TWI704526B - Gaming system with expanded vision - Google Patents
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Abstract
Description
本發明相關於一種電競系統,尤指一種具視野擴展之電競系統。 The present invention relates to an e-sports system, in particular to an e-sports system with an expanded field of view.
虛擬實境(virtual reality,VR)是利用電腦技術模擬出一個立體且高擬真的三維空間,當使用者穿戴特殊顯示裝置進入後,會產生好像處在實境空間中的錯覺。在這虛擬實境空間中,操作者可以和虛擬物件或其他玩家互動。由於VR應用強調的是使用者在虛擬世界中的沉浸感,因此除了須滿足在虛擬世界中的操控駕馭之外,更希望獲得的不僅只是視覺以及聲音的感受,進一步也希望能夠同時提升入體五感的體驗。 Virtual reality (virtual reality, VR) is the use of computer technology to simulate a three-dimensional and highly realistic three-dimensional space. When the user wears a special display device to enter, it will produce the illusion of being in the real space. In this virtual reality space, the operator can interact with virtual objects or other players. As the VR application emphasizes the user’s immersion in the virtual world, in addition to satisfying the control and driving in the virtual world, it is more hoped to obtain not only the visual and sound experience, but also to improve the body at the same time. Experience of the five senses.
不論是傳統開放式或整合座艙式的電競工作站,其在VR應用中提供給使用者的視野角度都會受到螢幕大小的限制。雖然利用多個顯示裝置所組成的顯示牆能擴大顯示範圍,但會大幅增加硬體成本,且需要使用軟體來模擬拉近/拉遠的光學行為模式,其反應速度和人眼實際運作會有不小落差。 Whether it is a traditional open or integrated cockpit gaming workstation, the viewing angle provided to users in VR applications will be limited by the screen size. Although the display wall composed of multiple display devices can expand the display range, it will greatly increase the hardware cost, and software is required to simulate the zoom-in/zoom-out optical behavior mode. The response speed and the actual operation of the human eye will be affected. Not a small gap.
本發明提供一種具視野擴展之電競系統,其包含一電腦工作站,用來接收一應用程式之畫面資料,並提供相對應之一第一影像和一第二影像;M個第一影像裝置,用來提供一第一顯示牆以呈現該第一影像;以及N個第二影像裝置,用來提供一第二顯示牆以呈現該第二影像。其中,該第一顯示牆所顯示影像之視野範圍小於該第二顯示牆所顯示影像之視野範圍,且M和N為正整數。 The present invention provides an e-sports system with extended field of view, which includes a computer workstation for receiving screen data of an application program and providing a corresponding first image and a second image; M first image devices, Used to provide a first display wall to present the first image; and N second image devices to provide a second display wall to present the second image. Wherein, the field of view of the image displayed on the first display wall is smaller than the field of view of the image displayed on the second display wall, and M and N are positive integers.
5:使用者 5: User
10:第一顯示牆 10: The first display wall
20:第二顯示牆 20: Second display wall
30:電腦工作站 30: Computer workstation
32:主系統和資料庫 32: Main system and database
34:第一處理區塊 34: The first processing block
36:第二處理區塊 36: Second processing block
40:電競座艙 40: Gaming cockpit
100:電競系統 100: E-sports system
205:虛擬顯示牆 205: Virtual display wall
A1~AM、B1~BN:影像裝置 A 1 ~A M , B 1 ~B N : Video device
V1~V3:虛擬顯示裝置 V 1 ~V 3 : Virtual display device
I1、I1’、I2:顯示畫面 I1, I1’, I2: display screen
C1、D1:邏輯影像處理單元 C1, D1: logical image processing unit
C2、D2:虛擬顯示牆影像產生器 C2, D2: Virtual display wall image generator
C3、D3:影像分割器 C3, D3: image splitter
C4、D4:影像校正器 C4, D4: image corrector
C5、D5:影像驅動器 C5, D5: image driver
S11~S15、S21~S23、S31、S41:步驟 S11~S15, S21~S23, S31, S41: steps
第1圖為本發明實施例中一種電競系統的功能方塊圖。 Figure 1 is a functional block diagram of an gaming system in an embodiment of the present invention.
