ES2892901T3 - Procedimiento de control de un elemento de visualización mediante una consola de juegos - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para controlar una posición y/o un desplazamiento de un elemento de visualización generado en una pantalla de visualización por una consola de videojuegos acoplada a un controlador de juego que comprende una palanca de control (10) dispuesta para moverse con al menos dos grados de libertad en un área determinada por un usuario, en donde el procedimiento comprende las etapas de: - medir una posición de la palanca de control (10) en la zona determinada con al menos un sensor (12) dando al menos una señal eléctrica en la salida por grado de libertad, - proyectar en un plano de base la posición de la palanca de control (10) medida con dicho al menos un sensor (12), para determinar un primer conjunto de coordenadas, - determinar un círculo de posiciones (Cp), centrado en una posición de reposo de la palanca de control (10) y pasando por la posición proyectada de la palanca de control (10) en el plano de base, - determinar un cuadrado circunscrito (Ccp) al círculo de posiciones (Cp), - proyectar en el cuadrado circunscrito (Ccp) al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas, - calcular un segundo conjunto de coordenadas en un sistema de coordenadas cartesiano, a partir de la proyección de dicha al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas sobre el cuadrado circunscrito (Ccp), para poder enviar el segundo conjunto de coordenadas cartesianas a la consola, que es una imagen del primer conjunto de coordenadas.
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento de control de un elemento de visualización mediante una consola de juegos
La presente invención se refiere en general a un procedimiento para controlar un elemento de visualización generado en una pantalla de visualización por una consola de videojuegos acoplada a un controlador de juego. En particular, la invención se refiere al control del elemento de visualización cuando el controlador de juego comprende una palanca o un joystick movido por un usuario para controlar la posición y/o el movimiento del elemento de visualización, que puede ser un cursor de puntería o una escena vista por un avatar del usuario, desde una posición en el juego o desde una cabina, por ejemplo.
Es conocido en la técnica anterior utilizar tanto un sistema de coordenadas según un sistema de coordenadas cartesiano como polar para gestionar la medición de la posición de la palanca, como se describe en el documento EP2450776A1. Sin embargo, a menudo es necesario enviar siempre las coordenadas de la consola de juegos de acuerdo con un sistema de coordenadas cartesiano, debido al formato estandarizado de la consola de juegos. Además, el documento EP 0823271 A1 describe un método en el que las coordenadas primera y segunda de una palanca de control se transforman en coordenadas tercera y cuarta con coeficientes diferentes.
Es una práctica común proyectar las posiciones medidas en un plano de base (que puede, por ejemplo, ser perpendicular a la palanca cuando esta última está en la posición de reposo, por ejemplo vertical). En el caso de que la palanca pueda moverse en una zona de movimiento limitada por un tope mecánico (como un círculo, un hexágono u otro polígono, cualquier forma o incluso una elipse), es común enviar a la consola una señal de escala completa cuando la palanca está en el tope y de acuerdo con una de las diagonales del plano de base, y no aumentar esta señal cuando la palanca pasa por las zonas de cuarto de círculo más allá de los bordes de un cuadrado inscrito en una proyección del tope mecánico, y teniendo sus vértices en las diagonales antes mencionadas.
La zona predeterminada de movimiento de la palanca se define como un área de espacio en la que la palanca puede moverse antes de entrar en contacto, por ejemplo, con la carcasa del controlador de juego. Como se sabe, este tapón puede ser un círculo o un polígono, como un octágono o un hexágono o incluso una elipse, por ejemplo. En consecuencia, este modo de gestión da como resultado una limitación de la zona de desplazamiento (que tiene una forma proyectada en forma de círculo, hexágono u otro polígono, cualquier forma o incluso una elipse) a una zona de medición efectiva (que es el cuadrado inscrito en el círculo proyectado).
Un objetivo de la presente invención es dar respuesta a los inconvenientes del documento del estado de la técnica mencionado anteriormente y en particular, en primer lugar, proponer un procedimiento para controlar una posición y/o un desplazamiento de un elemento generado en una pantalla de visualización por una consola de videojuegos acoplada a un controlador de juego que comprende una palanca de control dispuesta para moverse con al menos dos grados de libertad en un área determinada por un usuario, que explota toda el área de movimiento de la palanca de control, mientras envía coordenadas cartesianas a la consola de juegos.
