ES2302684T3 - Sistema de videojuego que tiene una unidad de control con un acelerometro para controlar el videojuego. - Google Patents
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Abstract
Sistema de videojuego que comprende: un controlador de juego (IS); una unidad de control portátil (14) acoplada al controlador de juego y que contiene un acelerómetro (18), el acelerómetro (18) detecta la inclinación de la unidad de control (14) con respecto a un eje, generando el acelerómetro (18) una señal de aceleración que indica la inclinación de la unidad de control con respecto al eje, procesando el controlador de juego (15) la señal de aceleración para controlar el movimiento de un personaje del juego sobre una pantalla de vídeo acoplada al controlador de juego, caracterizado porque: la unidad de control portátil contiene además un sensor de luz, el sensor de luz detecta uno o más píxeles de luz (24) de una pantalla de vídeo (12), generando el sensor de luz una señal de puntería al controlador del juego (15), determinando el controlador de juego a partir de la señal de puntería los píxeles de luz de la pantalla de vídeo detectados por el sensor de luz, la unidad de control (14) está acoplada a la señal del acelerómetro y a la señal de puntería, y genera una señal de vídeo que representa el movimiento del personaje del juego que es independiente de una dirección de puntería de la unidad de control (14).
Description
Sistema de videojuego que tiene una unidad de
control con un acelerómetro para controlar el videojuego.
La presente invención se refiere a un sistema de
videojuego que tiene una unidad de control con un acelerómetro que
permite al usuario guiar un personaje del videojuego a través de un
entorno de juego únicamente inclinando la unidad de control.
Tradicionalmente, el movimiento de los
personajes, símbolos y/u objetos en los videojuegos se consigue
utilizando una palanca de mando, un ratón, un teclado de ordenador,
o botones de juego. Tal como se utiliza en adelante, el término
"personaje" comprende personajes, símbolos y/u objetos. Las
palancas de mando consisten típicamente en una palanca montada con
un movimiento giratorio entre diversas posiciones radiales. Cuando
un jugador mueve la palanca de mando en una dirección, se comunica
una señal de detección eléctrica correspondiente a la posición de
la palanca de mando a un controlador de juego para efectuar el
movimiento de un personaje del juego sobre una pantalla de vídeo.
De esta manera, el controlador de juego procesa las señales
eléctricas y, según un programa de juego, desplaza el personaje
según la posición de la palanca de mando.
En algunos juegos, el jugador utiliza una
palanca de mando o ratón conjuntamente con un botón o teclado para
disparar a objetivos en el entorno de juego. Tradicionalmente, en
estos juegos, el jugador desplaza el personaje del juego a través
del entorno de juego moviendo la palanca de mando o el ratón.
Posteriormente, el jugador dispara armas presionando un botón o una
tecla del teclado.
En otros juegos, se utiliza una pistola de luz
para elegir un objetivo al que disparar apuntando a diferentes
posiciones de la pantalla y apretando el gatillo de la pistola de
luz (es decir, el jugador apunta y dispara). Tradicionalmente, en
estos juegos el controlador de juego selecciona automáticamente
dónde se desplaza el personaje en el entorno de juego después de
que se haya disparado a ciertos objetivos.
Los dispositivos apuntadores ("trackballs")
representan otra forma de mecanismo de control utilizados, por
ejemplo, en juegos de golf y/o béisbol. No obstante, los
dispositivos apuntadores son menos preferentes que las palancas de
mando para muchos diseñadores y jugadores de juegos debido a que,
generalmente, son más difíciles de controlar que las palancas de
mando.
La solicitud de Patente europea EP 0 835 676 da
a conocer un sistema de videojuego en el que las unidades de
expansión separadas pueden ser conectadas a un cuerpo controlador a
efectos de formar unidades de control alternas con diferentes
funciones respectivas.
En consecuencia, existe la necesidad de una
única unidad de control portátil que permita a un usuario guiar un
personaje del videojuego a través de un entorno de juego únicamente
inclinando la unidad de control y posteriormente disparar a un
objetivo sobre una pantalla de vídeo únicamente presionando un botón
o apretando un gatillo. La presente invención se dirige a conseguir
una o más de estas necesidades.
La invención está definida por el sistema según
la reivindicación 1 y el método según la reivindicación 12.
La presente invención es particularmente
adecuada para videojuegos en los que se utilizan pistolas
portátiles, espadas, bates, palos de golf, raquetas, guantes, etc.
para manipular los personajes en una pantalla de vídeo.
