DE112013004190T5

DE112013004190T5 - Integration eines Robotiksystems in eine oder mehrere mobile Computereinrichtungen

Info

Publication number: DE112013004190T5
Application number: DE112013004190.1T
Authority: DE
Inventors: Hans Tappeiner; Mark Matthew Palatucci; Boris Sofman; Patrick Lee DeNeale
Original assignee: Anki Inc
Current assignee: Digital Dream Labs LLC
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2015-07-16
Also published as: HK1207459A1; CA2882099A1; EP2888712A1; GB2519903A; EP2888712A4; JP6154057B2; KR20150046302A; AU2013309312B2; HK1207460A1; GB201503471D0; CN104662578B; CA2882099C; JP6067120B2; AU2013309312A1; JP2017080455A; CN104662578A; JP2015533534A; WO2014035640A1; KR101793189B1

Abstract

Ein Robotiksystem wird in eine oder mehrere mobile Computereinrichtungen integriert. Die durch einen oder mehrere Benutzer gesteuerten physikalischen Konfigurationen individueller Systemkomponenten im physischen Raum, bzw. diesbezügliche Agenten, werden durch einen oder mehrere Benutzer gesteuert in einer Darstellung im virtuellen Raum dupliziert. Ein gewisser Grad von Echtzeitparität wird zwischen dem physischen und dem virtuellen Raum beibehalten, um eine virtuelle Umgebung zu implementieren, die die physische Umgebung spiegelt. Ereignisse, die in einer Umgebung auftreten, können den Ablauf von in der jeweils anderen Umgebung auftretenden Ereignissen direkt beeinflussen und Konsequenzen mit sich bringen. Elemente des virtuellen Raums werden dadurch in Bezug auf Elemente im physischen Raum gegenseitig abhängig und einheitlich gleichrangig. Bei mindestens einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße System als Entertainment-Anwendung implementiert, wie z. B. als Wiedergabe eines Videospiels im physischen Raum.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft Robotiksysteme, die in mobile Computereinrichtungen integriert werden können.
HINTERGRUND
Eine der Herausforderungen bei der Herstellung von Robotiksystemen, die mobil, autonom und/oder sonst wie mit einem bestimmten Grad der Erkennung ihrer Umgebung operieren können, ist, dass die Kosten signifikant sein können. Die Herstellung derartiger Systeme zu Kosten, die der Vertrieb auf dem Verbrauchermarkt aufnehmen kann, war bislang ein historisches Hindernis beim Einsatz von Robotern für Verbraucheranwendungen. Während die Marktchancen für die Ausstattung von Produkten mit einem gewissen Grad von Intelligenz oder Funktionsfähigkeiten auf der Basis künstlicher Intelligenz immens sind, macht die Kostenstruktur dieser Produkte, und zwar insbesondere bei Gebrauchsgegenständen, diese Erweiterungen unerschwinglich.
Eine besondere Quelle derartiger Ausgaben ist die Verwendung dedizierter Hardware und Firmware für solche Robotiksysteme, einschließlich von Steuersystemen und autonomen Komponenten. Wegen des kostensensiblen Charakters der Märkte für Gebrauchsgüter, insbesondere mit Bezug auf Entertainment-Produkte, können Herstellung und Vertrieb von Produkten für derartige Robotikanwendungen nicht auf profitable Weise machbar sein.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen dieser Erfindung werden mobile Computereinrichtungen wie Smartphones und/oder Tablets als Plattform zur Unterstützung und Steuerung von Robotiksystemen propagiert. Die schnelle Aufnahme derartiger Einrichtungen durch die Verbraucher hat die Annahme machbar und realistisch gemacht, dass eine ausreichende Anzahl derartiger Einrichtungen zur Verwendung durch Verbraucher in Verbindung mit Robotiksystemen verfügbar ist.
Durch die Verwendung von mobile Computereinrichtungen wie Smartphones zur Unterstützung von zumindest einem Teil des Betriebs des Robotiksystems bieten die erfindungsgemäßen Verfahren signifikante potenzielle Verringerungen bei den Hardwareanforderungen im Robotiksystem. Weiter weisen derartige Einrichtungen im Allgemeinen umfangreiche Benutzerschnittstellen, nennenswerte Rechenkapazität und eingebaute drahtlose Connectivity auf, sodass sie sie sich ideal für den Einsatz als robuste Steuersysteme für Robotiksysteme entsprechend der hier wiedergegebenen Beschreibung eignen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen dieser Erfindung ist ein Robotiksystem in eine oder mehrere Computereinrichtungen integriert. Derartige mobile Computereinrichtungen können beispielsweise ein oder mehrere Smartphones, Tablet-Computer, Laptop-Computer, Spielekonsolen, Kiosks oder Ähnliches aufweisen. Bei anderen Ausführungsformen können die erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung beliebiger anderer geeigneter Computereinrichtungen implementiert sein, wie z. B. von Desktop-Computern, webbasierten Computerarchitekturen oder Ähnlichem. Derartige Computereinrichtungen können untereinander und/oder mit physikalischen Agenten wie z. B. Agenten durch einen oder mehrere Benutzer gesteuert vernetzt sein; derartige Netzwerke können Bluetooth, WiFi und/oder andere drahtlose Netztechnologien einsetzen.
Bei verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen werden physikalische Konfigurationen individueller Systemkomponenten im physischen Raum, bzw. diesbezügliche Agenten, durch einen oder mehrere Benutzer gesteuert in einer Darstellung im virtuellen Raum dupliziert. Ein gewisser Grad von Echtzeitparität kann zwischen dem physischen und dem virtuellen Raum beibehalten werden, um eine virtuelle Umgebung zu implementieren, die die physische Umgebung spiegelt. Auf diese Weise unterstützt die Erfindung ein System, bei dem Ereignisse, die in einer Umgebung auftreten, den Ablauf von in der jeweils anderen Umgebung auftretenden Ereignissen direkt beeinflussen und Konsequenzen mit sich bringen können. Elemente des virtuellen Raums werden dadurch in Bezug auf Elemente im physischen Raum gegenseitig abhängig und einheitlich gleichrangig.
Die Integration des Virtuellen und des Physischen gelten als Gegenstand der erweiterten Realität (Augmented Reality/AR); Anwendungen erweiterter Realität haben bislang zahlreiche Beispiele eines unidirektionalen Einflusses hervorgebracht (entweder wirkt sich das Physische auf das Virtuelle aus oder umgekehrt), doch fehlt dabei die Bildung eines robusten bidirektionalen Systems. Bei mindestens einer Ausführungsform der Erfindung ist ein wirklich symbiotisches System implementiert, wobei die virtuelle Umgebung in kohärenter Weise die physische Umgebung beeinflusst und umgekehrt.
Bei mindestens einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße System als Entertainment-Anwendung implementiert, wie z. B. als Darstellung eines Videospiels im physischen Raum. Spiele und Entertainment sind wegen der Einbeziehung von Interaktivität zwischen mehreren Spielern eine attraktive Verwendung der Erfindung. Bei mindestens einer Ausführungsform stellt das erfindungsgemäße System eine Umgebung bereit, wobei der Benutzer einen oder mehrere Agenten des Systems steuert, während ein oder mehrere andere(r) Agent(en) durch künstliche Intelligenz gesteuert sein können.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen stellen mehrere Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundzüge der Erfindung gemäß den Ausführungsformen. Ein Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, dass die besonderen in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen rein beispielhaft sind und dass sie den Schutzumfang dieser Erfindung nicht eingrenzen sollen.
1 ist ein Blockdiagramm mit der Darstellung einer Architektur zur Implementierung der Erfindung gemäß einer Ausführungsform.
2 stellt ein Beispiel der Integration von Ereignissen und Funktionen im physischen und virtuellen Raum gemäß einer Ausführungsform dar.
3 ist ein Blockdiagramm mit der Darstellung von Aspekten der Rolle der Host-Einrichtung (Basisstation) gemäß mindestens einer Ausführungsform und mit der Wiedergabe verschiedener Komponenten und Strukturen, die die Beziehung zwischen Benutzern, die Fahrzeuge steuern, und den Fahrzeugen selbst implementieren.
4 stellt ein Beispiel dar, bei dem Karosserieteile an Fahrzeugen verwendet werden, um eine Differenz in den Eigenschaften entsprechender Darstellungen der Fahrzeuge in einer virtuellen Umgebung wiederzugeben, sodass die Beziehung zwischen den physischen und virtuellen Umgebungen gemäß einer Ausführungsform verstärkt wird.
5 stellt ein Beispiel der Verwendung eines virtuellen Zubehörteils dar, um ein digital gerendertes Element in einem physischen Raum gemäß einer Ausführungsform zu implementieren.
6 stellt ein Beispiel einer Ausführungsform dieser Erfindung zur Implementierung einer Gameplay-Umgebung gemäß einer Ausführungsform dar, wobei Fahrzeuge über eine Rennpiste fahren.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Zum Zweck der Veranschaulichung wird die Erfindung hierin primär im Zusammenhang eines Systems beschrieben, das ein Autorennen-Spiel implementiert, wobei die von Benutzern gesteuerten Agenten physische Fahrzeuge oder Zubehör in Verbindung mit einem Gameplay sind, die auf einer physischen Piste konkurrieren. Weitere Details hinsichtlich der Implementierung eines derartigen Systems und seiner Mechanismen zur Integration virtueller und physischer Umgebungen sind ausgeführt in der zusammenhängenden US-Gebrauchsmusteranmeldung Seriennr. 13/707512 mit dem Titel ”Distributed System of Autonomously Controlled Mobile Agents” (Docket-Nr. ANK001CONT), eingereicht am 6. Dezember 2012, die hierin ausdrücklich übernommen wird. Fachleute auf diesem Gebiet erkennen jedoch, dass die hierin beschriebenen Verfahren in anderen Zusammenhängen und Umgebungen implementiert werden können und nicht auf Fahrzeuge auf einer physischen Piste beschränkt sein müssen. Der hierin verwendete Begriff „Fahrzeug” soll daher auf beliebige bewegliche Agenten erweitert sein, die auf die hierin beschriebene Weise gesteuert und betrieben werden können, während sie auch in einer virtuellen Umgebung wie hierin beschrieben dargestellt werden.
Obwohl die Erfindung hierin primär in Zusammenhang mit einer Entertainment-Anwendung beschrieben ist, erkennt ein Fachmann auf diesem Gebiet, dass diese Erfindung in vielen anderen Zusammenhängen implementiert werden kann, einschließlich Zusammenhängen, die nicht notwendigerweise mit Entertainment-Anwendungen in Verbindung stehen.
Systemarchitektur
Mit Bezug auf 1 ist eine Architektur zur Implementierung dieser Erfindung gemäß einer Ausführungsform gezeigt. In dem in 1 dargestellten System 100 wird das Gameplay über eine Host-Einrichtung 108 betrieben, die auf einer beliebigen geeigneten mobilen oder stationären Computereinrichtung implementiert sein kann, wie z. B. auf einem Smartphone, einem Tablet, einem Laptop-Computer oder Ähnlichem und/oder einer beliebigen Kombination daraus. Bei mindestens einer Ausführungsform unterstützt die Host-Einrichtung 108 verschiedene Algorithmen, die in Software, die Spielvorgänge implementiert, enthalten sind, und führt diese aus. Die Host-Einrichtung 108 und dazugehörige Software werden gemeinsam hierin als eine Basisstation oder zentrale Steuereinheit bezeichnet.
Eine beliebige Einrichtung einer Vielzahl unterschiedlicher Einrichtungen kann als Host-Einrichtung 108 dienen; Beispiele weisen Smartphones, Tablet-Computer, Laptop-Computer, Desktop-Computer, Videospiel-Konsolen und/oder beliebige andere Computereinrichtungen aufweisen, die die Steuersoftware für das System unterstützen können. Bei mindestens einer Ausführungsform kann eine derartige Einrichtung ein beliebiges geeignetes Betriebssystem verwenden, einschließlich beispielsweise und ohne diesbezügliche Einschränkung folgender Betriebssysteme: iOS oder MacOS, erhältlich von Apple Inc. aus Cupertino, US-Bundesstaat Kalifornien; Android, erhältlich von Google, Inc. aus Mountain View, US-Bundesstaat Kalifornien; oder Windows, erhältlich von der Microsoft Corporation aus Redmond, US-Bundesstaat Washington. Bei mindestens einer Ausführungsform ist die Host-Einrichtung 108 ein iPhone oder iPad, erhältlich von Apple Inc. aus Cupertino, US-Bundesstaat Kalifornien, das eine geeignete Softwareanwendung („App”) ausführt. Bei mindestens einer Ausführungsform kann die Software zur Steuerung der Host-Einrichtung 108 über beliebige geeignete Mittel bereitgestellt werden, wie z. B. über eine herunterladbare Anwendung (”App”), die die die entsprechende Funktionalität und Gameplay-Struktur aufweist, um die Agenten 104A bis 104F im physischen Raum zu betreiben und um das Gameplay entsprechend Regeln, benutzergesteuerten Vorgängen und/oder künstlicher Intelligenz zu planen, zu koordinieren und auszuführen. Bei mindestens einer Ausführungsform hält die Host-Einrichtung 108 des Status der Agenten 104A bis 104F aufrecht und sendet und empfängt Befehle an bzw. von die/den Agenten 104A bis 104F. Die Host-Einrichtung 108 kann auch eine geeignete Benutzerschnittstelle aufweisen, um die Interaktion der Benutzer mit dem System zu erleichtern.
Bei mindestens einer Ausführungsform sind die Agenten 104A bis 104F mobile Agenten wie z. B. Fahrzeuge, und sie werden hierin als solche bezeichnet, obwohl sie andere Objekte oder Komponenten sein können.
Bei mindestens einer Ausführungsform ist die Host-Einrichtung 108 der zentrale Knoten für alle Aktivitäten und Steuerbefehle, die zu den Agenten 104A bis 104F und/oder zu anderen Komponenten wie z. B. den Zubehörteilen 105, 106 übermittelt werden, und zwar sowohl bei Befehlen, deren Ursprung bei auf der Host-Einrichtung 108 ausgeführten Algorithmen liegt als auch bei durch die Host-Einrichtung 108 geleiteten Algorithmen, deren Ursprung jedoch in den Steuereinrichtungen 101D bis 101K liegt, die durch Benutzer 109D bis 109K gesteuert werden, die physisch anwesend sind oder die sich an entfernten Standorten befinden. Bei anderen Ausführungsformen kann eine stärker verteilte Architektur implementiert sein, wobei die Host-Einrichtung 108 nicht der zentrale Knoten für alle Aktivitäten und Steuerbefehle zu sein braucht.
Das in 1 gezeigte Beispiel weist eine spezifische Anzahl von Steuerungen 101D bis 101K, Agenten 104B bis 104H, Zubehörteilen 105, 106 (die ebenfalls als ein Typ von Agenten angesehen werden können), AI-gesteuerten Fahrzeugen 104J (die ebenfalls als ein Typ von Agenten angesehen werden können) und anderen Komponenten auf. Ein Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, dass die besonderen Mengen dieser in 1 dargestellten und hierin beschriebenen Komponenten rein beispielhaft sind und dass die Erfindung unter Verwendung beliebiger anderer Mengen und/oder gegebenenfalls unter Wegfall einiger der Komponenten implementiert sein kann.
Bei der Architektur aus 1 ist das System 100 auf zentralisierte Weise implementiert, wobei die Steuerungen 101D bis 101K und die Agenten (einschließlich der Fahrzeuge 104A bis 104F) neben anderen Komponenten mit der Host-Einrichtung 108 kommunizieren. Entsprechend der Darstellung können bei mindestens einer Ausführungsform mehrere Benutzer 109 (bzw. Spieler) mehrere Agenten in Form der Fahrzeuge 104A bis 104F steuern, während andere Agenten/Fahrzeuge 104J durch Mittel künstlicher Intelligenz (AI) gesteuert sein können.
Entsprechend der Darstellung in 1 kann eine beliebige Zahl externer Einrichtungen über ein beliebiges geeignetes Kommunikationsprotokoll wie z. B. eine zellulare/Internet-Verbindung 107 mit der Host-Einrichtung 108 verbunden sein. Die verschiedenen externen Einrichtungen können mit der Host-Einrichtung 108 identisch sein, müssen dies aber nicht sein. Einige oder alle der externen Einrichtungen dienen als Spieler-Steuerungen. 1 stellt verschiedene Beispiele von Einrichtungen dar, die als Spieler-Steuerungen verwendet werden können, einschließlich folgender Einrichtungen: Spielkonsole 101B mit beliebiger Anzahl von Steuerungen 101J, 101K (gesteuert durch Benutzer 109J bzw. 109K): Laptop-Computer 101D (gesteuert durch Benutzer 109D); Stand-alone-Steuerung 101E (gesteuert durch Benutzer 109E) und Smartphones 101F, 101G und 101H (gesteuert durch Benutzer 109F, 109G bzw. 109H). Bei mindestens einer Ausführungsform können einzelne oder alle Steuerungen 101 ein iPhone oder iPad sein, erhältlich von Apple Inc. aus Cupertino, US-Bundesstaat Kalifornien, das eine geeignete Softwareanwendung („App”) ausführt. Die Steuerungen 101J, 101K, 101E können von einem beliebigen geeigneten Typ sein, einschließlich beispielsweise von Steuerungen, die üblicherweise mit Konsolen-Spieleinrichtungen verwendet werden.
Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform wird ein Spiel auf einer Host-Einrichtung 108 ausgeführt. Die Host-Einrichtung 108 unterstützt Gameplay im physischen Raum in einer physikalischen Umgebung (wie z. B. auf einer Rennstrecke) sowie in einer virtuellen Umgebung mit Softwaresteuerung; der Status der virtuellen Umgebung im Speicher auf der Host-Einrichtung 108 und/oder an anderer Stelle gespeichert.
Mit Bezug auf 6 ist ein Beispiel einer Ausführungsform dieser Erfindung zur Implementierung einer Gameplay-Umgebung dargestellt, wobei Fahrzeuge 104 (Rennwagen) gemäß einer Ausführungsform auf einer befahrbaren Fläche 601 (wie z. B. der Rennstrecke) fahren. Ein Fachmann auf diesem Gebiet erkennt jedoch, dass eine derartige Umgebung lediglich ein Beispiel einer Implementierung dieser Erfindung ist; beispielsweise kann das System in einer völlig unterschiedlichen physischen Umgebung implementiert sein, z. B. mit anderen Agenten als Fahrzeugen und/oder mit unterschiedlichen Typen von Pisten oder gar keinen Pisten.
Entsprechend der Beschreibung in der US-Gebrauchsmusteranmeldung Seriennr. 13/707512 mit dem Titel ”Distributed System of Autonomously Controlled Mobile Agents” ist die befahrbare Fläche 601 bei mindestens einer Ausführungsform ein physikalisches Modell von einer oder mehreren Straßen, und es kann Objekte wie Stoppzeichen, Verkehrsampeln 105, Bahnübergänge oder Ähnliches aufweisen. Die Fahrzeuge 104 sind mobile Agenten, die sich unabhängig bewegen können. Die Fahrzeuge 104 können physisch nach dem Vorbild von PKW, LKW, Sanitätsfahrzeugen, Tieren oder beliebigen anderen gewünschten Formen modelliert sein. Bei mindestens einer Ausführungsform weist jedes Fahrzeug einen oder mehrere Sensor(en) 604, die Informationen von der befahrbaren Fläche 601 erfassen können, sowie ein Kommunikationsmodul (nicht dargestellt), das Befehle und/oder andere Informationen zum Beispiel über drahtlose Mittel zu/von der Host-Einrichtung 108 senden bzw. empfangen kann.
Entsprechend der Darstellung in 6 kann die befahrbare Fläche 601 eine beliebige Anzahl von Abschnitten 602 aufweisen, obwohl eine derartige segmentierte Anordnung optional ist. Diese Abschnitte 602 können an vorgegebenen Verbindungsstellen verbunden werden, und sie können umkonfiguriert werden, um eine beliebige gewünschte Struktur zu konstruieren. Diese Struktur wird als befahrbare Fläche 601 bezeichnet. Die Straßenabschnitte 602 weisen zusammenhängende Bereiche auf, die von einem oder mehreren Fahrzeug(en) 104 befahren werden können und die als befahrbare Bereiche bezeichnet werden und die jeweils an ihren Enden unter Verwendung eines einfachen Einrastmechanismus, der an jeder Verbindungsstelle vorhanden ist, verbunden werden. Jeder Straßenabschnitt 602 kann optional auch Strom an ein angrenzendes Straßenstück 602 übertragen, und er kann optional einen Mikrocontroller für erweiterte Funktionen aufweisen, wie z. B. für Verkehrsampeln 603 oder Ähnliches. Die befahrbare Fläche 601 kann auch als einzelnes Stück bereitgestellt werden. Die befahrbare Fläche 601 (und/oder Abschnitte 602) können faltbar, klappbar oder rollbar sein oder auf sonstige Weise zur Lagerung kompakt gemacht werden.
Bei mindestens einer Ausführungsform betreibt die auf der Host-Einrichtung 108 ausgeführte Basisstationssoftware eine virtuelle Version des physischen Spiels, die kontinuierlich die Parität mit Ereignissen in der physischen Umgebung aufrechterhält, indem gespeicherte Informationen mit Bezug auf Position, Richtung, Geschwindigkeit und andere, Spiel-Ereignisse charakterisierende Aspekte aktualisiert werden. Bei mindestens einer Ausführungsform stellt die Host-Einrichtung 108 sicher, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt die Spielstatus in der physischen Umgebung und in der virtuellen Umgebung identisch (oder im Wesentlichen identisch) sind oder dass der Spielstatus in der virtuellen Umgebung eine Wiedergabe des physischen Status mindestens bis zu einem für Gameplay-Zwecke ausreichenden Grad der Genauigkeit ist.
Bei mindestens einer Ausführungsform wird AI-Software auf der Host-Einrichtung 108 ausgeführt und gibt Befehle aus (über drahtlose Kommunikationsmechanismen oder andere Mechanismen), um eines oder mehrere der auf der Piste 601 betriebenen Fahrzeuge 104J zu steuern. Bei anderen Ausführungsformen kann die Software zur Steuerung der Fahrzeuge 104J an anderer Stelle angeordnet sein, und/oder sie kann an den Fahrzeugen 104J selbst ausgeführt werden.
Bei mindestens einer Ausführungsform kann die Host-Einrichtung 108 simultan als Steuereinheit für einen menschlichen Benutzer 109A dienen, der ein Fahrzeug 104 steuert (im dargestellten Beispiel verwendet der menschliche Benutzer 109A die Host-Einrichtung 108 zur Steuerung des Fahrzeugs 104A). Ein derartiger Funktionsumfang kann auf der Host-Einrichtung 108 bereitgestellt werden, während die Host-Einrichtung 108 auch als Leitung und als Interpreter für Steuerbefehle dient, die von anderen Einrichtungen 101D bis 101K eingehen und die andere Fahrzeuge 104B bis 104F steuern. Bei einer anderen Ausführungsform dient die Host-Einrichtung 108 nicht als Steuereinheit für einen menschlichen Benutzer 109, sondern sie arbeitet stattdessen als dedizierte zentrale Steuereinheit.
Bei mindestens einer Ausführungsform brauchen vom Benutzer gesteuerte Agenten (wie z. B. die Fahrzeuge 104B bis 104F) in Form oder Funktion nicht konsistent zu sein. Beispielsweise können die Benutzer 109 die Möglichkeit haben, andere Objekte oder Elemente als Fahrzeuge zu steuern (wie z. B. Verkehrsampeln, Bahnübergänge, Geschütztürme, Zugbrücken, Fußgänger oder Ähnliches).
Die Spieler-Steuerungen 101D bis 101K können über zwischengeschaltete Einrichtungen direkt mit der Host-Einrichtung 108 kommunizieren. Beispielsweise kommunizieren in 1 die Steuerungen 101J und 101K über die Spielekonsole 101B mit der Host-Einrichtung 108. Auf ähnliche Weise kann eine beliebige Anzahl von Verbindungsschichten zwischen Spieler-Steuerungen und der Host-Einrichtung konfiguriert werden, wie z. B. ein oder mehrere Smartphone(s), die über aufeinanderfolgende und zurück zur Host-Einrichtung vernetzte Einrichtungen mit der Host-Einrichtung verbunden sind.
1 stellt ein Beispiel dar, wobei Fahrzeuge 104B bis 104F jeweils von menschlichen Benutzern 109B bis 109F gesteuert werden. Zusätzliche Agenten, die als Zubehörteile 105, 106 bezeichnet sind, können ebenfalls durch menschliche Benutzer 109 gesteuert werden, oder sie können automatisch betrieben werden (beispielsweise unter Anleitung durch auf der Host-Einrichtung 108 oder an anderer Stelle ausgeführte AI-Software). Jedes Zubehörteil 105, 106 kann ein physikalischer oder virtueller Gegenstand sein, der strombetrieben oder passiv sein kann und der verwendet werden kann, um Aspekte der Gameplay-Umgebung und/oder andere Agenten direkt zu beeinflussen. Bei diesem Beispiel ist das Zubehörteil 105 eine physische Verkehrsampel wie z. B. in 6 dargestellt. Andere Beispiele physikalischer Zubehörteile können Schranken, Bahnübergänge, Zugbrücken oder Ähnliches sein; derartige Einrichtungen können kommunikativ mit der Host-Einrichtung 108 gekoppelt sein, um ihren Betrieb in Zusammenhang mit Gameplay zu steuern. Bei mindestens einer Ausführungsform kann ein Benutzer 109 den physikalischen Status des Zubehörteils 105 ändern und das Gameplay dadurch beeinflussen.
Intelligente Zubehörteile 105 können auch als passive Elemente im physischen Raum vorliegen. Ein Beispiel eines intelligenten passiven Zubehörteils ist ein Abziehbild, das eine potenzielle Gefahr auf der befahrbaren Fläche 601 wiedergeben soll und das an einer willkürlich gewählten Stelle zu einem Zeitpunkt vor oder während des Spiels platziert wird. Ein derartiges Abziehbild kann ein Codierschema aufweisen, das seine eindeutige Identifizierung durch die Fahrzeuge 104 ermöglicht (beispielsweise beim Überfahren). Bei mindestens einer Ausführungsform kann ein Benutzer 109, der eines oder mehrere dieser intelligenten Zubehörteile steuert die Zubehörteile individuell oder gruppenweise selektiv aktivieren bzw. deaktivieren. Während derartige Zubehörteile in der physikalischen Umgebung passiv sind, können sie in der virtuellen Umgebung ein Spektrum unterschiedlicher Merkmale darstellen, wie z. B. die folgenden Merkmale:

• Ölspuren, die das Lenken und Bremsen von darüberfahrenden Fahrzeugen aussetzen können;
• Landminen;
• Nägel;
• Aufladestellen, die nach ihrer Aktivierung die Leistung des ersten darüberfahrenden Fahrzeugs 104 physisch steigern.

Auch wenn passive Zubehörteile 105 nicht notwendigerweise eine Statusänderung auf physikalische Weise anzeigen, kann die Host-Einrichtung 108 Änderungen im virtuellen Status melden und solche Änderungen in Echtzeit über Controller 101 an die Benutzer 109 übermitteln. Das Verhalten von Fahrzeugen 104 kann sich auch als Reaktion auf Änderungen im virtuellen Status von Zubehörteilen 105 ändern.
Das Zubehörteil 106 ist ein Beispiel eines virtuellen Zubehörteils, das außer einer Computereinrichtung (wie z. B. einem Smartphone oder Tablet-Computer oder Ähnlichem) keine physikalische Komponente mit einer geeigneten Ausgabeeinrichtung (wie z. B. einem Anzeigebildschirm) aufweist. Das virtuelle Zubehörteil 106 kann physisch an einer bestimmten Stelle in der physikalischen Spieleumgebung platziert sein, um das Zubehörteil sowohl hinsichtlich Erscheinungsbild als auch in Bezug auf den Status entsprechend wiederzugeben. Mit Bezug auf 5 wird ein Beispiel eines virtuellen Zubehörteils (Tablet 106) gezeigt, das gemäß einer Ausführungsform ein digital gerendertes Element (ein Bild 503 eines Geschützturms) in einem physischen Raum implementiert. Das Bild 503 kann sich bewegen und animieren, sodass es mit physischen Fahrzeugen 104 im Gameplay-Bereich zu interagieren scheint; beispielsweise kann es den Anschein erwecken, dass es auf das physische Fahrzeug 104 schießt, und das physische Fahrzeug 104 kann veranlasst werden, zu reagieren, obwohl darauf geschossen worden ist. Diese Verhaltensweisen und Interaktionen spiegeln die virtuelle Umgebung wieder, wie auch in 5 gezeigt ist, wobei der Turm 501 auf die virtuelle Wiedergabe 502 des Fahrzeugs 104 schießt. In verschiedenen Umgebungen sind die Zubehörteile 105, 106 beim Betrieb nicht von einem menschlichen Benutzer abhängig, sondern sie können gesteuert durch auf der Host-Einrichtung 108 oder an anderer Stelle ausgeführte AI-Software betrieben werden.
Für Fachleute auf diesem Gebiet ist ersichtlich, dass steigender Anzahl der Benutzer 109 und der AI-gesteuerten Gegner auch die an der Host-Einrichtung 108 erforderliche Leistung entsprechend ansteigt. In Abhängigkeit von der Anzahl der Agenten 104 und der Kapazität der Host-Einrichtung 108 können gestiegene Rechenanforderungen beispielsweise die Spiele-Performance beeinflussen. Bei mindestens einer Ausführungsform dieser Erfindung ist das System in einer verteilten Umgebung implementiert, wobei beispielsweise die Host-Einrichtung 108 die Möglichkeit aufweist, Teile ihrer Logik auf eine beliebige Anzahl von Einrichtungen zu verteilen, mit denen sie verbunden ist und die die Ausführung dieser Logik unterstützen können. Zu Beispielen hierfür zählen Smartphones, Tablet-Computer, Laptops, Spielkonsolen oder Ähnliches, doch dies können auch beliebige geeignete Einrichtungen sein, die die erforderliche Unterstützung zur Ausführung der ihnen zugewiesenen Logik bereitstellen können. Bei mindestens einer Ausführungsform können beispielsweise einige der Verarbeitungsaufgaben, die dem Betriebssystem 100 zugeordnet sind, auf einen oder mehrere Controller 101D bis 101H verteilt werden.
Es ist nicht erforderlich, dass die Verteilung lokal bleibt; bei mindestens einer Ausführungsform kann die Logik beispielsweise auf einen oder mehrere entfernt angeordnete(n) Server verteilt werden. Ein modulares Design der Struktur der Host-Einrichtung 108 kann sich für eine zweckmäßige Logikverteilung eignen, und der Typ der Logikprozesse, von denen die Host-Einrichtung 108 entlastet wird, muss nicht einem bestimmten Funktions- oder Prozesstyp entsprechen. Bei mindestens einer Ausführungsform kann die Verteilung von Logik beispielsweise entsprechend dem Rechen- und Speicherbedarf priorisiert werden, sodass die anspruchsvollsten Ressourcen der Host-Einrichtung 108 die ersten sind, die einer anderen Stelle zugewiesen werden.
Es ist nicht erforderlich, dass die zur Kommunikation mit bzw. zwischen den Controllern 101D bis 101H eingesetzte drahtlose Schnittstelle mit der Schnittstelle identisch ist, die verwendet wird, um die Agenten 104A bis 104F gesteuert von den Benutzern 109 zu verbinden. Beispielsweise ist es möglich, dass die Host-Einrichtung 108 über WiFi mit den Controllern 101D bis 101H kommuniziert, während die Host-Einrichtung 108 mit den Agenten 104A bis 104F über Bluetooth kommuniziert. In diesem Fall kann die Host-Einrichtung 108 als Brücke zwischen einem Protokoll mit hoher Leistung (wie z. B. WiFi) und einem Protokoll mit niedriger Leistung (wie z. B. Bluetooth) fungiert. Der Vorteil eines derartigen Ansatzes wird deutlich bei Fällen, in denen Fahrzeuge 104, die über die Host-Einrichtung 108 durch Benutzer 109 oder (bei den AI-gesteuerten Fahrzeugen 10J) direkt durch die Host-Einrichtung 108 gesteuert werden, begrenzte Leistungspotenziale haben.
Ein weiterer Vorteil, den die Verwendung von Bluetooth und insbesondere von Bluetooth Low Energy (BTLE oder BLE) oder von einem drahtlosen Protokoll mit ähnlichen Fähigkeiten bietet, ist, dass Agenten 104 das drahtlose Protokoll verwenden können, um mit BTLE/Wireless-Einrichtungen mit ähnlichen Fähigkeiten zu kommunizieren. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform ein Benutzer 109, der die Steuerung eines bestimmten Fahrzeugs 104 oder eines aktiven intelligenten Zubehörteils 105 übernehmen möchte, den vorgesehenen Controller 101 (ein mit BTLE ausgestattetes Smartphone) in die Nähe des gewünschten Fahrzeugs 104 bringen. Unter Ausnutzung der BTLE eigenen Fähigkeit zur Bestimmung relativer Distanz bzw. Nähe von/zu einer anderen BTLE-fähigen Einrichtung kann ein Benutzer 109 zwei mit BTLE ausgestattete Einrichtungen in einen Schwellenbereich der Distanz bringen. Bei mindestens einer Ausführungsform kann dies einen Datenaustausch zwischen dem Smartphone (z. B. 101F) und dem Fahrzeug 104 auslösen, wobei der Benutzer 109 die Option erhält, das Fahrzeug 104 für das Spiel zu wählen. Die Auswahl wird anschließend zu einer Host-Einrichtung 108 übertragen, wobei die Kopplung zwischen dem Fahrzeug 104 und dem Smartphone 101 des Benutzers 109 angegeben wird, das dann als Steuereinrichtung des Fahrzeugs 104 vorgesehen ist.
