ES2249994B1 - Sistema para la sincronizacion de imagenes para varias maquinas de videojuegos. - Google Patents
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Abstract
Sistema para la sincronización de imágenes para varias máquinas electrónicas de videojuegos, del tipo de máquinas de videojuego electrónicas que están conectadas entre sí y que comparten el mismo juego gráfico, siendo las imágenes de dicho juego compartido formadas parcial o totalmente con imágenes pregrabadas de video y que comprende - un Servidor de juegos (1) que controla el juego global recibiendo las entradas de todos los usuarios de todas las máquinas, generando el ambiente global del juego y transmitiendo a cada una de dichas máquinas la información necesaria para que se muestre de forma coordinada en cada una de ellas el mismo ambiente de juego - una pluralidad de máquinas electrónicas de videojuegos (2) que tienen almacenada las imágenes o porciones de las mismas que se corresponden con las distintas secuencias del juego - estando conectadas dichas máquinas electrónicas de videojuego (2) entre sí por medio de Ethernet y, por ejemplo, utilizando el protocolo TCP/IP, enlazadas en unared local de máquinas de juego y conectadas a un Concentrador o Hub (3) que las conecta, a su vez, a dicho Servidor de Juegos (1) - siendo capaz el servidor de juego (1) de enviar a cada máquina de juego (2) un bloque de información o ''señal de sincronización'', que consta, cuando menos, de información de temporización y parámetros u órdenes para generar los gráficos y situación del juego en cada máquina (2) - siendo capaz cada una de dichas máquinas (2) de interpretar dichas señales de sincronización y ejecutándolas mostrar en su pantalla el entorno de juego común para todas las máquinas (2) - y siendo capaz cada una de dichas máquinas (2) de sustituir la ausencia de dicha señal de sincronización, extrapolando la acción anterior que estaba realizándose en el juego, para restaurar de nuevo la información global cuando dichas señales de sincronización se reciben de dicho Servidor (1).
Description
Sistema para la sincronización de imágenes para
varias máquinas de videojuegos.
La presente invención describe un sistema para
la sincronización de imágenes compartidas entre varias máquinas
de videojuegos, del tipo que están conectadas entre sí y comparten
una misma partida o evento entre los usuarios de las distintas
máquinas.
Es conocida la existencia de máquinas
electrónicas de videojuegos que están enlazadas entre sí, de forma
que las diferentes máquinas pueden compartir los datos que se
corresponden a una misma partida o a un mismo juego. Existen
diferentes medios de unión de dichas máquinas que utilizan
diferentes protocolos de transmisión.
De hecho, la misma peticionaria de la presente
patente es titular de las patentes españolas ES2150850 y ES2186532
que desarrollan diferentes facetas de este tipo de máquinas.
Por otra parte, los fabricantes de máquinas de
videojuegos se esfuerzan para producir imágenes de sus juegos con
mayor calidad. Una de las formas utilizadas ha sido incorporar
imágenes de vídeo pregrabado que se muestran en el juego según se
desarrolle éste.
Cuando existen varias máquinas que comparten una
misma aplicación gráfica y que también comparten el mismo ambiente
de juego, se presenta la dificultad de hacer coincidir la misma
realidad de juego en la pluralidad de máquinas de una sala, debido
entre otros al enorme tráfico de información entre las respectivas
máquinas que producen desfases al mostrar la información entre las
mismas.
El sistema convencional para transmitir imágenes
entre máquinas, cual es enviar dichas imágenes a todas y cada una
de las máquinas arroja el grave problema de la sincronización de
las mismas. Debe tenerse en cuenta que las acciones de los usuarios
en el ambiente de juego común afectan a todas las máquinas.
La lógica de este sistema implica un servidor de
juego con enormes cantidades de secuencias de vídeo grabadas que
debe transmitir a cada una de las máquinas. Como resultado de la
saturación de la conexión acaban produciéndose demoras entre las
máquinas de una sala en la actualización de las imágenes con los
cambios propuestos por el servidor de juegos.
Dicho proceso de transmisión de imágenes es
además de costoso en términos de recursos, poco adaptable a cambios
imprevistos del juego mismo.
El objeto principal de la presente invención es
proporcionar un sistema que permita que diferentes máquinas
electrónicas de videojuego puedan compartir las mismas imágenes y
secuencias del juego de forma simultánea, o al menos que el desfase
de actualización entre máquinas sea tan reducido que pase
desapercibido a los usuarios.
