ES2350381T3 - Sistema de cálculo de posiciones indicativas, controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, sistema de juegos y método de cálculo de posiciones indicativas. - Google Patents

Sistema de cálculo de posiciones indicativas, controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, sistema de juegos y método de cálculo de posiciones indicativas. Download PDF

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Abstract

Un sistema de cálculo de posiciones indicativas que calcula una posición indicativa de un controlador (16), comprendiendo dicho sistema de cálculo de posiciones indicativas: una sección fotoemisora (15); un controlador (16) constituido por una sección de formación de imágenes (18) que capta una imagen y emite información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada; una sección determinativa (210) que determina si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición cuando un valor de la información de fotorrecepción supera un primer valor liminar, y seguidamente determina si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición cuando el valor de la información de fotorrecepción también supera un segundo valor liminar superior al primer valor liminar; y una sección de cálculo (350) que realiza cálculos de posiciones basándose en información identificativa de los píxeles efectivos primarios, donde la sección de cálculo (350) calcula coordenadas centrobáricas de un área determinativa basándose en la información identificativa de cada uno de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en el área determinativa, mientras hace la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos secundarios mayor que la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos primarios en proceso de cálculo, y seguidamente realiza los cálculos de posición basándose en las coordenadas centrobáricas.

Description

ANTECEDENTES DEL INVENTO
El presente invento se refiere a un sistema de cálculo de posiciones indicativas, un controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, un sistema de juegos y un método de cálculo de posiciones indicativas.
En dicho sistema de cálculo de posiciones indicativas, cuando la información de fotorrecepción relativa a un píxel de la imagen supera un valor liminar predeterminado, se determina que este píxel corresponde a la sección fotoemisora. La posición indicativa del indicador se calcula basándose en la posición de dicho píxel. Por ejemplo, la patente japonesa Nº 2961097 revela dicha tecnología.
Ya se conoce un sistema de cálculo de posiciones indicativas que calcula una posición indicativa de un indicador en un plano indicativo (que puede ser un monitor o una pantalla); por ejemplo, un sistema de juegos de tiro al blanco que utiliza un controlador tipo pistola, o un sistema de presentación que utiliza un dispositivo de puntero. En dicho sistema de cálculo de posiciones indicativas, cerca del plano indicativo se sitúa una sección fotoemisora de infrarrojos o similar. La sección fotoemisora se obtiene mediante un sensor de imágenes (sensor fotorreceptor) dispuesto en el extremo del indicador, y la posición indicadora del indicador se calcula basándose en la posición de la
sección fotoemisora en la imagen resultante.
No obstante, dado que un sistema de cálculo de posiciones indicativas y de tecnología relacionada realiza cálculos de posiciones uniformemente basadas en píxeles cuya información de fotorrecepción se ha determinado es superior a un valor liminar predeterminado, no es posible distinguir los píxeles correspondientes a la porción central de la sección fotoemisora de los píxeles correspondientes a la porción periférica de la sección fotoemisora, lo cual impide calcular con exactitud la posición indicativa del indicador. Concretamente, cuando el indicador que comprende el sensor de imágenes se desplaza a gran velocidad, los píxeles correspondientes a la sección fotoemisora pueden dispersarse en la dirección del desplazamiento del indicador, en la imagen captada por el sensor de imágenes. Si la posición indicativa del indicador se calcula basándose en estos píxeles, no es posible obtener un resultado de cálculo exacto.
Tanto EP-AI-0728503 como US-A-6146278 revelan máquinas de juegos de tiro al blanco que comprenden medios para calcular posiciones indicativas con el uso de un único nivel umbral predeterminado como el descrito anteriormente, para determinar las posiciones relativas de una sección fotoemisora y un indicador.
RESUMEN
Según un primer aspecto del presente invento, se aporta un sistema de cálculo de posiciones indicativas que calcula una posición indicativa de un controlador, comprendiendo dicho sistema de cálculo de posiciones indicativas:
una sección fotoemisora;
un controlador constituido por una sección de formación de imágenes que capta una imagen y emite información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
una sección determinativa que determina si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición cuando un valor de la información de fotorrecepción supera un primer valor liminar, y seguidamente determina si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición cuando el valor de la información de fotorrecepción también supera un segundo valor liminar superior al primer valor liminar; y
una sección de cálculo que realiza cálculos de posiciones basándose en
información identificativa de los píxeles efectivos primarios,
donde la sección de cálculo calcula coordenadas centrobáricas de un área determinativa basándose en la información identificativa de cada uno de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en el área determinativa, mientras hace la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos secundarios mayor que la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos primarios en proceso de cálculo, y seguidamente realiza los cálculos de posición basándose en las coordenadas centrobáricas.
Según un segundo aspecto del presente invento, se aporta un controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, comprendiendo dicho controlador:
una sección de formación de imágenes que capta una imagen y emite información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
una sección determinativa que determina si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición cuando un valor de la información de fotorrecepción supera un primer valor liminar, y seguidamente determina si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición cuando el valor de la información de fotorrecepción también supera un segundo valor liminar superior al primer valor liminar; y
una sección de cálculo que realiza cálculos de posiciones basándose en información identificativa del píxel efectivo primario, donde la sección de cálculo calcula coordenadas centrobáricas de un área determinativa basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en el área determinativa, mientras hace la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos secundarios mayor que la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos primarios en proceso de cálculo, y seguidamente realiza los cálculos de posición basándose en las coordenadas centrobáricas.
Según un tercer aspecto del presente invento, se aporta un sistema de juego que calcula una posición indicativa de un controlador, comprendiendo dicho sistema de juego:
una sección de visualización que visualiza un objeto;
una sección fotoemisora que tiene una determinada relación posicional con la sección de visualización;
un controlador constituido por una sección de formación de imágenes que capta una imagen y emite información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
una sección determinativa que determina si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición cuando un valor de la información de fotorrecepción supera un primer valor liminar, y seguidamente determina si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición cuando el valor de la información de fotorrecepción también supera un segundo valor liminar superior al primer valor liminar; y
una sección de cálculo que realiza cálculos de posiciones basándose en la información identificativa del píxel efectivo primario, donde la sección de cálculo calcula coordenadas centrobáricas de un área determinativa basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en el área determinativa, mientras hace la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos secundarios mayor que la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos primarios en proceso de cálculo, y seguidamente realiza los cálculos de posición basándose en las coordenadas centrobáricas.
Según un cuarto aspecto del presente invento, se aporta un método de cálculo de posiciones indicativas que comprende:
hacer que una sección de formación de imágenes incorporada a un controlador capte una imagen de una sección fotoemisora y emita información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
hacer que una sección determinativa determine si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición cuando un valor de la información de fotorrecepción supera un primer valor liminar, y seguidamente determine si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición cuando el valor de la información de fotorrecepción también supera un segundo valor liminar superior al primer valor liminar; y
hacer que una sección de cálculo realice cálculos de posiciones basándose en información identificativa del píxel efectivo primario,
donde la sección de cálculo calcula coordenadas centrobáricas de un área determinativa basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en el área determinativa, mientras hace la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos secundarios mayor que la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos primarios en proceso de cálculo, y seguidamente realiza los cálculos de posición basándose en las coordenadas centrobáricas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS DIVERSAS VISTAS DEL
DIBUJO
La FIG 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un ejemplo del aspecto físico de un sistema según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 2 es un diagrama ilustrativo de un ejemplo de una imagen captada según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 3 es un diagrama ilustrativo de un ejemplo de un controlador y una sección de formación de imágenes según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 4A es un diagrama ilustrativo de un ejemplo de un estado de instalación de un sistema según una de las formas de realización del presente invento, y la FIG 4B es un diagrama ilustrativo de un ejemplo de una imagen captada según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 5 es un diagrama funcional de bloques que presenta un ejemplo de un controlador según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 6 es un diagrama ilustrativo de un ejemplo de parte de una imagen captada según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 7 es un organigrama que presenta un ejemplo de un proceso según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 8 es un organigrama que presenta un ejemplo de un proceso según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 9 es un organigrama que presenta un ejemplo de un proceso según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 10A y la FIG 10B son diagramas ilustrativos de un ejemplo del principio según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 11A y la FIG 11B son diagramas ilustrativos de ejemplos de imágenes captadas según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 12 es un diagrama que muestra esquemáticamente un ejemplo del aspecto físico de una sección fotoemisora según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 13 es un diagrama que muestra esquemáticamente un ejemplo del aspecto físico de una sección fotoemisora según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 14 es un diagrama que muestra esquemáticamente un ejemplo del aspecto físico de una sección fotoemisora según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 15A y la FIG 15B son diagramas que muestran esquemáticamente un ejemplo del aspecto físico de una sección fotoemisora según una de las formas de realización del presente invento.
La FIG 16 es un diagrama funcional de bloques que presenta un ejemplo de un sistema de cálculo de posiciones indicativas según una de las formas de realización del presente invento.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA FORMA DE REALIZACIÓN
El presente invento puede aportar un sistema de cálculo de posiciones indicativas, un controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, un sistema de juegos y un método de cálculo de posiciones indicativas con capacidad para calcular, inmediata y exactamente, una posición indicativa con una carga de proceso reducida.
(1) Según una de las formas de realización del presente invento, se aporta un sistema de cálculo de posiciones indicativas que calcula una posición indicativa de un controlador, comprendiendo dicho sistema de cálculo de posiciones indicativas:
una sección fotoemisora;
un controlador constituido por una sección de formación de imágenes que capta una imagen y emite información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
una sección determinativa que determina si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición y seguidamente determina si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición basándose en la información de fotorrecepción; y
una sección de cálculo que realiza cálculos de posiciones basándose en información identificativa de los píxeles efectivos primarios,
donde la sección de cálculo calcula un valor representativo que representa los píxeles efectivos primarios y secundarios basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios y seguidamente realiza los cálculos de posiciones basándose en el valor representativo, mientras hace la ponderación de la información identificativa del píxel efectivo primario diferente de la ponderación de la información identificativa del píxel efectivo secundario en proceso de cálculo.
Según una de las formas de realización del presente invento, se aporta un controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, comprendiendo dicho controlador:
una sección de formación de imágenes que capta una imagen de una sección fotoemisora y emite información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
una sección determinativa que determina si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición y seguidamente determina si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición basándose en la información de fotorrecepción; y
una sección de cálculo que realiza cálculos de posiciones basándose en información identificativa del píxel efectivo primario,
donde la sección de cálculo calcula un valor representativo que representa los píxeles efectivos primarios y secundarios basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios y seguidamente realiza los cálculos de posiciones basándose en el valor representativo, mientras hace la ponderación de la información identificativa del píxel efectivo primario diferente de la ponderación de la información identificativa del píxel efectivo secundario en proceso de cálculo.
Según una de las formas de realización del presente invento, se aporta un método de cálculo de posiciones indicativas que comprende:
hacer que una sección de formación de imágenes incorporada a un controlador capte una imagen de una sección fotoemisora y emita información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
hacer que una sección determinativa determine si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición y seguidamente determine si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición basándose en la información de fotorrecepción; y
hacer que una sección de cálculo realice cálculos de posiciones basándose en información identificativa del píxel efectivo primario,
donde la sección de cálculo calcula un valor representativo que representa los píxeles efectivos primarios y secundarios basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios y seguidamente realiza los cálculos de posiciones basándose en el valor representativo, mientras hace la ponderación de la información identificativa del píxel efectivo primario diferente de la ponderación de la información identificativa del píxel efectivo secundario en proceso de cálculo.
La expresión “información identificativa de un píxel” aquí utilizada se refiere a información que especifica la posición de un píxel en una imagen. Por ejemplo, la información identificativa puede consistir en datos de dirección o en un valor de recuento de un píxel.
Según una de las formas de realización anteriores, cuando el usuario del sistema dirige el controlador hacia la sección fotoemisora, la sección de formación de imágenes incorporada al controlador capta una imagen en un área determinada que incluye la sección fotoemisora. La sección determinativa determina si cada píxel satisface la primera condición basándose en la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel, y la sección de cálculo calcula la posición indicativa del controlador basándose en las posiciones de los píxeles efectivos en la imagen mediante el uso de los píxeles efectivos que satisfacen la primera condición como píxeles correspondientes a la sección fotoemisora. Según las formas de realización anteriores, la sección de cálculo calcula el valor representativo de los píxeles efectivos basándose en la información identificativa relacionada con los píxeles efectivos al tiempo que cambia la ponderación de la información identificativa relacionada con los píxeles efectivos en función de si los píxeles efectivos satisfacen la segunda condición.