第2圖為本發明實施例電競系統實作方式之上視圖。 Figure 2 is a top view of the implementation of the gaming system according to the embodiment of the present invention.
第3圖為本發明實施例電競系統實作方式之外觀示意圖。 Figure 3 is a schematic diagram of the appearance of the implementation of the gaming system according to the embodiment of the present invention.
第4圖為本發明實施例電競系統中第一顯示牆和第二顯示牆運作時之示意圖。 FIG. 4 is a schematic diagram of the operation of the first display wall and the second display wall in the gaming system according to the embodiment of the present invention.
第5A~5D圖為本發明實施例電競系統中顯示牆實作方式之示意圖。 Figures 5A to 5D are schematic diagrams of the implementation of the display wall in the gaming system of the embodiment of the present invention.
第6圖為本發明實施例中以虛擬顯示牆來進行影像處理時之示意圖。 Figure 6 is a schematic diagram of a virtual display wall for image processing in an embodiment of the present invention.
第7圖和第8圖為本發明實施例中電競系統運作時之示意圖。 Figures 7 and 8 are schematic diagrams of the e-sports system operating in the embodiment of the present invention.
第1圖為本發明實施例中一種電競系統100的功能方塊圖。電競系統100包含一第一顯示牆10、一第二顯示牆20,以及一電腦工作站30。第一顯示牆10可由影像裝置A1~AM來提供,第二顯示牆20可由影像裝置B1~BN來提供,其中M和N為正整數。影像裝置A1~AM可為液晶螢
幕,或其它種類的顯示器。影像裝置B1~BN可為投影機,用來將畫面投射至專屬布幕或設置場所內的牆壁上。然而,第一顯示牆10和第二顯示牆20之實作方式並不限定本發明之範疇。
Figure 1 is a functional block diagram of an
第2圖為本發明實施例電競系統100實作方式之上視圖。第3圖為本發明實施例電競系統100實作方式之外觀示意圖。在第2圖和第3圖所示之實施例中,電競系統100可搭配半開放式電競座艙40來實作。以使用者5坐進電競座艙40後之視角來說明,影像裝置A1~AM安裝在電競座艙40內以在使用者5前方提供第一顯示牆10,影像裝置B1~BN之設置方式使其能在使用者5前方提供第二顯示牆20,而在不妨礙工作站顯示畫面的前提下,電腦工作站30可設置在電競座艙40中任何合適位置。在其它實施例中,電競系統100可設置在全開放式之空間,影像裝置A1~AM放置在一電腦桌上以在使用者5前方提供第一顯示牆10,顯示裝置B1~BN之設置方式使其能在使用者前方提供第二顯示牆20,而在不妨礙工作站顯示畫面的前提下,電腦工作站30可設放置在電腦桌上任何合適位置。為了說明目的,第2圖和第3圖顯示了M=1和N=2時之實施例,然而第一顯示牆10和第二顯示牆20之實作方式並不限定本發明之範圍。
Figure 2 is a top view of the implementation of the
如第2圖和第3圖所示,第一顯示牆10和使用者5之間的距離小於第二顯示牆20和使用者5之間的距離,而第二顯示牆20之顯示範圍大於第一顯示牆之顯示範圍。第一顯示牆10負責人眼運作的專注模式,此時需要提高解析度以看清楚目標物件。第二顯示牆20負責人眼運作的搜索模式,此時需要較大的視野範圍,但解析度不需要太高,
只要能辨識出目標物的方位即可。
As shown in Figures 2 and 3, the distance between the
第4圖為本發明實施例電競系統100中第一顯示牆10和第二顯示牆20運作時之示意圖。在進行電競活動時,第二顯示牆20可呈現低解析度的大範圍顯示畫面I2,而第一顯示牆10之小範圍顯示畫面I1係以高解析度來呈現顯示畫面I2中子顯示畫面I1’之內容。由於第二顯示牆20所顯示影像可涵蓋大範圍視野,當使用者於第二顯示牆20快速搜尋發現不存在第一顯示牆10的目標後,只要透過操作裝置即可將目標移動到解析度較高的第一顯示牆10的顯示區域即可獲得較高解析度的顯示畫面。在此情境下,使用者對於應用程式的操作視野也不受限於第一顯示牆10所提供限定範圍的資訊,而可經由第二顯示牆20看到更多應用程式資訊,進而達到視野擴展的效果。
