KR100393504B1 - 오브젝트방향제어방법및장치 - Google Patents

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Abstract

예를 들어, 비디오 게임기에서 모니터 상의 이동 오브젝트의 방향을 제어하는 방향 제어 방법 및 장치가 제공된다. 예를 들어, 개별적으로 회전 방향을 제어할 수 있는 대상을 가지고 방향 제어될 2개의 대상을 가진 오브젝트는 그 배경과 함께 이동 상태로 모니터 상에 디스플레이된다. 예를 들어, 오브젝트는 게임 장치의 전쟁 게임에 사용되는 전차(31)을 포함한다. 방향 제어될 2개의 대상은 전차(31)의 차체(32) 및 조준(33)을 포함한다. 차체(32) 및 조준(33)에 대한 단일 방향 입력부(20A)에 의해 목표 각도 θ가 지정된다. 조준(33)의 회전 방향은 목표 각도 θ에 기초하여 제어된다. 차체(32)의 회전 각도는 전차(31)의 이동 속도 및 조준(33)의 회전 각도 Ya에 기초하여 조준(33)을 추종하여 제어된다.

Description

오브젝트 방향 제어 방법 및 장치
비디오 게임 장치는 용도에 따라 크게 가정용 및 업무용으로 분류된다. 가정용 비디오 게임기는 일반적으로 게임기 본체 및 조이 패드와 같은 제어기를 구비하며, 각각의 게임기 본체는 예를 들어, 가정용 비디오 모니터와 접속된다. 카세트 ROM은 게임기 본체에 삽입되어 있으며, 시작 버튼이 눌러지면, 게임기 본체에 의해 카세트 ROM내에 저장된 게임 프로그램이 판독된다. 조종자가 제어기로 하여금 게임기 본체에 조작 신호를 제공하도록 조작하면, 게임기 본체에서 게임 프로그램이 개시되어, 비디오 신호 및 오디오 신호를 생성하여 비디오 모니터에 전달되어 각각 화상으로 디스플레이되고 음향으로 출력된다.
많은 업무용 비디오 게임기는 게임 프로그램을 포함한 게임기 본체 및 대형 디스플레이 화면이 제공된 조종실 형태의 하우징을 구비한다. 조종자가 앉는 조종석이 디스플레이 앞에 제공된다. 조종자는 조종자 좌석에 제공된 조종형 입력부와같은 제어부를 조작함으로써 게임을 행하면서 게임 화면을 주시한다.
비디오 모니터 또는 디스플레이에 디스플레이된 이동체(이동가능 특성)의 방향은 비디오 게임기 내의 조종자의 조이 패드 또는 조종형 입력부 조작에 의해 제어된다. 이동체에는 각종 이동체가 포함된다. 몇몇 이동체는 가능한 두방향으로 제어될 필요가 있다. 예를 들어, 몇몇 게임은 이동체로서 전차를 갖는다. 이 경우, 두방향은 전차 자체의 이동 방향 및 전차 상에 탑재된 포심의 조준 방향이다. 포심의 조준 방향 뿐만 아니라, 전차의 방향이 제어되는 경우, 2개의 조종 대상은 통상 조종 대상 및 조준 제어용 제2 조종 대상을 필요로 한다. 그렇지 않으면, 방향키 및 조종 대상이 제공되며 조작된다.
여러 경우에, 가정용 비디오 게임기는 제어부와 같은 조이 패드만을 구비한다. 따라서, 여러 경우에, 조이 패드 및 조종 대상이 함께 사용된다. 조이 패드 상의 버튼 스위치를 누름과 동시에 조종 대상이 조작되면, 포심의 조준 방향이 제어되며, 조종 대상만이 조작되면 전차 자체만 제어된다.
그러나, 동일한 이동체의 두방향을 제어하도록 2개의 장치가 각각 제공될 때, 게임기의 모든 제어부는 대형화되며 복잡화된다. 조종자가 동시에 또는 병렬로 2개의 장치를 조작할 필요가 있으므로, 조작 자체가 복잡화되며 조종자가 의도하는 방향 제어가 적시에 제공될 수 없으므로, 복잡화된 방향 제어가 게임 자체에 대한 조종자의 흥미를 감소시킬 수도 있다.
발명의 요약
본 발명의 주요 목적은 동일한 이동체의 다수 방향을 제어할 필요가 있는 게임에서 방향 제어에 대한 조종자의 조작을 간단화하는 방향 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 주요 목적은 동일한 이동체의 다수 방향을 제어할 필요가 있는 게임에서 방향 제어에 대한 조종자의 조작을 간단화하며, 게임기의 제어부가 대형화되며 복잡화되는 것을 피하는 방향 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 특정 목적 중 하나는 전차와 같은 게임에서 이동시 이동체의 방향 및 전차에 탑재된 포심의 조준 방향이 병렬로 제어되는 방향 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이며, 본 발명은 방향 제어에 대한 조종자의 조작을 간단히 한다.
상기 목적들을 달성하기 위해서, 본 발명은 개별적으로 회전 방향을 제어할 수 있는 다수의 방향 제어 대상을 갖는 오브젝트를 배경과 함께 이동 상태로 모니터 상에 디스플레이하며, 다수의 방향 제어 대상에 대한 목표 각도를 지정하며, 목표 각도에 기초하여 다수의 방향 제어 대상들 중 소정의 특정 제어 대상의 회전 각도를 제어하며 특정 방향 제어 대상을 추종하도록 나머지 방향 제어 대상(들)의 회전 각도를 제어하는 단계를 포함하는 오브젝트 방향 제어 방법을 제공한다.
