專利名稱：一種全身式仿真游戲設(shè)備的制作方法
一種全身式仿真游戲設(shè)備本發(fā)明涉及游戲設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種全身式仿真游戲設(shè)備。游戲設(shè)備伴隨游戲的發(fā)展歷程經(jīng)過(guò)了多代更新，從早期的屏幕+鍵盤，到屏幕+鍵盤+鼠標(biāo)，到掌上手持設(shè)備+體感游戲等等的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有了多種類型的選擇以適應(yīng)不同游戲的需要?，F(xiàn)在的游戲設(shè)備大部分都是由一個(gè)屏幕+部分輔助游戲設(shè)備(鍵盤、鼠標(biāo)、方向盤)的模式，游戲者從屏幕獲得視覺(jué)信息，游戲處理裝置通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)、方向盤等設(shè)備采集用戶指令。在這種模式下，游戲者信息來(lái)源單一，頭部需要固定看向屏幕，長(zhǎng)時(shí)間游戲后會(huì)損傷頸部肌肉。且因多為坐式游戲，身體無(wú)法獲得鍛煉，長(zhǎng)時(shí)間游戲損傷身體健康。 最近有出現(xiàn)部分體感游戲，如體感網(wǎng)球游戲等，但仍然沒(méi)有脫離屏幕+手持體感設(shè)備的范疇。本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足，而提供一種全身式仿真游戲設(shè)備。游戲者可以通過(guò)各種傳感系統(tǒng)與游戲軟件進(jìn)行充分的交互，頭部不需要固定，身體也可以進(jìn)行充分的運(yùn)動(dòng)，享受前所未有的游戲帶入性，達(dá)到真正的立體游戲體驗(yàn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計(jì)了一種全身式仿真游戲設(shè)備，包括顯示游戲圖像的圖像顯示模塊I、CPU處理器5、存儲(chǔ)器6及聲音播放器2，所屬圖像顯示模塊I包括可隨人臉移動(dòng)的顯示屏；所述聲音播放器2包括可隨人臉移動(dòng)的揚(yáng)聲器；所述CPU處理器5處理收到的圖像和聲音數(shù)據(jù)并分別傳送給圖像顯示模塊I和聲音播放器2。還包括音頻傳感系統(tǒng)8，所述音頻傳感系統(tǒng)8包括采集游戲者語(yǔ)音信息的麥克風(fēng)81,所述麥克風(fēng)81將采集到語(yǔ)音信息傳送給CPU處理器5，所述CPU處理器5進(jìn)行處理后再將游戲者的語(yǔ)音信號(hào)傳送給游戲軟件和/或網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備，經(jīng)處理后，轉(zhuǎn)為特定指令操控游戲界面的游戲人物。還包括視頻傳感系統(tǒng)9，所述視頻傳感系統(tǒng)9包括采集游戲者的面部特征的面部采集攝像頭91，所述面部采集攝像頭91將采集到的圖像信息傳送到CPU處理器5，所述CPU處理器5進(jìn)行處理后再將游戲者的視頻信號(hào)傳送給游戲軟件和/或網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備，經(jīng)處理后，形成游戲界面的游戲人物造型。所述視頻傳感系統(tǒng)9還包括采集游戲者手部動(dòng)作及身體動(dòng)作的體姿采集攝像頭92，所述體姿采集攝像頭92將采集到的圖像信息傳送到CPU處理器5，所述CPU處理器5進(jìn)行處理后再將游戲者的視頻信號(hào)傳送給游戲軟件和/或網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備，經(jīng)處理后，形成游戲界面的游戲人物造型。