Las ventajas anteriores y otras de la invención
se harán evidentes al leer la siguiente descripción detallada y
mediante la referencia a los dibujos, en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de un
sistema de videojuego según una realización de la presente
invención;
la figura 2 es una vista frontal de una pantalla
de vídeo para utilizar con el sistema de la figura 1;
la figura 3 es una vista lateral en sección
transversal de una unidad de control para utilizar con el sistema
de la figura 1;
la figura 4a es un diagrama funcional de un
acelerómetro para utilizar en la unidad de control de la figura
2;
la figura 4b es un diagrama funcional del
acelerómetro de la figura 4a cuando el acelerómetro está siendo
desplazado o inclinado;
la figura 5 es un diagrama de temporización de
una salida de aceleración del acelerómetro de la figura 4;
la figura 6a es una vista en perspectiva de la
unidad del control de la figura 2 superpuesta en un sistema de
coordenadas;
la figura 6b es una vista lateral de la unidad
de control de la figura 2 superpuesta en el sistema de coordenadas
de la figura 6a;
la figura 6c es una vista posterior de la unidad
de control de la figura 2 superpuesta en el sistema de coordenadas
de la figura 6a; y
la figura 7 es una vista frontal de una pantalla
de vídeo que muestra la posición de diversos píxeles.
Aunque la invención es susceptible de diversas
modificaciones y formas alternativas, se han mostrado realizaciones
específicas a modo de ejemplo en los dibujos y serán descritas en
detalle a continuación. No obstante, se debe entender que la
invención no pretende estar limitada a las formas particulares dadas
a conocer. Al contrario, la invención pretende cubrir todas las
modificaciones, equivalencias y alternativas que se encuentren
dentro del espíritu y alcance de la invención tal como se define
mediante las reivindicaciones adjuntas.
Haciendo referencia a continuación a los dibujos
y haciendo referencia inicialmente a la figura 1, se muestra una
realización de la presente invención que incluye un sistema de
videojuego (10) que comprende una pantalla de vídeo (12), una
unidad de control (14) portátil y un controlador de juego (15) que
comprende una unidad central de proceso (CPU) (16). La unidad de
control (14) comprende un acelerómetro (18) alojado en la misma, tal
como se ilustra en la figura 3.
En una realización, el acelerómetro (18) es un
ADXL202 de Analog Devices de Norwood, MA. El ADXL202 es un
acelerómetro capacitivo de 2 ejes. El acelerómetro (18) está
acoplado al controlador de juego (15) que incluye la CPU (16). El
acelerómetro (18) detecta la inclinación de la unidad de control
(14) con respecto a un primer eje y a un segundo eje. De esta
manera, el acelerómetro (18) proporciona dos señales de salida que
son proporcionales a la aceleración en cada uno de los dos ejes
detectados por el acelerómetro (18) (por ejemplo, los ejes x e y).
A partir de esta información, el controlador de juego (15) puede
determinar la posición relativa de la unidad de control (14). Por
ejemplo, el acelerómetro (18) puede detectar cuándo la unidad de
control (14) está inclinada hacia arriba, hacia abajo, hacia la
izquierda o hacia la derecha. El acelerómetro (18) genera una
primera señal y una segunda señal que indican la inclinación de la
unidad de control (14) con respecto al primer y segundo ejes,
respectivamente. El controlador de juego (15) procesa la información
de la inclinación del acelerómetro (18) para controlar el
movimiento de un personaje (21) del juego en la pantalla de vídeo
(12), tal como se ilustra en la figura 2. Por ejemplo, cuando la
unidad de control (14) es una pistola portátil para utilizar con un
videojuego, se puede cambiar la orientación y la dirección de un
personaje en el entorno de juego únicamente inclinando la unidad de
control (14) hacia arriba, hacia abajo, hacia la izquierda o hacia
la derecha. De esta manera, en una realización, cuando la unidad de
control (14) se inclina hacia arriba, el personaje se desplaza
hacia atrás; cuando se inclina hacia abajo, el personaje se desplaza
hacia adelante; cuando se inclina hacia la izquierda, el personaje
se desplaza hacia la izquierda y cuando se inclina hacia la
derecha, el personaje se desplaza hacia la derecha. Por ejemplo, un
jugador puede elegir guiar al personaje (21) a través del pasillo
izquierdo del entorno de juego mostrado en la pantalla (12)
ilustrada en la figura 2 inclinando la unidad de control (14) hacia
la izquierda. De manera alternativa, el jugador puede elegir guiar
el personaje (21) a través del pasillo central inclinando la unidad
de control (14) hacia abajo, y así sucesivamente.
En otra realización, cuando la unidad de control
(14) se inclina hacia la izquierda o hacia la derecha, se gira un
personaje hacia la izquierda o hacia la derecha, respectivamente.