방향 제어 대상의 수는 2개이다. 오브젝트는 예를 들어, 게임기의 전차 게임에 사용되는 전차이며, 2개의 방향 제어될 대상은 전차의 차체 및 조준을 포함한다. 양호하게는, 방향 제어될 특정 대상은 조준을 포함하며, 방향 제어될 나머지 대상은 전차의 차체를 포함한다.
예를 들어, 방향 제어될 특정 대상은 목표 각도에 따라 소정 속도로 회전된다. 양호하게는, 방향 제어될 특정 대상의 새로운 회전 각도 Ya가 다음과 같이 주어진다.
Ya = Yb + Ka·θ
여기서, θ는 목표 각도, Yb는 특정 각도 제어될 대상의 현재 회전 각도, Ka는 상수이다.
예를 들어, 방향 제어될 나머지 대상(들)는 오브젝트의 이동 속도 및 방향 제어될 특정 대상의 회전 각도에 따라 회전된다. 양호하게는, 방향 제어될 나머지 대상(들)의 새로운 회전 각도 Za는 다음과 같이 주어진다
Zo = Ya
Za = Zb + Kb·V·(Zo- Zb)
여기서, Zo는 방향 제어될 나머지 대상(들)의 목표 회전 각도, Ya는 방향 제어될 특정 대상의 회전 각도, Zb는 방향 제어될 나머지 대상(들)의 현재 회전 각도, Kb는 상수, V는 오브젝트의 이동 속도이다.
더우기, 양호하게는, 방향 제어될 특정 대상의 소정의 회전 속도는 방향 제어될 나머지 대상(들)의 최대 회전 추종 속도보다 약간 빠르다.
본 발명은 개별적으로 회전 방향을 제어할 수 있는 다수의 방향 제어 대상을 갖는 오브젝트를 배경과 함께 이동 상태로 모니터 상에 디스플레이하며, 다수의 방향 제어 대상에 대한 목표 각도를 지정하는 목표 각도 지정 수단, 목표 각도에 기초하여 다수의 방향 제어 대상들 중 소정의 특정 제어 대상의 회전 각도를 제어하는 제1 방향 제어 수단, 특정 방향 제어 대상을 추종함으로써 나머지 방향 제어 대상(들)의 회전 각도를 제어하는 제2 방향 제어 수단을 포함하는 오브젝트 방향 제어 장치를 제공한다.
예를 들어, 방향 제어 대상의 갯수는 2개이다. 오브젝트는 게임기의 전차 게임에 사용되는 전차이다. 2개의 방향 제어될 대상은 전차의 차체 및 조준을 포함한다. 목표 각도 지정 수단은 목표 각도의 방향 데이타를 수동으로 입력하는 단일 방향 입력부를 포함한다.
따라서, 전차 게임에서 조준의 회전 방향은 단일 방향 입력부로부터의 입력 정보에 의해 제어되며, 차체의 회전 방향은 포심 조준을 추종하여 제어된다. 따라서, 제어부는 예를 들어, 조준 조종 대상(방향 입력부)만을 구비할 필요가 있다. 따라서, 조작이 단순화되며 조종자는 본 발명을 사용하여 행해진 게임을 충분히 즐길 여유를 가지게 된다. 본 발명을 이용하여, 제어부의 구조가 단순화되며, 장치 전체가 소규모화되며 단순화된다.
본 발명은 가정용 비디오 게임기 및 업무용 비디오 게임기의 모니터상의 오브젝트의 방향을 제어하는 방향 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 조종자가 오브젝트의 방향을 지시하는 압력부를 구비한 게임기에 적용된 방향 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 오브젝트 방향 제어 방법 및 장치가 적용된 게임기의 한 실시예의 사시도이다.
제2도는 오브젝트로서 전차를 대략적으로 도시한 도면이다.
제3도는 본 실시예의 전기적 시스템의 블럭도이다.
제4도는 중앙 처리부 및 그 주변 회로의 기능 블럭 구조를 포함하는 전기적 시스템의 블럭도이다.
제5도는 중앙 처리부의 방향 제어를 주로 제공하는 처리 개요를 나타내는 흐름도이다.
제6도는 전차의 이동 속도와 전차 차체의 조준 및 회전 속도간의 관계를 도시한 도면이다.
제7A-7C도는 가상 카메라와 전차간의 위치 관계를 도시한 도면이다.
제8도는 가상 카메라의 시야 및 전차의 이동 방향을 도시한 도면이다.
제9도는 비디오 모니터 화면을 도시한 도면이다.
제10도는 전차가 저속으로 이동할 때 조준 및 전차 차체의 회전 상황을 시간 연속으로 표시한 벡터를 도시한 도면이다.
제11도는 전차가 고속으로 이동할 때 포심 조준 및 전차 차체의 회전 상황을 시간 연속으로 표시한 벡터를 도시한 도면이다.
본 발명의 양호한 실시예
이제, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 한 실시예가 설명될 것이다.
제1도는 본 실시예의 업무용 비디오 게임기의 외관을 도시한다. 게임기는 본 발명에 따른 오브젝트 방향 제어 방법 및 기능적으로 탑재된 장치를 포함한다.
제1도의 게임기는 조종실을 형성하는 하우징(1)을 구비한다. 하우징(1)은 기저부(1A) 및 기저부와 수직이 되도록 기저부(1A)의 한 단부와 연장된 전면부(1B)를 구비한다. 기저부(1A)는 조종자가 앉아서 게임기를 조작하는 조종석(2)를 구비하고 있다. 전면부(1B)의 내부에는 게임기 본체(10)가 있다. 조종석(2)에는 조종(steering) 대상(20A), 가속기(20B) 및 시각 변경 스위치(20C)를 포함한 제어부(20), 상측 전면부에는 비디오 모니터(30) 및 스피커(40)가 제공된다.
