JP7269300B2

JP7269300B2 - ドローンゲームのレンダリング方法

Info

Publication number: JP7269300B2
Application number: JP2021158308A
Authority: JP
Inventors: 李孝中
Original assignee: Compal Electronics Inc
Current assignee: Compal Electronics Inc
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2021-09-28
Publication date: 2023-05-08
Anticipated expiration: 2041-09-28
Also published as: TW202300203A; US11623150B2; US20220410018A1; TWI779850B; JP2023004807A

Description

本発明は、レンダリング方法、より具体的にはドローンゲームのレンダリング方法に関する。

近年、カメラ技術やバッテリー技術の進歩に伴い、遠隔制御ドローンの人気が高まっている。ドローンは立体空間を無制限に飛行できる。そのため、制御者はドローンの制御を楽しめる。さらに、ドローンには高解像度カメラが搭載されているため、ドローンは航空写真の撮影や芸術的創造活動も実行できる。

一般的に、マイクロ制御装置はドローンを制御するための重要な構成要素である。マイクロ制御装置は、地上制御装置からコマンドを受信して、上昇動作／下降動作又は前方／後方／左方向／右方向の飛行動作を実行できる。従来、ドローンの制御には２種類の飛行制御方法が使用されていた。上記２種類のうちの１つの飛行制御方法において、地上制御装置は、ユーザーのビジョンに基づいてドローンを直接制御するために使用される。上記２種類のうちの他の飛行制御方法において、ユーザーは頭部装着型表示装置を装着してドローンを制御する。

ドローンにカメラを設置することで、実世界の画像を表示できる。しかし、ドローンをレジャー活動に使用する場合、ドローンが提供する音、光、娯楽効果はまだ不十分である。例えば、ドローンを用いたレジャー活動（ドバイでのWorld Drone Prixなど）は、飛行競技会場の建設に多額の費用がかかる。ソフトウェアレベルでの特別なレンダリング方法を実行できれば、ゲームの楽しさを適切に高めることができ、ドローンのゲーム方法を多様化できる。さらに、材料とそれに関連するコストを削減できる。

従って、従来の技術の欠点を克服するために、ドローンゲームの改善されたレンダリング方法を提供する必要がある。

本発明の目的は、ドローンゲームのレンダリング方法の提供である。本発明のレンダリング方法により、ドローンのレンダリングモデルがパノラマ画像にインポートされ、仮想オブジェクトがそのパノラマ画像にランダムに合成される。その結果、ドローンゲームの音、光、娯楽効果が効果的に高まり、ドローンゲームの楽しさと多様性が増す。

本発明の別の目的は、ドローンゲームのレンダリング方法の提供である。気象情報を取得し、気象情報に基づいて特殊効果を決定する。表示装置に表示される仮想オブジェクトの画像は、特殊効果を生み出す。加えて、仮想オブジェクトを取得する報酬効果が誘引されるため、視覚効果は多様になる。その結果、ドローンゲームの多様性が増す。

本発明の一態様において、ドローンゲームのレンダリング方法が提供される。一つ目のステップにおいて、ドローン、制御装置、表示装置及び情報ノードを提供する。ドローンは複数のカメラを備える。その後のステップにおいて、ドローンの複数のカメラから取得した複数の画像を制御装置によりパノラマ画像としてつなぎ合わせる。また、パノラマ画像を表示装置に表示する。その後のステップにおいて、準備完了信号を情報ノードから表示装置に発行する。その後のステップにおいて、制御装置が準備完了信号に応答して情報ノードを介してドローンゲームにアクセスできるようにする。その後のステップにおいて、パノラマ画像に少なくとも1つの仮想オブジェクトを生成する。

