ES2294404T3 - Sistema de simulacion de movimientos en red con memoria compartida. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de simulación de movimientos en red con memoria compartida, que comprende: un ordenador servidor (13) provisto de una memoria común que contiene un conjunto de datos necesarios para el proceso de simulación; varias unidades de simulación (12), comprendiendo cada unidad de simulación (12) una plataforma de movimiento (21), una caja de control eléctrica (22), una cabina (23) con capacidad para al menos un usuario, una pantalla de proyector (24), un controlador de juego (25) y un altavoz (26); varios ordenadores clientes (11), provisto cada uno de ellos de una memoria común y asociado a una de dichas unidades de simulación (12); una red de comunicaciones (14) acoplada al ordenador servidor (13) y a cada ordenador cliente; de tal manera que el interior de la memoria común del ordenador servidor (13) o de los ordenadores clientes (11) se divide en diversas secciones que comprenden una sección propiedad del servidor para aportar al ordenador servidor (13) la capacidad de grabar datos propiedad del servidor en la memoria común y diversas secciones propiedad del cliente, cada una de las cuales está asociada a los datos propiedad del cliente de su respectivo ordenador cliente (11); en el que el ordenador servidor (13) está adaptado para mantener la coherencia de los datos entre la memoria común de cada ordenador cliente (11) y el ordenador servidor (13) mediante la carga de los datos propiedad del servidor en los ordenadores clientes (11) y la descarga de los datos propiedad del cliente contenidos en los ordenadores clientes (11); regulándose la autorización para el acceso a los datos de la memoria común por orden de prioridad. Los participantes en el sistema de simulación se dividen en tres clases que dependen de sus respectivas autorizaciones de datos, recibiendo la primera el nombre de clase supervisora y teniendo la máxima prioridad para leer / grabar los datos de la memoria común, recibiendo la segunda el nombre de clase conductora y teniendo derecho a leer / grabar los datos en la memoria común, si bien la clase supervisora puede modificar los datos grabados por la clase conductora, y recibiendo la tercera el nombre de clase espectadora y teniendo sólo derecho a leer los datos de la memoria común.
Description
Sistema de simulación de movimientos en red con
memoria compartida.
El presente invento hace referencia a un sistema
de simulación interactivo en red, y más concretamente a simuladores
de movimientos en red interactivos con memoria compartida que
permiten a los supervisores corregir el control del juego, y a los
espectadores presenciar el juego de simulación.
Los videojuegos informatizados que simulan el
funcionamiento de vehículos (coches y aviones, por ejemplo) con
fines de formación y entretenimiento están muy difundidos. Debido a
los avances logrados en las tecnologías en red, estos juegos han
alcanzado un grado de refinamiento que les permite simular varios
vehículos controlados por diferentes participantes. La carrera de
coches puede ser un escenario para la intervención de múltiples
participantes. Cada participante ocupa una cabina del simulador y
observa una pantalla en la que aparece el entorno virtual que
contiene las pistas de carreras y todos los demás vehículos. Cada
participante dirige un vehículo contenido en el entorno virtual,
mediante el controlador de juego instalado junto a su asiento. Cada
vehículo interactúa con los demás en función de determinados
principios físicos. La interacción del juego puede consistir en
colisiones de los coches, colisiones de unos coches con otros, y con
vallas o árboles. La red se utiliza para transferir los datos que
permiten cumplir los requisitos del juego en cuanto a realismo e
inmersión.
Entre los ejemplos conocidos de sistemas
simuladores para varios jugadores cabe citar la patente
WO-92/16.922, titulada "Simulador de vehículos
con información sobre redes cruzadas", que describe un simulador
de vehículos con superficies en tándem para permitir la presencia
de usuarios primeros y segundos que conducen sus respectivos
vehículos de simulador primeros y segundos a través de un espacio
simulado. Cada usuario se sienta delante de un monitor de vídeo
conectado eléctricamente con su respectivo ordenador. Cada ordenador
de un espacio simulado contenido en la memoria electrónica del
ordenador, y el ordenador, se enlazan a través de una misma memoria
de acceso aleatorio (RAM). El ordenador de los usuarios accede a la
RAM común en cada ciclo del juego para averiguar si se ha disparado
un tiro y, en caso afirmativo, comprueba si ha alcanzado a los
vehículos asociados. La patente WO-93/16.776,
titulada "Entretenimiento de imágenes virtuales", describía un
sistema de entretenimiento por simulador basado en movimientos,
interactivo y en tiempo real. Este sistema utiliza un videojuego
informáticamente generado que interactúa con el puesto de mando o
simulador basado en movimientos y regulado por el operador. Varios
participantes (normalmente dos) interactúan con los escenarios
visuales selectivos y sincronizados para alcanzar un objetivo. La
interacción se logra utilizando las palancas de mando y el botón.