Bei verschiedenen Ausführungsformen können BTLE-Datenaustauschvorgänge zwischen Fahrzeugen 104 und/oder mit ähnlichen drahtlosen Fähigkeiten ausgestatteten Agenten auf andere Weise eingesetzt werden. Beispielsweise können Benutzer oder Beobachter Informationen zum Status eines Agenten 104 in Bezug auf Gameplay, gesamte Nutzungsdauer und/oder historische Vorfälle empfangen, und/oder sie können Diagnosevorgänge ausführen oder die Einheit individuell anpassen.
Entsprechend der Beschreibung weiter oben können die Controller 101D bis 101H unter Verwendung beliebiger geeigneter Einrichtungen implementiert werden. Es können wiederum weniger anspruchsvolle Controller 101J, 101K verwendet werden, wie z. B. drahtlose Gamepads oder Joysticks. Wenn ein Gamepad oder Joystick 101J, 101K verwendet wird, das/der nicht mit einem drahtlosen Kommunikationsmodul ausgestattet ist, das die direkte Kommunikation mit der Host-Einrichtung 108 unterstützt, kann die Verbindung mit der Host-Einrichtung 108 über eine Spielkonsole 101B oder eine andere Zwischeneinrichtung hergestellt werden bzw. mittels Verwendung eines Dongles (nicht dargestellt), der in einen geeigneten Port an der Host-Einrichtung 108 gesteckt wird. Ein derartiger Dongle stellt drahtlos die Verbindung zum Controller 101 her und leitet die Kommunikationsvorgänge durch den Port, in den er eingesteckt ist. Alternative Ausführungsformen des Dongles können Einheiten aufweisen, die eine Brücke zwischen einem mit dem Controller 101 kompatiblen drahtlosen Protokoll und einem mit der Host-Einrichtung 108 kompatiblen drahtlosen Protokoll implementieren.
Zusätzlich zur Weiterleitung der Befehle des Benutzers 109 durch die Host-Einrichtung 108 zu den Fahrzeugen 104B bis 104F können die Controller 101D bis 101H auch Aktualisierungen von der Host-Einrichtung 108 empfangen, die den aktuellen Status des Spiels widerspiegeln. Bei mindestens einer Ausführungsform können einige oder alle der Controller 101D bis 101H mit einer oder mehreren Ausgabeeinrichtung(en) ausgestattet sein (z. B. mit einem Display, einem Lautsprecher, haptischen Ausgabemechanismen oder Ähnlichem), um das Spielerlebnis auf der Basis derartiger empfangener Informationen verstärken zu können. Derartige Erweiterungen können beispielsweise Renderings, haptische Ausgaben (z. B. Vibration) und/oder Audiodaten aufweisen, die Vorgänge auf der Rennpiste wiedergeben und/oder diese Vorgänge verstärken, um den realistischen Eindruck zu erhöhen oder Details bereitzustellen, die für einen Benutzer 109 ansonsten nicht erkennbar sind.
Bei mindestens einer Ausführungsform können die den Benutzern 109 durch einige oder alle der Controller 101D bis 101H präsentierten visuellen, haptischen und/oder akustischen Informationen für jede Einrichtung eindeutig sein. Verschiedene Agenten 104 können zu beliebigen Zeitpunkten (beispielsweise in Bezug auf Position, Geschwindigkeit, Status, Vorgang oder Ähnliches) in unterschiedlichen Status sein; zusätzlich können, wenn mehrere Benutzer 109 einen einzelnen Agenten 104 steuern, die Rollen oder Steuereingriffe der Benutzer unterschiedlich sein. Daher können die verschiedenen jedem Benutzer 109 präsentierten Szenen und Daten auf den aktuellen Status des Agenten 104 und die besondere Rolle des Benutzers 109 zugeschnitten sein. Beispielsweise kann ein Autorennspiel bei mindestens einer Ausführungsform Renderings der Rennstrecke aus der perspektive des Fahrzeugs 104 präsentieren, während dem Benutzer 109 fahrzeugspezifische Daten angezeigt werden. Bei einer Ausführungsform, bei der mehr als ein Benutzer 109 die Steuerung eines einzelnen Agenten 104 teilen kann, wie z. B. bei einem mit einer Waffe ausgestattetem Fahrzeug, wobei der Benutzer 109 die Rolle des Fahrers übernimmt, kann es beispielsweise zweckmäßig sein, dass die verschiedenen Formen von zu den Controllern 101 übertragenen Informationen bei jedem dem Agenten 104 zugeordneten Benutzer 109 in einem oder mehreren Aspekten unterschiedlich sind.
Bei verschiedenen Ausführungsformen können die Benutzer der Controller 101D bis 101H physisch anwesend sein, sodass die Controller 101D bis 101H direkt (über ein drahtloses Protokoll wie z. B. Bluetooth) mit der Host-Einrichtung 108 kommunizieren. Alternativ dazu können Benutzer der Controller 101D bis 101H entfernt angeordnet und über ein Host-Netzwerk (wie z. B. das Netzwerk 107) verbunden sein. Die Controller 101D bis 101H können auf Informationen mit Bezug auf den Spielstatus zugreifen, die von der Host-Einrichtung 108 zurückgemeldet werden.
Bei mindestens einer Ausführungsform ermöglichen es die enge Kopplung und Beibehaltung der Parität zwischen den Status der virtuellen Spielumgebung und der physischen Spielumgebung den Benutzern 109, die Fahrzeuge 104 auf einer entfernt angeordneten Piste 601 zu steuern. Eine derartige Architektur ermöglicht Benutzern, die die nicht lokal präsent sind, die Teilnahme über den Rückgriff auf die virtuelle Wiedergabe des Spiels. Bei mindestens einer Ausführungsform haben entfernt angeordnete Benutzer 109 den gleichen Steuerungsgrad über ihre Fahrzeuge 104 wie lokal präsente Benutzer 109, und sie können eine Ereignisansicht nutzen, die funktionell mit derjenigen der lokalen Benutzer 109 identisch ist.
Bei mindestens einer Ausführungsform können Zuschauer Spielereignisse von einem entfernten Standort aus beobachten, indem sie eine externe Netzverbindung nutzen. Bei dem Beispiel aus 1 beobachtet ein Zuschauer oder Beobachter 110 Spielereignisse über ein Tablet 103, das über eine zellulare/Internet-Verbindung 107 mit der Host-Einrichtung 108 kommuniziert. Da der im physikalischen Raum auftretende Vorgang in Echtzeit in der virtuellen Umgebung gespiegelt wird, kann das Tablet 103 (oder eine beliebige andere zur Anzeige der Gameplay-Aktivität eingesetzte Einrichtung) detailgetreue Renderings und zusätzliche Informationen mit Bezug auf Benutzer 109, Status und sonstige potenziell interessierende Details für den Beobachter 110 bereitstellen, während im physischen Raum Gameplay-Ereignisse auftreten.
Bei mindestens einer Ausführungsform kann ein entfernter Benutzer 109 (oder auch ein lokaler Benutzer) zusätzlich eine Hilfseinrichtung (nicht dargestellt) verwenden, um das Spiel separat vom Controller 101 anzuzeigen, den er zur Steuerung eines physischen Agenten 104 verwendet. Falls der Controller 101 des entfernten Benutzers beispielsweise einen kleinen Bildschirm hat, kann es sinnvoll sein, eine derartige Hilfseinrichtung als zweiten Bildschirm zu verwenden und somit ein vollständigeres und immersives Spielerlebnis bereitzustellen. Beispielsweise können benutzerspezifische Informationen auf einer Anzeige (wie z. B. dem Display am Controller 101) angezeigt werden, während eine Darstellung des Gameplays auf der Hilfsanzeige wiedergegeben werden kann. Die Verwendung von einer oder mehreren separaten Einrichtung(en) als Monitor kann potenzielle Anzeigebeschränkungen abmildern und eine Erfahrung bereitstellen, mit der Konsolenspieler besser vertraut sind, die an die Verwendung eines Handheld-Gamepads gewöhnt sind, das Vorgänge steuert, die sie auf einem separaten Bildschirm beobachten.
Während die hierin erörterten Beispiele den Rückgriff auf Renderings oder andere Darstellungen des Gameplays im virtuellen Raum beschreiben, ist es uneingeschränkt möglich, das Gameplay in Echtzeit im physischen Raum auf einer duplizierten physischen Piste wiederzugeben. Da die Parität zwischen virtuell und physisch beibehalten wird, kann ein entfernter Benutzer 109 das Spiel auf einer physischen Piste, die ausreichend genau der physischen Strecke 601 entspricht, auf der das Gameplay ausgeführt wird, über de Spiegelung des Status des virtuellen Modells direkt neu erzeugen. Drahtlose Kommunikation zwischen der Host-Einrichtung 108 und einem Controller für die duplizierte physische Strecke kann verwendet werden, um Fahrzeuge auf der duplizierten Strecke zu veranlassen, sich auf eine Weise zu bewegen und zu verhalten, die den Vorgang dupliziert (oder ihm zumindest nahekommt).
Die Host-Einrichtung 108 und/oder andere Komponenten können zusätzliche Funktionalität bereitstellen. Beispielsweise können ein oder mehrere Controller 101 zusätzliche Informationen mit Bezug auf im Spiel vorkommende Ereignisse bereitstellen und/oder als direkte Plattform für zusätzliches Gameplay dienen. Eine derartige Einrichtung kann beliebige geeignete Komponenten haben, um eine Stufe der Interaktivität bereitzustellen, beispielsweise einschließlich folgender Komponenten:

• einer Benutzerschnittstelle, die auf Berührung, Tastensteuerung, Ausrichtung in Bezug auf Grundrichtungen oder Neigung/Beschleunigung der Einrichtung und/oder andere geeignete Benutzereingaben reagiert;
• eines Anzeigebildschirms;
• einer oder mehrerer Audiokomponenten wie Lautsprecher und Mikrofon.

Ein Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, dass die vorstehende Liste beispielhaft und nicht erschöpfend ist.
Eine Gruppe derartiger Erweiterungen kann gemeinsam als nicht ausführbare Informationen bezeichnet werden. Hierzu gehören beispielsweise Audio- und Videodaten und/oder haptische Ausgabe, separat oder in beliebiger geeigneter Kombination. Spezifische Ausgabetypen können beispielsweise Sound-Effekte, Musik, Vibrationen, Bilder, Animationen, Film-Clips oder Ähnliches aufweisen. Beliebige dieser Informationen können einzeln oder in beliebiger geeigneter Kombination verwendet werden, um den realistischen Eindruck zu verbessern oder sonst wie die sensorischen Aspekte des Spielerlebnisses auszuweiten. Alternativ dazu können diese Erweiterungen die Form von Daten annehmen, die zusammenfassende oder ergänzende Informationen mit Bezug auf Aspekte des Spiels und/oder dessen Benutzer 109 bereitstellen, wie z. B. Performance-Daten der Fahrzeuge, Fahrer-Rankings nach Zeit, Wettbewerbsplatzierungen und/oder andere Daten.
Bei mindestens einer Ausführungsform können stark interaktive Spiel-Controller 101 wie z. B. Smartphones und Tablets verwendet werden, um eine Verbesserung des Spielerlebnisses bereitzustellen über den Rückgriff auf die Steuerungs- und Verbindungsmöglichkeiten, die diese Einrichtungen bieten, um Spielszenarien zu erzeugen, die außerhalb des direkten Vorgangs in der physischen Umgebung auftreten, und/oder um Änderungen von Aspekten des Spiels oder darin wirkenden Agenten zu ermöglichen, und zwar sowohl während eines Spiels als auch außerhalb des Gameplays. Im Kontext eines Autorennspiels kann ein Fahrzeug 104 beispielsweise einen Boxenstopp auf der physischen Rennstrecke einlegen; das Gameplay kann dann auf den Controller 101 schalten, wobei ein Benutzer die Herausforderung angeht, das Fahrzeug 104 als Mitglied des Boxenteams in einem vollständig digitalen Kontext zu warten, der eher einem konventionellen Videospielformat ähnelt. Als weiteres Beispiel kann ein Fahrzeug 104 zu einer bestimmten Stelle im physischen Raum fahren, wie z. B. zu einem in einer Spielszene angeordneten Gebäude, wobei das Gameplay in diesem Fall zur Anzeige des Spiel-Controllers wechselt, wobei die Handlung des Fahrers bzw. des Teams des Fahrzeugs 104 in einer digital gerenderten Umgebung im Gebäude fortgesetzt wird. Derartige Beispiele beschreiben Szenarien, in denen Gameplay nahtlos zwischen einer physischen Spielumgebung und einer digitalen Umgebung wechseln kann. Die digitale Umgebung kann unterstützt werden von einem stark interaktiven Controller 101 und/oder einem Controller 101 ergänzt durch eine separate Anzeigekonsole (nicht dargestellt), die mit dem Controller 101 und/oder mit der Host-Einrichtung 108 kommuniziert. In derartigen Szenarien bedeutet die Integration von Teilen oder Segmenten des Gameplays, die in einem rein digitalen Raum wie dem eines traditionellen Videospiels auftreten, in das Gesamtsystem nicht, dass diese Teile des Spielerlebnisses notwendigerweise von der physikalischen Spielarena getrennt sind oder darauf keinen Einfluss haben. Unter Berücksichtigung des Beispiels eines Benutzers 109, der ein physisches Fahrzeug 104 veranlasst, zu einer Position zu fahren, die den Zugang zu einem digitalen Abschnitt des Spiels bereitstellt, wie z. B. zu einem Boxenstopp, steuert der Benutzer 109 gegebenenfalls nicht mehr aktiv das physische Fahrzeug 104, sondern der digitale Raum kann Möglichkeiten bereitstellen, um das Fahrzeug 104 auszurüsten oder zu reparieren und dadurch die die Performance des Fahrzeugs 104 zu beeinflussen, wenn der Benutzer 109 wieder die Steuerung darüber übernimmt. Zu anderen Beispielen kann ein Benutzer 109 zählen, der auf ähnliche Weise in eine rein digitale Umgebung eintritt, die die Steuerung physikalischer Zubehörteile bietet, wie z. B. einer Zugbrücke an der Rennstrecke, die es dem Benutzer 109 ermöglicht, einen Streckenabschnitt 602 für den Verkehr in der physischen Umgebung aus einem rein digitalen Raum heraus zu öffnen und zu schließen. Entsprechend kann diese Steuerung auch für virtuelle Zubehörteile 106 bereitgestellt werden, wie z. B. für auf einem Android- oder iOS-basierten Gerät beim Spielen in der physischen Spielumgebung ausgeführtes Zubehör, das mit physischen Agenten 104 interagiert und/oder deren Verhalten beeinflusst.
Bei mindestens einer Ausführungsform, wobei diese Erfindung als Autorennspiel in einer Wettbewerbssituation implementiert ist, kann ein Controller 101 Funktionalität zur Manipulation der Geschwindigkeit und Lenkung eines Fahrzeugs 104 bereitstellen. Eine intensivere Verwendung der Möglichkeiten eines Smartphones oder einer Einrichtung mit ähnlichen Möglichkeiten als Controller 101 könnte jedoch die Spielsteuerung erweitern. Beispielsweise können beim Szenario eines „Todesrennens” Fahrzeuge 104 mit Waffen ausgestattet werden, die auf konkurrierende Fahrzeuge 104 gerichtet werden. Bei einer derartigen Ausführungsform kann ein stark interaktiver Controller 101 verwendet werden, um Funktionen zu unterstützen, die über die grundlegenden Funktionen der Geschwindigkeit und Lenkung eines Fahrzeugs hinausgehen. Zusätzliche Funktionen können bereitgestellt werden, wie z. B. das Zielen von auf einem Fahrzeug 104 montierten Waffen oder die Auswahl eines Zielfahrzeugs 104 unter einer aktiven Wiedergabe aller auf der befahrbaren Fläche 601 konkurrierenden Fahrzeugen 104.
Wie vorstehend erwähnt können bei mindestens einer Ausführungsform mehrere Benutzer 109 einen einzelnen Agenten 104 in einem Spiel steuern. Beispielsweise könnten in einer Autorennspiel-Umgebung drei Benutzer 109 ein einzelnes Fahrzeug 104 steuern, wobei ein Benutzer 109 die Lenkung und Geschwindigkeitssteuerung bereitstellt, ein anderer Benutzer 109 mit einer frontal ausgerichteten Waffe schießt und ein dritter Benutzer 109 eine nach hinten ausgerichtete Waffe dient. In einem derartigen Szenario stellen die Controller 101 die auf die von jedem Benutzer 109 übernommene Rolle zugeschnittenen Informationen bereit. Beispielsweise könnte der das Fahrzeug 104 steuernde Benutzer 109 die Anzeigeinformationen und Steuerschemata ähnlich wie bei einem typischen Autorennspiel vorfinden, während die die Geschütze bedienenden Benutzer 109 eine gerenderte Ansicht der physikalischen Spielumgebung sehen könnten, in der die angezeigte Perspektive aus einer Position am Fahrzeug 104 ist und virtuelle Darstellungen von Pistenelementen und konkurrierenden Fahrzeugen 104 an Standorten und an Standorten und mit Bahnverläufen einschließt, die relativ zu ihren tatsächlichen Positionen in der physikalischen Spielumgebung sind.