Por ejemplo, en esta realización, la unidad de control (14)
controla una torreta de tanque. Inclinando la unidad de control (14)
hacia la izquierda, se gira la torreta hacia la izquierda;
inclinando la unidad de control (14) hacia la derecha, se gira la
torreta hacia la derecha, inclinando la unidad de control (14)
hacia arriba, se apunta el arma hacia arriba, e inclinando la
unidad de control (14) hacia abajo, se apunta el arma hacia
abajo.
En otra realización adicional, cuando la unidad
de control (14) se inclina hacia arriba o hacia abajo, se desplaza
un personaje hacia arriba o hacia abajo, respectivamente. Por
ejemplo, inclinando la unidad de control (14) hacia abajo, un
personaje desciende una escalera; inclinando la unidad de control
(14) hacia arriba, un objeto volante se desplaza hacia arriba, etc.
De esta manera, el acelerómetro (18) detecta si la unidad de
control (14) se inclina hacia arriba, hacia abajo, hacia la
izquierda o hacia la derecha. Esto permite al controlador de juego
(15) responder al movimiento de la unidad de control (14) para
controlar un personaje en un videojuego.
El acelerómetro (18) detecta el movimiento de
inclinación combinando piezas de silicio microscópicas móviles y la
señal de salida, condicionando el sistema de circuitos en un chip
(50) de bajo coste, tal como se ilustra en la figura 3. El
acelerómetro (18) permite a un jugador que mueve la unidad de
control portátil (14) controlar la acción de un personaje en un
videojuego. El acelerómetro (18) comprende tecnología micromecánica
que detecta la capacitancia entre un dedo metálico y una placa que
se extiende desde el interior de un recinto de micromecánica. En
las figuras 4a y 4b se ilustra un diagrama funcional de cómo
funciona el acelerómetro capacitivo (18).
El chip (50) del acelerómetro aloja una masa
(52) que está fijada en los extremos respectivos a un par de
correas (54) y (56) que tienen propiedades de muelle. Cada correa
(54) y (56) está anclada en los extremos respectivos a las
superficies interiores del recinto (51) de micromecánica. Un dedo
metálico (58) se extiende desde un lado de la masa (52). Dos placas
(62) y (64) metálicas generalmente paralelas se extienden desde una
superficie interior del recinto (51) de micromecánica y generalmente
ortogonalmente al mismo. Se puede medir una capacitancia entre el
dedo (58) y una o ambas de las placas (62) y (64). Las figuras 4a y
4b ilustran vistas en planta del chip (50) de acelerómetro. Cuando
el chip (50) está horizontal y en descanso, es decir, el campo
gravitacional g es perpendicular a la página, la masa (52) se
encuentra equidistante respecto a ambas placas (62) y (64). No
obstante, cuando el chip (50) está inclinado hacia la derecha, por
ejemplo, (es decir, el lado derecho del chip (50) está inclinado
hacia la página), la masa (52) se desplaza hacia la derecha,
cambiando de esta manera la capacitancia medida entre el dedo (58) y
las placas (62) y/o (64).
En esta realización, el acelerómetro capacitivo
(18) genera dos señales de Ciclos de Trabajo Moduladas (DCM),
teniendo cada señal DCM una resolución de 14 bits. El ciclo de
trabajo para cada salida DCM es proporcional a la aceleración en
cada uno de los dos ejes detectados por el acelerómetro (18) (por
ejemplo, los ejes x e y). El ciclo de trabajo es la proporción
entre el ancho de pulso pw y el periodo T, tal como se
ilustra en la figura 5. Estas salidas DCM se pueden medir
directamente mediante un microprocesador, tal como una CPU (16),
sin un convertidor analógico-digital.
De esta manera, el ciclo de trabajo para cada
señal de salida equivale a pw/T. La aceleración experimentada
por el acelerómetro (18) se calcula mediante la siguiente
fórmula:
aceleración =
\frac{Ciclo \ de \ trabajo \ - \ Ciclo \ de \ trabajo \ a \ g \
cero}{Ciclo \ de \ trabajo \ por \
g}
donde el ciclo de trabajo nominal a
g cero es 50% y donde el ciclo de trabajo por g es 12,5%. Por tanto,
para calcular la aceleración a partir de la salida del ciclo de
trabajo del acelerómetro se utiliza la siguiente
fórmula:
aceleración =
\frac{(pw/T) -
50%}{12,5%}
Las fórmulas anteriores representan las
estimaciones de la aceleración. Para medidas de mayor precisión, se
deben sustituir los valores de desviación real (ciclo de trabajo a g
cero) y la escala (ciclo de trabajo por g). Se puede encontrar
información más detallada con respecto al acelerómetro utilizado en
una realización de la invención en el documento titulado
"Utilizando el ADXL202 con un microcontrolador" ("Using the
ADXL202 with a Microcontroller"), de Harvey Weinberg de Analog
Devices, y en la ficha técnica del ADXL202/ADXL210, que se
incorporan en su totalidad a este documento por referencia y están
disponibles en Analog Devices en internet en
www.analog.com.
