专利名称：记录媒体及互动模拟的设备与方法人类与机器间，可于机器所模拟的环境中进行互动，如此，不仅可以训练人类的反 应，也可以具有娱乐的功效；例如一般所称的电动玩具，如大型电玩机台(Arcade)、家庭游 乐器(TV game)、计算机游戏(PC game)等，即所属为此功能。为求互动更为逼真刺激，也有机器所模拟的环境，作为人与人互动的平台，有的互 动可为合作，有的互动可为竞争；例如一般所称网络游戏(online game, web game)。我们 称此机器为互动式模拟设备。为求模拟时，操作者更有感同身受的临场感，大多数相关业者都在声光影像上下 功夫，也有不少业者改善人机输入设备，以提升互动的逼真度与临场感。但是，多数操作者 仍觉得所控制于画面中的物件，是赢、是输、是生、是死，仍与操作者没有太大的关系。于是有游戏业者在一款马力欧赛车的游戏中，先以如数字照相机的影像撷取单元 捕捉操作者人脸以获取脸部影像，自画面中背视于操作者的赛车手(被操作者控制的物 件)的头部向外引出一条显示框，于显示框中显示脸部影像，藉以标示此物件即代表操作 者，令操作者身历其境。但是，毕竟脸部影像不是贴放在实际头部的正常位置，操作者毕竟 还是无法感受深刻。有跳舞机大型机台游戏，于玩游戏前也利用如数字照相机的影像撷取单元捕捉操 作者人脸以获取脸部影像，待游戏结束之后，在成绩排行榜的成绩前显示出对应操作者的 脸部影像，虽然结束后操作者会因此提高认同感，但是其游戏执行过程中，操作者是无法或 不易感受的。也有大头照机台，在拍摄人像后，可让使用者选择衣物、头套，帮拍摄的人像更换 衣物、头套以增加趣味性，但是使用者并不能操控人像，并无游戏互动的操控手段。另外，也有网络小游戏可将两个不同人的脸部影像输入，借由服务器的主程序，可 以合成新的脸部影像，藉此预测此两人生出小孩的脸蛋，但此小游戏也是不能操控具脸部 影像的主体。因为目前尚无将画面中可操控的物件切换其面部为操作者的脸部影像的技术与 应用，使得操作者无法深刻的体验出身历其境的感觉，因此，本发明的主要目的在于提供一 种互动式模拟设备，以改善上述问题。
本发明的目的在提供一种利用于电子游戏与模拟训练的互动式模拟设备，能使被 操控的物件的面部切换为操作者的脸部影像，此操作者在操控该物件时，有身历其境的感 受，以提升训练效果以及娱乐性。本发明是关于一种互动式模拟设备。该互动式模拟设备是包含一显示单元、一储 存单元、一处理单元、一输入单元、以及一影像撷取单元。该显示单元是用以显示一画面，该画面是具有一物件，该物件是具有一面部。该储 存单元是用以储存一执行程序。该处理单元是耦接于该显示单元以及该储存单元，是执行该执行程序以产生一控 制指令，该控制指令是控制该画面中的物件。该输入单元是耦接于该处理单元，受外部一操作者的操作以产生一电子信号，该 电子信号是使该处理单元产生相对应的控制指令。该影像撷取单元是耦接于该处理单元，用以撷取该操作者的脸部影像，透过该处 理单元使该脸部影像于该画面中取代该物件的面部。其中该储存单元以及所储存的执行程序，是进一步包含一画面控制模块，是配合该处理单元，以于该显示单元中显示该画面；一更换模块，是配合该处理单元，将该影像撷取单元所撷取的脸部影像取代该物 件的面部；一物件控制模块，是配合该处理单元产生该控制指令来控制该画面中的物件。其中于该画面中是显示出多种头套服饰影像，以供选定其中一个头套服饰影像并 设定为该物件。其中该物件是为一猫熊影像，该画面是包含多个供该猫熊影像攀爬的竹子影像， 该输入单元是进一步包含一爬行输入键组，快速按压该爬行输入键组，是使该猫熊影像向上攀爬于该竹子影像；一切换路径输入键组，按压该切换路径输入键组，是将该猫熊影像切换至原攀爬 的竹子影像所相邻的竹子影像。其中针对同一个操作者，该影像撷取单元是撷取多个脸部影像，该物件的面部是 能于不同时间分别显示该等脸部影像。其中不同的操作者所操作过的物件，是于操作结束后留存于该画面中。其中新的操作者所控制的物件，是能将留存于该画面旧有操作者的物件移除。其中该处理单元是能将包含该物件的画面撷取并另行储存。一种记录媒体，是应用于一互动式模拟设备，以利用一影像撷取单元撷取操作者 的一脸部影像，其特征在于，该记录媒体是储存一画面控制模块，是用以显示一画面，该画面包含一物件，该物件包含一面部；一更换模块，是将该影像撷取单元所撷取的该脸部影像取代该物件的该面部；一 物件控制模块，是产生一控制指令来控制该画面中的该物件。