Für die Benutzer 109, die in diesem Beispiel die Waffen bedienen, wären die sich ergebenden Steuervorgänge und interaktiven Erlebnisse, die die intelligente Einrichtung bietet, ähnlich einem Ego-Shooter-Spiel.
Die Geschütze müssen nicht (können aber) durch eine beliebige physische Struktur oder ein Element an den physischen Fahrzeugen 104 selbst dargestellt werden; sie können vielmehr statt mit (oder zusätzlich zu) einer derartigen physischen Struktur in der virtuellen Umgebung dargestellt werden. Bei mindestens einer Ausführungsform kann, wenn ein Geschütz abgefeuert wird, ein Rendering dieses Schusses in der virtuellen Umgebung wiedergegeben werden, und optional können physische Fahrzeuge 104 einige visuelle und/oder akustische Angaben dieser Waffenaktivierung bereitstellen (wie z. B. Blitzlichter, Bewegung von physischen Gewehrläufen, Klänge oder Ähnliches). Das Ziel des Beschusses (z. B. ein anderes Fahrzeug 104) kann reagieren wie bei einem Treffer, beispielsweise durch Änderung des Fahrtverlaufs, Überschlag, Ausfall oder Ähnliches; visuelle Rückmeldungen können in der virtuellen und/oder physikalischen Umgebung bereitgestellt werden, beispielsweise durch Ziel-Lichtquellen, die den Eindruck vermitteln, das Ziel sei in Flammen oder sonst wie ausgefallen. LEDs oder andere visuelle und/oder akustische Komponenten können an Fahrzeugen 104 installiert sein, um das Mündungsfeuer und Geräusche bereitzustellen, die das Geräusch eines Maschinengewehrs wiedergeben; eine derartige Ausgabe kann mit dem Abfeuern des entsprechenden Geschützes im virtuellen Raum synchronisiert sein.
Bei mindestens einer Ausführungsform können Fahrzeuge 104 konzipiert sein, um (simulierte) Schäden im physischen Raum zu belegen. Beispielsweise kann eine LED angeben, dass ein Fahrzeug 104 beschädigt ist, oder die Farbänderung eines LED-Arrays kann den aktuellen Schadenstatus eines Fahrzeugs 104 angeben. Bei mindestens einer anderen Ausführungsform können komplexere Ansätze verfolgt werden, um den an einem Fahrzeug 104 durch Waffenbeschuss, Aufprall oder durch andere Mittel entstandenen Schaden wiederzugeben bzw. zu simulieren. Dies kann Teile einschließen, die vom Fahrzeug 104 abfallen, oder auch Mechanismen, die bei ihrer Auslösung kinetische Energie übertragen, wie sie das Ergebnis von Kollisionen oder auf das Fahrzeug 104 wirkenden Explosionskräften sein könnte. Bei mindestens einer Ausführungsform weisen Fahrzeuge 104 simulierte Schäden durch Änderung ihres Verhaltens auf, beispielsweise, um eine Reifenpanne, einen Lenkungsschaden oder beschädigte Motorkomponenten oder Ähnliches zu simulieren.
Bidirektionaler Einfluss zwischen physischer und virtueller Umgebung
Bei mindestens einer Ausführungsform erhält das erfindungsgemäße System die Parität in einem Game-Raum aufrecht, die simultan im virtuellen und physischen Raum auftritt, indem Ereignisse auf niedriger Ebene abgestimmt werden, um einen bidirektionalen Einfluss zwischen der physischen und der virtuellen Umgebung zu ermöglichen. Mit Bezug auf 2 ist ein Beispiel einer derartigen Integration von Ereignissen und Funktionen sowohl im physischen als auch im virtuellen Raum gezeigt. Bei diesem Beispiel ist ein Autorennspiel implementiert, in dem die mobilen Agenten Fahrzeuge sind, die im physischen Raum konkurrieren; die Fahrzeuge sind auch mit virtuellen Waffen ausgestattet.
Die Figur gibt eine Reihe von Ereignissen wieder, die virtuelle Ereignisse einbeziehen, die physische Ereignisse beeinflussen, und umgekehrt. Während die Autos auf einer physikalischen Strecke fahren, erhält die Basisstation eine virtuelle Darstellung des Rennstatus in Echtzeit aufrecht, sodass Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Bahnverlauf und andere metrische Eigenschaften in Bewegung befindlicher Fahrzeuge bei einer Wiederherstellung im Speicher, der den sich ändernden Status der physikalischen Welt widerspiegelt, kontinuierlich aufgezeichnet werden. Bei einem derartigen Szenario können die virtuellen Darstellungen der Fahrzeuge eine Reihe von Funktionen oder Eigenschaften aufweisen, die an physischen Autos nicht vorhanden sind. Ein Beispiel ist ein Geschütz, das ein Benutzer 109 verwenden kann, um auf andere Fahrzeuge im virtuellen Raum zu schießen, das im physischen Raum aber nicht vorliegt. Da die virtuellen Status und die physikalischen Status eng aneinander gekoppelt sind, können in einem davon auftretende Ereignisse den Status des jeweils anderen beeinflussen.
Die in dem Beispiel aus 2 wiedergegebene Reihe von Ereignissen läuft wie folgt ab. Das Fahrzeug 104K ist in der virtuellen Umgebung 202 durch die Fahrzeugwiedergabe 204K wiedergegeben. In der virtuellen Umgebung 202 feuert die Fahrzeugwiedergabe 204K ein virtuelles Geschütz auf die Fahrzeugwiedergabe 204L ab, die das Fahrzeug 104L in der physischen Umgebung 201 wiedergibt. Während das Fahrzeug 104K in der physischen Umgebung 201 möglicherweise kein tatsächliches Geschütz aufweisen kann, das ein Geschoss abfeuert, kann die das Spiel ausführende Host-Einrichtung 108 bestimmen, dass angesichts der relativen Positionen der Fahrzeugwiedergaben 204K, 204L sowie der Ausrichtung des Geschützes, die Physik einen Treffer an der Fahrzeugwiedergabe 204L bei Position 2 in der Figur bedingen würde. Die Host-Einrichtung 108 bestimmt auch, dass der Treffer und sie sich ergebende und beim Aufprall übertragene virtuelle Energie die Wiedergabe 204L des Zielfahrzeugs von seiner Bahn in der virtuellen Umgebung 202 versetzt.
Entsprechend der vorstehenden Beschreibung hält das System bei mindestens einer Ausführungsform die Parität zwischen der virtuellen und der physischen Umgebung aufrecht. Als Reaktion auf den oben beschriebenen Waffentreffer an der Fahrzeugwiedergabe 204L geben somit Steueralgorithmen der Host-Einrichtung 108 die virtuelle Verschiebung der Fahrzeugwiedergabe 204L in der physischen Umgebung 201 wieder. Somit wird das physische Fahrzeug 104L künstlich veranlasst, sich auf eine Weise zu bewegen, die die Versetzung der Fahrzeugwiedergabe 204L in der virtuellen Umgebung 202 nachahmt. Bei dem Beispiel aus 2 wird das an Position 2 von einer virtuellen Waffe getroffene physische Fahrzeug 104L künstlich aus seiner aktuellen Bahn im physikalischen Raum abgelenkt. Dies führt zu einer Kollision im physikalischen Raum mit einem anderen Fahrzeug 104M bei Position 3.
Der Aufprall zwischen den physischen Fahrzeugen 104L und 104M bei Position 3 beinhaltet eine Übertragung reeller Energie, die das Fahrzeug 104M von dessen ursprünglichen Bahnvektor entsprechend der Darstellung an Position 4 versetzt. Bei der Erkennung dieser Bahnänderung in der physischen Umgebung 201 veranlasst die Host-Einrichtung 108 die entsprechende Anpassung der virtuellen Umgebung 202, sodass die Fahrzeugwiedergaben 204L und 204M weiterhin die Bewegung der Fahrzeuge 104L und 104M in der physischen Umgebung 201 spiegeln. Somit wird die Fahrzeugwiedergabe 204M auf identische Weise aus ihrer Bahn abgelenkt.
Auf diese Weise erfolgt eine Ereigniskette in alternierenden Status, wobei Vorkommnisse in der virtuellen Umgebung 202 Konsequenzen in der physischen Umgebung 201 haben, und die sich ergebenden Effekte in der physischen Umgebung 201 beeinflussen wiederum die Dynamik oder Abfolge von Ereignissen in der virtuellen Umgebung 202. Das oben beschriebene Szenario ist ein Beispiel der eng verknüpften Natur der physischen und virtuellen Umgebungen 201, 202 im erfindungsgemäßen System. Statt der reinen Verbindung virtueller Komponenten mit physikalischen Komponenten sind verschiedene Ausführungsformen dieser Erfindung reell symbiotisch und bidirektional, sodass Ereignisse und Änderungen, die in einem Status (Umgebung) auftreten, Ereignisse und Änderungen im jeweils anderen Status beeinflussen.
Bei mindestens einer Ausführungsform erhält das erfindungsgemäße System nicht notwendigerweise ein präzises Gleichgewicht des wechselseitigen Einflusses über verschiedenen Status bei, sondern es kann auch einen bevorzugten dominanten Status aufrechterhalten. Beispielsweise kann das System bei mindestens einer Ausführungsform so konfiguriert sein, dass die virtuelle Umgebung 202 die physische Umgebung 201 dominiert, und die physische Umgebung 201 spiegelt einfach die in der virtuellen Umgebung 202 auftretenden Ereignisse; bei mindestens einer Ausführungsform kann die entgegengesetzte Konfiguration implementiert sein. Ein beliebiges geeignetes Prioritätsschema kann zwischen den physischen und virtuellen Umgebungen 201, 202 festgelegt werden.
Bei mindestens einer Ausführungsform stellt das erfindungsgemäße System weitere Vorteile durch die Verwendung eines Controllers 101 und/oder der Host-Einrichtung 108 bereit, die die Möglichkeit hat, eine Verbindung mit externen Server-Netzen (nicht dargestellt) herzustellen, sodass eine verbesserte Benutzererfahrung bereitgestellt wird. Bei mindestens einer Ausführungsform kann ein Benutzer 109, der über Controller 101 einen oder mehrere Agenten 104 steuert, virtuelle Gegenstände zur Verwendung im Spiel herunterladen, und/oder er kann digitalen Inhalt wie z. B. Sound-Effekte oder Lichtmustersequenzen für an den Agenten aktive LEDs herunterladen. Beliebige geeignete virtuelle Zubehörteile oder digitaler Inhalt können über einen beliebigen geeigneten E-Commerce-Mechanismus bereitgestellt werden, wie z. B. über das Herunterladen von Apps und/oder Ressourcen. Derartige Inhalte können für den Download über remote Server oder zur Installation durch andere Mittel verfügbar gemacht werden, die es den Benutzern ermöglichen, ihr Spielerlebnis maßzuschneidern bzw. zu verbessern. Bei mindestens einer Ausführungsform können über derartige Verfahren beliebige Aspekte einer Vielzahl von Aspekten des Spielerlebnisses abgeändert oder verstärkt werden, wie z. B. Persönlichkeiten für AI-gesteuerte Fahrzeuge, neue Kommentatoren, neue Szenarien für vorhandene Rennstrecken, Inhaltsschemata zum Rendering von Ereignissen, die im virtuellen Raum auftreten, und/oder individuelle Anpassungen und Verbesserungen der Fahrzeuge.
Zusätzlich zur Kommunikation mit den Spielersteuerungen 101 und den Agenten 104 gleicht bei mindestens einer Ausführungsform die Host-Einrichtung 108 Befehle des Benutzers 109 an den Betriebssystem-Rahmen des Spiels an, und sie gleicht auch unter Einbeziehung physischer Agenten 104 in der virtuellen Umgebung 202 auftretende Ereignisse an die Ereignisse an, die in der physischen Umgebung 201 auftreten.
Mit Bezug auf 3 ist ein Blockdiagramm gezeigt, das einige Aspekte der Rolle der Host-Einrichtung 108 (Basisstation) gemäß mindestens einer Ausführungsform darstellt und das die Komponenten und Strukturen wiedergibt, die zwischen Benutzern 109, die (unter Verwendung von Controllern 101) Fahrzeuge 104 steuern, den Fahrzeugen 104 selbst implementiert sein können. 3 stellt auch einige Mechanismen dar, mit denen die Benutzer 109 bei mindestens einer Ausführungsform bei der Steuerung eines Fahrzeugs 104 kooperieren können, und zwar entweder mit anderen Benutzern 109 oder unterstützt durch auf der Host-Einrichtung 108 ausgeführte AI-Planer 305A, 305B oder mit beiden. Bei dem in der Figur dargestellten Beispiel verwenden vier Benutzer 109M bis 109Q die Controller 101M bis 101Q, um vier Agenten (drei Fahrzeuge 104M, 104N, 104P und ein intelligentes Zubehörteil 105) zu steuern. Zwei AI-Planer 305A, 105B sind ebenfalls bereitgestellt. Zwischen den Controllern 101 und den Agenten 104M, 104N, 104P, 105 gibt es eine Reihe von Strukturen, die im Rahmensystem der Host-Einrichtung 108 (Basisstation) ausgeführt werden. Pfeile geben die Richtung des Informationsflusses an.
Im Interesse der Veranschaulichung und Verdeutlichung beschreibt 3 nicht notwendigerweise alle Strukturen oder den vollständigen Informationsfluss, sondern betont vielmehr nur für die Fahrzeugsteuerung relevante Informationen. Beispielsweise sind Informationen so dargestellt, dass sie in einer Richtung von den Controllern 101 zu den Filtern 301 gelangen. Fachleute auf diesem Gebiet erkennen, dass die in Verbindung mit dieser Erfindung verwendeten Steuermechanismen auch die Übertragung zusätzlicher in 3 nicht dargestellter Daten beinhalten können, einschließlich Daten, die von der Host-Einrichtung 108 zu verschiedenen anderen Komponenten gesendet werden und die beispielsweise Reports über die Performance des Rennens, Sounds, Bilder, Animationen und/oder andere nicht steuerungsbezogene Informationen betreffen.
Bei mindestens einer Ausführungsform werden von einem Benutzer veranlasste Fahrzeugbefehle über den Controller 101 zum Filter 301 gesendet; das Filter 301 kann die vom Controller 101 empfangenen Anweisungen oder andere Aspekte des Spiels entsprechend der aktuellen Umstände in Bezug auf das Fahrzeug 104 vom Benutzer 109 gesteuert detaillieren. Beispielsweise kann bei mindestens einer Ausführungsform ein Geschwindigkeitsfilter 301 implementiert werden. Unter normalen Umständen kann ein Fahrzeug 104 einen zulässigen Geschwindigkeitsbereich für seine Fahrt aufweisen. Ein Geschwindigkeitsfilter 301 kann diesen Bereich begrenzen, indem das obere Ende des Bereichs eliminiert wird, beispielsweise, falls das Fahrzeug 104 als Teil des Gameplays einen (virtuellen) Schaden erlitten hat. Andere Arten von Filtern 301 können ebenfalls bereitgestellt werden, sodass jedes Fahrzeug 104 eine Reihe unterschiedlicher Filter 104 aufweisen kann, die die unterschiedliche Aspekte seiner Performance betreffen; die Filter 104 können solche Parameter wie z. B. Geschwindigkeit, Spurwechselhäufigkeit und/oder Gebrauch von Ausrüstung (z. B. Munition in einer Bordwaffe) oder Ähnliches.
Bei mindestens einer Ausführungsform ist ein Effektsystem 302 bereitgestellt, das Eingaben in direktem Zusammenhang mit den spezifischen Agenten 104M, 104N, 104P, 105 versenden kann. Das Effektsystem 302 wirkt als globaler Akteur mit einer umfassenden Kapazität zur Beeinflussung des Fahrzeugverhaltens. Dies kann auf einem beliebigen von mehreren Wegen erfolgen. Bei verschiedenen Ausführungsformen simuliert das Effektsystem 302 die potenziellen Konsequenzen der gegenseitigen Wechselbeziehungen unter den Fahrzeugen 104, sowie auch externe Faktoren, die die Performance von einem oder mehreren der Fahrzeuge 104 beeinflussen können.
Bei mindestens einer Ausführungsform ist eine Game-Engine 303 bereitgestellt, die Regelsätze und Szenarien aufweist und die im Allgemeinen das Spiel leitet. Die Game-Engine 303 ist eng mit dem Effektsystem 302 verbunden und löst häufig Effekte aus. Entsprechend kann das Effektsystem 302 die Game-Engine 303 über Ereignisse informieren, die Vorgänge daran eingeleitet haben und die nach Maßgabe der Game-Engine 303 Konsequenzen für den Ablauf von Ereignissen mit sich bringen können. Im Interesse der Klarheit sind in 3 Verbindungslinien von Benutzern 109 zum Effektsystem 302 ausgelassen; Fachleute auf diesem Gebiet erkennen jedoch, dass von Benutzern 109 vorgenommene Vorgänge direkt oder indirekt das Effektsystem 302 auslösen können.
