CN106730792A - 一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及桌游辅助设备技术领域，具体涉及一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统，它包括棋盘框架，该棋盘框架上设置有棋盘，该棋盘框架两侧外分别设置有智能手机支架，该智能手机支架上设置有智能手机卡位，该智能手机卡位上安装有集成潜望镜；所述棋盘框架内底板四周设置有发光带或导光板，该棋盘框架内中部设置有智能手及平板电脑卡位，该智能手及平板电脑卡位上设置有鱼眼镜头；它具有结构简单，采用棋盘的设计不破坏传统桌游的游戏方式并省去记忆大量游戏方法及记录游戏过程；利用新开发的扩张现实扩展技术实现大面积下大量物体同时识别并解决相对于镜头的遮挡问题；以及利用特殊的图像标识对棋子及卡牌做唯一性识别，避免了盗版棋子的出现。

Description

一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统
技术领域
本发明涉及桌游辅助设备技术领域，具体涉及一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统。
背景技术
桌上游戏发源于德国，在欧美地区已经风行了几十年。大家以游戏会友、交友。在国外，桌上游戏内容涉及战争、贸易、文化、艺术、城市建设、历史等多个方面，大多使用纸质材料加上精美的模型辅助。它是一种面对面的游戏，非常强调交流。因此，桌面游戏是家庭休闲、朋友聚会、甚至商务闲暇等多种场合的最佳沟通方式。21世纪初它也登陆到中国国内，风靡白领群体。
传统的桌上游戏存在如下问题：目前桌游普遍玩法繁琐，规则复杂，每一局游戏所用时间相对其他游戏较长，很难普及，玩家既需要熟悉繁琐的玩法，又是在游戏过程中需要查找说明书中的信息，整个游戏过程中必须用笔或者纸质的原始工具记录大量战况信息，将游戏中的大量时间浪费在游戏之外的事情中，这对于现代的高效率生活有很大的局限性，购买桌游的玩家大多出于对精美的设计和世界观的收藏，只有很少数核心玩家才会真正进行对阵，也相当消耗时间。目前的通用扩张现实技术不能识别超过1米以外的小型识别特征图案，不能准确同时识别大量物体，不能处理相机遮挡部分的物体识别。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统，它利用定制棋盘及通用设备搭建一套数字桌游系统，简化玩法，加强互动性，进行棋子和卡牌的动态识别，并在数字界面中加入动态特效及虚拟环境，在增加视觉效果的同时，完整自动开局，全自动战况记录，胜负判定等整套游戏流程；它具有结构简单，采用棋盘的设计不破坏传统桌游的游戏方式并省去记忆大量游戏方法及记录游戏过程；利用新开发的扩张现实扩展技术实现大面积下大量物体同时识别并解决相对于镜头的遮挡问题；以及利用特殊的图像标识对棋子及卡牌做唯一性识别，极大提高了游戏效率。
本发明所述的一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统，它包括棋盘框架，该棋盘框架上设置有棋盘，该棋盘框架两侧外分别设置有智能手机支架，该智能手机支架上设置有智能手机卡位，该智能手机卡位上安装有集成潜望镜；
所述棋盘框架内底板四周设置有发光带或导光板，该棋盘框架内中部设置有智能手及平板电脑卡位，该智能手及平板电脑卡位上设置有鱼眼镜头；
所述棋盘表面中部设置有AR棋子识别区；
所述棋盘表面左上角和右下角对应设置有AR卡牌识别区；
所述棋盘表面右上角和左下角对应设置有AR视觉跟踪区；
所述AP棋子识别区上设置有棋子，所述棋子为六面体基座，该六面体基座的四周的四个侧面和底面为二维码及棋子标记印刷区；
所述AR卡牌识别区上设置有令牌、卡牌；
所述令牌是多边形基座，该多边形基座的其中一面印刷有单一识别码的。
进一步地，所述AP棋子识别区的材料为半透明材质的材料。
进一步地，所述AR卡牌识别区的材料为半透明材质的材料。