Las figuras 6a-c muestran la
unidad de control (14) superpuesta sobre un sistema de coordenadas
x-y. En la figura 6a, la unidad de control (14),
que tiene la forma de una pistola, tiene su cañón colocado a lo
largo del eje x mientras el asa está colocado a lo largo del eje y.
Tal como se muestra en la figura 6b, cuando la unidad de control
(14) se inclina hacia arriba (girando en torno al punto de giro
-19-), el cañón se desplaza en la dirección positiva del eje y. De
la misma manera, cuando la unidad de control (14) se inclina hacia
abajo (girando en torno al punto de giro -19-), el cañón se desplaza
en la dirección negativa del eje y. Tal como se muestra en la
figura 6c, cuando el asa de la unidad de control (14) se inclina
hacia la izquierda (girando en torno al punto de giro -19-), el asa
se desplaza en la dirección negativa del eje x. De la misma manera,
cuando el asa de la unidad de control (14) se inclina hacia la
derecha (girando en torno al punto de giro -19-), el asa se
desplaza en la dirección positiva del eje x. De esta manera, por
ejemplo, la salida de las señales de aceleración DCM del
acelerómetro (18) tendrían los siguientes valores de ciclo de
trabajo:
Los valores de ciclo de trabajo representan la
duración de la amplitud del pulso pw con respecto al periodo
T. Por ejemplo, el ciclo de trabajo de 0,625 corresponde a un
pw de 62,5 unidades respecto a 100 unidades de periodo
T. El ciclo de trabajo de 0,5 corresponde a un pw de
50 unidades respecto a 100 unidades de periodo T. A partir
de estos valores, el controlador de juego (15) determina en qué
dirección está inclinada la unidad de control (14).
Tal como apreciarán los expertos en la técnica,
se pueden utilizar acelerómetros de múltiples ejes únicos en lugar
del acelerómetro (18) de dos ejes, y/o se puede utilizar una
combinación de acelerómetros de un único eje y/o múltiples ejes
para detectar la aceleración en uno o más ejes.
En todas las realizaciones, la unidad de control
(14) comprende un sensor de luz (20) alojado en la unidad de
control (14). Tal como se ilustra en la figura 3, la unidad de
control (14) es una pistola utilizada en relación con videojuegos,
en la que un jugador que sostiene la unidad de control (14) dispara
a personajes y/u objetivos en el entorno de juego mostrado en la
pantalla (12) apuntando la pistola a la pantalla (12). El sensor de
luz (20) está acoplado con el controlador de juego (15). El sensor
de luz (20) es activado cuando el jugador aprieta el gatillo (22)
de la pistola. Cuando se aprieta el gatillo (22) de la pistola, el
sensor de luz (20) detecta la entrada de luz de la pantalla de
vídeo (12) correspondiente a donde está apuntando la unidad de
control (14) en la pantalla de vídeo (12). En respuesta a la
detección de esta luz, el sensor de luz (20) genera una señal de
detección al controlador de juego (15). Posteriormente, el
controlador de juego (15) determina dónde está apuntando la pistola
en la pantalla de vídeo (12), tal como se describe en más detalle a
continuación.
La pantalla de vídeo (12) es un monitor de tubo
de rayos catódicos (CRT) típico que genera una imagen trazando
diversos píxeles en filas horizontales, una tras otra hacia abajo en
toda la pantalla. Una vez se ha generado el último píxel de la
última fila, la pantalla (12) se refresca trazando diversos píxeles
comenzando de nuevo en la primera fila. Típicamente, la pantalla
(12) se refresca a una velocidad de 30 Hz a 60 Hz. De esta manera,
el proceso de refresco es tan rápido que el ojo humano ve lo que
parece ser una imagen completa que comprende todos los píxeles.
Por ejemplo, un monitor VGA de alta resolución
típico comprende 640 píxeles por fila y 480 filas, es decir, un
monitor de 640x480. La pantalla (12) está dividida en coordenadas
horizontales y verticales correspondientes a cada píxel. Los
monitores trazan píxeles típicamente en filas horizontales,
comenzando en la esquina superior izquierda, y avanzando desde la
izquierda hacia la derecha, tal como se ilustra en la figura 7. Una
vez se ha generado el último píxel de una fila, comienza la
siguiente fila. Una vez se ha completado la última fila, el proceso
comienza de nuevo en la esquina superior izquierda de la pantalla.
