TWI779850B - 無人機遊戲之渲染方法 - Google Patents

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Abstract

本案係關於一種無人機遊戲之渲染方法，包括步驟：提供無人機、控制裝置、顯示裝置及資訊節點；控制裝置拼接無人機之複數個攝影機取得之複數個影像為環景影像，並將環景影像顯示於顯示裝置中；資訊節點發送一準備訊號至顯示裝置；因應該準備訊號，資訊節點開放控制裝置取得無人機遊戲之控制權；以及生成至少一虛擬物件於環景影像。藉此，可有效地提升無人機遊戲之聲光及娛樂效果，增加趣味及多樣性。

Description

無人機遊戲之渲染方法
本案係關於一種渲染方法，尤指一種無人機遊戲之渲染方法。
隨著攝影機技術以及電池技術的進步，無人機已成為近年來的主流遙控裝置。無人機可以不受限制的在三維空間進行飛行，並讓操作者享受控制的樂趣。同時，因為配置高解析度的攝影機，使得無人機可以進行空拍甚至藝術創作。
一般而言，無人機的控制是以微控制器作為核心，接收地面控制器之指令來進行升降或是前後左右的飛行運動。現有的無人機主要有二種飛行控制方式：第一種是使用者透過目視的方式直接使用地面控制器進行操作；第二種則是使用者穿戴頭戴顯示器進行操作。
無人機可以使用攝影機呈現真實世界的影像，然而，若以無人機進行休閒活動而言，在聲光與娛樂效果部分仍略嫌不足。在舉辦無人機休閒活動，例如杜拜無人機大賽，需耗資不斐方能搭建無人機飛行競賽之場地。若能在軟體層面額外進行渲染，則可適當地增添遊戲趣味性及多樣化的遊戲方式，同時又能節省許多材料及成本的花費。
故此，如何發展一種可有效解決先前技術之問題與缺點的無人機遊戲之渲染方法，實為目前尚待解決的問題。
本案之主要目的為提供一種無人機遊戲之渲染方法，俾解決並改善前述先前技術之問題與缺點。
本案之另一目的為提供一種無人機遊戲之渲染方法，藉由導入無人機之渲染造型並應用於環景影像，以及隨機生成之虛擬物件，可有效地提升無人機遊戲之聲光及娛樂效果，增加趣味及多樣性。
本案之另一目的為提供一種無人機遊戲之渲染方法，透過取得氣象資訊並根據氣象資訊決定一特殊效果，使顯示裝置上所顯示之虛擬物件的影像產生該特殊效果，以及取得物件觸發之獎勵效果，可以在視覺上產生不同效果，進而達到使遊戲富含變化之功效。
為達上述目的，本案之一較佳實施態樣為提供一種無人機遊戲之渲染方法，包括步驟：(a)提供一無人機、一控制裝置、一顯示裝置及一資訊節點，其中該無人機包括複數個攝影機；(b)控制裝置拼接該無人機之該複數個攝影機取得之複數個影像為一環景影像，並將環景影像顯示於顯示裝置中； (c)該資訊節點發送一準備訊號至該顯示裝置；(d)因應該準備訊號，該資訊節點開放該控制裝置取得該無人機遊戲之一控制權；以及(e)生成至少一虛擬物件於該環景影像。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。
請參閱第1圖，其係顯示本案第一實施例之無人機遊戲之渲染方法之流程圖。如第1圖所示，根據本案之一實施例，無人機遊戲之渲染方法包括步驟如下：首先，如步驟S100所示，提供無人機、控制裝置、顯示裝置及資訊節點，其中無人機包括複數個攝影機，控制裝置為例如一手持遙控裝置，顯示裝置為例如一整合至手持遙控裝置之面板顯示器或一頭戴型顯示器，且資訊節點為例如一基地台，然皆不以此為限。其次，如步驟S200所示，控制裝置拼接無人機之複數個攝影機取得之複數個影像為環景影像，並將環景影像顯示於顯示裝置中。
