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根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分來生成數(shù)字對(duì)象放置位置

（映維網(wǎng)Nweon?2022年08月09日）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)為計(jì)算機(jī)游戲設(shè)計(jì)師帶來了全新的機(jī)遇。通過在現(xiàn)實(shí)世界視圖疊加數(shù)字對(duì)象，這可以產(chǎn)生一種虛實(shí)結(jié)合的感覺。但當(dāng)預(yù)期用戶與數(shù)字元素交互時(shí)，在特定位置生成數(shù)字對(duì)象或會(huì)產(chǎn)生問題。例如，在繁忙公路中心生成數(shù)字對(duì)象非常危險(xiǎn)。又如，AR游戲應(yīng)用不應(yīng)該在軍事禁區(qū)等場所生成數(shù)字對(duì)象。

針對(duì)這個(gè)問題，微軟在名為“Generating locations for placement of augmented elements”的專利申請(qǐng)中提出了一種根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分來生成數(shù)字對(duì)象放置位置的技術(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以將存在固有風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域直接歸類為“排除區(qū)域”，這樣系統(tǒng)就可以避免在所述區(qū)域生成用于放置數(shù)字對(duì)象的游戲位置。例如，道路、地鐵、懸崖、深溝等位置，以及戰(zhàn)爭紀(jì)念館、政府機(jī)構(gòu)和軍事機(jī)構(gòu)所在地等等。

除了將存在固有風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域排除在游戲位置生成列表之外，生成的游戲位置可以具有與位置相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分?jǐn)?shù)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分?jǐn)?shù)可以根據(jù)不斷變化的條件和/或用戶反饋隨時(shí)間更新。例如，游戲位置原本是在低風(fēng)險(xiǎn)的位置生成，但與所述位置相關(guān)的映射數(shù)據(jù)可能已過時(shí)，并隨時(shí)間推移而變得危險(xiǎn)。所以，可以接收來自用戶的輸入，從而更新風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分?jǐn)?shù)，以反映當(dāng)前的物理環(huán)境。在一個(gè)實(shí)施例中，更新后的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分?jǐn)?shù)可能會(huì)超過風(fēng)險(xiǎn)閾值，而游戲位置可能會(huì)更新歸類為排除區(qū)域。這種持續(xù)的用戶反饋可以用于提供一種不斷發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制，以確定生成的游戲位置是否應(yīng)該繼續(xù)存在。

在一個(gè)實(shí)施例中，世界各地可能存在地圖數(shù)據(jù)稀疏或不存在的地方。具體來說，在世界特定地區(qū)可能只支持衛(wèi)星圖像，可能無法獲得高度詳細(xì)的地理定位數(shù)據(jù)。在這種情況下，可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)來分析給定區(qū)域的衛(wèi)星圖像，并且可以基于衛(wèi)星圖像的分析為所述區(qū)域生成游戲位置。例如，機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以確定衛(wèi)星圖像的特定部分指定為公路系統(tǒng)，并可以自動(dòng)將所述區(qū)域標(biāo)記為排除區(qū)域，同時(shí)將其從潛在可用區(qū)域的考慮中刪除。

所以，微軟介紹的過程可以利用多種類型的不同數(shù)據(jù)的組合，以便基于確定的風(fēng)險(xiǎn)量有效地確定特定位置是否適合作為游戲生成位置。另外，相關(guān)過程可以基于各種數(shù)據(jù)量化風(fēng)險(xiǎn)水平，并持續(xù)調(diào)整可能代表位置在游戲性和用戶體驗(yàn)方面質(zhì)量的分?jǐn)?shù)。

總的來說，微軟的解決方案用于確定真實(shí)世界位置是否適合放置游戲元素，并且可以在游戲交互過程中確定位置質(zhì)量的評(píng)估?；谠u(píng)估，可以根據(jù)需要修改位置和/或生成的元素，從而改善玩家體驗(yàn)。

如圖1A所示，移動(dòng)設(shè)備102可以利用攝像頭來捕獲真實(shí)場景。真實(shí)場景可以包括各種元素，例如草地公園104、人行道106和道路108。移動(dòng)設(shè)備可以配置為從可通過設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)功能訪問的數(shù)據(jù)庫加載位置數(shù)據(jù)。例如，系統(tǒng)可以基于GPS數(shù)據(jù)確定設(shè)備位于大西雅圖地區(qū)內(nèi)。然后，系統(tǒng)可以訪問數(shù)據(jù)庫，下載一組與GPS數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的游戲位置對(duì)應(yīng)的遭遇。

如圖1B所示，一旦確定了移動(dòng)設(shè)備102的位置，就可以訪問游戲位置數(shù)據(jù)庫，以確定是否應(yīng)該顯示任何遭遇。數(shù)據(jù)庫可以填充將地理位置數(shù)據(jù)與與地理位置數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的分?jǐn)?shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，例如指定由地理位置數(shù)據(jù)表示的位置的整體可用性或相對(duì)等級(jí)的分?jǐn)?shù)。作為過程結(jié)果，可以利用與位置相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)來指示道路108是排除區(qū)域，而草地公園104和人行道106則可指示為可與游戲元素一起使用的位置。因此，通過下面更詳細(xì)描述的放置過程，可以在草地公園104生成可遭遇110（野豬），而可以在人行道106上生成另一個(gè)遭遇112（例如樹）。然后，移動(dòng)設(shè)備102的用戶可以與遭遇110或遭遇112交互，從而推進(jìn)游戲。