Hay sistemas de simulación anteriores para varios jugadores que se
conectan por medio del equipo para determinadas experiencias de
colaboración. Aunque reconfigurar un simulador de carreras con
varias pistas es relativamente sencillo, dicho simulador no puede
reconfigurarse para escenarios de combates individuales con
participación de vehículos motorizados que chocan entre sí.
Otra tecnología conocida se describe en
WO-94/19.781 con el título "Sistema y método para
aportar un juego y recorrido de simulación". La arquitectura de
este sistema genera un cartucho o una tarjeta de embarque que
comprende los parámetros del recorrido para el dispositivo simulador
encargado de aportar el movimiento, los efectos visuales y los
sonidos del recorrido diseñados por el usuario. La red y el módem
también permiten al usuario interactuar con los diseñadores del
recorrido o los jugadores para diseñar un recorrido conjuntamente o
para competir en un juego. Los sistemas de simulación conocidos se
centran más en el videojuego tipo montaña rusa, por la diversidad
de los diseños de pista al alcance del usuario. Este sistema no
permite competir con otros jugadores mediante interacciones físicas
como la simulación de combates entre aviones de caza.
Otra tecnología conocida es la descrita en la
patente estadounidense Nº 6.126.548, titulada "Sistema de
entretenimiento para varios jugadores". Este sistema comprende
los simuladores, conectados con la red mediante ordenadores
centrales, y funciona como una máquina de estado distribuido. Cada
ordenador central mantiene un vector de estados que define un
estado actual de su simulador asociado. Cada ordenador central
incorpora asincrónicamente a la red los elementos del vector de
estados relevantes para otros simuladores del sistema, cuando el
estado del simulador difiere en más de un valor de umbral
predeterminado del calculado por un modelo de estimación aproximada
de su conducta. Cada simulador ejecuta dicho modelo de estimación
para sí mismo y para todos los demás simuladores del entorno
virtual común. En consecuencia, las actualizaciones de los
parámetros de estado correspondientes a cada plataforma simulada se
mantienen mediante un proceso de estimación (siempre que su
exactitud no rebase los umbrales definidos del error) o bien
recurriendo a actualizaciones de estados transmitidas que corrigen
las estimaciones efectuadas. El sistema conocido para varios
jugadores destaca la reconfiguración del sistema y la visualización
del mosaico de la inmersión. No está configurado para un sistema de
formación supervisado, por ejemplo la preparación de conductores de
automóvil, ni tampoco podría configurarse para un sistema de
participación del espectador en que éste se limitara a observar el
combate de los cazas según su punto ocular y la línea de mira de la
selección.
Entre otras tecnologías conocidas también figura
la patente estadounidense Nº 5.816.920, titulada "Sistema de
juego y método para incorporarse al sistema de juego". El sistema
de juego descrito permite la incorporación de un nuevo terminal de
juego a un sistema de juego de varios jugadores que esté en
funcionamiento, o el aislamiento de un terminal de juego concreto
respecto a un sistema de juego de varios jugadores que esté en
funcionamiento. Cada terminal de juego consta de una sección
configurada como principal/subordinada que detecta si se están
transfiriendo datos a través de las líneas de transferencia de datos
cuando ese terminal de juego empieza a funcionar, y si se configura
a sí mismo como máquina principal (cuando no hay datos de
transferencia presentes) o como máquina subordinada (cuando hay
datos de transferencia presentes). Este sistema de juego también
comprende una sección de transferencia de la señal de aceptación de
incorporación, en el que la máquina principal transfiere una señal
de aceptación de incorporación entre terminales de juego para
aceptar incorporaciones al sistema de juego.