接著，如步驟S300所示，使用者透過控制裝置傳送一確定信號至資訊節點，資訊節點於接收確定信號後發送一準備訊號(例如倒數讀秒訊號)至顯示裝置，並於顯示裝置顯示倒數讀秒。以倒數10秒為例，倒數讀秒訊號即為通知顯示裝置倒數10秒並自數字10開始逐一遞減。然後，如步驟S400所示，因應該準備訊號，資訊節點開放控制裝置取得無人機遊戲之控制權，亦即當秒數倒數至零秒時，控制裝置得以進入該無人機遊戲，以取得無人機遊戲中之一無人機角色之控制權。當控制權被開放，係允許控制裝置發送控制訊號控制該無人機角色進行起飛以及後續操控動作。接著，如步驟S500所示，隨機生成至少一虛擬物件，並由控制裝置將虛擬物件之影像渲染於環景影像中。簡言之，本案藉由導入無人機之渲染造型並應用於環景影像，以及隨機生成之虛擬物件，可有效地提升無人機遊戲之聲光及娛樂效果，增加趣味及多樣性。
除此之外，不論是公車、飛機或者車輛，在未來皆可能作為一通訊用之資訊節點，若能將本案影像渲染方法應用於資訊節點，係可有效地強化每一個資訊節點顯示訊息之能力，並可有效地幫助使用者進行決策，此亦屬本案之教示與功效。
請參閱第2圖及第3圖並配合第1圖，其中第2圖係顯示第1圖所示之無人機遊戲之渲染方法之步驟S200之細部流程圖，以及第3圖係顯示本案之無人機之複數個攝影機及其影像區域之示意圖。如第1圖至第3圖所示，本案之無人機遊戲之渲染方法之無人機10係包括複數個攝影機11。在一些實施例中，無人機11進一步包括運算單元、馬達、陀螺儀以及無線傳輸單元，但不以此為限。本案之無人機遊戲之渲染方法之步驟S200係包括子步驟如下：首先，如子步驟S210所示，無人機10之複數個攝影機11取得複數個影像。其次，如子步驟S220所示，無人機10將複數個影像傳輸至控制裝置，此子步驟S220可由無人機10之無線傳輸單元實現，但不以此為限。接著，如子步驟S230所示，控制裝置取得時間相同之時間戳記之複數個影像組合為一個影像組。換言之，對應於不同時間戳記之複數個影像組將依序產生。然後，如子步驟S240所示，控制裝置根據該影像組之複數個影像的複數個關鍵點拼接合成該環景影像。在一些實施例中，複數個關鍵點係用以進行特徵匹配，以拼接例如左右影像進而產生全景圖。在一些實施例中，可將環景影像處理為俯視影像，此時可一併檢查與選擇無人機外衣，亦即無人機外型(例如小型太空戰艦型態)。接著由資訊節點或該無人機之外接裝置將無人機外型渲染於俯視影像。
請再參閱第3圖。環景影像之合成，具體可由無人機10之複數個攝影機11取得複數個影像，其中複數個影像涵蓋第一影像區域、第二影像區域、第三影像區域以及第四影像區域。第一影像區域與第二影像區域重疊之影像區域為第一重疊影像區域，第二影像區域與第三影像區域重疊之影像區域為第二重疊影像區域，第三影像區域與第四影像區域重疊之影像區域為第三重疊影像區域，且第四影像區域與第一影像區域重疊之影像區域為第四重疊影像區域。當拼接複數個影像時，係將第一影像區域至第四影像區域之影像彼此拼接，再去除第一重疊影像區域至第四重疊影像區域之多餘像素，即可組合出本案之環景影像。值得一提的是，此環景影像之任一部分可提取放大，並可將此影像訊息藉由例如5G通訊之方式傳輸至地面站，提取放大訊號可由地面之控制裝置或控制單元之觸控螢幕或搖桿觸發指令。
