CN102728062A - 控制游戏应用中的虚拟玩家和虚拟球的移动的设备 - Google Patents

控制游戏应用中的虚拟玩家和虚拟球的移动的设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及虚拟游戏的控制设备的领域，更具体地涉及控制足球视频游戏范围内的虚拟玩家和虚拟球的位移的控制设备。根据本发明，该控制设备是连接到底座的球的形式。该球配备有：加速计(18)，能够检测由于施加在所述球上的撞击的结果而在所述球上的位移力；压力传感器(19)，能够检测施加在球的表面上的压力；以及处理模块(16)。该处理模块使用来自加速计和压力传感器的信息产生：控制信号(S1)，用于控制视频游戏中虚拟球的位移；以及控制信号(S2)，用于控制视频游戏中虚拟玩家的位移。

Description

控制游戏应用中的虚拟玩家和虚拟球的移动的设备
技术领域
本发明涉及虚拟游戏的控制设备的领域，更具体地涉及控制虚拟玩家和虚拟球在诸如足球视频游戏的视频游戏的范围内的移动的控制设备。
背景技术
近些年来，对视频游戏的狂热已经引起该行业的参与者开发具有高级交互性以及在玩游戏时进行的命令方面具有极大真实性的控制设备(或接口设备)。
已经开发了特别适用于在计算机或者视频游戏控制台(game console)上的足球实战的控制设备。例如，已知专利申请WO2007/045765。其描述了用于控制虚拟球的移动的控制设备，能够与计算机或者游戏控制台型数字处理单元交换信号。该设备包括具有接近足球的形状的、弹性地链接到底座的并且玩家可以用他的脚来踢的球。该球配备有震动传感器或者加速传感器，用于检测对球的撞击。这些传感器使得能够在用户踢球之后确定该球的位移力的位置和强度。由传感器产生的信号经由具体处理模块变换为意图用于控制虚拟游戏中的虚拟球的位移的游戏控制台的控制信号。
为了控制虚拟游戏中的虚拟玩家的位移，用户使用连接到游戏控制台的操纵杆型的第二控制设备。因此需要用户使用连接到控制台的两个控制设备来玩足球游戏。
本发明的一个目的是提出控制视频游戏中的虚拟球和虚拟玩家的位移的单个控制设备。
发明内容
本发明的目的是控制诸如例如足球视频游戏的视频游戏范围内的虚拟玩家和虚拟球的位移的控制设备，所述设备能够与诸如例如个人计算机或游戏控制台的数字处理单元交换信号，并且包括连接到底座的球，
所述球配备有：第一传感器，能够随着施加在所述球上的撞击检测球的位移力；以及处理模块，能够使用所述第一传感器提供的信息产生意图用于控制视频游戏中的虚拟球的位移的数字处理单元的第一控制信号，
其特征在于，所述球还配备有能够检测施加在所述球的表面上的压力的第二传感器，以及在于所述处理模块能够根据所述第二传感器提供的信息产生意图用于控制视频游戏中的虚拟玩家的位移的数字处理单元的第二信号。
因此，根据本发明，该球用于在视频游戏中移动虚拟玩家和虚拟球两者。不需要诸如操纵杆的另外的控制设备来控制视频游戏中玩家的移动。
有利地，该处理模块还能够从数字处理单元接收指示虚拟球是否出现在虚拟玩家周围的预定区域中的第三控制信号，以及该球在其表面上配备有第一光源，当处理模块接收到所述第三控制信号时，该第一光源能够传输光信号。
当虚拟球出现在该预定区域中时，该光信号向用户指示虚拟玩家处于撞击位置。该预定区域是例如以虚拟玩家为中心的预定半径的圆或此圆的一部分，例如位于虚拟玩家前面的半个圆。
根据优选实施例，球的表面被划分为至少四个部分，每个部分安装了压力传感器，所述压力传感器形成所述第二传感器，每个部分与视频游戏中虚拟玩家的位移方向相关联，以便施加在球的所述部分之一上的压力引起虚拟玩家在相关联的方向上的位移。
有利地，每个部分配备有光源，当压力施加在所述部分上时，该光源能够传输光信号。
根据具体实施例，布置在各部分中的所述光源形成所述第一光源。因此，当处理模块接收到第三控制信号时，球的部分的所有光源发光以通知用户虚拟玩家处于撞击位置。光源是例如发光二极管。
根据具体实施例，第一传感器包括位于靠近球的中心的加速计和/或陀螺仪，并且所述第二传感器是布置在球的表面上的压力传感器。
附图说明
在接下来参考附图的详细描述的过程中，将更好地理解本发明，并且其他目的、细节、特性和优点将变得更清楚，附图示出了：
图1示出根据本发明的控制设备的前视图，
图2示出图1中的设备的顶视图，
图3是示出图1的设备的传感器和处理模块以及与连接到控制设备的游戏控制台交换的信号的图，
图4示出包括本发明的控制设备、游戏控制台和屏幕的系统的顶视图，以及
图5示出在玩游戏的同时在屏幕上显示的视图的例子。
具体实施方式
参考图1和图2，本发明的控制设备1包括经由用户可以用他的脚撞击的适当的半刚性(semi-rigid)弹性连接片13弹性地链接到底座12的明显球形的球11。连接片的弹性的目的是吸收由于对球进行的撞击引起的震动。在撞击位置，用户的支撑脚停留在本身位于地面的底座上。安装了连接器的电缆14计划将控制设备连接到游戏控制台或者个人计算机。
该控制设备用于当虚拟球接近虚拟玩家时移动虚拟球以及在其他情况下移动游戏中的虚拟玩家。更准确地，当虚拟球接近虚拟玩家时，该球是使得虚拟玩家能够撞击虚拟球的控制部件。用户撞击球11以执行此命令。当虚拟球未接近虚拟玩家时，该球是使得用户能够移动游戏中的虚拟玩家的控制部件。用户用他的脚触摸或者按压球11以执行此命令。
为了控制虚拟球的移动，球11安装有传感器，这些传感器对使得球在撞击之后的移动特征化的加速敏感。例如其配备了在球中心处或者靠近它布置的陀螺仪和/或加速计。来自这些传感器的信号将用于定义游戏中的虚拟球的轨迹。