En una realización, el primer píxel generado en la esquina superior
izquierda se encuentra en las coordenadas (1, 1) que corresponden a
la fila horizontal 1, columna vertical 1. El siguiente píxel que se
genera se encuentra en las coordenadas (1, 2) que corresponden a la
fila horizontal 1, columna vertical 2. El primer píxel en la
siguiente fila tiene las coordenadas (2, 1) que corresponden a la
fila horizontal 2, columna vertical 1. El último píxel en la última
fila tiene las coordenadas (480, 640) que corresponden a la fila
horizontal 480, columna vertical 640. Un par de contadores
controlan qué píxel se está generando en ese momento. A medida que
se genera cada píxel, el contador de columna aumenta. Cuando
comienza la fila siguiente, el contador de fila aumenta. Los
contadores se ponen a cero cada vez que se refresca la pantalla, es
decir, cada vez que se genera el primer píxel en la primera fila,
cada uno de los contadores horizontales y verticales contendrán un
1.
En la realización en la que la unidad de control
(14) es una pistola, cuando se aprieta el gatillo (22) de la
pistola, el sensor de luz (20) se activa, permitiendo que únicamente
un área de luz estrechamente enfocada entre al sensor (20). Esto se
consigue mediante una serie de aberturas que alinean la luz entrante
de manera que únicamente se detecta la luz directamente enfrente
del sensor (20). De esta manera, el sensor (20) detecta la luz de
un área (24) a la que se apunta en la pantalla (12). Por ejemplo,
una vez se ha apretado el gatillo (22), el sensor (20) se activa.
Normalmente, no se está generando ningún píxel en el área (24) en el
momento en el que la pistola está apuntando a la pantalla (12). No
obstante, el gatillo (22) se aprieta típicamente durante decenas de
milisegundos. Durante este tiempo, la pantalla (12) se refresca
numerosas veces considerando una velocidad típica de refresco de
pantalla de entre 30 Hz a 60 Hz. Cuando el área (24) que está siendo
apuntada en la pantalla (12) genera uno o más píxeles, la luz de
estos píxeles es detectada por el sensor (20). El sensor de luz
(20) genera entonces una señal de detección al controlador de juego
(15). Al recibir la señal de detección, el controlador de juego
(15) almacena las coordenadas horizontal y vertical (que están
almacenadas en los contadores) correspondientes al píxel o píxeles
apuntados en la pantalla de vídeo (12). De esta manera, se
determina el área (24) a la que la unidad de control (14) está
apuntando en la pantalla de vídeo (12). Posteriormente, esta
información puede ser utilizada por el controlador de juego (15)
para determinar si se alcanzó a un objetivo de la pantalla (12).
En consecuencia, se puede utilizar una unidad de
control (14) que comprende un acelerómetro y un sensor de luz (20)
con videojuegos tales como, por ejemplo, Area 51^{TM} y Magnum
Force^{TM}, en los que el jugador utiliza la unidad de control
(14) (por ejemplo una pistola de luz) para elegir un objetivo a
disparar apuntando a diferentes posiciones en la pantalla (12) y
apretando el gatillo (22) de la pistola de luz (es decir, el
jugador apunta y dispara). Entonces el jugador inclina la unidad de
luz (14) para guiar el personaje por el entorno de juego, tal como
se ha descrito anteriormente. Esto hace posible una interacción más
excitante e intuitiva con el videojuego en comparación con juegos
en los que el controlador de juego selecciona automáticamente dónde
se desplaza el personaje en el entorno de juego una vez se ha
disparado a ciertos objetivos.
El funcionamiento de la unidad de control (14)
es intuitivo debido a que el acelerómetro (18) traduce los
movimientos naturales de la mano y/o el cuerpo en el movimiento del
personaje en el entorno de juego. Por ejemplo, además de las
realizaciones descritas anteriormente en las que la unidad de
control (14) se utiliza para disparar a objetivos y guiar un
entorno de juego, en otra realización, la unidad de control (14) es
un par de asas que sostiene el jugador, incluyendo cada asa un
acelerómetro en el interior y un sensor de tacto en el exterior
para detectar si cada mano está abierta o cerrada. De esta manera,
en un juego tal como Mortal Kombat®, el jugador puede recoger
objetos en el entorno de juego y, desplazando el par de asas, el
jugador también puede dar golpes y/o patadas.
La unidad de control (14) puede ser una espada,
un bastón o un "sable de luz" con un acelerómetro en el
interior que permite al jugador luchar contra un personaje generado
por ordenador en la pantalla u otros jugadores conectados al sistema
de videojuego.