作為通過GPS數(shù)據(jù)確定移動(dòng)設(shè)備位置的替代方法，移動(dòng)設(shè)備102可以確定攝像頭捕捉的當(dāng)前場景中是否存在任何圖像錨。例如，可以通過檢測位于當(dāng)前場景內(nèi)的特征點(diǎn)，并將特征點(diǎn)與和圖像錨相關(guān)聯(lián)的特征點(diǎn)庫進(jìn)行比較來確定圖像錨。一旦確定視圖中的圖像錨定，則可以下載與圖像錨定相關(guān)的任何遭遇，并通過設(shè)備的顯示器進(jìn)行顯示?？筛鶕?jù)與GPS數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的物理區(qū)域包含生成的游戲位置的確定來執(zhí)行遭遇的放置。

圖2A-2D描述了根據(jù)位置生成過程處理地理位置數(shù)據(jù)的示例場景。地理位置數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)源接收，數(shù)據(jù)源可以是存儲(chǔ)與世界地圖相關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。地理位置數(shù)據(jù)可以描述物理環(huán)境中的元素，例如街道、公路、人行道、建筑物、公園和各種興趣點(diǎn)（POI）的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，這樣的數(shù)據(jù)源可以是OpenStreetMap數(shù)據(jù)庫或Microsoft?Azure?Maps數(shù)據(jù)庫。或者在其他實(shí)施例中，地理位置數(shù)據(jù)可以是從多個(gè)數(shù)據(jù)源檢索的地理位置數(shù)據(jù)的組合。在這種情況下，可以組合來自多個(gè)數(shù)據(jù)源的地理定位數(shù)據(jù)，以提供對(duì)一個(gè)區(qū)域的全面覆蓋。

當(dāng)從數(shù)據(jù)源接收地理位置數(shù)據(jù)時(shí)，可以將地理位置數(shù)據(jù)劃分為世界地圖的分片或分區(qū)部分，并且可以在分區(qū)的基礎(chǔ)上執(zhí)行位置生成過程，以便處理整個(gè)世界地圖。從數(shù)據(jù)源導(dǎo)入地理位置數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)可以解析每個(gè)地理位置數(shù)據(jù)區(qū)域，以確定與所述區(qū)域內(nèi)包括的物理環(huán)境相關(guān)的各種細(xì)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施例中，地理位置數(shù)據(jù)可以將環(huán)境中的物理元素表示為各種點(diǎn)、線和多邊形。例如，一個(gè)點(diǎn)可以代表特定的興趣點(diǎn)，例如博物館或噴泉，而一條線可以代表道路或高速公路。導(dǎo)入數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)可以根據(jù)形狀和與形狀相關(guān)的底層標(biāo)識(shí)符對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的解析。

圖2A描繪了解析地理位置數(shù)據(jù)的示例場景，其中可以接收地理位置數(shù)據(jù)區(qū)200，所述地理位置數(shù)據(jù)區(qū)200可以包括區(qū)域內(nèi)的5個(gè)唯一元素，并以點(diǎn)、線和多邊形指定。200區(qū)內(nèi)的5個(gè)獨(dú)特元素可以代表真實(shí)世界的元素，例如公路202、軍事基地204、噴泉206、購物中心208和公園210。所述過程可以將200區(qū)和元素202-210解析為至少四個(gè)可能的類別：1）“已知可用”，2）“已知風(fēng)險(xiǎn)”，3）“未知”，或4“排除”。

位置生成過程可以根據(jù)所述類別對(duì)物理環(huán)境中的各種元素進(jìn)行分類，以確定放置游戲元素的適當(dāng)位置。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以利用替代分類，利用滑動(dòng)比例來確定“已知風(fēng)險(xiǎn)”類別何時(shí)自動(dòng)變?yōu)椤芭懦?，并且在特定情況下，可以組合“已知風(fēng)險(xiǎn)”和“排除”，以便自動(dòng)排除任何具有風(fēng)險(xiǎn)的位置。

通過確定與地理位置數(shù)據(jù)提供的物理元素相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識(shí)符（即數(shù)據(jù)是否指定它是道路或噴泉），可以創(chuàng)建查找表，其中每個(gè)物理元素可以根據(jù)上述類別進(jìn)行分類。例如，特定物理元素可以標(biāo)記為“排除”元素，例如202號(hào)公路。或者，如果物理元素未排除，并且類型標(biāo)識(shí)符與物理元素關(guān)聯(lián)，則可以基于物理元素的類型將風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)與物理元素關(guān)聯(lián)。對(duì)于沒有由過程識(shí)別的類型標(biāo)識(shí)符的物理元素，物理對(duì)象可以與“未知”類別相關(guān)聯(lián)。