FIG. 4 is a schematic diagram of the
依據進行電競活動的地點或需求,第一顯示牆10可由大螢幕之單一影像裝置A1來提供,或是由多個不同尺寸或不同解析度之影像裝置A1~AM來提供。第二顯示牆20可由大投影範圍之單一影像裝置B1來提供,或是由多個不同投影範圍或不同解析度之影像裝置B1~BN來提供。
Basis for gaming location or activity needs, the
第5A~5D圖為本發明實施例電競系統100中顯示牆實作方式之示意圖。第5A~5D圖以第二顯示牆20來做說明,然而第一顯示牆10亦可以同樣方式來實作。在第5A圖所示之實施例中,第二顯示牆20可由包含3個具相同規格(例如投影範圍和解析度)之影像裝置B1~B3以水平並列方式來提供。在第5B圖所示之實施例中,第二顯示牆20可由3
個具相同規格之影像裝置B1~B3以垂直並列方式來提供。在第5C圖所示之實施例中,第二顯示牆20可由4個具相同規格之影像裝置B1~B4以上下左右並列方式來提供。在第5D圖所示之實施例中,第二顯示牆20可由3個規格相異之影像裝置B1~B3來提供。
Figures 5A to 5D are schematic diagrams of the implementation of the display wall in the
現今繪圖系統效能多半會針對標準矩形的顯示輸出進行優化,因此在處理矩形影像時效率最好。在第5A~5C圖所示之實施例中,第二顯示牆20實作成矩形之實體顯示牆,並不會對電腦工作站30的繪圖處理造成負擔。在第5D圖所示之實施例中,第二顯示牆20實作成不規則外型之實體顯示牆,因此會對電腦工作站30的繪圖處理造成負擔。當電競系統100中第一顯示牆10或第二顯示牆20實作成不規則外型之實體顯示牆時,本發明可採用虛擬顯示牆來提升系統效能。
The performance of current graphics systems is mostly optimized for standard rectangular display output, so the efficiency is best when processing rectangular images. In the embodiment shown in FIGS. 5A to 5C, the
第6圖為本發明實施例中以虛擬顯示牆來進行影像處理時之示意圖。以第5D圖所示之第二顯示牆20來做說明,假設影像裝置B1所提供畫面之水平長度、垂直寬度、水平解析度和垂直解析度分別為X1、Y1、RX1和RY1,顯示裝置B3所提供畫面之水平長度、垂直寬度、水平解析度和垂直解析度分別為X2、Y2、RX2和RY2,而顯示裝置B3所提供畫面之水平長度、垂直寬度、水平解析度和垂直解析度分別為X3、Y3、RX3和RY3。當影像裝置B,~B3分別提供之畫面組合成不規則外型之實體顯示畫面時,此時電腦工作站30會另增加虛擬顯示裝置V1~V3,其中虛擬顯示裝置V1所提供畫面之水平長度、垂直寬度、水平解析度和垂直解析度分別為X1’、Y1’、RX1’和RY1’,虛擬顯示裝置V2所提供畫面之水平長度、垂直寬度、水平解析度和垂直解析度
分別為X2’、Y2’、RX2’和RY2’,而虛擬顯示裝置V3所提供畫面之水平長度、垂直寬度、水平解析度和垂直解析度分別為X3’、Y3’、RX3’和RY3’。
Figure 6 is a schematic diagram of a virtual display wall for image processing in an embodiment of the present invention. Take the
在本發明實施例中,每一虛擬顯示裝置之規格由提供其周邊畫面的實體顯示裝置來決定。以虛擬顯示裝置V1和V2為例,其畫面尺寸與解析度相關於實體顯示裝置B1~B3之規格和設置方式,其中水平長度的關係為X1+X1’+X2’=X2+X3,垂直寬度的關係為Y1=Y1’=Y2’,水平解析度的關係為RX1=RX1’=RX2’,而垂直解析度的關係為RY1=RY1’=RY2’。以虛擬顯示裝置V3為例,其畫面尺寸與解析度相關於實體顯示裝置B2~B3之規格和設置方式,其中水平長度的關係為X3’=X3,垂直寬度的關係為Y3+Y3’=Y2,水平解析度的關係為RX3=RX3’,而垂直解析度的關係為RY3=RY3’。 