게임기는 전차 게임을 조작한다. 조종 대상(20A)는 게임기에 방향 데이타를제공하는 유일한 제어 대상이다. 전차 게임은 이동하는 디스플레이 오브젝트(차체)로서 전차를 다룬다. 전차(31)은 제2도에 도시된 바와 같이, 대략적으로 표현될 수도 있으며, 본체(32) 및 포심의 조준(canon sight;33)을 구비한다.
게임기의 전기적 블럭도가 제3도에 도시되어 있다. 게임기 본체(10)은 중앙 처리부(CPU:101), 보조 프로세서(102), 프로그램/데이타 ROM(103), 데이타 RAM(104), 백업 RAM(105), 입력 인터페이스(106), 딥 스위치(107), 사운드 장치(108), 전력 증폭기(109), 폴리곤(polygon) 파라미터 메모리(110), 지오메트라이저(geometrizer)라 불리는 좌표 변환기(111), 표현부(rendering unit)라 불리는 폴리곤 페인트부(113) 및 프레임 메모리(114)를 포함한다.
중앙 처리부(CPU;101)은 버스선을 통해 보조 프로세서(102), 프로그램/데이타 ROM(103), 데이타 RAM(104), 백업 RAM(105), 입력 인터페이스(106), 사운드부(108) 및 폴리곤 파라미터 메모리(110)에 접속된다. 입력 인터페이스(106)은 제어부(20) 및 딥 스위치(107)에 접속된다. CPU(101)은 프로그램을 실행하기 위해 보조 프로세서(102)와 함께 프로그램/데이타 ROM(103) 내에 미리 설정되어 있는 게임 프로그램의 데이타를 판독한다. 게임 프로그램은 비디오 모니터(30) 상에 디스플레이된 오브젝트로서 전차의 위치, 방향 및 각도의 제어, 및 디스플레이 화면의 시야를 판정하는 가상 카메라의 위치 및 각도의 제어를 포함한다. 제어의 개요가 제5도에 도시되어 있다.
가상 카메라는 컴퓨터 그래픽이 묘사될 때 사용되는 뷰포인트(viewpoint) 및 화상 각도 면에서 일반 카메라와 비교될 수 있다. 가상 카메라는 위치, 광학축 방향(렌즈 방향), 화상 각도(줌-와이드) 및 트위스트(광학축 주변의 회전 각도)의 표시에 의해 설정된다. 즉, 가상 카메라는 가상적으로 설정된 뷰 포인트이다. 가상 카메라는 비디오 모니터 상에 디스플레이된 화상의 시야(visual field) 방향을 판정하는 시야 방향 판정 수단으로서 이해될 수 있다.
상의 고유 본체 좌표계로부터 3차원 공간내의 상(오브젝트)의 배치를 규정하는 월드 좌표계로 모형 변환된 오브젝트(상)은 가상 카메라의 (위치 및 각도)에 의해 판정된 시야 좌표계로 시야 변환된 후, 최종 오브젝트가 모니터(30) 상에 디스플레이된다.
사운드부(108)은 전력 증폭기(109)를 통해 스피커(40)에 접속된다. 사운드 장치(108)에 의해 생성된 음향 신호는 증폭기(109)에 의해 증폭되어 스피커(40)에 전송된다.
폴리곤 파라미터 메모리(110)의 판독 단자는 좌표 변환부(111)에 접속되어, 메모리(110) 내의 폴리곤 파라미터가 좌표 변환기(111)로 전송된다. 좌표 변환부(111)은 폴리곤 데이타 메모리(112)에 접속되어 메모리(112)로부터 폴리곤 데이타를 수신한다. 좌표 변환기(111)은 소정의 폴리곤 파라미터 및 폴리곤 데이타에 기초하여, 디스플레이될 3차원 폴리곤 좌표 값을 2차원 투시 좌표 값으로 변환한다. 좌표 변환기(111)의 출력은 폴리곤 페인트부(113)에 접속되어, 투시 좌표의 폴리곤 데이타는 프레임 메모리(114) 내에 저장된 텍스처 데이타와 함께 수신된 폴리곤 데이타를 페인트하는 폴리곤 페인트부(113)에 전송되어 화상 데이타를 형성한다. 폴리곤 페인트부(113)의 출력은 페인트부(113)에 의해 형성된 화상 데이타가디스플레이되는 비디오 모니터(30)에 접속된다.
제어부(20)의 가속기(20B)는 조종자의 조작에 응하여 비디오 모니터(30) 상의 오브젝트의 이동 속도 V로 반영되는 가속기 개구 A를 나타내는 전기 신호를 출력한다. 유사하게, 조종 대상(20A)는 오브젝트의 동작이 반영되는 방향 θ을 나타내는 전기 신호를 출력한다. 조종 대상(20A)는 본 발명에서 오브젝트 각도 지정 수단을 구성한다. 시각 변경 스위치(20C)는 조종자가 비디오 모니터(30) 상에 디스플레이된 화상의 시야를 판정하는 가상 카메라의 위치를 지정하는 스위치이다.
제4도는 제3도의 CPU(101) 및 그 주변 회로(점선으로 둘러싸인 회로)의 기능의 일부의 블럭도를 도시한다. CPU(101) 및 그 주변 회로는 후술될 제5도의 처리를 행하여 조종자 위치 각도 계산 시스템(131) 및 n개의 오브젝트 위치 각도 계산 시스템을 기능적으로 실현한다. 조종자 위치 각도 계산 시스템(121)은 이동체 속도 계산 수단(122), 조준 방향 제어 수단(123) 및 이동체 추종 데이타 생성 수단(124)을 기능적으로 포함한다.
