移动式遥控视频游戏系统

1.一种用户可选择环境的游戏系统，此游戏系统包括：
一台含有捕捉图像的照相机的移动式遥控车辆；和
一台适用于将游戏数据叠加到来自移动式遥控车辆的照相机的 图像上的计算机。
2.按权利要求1的游戏系统，其中：
移动式遥控车辆中包括用于与游戏系统进行无线通信的第一根 天线；
游戏系统包括被用于与移动式遥控车辆进行无线通信的第二根 天线。
3.按权利要求2的游戏系统，其中，第一和第二根天线适用于将 移动式遥控车辆中的照相机所捕捉到的图像从第一根天线发送给第 二根天线。
4.按权利要求2的游戏系统，其中，第一和第二根天线适用于将 移动式遥控车辆中的传感器所捕捉到的传感器数据从第一根天线发 送给第二根天线。
5.按权利要求2的游戏系统，此游戏系统还包括一个控制单元， 适用于控制移动式遥控车辆的运动，此控制单元中包含第二根天线。
6.按权利要求2的游戏系统，其中，第一根天线被设计并安装， 以便能够与第二个移动式遥控车辆进行无线通信。
7.按权利要求1的游戏系统，其中，移动式遥控车辆可以通过计 算机被远程操作。
8.按权利要求1的游戏系统，其中，移动式遥控车辆包括适用于 感知环境的传感器。
9.按权利要求8的游戏系统，其中，传感器包括一种适用于感知 与对象相撞的碰撞传感器。
10.按权利要求8的游戏系统，其中，传感器包括一种适用于确 定对象距离的景深传感器。
11.按权利要求8的游戏系统，其中，计算机适合于使用来自传 感器的数据，以便将游戏数据叠加到来自移动式遥控车辆的照相机的 图像上。
12.按权利要求8的游戏系统，其中：
传感器包括第二个用于捕捉图像的照相机；和
计算机被用于将游戏数据叠加到来自移动式遥控车辆上的照相 机和第二台照相机的图像中。
13.按权利要求1的游戏系统，其中，计算机适用于将所提供的 游戏角色叠加到来自在移动式遥控车辆上的照相机的图像中。
14.按权利要求13的游戏系统，其中，计算机系统适用于利用数 字方法用一个游戏角色替换第二台移动式遥控车辆的图像。
15.按权利要求1的游戏系统，其中，计算机适用于将特殊效果 叠加到来自在移动式遥控车辆上的照相机的图像中。
16.按权利要求1的游戏系统，游戏系统还包括一种适用于与移 动式遥控车辆进行交互作用的远程对象。
17.按权利要求16的游戏系统，其中，远程对象可以跟踪移动式 遥控车辆。
18.按权利要求16的游戏系统，其中，远程对象包括能被用于与 游戏系统进行无线通信的天线。
19.按权利要求16的游戏系统，其中，远程对象包括适用于与移 动式遥控车辆进行无线通信的天线。
20.按权利要求16的游戏系统，其中，远程对象包括能够捕捉图 像的照相机。
21.按权利要求20的游戏系统，其中，计算机适用于将游戏数据 叠加到来自远程对象上的照相机的图像上。
22.按权利要求1的游戏系统，游戏系统还包括一个被连接到计 算机上的控制单元，该控制单元适用于控制移动式遥控车辆的运动。
23.按权利要求1的游戏系统，其中，移动式遥控车辆处于计算 机的视线距以外。
24.一种在具有移动式遥控车辆的游戏系统中使用一台计算机的 方法，该方法包括：
从照相机接收图像；
提供游戏数据；
将游戏数据叠加到从照相机接收到的图像上；和
将被叠加后的图像和游戏数据显示给用户。
25.按权利要求24的方法，其中，移动式遥控车辆中包括照相机。
26.按权利要求24的方法，其中，提供的游戏数据包括：
计算游戏角色的位置；和
将游戏角色放置到图像中其相应位置上。
27.按权利要求24的方法，其中，计算位置包括计算游戏角色的 方位和尺寸。
28.按权利要求24的方法，其中，提供游戏数据包括根据移动式 遥控运输车辆的位置提供游戏数据。
29.按权利要求24的方法，其中，提供游戏数据包括加入特殊效 果。
30.一种游戏系统，包括：
一台含有捕捉图像的照相机的移动式遥控车辆；
