CN1584907A - 结合地理信息的仿真游戏系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种结合地理信息的仿真游戏系统及其方法，其结合地理信息系统(Geographic information system，GIS)与仿真游戏系统，能实时提供真实的游戏场景，而游戏场景的生成方法主要来自于对向量图层、网格图层及场景对象之间的叠合逻辑运算，可使仿真游戏更为逼真，另外，地理信息系统所提供的地理信息可辅助仿真游戏进行时的决策及互动。

Description

结合地理信息的仿真游戏系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种有关于仿真游戏系统及方法，特别是指一种结合地理信息系统(Geographic information system，GIS)可产生实时游戏场景、提供地理信息的仿真游戏系统及其方法。

背景技术

“仿真游戏”是目前当红的计算机游戏类型之一，玩家能够在游戏所构筑出的虚拟世界中尽情享受到游戏所提供的乐趣。

然而，“仿真游戏”中很重要的部分便是游戏场景的建立，通常对于游戏场景的建立必须要考量到几个因素：(1)游戏场景真实感，因为玩家长时间停留在游戏所建构的虚拟世界中，所以真实逼真的游戏场景才能够真正吸引玩家持续进行游戏的兴趣，让玩家有身历其境的感觉；(2)游戏场景流畅度，因为游戏过程中需要大量的场景配合，因此对于场景生成的运算逻辑速度，往往是游戏是否能够表现流畅的最大关键。

目前类似的“仿真游戏”对于游戏场景的生成，都是采取图片拼接形成场景的技术手段来制作的，也就是运用事先制作好的图片来搭配在不同的场景之中使用，然而这种方式虽然非常容易而且也广为被使用，但是其确存在着储存图片资料量大、不支持场景缩放显示、场景单调不具真实感以及场景生成速度慢耗费资源多...等等的问题有待解决。

此外，“仿真游戏”中很重要的一个特性在于利用游戏过程来与玩家之间建立“互动性”，往往能够提供高度互动性事件(event)的游戏才能够持续吸引玩家彻底融入游戏过程之中，但是毕竟游戏终究是由人所设计的，因此在提供互动事件因子的层面上难免有所限制，并不能够真正给予玩家足够的互动，再加上互动事件因子所存在的虚拟性也常会使得玩家不能够真正享受到真实的互动，此亦为目前相关“仿真游戏”中所无法提供的。

因此，要如何在目前的游戏开发设计过程中充分结合目前已经成熟的其它计算机应用技术，以提升游戏过程的品质、增加游戏与玩家之间的互动为前提发展出一套可以吸引更多玩家的“仿真游戏”，应是目前从事相关应用领域研究人士所急需努力的方向。

发明内容

为了彻底解决前述现有“仿真游戏”中所存在的诸多问题，本发明提出一种结合地理信息系统(Geographic information system，GIS)的仿真游戏系统及其方法。

其主要目的在于结合地理信息系统中所具有的向量图层、网格图层来与游戏所提供的场景对象作叠合逻辑运算，将能够产生更为逼真精确的游戏场景来吸引游戏玩家的兴趣。另外，将游戏中所具有的事件(event)与地理信息系统中所提供的地理信息作充分结合，使游戏进行时玩家能够获得实际的信息来辅助游戏进行的决策参考，此为本发明的次一目的。

为达上述目的，本发明所提供的结合地理信息的仿真游戏系统中，包含有下列模块：操控显示模块；逻辑运算模块；地理信息系统；游戏数据库；及场景生成模块。

另外，本发明所提的结合地理信息的仿真游戏方法，则包含两个部分：(1)场景生成方法，包含下列步骤：首先侦测移动讯息并运算产生角色坐标信息；然后传送角色坐标信息所对应的显示区域进行地图图层资料撷取；根据显示区域坐标、向量图层资料进行第一地图叠合逻辑运算；再依照显示区域坐标、网格图层资料进行第二地图叠合逻辑运算；最后读取显示区域场景对象资料并生成游戏场景；及实时显示游戏场景。

(2)历程互动方法，包含下列步骤：首先侦测触发讯息并产生对应的事件坐标信息；然后传送触发讯息的事件坐标信息至地理信息系统；接着通过地理信息系统传回事件坐标信息对应的地理信息；最后进行显示更新。

