DE29711811U1

DE29711811U1 - Anordnung zum Ausführen von Video-Schießspielen

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Publication number: DE29711811U1
Application number: DE29711811U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-05
Filing date: 1997-07-05
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 2007-07-06

Description

WESTPHAL"MÜSSG*NÜG & PARTNER

PATENTANWÄLTE· EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

sni002

Wolfgang Schnitzler
_v Schäfersteig 11

78048 Villingen-Schwenningen

Anordnung zum Ausführen von Video-Schießspielen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausführen von Video-Schießspielen, mit einem Personal Computer und einer an den Personal Computer angeschlossenen Maus oder dergleichen zur Steuerung des Spiels.

Videospiele erfreuen sich einer großen Beliebtheit. Anordnungen zum Ausführen von Video-Schießspielen umfassen üblicherweise einen Personal Computer oder einen sonstigen Rechner für den Heim- oder Büroeinsatz, in den ein Videospiel geladen und zum Ablaufen gebracht werden kann. Wenn das Video-Schießspiel gestartet ist, verfolgt ein Nutzer des Spiels bewegte Szenen auf dem Monitor des Personal Computers und er nutzt eine Maus, 0 die an den Personal Computer angeschlossen ist, oder einen ähnlichen positionsempfindlichen Trigger, wie einen Joystick zur Auslösung des Schießvorgangs, der dann auf dem Monitor optisch und gegebenenfalls zusätzlich akustisch quittiert wird. Nachteilig ist dabei der verhältnismäßig realitätsferne Schießvorgang mittels Click der Maustaste, der den Spaßfaktor an dem Video-Schießspiel stark einschränkt.

Einen ähnlichen Einsatz von Personal Computern und dergleichen

D-78048 VS-Villingen ■ Waldstrasse 33 · Telefon 07721 56007 ■ Telefax 07721 55164

Rechnern findet man heutzutage auch in Schießanlagen, bei denen Videofilme und Videoclips zum Schießtraining bzw. für Schießübungen herangezogen werden. Produktion und Bearbeitung dieser Filme stellen einen erheblichen finanziellen und zeitlichen Aufwand dar, so daß Bedarf an einer kostengünstigen Alternative besteht. Die im Zusammenhang mit Schießanlagen zum Einsatz kommenden Schießwaffen, vor allen Dingen Handwaffen vermitteln im Gegensatz zum Einsatz einer Maus bei Video-Schießspielen der vorstehend erläuterten Art ein echtes Schießgefühl. Derartige Schußwaffen sind jedoch nicht ohne weiteres auf Video-Schießspiele vor allem für den Heimgebrauch übertragbar.

Aus der WO 92/08093 ist eine Schießanlage für Schießstände bekannt, bei der in die Schußwaffe eine Lichtpunkterzeugungseinrichtung integriert ist, mit der auf einer Zielscheibe ein Lichtpunkt erzeugt werden kann, der von einer Videokamera erfaßt wird, deren Ausgangssignal in einem Rechner verarbeitet wird. Im einzelnen wird im Rechner die Lage des Lichtpunkts auf der Zielscheibe ausgewertet und zusammen mit einem Bild der Zielscheibe beispielsweise auf dem Monitor des Rechners zur Anzeige gebracht, indem das Kamerasignal mit dem Rechnersignal gemischt wird. Nachteilig bei dieser bekannten Schießanlage ist, daß eine spezielle Verarbeitungsschaltung im Rechner erforderlich ist, die Signale von einer Auswerteeinheit verarbeiten kann, die zur Koordinatenermittlung dient.

Aus der EP-Al-O 515 862 ist eine weitere Schießanlage bekannt, die speziell zur Klassifizierung von Schüssen ausgelegt ist. Diese Anlage arbeitet ähnlich wie die vorstehend zum Stand der 0 Technik genannte Anlage, jedoch ohne eine in die Schußwaffe integrierte Lichtpunkterzeugungseinrichtung unter Auswertung des Schußlochs in einer Zielscheibe durch die Videokamera. Auch für diese bekannte Anordnung treffen die vorstehend angeführten Nachteile zu.