Ein Beispiel eines von einem Benutzer 109 in einem abgeänderten Rennszenario direkt vorgenommenen Vorgangs ist wie folgt: Bei mindestens einer Ausführungsform kann ein Benutzer 109 eine virtuelle Ölspur hinter seinem Fahrzeug 104 einsetzen (genauer – da die Ölspur im physischen Raum nicht existiert – wird sie eigentlich hinter der Fahrzeugwiedergabe 204 in der virtuellen Umgebung 202 eingesetzt). Ein nachfolgendes Fahrzeug 104, das über die virtuelle Ölspur fährt, unterliegt einem (voraussichtlich vorübergehenden) Steuerungsverlust; dies wird beispielsweise durch das Effektsystem 302 implementiert, dass die Fähigkeit des Benutzers 109, der das nachfolgende Fahrzeug 104 steuert, reduziert oder (vorübergehend) eliminiert, das nachfolgende Fahrzeug 104 zu lenken oder zu bremsen.
Ein Beispiel einer indirekten Auslösung des Effektsystems 302 ist wie folgt: Falls ein Benutzer 109 bei mindestens einer Ausführungsform einen Unfall mit seinem Fahrzeug 104 oder mit dem Fahrzeug eines anderen Benutzers 109 hat, sodass gemäß typischen Autorennregeln die Game-Engine 303 dem Effektsystem 302 anzeigt, dass die Bedingungen für die gelbe Flagge in Kraft sind, kann das Effektsystem 302 entsprechend den Parametern der Bedingungen für die gelbe Flagge Geschwindigkeitsbeschränkungen vorgeben. Derartige Beschränkungen bleiben in Kraft, bis beispielsweise die Game-Engine 303 anschließend die Bedingungen der gelben Flagge aufhebt, nachdem die Strecke freigegeben worden ist.
Bei mindestens einer Ausführungsform gibt entsprechend der Darstellung in 3 nach der erfolgten Übermittlung der Befehlsinformationen durch den Filter 301 ein Arbiter 304 die eigentlichen direkten Anweisungen an Agenten aus, die Fahrzeuge 104 oder Zubehörteile 105 sein können. Bei mindestens einer Ausführungsform optimiert der Arbiter 304 die Kommunikationsvorgänge direkt zu dem oder den Agenten 104M, 104N, 104P, 105, mit dem/denen er verbunden ist. Zusätzlich kann der Arbiter 304 in einigen Fällen einen Teil der Rolle des Filters 301 bei der Vermittlung oder Abänderung von Benutzerbefehlen teilen.
Beispielsweise kann der Arbiter 304 wirken, um von einem Benutzer 109 eingehende redundante Befehle zu reduzieren oder zu eliminieren. Der Arbiter 304 ist auch zweckmäßig in Situationen wie bei der Darstellung für das Fahrzeug 104N, wobei zwei Benutzer 109N, 109P und ein AI-Planner 305A ein einzelnes Fahrzeug 104N steuern. Dies ist ein Beispiel einer Situation, in der mehr als ein Benutzer 109 ein Fahrzeug 104 steuert. Als weiteres Beispiel kann ein Fahrzeug 104 wie weiter oben beschrieben mit Waffen ausgestattet sein, die das Zielen und Abfeuern ermöglichen, wobei ein Benutzer 109 das Fahrzeug 104 steuert und der zweite Benutzer 109 seine Waffen bedient. In diesem Fall integriert und sequenziert der Arbiter 304 die separaten geeigneten Befehlsgruppen zur Ausführung von Vorgängen im Agenten 104 entsprechend den Wünschen der separaten Benutzer 109.
Bei einem weiteren Beispiel kann ein Benutzer 109 paarweise mit einem AI-Planner 305 arbeiten, sodass der AI-Planner 305 der Fahrer ist und der Benutzer 109 die Waffen des Fahrzeugs 104 bedient oder umgekehrt. Die Möglichkeit des Rückgriffs auf den AI-Planner 305 zur Unterstützung eines Benutzers 109, der ein Fahrzeug 104 steuert, bietet eine Reihe von Vorteilen, selbst in Situationen, bei denen ein einzelner Benutzer 109 ansonsten die Möglichkeit hätte, alle Systeme an einem Fahrzeug 104 zu bedienen. Beispielsweise kann auf den Planner 305 zurückgegriffen werden, um die Lenkung durchzuführen oder in intelligenter Weise langsamere Konkurrenten auf einer Strecke zu überholen, wobei beim Benutzer 109 die Kontrolle der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 104 verbleibt. Ein Vorteil der Vergabe eines Teils der Steuerung an einen Planner 305 ist, dass dies eine umfassendere Beteiligung von Anfängern oder jüngeren Konkurrenten ermöglicht, die möglicherweise nicht über die erforderlichen motorischen Fähigkeiten verfügen, um mit älteren und erfahreneren Benutzern 109 zu konkurrieren. Auf diese Weise kann der Planner 305 Unterstützung für Benutzer 109 bei deren Steuerung eines Fahrzeugs 104 bereitstellen, und dies kann entsprechend den Regeln des Spiels und/oder der Präferenz des Benutzers 109 auf eine Reihe unterschiedlicher Weisen erfolgen.
Bei einer anderen Ausführungsform kann das Beispiel des Planners 305, der die Lenkkontrolle eines Fahrzeugs 104 übernimmt, umgekehrt werden, sodass der Planner 305 die Geschwindigkeit steuert, während der Benutzer 109 die Kontrolle über die Lenkung behält. In detaillierteren Szenarien eines gemeinsam gesteuerten Fahrzeugs 104 (oder eines anderen Agenten) kann ein Benutzer 109 mit der Lenkung und Geschwindigkeitssteuerung auf freier Strecke vertraut sein, aber weniger Erfahrung beim Überholen oder Vermeiden von Hindernissen auf einer belebten Strecke aufweisen; das System kann dann konfiguriert werden, um den Planner aufzufordern, einzugreifen, wenn Überholsituationen oder Hindernisse, die ein aktives Vermeiden erfordern, auftreten.
Bei mindestens einer Ausführungsform kann es für einen einzelnen Benutzer 109 möglich sein, mehrere Agenten 104 (zu denen Fahrzeuge 104 und/oder Zubehörteile 105 zählen können) zu steuern. Beispielsweise könnte ein Benutzer 109 einen Agenten 104 steuern, während eine Reihe anderer Agenten konfiguriert ist, um diesem Agenten zu folgen. Bei anderen Ausführungsformen könnten die Befehle des Benutzers 109 über eine Anzahl von Agenten 104 dupliziert werden, sodass sie übereinstimmend reagieren (z. B. ändern alle Agenten ihre Richtung oder Geschwindigkeit gleichzeitig). In komplexeren Szenarien kann ein Benutzer 109 Befehle höherer Stufe für eine Gruppe von Agenten 104 bereitstellen. Im Fall eines Autorennspiels können beispielsweise mehrere derart gesteuerte Fahrzeuge 104 auf die zielgerichtete Anweisung höherer Stufe eines Benutzers 109 reagieren, um z. B. das Fahrzeug 104 eines Benutzers von der Strecke abzubringen. Als Reaktion auf einen derartigen Befehl könnten die Agenten 104 sich selbst um das Fahrzeug 104 herum positionieren, um es teilweise oder vollständig zu umgeben und gemeinsam von der Strecke zu drängen. In diesen Fällen kann es Gruppen von Vorgängen geben, die schrittweise bzw. nacheinander von mehreren gemeinsam handelnden Agenten 104 ausgeführt werden.
Bei mindestens einer Ausführungsform vermittelt der Arbiter 304, wenn die Steuerung eines Fahrzeugs 104 durch einen Benutzer 109, einen einzelnen AI-Planner 305 oder gemeinsam durch mehrere Benutzer 109 oder in Kombination von Benutzern 109 und Plannern 305 erfolgt, die separaten und potenziell unabhängigen für das Fahrzeug 104 vorgesehenen Befehle, wobei darunter ausgewählt wird und/oder die Befehle sequenziell an das Fahrzeug 104 weitergegeben werden. Zahlreiche Verhaltensaspekte können an den das Fahrzeug 104 steuernden AI-Planner übertragen werden. Beispielsweise können AI-Planner 305 zusätzlich zu Schemata mit Bezug auf Fahrsteuerung und Strategie Persönlichkeitscharakteristika aufnehmen, die ihr generelles Verhalten beeinflussen. Beispielsweise können AI-Planner 305 aggressive Fahrer simulieren, die dazu neigen, andere Fahrzeuge 104 von der befahrbaren Fläche 601 abzudrängen, oder alternativ dazu Fahrer, die Konflikte vermeiden und sich stattdessen auf das Befahren einer Strecke unter Vermeidung anderer Benutzer 109 konzentrieren. Bei mindestens einer Ausführungsform können derartige AI-Schemata Meldungen an andere Benutzer 109 initiieren, um beispielsweise entweder in Zusammenhang mit bestimmten auf der befahrbaren Fläche 601 auftretenden Ereignissen oder als Ausdruck einer beabsichtigten charakterlichen Disposition andere Fahrer zu verspotten.
Bei mindestens einer Ausführungsform weisen die Fahrzeuge 104 selbst eine gewisse Kapazität zur unterstützenden Steuerung auf. Beispielsweise können Fahrzeuge 104 bei mindestens einer Ausführungsform auch ohne Unterstützung durch die Host-Einrichtung 108 die Fähigkeit haben, ihre relative seitliche Position auf der befahrbaren Fläche 601 durch Kurven und Kehren beizubehalten, ohne ein aktives Lenken durch einen Benutzer 109 zu erfordern. Entsprechend können Fahrzeuge 104 die Möglichkeit aufweisen, ihre Geschwindigkeit im Streckenverlauf entsprechend den als Teil der Streckenidentifizierung vorgeschriebenen Geschwindigkeiten (beispielsweise in lesbarer Form auf den Streckenabschnitten 602 kodiert) anzupassen. Es ist auch möglich, dass Fahrzeuge 104 mittels der gleichen Lokalisierungsmittel über die Erkennung von auf den Abschnitten 602 kodierten Informationen durch das Fehlen derartiger Informationen in ihrem Erkennungsfeld für diese Informationen bestimmen, dass sie die Strecke verlassen haben oder sonst wie nicht auf der Strecke sind. In derartigen Fällen kann es bei mindestens einer Ausführungsform für den Benutzer 109 immer noch möglich sein, das Fahrzeug 104 zu steuern, wenngleich diese Steuerung auf eine Untermenge der gesamten Möglichkeiten des Fahrzeugs 104 beschränkt ist, wenn sich dieses auf der befahrbaren Fläche 601 befindet. Bei einigen Ausführungsformen kann die Reaktion des Fahrzeugs 104 auf eine Steuerung des Benutzers 109 ähnlich der eines konventionellen ferngesteuerten Fahrzeugs sein.
Bei anderen Ausführungsformen kann die Host-Einrichtung 108 das Spiel auf andere Wege als beim tatsächlichen Gameplay steuern. Beispielsweise kann die Host-Einrichtung 108 verschiedene Merkmale von Fahrzeugen 104 steuern, die in einer physischen Umgebung entsprechend der Definition in der Software betrieben werden. Zu diesen Merkmalen können beispielsweise Performance-Eigenschaften und Fahrzeugfähigkeiten zählen. Beim anstehenden Beispiel eines fahrzeugbasierten Spiels können beispielsweise das Beschleunigungsprofil eines Fahrzeugs, die Höchstgeschwindigkeit, das Handling und andere physikalische Aspekte seiner Performance in der Software verwaltet statt durch physische Grenzen vorgegeben werden, die diesbezüglich in der realen Welt existieren. Bei mindestens einer Ausführungsform berücksichtigt das System, wie diese Definitionen Konsequenzen beim Gameplay sowohl im physischen wie auch im virtuellen Raum mit sich bringen.
Unterschiede zwischen Agenten in der virtuellen Umgebung
Die Fähigkeit von Softwarealgorithmen zur Steuerung signifikanter Aspekte der Fähigkeiten und des Verhaltens eines Agenten 104 bietet die Möglichkeit, verschiedenen Agenten 104 mit identischer Hardware Unterschiede bei diesen Fähigkeiten und Verhaltensweisen zuzuweisen. In Anbetracht der Vorteile von Konsistenz beim Hardwaredesign unter dem Gesichtspunkt der Einfachheit der Herstellung und der Kosten können die Vorteile von Agenten 104, die identisch sind, aus geschäftlicher Perspektive zwingend sein. Diese Erfindung bietet einzigartige Vorteile durch die Bereitstellung der Möglichkeit, einen gewissen Unterscheidungsgrad auf individuelle Agenten 104 in einer Gruppe zu übertragen, indem diese Unterschiede über softwarebasierte Mittel gesteuert werden, während die Konsistenz in Bezug auf Hardware beibehalten wird und dadurch Herstellungskosten eingespart werden.
Beispielsweise kann es im Kontext von Agenten, die Fahrzeuge 104 sind, die zur Konkurrenz in einer Renn- oder Wettbewerbs-Fahrumgebung wie hierin beschrieben eingerichtet sind, vorteilhaft sein, Fahrzeuge 104 mit identischen Hardwarekomponenten herzustellen, wobei Differenzen bei Fahrweise, Verhalten und Reaktion der Fahrzeuge 104 ermöglicht werden. Beispielsweise kann ein Fahrzeug 104 für ein Verhalten als High-Performance-Sportwagen vorgesehen sein, während ein anderes Fahrzeug ein schwerer Lkw mit schlechter Beschleunigung, aber hoher Trägheit oder auch ein leichtes Kompaktfahrzeug mit engem Wendekreis usw. sein kann. Derartige Unterschiede können, ohne dass dies notwendigerweise so sein muss, durch unterschiedliche Karosserien oder auf das Chassis passende Abdeckungen visuell suggeriert werden (die jedoch rein kosmetischer Natur sein können und die bei mindestens einer Ausführungsform die Performance-Eigenschaften des Fahrzeuge in keiner nennenswerten Weise physisch beeinflussen). In der Software lassen sich solche Eigenschaften leicht den Fahrzeugen 104 zuschreiben, um ein System zu implementieren, wobei die zugrundeliegenden Fähigkeiten der physischen Agenten identisch sind, während sich die Fahrzeuge entsprechend den ihnen im virtuellen Raum zugewiesenen Eigenschaften verhalten und bewegen.
Die symbiotische Natur der Fusion von physischer und virtueller Umgebung 201, 202 entsprechend der Beschreibung weiter oben ermöglicht es, dass die vorherrschende Dynamik der beabsichtigten (simulierten) physischen Unterschiede der Fahrzeuge 104 weitgehend oder vollständig in der virtuellen Umgebung 202 angeordnet ist. Wenn zwei Fahrzeuge mit identischem Gewicht und gleichen Fähigkeiten in der physikalischen Umgebung bereitgestellt sind, kann das über Software zugewiesene Verhalten dieser Fahrzeuge 104 beispielsweise sehr unterschiedliche Eigenschaften in Bezug auf Masse, Leistung, Manövrierbarkeit und Ähnliches in der physischen Welt simulieren. Bei mindestens einer Ausführungsform verwendet das erfindungsgemäße System die Physik der Fahrzeugwiedergaben 204 und ihrer Interaktionen in der virtuellen Umgebung 202, um die Bewegung und das Verhalten der Fahrzeuge 104 in der physischen Umgebung 201 zu steuern.
Beispielsweise können zwei Fahrzeuge 104 mit identischen oder ähnlichen physischen Mobilitätsprofilen bereitgestellt werden, sodass ihr Gewicht, ihre Beschleunigung, ihre Manövrierfähigkeiten und ähnliche metrische Eigenschaften in der physischen Welt gleich oder miteinander vergleichbar sind. Der primäre Unterschied zwischen den Fahrzeugen 104 ist, dass eines davon in der virtuellen Umgebung 202 zur Wiedergabe eines Panzerfahrzeugs (langsam und sehr schwer) vorgesehen ist, während das andere eine Limousine (schnell und leicht) darstellt. Bei mindestens einer Ausführungsform kann eine gewisse visuelle Unterscheidung von physischen Fahrzeugen 104 erfolgen, um den Unterschied in den Eigenschaften der entsprechenden virtuellen Fahrzeugwiedergaben 204 zu verstärken; beispielsweise können Karosserieabdeckungen auf dem Chassis unterschiedliche Markierungen, Designs und/oder Farben aufweisen, um den Unterschied bei den virtuellen Eigenschaften wiederzugeben.