Según las formas de realización anteriores, la posición indicativa puede calcularse con mayor exactitud aumentando el grado de los efectos de los píxeles brillantes provistos de información de fotorrecepción relativamente grande como píxeles correspondientes a una porción próxima al centro de la sección fotoemisora y reduciendo el grado de los efectos de píxeles oscuros provistos de información de fotorrecepción relativamente pequeña como píxeles correspondientes a la porción periférica de la sección fotoemisora cuando se calcula el valor representativo de los píxeles efectivos, por ejemplo. Concretamente, aunque el controlador que incluye la sección de formación de imágenes se desplace a gran velocidad de manera que los píxeles correspondientes a la sección fotoemisora se dispersen en la imagen captada por la sección de formación de imágenes en la dirección del desplazamiento del controlador, la posición indicativa puede calcularse con exactitud reduciendo el grado de los efectos de los píxeles correspondientes a una posimagen cuando se calcula el valor representativo.
(2) En el sistema de cálculo de posiciones indicativas, en el controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, y en el método de cálculo de posiciones indicativas,
la sección determinativa puede determinar que cada uno de los píxeles es el píxel efectivo primario que satisface la primera condición cuando un valor de la información de fotorrecepción supera un primer valor liminar, y determinar que el píxel efectivo primario es el píxel efectivo secundario que satisface la segunda condición cuando el valor de la información de fotorrecepción también supera un segundo valor liminar superior al primer valor liminar; y
la sección de cálculo puede calcular el valor representativo de los píxeles efectivos primarios y secundarios basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios y seguidamente realizar los cálculos de posiciones basándose en el valor representativo, mientras hace la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos secundarios mayor que la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos primarios en proceso de cálculo.
Según esta característica, la posición indicativa puede calcularse con mayor exactitud aumentando el grado de los efectos de los píxeles brillantes provistos de información de fotorrecepción relativamente grande como píxeles correspondientes a una porción próxima al centro de la sección fotoemisora y reduciendo el grado de los efectos de píxeles oscuros provistos de información de fotorrecepción relativamente pequeña como píxeles correspondientes a la porción periférica de la sección fotoemisora cuando se calcula el valor representativo de los píxeles efectivos.
(3) En el sistema de cálculo de posiciones indicativas, en el controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, y en el método de cálculo de posiciones indicativas,
la sección de formación de imágenes puede sucesivamente emitir la información de fotorrecepción de los píxeles;
uno de los píxeles, que es el primero en recibir la emisión de información de fotorrecepción, puede disponerse en una parte inferior de la imagen, y otro de los píxeles, que es el último en recibir la emisión de información de fotorrecepción, puede disponerse en una parte superior de la imagen cuando el controlador se mantiene en una posición de referencia; y
la sección de cálculo puede realizar los cálculos de posiciones basándose en la información identificativa de un primer píxel efectivo que es el píxel efectivo primario y que se ha determinado primariamente que satisface la primera condición a fin de obtener la posición indicativa del controlador cuando la luz recibida por los píxeles primarios y secundarios se incluye en la luz emitida por la sección fotoemisora.
La expresión “posición de referencia” aquí utilizada se refiere a una posición predeterminada (dirección o posición) del controlador (es decir, la posición en que el píxel inicial de la sección de formación de imágenes incorporada al controlador se sitúa en la parte inferior, y el píxel final se sitúa en la parte superior). La posición de referencia puede determinarse adecuadamente en función de la especificación del sistema de cálculo de posiciones indicativas y de la especificación del controlador. La posición de referencia del controlador puede ser una posición media cuando se utiliza el controlador en estado normal. La expresión “estado normal” utilizada aquí se refiere a un estado que se determina basándose en la forma del controlador, o a un estado especificado en un manual o similar, por ejemplo.
Cuando hay píxeles correspondientes a ruido, la posición indicativa no puede calcularse con exactitud si los cálculos de posiciones se realizan utilizando los píxeles correspondientes al ruido como píxeles correspondientes a la sección fotoemisora sin determinar si un píxel que satisface una condición determinada es un píxel correspondiente a la sección fotoemisora o un píxel correspondiente a ruido.
En una situación real en la que se haya instalado el mencionado sistema de cálculo de posiciones indicativas, suele haber una fuente de ruido en una posición superior a la sección fotoemisora. Por ejemplo, cuando se utiliza una fuente luminosa infrarroja como sección fotoemisora, una ventana que deje pasar la luz exterior o una lámpara incandescente pueden servir como fuente de luz infrarroja (es decir, fuente de ruido). Una ventana o una lámpara suelen ocupar una posición más alta que la sección fotoemisora. Por consiguiente, los píxeles correspondientes al ruido suelen producirse en un área más alta que la sección fotoemisora en la imagen captada por la sección de formación de imágenes. En cambio, es raro que los píxeles correspondientes al ruido se produzcan en un área más baja que la sección fotoemisora.
Las formas de realización mencionadas consideran esta situación. Concretamente, la sección de formación de imágenes se incorpora al controlador de forma que el píxel inicial se sitúe en la parte inferior y el píxel final se sitúe en la parte superior cuando el controlador se mantenga en la posición de referencia. La sección de formación de imágenes emite sucesivamente la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel a partir del píxel inicial que corresponde a la parte inferior de la imagen captada por la sección de formación de imágenes. Concretamente, cuando el controlador se mantiene en la posición de referencia, la sección de formación de imágenes emite sucesivamente la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel, desde los píxeles situados en la parte inferior, en la que raramente se producen píxeles correspondientes a ruido.
Según las formas de realización mencionadas, como se considera que el primer píxel (cuya información de fotorrecepción se ha emitido desde la sección de formación de imágenes y que se ha determinado que satisface una condición determinada) es un píxel correspondiente a la sección de fotorrecepción, la posición indicativa puede calcularse con exactitud utilizando el primer píxel como píxel correspondiente a la sección fotoemisora sin determinar si el primer píxel es un píxel correspondiente a la sección fotoemisora o un píxel correspondiente a ruido. Según las formas de realización mencionadas, como es innecesario determinar si el píxel que satisface una condición determinada es un píxel correspondiente a la sección fotoemisora o un píxel correspondiente a ruido, la posición indicativa puede calcularse rápida y exactamente con una carga de proceso reducida.
(4) En el sistema de cálculo de posiciones indicativas, en el controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, y en el método de cálculo de posiciones indicativas,
la sección de cálculo puede establecer un área predeterminada de la imagen que incluya el primer píxel efectivo como área determinativa, y realizar los cálculos de posiciones basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en el área determinativa.
Según esta característica, un píxel incluido en el área determinativa predeterminada puede considerarse que es un píxel correspondiente a la sección fotoemisora. Por consiguiente, la posición indicativa puede calcularse con más exactitud utilizando la información identificativa relacionada con los píxeles incluidos en el área determinativa predeterminada.
(5) El sistema de cálculo de posiciones indicativas, el controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, y el método de cálculo de posiciones indicativas pueden comprender:
diversas secciones fotoemisoras que tienen una relación posicional predeterminada entre sí,
donde la sección de cálculo puede establecer un área predeterminada de la imagen que incluya el primer píxel efectivo como primera área determinativa, establecer otra área predeterminada de la imagen que incluya un segundo píxel efectivo que se haya determinado primariamente que satisface la primera condición entre los píxeles procedentes de la primera área determinativa como segunda área determinativa, y seguidamente realizar los cálculos de posiciones basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en la primera área determinativa y la segunda área determinativa.
Según esta característica, cuando la sección fotoemisora incluya una primera sección fotoemisora y una segunda sección fotoemisora, por ejemplo, los píxeles incluidos en la primera área determinativa pueden considerarse como píxeles correspondientes a la primera sección fotoemisora, y los píxeles incluidos en la segunda área determinativa pueden considerarse como píxeles correspondientes a la segunda sección fotoemisora. Cuando la sección fotoemisora también incluya una tercera sección fotoemisora y una cuarta sección fotoemisora, puede establecerse una tercera área determinativa y una cuarta área determinativa. Aunque la posición indicativa del controlador se calcule en un estado en el cual se aporten diversas secciones fotoemisoras, la posición indicativa puede calcularse con más exactitud utilizando la información identificativa relacionada con los píxeles correspondientes a cada sección fotoemisora.
(6) El sistema de cálculo de posiciones indicativas, el controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, y el método de cálculo de posiciones indicativas también pueden comprender:
una sección protectora dispuesta en la sección fotoemisora y la parte protectora de la luz procedente de la sección fotoemisora emitida hacia abajo en un ángulo de una graduación determinada o por debajo de la horizontal.
Según esta característica, aunque haya una superficie reflectante (que refleje luz procedente de la sección fotoemisora para producir ruido) en una posición inferior a la de la sección fotoemisora (por ejemplo, cuando se dispone una mesa de vidrio entre la sección fotoemisora y la sección de formación de imágenes [controlador]), puede impedirse que la luz reflejada penetre en la sección de formación de imágenes desde la sección fotoemisora.
(7) En el sistema de cálculo de posiciones indicativas, en el controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, y en el método de cálculo de posiciones indicativas,
la sección protectora puede disponerse en una posición que permita a la sección protectora proteger contra parte de la luz procedente de la sección fotoemisora y emitida hacia abajo desde la horizontal de manera que ninguna luz reflejada procedente del espacio inferior penetre en la sección de formación de imágenes cuando la sección fotoemisora y la sección de formación de imágenes tengan una determinada relación posicional de referencia.
Según esta característica, puede impedirse que la luz reflejada penetre en la sección de formación de imágenes desde la sección fotoemisora cuando la sección fotoemisora y la sección de formación de imágenes tengan la relación posicional de referencia. En consecuencia, puede impedirse con seguridad que la luz reflejada penetre en la sección de formación de imágenes desde la sección fotoemisora cuando el sistema de cálculo de posiciones indicativas se halle en un estado básico según la aplicación.
(8) En el sistema de cálculo de posiciones indicativas, en el controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, y en el método de cálculo de posiciones indicativas,
la sección fotoemisora puede dirigirse en una dirección que permita impedir la emisión de luz procedente de la sección fotoemisora hacia abajo desde la horizontal de manera que ninguna luz reflejada procedente del espacio inferior penetre en la sección de formación de imágenes cuando la sección fotoemisora y la sección de formación de imágenes tengan una determinada relación posicional de referencia.
Según esta característica, puede impedirse que la luz reflejada penetre en la sección de formación de imágenes desde la sección fotoemisora cuando la sección fotoemisora y la sección de formación de imágenes tengan la relación posicional de referencia, ajustando para ello la dirección de la sección fotoemisora sin aportar la sección protectora. En consecuencia, puede impedirse con seguridad que la luz reflejada penetre en la sección de formación de imágenes desde la sección fotoemisora cuando el sistema de cálculo de posiciones indicativas se halle en un estado básico que dependa de la aplicación, ajustando para ello la dirección de la sección fotoemisora.
(9) El sistema de cálculo de posiciones indicativas, el controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, y el método de cálculo de posiciones indicativas también pueden comprender:
un filtro dispuesto en el controlador y a través del cual se permite que pase, hacia la sección de formación de imágenes, luz en la misma banda de longitudes de onda que la luz procedente de la sección fotoemisora.
De este modo es posible calcular con más exactitud la posición indicativa, reduciendo para ello el ruido debido a la luz en una banda de longitudes de onda diferente de la de la luz emitida desde la sección fotoemisora.
(10) El sistema de cálculo de posiciones indicativas, el controlador para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, y el método de cálculo de posiciones indicativas pueden comprender:
diversas secciones fotoemisoras que tienen una relación posicional predeterminada entre sí,
donde la sección de cálculo puede realizar los cálculos de posiciones basándose en un valor representativo correspondiente a cada una de las secciones fotoemisoras.
De este modo es posible calcular con más exactitud la posición indicativa mediante el cálculo de la posición indicativa utilizando la relación posicional existente entre diversos valores representativos.
(11) Según una de las formas de realización del presente invento, se aporta un sistema de juego que calcula una posición indicativa de un controlador, comprendiendo dicho sistema de juego:
una sección de visualización que visualiza un objeto;
una sección fotoemisora que tiene una determinada relación posicional con la sección de visualización;
un controlador constituido por una sección de formación de imágenes que capta una imagen y emite información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
una sección determinativa que determina si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición y seguidamente determina si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición basándose en la información de fotorrecepción; y
una sección de cálculo que realiza cálculos de posiciones basándose en la información identificativa del píxel efectivo primario,
donde la sección de cálculo calcula un valor representativo que representa los píxeles efectivos primarios y secundarios basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios y seguidamente realiza los cálculos de posiciones basándose en el valor representativo, mientras hace la ponderación de la información identificativa del píxel efectivo primario diferente de la ponderación de la información identificativa del píxel efectivo secundario en proceso de cálculo.
Según la forma de realización anterior, es posible aportar un sistema de juego que pueda calcular con más exactitud la posición indicativa aumentando el grado de los efectos de los píxeles brillantes provistos de información de fotorrecepción relativamente grande como píxeles correspondientes a una porción próxima al centro de la sección fotoemisora y reduciendo el grado de los efectos de los píxeles oscuros provistos de información de fotorrecepción relativamente pequeña como píxeles correspondientes a la porción periférica de la sección fotoemisora cuando se calcula el valor representativo de los píxeles efectivos, por ejemplo. Estas formas de realización del presente invento se describirán seguidamente. Obsérvese que las formas de realización que se describen seguidamente en ningún modo limitan el alcance del presente invento expuesto en las reivindicaciones. Además, no todos los elementos de las formas de realización que se describen seguidamente deben considerarse requisitos esenciales del presente invento.