Para ello, un primer aspecto de la invención se refiere a un procedimiento para controlar una posición y/o un desplazamiento de un elemento de visualización generado en una pantalla de visualización por una consola de videojuegos acoplada a un controlador de juego que comprende una palanca de control dispuesta para ser movida con al menos dos grados de libertad en un área determinada por un usuario, en donde el procedimiento comprende las etapas de:
- medir una posición de la palanca de control en la zona determinada con al menos un sensor que dé al menos una señal eléctrica en la salida por grado de libertad,
- proyectar en un plano de base la posición de la palanca de control medida con dicho al menos un sensor, para determinar un primer conjunto de coordenadas,
- determinar un círculo de posiciones, centrado en una posición de reposo de la palanca de control y pasando por la posición proyectada de la palanca de control en el plano de base,
- determinar un cuadrado circunscrito al círculo de posiciones,
- proyectar sobre el cuadrado circunscrito al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas,
- calcular un segundo conjunto de coordenadas en un marco cartesiano, sobre la base de la proyección de dicha al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas sobre el cuadrado circunscrito, así que al poder enviar a la consola el segundo conjunto de coordenadas cartesianas que es una imagen del primer conjunto de coordenadas. El procedimiento según la implementación anterior comprende una etapa que permite definir un cuadrado circunscrito al círculo de posiciones (es decir, un cuadrado que rodea el círculo de posiciones, y cuyos lados son cada uno tangentes al círculo de posiciones), que ofrece la posibilidad de realizar una proyección en uno de los lados del cuadrado circunscrito de la posición proyectada en el plano de base. Esta segunda proyección permite pasar de una posición proyectada que se encuentra en el círculo de posiciones a una segunda posición proyectada (definida por la proyección de al menos una de las coordenadas de la posición proyectada) que está por su parte
sobre el cuadrado circunscrito. Esto permite definir fácilmente coordenadas cartesianas, e incluso cuando la palanca de control está en tope mecánico sobre un tope mecánico de forma circular, hexagonal o poligonal, de cualquier forma o incluso elíptica, se obtienen naturalmente coordenadas que están en el cuadrado circunscrito al círculo de posiciones más grande posible (porque la palanca de control está en el tope mecánico). Para las posiciones de la palanca donde la proyección pertenece al círculo de posiciones y al cuadrado circunscrito, la transformación no cambia las coordenadas, pero para todas las demás posiciones, el método equivale a alargar la norma del vector de posición (con la proyección sobre el cuadrado circunscrito), para obtener coordenadas sobre un cuadrado.
En consecuencia, la proyección sobre el cuadrado circunscrito permite definir un segundo punto de posición (teniendo como coordenadas el segundo conjunto de coordenadas) que permite construir un segundo vector entre el origen (posición de reposo) y el segundo punto cuya norma es mayor o igual a la norma de un primer vector construido entre el origen y la posición proyectada en el plano de base. Las normas serán iguales solo si la palanca de control se mueve en una dirección cardinal, y en todas partes la norma del segundo vector será mayor que la norma del primer vector.
Cabe señalar que cuando la palanca de control se mueve a lo largo de un eje cardinal (es decir, solo vertical u horizontalmente, o solo en abscisas o solo en ordenadas), entonces no hay modificación de las coordenadas porque el círculo de posiciones es tangente al cuadrado circunscrito. Como corolario, cuando la palanca de control se mueve en cualquier lugar que no sea a lo largo de un eje cardinal o en un punto donde la posición proyectada pertenece al círculo de posiciones y al cuadrado circunscrito, la proyección sobre el cuadrado circunscrito equivale a aumentar o alargar una de las coordenadas medidas, para definir el segundo conjunto de coordenadas cartesianas. Además, la palanca se puede montar en una conexión de bola y casquillo con respecto al controlador de juego, es decir, que es móvil en dos rotaciones, pero no en traslación o en una tercera rotación (generalmente alrededor de la palanca). Sin embargo, el procedimiento también se aplica a una palanca que se puede mover según dos traslaciones en un plano y que se bloquea según las tres rotaciones y una traslación. Como se ha indicado, basta con que la palanca sea móvil en dos grados de libertad para poder aplicar el método objeto de la invención.
Además, la proyección en el plano de base es ventajosamente una proyección ortogonal con respecto al plano de base, pero se puede considerar una proyección oblicua, es decir, que la dirección de proyección no es perpendicular al plano de base, sino inclinada (al menos algunos grados, por ejemplo) con respecto al plano de base. En otras palabras, el plano de base puede ser perpendicular a la palanca cuando esta última se encuentra en la posición de reposo, pero esto no es necesario para implementar el método objeto de la invención. Sin embargo, se debe tener cuidado de mantener una buena resolución, de modo que la dirección de proyección no se incline más de 20°, por ejemplo, con respecto al plano de base. Esto equivale a realizar una proyección en un plano de base que no es perpendicular a la palanca de control en su posición de reposo.
Ventajosamente, la etapa de proyectar dicha al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas sobre el cuadrado circunscrito comprende una etapa que consiste en determinar un punto de posición proyectada como punto de intersección de un eje que lleva un radio del círculo de posiciones, pasando por la posición proyectada, con el cuadrado circunscrito. En otras palabras, la posición proyectada se proyecta nuevamente en la dirección del rayo que define una de las coordenadas de un sistema de coordenadas polares o cilíndricas (la distancia al origen). De acuerdo con el método preferido, la etapa de proyectar dicha al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas sobre el cuadrado circunscrito comprende una etapa que consiste en proyectar la posición proyectada sobre el cuadrado circunscrito, según una dirección de proyección definida por un radio del círculo de posición, que pasa por la posición proyectada.
