CN101443087A - 具有可移动显示器的游戏系统 - Google Patents
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Abstract
如果可以支配能够四处投掷的鲁棒显示器，那么就可以设计全新范围的计算机游戏。该电子游戏系统包括：鲁棒可移动显示器(101)；游戏控制器(103)，其设置成产生游戏场景，包括产生要在鲁棒可移动显示器(101)上显示的画面；以及轨迹映射单元(105)，其设置成将具有画面内容不等的至少两幅所述画面的游戏场景中虚拟世界的空间－时间中的虚拟轨迹映射到鲁棒可移动显示器(101)在真实空间中的真实轨迹，使得在适当的时刻这两幅所述画面显示在鲁棒可移动显示器(101)上，所述画面内容对应于虚拟空间－时间轨迹的不同位置。
Description
技术领域
本发明涉及与现有静态(仅仅响应式)显示器形成对照能够实现在环境中进行协调动态交互、允许利用其进行游戏的鲁棒(robust)显示器，以及允许在诸如起居室之类的环境中跟踪所述显示器的动态运动、使其与游戏场景(scenario)协调、涉及事件的显示的游戏系统。本发明还涉及使用这种显示器的游戏方法、用于传输所用显示器和游戏系统之间交互所需的数据的协议信号以及使之可行的软件。
背景技术
显示器本来能够静态地显示输入画面，据信未来几种显示格式将居于主导地位(尽管具有变动)，在本文中暂不考虑像洗衣机上的许多指示显示器。
对于电子纸型应用而言，大约与当前的口袋匹配的图书大小的可折叠和可拆卸(从而可以将书页置于桌上、将其交给朋友、将其粘到墙上......)多页书册(有点像当前的塑料婴儿图书)可能变成最流行的格式之一。
再者，可缠于手腕的大小的显示器在显示少量的数据方面将变得令人感兴趣，所述少量的数据例如短信和提示、来自附近商店的信息或者健康信息的反馈。
最后，投影器(beamer)在投影一般形状和大小的图像方面可能令人感兴趣。例如，可以将维可牢(Velcro)基板附着到天花板上，可以以希望的配置将许多向下的不可缠绕投影屏片段附着到所述基板上。因此，可以形成某人的健身自行车周围的全景，或者办公室中家具之间形成可变屏幕，使得谈话者和访客都能最佳地看到展示。于是，投影仪可以调节视频数据，例如，如果侧面存在更多窗格，那么它就可以从视频数据中取出目标，并且将其大幅度地移向这些侧窗格之一。
同时，大多数现有技术显示器依照可以描述为“画面-帧类型”(相当静止的，4:3或16:9)[或者有时甚至是使得CRT不受欢迎的“大盒”]显示器的格式之一，例如LCD、PDP(等离子体显示板)、投影TV等等。此外，对于特殊应用而言，可以少量地设计特殊的显示器，例如用于商业广告或者用于粘合到饮用玻璃杯。实现这点的技术例如可以是包括LCD材料(WO2004107028)或OLED的柔性显示器。
游戏行业是个快速成长的行业，人们越来越多地将闲暇时间花费在游戏上，这个时间的越来越多的数量被花费在计算机游戏(目前要求来自传统游戏行业的仔细思考以及反击，使得这样的游戏近乎垄断)上，并且游戏也转向便携式领域，例如用于移动电话。
当游戏软件必须通过这样的“画面-帧类型”的显示器上的显示与用户交互时，游戏的缺点在于，用户可能变成不健康的宅男(couchpotato)。例如，“毁灭”(doom)游戏(被认为并且描述成)是一部动作游戏，其中的角色一直东奔西跑和射杀怪物。但是实际上用户得到的所有动作不过是使其手指紧压在键盘上。并且，他必须在固定的位置数小时盯着屏幕。
发明内容
本发明的目的是提供不沿着现有系统的路线的更加多功能的游戏技术。
这个目的是通过电子游戏系统来实现的，所述电子游戏系统包括：
-鲁棒可移动显示器(101)；
-游戏控制器(103)，其设置成产生游戏场景，包括产生要在鲁棒可移动显示器(101)上显示的画面；以及
