(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想環境における参加者が選択したパートナーとの相互作用セッションに関するパートナーを選択することを可能にするシステムにおいて、
−前記参加者に、視覚と関連付けられた感覚空間に位置する将来のパートナーを表すオブジェクトを含むオブジェクトを表示するイメージを与える表示装置と、
−前記感覚空間の真部分集合である、前記視覚と関連付けられた注意焦点空間を使用する手段である注意構成要素とを具え、
前記感覚空間は、前記参加者が前記視覚を用いて知覚可能な前記仮想環境のボリュームであり、
前記注意焦点空間は、前記参加者が前記注意焦点空間の制御を通じて相互作用可能な前記将来のパートナーを決定するために用いられ、
前記注意焦点空間は、前記参加者によって制御された前記感覚空間における位置および主な方向を有し、
前記注意構成要素は、多数の前記将来のパートナーのそれぞれに対し特有の注意焦点空間を用い、
前記注意構成要素は、前記参加者が選択された将来のパートナーと相互作用することを可能にし、
前記注意構成要素は、前記選択された将来のパートナーを表すオブジェクトが前記注意焦点空間において存在する場合に、及び前記参加者を表す化身が前記選択された将来のパートナーの前記特有の注意焦点空間に存在する場合に、前記選択された将来のパートナーを選択することを特徴とする、システム。
【請求項２】
請求の範囲１に記載のシステムにおいて、
前記注意焦点空間は焦点円錐であり、前記焦点円錐の頂点は没入点であり、焦点円錐ベクトルは前記参加者により制御され、前記没入点は、前記表示装置が前記没入点からの前記感覚空間を表示する視点である、ことを特徴とする、システム。
【請求項３】
請求の範囲１に記載のシステムにおいて、前記参加者または前記将来のパートナーによって発生された情報を受けるヒューマン・マシン・インターフェースを提供する相互作用結合を具え、該システムが、前記参加者および前記将来のパートナーの前記相互作用結合によって受けられた情報の交換を、前記相互作用を可能にすることに応じて可能にすることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求の範囲１に記載のシステムにおいて、前記注意構成要素が、前記参加者および将来のパートナー間の相互作用を、前記選択された将来のパートナーが前記参加者の注意焦点空間にもはや居ない場合、中止することを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求の範囲１に記載のシステムにおいて、二人以上の前記将来のパートナーが前記相互作用を可能にすることに関する条件を満たす場合、前記注意構成要素が、将来のパートナーの選択優先権を設定するパラメータを使用することを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求の範囲１に記載のシステムにおいて、前記注意構成要素が、前記焦点円錐の形状を制御するインタフェースを有し、前記参加者が、
−前記注意焦点空間の前記主な方向と交差する方向に前記注意焦点空間を狭くすること、
−前記注意焦点空間の前記主な方向と交差する方向に前記注意焦点空間を広くすること、
のいずれかを選択できるようにしたことを特徴とする、システム。
【請求項７】
請求の範囲１に記載のシステムにおいて、前記選択された将来のパートナーを表すオブジェクトの細部のレンダリングを強調する優先権構成要素を具え、前記細部のレンダリングを、前記イメージにおける他のオブジェクトに使用される細部のレンダリングと比較して強調するようにしたことを特徴とするシステム。
【請求項８】
仮想環境における参加者が選択したパートナーとの相互作用セッションに関するパートナーを選択することを可能にする方法において、
−前記参加者に、視覚と関連付けられた感覚空間に位置する将来のパートナーを表すオブジェクトを含むオブジェクトを表示するイメージを与えるステップと、
−前記感覚空間の真部分集合であり、前記視覚と関連付けられた注意焦点空間を使用するステップ、を有し、
前記感覚空間は、前記参加者が前記視覚を用いて知覚可能な前記仮想環境のボリュームであり、
前記注意焦点空間は、前記参加者が前記注意焦点空間の制御を通じて相互作用可能な前記将来のパートナーを決定するために用いられ、
前記注意焦点空間は、前記参加者によって制御された前記感覚空間における位置および主な方向を有し、前記方法は、
−多数の前記将来のパートナーのそれぞれに対し特有の注意焦点空間を用い、前記注意構成要素が、選択された将来のパートナーを表すオブジェクトが前記注意焦点空間において存在する場合に、及び前記参加者を表す化身が前記選択された将来のパートナーの前記特有の注意焦点空間に存在する場合に、前記選択された将来のパートナーを選択するステップと、
−前記参加者が選択された将来のパートナーと相互作用することを可能にするステップと、を更に具えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
関係する用途
発明の背景
本発明は、参加者が仮想環境において相互作用するのを可能にするシステム、装置及び方法に関係し、特に、参加者が仮想環境において注意に基づく相互作用において関係することを可能にするシステム、装置及び方法に関係する。
大量のコンシューマエレクトロニクス業界区分は、コンピュータに基づく進歩と、伝統的なオーディオ／ビデオ製品との統合に向かって進んでいる。前記コンピュータに基づく進歩のなかで、ネットワークシステム（例えば、インターネット）は、娯楽、教育、情報検索及び社交相互作用を含む種々の分野において新たな機会を提供する。伝統的なオーディオ及びビデオは、使用の簡単さと、消費者の快適さと、住居における受け入れとを提供する。
この統合に対する１つのやり方は、仮想環境に依存する。仮想環境は、コンピュータによって発生された、シミュレートされた又は現実の、物理的セット又はシーンの、一般的に３次元の表現を具える。前記セット／シーンを、街、商店街、個々の店、ビルディング、一続きのオフィス、個々のオフィス、又は、何か他の空間とすることができる。前記表現を、現実世界のこれらのレンダリングの見地と、サポートされる人間の知覚の見地との双方において、より現実的に、又は、より現実的でなくすることができる。
ともかく、仮想環境は、一般的に、仮想オブジェクトを具え、これらオブジェクトは、代表的に、生物又は無生物の構成要素を含む。無生物構成要素は、前記環境の特徴、例えば、オフィスにおいて常に動かない壁であるオフィスの壁を含んでもよい。生物構成要素は、いわゆる化身及びボット（ｂｏｔ）を含んでもよい。ボットは、広く言えば、一般的に参加者から自律して動作し、予め決められた仕事を行うか、前記環境内の特徴を与えるイメージである。ボットは、例えば、変化し、到来メッセージを伝える壁を含むことができる。比較して、化身は、一般的に、参加者を表し、参加者によって制御されるイメージである。化身は、代表的に、身振り、表情、音声及び動きの１つ以上をサポートする。
しかしながら、仮想環境は、一般的にその参加者を、提供する感覚上の体験に没頭させる。そうするために、参加者は、前記仮想環境のオブジェクトと相互作用する。例えば、参加者間の社交相互作用を、これらのような参加者の化身間の相互作用によって伝導し、相互作用は、例えば、仮想公園におけるスクロール中の前記化身の経路範囲として生じる。他の例として、参加者は、彼らの化身に命令し、ボットと相互作用させ、この相互作用から、参加者がある所望の情報を得るようにすることができる。これらの例の双方において、参加者は、一般的に、かれらの化身を通じて相互作用する。
前記参加者の体験の質は、広く言って、前記環境によってサポートされる相互作用の質に依存する。この点について、従来の仮想環境の研究は、参加者間の社交相互作用の質は、参加者がシミュレートされ、仮想環境に繰り返し訪れるよう参加者を促すかどうかを決定する主要な要因であることを指摘している。前記研究は、前記社交相互作用の質が、仮想における表情のサポートと、一般的に現実世界における面と向かっての出会いに関係する他のボディランゲージとに依存することも示している。
しかしながら、前記研究の成果にもかかわらず、現在の仮想環境は、参加者間の社交相互作用のサポートに失敗しているか、不充分にしかサポートしていない。サポートされる社交相互作用の質を改善するために、いくつかの挑戦を行うべきである。一つのこのような挑戦は、相互作用のセッションに関する自然で社交的に満足なプロトコルを可能にすることである。これらのようなプロトコルは、参加者に、前記仮想環境における社交的な快適さを感じさせる及び／又は社交的に快適にさせるべきである。しかしながら、一般的に、従来の仮想環境は、これらのようなプロトコルのサポートに失敗している。例えば、参加者の他の参加者の注目を集める能力を強調しすぎる傾向があり、プロトコルは、あまり自然ではなく、十分社交的に満足もされない。他の例として、従来の仮想環境は、グループ社交セット（例えば、パーティ）における対に関する会話を不十分にしかサポートしない傾向にある。これらのセットにおいて、会話がテキスト（すなわちチャット）による場合、メッセージは、代表的に、一人以上の参加者によって発されると、表示画面の固定された部分に表示される。会話が音声による場合、複数の参加者が、同時に、すべてほぼ同じ音量で話すかもしれない。したがって、双方の場合において、すべてのソースからのメッセージの流れは、混乱する傾向にある。さらに、所望のソースからの特定のメッセージは、その到着を待っている参加者までに失われてしまうかもしれず、例えば、前記メッセージは、前記参加者がそれを認識する前に通過してしまうかもしれない。
満足なプロトコルを可能にすることに加えて、仮想環境における社交相互作用のサポートに対する他の挑戦は、資源負荷の管理である。特に、マルチメディアデータの通信及びレンダリングに関して、従来の仮想環境は、過負荷及び／又は資源の不適当な割り当てとなる傾向にある。このような過負荷及び誤割り当ては、一般的に、マルチメディア、例えば、音声、音楽、周囲音、顔及び身振りの動き、及び／又は、ビデオによる社交相互作用のサポートを妨げる。
したがって、仮想環境の文脈において、従来の仮想環境技術欠点を克服する、特に、単独の及びレンダリング及びデータ通信と一緒の社交相互作用に関するシステムに対する必要性が存在する。
発明の要約
本発明の目的は、社交相互作用に関する欠点を克服する仮想環境を提供することである。
本発明の他の目的は、仮想環境におけるオブジェクト間の注意に基づく社交相互作用を実現し、前記仮想環境における優先権に基づくレンダリング及びデータ通信もサポートするシステムを提供することである。
本発明の１態様によれば、仮想環境における参加者がパートナーを容易に選択することを可能にし、前記選択されたパートナーとの、個々のオブジェクト、例えば化身による相互作用セッションを持つことを可能にするシステムが提供される。本システムは、化身注意構成要素を具える。前記化身注意構成要素は、注意に基づくものであり、注意感覚空間及び注意焦点空間を用いる。前記感覚空間は、感覚円錐を具え、この感覚円錐は、感覚球に含まれると共に、その軸に沿った感覚ベクトルを有する。前記注意焦点空間は、焦点円錐を具え、この焦点円錐は、焦点球に含まれると共に、その軸に沿った焦点ベクトルを有する。例えば、前記感覚円錐を視野円錐とし、この視野円錐は光軸を決定し、この光軸に沿って仮想環境が参加者に示される。前記視野円錐は、前記仮想空間の示された部分を含む。前記焦点円錐を、前記視野円錐と同軸とし、その部分円錐としてもよい。参加者は、例えばヘッドマウントディスプレイ又はマウスの動きによって、前記円錐を制御する。
一実施形態において、前記注意構成要素に化身視覚を関係させる。前記注意感覚空間を、視野円錐を具える走査空間とし、前記視野円錐は、視野円に含まれると共に、その軸に沿った視野ベクトルを有する。前記注意焦点空間を、凝視円錐を具える凝視空間とし、前記凝視円錐は、焦点球に含まれると共に、その軸に沿った凝視ベクトルを有する。
他の実施形態において、前記注意構成要素に非視覚感覚、例えば、聴覚を関係させる。依然として他の実施形態において、複数の注意感覚空間を設け、例えば、視覚に関係する１つの空間と、聴覚のような非視覚感覚に関係する他の空間とを設ける。この後者の場合において、各々の感覚は、好適には、これらに関係する個々の感覚及び焦点空間を有する。
前記化身注意構成要素を、好適には、意識的相互作用（規定された明白な制御によって駆動される相互作用）及び意識的でない相互作用（意識的でない出会い、例えば、化身間の意識的でない「アイ」コンタクトによって駆動される相互作用）を、個別的及び一緒にサポートするように構成する。意識的でない相互作用は、他の条件間で、２個のオブジェクトが互いに他の個々の焦点空間内にある場合、起こるかもしれない。前記化身注意構成要素は、好適には、注意に関係する計算を比較的高速にできるようにするために、前記感覚及び焦点空間、特にこれらの円錐及びベクトル用いる。前記化身注意構成要素は、好適には、前記環境におけるオブジェクトの力学状態、例えば、相互作用している化身の位置変化及び注意ドリフトと、相互作用していないオブジェクトからの割り込みとの増強した制御を可能にするために、相互作用制御エンジンを用いる。
本システムは、好適には、優先権構成要素を具える。この優先権構成要素は、化身及びオブジェクトに関する優先権を決定し、最も高い優先権の化身／オブジェクトが、（ａ）本システムによってサポートされた感覚及び寸法に対するような強調されたレンダリング（例えば、解像度、フレームレート、色及び／又は他の質の強調）と、（ｂ）質の向上したネットワーク及びオペレーティングシステムからのサービスとを有するようにする。前記優先権構成要素は、好適には、例えば、（ｉ）オブジェクトの相対位置と、（ｉｉ）感覚及び焦点空間の方向、向き及び範囲と、（ｉｉｉ）参加者のプロファイルと、（ｉｖ）開発者及び／又は参加者によって設定されたパラメータと、（ｖ）社交的パラメータと、（ｖｉ）経済モデルと、（ｖｉｉ）これら及び他の選択されたパラメータの組み合わせとのうち１つ以上を含む選択されたパラメータに応答する。優先権割り当ての結果として、レンダリングは、全体的な複雑さにおいて減少する（例えば、マルチメディアデータの計算及び通信に関するシステム負荷が減少する）だけでなく、相互作用に関係する要因を含む社交的要因と統合することもできる。
いくつかの実施形態において、本システムは、前記注意構成要素のみを用いる。他の実施形態において、本システムは、前記注意構成要素及び優先権構成要素の双方を使用する。
本発明を特徴付ける新規の種々の特徴を、本明細書に添付され、その一部を形成する請求の範囲において詳細に指摘する。本発明、その動作利点及びその使用によって達成される特定の目的をより良く理解するために、その好適実施形態を説明及び描写する、添付した図面及び説明的な内容を参照すべきであり、ここで、同じ参照符は、同じ又は同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