CPU(101)은 보조 프로세서(102)와 함께 수행되는 제5도의 처리가 후술될 것이다. 이러한 처리는 예를 들어, 소정 간격 Δt마다 타이머 인터럽트에 수행된다.
먼저, 가속기(20B)로부터의 가속기 개구 A가 판독된다[단계(201)]. 가속기의 개구도 A로부터 오브젝트로서의 전차(31)의 이동 속도 V가 예를 들어, 룩업 테이블에 기초하여 계산된다[단계(202)].
조종 대상(20A)의 조종 각도 θ를 나타내는 신호가 판독되며[단계(203)], 조준 방향을 제어하는데 사용된 조준 각도 Ya가 다음과 같이 조종 각도 θ에 기초하여 계산된다[]단계(204)] :
Ya = Yb + Ka·θ ‥‥ (1)
여기서, Yb는 현재 조준 각도(33), Ka는 조준(33)을 소정 속도 α로 회전시키기 위한 상수로 제5도를 참조하여 후술될 것이다. 프로그램/데이타 ROM(103) 내에는 제6도에 도시된 바와 같이, 전차(31)의 이동 속도 V와 전차(31) 또는 차체(32)의 (횡축) 회전 속도 Vr간의 직선 δ으로 표시된 관계에 대한 이미 저장된 데이타를 가진 테이블이 설정되어 있다. 후술되는 바와 같이, 직선 δ은 이동 속도 V로부터 Vr을 결정하는데 사용되며, 이동 속도 V = 0(이때, 회전 속도 Vr = 0) 대 최고 이동 속도 V = Vmax(이때, 최고 회전 속도 Vr = Vrmax)로 부터의 비례 상태를 규정한다. 제6도에서, 소정 속도 α는 항상 이동 속도 V에 관계 없이 최고 회전 속도 Vrmax보다 약간 빠른 소정 속도로 설정된다.
상술된 바와 같이, 조종 각도 θ에 따른 각도에 의해 소정 속도로 회전하는 조준 각도 Ya가 계산되며, 다음 동작에서 새로이 계산된 값 Ya를 현재 값 Yb로 갱신한다[단계(205)].
그 후, CPU(101)은 오브젝트 추종 데이타를 생성하기 위해 계산된 조준 각도 Ya를 전차(31)의 목표 회전 방향 Zo으로서 설정하며[단계(206)], 전차(31)의 회전 각도 Za를 다음과 같이 계산한다[단계(207)]:
Za = Zb + Kb · V(Zo - Zb) ‥‥ (2)
여기서, V는 전차(31)의 이동 속도, Zb는 전차의 현재 이동 방향, Kb =/Vmax(일정) (0 < r ≤ 1)이며, Vmax는 전차(31)의 최고 이동 속도이다.
식 (2)의 2번째 항 "Kb·V"는 제5도의 직선 δ으로 표시된다. 전차(31)의 이동 속도 V가 저속, 예를 들어 V = Vs이면, 회전 속도 Vr은 직선 δ에 따라 저속 Vr = Vrs 이 된다. 전차(31)의 이동 속도 V가 증속, 예를 들어 V = Vmd면, 회전 속도 Vr은 종속 Vr = Vrmd이 된다. 전차(31)의 이동 속도 V가 고속, 예를 들어 V = Vmax이면, 회전 속도 Vr은 조준(32)의 회전 속도 α보다 약간 느린 고속 Vr = Vrmax이 된다.
상술된 바와 같이, 전차(31)의 새로운 회전 각도 Za가 결정되면, 이러한 회전 각도 Za는 다음 추종 데이타의 생성을 위해 현재 회전 각도 Zb 대신에 설정된다[단계(208)].
그 후, CPU(101)은 가속기 개구 A 및 조종 각도 θ 이외의 조종자가 지시한 시간 변경 스위치(20C) 조작 정보를 판독한다[단계(209)].
조작 정보 중에, 시각 변경 스위치(20C)로부터의 스위치 정보를 미리 처리하며, 상술된 바와 같이, 조종 대상(20A)의 조종 각도 θ는 가상 카메라의 위치 및 각도를 계산하는데 사용된다[단계(209)]. 특히, 비디오 모니터(30) 상에 디스플레이하기에 최적인 카메라 위치 및 각도(방향)은 계산된 최신 조준 각도 Ya, 이동체 회전 각도 Za 및 조작 정보에 기초하여 계산된다[단계(210)].
3차원으로 구성된 게임의 세계에서 카메라의 위치 및 방향은 모니터 상에 디스플레이된 화상을 규정하는 상태이다. 시각 변경 스위치(20C)로부터의 스위치 정보는 전차와 카메라간의 위치 관계를 변화시키며, 특히 카메라에 대한 전차(31)의 고도의 위치(거리) 및 각도를 변화시킨다.
예를 들어, 제7A도에 도시된 바와 같이, 카메라(130)이 전차(31) 바로 위에 배치되어 있는지, 제7B도에 도시된 바와 같이, 카메라(130)이 전차(31)의 비스듬한 상부 후방에 배치되어 있는지, 또는 제7C도에 도시된 바와 같이, 카메라(130)이 전차(31)의 후방 상공에 높이 배치되어 있는지의 여부가 결정된다. 제7A도의 위치 관계의 경우, 카메라(130)의 화상 픽업 범위 PR은 전차(31)의 이동 방향으로 존재하되, 이동 방향은 제8도에 도시된 바와 같이, 카메라(130)의 화상 픽업 범위 PR의 중심선으로 정렬된다. 조종 각도에 기초하여 결정된 조준(33)의 각도 Ya에 따라, 지면에 대해 수직인 축을 중심으로 회전하는 시선(시점의 좌측 및 우측 방향)이 결정된다. 따라서, 결정된 카메라의 위치 및 각도에 의해 규정된 시선 방향으로 전차(31)의 전방 화면이 비디오 모니터(30) 상에 디스플레이된다(제9도 참조).