Ventajosamente, la etapa de calcular el segundo conjunto de coordenadas cartesianas comprende:
- una etapa de calcular una primera longitud como la longitud de un segmento que conecta el centro del círculo de posiciones a la posición proyectada,
- una etapa para calcular una segunda longitud como la longitud de un segmento que conecta el centro del círculo de posiciones con el punto de la posición proyectada (ubicado en el cuadrado circunscrito),
- una etapa de multiplicar cada coordenada del primer conjunto de coordenadas por un factor definido por una relación de la segunda longitud a la primera longitud. El primer conjunto de coordenadas es según el sistema cartesiano, y la última etapa de esta implementación equivale a realizar una homotecia en cada coordenada del primer conjunto de coordenadas. La razón de homotecia es mayor o igual a 1, y es igual a la razón de la distancia desde el origen del punto de posición proyectada (perteneciente al cuadrado circunscrito) a la distancia desde el origen de la posición proyectada (perteneciente al círculo de posiciones). La relación de homotecia es igual a 1 solo cuando la palanca de control se mueve en una dirección cardinal o en una posición donde la posición proyectada pertenece simultáneamente al círculo de posiciones y al cuadrado circunscrito. En todos los demás casos, es mayor que 1. En el caso de un tope mecánico circular, la relación es máxima cuando la palanca de control está en diagonal, es igual a la raíz cuadrada de 2 (aproximadamente 1.414).
De acuerdo con una primera alternativa, la etapa de proyectar dicha al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas sobre el cuadrado circunscrito comprende al menos una etapa que consiste en proyectar la posición proyectada sobre el cuadrado circunscrito, según una dirección definida de proyección por un eje de un sistema de coordenadas ortonormal.
De acuerdo con un caso particular de la primera alternativa, la etapa de proyectar dicha al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas sobre el cuadrado circunscrito comprende:
- una sola etapa que consiste en proyectar la posición proyectada sobre el cuadrado circunscrito, según una primera dirección de proyección definida por un eje de un marco de referencia ortonormal que define la distancia más corta entre la posición proyectada y el cuadrado circunscrito, para definir un único punto de proyección. Este método evita el cálculo de coeficientes de conversión, lo que permite transmitir rápidamente el segundo conjunto de coordenadas. Ventajosamente, el segundo conjunto de coordenadas cartesianas está definido por las coordenadas cartesianas del único punto de proyección.
Como segunda alternativa, la invención se refiere a un método para controlar una posición y/o un desplazamiento de un elemento de visualización generado en una pantalla de visualización por una consola de videojuegos acoplada a un controlador de juegos que comprende una palanca de control dispuesta para ser movida con al menos dos grados de libertad en un área determinada por un usuario, en donde el procedimiento comprende las etapas de: - medir una posición de la palanca de control en la zona determinada con al menos un sensor que dé al menos una señal eléctrica en la salida por grado de libertad,
- proyectar en un plano de base la posición de la palanca de control medida con dicho al menos un sensor, para determinar un primer conjunto de coordenadas,
- determinar un sector angular que comprende la posición proyectada de la palanca de control, entre una pluralidad de sectores angulares predefinidos del plano de base, comprendiendo cada sector angular al menos un punto de referencia a través del cual pasa un círculo de referencia centrado en una posición de reposo del control de palanca, - determinar un cuadrado de referencia circunscrito al círculo de referencia del sector angular determinado (incluida la posición proyectada),
- determinar al menos un coeficiente multiplicador definido en función del sector angular determinado sobre la base de una proyección del punto de referencia en el cuadrado de referencia circunscrito,
- calcular un segundo conjunto de coordenadas multiplicando cada coordenada del primer conjunto de coordenadas con dicho al menos un coeficiente multiplicador, para poder enviar a la consola el segundo conjunto de coordenadas cartesianas que es una imagen del primer conjunto de coordenadas. El procedimiento según esta implementación siempre utiliza una proyección desde un círculo de referencia a un cuadrado circunscrito, pero para determinar un coeficiente multiplicador válido para un conjunto de puntos unidos en un mismo sector angular. En otras palabras, la conversión se realiza en lotes de puntos. No obstante, al igual que en el primer aspecto, se pasa por una proyección de un punto de referencia que forma parte de un círculo para definir un segundo punto proyectado que forma parte de un cuadrado circunscrito al círculo.
Aquí nuevamente, el procedimiento permite definir un segundo punto de posición (que tiene como coordenadas el segundo conjunto de coordenadas) que permite construir un segundo vector entre el origen (la posición de reposo) y el segundo punto de posición de cuya norma es mayor o igual a la norma de un primer vector construido entre el origen y la posición proyectada en el plano de base. Las normas serán iguales solo si la palanca de control se mueve en una dirección cardinal o en una posición donde la posición proyectada pertenece simultáneamente al círculo de posiciones y al cuadrado circunscrito, y en todas partes la norma del segundo vector será mayor que la norma del primer vector.
Ventajosamente, cada sector angular de la pluralidad de sectores angulares predefinidos está definido por la intersección de dos rectas que pasan por la posición de reposo con dos círculos centrados en la posición de reposo, de manera que recortan y cubren toda la superficie de posibles proyecciones de la posición de la palanca de control en el plano de base. En otras palabras, cada sector angular es una porción de una corona o un cuarto de disco. Es posible prever segmentar la partición o segmentar más en áreas alejadas de la posición de reposo, para mantener la misma precisión de cálculo.