図１ａは、本発明の原理による、優先権構成要素及び注意構成要素を含む仮想環境システムのブロック図を示す。
図１ｂは、本発明の原理による、注意構成要素の注意感覚及び焦点空間を示す、仮想環境システムのブロック図である。
図２は、感覚空間を示す。
図３は、焦点空間を示す。
図４は、感覚空間に含まれる焦点空間を示す。
図５は、一方の参加者のみが他方の参加者の凝視円錐内に配置された、二人の参加者の焦点円錐を示す。
図６は、各々の参加者が他方の参加者の凝視円錐内に配置された、二人の参加者の焦点円錐を示す。
図７は、焦点円錐と、図６における一方の参加者の凝視ベクトルとこの参加者から他方の参加者への直線とを含む平面との交差から結果として生じる特徴を示す。
図８は、意識的でない及び意識的な相互作用を織り込んだ、図１ａの相互作用制御エンジンに関係する一例の状態処理を示す。
図９は、本発明の原理による、焦点及び感覚球の中心と焦点及び感覚ベクトルとを含む面に投影された優先権構成要素の優先権領域の位置実施形態を示す。
詳細な説明
用語
ここで使用する仮想環境システムは、仮想世界又は他の仮想環境、これらのセット／シーン、特に、化身、ボットおよび他の仮想オブジェクトによって特徴付けられる何らかのこのような環境をサポートすることができる、どの単独または複数の、中央または分散された、計算に基づくシステムにも属する。
仮想オブジェクト（または、ときには、オブジェクト単独）を、生物、無生物またはこれらの組み合わせであろうとなかろうと、なんらかの前記仮想環境のなにかのものまたは一部とする。無生物仮想オブジェクトは、前記環境の特徴、例えば、仮想オフィスにおける無生物の壁を含んでもよい。生物仮想オブジェクトは、化身およびボットを含んでもよい。
ここで使用する化身は、参加者を表し、参加者によって制御される仮想オブジェクトに属する。化身は、代表的に、例えば、身振り、表情、音声および動きのうち一つ以上をサポートする。このように表し、サポートする化身は、人間の形としてもよく、生物および無生物仮想オブジェクトの組み合わせを具えてもよい。
ここで使用する非化身オブジェクトは、参加者を表さない仮想オブジェクトに属する。代表的に、非化身オブジェクトは、参加者から自律して動作することができ、予め決められた感覚（例えば、化身視野と類似の）をサポートするか、予め決められた機能（例えば、情報提供）を有するか、予め決められた仕事（例えば、情報訂正）を行うか、前記環境の特徴（例えば、木のイメージ）を与える。非化身オブジェクトを、化身の構成要素としてもよいことを認識すべきである。例えば、非化身オブジェクトは、化身との相互作用において、壁のままであるか、動いて、相互作用している化身に向けられたメッセージを提供する壁を含むことができる。他の例として、非化身オブジェクトは、第２化身によってトリガされた場合、前記第２化身に、第１化身に関係する参加者の個人情報のような選択された情報を提供する、前記第１化身の付属物または他の部分を含むことができる。
ここで使用する意図的な相互作用は、予め決められた、相互作用を容易にする明白な制御によって管理される、前記仮想環境におけるこれらの相互作用に属し、これらのような制御は、参加者によって活動的に選択される。これらの相互作用は、一般的に、注意を得るための、現実世界の「肩を叩くこと」に類似する。このとき、前記仮想環境において、広義において意図的な相互作用は、他方のオブジェクトの注意を肯定的に要求する一方のオブジェクトである。
ここで使用する意図的でない相互作用は、互いに出会うオブジェクトの何らかの感覚または感覚の組み合わせによって制御される、前記仮想環境におけるこれらの相互作用に属し、前記出会いは、予め決められた自動メカニズムによって、一般的に、明白な制御の使用なく、相互作用をトリガする。
ここで使用する相互作用セッションは、前記仮想環境において、あるオブジェクトが他のオブジェクトと相互作用しているどの状態にも属する。オブジェクトは、他のオブジェクトとの相互作用を開始している、確立した、行っているおよび／または終了している場合、相互作用セッションにおいて関係する（ときには、他のオブジェクトと「関係」していると呼ぶ）。オブジェクトは、相互作用セッションにおいて、他のオブジェクトを感知しているが、関係しない場合、相互作用セッションにおいて関係しない（図８のベース状態を参照）。
概略
図１ａに示すように、本発明によって意図されるような仮想環境システム８は、通信チャネル１２を経て、１つ以上のホスト２０に結合されたネットワークシステム１０を具える。ホスト２０の各々は、個々の局２０を経て仮想環境と相互作用する参加者１４と関係する。
ネットワークシステム１０は、選択されたトポロジーを具える。システム１０の一例のトポロジーは、すべてのホスト２０が接続された中央に置かれた計算システムを有する星型ネットワークを含む。この例のトポロジーは、（ｉ）前記中央に置かれた計算システムは、仮想環境を管理する（例えば、仮想オブジェクトの相互作用と、動きと、他の選択された特徴および動作とに関係するデータを参加者１４から受信し、参加者１４に送信する）サーバソフトウェアを動作させ、（ｉｉ）ホスト２０は、その参加者の前記環境とのおよび環境における相互作用に関係するデータ（「相互作用データ」）と、マルチメディアデータ（イメージ、音声および／またはテキストのような）とを得て、前記サーバに伝送することを含む、局所仮想体験を制御するクライアントソフトウェアを動作させ、（ｉｉｉ）前記サーバソフトウェアは、各ホスト２０から受けた相互作用データを含むデータの、すべてのホスト２０間での分配を制御することを与える。前記中央に置かれた計算システムは、ホスト２０を具えることができることがわかる。
他のトポロジーの例は、ホスト２０間の直接接続を用い、（ｉ）代表的な接続は、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）および／またはユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）のようなプロトコルに依存し、（ｉｉ）サーバ／クライアントソフトウェアは、本質的にホスト２０の各々に分配され、（ｉｉｉ）各ホストのソフトウェアは、その参加者の相互作用データを関係する他のホスト２０に送る。依然として他のトポロジーの例は、直接接続を用い、相互作用データをすべての参加者間で１つずつ通信するよりも、参加者は、彼らのデータを選択されたグループアドレスと通信し（すなわち、マルチキャスト）、個々のグループアドレスの各ホスト２０が、前記データを受け入れるか、拒絶するか、選択できるようにする。例えば、上述したトポロジーの１つ以上の特徴を結合するトポロジーを含む他のトポロジーを、本発明の原理から逸脱することなく用いることができることを認識すべきである。
本発明によるホスト２０は、接続部２０を経て１つ以上の表示装置２４および１つ以上の入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置２６の各々に結合された計算装置２２を具える。接続部２１は、代表的に、ワイヤ／ケーブルを具えるが、１つ以上のＩ／Ｏ装置２６および表示装置２４の場合において、前記接続部を、無線技術（例えば、赤外線技術）を使用して実現することができる。
表示装置２４によって仮想環境１６（図１ｂ参照）を観察する以外に、参加者１４は、相互作用接続部３６を介して環境１６と相互作用する。相互作用接続部３６は、前記参加者とＩ／Ｏ装置２６および／または表示装置２４間の人間−機械形式のリンクを与える。
各表示装置２４は、スクリーン２８を有し、このスクリーンは、環境１６、特にそのセット／シーンを表示する。図示するような一実施形態において、スクリーン２８は、参加者の化身１８と、他の化身１７と、非化身オブジェクト１９（例えば、参加者１８に衝撃を与えようとする稲妻）とを表示する。
図示したシステム８は、前記環境の第三者の視野を与えているが、システム８は、第三者および主人公の視野のいずれか／双方を、本発明の原理から逸脱することなく与えられることを認識すべきである。すなわち、システムを、好適には、前記仮想環境がその参加者に主人公視野または第三者視野において与えられるようにし、（ｉ）主人公視野は、前記参加者が化身であるかのように（例えば、前記参加者が前記環境を実際に化身の眼を通して見ているように）前記仮想環境において体験および相互作用させるようにし、（ｉｉ）第三者視野は、前記化身から離れた前記仮想環境において体験および相互作用させる（例えば、実際に前記化身の上方の視点において搭載されたカメラを通じて見ているかのようにし、この点について、前記環境における前記化身を観察できる）。しかしながら、また、好適には、参加者は、いつでも、１つの視野（「制御視野」）のみを通じて、前記仮想環境を体験し、相互作用することができる。
好適な表示装置２４は、空間配置技術（すなわち、例えば、表示された仮想環境１６に対する頭および／または眼の動きを検知する）を装備するヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を具える。しかしながら、他の形式の表示装置２４（例えば、１つのモニタまたはモニタのアレイ）を、本発明の原理から逸脱することなく使用できることを認識すべきである。
Ｉ／Ｏ装置２６は、好適には、前記仮想環境とのおよび仮想環境における前記参加者の相互作用のデータ表現を与える、１つ以上のデータ獲得装置を含む。この点に関して、Ｉ／Ｏ装置２６は、好適には、前記参加者の身体の部分の動き又は感覚に基づく社交状態に応答する。この装置は、キーボードと、マイクロホンと、オーディオスピーカと、臭覚発生器／検出器と、ポインティングデバイス（例えば、マウス、トラックボール、タッチパッドおよび／またはジョイスティック）と、操縦装置（例えば、ステアリングホイールまたはバー、自転車フレーム、ヴァーチャルスキーおよび／またはスケート）と、動きセンサと、表情検知装置と、ヴァーチャルリアリティグローブと、触覚スーツおよび／または他の触覚服と、他のデータ獲得装置とを、単独または組み合わせて、本発明の原理から逸脱することなく含むことができることを認識すべきである。
計算装置２２は、代表的に、プロセッサ３０と、メモリシステム３２（例えば、揮発性メモリおよび／または不揮発性大容量メモリ）と、補助ソフトウェア３４とを有する汎用コンピュータ２９を含む。ソフトウェア３４は、好適には、オペレーティングシステム（「ＯＳ」）３３と、仮想環境パッケージ３５（例えば、クライアント、クライアント／ホストまたは前記環境のトポロジーに関する他のソフトウェアのいずれか）と、いくつかの他のアプリケーションプログラム３７とを含む。ＯＳ３３は、好適には、マルチメディアを、例えば、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を経てサポートする。ＯＳ３３は、代表的に、構成要素プログラムの集合を具える。これらのＯＳ構成要素プログラムは、一般的に、（ｉ）個々のＩ／Ｏ装置２６に関係するデバイスドライバと、（ｉｉ）表示装置２４に関係する表示装置ドライバとを含む。
本発明は、広い範囲のＯＳアーキテクチャを許容することを理解すべきである。この点について、特定の商用ＯＳまたはそのアーキテクチャ上の特徴が、本発明を実施するのに適しているということはない。さらに、どのように実施されたＯＳを、本発明の原理から逸脱することなく、上述したものと異なったものとすることができることを認識すべきである。例えば、ＯＳ３３は、種々のデバイスドライバを省く、追加の新たな構成要素と共にまたは追加の新たな構成要素なく結合する、または、再配置することができる。
システム８を、各々が計算装置を有し、各々がネットワークシステム１０と関連しているが別個に実現された複数のホスト２０を有するように示したが、他の実装を、本発明の範囲から逸脱することなく使用することができることを認識すべきである。例えば、一実施形態において、システム８は、１つ以上の表示装置２４を経て一人以上の参加者によって使用される１個のホスト２０を具え、ホスト２０は、ネットワークシステム１０を提供する。
図１ｂに示すような仮想環境システム８は、化身注意構成要素５２および優先権構成要素５４を具える。一実施形態において、（ａ）化身注意構成要素５２は、仮想環境パッケージ３５の注意モジュール３８および相互作用制御エンジン３９を、関連するハードウェア（一つ以上のホスト２０および／またはネットワークシステム１０に配置された）およびソフトウェア（例えば、ＯＳ３３の関連する部分と、他のアプリケーション３７と、一つ以上のホスト２０および／またはネットワークシステム１０の何か他のソフトウェア）と共に具え、（ｂ）優先権構成要素５４は、仮想環境パッケージ３５の優先権モジュール４０を、関連するハードウェア（一つ以上のホスト２０および／またはネットワークシステム１０に配置された）およびソフトウェア（例えば、ＯＳ３３の関連する部分と、他のアプリケーション３７と、一つ以上のホスト２０および／またはネットワークシステム１０の何か他のソフトウェア）と共に具える。しかしながら、他の実施形態において、注意構成要素５２および優先権構成要素５４のいずれか又は双方を、個々のモジュール３８、３９、４０および／または他のソフトウェアの１つ以上なしで実現することができる。
化身注意構成要素５２を、１つ以上の注意空間５５を使用する注意に基づくものとし、各々のこれらのような空間５５は、注意感覚空間５６および注意焦点空間５８を具える。注意感覚空間５６は、好適には、感覚ボリューム（例えば、感覚球６２）および感覚ボリューム切断面（例えば、感覚円錐６０）を具える。図示したように、感覚円錐６０は、焦点球６８に含まれ、焦点ベクトル７０を有する。注意焦点空間５８は、好適には、焦点ボリューム（例えば、焦点球６８）および焦点ボリューム切断面（例えば、焦点円錐６６）を具える。図示したように、焦点円錐６６は、焦点球６８に含まれてもよく、焦点ベクトル７０を有する。好適には、焦点円錐６６は、感覚円錐６０にも含まれる。（感覚および焦点球を、ここではときには、個別的または集合的に「注意球」と呼び、感覚および焦点円錐を、ここではときには、個別的または集合的に「注意円錐」と呼び、感覚および焦点ベクトルを、ここではときには、個別的または集合的に「注意ベクトル」と呼ぶ。）