1. Resumen del sistema
La FIG 1 es un diagrama esquemático que presenta un sistema de juego 10 al cual se aplica un sistema de cálculo de posiciones indicativas según una de las formas de realización del presente invento. El sistema de juego 10 según esta forma de realización comprende una sección de visualización 12 para visualizar una imagen de juego que puede ser un objeto-meta TO en una pantalla 11, una unidad fotoemisora 15 dispuesta en la parte superior de la sección de visualización 12 y consistente en dos secciones fotoemisoras 13 y 14 con sus respectivas fuentes luminosas infrarrojas (por ejemplo, un diodo luminiscente de infrarrojos cada una), un controlador 16 (indicador, dispositivo de disparo, o dispositivo de puntero) sostenido por un jugador P de modo que su posición y dirección puedan cambiarse arbitrariamente y que se usa para indicar una posición arbitraria en la pantalla 11, y un dispositivo de juego 17 que realiza un proceso de juego y afines.
Cada una de las secciones fotoemisoras 13 y 14 según esta forma de realización tiene la fuente luminosa infrarroja en la superficie delantera. Las secciones fotoemisoras 13 y 14 se disponen en la superficie superior de la sección de visualización 12 en un intervalo predeterminado para que las superficies delanteras miren en la misma dirección que la pantalla 11 (es decir, la dirección hacia el jugador). Cada una de las secciones fotoemisoras 13 y 14 emite luz infrarroja hacia delante, desde la fuente luminosa.
El controlador 16 según esta forma de realización tiene una forma que imita la de una pistola y comprende un cañón GB dirigido hacia la pantalla 11, una empuñadura GG que se extiende desde el cañón GB y que el jugador P sostiene con la mano, y un gatillo GT accionable con el índice de la mano que sostiene la empuñadura GG. En el extremo del cañón GB se dispone un sensor de imágenes 18 (sección fotorreceptora o sección de formación de imágenes), que puede ser un sensor CMOS (semiconductor complementario de óxido metálico). El sensor de imágenes 18 recibe luz infrarroja (luz en la misma banda de longitudes de onda que la emitida desde las secciones fotoemisoras 13 y 14) que penetra en el sensor de imágenes 18 a lo largo de la dirección en que se dirige el extremo del controlador 16 (cañón GB) y capta la luz infrarroja (o produce imágenes de la misma).
En esta forma de realización, un filtro FI que sólo permite pasar luz en una banda de longitudes de onda correspondiente a la luz infrarroja (es decir, luz con la misma longitud de onda que la emitida desde las secciones fotoemisoras 13 y 14) se dispone en la parte delantera del sensor de imágenes 18 (es decir, el extremo del controlador 16 en una posición más adelantada que el sensor de imágenes 18) de manera que la luz en una banda de longitudes de onda predeterminada penetre en el sensor de imágenes 18. Un sensor de imágenes con una sensibilidad fotorreceptora en una banda de longitudes de onda incluida en una gama predeterminada que comprende luz infrarroja (luz con una longitud de onda predeterminada) puede utilizarse como sensor de imágenes 18 sin necesidad del filtro FI.
El sistema de juego 10 calcula la relación posicional existente entre las secciones fotoemisoras 13 y 14 y el controlador 16 basándose en información posicional relacionada con las secciones fotoemisoras 13 y 14 en una imagen captada por el sensor de imágenes 18 y en información posicional de referencia establecida previamente, y calcula información relacionada con la posición indicativa del controlador 16 en la pantalla 11. El sistema de juego 10 determina si la posición indicativa del controlador 16 cuando se ha accionado el gatillo GT del controlador 16 coincide con la posición del objeto-meta TO visualizado en la pantalla 11, y realiza un proceso de juego que puede ser un proceso de control de la visualización de imágenes o un proceso de cálculo de puntuaciones.
La FIG 2 es un diagrama que presenta un ejemplo de una imagen PC1 captada por el sensor de imágenes 18 cuando el controlador 16 se dirige hacia la pantalla 11. El sensor de imágenes 18 según esta forma de realización comprende 22.050 (175 x 126) elementos fotorreceptores (elementos de formación de imágenes) dispuestos en una matriz sobre una superficie rectangular, y capta la imagen PC1. Un píxel de la imagen PC1 corresponde a un elemento fotorreceptor. En esta forma de realización, la imagen PC1 se actualiza cada 1/54 de segundo, en función de la posición y la dirección del controlador 16. El sistema de juego 10 calcula la información relacionada con la posición indicativa del controlador 16 en la pantalla 11 utilizando información posicional relacionada con dos áreas de fuente luminosa infrarroja IrA1 e IrA2 (es decir, áreas obtenidas formando imágenes de luz infrarroja procedente de las secciones fotoemisoras 13 y 14) en la imagen PC1. En esta forma de realización, se considera que un origen O (es decir, el centro de la imagen PC1) es el punto indicativo del controlador 16, y la información relacionada con la posición indicativa del controlador 16 en la pantalla 11 se calcula basándose en la relación posicional entre el origen O, las áreas de fuente luminosa infrarroja IrA1 e IrA2 en la imagen PC1, y un área de pantalla DpA que es un área correspondiente a la pantalla 11 en la imagen PC1.
En el ejemplo de la FIG 2, las áreas de fuente luminosa infrarroja IrA1 e IrA2 se forman por encima del centro de la imagen PC1 en un estado (hasta cierto punto) en el cual una línea recta 1 que conecta las áreas de fuente luminosa infrarroja IrA1 e IrA2 gira en sentido horario un número omega de grados respecto a una línea de referencia L (es decir, eje de abscisas [X] del sensor de imágenes 18) de la imagen PC1. En el ejemplo de la FIG 2, el origen O corresponde a una posición predeterminada en la parte inferior derecha del área de pantalla DpA, de manera que puedan calcularse las coordenadas de la posición indicativa del controlador 16 en la pantalla 11. El ángulo de rotación del controlador 16 alrededor del eje de dirección indicativa respecto a la pantalla 11 puede calcularse basándose en el ángulo omega de rotación de la línea recta 1 que conecta las áreas de fuente luminosa infrarroja IrA1 e IrA2 respecto a la línea de referencia L. La distancia entre el controlador 16 y la pantalla 11 en el ejemplo de la FIG 2 puede calcularse basándose en la proporción de una distancia de referencia D entre las áreas de fuente luminosa infrarroja IrA1 e IrA2 cuando el controlador 16 se sitúa a una distancia predeterminada de la pantalla 11 y una distancia d entre las áreas de fuente luminosa infrarroja IrA1 e IrA2 del ejemplo de la FIG 2, estableciendo previamente la distancia de referencia D.
Según esta forma de realización, puede calcularse la información relacionada con la posición indicativa del controlador 16 en la pantalla 11 y similares aunque el jugador P mueva la mano mientras sostiene el controlador 16 de la FIG 1 o cambie la posición y la dirección del controlador 16 debido al movimiento del jugador P.
En el ejemplo de la FIG 1, el dispositivo de juego 17 y el controlador 16 están conectados por un cable. Obsérvese que puede transmitirse y recibirse información entre el dispositivo de juego 17 y el controlador 16 por comunicación inalámbrica. La disposición de las secciones fotoemisoras 13 y 14 en la parte superior de la sección de visualización 12 no es imprescindible. Las secciones fotoemisoras 13 y 14 pueden disponerse en una posición arbitraria (por ejemplo, en la parte inferior o en un lateral) de la sección de visualización 12. Concretamente, es posible disponer que las secciones fotoemisoras 13 y 14 tengan una determinada relación posicional con la sección de visualización 12 dentro de un intervalo en el cual el sensor de imágenes 18 pueda recibir luz cuando el controlador 16 se dirija hacia la pantalla 11.
2. Configuración del sensor de imágenes
Los detalles de la configuración del sensor de imágenes 18 según esta forma de realización son los siguientes. La FIG 3 presenta una vista lateral del controlador 16 que comprende el sensor de imágenes 18 y una vista delantera ampliada del sensor de imágenes 18. La FIG 3 es una vista ilustrativa del estado de instalación del sensor de imágenes 18 en el controlador 16. Como se aprecia en la FIG 3, el sensor de imágenes 18 según esta forma de realización se dispone en el controlador 16 de manera que su superficie fotorreceptora SF se cruce perpendicularmente con una dirección indicativa BD del cañón GB. El sensor de imágenes 18 se dispone en el controlador 16 de manera que el eje de abscisas (X) (línea de referencia L) del sensor de imágenes 18 se cruce perpendicularmente con una dirección de instalación GD de la empuñadura GG.
Por consiguiente, cuando el jugador P sostiene el controlador 16 de manera que la dirección de instalación GD de la empuñadura GG mire perpendicularmente hacia abajo, la dirección indicativa BD y el eje de abscisas
(X) (línea de referencia L) del sensor de imágenes 18 quedan horizontales. En esta forma de realización, se considera que un estado en el que la dirección de instalación GD de la empuñadura GG mire perpendicularmente hacia abajo es una posición de referencia del controlador 16. Concretamente, la expresión “posición de referencia del controlador 16” alude a una posición promedio (dirección o estado de uso) del controlador 16 cuando el jugador P sostiene el controlador 16 como si fuera una pistola real.
En el sensor de imágenes 18, cada uno de los 22.050 (175 x 126) elementos fotorreceptores dispuestos en la superficie rectangular SF recibe luz infrarroja que penetra a lo largo de la dirección en la que se dirige el extremo del controlador 16, y sucesivamente emite información de fotorrecepción relacionada con cada píxel. Seguidamente, el controlador 16 determina si la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel es superior a un valor liminar establecido con arreglo a la cantidad de luz emitida desde las secciones fotoemisoras 13 y 14 (es decir, si cada píxel es un píxel efectivo que satisface una condición determinada) para determinar si cada píxel es un píxel correspondiente a la luz infrarroja. No obstante, un píxel correspondiente a la luz infrarroja puede ser un píxel correspondiente a una fuente luminosa infrarroja distinta de las secciones fotoemisoras 13 y 14 (es decir, una fuente luminosa que emite luz en la misma banda de longitudes de onda que la luz emitida desde las secciones fotoemisoras 13 y 14) en lugar de ser un píxel correspondiente a las secciones fotoemisoras 13 y 14.
La FIG 4A es un diagrama que presenta un estado alrededor de las secciones fotoemisoras 13 y 14 vistas desde la parte delantera de la pantalla
11. Cuando se forma el sistema de juego 10 en una estancia o similar utilizando un dispositivo de juego de consumidor como dispositivo de juego 17 según esta forma de realización y un monitor de televisión como sección de visualización 12, puede haber una fuente de luz infrarroja distinta de las secciones fotoemisoras 13 y 14. Como se aprecia en la FIG 4A, una ventana WD a través de la cual penetre luz externa, una lámpara incandescente WH, y elementos similares, sirven como fuentes luminosas infrarrojas. Cuando el sensor de imágenes 18 recibe luz infrarroja que penetra por la ventana WD, luz emitida por la lámpara incandescente WH, y elementos similares, la luz infrarroja recibida sirve como ruido que impide calcular una posición indicativa exacta.
La FIG 4B muestra una imagen PC2 captada por el sensor de imágenes 18 en un estado presentado en la FIG 4A cuando el controlador 16 se sostiene en la posición de referencia hacia la pantalla 11. Como se aprecia en la FIG 4A, la ventana WD, la lámpara incandescente WH, y elementos similares, suelen situarse por encima de las secciones fotoemisoras 13 y 14 dispuestas en la parte superior de la pantalla 11, en un espacio real. En una imagen PC2 captada por el sensor de imágenes 18, como se aprecia en la FIG 4B, los píxeles correspondientes a un área de ruido NA1 debida a la ventana WD y a un área de ruido NA2 debida a la lámpara incandescente WH suelen producirse en un área UA obtenida mediante la formación de imágenes en una porción situada por encima de las secciones fotoemisoras 13 y 14.
Un sistema de cálculo de posiciones indicativas de tecnología relacionada emite sucesivamente la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel mientras explora cada hilera, desde la superior hasta la inferior, empezando con el píxel del extremo superior izquierdo (píxel inicial) hacia el píxel del extremo inferior derecho (píxel final) en la imagen PC2 de la FIG 4B, y determina si cada píxel es un píxel correspondiente a la fuente luminosa. Concretamente, en un sistema de cálculo de posiciones indicativas de tecnología relacionada, el sensor de imágenes 18 se dispone en el controlador 16 de manera que el píxel inicial quede en la parte superior y el píxel final quede en la parte inferior cuando el controlador 16 se mantiene en la posición de referencia. Por consiguiente, un sistema de cálculo de posiciones indicativas de tecnología relacionada emite sucesivamente la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel desde los píxeles superiores en los que tienden a producirse píxeles correspondientes al ruido. En consecuencia, los píxeles correspondientes a la fuente luminosa comprenden, además de píxeles correspondientes a las secciones fotoemisoras 13 y 14, píxeles correspondientes a las zonas de ruido NA1 y NA2. Por consiguiente, un sistema de cálculo de posiciones indicativas de tecnología relacionada debe distinguir entre los píxeles correspondientes a las secciones fotoemisoras 13 y 14 y los píxeles correspondientes a ruido.