该球还安装了布置在其表面上的压力传感器，用于特征化脚-球接触。来自这些传感器的信号用于控制游戏中的虚拟玩家的移动。球的表面被划分为优选具有明显相等尺寸的部分。这些部分的每个与虚拟玩家的移动方向相关连并且安装有压力传感器以检测脚对此部分的压力或者接触。为了在给定方向上移动虚拟玩家，用户必须用他的脚接触与此移动方向相关联的部分。
为了用户知道虚拟玩家是否能够或不能撞击球(虚拟球是否接近虚拟玩家)，该球有利地配备有布置在表面上的光源15。当虚拟玩家在撞击位置(虚拟球接近虚拟玩家)时，该光源发光。在图1和图2所示的实施例中，该球的每个部分安装了光源15。当虚拟玩家处于撞击位置时，所有这些光源发光。光源例如是发光二极管。
根据有利的实施例，这些光源还用于当虚拟玩家不再处于撞击位置时向用户指示游戏中的虚拟玩家的移动方向。为了这样，用户的脚最后接触的部分的光源发光。
如图3示意性所示，来自传感器的所有信号在经由电缆或者无线传输部件传输到游戏控制台之前通过布置在球内部或者底座上的处理模块16变换。该处理模块16还接收来自控制台的用于当虚拟玩家处理撞击位置时点亮光源的信号。
参考图3，处理模块16还能够根据来自陀螺仪17和加速计18的信息产生控制信号S1。该控制信号S1使得能够控制游戏中的虚拟球的轨迹。当用户撞击该球时，通过(多个)加速计确定该球的加速度。在撞击瞬间由球中的这些加速计产生的加速度向量使得能够确定虚拟球的轨迹的幅度和角度。由陀螺仪产生的信号用于细化(refine)虚拟球的轨迹的角度。处理模块16将来自陀螺仪和加速计的此信息变换为意图用于控制虚拟球的移动的控制台的控制信号S1。
处理器模块16还将来自压力传感器19的信号变换为意图用于控制虚拟玩家的移动的控制信号S2。当用户的脚与球的部分接触时，此部分的压力传感器检测到该接触并且处理器模块然后将此信息变换为向控制台指示用户希望在与所述部分相关联的移动方向上移动虚拟玩家的控制信号S2。
当虚拟球接近虚拟玩家时，也就是说当虚拟玩家处于撞击位置时，该处理器模块16还从控制台接收控制信号S3。当虚拟球处于以虚拟玩家为中心并且预定半径例如0.5米的圆圈内时，控制信号S3例如被传输到处理器模块。在改进的实施例中，该区域有利地减小为置于虚拟玩家之前的圆圈的一半。处理器模块接收的控制信号S3控制光源组15的发光。同样，对球的部分的压力经由处理器模块16触发所述部分的光源的发光。
根据具体实施例，控制信号S3的接收阻挡或者停止(deactivate)处理模块产生控制信号S2。在处理器模块中仅允许产生控制信号S1，所述信号被传输到控制台。因此当虚拟玩家处于撞击位置时，仅控制信号S1被传输到控制台。
如果采取上述的特征集，本发明的控制设备的运作如下。当虚拟球出现在接近虚拟玩家的预定区域中时，触发光源的发光的控制信号S3被传输到处理模块。然后用户知道虚拟玩家处于撞击位置。然后虚拟玩家可以撞击该球以射门或者将其传给队友。当用户撞击该球时，加速计和陀螺仪检测该撞击并将关于球的移动的信息传输给处理模块，该处理模块将该信息变换为意图用于控制台的控制信号S1。在虚拟球在预定区域中接近虚拟玩家时，处理模块不考虑来自压力传感器的信息。当虚拟球离开该预定区域时，处理模块停止接收控制信号S3，并且光源关闭。
当虚拟球在预定区域以外时，虚拟玩家不再处于撞击位置，但是它可以在场地表面移动。为了这样，用户用他的脚接触球的与其希望给予虚拟玩家的移动方向对应的部分。他也可以同时接触两个相邻的部分以在作为与这两个部分相关联的方向中间的方向上移动虚拟玩家。与最后接触的部分或两个部分对应的光源发光以向用户表示确实检测到脚与球接触并且虚拟玩家正在此方向上移动。此外，用户通过在球上施加更大或更小的压力来调整虚拟玩家的移动的速度或时间。压力的幅度因此用于定义虚拟玩家的移动的速度或时间。
图4示出包括经由电缆14连接到控制台2的控制设备1的系统的图示顶部图，控制台2本身经由电缆2连接到屏幕3。控制设备的底座以这样的方式放在屏幕之前某个距离处：纵轴A明显垂直于屏幕的前侧。相对于屏幕，用户将其本身置于控制设备之后但是接近该控制设备以能够撞击或接触该球。在此图中，球的表面被划分为8个部分，每个与虚拟玩家的移动方向相关联。不同部分中画出的箭头指示移动方向。与这些部分之一的接触使得用户能够在箭头指示的方向上移动玩家。
屏幕3优选显示两个观看点(viewpoint)以通知用户关于虚拟玩家和虚拟球在场地表面的定位并向用户示出虚拟玩家的视野。图5中示出这两个观看点。以全屏幕显示虚拟玩家的视野，并且在置于屏幕的左下角的窗口中显示该视野中的玩家的定位的平面。
结合在此提出的控制设备的该显示设备的使用使得用户能够很高程度地沉浸在游戏中。此外，用户仅需要单个控制设备来控制虚拟球和虚拟玩家的移动。
尽管已经关于具体实施例描述了本发明，但是显然这绝不是限制并且如果所描述的部件的所有技术等效物以及其组合在本发明的范围内，则本发明包括该所有技术等效物以及其组合。许多变型是可能的。控制设备例如适用于控制任意类型的视频游戏的虚拟玩家和虚拟球的移动，例如足球视频游戏、橄榄球视频游戏、冰球视频游戏、网球视频游戏，连接到基座的球对应于任意类型的球，比如用于踢足球的球、用于打橄榄球的球、用于打冰球的球或者用于打网球的球。
在变型中，控制设备可以仅包括加速计以产生控制信号S1。球的部分的数量和位置可以不同。可以想象不同于光源15的光源以指示虚拟球接近玩家。