注意構成要素５２を、１つ以上の感覚に関連付ける。（代表的な感覚の例は、視覚および聴覚を含む。）個々の感覚に関しては、前記注意構成要素は、注意空間を有する。好適にはこの空間の感覚空間５６を使用し、参加者／化身が前記環境内で（例えば、レンダリングを通じて）知覚することができるオブジェクトを制御する。好適には前記空間の焦点空間５８を使用し、前記参加者の化身が（例えば、焦点を通じて）意図的でなく相互作用することができる将来のパートナー（例えば、化身および／または他の仮想オブジェクト）を決定する。この相互作用において、前記将来のパートナーを、好適には、感覚空間５６を経て知覚可能であり、焦点空間５８に内在する、これらの化身および他のオブジェクトとする。図１ｂにおいて、化身１７ａ−ｃは、すべて化身１８の注意空間５５内であるが、（ｉ）化身１７ａおよび１７ｂのみが化身１８の注意感覚空間５６内であり、（ｉｉ）化身１７ａのみが化身１８の注意焦点空間５８内である。（さらに以下に説明するように、前記２つの空間も、好適には、化身および他の仮想オブジェクトの優先権に基づくレンダリングに寄与する。）
したがって、化身注意構成要素５２は、複数の空間を使用することを意図している。第１の空間は、前記仮想環境であり、この空間内で、各々サポートされている感覚に関して、前記環境内にいる化身および他の仮想オブジェクトの欠如、いくつか又はすべてに知覚可能である。他の空間は、個々の注意空間を含み、これらの空間の各々を、好適には、前記サポートされた感覚の特定の１つに関連付ける。前記注意空間を、好適には、前記仮想環境の空間に対するサイズおよび配置の双方において、別々に（すなわち、感覚毎に）選択可能とする。さらに、前記注意空間は、好適には、規定された前記感覚および焦点空間を具え、これらの空間は、好適には動的の、前記注意空間内の向きを選択され、次元数（例えば、２次元、３次元等）を選択されたものである。
注意構成要素
以下の考察は、視覚に関する化身注意構成要素を説明する。他の感覚も一般的に前記注意構成要素によってサポートされ、このようなサポートは、視覚に関する以下の詳細と同様であることを認識すべきである。（本明細書の残りを通じて、ベクトルを、下線を引いたラベルによって表す。）
図２および３に示すように、視覚の文脈において、前記注意構成要素の注意空間５５は、（ｉ）走査空間１００を具える感覚空間５６と、（ｉｉ）凝視空間１５０を具える焦点空間５８とを有する。図２を参照すると、走査空間１００は、視野ベクトル１０６を有する視野円錐１０２を具える。
円錐１０２の頂点「Ａ」１０８は、選択された没入点１０３に関係する。三人称の視野において、没入点１０３は、代表的に、化身１０１、例えば視点から離れている。一人称における化身１０１の場合において、図示するように、没入点１０３は、好適には、化身１０１の一部である。例えば、一人称視野における視覚に関して、没入点１０３を、好適には、化身の顔１１０の中心に配置する。しかしながら、没入点１０３を、化身の顔１１０の上から三分の一（例えば、「眼」）において配置することができ、化身の身体１１２に関連して配置することもできる。これらの例は、顔、眼および／または身体を有する化身に関係するが、何か特定の実装において、前記化身を、これらの特徴の１つ以上がないものとしてもよいことを認識すべきである。
何か特定の実装において、前記注意ベクトルを、好適には、選択された没入点１０３に関係させることも認識すべきである。さらに、前記注意ベクトルを、好適には、没入点１０３の方に向ける。一人称視野において、没入点１０３は、化身１０１のある部分に関係するため、前記注意ベクトルもその化身部分に関係し、好適には、その部分の表面に対してほぼ垂直方向を向く。
視覚ベクトル（ＡＡ”）１０６は、円錐１０２の縦軸１１４に対して共線形であり、値｜ＡＡ”｜によって記述される長さを有する。ベクトル１０６は、視覚球１０４の三次元空間に存在する。一人称視野において、化身１０１を、好適には、視覚球１０４の中心に配置する。三人称視野において、参加者を、好適には、有効に配置する。さらに以下に説明するように、前記ベクトルの方向は、有効注意の中心を記述し、その長さは、その中で注意を向けることができる距離を制限する。
図３を参照すると、凝視空間１５０は、凝視ベクトル１５４を有する凝視円錐１５２を具える、何らかのある視野（例えば、一又は三人称）において、凝視円錐１５２は、好適には、関係する視覚円錐１０２の頂点（Ａ）１０８および没入点１０３を共有する。
凝視ベクトル（ＡＡ’）１５４は、円錐１０２の縦軸１１４を具え、値｜ＡＡ’｜によって記述される長さを有する。ベクトル１５４は、好適には、視覚ベクトル１０６と共線形であり、軸１１４に沿った方を向く。しかしながら、ベクトル１５４の他の向きを、本発明の原理から逸脱することなく選択することができることを理解すべきである。代表的に、凝視ベクトル１５４の長さを、視覚ベクトル１０６の長さ以下にし（すなわち、｜ＡＡ’｜＜＝｜ＡＡ”｜）、凝視円錐１５２の内角を、好適には、視覚円錐１０２の内角以下にする。さらに以下に説明するように、前記凝視円錐の方向は、焦点の中心を説明し、その長さは、その中で注意を集中させることができる距離を制限する。
走査および凝視空間１００、１５０を、好適には、接させる。凝視空間１５０を、好適には、２つの表面、（ｉ）凝視円錐１５２の表面１５６と、（ｉｉ）凝視球１５８の表面１６０とに接させる。同様に、走査空間１００を、好適には、２つの表面、（ｉ）視覚円錐１０２の表面１１６と、（ｉｉ）視覚球１０４の表面１１８とに接させる。凝視球および視覚球１５８、１０４の中心を、個々の円錐１５２、１０２の頂点１０８（例えば、Ａ）に関係する没入点１０３とする。凝視球１５８の半径を凝視ベクトル１５４の長さ（｜ＡＡ’｜）とし、視覚球１０４の半径を視覚ベクトル１０６の長さ（｜ＡＡ”｜）とする。一人称視野における境界を、凝視空間１５０に関して図３において示し、走査空間１００に関して図２において示す。同様の境界は、三人称視野における空間に当てはまる。
凝視ベクトル１５４の長さは、代表的に視覚ベクトル１０６の長さ以下であるため、凝視空間１５０は、図４に示すように、代表的に走査空間１００に含まれる。さらに、空間１００および１５０は、好適には、個々の球１０４、１５８に部分的に接するため、空間１００および１５０は、好適には、個々の球１０４、１５８の円錐形切断面を具える。加えて、これらの球は、好適には、境界ボリュームを具え、この境界ボリュームにおいて、関係する注意円錐を、前記ボリューム内の何らかの向きの変化が極端な場合および無い場合、前記球のほぼすべてまたは完全にすべてを含むようにするために、個々の球内で（すなわち、円錐の回転内角を増大させることによって）拡大することができる。
システム８は、視覚球１０４内に位置する仮想オブジェクトに関係する視覚信号の知覚を可能にし、走査空間１００の境界は、代表的に、このような知覚に対する有効な制限を確立する（例えば、以下に説明するように、レンダリングを、代表的に、予め決められた空間に制限する）。凝視空間１５０の境界は、凝視における焦点に対する有効な制限を確立する。一人称視野における視覚に関しては、例えば、視覚球の表面１１８は、代表的に、化身に基づく最大知覚範囲を規定し、視覚円錐の表面１１６は、化身に基づく有効知覚範囲を規定する。凝視円錐の表面は、他の化身および他の仮想オブジェクトに関する、化身に基づく視覚焦点を有効に制限する。この例による一人称をサポートする実装において、参加者は、好適には、この参加者の化身の凝視空間１５０内にいる化身および他の仮想オブジェクトとの意識的でない相互作用セッションを持つことができる。
注意空間、球、円錐、ベクトル等の使用及び境界を、好適には、一人称視野、三人称視野または双方において、選択的に適用可能とする。これらのような双方の視野を実装した場合、好適には、これらを別々に形成可能とする。例えば、一人称視野を、注意空間、球、円錐、ベクトル、頂点および没入点の各々に関連付けて実装することができ、三人称視野に関して、これらの要素のいくつか又はすべでの組み合わせに関連付けることができる。
双方の視野を実装する場合、好適には、一方の視野を選択する場合、その注意空間は、注意を制御する（「制御視野」）。このような場合において、他方の視野の注意空間を、オフにするか、無効にする（すなわち、依存および協力動作）。しかしながら、前記視野を、一方の視野を選択した場合、他方の視野の注意空間をオフにせず、無効にしない（すなわち、これらの空間は、注意に関して、独立及び同時動作を有する）ように実装することもできることを理解すべきである。
したがって、視覚に関して、走査空間は、代表的に、前記仮想環境に関する参加者の知覚の制限を記述する。一人称視野において、彼らの化身の「眼」を通じて見ている参加者は、走査空間１００内に存在するこれらの仮想オブジェクトのみを、視覚によって知覚することができる。三人称視野において、参加者は、好適には、一人称視野の走査空間１００によって制限されず、没入点は、代表的に、参加者の化身から離れており、適用できる走査空間を、好適には、前記仮想環境の選択可能な部分とする。さらに、三人称空間の要素（例えば、球、円錐他）は、好適には、選択された寸法と、一人称空間の相互関係のある要素との空間的関係とを有する。この点について、特に、（ｉ）前記三人称視覚球を、サイズにおいて、前記一人称視覚球より大きく、より小さく又は等しくすることができ、（ｉｉ）サポートされた三人称視覚円錐は、前記一人称視覚円錐のいくつか又はすべてを含むことができ、１つも含まないこともでき、（ｉｉｉ）三人称視野のサポートされた注意円錐は、前記参加者の化身のいくつか又はすべてを含むことができ、１つも含まないこともできる。ある特別な場合において、サポートされた三人称空間を、レンダリングが、前記参加者が一人称視野における場合に知覚するものだけでなく、これらに付随する前記仮想環境の選択された部分も知覚することを可能にするように実装する。
三人称視野をサポートする１つの利点は、参加者が、さらに、仮想オブジェクト、特に、彼らの化身の一人称走査空間１００の外に配置されたこれらのオブジェクトとの相互作用を続行することができることである。例えば、前記参加者は、明示的な制御を使用し、一人称走査空間１００の外にあるオブジェクトとの意図的な相互作用を開始することができる。加えて、前記参加者は、彼らの化身を、意図しない相互作用に関する条件を確立するために、選択されたオブジェクトの方に又は十分近くに進行させることができる。さらに、三人称視野を、凝視円錐を含むように実装した場合、意図しない相互作用を三人称視野においてサポートすることができる。
感覚球の円錐６０を、視覚について前記注意構成要素に適用することができるが、円錐６０を、他の感覚について、アプリケーション及び／又は内容の発展に基づいて、適用できてもできなくてもよいことを認識すべきである。この文書の視覚の例と相違する例として、アプリケーションが、一般的に特別な聴覚を実現することができ、参加者は、広い範囲の配置から（例えば、すべての方向および距離からであり、没入点からの最大距離を条件として、前記没入点を、一人称において化身におけるものとするか、または、三人称において化身から離す）発される音を、参加者の耳の向きに係わらず、そしてどの方向の感度が無くても（実際的に無くても）認識することができる。このように実装すると、参加者は、一般的に、音源を、比較的よい精度で示すことができる。したがって、聴覚に関する注意空間５５を、好適には、（ｉ）感覚円錐６０なしで、または、（ｉｉ）感覚球６２と空間的に同じ広がりを持つ、または、実際的に同じ広がりを持つ感覚円錐６０ありで（すなわち、内角を１８０°とするか、１８０°に近くする）実装する。
凝視状態
仮想注意構成要素５２は、好適には、仮想環境において、（ｉ）参加者ＡがオブジェクトＯと、ＡがオブジェクトＯを凝視している場合（片側凝視と呼ぶ）、相互作用することができ（ｉｉ）二人の参加者ＡおよびＢが相互作用セッションを、Ａが化身Ｂを凝視し、参加者Ｂが化身Ａを凝視している場合（相互凝視と呼ぶ）、持つことができるようにする。凝視に関して、前記化身注意構成要素は、オブジェクトＯ／化身ＢがＡの凝視円錐内にいるならば、参加者ＡがオブジェクトＯまたは化身Ｂを凝視するようにする。同様に、前記化身注意構成要素は、化身ＡがＢの凝視円錐内にいるならば、参加者Ｂが化身Ａを凝視するようにする。（本明細書において、斜体の大文字、例えばＡは、参加者、参加者の化身のいずれかまたは双方を示す。）。
好適には、前記仮想環境は、一人称または三人称、または双方における、前後関係条件あり又はなしでの凝視をサポートする。例えば、前記化身注意構成要素を、（ｉ）化身ＢがＡの一人称凝視円錐内におり、化身ＡがＢの一人称凝視円錐内にいる場合か、（ｉｉ）化身Ｂ（Ａ）がＡ（Ｂ）の一人称凝視円錐内におり、化身Ａ（Ｂ）がＢ（Ａ）の三人称凝視円錐内にいる場合か、（ｉｉｉ）化身ＢがＡの三人称凝視円錐内におり、化身ＡがＢの三人称凝視円錐内にいる場合を含む、ＡがＢと相互に凝視する種々の状況を与えるように実装することができる。特に、後者の大部分の凝視状況において、前記三人称凝視円錐を、オブジェクト間の十分な区別を与える寸法にすることが好適である。制御視野を実装する場合、相互凝視の上記状況を、ある一般的な状況として、すなわち、化身ＢがＡの制御視野凝視円錐内におり、化身ＡがＢの制御視野凝視円錐内にいる状況として示す。
簡潔にするために、本特許明細書の記述は、ときには、一人称における凝視をカバーする。しかしながら、当業者には容易に理解されるように、その主題は、三人称視野および制御視野におよぶことがわかる。
図５は、仮想環境２０１において、第２化身２０２を凝視している第１化身２００を示し、すなわち、第２化身２０２は、前記第１化身の凝視円錐２０４内にいる。しかしながら、第１化身２００は、前記第２化身の凝視円錐２０６の外側にいるため、第２化身２０２は、第１化身２００を凝視していない。図６は、仮想環境２０１において、第１および第２化身２００、２０２が互いに一人称視野において凝視し、したがって、相互作用セッションを有することができる一例を示す。このような場合において、各化身は、他方の個々の焦点円錐内にいるため、第１化身２００は、第２化身２０２と相互に凝視することができる。
化身、オブジェクト、没入点等の配置を、種々の方法において決定することができる。例えば、化身の配置を、一般的に、化身の一人称焦点円錐の頂点の配置によって決定することができ、これは、各々のこのような頂点は、代表的に、化身における没入点（例えば、顔又は眼）と関係するためである。このように、化身は、該化身の選択された焦点円錐頂点が、参加者の一人称または三人称凝視円錐内にある場合、該参加者の一人称又は三人称凝視円錐内にある。しかしながら、他の例として、化身および特に非化身オブジェクトの配置を、どのような関連する円錐および／または頂点と無関係に決定することができる。説明のため、化身が１つ以上のオブジェクトを具える場合、これらのオブジェクトの配置を、該化身の一人称没入点に関係して決定することができる。依然として他の例として、これらおよび他のオブジェクトと化身の配置を、前記仮想環境内に置かれた１つ以上のマーカに基づいて、または、何か他のメカニズムに基づいて、すべて本発明の原理から逸脱することなく、決定することができる。
図６において、第１化身２００に関係する凝視ベクトル２０５は、第２化身２０２に関係する凝視ベクトル２０７と平行に現れる。しかしながら、個々のこれらのようなベクトル２０５、２０７は平行である必要はなく、例えば、ベクトル２０５、２０７を斜めにすることができることがわかる。より一般的に、相互凝視に関係するベクトルは、特別の相対方向を持つ必要はない。
