Способ осуществления, обучения игре
Изобретение относится к способам игр шарами. Способ может быть использован как непосредственно при осуществлении (проведении) игры, так и в процессе обучения игре. Способ осуществления, обучения игре заключается в том, что игру, обучение игре осуществляют на игровых местах, каждое из которых оснащают одинаковым оборудованием, включающим игровое поле, шары, компьютер и управляемый компьютером робот для установки шаров на игровом поле. В процессе игры, обучения игре производят видеосъемку ситуаций на игровых полях. Полученную видеоинформацию обрабатывают, после чего определяют координаты шаров на игровом поле. Расстановку шаров на основании полученных координат осуществляет робот. Видеосъемка игровых ситуаций на игровых полях может производиться непрерывно. Способ обеспечивает возможность игры и обучения игре для участников, которые находятся на удаленном друг от друга расстоянии. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к играм, а именно к способам игр шарами, участники которых находятся на удаленном расстоянии друг от друга. Способ может быть использован как непосредственно при осуществлении (проведении) игры, так и в процессе обучения игре.
Известен способ ведения игры, когда несколько игроков играют при помощи компьютерной сети на видеомониторах (Европейский патент №ЕР 0745412, опубликован 12.04.1996). Способ позволяет проводить игры, а также игровые соревнования между удаленными соперниками, совершая при этом ходы на экране видеомонитора компьютерными моделями игровых фигур. В известном способе информация о ходах передается по компьютерной сети. При этом способ не позволяет проводить игры с материальными игровыми объектами.
Известен также способ игры на видеомониторах, объединенных в компьютерную сеть, являющийся наиболее близким аналогом к заявляемому способу (Патент РФ №RU 2088293, опубликован 09.08.1997). Способ заключается в распространении по компьютерным сетям информации, характеризующей электронные объекты игры, с одновременным распространением по соответствующим сетям видеозаписи игры реальных объектов. Способ позволяет проводить игру на видеомониторах, используя достаточно сложные объекты игры, например электронные модели гоночных автомобилей. При этом способ предназначен для игры на видеомониторах, когда электронные объекты игры «соревнуются» между собой, а также с электронными моделями реально существующих материальных объектов.
В способе игроки находятся за игровыми полями - экранами видеомониторов, подключенных к информационной сети, при этом игроки перемещают на экранах мониторов электронные объекты игры. В способе в компьютерную сеть вводится информация о пространственных характеристиках материальных объектов игры. В последующем эта информация обрабатывается на компьютере и на ее основе воспроизводятся электронные модели материальных объектов игры, отображаемые на видеомониторах. Способ максимально приближает игру на видеомониторах к реальным играм.
Недостатком известного способа является то, что способ не предназначен для совершения игровых действий (совершения ходов) материальными объектами, в том числе для игры материальными объектами или обучения при помощи материальных объектов на расстоянии.
При создании изобретения решалась задача расширения арсенала технических средств как для проведения (осуществления) дистанционных игр (игр для удаленных друг от друга участников), так и для обучения играм. Технический результат заключается в реализации вышеуказанного назначения.
Технический результат достигается за счет того, что игру, обучение игре осуществляют на игровых местах, каждое из которых оснащают одинаковым оборудованием, включающим игровое поле, шары, компьютер и управляемый компьютером робот для установки шаров на игровом поле, при этом в процессе игры, обучения игре производят видеосъемку ситуаций на игровых полях, посредством компьютерной обработки полученной видеоинформации определяют координаты шаров, расстановку которых робот осуществляет на основании информации о координатах шаров, полученной его управляющим компьютером по коммуникационному каналу.
Технический результат достигается также за счет того, что видеосъемку ситуаций на игровых полях производят непрерывно.
Изобретение поясняется чертежами:
Фиг.1 - схематическое изображение системы для осуществления способа.
Фиг.2 - игровая ситуация на игровом столе при игре шарами.
Фиг.3 - схематическое изображение игрового места при игре шарами.
Способ может быть реализован с помощью системы для осуществления игры, обучения игре, которая содержит компьютерную сеть 1 с коммуникационными каналами 2, подведенными к игровым местам 3, расположенным в игровых помещениях 4. Игроки 5 находятся при этом на игровых местах 3. Компьютерная сеть 1 включает сервер 6, предназначенный для управления процессами игры и обучения. Программное обеспечение 7 предназначено для управления игрой и всеми процессами, сопутствующими игре, и включает операционные системы, игровые программы, программы управления роботом, сервисные и иные программы. На игровом месте 3 размещаются: игровое поле, выполненное, например, в виде игрового стола 8 с шарами 9 и кием 10, демонстрационный экран 11, компьютер 12, видеокамера 13, робот 14, микрофон 15. На демонстрационных экранах 11 воспроизводятся игровые ситуации 16. В компьютерной сети 1 содержится информация о координатах шаров 17.