還包括一體姿傳感系統(tǒng)3，所述體姿傳感系統(tǒng)3包括體姿參考點(diǎn)模塊31、大關(guān)節(jié)傳感模塊32及小關(guān)節(jié)傳感模塊33，所述體姿參考點(diǎn)模塊31提供參考位置，所述大關(guān)節(jié)傳感模塊32及小關(guān)節(jié)傳感模塊33通過(guò)無(wú)線測(cè)距方式采集游戲者的全身體姿位移角度信息，并傳輸給CPU處理器5，CPU處理器5進(jìn)行處理游戲者的全身體姿位移角度信息，傳送給游戲軟件和/或網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備，經(jīng)處理后，轉(zhuǎn)為特定指令操控游戲界面的游戲人物。還包括一位移系統(tǒng)4，所述位移系統(tǒng)4包括位移傳感器41、位移信號(hào)接收器42，所述位移傳感器41采集游戲者移動(dòng)信息發(fā)送給位移信號(hào)接收器42，所述位移信號(hào)接收器42再將接收到的數(shù)據(jù)信息傳輸給CPU處理器5，再傳送給游戲軟件和/或網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備，通過(guò)圖像顯示模塊還原游戲者當(dāng)前位置狀態(tài)，經(jīng)處理后，轉(zhuǎn)為特定指令操控游戲界面的游戲人物。所述位移傳感器41采用按鍵式、感應(yīng)式或屏蔽式位移傳感器并配置位置臨界警
生口 ο還包括一受力反饋系統(tǒng)7，所述受力反饋系統(tǒng)7包括游戲仿真道具71、振動(dòng)器72、 控制器73及電源74，所述振動(dòng)器72、控制器73安裝在游戲仿真道具71上，控制器73通過(guò)信號(hào)連接CPU處理器5。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計(jì)合理，游戲者可以通過(guò)各種傳感系統(tǒng)與游戲軟件進(jìn)行充分的交互，不需要大屏幕、頭部不需要固定，身體也可以進(jìn)行充分的運(yùn)動(dòng)，享受前所未有的游戲帶入性，達(dá)到真正的立體游戲體驗(yàn)。而且，本發(fā)明長(zhǎng)期使用可以鍛煉身體肌肉，增強(qiáng)體質(zhì)，值得推廣應(yīng)用。圖I是本發(fā)明的電路原理圖；圖2是本發(fā)明的圖像顯示模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的體姿傳感系統(tǒng)的模擬示意圖；圖4是本發(fā)明的小關(guān)節(jié)傳感模塊的模擬示意圖；圖5是本發(fā)明的按鍵式位移系統(tǒng)的模擬示意圖；圖6是本發(fā)明的感應(yīng)式位移系統(tǒng)的模擬示意圖；圖7是本發(fā)明的屏蔽式位移系統(tǒng)的模擬示意圖；圖8是本發(fā)明的受力反饋系統(tǒng)的模擬示意圖；圖中1為圖像顯示模塊、2為聲音播放器、3為體姿傳感系統(tǒng)、31為體姿參考點(diǎn)模塊、32為大關(guān)節(jié)傳感模塊、33為小關(guān)節(jié)傳感模塊、4為位移系統(tǒng)、41為位移傳感器、42為位移信號(hào)接收器、5為CPU處理器、6為存儲(chǔ)器、7為受力反饋系統(tǒng)、71為游戲仿真道具、72為振動(dòng)器、73為控制器、74為電源、8為音頻傳感系統(tǒng)、81為麥克風(fēng)、9為視頻傳感系統(tǒng)、91為面部采集攝像頭、92為體姿采集攝像頭。下面結(jié)合附圖
對(duì)本發(fā)明作以下進(jìn)一步說(shuō)明如圖I所示，本發(fā)明主要由視頻傳感系統(tǒng)9、音頻傳感系統(tǒng)8、體姿傳感系統(tǒng)3、位移系統(tǒng)4、受力反饋系統(tǒng)7、圖像顯示模塊I、CPU處理器5、存儲(chǔ)器6及聲音播放器2組成。一、視頻傳感系統(tǒng)包括由面部采集攝像頭91和體姿采集攝像頭92組成。