Otra tecnología conocida es la descrita en la
patente estadounidense Nº 6.155.928, titulada "Sistemas y métodos
de simulador de juegos portátil modular". El sistema simulador de
juegos portátil modular comprende un remolque de transporte con al
menos una pared lateral desplazable a la que se acoplan otras dos o
tres estaciones de simulación de juegos. La pared lateral
desplazable puede elevarse y bajarse entre una posición de
transporte o vertical, para el transporte del sistema, y una
posición desplegada o activa, para visualizar y utilizar las
estaciones de simulación de juegos. Las estaciones de simulación de
juegos están interconectadas para que puedan ejecutar
interactivamente una aplicación de programas de software como, por
ejemplo, en las competiciones mano a mano. En la posición
desplegada, la pared lateral desplazable se convierte en una
plataforma que sostiene las estaciones de simulación de juegos.
Para transportar el sistema, la pared lateral se eleva hasta adoptar
la correspondiente posición vertical o transportable. Durante el
transporte, las estaciones de simulación de juegos permanecen
acopladas a la pared lateral en posición horizontal y de
costado.
Las tecnologías conocidas también comprenden la
publicación estadounidense Nº 2004/127.288, titulada "Equipo para
juego de comunicación". Este juego de comunicación puede
implementar un sistema para realizar, en tiempo real, tanto la
comunicación entre varios jugadores como la comunicación de control
de la gestión, todo ello mientras mantiene un nivel de carga del
equipo. El equipo del juego de comunicación comprende un sistema
principal con una unidad central de proceso (CPU) principal que
controla la ejecución de los juegos por los programas
correspondientes; y un subsistema de comunicación con una subunidad
central de proceso (sub-CPU) que ejecuta varias
tareas funcionales de comunicación, en el que el subsistema de
comunicación cuenta con una memoria compartida, accesible por la
CPU principal y por la sub-CPU, teniendo dicho
subsistema de comunicación una función de tarea de gestión de
recursos que gestiona los recursos de la memoria compartida para las
diversas tareas funcionales de
comunicación.
comunicación.
Surge la necesidad de un sistema y un método
capaces de aportar un juego y un recorrido de simulación que
permita a los supervisores enseñar el control del juego, y a los
espectadores observar el juego de simulación en cualquier momento,
aunque la carrera de simulación no haya comenzado.
El presente invento aporta un sistema de
simulación de movimientos en red con memoria compartida según la
reivindicación 1. Dicho sistema tiene una arquitectura de memoria
compartida que asigna diferentes prioridades a cada participante.
En el presente contexto, "participante" indica a una persona
que interviene en el juego y está equipada como mínimo con un
ordenador conectado en red con el sistema de simulación. Según la
prioridad de las autorizaciones de acceso a la memoria, los
participantes pueden leer, grabar y sobrescribir los datos
procedentes de la memoria común compartida por diferentes usuarios.
Esta memoria se mantiene a través de la red para ofrecer datos
coherentes y transparentes a todos los usuarios. Uno de los
ordenadores de la red se utiliza como servidor de todo el proceso
de simulación, que controla tanto los estados como la secuencia del
juego de simulación. Los ordenadores en reposo reciben el nombre de
clientes. Cada cliente controla como mucho una unidad de
simulación. Es preferible que cada unidad de simulación vaya montada
en una plataforma de movimiento para facilitar al participante el
aviso de movimiento coherente con el movimiento del juego de
simulación. En este caso, el "aviso" indica una insinuación o
una característica ilustrativa del carácter de lo que se
percibe.
Dentro de un juego de simulación puede haber una
integración de objetos móviles, como vehículos, proyectiles
dirigidos, cohetes, balas de cañón, árboles que se desploman, etc.,
siendo los objetos estáticos montañas, carreteras, puentes, pistas,
etc. El objeto móvil controlado por los operadores recibe el nombre
de vehículo propiedad del cliente. El objeto móvil autocontrolado,
por ejemplo un cohete, recibe el nombre de objeto móvil propiedad
del servidor. La presentación del objeto estático se determina
mediante un conjunto de datos denominados parámetros del entorno
virtual, por ejemplo la posición del sol y la niebla. La información
centralizada que se utiliza para regular el proceso del juego
recibe el nombre de parámetros del estado del juego; por ejemplo,
el estado de inicio del juego, el recuento cronológico del juego,
etc. Los parámetros del estado comprenden ubicación, coordenadas de
orientación, velocidades y aceleraciones de vehículos simulados y de
objetos dentro del mundo virtual.