Практически способ осуществления, обучения игре применительно к игре шарами на игровых (полях) столах может быть реализован следующим образом: в ряде городов, например в городах разных стран, в игровых помещениях 4 организуют игровые места 3, предназначенные для проведения игры шарами 9 на игровых столах 8. В игровых помещениях 4 кроме игровых мест 3 для игроков 5 организуют места для размещения других лиц, в том числе зрителей. В одном из городов в специально отведенном для этого помещении размещают сервер 6, предназначенный для компьютерного обеспечения процессов игры и обучения. Создают компьютерную сеть 1, объединяющую игровые помещения 4, в различных городах. Компьютерная сеть 1 включает сервер 6, компьютеры 12, программное обеспечение 7, коммуникационные каналы 2, подведенные к игровым местам 3, и иные электронные устройства.
Игровые места 3, а также игровые помещения 4 во всех городах оснащают одинаковым оборудованием. На каждом игровом месте 3 установлен игровой стол 8 с комплектом шаров 9 и кием 10. Каждое игровое место 3 оснащено демонстрационным экраном 11, в качестве которого может быть использована плазменная панель, предназначенная для воспроизведения видеоизображения и звука. Игровое место 3 также оснащается компьютером 12 и связанной с ним цифровой видеокамерой 13, установленной над игровым столом 8 с возможностью качественной видеосъемки процесса игры на игровом столе 8 (игровом поле). Игровое место 3 также оснащено роботом 14, управляемым компьютером 12. Робот 14 предназначен для установки шаров 9 на игровом столе 8 по координатам, задаваемым компьютером 12. На каждом игровом месте 3 установлен микрофон 15, предназначенный для аудиозаписи процесса игры. Видеокамера 13 предназначена для видеосъемки игровых ситуаций 16, возникающих на игровом столе 8 в процессе игры или обучения. Информация о координатах шаров 17 записывается при помощи видеокамеры 13 и по коммуникационным каналам 2 поступает в компьютерную сеть 1, где хранится на компьютерах 12 и сервере 6.
Игроки 5, находящиеся в разных городах, играют между собой партии, находясь в удаленных друг от друга игровых помещениях 4 в режиме реального времени, т.е. в том же режиме, в каком они играли бы между собой, находясь в одном игровом помещении за одним игровым столом. Все игровые столы 8, участвующие в игре или обучении, исполняются одинаковыми: - одной и той же модели, изготовленными по одной технологии (желательно у одного и того же производителя), имеют одни и те же геометрические размеры и механические характеристики. При этом во всех игровых помещениях 4 используются одинаковые комплекты шаров 9, одинаковые роботы 14, одинаковые видеокамеры 13 и одинаковые микрофоны 15.
Рассмотрим игру двух игроков 5, находящихся в удаленных друг от друга игровых помещениях 4, в каждом из которых находится по одному игровому месту 3, где расположены по одному игровому столу 8. В начале игры на игровых столах 8 при помощи роботов 14, управляемых компьютерами 12, выставляются шары 9. Причем на одинаковых игровых столах 8 создаются абсолютно идентичные начальные игровые ситуации 16. Это достигается за счет того, что одинаковые роботы 14 производят расстановку шаров 9, используя одну и ту же информацию о координатах шаров 17 для начальной расстановки, которая хранится в компьютерной сети 1 на сервере 6 и поступает в компьютеры 12 по коммуникационным каналам 2.