In the embodiment of the present invention, the specifications of each virtual display device are determined by the physical display device that provides its surrounding screen. Taking virtual display devices V 1 and V 2 as examples, the screen size and resolution are related to the specifications and settings of the physical display devices B 1 ~ B 3 , and the relationship between the horizontal length is X1+X1'+X2'=X2+ X3, the relationship of vertical width is Y1=Y1'=Y2', the relationship of horizontal resolution is RX1=RX1'=RX2', and the relationship of vertical resolution is RY1=RY1'=RY2'. Taking the virtual display device V 3 as an example, its screen size and resolution are related to the specifications and settings of the physical display devices B 2 ~ B 3 , where the relationship between horizontal length is X3'=X3, and the relationship between vertical width is Y3+Y3 '=Y2, the relationship between horizontal resolution is RX3=RX3', and the relationship between vertical resolution is RY3=RY3'.
本發明以虛擬顯示裝置來填補實體顯示牆的不規則邊界,在第5D圖所示之實施例中規格相異的實體顯示裝置B1~B3提供不規則外型之第二顯示牆20,然而第6圖所示之虛擬顯示裝置V1~V3可和實體顯示裝置B1~B3提供單一規格之矩形虛擬顯示牆205,使得電腦工作站30能以較高效率進行繪圖處理。虛擬顯示牆205所提供畫面之水平長度、垂直寬度、水平解析度和垂直解析度分別為X0、Y0、RX0和RY0,其值如下所示:X0=Max(X1,(X2+X3)
The present invention uses virtual display devices to fill the irregular boundaries of the physical display wall. In the embodiment shown in Fig. 5D, physical display devices B 1 to B 3 with different specifications provide a
Y0=Y1+Max(Y2+Y3) Y0=Y1+Max(Y2+Y3)
RX0=Max(RX1,(RX2+RX3) RX0=Max(RX1,(RX2+RX3)
RY0=RY1+Max(RY2+RY3) RY0=RY1+Max(RY2+RY3)
如第1圖所示,電腦工作站30包含一主系統和資料庫32、一第一處理區塊34和一第二處理區塊36。資料庫32內存不同電競應用所需之影像資料和每一顯示牆之設定參數。第一處理區塊34包含一邏輯影像處理單元C1、一虛擬顯示牆影像產生器C2、一影像分割器C3、一影像校正器C4,以及一影像驅動器C5。第二處理區塊36包含一邏輯影像處理單元D1、一虛擬顯示牆影像產生器D2、一影像分割器D3、一影像校正器D4,以及一影像驅動器D5。
As shown in FIG. 1, the
邏輯影像處理單元C1和D1可依照應用程式所提供的畫面資料來進行繪圖,其中畫面資料包含各個繪圖物件的外型資料(objects data)與相關的物件距離等。虛擬顯示牆影像產生器C2和D2可依照虛擬顯示牆參數和邏輯影像處理單元C1和D1之繪圖結果來產生矩形虛擬顯示牆畫面。影像分割器C3和D3可將虛擬顯示牆畫面依照各實體影像裝置之規格來進行畫面分割處理,其中對應於虛擬顯示裝置的畫面將被捨棄,因此分割處理後的畫面對應於各實體影像裝置的顯示/投影範圍。影像校正器C4和D4可針對各實體影像裝置的特性(如解析度或畫面變形度)來進行畫面調整。影像驅動器C5和D5可輸出分割處理和畫面調整後的影像至各實體影像裝置以提供第一顯示牆10和第二顯示牆20。