図５および６の仮想環境２０１を、３次元の、直方体空間として示したが、環境２０１は、直方体空間に限定されず、例えば、球状空間または他の空間とすることができることを認識すべきである。さらに、環境２０１は、３次元より多い次元または３次元より少ない次元を、本発明の原理から逸脱することなく、サポートすることができる。すなわち、適切な仮想環境２０１の次元パラメータ内で、本発明は、注意に基づく相互作用を与える（以下に説明するような相互作用は、意図的でない、意図的な、または、これら及び／又は他の形態の組み合わせである）。
図５および６の仮想環境は、一般的に、サイズにおいて、前記注意空間を越える空間であることも認識すべきである。化身／参加者が前記仮想環境内で（例えば、第１または第３没入点、又は双方の動きに関して）動くと、関係する注意空間は、好適には、同様に動く。このようにする場合、関係する前記注意空間内の注意円錐およびベクトルの向きは、前記没入点に関係する。このような関係を、好適には、固定された関係とする。例えば、前記関係は、（ｉ）原点が個々の没入点１０３と相互に関係し、（ｉｉ）ある軸が注意ベクトルと相互に関係し、例えば、ｘ軸が視野ベクトル１０６に沿っている、デカルト座標形を与えることができる。したがって、注意空間の注意円錐を、好適には、個々の感覚および焦点球との選択された向き関係を有するように実装し、前記注意円錐は、前記仮想環境に対して、動的な向きおよび位置関係を有することができる。
適当な条件として、本発明の位置実施形態は、参加者が、好適には、片側凝視が非化身オブジェクトに対して生じるか、相互凝視が化身と生じる場合、相互作用セッションを持つことができるようにする。相互作用となる片側または相互凝視を、ときには、ここで、「凝視条件」と呼ぶ。
凝視条件が満たされるかどうかを、選択された計算によって決定する。これらの条件を、相互作用における（例えば、注意空間構成要素の許容時間および通常設定サイズに関する）相違に一致するように配置する。例えば、非化身オブジェクトとの相互作用は、代表的に、予め決められた情報を少なくとも１つのオブジェクトから他のオブジェクトに伝送することであり、化身との相互作用は、代表的に、人間間の現実の情報に関係する１つ以上の特徴（例えば、即興および／または社交的特徴）を有する。このように、非化身オブジェクトを含む相互作用を、計算に関して、化身との相互作用と異なって処理してもよい。
凝視条件計算の一実施形態を、図７に関して以下に説明する。図７は、凝視円錐２０４および面の交差を示し、前記面を、ラインＡＡ’および前記凝視円錐におけるオブジェクトＢの没入点２１３によって決定する。前記交差は、（ｉ）凝視円錐２０４に関係する凝視ベクトル２０５であるベクトルＡＡ’と、（ｉｉ）凝視円錐２０４の頂点２１０と交差する線分ＡＰおよびＡＱと、（ｉｉｉ）ベクトルＡＰおよびＡＡ’によって形成され、記号Ｉによって示す実線円弧でマークしたような、前記凝視円錐に関する回転角である、角ＰＡＡ’と、（ｉｖ）凝視円錐２０４の頂点からオブジェクトＢの位置に接続するベクトルＡＢ（例えば、Ｂが一人称視野における場合のＢの配置を、関係する没入点２１３によって与えることができる）と、（ｖ）記号Ｊで示す点線円弧でマークしたような、ベクトルＡＢおよびＡＡ’によって形成された角ＢＡＡ’とを含む、いくつかの特徴を形成するおよび／または含む。ＡＡ’を好適には、円錐２０４の対称軸と共線形にするため、上記特徴は、前記凝視条件計算の目的に関する交差を十分に説明する。
一般的に、前記焦点ベクトルの長さ｜ＡＡ’｜および各ＰＡＡ’の大きさを、凝視空間１５０が確立した場合、決定する。さらに、このような長さおよび大きさが変化する頻度は、例えあるとしても、前記凝視条件を計算する頻度よりきわめて少ないことが期待される。したがって、このような長さおよび大きさの各々を、好適には、前記凝視条件計算において、一定として取り扱う。
一人称視野における相互凝視の場合を、図６および７の結合された特徴によって説明する。このような説明的な場合において、凝視円錐２０４は、化身２００と関係する。加えて、一人称没入点２１３と関係するオブジェクトは、化身２０２を具え、化身２０２の位置を、頂点２１２に関係付けることができる。このように、参加者Ａは、
｜ＡＢ｜＜｜ＡＡ’｜ＡＮＤβ＜α
ならば、化身２０２を、化身２００を経て凝視し、ここで、０°≦α≦１８０°および０°≦β≦１８０°とする。角度の比較（β＜α）を、これらの余弦値の比較、すなわち、ｃｏｓβ＞ｃｏｓαに変更することができる。さらに、｜ＡＡ’｜およびｃｏｓαを、各々、ＬaおよびＣaに置き換えることができ、これらの置き換えは、凝視円錐２０４の寸法によって決定される値を有し、下付き文字ａは、Ａに対する定数に関係する（上述したように、ＬaおよびＣaを、これらの計算において定数として、本発明の原理から逸脱することなく、取り扱うことができる）。加えて、ｕaは、凝視ベクトルＡＡ’に関係する単位ベクトルを示す。
左側の余弦を、ベクトルのドット積を使用するその計算に置き換え、右側の余弦Ｃaを定数Ｃaで置き換えた後、前記凝視式の第２部分は、
［（ＡＢ＠ｕa）／｜ＡＢ｜］＞Ｃa
となり、ここで、（ａ）ＡＢ＠ｕaを、ベクトルＡＢおよびｕaのドット積とし、（ｂ）｜ＡＢ｜をベクトルＡＢの長さとし、（ｃ）記号「／」は割り算を表す。
上記余弦条件を大きさ条件と再結合すると、「ＡはＢを凝視している」の片側凝視条件の以下の全体的な定義が導かれる。
Ｃgab＝［（｜ＡＢ｜＜Ｌa）ＡＮＤ（ＡＢ＠ｕa＞｜ＡＢ｜＊Ｃa）］
ここで、記号「＊」は、掛け算を表す。同様に、「ＡはＢを凝視している」の片側凝視条件の全体的な定義は、
Ｃgba＝［（｜ＢＡ｜＜Ｌb）ＡＮＤ（ＢＡ＠ｕb＞｜ＢＡ｜＊Ｃb）］
となり、ここで、ＬbをＢの凝視ベクトル２０７の長さとし、Ｃbを化身Ｂの凝視円錐２０６の半角の余弦とし、ｕbを凝視ベクトルＢＢ’に関係する単位ベクトルとする。
ＡおよびＢが互いに凝視している場合、前記相互凝視条件が満たされる。このように、前記相互凝視条件を、
Ｃg＝ＣgabＡＮＤＣgba
と表す。
片側および相互凝視条件の上記計算を、図６および７に示す一人称視野における化身−化身凝視の文脈において説明したが、前記計算を他の凝視状況に用いることができることがわかる。例えば、前記片側凝視条件に関する計算は、一人称または三人称視野において非化身オブジェクトを凝視している参加者に適する。さらに、前記相互凝視条件に関する計算は、（ｉ）三人称視野において第２参加者の化身を凝視している第１参加者と、一人称または三人称視野において前記第１参加者の化身を凝視している第２参加者と、（ｉｉ）前記仮想環境におけるサポートに選択された凝視の他の状況とに適する。加えて、制御視野を実装する場合、前記計算は、上述したような、制御視野凝視円錐およびこれらに関係する特徴を使用する。上記計算を視覚に向けたが、前記計算を、人間の感覚の類似物であってもなくても他の感覚に、本発明の原理から逸脱することなく、拡張することができることもわかる。
多数のオブジェクト（「候補」）が、参加者の一人称または三人称凝視（「目標者」）に関して前記凝視条件を満たす場合、相互作用をグループとして処理することができる。しかしながら、１つの候補が好ましい場合、候補を、オブジェクト優先権および／またはアプリケーションによって規定された選択されたルールにしたがって決定することができる。例えば、前記凝視条件が目標者と２つの候補との間で満たされ、一方の候補が化身であり、他方の候補が非化身オブジェクトであり、文脈が社交相互作用に重点を置く場合、前記化身を、好適には、相互作用優先権を持つように選択する。他の例として、前記凝視条件が上述したように満たされるが、文脈は社交相互作用以外に充填を置く場合、前記化身又は非化身オブジェクトのいずれもを相互作用優先権を持つように選択しても良く、この選択は、一般の優先権及び／又はルールに基づく。この後者の例を、種々の参加者化身がプレイヤーであり、非化身オブジェクトがパックを含む、仮想ホッケー試合によって説明し、（ｉ）前記パックを、第１瞬時において、特に、ネットへのシュート、氷上の滑走等に関して選択してもよく、（ｉｉ）プレイヤーを、第２瞬時において、特に、チェックの使用に関して選択してもよい。
優先権／ルールが１つの最も高い優先権の候補を識別するのに失敗した場合、他のメカニズムを好適にはサポートする。これらのような他のメカニズムは、例えば、ランダム選択を行うことと、参加者が候補間で選択できるようにすることと、多数の候補の選択をサポートすることとを含む。好適には組優先権制御（以後、意図的な相互作用に関して考察する）を使用し、レンダリング優先権の計算と、候補間の選択との双方に関して、システム８に命令する。
グループ相互作用が好ましい場合、前記目標者は、注意要求制御（以後、意図的な相互作用に関して考察する）を使用し、１つのグループメンバを、ある時間において、他のグループメンバと相互作用し続ける対状相互作用に関して選択することができる。この場合において、優先権構成要素を設定し、前記選択された対状パートナーに関する最も高い優先権と、他のグループメンバに対する次に高い優先権と、非グループメンバに対するより低い優先権とを発生することができる。これらの優先権によって誘導されると、前記対状パートナーの信号（例えば、アニメーション、音）の前記目標者の知覚は強調され、非グループメンバのレベルより上の他のレベルにおけるグループメンバからの信号の通知も強調される。前記目標者は、注意終了制御（以後、意図的な相互作用に関して考察する）を使用し、オブジェクト（例えば、前記化身と、したがって、除外された化身によって表される参加者）をグループから除外することもできる。結果として、グループの異なったメンバが、異なったグループの一部を知覚することができる。
上述した凝視条件計算を、前記仮想環境におけるオブジェクトによる知覚に拡張することができる。前記凝視条件は焦点空間に関係し、知覚は知覚空間に関係する。したがって、知覚計算を与える１つの方法は、前記焦点条件計算を、焦点空間パラメータの代わりに感覚空間パラメータを用いることによって変更することである。視覚の特別な場合において、前記凝視空間パラメータを、視覚空間パラメータに置きかえる。
注意ドリフト
本発明の好適実施形態は、注意ドリフトの説明となる。注意ドリフトは、注意セッションにおいて関係する間の注意パラメータにおける変化を予測する。（参加者か、この参加者がこのようなセッションにおいて関係するオブジェクトを、一人称または三人称視野において、ときには、「パートナー」と呼ぶ。）
注意ドリフトは、前記仮想環境における複数の活動に関係する。これらのような活動の例は、（１）化身Ａがその位置を前記仮想環境において動かし、この動きおよび最終位置が、パートナーＢとの相互作用に関係する視覚／凝視円錐に制限される、（２）化身Ａが、パートナーＢとの相互作用に関係する視覚／凝視円錐の少なくとも１つの外を動く、（３）ＡおよびパートナーＢが互いに静止した関係であるが、Ａはその凝視ベクトルをシフトし、その結果、パートナーＢは、もはや相互作用に関係するＡの凝視円錐内にいなくなる、（４）Ａは、前記仮想環境におけるパートナーＢに関するその位置を動かし、その視覚／凝視円錐をシフトし、その結果、パートナーＢは、Ａの関係する凝視円錐内にもはや居なくなる、（５）Ａの凝視円錐が、非パートナーＣの凝視円錐と交差し、パートナーＢは、Ａの視覚／凝視円錐の一方または双方の外になるまたはならない、（６）非パートナーが、明白にＡの注意を引こうとする、および（７）非化身オブジェクトが、Ａの注意を引くことを目的とする信号を送る、を含む。
仮想オブジェクトの、そのパートナーの注意円錐内の動きに関する注意ドリフトの場合において、可能な実施形態は、前記パートナーとの相互作用セッションにおいて関係しているような動きを無視することである。しかしながら、このような動きを、システム８の優先権構成要素５４における因子とするのが好適である。このような因子化がない場合、前記オブジェクトは、そのパートナーに対して、相互作用セッション中、その動きにも係わらず、位置においてくぎ付けにされたかのように現れる。しかしながら、このような因子化があると、レンダリングは前記動きを、前記仮想環境における概観を（例えば、より自然に）強調する方に反映する。例えば、前記オブジェクトの概観のより細部と、より大きい／より澄んだ声とを、前記オブジェクトがそのパートナーの比較的近くに移動した場合与え、劣った細部と、静かな／あまり澄んでいない声とを、前記オブジェクトがそのパートナーから比較的遠くに移動した場合に与える。（このような例において、「比較的近く」という言葉は、一般的に、「近接」特徴に関する前記仮想環境の構成を反映することがわかる。）
相互凝視が断たれる注意ドリフトの場合において、前記凝視条件を、１つ以上の注意ドリフト許容範囲因子に従属させるのが好適である。前記注意ドリフト許容範囲因子を、好適には、時間的とし、予め決められたシステム動作に関係付ける。例えば、（ｉ）化身ＡがＢの関係する凝視空間の外を相互作用セッション中に移動する場合、前記システムは、化身Ａに関係する参加者に、例えばテキストの警告メッセージを前記参加者のホストに送ることによって警告し、（ｉｉ）化身Ａが選択された許容時間を越える期間に依然としてＢの凝視空間の外にいる場合、前記システムは、化身Ａの参加者がＢとのセッションを続けることに興味がないと判断し、この時点において、前記システムは予め決められた動作をとり、例えば、前記セッションを中止する。（前記許容時間を越えることに基づく前記セッションの中止は、選択された期間より長い間相互凝視を保持することに基づく前記セッションの確立と類似していることがわかる。）
注意ドリフト許容範囲因子の実装において、システム８は、好適には、前記凝視条件の値における前記因子の作用を追跡する。前記時間的因子の文脈において、例えば、前記システムは、前記凝視条件の値が効果的な値を保持する／保持した期間を追跡し、追跡された期間を前記選択された時間的許容範囲と比較する。一実施形態において、前記追跡アプローチは、前記凝視条件計算を以下のように変更する。
Ｃgを前記相互凝視条件の値とする。すなわち、Ｃg＝ＣgabＡＮＤＣgba
ｔgを、Ｃgがある値を保持する／保持した期間とする。
τを注意ドリフトの許容時間とする。
したがって、
ＡおよびＢは、意図的でない相互作用のセッションを、以下の条件が真の場合、すなわち、（Ｃg＝真）ＡＮＤ（ｔg＞τ）の場合、開始することができ、
ＡおよびＢ間の意図的でない相互作用のセッションは、以下の条件が真になった場合、すなわち、（Ｃg＝偽）ＡＮＤ（ｔg＞τ）の場合、自動的に終了する。