請參閱第4圖，其係顯示本案第二實施例之無人機遊戲之渲染方法之流程圖。如第4圖所示，相較於第1圖之實施例，無人機遊戲之渲染方法在前述之步驟S500之後，係進一步包括步驟S600及步驟S700。其中，於步驟S600中，資訊節點取得氣象資訊並傳輸至控制裝置，且於步驟S700中，控制裝置根據該氣象資訊決定一特殊效果，且使該顯示裝置上所顯示之該虛擬物件的影像產生該特殊效果。在一些實施例中，氣象資訊係透過網路取得，例如連線至中央氣象局、日本氣象廳等，但不以此為限，且氣象資訊為風向資訊、風速資訊、風吹間歇資訊、雨況資訊、颱風資訊、龍捲風資訊、沙塵暴資訊或日蝕資訊。在一些實施例中，氣象資訊係由與資訊節點連接之複數個感測器感測取得之當地氣象資訊，且當地氣象資訊為風向資訊、風速資訊、風吹間歇資訊、雨況資訊、颱風資訊、龍捲風資訊、沙塵暴資訊或日蝕資訊。換句話說，氣象資訊可提供本案無人機遊戲之渲染方法模擬本地氣象或特定地點氣象之功能，其可根據實際需求選擇取用之氣象資訊進而模擬對應之氣象環境，但不以此為限。此外，特殊效果可對應氣象資訊而為晃動效果、震動效果、轉動效果、模糊效果或光影減弱效果。例如，因應陣風而產生晃動效果、因應沙塵暴而產生模糊效果或因應日蝕而產生光影減弱效果等，但不以此為限。
以下以風向資訊及風速資訊作為顯示裝置上之虛擬物件影像移動的變數進行說明。當氣象站或風速計算器收集風向資訊及風速資訊，例如：風向為由北往南吹，且風速為三級風，則虛擬物件之中心點由虛擬物件之生成點向北方在兩秒內移動並分成數個階段，進而產生視覺上震盪飄移的晃動效果，並可隨著實際的風力狀況循環此數個階段，此處所述之數個階段如下表一所示：
表一
氣象資訊輸入，風由北往南吹，風速為三級風，X軸正值為北方且負值為南方
第0秒 虛擬物件生成點中心座標：(X+A,Y+B,Z+C)
第0~0.3秒 虛擬物件生成點中心座標：(X+A+2,Y+B,Z+C)
第0.3~0.6秒 虛擬物件生成點中心座標：(X+A+2+2,Y+B,Z+C)
第0.6~0.9秒 虛擬物件生成點中心座標：(X+A+2+2+2,Y+B,Z+C)
第0.9~1.2秒 虛擬物件生成點中心座標：(X+A+2+2+2,Y+B,Z+C)
第1.2~1.5秒 虛擬物件生成點中心座標：(X+A+2+2,Y+B,Z+C)
第1.5~1.7秒 虛擬物件生成點中心座標：(X+A+2,Y+B,Z+C)
第1.7~2秒 虛擬物件生成點中心座標：(X+A,Y+B,Z+C)
由此可見，風力及風速可以影響虛擬物件產生視覺晃動效果，增加遊戲趣味性與多樣化。
請參閱第5A圖、第5B圖及第6圖，其中第5A圖及第5B圖係顯示本案第三實施例之無人機遊戲之渲染方法之流程圖，以及第6圖係顯示本案一實施例之無人機遊戲之渲染方法之瞄準框及虛擬物件顯示於攝影機回傳之即時影像之示意圖。如第5A圖、第5B圖及第6圖所示，根據本發明之一實施例，無人機遊戲之渲染方法在前述之步驟S700之後係進一步包括步驟S800、步驟S900及步驟S1000如下：首先，如步驟S800所示，於無人機之複數個攝影機中的一個攝影機回傳之即時影像2上疊加瞄準框21。接著，如步驟S900所示，判斷任一虛擬物件3於即時影像2上是否佔滿瞄準框21的特定比例，例如佔滿大於或等於百分之七十五的面積，但不以此為限。當步驟S900之判斷結果為是，即虛擬物件3於即時影像2上佔滿瞄準框21的特定比例時，於步驟S900後係執行步驟S1000，觸發取得虛擬物件3之獎勵效果；當步驟S900之判斷結果為否，即虛擬物件3於即時影像2上未佔滿瞄準框21的特定比例時，於步驟S900後係重新執行步驟S900，即持續且重複地判斷任一虛擬物件3於即時影像2上是否佔滿瞄準框21的特定比例。在一些實施例中，本案之無人機遊戲之渲染方法，係可由無人機內之運算單元隨機或固定生成虛擬物件3，且由無人機之運算單元經由飛行速度或馬達轉速與陀螺儀方向進行運算，計算出虛擬物件3之大小改變。當無人機飛行接近虛擬物件3之座標時，此虛擬物件3會隨著無人機的接近而產生視覺上漸漸放大的效果。相對應地，呈現於顯示裝置上之虛擬物件3的影像接近瞄準框21的影像且逐漸放大。在一些實施例中，當步驟S900之判斷結果為是，即虛擬物件3於即時影像2上佔滿瞄準框21的特定比例，例如75%時，虛擬物件3係被視為已被無人機取得，因此虛擬物件3將自即時影像2上消失，且同時於顯示裝置上可播放煙火或其他的視覺聲光效果。