Aus der FR-A-2 649 477 ist eine weitere Schießanlage bekannt, die ähnlich wie die vorstehend zum Stand der Technik genannten

beiden Schießanlagen arbeiten, jedoch anstelle eines konventionellen Ziels, beispielsweise in Form von Pappkameraden, eine Papierbahn vorsieht, auf welche ein Videobild projiziert wird. Die Ermittlung des Einschusses erfolgt dabei derart, daß in dem Augenblick, in welchem die Papierbahn von einem Schuß durchsetzt wird, der den Videoprojektor speisende Videorecorder gestoppt wird, so daß bei projiziertem Standbild der Einschuß in der Projektionswand unter Zuordnung zu dem getroffenen Ziel begutachtet werden kann.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anordnung zum Ausführen von Video-Schießspielen der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen realitätsnäheren Schießvorgang vermitteln kann als bisherige Anordnungen mittels Maustaste oder dergleichen, und die auch auf Schießanlagen angewendet werden kann. Außerdem soll diese Anordnung ausgehend von herkömmlichen Anordnungen der in Rede stehenden Art kostengünstig realisiert werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach besteht der Kern der Erfindung in der Erzeugung von Trefferkoordinaten in Gestalt äquivalenter Mauspositionsdaten, die ohne weiteres ebenso wie Mauspositionsdaten in den Personalcomputer eingegeben, ausgewertet und auf einem Monitor dargestellt werden können, und zwar ausgehend von einer Schußvorrichtung, etwa in Gestalt einer Handfeuerwaffe, mit welcher auf eine Projektionsleinwand gezielt und geschossen wird, auf die das Anzeigebild (Display) des Videospiels projiziert wird. Mit anderen Worten schlägt die Erfindung eine Anordnung zum Ausführen von Video-Schießspielen vor, bei welcher die Schußvorrichtung beliebig realistisch als Schußwaffe gebildet ist und damit einen realitätsnahe Schießvorgang vermittelt, wobei die Auswertung eines Treffers auf der Projektionsleinwand quasi in Echtzeit erfolgt, und zwar unter Erzeugung von Daten, die durch den Personal Computer als Mauspositionsdaten ver-

arbeitet werden können, so daß seitens des konventionellen Personal Computers keine Modifikationen erforderlich sind, um die erfindungsgemäße wirklichkeitsnahe Nachbildung eines Schießvorgangs zu gewährleisten.

Vorteilhafterweise enthält die Treffererfassungsvorrichtung in an sich bekannter Weise, wie eingangs erläutert, eine Videokamera zur Aufnahme des Treffers auf der Projektionswand und eine Einrichtung zur Diskriminierung des Treffers von sonstiger Bildinformation vom Ziel. Diese Diskriminierungseinrichtung enthält bevorzugt einen Weißwertdetektor zur Auswertung des von der Videokamera ausgegebenen Videosignals. Insbesondere erfolgt die Gewinnung von X/Y-Koordinaten des Treffers auf der Projektionswand, ermittelt durch die Videokamera, aus Zeilen- und Spaltendaten des von dieser Kamera ausgegebenen Videosignals.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ausgang der Vorrichtung zum Wandeln der Trefferkoordinaten in äquivalente Mauspositionsdaten 0 parallel zur Maus an den Personal Computer angeschlossen ist, wobei eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, welche die Maus bei Anliegen eines einem Treffer entsprechendem Ausgangssignals kurzzeitig von der Wandlervorrichtung vom Personal Computer trennt. Von Vorteil ist diese Weiterbildung der Erfindung insbesondere deshalb, weil die Bedienbarkeit des Computers durch die Maus nur für eine kurze Zeit für etwa typischerweise 2 0 m/s unterbrochen ist, während welcher die Trefferermittlungsdaten in den Computer eingespeist und verarbeitet werden, und daß diese Art des Parallelanschlusses von 0 Maus und Treffererfassungsvorrichtung/Wandlungsvorrichtung kostengünstig realisierbar ist.

In an sich bekannter Weise, kann die Schußvorrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Lichtpunkts auf dem Ziel bzw. der Projektionswand aufweisen, wobei die Lichtpunkterzeugungseinrichtung vorzugsweise ein Laser ist.

Um die erfindungsgemäße Anordnung beispielsweise im Multimediabereich oder zur Präsentation vorteilhafterweise nutzen zu können, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Intensität des von der Lichtpunkterzeugungseinrichtung erzeugten Lichtpunkts zweistufig zu schalten, wobei nur der höhere Lichtintensitätswert geeignet ist, die Treffererfassungsvorrichtung auszulösen, während der niedrigere Lichtintensitätswert eine Nutzung der Lichtpunkterzeugungseinrichtung als Lichtzeiger ermöglicht.

Im Falle, daß die Schußvorrichtung eine Lichtpunkterzeugungseinrichtung enthält, wird als Projektionswand eine Großbildprojektionswand verwendet, auf welche das Anzeigebild mittels vor allem eines Videoprojektors geworfen wird.