故本发明的功效在于能够解决过去“仿真游戏”在场景生成上所产生的不逼真、不流畅的瓶颈；由于所采取的技术手段并非现有的图片拼接方式，因此也可以避免图片储存及消耗硬件资源的问题，同时也能够实现游戏场景自由缩放显示(Level of Detail，LOD)的功效；最后通过结合地理信息与游戏事件的结合，可以达到增加游戏互动性、真实性的另一具体功效。

附图说明

图1为本发明所提的结合地理信息的仿真游戏系统及其方法的为统方块图；

图2为本发明所提的结合地理信息的仿真游戏系统及其方法的游戏场景生成流程图；

图3为本发明所提的结合地理信息的仿真游戏系统及其方法的地理信息撷取流程图；

图4为本发明所提的结合地理信息的仿真游戏系统及其方法的游戏场景生成示意图；

图5至第7图为本发明所提的结合地理信息的仿真游戏系统及其方法的地理信息分析显示示意图。

图中符号说明

100      操控显示模块

110      逻辑运算模块

120      地理信息系统

125      地理信息数据库

130      场景生成模块

140      游戏数据库

步骤200  侦测移动讯息并运算产生一角色坐标信息

步骤210  传送该角色坐标信息所对应的一显示区域进行一地图图层资料撷取

步骤220  根据该显示区域坐标、一向量图层资料进行第一地图叠合逻辑运算

步骤230  依照该显示区域坐标、一网格图层资料进行第二地图叠合逻辑运算

步骤240  读取该显示区域场景对象资料并生成游戏场景

步骤250  显示游戏场景

步骤300  侦测触发讯息

步骤310  传送触发讯息的事件坐标信息

步骤320  为游戏历程事件

步骤330  读取并执行预设游戏历程程序

步骤340  为地理信息事件

步骤350  传回事件坐标信息对应的地理信息

步骤360  进行显示更新

具体实施方式

本发明为一种结合地理信息的仿真游戏系统及其方法。地理信息来自于地理信息系统120的地理信息数据库125的提供，地理信息不同于一般管理信息系统(Management Information System，MIS)所能够提供的一般文字信息，除了具备有一般文字信息所包含的属性和关联之外，还更包含有地理空间信息所应该有的图形和属性内容(如：向量图层资料、网格图层资料)，因此可以充分提供有关地图图层资料的显示呈现和地理信息的查询分析。有关地理信息系统的部分，属于成熟的计算机应用技术且并非本发明所强调的重点所在，因此以下将不再赘述。

仿真游戏，诚如先前所述的必须要能够满足玩家对于游戏真实感、逼真性、流畅度及互动性的基本要求。但是运用过去现有的技术手段显然无法达成这样的基本要求，因此本发明特将仿真游戏与成熟的地理信息系统120作充分的结合，在游戏进行过程中利用地理信息系统120所提供的地图图层资料来建立游戏的场景使的更加逼真精确，更将游戏历程中所提供的事件(event)与地理信息作结合来提升游戏的互动性，如此便可以改变过去仿真游戏所存在的问题点。

图1为本发明的系统方块图，主要包含下列几个主要部分：

(1)操控显示模块100，负责接收来自玩家的操控动作，操控动作大致上又可分为移动游戏角色及触发游戏事件两大类，其操控动作将分别产生移动信号及触发信号的不同信号。

移动信号的产生表示游戏角色移动，因此必须针对游戏角色周围的场景进行重新生成及显示的动作；触发信号的产生则表示游戏角色进入游戏预设的事件中(其中又包括：游戏历程事件、地理信息事件)，所以必须进行对应游戏历程的执行。

(2)逻辑运算模块110，拥有高速逻辑运算及信号类别判断的能力。当接收信号为移动信号时，本逻辑运算模块110会执行对应角色坐标信息的计算并且同时运算出相关显示区域的范围，其中显示区域的范围通常为角色坐标信息所在位置所能够见到的最大可视范围。

当接收信号为触发信号时，本逻辑运算模块110则会执行对应事件坐标信息的逻辑运算，并且进行信号判断的动作。若根据事件坐标信息的位置判定属于游戏历程事件，则将事件坐标信息交由场景生成模块130至游戏数据库140中读取并执行预设的游戏历程程序；若判定属于地理信息事件，则将事件坐标信息交由地理信息系统120至地理信息数据库125中撷取对应的地理信息。

(3)地理信息系统120，用以依照逻辑运算模块110所传送的显示区域提供对应的地图图层资料(包括：向量图层资料、网格图层资料)；及依照逻辑运算模块110所传送的事件坐标信息提供对应的地理信息分析。

