǒng)中，只要覆蓋操作的處理以期望方式執(zhí)行。雖然為清晰理解的目的對上述發(fā)明的一些細節(jié)進行了詳細描述，但顯然，可以在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)進行一些變化和修改。因而，這些實施例應當被認為是示例性的而非限制性的，本發(fā)明不限于這里描述的細節(jié)，而是可在所附權(quán)利要求及其等價內(nèi)容的范圍內(nèi)進行修改。權(quán)利要求1.一種用于確定控制器裝置的動作的功能的方法，所述控制器裝置被配置用于和交互程序相接ロ，所述方法包括限定交互區(qū)域，每個由空間范圍限定的交互區(qū)域具有當控制器裝置位于那個交互區(qū)域中時關(guān)于所述控制器裝置的動作的相關(guān)特定功能；確定所述控制器裝置的位置；以及設(shè)置所述控制器裝置的動作的功能，使其具有與控制器裝置所位于的交互區(qū)域關(guān)聯(lián)的特定功能。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中每個空間范圍限定位于顯示器正面的空間量，顯示器的正面是可以看見顯示器所展示的圖像的面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中交互區(qū)域限定的總的空間量限定了其中可確定所述控制器裝置的位置的交互范圍。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中每個特定功能可操作地用于在交互程序內(nèi)引發(fā)動作。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中與兩個或更多交互區(qū)域關(guān)聯(lián)的特定功能是根據(jù)程度變化的相似功能。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中與兩個或更多交互區(qū)域關(guān)聯(lián)的特定功能是不同的功能。7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述控制器裝置的動作是接收自控制器裝置的用戶且從控制器裝置傳送到交互程序的輸入。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中從用戶接收的輸入是經(jīng)所述控制器裝置的輸入裝置輸入的。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述輸入裝置從由按鈕、操縱桿、觸發(fā)器、觸摸屏、軌跡球或壓カ傳感器組成的組中選擇的。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中從用戶接收的輸入是經(jīng)所述控制器裝置的運動輸入的。11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中確定控制器裝置的位置包括在控制器裝置處捕獲顯示器的圖像；以及根據(jù)被捕獲的顯示器圖像中的顯示器的透視畸變來確定控制器裝置的位置。12.ー種與交互程序相接ロ的方法，所述方法包括限定多個區(qū)域，所述多個區(qū)域被限定在交互的空間范圍中，關(guān)于所述的多個區(qū)域可確定控制器裝置的位置；持續(xù)地檢測ー個或多個控制器裝置的位置；當確定控制器裝置位于所述多個區(qū)域的ー個中，設(shè)置傳送到交互程序的控制器裝置的動作以具有關(guān)聯(lián)于那個區(qū)域的功能，所述功能被限定用于在交互程序中引發(fā)動作。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述多個區(qū)域以不重疊和連續(xù)的方式分布，以便在交互的空間范圍中限定空間矩陣。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述多個區(qū)域的不同子集對于確定每個控制器裝置的動作的功能有效。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述多個區(qū)域的每ー個具有對應與ー個或多個控制器裝置的一個或多個關(guān)聯(lián)功能。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括當確定控制器裝置位于所述多個區(qū)域中的ー個時激活區(qū)域指示器，所述區(qū)域指示器提供控制器裝置位于所述多個區(qū)域的哪ー個的通知。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中區(qū)域指示器是從由光指示器、聲音、顯示器上的可視指示器以及控制器裝置的震動組成的組中選擇的。18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中對控制器從區(qū)域中的位置到區(qū)域外的位置的轉(zhuǎn)變的檢測導致信號響應被激活。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中信號響應是從由聲音、光指示器、顯示器上的警告以及控制器裝置的震動組成的組中選擇的。20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中與一個或更多區(qū)域關(guān)聯(lián)的功能是不同類型的聲曰21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中傳送到交互程序的動作是所述控制器裝置的運動，所述控制器裝置的運動由位置和/或方向的改變來限定。22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中對ー個或多個控制器裝置的位置的持續(xù)檢測包括在每個控制器裝置處捕獲顯示器的圖像；以及根據(jù)被捕獲的顯示器圖像中的顯示器的透視畸變持續(xù)地確定每個控制器裝置的位置。23.ー種與交互程序相接ロ的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)被配置用于在顯示器上呈現(xiàn)交互程序，所述系統(tǒng)包括用于執(zhí)行交互程序的計算裝置；向交互程序提供輸入的控制器裝置，所述控制器裝置具有用于捕獲顯示器圖像的圖像捕獲裝置，根據(jù)所捕獲的顯示器圖像中顯示器的透視畸變持續(xù)地確定控制器裝置的位置；其中計算裝置被配置用于限定交互區(qū)域，每個由空間范圍限定的交互區(qū)域在當控制器裝置位于那個交互區(qū)域中時具有關(guān)于所述控制器裝置的動作的相關(guān)特定功能；以及其中計算裝置被配置用于設(shè)置所述控制器裝置的動作的功能，使其具有與控制器裝置所位于的交互區(qū)域關(guān)聯(lián)的特定功能。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中每個空間范圍限定位于顯示器正面的空間量，顯示器的正面是可以看見顯示器所展示的圖像的面。25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中每個特定功能可操作地用于在交互程序內(nèi)引發(fā)動作。26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中根據(jù)交互程序的狀態(tài)動態(tài)確定交互區(qū)域。27.一種用于向交互程序提供輸入的控制器裝置，所述交互程序由計算裝置執(zhí)行并呈現(xiàn)在顯示器上，所述控制器裝置包括用于捕獲顯示器圖像的圖像捕獲裝置；根據(jù)所捕獲的顯示器圖像中顯示器的透視畸變持續(xù)地確定控制器裝置的位置的位置確定模塊；用于設(shè)置控制器裝置動作的功能的功能設(shè)置模塊；其中所述控制器裝置被配置用于在交互區(qū)域內(nèi)操作，由空間范圍限定的每個交互區(qū)域在當所述控制器裝置位于那個交互區(qū)域中時具有關(guān)于控制器裝置的動作的相關(guān)特定功能；以及其中功能設(shè)置模塊裝置被配置用于將所述控制器裝置的動作的功能設(shè)置為與控制器所位于的交互區(qū)域關(guān)聯(lián)的特定功能。全文摘要提出了用于向交互程序提供輸入的方法和系統(tǒng)。交互系統(tǒng)包括用于顯示交互程序的顯示器和控制器裝置。根據(jù)在控制器處拍攝的被捕獲的顯示器圖像中顯示器的透視畸變來確定控制器裝置的位置和動作。在交互范圍中，限定多個交互區(qū)域，其中每個交互區(qū)域具有對于控制器裝置的動作的關(guān)聯(lián)特定功能。當控制器裝置被確定位于交互區(qū)域的其中一個區(qū)域內(nèi)時，控制器裝置的動作的功能被設(shè)置為與那個交互區(qū)域關(guān)聯(lián)的特定功能。文檔編號A63F13/04GK102763059SQ201080061903公開日2012年10月31日申請日期2010年11月19日優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日發(fā)明者G·扎萊伍斯基,N·里蒙,X·毛申請人:索尼電腦娛樂公司