Первый игрок 5 начинает игру в первом игровом помещении 4, совершая ход путем перемещения объектов игры (шаров 9) при помощи кия 10 на первом игровом столе 8. Ход заключается в том, что игрок 5 ударяет кием 10 по одному из шаров 9, приводя его в движение. Шар 9, в свою очередь, приводит в движение другие шары 9, которые начинают катиться по первому игровому столу 8, изменяя свои пространственные характеристики (координаты). При этом шары 9 могут соударяться или вообще покинуть пределы первого игрового стола 8 (например, упав в лузу игрового стола). После полной остановки шаров 9 на первом игровом столе 8 возникает новая игровая ситуация 16. Все происходящее на первом игровом столе 8 фиксируется при помощи видеокамеры 13, которая ведет видеосъемку процесса игры в первом игровом помещении 4. Получаемая таким образом видеоинформация в цифровом виде по коммуникационным каналам 2 поступает в компьютерную сеть 1, где сохраняется на сервере 6. Компьютер 12, обслуживающий первый игровой стол 8, при помощи программного обеспечения 7 фиксирует момент полной остановки шаров 9 на первом игровом столе 8 и определяет координаты шаров 9 относительно первого игрового стола 8. Первый игрок 5 продолжает игру до тех пор, пока он не нарушает какого-либо стандартного правила игры, приводящего к передаче очереди хода второму игроку 5 (например, при игре в пул игрок 5 не попадает шаром 9 по какому-либо шару 9 на игровом столе 8). Все происходящее в первом игровом помещении 4 постоянно отображается во втором игровом помещении 4 на демонстрационном экране 11 в виде плазменной панели, куда по коммуникационным каналам 2 непрерывно передается видеоинформация от видеокамеры 13, а также звук от микрофона 15 с первого игрового места 3. Таким образом, второй игрок 5, находящийся во втором игровом помещении 4, а также зрители и другие заинтересованные лица (судьи, организаторы соревнований), находящиеся во втором игровом помещении 4, имеют возможность наблюдать и слышать все происходящее на первом игровом месте 3 в режиме реального времени.
После того как очередь хода в соответствии с правилами игры переходит от первого игрока 5 ко второму игроку 5, система совершает следующие действия.
- После совершения хода первым игроком 5 (после полной остановки шаров на первом игровом столе 8) видеокамера 13, расположенная непосредственно над игровым столом 8, производит видеосъемку игровой ситуации 16 на первом игровом столе 8.
- Полученная таким образом видеоинформация по коммуникационному каналу 2 поступает в компьютер 12, расположенный на первом игровом месте 3 в первом игровом помещении 4.
- Компьютер 12 при помощи программного обеспечения 7 производит обработку видеоинформации, полученной с первого игрового стола 8, и вычисляет координаты всех шаров 9, находящихся на первом игровом столе 8.
- Информация о координатах шаров 17 с компьютера 12, расположенного в первом игровом помещении 4, по коммуникационным каналам 2 через сервер 6 поступает на компьютер 12, расположенный во втором игровом помещении 4.
- Во втором игровом помещении 4 компьютер 12 управляет роботом 14, расположенным непосредственно над игровым столом 8. При этом робот 14 производит расстановку шаров 9 на втором игровом столе 8 в соответствии с информацией о координатах шаров 17, полученной по информационной сети 1 с первого игрового места 3.
- В результате на игровых столах 8 в первом и втором игровых помещениях возникают идентичные игровые ситуации 16.
- Второй игрок 5, находящийся во втором игровом помещении 4 за вторым игровым столом 8, может приступить к выполнению своего хода.
Второй игрок 5 продолжает игру во втором игровом помещении 4, совершая ход путем перемещения объектов игры (шаров 9) при помощи кия 10 на втором игровом столе 8. Ход заключается в том, что второй игрок 5 ударяет кием 10 по одному из шаров 9, приводя его в движение. Шар 9, в свою очередь, приводит в движение другие шары 9, которые начинают катиться по второму игровому столу 8, изменяя свои пространственные характеристики (координаты). При этом шары 9 могут соударяться или вообще покинуть пределы второго игрового стола 8. После полной остановки шаров 9 на втором игровом столе 8 возникает новая игровая ситуация 16. Все происходящее на втором игровом столе 8 фиксируется при помощи видеокамеры 13, которая ведет непрерывную видеосъемку процесса игры во втором игровом помещении 4. Получаемая таким образом видеоинформация в цифровом виде по коммуникационным каналам 2 поступает в компьютерную сеть 1, где сохраняется на сервере 6. Компьютер 12, обслуживающий второй игровой стол 8, при помощи программного обеспечения 7 фиксирует момент полной остановки шаров 9 на втором игровом столе 8 и определяет координаты шаров 9 относительно второго игрового стола 8. Второй игрок 5 продолжает игру до тех пор, пока он не нарушает какого-либо стандартного правила игры, приводящего к передаче очереди хода первому игроку 5. Все происходящее во втором игровом помещении 4 постоянно отображается в первом игровом помещении 4 на демонстрационном экране 11 в виде плазменной панели, куда по коммуникационным каналам 2 непрерывно передается видеоинформация от видеокамеры 13, а также звук от микрофона 15 со второго игрового места 3. Таким образом, первый игрок 5, находящийся в первом игровом помещении 4, а также зрители и другие заинтересованные лица (судьи, организаторы соревнований), находящиеся в первом игровом помещении 4, имеют возможность наблюдать и слышать все происходящее на втором игровом месте 3 в режиме реального времени.