其中于该画面中是显示出多种头套服饰影像，以供选定其中一个头套服饰影像并 设定为该物件。其中该物件是为一猫熊影像。其中针对同一个操作者，该影像撷取单元是撷取多个脸部影像，该物件的面部是 能于不同时间分别显示该等脸部影像。其中不同的操作者所操作过的物件，是于操作结束后留存于该画面中。其中新的操作者所控制的物件，是能将留存于该画面旧有操作者的物件移除。其中该互动式模拟设备是能将包含该物件的画面撷取并另行储存。—种互动式模拟方法，是利用于一互动式模拟设备，其特征在于，该方法是包含下 列步骤(a)将具一面部的至少一物件显示于一画面；(b)撷取该互动式模拟设备外部的操作者的至少一脸部影像；(c)设置该脸部影像于该物件的该面部；(d)响应所输入的一控制指令以控制该 画面中的该物件。其中该步骤(b)更包含一步骤(b0)，该步骤(b0)是连续拍摄多个具差异性的脸部影像。其中该步骤(d)更包含一步骤(d0)，所述的控制指令是控制该物件在该画面中沿一垂直路径向上攀爬。其中，该步骤(d)更包含一步骤(dl)，其是依据该控制指令控制该物件以水平方 向切换至不同的垂直路径。其中该步骤(d)更包含一步骤(d2)，该步骤(d2)是将不同操作者所操作过的该等 物件，于操作结束后留存于该画面中。其中，该步骤(d)更包含一步骤(d3)，其是依据新的操作者对其物件的操作，将留 存于该画面旧有操作者的该物件移除。其中，该步骤(d)的后更包含一步骤(d4)，其是将包含该物件的该画面撷取并另 行储存。因此，借由本发明的互动式模拟设备，可用于电子游戏或模拟训练，利用影像撷取 单元撷取操作者的脸部影像，透过处理单元使脸部影像于画面中取代被操控的物件的面 部，如此，操作者在操控该物件时，特别会有身历其境的感受，以提升训练效果以及娱乐性。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

图1是本发明互动式模拟设备的关联示意图；图2是本发明的互动式模拟设备中，储存单元以及所储存的执行程序所对应模块 的示意图；图3是本发明是本发明物件选择的示意图；图4是本发明的互动式模拟设备中，输入单元所包含的键组示意图；图5是本发明较佳实施例中，互动执行中显示画面的示意图；图6是本发明于互动执行中物件的脸部影像可切换的示意图；图6A是本发明与图6相继时间点的显示画面；图7是本发明第一应用例中，以有线方式输出画面影像电子档案的示意图；图8是本发明第二应用例中，以无线方式输出画面影像电子档案的示意图；图9是本发明第三应用例中，输出画面影像平面印刷物的示意图；图10是本发明的记录媒体，其所记录的执行程序所对应模块的示意图；图11是本发明较佳实施例的简易流程图。
处理单元34可为处理器或是具有处理器等相关电子组件的控制机板，用以执行 储存单元33中的执行程序3302并产生一控制指令，透过此控制指令可以控制画面42中的 物件44。输入单元36作为人机输入接口，可能为按键或是游戏杆，或可采用轨迹球等，是 耦接于处理单元34，受操作者40触碰操作会产生一电子信号，此电子信号后续会使处理单 元34运作执行程序3302来产生该控制指令。影像撷取单元38是耦接于处理单元34，用以撷取操作者40的脸部影像4002，并 透过处理单元34，使脸部影像4002于画面42中取代物件44的面部4402。所以，当操作者40操控输入单元36时，产生电子信号传输到处理单元34，处理单 元34会应此电子信号会与储存单元33中的执行程序3302协同运作，以产生控制指令来控 制显示单元32画面42中的物件44。但因为先前影像撷取单元38所撷取操作者40的脸部 影像4002已取代于物件44的面部4402，所以此时操作者40目视画面42中自己的脸部影 像4002，操控物件44就彷佛操控自己，更有身入其境的临场感受。请参阅图2，图2是本发明的互动式模拟设备中，储存单元以及所储存的执行程序 所对应模块的示意图。如图2所示，储存单元33以及所储存的执行程序3302所对应模块 包含一画面控制模块50、一更换模块52以及一物件控制模块54。当操作者40透过输入单 元36操作互动式模拟设备30，处理单元34和储存单元33中所储存的执行程序3302所对 应模块协同运作，将操作者40所下的各式操作指令执行于画面42，以实现训练或娱乐的操 作过程。其中，执行程序3302所对应的画面控制模块50可于显示单元32中显示画面42 ； 更换模块52可将物件44的面部4402，以影像撷取单元38所撷取的操作者的脸部影像4002 取而代之；物件控制模块54可在训练或娱乐的互动执行过程中，配合操作者40为了控制画 面42中的物件44而操作输入单元36所产生的电子信号，产生相对应的控制指令来执行操作。