本発明の上記の内容は、当業者が以下の詳細な説明及び添付の図面を検討することで、より容易に明らかになる。

本発明の第１の実施形態によるドローンゲームのレンダリング方法を示すフローチャートである。

図１に示す実施形態によるドローンゲームのレンダリング方法のステップＳ２００を示すフローチャートである。

ドローンの複数のカメラ及びカメラに対応する画像領域を示す概略図である。

本発明の第２の実施形態によるドローンゲームのレンダリング方法を示すフローチャートである。

図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第３の実施形態によるドローンゲームのレンダリング方法のフローチャートを示す。

リアルタイム画像上に表示された照準フレーム及び仮想オブジェクトを示す概略図である。

図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の第４の実施形態によるドローンゲームのレンダリング方法のフローチャートを示す。

次に、本発明を以下の実施形態を参照してより具体的に説明する。本発明の好ましい実施形態にかかる以下の説明は、例示及び説明のみを目的として本明細書に提示される。網羅的であること、又は開示された正確な形式に限定されることを意図しない。

以下の説明にかかり、図１の参照を要する。図１は、本発明の第１の実施形態によるドローンゲームのレンダリング方法を示すフローチャートである。レンダリング方法は、以下のステップを有する。

まず、ステップＳ１００において、ドローン、制御装置、表示装置、及び情報ノードが提供される。ドローンは複数のカメラを備える。制御装置の例としては、手持ち遠隔制御装置が挙げられるが、これに限定されない。例えば、表示装置は、手持ち遠隔制御装置に統合されたパネルモニターであるか、又は頭部装着型表示装置である。例えば、情報ノードは基地局である。なお、制御装置、表示装置、情報ノードは上記の例に限定されない。

その後、ステップＳ２００において、ドローンの複数のカメラから取得した複数の画像を制御装置によりパノラマ画像としてつなぎ合わせ、当該パノラマ画像を表示装置に表示する。

次に、ステップＳ３００において、制御装置は、ユーザーの制御に基づいて情報ノードに確認信号を発行する。そして、情報ノードは、確認信号に応答して、表示装置に準備完了信号を発行する。例えば、準備完了信号はカウントダウン信号である。カウントダウン信号に対応するカウントダウンメッセージが表示装置に表示される。例えば、カウントダウン時間は１０秒である。カウントダウン信号を受信すると、表示装置に表示されるカウントダウンメッセージが１０から０までカウントダウンする。

次に、ステップＳ４００において、制御装置は、準備完了信号に応答して情報ノードを介し、ドローンゲームにアクセスすることを許可される。つまり、カウントダウンメッセージがゼロにカウントされると、制御装置にドローンゲームのドローンキャラクターを制御する権限が与えられる。制御装置に権限が与えられると、制御装置は制御信号を発行してドローンキャラクターを制御できる。その結果、制御装置は、ドローンキャラクターの離陸動作及びその後の操作を制御できる。

次に、ステップＳ５００において、少なくとも１つの仮想オブジェクトがランダムに生成され、仮想オブジェクトの画像が、制御装置によってパノラマ画像に合成される。

上記の説明から、本発明のレンダリング方法は、ドローンの外観の画像をパノラマ画像にレンダリングし、仮想オブジェクトをランダムに生成することができる。その結果、ドローンゲームの音、光、娯楽効果が効果的に高まり、ドローンゲームの楽しさと多様性が増す。

さらに、将来、多くの輸送装置（例えば、バス、飛行機、又は車両）又は他の適切な輸送装置を情報ノードとして使用できる。本発明のレンダリング方法を上記の情報ノードに適用すれば、情報を表示する情報ノードの能力を効果的に高めることができる。表示された情報は、ユーザーが意思決定を行うのに役立つ。言い換えれば、本発明の概念及び有効性を拡張できる。