一个做游戏的人可选择的环境，该移动式遥控车辆能在其中工 作，游戏数据可以同做游戏的人可选择的多个环境的一个一起使用； 和    一台适用于将游戏数据叠加到来自移动式遥控车辆的照相机的 图像上的计算机。
31.按权利要求30的游戏系统，其中：
移动式遥控车辆包括用于与游戏系统进行无线通信的第一根天 线；和
游戏系统包括被用于与移动式遥控车辆进行无线通信的第二根 天线。
32.按权利要求31的游戏系统，其中，第一和第二根天线适用于 将移动式遥控车辆中的照相机所捕捉到的图像从第一根天线发送给 第二根天线。
33.按权利要求31的游戏系统，其中，第一和第二根天线适用于 将移动式遥控车辆中的传感器所捕捉到的传感器数据从第一根天线 发送给第二根天线。
34.按权利要求31的游戏系统，此游戏系统还包括一个控制单 元，其适用于控制移动式遥控车辆的运动，此控制单元包含第二根天 线。
35.按权利要求31的游戏系统，其中，第一根天线被设计并安装， 以便能够与第二个移动式遥控车辆进行无线通信。
36.按权利要求30的游戏系统，其中，移动式遥控车辆可以通过 计算机被远程操作。
37.按权利要求30的游戏系统，其中，移动式遥控车辆包括适用 于感知环境的传感器。
38.按权利要求37的游戏系统，其中，传感器包括一种适用于感 知与对象相撞的碰撞传感器。
39.按权利要求37的游戏系统，其中，传感器包括一种适用于确 定对象距离的景深传感器。
40.按权利要求37的游戏系统，其中，计算机适合于使用来自传 感器的数据，以便将游戏数据叠加到来自移动式遥控车辆的照相机的 图像上。
41.按权利要求37的游戏系统，其中：
传感器包括第二个用于捕捉图像的照相机；和
计算机被用于将游戏数据叠加到来自移动式遥控车辆上的照相 机和第二台照相机的图像中。
42.按权利要求30的游戏系统，其中，计算机适用于将所提供的 游戏角色叠加到来自在移动式遥控车辆上的照相机的图像中。
43.按权利要求42的游戏系统，其中，计算机适用于利用数字方 法用一个游戏角色替换第二台移动式遥控车辆的图像。
44.按权利要求30的游戏系统，其中，计算机适用于将特殊效果 叠加到来自在移动式遥控车辆上的照相机的图像中。
45.按权利要求30的游戏系统，游戏系统还包括一种适用于与移 动式遥控车辆进行交互作用的远程对象。
46.按权利要求45的游戏系统，其中，远程对象可以跟踪移动式 遥控车辆。
47.按权利要求45的游戏系统，其中，远程对象包括适用于与游 戏系统进行无线通信的天线。
48.按权利要求45的游戏系统，其中，远程对象包括适用于与移 动式遥控车辆进行无线通信的天线。
49.按权利要求45的游戏系统，其中，远程对象包括能够捕捉图 像的照相机。
50.按权利要求49的游戏系统，其中，计算机适用于将游戏数据 叠加到来自远程对象上的照相机的图像上。
51.按权利要求30的游戏系统，游戏系统还包括一个被连接到计 算机上的控制单元，该控制单元适用于控制移动式遥控车辆的运动。
52.按权利要求30的游戏系统，其中，移动式遥控车辆处于计算 机的视线距以外。
53.按权利要求30的游戏系统，其中该图像缺乏任何游戏数据。
54.按权利要求30的游戏系统，其中该图像是用于该游戏数据的 一个背景。
55.按权利要求54的游戏系统，其中该背景与该游戏数据无关。
56.按权利要求30的游戏系统，其中该游戏数据是多个做游戏的 人可选择的游戏数据之一。
57.按权利要求56的游戏系统，其中每个游戏数据可以同每个环 境一起使用。
58.一种游戏系统，包括：
一台含有能够捕捉图像的照相机的移动式遥控车辆；
一个做游戏的人可选择的环境，该移动式遥控车辆能在其中工 作，游戏数据可以同做游戏的人可选择的多个环境的一个一起使用； 和一个适用于控制移动式遥控车辆的运动的控制单元，该控制单元 含有来自在移动式遥控车辆上的照相机平视显示的图像。
59.按权利要求58的游戏系统，其中：