-轨迹映射单元(105)，其设置成将具有画面内容不等的至少两幅所述画面的游戏场景中虚拟世界的空间-时间中的虚拟轨迹映射到鲁棒可移动显示器(101)在真实空间中的真实轨迹，使得在适当的时刻这两幅所述画面显示在鲁棒可移动显示器(101)上，所述画面内容对应于虚拟空间-时间轨迹的不同位置。
具有可容易移动的鲁棒显示器允许玩家真正物理地操作它，并且因而同样锻炼了他们的肌肉和他们的大脑。本发明说明书描述了于是利用这种显示器进行游戏需要何种系统技术，以及可以进行哪种类型的新颖游戏(仅仅从技术的观点看，确切的游戏场景当然要游戏开发商来创建)。
目前，可用的显示器并不真正适合于该目的。不仅它们通常是笨重的、尖状的并且难以操纵，而且大多数显示器甚至一次也不能非常好地应付跌落(例如，CRT从不太高的地方跌落可能引起荫罩的移位，从而实际上毁坏了该显示器)。可移动意指可容易地移动，其在许多游戏中通常涉及投掷，由此所述显示器遵循抛物线路径穿过空间。鲁棒指的是制造显示器，使得它能够无故障地(或者至少超过99％的显示)经受大量典型的游戏动作(取决于可以利用所售的包装进行的游戏：如果游戏者具有与游戏一起提供的杆，那么杆——其一般会有些软以防儿童突然彼此互相敲打——以及显示器的制造将使得它们能够经受所述交互)。例如，图2中的球在游戏进行期间将投掷很多次，因此制造商将对其进行测试，使得它应当例如能够以预定的N＝10000次从3米高度摔落到地上而不受损，即对其任何构成功能没有损害。显示器也可以实现得比典型的游戏动作更加鲁棒，因为特别是儿童可能使用其玩具做任何事。
这意味着对于所述技术需要进行许多技术调节。通常，显示器将具有相对耐用的外壳，其能够接受碰撞的冲击，并且缓冲形变从而保护内部部分。它还应当不显著磨损或破损等等，以便它保持其崭新的外观。所述内部部分需要安全地固定到壳上(例如通过粘合或者另外地固紧)，使得它们不变松。因此，它们尽可能地合并到显示器的内部，但是外部部件——例如用于感测环境的光传感器或相机——一般将稍微嵌入到壳中，即壳包含浅坑，其中将所述部件与和环境的大多数交互隔开，因为显示器利用所述凹坑稍微高出的周围部分撞击周围的目标。
第三，所述画面显示单元本身也有必要是鲁棒的，即需要选择用于冲击非常大的环境的显示单元，即可以通过尤其是将它们合并到透明保护层中、确保所有焊接都是特别牢固的等等来将它们特别制造得更加鲁棒。
此外，可能希望的是，显示器是有弹性的，使得它碰撞时再次弹开，或者显示器可以是软的(例如图3的衬垫)，使得在它与玩家或者家具碰撞的情况下存在更小的危险。
具有这种可移动显示器意味着，它可以作为一种除了参与人之外的附加演员/角色而参与游戏。游戏控制器(其例如可以驻留在家庭计算机中并且是运行在计算机处理器上的购买的游戏软件程序的规则)产生在进行游戏场景的每个时刻发生的不同动作。例如，所述角色必须显示出某种行为。在图1中，所述角色是龙，其由于游戏中之前发生的内容而发怒。这将在可移动显示器上利用从存储所有龙的画面的存储器中选择的“发怒的龙”画面来显示(或者根据计算机图形规则实时地产生)。当轨迹映射单元105认识到女孩198已经将龙投掷到空中，它将协调连续画面在所述显示器上的显示，所述连续画面示出龙在其抛物线轨迹上的连续位置上拍打其翅膀。当它靠近男孩199时，所述显示器将显示所述龙角色吐火的画面(如果成本和安全考虑因素支持的话，产生烟幕的另外的致动器在这个特定的游戏中也将合并到显示器中以便得到增强的效果)，指示男孩必须执行某种动作(射击它，用棒撞击它)或者丢分(loose point)。当然，一般情况下会包括扬声器，使得对于视频可实现的对于音频也是可实现的(龙接近男孩时将吼叫)。