\newpage
La unidad de control (14) puede ser un bate, un
palo de golf o una raqueta con un acelerómetro en el interior que
permite al jugador balancear y golpear bolas en la pantalla.
La unidad de control (14) puede comprender una
silla para utilizar con un juego de aerodeslizador. El jugador se
sienta en la silla, que aloja un acelerómetro, y la silla es
inclinada por el controlador de juego para simular el movimiento
sobre diversas superficies, tales como superficies rugosas y lisas.
El acelerómetro proporciona realimentación al controlador de juego
de manera que el controlador de juego puede comprobar la posición
relativa de la silla durante el juego. Las sillas pueden ser
sostenidas por un sistema de movimiento de cámara de aire. Se
inyecta aire en la cámara de aire o se extrae de la misma para
inclinar la silla según las condiciones de juego seleccionadas.
Adicionalmente o alternativamente, se puede
añadir un pequeño motor o solenoide (del tipo utilizado en los
buscas electrónicos) a la unidad de control (14) para generar una
vibración para dar el efecto de encendido de una arma de energía,
para señalar la sobrecarga del arma, para simular el retroceso, para
simular el golpe a una bola, etc.
En algunos de los ejemplos, tales como el juego
de espadas, en el que un jugador con una espada que tiene un
acelerómetro en el interior lucha contra un personaje generado por
ordenador en la pantalla u otros jugadores conectados al sistema de
videojuego, se desea información adicional sobre la posición de la
unidad de control (por ejemplo, la espada) para generar un juego
más realista. Debido a que el acelerómetro anteriormente descrito
únicamente da al controlador de juego la posición relativa de la
unidad de control (es decir, si la unidad de control está siendo
desplazada hacia arriba, hacia abajo, hacia la izquierda o hacia la
derecha), a menudo es deseable otra información sobre cómo la
unidad de control está siendo desplazada. Por ejemplo, puede ser
deseable en el ejemplo de la espada conocer si el jugador está
realizando un mandoble por encima de la cabeza, un mandoble lateral
o un quite con la espada.
Para determinar cómo se está balanceando la
espada, se debe reunir información sobre la salida de aceleración
del acelerómetro haciendo frente a diversas acciones o
desplazamientos utilizando la unidad de control. Una manera de
reunir dicha información de aceleración es utilizar un laboratorio
de captación de movimiento. Por ejemplo, en el laboratorio, un
jugador sostiene la unidad de control. La unidad de control y el
jugador están ambos equipados con material reflectante. El
laboratorio contiene diversas cámaras, tales como cámaras de luz
roja (al menos tres de las cuales siempre deben tener el jugador y
la unidad de control a la vista en todo momento para obtener la
información del movimiento sobe los tres ejes), para capturar la luz
reflejada de la unidad de control y el jugador. Posteriormente, el
jugador lleva a cabo un número de movimientos de rutina con la
unidad de control. Por ejemplo, el jugador lleva a cabo un balanceo
por encima de la cabeza, un balanceo lateral y un quite con la
unidad de control (por ejemplo, una espada). Se captura el
movimiento del jugador y la unidad de control para cada movimiento
(en ciertos intervalos de tiempo) conjuntamente con la información
de aceleración correspondiente desde el acelerómetro de la unidad de
control. Típicamente, se requieren los datos de aceleración para los
tres ejes.
Por tanto, después de que se hayan capturado los
datos para diversas acciones de la unidad de control, el
controlador de juego puede ser programado para reconocer ciertos
datos de aceleración como correspondientes a cierto movimiento
predefinido. La correspondencia entre los datos de aceleración y los
movimientos predefinidos se realiza con las técnicas de curvas de
correspondencia conocidas. El resultado es un juego más realista
que utiliza el movimiento de la mano y/o el cuerpo del jugador para
controlar un personaje del juego. Capturar ciertos datos de
movimiento con antelación permite una mayor precisión al determinar
qué movimientos está realizando en realidad el jugador con la
unidad de control.