移动式遥控车辆包括一根适用于与控制单元进行无线通信的第 一天线；
控制单元包括适用于与移动式遥控车辆进行无线通信的第二根 天线。
60.按权利要求58的游戏系统，其中该图像缺乏任何游戏数据。
61.按权利要求58的游戏系统，其中该图像是用于该游戏数据的 一个背景。
62.按权利要求61的游戏系统，其中该背景与该游戏数据无关。
63.按权利要求58的游戏系统，其中该游戏数据是多个做游戏的 人可选择的游戏数据之一。
64.按权利要求63的游戏系统，其中每个游戏数据可以同每个环 境一起使用。
65.一种在具有移动式遥控车辆的游戏系统中使用一台计算机的 方法，该方法包括：
由一个做游戏的人从多个游戏数据可与其一起使用的做游戏的 人可选择的环境中选择一个用于移动式遥控车辆的环境；
从照相机接收做游戏的人可选择的环境的图像；
提供游戏数据；
将游戏数据叠加到从照相机接收到的图像上；和
将被叠加后的图像和游戏数据显示给做游戏的人。
66.一种按权利要求65的方法，其中，移动式遥控车辆包括照相 机。
67.按权利要求65的方法，其中，提供的游戏数据包括：
计算游戏角色的位置；和
将游戏角色放置到图像中该位置上。
68.按权利要求67的方法，其中，计算位置包括计算游戏角色的 方位和尺寸。
69.按权利要求65的方法，其中，提供游戏数据包括根据移动式 遥控运输车辆的位置提供游戏数据。
70.按权利要求65的方法，其中，提供游戏数据包括加入特殊效 果。
71.按权利要求65的方法，其中接收图像包括接收在该图像中没 有游戏数据。
72.按权利要求65的方法，其中接收图像包括接收用于该游戏数 据的一个背景。
73.按权利要求72的方法，其中接收一个背景包括接收与该游戏 数据无关的背景。
74.按权利要求65的方法，进一步包括从多个做游戏的人可选择 的游戏数据选择该游戏数据。
75.按权利要求74的方法，其中每个游戏数据可同每个环境一起 使用。

发明领域\n本发明有关一种游戏系统，尤其是关于一种其中含有一可被远程操 作的遥控车辆的游戏系统。\n发明背景\n作为娱乐的遥控车辆操作在几十年中经历了各种各样的形式。从最 初的模型铁路到如今发展而成的射频控制特技车模，用户已经无需真 实地“在方向盘后”进行操作，而能够操作一种或另一种形式的车辆。 远程操作也向用户提供了机会去体验操作那些通常不能被操作的运输 工具如火车和飞机。\n计算机提供了用户另一种自娱自乐的方式。在视频游戏出现的早 期，计算机让用户体验一种具有奇异角色、甚至不同物理规律的全新 环境。计算机也通过将用户置于一种仿真环境中让用户模拟遥控操作 的体验。计算机仿真遥控车辆具有两个主要优点：首先，不会弄坏现 实中的玩具；第二，用户所见到的景物好象如用户坐在车辆控制面板 后所见到的一样。\n但是，任何一种这类娱乐形式都具有缺点。使用遥控车辆时，用 户必须保持在车辆的视线距(LOS)内才能进行遥控操作。遥控车辆 无论如何不能使用户投入到一个不同的环境中：用户被限制于与真 实对象之间进行交互作用的过程中。另一方面，计算机仿真要求计 算机能够生成用户所见的整个视线范围。计算机仿真不能够利用真 实世界环境的优点，甚至无法让用户将真实世界与虚拟环境调合在 一起。\n本发明阐述了与现有技术相关的上面提到的和其它的一些问 题。\n附图简述\n图1表示了按本发明的一个实施例的计算机系统、控制单元和移动 式遥控车辆。\n图2表示了图1所示计算机系统中显示的一个范例。\n图3表示了按图1的与远程对象进行交互的移动式遥控车辆。\n图4表示了按图1的彼此间进行交互的两台遥控车辆。\n图5表示了第一个实施例将游戏呈现给用户所使用的处理过 程。\n图6表示了图5中用于提供游戏数据的处理过程所含的更详细的内 容。\n详细说明\n图1表示按本发明第一个实施例的一种计算机系统105。计算机系 统105中包括一台计算机110、一台监视器115、一个键盘120和一只 鼠标125。