请参阅图3，其是本发明物件选择的示意图。在本发明的互动式模拟设备30的互 动内容开始前，操作者40需在画面42上对物件44进行设定。如图所示，本发明的物件44 为一头套服饰影像，在本实施例中，为一猫熊造型的头套服饰影像。进行设定时，操作者40 可从画面42中多种造型各异的头套服饰影像择一，作为代表操作者40本身的物件44。物 件44上具有一可更换的特定区块面部4402，在本实施例中为猫熊造型的脸部，严格说起来 为脸部的口中。接着，影像撷取单元38撷取操作者40的脸部影像4002，并透过处理单元34 及储存单元33储存的执行程序3302所对应的更换模块52，将物件44可更换的面部4402 以操作者40的脸部影像4002取代，如此一来，物件44猫熊造型的脸部即显示为操作者40 的脸部，视觉上有拟人、拟真的效果，加强操作者40认同物件44是为自己的化身，在接下来 的互动中产生合而为一、虚拟实境的效果。接着，请参阅图4，并在参阅图4的同时一并参阅图5。图4是本发明的互动式模 拟设备中，输入单元所包含的键组示意图；图5是本发明较佳实施例中，互动执行中显示画 面的示意图。在本发明的模拟互动过程中，操作者40操作输入单元36的键组以控制物件 44在画面42中的行动。如图4所示，输入单元36的键组包含一爬行输入键组3602以及一 切换路径输入键组3604。当操作者40操作该等键组时，输入单元36会分别产生不同的电子信号，并且透过储存单元33所储存的执行程序3302所对应的物件控制模块54，转换为相 对应的控制指令，藉以控制画面42中物件44产生对应的行为。请参阅图5，画面42中包 含的物件44是为一猫熊影像，另外，画面42亦包含多个供该猫熊影像攀爬的竹子影像46。 当操作者40快速以交互连续方式按压爬行输入键组3602，猫熊影像会接收一大小与按压 速度成正相关的虚拟推力，向上攀爬于竹子影像46 ；而当操作者40按压切换路径输入键组 3604，猫熊影像会向左或向右，以水平方向切换至原攀爬的竹子影像46所相邻的竹子影像 46，借此闪避原攀爬的竹子影像46上的障碍物(未标示)。透过此二种操控方式进行游戏 训练，操作者40需运用本身的反应能力与本发明互动式模拟设备30互动模拟，达成脑力训 练的功效。请继续参阅图5。在本实施例中，本发明互动式模拟设备30提供的游戏训练，可供 二操作者40同时训练并依反应能力进行成绩竞赛。游戏训练成果以积分计，操作者40所 控制的物件44在游戏训练中各别获取积分，而画面42中央会进行实时积分排序的显示，使 竞赛过程更加白热化，操作者40也将更加感到紧张、刺激和有趣。另外，在游戏训练告一段落后，操作者40操作过的物件44可留存于画面42中的 竹子影像46上。如此一来，新的一局游戏训练开始时，另一位操作者40所控制的物件44 可经由操控将画面42中旧有操作者40残存的物件44踢掉移除，为互动模拟增加小小地趣 味性。接着，请参阅图6与图6A，其是本发明于互动执行中物件的脸部影像可切换的示 意图；图6是互动执行中的画面，图6A是显示与图6相继时间点的画面。互动内容开始前， 在本发明较佳实施例中，互动式模拟设备30的影像撷取单元38可针对同一个操作者40撷 取多个脸部影像4002，该等脸部影像4002可展现不同的面部表情，例如喜、怒、哀、乐或鬼 脸等。接着，如以上第三图例的相关叙述，操作者40对物件44进行设定步骤，透过处理单 元36以及储存单元33所储存的执行程序3302所对应的更换模块52运作，将该等不同表 情的脸部影像4002皆套用于操作者40选择的物件44，使脸部影像4002取代物件44可更 换区域的面部4402并显示。此时，在互动执行的过程中，物件44的面部4402，在本实施例中即指猫熊影像的 下脸部，可于不同时间点配合不同的互动式模拟情境分别显示该等不同表情的脸部影像 4002。透过表情丰富具变化性且针对操作者40拟人化的物件44，进一步提升操作者40认 同物件44为自己的替身的感受，间接增进互动模拟的逼真临场效果。另外，在互动执行的过程中或结束时，基于画面42上会显示表情变化丰富的拟人 化物件44以及该等物件44逗趣地互动行为的影像，操作者40可选择性地对于想要加以保 留的画面42影像，亦即显示单元32上显示于当下的画面42，透过处理单元34撷取为画面 影像档案并另行储存。