請參閱第7A圖及第7B圖，其中第7A圖及第7B圖係顯示本案第四實施例之無人機遊戲之渲染方法之流程圖。在一些實施例中，本案之無人機遊戲之渲染方法，在步驟S200及步驟S300之間，係進一步包括步驟S1100及步驟S1200。在步驟S200拼接複數個影像為環景影像後，係如步驟S1100所示，由資訊節點導入無人機之一渲染造型集於環景影像，其中渲染造型集中可包括例如但不限於戰鬥機、太空梭或者太空戰艦等渲染造型。在一些實施例中，由資訊節點導入之渲染造型集可進一步包括初始渲染造型及進階渲染造型等，以應用於無人機遊戲之不同場合，但不以此為限。此外，渲染造型集亦可由無人機之外接裝置導入，而不限於資訊節點。然後，如步驟S1200所示，由渲染造型集選出一選定渲染造型，例如初始渲染造型集中的一個初始渲染造型，但不以此為限，作為無人機之外型，並發送確定訊息至資訊節點。接著，在資訊節點接收確定訊息後，係如前述實施例所述執行步驟S300後之後續步驟，於此不再加以贅述。換句話說，此步驟S1200可由使用者自渲染造型集中挑選欲代表無人機之外型之渲染造型，並於選擇後發送確定訊息至資訊節點以將此外型註冊於無人機遊戲，但不以此為限。
進一步地，前述步驟S1000所觸發的獎勵效果具體可為增加分數並將分數顯示於顯示裝置，或將無人機之外型升級為複數個進階渲染造型中的一個進階渲染造型，例如由一小型太空梭升級為一宇宙戰艦，但不以此為限，或增加分數並將分數顯示於顯示裝置且同時將無人機之外型升級為複數個進階渲染造型中的一個進階渲染造型。在一些實施例中，於步驟S1100中，由資訊節點導入之渲染造型集包括初始渲染造型及進階渲染造型，在遊戲開始時使用者可於初始渲染造型中擇一使用，且在後續觸發獎勵效果時可隨機升級為進階渲染造型的任意一個，或可由使用者或比賽主辦方定義進階渲染造型的升級路徑，其皆可依實際需求調整之，進而在視覺上產生不同效果，以達到使遊戲富含變化之功效。
綜上所述，本案提供一種無人機遊戲之渲染方法，藉由導入無人機之渲染造型並應用於環景影像，以及隨機生成之虛擬物件，可有效地提升無人機遊戲之聲光及娛樂效果，增加趣味及多樣性。同時，透過取得氣象資訊並根據氣象資訊決定一特殊效果，使顯示裝置上所顯示之虛擬物件的影像產生該特殊效果，以及取得物件觸發之獎勵效果，可以在視覺上產生不同效果，進而達到使遊戲富含變化之功效。
縱使本發明已由上述之實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
10:無人機 11:攝影機 2:即時影像 21:瞄準框 3:虛擬物件 A:流程接續點 B:流程接續點 S100:步驟 S200:步驟 S210:子步驟 S220:子步驟 S230:子步驟 S240:子步驟 S300:步驟 S400:步驟 S500:步驟 S600:步驟 S700:步驟 S800:步驟 S900:步驟 S1000:步驟 S1100:步驟 S1200:步驟