비디오 모니터(30) 상에 디스플레이하기에 최적인 오브젝트의 위치 및 각도는 최신 조준 각도 Ya, 이동체 회전 각도 Za 및 다른 조작 정보에 기초하여 선택된다[단계(211)]. 적군 전차, 조종자의 전차, 배경 및 하늘과 같은 다수의(n개의) 오브젝트들은 이미 준비되어 있기 때문에, n개의 오브젝트들 중에서 카메라의 시야내에 들어오는 적당한 오브젝트들이 선택된다.
상술한 바와 같이 구해진 계산의 각종 결과에 기초하여 디스플레이에 사용된 폴리곤 파라미터가 계산된다. 폴리곤 파라미터는 디스플레이에 사용된 폴리곤 지정에 대한 정보와 함께 폴리곤 파라미터 메모리(110)에 전송된다[단계(212, 213)]. 즉, 좌표 변환(이동, 회전, 확대, 축소) 및 각 오브젝트들의 디스플레이/비-디스플레이의 정보가 폴리곤 파라미터 메모리(110)에 저장된다.
제5도의 처리는 본 발명의 제1 및 제2 방향 제어 수단을 구성한다. 처리 단계(201-208)는 조종자 위치 각도 계산 시스템(121)을 기능적으로 구성한다. 단계(201 및 202)는 이동 속도 계산 수단(122)에 대응한다. 단계(203-205)는 조준 방향 제어 수단(123)에 대응한다. 단계(206-208)은 이동 추종 데이타 생성 수단(124)에 대응한다. 단계(210 및 211)은 각각 카메라 위치 각도 계산 시스템(131)의 주요부 및 n개의 오브젝트 위치 각도 계산 시스템의 주요부를 기능적으로 실현한다.
좌표 변환기(지오메트라이저;111)은 폴리곤 파라미터 메모리 내에 저장된 정보를 판독하며 판독 메모리에 기초하여 폴리곤 데이타 메모리(112) 내에 저장된 오브젝트들의 행렬 연산을 포함하는 좌표 변환을 수행하여 디스플레이 데이타를 제공한 후, 디스플레이 데이타가 프레임 메모리(114) 내에 저장된 텍스처 데이타로 코팅된 폴리곤 페인트부(113)에 전송된다. 그 후, 그러한 텍스처 맵핑에 의해 사실적으로 표현된 디스플레이 데이타는 비디오 모니터(30)에 전송되며, 전차(31)을 포함한 각종 오브젝트들은 제9도에 도시된 바와 같이, 실시간 단위로 배경 BK에 디스플레이된다.
이제, 본 장치의 특정 동작이 후술될 것이다.
조종자에 의한 가속기(20B)의 스텝-다운량은 적고 가속기 개구 A가 작다고 가정한다. 가속기 개구 A는 입력 인터페이스(106)을 통해 CPU(101)에 전송된다. CPU(101)은 가속기 개구 A에 기초하여 전차(31)의 이동 속도 V를 계산한다. 조종 대상(20A)가 조작되지 않았으면, 이동 속도 V에 대응하는 폴리곤 파라미터가 계산된다. 따라서, 전차(31) 및 그 배경 BK이 모니터(30)의 디스플레이 화면상에 상대적으로 느린 속도 V로 변화되며, 전차(31)은 상대 속도 V로 이동하는 것으로 나타난다.
이제, 전차의 이동 중에 원하는 각도 θ(본 예에서는 90도)로 조종 대상(20A)를 회전시킨다고 가정한다. 이러한 조종 각도 θ는 CPU(101)에 의해 입력 인터페이스(106)을 통해 판독되며, 식(1)을 이용하여 조준(32)가 소정 속도 α(제6도 참조)로 이동의 변화 조종 각도의 미소 증분 단위로 회전되는 조준 각도 Ya를 계산한다. 목표 회전 각도 Zo로서 조준 각도 Ya가 조작되어, 전차 차체(32)가 조준(33)을 추종하면서 회전하는 회전 각도 Za가 계산된다. 이 계산에서, 조준 각도 Ya보다 식(2)의 계수 "Kb·V" 만큼 작은 각도로서 회전 각도 Za가 계산된다. 이 경우, 이동 속도 V가 저속이기 때문에, 계수 "Kv·V" 값이 작으므로, 이동체(32)의 회전 각도 Za의 데이타는 조준 각도 Ya에 비해 상당히 지연된다.
이러한 상황은 제10도 (1)-(7)에 대략적으로 도시되어 있다. 특히, t1에서 t7으로 시간이 경과함에 따라, 조준(33)은 90도의 조종 각도 θ의 각각의 시간 의존 변화에 대응하여 예를 들어, 0도(초기 시간 t1), 30도(시간 t2), 60도(시간 t3) 및 90도(시간 t4후) 순으로 변화한다. 이것과 평행하게 이동체(32)의 회전(방향)이 변화하거나, 예를 들어, 0도(시간 t1) [이경우, 이동체의 회전 각도 및 조준 각도는 동일하다(0도)], 15도(시간 t2), 30도(시간 t3), 45도(시간 t4), 60도(시간 t5), 75도(시간 t6) 및 90도(시간 t7) 순으로 조준 각도와 비례하여 점차로 지연된다. 즉, 전차(31)이 저속으로 이동할 때, 지연 량은 비교적 크다.