En cambio, es raro que los píxeles correspondientes a ruido se produzcan en un área DA obtenida mediante formación de imágenes en una porción situada por debajo de las secciones fotoemisoras 13 y 14, como se aprecia en la FIG 4B. En esta forma de realización, el sensor de imágenes 18 se dispone en el controlador 16 de manera que un píxel inicial SP quede en la parte inferior y un píxel final EP quede en la parte superior cuando el controlador 16 se mantenga en la posición de referencia, teniendo en cuenta dicha situación. El sensor de imágenes 18 explora horizontalmente los píxeles en dirección hacia la izquierda tomando el píxel del extremo inferior derecho en la imagen captada PC2 como píxel inicial SP. Cuando se completa la exploración de los píxeles de la hilera más baja, el sensor de imágenes 18 explora horizontalmente los píxeles de la hilera inmediatamente superior en dirección hacia la izquierda desde el píxel del extremo derecho. El sensor de imágenes 18 emite sucesivamente la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel mientras explora los píxeles de cada hilera entre la hilera inferior y la superior, hasta alcanzar el píxel EP del extremo superior izquierdo. Concretamente, cuando el controlador 16 se mantiene en la posición de referencia, el sensor de imágenes 18 emite sucesivamente la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel, desde los píxeles situados en la parte inferior en la que raramente se producen píxeles correspondientes a ruido.
Según esta forma de realización, un primer píxel efectivo FP cuya información de fotorrecepción se ha emitido desde el sensor de imágenes 18 y que se ha determinado satisface una determinada condición, es un píxel correspondiente a la sección fotoemisora 13 ó 14 cuando el controlador 16 se mantiene en la posición de referencia. Por consiguiente, la posición indicativa puede calcularse con exactitud utilizando el primer píxel efectivo FP como píxel correspondiente a la sección fotoemisora 13 ó 14 sin determinar si el píxel correspondiente a la fuente luminosa es un píxel correspondiente a la sección fotoemisora 13 ó 14 o un píxel correspondiente a ruido. Según esta forma de realización, como es innecesario determinar si el píxel efectivo que se ha determinado satisface una condición determinada es un píxel correspondiente a la sección fotoemisora 13 ó 14 o un píxel correspondiente a ruido, la posición indicativa puede calcularse rápida y exactamente con una carga de proceso reducida.
3. Configuración de los circuitos
La FIG 5 es un diagrama funcional de bloques que presenta una sección de detección de posiciones indicativas en el controlador 16, según esta forma de realización. La sección de detección de posiciones indicativas comprende el sensor de imágenes 18, un ASIC (circuito integrado de aplicación específica) 200, una MCU (unidad de microordenador) 300 y un USB (bus universal en serie) 400.
El sensor de imágenes 18 se inicializa cuando recibe una señal de inicialización procedente de la MCU 300. El sensor de imágenes 18 capta la información de fotorrecepción en unidades de píxeles recibiendo luz infrarroja que penetra a lo largo de una dirección en la que se ordena al controlador 16 que capte una imagen a lo largo de la dirección en la que se dirige el extremo del controlador 16. En esta forma de realización, la información de fotorrecepción (cantidad de luz recibida) de cada píxel se capta utilizando un número hexadecimal de dos cifras incluido en el intervalo 00 a FF. En un extremo de la imagen captada se establece un píxel inicial y en el otro extremo se establece un píxel final. El sensor de imágenes 18 envía sucesivamente al ASIC 200 la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel, desde el píxel inicial hasta el final.
El sensor de imágenes 18 envía una señal de reloj de píxeles y una señal de sincronización vertical a una sección de control 220 del ASIC 200, y la señal de reloj de píxeles a un contador de píxeles 230. De este modo, la sección de control 220 y el contador de píxeles 230 pueden sincronizarse con la temporización de las salidas de la información de fotorrecepción relativa a cada píxel procedente del sensor de imágenes 18.
El ASIC 200 comprende una sección determinativa 210, la sección de control 220 y el contador de píxeles 230.
La sección determinativa 210 determina si cada píxel satisface una determinada condición basándose en la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel enviado sucesivamente desde el sensor de imágenes 18. Concretamente, la sección determinativa 210 determina que se satisface una primera condición cuando la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel es 80 (número hexadecimal de dos cifras) o superior. La sección determinativa 210 determina que un píxel cuya información de fotorrecepción es 80 o superior es un píxel correspondiente a la fuente luminosa infrarroja.
En esta forma de realización, la sección determinativa 210 determina si cada píxel satisface la primera condición, y si un píxel efectivo que satisface la primera condición satisface una segunda condición. Concretamente, un grupo de píxeles correspondientes a la fuente luminosa es brillante en el centro y va oscureciéndose a medida que se aleja del centro debido a una disminución de la luminancia. En esta forma de realización, la sección determinativa 210 determina que se satisface la segunda condición cuando la información de fotorrecepción relacionada con un píxel efectivo es F0 o superior. La sección determinativa 210 determina que un píxel cuya información de fotorrecepción oscile entre 80 y EF es un píxel oscuro correspondiente a la porción periférica de la fuente luminosa infrarroja, y que un píxel cuya información de fotorrecepción oscile entre F0 y FF es un píxel brillante correspondiente a la porción central de la fuente luminosa infrarroja.
La sección determinativa 210 envía una señal de activación a la sección de control 220 mientras determina si la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel enviado sucesivamente desde el sensor de imágenes 18 satisface la primera condición. Cuando la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel satisface la segunda condición, la sección determinativa 210 envía a una FIFO (memoria de primero en entrar y primero en salir) de píxeles 340 de la MCU 300 una señal brillante que indica que el píxel es brillante.
La sección de control 220 permite escribir en la FIFO 340 una salida de valor de recuento de 15 bits procedente del contador de píxeles 230 cuando la sección de control 220 recibe la señal de activación procedente de la sección determinativa 210. El contador de píxeles 230 se repone al recibir la salida de señal de sincronización vertical del sensor de imágenes 18 procedente de la sección de control 220, y envía el valor de recuento de 15 bits desde el píxel inicial (0) hasta el píxel final (22.050) del sensor de imágenes 18 en sincronización con la salida de la información de fotorrecepción relativa a cada píxel. En esta forma de realización, el valor de recuento de un píxel efectivo cuya información de fotorrecepción se ha determinado satisface la primera condición se escribe en la FIFO de píxeles 340.
En este caso, el contador de píxeles 230 escribe datos de 16 bits en la FIFO de píxeles 340 añadiendo 0 como bit más significativo del valor de recuento de 15 bits cuando se recibe la señal brillante desde la sección determinativa 210, y añadiendo 1 como bit más significativo del valor de recuento de 15 bits cuando no se recibe la señal brillante desde la sección determinativa 210. Concretamente, el valor de recuento de un píxel efectivo cuya información de fotorrecepción se ha determinado satisface la primera condición y los datos que indican si el píxel efectivo satisface la segunda condición (16 bits en total) se almacenan en la FIFO de píxeles 340.
La MCU 300 comprende la FIFO de píxeles 340, una sección de cálculos de posiciones de fuente luminosa 350, y una sección de cálculo de posiciones indicativas 360.
La FIFO de píxeles 340 almacena 128 fragmentos de datos de 16 bits relativos al píxel efectivo basándose en la salida de datos procedentes del ASIC 200. La FIFO de píxeles 340 envía sucesivamente los datos de 16 bits relacionados con cada píxel efectivo a la sección de cálculo de posiciones de fuente de luz 350 según el principio de “primero en entrar y primero en salir”.
La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 establece una primera área determinativa en un intervalo predeterminado que comprende un primer píxel efectivo basándose en los primeros datos almacenados en la FIFO de píxeles 340 después de inicializarse el sensor de imágenes 18 (es decir, el valor de recuento del primer píxel efectivo que se haya determinado satisface la primera condición). La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 establece una segunda área determinativa en un intervalo predeterminado que comprende un segundo píxel efectivo, basándose en el valor de recuento del segundo píxel efectivo que es un píxel en un área que no es la primera área determinativa y es un primer píxel que se ha determinado satisface la primera condición. La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 realiza cálculos de posiciones basándose en los valores de recuento (información identificativa) de píxeles efectivos que satisfacen la primera condición y están comprendidos en la primera área determinativa y los valores de recuento de píxeles efectivos que satisfacen la primera condición y están comprendidos en la segunda área determinativa.
La FIG 6 presenta parte de una imagen ampliada, captada por el sensor de imágenes 18. La FIG 6 es una vista ilustrativa de los cálculos de un valor representativo del área determinativa. En la FIG 6, un cuadrado blanco indica un píxel efectivo que satisface la primera condición y la segunda condición, un cuadrado gris indica un píxel efectivo que satisface la primera condición pero no la segunda, y un área negra indica píxeles inefectivos que no satisfacen la primera ni la segunda condición. Como se aprecia en la FIG 6, el sensor de imágenes 18 realiza una exploración horizontal y secuencial de los píxeles desde el píxel del extremo inferior derecho y envía la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel. Cuando la sección determinativa 210 determina si cada píxel satisface la primera condición, la sección determinativa 210 determina que un píxel P1 es un primer píxel efectivo que satisface la primera condición. Cuando los datos de 16 bits relacionados con el primer píxel efectivo P1 se envían a la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 desde la FIFO de píxeles 340, la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 establece una primera área determinativa JA1 en una región circular de un intervalo predeterminado que comprende el primer píxel efectivo, como se aprecia en la FIG 6. Concretamente, la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 establece la primera área determinativa JA1 en un intervalo en el cual se estima que hay otros píxeles efectivos correspondientes a la sección fotoemisora 13 ó 14 cuando el primer píxel efectivo es un píxel correspondiente a la sección fotoemisora 13 ó 14.
La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 determina si cada píxel efectivo está comprendido en la primera área determinativa JA1 basándose en el valor de recuento de cada píxel efectivo enviado secuencialmente desde la FIFO de píxeles 340. La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 calcula un valor representativo (coordenadas centrobáricas) de la primera área determinativa basándose en el valor de recuento de cada píxel efectivo comprendido en la primera área determinativa JA1. En esta forma de realización, la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 transforma el valor de recuento de cada píxel efectivo en un valor coordenado de cada píxel en una imagen PC captada por el sensor de imágenes 18, y seguidamente calcula las coordenadas centrobáricas de la primera área determinativa JA1.
Concretamente, la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 calcula un resto al dividir el valor de recuento (uno del 0 al 22.050) por 175, que es el número de píxeles en el eje de abscisas (X) del sensor de imágenes 18, para calcular la coordenada X del píxel en la imagen procedente del valor de recuento, y calcula un cociente al dividir el valor de recuento por 175 para calcular la coordenada Y del píxel en la imagen procedente del valor de recuento. Por ejemplo, la sección de cálculos de posiciones de fuente luminosa 350 calcula un valor de coordenada (0, 0) procedente del valor de recuento 0 del píxel inicial como indican X=0mod175=0 e Y=0/175=0. La sección de cálculos de posiciones de fuente luminosa 350 calcula un valor de coordenada (47, 82) procedente del valor de recuento 14397 como indican X=14397mod175=47 e Y=14397/175=82.
La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 divide la suma de los componentes de coordenada X de los píxeles efectivos comprendidos en la primera área determinativa JA1 por el número de los píxeles efectivos comprendidos en la primera área determinativa JA1 para calcular el componente de coordenada X de las coordenadas centrobáricas de la primera área determinativa JA1. Del mismo modo, la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 divide la suma de los componentes de coordenada Y de los píxeles efectivos comprendidos en la primera área determinativa JA1 por el número de los píxeles efectivos comprendidos en la primera área determinativa JA1 para calcular el componente de coordenada Y de las coordenadas centrobáricas de la primera área determinativa JA1. En esta forma de realización, la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 calcula las coordenadas centrobáricas de la primera área determinativa JA1 basándose en el valor del componente de coordenada de cada píxel efectivo mientras cambia la ponderación del valor del componente de coordenada de cada píxel efectivo entre un píxel efectivo que está comprendido en la primera área determinativa JA1 y satisface la segunda condición (píxel brillante) y un píxel efectivo que está comprendido en la primera área determinativa JA1 y no satisface la segunda condición (píxel oscuro).