圖像顯示模塊I是游戲者主要的視覺(jué)來(lái)源，其主要功能為顯示游戲圖像，且能隨人臉移動(dòng)。顯示屏可以采用眼鏡式、頭盔式等方式(如圖2)，減小了顯示面積，有效降低成本。顯示效果可以用普通的圖像顯示和3D立體圖像顯示。面部采集攝像頭91用于采集游戲者的面部特征，可用于游戲處理，如通過(guò)表情控制游戲人物，采集游戲者當(dāng)前面部表情作為游戲人物表情來(lái)源等等。I個(gè)或多個(gè)攝像頭可以固定在面部前方和側(cè)方，以得到立體效果的圖像。體姿采集攝像頭92通過(guò)I個(gè)或多個(gè)攝像頭采集圖像信息，通過(guò)圖像數(shù)據(jù)處理，采集游戲者手部動(dòng)作及身體動(dòng)作，可用于游戲處理，如通過(guò)手勢(shì)發(fā)出魔法，操控飛劍等?？梢怨潭ㄔ陬i部、胸口或四周以達(dá)到3D全景采集，增強(qiáng)效果。視頻傳感系統(tǒng)可將特定面部、手部或身體動(dòng)作轉(zhuǎn)換為特定信息，經(jīng)游戲軟件處理后轉(zhuǎn)為特定效果。 圖像信息傳輸使用有線或無(wú)線傳輸技術(shù)、使用USB、藍(lán)牙、WIFI等成熟的數(shù)據(jù)傳輸方式傳輸視頻數(shù)據(jù)。二、音頻傳感系統(tǒng)由麥克風(fēng)81組成。麥克風(fēng)81主要功能為采集游戲者聲音數(shù)據(jù)，可隨人臉移動(dòng)，可進(jìn)行初步處理，傳遞給游戲軟件，以減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。一個(gè)或多個(gè)麥克采集聲音數(shù)據(jù)，并通過(guò)模擬電路或處理器對(duì)聲音做初步處理，以達(dá)到放大聲音信號(hào)、增強(qiáng)有用部分聲音信號(hào)、規(guī)律性語(yǔ)音片段轉(zhuǎn)為命令信息等效果。使用范例咒語(yǔ)-規(guī)律性聲音片段。聲音播放器2主要功能為播放游戲聲音,可隨人臉移動(dòng),通過(guò)多個(gè)發(fā)聲源(揚(yáng)聲器，俗稱喇叭)，可做到全方位立體聲音效果。聲音信息傳輸使用有線或無(wú)線傳輸技術(shù)、使用USB、藍(lán)牙、WIFI等成熟的數(shù)據(jù)傳輸方式傳輸音頻數(shù)據(jù)。三、體姿傳感系統(tǒng)由體姿參考點(diǎn)模塊31、大關(guān)節(jié)傳感模塊32和小關(guān)節(jié)傳感模塊33組成。無(wú)線方式時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)為射頻無(wú)線發(fā)送接收模塊(常用的是2. 4G、433M等波段)，傳送數(shù)據(jù)并通過(guò)計(jì)時(shí)方式計(jì)算節(jié)點(diǎn)間距離。體姿參考點(diǎn)模塊31提供參考位置，作為其他傳感模塊的基準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)使用情況可以使用多個(gè)。只采集人體本身的體姿信息時(shí)，可考慮使用3個(gè)基點(diǎn)。需要取得相對(duì)底座的位置信息時(shí)，可考慮使用3 6個(gè)基點(diǎn)。其他傳感模塊通過(guò)無(wú)線測(cè)距，根據(jù)多點(diǎn)定位原理得到相對(duì)基點(diǎn)的坐標(biāo)。大關(guān)節(jié)傳感模塊32負(fù)責(zé)大關(guān)節(jié)位置信息傳遞，如頭頂、手腕、手肘、膝蓋、腳腕、腳尖和其他輔助游戲設(shè)備(如刀、劍等)。大關(guān)節(jié)位置信息可以通過(guò)無(wú)線測(cè)距方式采集，也可配合視覺(jué)傳感系統(tǒng)中的手勢(shì)姿態(tài)采集模塊獲得位置信息(如圖3)。小關(guān)節(jié)傳感模塊33負(fù)責(zé)小關(guān)節(jié)位置信息傳遞，如手掌指關(guān)節(jié)和其他輔助游戲設(shè)備(如爪狀武器等)?？