Los sistemas actuales de conexión entre las
máquinas de una misma sala utilizan protocolos como los
RS-232, RS-485 o
RS-422. Dichos protocolos son lentos y es frecuente
que sean afectados por ruidos eléctricos. Además, para grandes
longitudes de cable es necesario intercalar amplificadores de
señal, lo que encarece el coste de las instalaciones. Las
velocidades normales de funcionamiento oscilan entre los 9600
bits/segundo y los 19600 bits/segundo. En algunos casos, con
distancias muy cortas, pueden alcanzarse velocidades extremas de
112000 bits/segundo.
Por tanto, otro de los objetivos de la presente
invención es establecer un sistema de sincronización de imágenes en
varias máquinas de videojuegos que proporcione unas comunicaciones
más rápidas, de mayor amplitud de banda, y con mayor seguridad en
la transmisión.
Para una mejor interpretación del objeto de la
invención se describe a continuación un caso de realización
práctica, a título de ejemplo no limitativo de la misma,
acompañándose con dibujos explicativos de la misma.
En la figura 1 se muestra un esquema general de
la presente invención en la que se enlazan tres salas de juego
distintas, cada una de ellas con sus máquinas electrónicas de
videojuego y un servidor, enlazando las diferentes salas en una
central de gestión y a un router para su eventual conexión a una
red extensa externa.
La presente invención desarrolla un sistema para
la sincronización de imágenes de partidas compartidas entre varias
máquinas de videojuegos en la que cada máquina dispone de una
conexión Ethernet. Las máquinas están enlazadas localmente en una
red mediante dichas conexiones Ethernet utilizando, por ejemplo, el
protocolo TCP/IP.
El estándar de dicho tipo de conexiones basadas
en Ethernet alcanza los 100 Mega bits/segundo, lo que permite
mejorar mucho la velocidad de transmisión respecto de los sistemas
anteriormente utilizados.
La transmisión de información del servidor de
juegos a las máquinas individuales de videojuegos ha sido reducida
a órdenes, en lugar de enviar como en la técnica anterior
secuencias de imágenes de vídeo, con la consiguiente reducción del
ancho de banda ocupado en dicha transferencia de información.
Por ejemplo, se puede enviar cada 10
milisegundos un mensaje de posición de unos caballos, en un juego
de carreras de caballos, lo que podría representar entre
20-30 bytes enviados a través de la red y una demora
de 3 microsegundos entre máquinas.
La señal de vídeo podría ser transmitida al
instante en todas las máquinas de una sala, pero sería imposible
introducir cambios en una máquina con los sistemas conocidos y
afectar al resto de máquinas. Por ejemplo, en una conexión basada
en RS232 a 19200 bits/segundo el retraso sería de 15 milisegundos
por cada terminal. Es decir, con 200 terminales el retraso sería de
3 segundos, lo que hace al sistema tradicional inviable.
El sistema de la invención prevé transmitir, en
cambio, en lugar de imágenes completas de vídeo que responden a
una acción de juego determinada, parámetros de juego y órdenes para
generar porciones de imágenes de vídeo, lo que en conjunto
disminuye drásticamente el tráfico de información entre las
máquinas de juego.
Con la presente invención cualquiera de las
máquinas de videojuegos que almacena todas las secuencias gráficas
posibles del juego, sustituye al servidor y genera por si misma las
imágenes que dicho servidor le informa debe generar y mostrar en su
pantalla.
El servidor envía a todos los ordenadores
paquetes de información temporizados que se desglosan en una
cabecera de tiempo o con información de sincronización temporal y
un cuerpo con datos o parámetros a pasarle a cada máquina para
generar el ambiente común del juego, con datos del juego, las
imágenes gráficas del mismo, la representación del movimiento,
etc.
Cada máquina individual lee esas señales de
sincronización de imagen y ejecuta sus instrucciones en orden
correlativo.
Existe en cada máquina una función sustitutiva
de forma que si en el lapso de tiempo siguiente no recibe una
señal de sincronización del servidor, extrapola el punto de juego
anterior generando la siguiente imagen de juego, por ejemplo en un
movimiento, a la espera de recuperar el hilo de instrucciones del
servidor que tiene prioridad y que cuando se recibe obligará a la
representación de los parámetros del juego que contiene.