Concretamente, la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 realiza los cálculos anteriores mientras duplica el valor del componente de coordenada y el número de píxeles brillantes. En el ejemplo de la FIG 6, los píxeles P7 y P13, cuyo valor del componente de coordenada X es 45, son píxeles brillantes. Por consiguiente, los valores del componente de coordenada 45 x 2 de los píxeles P7 y P13 se duplican y se añaden al valor del componente de coordenada. El número de píxeles brillantes (2) también se duplica y se añade al número de píxeles. Como un píxel P19 es un píxel oscuro, el valor del componente de coordenada 45 del píxel P19 se añade directamente al valor del componente de coordenada, y el número de píxeles brillantes (1) se añade directamente al número de píxeles. Los píxeles que tienen otros valores del componente de coordenada X se calculan de manera similar. Por consiguiente, el componente X X1 de las coordenadas centrobáricas de la primera área determinativa JA1 que presenta la FIG 6 se calcula como sigue.
X1 = [2*(45*2+46*3+47*6+48*6+49*5+50*2)+(45+46*2+47+50)]
/ [2*(2+3+6+6+5+2) + (1+2+1+1)]
= (2286+234)/(48+5)
=2520/53
= 47,547
Del mismo modo, el componente Y Y1 de las coordenadas centrobáricas de la primera área determinativa JA1 se calcula como sigue.
Y1 = [2*(81+82*3+83*5+84*6+85*5+86*3+87)+(81+82+83+85+86)]
/[2*(1+3+5+6+5+3+1) + (1+1+1+1+1)]
= (4032+417)/(48+5)
= 2520/53
= 84,962
Concretamente, las coordenadas centrobáricas (X1, Y1) de la primera área determinativa JA1 que presenta el ejemplo de la FIG 6 se calcula que son (47,547, 84,962).
La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 establece una segunda área determinativa JA2 en un intervalo predeterminado que comprende un segundo píxel efectivo que está incluido en un área distinta de la primera área determinativa JA1 y es un primer píxel que se ha determinado satisface la primera condición, y calcula las coordenadas centrobáricas (X2, Y2) de la segunda área determinativa JA2 del mismo modo que la primera área determinativa JA1. La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 envía las coordenadas centrobáricas (X1, Y1) de la primera área determinativa JA1 y las coordenadas centrobáricas (X2, Y2) de la segunda área determinativa JA1 a la sección de cálculo de posiciones indicativas 360. La sección de cálculo de posiciones indicativas 360 calcula la posición indicativa del controlador 16 en la pantalla 11 basándose en las coordenadas centrobáricas (X1, Y1) de la primera área determinativa JA1 y las coordenadas centrobáricas (X2, Y2) de la segunda área determinativa JA2. Concretamente, la sección de cálculo de posiciones indicativas 360 calcula la relación posicional existente entre las secciones fotoemisoras 13 y 14 y el controlador 16 utilizando las coordenadas centrobáricas (X1, Y1) de la primera área determinativa JA1 o las coordenadas centrobáricas (X2, Y2) de la segunda área determinativa JA2 relativamente situadas en la parte izquierda de la imagen PC como coordenadas centrales de la sección fotoemisora 13 dispuesta en la porción superior izquierda de la sección de visualización 12 y las coordenadas centrobáricas (X1, Y1) o las coordenadas centrobáricas (X2, Y2) relativamente situadas en la parte derecha de la imagen PC como coordenadas centrales de la sección fotoemisora 14 dispuesta en la porción superior derecha de la sección de visualización 12, y calcula la posición indicativa del controlador 16 en la pantalla 11. La sección de cálculo de posiciones indicativas 360 envía la posición indicativa calculada al USB 400.
El USB 400 comprende una interfaz USB 410 y una sección de función de teclas 420.
La interfaz USB 410 envía los datos de posiciones indicativas recibidos de la MCU 300 al dispositivo de juego 17. La sección de función de teclas 420 envía una señal operativa basándose en el accionamiento del gatillo y otras teclas operativas del controlador 16. El dispositivo de juego 17 identifica los datos de las posiciones indicativas relacionadas con el controlador 16 en el momento de recibirse la señal operativa del gatillo como una posición de impacto de un proyectil virtual en una pantalla de juego (pantalla 11), y realiza cálculos de juego como, por ejemplo, determinar si se ha dado en el blanco.
4. Flujo del proceso de cálculo de posiciones
Seguidamente se utiliza un organigrama para describir el flujo de un proceso de cálculo de posiciones del controlador 16. El organigrama de la FIG 7 es un ejemplo de un resumen del proceso de cálculo de posiciones según esta forma de realización. Como se aprecia en la FIG 7, la sección determinativa 210 determina si cada píxel satisface una determinada condición basándose en la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel enviado desde el sensor de imágenes 18 (paso S10). La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 calcula las posiciones centrobáricas de dos áreas determinativas correspondientes a las dos fuentes luminosas basándose en la información identificativa relacionada con el primer píxel efectivo y el segundo píxel efectivo (paso S12). La sección de cálculo de posiciones indicativas 360 calcula la posición indicativa del controlador 16 basándose en las posiciones centrobáricas de las dos áreas determinativas (paso S14). La sección de cálculo de posiciones indicativas 360 envía la posición indicativa del controlador 16 al dispositivo de juego 17 (paso S16). En esta forma de realización, el proceso de los pasos S10 a S16 se repite cada 1/54 de segundo.
El organigrama de la FIG 8 presenta un ejemplo de los detalles del proceso de determinación de píxeles en el paso S10 de la FIG 7. Como se aprecia en la FIG 8, la sección determinativa 210 capta la información de fotorrecepción procedente del sensor de imágenes en unidades de píxeles (paso S100) y determina si la información de fotorrecepción es igual o superior a un valor liminar (es decir, satisface la primera condición) (paso S102). Cuando la sección determinativa 210 ha determinado que la información de fotorrecepción no es igual o superior al primer valor liminar (N, en el paso S102), la sección determinativa 210 capta la información de fotorrecepción relacionada con otro píxel (paso S100). Cuando la sección determinativa 210 ha determinado que la información de fotorrecepción es igual o superior al primer valor liminar (Y, en el paso S102), la sección determinativa 210 determina si la información de fotorrecepción es igual o superior a un segundo valor liminar (es decir, satisface la segunda condición) (paso S104). Cuando la sección determinativa 210 ha determinado que la información de fotorrecepción es igual o superior al segundo valor liminar (Y, en el paso S104), la sección determinativa 210 establece el bit más significativo de los datos de 16 bits en 0 como bit de atributo (paso S106). Cuando la sección determinativa 210 ha determinado que la información de fotorrecepción no es igual o superior al segundo valor liminar (N, en el paso S104), la sección determinativa 210 establece el bit más significativo de los datos de 16 bits en 1 como bit de atributo (paso S108). La sección determinativa 210 almacena en la FIFO de píxeles 340 (paso S110) los datos de 16 bits en los que el bit más significativo es el bit de atributo y los bits de orden inferior son el valor de recuento del píxel. En esta forma de realización, el proceso de los pasos S100 a S110 se repite en cada píxel del sensor de imágenes 18 sincronizadamente con las señales de reloj de píxeles procedentes del sensor de imágenes 18.
El organigrama de la FIG 9 presenta un ejemplo de los detalles del proceso de cálculo de posiciones de fuente luminosa en el paso S12 de la FIG
7. Como se aprecia en la FIG 9, la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 capta los datos de 16 bits relacionados con el primer píxel efectivo procedente de la FIFO de píxeles 340, y distribuye el valor de recuento de 15 bits de orden inferior entre el valor del componente X y el valor del componente Y (paso S200). La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 determina si se ha establecido la primera área determinativa (paso S202). Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que no se ha establecido la primera área determinativa (N, en el paso S202), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 determina que el píxel en cuestión es el primer píxel efectivo, y establece la primera área determinativa en un área de un intervalo predeterminado que comprende el primer píxel efectivo (paso S204).
La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 determina si el bit más significativo de los datos de 16 bits es 0 (paso S206). Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que el bit más significativo es 0 (es decir, un píxel brillante) (Y, en el paso S206), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 duplica el valor del componente X, el valor del componente Y y el número de píxeles (paso S208) y añade el valor del componente X a un registro RX1, el valor del componente Y a un registro RY1, y el número de píxeles a un registro RC1 (paso S210). Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que el bit más significativo es 1 (es decir, un píxel oscuro) (N, en el paso S206), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 añade el valor del componente X al registro RX1, el valor del componente Y al registro RY1, y el número de píxeles al registro RC1 sin duplicar el valor del componente X, el valor del componente Y, ni el número de píxeles (paso S100).
La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 determina si el proceso procedente del paso S200 se ha realizado en todos los píxeles efectivos comprendidos en los píxeles 0 a 22.050 (píxeles de un cuadro) del sensor de imágenes 18 (paso S212). Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que el proceso se ha realizado en todos los píxeles efectivos (N, en el paso S212), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 regresa al paso S200 y capta los datos de 16 bits relacionados con el siguiente píxel procedente de la FIFO de píxeles 340. La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 repite el proceso en los pasos S200 a S212. Respecto al siguiente píxel efectivo, la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 determina que se ha establecido la primera área determinativa en el paso S202 (Y, en el paso S202) y determina si el píxel efectivo está situado en la primera área determinativa basándose en el valor de coordenada del píxel efectivo (paso S214). Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que el píxel efectivo está situado en la primera área determinativa (Y, en el paso S214), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 realiza el proceso de los pasos S206 a S212. Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que el píxel efectivo no está situado en la primera área determinativa (N, en el paso S214), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 determina si se ha establecido la segunda área determinativa (paso S216).
Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que no se ha establecido la segunda área determinativa (N, en el paso S216), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 determina que el píxel efectivo es el segundo píxel efectivo, y establece la segunda área determinativa en un área de un intervalo predeterminado que comprende el segundo píxel efectivo (paso S218). En los pasos S220 a S224, la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 realiza un proceso similar al de los pasos S206 a S210 realizado en el píxel efectivo de la primera área determinativa, y añade el valor del componente X a un registro RX2, el valor del componente Y a un registro RY2, y el número de píxeles a un registro RC2 (paso S224).
Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que se ha establecido la segunda área determinativa en el paso S216 (Y, en el paso S216), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 determina si el píxel efectivo está situado en la segunda área determinativa basándose en el valor de coordenada del píxel efectivo (paso S226). Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que el píxel efectivo está situado en la segunda área determinativa (Y, en el paso S226), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 realiza el proceso de los pasos S220 a S224. Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que el píxel efectivo no está situado en la segunda área determinativa (N, en el paso S226), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 determina si se han procesado todos los píxeles efectivos sin añadir un valor al registro (paso S212).
Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que se han procesado todos los píxeles efectivos (Y, en el paso S212), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 determina si se han captado datos relacionados con las dos áreas determinativas (paso S228). Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que se han captado datos relacionados con las dos áreas determinativas (Y, en el paso S228), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 divide la suma de los valores almacenados en el registro RX1 por la suma de los valores almacenados en el registro RC1 para calcular el componente X X1 del coordinado centrobárico de la primera área determinativa, divide la suma de los valores almacenados en el registro RY1 por la suma de los valores almacenados en el registro RC1 para calcular el componente Y Y1 del coordinado centrobárico de la primera área determinativa, divide la suma de los valores almacenados en el registro RX2 por la suma de los valores almacenados en el registro RC2 para calcular el componente X X2 del coordinado centrobárico de la segunda área determinativa, y divide la suma de los valores almacenados en el registro RY2 por la suma de los valores almacenados en el registro RC2 para calcular el componente Y Y2 del coordinado centrobárico de la segunda área determinativa. La sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 envía las coordenadas centrobáricas (X1, Y1) de la primera área determinativa y las coordenadas centrobáricas (X2, Y2) de la segunda área determinativa a la sección de cálculo de posiciones indicativas 360 (paso S232).
Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha determinado que no se han captado datos relacionados con las dos áreas determinativas (es decir, sólo se han captado datos relacionados con la primera área determinativa) (N, en el paso S228), la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 realiza un ajuste fuera de intervalo que indica que el controlador 16 se dirige a un área situada fuera del intervalo de detección (paso S234), y envía la información de ajuste a la sección de cálculo de posiciones indicativas 360 (paso S236).
Cuando la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 ha enviado los datos a la sección de cálculo de posiciones indicativas 360, la sección de cálculo de posiciones de fuente luminosa 350 inicializa cada registro y las áreas determinativas (paso S238). El proceso de los pasos S200 a S238 se repite cada vez que se inicializa el sensor de imágenes 18, y desde la FIFO de píxeles 340 se envía un primer píxel efectivo del cuadro siguiente.
5. Configuración de la sección fotoemisora
Seguidamente se describen los detalles de la configuración de la sección fotoemisora según esta forma de realización.