梢允褂脽o(wú)線測(cè)距方式采集小關(guān)節(jié)信息(如圖4)。手指關(guān)節(jié)只能單向彎曲，因此也可以使用按壓式、觸發(fā)式、壓阻式等傳感器采集關(guān)節(jié)位移角度信息(如圖4)，也可以配合視覺(jué)傳感系統(tǒng)中的手勢(shì)姿態(tài)采集模塊獲得位置信息。體姿參考點(diǎn)模塊，大、小關(guān)節(jié)傳感模塊搭配，從而得到游戲者全身體姿信息，在游戲軟件中還原游戲者當(dāng)前狀態(tài)。四、位移系統(tǒng)位移系統(tǒng)是游戲者控制游戲人物移動(dòng)的橋梁，有以下3種方案按鍵式、感應(yīng)式、屏蔽式。為了安全，還應(yīng)該設(shè)置游戲者位置臨界報(bào)警裝置，防止游戲者撞擊到邊界。按鍵式，游戲者用腳踩踏方向鍵，控制游戲人物移動(dòng)(如圖5)。感應(yīng)式,使用感應(yīng)圈或感應(yīng)點(diǎn)替代方向控制鍵，無(wú)死角控制游戲人物移動(dòng)，更靈活(如圖6)。
感應(yīng)圈或感應(yīng)點(diǎn)可以使用壓感式感應(yīng)線圈或光敏傳感器。屏蔽式，當(dāng)游戲者激活屏蔽狀態(tài)時(shí)，游戲人物行動(dòng)與游戲者暫時(shí)脫離，游戲者移動(dòng)到安全位置后，解除屏蔽狀態(tài)，恢復(fù)游戲者與游戲人物的聯(lián)動(dòng)關(guān)系(如圖7)。在屏蔽期間，游戲人物行動(dòng)與游戲者體姿傳感器無(wú)關(guān)，游戲者無(wú)法用體姿傳感器控制游戲人物。進(jìn)入或解除屏蔽狀態(tài)，可使用按鈕、語(yǔ)音或圖像控制。五、受力反饋系統(tǒng)受力反饋系統(tǒng)使用游戲仿真道具，反饋游戲人物在游戲中的受力，如武器碰撞、身體碰撞等?？捎枚帱c(diǎn)震動(dòng)系統(tǒng)模擬拉扯、推動(dòng)、撞擊和振動(dòng)等效果，可以采用震動(dòng)器。當(dāng)不同位置遭受撞擊等變化時(shí)，不同點(diǎn)位的震動(dòng)器發(fā)生震動(dòng)，通過(guò)震動(dòng)器的選擇和強(qiáng)度變化，模擬不同的效果(如圖8)。游戲仿真道具集成特定標(biāo)志，可在游戲中還原為特定游戲效果。使用范例法杖集成魔法，可瞬發(fā)；盔甲集成加血、抗魔等效果。本發(fā)明并不受上述實(shí)施方式的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種全身式仿真游戲設(shè)備，包括顯示游戲圖像的圖像顯示模塊、CPU處理器、存儲(chǔ)器及聲音播放器，其特征在于所屬圖像顯示模塊包括可隨人臉移動(dòng)的顯示屏；所述聲音播放器包括可隨人臉移動(dòng)的揚(yáng)聲器；所述CPU處理器處理收到的圖像和聲音數(shù)據(jù)并分別傳送給圖像顯示模塊和聲音播放器。
2.如權(quán)利要求I所述的全身式仿真游戲設(shè)備，其特征在于還包括音頻傳感系統(tǒng)，所述音頻傳感系統(tǒng)包括采集游戲者語(yǔ)音信息的麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)將采集到語(yǔ)音信息傳送給CPU處理器，所述CPU處理器進(jìn)行處理后再將游戲者的語(yǔ)音信號(hào)傳送給游戲軟件和/或網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備，經(jīng)處理后，轉(zhuǎn)為特定指令操控游戲界面的游戲人物。
3.如權(quán)利要求I或2所述的全身式仿真游戲設(shè)備，其特征在于還包括視頻傳感系統(tǒng)，所述視頻傳感系統(tǒng)包括采集游戲者的面部特征的面部采集攝像頭，所述面部采集攝像頭將采集到的圖像信息傳送到CPU處理器，所述CPU處理器進(jìn)行處理后再將游戲者的視頻信號(hào)傳送給游戲軟件和/或網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備，經(jīng)處理后，形成游戲界面的游戲人物造型。