Mit Bezug auf 4 ist ein Beispiel gezeigt, wobei Karosserieabdeckungen an den Fahrzeugen 104R, 104S in der physischen Umgebung 201 verwendet werden, um einen Unterschied bei den Eigenschaften entsprechender Fahrzeugwiedergaben 204R, 204S in der virtuellen Umgebung 202 wiederzugeben und um so gemäß einer Ausführungsform die Beziehung zwischen der physischen und der virtuellen Umgebung 201, 202 zu verstärken. Das Fahrzeug 104S erhält eine Abdeckung, damit es wie ein Panzer aussieht, während das Fahrzeug 104R wie eine Limousine aussehen soll. Bei mindestens einer Ausführungsform sind Fahrzeugwiedergaben 204R, 204S konfiguriert, um untereinander auf eine Weise zu interagieren, die den Umstand simuliert und wiedergibt, dass ein stark bewehrtes Fahrzeug voller Baugröße wie ein Panzer um ein Vielfaches schwerer sein kann als ein Automobil voller Baugröße, selbst wenn die physischen Fahrzeuge 104R, 104S in Bezug auf Masse und Größe tatsächlich vergleichbar sind. Während beide in 4 dargestellten Fahrzeuge 104R, 104S in der physischen Umgebung 201 betrieben werden, entspricht im Interesse der Wahrung von Konsistenz bei ihren Interaktionen die zugrundeliegende Dynamik in Bewegung befindlicher Körper bei Kollisionen der Definition in der virtuellen Umgebung 202.
Bei dem Beispiel in 4 fährt das Fahrzeug 104R (das eine Limousine darstellt) mit hoher Geschwindigkeit auf einer Bahn, die dessen Kollision mit dem Fahrzeug 104S (das einen Panzer darstellt) bewirkt. Wie vorstehend beschrieben, sind die physische und die virtuelle Umgebung 201, 202 eng miteinander gekoppelt. Da die Masseneigenschaften der beiden physischen Fahrzeuge 104R, 104S identisch oder sehr ähnlich sind, würde die newtonsche Mechanik diktieren, dass eine Kollision an Position 2 ein Ergebnis entsprechend der Darstellung bei Position 3 hat, wobei das Fahrzeug 104S (das den Panzer wiedergibt) verschoben und gedreht ist und das Fahrzeug 104R (das die Limousine wiedergibt) seine Fahrt auf einer Strecke fortsetzt, die ähnlich dem Ziel vor dem Zusammenstoß ist, jedoch mit verringerter Geschwindigkeit, da die Kollision eine Energieübertragung auf das Fahrzeug 104S einbezog. Bei mindestens einer Ausführungsform behält das System jedoch die Konsistenz mit den beiden Fahrzeugwiedergaben 204R, 204S in der virtuellen Umgebung 202 zugewiesenen Eigenschaften bei, sodass die Ergebnisse des Aufpralls der beiden Fahrzeuge 104R, 104S in der physischen Umgebung 201 künstlich veranlasst werden, der Physik der Kollision in der virtuellen Umgebung 202 zu folgen. Da insbesondere die Masse der Fahrzeugwiedergabe 204S signifikant größer ist als die der Fahrzeugwiedergabe 204R, ergibt sich das bei Position 4 gezeigte Resultat, wobei die Fahrzeugwiedergabe 204R (die Limousine) effektiv von der Fahrzeugwiedergabe 204S (dem Panzer) abprallt, während die Wirkung auf Fahrt und Position der Fahrzeugwiedergabe 204S gering ist. Entsprechend der Darstellung an Position 5 der physischen Umgebung 201 werden die physischen Fahrzeuge 104R, 104S künstlich veranlasst, den Bahnen der entsprechenden Fahrzeugwiedergaben 204R, 204S zu folgen, sodass die Simulation auf den physikalischen Raum erweitert wird.
Bei einem Aufprall zwischen zwei derartigen Fahrzeugen 104, die Fahrzeugwiedergaben 204 mit derart dramatisch unterschiedlicher Masse aufweisen, erfährt das Fahrzeug 104R im Wesentlichen somit eine signifikant größere Geschwindigkeits- und Richtungsänderung da die Interaktion durch die Trägheit der Fahrzeugwiedergabe 204S dominiert wird. Beließe man es bei der tatsächlichen Physik der Kollision zwischen den tatsächlichen Fahrzeugen 104R, 104S, wäre das Ergebnis eine Kollision unter Gleichen, wobei die Limousine den Panzer auf eine Weise versetzt, die unter Berücksichtigung der Massenunterschiede zwischen einem Pkw und einem gepanzerten Militärfahrzeug nicht realistisch wäre. Dementsprechend sind bei mindestens einer Ausführungsform, um die den Fahrzeugen im virtuellen Raum zugewiesenen Unterschiede beizubehalten, die Konsequenzen einer Kollision durch die in der Software definierten Fahrzeugparameter und die für Interaktionen in der virtuellen Umgebung geltende Physik vorgegeben.
Dementsprechend werden bei mindestens einer Ausführungsform die spezifischen Details und die Ereignisabfolge bei der Kollision gemäß Algorithmen bestimmt, die die Bewegung in der virtuellen Umgebung 202 regeln. Bei mindestens einer Ausführungsform wird Kohärenz zwischen der physischen und der virtuellen Umgebung aufrechterhalten. Ein möglicher Ansatz zur Durchsetzung dieser Kohärenz besteht darin, es den Algorithmen, die die Resultate der Kollision in der virtuellen Umgebung 202 bestimmen, zu ermöglichen, direkt die Steuerung der Fahrzeuge 104 in der physischen Umgebung 201 zu beeinflussen, um die Fahrzeuge 104 zu veranlassen, sich auf gleiche (oder ähnliche) Weise durch ein Kollisionsereignis zu bewegen, wie dies Fahrzeugwiedergabe 204 tun. Bei mindestens einer Ausführungsform erzwingt das erfindungsgemäße System Protokolle in Bezug auf die Priorität zwischen der virtuellen und der physischen Umgebung 202, 201, um einen erwünschten Paritätsgrad zwischen Ereignissen, die sich in der virtuellen Umgebung 202 ereignen, und denen in der physischen Umgebung 201 beizubehalten; auf diese Weise stellt das erfindungsgemäße System einen bidirektionalen Einfluss auf Ereignisse entsprechend der Beschreibung weiter oben bereit.
Somit reagieren bei mindestens einer Ausführungsform die Fahrzeuge 104R, 104S in der physischen Umgebung 201 parallel zu ihren Gegenstücken in der virtuellen Umgebung 202. Die Fahrzeuge 104R, 104S arbeiten und reagieren damit entsprechend Parametern, die in der virtuellen Umgebung 202 definiert sind, und entsprechend physikalischen Gesetzen, die in der virtuellen Umgebung 202 bei diesen Parametern Anwendung finden.
Bei diesem speziellen Beispiel ereignet sich eine Kollision sowohl in der virtuellen wie auch in der physischen Umgebung 202, 201. Da die den Fahrzeugwiedergaben 204 in der virtuellen Umgebung 202 zugewiesenen Masseneigenschaften nicht denen der physischen Fahrzeuge 104 entsprechen, wäre das Ergebnis der Kollision in den beiden Umgebungen unterschiedlich. Hierbei gab das Betriebsprotokoll der Aufprallphysik entsprechend der Bestimmung in der virtuellen Umgebung 202 Priorität; die physischen Fahrzeuge wurden veranlasst, gemäß den physikalischen Gegebenheiten zu reagieren. In anderen Situationen könnte es dagegen wünschenswert sein, der Physik und dem Verhalten der physischen Umgebung 201 Priorität zu verleihen und die entsprechende Anpassung der virtuellen Umgebung 202 zu veranlassen.
Während das in 4 dargestellte Beispiel eine Anwendung virtueller Parameter auf konventionelle newtonsche Physik beschreibt, erkennen Fachleute auf diesem Gebiet, dass beliebige Gruppen von Regeln definiert werden können, um die Bewegung virtueller Körper bei Kollisionen oder beliebige andere Aspekte der Bewegung zu regeln, die ansonsten durch die Physik der realen Welt vorgegeben sind. Andere Fälle könnten beispielsweise reibungslose Flächen in Teilen der virtuellen Umgebung 202 einschließen, die bewirken, dass über die entsprechenden Abschnitte der befahrbaren Fläche 601 fahrende physische Fahrzeuge 104 ihre Fähigkeit zum Lenken oder Anhalten verlieren, so dass sie gemäß der Trägheit abdriften; oder auch simulierte Steigungen, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Beschleunigungsvermögen wie bei einer Bergfahrt reduziert sind, auch wenn die physische befahrbare Fläche 601 flach bleibt. Virtuelle Kräfte zahlreicher Arten können willkürlich eingeführt werden und die Bewegung der Fahrzeuge 104 anders beeinflussen, als dies die Kräfte in der realen Welt tun würden, die ausschließlich gemäß der Physik der realen Welt agieren. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße System Verhaltensweisen simulieren und implementieren, die nicht den Gesetzen der Physik der realen Welt folgen, sondern die anderen Regeln folgen können.
Fehlerkorrektur und Streckeninformation
Selbst in Fällen, in denen vorgesehen ist, dass die virtuelle und die physische Umgebung 202, 201 als gegenseitige Spiegel fungieren (d. h., wobei die Physik und die Dynamik sich entsprechen sollen und zu jedem Zeitpunkt separat voneinander die gleichen Ergebnisse aufweisen), kann es Situationen geben, bei denen Fehler eingeführt werden können, die Ungleichheit zwischen den Ereignissen in der virtuellen und der physischen Umgebung 202, 201 bewirken.
Beim Modellieren der Bewegung des Fahrzeugs 104, das anfangs einen Rundkurs befährt, können beispielsweise die Unterschiede zwischen einem Modellansatz und der Realität in Bezug auf Aspekte wie z. B. die Beschleunigung des Fahrzeugs 104, die Chassisgeometrie und die Masse, Streckenanpassungen, Reibung zwischen Rädern und der befahrbaren Fläche 601 und Ähnliches Fehler einführen. Ohne Korrektur können derartige Fehler zunehmen. Dementsprechend werden die physische Umgebung 201 und die virtuelle Umgebung 202 ohne Protokolle zur Festlegung und Aufrechterhaltung von Parität zwischen den Ereignissen, die in diesen beiden Umgebungen auftreten, potenziell schnell voneinander abweichen.
Bei mindestens einer Ausführungsform kann das System konfiguriert werden, um derartige Fehler auf der Basis eines erzwungenen Prioritätsschemas, das angibt, ob die Fehler zu Gunsten der physischen oder der virtuellen Umgebung korrigiert werden sollen, zu korrigieren. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße System bei mindestens einer Ausführungsform Protokolle festlegen, um sicherzustellen, dass Parität zwischen der physischen und der virtuellen Umgebung beibehalten wird. Es kann sehr zweckmäßig sein, zu verstehen, wie diese Protokolle arbeiten, um über eine Prüfung der Prozesse, die die Lokalisierung und Steuerung von Fahrzeugen 104 in beiden Umgebungen regeln, Parität zwischen den beiden Umgebungen sicherzustellen.
Betrachtet man den Ausgangsfall eines einzelnen Fahrzeugs 104 auf einer befahrbaren Fläche 601, ist es absolut wahrscheinlich, dass das Fahrzeug 104 zu Beginn keine verwendbaren Informationen in Bezug auf die Natur des Strecken-Layouts oder seiner Position auf der Strecke hat. Es ist auch möglich, dass die Host-Einrichtung 108, die die Ereignisse steuert, die in der virtuellen Umgebung 202 auftreten, keine Informationen in Bezug auf die befahrbare Fläche 601 hat, auf der sich das Fahrzeug 104 befindet, bzw. in Bezug auf die aktuelle Position des Fahrzeugs 104 darauf.
Bei mindestens einer Ausführungsform sind Mittel bereitgestellt, um es einem Benutzer 109 zu ermöglichen, Strecken- und Positionsinformationen als Teil des Einrichtungsprozesses bereitzustellen, und zwar entweder durch direkte Eingabe oder über Mittel, die es der Host-Einrichtung 108 ermöglichen, diese zu bestimmen, wie z. B. ein digitales Foto der befahrbaren Fläche 601 einschließlich eines Fahrzeugs 104. Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die es einem Benutzer 109 nicht ermöglicht, derartige Streckeninformationen oder Positionsangaben des Fahrzeugs auf der befahrbaren Fläche 601 bereitzustellen oder sonst wie derartige Informationen vor dem Betrieb bereitzustellen, können die Informationen zur Bestimmung von Strecke und Position vom Fahrzeug 104 selbst erfasst werden. Insbesondere kann das Fahrzeug 104 über eine Distanz, die ausreichend lang ist, damit es die Daten bezüglich der Identifizierung eines bestimmten Abschnitts 602 der befahrbaren Fläche 601 und die Identifizierung der Position des Fahrzeugs 104 auf dem Abschnitt 602 auslesen kann, auf der Strecke fahren. Nachdem das Fahrzeug 104 diese Informationen erhalten hat, werden die Informationen zur Host-Einrichtung 108 kommuniziert, die sie als Verweis auf einen Index von Abschnitten 602 verwendet, um den eindeutig identifizierten Abschnitt 602 einem entsprechenden Abschnitt 602 und der Positionsidentifizierung zuzuordnen. Die Host-Einrichtung 108 erzeugt dadurch einen Näherungswert der Position des Fahrzeugs 104 auf der befahrbaren Fläche 601.
Die Identifizierung des Abschnitts 602 durch die Host-Einrichtung 108 ergibt weiter eine Reihe von Daten in Bezug auf die Betriebsgrenzen des Fahrzeugs 104, die wiederum zum Fahrzeug 104 kommuniziert werden können. Diese Daten können eine Kombination von Ortungsinformationen (bei einer Rennstrecke z. B. die Position des Fahrzeugs 104 entlang der Strecke und sein horizontaler Versatz von der Mittellinie der Strecke) und Daten hinsichtlich der Betriebsgrenzen sein, wie z. B. die maximal zulässigen Geschwindigkeiten auf verschiedenen Abschnitten der Strecke oder die Angabe, ob an Kreuzungen auf der Strecke ein Umkehren zulässig ist. Ein Vorteil der Bereitstellung dieser Daten für das Fahrzeug 104 ist, dass sie es dem Fahrzeug 104 ermöglichen, auf niedriger Ebene eine gewisse Fähigkeit zum von Befehlen der Host-Einrichtung 108 unabhängigen Betrieb beizubehalten, wie z. B. die Beibehaltung der seitlichen Position auf einer Strecke und die Verringerung der Geschwindigkeit als Reaktion auf Änderungen der Streckengeometrie.
Nach der Identifizierung des Abschnitts 602 und der Position des Fahrzeugs 104 kann die Host-Einrichtung 108 ein Bewegungsmodell einsetzen, um die Position des Fahrzeugs 104 auf fortlaufender Basis zu erfassen, beginnend mit dem durch die Position des Fahrzeugs 104 im physischen Raum bestimmten Anfangszustand. Mit der Erkennung der oben erwähnten Fehlerquellen, die Unterschiede zwischen der tatsächlichen Position des Fahrzeugs 104 und den durch ein Bewegungsmodell in der virtuellen Umgebung 202 vorhergesagten Positionen ergeben, kann das Fahrzeug 104 in der physischen Umgebung 201 Aktualisierungen seiner Position über die reguläre Kommunikation mit der Host-Einrichtung 108 bereitstellen. Die Aktualisierungsdaten können beispielsweise aktuelle Informationen bezüglich der IDs von Streckenstück und Position aufweisen sowie direkte Positionsdaten wie die präzise seitliche Position des Fahrzeugs 104 auf der Strecke. Durch die Verwendung dieser Daten entweder direkt oder als Eingaben für Berechnungen, die zur Aktualisierung der virtuellen Umgebung 202 dienen, wahrt die Host-Einrichtung 108 die Kohärenz zwischen der Bewegung des Fahrzeugs 104 in der physischen Umgebung 201 und der Bewegung der entsprechenden Fahrzeugwiedergabe 204 in der virtuellen Umgebung 202.
Bei der beschriebenen Ausführungsform erhält die Bewegung des physischen Fahrzeugs 104 Priorität gegenüber der Bewegung der entsprechenden Fahrzeugwiedergabe 204, da die Aktualisierungen auf den Bewegungseigenschaften des physischen Fahrzeugs 104 basieren, die für das virtuelle Modell bereitgestellt werden. Andere Ausführungsformen können mit dem umgekehrten Protokoll arbeiten. Somit kann die Bewegung der virtuellen Fahrzeugwiedergabe 204 Priorität haben, und die Aktualisierungen können erfolgen, um sicherzustellen, dass das physische Fahrzeug 104 mit seiner entsprechenden Bewegung übereinstimmt. Es ist ersichtlich, dass derartige Umstände andere Szenarien als den Live-Betrieb des Fahrzeugs 104 oder der Fahrzeuge 104 einschließen können und sogar Szenarien, in denen die in der virtuellen Umgebung 202 auftretenden Ereignisse auf einem Bewegungsmodell basieren. Als Beispiel könnten Fahrzeugbewegungen und Interaktionen in einem zuvor gespielten Spiel erfasst und für späteres erneutes Spielen gespeichert worden sein. Selbst, wenn physische Fahrzeuge 104 im ursprünglichen Gameplay Priorität hatten, kann die Neuanlage dieses Gameplays in der physischen Umgebung 201 das erneute Spielen der aufgezeichneten Ereignisse in virtueller Form einbeziehen, wobei das entsprechende physische Fahrzeug 104 bzw. die Fahrzeuge 104 geführt wird/werden.