以下の説明において、図１，図２及び図３の参照を要する。図２は、図１に示す実施形態によるドローンゲームのレンダリング方法のステップＳ２００を示すフローチャートである。図３は、ドローンの複数のカメラ及びカメラに対応する画像領域を示す概略図である。図１、図２及び図３に示されるように、本発明のレンダリング方法で使用されるドローン１０は、複数のカメラ１１を備える。上記のように、ドローン１０はさらにコンピューティングユニットを含む。いくつかの実施形態において、ドローン１０は、モーター、ジャイロスコープ、無線送信ユニット、及び任意の他の適切な電子部品をさらに備える。レンダリング方法のステップＳ２００は、以下のサブステップＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０及びＳ２４０を有する。まず、サブステップＳ２１０において、複数の画像が、ドローン１０の複数のカメラ１１によってキャプチャされる。次に、サブステップＳ２２０において、複数の画像がドローン１０から制御装置に送信される。好ましくは、ステップＳ２２０は、ドローン１０の無線送信ユニットを用いて実施できるが、これに限定されない。そして、サブステップＳ２３０において、同時にキャプチャされた複数の画像は、制御装置によって画像セットを形成する。言い換えれば、異なるタイムスタンプで取得された複数の画像セットが順次生成される。次に、サブステップＳ２４０において、各画像セット内の複数の画像は、複数の画像の複数の主要な特徴に従って、制御装置によりパノラマ画像としてつなぎ合わされる。すなわち、複数の画像の複数の主要な特徴は、特徴マッチング操作を実行するために使用される。一実施形態において、パノラマ画像はさらに処理されてトップビュー画像になる。ドローンのアウターウェア（ドローンの外観など）をチェックして選択した後、選択したドローンの外観（小型宇宙戦艦など）をトップビュー画像に合成する。

以下の説明において、図３の参照を要する。図３に示すように、ドローン１０の４つのカメラ１１を使用して、４つの画像領域に対応する複数の画像をキャプチャする。４つの画像領域は、第１画像領域、第２画像領域、第３画像領域、及び第４画像領域を含む。第１画像領域と第２画像領域との間のオーバーラップ領域は、第１オーバーラップ画像領域である。第２画像領域と第３画像領域との間のオーバーラップ領域は、第２オーバーラップ画像領域である。第３画像領域と第４画像領域との間のオーバーラップ領域は、第３オーバーラップ画像領域である。第４画像領域と第１画像領域との間のオーバーラップ領域は、第４オーバーラップ画像領域である。第１画像領域、第２画像領域、第３画像領域及び第４画像領域が組み合わされ、重なり合う画像領域の余分なピクセルが除去された後、複数の画像をパノラマ画像としてつなぎ合わせることができる。一実施形態において、パノラマ画像の任意の部分を抽出及び拡大することができる。一実施形態において、前述の画像情報は、基地局に送信することができる（例えば５Ｇ通信によって限定されない）。抽出及び拡大のための信号は、地上制御装置又は制御ユニットのタッチ画面又はジョイスティックによってトリガされても良い。

以下の説明において図４の参照を要する。図４は、本発明の第２の実施形態によるドローンゲームのレンダリング方法を示すフローチャートである。この実施形態において、ドローンゲームのレンダリング方法は、ステップＳ５００の後にステップＳ６００及びＳ７００をさらに有する。

ステップＳ６００において、情報ノードは、気象情報を取得し、気象情報を制御装置に送信する。

ステップＳ７００において、制御装置は、気象情報に基づいて特殊効果を決定し、表示装置に表示された仮想オブジェクトの画像が特殊効果を生み出す。一部の実施形態において、気象情報はインターネットを介して取得される。例えば、気象情報は、台湾の中央気象局、日本の気象庁等から取得される。気象情報は、風向情報、風速情報、風の時間間隔の情報、雨の情報、台風情報、竜巻情報、砂嵐情報、日食情報を含む。一部の実施形態において、気象情報は、情報ノードに接続された複数のセンサーによって感知及び取得されるローカル気象情報である。ローカル気象情報は、風向情報、風速情報、風の時間間隔の情報、雨の情報、台風情報、竜巻情報、砂嵐情報、日食情報を含む。気象情報を利用することにより、本発明のレンダリング方法は、局所的な気象又は特定の場所の気象をシミュレートする機能を有することができる。気象情報は、実際の要件に従って、対応する気象環境をシミュレートするために選択的に使用されてもよい。また、対応する気象情報によって、特殊効果は、揺れ効果、振動効果、回転効果、ぼかし効果、光の低減効果、影の低減効果の何れかである。例えば、突風に対応して揺れ効果が生み出される。例えば、砂嵐に対応してぼかし効果が生み出される。又は、日食に対応して光の低減効果又は影低減効果が生み出される。特殊効果は、上記の例に限定されない。