De esta forma, con la presente invención, no
sólo se ha conseguido mejorar la velocidad de transmisión entre las
maquina de videojuego, sino que además se ha proporcionado un
medio para evitar la aparición de desigualdades o detenciones en la
sincronización de las imágenes del juego común en la pluralidad de
máquinas utilizadas en una sala.
Si una de las máquinas se desincroniza por la
creación, por ejemplo, de un premio, el servidor también podría
realizar la extrapolación de la secuencia de acontecimientos de
dicha máquina y en la sincronización siguiente, enviar la
información extrapolada de dicha máquina
des-sincronizada. Datos e información que se
restaurarán por sus valores reales tan pronto como se reanude la
sincronización con la máquina demorada.
Las máquinas disponen de un chip de control que
genera señales de tiempo con objeto de vigilar la sincronización
de las mismas, de forma que cuando una se demora el Servidor
suplanta dicha máquina enviando información extrapolada. En cambio,
cuando es el servidor el que se demora en enviar las señales de
sincronización, son entonces las máquinas individuales quienes
extrapolan las acciones que desarrollaban sustituyendo al
Servidor.
De esta forma todas las máquinas desarrollan el
juego de forma simultánea.
Para disminuir los tiempos de proceso, tanto de
grabación, como de lectura de las imágenes almacenadas (en realidad
porciones de las mismas), se utilizan memorias rápidas, como por
ejemplo de tipo Flash que son de respuesta y acceso mucho más
breve que por ejemplo los discos magnéticos u ópticos.
El control de la sincronización se realiza
mediante programa de software en cada máquina de juego. Cuando una
máquina se inicia efectúa una primera búsqueda de un servidor de
juego. El programa de la máquina verifica el estado de la conexión
al resto de las otras máquinas, sincroniza la situación de los
premios, sincroniza el tiempo del juego, y ejecuta las órdenes para
la sincronización de las imágenes del juego.
Idénticas tareas son las que realiza el servidor
de juegos, que a diferencia de cada máquina individual vigila el
funcionamiento global de la partida.
La presente invención consiste en un sistema
para la sincronización de imágenes entre máquinas de videojuego
electrónicas (2) conectadas entre sí y que comparten el mismo juego
gráfico.
El sistema incorpora un Servidor de juegos (1)
que controla el juego global recibiendo las entradas de todos los
usuarios de todas las máquinas (2), generando el ambiente global
del juego y transmitiendo a cada una de dichas máquinas (2) la
información necesaria para que se muestre de forma coordinada en
cada una de ellas el mismo ambiente de juego.
El sistema incluye medios de comunicación en red
de dichas máquinas que a través de Ethernet y, por ejemplo,
utilizando el protocolo TCP/IP, se enlazan en una red local de
máquinas de juego y conectadas a un Concentrador (3) o Hub que las
conecta, a su vez, al Servidor de Juegos (1) y otros dispositivos
de uso común como pantallas gigantes (4) de demostración,
impresoras, etc.
El sistema de la invención prevé una pluralidad
de salas de juego con una pluralidad de máquinas de juego (2)
participando del mismo o de diferentes juegos, de forma que en cada
sala existe un Servidor de juegos (1) que es utilizado para
gestionar el desarrollo del juego que se desarrolla en dicha sala,
de acuerdo con las reglas específicas de cada tipo de juego.
La invención prevé utilizar, en una de sus
realizaciones prácticas, un único Servidor (1) que sea capaz de
gestionar diferentes salas de juego y diferentes juegos y/o
modalidades de juego, lo que depende básicamente de las
características de las salas y capacidad de trabajo de dicho
Servidor (1).
En cambio, otra realización de la invención
enlaza una pluralidad de salas de juego que desarrollan juegos
distintos de modalidades de juego distintas, centralizada cada sala
por su propio Servidor (1) para las máquinas electrónicas de
videojuego (2) de dicha sala; estando dichas salas enlazadas en una
sala de gestión central. Por ejemplo, dicha sala de gestión central
puede comprender un ordenador de gestión (7) centralizada de
juego, un medio de cobro (6) y administración de usuarios, y un
router (5) para enlazar con una red externa (8). Todo ello tal y
como se muestra en la figura 1.
El servidor de juego (1) envía a cada máquina de
juego (2) un bloque de información, llamado "señal de
sincronización" cuya finalidad es forzar una salida simultánea
de dicha información en todas las máquinas (2) de una sala. Dicha
señal de sincronización consta, cuando menos, de información de
temporización y parámetros u órdenes para generar los gráficos y
situación del juego en cada máquina.