반면에, 조종자에 의해 적용된 가속기(20B)의 스텝-다운량은 크며, 예를 들어 가속기 개구 A가 최대라고 가정한다. 가속기 개구 A는 상술된 바와 같이, CPU(101)에 의해 판독되어, 전차(31)의 이동 속도 V = Vmax가 계산된다. 이제, 조종 대상(20A)는 조작되지 않았다고 가정한다. 이 경우, 이동 속도 Vmax에 대응하는 폴리곤 파라미터가 계산되어, 전차(31) 및 배경 BK가 모니터(30)의 디스플레이 화면 상에 상대적으로 고속 V = Vmax으로 변화되며 전차(31)은 최고속 Vmax으로 이동하는 것으로 나타난다.
이제, 전차의 이동 중에 원하는 각도 θ(본 예에서는 90도)로 조종 대상(20A)를 회전시킨다고 가정한다. 이러한 조종 각도 θ는 CPU(101)에 의해 판독되며, 식(1)을 이용하여 조준(32)가 소정 속도 α(제6도 참조)로 이동의 변화 조종 각도의 미소 증분 단위로 조종 대상의 조종 방향으로 회전되는 조준 각도 Ya를 계산한다. 목표 회전 각도 Zo로서 조준 각도 Ya가 조작되어, 전차 차체(32)가 조준(33)을 추종하면서 회전하는 회전 각도 Za가 계산된다. 게다가, 목표 회전 각도 Zo로서 조준 각도 Ya를 조작함으로써 전차 차체(32)가 조준(39)를 추종하면서 회전하는 회전 각도 Za가 계산된다. 이 계산에서, 조준 각도 Ya보다 식(2)의 계수 "Kb·V" 만큼 작은 각도로서 회전 각도 Za가 계산된다. 이 경우, 이동 속도 V가 고속이기 때문에, 계수 "Kv·V" 값도 크므로, 전차 차체(32)의 회전 속도가 조준(32)의 소정 회전 각도 α와 실질적으로 동일해지도록 제어하는 전차 차체(32)의 회전 각도 Za의 데이타는 조준 각도 Ya에 비해 약간 지연된다.
이러한 상황은 제11도 (1)-(5)에 대략적으로 도시되어 있다, 특히, t11에서t15으로 시간이 경과함에 따라, 조준(33)은 90도까지 증가하는 조종 각도 θ의 각각의 시간 의존 위상에 대응하여 예를 들어, 0도(초기 시간 t11), 30도(시간 t12), 60도(시간 t13) 및 90도(시간 t14후) 순으로 변화한다. 이것과 평행하게 이동체(32)의 회전(방향)도 예를 들어, 0도(초기 시간 t11), 29도(시간 t12), 58도(시간 t13), 87도(시간 t14) 및 90도(시간 t15) 순으로 변화한다. 즉, 전차(31)이 증가하는 속도로 이동할 때, 전차 차체(32)는 조준 각도를 실질적으로 실시간 단위로 추종하면서 회전하므로, 지연량은 감소된다. 특히, 전차가 최고속 V = Vrmx일 때, 전차 차체(32)는 조준(33)으로서 실질적으로 동일한 속도로 회전한다.
제10도 및 제11도의 도면에서 알 수 있듯이, 제어부(20)의 조종 대상(20A)가 조작될 때와 전차(31)의 이동 속도 V가 비교적 저속일 때(예를 들어, 제6도에서 V = Vs), 이동체(32)의 회전 속도 Vr는 저속이다. 따라서, 이동체(32)는 상당히 지연되는 방식으로 조준(33)의 회전을 추종한다. 전차(31)의 이동 속도 V가 종속(예를 들어, 제6도에서는 V = Vmd)이면, 이동체(32)의 회전 속도 Vr은 중간 값을 갖는다. 따라서, 이동체(32)는 전차(33)이 증가하는 속도로 이동함에 따라 감소하는 중간 지연으로 조준(33)을 추종하여 회전한다. V = Vmax이면, 본체(32)와 조준(33)은 제11도에 도시된 바와 같이, 실질적으로 동일한 속도로 회전한다.
상술된 바와 같이, 조종 대상의 조종 조작에 응하여 조준(33) 및 이동체(32)는 조종 각도 θ에 따른 각도로 회전된다. 이동체(32)는 이동 속도 V에 따른 지연량을 가지고 조준(33)을 추종한다. 조준(33)의 회전은 우선 순위를 가지므로, 조종자는 조준(33)의 회전 방향을 의식하여 조종 조작을 수행할 필요가 있다. 따라서, 종래에 필요했던 조작인 2개의 조종 대상의 조작이 이제는 필요 없으므로, 오브젝트의 방향 제어가 크게 단순화되었으며, 조종자가 게임을 즐길 여유가 많아졌다. 조종 대상의 수가 종래 시스템에 비해 감소되었으므로, 부품의 수를 줄임으로써 비용 절감이 달성되며, 게임기의 제어부가 대형화되거나 복잡화되는 것을 방지한다.
본 실시예에서, 조종 조작에 응하여 조준(33)이 우선적으로 제어되기 때문에, 조준(33)의 제어에 관한 예를 들어, 포심으로부터의 총탄 발사와 같은 게임 동작에 방해되지 않는다, 그러한 우선 제어 때문에, 조종 각도, 조준(33)의 위치 및 모니터(30) 상에 디스플레이된 화상(즉, 가상 카메라의 시야)은 항상 일치하며 전차 게임에 편리하다.