因此，轨迹映射单元通常通过分析来自所有种类的传感器(例如时钟、加速计、相机等等)的信息在真实空间-时间中跟踪可移动显示器的运动。简单的加速计可能已经给出了竖直运动的粗略指示：它将感测为投掷的运动的开始，感测最大高度附近的减速，以及通过时钟和上行路径测量粗略地预测它将何时撞击地面。轨迹表示(虚拟和真实轨迹二者；可以简化更复杂的轨迹以便与真实和虚拟轨迹中的更简单的那个匹配)可以是非常简单的，例如[“上升路径”、“高飞”、“下降路径”]或者[“自由飞行”、“接近飞行”]。更高级的轨迹映射单元(其例如保持在例如前一小时内跟随的不同路径的详细厘米精度参数表示)将耦合到测量显示器的更加精确的位置信息(以及因此可能地测量到玩家的相对位置)的传感器，例如相机，或者超声测量系统(基于例如WO 2004/095056中的飞行时间分析或者谱分析)。
最后，用于这种系统的典型的游戏软件将合并行为规则，所述行为规则依赖于显示器的运动，并且为了形成更加有趣的游戏，还依赖于玩家的运动和动作。此外，玩家可以戴上一同提供的跟踪设备，或者至少一个相机105可以分析它们的运动。
由于现在所述显示器典型地穿过玩家的房间移动，因而所述软件可以设置成在播放之前输入轨迹映射单元在确定遵循哪条穿过房间的精密路径时可以考虑的房间配置，经由协议信号PROT将其反馈到游戏控制器，所述游戏控制器然后可以根据显示器在房间中飞行的位置来在前向信号IMG(其可以包括诸如游戏场景简短部分的规则之类的另外的信息，描述例如可移动显示器上的被显示角色尤其是根据与用户的交互应当如何表现，所述另外的信息取决于可移动游戏显示器内实现的游戏能力的数量)中发送适当的画面。
例如，在特定的游戏中，两组人可以越过一排阻挡玩家向着彼此投掷显示器，所述阻挡玩家不应当得到显示器。但是为了使得游戏更加有趣，房间中存在其中显示器不应当穿过或者跌落在地面上的区域。例如，房间的东侧角落可以事先标记为“禁行”地带、付出代价点(costing point)(或者使得所述龙更加生气)。还可以规定不应当与之碰撞的目标(例如，显示器无论如何不应当接触长椅)。
附图说明
依照本发明的方法和器件的这些和其他方面根据以下描述的实现方式和实施例将是清楚明白的，并且将参照这些实现方式和实施例以及参照附图来进行阐述，所述附图仅用作举例说明了更一般构思的非限制性的特定图解说明，并且其中虚线用来表示部件是可选的，未加虚线的部件不一定是必不可少的。虚线还可以用来表示解释成必不可少的元件隐藏在目标的内部，或者用于诸如电磁场之类的不可触知的事物。
在附图中：
图1示意性地说明了起居室中安装的游戏系统的一个实施例；
图2示意性地说明了特别设计用于利用所述游戏系统进行至少一个特定的交互游戏的球状鲁棒可移动显示器；以及
图3示意性地说明了特别设计用于利用所述游戏系统进行相同的特定交互游戏或者其他游戏的衬垫状鲁棒可移动显示器。
具体实施方式
图1示出了在房间中进行的游戏系统(当然，特别是在鲁棒可移动显示器101为独立计算设备、还包括游戏控制器103以及有线或无线地将特定游戏下载到包含的存储器中的装置的情况下，有些游戏也可以在室外进行)。女孩198投掷显示龙角色102的显示器(这种衬垫显示器的一个示例性实施例在下面利用图3来描述)。在上升路径中，龙忽略玩家的存在并且无意识地飞行，然而沿着下降过程，龙愤怒地将其头部转向男孩(利用更昂贵的显示器，利用衬垫任一侧上的画面显示单元104，女孩不必以正确的方式投掷衬垫；因为对于简单的图标显示而言，32 x 32LED对于许多游戏是足够的，典型地，将这样配置所述显示器，使得它们能够在任一侧上显示例如相同的画面，或者在主要朝向显示器向其移动的玩家的画面显示单元104上显示角色的至少一个正确的面对的侧面；对于球状物而言，六个正交的画面显示单元104会是一种好的选择)，这仅仅利用特别是飞行速度下的头部转向的再现已经是令人信服的。男孩199必须利用玩具枪180(例如红外的，或者如果在显示器中已经合并了超声位置估计装置，则其可重复用于所述射击，在所述情况下，所述枪通常将发出特别的可识别信号，例如特定时间脉冲序列)在任何地方或者可能在显示器上的传感器网络中的特定传感器(例如正好在眼睛之间的传感器)上射击龙。