Cada máquina de juego consulta a intervalos
regulares si ha recibido una señal de sincronización del Servidor
(1). Si ha sido éste el caso, coloca dicha señal en el orden de
señales que se corresponde a la información de temporización y las
ejecuta.
En la presente invención los parámetros u
órdenes recibidas del Servidor (1) son datos del juego e
instrucciones para generar los gráficos de dicho juego Pero no se
trata de instrucciones para generar una imagen o pantalla completa
del juego, sino que normalmente se refiere sólo a aquellas
porciones de la misma que han sufrido alguna variación.
Por ejemplo una secuencia típica de señales de
sincronización para representar el movimiento en una carrera de
caballos, incluye instrucciones para generar pequeñas porciones de
la pantalla que reproducen dicho movimiento.
Cada máquina de juego (2) extrae de su almacén
de imágenes las secuencias que el Servidor (1) le ordena mostrar y
las coloca para su visualización en la pantalla. Lógicamente, se ha
optado por memorias rápidas tipo Flash, mucho más efectivas para
esta tarea que los discos duros magnéticos o los discos ópticos que
tienen tiempos de respuesta mucho más lentos y asimétricos.
Las máquinas de videojuego (2) del sistema de la
invención son capaces de sustituir una señal inexistente de
sincronización que por cualquier motivo no se ha recibido del
Servidor (1) y generarla de acuerdo con determinadas reglas, en
general continuar con la secuencia de movimientos empezada. En el
ciclo de verificación siguiente, la máquina (2) intentará retomar
de nuevo la señal de sincronización del Servidor (1) y
representarla en su pantalla.
Como resultado del sistema descrito, se consigue
reproducir en una pluralidad de máquinas de videojuego (2),
partidas conjuntas de las mismas en calidad de vídeo, con imágenes
o porciones de las mismas pregrabadas, ofreciendo el mismo entorno
de juego sin demoras entre máquinas (2) y de una forma creíble.
Por ejemplo, en un juego de ruleta, una vez un
jugador ha efectuado una apuesta, el resto de jugadores de las
distintas máquinas (2) puede ver dicha apuesta en tiempo real,
representada gráficamente en sus pantallas, y apostar como estimen
conveniente al igual que lo harían en una ruleta real de un casino
cualquiera.
Aunque la realización preferente de la invención
no contempla la conexión directa de las máquinas electrónicas de
videojuego a redes extensas, tales como Internet, en una de las
realizaciones alternativas de la misma se contempla la posibilidad
de aceptar salas y jugadores ubicados de forma remota y que
conectan con el Servidor de juegos (1) a través de una red
extensa.
Ello es particularmente asequible al utilizar
como base del sistema de la invención el protocolo TCP/IP, que
también es el utilizado en Internet u otras redes. Otras
realizaciones pueden emplear conexiones inalámbricas, telefónicas,
o con enlace por medio de satélite, sin que ello suponga ninguna
variación sustancial de la presente invención.
De forma que con medios y requisitos conocidos
de la técnica pueden administrarse jugadores remotos de la red que
pueden ser enlazados con los jugadores locales.
Naturalmente en estos casos, el sistema prevé el
establecimiento de cortafuegos y otros filtros de validación y
seguridad para evitar la intrusión dañina o fraudulenta al Servidor
de juegos (1) y al juego que se está desarrollando en cualquier
sala que gestione el Servidor de juegos (1).
Se sobreentiende que en el presente caso serán
variables cuantos detalles no alteren o modifiquen la esencia de la
invención.