Claims (9)

1.一种用于控制视频游戏范围内的虚拟玩家和虚拟球的移动的控制设备(1)，所述设备能够与数字处理器单元(2)交换信号，并且包括连接到底座(12)的球(11)，
所述球配备有第一传感器(17，18)和处理模块(16)，所述第一传感器能够随着施加在所述球上的撞击检测球的位移力，所述处理模块能够使用所述第一传感器提供的信息产生意图用于控制视频游戏中的虚拟球的位移的数字处理单元的第一控制信号(S1)，
其特征在于，所述球还配备有能够检测施加在所述球的表面上的压力的第二传感器(19)，
以及所述处理模块能够根据所述第二传感器提供的信息产生意图用于控制视频游戏中的虚拟玩家的位移的数字处理单元的第二信号(S2)。
2.根据权利要求1所述的设备，其中处理模块(16)能够从数字处理单元接收指示虚拟球是否出现在虚拟玩家周围的预定区域中的第三控制信号(S3)，以及其中该球在其表面上配备有第一光源(15)，当处理模块接收到所述第三控制信号时，该第一光源能够传输光信号。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述预定区域是以虚拟玩家为中心的预定半径的圆。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述预定区域是以虚拟玩家为中心的预定半径的圆的一部分。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的设备，其中球的表面被划分为至少四个部分，每个部分安装了压力传感器，所述压力传感器形成所述第二传感器，每个传感器与视频游戏中虚拟玩家的位移方向相关联，以便施加在球的所述部分之一上的压力引起虚拟玩家在相关联的方向上的位移。
6.根据权利要求5所述的设备，其中每个部分配备有光源(15)，当压力已经施加在所述部分上时，该光源能够传输光信号。
7.根据权利要求6所述的设备，其中部分的光源形成所述第一光源。
8.根据权利要求1到4中任一项所述的设备，其中所述第一传感器包括位于靠近球的中心的至少一个加速计。
9.根据权利要求8所述的设备，其中第一传感器还包括位于靠近球的中心的陀螺仪。
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