按本发明第一个实施例，计算机110中包括一个中央处理单 元、一个存储器和一个高速缓存(未表示)。计算机系统105中也包 括其它未在图1中给出的设备，例如其它的输入/输出设备或者打印 机。\n移动式遥控车辆135(在简图中给出)中提供了本发明第一个实施 例中的部分娱乐功能。移动式遥控车辆135包括一台照相机140，它能 够抓取实时的图象数据(即从移动式遥控车辆135的正面所见的视 图)。移动式遥控车辆135也含有传感器145和150。传感器145和 150能够感知移动式遥控车辆周围的环境。例如，传感器145可能是一 种景深传感器，能确定环境中对象的距离；传感器150可能是一种碰 撞传感器，确定车辆与一周围对象之间是否接触。移动式遥控车辆135 也可能含有其它的传感器。\n在第一个实施例中，移动式遥控车辆135包括用于无线控制移动式 遥控车辆135的天线155。天线155允许对移动式遥控车辆135进行 遥控，而不必使控制单元处于移动式遥控车辆135的视线距(LOS)之 内。本技术领域中的人员应该认识到还可能有其它的实现方法，例如 利用有线线路技术可以实际地将控制单元与移动式遥控车辆135连接 起来。\n在另一种实施例中，照相机140可以被安装到一个可以进行调整的 吊杆上。这样让用户可以半独立于移动式遥控车辆135而控制照相机。 例如，照相机140可以被转动或倾斜一定角度，提供除直接正对移动 式遥控车辆135以外的一种视角。照相机140的定向可以利用控制单 元160中的一个定点机构而被实现(参见如下内容)，或者也可以由 计算机系统105被实现。\n在第一个实施例中，控制单元160被连接到计算机系统105。控制 单元160具有一些用于控制移动式遥控车辆135的运动的控制命令。 在图1中，可移动式遥控车辆135是一辆轿车，控制单元160包括方 向盘165和踏板170A和170B。本领域中的技术人员应该认识到依据 移动式遥控车辆135的实施例，能用于控制移动式遥控车辆135的其 它技术也是可能被使用的。例如，如果移动式遥控车辆135是某一类 型的水上工具，控制单元160可能包括一个方向盘和推进杆。或者， 如果移动式遥控车辆135是一架飞机，那么控制单元160可以包括 方向杆、推进杆和踏板。在第一个实施例中，控制单元160包括特 殊运载工具控制项，用于确定移动式遥控车辆135所属类型。但是， 本领域中的技术人员应该认识到：其它控制形式也是可以使用的。 例如，利用射频控制的车辆，通常会使用两个操作杆控制车辆的运 动：一个用于控制加速和减速，一个用于控制车辆的方向。甚至还 可以清除控制单元中的所有控制项，而利用计算机系统105控制车 辆的运动。\n控制单元160也包括用于与移动式遥控车辆135进行通信的天线 175。如上所述，在第一个实施例中，天线175允许用户没有视线距 (LOS)地无线控制移动式遥控车辆135。但是，也可能对移动式遥控 车辆135实现有线控制和有限的无线视线距(LOS)操作。\n在第一个实施例中，控制单元160仅包括用以控制车辆的必备的最 少设备。操作车辆并不需要的任何部件都未被包括在控制单元160中。 例如，控制单元160中不包括用于显示油表、计速器、武器装载以及 其它这类信息的显示屏。但是，这类信息被当作游戏数据处理，并被 叠加到要被显示到计算机系统105上的图像上。然而，本领域中的技 术人员应该认识到包括必要的仪表并将其作为控制单元160一部分的 其它类型的实施例也可能被采用。\n在第一个实施例中，计算机系统105通过控制单元160和天线 175，从移动式遥控车辆135中接收来自照相机140的图像，和来自传 感器145和150中的传感器数据。压缩方法可以被采用以让信息更快 进行传输，但这并不是必需的。通过使用传感器数据计算由计算机生 成的角色和游戏数据的位置、尺寸和方向，并将计算机生成的数据叠 加到来自照相机140的图像上，计算机系统105就能创建由真实世界 图像和虚拟数据所合成的图像。