进一步地，所述AR视觉跟踪区的材料为不透明材质的材料。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统，它利用定制棋盘及通用设备搭建一套数字桌游系统，简化玩法，加强互动性，进行棋子和卡牌的动态识别，并在数字界面中加入动态特效及虚拟环境，在增加视觉效果的同时，完整自动开局，全自动战况记录，胜负判定等整套游戏流程；它具有结构简单，采用棋盘的设计不破坏传统桌游的游戏方式并省去记忆大量游戏方法及记录游戏过程；利用新开发的扩张现实扩展技术实现大面积下大量物体同时识别并解决相对于镜头的遮挡问题；以及利用特殊的图像标识对棋子及卡牌做唯一性识别，极大提高了游戏效率。
【附图说明】
此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1是本发明结构示意图；
附图标记说明：
1、AR棋子识别区；2、AR卡牌识别区；3、AR视觉跟踪区；4、棋盘；5、棋盘框架；6、鱼眼镜头；7、智能手及平板电脑卡位；8、集成潜望镜；9、智能手机支架；10、智能手机卡位；11、发光带或导光板；12、卡牌；13、棋子；14、二维码及棋子标记印刷区。
【具体实施方式】
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1所示，本具体实施方式所述的一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统，它包括棋盘框架5，该棋盘框架5上设置有棋盘4，该棋盘框架5两侧外分别设置有智能手机支架9，该智能手机支架9上设置有智能手机卡位10，该智能手机卡位10上安装有集成潜望镜8；
所述棋盘框架5内底板四周设置有发光带或导光板11，该棋盘框架5内中部设置有智能手及平板电脑卡位7，该智能手及平板电脑卡位7上设置有鱼眼镜头6；
所述棋盘4表面中部设置有AR棋子识别区1；
所述棋盘4表面左上角和右下角对应设置有AR卡牌识别区2；
所述棋盘4表面右上角和左下角对应设置有AR视觉跟踪区3；
所述AP棋子识别区1上设置有棋子13，所述棋子13为六面体基座，该六面体基座的四周的四个侧面和底面为有二维码及棋子标记印刷区14；
所述AR卡牌识别区2上设置有令牌、卡牌12；
所述令牌是多边形基座，该多边形基座的其中一面印刷有单一识别码的。
作为本发明的一种优选，所述AP棋子识别区1的材料为半透明材质的材料。
作为本发明的一种优选，所述AR卡牌识别区2的材料为半透明材质的材料。
作为本发明的一种优选，所述AR视觉跟踪区3的材料为不透明材质的材料。
本发明在使用时，由硬件和软件两部分构成；硬件部分为棋盘部分，软件部分为扩展现实游戏战况展示APP部分；硬件为特质棋盘，包含半透明棋盘表面，棋盘框体，鱼眼镜头，手机支架等。软件部分为游戏逻辑接口API及扩张显示接口API及蓝牙、二维码等辅助软件技术等。
本设计通过棋盘及智能手机的摆放组合对桌游进行状况做全程实时扫描，对扫描结果进行一系列处理，得到开局，全自动战况记录，胜负判定等数据信息，以扩张显示技术结合配套世界观的三维美术，给玩家提供直观，富有动态的桌游体验。整个游戏过程中完全无需对app进行任何操作，仅需按照传统桌游方式对实体棋子及卡牌进行操作。
本设计的识别流程原理如下(以下依照识别目的分别介绍各识别流程)
1) 游戏基础坐标系的确立:
游戏启动后，首先通过棋盘上方与下方摄像头分别识别棋盘中识别区域的特征图案，从而分别确认在棋盘上方场景和棋盘下方场景中摄像机的位姿。
2) 棋子的识别与AR展示:
玩家将棋子放置在棋盘格区域后，游戏可以：
(2.1). 通过棋盘下方摄像头识别到棋子的种类和所在棋格；
(2.2). 通过棋盘上方摄像头识别棋子侧面的4个识别码，进而获取棋子的种类和准确位姿，从而于棋盘上方摄像头图像中嵌入棋子对应的增强现实模型，便于展示；
3) 令牌的识别:
玩家将令牌放置在卡牌区域后，游戏可通过棋盘下方摄像头识别到令牌的种类并判断使用令牌的玩家编号。
4) 卡牌的识别:
玩家将卡牌放置在卡牌区域后，游戏可通过棋盘下方摄像头识别到卡牌的种类并判断使用卡牌的玩家编号。
本设计里各组件的说明:
1) AR棋子识别区1: 任意格数棋盘格区域，半透明材质。用于摆放棋子，并将棋子底部识别码透视给棋盘下方摄像头.