最后，请参阅图7至图9，其是为互动执行结束后，本发明输出储存的画面影像的 第一至第三应用例示意图。图7是本发明第一应用例中，以有线方式输出画面影像电子档 案的示意图；图8是本发明第二应用例中，以无线方式输出画面影像电子档案的示意图；图 9是本发明第三应用例中，输出画面影像平面印刷物的示意图。如图7所示，在本发明第一应用例中，操作者40在互动式模拟设备30将想加以保 留的画面42储存后，可操作输入单元36将储存的画面42影像以电子档案的型态透过有线传输的方式由互动式模拟设备30输出，并输入随身硬盘52以供留存。其中，有线传输的方 式包含USB连接接口的传输或其它连接器的传输等。或者，如图8所示，在本发明第二应用例中，操作者40可操作输入单元36将储存 的画面42影像以电子档案的型态经由无线传输模块54以无线传输的方式由互动式模拟 设备30输出，并输入个人多媒体装置55以供留存。其中，无线传输的方式包含蓝芽、IEEE 802. 11协议的短距无线通讯，或是红外线传输等。更甚者，如图9所示，在本发明第三应用例中，操作者40可操作输入单元36将储 存的画面42以平面印刷物56的型态输出于互动式模拟设备30。其中，平面印刷物56可表 现以照片、明信片或照片贴纸等各种形式，以利操作者40收藏保存。请参阅图10，其是本发明的记录媒体，以及所记录的执行程序所对应模块的示意 图。在参阅图10的同时，请一并参阅图1。记录媒体35可为一光盘或一随身硬盘，应用于 互动式模拟设备30。记录媒体35记录的执行程序351包含一画面控制模块3510、一更换 模块3512以及一物件控制模块3514。其中，在记录媒体35应用于互动式模拟设备30的过程中，执行程序351所对应的 画面控制模块3510可于显示单元32显示画面42 ；更换模块3512可将物件44的面部4402， 以影像撷取单元38所撷取的操作者的脸部影像4002取而代之；物件控制模块3514可在训 练或娱乐的互动执行过程中，配合操作者40为了控制画面42中的物件44而操作输入单元 36所产生的电子信号，产生相对应的控制指令来执行操作。接着，为了进一步推广本发明所揭露的技术，以下将进一步将本发明较佳实施例 所揭露的技术汇整为一简易流程图，以便在所属技术领域中具有通常知识者更容易记忆。 请参阅图11，其是本发明较佳实施例的简易流程图。如图所示，在实现本发明的技术时，本 发明的互动式模拟设备30可将具一面部4402的至少一物件44显示于画面42上(步骤 110)。接着，撷取本发明的互动式模拟设备30外部的操作者40的至少一脸部影像 4002(步骤120)。其中，撷取时可连续拍摄多表现以不同表情，具差异性的脸部影像，例如 喜、怒、哀、乐和鬼脸等。然后，设置该脸部影像4002于该物件44的该面部4402 (步骤130)。并且响应操 作者40所输入的一控制指令，以控制该画面42中的该物件44 (步骤140)。其中，控制指令 是控制该物件44在该画面42中沿一垂直路径向上攀爬，或控制该物件44以水平方向切换 至不同的垂直路径。此外，本发明的互动式模拟设备30可将不同操作者40所操作过的该等物件44， 于操作结束后留存于该画面42中(步骤150)。并且依据新的操作者40对其物件44的操 作，将留存于该画面42旧有操作者40的该物件44移除(步骤160)。最后，本发明的互动 式模拟设备30还可将包含该物件44的该画面42撷取并另行储存，以供输出(步骤170)。总结来说，借由本发明的互动式模拟设备30，可应用于电子游戏或模拟训练，利用 影像撷取单元38撷取操作者40的多个脸部影像4002，透过处理单元34使脸部影像4002 将画面42中被操控的物件44的面部4402取代，并因应不同的模拟情境切换不同的脸部影 像4002，以使操作者40在操控物件44时，特别会有身历其境的感受，藉此提升训练效果以 及娱乐性。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。


本发明公开了一种记录媒体，是应用于一互动式模拟设备。该互动式模拟设备的显示单元可显示画面，画面中是具有如熊猫一般的物件，该物件是具有一面部；外部的操作者操控输入单元以产生一电子信号，该电子信号是驱使处理单元执行储存单元中的执行程序以产生一控制指令，并利用控制指令控制画面中的物件；借由影像撷取单元撷取操作者的脸部影像，并透过处理单元使脸部影像于画面中取代物件的面部，如此，操作者就能操控一个具有自己脸部影像的物件，以提升临场感。