轨迹映射单元105(其有利地位于可移动显示器的内部，但是在例如基于相机的真实轨迹分析的情况下，也可以驻留在例如PC中)监视通过球的空间-时间的轨迹(例如在简单场景中：它仍然在飞行还是已经降落到地面上；可能补充了附加地发生到显示器上的事情，例如，如果它受到射击，那么从概念上讲飞行的龙角色的真实轨迹可以改变成下降的死龙，即使它在物理上仍然上行；这通常被标记并且例如作为下降轨迹子段通过协议信号反馈到游戏控制器，并且如果只有静止的死龙显示在剩余路径上，那么就不需要对该路径进行那么详细的测量)，典型地特别是它的当前位置以及先前位置的历史(例如它被投掷到左边，然后在地上躺了10秒钟，现在又被投掷并且仍然在下降)。
与本发明最相关的龙角色的行为规则部分是它运动的方式，即根据它在虚拟/真实空间-时间中的位置并且根据诸如之前它已经被射击了多少次之类的另外的内部角色状态参数，应当显示哪些图像。显示/角色游戏数据将是例如有关沿着所述轨迹的运动的信息，或者它已经射击，或者它变得多么疲倦，在朝房间的特定部分运动时更加恐惧等等的信息，其还可以有助于进一步选择接收的画面或者请求到游戏控制器的特定画面。
轨迹映射单元105可以无线地耦合(技术人员可以结合典型的射频无线通信技术)到例如房间角落中的高碗橱顶部的良好放置的相机150(例如典型的PC相机)，或者放置于中心放置的桌子上的360环绕透镜相机。从这种有利的角度，相机可以最佳地看见大多数动作，但是由于遮挡的原因甚至更好的是若干按一定策略放置的相机。
图像处理软件通常使用运动分析(例如基于细分块的运动估计，通过使块矢量与潜在的目标颜色统计量匹配)作为第一阶段来从静止的背景中分割出运动目标(玩家和运动的显示器)。然后，形状分析可以用来识别运动的目标。目前，为了利用本系统进行游戏，充分开发了个人分析技术。个人目标可以被检测出来，优选地甚至利用脸部检测，确切的玩家就可以被识别(以及当穿过空间运动时被跟踪，此外，当其脸部不是那么清楚可见时，例如可以为此设计卡尔曼型滤波器)。此外，可以通过首先识别他们的圆柱形四肢并且然后使用人工智能运动规则对哪种可能的动作发生进行分类(例如手臂伸出、在运动取向不同并且更快的情况下的掌击、拳击等等)来分析他们的动作。显示器通常可以通过使其提取的形状与存储的信息匹配、典型地从所述匹配扣除其中示出变化的画面的部分来识别。例如，圆形目标将是球。给显示器壳着色，例如球仍然是半透明(translucent)的，但是稍微呈紫色，或者使画面显示单元在规则的时间显示特定的闪烁图案可以帮助所述识别。
游戏控制器103(其理想情况下驻留于用户的通用PC中，从而可以容易地下载新游戏，但是对于简单的游戏而言，也可以驻留于可移动显示器中)一般将完成大部分游戏处理，例如保持角色的得分、行为状态(不过在单独提供的可移动显示器101本身中可以存在用于保持角色的行为相关状态信息的存储器)等等。游戏控制器103通常将根据游戏场景的当前状态控制应当发送哪些画面，以及控制通过协议信号PROT从轨迹映射单元105(在其驻留于显示器101中的情况下)接收的显示器101的运动信息。
该协议信号可以体现为例如用于可移动显示器(优选地还提供有1到3个取向角度值)的目标位置(例如x、y、z)的列表，通常还包括它们出现(或者利用引力运动定律以及优选地利用房间的配置信息估计出现)的时间。非常简单的协议信号仅包含例如已经处于飞行的时间以及估计的着陆时间(将所述轨迹大大地简化成只是自由运动的区间)。优选地，至少当前位置应当被发送，在这种情况下，游戏控制器可以使用存储的先前的位置来推断所述设备所发生的事情，或者至少一个有关显示器仍然在运动的纯粹指示(根据加速计或者相机或者超声系统......)。通常，所述协议还将包含分类，其用于规定有关发生了哪种类型的交互的信息，例如显示器被触摸或者拾取，以及当游戏所希望时，还规定像它在那一侧被拾取、多快/粗略、通过谁等等的信息。玩家的动作通常将被检测并且直接发送到游戏控制器(例如来自相机的信息、图像本身或者已经预处理的被发送的信息)，但是这也可以经由轨迹映射单元105进行，在这种情况下，所述协议还将包含用于传输该信息的分类(即房间中玩家的绝对位置，或者玩家到显示器的相对位置或距离，其可以像指示符“附近的玩家”一样简单；诸如运动、语音......之类的玩家行为，其通常分类成特定游戏所需的许多分类[例如，玩家对显示器“发怒”，“杀死”显示的角色，等等；通常，协议信号标准将包含许多用于所有当前支持的游戏的同意的分类)。