第1圖係顯示本案第一實施例之無人機遊戲之渲染方法之流程圖。 第2圖係顯示第1圖所示之無人機遊戲之渲染方法之步驟S200之細部流程圖。 第3圖係顯示本案之無人機之複數個攝影機及其影像區域之示意圖。 第4圖係顯示本案第二實施例之無人機遊戲之渲染方法之流程圖。 第5A圖及第5B圖係顯示本案第三實施例之無人機遊戲之渲染方法之流程圖。 第6圖係顯示本案一實施例之無人機遊戲之渲染方法之瞄準框及虛擬物件顯示於攝影機回傳之即時影像之示意圖。 第7A圖及第7B圖係顯示本案第四實施例之無人機遊戲之渲染方法之流程圖。
S100:步驟
S200:步驟
S300:步驟
S400:步驟
S500:步驟

Claims (12)

  1. 一種無人機遊戲之渲染方法，包括步驟： (a)提供一無人機、一控制裝置、一顯示裝置及一資訊節點，其中該無人機包括複數個攝影機； (b)該控制裝置拼接該無人機之該複數個攝影機取得之複數個影像為一環景影像，並將該環景影像顯示於該顯示裝置中； (c)該資訊節點發送一準備訊號至該顯示裝置； (d)因應該準備訊號，該資訊節點開放該控制裝置取得該無人機遊戲之一控制權；以及 (e)生成至少一虛擬物件於該環景影像。
  2. 如請求項1所述之無人機遊戲之渲染方法，其中於該步驟(b)中，該環景影像經由下列步驟產生： (b1)該複數個攝影機取得該複數個影像； (b2)該無人機將該複數個影像傳輸至該控制裝置； (b3)該控制裝置取得時間相同之時間戳記之複數個影像組合為一個影像組；以及 (b4)該控制裝置以每一該影像組中之該複數個影像的複數個關鍵點拼接合成該環景影像。
  3. 如請求項1所述之無人機遊戲之渲染方法，於該步驟(e)之後更包括步驟： (f)該控制裝置透過該資訊節點取得一氣象資訊；以及 (g)根據該氣象資訊決定一特殊效果，且使該顯示裝置上顯示之該至少一虛擬物件產生該特殊效果。
  4. 如請求項3所述之無人機遊戲之渲染方法，其中該特殊效果為一晃動效果、一震動效果、一轉動效果、一模糊效果或一光影減弱效果。
  5. 如請求項3所述之無人機遊戲之渲染方法，其中該氣象資訊係透過網路取得，且該氣象資訊為一風向資訊、一風速資訊、一風吹間歇資訊、一雨況資訊、一颱風資訊、一龍捲風資訊、一沙塵暴資訊或一日蝕資訊。
  6. 如請求項3所述之無人機遊戲之渲染方法，其中該氣象資訊係由與該資訊節點連接之複數個感測器感測取得之一當地氣象資訊，且該當地氣象資訊為一風向資訊、一風速資訊、一風吹間歇資訊、一雨況資訊、一颱風資訊、一龍捲風資訊、一沙塵暴資訊或一日蝕資訊。
  7. 如請求項3所述之無人機遊戲之渲染方法，於該步驟(g)之後更包括步驟： (h)於該無人機之該複數個攝影機中的一個該攝影機回傳之一即時影像上疊加一瞄準框； (i)判斷任一該虛擬物件於該即時影像上是否佔滿該瞄準框的一特定比例；以及 (j)若任一該虛擬物件於該即時影像上佔滿該瞄準框的該特定比例，則觸發取得該虛擬物件之一獎勵效果。
  8. 如請求項7所述之無人機遊戲之渲染方法，其中該特定比例為大於或等於百分之七十五。
  9. 如請求項1所述之無人機遊戲之渲染方法，其中於該步驟(b)及該步驟(c)之間更包括步驟： (k) 由該資訊節點或一外接裝置導入該無人機之一渲染造型集於該環景影像；以及 (l) 由該渲染造型集選出一選定渲染造型作為該無人機之一外型，並發送一確定訊息至該資訊節點。
  10. 如請求項1所述之無人機遊戲之渲染方法，其中該控制裝置為一手持遙控裝置，該顯示裝置為整合至該手持遙控裝置之一面板顯示器或一頭戴型顯示器，且該資訊節點為一基地台。
  11. 如請求項1所述之無人機遊戲之渲染方法，其中該至少一虛擬物件係隨機生成。
  12. 如請求項1所述之無人機遊戲之渲染方法，其中該準備訊號為一倒數讀秒訊號。
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