Alternativ oder zusätzlich zu der Lichtpunkterzeugungseinrichtung kann die Schußvorrichtung eine "echte" Schußwaffe enthalten, um die Projektionswand zu perforieren, wobei diese Perforation erfindungsgemäß ausgewertet wird. In diesem Fall ist die Projektionswand zweckmäßigerweise eine Papierwand, die 0 kostengünstig ersetzt werden kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich also nicht nur zum Ausführen von Video-Schießspielen, sondern beispielsweise auch für einen Einsatz im Multimediabereich oder zur Präsentation, wie vorstehend angeführt, und gleichermaßen für Schießübungen mit Schußwaffen, also beispielsweise beim professionellen Schießtraining.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel-0 haft näher erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zum Ausführen von Video-Schießspielen unter Einsatz einer optischen Schußvorrichtung. Die in der Figur gezeigte Anordnung zum Ausführen von Video-Schießspielen weist einen Perso-5 nal Computer 1 mit einem Bildschirm 2 auf. An den Personal Computer 1 ist in an sich bekannter Weise zur Steuerung des Video-Schießspiels eine Maus 3 angeschlossen, und zwar unter

Zwischenschaltung einer Umschalteinrichtung 4, auf die nachfolgend näher eingegangen wird.

Das auf den Monitor 2 geführte Anzeigebild bzw. Display wird auch an einen Videoprojektor, beispielsweise einen LCD-Projektor 5 angelegt, der ein Anzeigebild auf eine Projektionswand 6 wirft. Außerdem ist eine Schußvorrichtung vorgesehen, die etwa die Gestalt einer herkömmlichen Schußwaffe haben kann und einen Laser 7 trägt, mit dem ein Laserstrahl 8 auf die Projektionswand 6 geworfen werden kann, wo der Laserstrahl 8 einen Lichtpunkt 9 erzeugt. Eine zur Anlage gehörende Videokamera 10 ist mit ihrem Objektiv auf die Projektionswand 6 gerichtet und bildet diese vollflächig ab. Der Ausgang der Videokamera 10 ist mit dem Eingang eines Positionsdetektors 11 und dem Eingang eines Weißwertdetektors 12 verbunden, dessen Ausgangssignal in den Positionsdetektor 11 eingespeist wird. Der Ausgang des Positionsdetektors 11 ist mit dem Eingang eines Positionsdaten/Pixelwandlers 13 verbunden, dessen Ausgangssignal an die Umschalteinrichtung 4 und außerdem an den EN-Eingang des Weißwertdetektors 12 angelegt ist. Außerdem ist der Weißwertdetektor mit der Maus 3 bzw. deren Schalter und dem beweglichen Kontakt der Umschalteinrichtung 4 verbunden.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Anordnung zum Ausführen von Video-Schießspielen ist wie folgt.

Das Video-Schießspiel, das im Computer 1 abläuft und über den Monitor 2 und die Projektionswand 6 angezeigt wird, wird durch einen Spielbenutzer über die Maus 3 gesteuert. Wenn eine die Schießvorrichtung mit dem Laser 7 handhabende Person, die der 0 Projektionswand 6 gegenübersteht, ein Ziel auf der Projektionswand 6 erkennt, gibt sie einen Schuß ab, indem sie den Laserstrahl 8 aktiviert, der auf der Projektionswand 6 einen Lichtpunkt 9 erzeugt. Dieser Lichtpunkt 9 wird durch die Videokamera 10 zusammen mit der üblichen Bilddarstellung auf der 5 Projektionswand 6 abgebildet und in ein Ausgangssignal gewandelt. Dieses Ausgangssignal wird im Weißwertdetektor 12 ausgewertet, der einen stufenlos einstellbaren Schwellwertschalter