所有的地图图层资料与地理信息均储存于与地理信息系统120连结的地理信息数据库125，且地图图层资料、地理信息均对应于预先设定的事件坐标信息。

(4)场景生成模块130，用以接收由地理信息系统120所传回的地图图层资料进行叠合逻辑运算来生成游戏场景。

所谓的叠合逻辑运算，即是将地图图层数据中的向量图层资料、网格图层资料依照坐标信息相互叠合，并且根据其中所具有的地理空间信息的图形和属性内容来生成具有实际3D三维效果的游戏场景，其中游戏场景中更包括在显示区域中所预先设定的场景对象资料。

另外，场景生成模块130也负责于接收到逻辑演算模块110所传来事件坐标信息执行对应的游戏历程程序。

(5)游戏数据库140，主要用来储存对应于各个事件坐标信息的游戏历程程序以及对应于各个显示区域的场景对象资料。

图2为本发明游戏场景生成流程图，在游戏开始及进行过程中游戏角色会不断的移动而产生场景生成的需求，因此持续侦测由玩家操控所产生的移动讯息，并实时运算产生角色坐标信息(步骤200)，即游戏角色所在位置坐标；传送角色坐标信息所对应的显示区域进行地图图层资料撷取(步骤210)，即确定在游戏角色周围最大的可视范围作为生成场景时撷取对应地图图层资料的主要依据；根据显示区域坐标、向量图层资料进行第一地图叠合逻辑运算(步骤220)，亦即依照坐标将向量图层中的资料显示于显示区域上；然后再依照显示区域坐标、网格图层资料进行第二地图叠合逻辑运算(步骤230)，亦即依照坐标将网格图层资料再显示于显示区域上；接着读取显示区域场景对象资料并生成游戏场景(步骤240)，此步骤将游戏中在显示区域中预设的场景对象资料给放置到显示区域中，再经过逻辑演算产生出具有3D效果且包含向量图层资料、网格图层资料及场景对象资料在内的游戏场景；最后显示游戏场景于游戏角色所在的显示区域中(步骤250)。

以上为游戏场景的生成流程，实际的地图叠合逻辑运算可同时参考图4的示意部分，通过此方法所产生的游戏场景将更加具有真实感，并且能够提升场景生成的效率。

图3则是本发明的地理信息撷取流程图，本发明结合地理信息系统120于游戏历程之中，让玩家于游戏进过程中能够实时取得地理资料来作为游戏进行的决策参考，并可以增加游戏与玩家间的互动。

游戏中都会具有预设的事件(event)，可以让玩家于游戏过程中进行触发，因此在游戏过程中持续侦测触发讯息(步骤300)，触发讯息的产生可以来自于对角色坐标信息或者玩家操控动作的自动比对侦测；确认产生触发之后便传送触发讯息所对应的事件坐标信息(步骤310)；事件可分为两大类型，一是游戏历程事件，一是地理信息事件，所以判断事件坐标信息所在位置是否为游戏历程事件？(步骤320)如果是，便直接通过场景生成模块130读取游戏数据库140中的游戏历程程序加以执行(步骤330)；执行后同时进行显示更新(步骤360)；否则若属于地理信息事件的话(步骤340)，则通过逻辑运算模块110将事件坐标信息传送至地理信息系统120中撷取对应的地理信息传回至游戏中，然后进行显示更新(步骤360)；倘若触发讯息的事件坐标信息不具有游戏历程事件或者地理信息事件的话则表示为无效的触发，此时流程将再回到步骤300处继续进行触发讯息侦测。以上为本发明的地理信息撷取流程。

其中，地理信息分析显示的部分可以参考图5至图7的部分。如图5所示，当玩家触发游戏场景中“湖泊”的地理信息事件时，游戏中会显示“湖泊”相关地理信息，包括：一般讯息(如：水质、水量、深度...)、分析讯息(如：最短路径、影响范围...)，可以使玩家在游戏过程中获得最真实的地理信息及获得最佳的决策参考。

又如图6所示，当玩家触发游戏场景的某预选地点A，希望在此点建立工厂时，此时将会对A点所在位置进行有关缓冲区的地理信息分析，然后提示玩家适当的建厂缓冲区范围(如图中所示的圆圈范围)，并且更进一步说明工厂建立后所可能产生的各种影响信息，让玩家作为最后是否在缓冲区范围内建立工厂的决策参考。