Zwischenstatus
Bei mindestens einer Ausführungsform der Erfindung, die einen bidirektionalen Einfluss zwischen der virtuellen und der physischen Umgebung 202, 201 beibehält, kann die Priorität, wenn zwischen den Physischen und dem Virtuellen Unterschiede auftreten, von den Umständen abhängig sein und davon, wie die Zuweisung von Priorität in einer gegebenen Situation die zugrundeliegende Struktur und die Ziele des Gameplays unterstützt. Bei anderen Ausführungsformen könnte die Priorität nicht der einen oder der anderen Seite zugewiesen werden, sondern stattdessen könnte das System in einem Status, der teilweise zwischen den Vorgaben der einen oder der anderen Seite liegt, einen Kompromiss dazwischen suchen. In solchen Fällen können Verhalten und Bewegung sowohl in der virtuellen wie auch in der physischen Umgebung 202, 201 angepasst werden, um sie an den Kompromissstatus anzugleichen.
Erfassung und Speicherung von Gameplay
Bei mindestens einer Ausführungsform ermöglicht die Beibehaltung von zwei Status in Parität – einem physischen und einem virtuellen Status – die Erfassung, Speicherung, Verteilung und/oder anschließende Neuanlage von Gameplay oder vollständigen Spielen. Die Möglichkeit der Host-Einrichtung 108 zur Vornahme von Anpassungen der physischen Umgebung 201, um der virtuellen Umgebung 202 zu entsprechen (wenn Unterschiede des Status auftreten und die virtuelle Umgebung Priorität erhält), kann auch angewandt werden, um vorangegangene Spiele neu einzurichten oder um aufgezeichnete oder neu angelegte und erneut gespielte Spielsequenzen als Ablauf von Ereignissen und Vorgängen auszuführen, die in der virtuellen Umgebung 202 auftreten und direkt in der physischen Umgebung 201 dupliziert werden. Bei mindestens einer Ausführungsform kann der Vorgang bei der Neuanlage eines aufgezeichneten Spielszenarios oder während des Ablaufs eines live gespielten Spiels von einem Kommentator begleitet werden, der einen Bericht über die Ereignisse bereitstellt. Beispielsweise können, während die Ereignisse in der physischen Umgebung 201 auftreten, die koordinierten Sequenzen in der virtuellen Umgebung 202 einen automatischen Kommentator aktivieren, um relevante Informationen in Bezug auf den sich ändernden Vorgangsstatus im Gameplay (sowie einen Farbkommentar) bereitzustellen.
Virtuelles Zubehör
Entsprechend der Beschreibung weiter oben in Zusammenhang mit 1 können Agenten 104 eine Reihe von Formen annehmen, und zwar unter direkter Benutzersteuerung oder gesteuert durch den AI-Planner 305 oder über eine Kombination daraus. Bei mindestens einer Ausführungsform kann ein virtuelles Zubehörteil 106 bereitgestellt sein, um ein digital gerendertes Element im physikalischen Raum zu implementieren.
Mit Bezug auf 5 ist ein Beispiel eines virtuellen Zubehörteils 106 im Kontext der in einem Autorenn- und Schießspiel ausgeführten Erfindung gezeigt. In diesem Fall gibt das virtuelle Zubehörteil 106 einen aktiv zielgeführten und abgefeuerten Geschützturm 503 wieder. Ähnlich wie bei anderen Agenten im Game-Raum erhält das virtuelle Zubehörteil 106 eine Präsenz sowohl in der physischen wie auch in der virtuellen Umgebung 201, 202 aufrecht. Für die physische Präsenz stellt jedoch eine Host-Einrichtung das Rendering des Zubehörteils 106 bereit. In 5 wird die Darstellung des Geschützturms 503 durch ein Tablet 504 bereitgestellt (wie z. B. durch ein iPad, obwohl beliebige andere elektronische Einrichtungen verwendet werden können), das den Geschützturm 503 in der Position und dem Status anzeigt, die die dessen Präsenz 501 in der virtuellen Umgebung 202 entsprechen.
Bei mindestens einer Ausführungsform, wobei die Agenten 104 auf der auf ein Medium gedruckten befahrbaren Fläche 601 betrieben werden, kann das virtuelle Zubehörteil 106 durch die Platzierung des Tablets 504 an einer vorbestimmten Position und/oder mit der auf dem Medium markierten Ausrichtung in das Gameplay integriert sein. Alternativ dazu kann eine beliebige willkürliche Platzierung relativ zum physikalischen Game-Raum zulässig sein.
Bei mindestens einer Ausführungsform kann ein Tablet 504, das mit einer nach hinten ausgerichteten Kamera ausgestattet ist, zur Ausführung des virtuellen Zubehörteils 106 verwendet werden. Während der Platzierung des Tablets 504 kann die Kamera eingeschaltet werden und Videoaufnahmen aufzeichnen. Beim Positionieren des Tablets 504 stellt der sich verändernde Blickwinkel des physischen Game-Raums Eingabedaten bereit, aus denen die Position und die Ausrichtung des Tablets relativ zu den anderen Elementen des Game-Raums abgeleitet werden können. Dieser Ansatz eliminiert die Beschränkung hinsichtlich der Platzierung des Tablets 504 mit Bezug auf Position und Ausrichtung.
Bei mindestens einer Ausführungsform kann das Rendering des virtuellen Zubehörteils 106 gegen ein Hintergrundbild desjenigen Abschnitts des gedruckten Mediums erfolgen, den es überlagert. Dies lässt sich erreichen, indem die Host-Einrichtung 108 ein Bild des abgedeckten Anschnitts des Mediums direkt für das Tablet 504 bereitstellt oder indem das Tablet 504 bei seiner Platzierung ein Bild seiner darunter befindlichen Auflagefläche aufnimmt. Im letzteren Fall ist dieser Ansatz sinnvoll, wenn das virtuelle Zubehörteil 106 zur Platzierung jenseits des Game-Raums entsprechend der Definition durch die geometrischen Grenzen eines gedruckten Mediums vorgesehen ist.
Die Funktion eines virtuellen Zubehörteils 106 anhand seiner Integration in das Gameplay ähnelt der anderer Agenten 104. Bei dem in 5 dargestellten Szenario gelangt die Fahrzeugwiedergabe 204T in die Nähe der Wiedergabe des Geschützturms 501 in der virtuellen Umgebung 102; dementsprechend passiert das physische Fahrzeug 104T den in der physischen Umgebung 201 auf das virtuelle Zubehörteil 106 (Tablet 504) gerenderten Geschützturm 503. Beim Eintritt der Fahrzeugwiedergabe 204T in die Schusslinie der Geschützturm-Wiedergabe 501 entlädt sich die Geschützturm-Wiedergabe 501, was zu einem Einschlag bei der Fahrzeugwiedergabe 204T führt. Bei mindestens einer Ausführungsform sind der vollständige Schuss und der Einschlag bei Betrachtung auf einer Einrichtung, die das Gameplay in der virtuellen Umgebung 202 anzeigt, sichtbar. Für Betrachter, die den gleichen Vorgang in der physischen Umgebung 201 einsehen, kann das Rendering der Entladung des Geschützturms 503 auf den Bildschirm des virtuellen Zubehörteils 106 beschränkt sein; in diesem Fall das Tablet 504. Entsprechend der zwischen der virtuellen und der physischen Umgebung 202, 201 beibehaltenen Parität wäre das Resultat der Treffer beim Fahrzeug 104T und der Fahrzeugwiedergabe 204T jedoch gleich, wobei die virtuelle Fahrzeugwiedergabe 204 Schaden nimmt und in diesem Fall ein Kontrollverlust zum Abdriften von der Strecke führt. Das entsprechende Fahrzeug 104T in der physischen Umgebung 201 kann die Fähigkeit aufweisen, den Einschlag durch Geräusche und/oder Aufleuchten von LEDs und/oder andere Mittel anzugeben. Zusätzlich spiegeln Bewegung und Verhalten des Fahrzeugs 104T den sich ergebenden Kontrollverlust aus der Perspektive der virtuellen Umgebung 202.
Die Erfindung wurde detailliert mit Bezug auf mögliche Ausführungsformen beschrieben. Fachleute auf diesem Gebiet erkennen, dass die Erfindung in anderen Ausführungsformen umgesetzt werden kann. Zunächst sind die spezifische Benennung der Komponenten, die Schreibweise von begriffen, die Attribute, Datenstrukturen oder beliebige andere programmiertechnische oder strukturelle Aspekte nicht verpflichtend oder wesentlich, und die Mechanismen, die die Erfindung oder ihre Merkmale implementieren, können unterschiedliche Namen, Formate oder Protokolle aufweisen. Weiter kann das System wie beschrieben über eine Kombination aus Hardware und Software implementiert sein oder vollständig in Hardwareelementen oder vollständig in Softwareelementen. Die besondere Aufteilung des Funktionsumfangs zwischen den verschiedenen hierin beschriebenen Systemkomponenten ist ebenfalls rein beispielhaft und nicht verbindlich; durch eine einzelne Systemkomponente ausgeführte Funktionen können stattdessen durch mehrere Komponenten ausgeführt werden, und durch mehrere Komponenten ausgeführte Funktionen können stattdessen durch eine einzelne Komponente ausgeführt werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann diese Erfindung als ein System oder ein Verfahren zur Ausführung der oben beschriebenen Techniken implementiert sein, und zwar entweder einzeln oder in beliebiger Kombination. Bei einer anderen Ausführungsform kann diese Erfindung als ein Computerprogrammprodukt implementiert sein, das ein nicht transitorisches computerlesbares Speichermedium und auf dem Medium codierten Computerprogrammcode aufweist, um einen Prozessor in einer Computereinrichtung oder einer anderen elektronischen Einrichtung zu veranlassen, die oben beschriebenen Techniken auszuführen.
In der Spezifikation bedeutet ein Verweis auf ”eine Ausführungsform” (bestimmt oder unbestimmt), dass ein bestimmtes in Zusammenhang mit den Ausführungsformen beschriebenes Merkmal, eine Struktur oder eine Eigenschaft in mindestens einer Ausführungsform der Erfindung eingeschlossen ist. Die an verschiedenen Stellen vorkommende Formulierung ”bei mindestens einer Ausführungsform” bezieht sich nicht notwendigerweise immer auf die gleiche Ausführungsform.
Einige vorstehende Abschnitte werden anhand von Algorithmen und symbolischen Wiedergaben von Operationen mit Datenbits in einem Speicher einer Computereinrichtung präsentiert. Diese algorithmischen Beschreibungen und Wiedergaben sind die Mittel, die Fachleute auf dem Gebiet der Datenverarbeitung verwenden, um anderen Fachleuten den Gegenstand ihrer Arbeit möglichst effizient zu übermitteln. Ein Algorithmus wird hierin und im Allgemeinen aufgefasst als in sich konsistente Sequenz von Schritten (Anweisungen), die zu einem gewünschten Resultat führen. Die Schritte sind solche, die physische Bearbeitungen physischer Mengen erfordern. Normalerweise, obwohl dies nicht erforderlich ist, nehmen diese Mengen die Form von elektrischen, magnetischen oder optischen Signalen an, die gespeichert, übertragen, kombiniert, vergleichen und sonst wie bearbeitet werden können. Gelegentlich ist es im Wesentlichen aus Gründen üblichen Gebrauchs zweckmäßig, diese Signale als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen, Begriffe, Zahlen oder Ähnliches zu bezeichnen. Weiter ist es gelegentlich auch zweckmäßig, bestimmte Anordnungen von Schritten, die physische Bearbeitungen physischer Mengen erfordern, ohne Verlust der Verallgemeinerung als Module oder Code-Einrichtungen zu bezeichnen.
Es ist jedoch zu beachten, dass all diese und ähnliche Begriffe geeigneten physikalischen Mengen zuzuordnen sind und dass es rein zweckmäßige auf diese Mengen angewandte Benennungen sind. Sofern in der folgenden Erörterung nichts erkennbar anderes angegeben ist, ist ersichtlich, dass sich im Verlauf der Beschreibung Erörterungen unter Verwendung von Begriffen wie „Verarbeitung” oder „Berechnung” oder „Rechenvorgang” oder „Anzeige” oder „Bestimmung” oder Ähnliches auf den Betrieb und die Prozesse eines Computersystems oder eines ähnlichen elektronischen Rechenmoduls und/oder einer Einrichtung beziehen, die als physikalische (elektronische) Mengen wiedergegebene Daten in den Speichern oder Registern des Computersystems oder in anderen derartigen Informationsspeichern, Übertragungs- und Anzeigeeinrichtungen verarbeiten und umwandeln.
Bestimmte Aspekte dieser Erfindung weisen Prozessschritte und Anweisungen auf, die hierin in Form eines Algorithmus beschrieben sind. Es ist zu beachten, dass die Prozessschritte und Anweisungen dieser Erfindung in Software, Firmware und/oder Hardware ausgeführt sein können, und bei Ausführung in Software können sie heruntergeladen werden, um auf von einer Vielzahl von Betriebssystemen genutzten unterschiedlichen Plattformen gespeichert und ausgeführt zu werden.
Diese Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ausführung der hierin beschriebenen Vorgänge. Diese Vorrichtung kann speziell für die erforderlichen Zwecke konstruiert sein, oder sie kann eine Computereinrichtung für allgemeine Zwecke aufweisen, die durch ein in der Computereinrichtung gespeichertes Computerprogramm selektiv aktiviert oder neu konfiguriert wird. Ein derartiges Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein, wie z. B., aber ohne diesbezügliche Einschränkung, einem beliebigen Typ einer Platte unter Einschluss von Floppy Disks, Optical Disks, CD-ROMs, Magneto-Optical Disks, Nur-Lese-Speichern (ROMs), RAMs, EPROMs, EEPROMs, Flash-Speicher, Solid-State-Drives, magnetischen oder optischen Karten, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs) oder beliebigen Typen geeigneter Medien zum Speichern elektronischer Anweisungen, jeweils mit einem Computersystem-Bus gekoppelt. Weiter können die hierin erwähnten Computereinrichtungen einen einzelnen Prozessor aufweisen, oder es können Architekturen unter Verwendung von Mehrprozessor-Designs für erhöhte Rechenkapazität sein.
Die hierin präsentierten Algorithmen und Anzeigen beziehen sich nicht auf bestimmte Computereinrichtungen, virtualisierte Systeme oder andere Vorrichtungen an sich. Verschiedene Systeme für allgemeine Zwecke können ebenfalls mit Programmen entsprechend den Lehren hierin eingesetzt werden, oder es kann sich als zweckmäßig erweisen, speziellere Vorrichtungen zur Ausführung der erforderlichen Verfahrensschritte zu konstruieren. Die erforderliche Struktur für eine Vielzahl von dieser Systeme ist aus der hierin wiedergegebenen Beschreibung ersichtlich. Zusätzlich ist diese Erfindung nicht mit Bezug auf eine bestimmte Programmiersprache beschrieben. Es ist ersichtlich, dass eine Vielzahl von Programmiersprachen verwendet werden kann, um die Lehren dieser Erfindung entsprechend der Beschreibung hierin zu implementieren, und alle vorstehenden Verweise auf spezifische Sprachen sind zur Offenbarung der Umsetzung und besten Ausführungsform dieser Erfindung angegeben.
Dementsprechend kann diese Erfindung bei verschiedenen Ausführungsformen in Software, Hardware und/oder anderen Elementen zur Steuerung eines Computersystems, einer Computereinrichtung oder einer anderen elektronischen Einrichtung oder einer beliebigen Kombination oder Vielzahl davon implementiert werden. Eine derartige elektronische Einrichtung kann beispielsweise einen Prozessor, eine Eingabeeinrichtung (z. B. eine Tastatur, eine Maus, ein Touchpad, ein Trackpad, einen Joystick, einen Trackball, ein Mikrofon und/oder beliebige Kombinationen daraus), eine Ausgabeeinrichtung (wie z. B. einen Bildschirm, einen Lautsprecher oder Ähnliches), Speicher, Langzeitspeicher (wie z. B. einen Magnetspeicher, einen optischen Speicher oder Ähnliches) und/oder Netzwerk-Connectivity gemäß auf diesem Gebiet bereits bekannten Techniken aufweisen. Eine derartige elektronische Einrichtung kann tragbar oder nicht tragbar sein. Beispiele elektronischer Einrichtungen, die zur Implementierung der Erfindung verwendet werden können, schließen unter anderem Folgendes ein: Mobiltelefon, Personal Digital Assistant, Smartphone, Kiosk, Server-Computer, Enterprise-Computing-Einrichtung, Desktop-Computer, Laptop-Computer, Tablet-Computer, Unterhaltungselektronik-Einrichtung, TV-Einrichtung, Set-Top-Box oder Ähnliches. Eine elektronische Einrichtung zur Implementierung dieser Erfindung kann ein beliebiges Betriebssystem verwenden, wie z. B.: Linux; Microsoft Windows, erhältlich von der Microsoft Corporation aus Redmond, US-Bundesstaat Washington; Mac OS X, erhältlich von Apple Inc. aus Cupertino, US-Bundesstaat Kalifornien; iOS, erhältlich von Apple Inc. aus Cupertino, US-Bundesstaat Kalifornien; und/oder ein beliebiges anderes Betriebssystem, das für den Einsatz auf der Einrichtung eingerichtet ist.