La memoria común del juego de simulación consta
del conjunto mínimo de datos necesarios para los avisos sonoros,
visuales y de movimiento facilitados a los participantes. De este
modo se minimiza el tráfico de la red, al tiempo que los datos de
la memoria común para cada simulador quedan al alcance de todos los
demás simuladores incorporados a la red. Los participantes del
juego de simulación se dividen en tres clases, que dependen de sus
respectivas autorizaciones de datos. La primera recibe el nombre de
clase supervisora y tiene la máxima prioridad para leer/grabar los
datos en la memoria común del proceso de simulación. La segunda
recibe el nombre de clase conductora y tiene derecho a leer/grabar
los datos en la memoria común del proceso de simulación; no
obstante, la clase supervisora puede modificar los datos grabados
por la clase conductora. La tercera recibe el nombre de clase
espectadora y sólo tiene derecho a leer los datos de la memoria
común.
El correspondiente arbitraje de los datos,
basado en la discriminación de las clases participantes, se logra
en el juego de simulación. Los supervisores están habilitados para
corregir el control del juego de cada conductor, y los espectadores
principiantes lo están para presenciar el juego de simulación con
equipo avanzado como la unidad de simulación.
La figura 1 es la estructura sistemática del
sistema de simulación de movimientos;
La figura 2 es la unidad de simulación;
La figura 3 presenta las secciones de la memoria
común;
La figura 4 es la cola de participantes para
cada sección de datos propiedad del cliente;
La figura 5 es el esquema de la memoria
compartida para la comunicación en red;
La figura 6 es el esquema funcional del software
que se ejecuta en el ordenador servidor y en los ordenadores
clientes;
La figura 7 es el contenido de las secciones de
datos.
Dentro de un juego de simulación, los objetos
móviles pueden interactuar por medio de colisiones. El objeto móvil
puede escindirse en otros dos, uno de los cuales es un objeto móvil
propiedad del servidor. El objeto móvil puede interactuar con el
objeto estático mediante colisiones. El objeto estático puede
transformarse en un objeto móvil propiedad del servidor debido a
las colisiones. Las colisiones se detectan por medio de análisis
interseccionales de límites que reciben el nombre de análisis de
colisiones.
Uno de los ordenadores de la red se utiliza como
servidor de todo el proceso de simulación, que controla tanto los
estados como la secuencia del juego de simulación. Los ordenadores
en reposo reciben el nombre de clientes. Cada cliente controla como
mucho una unidad de simulación. Es preferible que cada unidad de
simulación vaya montada en una plataforma de movimiento para
facilitar al participante el aviso de movimiento coherente con el
movimiento del juego de simulación. En la parte superior de la
plataforma de movimiento hay una cabina que comprende la pantalla
del proyector, el controlador del juego y el sistema sonoro. La
pantalla del proyector muestra virtualmente la cartografía de un
mundo de objetos tridimensionales sobre una pantalla bidimensional,
en función de la ubicación del punto ocular del participante y/o de
la orientación escogida de su línea de mira. Normalmente, la
ubicación del punto ocular del participante y/o la orientación de su
línea de mira se incorporan a un vehículo virtual que viaja dentro
del mundo virtual tridimensional. El movimiento de los vehículos
virtuales se rige por las leyes físicas para producir una
trayectoria similar a la seguida por un vehículo real. El
movimiento del vehículo virtual lo lleva a cabo una plataforma de
movimiento que agita al participante y facilita el aviso de
movimiento. La ubicación del punto ocular del participante y/o la
orientación de su línea de mira en el mundo virtual se incorporan
al vehículo virtual, y la imagen proyectada con arreglo al punto de
vista se presenta en la pantalla. La orientación del punto ocular
y/o de la línea de mira modificada con la navegación del vehículo
produce una serie de proyecciones de imágenes bidimensionales que
reciben el nombre de aviso visual al participante. El sistema
sonoro consta de un conjunto de 2 a 6 altavoces, cada uno de los
cuales genera diferentes sonidos que simulan las fuentes sonoras en
el mundo virtual. El sistema sonoro está diseñado para facilitar al
participante el aviso sonoro que le permite juzgar la ubicación y la
velocidad de aproximación/alejamiento del objeto en el mundo
virtual.