Por lo tanto, la presente invención está
dirigida a una única unidad de control portátil (14) que permite a
un jugador disparar y/o golpear a los objetivos de la pantalla (12)
y desplazarse a través del entorno de juego simplemente moviendo la
unidad de control (14) con movimientos naturales de mano/cuerpo. Por
tanto, únicamente se requiere un dispositivo portátil (unidad de
control -14-) para controlar completamente el juego. En
consecuencia, la presente invención permite que los personajes del
juego sigan cualquier ruta en el entorno de juego en lugar de ser
confinados a rutas predefinidas. Por ejemplo, la invención permite a
un personaje caminar por cualquier sitio en el entorno de juego
mientras dispara al mismo tiempo. Adicionalmente o alternativamente,
la invención permite a un personaje caminar, por ejemplo, por
cualquier lugar del entorno de juego, parar y posteriormente
disparar a un objetivo. De esta manera, cuando el jugador debe
apuntar a la parte superior de la pantalla (12) para disparar a un
objetivo, el personaje del juego no se desplazará hacia atrás. En
esta realización, el jugador utiliza un interruptor (o botón) (17)
para conmutar entre el modo de disparo y el modo de desplazamiento,
tal como se ilustra en la figura 3. En funcionamiento, el jugador
conmuta el interruptor (17) al modo de desplazamiento para guiar un
personaje a través de un entorno de juego. Posteriormente, cuando
el jugador encuentra un objetivo a disparar, el interruptor (17)
conmuta al modo de disparo de manera que el jugador pueda disparar
al objetivo utilizando el sensor de luz, tal como se ha descrito
anteriormente. La conmutación entre el modo de disparo y el modo de
desplazamiento desactiva el acelerómetro y el sensor de luz,
respectivamente. En otra realización, el interruptor (17) tiene tres
ajustes, modo de disparo, modo de desplazamiento y modo de
desplazamiento y disparo. El modo de desplazamiento y disparo
permite al jugador guiar un personaje a través del entorno de juego
mientras es capaz de disparar a los objetivos al mismo tiempo. De
esta manera, tanto el acelerómetro y el sensor de luz están
activados en este modo.
Además, se pueden utilizar tres o más
acelerómetros para detectar la aceleración en tres o más ejes. De
esta manera, la única unidad de control (14) portátil permite al
jugador controlar exactamente dónde va el personaje del juego en un
entorno de juego de 3 dimensiones.
La adición de uno o más acelerómetros a una
unidad de control es poco molesta debido al pequeño tamaño y peso
de los acelerómetros. Por ejemplo, los acelerómetros que se pueden
utilizar son de 3/8 pulgadas x 3/8 pulgadas x 3/16 pulgadas y
añaden menos de una onza al peso de la unidad de control.
La unidad de control (14) de la presente
invención se puede utilizar tanto en videojuegos domésticos como
también en videojuegos que funcionan con monedas.
La unidad de control (14) ilustrada y descrita
en relación con la descripción anterior tiene la forma de una
pistola. No obstante, como indica la lista anterior de usos
alternativos para la unidad de control (14), se contemplan otras
formas de la unidad de control (14). Los expertos en la técnica
apreciarán que la unidad de control (14) se puede conformar en
cualquiera de las configuraciones alternativas, formas y tamaños,
dependiendo de la aplicación.
Claims (20)
1. Sistema de videojuego que comprende:
un controlador de juego (IS);
una unidad de control portátil (14) acoplada al
controlador de juego y que contiene un acelerómetro (18),
el acelerómetro (18) detecta la inclinación de
la unidad de control (14) con respecto a un eje, generando el
acelerómetro (18) una señal de aceleración que indica la inclinación
de la unidad de control con respecto al eje, procesando el
controlador de juego (15) la señal de aceleración para controlar el
movimiento de un personaje del juego sobre una pantalla de vídeo
acoplada al controlador de juego, caracterizado porque:
- la unidad de control portátil contiene además un sensor de luz,
- el sensor de luz detecta uno o más píxeles de luz (24) de una pantalla de vídeo (12), generando el sensor de luz una señal de puntería al controlador del juego (15), determinando el controlador de juego a partir de la señal de puntería los píxeles de luz de la pantalla de vídeo detectados por el sensor de luz,
- la unidad de control (14) está acoplada a la señal del acelerómetro y a la señal de puntería, y genera una señal de vídeo que representa el movimiento del personaje del juego que es independiente de una dirección de puntería de la unidad de control (14).
2. Sistema de videojuego, según la
reivindicación 1, en el que el acelerómetro (18) es un acelerómetro
de dos ejes.
3. Sistema de videojuego, según la
reivindicación 1, en el que dicho eje es un primer eje, y dicha
señal de aceleración es una primera señal, detectando el
acelerómetro (18) la inclinación de la unidad de control (14) con
respecto al primer eje y a un segundo eje, generando el acelerómetro
(18) la primera señal y una segunda señal al controlador de juego,
indicando la primera señal la inclinación de la unidad de control
(14) con respecto al primer eje, indicando la segunda señal la
inclinación de la unidad de control (14) con respecto al segundo
eje, procesando el controlador del juego (15) la primera y segunda
señales para controlar el movimiento de un personaje del juego (21)
en una pantalla de vídeo (12) acoplada al controlador de juego.