4.如權(quán)利要求I或2所述的全身式仿真游戲設(shè)備，其特征在于所述視頻傳感系統(tǒng)還包括采集游戲者手部動(dòng)作及身體動(dòng)作的體姿采集攝像頭，所述體姿采集攝像頭將采集到的圖像信息傳送到CPU處理器，所述CPU處理器進(jìn)行處理后再將游戲者的視頻信號(hào)傳送給游戲軟件和/或網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備，經(jīng)處理后，形成游戲界面的游戲人物造型。
5.如權(quán)利要求I或2所述的全身式仿真游戲設(shè)備，其特征在于還包括一體姿傳感系統(tǒng)，所述體姿傳感系統(tǒng)包括體姿參考點(diǎn)模塊、大關(guān)節(jié)傳感模塊及小關(guān)節(jié)傳感模塊，所述體姿參考點(diǎn)模塊提供參考位置，所述大關(guān)節(jié)傳感模塊及小關(guān)節(jié)傳感模塊通過(guò)無(wú)線測(cè)距方式采集游戲者的全身體姿位移角度信息，并傳輸給CPU處理器，CPU處理器進(jìn)行處理游戲者的全身體姿位移角度信息，傳送給游戲軟件和/或網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備，經(jīng)處理后，轉(zhuǎn)為特定指令操控游戲界面的游戲人物。
6.如權(quán)利要求I或2所述的全身式仿真游戲設(shè)備，其特征在于還包括一位移系統(tǒng)，所述位移系統(tǒng)包括位移傳感器、位移信號(hào)接收器，所述位移傳感器采集游戲者移動(dòng)信息發(fā)送給位移信號(hào)接收器，所述位移信號(hào)接收器再將接收到的數(shù)據(jù)信息傳輸給CPU處理器，再傳送給游戲軟件和/或網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備，通過(guò)圖像顯示模塊還原游戲者當(dāng)前位置狀態(tài)，經(jīng)處理后，轉(zhuǎn)為特定指令操控游戲界面的游戲人物。
7.如權(quán)利要求6所述的全身式仿真游戲設(shè)備，其特征在于所述位移傳感器采用按鍵式、感應(yīng)式或屏蔽式位移傳感器并配置位置臨界警告。
8.如權(quán)利要求I或2所述的全身式仿真游戲設(shè)備，其特征在于還包括一受力反饋系統(tǒng)，所述受力反饋系統(tǒng)包括游戲仿真道具、振動(dòng)器、控制器及電源，所述振動(dòng)器、控制器安裝在游戲仿真道具上，控制器通過(guò)信號(hào)連接CPU處理器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全身式仿真游戲設(shè)備，包括顯示游戲圖像的圖像顯示模塊、CPU處理器、存儲(chǔ)器及聲音播放器，其特征在于所屬圖像顯示模塊包括可隨人臉移動(dòng)的顯示屏；所述聲音播放器包括可隨人臉移動(dòng)的揚(yáng)聲器；所述CPU處理器處理收到的圖像和聲音數(shù)據(jù)并分別傳送給圖像顯示模塊和聲音播放器；本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計(jì)合理，游戲者可以通過(guò)各種傳感系統(tǒng)與游戲軟件進(jìn)行充分的交互，頭部不需要固定，身體也可以進(jìn)行充分的運(yùn)動(dòng)，享受前所未有的游戲帶入性，達(dá)到真正的立體游戲體驗(yàn)。
文檔編號(hào)A63F13/00GK102755745SQ20121026957
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者曾珠峰 申請(qǐng)人:曾珠峰