5-1. Prevención de ruido por parte de la sección protectora
La FIG 10A es una vista lateral de un estado en el que el controlador 16 se dirige hacia la pantalla 11. En esta forma de realización, cada una de las secciones fotoemisoras 13 y 14 comprende una fuente luminosa 22 que emite luz infrarroja que tiene una determinada directividad y se desplaza en una dirección incluida en un intervalo determinado para que el sensor de imágenes 18 pueda recibir la luz infrarroja procedente de las secciones fotoemisoras 13 y 14 cuando el controlador 16 y las secciones fotoemisoras 13 y 14 tienen una relación posicional dentro de un intervalo predeterminado. Concretamente, cada una de las secciones fotoemisoras 13 y 14 hace que la fuente luminosa 22 emita luz infrarroja que sigue una dirección de desplazamiento incluida en un intervalo determinado respecto a una dirección central CD que es la dirección de la fuente luminosa 22. La dirección central de la fuente luminosa 22 puede ser una dirección de intensidad luminosa central (dirección de intensidad luminosa máxima) de la fuente luminosa 22, por ejemplo.
Como se aprecia en la FIG 10A, cuando se forma el sistema de juego 10 en un salón o similar, entre la fuente luminosa 22 y el sensor de imágenes 18 puede haber un objeto (por ejemplo, un espejo o una mesa de vidrio) que refleje la luz infrarroja procedente de la fuente luminosa 22. Como la luz procedente de la fuente luminosa 22 sigue una dirección incluida en un intervalo determinado, en una posición diferente de la posición de la fuente luminosa 22 (por ejemplo, una superficie reflectante como un espejo o una mesa de vidrio) puede producirse luz reflejada RL de igual longitud de onda e intensidad que la luz directa DL procedente de la fuente luminosa 22. Si el sensor de imágenes 18 recibe la luz reflejada RL, esta luz reflejada RL es ruido que impide calcular una posición indicativa exacta.
La FIG 11A presenta una imagen PC3 captada por el sensor de imágenes 18 en el estado reproducido en la FIG 10A. En el estado reproducido en la FIG 10A, como el sensor de imágenes 18 recibe la luz directa DL procedente de las fuentes luminosas 22 y la luz reflejada RL, bajo las áreas de fuente luminosa infrarroja IrA1 e IrA2 correspondientes a las fuentes luminosas 22 se producen áreas de ruido NA3 y NA4 correspondientes a la luz reflejada RL, como se aprecia en la FIG 11A.
Como muestra la FIG 11B, en esta forma de realización se impide la luz reflejada RL que se produce por debajo de las secciones fotoemisoras 13 y 14, mediante la aportación de una sección protectora 24 que protege la luz que desciende desde la fuente luminosa 22 (secciones fotoemisoras 13 y 14). Concretamente, la sección protectora 24 se sitúa en una posición en la cual se impide que la luz directa DL procedente de la fuente luminosa 22 se desplace en la dirección en que se produce la luz reflejada RL que penetra en el sensor de imágenes 18 cuando la fuente luminosa 22 (secciones fotoemisoras 13 y 14) y el sensor de imágenes 18 (controlador 16) tienen una determinada relación posicional de referencia. Por consiguiente, el sensor de imágenes 18 recibe la luz directa DL procedente de la fuente luminosa 22 y no recibe la luz reflejada RL cuando la fuente luminosa 22 (secciones fotoemisoras 13 y 14) y el sensor de imágenes 18 (controlador 16) tienen una determinada relación posicional de referencia.
En esta forma de realización, la fuente luminosa 22 y el sensor de imágenes 18 tienen la relación posicional de referencia cuando el controlador 16 se sostiene en la posición de referencia antes mencionada, se encuentra en una posición de referencia a cuatro metros de las secciones fotoemisoras 13 y 14, y se sitúa en una dirección de referencia en la que el controlador 16 se dirige hacia la fuente luminosa 22. La posición, dirección, dimensión, forma y demás características de la sección protectora 24 se determinan de manera que la luz reflejada RL no penetre en el ángulo de visión theta (intervalo de fotorrecepción) del sensor de imágenes 18 cuando la fuente luminosa 22 y el sensor de imágenes 18 tienen la relación posicional de referencia.
En esta forma de realización, la posición, dirección, dimensión, formas y demás características de la sección protectora 24 se determinan siempre y cuando se establezca como posición de referencia una posición a la máxima distancia de la fuente luminosa 22 en la que el sensor de imágenes 18 puede obtener una cantidad de luz (intensidad luminosa o flujo luminoso) necesaria para que el sistema de juego 10 calcule una posición indicativa exacta desde la fuente luminosa 22, y siempre y cuando se establezca como dirección de referencia una dirección promedio (básica) del controlador 16 cuando el jugador juega un juego mientras sostiene el controlador 16 apuntado hacia la pantalla 11. En el ejemplo de la FIG 10B, bajo la fuente luminosa 22 se aporta una sección protectora en forma de placa 24 en una posición próxima a la fuente luminosa 22 que sobresalga de la superficie delantera de cada una de las secciones fotoemisoras 13 y 14. Por consiguiente, la sección protectora 24 puede proteger la luz que desciende desde la fuente luminosa 22 en una dirección incluida en un intervalo predeterminado phi.
La FIG 11B presenta luz recibida por el sensor de imágenes 18 (es decir, datos de imágenes almacenados en el área de datos de imágenes PA) en el estado reproducido en la FIG 10B. En el estado reproducido en la FIG 10B, dado que el sensor de imágenes 18 recibe la luz directa DL procedente de las fuentes luminosas 22 pero no recibe la luz reflejada RL, bajo las áreas de fuente luminosa infrarroja IrA1 e IrA2 correspondientes a las fuentes luminosas 22 no se producen las áreas de ruido NA3 y NA4 correspondientes a la luz reflejada RL, como se aprecia en la FIG 11B.
Por consiguiente, según esta forma de realización, la luz reflejada RL que penetra en el sensor de imágenes 18 no se produce cuando el controlador 16 se apunta hacia la pantalla 11 dentro de un intervalo de práctica del juego en el cual la distancia máxima entre las secciones fotoemisoras 13 y 14 y el controlador 16 es de cuatro metros como máximo, como se aprecia en la FIG 10B. La luz reflejada RL también se produce en la FIG 10B. No obstante, la luz reflejada RL sólo penetra en el sensor de imágenes 18 si el controlador 16 se sitúa fuera del intervalo de práctica del juego.
Obsérvese que la relación posicional de referencia no se limita al ejemplo anterior. Pueden establecerse diversas relaciones posicionales. Por ejemplo, la posición de referencia puede establecerse en función de la intensidad de la fuente luminosa 22 (es decir, la distancia a la cual se aseguran la luz y demás características necesarias para calcular una posición indicativa exacta), la curva de distribución de la intensidad luminosa, y el ángulo de radiación (es decir, el intervalo de difusión de la cantidad de luz predeterminada). La dirección de referencia puede establecerse en función de la aplicación del sistema de cálculo de posiciones indicativas. Concretamente, la dirección de referencia puede establecerse adecuadamente en función de la posición básica de un usuario (jugador P) que sostiene un indicador (controlador 16) respecto al plano indicativo (pantalla 11). Por ejemplo, al aplicar el sistema de cálculo de posiciones indicativas según esta forma de realización a un sistema de presentación, el usuario que acciona el indicador (controlador 16) raramente se halla perpendicular al plano indicativo (por ejemplo, una pantalla), sino que suele situarse diagonalmente frente al plano indicativo. El usuario suele apuntar el indicador (controlador 16) hacia el plano indicativo (fuente luminosa) dispuesto por encima del usuario. En este caso, es posible establecer como dirección de referencia una dirección ascendente desde una posición emplazada diagonalmente frente al plano indicativo.
5-2. Detalles de la sección protectora
La FIG 12 es una vista en perspectiva de la sección fotoemisora 13 (14) de la unidad fotoemisora 15 según esta forma de realización. En esta forma de realización, la sección fotoemisora 13 (14) se dispone en un estado en el cual se acopla una superficie inferior 32 de un alojamiento 30 a la superficie superior de la sección de visualización 12. El alojamiento tiene una superficie delantera 34 y una superficie trasera 36. En la superficie delantera 34 se disponen tres fuentes luminosas (diodos luminiscentes) 22-1 a 22-3 que emiten luz infrarroja desde la superficie delantera 34. En esta forma de realización, las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 se disponen para formar los vértices de un triángulo invertido visto desde la dirección de desplazamiento de la luz emitida por las fuentes luminosas 22-1 a 22-3. Por consiguiente, aunque aumente la distancia entre las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 y el sensor de imágenes 18, el sensor de imágenes 18 puede recibir de manera segura la luz infrarroja procedente de las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 como luz que tiene un área predeterminada.
Para proteger las fuentes luminosas 22-1 a 22-3, en la superficie delantera 34 del alojamiento 30 se dispone una cubierta 38 que permite el paso de la luz infrarroja procedente de las fuentes luminosas 22-1 a 22-3. La sección protectora 24 que sobresale de la superficie delantera 34 se dispone en el extremo inferior de la superficie delantera 34 del alojamiento 30 (es decir, por debajo de las fuentes luminosas 22-1 a 22-3). En esta forma de realización, la sección protectora 24 es parte integral del alojamiento 30. Para la sección protectora 24 se utiliza un material que impide el paso de la luz infrarroja procedente de las fuentes luminosas 22-1 a 22-3. Por consiguiente, la sección protectora 24 puede proteger la luz emitida desde las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 hacia abajo en un ángulo de una graduación predeterminada o inferior desde la horizontal.
La FIG 13 es una vista lateral de la sección fotoemisora 13 (14) reproducida en la FIG 12. En esta forma de realización, un ángulo alfa formado por una superficie protectora 40 (es decir, la superficie superior) de la sección protectora 24 y la superficie delantera 34 del alojamiento es un ángulo agudo, como se aprecia en la FIG 13. Por consiguiente, una distancia prominente 1 de la sección protectora 24 respecto a la superficie delantera 34, necesaria para proteger la luz que se desplaza en una dirección incluida en un intervalo predeterminado, puede reducirse en comparación con el caso en que el ángulo alfa es recto u obtuso. En esta forma de realización, el ángulo alfa se establece en 70 grados y la distancia prominente 1 en 7 mm. Según el ejemplo presentado en la FIG 13, es posible evitar la prominencia de la sección fotoemisora 13 (14) y reducir el tamaño de la sección fotoemisora 13 (14) aún cuando se incorpore la sección protectora 24.
5-3. Prevención del ruido ocasionado por la dirección de la fuente luminosa
La descripción anterior está basada en un ejemplo en el cual se evita la luz reflejada como ruido aportando la sección protectora 24 en la superficie delantera de cada una de las secciones fotoemisoras 13 y 14 para proteger luz que desciende desde las fuentes luminosas 22-1 a 22-3. Obsérvese que la luz reflejada como ruido puede evitarse si se impide el descenso de la luz desde las fuentes luminosas 22-1 a 22-3, mediante el ajuste de las direcciones de las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 dispuestas en las secciones fotoemisoras 13 y
14. Concretamente, puede ajustarse la dirección central CD de las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 en una dirección que impida que la luz directa DL procedente de la fuente luminosa 22 se desplace en la dirección en la que se produce la luz reflejada RL que penetra en el sensor de imágenes 18 cuando la fuente luminosa 22 (secciones fotoemisoras 13 y 14) y el sensor de imágenes 18 (controlador 16) tienen una determinada relación posicional de referencia.
La FIG 14 presenta un ejemplo de la sección fotoemisora 13 (14) en el cual las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 se disponen de manera que la dirección central CD de las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 mira hacia arriba en una cierta cantidad beta de grados respecto a una dirección horizontal (dirección normal a la pantalla 11 de la sección de visualización 12) HD cuando la sección fotoemisora 13 (14) se dispone en un estado en el cual la superficie inferior 32 del alojamiento 30 se acopla a la superficie superior de la sección de visualización 12. En el ejemplo de la FIG 14, se impide que la luz directa procedente de la fuente luminosa 22 se desplace en una dirección en la que la luz reflejada penetra en el sensor de imágenes 18 ajustando la dirección central CD de las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 hacia arriba en una cierta cantidad beta de grados. Por consiguiente, es posible impedir la producción de luz que sirva como ruido bajo las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 del mismo modo que en el ejemplo de la FIG 13.
6. Intervalo de fotorrecepción del sensor de imágenes
Seguidamente se describe un intervalo de fotorrecepción en el cual el sensor de imágenes 18 puede recibir luz procedente de las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 en el sistema de juego 10 según esta forma de realización. Según esta forma de realización, en la sección fotoemisora 13 (14) tres secciones luminosas 22-1 a 22-3 que difieren en la dirección central se disponen de manera que el sensor de imágenes 18 pueda recibir luz infrarroja procedente de las secciones fotoemisoras 13 y 14 cuando el controlador 16 y las secciones fotoemisoras 13 y 14 tengan una relación posicional dentro de un intervalo específico.