在虚拟轨迹信息以及所需的画面可能已经预先传送到可移动显示器的情况下，轨迹映射单元105可以处理所述识别/协调(利用虚拟和真实轨迹之间的预定映射，例如虚拟轨迹可以是标准大小的抛物线或者甚至是线段，其点被映射到真实的抛物线点)，并且原则上不需要协议信号反馈。在中间版本中，轨迹映射单元105可以识别真实(以及虚拟)轨迹的子段，并且只识别对应这些子段的顺序编码，在这种情况下，如果存在许多画面，那么游戏控制器可以发送对应特定子段的适当画面，这也依赖于显示器可能未知的场景信息(例如抛物线的极点可能已经分配了顺序编码＝5)。轨迹映射单元105通常还将包括(除了计算真实轨迹的表示并且使其与虚拟轨迹匹配的软件之外)用于存储这种表示以及可以与可移动显示器中的接收器和画面显示单元104密切协作的控制算法的存储器(即，通常接收的画面中的一些可以临时存储在存储器中并且在恰当的时刻传输到画面显示单元104；通常，存在到可移动显示器中的时钟206的耦合件)。
通常，在进行游戏之前，可移动显示器将通过协议信号PROT向游戏控制器宣布其能力。例如，如果它的轨迹映射单元无法访问允许进行精密的轨迹识别的传感器，那么就传输这点，使得游戏控制器将场景(或者至少从该场景中导出的前向信号IMG)改变成更简单的场景，其例如替代复杂的龙再现的是，在一定数量的时间内在命令中将这点改变成交替的两幅画面(“翅膀向上”、“翅膀向下”)，所述时间对应于可能飞行时间。
图2示出了相对简单的鲁棒可移动显示器的一个示例性实施例201，其可以在本系统中用于一些游戏。可利用该显示器进行的典型游戏如下。玩家198粗略地朝着玩家199的方向投掷球。该球显示友好的画面(例如一个水果)并且玩家199必须捕获该水果以获得点数。如果轨迹映射单元识别了该捕获事件，那么它就将其发送到游戏控制器，游戏控制器可以将固定的点数添加到玩家199的帐户上，或者根据另外传输的有关捕获事件的信息添加变化的数量，所述信息例如球是仅仅用指尖触摸还是实际上牢固地抓住(当然，除了利用球状可移动显示器中的传感器确定这点之外，也可以例如根据相机分析传输玩家行为信息，例如他必须跳出多远)。为了使得游戏更加有趣，在例如纯粹根据时钟206的时间确定的一定的时间处，画面将变成不好的画面(例如发怒的脸，或者炸弹)，在这种情况下，玩家199应当避开显示器以避免罚点(malus point)。为了使得游戏甚至更加有趣，这种状态的改变可以仅在玩家接近的情况下发生(例如基于玩家和显示器的接近度的相机分析，或者基于用户伸手触摸显示器的笨拙程度等等)。一种良好的构造如下(但是技术人员应当认识到，所述部件的替换物是可能的)。
显示器的外壳优选地由弹性的、大体半透明的聚合物材料制成，所述材料例如硅树脂橡胶(化学公司根据可处理性、希望的弹性以及对应希望的厚度的半透明度提供最适当的材料)。当然，其他塑料或其他材料可以用于例如非弹性球。对球的两半进行铸模，希望的余出凹坑处于适当位置，以例如用于到可充电电池213的连接。显示器和计算相关部件一般在安装到半球中之前连接在一起。画面显示单元例如为可弯曲显示器，例如LCD显示器、聚合物LED显示器、金属薄片显示器、电子墨水显示器、柔性显示器上的多LED(当然，也可以使用非弯曲显示器——只要它们的光无需穿过太多的半透明材料，但是尽管对于非常鲁棒的显示器而言可以将其填实，但是一般在安装的画面显示单元和柔性壳之间将存在空气，并且LED配置可以用来安装到弯曲支撑上等等)，其例如通过粘合遵循半球壳(其厚度为例如1-2cm)的曲率粘附起来(驱动电子器件等未明确示出)。利用例如螺钉的附加固定也可用于提高鲁棒性。适当放置这些内部部件之后，所述球的第二个半壳例如通过粘合或者热固定等连接起来。最后，如果希望的话，通常可以同样(部分)地粘附外部部件(例如在固定牵引半球之前滑进预先固定的保持架中，然后固定)。