前記片側凝視条件を、前記アプリケーションおよび／または内容開発の必要と調和して、上記計算におけるＣgに使用することができることを認識すべきである。許容時間τは、すべての場合および状況に関して同じ値を持つ必要はないことも認識すべきである。例えば、上記式において、許容時間τは、セッションの開始、実施および終了のうち１つ以上に関して、異なった値を持つことができる。他の例として、τの値は、前記仮想環境における参加者の行動履歴に依存してもよい。後者の例の説明は、注意ドリフトの頻度の関数であるτの値を持つことであり、例えば、参加者が（予め決められた値に対して測定するか、環境の静的または動的な統計的特徴、その他に対して測定して）比較的頻繁な注意ドリフトを受ける場合、τは、開始に関して増加し、終了に関して減少するか、この逆か、または組み合わせである。
明示的制御
相互作用セッションの意図的な活性化を、好適には、明示的制御の選択された使用によるものとする。加えて、しかしながら、明示的制御を、意図的でない相互作用に関係させてもよい。どのような場合においても、前記明示的制御を、参加者によって、化身によって（例えば、代表的に、参加者の断定的な行動に基づく）、または、非化身オブジェクトによって（例えば、プログラミングに基づく）、使用することができる。明示的制御を、一人称または三人称視野において使用することができることがわかる。例えば、相互作用の意図的な活性化を、パートナーと、前記パートナーが化身の注意空間の外側にいる場合でも開始することができ、これは、前記化身の参加者が、好適には、効果的な三人称視野または前記パートナーの身元に基づく明示的制御を使用することができるためである。
明示的制御は、好適には、特に以下のものを含む。
注意表示、すなわち、感覚および焦点空間５６、５８の一方又は双方の表示をトリガする制御。一般的に、感覚および焦点空間５６、５８を、好適には、表示しない。しかしながら、前記空間を、１つ以上の注意表示制御によって表示することができる。（この制御の一例は、化身の顔１１０におけるマウスクリックである。）このように活性化すると、前記制御は、好適には、グラフィック式（すなわち、円錐として）またはテキスト式（すなわち、前記空間の配置パラメータおよびオブジェクトの状態）またはこれらの組み合わせによる、関係する空間５６、５８の表示を引き起こす。前記関係する空間を、本発明の原理から逸脱することなく、他の方法において表示することができることを認識すべきである。
隠し注意、すなわち、表示された感覚および／または焦点空間５６、５８を消す制御。この制御を、（ｉ）前記注意表示制御におけるトグル、（ｉｉ）表示された凝視円錐１５２におけるクリック、および、（ｉｉｉ）テキスト形式（例えば、メニューから）を含む種々の方法において実装することができる。
設定注意、すなわち、感覚および／または焦点空間５６、５８に関係するパラメータの１つ以上の設定を確立する制御。パラメータの１つの設定を、好適には、個々の空間のサイズ、例えば、関係する視覚／凝視円錐１０２、１５２の有効角（図７における角ＰＡＡ’）および／または関係する視覚／凝視ベクトル１０６、１５４の長さに関係させる。感覚ベクトルに関する通常の長さを、好適には、個々の感覚球１０４の半径とし、焦点ベクトルに関する通常の長さを、好適には、個々の感覚ベクトル１０６の長さとする。前記パラメータの設定を、（ａ）注意ドリフト、例えば、注意ドリフトに関する許容時間を処理すること、および（ｂ）なんらかの特別な時間における、または時期ごとの参加者の社交性を表す、またはこれに応答することを含んで、種々に使用することができる。後者の例として、参加者は、凝視空間１５４を、（ｉ）比較的小さい値に設定し、一人で居る欲求を作用させるか、（ｉｉ）比較的大きい値に設定し、社交的になる欲求を作用させる。この制御を、一つ以上のポップアップ優先ボックスと、円錐および／またはベクトルのグラフィック表現の直接操作とによる（例えば、非化身オブジェクトの場合において、選択された論理に基づくおよび／またはルールに基づく決定による）ことを含んで、種々に実装することができる。
ターン注意、すなわち、感覚／焦点ベクトルおよび円錐の方向を変える制御。一人称および三人称視野の双方において、前記感覚／焦点ベクトルの方向を、好適には、関係するオブジェクトの向き（例えば、参加者の化身が向いている方向または三人称カメラの方向）を制御することによって制御する。このような場合において、制御は、オブジェクトの向きを決定することが、ターン注意制御を実装するためには必要ないことから分離する。しかしながら、分離制御を、本発明の原理から逸脱することなく、与えることができる。一人称視野において、このような制御は、ベクトルの方向を、前記没入点が配置された化身の表面に対する法線以外にできる場合、好適である。さらに、三人称視野において、制御を、代表的に、前記没入点の制御に関係させる。制御視野において、制御を、好適には、前記制御視野注意円錐にリンクさせる。（この制御は注意円錐の向きを制御するため、この制御が、相互作用セッションの意図的および意図的でない活性化の双方に関係する明示的制御の一例となることを認識すべきである。）
注意要求、すなわち、注意を要求する制御。この制御の活性化に応じて、注意要求メッセージが、将来のパートナーに自動的に送られる。実装する例および主題として、以下のすべてまたは一部を、この制御が活性化された場合、サポート可能とする。（１）活性化源（例えば、参加者またはオブジェクト）に関係する感覚／焦点ベクトルが、将来のパートナーの方を直接指すようになる。（２）活性化源に関係する感覚／焦点円錐が動き、前記将来のパートナーを囲む（前記パートナーが元々このような円錐の外側にいる場合）。（３）前記活性化源に関係する詳細な情報を、前記将来のパートナーに伝送する準備ができる。（４）前記活性化源が（例えば、そのホストを経て）、前記将来のパートナーに関する詳細な情報を受けるおよび／またはこれに対する作用（例えば、表示）を開始する準備ができる。この制御を、断定的メカニズム（例えば、顔のような選択されたオブジェクト特徴における、マウスのようなポインティングデバイスのダブルクリック）によること、および／または、自動的メカニズム（例えば、非化身オブジェクトの場合におけるような、選択された論理に基づくおよび／またはルールに基づく決定に対する応答）によることを含んで、種々に実装することができる。さらに、実装は、好適には、前記将来のパートナーの前記注意要求メッセージの受け取りが、自動的に反応する行動をトリガすることを与える。例えば、前記将来のパートナーが関係する参加者を有する場合、前記注意要求メッセージの前記パートナーの受け取りは、好適には、注意要求化信号を引き起こし、前記パートナーの参加者によって使用されるビデオ画面におけるように、前記パートナーのホストにおいて明らかになる。このような注意要求化信号の実装の好例は、（ｉ）前記注意要求メッセージに関係するオブジェクトの（又はその一部の）画像を点滅させる又は別の方法で変化させることと、（ｉｉ）前記注意要求メッセージに関係するオブジェクトに、選択された身振り、表情又は他の合図（例えば、笑うまたは手を振る）を与えることと、（ｉｉｉ）選択されたメッセージを表示する（例えば、前記パートナーの参加者によって使用されるビデオ画面にテキストメッセージを表示する）こととを含む。
注意承認、すなわち、注意を承認する制御。この制御が、注意要求の活性化に応じて活性化された場合、注意承認化メッセージが前記予期されたパートナーから前記注意要求の発生源に送られる。実装する例および主題として、以下のすべてまたは一部を、この制御が活性化された場合、サポート可能とする。（１）前記将来のパートナーの関係する感覚／焦点ベクトルは、前記注意要求の発生源を直接指すようになる。（２）前記将来のパートナーに関係する感覚／焦点円錐が移動し、前記発生源を囲む（前記発生源が、元々このような円錐の外にあった場合）。（３）前記将来のパートナーについての詳細な情報が前記発生源に伝送される。（４）前記将来のパートナーが（例えば、そのホストを経て）、前記発生源についての詳細な情報を受ける及び／又はこれに応じて作用（例えば、表示）を開始する準備ができる。前記注意承認化メッセージが前記発生源によって（例えば、ホストにおいて）受けられた場合、前記発生源およびパートナーは、相互作用セッションを持つことができる。この制御を、断定的メカニズムによること（例えば、前記発生源のオブジェクト上に位置するマウスのようなポインティングデバイスによるキーストローク「ｙ」によること）および／または自動的メカニズム（例えば、非化身オブジェクトの場合におけるような、選択された論理に基づくおよび／またはルールに基づく決定に対する応答）によることを含んで、種々に実装することができる。（オブジェクトとの意図的な相互作用を開始する参加者の場合において、相互作用セッションは、前記オブジェクトの強調されたレンダリングおよび／または前記オブジェクトについての詳細な情報の表示、例えば、参加者のホストにおけるそのホームウェブページのいずれか／双方に関係することも好適である。）
注意非承認、すなわち、相互作用に関する要求を拒否する制御。この制御が注意要求の活性化に応じて活性化された場合、注意非承認化メッセージが前記予期されたパートナーから前記注意要求の発生源に送られる。この制御の実装は、好適には、前記注意非承認化メッセージの前記発生源の受け取りが、自動的に反応する行動をトリガすることを与える。例えば、前記発生源が参加者に関係する場合、注意非承認化信号は、好適には、前記発生源のホストにおいて、例えば、前記参加者のビデオ画面において明らかになる。注意非承認化信号の実装の好例は、（ｉ）注意が求められるオブジェクトのすべて又は一部を見つけること（例えば、化身の顔を見つけること）と、（ｉｉ）そのオブジェクトに選択された身振り、表情又は他の合図（例えば、顔をしかめる、又は化身の頭を振る、又は同意しないように手を振る）を与えることと、（ｉｉｉ）表示するテキスト又は他のメッセージを前記発生源に与える（例えば、テキストメッセージを前記参加者のビデオ画面に表示する）こととを含む。どのような場合においても、前記発生源が前記注意非承認化信号を（例えば、ホストにおいて）受けた場合、好適には、前記将来のパートナーに関する詳細な情報の処理を中止するか否か選択することができる。この制御を、断定的メカニズムによること（例えば、前記発生源のオブジェクト上に位置するマウスのようなポインティングデバイスによるキーストローク「ｎ」によること、または、前記注意要求化信号を表すグラフィックにおけるダブルクリックによること）および／または自動的メカニズム（例えば、非化身オブジェクトの場合におけるような、選択された論理に基づくおよび／またはルールに基づく決定に対する応答）によることを含んで、種々に実装することができる。
注意中止、すなわち、相互作用セッションを終了する制御。前記発生源（パートナー）によって活性化された場合、注意中止メッセージが前記パートナー（発生源）に送られる。実装する例および主題として、以下のすべてまたは一部を、この制御が活性化された場合、サポート可能とする。（１）前記メッセージの送信者が、前記メッセージの受信者に詳細な情報を送ることを中止する。（２）前記送信者が、前記受信者の詳細な情報を処理することを中止する。（３）前記受信者が、詳細な情報を前記送信者に送ることを中止し、送るためのこのような情報を処理することを中止し、および／または、前記送信者から受けた情報を処理することを中止する。この制御を、断定的メカニズムによること（例えば、前記発生源のオブジェクト上に位置するマウスのようなポインティングデバイスによるキーストローク「ｅ」によること）および／または自動的メカニズム（例えば、非化身オブジェクトの場合におけるような、選択された論理に基づくおよび／またはルールに基づく決定に対する応答）によることを含んで、種々に実装することができる。
無妨害、すなわち、参加者／オブジェクトがパートナーと関係している間、注意要求メッセージを阻止する制御。好適には、この制御が設定されても、注意要求メッセージを、その受信者が関係しない場合、阻止しない。さらに、この制御を、好適には、リセット可能となるように実装する（例えば、この制御を、関係が終了するか、関係する妨害許可制御が設定された場合、自動的にリセットし、注意要求メッセージを阻止しない）。この制御を、断定的メカニズムによること（例えば、ボタンまたはポップアップメニューの項目によること）および／または自動的メカニズム（例えば、非化身オブジェクトの場合におけるような、選択された論理に基づくおよび／またはルールに基づく決定に対する応答）によることを含んで、種々に実装することができる。
妨害許可、すなわち、参加者／オブジェクトがパートナーと関係している間、注意要求メッセージを阻止しない制御。この制御を、前記無妨害制御をリセットする（設定する）間に、この制御を設定する（リセットする）トグルを与えることによることを含んで、種々に実装することができる。
無注意ドリフト、すなわち、参加者／オブジェクトがパートナーと関係している間、注意ドリフトを禁止する制御。例えば、この制御を、適切な許容時間をゼロに設定することによってサポートすることができる。この制御を、以下に示すこと、または、ボタンまたはポップアップメニューの項目のようなものを含んで、種々に実装することができる。
注意ドリフト許可、すなわち、参加者／オブジェクトがパートナーと関係している間、注意ドリフトを許可する制御。この制御が設定された場合、関係するまたは開放される相互作用セッションを、好適には、相互凝視または明示的制御のいずれかを通じてサポートする。この制御を、前記無注意ドリフト制御をリセットする（設定する）間に、この制御を設定する（リセットする）トグルを与えることによることを含んで、種々に実装することができる。
プロファイル表示、すなわち、選択されたオブジェクトのプロファイルを表示する制御。化身の場合において、プロファイルの内容は、好適には、特に、個々の参加者の好きなもの、嫌いなもの、趣味および性格を含む。この制御を、オブジェクト上に位置するポインティングデバイス（例えば、マウス）によるキーストローク「ｐ」によることを含んで、種々に実装することができる。
プロファイル設定、すなわち、オブジェクトのプロファイルの内容における変更を可能にする制御。プロファイルを、その異なったバージョンまたは部分を与える及び／又はアクセス可能にすることができるように構成する。例えば、プロファイルを、非化身オブジェクトに与えるべき場合、与えられるプロファイルを、このオブジェクトの形式によって選択することができる。他の例として、プロファイルを化身に与えるべき場合、与えられるプロファイルを、この化身の関係する参加者によって、又は、参加者のグループ及び／又はカテゴリーによって選択することができる。後者の例を説明するため、プロファイルに関係する友人リストに現れる参加者が、リストに載っていない参加者よりも詳細なバージョンを受けられるようにする。さらに、有害リストに現れる参加者を、プロファイルを受ける又は他の方法でアクセスすることから完全に制限されるようにしてもよい。この制御を、プロファイルを表示するおよび変更する形式を与えることを含んで、種々に実装することができる。