본 실시예는 업무용 비디오 게임기로서 기술되었지만, 본 발명에 따른 방향 제어 방법 및 장치는 가정용 비디오 게임 장치에도 유리하게 응용할 수 있다. 종래 가정용 게임기에서, 2개의 방향 제어 대상, 즉 조이 패드 및 조종 대상은 본 발명에 따라 오직 하나의 방향 제어부, 예를 들어 한 종류의 조이 패드가 조작될 필요가 있는 조작에 제공되며 결합될 필요가 있다. 따라서, 조작이 용이하고 게임기가 단순화되며 규모가 감소된다.
본 실시예에서, 전차가 다수의 방향 제어를 필요로 하는 오브젝트로서 기술되었지만, 오브젝트는 전차에 한정될 필요는 없다. 예를 들어, 전투함, 전투기 등과 같은 다른 이동 가능한 오브젝트도 물론 이용될 수 있다.
본 실시예에서, 이동 오브젝트로서 전차의 2개의 방향 제어 대상, 즉 이동체및 조준의 조준은 조준을 추종하도록 제어되며, 먼저 이동체의 회전이 제어될 수 있으며 조준은 이동체의 이동을 추종할 수도 있다. 전차의 전쟁 게임의 내용은 조준의 자유로운 이용보다 차체의 이동에 보다 중요하며, 이러한 인식을 실현하는 제어는 가능한 경우 놀이성을 증가시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. 개별적으로 회전 방향을 제어할 수 있는 다수의 방향 제어 대상을 갖는 동일 오브젝트를 배경과 함께 이동 상태로 모니터 상에 디스플레이하는 오브젝트 방향 제어 방법에 있어서,
    상기 다수의 방향 제어 대상에 대한 목표 각도를 지정하는 단계와,
    상기 목표 각도에 기초하여 상기 다수의 방향 제어 대상들 중 하나의 방향 제어 대상의 회전 각도를 제어하는 단계와,
    상기 하나의 방향 제어 대상을 추종하여 상기 다수의 방향 제어 대상의 나머지 방향 제어 대상의 회전 각도를, 해당 나머지 방향 제어 대상의 주행 속도에 따른 정도만큼 상기 하나의 방향 제어 대상에 지연되어 추종하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방향 제어 대상의 갯수는 2개인 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 오브젝트는 게임기의 전차 게임에 이용되는 전차를 포함하며, 상기 2개의 방향 제어 대상은 상기 전차의 차체 및 조준을 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하나의 방향 제어 대상은 상기 조준을 포함하며, 상기 나머지 방향 제어 대상은 상기 전차의 차체를 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하나의 방향 제어 대상은 상기 목표 각도에 따라 일정 속도로 회전 이동되는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하나의 방향 제어 대상의 새로운 회전 각도 Ya는 다음과 같이 주어지며,
    Ya = Yb + Ka·θ
    여기서, θ는 상기 목표 각도, Yb는 상기 하나의 방향 제어 대상의 현재 회전 각도, Ka는 정수인 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 나머지 방향 제어 대상은 오브젝트의 이동 속도 및 상기 하나의 방향 제어 대상의 회전 각도에 따라 회전 이동되는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 방향 제어 나머지 대상의 새로운 회전 각도 Za는 다음과 같이 주어지며,
    Zo = Ya
    Za = Zb + Kb·V·(Zo - Zb)
    여기서, Zo는 상기 방향 제어 나머지 대상의 목표 회전 각도, Ya는 상기 하나의 방향 제어 대상의 회전 각도, Zb는 상기 나머지 방향 제어 대상의 현재 회전 각도, Kb는 정수, V는 상기 오브젝트의 이동 속도인 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 하나의 방향 제어 대상의 회전의 일정 속도 값은 상기 나머지 방향 제어 대상의 추종 회전의 최대 속도값보다 약간 높은 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 방법.
  10. 개별적으로 회전 방향을 제어할 수 있는 다수의 방향 제어 대상을 갖는 오브젝트를 배경과 함께 이동 상태로 모니터 상에 디스플레이하는 오브젝트 방향 제어 장치에 있어서,
    다수의 방향 제어 대상에 대한 목표 각도를 지정하는 목표 각도 지정 수단과,
    상기 목표 각도에 기초하여, 상기 다수의 방향 제어 대상들 중 하나의 방향 제어 대상의 회전 방향을 제어하는 제1 방향 제어 수단과,
    상기 하나의 방향 제어 대상을 추종하여 상기 다수의 방향 제어 대상 중 나머지 방향 제어 대상의 회전 방향을, 해당 나머지 방향 제어 대상의 주행 속도에 따른 정도만큼 상기 하나의 방향 제어 대상에 지연되어 추종하도록 제어하는 제2방향 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 다수의 방향 제어 대상의 갯수는 2개이며, 상기 오브젝트는 게임기의 전차 게임에 이용되는 전차이며, 상기 2개의 방향 제어 대상은 상기 전차의 차체 및 조준을 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 목표 각도 지정 수단은 목표 각도로서의 방향 데이타를 수동으로 입력하기 위한 단일 방향 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 방향 제어 수단은 상기 목표 각도에 따라 일정 속도로 상기 하나의 방향 제어 대상을 회전 이동시키는 수단으로서, 상기 목표 각도를 θ, 상기 하나의 방향 제어 대상의 현재 회전 각도를 Yb, 정수를 Ka로 하면, 새로운 회전 각도 Ya를
    Ya = Yb + Ka·θ
    로 연산하는 연산 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 방향 제어 수단은 상기 오브젝트의 이동 속도와 상기 하나의 방향 제어 대상의 회전 각도에 따라 상기 나머지 방향 제어 대상을 회전 이동시키는 수단으로서, 상기 오브젝트의 이동 속도를 V, 상기 하나의 방향 제어 대상의 회전 각도를 Ya, 상기 나머지 방향 제어 대상의 목표 회전 각도를 Zo, 상기 나머지 방향 제어 대상의 새로운 회전 각도를 Za, 상기 나머지 방향 제어 대상의 현재 회전 각도를 Zb, 정수를 Kb로 하면, 새로운 회전 각도 Za를
    Zo = Ya
    Za = Zb + Kb·V·(Zo - Zb)
    로 연산하는 연산 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 장치.