После того как очередь хода в соответствии с правилами игры переходит от второго игрока 5 к первому игроку 5, система совершает следующие действия.
- После совершения хода вторым игроком 5 видеокамера 13, расположенная непосредственно над игровым столом 8, производит видеосъемку игровой ситуации 16 на втором игровом столе 8.
- Полученная таким образом видеоинформация по коммуникационному каналу 2 поступает в компьютер 12, расположенный на втором игровом месте 3 во втором игровом помещении 4.
- Компьютер 12 при помощи программного обеспечения 7 производит обработку видеоинформации, полученной со второго игрового стола 8, и вычисляет координаты всех шаров 9, находящихся на втором игровом столе 8.
- Информация о координатах шаров 17 с компьютера 12, расположенного во втором игровом помещении 4, по коммуникационным каналам 2 через сервер 6 поступает на компьютер 12, расположенный в первом игровом помещении 4.
- В первом игровом помещении 4 компьютер 12 управляет роботом 14, расположенным непосредственно над игровым столом 8. При этом робот 14 производит расстановку шаров 9 на первом игровом столе 8 в соответствии с информацией о координатах шаров 17, полученной по информационной сети 1 со второго игрового стола 8.
- В результате на игровых столах 8 в первом и втором игровых помещениях возникают идентичные игровые ситуации 16.
- Первый игрок 5, находящийся в первом игровом помещении 4 за первым игровым столом 8, может приступить к выполнению своего хода.
Игра продолжается до ее завершения в соответствии со стандартными правилами (например, в соответствии со стандартизированными Правилами всемирной ассоциации пула и бильярда). Поскольку на первом и втором игровых столах 8 после передачи хода роботы 14 воспроизводят абсолютно идентичные игровые ситуации, игра по заявленному способу практически не отличается от игры, когда игроки играют за одним игровым столом в одном игровом помещении.
На фиг.2 изображен игровой стол 8 с игровой ситуацией 16 из двенадцати шаров 9 (вид сверху). Начало отсчета координат шаров 17 расположено в левом нижнем углу игрового стола 8. Координаты шаров на игровом столе 8 по оси Х возрастают слева направо, координаты шаров по оси Y возрастают снизу вверх.
Координаты шаров 9 определяются при помощи видеокамеры 13, посредством компьютерной обработки получаемой видеоинформации с помощью программного обеспечения 7. Девятифутовый турнирный стол для «Американского пула» имеет размеры игрового поля: длина (по координатной оси X) - 2540 мм, ширина (по координатной оси Y) - 1270 мм. Шары для игры в «Пул» имеют диаметр 57,2 мм.
Пример координат отдельного шара, находящегося в левой части игрового поля стола 8, изображенного на фиг.2: координаты центра шара Х=215,43 мм; Y=840,79 мм.
Точность размеров игрового поля современных столов для бильярда и пула составляет сотые доли миллиметра. Разрешение современных цифровых видеокамер при использовании соответствующего программного обеспечения 9 и компьютера 12 позволяет определять координаты шаров 17 на игровом столе 8 с точностью не менее одной сотой доли миллиметра. Определяемые таким образом координаты шаров на одном игровом столе 8 передаются по коммуникационным каналам 2 компьютерной сети 1, через компьютер 12 к роботу 14 без искажения. Точность современных роботов позволяет устанавливать шары с погрешностью - одна тысячная доля миллиметра. Указанные выше точности изготовления столов, определения координат и установки шаров значительно превышают разрешающую способность глаза человека. Таким образом, для игроков 5, играющих партию на расстоянии по заявленному способу на удаленных игровых столах 8, создаются практически идентичные игровые ситуации, что позволяет проводить игры, в том числе спортивные соревнования в режиме реального времени для игроков, находящихся в различных городах и странах.
Заявленный способ может быть использован для группового обучения игре на расстоянии, когда обучаемые игроки 5 находятся за игровыми столами 8 в различных игровых помещениях 4. При этом учитель, который находится в одном из игровых помещений 4, обращается к удаленным игрокам 5 при помощи микрофона 15. Аудиоинформация от микрофона 15 по коммуникационным каналам 2 через компьютерную сеть 1 поступает на демонстрационные экраны 11 игроков 5, выполненные в виде плазменных панелей с возможностью воспроизводить звук. Игровые ситуации 16, возникающие на игровом столе 8 учителя, при помощи роботов 14 воспроизводятся на игровых столах 8 обучаемых игроков 5.