Ventajosamente, las etapas consisten en determinar el círculo de posiciones, determinar el cuadrado circunscrito al círculo de posiciones, proyectar dicha al menos una coordenada sobre el cuadrado circunscrito y calcular el segundo conjunto de coordenadas en un sistema de coordenadas cartesiano (según la implementación preferida, la primera alternativa o la segunda alternativa) se realizan de antemano para todas las posibles posiciones proyectadas de la palanca de control en el plano de base, de manera que se defina una tabla predefinida para convertir el primer conjunto de coordenadas en el segundo conjunto de coordenadas. En otras palabras, las etapas relacionadas con la proyección se realizan antes del uso del controlador de juego, para crear una tabla de conversión predefinida que se almacena en los medios de almacenamiento de ordenador del controlador de juego. Como resultado, los cálculos son limitados cuando se usa el dispositivo de juego.
Ventajosamente, dicha tabla de conversión predefinida comprende como entrada el primer conjunto de coordenadas, y da como salida un coeficiente a multiplicar por cada coordenada del primer conjunto de coordenadas, para calcular el segundo conjunto de coordenadas. Los cálculos se limitan a multiplicar el primer conjunto de coordenadas por el coeficiente.
Ventajosamente, dicha tabla de conversión predefinida comprende como entrada el primer conjunto de coordenadas y da como salida el segundo conjunto de coordenadas.
En otras palabras, las etapas que consisten en determinar el círculo de posiciones, determinar el cuadrado circunscrito al círculo de posiciones, proyectar sobre el cuadrado circunscrito dicha al menos una coordenada y calcular el segundo conjunto de coordenadas en un sistema de coordenadas cartesiano se llevan a cabo utilizando una tabla de conversión predefinida,
comprendiendo dicha tabla de conversión predefinida como entrada el primer conjunto de coordenadas, y dando como salida un coeficiente a multiplicar por cada coordenada del primer conjunto de coordenadas, para calcular el segundo conjunto de coordenadas.
Ventajosamente, el procedimiento de control comprende una etapa que consiste en enviar el segundo conjunto de coordenadas cartesianas a la consola de juegos.
Ventajosamente, la posición y/o el desplazamiento del elemento de visualización generado en la pantalla de visualización se modifica en base al segundo conjunto de coordenadas cartesianas.
Ventajosamente, las etapas hasta la etapa de cálculo del segundo conjunto de coordenadas se realizan con una primera resolución, y se prevé una etapa que consiste en reducir la resolución antes de la etapa de enviar el segundo conjunto de coordenadas a fin de enviar el segundo conjunto de coordenadas de acuerdo con una segunda resolución, menor que la primera resolución. Esta implementación permite mantener una buena precisión durante los cálculos y enviar el segundo conjunto de coordenadas en un formato que no requiere mucho tiempo de cálculo para la consola de juegos o de tiempo de transmisión entre el controlador y la consola.
Otras características y ventajas de la presente invención surgirán con mayor claridad al leer la siguiente descripción detallada de tres realizaciones de la invención dadas a modo de ejemplos no limitativos e ilustradas por los dibujos adjuntos, en los que:
- la Figura 1 representa una vista en sección de una palanca de control de un controlador de videojuegos, para controlar una posición y/o un desplazamiento de un elemento de visualización generado en una pantalla de visualización por un video de consola de juegos acoplado al controlador de juego, por el procedimiento según a la invención;
- la Figura 2 representa una primera implementación del procesamiento de la posición medida de la palanca de control de la Figura 1 realizado por el procedimiento según la invención;
- la Figura 3 muestra una segunda implementación del procesamiento de la posición medida de la palanca de control de la Figura 1 realizado por el procedimiento según la invención;
- las Figuras 4a y 4b muestran una tercera implementación del procesamiento de la posición medida de la palanca de control de la Figura 1 realizado por el procedimiento según la invención;
- la Figura 5 muestra el caso de una palanca de control desplazable en una zona delimitada por un tope mecánico de forma hexagonal.
La Figura 1 muestra una palanca de control 10 de un dispositivo de juego. Una palanca de control 10 de este tipo también puede denominarse “joystick” o “palanca”. Normalmente, dicha palanca de control 10 está dispuesta en una superficie superior de un controlador de juego, para poder ser accionada y movida por un usuario de una consola de videojuegos, por ejemplo, para provocar el movimiento de un personaje, un movimiento de una barra de observación, o incluso el movimiento de una cámara virtual de un videojuego.
En general, la palanca de control 10 es, por lo tanto, móvil con respecto a una carcasa 20 del controlador de videojuegos, y se puede articular con respecto a la carcasa 20 según una rótula como se muestra en la Figura 1. Otros enlaces entre la palanca de control 10 y la carcasa 20 son posibles como, por ejemplo, una conexión que solo permite un movimiento plano de la palanca de control 10.
Sin embargo, la palanca de control 10 solo se puede mover en una zona de movimiento predefinida y limitada por un tope circular 20a. En el caso mostrado, el tope 20a es un borde del alojamiento 20, formando un orificio a través del cual pasa la palanca de control 10 a través del alojamiento 20. Por lo tanto, la siguiente descripción está vinculada a una forma circular del tope mecánico, y otras formas de tope son posibles y se mencionarán después de la descripción de este modo en particular. Para detectar los movimientos de la palanca de control 10, esta última se conecta a al menos un sensor de posición 12, como un potenciómetro. Un sensor de posición 12 de este tipo permite
detectar los movimientos de la palanca de control 10 y, por lo tanto, calcular, por ejemplo, una posición de un punto PL de la palanca de control 10.