La FIG 15A es una vista frontal de la sección fotoemisora 13 (14) según esta forma de realización, y la FIG 15B es una vista superior de la sección fotoemisora 13 (14). Como se aprecia en la FIG 15A, las tres fuentes luminosas 22-1 a 22-3 de la sección fotoemisora 13 (14) según esta forma de realización se disponen para formar los vértices de un triángulo invertido. Como se aprecia en la FIG 15B, la primera fuente luminosa más baja 22-1 se dispone de manera que una dirección central CD1 de la fuente luminosa 22-1 coincida con una primera dirección D1 que es una dirección de referencia SD de la sección fotoemisora 13 (14).
En la sección fotoemisora 13 (14) según esta forma de realización, la dirección de referencia SD es la dirección delantera de la pantalla 11 que es la dirección básica del jugador P que sostiene el controlador 16. Concretamente, se establece como dirección de referencia SD una dirección paralela a la dirección normal hacia la pantalla 11 de la sección de visualización 12 cuando la sección fotoemisora 13 (14) se dispone en un estado en el cual la superficie inferior 32 del alojamiento 30 se acopla a la superficie superior de la sección de visualización 12. En esta forma de realización, puede establecerse como intervalo de fotorrecepción del sensor de imágenes 18 un intervalo predeterminado alrededor de la dirección delantera de la pantalla 11 (es decir, la dirección básica del jugador P) en el cual la luz se desplaza desde la primera fuente luminosa 22-1.
Como el sensor de imágenes 18 envía sucesivamente la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel mientras explora los píxeles de la imagen captada PC desde la hilera inferior hasta la superior, el sensor de imágenes 18 envía la información de fotorrecepción relacionada con un píxel en la imagen PC correspondiente a la primera fuente luminosa más baja 22-1 antes que los píxeles correspondientes a las fuentes luminosas 22-2 y 22-3. Por tanto, se determina que un píxel correspondiente a la primera fuente luminosa 22-1 es un primer píxel efectivo que satisface una condición determinada. En esta forma de realización, la dirección de la máxima intensidad luminosa de la primera fuente luminosa 22-1 correspondiente al primer píxel efectivo se establece como dirección delantera de la pantalla 11 (dirección básica del jugador P) haciendo que la dirección central CD1 de la primera fuente luminosa 22-1 coincida con la dirección delantera de la pantalla
11. Según esta forma de realización, cuando el jugador P dirige el controlador 16 hacia la pantalla 11 a lo largo de la dirección delantera de la pantalla 11, la luz que se desplaza desde la primera fuente luminosa más baja 22-1 puede determinar con seguridad un primer píxel efectivo.
Como se aprecia en la FIG 15B, la segunda fuente luminosa 22-2 situada en la izquierda, vista desde la superficie delantera (dirección de desplazamiento de la luz), se dispone de manera que una dirección central CD2 de la fuente luminosa 22-2 coincida con una segunda dirección D2 que difiere de la dirección de referencia SD en un ángulo gamma de no más de 90 grados. En esta forma de realización, la segunda fuente luminosa 22-2 se dispone de manera que la dirección central CD2 difiera de la dirección de referencia SD en 60 grados hacia la izquierda, vista desde la superficie delantera. Por tanto, el sensor de imágenes 18 puede recibir luz procedente de la segunda fuente luminosa 22-2 dentro de un intervalo izquierdo respecto a la dirección delantera de la pantalla 11.
Según se aprecia en la FIG 15B, la tercera fuente luminosa 22-3 situada en la derecha, vista desde la superficie delantera (dirección de desplazamiento de la luz), se dispone de manera que una dirección central CD3 de la fuente luminosa 22-3 coincida con una tercera dirección D3 que es linealmente simétrica con la segunda dirección D2 respecto a la dirección de referencia SD como eje de simetría. En esta forma de realización, la tercera fuente luminosa 22-3 se dispone de manera que la dirección central CD3 difiera de la dirección de referencia SD en 60 grados hacia la derecha, vista desde la superficie delantera. Por tanto, el sensor de imágenes 18 de esta forma de realización puede recibir luz procedente de la tercera fuente luminosa 22-3 dentro de un intervalo derecho respecto a la dirección delantera de la pantalla 11.
En el sistema de juego 10 según esta forma de realización, como el jugador P se desplaza a lo largo de un suelo (plano horizontal), es preferible que la segunda dirección D2 y la tercera dirección D3 sean paralelas al plano horizontal y difieran en dirección. Cuando es necesario impedir que se refleje la luz emitida hacia abajo desde las fuentes luminosas 22-1 a 22-3, las direcciones centrales CD1 a CD3 de las fuentes luminosas 22-1 a 22-3 pueden ajustarse hacia arriba desde la dirección horizontal HD en unos cinco grados.
7. Bloques funcionales
Seguidamente se describe la configuración del sistema de cálculo de posiciones indicativas (sistema de juego) según esta forma de realización con referencia a la FIG 16. La FIG 16 es un diagrama funcional de bloques que presenta un ejemplo de un sistema de cálculo de posiciones indicativas según esta forma de realización. El sistema de cálculo de posiciones indicativas según esta forma de realización puede tener una configuración que omita algunos de los elementos (algunas secciones) de la FIG 16.
Una sección operativa 160 permite la introducción de datos operativos por parte de un jugador. En esta forma de realización, la sección operativa 160 puede ser un controlador (indicador, dispositivo de disparo, o dispositivo de puntero) configurado de manera que el jugador pueda cambiar arbitrariamente la posición y la dirección de la sección operativa 160 mientras sostiene la sección operativa 160 y la dirige hacia una posición arbitraria en el plano de indicación, por ejemplo la pantalla 11.
La sección operativa 160 comprende un gatillo como sección operativa para que el jugador realice una introducción ACTIVADORA/DESACTIVADORA. La sección operativa 160 puede comprender un botón, una palanca (un panel analógico), una tecla de flecha, un volante, un micrófono, una pantalla táctil o similar, para introducir diversos tipos de datos operativos.
La sección operativa 160 comprende una sección de formación de imágenes 162, una sección determinativa 164 y una sección de cálculo 166.
La sección de formación de imágenes 162 puede implementarse mediante un sensor de imágenes, por ejemplo un sensor CMOS o una cámara con CCD (dispositivo de acoplamiento de cargas). La sección de formación de imágenes 162 emite sucesivamente la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel desde un píxel inicial dispuesto en un extremo de la imagen captada hasta un píxel final dispuesto en el otro extremo de la imagen captada. La sección de formación de imágenes 162 puede emitir sucesivamente la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel utilizando una configuración de equipo, o puede emitir sucesivamente la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel mediante control de programas informáticos.
La sección determinativa 164 puede implementarse con equipo, que puede ser un procesador (por ejemplo, una CPU [unidad central de proceso], un MPU [microprocesador] o una DSP [unidad de proceso de señales digitales]) o un ASIC (por ejemplo, una red de puertas) y un programa. La sección determinativa 164 determina si cada píxel satisface una determinada condición basándose en la información de fotorrecepción relacionada con cada píxel enviado sucesivamente desde la sección de formación de imágenes 162.
La sección de cálculo 166 puede implementarse con equipo, que puede ser un procesador (por ejemplo, una CPU, un MPU o una DSP) o un ASIC (por ejemplo, una red de puertas) y un programa. Cuando los píxeles que satisfacen la condición determinada son píxeles correspondientes a las secciones fotoemisoras 13 y 14, la sección de cálculo 166 realiza cálculos de posiciones basándose en la información identificativa relacionada con los píxeles que satisfacen la condición determinada para calcular la posición indicativa de la sección operativa 160.
La sección determinativa 164 y la sección de cálculo 166 pueden implementarse integralmente por medio de un procesador o similar. La sección determinativa 164 y la sección de cálculo 166 pueden implementarse mediante la función de una sección de procesamiento 100 en lugar de incorporar la sección determinativa 164 y la sección de cálculo 166 a la sección operativa
160.
Una sección de almacenamiento 170 sirve como área de trabajo para la sección de procesamiento 100, una sección de comunicación 196, y similares. La función de la sección de almacenamiento 170 puede implementarse con una memoria de acceso aleatorio (RAM) o una memoria de acceso aleatorio para vídeo (VRAM) o similar. La sección de almacenamiento 170 según esta forma de realización comprende una sección de almacenamiento principal 171 utilizada como área de trabajo, una memoria de imagen 172 en la cual se almacenan la imagen de visualización final y similares, una sección de almacenamiento de datos de objeto 183 en la cual se almacenan datos de modelo relacionados con un objeto, una sección de almacenamiento de texturas 174 en la cual se almacena la textura para cada fragmento de los datos de objeto, y una memoria Z 176 en la cual se almacena un valor Z cuando se genera una imagen de un objeto. Obsérvese que la sección de almacenamiento 170 puede tener una configuración que omita algunas de estas secciones.
Un medio de almacenamiento de información 180 (medio legible por ordenador) almacena un programa, datos y similares. La función del medio de almacenamiento de información 180 puede implementarse con un disco óptico (CD o DVD), un disco magnetoóptico (MO), un disco magnético, un disco duro, una cinta magnética, una memoria (ROM) u otros similares.
El medio de almacenamiento de información 180 contiene un programa (datos) para hacer que la sección de procesamiento 100 realice diversos procesos de acuerdo con esta forma de realización. Concretamente, el medio de almacenamiento de información 180 contiene una programa para hacer que un ordenador funcione como cada una de las secciones según esta forma de realización (un programa para hacer que un ordenador realice el procesamiento de cada sección).
Una sección de visualización 190 produce una imagen generada según esta forma de realización. Un tubo de rayos catódicos (CRT), una pantalla de cristal líquido, una pantalla táctil u otro elemento similar puede implementar la función de la sección de visualización 190. En esta forma de realización, en o alrededor de la pantalla de la sección de visualización 190 se dispone una unidad fotoemisora para calcular las posiciones relativas de la sección operativa 160 y la pantalla de la sección de visualización 190. En esta forma de realización, un diodo luminiscente de infrarrojos que emite luz invisible se utiliza como fuente luminosa de la unidad fotoemisora 15.
Una sección de salida de sonido 192 produce sonido generado según esta forma de realización. Un altavoz, un par de auriculares u otro elemento similar pueden implementar la función de la sección de salida de sonido 192.
Un dispositivo portátil de almacenamiento de información 194 guarda datos personales del jugador, datos guardados del juego y otros datos similares. El dispositivo portátil de almacenamiento de información 194 puede ser una tarjeta de memoria, un dispositivo portátil de juego y otros elementos similares.
La sección de comunicación 196 realiza diversos tipos de control para comunicar con el exterior (por ejemplo, dispositivo principal u otro sistema generador de imágenes). La función de la sección de almacenamiento 196 puede implementarse con equipo (por ejemplo, un procesador) o un ASIC de comunicación, un programa u otro elemento o similar.
El programa (datos) para hacer que un ordenador funcione como cada una de las secciones según esta forma de realización puede suministrarse al medio de almacenamiento de información 180 (sección de almacenamiento 170) desde un medio de almacenamiento de información incluido en un dispositivo principal (servidor) a través de una red y la sección de comunicación
196. El uso del medio de almacenamiento de información del dispositivo principal (servidor) también está incluido en el ámbito del invento.
La sección de procesamiento 100 (procesador) realiza un proceso de juego, un proceso de generación de imágenes, un proceso de generación de sonidos y otros similares basándose en datos operativos procedentes de la sección operativa 160, un programa y similares. El proceso de juego comprende iniciar un juego cuando se han satisfecho las condiciones de inicio del mismo, proceder con un juego, disponer un objeto (que puede ser un personaje o un mapa), visualizar un objeto, calcular resultados del juego, terminar un juego cuando se han satisfecho las condiciones de finalización del mismo, y similares. La sección de procesamiento 100 realiza diversos procesos utilizando la sección de almacenamiento 170 como área de trabajo. La función de la sección de procesamiento 100 puede implementarse con equipo, que puede ser un procesador (por ejemplo, una CPU o una DSP) o un ASIC (por ejemplo, una red de puertas) y un programa.
La sección de procesamiento 100 según esta forma de realización comprende una sección de control de visualización 104, una sección determinativa 106, una sección evaluativa 108, una sección de dibujo 120 y una sección de generación de sonido 130. Obsérvese que la sección de procesamiento 100 puede tener una configuración que omita algunas de estas secciones.
La sección de control de visualización 104 realiza un proceso de control de visualización sobre un objeto visualizado en la sección de visualización 190. Concretamente, la sección de control de visualización 104 realiza el proceso de control de visualización, que puede ser la generación de un objeto (personaje, fondo, blanco, coche, pelota, elemento, edificio, árbol, pilar, pared o mapa), dirigiendo la posición de visualización de un objeto, o haciendo desaparecer un objeto. Concretamente, la sección de control de visualización 104 realiza el proceso de control de visualización, que puede ser registrar un objeto generado en una lista de objetos, transferir la lista de objetos a la sección de dibujo 120 y similares, o suprimir de la lista de objetos un objeto desaparecido. La sección de control de visualización 104 visualiza un objeto mediante la indicación de la posición indicativa (posición de impacto) en la pantalla 11 basándose en información relacionada con la posición indicativa de la sección operativa 160 en la pantalla 11.