Los participantes se dividen en tres clases, que
dependen de sus respectivas autorizaciones de datos. La primera
recibe el nombre de clase supervisora y tiene la máxima prioridad
para leer/grabar los datos en la memoria común del proceso de
simulación. La segunda recibe el nombre de clase conductora y tiene
derecho a leer/grabar los datos en la memoria común del proceso de
simulación; no obstante, la clase supervisora puede modificar los
datos grabados por la clase conductora. La tercera recibe el nombre
de clase espectadora y sólo tiene derecho a leer los datos de la
memoria común.
La figura 1 presenta una estructura sistemática
del sistema de simulación de movimientos. En el sistema de
simulación de movimientos hay tres clases de participantes:
normalmente, la clase conductora está equipada con un ordenador
cliente 11 y una unidad de simulación 12; normalmente, la clase
supervisora está equipada con un ordenador cliente 11 y es
preferible que cuente con la unidad de simulación 12; y normalmente
la clase espectadora sólo está equipada con el ordenador cliente
11. Todos los ordenadores clientes están conectados a un ordenador
servidor 13 mediante el cable de red 14, preferiblemente
Ethernet.
\newpage
La figura 2 describe la unidad de simulación 12.
Cada unidad de simulación 12 comprende una plataforma de movimiento
21, una caja de control eléctrica 22, una cabina 23 capaz para al
menos un usuario, una pantalla de proyector 24, un controlador de
juego 25 y un sistema sonoro con altavoces 26.
La figura 3 presenta el contenido de una memoria
común 30. Esta memoria se divide en diversas secciones, entre ellas
la de datos propiedad del servidor y varias de datos propiedad del
cliente. Es preferible que la memoria común sea de tamaño reducido,
para acelerar la transferencia de los datos. En una forma
determinada de realización del presente invento, la memoria común
consiste en una sección de datos propiedad del servidor, cuyo tamaño
es de treinta y dos dobles palabras (DWORD) (32 bits). Cada sección
propiedad del cliente consiste en treinta y dos dobles palabras
(DWORD) (32 bits).
La autorización del acceso a los datos en la
memoria común se rige por la prioridad. Sólo uno de los usuarios de
la cola de usuarios en espera tiene permiso para grabar los datos.
Los demás, que tienen una prioridad inferior, sólo pueden leerlos y
han de esperar a que el usuario de máxima prioridad abandone la
cola. Cada sección de datos propiedad del cliente está asociada a
un vehículo presentado en el entorno virtual, si cualquier
participante controla actualmente esa sección de datos propiedad del
cliente. La expresión "controlado" se implementa en la
práctica mediante la autorización para "grabar" datos. El
participante comprobará como mucho una sección de datos propiedad
del cliente para obtener el control de la autorización. Puede haber
más de un participante que desee controlar la misma sección de
datos propiedad del cliente. Los participantes esperan en la cola
la autorización para ejercer el control. La figura 4 presenta un
ejemplo de la forma de realización determinada, basada en la cola
de usuarios de la sección de datos propiedad del cliente. En este
ejemplo hay ocho participantes, cada uno de los cuales tiene
asignada una prioridad en el sistema de simulación. Los
participantes Nº 1, Nº 2 y Nº 8 se comprueban en la misma sección
de datos. Como el participante Nº 1 tiene la máxima prioridad, se
le asigna el control del vehículo asociado a esta sección de datos;
es decir, se le permite grabar los datos en esta sección de datos
cuando los participantes en reposo esperan en la cola a que se les
autorice a controlar. En el caso del participante restante, el Nº
2, el participante Nº 1 puede hacerse inmediatamente con el control
del vehículo asociado a la sección de datos del cliente Nº 2. Si el
participante Nº 2 regresa a la cola para obtener la autorización de
control, se volverá a asignar al participante Nº 1 para que espere
la autorización en la cola. El control supervisor se realiza
haciendo que la autorización de la sección de datos propiedad del
cliente pase de un usuario al otro. En esta forma de realización
concreta hay tres clases de participantes en la sección de datos
del cliente Nº 2; el participante Nº 2 adopta el papel de supervisor
del participante Nº 1, por cuanto el participante Nº 1 tiene mayor
prioridad para intervenir en el control realizado por el
participante Nº 1, cuya prioridad es menor. El participante Nº 8
adopta el papel del espectador que ocupa los asientos traseros del
vehículo para observar la carrera (o la navegación) del mismo. Los
participantes Nº 3, Nº 4, Nº 5 y Nº 6 están controlando
individualmente un vehículo en el entorno virtual. El participante
Nº 7 no comprueba ninguna sección de datos propiedad del cliente; es
un espectador con libertad para seleccionar su línea de mira y
punto ocular estáticos en el entorno virtual.