次の例において、表示装置に表示されている仮想オブジェクトの画像は、風向情報と風速情報に対応して移動される。例えば、測候所又は風速計算機によって取得された風向情報及び風速情報は、風が北から南に吹いており、風速が穏やかな風に該当することを示す（つまり、風力の程度は３である）。このような状況において、仮想オブジェクトの中心点は、２秒の間に、当該仮想オブジェクトの生成点から北に向けていくつかの段階を経て徐々に移動される。その結果、視覚的な揺れ効果と漂流効果が生み出される。上記の段階は、実際の風の状態に応じて繰り返し行うことができる。次の表に、様々段階における２秒以内の仮想オブジェクトの中心点の座標を示す。

仮想オブジェクトの画像が風の状態に応じて視覚的な揺れ効果や漂流効果を生み出すため、ドローンゲームの楽しさと多様性が増す。

以下の説明において、図５A、図５B及び図６の参照を要する。図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第３の実施形態によるドローンゲームのレンダリング方法のフローチャートを示す。図６は、リアルタイム画像上に表示された照準フレーム及び仮想オブジェクトを示す概略図である。この実施形態において、レンダリング方法は、ステップＳ７００の後にステップＳ８００、Ｓ９００及びＳ１０００をさらに有する。

ステップＳ８００において、照準フレーム２１は、ドローンの複数のカメラのうちの１つのカメラによってキャプチャされたリアルタイム画像２上に重ね合わされる。

次に、ステップＳ９００を実行して、仮想オブジェクト３がリアルタイム画像２上の照準フレーム２１の特定の割合を占めるかを判定する。例えば、特定の割合は、照準フレーム２１の７５％以上である。

ステップＳ９００の判定条件が満たされる場合（すなわち、仮想オブジェクト３がリアルタイム画像２上の照準フレーム２１の特定の割合を占める場合）、ステップＳ１０００が、ステップＳ９００の後に実行される。ステップＳ１０００において、仮想オブジェクト３を取得する報酬効果が誘引される。一方、ステップＳ９００の判定条件が満たされない場合（すなわち、仮想オブジェクト３がリアルタイム画像２上の照準フレーム２１の特定の割合を占めていない場合）、ステップＳ９００が繰り返し実行される（すなわち、仮想オブジェクト３がリアルタイム画像２上の照準フレーム２１の特定の割合を占めるかを判定するステップが繰り返し行われる）。

一実施形態において、仮想オブジェクト３は、ドローンのコンピューティングユニットによってランダムに又は持続的に生成される。さらに、仮想オブジェクト３のサイズ変化は、飛行速度（又はモーター速度）及びジャイロスコープの方向に従って、ドローンの計算ユニットによって計算される。ドローンが仮想オブジェクト３に近づく場合、仮想オブジェクト３は徐々に視覚的に拡大される。これに対応して、表示装置に表示された仮想オブジェクト３の画像は、表示装置上の照準フレーム２１の画像に向かって移動し、徐々に拡大される。

一実施形態において、ステップＳ９００の判定条件が満たされる場合（すなわち、仮想オブジェクト３が、リアルタイム画像２上の照準フレーム２１の特定の割合を占める。また、特定の割合は、例えば、７５％である）、仮想オブジェクト3はドローンによって取得されたと見なされる。それに対応して、仮想オブジェクト３がリアルタイム画像２上から消えて、花火効果又は他の適切な視覚的な音及び光効果を表示装置上で再生してもよい。