En el presente caso, la palanca de control 10 se puede mover aquí de acuerdo con dos grados de libertad, de modo que, por supuesto, se pueden proporcionar dos sensores de posición, o un solo sensor de posición con dos pistas de medición para medir con precisión todas las posiciones que la palanca de control 10 puede ocupar.
El tope 20a es un círculo (por supuesto, como se mencionó anteriormente, son posibles otras geometrías de tope: polígono, hexágono octágono, elipse), y si se proyectan las posiciones del punto PL en un plano de base, perpendicular a la palanca de control cuando este último está en la posición de reposo (como se representa en la Figura 1 en línea continua), las posiciones proyectadas están todas contenidas en un círculo de tope Cm visible en las Figuras 2 o 3. El plano de base puede inclinarse algunos grados de un plano perpendicular a la palanca de control cuando esta última se encuentra en posición de reposo, y entonces el saliente del tope mecánico circular será una elipse en este plano inclinado.
De hecho, vemos en las Figuras 2 y 3 el círculo de tope Cm, que es el límite del movimiento de la palanca de control 10. Convencionalmente, se entenderá que, cuando la palanca de control 10 está parada, el controlador de juego debe enviar a la consola de juegos la información de que la intensidad del movimiento es máxima cuando la palanca de control 10 está en posición.
Sin embargo, el movimiento de la palanca de control 10 está limitado por un círculo, pero la consola de juegos debe recibir una posición de la palanca de control 10 como un conjunto de coordenadas cartesianas, y la norma de un vector entre el origen del sistema de coordenadas cartesianas y la posición proyectada en el plano de base debe ser máxima.
En el sistema de coordenadas cartesianas (x-x'; y-y') representado en las Figuras 2 y 3, cuando la palanca de control 10 está en tope hacia arriba, a lo largo de una diagonal a 45°, la señal enviada a la consola debe estar en escala completa, por lo que las coordenadas cartesianas son, por ejemplo, (1, 1). Sin embargo, si dibujamos un cuadrado inscrito Cim en el círculo Cm, y si la palanca de control 10 se mueve hacia arriba fuera del cuadrado inscrito Cim, y todavía en el círculo Cm sin estar en contrafuerte, sería necesario aumentar aún más la coordenada según el eje y'-y, pero esto distorsionaría la interpretación que hace la consola porque la norma del vector entre el origen y la posición proyectada en el plano de base sería mayor que la del vector cuando la palanca de control 10 está en el tope en la diagonal.
En consecuencia, existiría una inconsistencia en la intensidad del desplazamiento restaurado por la consola: intensidad 1 cuando la posición proyectada de la palanca de control está en la diagonal a 45° y en el círculo Cm (palanca de control 10 en parada en 45°), y mayor intensidad cuando la posición proyectada de la palanca de control está fuera del cuadrado inscrito Cim, pero no en el círculo Cm (palanca de control 10 pasos en el tope).
Para evitar esta inconsistencia, tan pronto como la posición proyectada de la palanca de control 10 sale del cuadrado inscrito Cim, se impone una de las coordenadas cartesianas en 1, lo que equivale a ignorar cuatro zonas de desplazamiento, que son cuartos de discos definidos por las zonas del círculo de tope Cm que están fuera del cuadrado inscrito Cim.
Se entiende que cuando la palanca de control 10 se mueve en una dirección cardinal (la posición proyectada está por lo tanto en uno de los ejes yy' o xx'), entonces se alcanza la escala completa tan pronto como la posición proyectada está en o supera la plaza inscrita Cim.
Para subsanar este inconveniente, y para tener en cuenta toda el área de desplazamiento del círculo de tope Cm, la invención propone calcular el conjunto de coordenadas que se enviarán a la consola de juegos realizando una homotecia desde de la posición proyectada de la palanca de control en el plano de base.
La Figura 2 representa una primera implementación de este cálculo, en dos casos.
En el primer caso, la palanca de control está en la posición A, y la posición proyectada en el plano de base tiene las coordenadas (a1, a2). Primero, se determina un círculo de posiciones Cp, que pasa por la posición proyectada de coordenadas (a1, a2), y que se centra en la posición de reposo de la palanca de control (el origen del sistema de coordenadas (xx', yy')).
Luego, el procedimiento determina un cuadrado circunscrito Ccp al círculo de posiciones Cp, y determina el punto de intersección del rayo que pasa por la posición proyectada de coordenadas (a1, a2) con el cuadrado circunscrito Ccp, que tiene por coordenadas (a'1, a'2).
Estas son las coordenadas (a'1, a'2) que se enviarán a la consola de juegos. Para calcularlas, se determina la longitud del radio R1 del círculo de posiciones que pasa por el punto (a1, a2), gracias al teorema de Pitágoras
(ecuación 1). Y luego, se determina la longitud R2 del segmento que termina en el origen del sistema de coordenadas y el punto de coordenadas (a'1, a'2) gracias al teorema de Thales (ecuación 2).