優先権設定、すなわち、優先権を計算するパラメータを設定する制御。一人称視野であろうと三人称視野であろうと、参加者は、好適には、前記仮想環境において出会うオブジェクトに関する優先権を、選択的に変更することができる。これらのようなオブジェクトの例は、化身（参加者の化身、特に、その可視部分を含む）および非化身オブジェクト（化身の部分を含む）である。説明のため、この制御は、前記参加者が、友人の化身のオーディオ信号の優先権を上げ、前記参加者が、前記友人が前記仮想環境に入ったときはいつも、前記友人のオーディオ信号を明瞭に聞くことができるようにすることを可能にする。さらなる説明のため、この制御は、前記参加者が、放送されている迷惑なメッセージである非パートナーオブジェクトの優先権をより低くすることを可能にする。好適には、前記参加者は、この制御を通じて、前記参加者の注意を争う多数のオブジェクトに関係する衝突を解決する前記システムを構成することもできる。この制御を、形式およびスライダーを与えることを含んで、種々に実装することができる。
上記を含む明示的制御を使用して、意図的な相互作用セッションが可能になる。２つの化身の文脈において、相互作用セッションに関する処理の一例は、（１）第１参加者が、（ａ）前記ターン注意制御を使用し、焦点円錐を第２参加者の化身２０４の方に向けるか、（ｂ）前記第２参加者が相互作用に応じられる、すなわち、パートナーと関係していないことを決定するために、前記第２参加者の関係する焦点円錐を、例えば前記注意表示制御によって試験し、（２）前記プロファイル表示制御を使用し、前記第１参加者が、前記第２参加者のプロファイルを試験し、前記第２参加者が興味の対象であることを決定し、（３）第１参加者が、前記第２参加者の注意を、前記注意要求制御を活性化することによって要求し、前記第１参加者は、前記第２参加者の応答を待ち、（４）前記第１参加者の注意要求メッセージの受け取りに応じて、前記第２参加者は、前記第１参加者が注意を求めていることを示す前記注意要求化信号を見て、（５）前記プロファイル表示制御を使用し、前記第２参加者は、前記第１参加者のプロファイルを試験し、（６）前記試験に基づいて、または他の方法で、前記第２参加者は、前記第１参加者が興味の対象であるか否かを決定し、（７）前記第２参加者は、（ａ）前記注意承認制御を活性化させるか、（ｂ）前記注意非承認制御を活性化させるか、（ｃ）彼らの関係する凝視円錐２０６を、ターン注意制御を使用して、前記第１参加者の化身から離れた方に向けるか、（ｄ）前記応答の自動的決定に関する論理／ルールにたより、（８）前記第１参加者が前記第２参加者の注意承認化メッセージを受けた場合、前記第１および第２参加者間の相互作用を可能にし、（９）前記第１参加者が前記第２参加者の注意非承認化メッセージを受けるか、前記凝視円錐のターンを検知した場合、前記第１および第２参加者間の相互作用を不可能にすることを具える。前記参加者のいずれもが、前記相互作用セッションを、前記注意停止制御を活性化することによって終了することができる。
ステップのシーケンスを上述したが、他のシーケンスが意図的な相互作用に適合してもよいことがわかる。例えば、これらのようなステップのいくつかを省略してもよい。より特別な例として、ステップ１、２、５および６のうちどれか１つ以上を、特に、前記二人の参加者が互いに親しい場合、省略することができる。上述した明示的制御の他を含む追加の明示的制御を、上述した又は他のシーケンスにおいて、本発明の原理から逸脱することなく、使用してもよいこともわかる。前記明示的制御を、オブジェクトによって活性化されるものとして記述してもよいが、前記活性化を、好適には、オブジェクトが化身の場合、参加者の活動または不活動によるものとすることも認識すべきである（すなわち、一つ以上のこれらのような制御を、前記制御が参加者活性化実装も有しても有さなくても、自動的活性化に関して実装することができる）。
混在する意図的および意図的でない相互作用
図８は、好適には相互作用制御エンジンに関係する意図的および意図的でない相互作用を混在する状態変化の好例を示す。前記状態変化において、参加者および彼らの化身をＡによって表し、オリジナルパートナーをＫによって表し、妨害する参加者／化身／オブジェクト（「妨害者」）をＦによって表す。妨害者は、注意要求制御を活性化し、それによって、Ａが基本状態以外の何らかの状態にある場合、注意要求化メッセージをＡに送る。Ａが基本状態にある場合、相互作用セッションに関係しないことがわかる。
混在する相互作用の状態およびこれらの記号は、以下を含む。
Ｂ：基本。Ａはどのオブジェクトにも関係しない。
Ｗｒ：遠隔承認待機。Ａは、将来のパートナーが注意を承認するのを待っている。
Ｗｓ：局所承認待機。Ａは、将来のパートナーに対する注意を承認するのを待っている。
Ｇ：凝視。Ａおよび将来のパートナー間の凝視条件が真である。
Ｉ：相互作用。Ａは、パートナーと相互作用している。
Ｐ：分離。Ａの注意は、パートナーとの相互作用中にドリフトした。
ＦＧ：ｆ凝視。Ａおよび妨害者間の凝視条件が、Ａがパートナーと関係している間、真である。
Ｄ：妨害。Ａは、パートナー又は将来のパートナーと関係している間に、注意要求化信号を妨害者から受けた。
相互作用データ構造のフィールドおよびこれらの記号は、以下を含む。
Δｔ：Ａが、パートナー又は将来のパートナーと関係している特定の状態にある期間。
Δｔnew：Ａが、妨害者によって妨害されているか、Ａ及び妨害者間の凝視条件が真である特定の状態にある期間。
Ｓ：Ａの現在の状態。
Ｓold：Ａが変化している／変化した状態を保持する記憶。
パートナー：現在のパートナーの識別子を保持する記憶。
妨害者：現在の妨害者の識別子を保持する記憶。
図８において、円は状態を表し、指向性エッジは状態間の変化を表す。円内のラベルは、二つの部分、すなわち、状態記号および状態動作を含む。エッジにおけるラベルは、二つの部分、すなわち、前記変化をトリガする条件と、変化中に行われるべき動作とを含む。個々の状態および変化動作を、前記変化が起こるときに行われるべき動作を示すために、大括弧で囲んだ。図示した状態および変化動作に使用した記号は、以下を含む。
＋＋：変数を、予め決められた期間において（例えば、１秒ごと、１ミリ秒ごと、１マイクロ秒ごと等）１単位だけ増加する。
ｏｐ１：パートナー＝妨害者＝無；Δｔ＝Δｔnew＝０；Ｓold＝違法。
ｏｐ２：パートナー＝ＫＩＤ、ここで、ＫＩＤを将来のパートナーの識別子とする。
ｏｐ３：ＡＥｓ；パートナー＝ＦＩＤ、ここで、ＦＩＤを妨害者の識別子とする；Δｔ＝Δｔnew＝０；妨害者＝無；Ｓold＝違法。
ｏｐ４：Ｓ＝Ｓold；Δｔnew＝０；妨害者＝無；Ｓold＝違法。
ｏｐ５：Ｓold＝Ｓ；妨害者＝ＦＩＤ；Δｔnew＝０。
ｏｐ６：Δｔ＝Δｔnew＝０；妨害者＝無；Ｓold＝違法。
ｏｐ７：Ｓold＝違法；Δｔ＝Δｔnew＝０；妨害者＝無。
ｏｐ８：ＡＥｓ；パートナー＝妨害者、妨害者＝無；Δｔ＝Δｔnew＝０；Ｓold＝違法。
図示したトリガ条件に使用した記号は、以下を含む。
ＡＥｓ：Ａは、注意中止をパートナーに送った。
ＡＥｒ：Ａは、注意中止をパートナーから受けた。
ＡＥｓｒ：Ａは、注意中止をパートナーに／から送った／受けた。
ＡＧｓ：Ａは、注意承認をパートナーに送った。
ＡＧｒ：Ａは、注意承認をパートナーから受けた。
ＡＲｓ：Ａは、注意要求をパートナーに送った。
ＡＲｒ：Ａは、注意要求をパートナーから受けた。
Ｃｇ：Ａと、パートナー又は将来のパートナーとの間の凝視条件の値。
Ｄｉ：Ａは、パートナー又は将来のパートナーと関係している間に、妨害者からの妨害を許可する。
Ｄｒ：Ａの注意はドリフトすることができる。
ＦＡＥｓｒ：Ａは、注意中止を妨害者に／から送った／受けた。
ＦＡＧｓ：Ａは、注意承認を妨害者に送った。
ＦＮＡＧｓ：Ａは、注意非承認を妨害者に送った。
ＦＡＲｓ：Ａは、注意要求を妨害者に送った。
ＦＡＲｒ：Ａは、注意要求を妨害者から受けた。
ＦＣｇ：Ａおよび妨害者間の凝視条件の値。
ＮＡＧｓ：Ａは、注意非承認を将来のパートナーに送った。
ＮＡＧｒ：Ａは、注意非承認を将来のパートナーから受けた。
Ｔg：相互作用を始める凝視における許容時間。
Ｔp：注意ドリフトとみなすべき分離における許容時間。
Ｔw：タイムアウト前の状態ＷｒおよびＷｓにおける許容時間。
Ｔd：状態Ｄまたは状態ＦＧであるべき最長期間における許容時間。
＆：論理的アンド演算。
｜：論理的オア演算。
開発者は、彼らの個々のシステムを、混在する相互作用の実装における許容時間間の関係に関して構成することができることがわかる。例えば、関係Ｔw＞Ｔg（及びこれらに設定される許容範囲値）を選択し、意図的な行動による相互作用の開始に、意図的でない相互作用より長い時間を与えることができる。他の例として、関係Ｔp＞Ｔg＞Ｔd（及びこれらに設定される各々の許容範囲値）を選択し、一度パートナーが関係すると、選択する参加者／オブジェクトがその注意を固定するようにすることができ、この許容範囲関係は、パートナーから分離し、妨害者と関係する準備において、断定的な行動または延長された凝視時間を必要とする。選択された構成は、一般的に、利用可能なシステムリソースおよびアプリケーション領域の仕様を含む種々の因子に反応する。
Ａが、基本状態Ｂにある場合、Ａは、相互作用セッションにおいて関係しない。注意要求をＫに送った後、Ａは、状態Ｗｒに入り、ＫがＡに対する注意を承認するのを待つ。Ａが、Ｋから注意要求を受けた場合、Ａは、状態Ｗｓに入り、Ｋに対する注意の承認（または非承認）を待つ。各々の場合において、変化動作ｏｐ２を行う。
相互作用トリガ信号が到着すると（例えば、状態Ｗｓ、ＡＧｓまたはＡＲｓに関して；状態Ｗｒ、ＡＧｒまたはＡＲｒに関して）、Ａは、Ｋとの相互作用に関する相互作用状態に入る。このようにすることにおいて、変化動作ｏｐ６を行う。しかしながら、予め決められた期間内に適切な信号が届かない場合、または、Ａが、注意非承認をＫにまたはから送ったまたは受けた場合、または、注意中止をＫにまたはから送ったまたは受けた場合、Ａは、基本状態Ｂに戻る。このようにすることにおいて、変化動作ｏｐ１を行う。
適切な凝視条件がＡおよびＫ間で真になると、Ａは、基本状態Ｂから、凝視状態Ｇに入ることができる。このようにすることにおいて、変化動作ｏｐ２を行う。適切な凝視条件が、少なくとも予め決められた許容時間中続くと（例えば、Δｔ＞Ｔg）、Ａは、前記相互作用状態に入る。このようにすることにおいて、変化動作ｏｐ６を行う。Ａが注意中止を現在のパートナー、例えばＫにまたはから送ったまたは受けた場合、相互作用および凝視状態（ＧおよびＩ）の各々から状態Ｂに戻る変化が起こる。状態Ｂに戻る変化は、（ｉ）Ａが注意ドリフトを受ける場合、および、（ｉｉ）条件［（Ｃg＝偽）ＡＮＤ（Δｔ＞Ｔg）］が真の場合にも起こる。この変化において、動作ｏｐ１を行う。
Ａが注意要求をＫから受けると、Ａは、凝視状態Ｇから状態Ｗｓに入ることができる。このような変化において、動作ｏｐ２を行い、パートナー記憶が注意要求を送るオブジェクトの識別子を保持するようにする。図８には示さなかったが、相互作用制御エンジン３９を、ＡがＷｓ状態にある間、［（Ｃg＝真）ＡＮＤ（Δｔ＞Ｔg）］が真に成るイベントにおいて、Ａの代わりに注意承認制御を自動的に活性化するように実装することができることを認識すべきである。
（ａ）Ａが注意ドリフトを許可するように構成されるか、（ｂ）ＡおよびＡのパートナーのいずれか／双方の注意がドリフトしているか、（ｃ）ＡおよびＡのパートナー間の凝視条件がもはや満たされない場合、Ａは、前記相互作用状態から分離状態Ｐに入ることができる。（ｉ）凝視条件が再確立されるおよび／または（ｉｉ）ドリフトされたＡ（またはＢ）が注意承認または注意要求を現在のパートナーに（またはＡに）発する場合、Ａは、分離状態Ｐから、Ａの現在のパートナーとの相互作用状態に再び入ることができる。ある実装において、前記システムは、関連する制御が選択された許容時間、例えば、状態Ｐへの変化から時間をはかる分離許容時間Ｔpの終了前に発生された場合、これらの明示的制御の発生によって再変化を与える。しかしながら、（ａ）ＡまたはＡの現在のパートナーが注意中止を発生するか、（ｂ）前記注意ドリフトが選択された許容時間を越える場合、例えば、条件［（Ｃg＝偽）ＡＮＤ（Δｔnew＞Ｔp）］が真になり、相互作用は終了し、Ａは、基本状態Ｂに入る。この変化において、変化動作ｏｐ１を行う。
妨害状態Ｄは、妨害者（例えば、Ｆ）が注意要求をＡに発し、Ａが前記基本状態以外の状態にあり、Ａが、自分自身が妨害されるのを許可するように構成されている場合を説明する。図８に示すように、妨害者Ｆが、Ａが（例えば、状態Ｉ、Ｄ、ＧまたはＰにおいて）関係している間に、注意要求をＡに発する場合、Ａは、この妨害状態に入る。各々の場合において、変化動作ｏｐ５を行う。
Ａが注意承認を前記妨害者（例えば、Ｆ）に発する場合、注意中止メッセージを今の前パートナー（例えば、Ｋ）に、変化動作ｏｐ８の形式において送る。この場合において、Ａは、相互作用状態に入り、今の前パートナーは、今の前妨害者（例えば、Ｆ）になる。
妨害状態Ｄにおいて、Ａが前記妨害者に注意非承認または注意中止を発する場合か、Ａが前記妨害者から注意中止を受ける場合か、Ａが注意承認または注意要求を前記パートナー（例えば、Ｋ）に発するか、Ａが状態Ｄでいられる期間に関係する許容時間が終了する場合（例えば、Δｔnew＞Ｔd）、Ａは、そこから前記妨害状態に変化した状態に戻る。Ａが妨害されたこの元の状態が前記相互作用状態である場合、元のパートナーとの相互作用は、好適には、Ａが前記妨害状態にある間、継続する。
好適には、Ａは、種々の条件の下で、ｆ凝視状態（ＦＧ）に変化することができる。例えば、図８は、Ａが、状態Ｗｓ、Ｗｒ、Ｇ、ＦＧおよびＰの各々から状態ＦＧに変化することができる一実施形態を示す。これらの変化において、Ａを、注意ドリフトを許可するように構成し（例えば、Ｄｒが真）、さらに、前記変化は、Ａ及び妨害者間の凝視条件が真の場合、起こることができる。各々の場合において、変化動作ｏｐ５を行う。
（ｉ）Ａ及び妨害者間の凝視条件が、少なくとも予め決められた許容時間中に真であった場合（例えば、Δｔnew＞Ｔg）、または、（ｉｉ）Ａが注意承認を前記妨害者に送る場合、Ａは、ＦＧ状態から前記相互作用状態に変化する。このようにすることにおいて、変化動作ｏｐ８を行い、前記パートナーの記憶が前記妨害者の識別子を保持し、前記妨害者の記憶が無になるようにする。また、前記変化において、注意中止を、現在の前パートナー、例えば、Ｋに送る。
Ａは、（ｉ）Ａ及び現在のパートナー（例えば、Ｋ）間の凝視条件が真になった場合、（ｉｉ）Ａが状態ＦＧでいられる期間に関係する許容時間が終了する場合（例えば、Δｔnew＞Ｔd）、（ｉｉｉ）Ａが前記妨害者に（例えば、Ｆに）注意非承認または注意中止を発する場合、（ｉｖ）Ａが注意中止を前記妨害者から（例えば、Ｆから）受ける場合、（ｖ）Ａが現在のパートナーに（例えば、Ｋに）注意承認または注意要求を発する場合、そこからＦＧ状態に変化した状態に戻る。Ａが妨害されたこの元の状態が前記相互作用状態である場合、前記パートナーとの相互作用は、好適には、Ａが状態ＦＧにある間でも、継続する。この元の状態に戻る変化において、変化動作ｏｐ４を行う。