2) AR卡牌识别区2: 半透明材质，用于放置卡牌和令牌，可将卡牌背面识别码透视给棋盘下方摄像头。
3）AR视觉跟踪区3（识别区域）：不透明材质，用于辅助定位棋盘在游戏基础坐标系中的位姿；其顶部和底部分别绘有用于摄像头识别的特征图案。
4）集成潜望镜：用于智能手机后置相机支架位观看棋盘
本设计里，游戏所使用的棋子，令牌和卡牌遵从如下约束：
1）棋子：具备六面体基座，基座底部及四个侧面印刷有互不相同的五个识别码。
2）令牌：具备一面印刷有单一识别码的基座。
3）卡牌：卡牌背面印刷有一个识别码。
本设计里，利用图像标识对棋子及卡牌做唯一性识别，极大提高了游戏效率，避免了盗版棋子的出现。
本设计里的软件部分是本行业的技术人员能够轻松实现，故作技术方案时不作详细阐述。
本发明所述的一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统，它利用定制棋盘及通用设备搭建一套数字桌游系统，简化玩法，加强互动性，进行棋子和卡牌的动态识别，并在数字界面中加入动态特效及虚拟环境，在增加视觉效果的同时，完整自动开局，全自动战况记录，胜负判定等整套游戏流程；它具有结构简单，采用棋盘的设计不破坏传统桌游的游戏方式并省去记忆大量游戏方法及记录游戏过程；利用新开发的扩张现实扩展技术实现大面积下大量物体同时识别并解决相对于镜头的遮挡问题；以及利用特殊的图像标识对棋子及卡牌做唯一性识别，极大提高了游戏效率。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (4)

1.一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统，其特征在于：它包括棋盘框架，该棋盘框架上设置有棋盘，该棋盘框架两侧外分别设置有智能手机支架，该智能手机支架上设置有智能手机卡位，该智能手机卡位上安装有集成潜望镜；所述棋盘框架内底板四周设置有发光带或导光板，该棋盘框架内中部设置有智能手及平板电脑卡位，该智能手及平板电脑卡位上设置有鱼眼镜头；所述棋盘表面中部设置有AR棋子识别区；所述棋盘表面左上角和右下角对应设置有AR卡牌识别区；所述棋盘表面右上角和左下角对应设置有AR视觉跟踪区；所述AP棋子识别区上设置有棋子，所述棋子为六面体基座，该六面体基座的四周的四个侧面和底面为二维码及棋子标记印刷区；所述AR卡牌识别区上设置有令牌、卡牌；所述令牌是多边形基座，该多边形基座的其中一面印刷有单一识别码的。
2.根据权利要求1所述的一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统，其特征在于：所述AP棋子识别区的材料为半透明材质的材料。
3.根据权利要求1所述的一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统，其特征在于：所述AR卡牌识别区的材料为半透明材质的材料。
4.根据权利要求1所述的一种增强现实实体数字桌游辅助扩展系统，其特征在于：所属AR视觉跟踪区的材料为不透明材质的材料。
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