La sección determinativa 106 determina la relación posicional entre la información de posición indicativa relacionada con la sección operativa 160 en la pantalla 11 de la sección de visualización 190 y un objeto-meta TO basándose en una entrada operativa que utiliza la sección operativa (gatillo) dispuesta en la sección operativa 160. Concretamente, la sección determinativa 106 determina si la posición indicativa ha acertado (coincide con o llega a) la posición de visualización del objeto-meta TO basándose en la información de la posición indicativa una vez recibida la entrada operativa que utiliza la sección operativa.
La sección evaluativa 108 evalúa el funcionamiento que utiliza la sección operativa 160 basándose en el resultado de la determinación del impacto. En esta forma de realización, la sección evaluativa 108 evalúa la operación por parte del operador por medio del cálculo de la puntuación y similares cuando se acierta el objeto-meta TO.
La sección de dibujo 120 realiza un proceso de dibujo basándose en los resultados de diversos procesos (proceso de juego) realizados por la sección de procesamiento 100 para generar una imagen, y envía la imagen generada a la sección de visualización 190. Una imagen generada por la sección de dibujo 120 puede ser una imagen bidimensional o una imagen tridimensional. Cuando genera una imagen tridimensional, la sección de dibujo 120 realiza un proceso geométrico, que puede ser una transformación de coordenadas (transformación de coordenadas mundiales o transformación de coordenadas de cámara), un recorte, o una transformación de perspectivas, y crea datos de dibujo (por ejemplo, coordenadas de vértices de superficies primitivas, coordenadas de texturas, datos de color, vector normal y valor alfa) basándose en los resultados del procesamiento. La sección de dibujo 120 dibuja un objeto (uno o más primitivos) supeditado a la transformación de la perspectiva (proceso geométrico) en una memoria de dibujo (memoria que puede almacenar información de imágenes en píxeles, como una memoria de imagen o una memoria intermedia -VRAM) basándose en los datos del dibujo (datos primitivos). El resultado es la generación, en un espacio del juego, de una imagen vista desde una cámara virtual (punto visual determinado).
La sección de generación de sonido 130 realiza un proceso de sonido basándose en los resultados de diversos procesos realizados por la sección de procesamiento 100 para generar sonido de juego que puede ser música de fondo, sonido de efecto, o voz, y envía el sonido de juego generado a la sección de salida de sonido 192.
El sistema de generación de imágenes según esta forma de realización puede configurarse como sistema dedicado a un modo de jugador único en el que sólo un jugador puede realizar un juego, o como sistema que también implementa un modo de varios jugadores en el que diversos jugadores pueden practicar un juego.
Cuando el juego lo practican varios jugadores, puede generarse una imagen de juego y sonido de juego para los jugadores utilizando un terminal o mediante un proceso distribuido que utiliza varios terminales (dispositivos de juego o teléfonos portátiles) conectados por una red (línea de transmisión o línea de comunicación), por ejemplo.
El presente invento no se limita a las formas de realización descritas, y su alcance admite la realización de diversas modificaciones. Por ejemplo, cualquier término citado junto con un término diferente que tenga un significado más amplio o el mismo significado al menos una vez en esta especificación o en sus dibujos puede sustituirse por el término diferente en cualquier lugar de esta especificación y de sus dibujos.
La descripción anterior se ha facilitado tomando un ejemplo en el que la unidad fotoemisora comprende dos secciones fotoemisoras 13 y 14 dispuestas independientemente. Obsérvese que la unidad fotoemisora 15 puede formarse integrando las dos secciones fotoemisoras 13 y 14. Por ejemplo, la unidad fotoemisora 15 puede formarse como un componente en forma de varilla alargada, y las secciones fotoemisoras 13 y 14 pueden disponerse en los extremos derecho e izquierdo. La distancia entre las secciones fotoemisoras 13 y 14 puede cambiarse gradualmente en una dirección indicada por una flecha. Por ejemplo, la distancia entre las secciones fotoemisoras 13 y 14 puede cambiarse gradualmente en función de las dimensiones de los monitores, desde un monitor de 20 pulgadas a uno de 50 pulgadas.
La anterior descripción se ha facilitado tomando un ejemplo en el que la fuente luminosa 22 emite luz infrarroja (es decir, luz invisible). Obsérvese que la fuente luminosa 22 puede emitir otro tipo de luz invisible o puede emitir luz visible. Es posible disponer una fuente luminosa que emita luz invisible y una fuente luminosa que emita luz visible de manera que las fuentes luminosas
puedan intercambiarse. En concreto, puede emitirse luz visible cuando el usuario indica el plano indicativo a fin de inicializar la relación posicional entre la sección fotoemisora (fuente luminosa) y el indicador (sección fotorreceptora). El presente invento puede aplicarse a diversos sistemas de generación
5 de imágenes. Las formas de realización anteriores se han descrito tomando un ejemplo de aplicación del presente invento a un sistema de juego. Obsérvese que el presente invento también puede aplicarse a un sistema de cálculo de posiciones indicativas que comprende un sistema de presentación y similar, y un controlador utilizado para un sistema de cálculo de posiciones indicativas.
10 El presente invento puede aplicarse a diversos sistemas de generación de imágenes, como un sistema de juego para salas recreativas, un sistema de juegos para el consumidor, un sistema recreativo a gran escala en el que participen varios jugadores, un simulador, un terminal multimedia, una placa de sistemas que genere una imagen de juego, y un teléfono portátil.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de cálculo de posiciones indicativas que calcula una posición indicativa de un controlador (16), comprendiendo dicho sistema de cálculo de posiciones indicativas:
    una sección fotoemisora (15);
    un controlador (16) constituido por una sección de formación de imágenes (18) que capta una imagen y emite información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
    una sección determinativa (210) que determina si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición cuando un valor de la información de fotorrecepción supera un primer valor liminar, y seguidamente determina si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición cuando el valor de la información de fotorrecepción también supera un segundo valor liminar superior al primer valor liminar; y
    una sección de cálculo (350) que realiza cálculos de posiciones basándose en información identificativa de los píxeles efectivos primarios,
    donde la sección de cálculo (350) calcula coordenadas centrobáricas de un área determinativa basándose en la información identificativa de cada uno de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en el área determinativa, mientras hace la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos secundarios mayor que la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos primarios en proceso de cálculo, y seguidamente realiza los cálculos de posición basándose en las coordenadas centrobáricas.
  2. 2. El sistema de cálculo de posiciones indicativas definido en la
    reivindicación 1, donde la sección de formación de imágenes (18) emite sucesivamente la
    información de fotorrecepción de los píxeles;
    donde el primer píxel cuya información de fotorrecepción se emite queda dispuesto en una parte inferior de la imagen y el último píxel cuya información de fotorrecepción se emite queda dispuesto en una parte superior de la imagen cuando el controlador (16) se mantiene en una posición de referencia; y
    donde la sección de cálculo (350) realiza los cálculos de posiciones basándose en la información identificativa de un primer píxel efectivo guardado en una FIFO (340) que contiene píxeles que satisfacen la primera condición a fin de obtener la posición indicativa del controlador cuando los píxeles efectivos primarios y secundarios corresponden a la sección fotoemisora (15) y
    donde la sección de cálculo (350) establece el área determinativa como un área en un intervalo predeterminado que incluye el primer píxel efectivo, y realiza los cálculos de posiciones basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en el área determinativa.
  3. 3.
    El sistema de cálculo de posiciones indicativas definido en la reivindicación 2, que comprende: diversas secciones fotoemisoras (13, 14) que tienen una relación posicional predeterminada entre sí,
    donde la sección de cálculo (350) establece un área predeterminada de la imagen que incluye el primer píxel efectivo como primera área determinativa, establece otra área predeterminada de la imagen que incluye un segundo píxel efectivo que se ha determinado primariamente satisface la primera condición entre los píxeles procedentes de la primera área determinativa como segunda área determinativa, y seguidamente realiza los cálculos de posiciones basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en la primera área determinativa y la segunda área determinativa.
  4. 4.
    El sistema de cálculo de posiciones indicativas definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende:
    una sección protectora (24) dispuesta en la sección fotoemisora (15) y la parte protectora de la luz procedente de la sección fotoemisora (15) emitida hacia abajo en un ángulo de una graduación determinada o inferior desde la horizontal.
  5. 5.
    El sistema de cálculo de posiciones indicativas definido en la reivindicación 4,
    donde la sección protectora (24) se dispone en una posición que permita a la sección protectora (24) proteger contra parte de la luz procedente de la sección fotoemisora (15) y emitida hacia abajo desde la horizontal de manera que ninguna luz reflejada procedente del espacio inferior penetre en la sección de formación de imágenes (18) cuando la sección fotoemisora (15) y la sección de formación de imágenes (18) tengan una determinada relación posicional de referencia.
  6. 6.
    El sistema de cálculo de posiciones indicativas definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
    donde la sección fotoemisora (15) se dirige en una dirección que permita impedir la emisión de luz procedente de la sección fotoemisora (15) hacia abajo desde la horizontal de manera que ninguna luz reflejada procedente del espacio inferior penetre en la sección de formación de imágenes (18) cuando la sección fotoemisora (15) y la sección de formación de imágenes (18) tengan una determinada relación posicional de referencia.
  7. 7.
    El sistema de cálculo de posiciones indicativas definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende:
    un filtro (FI) dispuesto en el controlador (16) y a través del cual se permite que pase, hacia la sección de formación de imágenes (18), luz en la misma banda de longitudes de onda que la luz procedente de la sección fotoemisora (15).
  8. 8.
    El sistema de cálculo de posiciones indicativas definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende:
    diversas secciones fotoemisoras (13, 14) que tienen una relación posicional predeterminada entre sí,
    donde la sección de cálculo (350) realiza los cálculos de posiciones basándose en coordenadas centrobáricas correspondientes a cada una de las secciones fotoemisoras (13, 14).
  9. 9. Un controlador (16) para un sistema de cálculo de posiciones indicativas, comprendiendo dicho controlador (16): una sección de formación de imágenes (18) que capta una imagen y emite información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
    una sección determinativa (210) que determina si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición cuando un valor de la información de fotorrecepción supera un primer valor liminar, y seguidamente determina si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición cuando el valor de la información de fotorrecepción también supera un segundo valor liminar superior al primer valor liminar; y
    una sección de cálculo (350) que realiza cálculos de posiciones basándose en información identificativa del píxel efectivo primario, donde la sección de cálculo (350) calcula coordenadas centrobáricas de un área determinativa basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en el área determinativa, mientras hace la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos secundarios mayor que la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos primarios en proceso de cálculo, y seguidamente realiza los cálculos de posición basándose en las coordenadas centrobáricas.
  10. 10. Un sistema de juego que calcula una posición indicativa de un
    controlador (16), comprendiendo dicho sistema de juego:
    una sección de visualización (12) que visualiza un objeto;
    una sección fotoemisora (15) que tiene una determinada relación
    posicional con la sección de visualización (12);
    un controlador (16) constituido por una sección de formación de imágenes (18) que capta una imagen y emite información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
    una sección determinativa (210) que determina si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición cuando un valor de la información de fotorrecepción supera un primer valor liminar, y seguidamente determina si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición cuando el valor de la información de fotorrecepción también supera un segundo valor liminar superior al primer valor liminar; y
    una sección de cálculo (350) que realiza cálculos de posiciones basándose en información identificativa del píxel efectivo primario, donde la sección de cálculo (350) calcula coordenadas centrobáricas de un área determinativa basándose en la información identificativa de los píxeles efectivos primarios y secundarios incluidos en el área determinativa, mientras hace la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos secundarios mayor que la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos primarios en proceso de cálculo, y seguidamente realiza los cálculos de posición basándose en las coordenadas centrobáricas.
  11. 11. Un método de cálculo de posiciones indicativas que comprende:
    hacer que una sección de formación de imágenes (18) incorporada a un controlador (16) capte una imagen de una sección fotoemisora (15) y emita información de fotorrecepción de píxeles de la imagen captada;
    hacer que una sección determinativa (210) determine si cada uno de los píxeles es un píxel efectivo primario que satisface una primera condición cuando un valor de la información de fotorrecepción supera un primer valor liminar, y seguidamente determine si el píxel efectivo primario es un píxel efectivo secundario que satisface una segunda condición cuando el valor de la información de fotorrecepción también supera un segundo valor liminar superior al primer valor liminar; y
    hacer que una sección de cálculo (350) realice cálculos de posiciones basándose en información identificativa del píxel efectivo primario, donde la sección de cálculo (350) calcula coordenadas centrobáricas de un área determinativa basándose en la información identificativa de los píxeles
    5 efectivos primarios y secundarios incluidos en el área determinativa, mientras hace la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos secundarios mayor que la ponderación de la información identificativa de los píxeles efectivos primarios en proceso de cálculo, y seguidamente realiza los cálculos de posición basándose en las coordenadas centrobáricas.
    10
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