La figura 5 describe el esquema de la memoria
compartida para la comunicación en red. En una determinada forma de
realización del presente invento, la memoria común de cada ordenador
se actualiza una vez cada treinta milisegundos (30 x
10-3 seg). El ordenador servidor 13 escribe los
datos en la sección propiedad del servidor de la memoria común,
según los parámetros del estado del juego. El ordenador servidor 13
también se encarga de mantener la coherencia de los datos entre la
memoria común de cada ordenador cliente 11 y el ordenador servidor
13, mediante la carga de los datos propiedad del servidor en el
ordenador cliente 11 y la descarga de los datos propiedad del
cliente desde el ordenador cliente 11.
En una determinada forma de realización del
presente invento, la conexión del cliente al servidor la realiza el
protocolo de datagramas de usuario (UDP), que es un protocolo sin
conexiones. Para transmitir datos utilizando el UDP, el ordenador
cliente comienza por fijar la propiedad del acceso local del
ordenador cliente. Seguidamente, el ordenador servidor sólo
necesita fijar el ordenador central remoto en la dirección de
Internet del ordenador cliente, y la propiedad del acceso remoto
con el mismo acceso que la propiedad del acceso local de los
ordenadores clientes, e invocar el método SendData para empezar a
enviar mensajes. Hecho esto, el ordenador cliente utiliza el método
GetData con el suceso DataArrival para recuperar los mensajes
enviados. Puede haber una lista de ordenadores servidores a la que
un ordenador cliente puede incorporarse. A fin de encontrar un
servidor activo, el UDP puede utilizarse a los efectos de búsqueda
del servidor. Si ningún servidor de la lista está activo, el
ordenador cliente puede convertirse en ordenador servidor. Cuando se
ha localizado un servidor, puede construirse el correspondiente
protocolo de control de transferencia (TCP) entre el ordenador
cliente y el ordenador servidor localizado. El TCP crea y mantiene
una conexión entre ordenadores remotos. Utilizando esta conexión,
ambos ordenadores pueden establecer una transmisión continua de
datos en las dos direcciones. En el ordenador servidor se establece
un acceso para escuchar y se invoca el método Listen. Cuando el
ordenador cliente solicita una conexión se produce el suceso
ClientRequest. Para completar la conexión se invoca el método Accept
dentro del suceso Connection Request.
La figura 6 presenta el esquema funcional del
software que se ejecuta en el ordenador servidor y en los
ordenadores clientes. El ordenador cliente 11 carga los parámetros
del tipo del vehículo, los parámetros del estado del vehículo, los
parámetros sonoros/visuales del vehículo y los parámetros de
colisión del vehículo en el ordenador servidor y escribe en la
sección propiedad del cliente de la memoria común. Seguidamente, el
ordenador cliente descarga del ordenador servidor todos los datos
de la memoria común. Al mismo tiempo, el ordenador cliente obtiene
del controlador del juego los datos de entrada del juego. En una
forma de realización determinada, la frecuencia de muestreo es una
décima de segundo. En función de los datos de entrada del juego y de
los datos de la memoria común descargados, el ordenador cliente
realiza un análisis dinámico del vehículo virtual propiedad del
cliente. El ordenador cliente también realiza un análisis de
colisiones del vehículo virtual propiedad del cliente respecto a
los demás vehículos virtuales propiedad del cliente y a los objetos
móviles propiedad del servidor, en función de los datos de entrada
del juego y de los datos de la memoria común descargados. En
función de los resultados de los análisis dinámico y de colisiones,
así como de los datos de la memoria común, el ordenador cliente
realiza el efecto visual y sonoro. En función del efecto visual y
sonoro, el ordenador cliente controla el sistema de visualización y
sonido. En función de los datos dinámicos y de colisiones, junto
con las leyes que rigen el aviso de movimientos, el ordenador
cliente realiza la generación de movimientos. Seguidamente, el
ordenador cliente controla la plataforma de movimientos en función
de los datos de generación de movimientos. El compilador servidor
13 controla los parámetros del estado del juego en función de las
reglas predeterminadas del juego y de los datos de la memoria
común, y escribe los parámetros del estado del juego y los
parámetros del entorno virtual en la sección propiedad del servidor
de la memoria común, en función de los parámetros del estado del
juego. El cometido más importante del ordenador servidor en el
proceso de simulación es mantener la coherencia de los datos
contenidos en la memoria común. El ordenador servidor genera
objetos móviles propiedad del servidor en función de los datos de la
memoria común. El ordenador servidor también realiza el análisis
dinámico y de colisiones de los objetos móviles propiedad del
servidor. El ordenador servidor escribe parámetros de estado y
parámetros de colisiones de los objetos móviles propiedad del
servidor en la sección propiedad del servidor de la memoria común.