4. Sistema de videojuego, según la
reivindicación 3, en el que el acelerómetro (18) comprende un
recinto de micromecánica (51), una masa (52) y un par de correas
(54, 56), estando fijada la masa (52) a los respectivos extremos
del par de correas, estando anclada cada correa en sus respectivos
extremos a las superficies internas del recinto de
micromecánica.
5. Sistema de videojuego, según la
reivindicación 4, en el que el acelerómetro (18) comprende un dedo
metálico (58) que se extiende desde un lado de la masa (52), dos
placas metálicas (62, 64) generalmente paralelas que se extienden
desde una superficie interna del recinto de micromecánica (51) y
generalmente ortogonal al mismo, siendo generada una capacitancia
entre el dedo y una de las placas.
6. Sistema de videojuego, según la
reivindicación 3, en el que la inclinación del acelerómetro (18) en
torno al primer eje genera un cambio en la capacitancia.
7. Sistema de videojuego, según la
reivindicación 1 ó 3, en el que el acelerómetro (18) es un
acelerómetro capacitivo.
8. Sistema de videojuego, según la
reivindicación 1 ó 3, en el que la pantalla de vídeo (12) traza
diversos píxeles individuales (24), de uno en uno, a lo largo de
las filas horizontales.
9. Sistema de videojuego, según la
reivindicación 8, en el que cada píxel (24) tiene una coordenada
horizontal y vertical.
10. Sistema de videojuego, según la
reivindicación 9, en el que el controlador del juego (15), al
recibir la señal de puntería, almacena las coordenadas horizontal y
vertical de los píxeles (24) a los que se apunta en la pantalla de
vídeo (12).
11. Sistema de juego, según la reivindicación 1,
en el que la unidad de control está modelada en forma de
pistola.
12. Método para controlar un personaje en un
sistema de videojuego, comprendiendo el sistema un controlador de
juego, una unidad de control portátil y una pantalla de vídeo,
estando acoplado el controlador de juego a la unidad de control y a
la pantalla de vídeo, conteniendo la unidad de control un
acelerómetro y un sensor de luz, detectando el acelerómetro la
inclinación de la unidad de control con respecto a un eje, estando
alojado el sensor de luz en la unidad de control, estando el método
caracterizado por las etapas de:
- utilizar el acelerómetro en la unidad de control para generar una señal de aceleración que indica la inclinación de la unidad de control con respecto al eje;
- transmitir la señal de aceleración al controlador de juego;
- procesar la señal de aceleración con el controlador de juego para controlar el movimiento del personaje en la pantalla de vídeo;
- utilizar el sensor de luz en la unidad de control para detectar uno o más píxeles de luz de la pantalla de vídeo y generar de esta manera una señal de puntería;
- transmitir la señal de puntería al controlador de juego;
- determinar a partir de la señal de puntería los píxeles de luz detectados de la pantalla de vídeo por el sensor de luz;
- generar una señal de vídeo que representa el movimiento del personaje del juego que es independiente de una dirección de puntería de la unidad de control; y
- determinar si se ha alcanzado un objetivo en la pantalla de vídeo.
13. Método, según la reivindicación 12, en el
que el acelerómetro comprende un recinto de micromecánica y una
masa.
14. Método, según la reivindicación 12, que
comprende además las etapas de:
- inclinar el acelerómetro en torno al eje; y
- generar un cambio en la capacitancia.
15. Método, según la reivindicación 12, en el
que la unidad de control está modelada en forma de pistola.
16. Método, según la reivindicación 12, que
comprende, además, las etapas de:
- trazar diversos píxeles individuales en la pantalla de vídeo, de uno en uno, a lo largo de filas horizontales.
17. Método, según la reivindicación 16, que
comprende, además, la etapa de asignar a cada píxel una coordenada
horizontal y vertical.
18. Método, según la reivindicación 17, que
comprende, además, la etapa de almacenar las coordenadas horizontal
y vertical de los píxeles a los que se apunta en la pantalla de
vídeo en respuesta a la recepción de la señal de puntería en el
controlador de juego.
19. Sistema de videojuego, según la
reivindicación 1, en el que dicha unidad de control (14) portátil
está caracterizado por un interruptor (17) que tiene al
menos dos selecciones para conmutar entre el funcionamiento del
acelerómetro (18) y el sensor de luz (20).
20. Unidad de control (14) portátil, según la
reivindicación 19, en el que dicho interruptor (17) tiene una
primera selección del interruptor que permite el funcionamiento del
acelerómetro (18), una segunda selección del interruptor que
permite el funcionamiento del sensor de luz (20) y una tercera
selección del interruptor que permite el funcionamiento tanto del
sensor de luz como del acelerómetro.
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