另一实施例，如图7所示，当玩家触发游戏场景中的某预选地点A、B，希望于A、B之间建立道路，此时将会对A、B之间进行有关路径的地理信息分析，然后提示各种可能的道路路径方案(如图中所示的大、小虚线)，并且更进一步说明各个道路路径方案的优缺点因素，此时玩家便可以根据游戏当时所具有的环境状态、资源状况来决定选取何种方案来建立道路，充分达到结合地理信息来进行仿真游戏的目的。

事实上，地理信息分析除了基本的地理信息显示之外，还包含各种型态的分析，如前述实施例中所提到的：缓冲区分析、路径分析...，另外还有其它的分析型态，如：空间拓扑分析、坡度坡向分析、3D通视性分析、趋势预测分析...均可以运用在本发明中结合仿真游戏增加游戏的互动性、真实性。

以上所述，仅为本发明其中的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明权利要求范围所作的均等变化与修饰，皆为本发明权利要求书的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种结合地理信息的仿真游戏系统，结合地理信息系统中的信息来辅助仿真游戏中场景生成及历程互动，其特征在于，该系统包含：

一操控显示模块，用以根据操控动作所产生的移动信号来执行游戏场景的显示，及根据操控动作所产生的触发信号来进行游戏历程的操控；

一逻辑运算模块，用以接收移动信号进行对应一角色坐标信息及一显示区域的逻辑运算，及接收触发信号执行对应事件坐标信息的逻辑运算；

一地理信息系统，用以依照该显示区域提供对应的一地图图层资料，及依照事件坐标信息提供对应的一地理信息分析，更包含：

一地理信息数据库，用以储存一笔以上对应于该显示区域的该地图图层资料、一笔以上对应于事件坐标信息的地理信息；

一游戏数据库，用以储存对应于事件坐标信息的数个游戏历程程序、对应于该显示区域的数个场景对象资料；及

一场景生成模块，用以接收该地图图层数据进行叠合逻辑运算以生成游戏场景，及根据事件坐标信息执行对应的游戏历程程序。

2.如权利要求1所述的结合地理信息的仿真游戏系统，其中该地图图层资料至少包含一向量图层资料、一网格图层资料。

3.如权利要求1所述的结合地理信息的仿真游戏系统，其中该地理信息分析至少包含缓冲区分析、路径分析、空间拓扑分析、坡度坡向分析、3D通视性分析、趋势预测分析的类型。

4.如权利要求1所述的结合地理信息的仿真游戏系统，其中该显示区域范围为该角色坐标信息的最大可视范围。

5.一种结合地理信息的仿真游戏方法，结合地理信息系统中的信息来辅助仿真游戏中场景生成，其特征在于，该方法包含下列步骤：

侦测移动讯息并运算产生一角色坐标信息；

传送该角色坐标信息所对应的一显示区域进行一地图图层资料撷取；

根据该显示区域坐标、一向量图层资料进行第一地图叠合逻辑运算；

依照该显示区域坐标、一网格图层资料进行第二地图叠合逻辑运算；

读取该显示区域场景对象资料并生成游戏场景；及

实时显示游戏场景。

6.如权利要求5所述的结合地理信息的仿真游戏方法，其中该地图图层资料至少包含一向量图层资料、一网格图层资料。

7.如权利要求5所述的结合地理信息的仿真游戏方法，其中该显示区域范围为该角色坐标信息的最大可视范围。

8.一种结合地理信息的仿真游戏方法，结合地理信息系统中的信息来辅助仿真游戏中历程互动，其特征在于，该方法包含下列步骤：

侦测触发讯息并产生对应的事件坐标信息；

传送触发讯息的事件坐标信息；

当事件坐标信息为地理信息事件时，通过地理信息系统传回事件坐标信息对应的地理信息；及

进行显示更新。

9.如权利要求8所述的结合地理信息的仿真游戏方法，其中该方法更包含当事件坐标信息为游戏历程事件时，读取并执行事件坐标信息对应的预设游戏历程程序的步骤。

10.如权利要求8所述的结合地理信息的仿真游戏方法，其中该通过地理信息系统传回事件坐标信息对应的地理信息的步骤更包含进行一地理信息分析的步骤，该地理信息分析至少包含缓冲区分析、路径分析、空间拓扑分析、坡度坡向分析、3D通视性分析、趋势预测分析的类型。

Images