Ecuación 1
Ecuación 2
Luego queda multiplicar cada coordenada del primer conjunto de coordenadas (a1, a2) por la relación R2/R1 para encontrar las coordenadas del segundo conjunto de coordenadas (a'1, a'2).
Por lo tanto, el procedimiento realiza una homotecia basada en una diferencia de dimensión entre el círculo de posiciones Cp y su círculo circunscrito Ccp. “Se aumenta” o “se mueve” artificialmente la posición proyectada hacia el cuadrado circunscrito Ccp, para encontrar el segundo conjunto de coordenadas. Esta es una proyección en la dirección radial.
Nótese que el segundo conjunto de coordenadas es igual al primer conjunto de coordenadas cuando la palanca de control se mueve solo en una dirección cardinal (a lo largo del eje xx' o yy'): la homotecia es entonces de relación 1. Además, la relación de homotecia es máxima cuando la palanca de control 10 se mueve a lo largo de una diagonal: la relación es entonces de aproximadamente 1,414, es decir, raíz cuadrada de 2.
En consecuencia, la consola recibe un segundo conjunto de coordenadas cartesianas, con la escala completa solo cuando la palanca de control está en el tope, y esto sin ignorar una zona de medición.
La posición B en la Figura 2 representa con precisión la palanca de control 10 en el tope, y las coordenadas de la posición proyectada son (b1, b2), ubicadas en el círculo de tope Cm. La transformación equivale a calcular la proyección de la posición proyectada sobre el cuadrado circunscrito Ccm según la dirección radial que pasa por la posición proyectada, para calcular el segundo conjunto de coordenadas (b'1, b'2) que se enviarán a la consola. El procedimiento según la invención puede realizar las etapas de determinar el círculo de posiciones Cp, el cuadrado circunscrito Ccp y proyectar cada medida de la posición de la palanca de control 10 para calcular el segundo conjunto de coordenadas con la relación de homotecia, o se puede construir una tabla predefinida calculando la relación de homotecia para todas las posiciones posibles, almacenar esta tabla predefinida en el controlador de juego y simplemente buscar la relación adecuada según una posición medida, y multiplicar las coordenadas medidas por la relación correcta para encontrar el segundo conjunto de coordenadas. Como alternativa, el segundo conjunto de coordenadas se puede almacenar directamente en la tabla predefinida.
La Figura 3 representa una primera alternativa. En esta alternativa, la determinación del círculo de posiciones Cp y del cuadrado circunscrito Ccp son idénticas. Sin embargo, en lugar de proyectar la posición proyectada en la dirección radial, el método realiza una sola proyección paralela a uno de los ejes xx' o yy', y en particular al lado del cuadrado circunscrito que está más cercano, para encontrar el segundo conjunto de coordenadas cartesianas para enviar a la consola de juegos.
En particular, en el caso de que la palanca de control 10 esté en la posición A, la posición proyectada tiene como primer conjunto de coordenadas (a1, a2). El lado del cuadrado circunscrito Ccp más cercano es el lado horizontal superior, por lo que las coordenadas del segundo conjunto de coordenadas serán (a’1, a’2), con:
a'1 = a1
a'2 = V(a12 a22)
En el caso en que la palanca de control 10 esté en la posición B (en el tope), la posición proyectada (en el círculo Cm por lo tanto) tiene el primer conjunto de coordenadas (b1, b2), y el lado del cuadrado circunscrito Ccm lo más cercano es el lado vertical derecho, por lo que la proyección de la posición proyectada en el cuadrado que se muestra en Ccm tendrá como segundo conjunto de coordenadas (b'1, b'2) con:
Las Figuras 4a y 4b muestran una tercera implementación posible para determinar el segundo conjunto de coordenadas cartesianas que se enviarán a la consola de juegos.
En esta implementación, el círculo de tope Cm y su cuadrado circunscrito no se muestran, para no sobrecargar las Figuras. En efecto, toda la superficie del círculo de tope Cm se corta en sectores angulares Si. Solo uno es visible en la Figura 4a, y es el que incluye la posición proyectada de la palanca de control 10 en la posición A. El sector angular en cuestión Si es una porción de corona delimitada lateralmente (o angularmente) por dos líneas rectas que pasan por el centro de la marca (la posición de reposo de la palanca de control 10). Toda la superficie del círculo de tope Cm está recortada por sectores angulares, de modo que es posible identificar para cada posición proyectada de la palanca de control un sector angular particular que lo contiene.
Para cada sector angular, es posible definir un punto de referencia contenido en este sector angular, un círculo de posiciones Cp que pasa por este punto de referencia y un cuadrado Ccp circunscrito a este círculo de referencia. Entonces es posible determinar la proyección del punto de referencia sobre el cuadrado circunscrito Ccp, según la dirección radial, y determinar un coeficiente multiplicador como la razón de las longitudes del segmento que conecta la proyección del punto de referencia (en el cuadrado circunscrito Ccp) en el origen y el radio del círculo de posiciones. Esto para cada sector angular Si.