図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の第４の実施形態によるドローンゲームのレンダリング方法のフローチャートを示す。この実施形態において、レンダリング方法は、ステップＳ２００とステップＳ３００との間にステップＳ１１００及びステップＳ１２００をさらに有する。

ドローンの複数のカメラから取得された複数の画像がパノラマ画像につなぎ合わされた後（ステップＳ２００において）、ステップＳ１１００が実行される。ステップＳ１１００において、ドローンのレンダリングモデルセットが、情報ノードからパノラマ画像にインポートされる。レンダリングモデルセットには、戦闘機モデル、宇宙連絡船モデル、宇宙戦艦モデル、及びその他の適切な外観モデルが含まれることが好ましいが、これらに限定されない。一部の実施形態において、情報ノードからパノラマ画像にインポートされたレンダリングモデルセットは、初期レンダリングモデルセット及びドローンゲームの異なる出来事に用いられる高度なレンダリングモデルセットをさらに含む。一部の実施形態において、ドローンのレンダリングモデルセットは、ドローンの外部装置からパノラマ画像にインポートされる。

ステップＳ１２００において、レンダリングモデルは、レンダリングモデルセットから選択される。例えば、初期レンダリングモデルセットから初期レンダリングモデルが選択され、ドローンの外観として用いられる。次に、制御装置は、情報ノードに確認信号を発行する。情報ノードが確認信号を受信した後、ステップＳ３００以降のステップが実行される。簡潔にするために、本明細書においてこれらのステップを詳細に説明しない。言い換えれば、ステップＳ１２００が完了した後、ドローンの外観を表すレンダリングモデルが選択される。情報ノードが確認信号を受信した後、ドローンの外観を表すレンダリングモデルがドローンゲームに登録されるが、これに限定されない。

さらに、ステップＳ１０００において誘引される報酬効果の具体的な例としては、スコアを増加させて表示装置にスコアを表示すること、または／およびドローンの外観を複数の高度なレンダリングモデルの１つにアップグレードすること（例えば、小型宇宙連絡船が宇宙戦艦にアップグレードされること（この例に限定されない））が挙げられる。一部の実施形態のステップＳ１１００において、情報ノードによってインポートされたレンダリングモデルセットは、初期レンダリングモデル及び高度なレンダリングモデルを含む。ユーザーは、ドローンゲームの開始時に初期レンダリングモデルの1つを選択できる。また、ドローンの外観は、報酬効果が誘引された後、高度なレンダリングモデルのいずれかにランダムにアップグレードできる。また、ユーザー又は主催者は、実際の要件に応じて調整できる高度なレンダリングモデルのアップグレードコースを定義できる。次に、様々な視覚効果を生成して、ドローンゲームを変化に富んだものにする効果を生み出す。

上記の説明から、本発明は、ドローンゲームのレンダリング方法を提供する。本発明のレンダリング方法により、ドローンのレンダリングモデルがパノラマ画像にインポートされ、仮想オブジェクトがランダムに合成されてパノラマ画像となる。その結果、ドローンゲームの音、光、娯楽効果が効果的に高まり、ドローンゲームの楽しさと多様性が増す。一実施形態において、制御装置は気象情報に従って特殊効果を決定し、表示装置に表示される仮想オブジェクトの画像は特殊効果を生み出す。また、仮想オブジェクトを取得する報酬効果が誘引されるため、視覚効果が多様化される。その結果、ドローンゲームの多様性が強化される。

本発明は、現在最も実用的で好ましい実施形態であると考えられているものに関して説明されてきたが、本発明は、開示された実施形態に限定されない。むしろ、全ての修正及び類似の構造を包含するように、最も広い解釈に該当する、添付の特許請求の範囲の思想及び範囲内に含まれる様々な修正及び類似の配置をカバーする。