The logical image processing units C1 and D1 can perform drawing in accordance with the screen data provided by the application program, where the screen data includes the object data of each drawing object and the distance of the related object. The virtual display wall image generators C2 and D2 can generate rectangular virtual display wall images according to the virtual display wall parameters and the drawing results of the logical image processing units C1 and D1. Image dividers C3 and D3 can divide the virtual display wall screen according to the specifications of each physical video device. The screen corresponding to the virtual display device will be discarded. Therefore, the divided screen corresponds to the physical video device's Display/projection range. The image correctors C4 and D4 can adjust the image according to the characteristics of each physical image device (such as resolution or image distortion). The image drivers C5 and D5 can output the divided and adjusted images to each physical image device to provide the
在電腦工作站30中,所有應用程式的單一顯示資訊分別由第一處理區塊34和第二處理區塊36處理,主系統和資料庫32會提供二組不同的視野範圍(zoom scale),其中第一虛擬顯示牆10的顯示視野範圍
(Zoom_C)由執行中之應用程式來決定,而第一虛擬顯示牆10的規格是依據提供第一顯示牆10的影像裝置A1~AM的解析度、尺寸與排列方式來決定,如第6圖所示。第二虛擬顯示牆20所顯示影像的視野範圍(Zoom_D)由使用者依需求或喜好來設定,而第二虛擬顯示牆20的規格是依據提供第二顯示牆20的影像裝置B1~BN的解析度、尺寸與排列方式來決定,如第6圖所示。最後,電腦工作站30即能自行分別輸出二組顯示牆的畫面至提供第一顯示牆10的影像裝置A1~AM和提供第二顯示牆20的影像裝置B1~BN。因此,當使用者獲得視野擴展的效果的同時,應用程式並不需要向電腦工作站30提出額外的影像處理需求。
In the
第7圖和第8圖為本發明實施例中電競系統100運作時之示意圖。第7圖顯示了電腦工作站30在進行起始設定的過程,而第8圖顯示了電腦工作站30在進行視野擴展的過程。
Figures 7 and 8 are schematic diagrams of the
如第7圖所示,當電競系統100開機時,電腦工作站30、第一顯示牆10之影像裝置A1~AM、和第二顯示牆20之影像裝置B1~BM會被開啟,如步驟S11、S31和S41所示。此時,主系統和資料庫32會啟動第一處理區塊34和第二處理區塊36(步驟S21),影像裝置A1~AM會將其顯示參數DP1傳送給第一處理區塊34,而影像裝置B1~BM會將其顯示參數DP2傳送給第二處理區塊34。接著,第一處理區塊34和第二處理區塊36會從影像裝置A1~AM和影像裝置B1~BM所取得之硬體資訊傳送至主系統和資料庫32(步驟S22),同時主系統和資料庫32會載入第一顯示牆10和第二顯示牆20之設定參數(步驟S12)。上述設定參數可由使用者依據影像裝置A1~AM和B1~BM之排列方式來提供,主系統和資料庫32可依此組成
第一虛擬顯示牆和第二虛擬顯示牆(步驟S13)、依據影像裝置A1~AM和B1~BM之規格和排列來設定第一虛擬顯示牆和第二虛擬顯示牆之參數(步驟S14),以及建立第一虛擬顯示裝置和第二虛擬顯示裝置(步驟S15)。最後,第一虛擬顯示裝置和第二虛擬顯示裝置會分別儲存在第一處理區塊34和第二處理區塊36內(步驟S23)。
As shown in FIG. 7, when the