加速计207包含在该示例性实施例中，其本身存在不同的版本，从而例如可以记录三个维度的加速(例如利用压电型加速计)。它被连接起来并且将该信息提供给轨迹映射单元105。
处理单元223一般可以具有通信单元之类的功能，所述通信单元通常以射频(例如500kHz左右或者大约MHz，或者甚至GHz)从天线221接收并且向天线221发送数据。这是耦合到PC中的游戏控制器103的一个实例。双向通信允许游戏和显示器经常接触(通常显示器-玩家交互被传送至游戏，其然后可以更新其场景并且发送新近调节的画面，不过当然可以实现更加复杂的交互，例如特别是在存在若干显示器的情况下，PC中游戏场景的不同子部分和显示器需要更加精确的同步，所述若干显示器例如充当战争游戏中的不同士兵；在这种情况下，这些显示器可以向彼此(例如近邻)传送动作，例如将被显示士兵改变成战斗士兵)。
简单的用户交互技术包含在显示器201中，即许多充电的电容器围绕球体分布(用于测量周围电磁场的干扰的邻近监视单元211的实例，所述电磁场在这种情况下为电场299)，其连接到在球形显示器接近诸如玩家之类的目标时感测所述场中的干扰的传感器。可以更加机智地调节这些场，从而可以测量更多的信息，例如与接近的目标的距离有关的信息(同样，可以分析这些场的变化率)。这样的电极也可以用作示例性拾取或接触传感器：除了在相对良传导的出汗的玩家触摸两个相反充电的电极的时候之外，没有电流流动。可以动态地切换配置以便提高感测能力。
显示器还可以通过嵌入凹坑的环利用一同提供的弹性绳索来附着，使得玩家可以向着彼此挥动显示器，这些加速通过加速计来进行建模。
图3示出了可能的枕状鲁棒可移动显示器301的另一个实例，其可用于本游戏系统和方法。
它是飞利浦例如在CEBI T2005展览会上推出的枕形显示器的增强(具有传感器和游戏系统电子器件)版本。
它基本上包括枕内的二维LED阵列304，其发出足够的原始形式的光，使得画面在外面是可见的。
它示出了许多可能的用于监视显示器轨迹和/或与玩家交互的更加高级的传感器(应当指出，所述部件从功能上进行了描述，技术人员应当理解的是，当他能够重新使用诸如天线之类的部件时；例如如果使用了超声定位，那么这个系统也可以用来与玩家、游戏控制器等的标签通信，并且于是无需RF通信系统，这节省了成本)。
可以利用这个实施例进行的典型游戏如下：玩家198向空中投掷枕，飞行的龙被显示。玩家199必须通过射击龙来杀死它，该事件由轨迹映射单元检测和识别，所述轨迹映射单元自此协调下降的死龙的显示。
例如，可以使用红外或其他光学枪，其辐射束由一个或多个按照一定策略放置的——通常为IR的——光电传感器320、321感测(例如使得对于更少的射击者也保证良好的捕获)。此外或者可替换地，可以存在另一个传感器，即湿度传感器323，其检测从水枪中喷溅的水。它可以实现为例如电极之间的感测电阻变化的水吸收层。超声系统也可以用来与一同提供的超声枪一起使用。在这种情况下，利用若干麦克风的束形成技术可以用来使得所述系统对于精确的(accurate)射击或多或少是准确的(precise)。
图中示出了可能的显示位置估计装置的两个实例，其也可以兼作玩家位置确定装置，特别地也是玩家的近邻(其是相对的并且不如绝对玩家位置准确)；上面已经描述了基于相机的导出的实例。
射频通信单元360可以通过天线361与固定的信标(例如置于房间的角落中)和玩家上的臂带(或者其他例如口袋内附着的标签)通信。显示器可以例如通过飞行时间计算对其位置进行三角测量，信号分析和创建单元362设置成执行所述计算。它还可以计算到玩家的带的收发器的飞行时间，或者接收它的相对于信标的三角测量信息。通常，将在飞行时间之前完成信号传输时钟同步。通常，还将传送玩家的ID，以及可能还有另外的信息。这在用户不通过简单的标签而是通过小的计算设备(例如在移动电话或者专用游戏控制台上)进行通信的时候是有意义的，在所述计算设备上，用户在提供的用户接口软件的控制下可以输入另外的场景有关的角色行为数据，例如当前它感到愤怒。