En consecuencia, para cada punto de elemento de un sector angular particular Si, es posible multiplicar sus coordenadas del primer conjunto de coordenadas por el coeficiente de multiplicación específico de este sector, para calcular el segundo conjunto de coordenadas. Como se muestra en la Figura 4b, se proyectan con el mismo coeficiente de multiplicación todos los puntos del sector angular Si hacia un sector angular S'i, sustancialmente cuadrado.
En otras palabras, el procedimiento realiza un procesamiento por lotes o sector angular para limitar los cálculos por realizar, con la ayuda de una tabla de coeficientes multiplicadores que se almacena en el controlador de juego, y que da como función del ángulo sector Si que contiene la posición proyectada, el valor del coeficiente multiplicador que se utilizará.
Por supuesto, si hay dos dimensiones, el coeficiente multiplicador incluye dos valores, uno para cada dimensión. Se entenderá que se pueden realizar diversas modificaciones y/o mejoras obvias para los expertos en la técnica a las diversas realizaciones de la invención descritas en la presente descripción sin apartarse del alcance de la invención definido por las reivindicaciones adjuntas. En particular, se hace referencia a un primer conjunto de coordenadas y no se especifica en qué formato se encuentra este primer conjunto de coordenadas. La invención puede funcionar con un primer conjunto de coordenadas cilíndricas, esféricas o incluso cartesianas.
Como se mencionó anteriormente, el caso de un tope mecánico circular se ha tratado en detalle, pero se puede considerar por ejemplo el caso de un tope mecánico hexagonal, como se muestra en la Figura 5. El método es idéntico, con una proyección del posición de la palanca en un plano de base, luego una determinación de un círculo de posiciones que pasa por la posición proyectada de la palanca de control, luego la proyección de la posición proyectada en un cuadrado circunscrito en el círculo de posiciones.
Sin embargo, cuando la palanca de control está en tope mecánico en la carcasa, no puede ir más allá de la forma hexagonal que se muestra en la Figura 5. En el caso de que la palanca de control se mueva solo en el eje xx', entra rápidamente a tope con la carcasa, y se puede determinar un primer círculo de posiciones Cm1, así como un primer cuadrado circunscrito Ccm1. En el caso de que la palanca de control se mueva solo en el eje yy', se puede mover más antes de entrar en contacto con la carcasa (al nivel de un vértice del hexágono), y se puede determinar un segundo círculo de posiciones Cm2, así como un segundo cuadrado circunscrito Ccm2.
Como el segundo cuadrado circunscrito Ccm2 tiene un tamaño mayor que el primer cuadrado circunscrito Ccm1, existe una distorsión en el conjunto de segundas coordenadas obtenidas, que naturalmente presenta un estándar más alto cuando la palanca entra en tope mecánico al nivel de un vértice (segundo cuadrado circunscrito Ccm2) en lugar de en el medio de un lado (primer cuadrado circunscrito Ccm1). Sin embargo, esta distorsión es introducida por la forma del tapón mecánico y no por el método de la presente invención.
También podemos notar que la palanca de control no puede ir a los picos de la forma poligonal del tope mecánico (porque la palanca de control tiene un diámetro que entrará en tope en los dos lados que forman el vértice por intersección), lo que asciende sólo para “redondear” los vértices del hexágono representado para obtener las posibles posiciones de la palanca de control en el tope. El método con proyección en el plano de base, determinación del círculo de posiciones, del cuadrado circunscrito y proyecciones sigue siendo el mismo.
Claims (15)
1. Procedimiento para controlar una posición y/o un desplazamiento de un elemento de visualización generado en una pantalla de visualización por una consola de videojuegos acoplada a un controlador de juego que comprende una palanca de control (10) dispuesta para moverse con al menos dos grados de libertad en un área determinada por un usuario, en donde el procedimiento comprende las etapas de:
- medir una posición de la palanca de control (10) en la zona determinada con al menos un sensor (12) dando al menos una señal eléctrica en la salida por grado de libertad,
- proyectar en un plano de base la posición de la palanca de control (10) medida con dicho al menos un sensor (12), para determinar un primer conjunto de coordenadas,
- determinar un círculo de posiciones (Cp), centrado en una posición de reposo de la palanca de control (10) y pasando por la posición proyectada de la palanca de control (10) en el plano de base,
- determinar un cuadrado circunscrito (Ccp) al círculo de posiciones (Cp),
- proyectar en el cuadrado circunscrito (Ccp) al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas, - calcular un segundo conjunto de coordenadas en un sistema de coordenadas cartesiano, a partir de la proyección de dicha al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas sobre el cuadrado circunscrito (Ccp), para poder enviar el segundo conjunto de coordenadas cartesianas a la consola, que es una imagen del primer conjunto de coordenadas.
2. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación anterior, en donde la etapa de proyección de dicha al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas sobre el cuadrado circunscrito (Ccp) comprende una etapa que consiste en determinar un punto de posición proyectada como punto de intersección de un eje que lleva un radio del círculo de posiciones (Cp), que pasa por la posición proyectada, con el cuadrado circunscrito (Ccp).
3. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la etapa de proyección de dicha al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas sobre el cuadrado circunscrito (Ccp) comprende una etapa que consiste en proyectar la posición proyectada sobre el cuadrado circunscrito (Ccp) de acuerdo con una dirección de proyección definida por un radio del círculo de posiciones (Cp), pasando por la posición proyectada.
4. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en donde la etapa de cálculo del segundo conjunto de coordenadas cartesianas comprende:
- una etapa que consiste en calcular una primera longitud como la longitud de un segmento que conecta el centro del círculo de posiciones (Cp) con la posición proyectada,
- una etapa que consiste en calcular una segunda longitud como la longitud de un segmento que conecta el centro del círculo de posiciones (Cp) con el punto de la posición proyectada,
- una etapa que consiste en multiplicar cada coordenada del primer conjunto de coordenadas por un factor definido por una relación de la segunda longitud a la primera longitud.
5. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la etapa de proyección de dicha al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas sobre el cuadrado circunscrito (Ccp) comprende al menos una etapa que consiste en proyectar la posición proyectada sobre el cuadrado circunscrito (Ccp), según una dirección de proyección definida por un eje de un sistema de coordenadas ortonormal.
6. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación 1 o 5, en donde la etapa de proyección de dicha al menos una coordenada del primer conjunto de coordenadas sobre el cuadrado circunscrito (Ccp) comprende:
- una sola etapa que consiste en proyectar la posición proyectada sobre el cuadrado circunscrito (Ccp), según una primera dirección de proyección definida por un eje de referencia ortonormal que define la distancia más corta entre la posición proyectada y el cuadrado circunscrito (Ccp), para definir un único punto de proyección.
7. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación anterior, en donde el segundo conjunto de coordenadas cartesianas está definido por las coordenadas cartesianas del único punto de proyección.
8. Procedimiento de control de una posición y/o un desplazamiento de un elemento de visualización generado en una pantalla de visualización por una consola de videojuegos acoplada a un controlador de juego que comprende una palanca de control (10) dispuesta para moverse con al menos dos grados de libertad en una zona determinada por un usuario, en donde el procedimiento comprende las etapas que consisten en:
- medir una posición de la palanca de control (10) en la zona determinada con al menos un sensor (12) dando al menos una señal eléctrica en la salida por grado de libertad,
- proyectar en un plano de base la posición de la palanca de control (10) medida con dicho al menos un sensor (12), para determinar un primer conjunto de coordenadas,
- determinar un sector angular que comprende la posición proyectada de la palanca de control (10), entre una pluralidad de sectores angulares predefinidos del plano de base, comprendiendo cada sector angular al menos un punto de referencia por el que pasa un círculo de referencia centrado en una posición de reposo de la palanca de control (10),
- determinar un cuadrado de referencia circunscrito al círculo de referencia,
- determinar al menos un coeficiente multiplicador definido en función del sector angular determinado sobre la base de una proyección del punto de referencia en el cuadrado de referencia circunscrito,
- calcular un segundo conjunto de coordenadas multiplicando cada coordenada del primer conjunto de coordenadas con dicho al menos un coeficiente multiplicador, para poder enviar a la consola el segundo conjunto de coordenadas cartesianas que es una imagen del primer conjunto de coordenadas.
9. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación anterior, en donde cada sector angular de la pluralidad de sectores angulares predefinidos se define por la intersección de dos rectas que pasan por la posición de reposo con dos círculos centrados en la posición de reposo, de manera de cortar y cubrir toda la superficie de posibles proyecciones de la posición de la palanca de control (10) en el plano de base.
10. Procedimiento de control de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde las etapas que consisten en determinar el círculo de posiciones (Cp), determinar el cuadrado circunscrito (Ccp) al círculo de posiciones (Cp), proyectar sobre el cuadrado circunscrito (Ccp) dicha al menos una coordenada, y calcular el segundo conjunto de coordenadas en un sistema de coordenadas cartesianas se realizan de antemano para todas las posibles posiciones proyectadas de la palanca de control (10) en el plano de base, de modo que se defina una tabla predefinida de conversión el primer conjunto de coordenadas al segundo conjunto de coordenadas.
11. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación anterior, en donde dicha tabla de conversión predefinida comprende como entrada el primer conjunto de coordenadas, y genera como salida un coeficiente por multiplicar con cada coordenada del primer conjunto de coordenadas, para calcular el segundo conjunto de coordenadas.
12. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación 10, en donde dicha tabla de conversión predefinida comprende como entrada el primer conjunto de coordenadas y genera como salida el segundo conjunto de coordenadas.
13. Procedimiento de control de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa que consiste en enviar el segundo conjunto de coordenadas cartesianas a la consola de juegos.
14. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación anterior, en donde las etapas hasta la etapa de cálculo del segundo conjunto de coordenadas se realizan con una primera resolución, y en donde se prevé una etapa que consiste en reducir la resolución antes del paso de envío del segundo conjunto de coordenadas, a fin de enviar el segundo conjunto de coordenadas de acuerdo con una segunda resolución inferior a la primera resolución.
15. Procedimiento de control de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde la posición y/o el desplazamiento del elemento de visualización generado en la pantalla de visualización se modifica en base al segundo conjunto de coordenadas cartesianas.
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