Claims (4)
1. Sistema para la sincronización de imágenes
para varias maquinas electrónicas de videojuegos, del tipo de
máquinas de videojuego electrónicas que están conectadas entre sí y
que comparten el mismo juego gráfico, siendo las imágenes de dicho
juego compartido formadas parcial o totalmente con imágenes
pregrabadas de vídeo, caracterizado por comprender
- un Servidor de juegos (1) que controla el
juego global recibiendo las entradas de todos los usuarios de todas
las máquinas, generando el ambiente global del juego y
transmitiendo a cada una de dichas máquinas la información
necesaria para que se muestre de forma coordinada en cada una de
ellas el mismo ambiente de juego
- una pluralidad de máquinas electrónicas de
videojuegos (2) que tienen almacenada las imágenes o porciones de
las mismas que se corresponden con las distintas secuencias del
juego
- estando conectadas dichas máquinas
electrónicas de videojuego (2) entre sí por medio de Ethernet y,
por ejemplo, utilizando el protocolo TCP/IP, enlazadas en una red
local de máquinas de juego y conectadas a un Concentrador o Hub (3)
que las conecta, a su vez, a dicho Servidor de Juegos (1)
- siendo capaz el servidor de juego (1) de
enviar a cada máquina de juego (2) un bloque de información o
"señal de sincronización", que consta, cuando menos, de
información de temporización y parámetros u órdenes para generar
los gráficos y situación del juego en cada máquina (2)
- siendo capaz cada una de dichas máquinas (2)
de interpretar dichas señales de sincronización y ejecutándolas
mostrar en su pantalla el entorno de juego común para todas las
máquinas (2)
- y siendo capaz cada una de dichas máquinas (2)
de sustituir la ausencia de dicha señal de sincronización,
extrapolando la acción anterior que estaba realizándose en el
juego, para restaurar de nuevo la información global cuando dichas
señales de sincronización se reciben de dicho Servidor (1).
2. Sistema para la sincronización de imágenes
para varias máquinas electrónicas de videojuegos, según la
reivindicación anterior, caracterizado porque el Servidor
(1) puede representar el juego en pantallas gigantes (4), mostrar
información relevante del mismo en impresoras, y en general
ejecutar cualquiera de las secuencias de generación de imágenes que
son capaces de generar cada una de dichas máquinas electrónicas de
videojuegos (2).
3. Sistema para la sincronización de imágenes
para varias máquinas electrónicas de videojuegos, según las
reivindicaciones anteriores, caracterizado en que dicho
Servidor de juegos (1) puede gestionar diferentes juegos
simultáneamente y enlazar salas de juego distintas.
4. Sistema para la sincronización de imágenes
para varias máquinas electrónicas de videojuegos, según las
reivindicaciones anteriores, caracterizado en que dicho
Servidor de juegos (1) puede enlazar con salas y/o jugadores
ubicados remotamente, por medio de una red extensa, tal como por
ejemplo Internet, o utilizando cualquier tipo de conexión, tanto por
cable, inalámbricas, telefónicas, por satélite, etc.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200402241A ES2249994B1 (es) | 2004-09-16 | 2004-09-16 | Sistema para la sincronizacion de imagenes para varias maquinas de videojuegos. |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2249994A1 ES2249994A1 (es) | 2006-04-01 |
| ES2249994B1 true ES2249994B1 (es) | 2007-06-01 |
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ID=36179019
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|---|---|
| ES (1) | ES2249994B1 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150128195A1 (en) * | 2011-12-29 | 2015-05-07 | Sony Computer Entertainment Inc. | Video reproduction system |
-
2004
- 2004-09-16 ES ES200402241A patent/ES2249994B1/es not_active Withdrawn - After Issue
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| ABDELKHALEK A.; BILAS A. Parallelization and performance of interactive multiplayer game servers; Proceedings of the 18th International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS2004), Abril 2004,ISBN 0-7695-2132-0; página 72. * |
| ABDELKHALEK A.; BILAS A.; MOSHOVOS A. Behavior and Performance of Interactive Multi-player Game Servers; Proceedings of The 2001 International IEEE Symposium on Performance Analysis of Systems and Software (ISPASS01), Noviembre 2001. * |
| CHAN H. T.; CHANG R. K. C. Strifeshadow Fantasy: a massive multi-player online game; 2004 1st IEEE Consumer Communications and Networking Conference, 5-8 Enero 2004; ISBN 0-7803-8145-9; páginas 557-562. * |
| SINGH S.; RICKY S. C. K.; CHEOK A. D. Anywhere, any device gaming; IE2004: Australian Workshop on Interactive Entertainment, 13 Febrero 2004, Sydney, Australia, páginas 23-26. * |
| WRIGHT S.; TISCHER S. Architectural considerations in online game services over DSL networks; 2004 IEEE International Conference on Communications, 20-24 Junio 2004; ISBN 0-7803-8533-0, Volumen 3, páginas 1380-1385. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150128195A1 (en) * | 2011-12-29 | 2015-05-07 | Sony Computer Entertainment Inc. | Video reproduction system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2249994A1 (es) | 2006-04-01 |
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