El ordenador servidor puede comprender otros multiprocesos y otras
multiderivaciones que emulan la función del cliente anteriormente
mencionada.
La figura 7 presenta el contenido de las
secciones de datos. En una determinada forma de realización del
presente invento, el contenido de la memoria del servidor puede
consistir en los parámetros del estado del juego, los parámetros
del entorno virtual, los parámetros del estado de los objetos
móviles propiedad del servidor y los parámetros de las colisiones
correspondientes a los objetos móviles propiedad del servidor. El
contenido de la memoria del cliente puede consistir en los
parámetros del tipo de vehículo, los parámetros de estado asociados
a esta sección de datos propiedad del cliente, los parámetros
sonoros y visuales del vehículo y los parámetros de las colisiones
del vehículo. Los parámetros de estado correspondientes al vehículo
pueden consistir en su posición, velocidad y aceleración. Los
parámetros de colisiones del vehículo pueden consistir en la
identidad del coche de que se trate en ese momento y la velocidad
que debe adoptar el coche afectado por la colisión. Los parámetros
sonoros pueden comprender el tipo de sonido que presenta el vehículo
asociado a esta sección de datos propiedad del cliente; por
ejemplo, explosiones y el ruido del motor. Los parámetros visuales
pueden comprender, por ejemplo, los faros del vehículo encendidos o
apagados.
El presente invento aporta un sistema de
simulación de movimientos en red con memoria compartida. Dicho
sistema tiene una arquitectura de memoria compartida que asigna
diferentes prioridades a cada participante. En el presente
contexto, "participante" indica a una persona que interviene en
el juego y está equipada como mínimo con un ordenador conectado en
red con el sistema de simulación. Según la prioridad de las
autorizaciones de acceso a la memoria, los participantes pueden
leer, grabar y sobrescribir los datos procedentes de la memoria
común compartida por diferentes usuarios. Esta memoria se mantiene a
través de la red para ofrecer datos coherentes y transparentes a
todos los usuarios. Uno de los ordenadores de la red se utiliza como
servidor de todo el proceso de simulación, que controla tanto los
estados como la secuencia del juego de simulación. Los ordenadores
en reposo reciben el nombre de clientes. Cada cliente controla como
mucho una unidad de simulación. Es preferible que cada unidad de
simulación vaya montada en una plataforma de movimiento para
facilitar al participante el aviso de movimiento coherente con el
movimiento del juego de simulación. En este caso, el "aviso"
indica una insinuación o una característica ilustrativa del
carácter de lo que se percibe.
Como se ha indicado anteriormente, el presente
invento aporta un sistema de simulación de movimientos en red con
memoria compartida. Dicho sistema tiene una arquitectura de memoria
compartida que asigna diferentes prioridades a cada participante.
Según la prioridad de las autorizaciones de acceso a la memoria, los
participantes pueden leer, grabar y sobrescribir los datos
procedentes de la memoria común compartida por diferentes usuarios.
Esta memoria se mantiene a través de la red para ofrecer datos
coherentes y transparentes a todos los usuarios. Este sistema y su
método aportan un juego y un recorrido de simulación mediante los
cuales los supervisores pueden enseñar a los conductores el control
del juego, y a los espectadores la forma de observar el juego de
simulación. Entre los numerosos fines posibles del presente sistema
figuran el entretenimiento y la formación de participantes.