通过其可以测量、传送等显示器位置的系统的另一个实例是超声系统，其包括超声信号产生和分析单元351、一个或若干麦克风353、一个或若干扬声器354、355(从而可以通过超声信号产生和分析单元351形成束形成图案)。该系统也可以使用WO 2004/095056的飞行时间分析或者基于模板的定位。
上面已经描述了传感器以及有关游戏目标的位置和运动的信息处理的实例：用于显示器的空间位置估计装置(例如基于利用平面信标中的至少四个的超声三角测量)、玩家位置确定装置(例如通过相机105)以及特殊种类的相对玩家位置确定装置，即近邻检测装置(例如电场干扰分析单元211，或者检测显示器的实际操作的传感器，例如检测非抛物线加速的加速计，或者例如显示器和用户携带的收发器之间的信号飞行时间测量，所述收发器例如在用户用来接触显示器的棒的尖端上)。
另外有意义的是拥有一种系统，其至少具有对于玩家的动作和/或行为(其还可以包括心理状态指示)的粗略认识，在图3的轨迹映射单元105中合并了玩家行为确定单元的一个示例性实施例(总的说来，在通信网络中耦合的不同设备——例如PC——中当然可以存在若干这种玩家行为确定单元)。该玩家行为确定单元例如从湿度传感器获得输入，然后得知玩家已经精确地射击了显示器。利用光传感器，对于特定临时调制的照明图案或特定的频率等的检测可以进一步传达实际上哪个所述用户进行了射击。
其他的玩家动作可以例如是在捉迷藏游戏中临时将显示器装入可由光电传感器检测的盒中，或者玩家向上跳或利用其四肢之一或者携带的目标朝显示器执行这样的运动，或者朝显示器投掷例如可由相机检测的某种东西(更高级的显示器可以具有其自身的板载相机——未示出——例如在所有侧面周围有廉价CMOS相机感测)。
本文中公开的算法部件在实践中可以(全部或部分地)实现为硬件(例如专用IC的部分)或者实现为运行在专用数字信号处理器或者通用处理器等等之上的软件。
技术人员根据本文的陈述应当可以理解，哪些部件可以是任选的改进并且可以与其他部件相组合来实现，(任选的)方法步骤如何与各器件装置对应以及相反的情况。本申请中的器件用在字典中提供的最宽广的意义上，即允许实现特定目的的一组装置，并且因此可以例如为IC(的小部分)或专用器具或网络连接的系统的一部分，等等。
计算机程序产品的准确意义应当理解为，包含在使命令集合进入通用或专用处理器中以便执行发明的任何一项特有功能的一系列加载步骤(其可以包括中间转换步骤，比如翻译成中间语言以及最终的处理器语言)之后使能该处理器的所述命令集合任何物理实现。特别地，计算机程序产品可以实现为诸如盘或带之类的载体上的数据、存在于存储器中的数据、有线或无线网络连接上传播的数据或者纸张上的程序代码。除了程序代码之外，程序所需的特有数据也可以实现为计算机程序产品。
本方法起作用所需的一些步骤可以已经存在于处理器的功能中而不是在计算机程序产品中描述，例如数据输入和输出步骤。
应当指出的是，上述实施例说明了而不是限制了本发明。在技术人员能够容易地将给出的实例映射到权利要求的其他领域(region)的情况下，我们出于简洁的目的没有深入叙述所有这些选项。除了如权利要求中组合的本发明元件的组合之外，这些元件的其他组合也是可能的。元件的任何组合都可以在单个专用元件中实现。
权利要求中任何置于括号中的附图标记都并非旨在限制该权利要求。措词“包括”并没有排除存在权利要求中未列出的元件或方面。元件之前的措词“一”或“一个”并没有排除存在多个这样的元件。
Claims (17)
1.一种电子游戏系统，包括：
-鲁棒可移动显示器(101)；
-游戏控制器(103)，其被设置成产生游戏场景，包括产生要在鲁棒可移动显示器(101)上显示的画面；以及