Ａが注意要求を現在のパートナー以外（例えば、Ｋ以外）のオブジェクトに発する場合、この将来の新たなパートナーが注意を承認／拒否するのを待つために、Ａは、基本状態Ｂ以外の各々の状態から状態Ｗｒに変化する。この変化において、変化動作ｏｐ３を行う。
前記状態変化実装の複雑さを最小にするために、好適には、Ａが、待機状態ＷｓまたはＷｒか、状態ＦＧにある間、妨害者からの注意要求を無視するのが好適である。他の状態に関して、前記無妨害明示的制御（意図的相互作用に関する上記記載を参照）を使用し、妨害者の注意要求を阻止することができる。
どのような場合においても、前記無注意ドリフト明示的制御を使用し、Ａの注意ドリフトを禁止することができる。
優先権構成要素
相互作用セッションは、好適には、レンダリングにおける優先権を可能にする。レンダリングにおける優先権を可能にするために、図１に示すようなシステム８は、優先権構成要素５４を具える。優先権構成要素５４は、一般的に言って、各々の参加者に対して別々に、参加者の注意空間内のオブジェクトに関する優先権を与える。好適には、前記優先権を使用し、どのオブジェクトをレンダリングするかを決定するだけでなく、細部のレンダリングも決定する。好適には、前記優先権を、注意に関して争う複数のオブジェクトに関する衝突の解決においても使用する。加えて、前記優先権を使用し、どのオブジェクトをどのような品質レベルでネットワーク上に送るべきかも決定する。優先権によって、システムリソースを、一般的に、より能率的に使用することができる。どのような場合においても、本発明による、優先権に基づくレンダリングおよびデータ通信装置の利点は、前記優先権および注意構成要素の連絡を含む。
好適には、前記優先権を使用し、参加者（又は、開発者）が重要とみなすこれらのオブジェクトに関して、強調した細部及び／又は品質におけるレンダリング／通信を与える。例えば、参加者が相互作用セッションにおいて関係するオブジェクトは、好適には、高い優先権を有し、このようにして、１つ以上の選択された感覚に関して、参加者が前記オブジェクトの特徴の強調された表示を体験するようにレンダリングすることができる。視覚に基づく注意空間の好例において、前記細部は、代表的に、前記オブジェクトの特徴、表情、身振りおよび他の合図を含み、このようにして、前記強調を、解像度（例えば、ポリゴン数）と、強調された動きと、増大したフレームレートとのうちの１つ以上に向ける。聴覚に基づく注意空間の好例において、前記細部は、代表的に、前記オブジェクトの声を含み、各々これらのような声は、代表的に、前記参加者によって単独又は組み合わせにおいて聴かれることを必要とする、演説、音楽又は他の発音であり、このようなものとして、前記強調を、（例えば、前記声を、より大きくするか、より明瞭にするか、他の方法で他の相互作用していないオブジェクトの声から区別するために）音量と、分解能と、増大したバンド幅と、他の音からの低減したマスキングのうちの１つ以上に向ける。
一実施形態において、仮想環境におけるオブジェクトは、ソースオブジェクトおよびメディアオブジェクトから成る。ソースオブジェクトは、参加者が相互作用することができるオブジェクトであり、例えば、化身、犬およびＴＶ受像機である。メディアオブジェクトは、レンダリングされた場合の参加者の感覚をシミュレートするオブジェクトであり、例えば、アニメーション、ビデオ、音、テキストおよびグラフィックスである。代表的に、１つ以上のメディアオブジェクトを、１つのソースオブジェクトに関係させる。（したがって、ソースオブジェクトを、しばしば、本明細書において、関係するメディアオブジェクトのソースと呼ぶ。）以下にさらに説明するように、１つの注意空間を優先権の計算において使用する場合、メディアオブジェクトの基本優先権を、好適には、そのソースオブジェクトの前記計算において使用される注意空間との関係によって決定する。
優先権を、好適には、選択されたパラメータとの関係において決定する。好例のパラメータは、（ｉ）参加者の選択された注意空間の１つ以上に関係するオブジェクトの位置と、（ｉｉ）選択された感覚および焦点空間の方向、向きおよびスパンと、（ｉｉｉ）前記参加者のプロファイルと、（ｉｖ）優先権計算に関して開発者または参加者によって明示的に設定されるパラメータと、（ｖ）社交的相互作用のモデル／文化的基準と、（ｖｉ）経済モデル、例えば、コスト構造とのうち１つ以上を含む。
前記選択されたパラメータのうち１つ以上のパラメータを、好適には、基本パラメータとして使用し、他のパラメータを変更パラメータとして使用する。このような場合において、前記優先権を、最初に前記基本パラメータを使用して計算する。前記優先権は、１つ以上の前記変更パラメータを使用する計算に基づく変更に左右される。以下の説明的な考察において、文脈は、一人称視野および２つの基本パラメータであり、（ａ）一方のパラメータは、（ｉ）参加者の化身Ａと、（ｉｉ）化身Ａと関係する注意空間において存在する他のオブジェクトＢとの間の相対距離に関係し、（ｂ）他方のパラメータは、（ｉ）オブジェクトＡおよびＢの相対位置に関係するベクトルＡＢと、（ｉｉ）Ａに関係する注意ベクトルとの間の角度に関係する。これらの基本パラメータは、この一人称文脈において好適であるが、他の基本パラメータを、本発明の原理から逸脱することなく選択できることを認識すべきである。この文脈を、本発明の原理から逸脱することなく一人称視野以外とすることができることも認識すべきである。三人称の文脈において、例えば、（ａ）一方の基本パラメータを、（ｉ）参加者Ａの没入点と、（ｉｉ）Ａに関係する注意空間において存在する他のオブジェクトＢとの間の相対距離として選択することができ、（ｂ）他方の基本パラメータを、（ｉ）没入点ＡおよびオブジェクトＢの相対位置に関係するベクトルＡＢと、（ｉｉ）Ａに関係する注意ベクトルとの間の角度として選択することができる。
優先権に基づくレンダリングおよびデータ通信は、複数の注意空間の使用を意図し、各々のこれらのような空間は、個々の感覚（例えば、視覚、聴覚または嗅覚）に関係する。このような場合において、レンダリングおよび通信は、各々の感覚に関して別々の優先権構造を持つことができる。例えば、視覚は、好適には、視覚空間の基本パラメータに関係する優先権構造を有し、聴覚は、好適には、聴覚空間の基本パラメータに関係する優先権構造を有し、前記聴覚空間の基本パラメータは、前記視覚空間の基本パラメータと同じでもよく、異なってもよい。
優先権に基づくレンダリングおよびデータ通信は、複数の感覚の同時サポートも意図し、各々のこれらのような感覚は、関係する１つ以上の注意空間を有する。このようなサポートにおいて、１つのソースオブジェクトに関係する個々の形式のメディアオブジェクトは、好適には、前記ソースオブジェクトの優先権と同等の値の優先権を有する。例えば、グラフィックス、ビデオおよびイメージオブジェクトの優先権を、選択された視覚空間に関して計算し、前記オブジェクトのソースが１つの化身である場合、前記優先権は、前記選択された視覚空間に関して前記化身の優先権と等しくすることが好適である。他の例として、サウンドストリームオブジェクトの優先権を、選択された聴覚空間に関して計算し、前記オブジェクトのソースが１つの化身である場合、前記優先権は、前記選択された聴覚空間に関して前記化身の優先権と等しくすることが好適である。
１．基本パラメータを使用する優先権計算
上述したような距離および角度に基づいて選択された基本パラメータによる、各々の存在するオブジェクトに関する優先権の計算は、（ｉ）Ａの適切な注意空間５５（図１ｂ参照）を領域に分割することと、（ｉｉ）存在するオブジェクトＢに、各々のこれらのようなオブジェクトが存在する領域に基づいて番号を割り当てることとを具える。前記割り当ては、好適には、（ａ）Ａにより近く（例えば、Ａの注意円錐の頂点により近く）配置された領域には、より離れた領域より高い優先権を割り当て、（ｂ）Ａの注意ベクトル（例えば、視覚ベクトルＡＡ”）により近く配置された領域には、より離れた領域より高い優先権を割り当てることを含む選択された条件に従う。例えば、存在するオブジェクトＢのＡに対する配置を距離｜ＡＢ｜によって測定し、ＡＡ”に対するその配置を角度Ｊ（角度ＢＡＡ”）によって測定する。
図１ｂを参照すると、各々のサポートされた注意空間を、好適には、球５７とする。領域を与えるために、前記適切な注意空間（または、その選択された部分）を、２つのディメンジョン、すなわち、（ｉ）前記注意空間の球５７内における１つ以上の同心球の半径に関係する半径ディメンジョン（Ｒディメンジョン）と、（ｉｉ）角度ベータ（角度ＢＡＡ”）に関係する角度ディメンジョン（βディメンジョン）とにしたがって分割する。各々のディメンジョンにおいて、前記注意空間の球を、等しい間隔、ほぼ等しい間隔または等しくない間隔において選択的に分割する。さらに、これらのような分割において、前記領域のサイズを、好適には、各々のディメンジョンに関係する分割間隔の値を選択することによって制御する。この点については、より小さい領域を、一般的に、前記分割間隔に関して比較的より小さい値を選択することによって与える。他方において、より大きい領域を、一般的に、前記分割間隔に関して比較的より大きい値を選択することによって与える。
前記領域を確立することにおいて、整数または浮動小数点演算のいずれもを使用することができる。整数演算を用いると、計算負荷が比較的小さくなり、浮動小数点演算を用いると、精度が比較的より高くなることがわかる。
Ｒおよびβディメンジョンにおける分割形式の例は、以下を含む。
（ａ）Ｒディメンジョンにおける等分割に関して、分割する半径を、０から選択された注意球の半径Ｒまで等しい増分において増大させる（例えば、ｉ＊Ｒ／ｎ、ここで、ｉ＝０，１，２．．．ｎ）（以後、ときにはＲ分割と呼ぶ）。
（ｂ）Ｒディメンジョンにおける不等分割に関して、分割する半径を、０から選択された注意球の半径Ｒまで等しくない増分において増大させる（例えば、ＳＱＲＴ［ｉ＊Ｒ2／ｎ］に基づいて、ここで、ｉ＝０，１，２．．．ｎ）（以後、ときにはＲ2分割と呼ぶ）。
（ｃ）βディメンジョンにおける等分割に関して、分割する円錐の回転内角を、選択された注意球の掃引において、０°から１８０°まで等しい角度増分において増大させる（例えば、ｉ＊１８０°／ｎ、ここで、ｉ＝０，１，２．．．ｎ）（以後、ときにはβ分割と呼ぶ）。
（ｄ）βディメンジョンにおける不等分割に関して、分割する円錐の回転内角を、選択された注意球の掃引において、０°から１８０°まで等しくない角度増分において増大させる（例えば、ｉ＊２／ｎに基づいて、ここで、ｉ＝０，１，２．．．ｎ）（以後、ときにはｃｏｓβ分割と呼ぶ）。
他の分割形式を、本発明の原理から逸脱することなく用いることができる。
各々のディメンジョンに関する分割形式の選択は、種々の組み合わせを生じる。可能な組み合わせ（前記例以外の分割形式に基づくこれらを含む）のうち、４つを以下に説明する。（ｉ）Ｒ分割およびβ分割の組み合わせ。（ｉｉ）Ｒ2分割およびｃｏｓβ分割の組み合わせ。（ｉｉｉ）Ｒ分割およびｃｏｓβ分割の組み合わせ。（ｉｖ）Ｒ2分割およびβ分割の組み合わせ。視覚および聴覚に関して、Ｒ2分割およびｃｏｓβ分割の組み合わせは、一般的に、現実世界の動作に近いことがわかる。１つのディメンジョンのみにしたがった分割を、前記優先権計算において、本発明の原理から逸脱することなしに用いることができることもわかる。
各々の組み合わせは、Ａの注意空間におけるオブジェクトに優先権番号を与える。このように優先権番号を与えることにおいて、各々の組み合わせは、好適には、３つの基本優先権構造を発生する。第１構造は、Ｒディメンジョンにおいて、例えば、ＲまたはＲ2分割を使用して割り当てられた優先権番号を含む。第２構造は、βディメンジョンにおいて、例えば、βまたはｃｏｓβ分割を使用して割り当てられた優先権番号を含む。第３構造は、双方のディメンジョンからの合成優先権番号を含む。（ある構造を、その優先権番号が前記基本パラメータのみから計算されている場合、基本優先権構造とする。ある構造を、その優先権番号が前記基本パラメータおよび１つ以上の前記変更パラメータから計算されている場合、変更優先権構造とする。）
優先権構造の一般的な形式を
｛type-of-division（Ａi，Ｐi）*｝
とし、ここで、Ａiをｉ番目のオブジェクトの識別子と、Ｐiをtype-of-divisionによって示される分割形式を使用するＡiの優先権番号とし、「＊」は、（Ａi，Ｐi）のゼロ以上の対を意味する。有効なtype-of-divisionは、例えば、Ｒ、Ｒ２、Ｂ、Ｃ、ＲＢ、ＲＣ、Ｒ２ＣおよびＲ２Ｂを含み、ここで、ＲはＲ分割を表し、Ｒ２はＲ2分割を表し、Ｂはβ分割を表し、Ｃはｃｏｓβ分割を表す。有効なtype-of-divisionの最初の４つは、優先権番号を、前記示された分割形式のみを使用して１つのディメンジョンにしたがって前記間隔球を分割することによって発生することを示す。有効なtype-of-divisionの最後の４つは、合成優先権番号を、前記示された対応する分割形式を使用して２つのディメンジョンにしたがって前記間隔球を分割することによって発生することを示す。
好適には、前記優先権番号を小さくするにつれて、レンダリング優先権をより高くする。しかしながら、より高いレンダリング優先権を、より大きい優先権番号に関係させることもできることがわかる。一般的に、前記優先権番号は番号である必要すらなく、むしろ、前記注意空間における優先権を順位付けるどのように選択された指示も（例えば、前記優先権構造における番号Ｐiを前記選択された順位付けシステムにマッピングすることによって）、本発明の原理から逸脱することなく使用することができる。
開発者は、これらの個々のシステムを、優先間計算に関して構成することができることがわかる。例えば、開発者は、（ｉ）優先権を計算するために、上記分割形式または他の分割形式のうち１つを選択し、（ｉｉ）前記３つの優先権構造のすべてまたは一部を選択し、（ｉｉｉ）前記組み合わせおよび優先権構造と、関係する計算とを実施することにおいて使用されるパラメータを選択することができる。前記選択された構成は、一般的に、利用可能なシステムリソースおよびアプリケーション領域の仕様を含む種々の因子（例えば、異なったメディアの又は同じメディアの異なった態様のオブジェクトのレンダリングを制御することに対する、各々の優先権構造の評価された重要性）に反応する。
２．  他のパラメータを使用する優先権の変更