Claims (3)
1. Un sistema de simulación de movimientos en
red con memoria compartida, que comprende: un ordenador servidor
(13) provisto de una memoria común que contiene un conjunto de datos
necesarios para el proceso de simulación; varias unidades de
simulación (12), comprendiendo cada unidad de simulación (12) una
plataforma de movimiento (21), una caja de control eléctrica (22),
una cabina (23) con capacidad para al menos un usuario, una pantalla
de proyector (24), un controlador de juego (25) y un altavoz (26);
varios ordenadores clientes (11), provisto cada uno de ellos de una
memoria común y asociado a una de dichas unidades de simulación
(12); una red de comunicaciones (14) acoplada al ordenador servidor
(13) y a cada ordenador cliente; de tal manera que el interior de
la memoria común del ordenador servidor (13) o de los ordenadores
clientes (11) se divide en diversas secciones que comprenden una
sección propiedad del servidor para aportar al ordenador servidor
(13) la capacidad de grabar datos propiedad del servidor en la
memoria común y diversas secciones propiedad del cliente, cada una
de las cuales está asociada a los datos propiedad del cliente de su
respectivo ordenador cliente (11); en el que el ordenador servidor
(13) está adaptado para mantener la coherencia de los datos entre la
memoria común de cada ordenador cliente (11) y el ordenador
servidor (13) mediante la carga de los datos propiedad del servidor
en los ordenadores clientes (11) y la descarga de los datos
propiedad del cliente contenidos en los ordenadores clientes (11);
regulándose la autorización para el acceso a los datos de la memoria
común por orden de prioridad. Los participantes en el sistema de
simulación se dividen en tres clases que dependen de sus
respectivas autorizaciones de datos, recibiendo la primera el nombre
de clase supervisora y teniendo la máxima prioridad para
leer/grabar los datos de la memoria común, recibiendo la segunda el
nombre de clase conductora y teniendo derecho a leer/grabar los
datos en la memoria común, si bien la clase supervisora puede
modificar los datos grabados por la clase conductora, y recibiendo
la tercera el nombre de clase espectadora y teniendo sólo derecho a
leer los datos de la memoria común.
2. El sistema de simulación de movimientos en
red con memoria compartida de la reivindicación 1, los datos
propiedad del servidor grabados en la sección de la memoria común
propiedad del servidor, que comprenden los parámetros del estado
del juego, los parámetros del entorno virtual, los parámetros del
estado de los objetos móviles propiedad del servidor y los
parámetros de colisiones de los objetos móviles propiedad del
servidor; y los datos propiedad del cliente en la sección de la
memoria común propiedad del cliente, que comprenden los parámetros
del tipo del vehículo, los parámetros del estado del vehículo
asociados a esta sección de datos propiedad del cliente, los
parámetros sonoros y visuales de un vehículo y los parámetros de las
colisiones del vehículo, disponiendo cada ordenador cliente (11) de
medios para: cargar los parámetros del tipo del vehículo, los
parámetros del estado del vehículo, los parámetros sonoros/visuales
del vehículo y los parámetros de colisiones del vehículo en el
ordenador servidor (13) y para sobrescribir en la sección propiedad
del cliente de la memoria común; descargar del ordenador servidor
(13) todos los datos de la memoria común; obtener del controlador
del juego (25) los datos de entrada del juego; realizar un análisis
dinámico del vehículo virtual propiedad del cliente en función de
los datos de entrada del juego, y descargar los datos de la memoria
común; realizar un análisis de colisiones del vehículo virtual
propiedad del cliente respecto a los demás vehículos virtuales
propiedad del cliente y a los objetos móviles propiedad del
servidor, en función de los datos de entrada del juego, y descargar
los datos de la memoria común; realizar el efecto visual y sonoro en
función del resultado de los análisis dinámico y de colisiones, así
como de los datos de la memoria común; controlar la pantalla (24) y
el altavoz (26) en función del efecto visual y sonoro; realizar la
generación de movimientos; y controlar la plataforma de movimiento
(21) en función de los datos de generación de movimientos; y
disponiendo el ordenador servidor (13) de medios para: controlar
los parámetros del estado del juego en función de las reglas
predeterminadas del juego y de los datos contenidos en la memoria
común; escribir los parámetros del estado del juego y los
parámetros del entorno virtual en la sección propiedad del servidor
de la memoria común, en función de los parámetros del estado del
juego; generar objetos móviles propiedad del servidor en función de
los datos de la memoria común; realizar el análisis dinámico y de
colisiones de los objetos móviles propiedad del servidor; y
escribir parámetros de estado y parámetros de colisiones de los
objetos móviles propiedad del servidor en la sección propiedad del
servidor de la memoria común.
3. El sistema de simulación de movimientos en
red con memoria compartida de la reivindicación 2, comprendiendo
también el ordenador servidor una base de datos para registrar los
datos históricos del juego.
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