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enthält, um aus dem Videosignal den Signalanteil für den Lichtpunkt 9 zu diskriminieren, d.h. von dem übrigen Bild zu unterscheiden. Diese Daten des diskriminierten Lichtpunkts werden im X/Y-Wandler bezüglich Positionsdaten des Lichtpunkts 9 auf der Projektionswand 6 ausgewertet und an den X/Y-Pixelwandler 13 weitergeleitet, der aus seinen Eingangsdaten bezogen auf die Auflösung des vom Computer 1 erzeugten Bilds, etwa der VGA-Auflösung von 640 &khgr; 480 Pixeln, äquivalente Mauskoordinaten berechnet, die bei entsprechender Stellung des Umschalters 4 (die in der Figur nicht gezeigte Stellung des beweglichen Schalterorgans) in den Computer 1 anstelle der Mausdaten 3, jedoch im selben Format wie Daten von der Maus 3 eingegeben werden. Die Umschalteinrichtung 4 ist nur solange zur Übertragung von Daten von dem Wandler 13 in den Computer 1 betätigt, wie erforderlich, damit diese Datenübertragung vollständig zustandekommt, nämlich etwa 20 m/s. Daraufhin wird die Umschalteinrichtung in die in der Figur gezeigte Position umgeschaltet, um die Maus 3 mit dem Computer 1 zu verbinden, damit dieser sofort wieder durch die Maus gesteuert werden kann. Da die Übertragung des Schußergebnisses nur etwa 2 0 m/s dauert, entsteht beim Nutzer des Videospiels der Eindruck eines Echtzeitverhaltens.

Die Treffererfassungseinrichtung muß nicht notwendigerweise eine Videokamera aufweisen. Zur Treffererkennung kann auch ein sogennanter "T-bar" eingesetzt werden. Ein T-bar ist ein Gerät bestehend aus drei oder mehr Mikrofonen, die das Überschallfluggeräusch des Geschosses aufnimmt. Der Einschuß des Geschosses wird durch eine Laufzeitberechnung des Fluggeräusches ermittelt, wobei die Mikrofone in einem räumlichen Dreieck 0 angeordnet sind zur Ermittlung der X- und Y-Position des Einschußes. T-bar sind beispielsweise fertig käuflich unter der Bezeichnung Sius Ascor oder Polytronic erhältlich.

Claims

a· Schutzansprüche

1. Anordnung zum Ausführen von Video-Schießspielen, mit einem Personal Computer (1) und einer an den Personal Computer (1) angeschlossenen Maus (3) oder dergleichen zur Steuerung des Spiels, gekennzeichnet durch eine Projektionswand (6) , auf welche das Anzeigebild (Display) des Videospiels projeziert wird, eine Schußvorrichtung (7) zum Zielen und Schießen auf das Anzeigebild auf der Projektionswand (6) , eine Treffererfassungsvorrichtung {10, 11, 12) zum Erfassen eines Treffers auf dem Anzeigebild und zum Ausgeben der Koordinaten des Treffers, und eine Einrichtung (13) zum Wandeln der Trefferkoordinaten in äquivalente Mauspositionsdaten und Eingeben dieser Daten in den Personal Computer (1).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treffererfassungsvorrichtung (10, 11, 12) eine Videokamera (10) zur Aufnahme des Anzeigebilds auf der Projektionswand (6) und des Treffers und eine Einrichtung (12) zur Diskriminierung des Treffers von sonstiger BiIdinformation vom Ziel aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminierungseinrichtung (12) einen Weißwertdetektor zur Auswertung des von der Videokamera (10) aus-

0 gebenen Videosignals enthält.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treffererfassungsvorrrichtung (10, 11, 12) eine Einrichtung (11) zum Gewinnen von X/Y-Koordinaten des Treffers aus Zeilen- und Spaltendaten des Videosignals aufweist .

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5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Wandlungseinrichtung

(13) parallel zum Anschluß der Maus (3) an den Personal Computer (1) angeschlossen ist, und eine Umschalteinrichtung (4) vorgesehen ist, welche die Maus (3) bei Anliegen eines einem Treffer entsprechenden Ausgangssignals von der Wandlereinrichtung (13) vom Personal Computer (1) vorübergehend trennt. 10

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußvorichtung (7) eine Einrichtung zur Erzeugung eines Lichtpunkts bzw. -flecks auf der Projektionswand (6) aufweist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des von der Lichtpunkterzeugungseinrichtung erzeugten Lichtpunkts zweistufig schaltbar ist, wobei nur der höhere Lichtintensitätswert geeignet ist, die Treffererfassungsvorrichtung (10, 11, 12) auszulösen.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtpunkterzeugungseinrichtung einen Laser enthält.

9. Anordnung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionswand (6) eine Großbildleinwand ist, auf welche das Anzeigebild mittels vor allem eines Videoprojektors (5) geworfen wird.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußvorrichtung (7) eine Schußwaffe und die Projektionswand (6) eine Papierbahn ist, auf welche das Anzeigebild mittels vor allem eines Video-

5 projektors (5) geworfen wird.

11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treffererfassungsvorrichtung (10, 11, 12) einen T-bar mit mindestens drei Mikrofonen aufweist.