上述したように、好適には、基本パラメータを使用し、１つ以上の基本優先権構造を確立し、これらの優先権構造は、優先権番号を、前記参加者の適切な注意空間における個々のオブジェクトに関係させる。このように計算された優先権番号を、好適には、変更させる。この変更計算は、１つ以上の変更パラメータに基づく。１つのこのような変更パラメータは、参加者のプロファイルであり、このプロファイルは、一般的な意味において、前記参加者の断言的な見解および意見に向けたデータの１つ以上のリストを具える。与えてもよい前記リストの例は、友人、有害、有名人および興味を含む。他の変更パラメータは、経済と、前記参加者が相互作用セッションにおいて関係しているか否かとに関係してもよい。例えば、ＡおよびオブジェクトＢが相互作用セッションにおいて関係している場合、Ｂのレンダリング優先権ＰBを、好適には、前記参加者の注意空間におけるすべてのオブジェクト中で最高にする。
注意および優先権構成要素をオブジェクトに用いる
上述したように、前記システムの注意および優先権構成要素を、化身および非化身オブジェクトの双方に使用する。この節は、前記仮想環境における非化身オブジェクトに関する追加の例および実施形態を与える。
１．オブジェクトとの意図的でない相互作用
化身との意図的でない相互作用が可能であるのに加えて、本発明において与えられるメカニズムは、参加者が非化身オブジェクトと意図的でなく相互作用することも可能にする。すなわち、前記システムを、オブジェクトに関係する十分に持続された焦点（例えば、凝視）が、前記オブジェクトの１つ以上の規定されたon-behaviorをトリガするように実装することができる。例えば、参加者が、一人称または三人称のいずれかにおいて、ドアを十分な期間（例えば、予め決められたトリガ周期）凝視した場合、前記システムが、これを前記ドアの規定された動作としてサポートしている場合、前記ドアは開き、前記ドアの背後のオブジェクトが見えるようになる。前記オブジェクトが犬の場合、この犬は、吠え、その尻尾をうれしそうに振ることができる。他の例として、参加者が、絵を十分な期間（例えば、予め決められたトリガ周期）凝視し、この絵がリンクである場合、内容（例えば、ウェブページ）が取ってこられ、表示される。
前記システムを、オブジェクトに関係する焦点（例えば、凝視）における中断が、前記オブジェクトの１つ以上の規定されたoff-behaviorをトリガするように実装することもできる。例えば、凝視における中断が、前記ドアを閉じるようにトリガし、前記犬が悲しげな調子で吠え、その尻尾を垂らすようにトリガしてもよい。
前記システムを、異なった焦点期間に基づく異なった動作を活性化するように実装することもできる（ときには、「長−動作」と呼ぶ）。例えば、犬の凝視が十分に長い期間続いた場合、前記犬は、回ってジャンプし始める。
前記動作を、種々に実装することができる。上記で規定した記号および視覚文脈に頼って、凝視条件を、Ｃgao＝（｜ＡＯ｜＜Ｌa）ＡＮＤ（ＡＯ＠ｕa＞｜ＡＯ｜＊Ｃa）として表し、ここで、Ａは参加者の化身（例えば、一人称視野）を表し、Ｏは、考慮中のオブジェクトを表す。この凝視条件に関して、規定されたオブジェクト動作のトリガを、以下の例としての論理によって与える。
0004489847.tif 000002
この論理において、ＳaをＡの現在状態とし、Ｔgを凝視許容時間とし、｜ＡＯ｜をＡおよびＯ間の距離とし、−ｔを、Ｃgaoが有効値を保持する期間とする。他の記号は、上記で規定したものとする。
この例において、条件（Ｓa＝Ｂ）は、前記参加者の化身が前記基本状態にある（すなわち、どのような他の化身とも関係していない）場合にのみ、化身−オブジェクト凝視を検査し、化身−化身凝視が、化身−オブジェクト凝視より優先されるようにすることを保証する。しかしながら、このような条件を、本発明の原理から逸脱することなく、省略することもでき、追加の条件を補うこともでき、他の条件と交換することもできることを認識すべきである。
また、この例において、前記長動作を、動作に適した凝視期間の１０倍の凝視期間によってトリガされるように選択する。本発明の原理から逸脱することなく、乗数を１０以外にすることもでき、オブジェクトごとに選択的に配置することもできる。
２つ以上のオブジェクトが前記凝視条件を満たす場合、好適には、優先権および／またはルールを使用し、どのオブジェクトが前記参加者の注意を得るかを決定する。優先権／ルールが、注意に対して１つのオブジェクトを判定することができない場合、好適には、他のメカニズムをサポートする。これらのような他のメカニズムは、例えば、ランダム選択を行うことと、前記参加者が前記オブジェクト中から選択できるようにすることと、上述したように、多数のオブジェクトの選択をサポートすることとを含む。
２．非化身オブジェクトに関する優先権
上述したような優先権を、非化身オブジェクトに同様に使用する。化身に対するような、非化身オブジェクトの優先権を、好適には、１）ネットワークにおいて前記オブジェクトに関係するデータを通信することと、２）オブジェクトをレンダリングすることと、３）注意に関して争っているオブジェクト間の衝突を解決することとに使用する。レンダリングに基づく負荷を低減することに加えて、前記優先権の使用は、前記仮想環境における熱中を強調することができる。（強調された熱中が第１の目的ならば、好適には、Ｒ２Ｃ構造を使用する。）
３．妨害オブジェクト
上述したように、前記システムを、好適には、非化身オブジェクトが参加者の注意において妨害できるように実装する。図８に関する相互作用制御エンジンは、好適には、この妨害状況を注意ドリフトとして処理する。例えば、アプリケーションは、大きい音および／または明るい照明のオンの設定が、自動的に、参加者の凝視ベクトルを、前記ソースオブジェクトを指すように向けるようにすることができる。この妨害が、存在する凝視条件を満たさなくし、前記参加者／化身が前記相互作用状態にある場合、前記参加者／化身は、前記分離状態に移る。前記分離状態から、前記参加者／化身の凝視が相互作用しているパートナーに適切な許容時間内に戻れない場合、前記参加者／化身は、好適には、前記基本状態に移る。前記凝視が前記パートナーに前記適切な許容時間内に戻るか、前記参加者が注意要求または注意承認を前記パートナーに発する場合、前記参加者／化身は、好適には、前記相互作用状態に戻る。前記参加者／化身が前記基本状態または相互作用状態以外の状態にあるときに、注意が承認された場合、前記参加者／化身は、前記ｆ凝視になる。前記ｆ凝視状態から、前記適切な許容時間内に、前記凝視が前記パートナーに戻るか、前記参加者が注意要求または注意承認を前記パートナーに発する場合、前記参加者／化身は、そこから前記ｆ凝視状態に変化した状態に戻る。注意ドリフトが前記許容時間を越えた場合、前記参加者／化身は、好適には、前記基本状態になる。現実世界におけるように、前記参加者は、オブジェクトが妨害した場合、彼らがしたいことを決める。
実装されている前記システムが、非化身オブジェクトが参加者／化身の注意において妨害することを可能とする場合、前記システムは、好適には、妨害に関して争っているオブジェクト間、例えば、その各々が妨害を起こす可能性を有する複数の信号源間の衝突を解決するメカニズムも与える。同様の衝突（例えば、参加者／化身が関係していないときに争っているオブジェクト間の衝突）に関して、前記システムは、優先権および／またはルールを使用し、オブジェクト（化身または非化身オブジェクト、又は両方）間を調停することができる。例えば、最も高い強度を有する信号が、前記注意を獲得する。他の例として、参加者は、オーディオ信号が彼らの注意を獲得することを許可するように選択することができる。依然として他の例において、参加者は、嫌いなソースからの信号を阻止するように選択することがでるが、前記システムは、広告者のような情報提供者が、前記提供者のソースに関するこのような阻止を低下させるために支払うことを可能にするかもしれない。依然としてもう一つの例として、前記衝突を、ランダム選択によって解決することができ、このメカニズムを、単独又は組み合わせにおいて実装することができる（すなわち、最後の手段メカニズム）。
前記システムを、参加者が、どの程度彼らが非化身オブジェクトが自動的に彼らの注意を獲得することを許可するかと、どの形式の信号がこの獲得イベントをトリガできるかとを選択することを、前記優先権設定制御が可能にするように実装することもできる。前記制御を使用し、前記イベントをトリガする信号の最小しきい値を設定することもできる（例えば、高いしきい値は、前記信号を効果的に阻止する）。
他の感覚
前記注意および優先権構成要素を含む上述したシステムを、他の感覚に使用することができる。この用途は、特に、視覚と同様の特徴を有する感覚、例えば、聴覚および臭覚に関する場合である。しかしながら、これらのような感覚を、異なった範囲および異なった感度、例えば、注意焦点の向きに対する感度によって特徴付けてもよいことを理解すべきである。
各々の実装された感覚は、好適には、少なくとも１つの関係する注意空間を有する。各々のこのような空間を、好適には、感覚球、感覚円錐、感覚ベクトル、焦点球、焦点円錐および焦点ベクトルによって特徴付ける。視覚に関して、感覚球の半径を、好適には、前記適切な感覚の知覚範囲を反映するように調節する。焦点ベクトルの方向は、前記注意の中心を表す。前記焦点ベクトルの長さは、前記注意焦点の距離を表し、前記焦点円錐の回転内角は、注意焦点の幅を決定する。説明のため、一般的に、参加者は、一人称視野における場合、一人称視覚円錐の外に配置されたソースの信号を知覚することができず、この円錐は、前記感覚球の一部又は全体を満たしてもよい。さらに、参加者は、この参加者の焦点円錐内に配置されたソースの信号を、このような円錐の外に配置されたソースの信号と比較して、知覚する増大した能力を有する。
実装において、本発明によるシステムは、複数の感覚に基づく注意および優先権付けをサポートすることができる。各々のサポートされた感覚に関する計算を、好適には、別々に行う。例えば、前記システムを、優先権をオーディオ情報源に聴覚信号に関する感覚空間を使用して割り当て、優先権をアニメーションおよび／またはビデオに１つ以上の視覚空間を使用して割り当てるように実装することができる。
前記注意設定制御を使用し、例えば、各々の感覚／焦点球に関する半径と、各々の感覚／焦点円錐に関する長さ及び角度とを設定することができる。各メディア形式と共に使用される注意空間の選択にも使用することができる。
テキストに基づくコミュニケーション
参加者間のテキストに基づくコミュニケーション（例えば、テキストに基づくチャット）を使用する従来の仮想環境において、代表的に、「話している」化身の近くにいるすべての参加者に関して、発された各々のメッセージを受ける。例えば、第１参加者が特定の第２参加者に向けたメッセージを発すると、前記第２参加者が前記メッセージを受けるだけでなく、すべての他の参加者も前記メッセージを受ける。これは、前記メッセージが代表的に文脈を無視しているように見えるため、メッセージを解釈することにおいて困難を生じがちである。ときには、前記メッセージは、快適に読むには速すぎるように過ぎ去る。これらのような環境において、参加者は、代表的に、会話に関するタグ（例えば、意図された受取人の名前および／または化身の別名）を含む。（以下の考察において、メッセージを発する参加者を、ときには、「発言参加者」と呼び、このようなメッセージ受けることを意図された参加者を、ときには、「意図された受取人」と呼ぶ。）
このシステムにおいて、前記システムは、好適には、前記メッセージを向けられた受取人を識別するために、前記意図された受取人の名前を抽出する。例えば、この抽出を、前記注意構成要素において実装することができる。
どのような場合においても、一度前記意図された受取人が識別されると、前記システムは、好適には、前記発言参加者が注意要求制御を前記意図された受取人に向けて活性化したかのように動作を行う。前記意図された受取人は、応答するか否かを決めることができる。前記意図された受取人が応答しないことを決めた場合、前記システムは、好適には、前記意図された受取人が注意非承認制御を前記発言参加者に向けて活性化したかのように動作を行う。前記意図された受取人が応答することを決めた場合、前記システムは、好適には、前記意図された受取人が注意承認制御を前記発言参加者に向けて活性化したかのように動作を行う。このときから、このコミュニケーションが終了するまで、前記システムは、彼らの間のコミュニケーションを相互作用として処理する。
一例としての実装は、前記発言参加者からのその後のメッセージを、前記受取人の画面において、選択された方法において表示し、これらを、発されている他のメッセージから区別する。例えば、前記相互作用セッションのメッセージを、（ｉ）句読点（例えば、太文字化）、色、サイズまたはフォント形式によるか、（ｉｉ）指示誘導ビープ音またはフラッシュによるか、（ｉｉｉ）コンピュータ音声によるか、（ｉｖ）上記又は他のメカニズムの組み合わせによって区別することができる。加えて、好適には、前記参加者が、例えば、視覚空間において相互作用できるように、彼らの個々の化身が互いに近づくことを選択することもできる。
他の例としての実装は、前記発言参加者および意図された受取人を、プライベートチャットルームに自動的に送る。
前記メッセージのタグが異なった名前に変化する場合、注意シフトを検知することができる。前記許容時間の値を、前記テキストに基づくシステムにおける注意ドリフトの必要にしたがって調節することができる。例えば、前記許容時間を、他の文脈における許容時間と比較して短くなるように設定することができる。短い許容時間を使用して、一度タグが変化すると、元のパートナーとの相互作用は終了し、（例えば、タグを変更した参加者と同様に、妨害者に注意要求を発した）新たなタグにおいて向けられたパートナーとの相互作用が開始する。
参加者の名前及び／又は彼らの化身の別名に、会話の文の最中で言及してもよく、この言及は、代表的に、パートナーの変更を示すことを意味しない。この状況を説明するために、一例としての実装は、タグに関する特別な構文法を規定する。例えば、タグを、メッセージの最初の言葉となるように規定することができ、その後にコロン（「：」）を続ける。他の実装を、本発明の原理から逸脱することなく使用することができる。
２Ｄ仮想環境
２次元（２Ｄ）仮想環境における相互作用は、３以上の次元の仮想環境における相互作用の特別な場合である。説明するため、２Ｄ仮想環境において、前記注意および優先権構成要素を、２次元（例えば、ｘ−ｙ）平面における焦点円錐のおよび焦点ベクトルの投影に使用する。上述したような、相互作用および優先権計算に関する条件及び計算を、２Ｄの場合においても同様に使用するが、第３次元（例えば、ｘ軸）の構成要素を０におけるものとする。
本発明の特徴を説明するために記述し、図示した部分およびステップの細部、材料および配置における種々の他の変更を、当業者は、添付した請求の範囲に記載したような本発明の原理および本発明の範囲から逸脱することなしに行ってもよいことがわかるであろう。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図８】
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