Während die Erfindung mit Bezug auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen beschrieben wurde, erkennen Fachleute auf diesem Gebiet kraft der vorstehenden Beschreibung, dass andere Ausführungsformen abgeleitet werden können, die nicht vom Schutzumfang dieser Erfindung entsprechend der Beschreibung hierin abweichen. Zusätzlich ist anzumerken, dass der in der Spezifikation verwendete Sprachgebrauch im Wesentlichen zum Zweck der Lesbarkeit und Vermittlung gewählt wurde und dass er nicht unbedingt gewählt worden ist, um den erfinderischen Gegenstand zu begrenzen oder umschreiben. Dementsprechend soll die Offenbarung dieser Erfindung den in den Patentansprüchen ausgeführten Schutzumfang der Erfindung veranschaulichen, aber nicht einschränken.

Claims

System, das Folgendes aufweist: eine Vielzahl von physischen Agenten, wobei die physischen Agenten fähig sind, untereinander zu interagieren und wobei jeder physische Agent für Folgendes eingerichtet ist: Empfang von Signalen; Durchführung von Vorgängen in einer physischen Umgebung als Reaktion auf die empfangenen Signale; und Übertragung von Signalen, die den Status des physischen Agenten in der physischen Umgebung angeben; mindestens einen Controller, eingerichtet zum Empfang von Benutzereingaben zur Steuerung von mindestens einem der physischen Agenten; und weiter eingerichtet zur Übertragung von Signalen zur Steuerung von mindestens einem der physischen Agenten; und eine Host-Einrichtung, eingerichtet für Folgendes: Empfang von Signalen, die den physischen Status der physischen Agenten angeben; Übertragung von Signalen, die durch die physischen Agenten durchzuführende Vorgänge angeben; Speichern virtueller Wiedergaben der physischen Agenten, wobei die virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten zur Interaktion untereinander fähig sind; und Aufrechterhaltung wesentlicher Parität zwischen den physischen Status der physischen Agenten und den Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten.
System nach Anspruch 1, wobei die Host-Einrichtung, die zwischen den physischen Status der physischen Agenten und den Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten im Wesentlichen Parität aufrechterhält, Folgendes aufweist: Anpassung der Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis empfangener Signale, die die physischen Status der physischen Agenten angeben; Anpassung der Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis von Interaktionen unter den virtuellen Wiedergaben; und Übertragung von Signalen, um die physischen Agenten zu veranlassen, ihre physischen Status an die Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben anzugleichen.
System nach Anspruch 2, wobei bei zwei physischen Agenten mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften die virtuellen Wiedergaben der beiden physischen Agenten mindestens eine Eigenschaft aufweisen, die sich bei beiden wesentlich voneinander unterscheidet; und wobei die Interaktion zwischen den virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten den wesentlichen Unterschied bei der mindestens einen Eigenschaft wiederspiegelt.
System nach Anspruch 2, wobei bei zwei physischen Agenten mit ähnlicher Masse die virtuellen Wiedergaben der beiden physischen Agenten Massen aufweisen, die sich wesentlich voneinander unterscheiden; und wobei die Interaktion zwischen den virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten den wesentlichen Unterschied bei der Masse widerspiegelt.
System nach Anspruch 1, wobei die Host-Einrichtung, die zwischen den physischen Status der physischen Agenten und den Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten im Wesentlichen Parität aufrechterhält, Folgendes aufweist: Anpassung der Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis von Interaktionen unter den virtuellen Wiedergaben; und Übertragung von Signalen, um die physischen Agenten zu veranlassen, ihre physischen Status an die Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben anzugleichen.
System nach Anspruch 5, wobei bei zwei physischen Agenten mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften die virtuellen Wiedergaben der beiden physischen Agenten mindestens eine Eigenschaft aufweisen, die sich bei beiden wesentlich voneinander unterscheidet; und wobei die Interaktion zwischen den virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten den wesentlichen Unterschied bei der mindestens einen Eigenschaft wiederspiegelt.
System nach Anspruch 1, wobei die Host-Einrichtung, die zwischen den physischen Status der physischen Agenten und den Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten im Wesentlichen Parität aufrechterhält, Folgendes aufweist: Anpassung der Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis empfangener Signale, die die physischen Status der physischen Agenten angeben.
System nach Anspruch 1, wobei die physischen Agenten mobile Agenten aufweisen, wobei jeder mobile Agent Folgendes aufweist: eine Antriebsvorrichtung, eingerichtet zur Übertragung von Motorkraft an den mobilen Agenten; einen Sensor, eingerichtet zur Erkennung einer Position des mobilen Agenten; einen mobilen drahtlosen Transceivers, und einen Mikrocontroller, der operativ mit der Antriebsvorrichtung, dem Sensor und dem mobilen drahtlosen Transceiver gekoppelt ist, wobei der Mikrocontroller zur Steuerung der Bewegung des mobilen Agenten eingerichtet ist.
System nach Anspruch 8, das weiter Folgendes aufweist: eine befahrbare Fläche mit einer Vielzahl von maschinenlesbaren Codes, die Positionen auf der Fläche angeben; wobei die mobilen Agenten Fahrzeuge aufweisen, die zur Fahrt auf der befahrbaren Fläche eingerichtet sind, und wobei der eine Position des mobilen Agenten erkennende Sensor jedes mobilen Agenten den Sensor einschließt, der die maschinenlesbaren Codes bei der Fahrt des Fahrzeugs auf der Fläche erkennt.
System nach Anspruch 1, wobei die Host-Einrichtung einen drahtlosen Transceiver aufweist und wobei die Host-Einrichtung, die Signale empfängt, den Signale empfangenden drahtlosen Transceiver einschließt; und die Host-Einrichtung, die Signale überträgt, den Signale übertragenden drahtlosen Transceiver einschließt.
System nach Anspruch 1, wobei jeder Controller mindestens eine aus der folgenden Gruppe ausgewählte Einrichtung aufweist: eine mobile Computereinrichtung; ein Smartphone; einen Tablet-Computer; einen Desktop-Computer; einen Laptop-Computer; eine Videospielkonsole; und einen Kiosk; und wobei die Host-Einrichtung mindestens eine aus der folgenden Gruppe ausgewählte Einrichtung aufweist: eine mobile Computereinrichtung; ein Smartphone; einen Tablet-Computer; einen Desktop-Computer; einen Laptop-Computer; eine Videospielkonsole; und einen Kiosk.
System nach Anspruch 1, das weiter Folgendes aufweist: ein Zubehörteil, das in der physischen Umgebung positionierbar ist; wobei die Host-Einrichtung eine virtuelle Wiedergabe des Zubehörteils speichert und wobei das Zubehörteil einen Status der virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten beeinflussen kann; und wobei die Host-Einrichtung als Reaktion auf die Interaktion zwischen der virtuellen Wiedergabe eines physischen Agenten und der virtuellen Wiedergabe des Zubehörteils ein Signal überträgt, um den physischen Agenten zu veranlassen, seinen physischen Status zu ändern, um das Ergebnis der Interaktion wiederzugeben.
System nach Anspruch 1, das weiter Folgendes aufweist: eine mobile Computereinrichtung, die in der physischen Umgebung positionierbar ist und die eingerichtet ist, um eine dynamische Wiedergabe eines Zubehöragenten anzuzeigen; wobei die Host-Einrichtung eine virtuelle Wiedergabe des Zubehöragenten speichert und wobei die virtuelle Wiedergabe des Zubehöragenten mit virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten interagieren kann; und wobei die Host-Einrichtung als Reaktion auf die Interaktion zwischen der virtuellen Wiedergabe des Zubehöragenten und der virtuellen Wiedergabe eines physischen Agenten ein Signal überträgt, um den physischen Agenten zu veranlassen, seinen physischen Status zu ändern, um das Ergebnis der Interaktion wiederzugeben.
System nach Anspruch 14, wobei der mindestens eine Controller eingerichtet ist, um Benutzereingaben zur Steuerung des Zubehöragenten zu empfangen und wobei er weiter eingerichtet ist, um Signale zur Steuerung des Zubehöragenten zu übertragen; und wobei die Host-Einrichtung den Status der gespeicherten virtuellen Wiedergabe des Zubehöragenten als Reaktion auf den Empfang eines Signals zur Steuerung des Zubehöragenten anpasst.
System nach Anspruch 14, wobei der Zubehöragent eine Waffe aufweist und wobei die virtuelle Wiedergabe des Zubehöragenten diese bei einer virtuellen Wiedergabe eines physischen Agenten abfeuern kann.
System nach Anspruch 1, wobei die virtuelle Wiedergabe von mindestens einem physischen Agenten eine Waffe aufweist und wobei die virtuelle Wiedergabe des physischen Agenten diese bei einer virtuellen Wiedergabe eines anderen physischen Agenten abfeuern kann; und wobei als Reaktion auf eine virtuelle Wiedergabe eines Agenten, auf den geschossen wird, die Host-Einrichtung veranlasst, dass die virtuelle Wiedergabe reagiert, als sei auf sie geschossen worden; und die Host-Einrichtung ein Signal überträgt, um den entsprechenden physischen Agenten zu veranlassen, seinen physischen Status zu ändern, als sei auf ihn geschossen worden.
System nach Anspruch 1, wobei zumindest zwei Controller konfiguriert sind, um einen gemeinsamen physischen Agenten zu steuern.
System nach Anspruch 1, das weiter Folgendes aufweist: ein automatisiertes Computersystem, das zur Steuerung von mindestens einem der physischen Agenten auf automatisierte Weise eingerichtet ist; wobei mindestens einer der physischen Agenten eingerichtet ist, um Signale vom automatisierten Computersystem zu empfangen und um Vorgänge in der physischen Umgebung als Reaktion auf die empfangenen Signale durchzuführen, wobei der physische Agent zur Interaktion mit mindestens einem nicht durch das automatisierte Computersystem gesteuerten physischen Agenten fähig ist.
System nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Controller, der Signale zur Steuerung von mindestens einem der physischen Agenten überträgt, den mindestens einen Signale über das Internet übertragenden Controller einschließt.
System nach Anspruch 1, das weiter Folgendes aufweist: mindestens eine Anzeigeeinrichtung, eingerichtet zum Empfang von Signalen von der Host-Einrichtung, die den Status der virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten angeben, und weiter eingerichtet zur Anzeige einer dynamischen Wiedergabe der physischen Agenten auf der Basis der empfangenen Signale.
System nach Anspruch 1, wobei die Host-Einrichtung, die zwischen dem physischen Status des physischen Agenten und dem Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergabe im Wesentlichen Parität aufrechterhält, Folgendes aufweist: Empfang eines Signals von einem physischen Agenten mit der Angabe einer Position; und Anpassung einer Position einer gespeicherten virtuellen Wiedergabe des physischen Agenten zur Angleichung an die angegebene Position des physischen Agenten.
System nach Anspruch 1, wobei die Host-Einrichtung, die zwischen dem physischen Status des physischen Agenten und dem Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergabe im Wesentlichen Parität aufrechterhält, Folgendes aufweist: Empfang eines Signals von einem physischen Agenten mit der Angabe einer Position; und Angabe einer Position, die sich von einer Position einer gespeicherten virtuellen Wiedergabe des physischen Agenten unterscheidet, als Reaktion auf das empfangene Signal, Übertragung eines Signals, um den physischen Agenten zu veranlassen, seine Position zur Angleichung an die Position der gespeicherten virtuellen Wiedergabe des physischen Agenten zu ändern.
Verfahren zur Verwendung mobiler Computereinrichtungen zur Steuerung physischer Agenten in einem Robotiksystem, wobei die physischen Agenten zur Interaktion untereinander fähig sind und wobei das Verfahren die Ausführung der folgenden Schritte an einer Host-Einrichtung aufweist: Empfang von Signalen, die den physischen Status der physischen Agenten in einer physischen Umgebung angeben; Übertragung von Signalen mit der Vorgabe physischer Vorgänge, die durch die physischen Agenten in der physischen Umgebung durchzuführen sind; Speichern virtueller Wiedergaben der physischen Agenten, wobei die virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten zur Interaktion untereinander fähig sind; und Aufrechterhaltung wesentlicher Parität zwischen den physischen Status der physischen Agenten und den Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten; wobei die physischen Agenten weiter eingerichtet sind, um physische Vorgänge als Reaktion auf Signale durchzuführen, die von als benutzerbetriebene Controller wirkenden mobilen Computereinrichtungen empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Aufrechterhaltung wesentlicher Parität zwischen dem physischen Status des physischen Agenten und dem Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergabe Folgendes aufweist: Anpassung des Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis empfangener Signale, die den physischen Status der physischen Agenten angeben; Anpassung des Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis von Interaktionen unter den virtuellen Wiedergaben; und Übertragung von Signalen, um die physischen Agenten zu veranlassen, ihre physischen Status an den Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben anzugleichen.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Aufrechterhaltung wesentlicher Parität zwischen dem physischen Status des physischen Agenten und dem Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergabe Folgendes aufweist: Anpassung des Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis von Interaktionen unter den virtuellen Wiedergaben; und Übertragung von Signalen, um die physischen Agenten zu veranlassen, ihre physischen Status an den Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben anzugleichen.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Aufrechterhaltung wesentlicher Parität zwischen dem physischen Status des physischen Agenten und dem Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergabe Folgendes aufweist: Anpassung des Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis empfangener Signale, die den physischen Status der physischen Agenten angeben.
Computerprogrammprodukt zur Verwendung mobiler Computereinrichtungen zur Steuerung physischer Agenten in einem Robotiksystem, wobei die physischen Agenten zur Interaktion untereinander fähig sind und wobei das Computerprogrammprodukt Folgendes aufweist: ein nicht transitorisches computerlesbares Speichermedium; und Computerprogrammcode, auf dem medium codiert, konfiguriert, um zumindest einen Prozessor an einer Host-Einrichtung zu veranlassen, die folgenden Schritte auszuführen: Empfang von Signalen, die den physischen Status der physischen Agenten in einer physischen Umgebung angeben; Übertragung von Signalen mit der Vorgabe physischer Vorgänge, die durch die physischen Agenten in der physischen Umgebung durchzuführen sind; Speichern virtueller Wiedergaben der physischen Agenten, wobei die virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten zur Interaktion untereinander fähig sind; und Aufrechterhaltung wesentlicher Parität zwischen den physischen Status der physischen Agenten und den Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergaben der physischen Agenten; wobei die physischen Agenten weiter eingerichtet sind, um physische Vorgänge als Reaktion auf Signale durchzuführen, die von als benutzerbetriebene Controller wirkenden mobilen Computereinrichtungen empfangen werden.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 27, wobei der Computerprogrammcode, der konfiguriert ist, um mindestens einen Prozessor zu veranlassen, im Wesentlichen Parität zwischen dem physischen Status des physischen Agenten und dem Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergabe aufrechtzuerhalten, Computerprogrammcode aufweist, der konfiguriert ist, um mindestens einen Prozessor zu veranlassen, die folgenden Schritte auszuführen: Anpassung des Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis empfangener Signale, die den physischen Status der physischen Agenten angeben; Anpassung des Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis von Interaktionen unter den virtuellen Wiedergaben; und Übertragung von Signalen, um die physischen Agenten zu veranlassen, ihre physischen Status an den Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben anzugleichen.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 24, wobei der Computerprogrammcode, der konfiguriert ist, um mindestens einen Prozessor zu veranlassen, im Wesentlichen Parität zwischen dem physischen Status des physischen Agenten und dem Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergabe aufrechtzuerhalten, Computerprogrammcode aufweist, der konfiguriert ist, um mindestens einen Prozessor zu veranlassen, die folgenden Schritte auszuführen: Anpassung des Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis von Interaktionen unter den virtuellen Wiedergaben; und Übertragung von Signalen, um die physischen Agenten zu veranlassen, ihre physischen Status an den Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben anzugleichen.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 24, wobei der Computerprogrammcode, der konfiguriert ist, um mindestens einen Prozessor zu veranlassen, im Wesentlichen Parität zwischen dem physischen Status des physischen Agenten und dem Status der entsprechenden gespeicherten virtuellen Wiedergabe aufrechtzuerhalten, Computerprogrammcode aufweist, der konfiguriert ist, um mindestens einen Prozessor zu veranlassen, den folgenden Schritt auszuführen: Anpassung des Status der gespeicherten virtuellen Wiedergaben auf der Basis empfangener Signale, die den physischen Status der physischen Agenten angeben.