  15. 조작자로부터의 방향 조작 신호에 기초하여, 모니터 상에 디스플레이되는 오브젝트의 방향을 제어하는 방향 제어 장치에 있어서,
    다수의 방향 제어 대상을 갖는 오브젝트를 포함하고, 상기 조작자로부터의 방향 조작 신호에 기초하여 상기 오브젝트의 다수의 방향 제어 대상 중 적어도 하나의 방향을 제어하는 제1 방향 제어 수단과, 상기 제1 방향 제어 수단으로 제어되는 방향 제어 대상의 형태에 기초하여 상기 다수의 방향 제어 대상 중 나머지 것의 방향을, 해당 나머지 방향 제어 대상의 주행 속도에 따른 정도만큼 상기 하나의 방향 제어 대상에 지연되어 추종하도록 제어하는 제2 방향 제어 수단을 포함하는 오브젝트 방향 제어 장치.
  16. 조작자로부터의 방향 조작 신호에 기초하여, 모니터 상에 디스플레이되는 오브젝트의 방향을 제어하는 방향 제어 장치에 있어서,
    다수의 방향 제어 대상을 갖는 오브젝트를 포함하고, 상기 조작자로부터의 방향 조작 신호에 기초하여 상기 오브젝트의 다수의 방향 제어 대상 중 적어도 하나의 방향을 제어하는 제1 방향 제어 수단과, 상기 제1 방향 제어 수단으로 제어되는 방향 제어 대상에 추종하여 상기 다수의 방향 제어 대상 중 나머지 것의 방향을, 해당 나머지 방향 제어 대상의 주행 속도에 따른 정도만큼 상기 하나의 방향 제어 대상에 지연되어 추종하도록 제어하는 제2 방향 제어 수단을 포함하는 오브젝트 방향 제어 장치.
  17. 조작자로부터의 방향 조작 신호에 기초하여, 모니터 상에 디스플레이되는 오브젝트의 이동 또는 회전 방향을 제어하는 방향 제어 장치에 있어서,
    다수의 방향 제어 대상을 갖는 오브젝트를 포함하고, 상기 조작자로부터의 방향 조작 신호에 기초하여 상기 오브젝트의 다수의 방향 제어 대상 중 적어도 하나의 이동 또는 회전 방향을 제어하는 제1 방향 제어 수단과, 상기 제1 방향 제어 수단으로 제어되는 방향 제어 대상의 형태에 기초하여 상기 다수의 방향 제어 대상 중 나머지 것의 이동 또는 회전 방향을, 해당 나머지 방향 제어 대상의 주행 속도에 따른 정도만큼 상기 하나의 방향 제어 대상에 지연되어 추종하도록 제어하는 제2 방향 제어 수단을 포함하는 오브젝트 방향 제어 장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기 나머지의 방향 제어 대상의 회전 각도를 제어하는 단계는, 상기 나머지의 방향 제어 대상을 상기 하나의 방향 제어 대상의 회전 방향으로 지연시켜 회전 이동시키도록, 상기 나머지의 방향 제어 대상의 회전 각도를 제어하는 단계를 포함하는 오브젝트 방향 제어 방법.
  19. 개별적으로 회전 방향을 제어할 수 있는 다수의 방향 제어 대상을 갖는 동일 오브젝트를 배경과 함께 이동 상태로 모니터 상에 디스플레이하는 오브젝트 방향 제어 방법에 있어서,
    단일의 조작부를 사용한 단독 조작자로부터의 입력에 기초하여, 상기 다수의 방향 제어 대상에 대한 목표 각도를 지정하는 단계와,
    상기 목표 각도에 기초하여 상기 다수의 방향 제어 대상들 중 하나의 방향 제어 대상의 회전 각도를 제어함으로써 상기 하나의 방향 제어 대상을 제1 회전 속도에 있어서의 회전 각도에 따라 회전 이동시키는 단계와,
    나머지 방향 제어 대상의 회전 속도를 제어함으로써 상기 나머지 방향 제어 대상을 상기 제1 회전 속도와 다른 제1 회전 속도에 있어서의 상기 하나의 방향 제어 대상의 회전 각도에 따라 회전 이동 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 방법.
  20. 개별적으로 회전 방향을 제어할 수 있는 다수의 방향 제어 대상을 갖는 동일 오브젝트를 배경과 함께 이동 상태로 모니터 상에 디스플레이하는 오브젝트 방향 제어 장치에 있어서,
    단독 조작자로부터의 입력을 수신하는 단일 조작 수단과,
    조작자로부터의 입력에 따라 다수의 방향 제어 대상에 대한 목표 각도를 지정하는 목표 각도 지정 수단과,
    상기 목표 각도에 기초하여 상기 다수의 방향 제어 대상들 중 하나의 방향 제어 대상의 회전 각도를 제어함으로써 상기 하나의 방향 제어 대상을 제1 회전 속도에 있어서의 회전 방향으로 회전 이동시키는 제1 방향 제어 수단과,
    나머지 방향 제어 대상의 회전 방향을 제어함으로써 상기 나머지 방향 제어 대상을 상기 제1 회전 속도와 다른 제1 회전 속도에 있어서의 상기 하나의 방향 제어 대상의 회전 방향에 따라 회전 이동시키는 제2 방향 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트 방향 제어 장치.
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