如第8圖所示,在電競系統100完成起始設定後可開始執行應用程式。當應用程式提出圖形需求時,主系統和資料庫32會將應用程式的繪圖物件傳送至第一處理區塊34和第二處理區塊36並加以儲存。接著,主系統和資料庫32啟動第一虛擬顯示裝置和第二虛擬顯示裝置,並設定第二虛擬顯示牆所顯示影像的視野範圍Zoom_D,使得第二處理區塊36能載入顯示視野範圍Zoom_D。當應用程式在時間點T1提出繪圖需求時,會提供當時的畫面視角View_Point(T1)、每個物件狀態Objects_Status(T1)和預設視野範圍Zoom_C(T1)。
As shown in FIG. 8, after the
第一處理區塊34之邏輯影像處理單元C1可依據應用程式在時間點T1所提供的畫面視角View_Point(T1)、每個物件狀態Objects_Status(T1)和預設視野範圍Zoom_C(T1)來進行繪圖,虛擬顯示牆影像產生器C2可依照先前載入的第一虛擬顯示牆設定來產生第一虛擬顯示牆畫面,影像分割器C3可將第一虛擬畫面依照實體影像裝置A1~AM規格進行畫面分割處理,影像校正器C4可針對各實體影像裝置A1~AM的特性來進行畫面調整,而影像驅動器C5可輸出分割處理和畫面校正後的影像至各實體影像裝置A1~AM以提供第一顯示牆10。
The logical image processing unit C1 of the
第二處理區塊36之邏輯影像處理單元D1可依據主系統和資料庫32所提供之視野範圍Zoom_D和應用程式所提供的畫面視角View_Point(T1)和每個物件狀態Objects_Status(T1)來進行繪圖,虛擬顯示牆影像產生器D2可依照先前載入的第二虛擬顯示牆設定來產生第二虛擬顯示牆畫面,影像分割器D3可將第二虛擬畫面依照實體影像裝置B1~BN規格進行畫面分割處理,影像校正器D4可針對各實體影像裝置B1~BN的特性來進行畫面調整,而影像驅動器D5可輸出分割處理和畫面校正後的畫面至各實體影像裝置B1~BN以提供第二顯示牆20。
The logical image processing unit D1 of the
綜上所述,當使用本發明電競系統來執行應用程式時,相關應用程式僅需提供單一影像資料,再由電腦工作站30內兩組影像處理區塊提供兩筆視野和解析度相異的影像資料。因此,當使用者在進行電競活動時,第一顯示牆10能呈現小視野範圍和高解析度的顯示畫面以負責人眼運作的專注模式,而第二顯示牆20能呈現大視野範圍和低解析度的顯示畫面以負責人眼運作的搜尋模式,進而達到視野擴展的效果。以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
In summary, when using the e-sports system of the present invention to execute an application, the relevant application only needs to provide a single image data, and then two image processing blocks in the
10:第一顯示牆 10: The first display wall
20:第二顯示牆 20: Second display wall
30:電腦工作站 30: Computer workstation
32:主系統和資料庫 32: Main system and database
34:第一處理區塊 34: The first processing block
36:第二處理區塊 36: Second processing block
100:電競系統 100: E-sports system
A1~AM、B1~BN:影像裝置 A 1 ~A M , B 1 ~B N : Video device
C1、D1:邏輯影像處理單元 C1, D1: logical image processing unit
C2、D2:虛擬顯示牆影像產生器 C2, D2: Virtual display wall image generator
C3、D3:影像分割器 C3, D3: image splitter
C4、D4:影像校正器 C4, D4: image corrector
C5、D5:影像驅動器 C5, D5: image driver
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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TW202029122A TW202029122A (en) | 2020-08-01 |
TWI704526B true TWI704526B (en) | 2020-09-11 |
Family
ID=73002484
Family Applications (1)
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TW (1) | TWI704526B (en) |
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