Claims

ドローンゲームのレンダリング方法であって、
（ａ）複数のカメラを備えるドローン、制御装置、表示装置及び情報ノードを提供するステップと、
（ｂ）前記ドローンの前記複数のカメラから取得した複数の画像を前記制御装置によりパノラマ画像としてつなぎ合わせ、前記パノラマ画像を前記表示装置に表示するステップと、
（ｃ）前記情報ノードが準備完了信号を前記表示装置に発行するステップと、
（ｄ）前記情報ノードが、前記準備完了信号に応答して前記制御装置による前記ドローンゲームへのアクセスを許可し、それによって前記制御装置に前記ドローンゲームのドローンキャラクターを制御する権限を与えるステップと、
（ｅ）前記パノラマ画像に少なくとも１つの仮想オブジェクトを生成するステップと、
を有するレンダリング方法。
（ｂ１）前記複数のカメラから前記複数の画像を取得するステップと、
（ｂ２）前記ドローンから前記制御装置に前記複数の画像を送信するステップと、
（ｂ３）同時にキャプチャされた前記複数の画像が、前記制御装置によって画像セットを形成できるようにするステップと、
（ｂ４）各画像セット内の前記複数の画像が、前記複数の画像の複数の主要な特徴に従って、前記制御装置により前記パノラマ画像として、つなぎ合わされるステップと、
を実行することによって、前記ステップ（ｂ）において、前記パノラマ画像が生成される、
請求項１に記載のレンダリング方法。
（ｆ）前記制御装置が、前記情報ノードを介して気象情報を取得するステップと、
（ｇ）前記気象情報に基づいて特殊効果を決定して、前記表示装置に表示される仮想オブジェクトの画像が前記特殊効果を生み出すようにするステップと、
が前記ステップ（ｅ）の後に実行される、
請求項１に記載のレンダリング方法。
前記特殊効果は、揺れ効果、振動効果、回転効果、ぼかし効果、光の低減効果、影の低減効果の何れかである、
請求項３に記載のレンダリング方法。
前記気象情報はインターネットを通じて取得され、
前記気象情報は、風向情報、風速情報、風の時間間隔の情報、雨の情報、台風情報、竜巻情報、砂嵐情報、日食情報を含む、
請求項３に記載のレンダリング方法。
前記気象情報は、前記情報ノードに接続された複数のセンサーを介して取得され、
前記気象情報は、風向情報、風速情報、風の時間間隔の情報、雨の情報、台風情報、竜巻情報、砂嵐情報、日食情報を含む、
請求項３に記載のレンダリング方法。
（ｈ）前記ドローンの前記複数のカメラのうち、1つのカメラによってキャプチャされたリアルタイム画像上に照準フレームを重ね合わせるステップと、
（ｉ）前記少なくとも１つの仮想オブジェクトのいずれかが、前記リアルタイム画像上の前記照準フレームの特定の割合を占めるかを判定するステップと、
（ｊ）前記少なくとも1つの仮想オブジェクトのいずれかが前記リアルタイム画像上の前記照準フレームの前記特定の割合を占める場合、前記仮想オブジェクトを取得する報酬効果が誘引されるステップと、
が前記ステップ（ｇ）の後に実行される、
請求項３に記載のレンダリング方法。
前記特定の割合は75％以上である、
請求項７に記載のレンダリング方法。
（ｋ）前記ドローンのレンダリングモデルセットを前記情報ノード又は外部装置から前記パノラマ画像にインポートするステップと、
（ｌ）ドローンの外観としての前記レンダリングモデルセットからレンダリングモデルを選択して、前記情報ノードに確認信号を発行するステップと、
が、前記ステップ（ｂ）と前記ステップ（ｃ）との間で実行される、
請求項１に記載のレンダリング方法。
前記制御装置は、手持ち遠隔制御装置であり、
前記表示装置は、手持ち遠隔制御装置又は頭部装着型表示装置に統合されたパネルモニターであり、
前記情報ノードは基地局である、
請求項１に記載のレンダリング方法。
前記少なくとも1つの仮想オブジェクトがランダムに生成される、
請求項１に記載のレンダリング方法。
前記準備完了信号はカウントダウン信号である、
請求項１に記載のレンダリング方法。