與物理元素相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)可以由數(shù)據(jù)源預(yù)定義為根據(jù)物理元素的分類設(shè)置的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)。例如，道路元素可能具有高風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)，所以對(duì)于在解析地理位置數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)的任何道路元素，可以使用道路元素填充查找表，并且可以將可能與道路元素相關(guān)聯(lián)的預(yù)編程風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)分配給查找表中的特定元素。

同樣，如果地理位置數(shù)據(jù)表明物理元素是定義為紀(jì)念的POI，則可以預(yù)定義較低的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)作為紀(jì)念元素的設(shè)定風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)。盡管紀(jì)念館可能不是游戲場所的理想?yún)^(qū)域，但對(duì)用戶而言，相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)可能低于將游戲場所放置在道路上。在另一種實(shí)施例中，由數(shù)據(jù)源預(yù)定義的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)可能會(huì)被本地設(shè)置推翻，以便使用更專業(yè)的評(píng)分系統(tǒng)。例如，可以由游戲的開發(fā)者或版主預(yù)先配置此類本地設(shè)置。

至少基于相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)，然后可以將解析的物理元素與類別之一相關(guān)聯(lián)，類別可以根據(jù)閾值風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)值定義。例如，利用0-1風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)（風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)為1是用戶的最高風(fēng)險(xiǎn)），所述過程可以將風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)低于0.3的物理元素分類為“已知可用”元素，并且可以在相關(guān)位置輕松生成游戲位置。類似地，過程可以將風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)在0.3-0.6之間的物理元素分類為“已知風(fēng)險(xiǎn)”，而風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)為0.7或更高的物理元素則排除在外。因此，在關(guān)于200區(qū)的一個(gè)示例中，噴泉206的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)為0.1，公園210的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)為0.2，購物中心208的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)為0.6，202號(hào)公路和軍事基地204的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)為0.9。

所以，由于解析地理位置數(shù)據(jù)，可以將物理元素分類為用于放置游戲位置的區(qū)域的初始優(yōu)先級(jí)排序。例如，風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)最低的區(qū)域可以設(shè)置成放置游戲元素的最高優(yōu)先級(jí)。另外，可以定義風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)閾值，以便在低于風(fēng)險(xiǎn)閾值的區(qū)域中生成遭遇，而在超過閾值的區(qū)域中依然可以生成遭遇，前提是所述區(qū)域不構(gòu)成排除區(qū)域。

再次轉(zhuǎn)到圖2A，可以解析從數(shù)據(jù)源接收的地理位置數(shù)據(jù)，以識(shí)別可能是生成游戲位置的候選區(qū)域。例如，參考圖2A，公路202和軍事基地204可以標(biāo)記為排除的元素，因?yàn)椴粦?yīng)在所述區(qū)域附近生成游戲位置。購物中心208可歸類為“已知風(fēng)險(xiǎn)”區(qū)域，因?yàn)橘徫镏行膬?nèi)和周圍的車輛流量可能對(duì)嘗試與游戲元素交互的用戶造成問題，因此所述區(qū)域可能具有中等風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)。噴泉206和公園210可歸類為“已知可用”，因?yàn)樗稣鎸?shí)世界區(qū)域通常被認(rèn)為是允許用戶與生成的游戲元素交互的低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。最后，由于缺乏地理位置數(shù)據(jù)，200區(qū)中未由點(diǎn)、線或多邊形表示的區(qū)域可以歸類為“未知”區(qū)域。

圖2B描述了可從數(shù)據(jù)源接收的地理位置數(shù)據(jù)的解析，用于識(shí)別可能的游戲位置。為了確定在何處生成游戲位置，所述過程可以首先利用每個(gè)點(diǎn)、線和多邊形表示的內(nèi)容的知識(shí)，并可以將點(diǎn)和線分別擴(kuò)展到適當(dāng)?shù)亩噙呅位驁A中，以充分定義點(diǎn)和線表示的物理元素的區(qū)域。

針對(duì)地理位置數(shù)據(jù)區(qū)域的處理可以導(dǎo)致對(duì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)的各個(gè)區(qū)域進(jìn)行排序，并且所述區(qū)域可以用于放置生成的元素。相關(guān)過程可針對(duì)可從數(shù)據(jù)源接收的地理位置數(shù)據(jù)的每個(gè)區(qū)域執(zhí)行，并可提前執(zhí)行，以便用戶在到達(dá)特定真實(shí)世界位置和出現(xiàn)游戲元素時(shí)不會(huì)經(jīng)歷延遲。例如，可以將各種潛在位置存儲(chǔ)在位置數(shù)據(jù)庫中，并且在確定用戶的設(shè)備在與區(qū)域相關(guān)聯(lián)的緯度和縱向坐標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，可以訪問所述區(qū)域的各種潛在位置，并且可以確定特定遭遇的放置。

相關(guān)專利：Microsoft Patent | Generating locations for placement of augmented elements

名為“Generating locations for placement of augmented elements”的微軟專利最初在2022年4月提交，并在日前由美國專利商標(biāo)局公布。

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