-轨迹映射单元(105)，其被设置成将具有至少两幅所述画面的所述游戏场景中虚拟世界的空间-时间中的虚拟轨迹映射到鲁棒可移动显示器(101)在真实空间中的真实轨迹，使得在适当的时刻这两幅所述画面显示在鲁棒可移动显示器(101)上，至少两幅所述画面具有对应于不同虚拟空间-时间轨迹位置的不等画面内容。
2.如权利要求1所述的电子游戏系统，其中游戏控制器(103)被设置成产生游戏场景，在所述游戏场景中，游戏角色(102)依照行为规则根据其沿着虚拟轨迹的位置行动，并且其中轨迹映射单元(105)被设置成将鲁棒可移动显示器(101)的数据存储在其真实轨迹上，从而允许模拟显示器是参与到游戏中的真实角色。
3.如权利要求1或2所述的电子游戏系统，其中轨迹映射单元(105)耦合到空间位置估计装置(207；150)，所述空间位置估计装置被设置成能够至少分析通过真实空间的竖直运动。
4.如权利要求3所述的电子游戏系统，其中空间位置估计装置(207)包括加速计。
5.如权利要求3所述的电子游戏系统，其中空间位置估计装置(207)包括超声发射器(354)和检测器(353)。
6.如权利要求1或2所述的电子游戏系统，其中轨迹映射单元(105)耦合到玩家位置确定装置(360，361；150)。
7.如权利要求6所述的电子游戏系统，包括确定玩家的近邻的近邻检测装置。
8.如权利要求7或6所述的电子游戏系统，其中近邻检测装置包括能够评估信号飞行时间的单元(362)。
9.如权利要求7所述的电子游戏系统，其中近邻检测装置包括用于测量周围电磁场的干扰的邻近监视单元(211)。
10.如上述权利要求之一所述的电子游戏系统，包括被设置成检测多个可能的玩家中至少一个的至少一个特定动作的玩家动作检测单元(340)。
11.如权利要求3和/或6和/或10所述的电子游戏系统，其中空间位置估计装置和/或玩家位置确定装置和/或玩家动作检测单元从至少一个相机(105)处获得作为输入的画面。
12.如权利要求10所述的电子游戏系统，其特征在于，玩家动作检测单元(340)耦合到至少一个附着到鲁棒可移动显示器(101)上的光传感器(320，321)。
13.一种可用于电子游戏的鲁棒可移动显示器(101)，包括：
-到游戏控制器(103)的耦合件，所述游戏控制器(103)被设置成产生游戏场景，包括产生要在鲁棒可移动显示器(101)上显示的画面；以及
-轨迹映射单元(105)，其设置成将具有至少两幅所述画面的所述游戏场景中虚拟世界的空间-时间中的虚拟轨迹映射到鲁棒可移动显示器(101)在真实空间中的真实轨迹，使得在适当的时刻这两幅所述画面显示在鲁棒可移动显示器(101)上，至少两幅所述画面具有对应于虚拟空间-时间轨迹的不同位置的不等画面内容。
14.依照权利要求13所述的鲁棒可移动显示器(101)，其特征在于，它形成为软枕或者弹性球。
15.一种游戏方法，包括：
-在空间移动鲁棒可移动显示器(101)；
-通过游戏控制器(103)产生游戏场景的事件，包括产生要在鲁棒可移动显示器(101)上显示的画面；以及
-通过轨迹映射单元(105)协调所述画面要在鲁棒可移动显示器(101)上显示的时间，所述轨迹映射单元(105)被设置成将具有至少两幅所述画面的所述游戏场景中虚拟世界的空间-时间中的虚拟轨迹映射到鲁棒可移动显示器(101)在真实空间中的真实轨迹，使得在适当的时刻这两幅所述画面显示在鲁棒可移动显示器(101)上，至少两幅所述画面具有对应于虚拟空间-时间轨迹的不同位置的不等画面内容。
16.一种协议信号(PROT)，其由如权利要求1中所述的轨迹映射单元(105)发送到如权利要求1中所述的游戏控制器(103)，以便指示至少有关鲁棒可移动显示器(101)在真实空间轨迹上的位置的信息。
17.一种计算机程序产品，包括允许处理器执行如权利要求15中所述的轨迹映射单元的协调的代码。
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