Возможен вариант индивидуального или группового обучения за одним игровым столом 8. При этом игроки 5 имеют возможность отрабатывать одни и те же удары кием 10 при неоднократном воспроизведении одних и тех же игровых ситуаций 16 на игровом столе 8 с помощью робота 14. При обучении робот 14 может последовательно создавать на игровом столе различные учебные игровые ситуации 16, информация о которых предварительно заносится в компьютер. Игровые ситуации могут быть также полностью смоделированы при помощи компьютера и воспроизведены на игровых местах. Игровые ситуации могут моделироваться компьютером в ходе обучения игрока. Таким образом, компьютер может служить спарринг-партнером игрока. Компьютер при реализации заявляемого способа может выступать в роли реального соперника и даже участника официальных соревнований по бильярду, пулу. Возможен вариант осуществления способа, когда робот 14, управляемый компьютером 12, совершает ходы, удерживая кий 10 и нанося кием 10 удары по шарам 9 на игровом столе.
При осуществлении заявляемого способа может производиться компьютерное моделирование завершившихся ходов. Может быть создана компьютерная модель, описывающая как отдельные ходы, например движение шаров 9 на игровом столе 8, так и все происходящее в игровом помещении 4. Компьютерная модель может быть выполнена с применением известной 3D технологии. При этом видеоинформация и аудиоинформация (звук соударяющихся шаров, голоса в игровом помещении) о каждом совершенном ходе обрабатывается компьютером 12 с применением вышеуказанной компьютерной модели и преобразуется в компьютерную информацию, которая распространяется по информационной сети 1. В этом случае на демонстрационных экранах 11 может визуально и акустически воспроизводиться завершенный ход (целая партия) в виде «компьютерного мультфильма».
В качестве коммуникационных каналов 2 компьютерной сети 1 могут служить коммуникационные каналы глобальной сети Интернет. При этом управляющий сервер 6 может быть размещен в сети Интернет.
Под видеосъемкой при осуществлении способа необходимо понимать все возможные варианты аналогового или цифрового видео. Возможно использование для видеосъемки цифровых VEB-камер, цифровых видеокамер, цифровых фотоаппаратов и иных цифровых видеоустройств.
Для компьютерной обработки полученной видеоинформации может быть использовано стандартное или оригинальное программное обеспечение, предназначенное не только для определения координат шаров, но также и для распознавания шаров.
Для осуществления способа могут быть использованы различные типы роботов, в том числе роботы портального типа, оснащенные устройствами для определения координат шаров.
Компьютер, который управляет роботом, может быть встроен в сам робот. Возможен также вариант исполнения системы для осуществления способа, когда отдельно расположенный компьютер управляет роботом, при этом сам робот также оснащен компьютером или микропроцессором.
Видеосъемку ситуаций на игровых полях можно производить не постоянно, а периодически, поскольку для осуществления способа, как описано выше, достаточно получать информацию только о неподвижных (уже остановившихся) шарах.
Параллельно с видеосъемкой возможны иные способы определения координат шаров. При этом возможен вариант использования электронных устройств, размещенных непосредственно в шарах. В качестве таких устройств могут быть использованы микросхемы, микрочипы, конденсаторы, катушки индуктивности и иные электронные устройства. При этом под игровыми полями (например, в игровых столах) располагают ответные электронные устройства, предназначенные для распознавания шаров и считывания их координат.
Применительно к игре в пул, бильярд, когда шары имеют свою индивидуальную раскраску и номер, также необходимо кроме пространственных характеристик шаров вводить в компьютерную сеть и использовать при дальнейшем размещении на игровых полях идентификационные характеристики шаров (раскраску и номера шаров).
Необходимо также отметить, что способ может быть осуществлен, когда единой компьютерной сетью связаны сотни игровых помещений в различных городах и странах. В каждом игровом помещении может быть несколько игровых мест. На каждом игровом месте может размещаться одно или несколько игровых полей.
Следует отметить, что выполнение игровых полей в виде столов является частной формой выполнения. Способ относится ко всем играм шарами, при этом игровое поле может находиться на полу или на земле в случае, если игры проводятся в зале (комнате) или на небольшой площадке, например мини-гольф, крикет.
1. Способ осуществления, обучения игре, заключающийся в том, что игру, обучение игре осуществляют на игровых местах, каждое из которых оснащают одинаковым оборудованием, включающим игровое поле, шары, компьютер и управляемый компьютером робот для установки шаров на игровом поле, при этом в процессе игры, обучения игре производят видеосъемку ситуаций на игровых полях, посредством компьютерной обработки полученной видеоинформации определяют координаты шаров, расстановку которых робот осуществляет на основании информации о координатах шаров, полученной его управляющим компьютером по коммуникационному каналу.
2. Способ по п.1, заключающийся в том, что видеосъемку ситуаций на игровых полях производят непрерывно.