(使用来自照相机140的图像减轻了 计算机系统105的负荷。)因为移动式遥控车辆135上的照相机140 实际上是用户的“眼睛”，游戏数据是相对移动式遥控车辆135的位 置而被生成的。合成图像允许用户在一种可由用户选择的真实世界环 境中操作移动式遥控车辆135，除去玩具有移动式遥控车辆135的计算 机控制的随机游戏之外。\n在另一种可替代的实施例中，控制单元160未被连接到计算机105 上，反而，观察窗(visor)180被连接到控制单元160。观察窗(visor) 180包括所有向用户提供显示内容的设备，这些内容还要被显示在计算 机系统105上。实际上，观察窗180是一种耐用的监视器。假设控制 单元160包括生成游戏数据的设备(例如，处理器、存储器等)，观 察窗180可以向用户显示用户可以从计算机105上看到的同样的内 容。如果控制单元160不能生成游戏数据，那末，观察窗180仍能将 接收到的来自移动式遥控车辆135上的图形实时地进行显示，让用户 可以操作没有视线距(LOS)的移动式遥控运输系统135。\n在另一个替换的实施例中，移动式遥控车辆135包括一个以上的照 相机。来自所有照相机的图像被计算机105接收，并在需要时在游戏 中使用。例如，在一种驾驶游戏中，第二个照相机朝后地被安装在移 动式遥控车辆135上，以便提供仿真后视镜的图像。\n在另一个替换的实施例中，移动式遥控车辆135可能还包括不得不 进行仿真的对象。例如，移动式遥控车辆135可包括导弹和导弹发射 器，以用在具有大量枪战场面的游戏中。移动式遥控车辆135也可以 转动或者倾斜导弹发射器，这样，用户可以无需移动移动式遥控车辆 135而调整导弹的瞄准目标。导弹可以利用控制单元160中的定点机构 实现操作，或者可以由计算机系统105操作。\n图2表示了一种采用了本发明第一个实施例的计算机系统105上 所可能显示的内容。在图2中，屏幕快照205显示了一个房间内的视 图210。用户正在玩一种具有大量激战场面的游戏，这种游戏要求玩家 用激光束摧毁所有猛兽。视图210开始于从移动式遥控车辆135的照 相机140上接受的实时的图像。显示在视图210中的真实世界对象是 墙和挡块212。然后，计算机系统叠加游戏数据。在图2中，游戏数据包 括如猛兽215的生物(猛兽215是在此过程中要被杀死的)、激光束 目标217、激光束218和污迹220。污迹220表示早先已经被杀死的生 物留在墙壁上留下的痕迹。游戏数据如污迹220可能只是一种暂时的 效果，随着时间的流逝会隐去，这样，在一段足够长的时间过后，污 迹220就看不见了。这样有助于防止计算机系统105必须生成越来越 多的游戏数据，以至于可能造成游戏逐渐变慢。\n利用移动式遥控车辆135上的传感器如传感器145和150，计算机 系统105可以确定移动式遥控车辆135所处的房间的特征。例如，如 果移动式遥控车辆135包括一种景深传感器，计算机系统105就能够 确定挡块212的尺寸和位置。然后，计算机系统就能仿真位于挡块212 后面的生物，例如生物225。\n屏幕快照205也向用户显示统计数据框230。统计数据框230向用 户提供有关其游戏中的成绩的信息。例如，统计数据框230中显示了 用户杀死猛兽的成功率/失败率，车辆的模拟速度和方向以及模拟的剩 余油量。根据所玩的游戏，其它的统计数据也可以被显示。\n在另一个可选择的实施例中，计算机系统105可以增加特殊效果。 例如，在图2中，计算机系统105可以模仿闪亮的块212以便表现激 光束的闪光218。\n在另一个实施例中，移动式遥控车辆135可以与远程对象之间进行 交互作用。这些远程对象是游戏的一部分，允许游戏中包括更多真实 世界的元素。这样做有助于减少计算机系统105必需生成的游戏数据 量。图3表示了与这些远程对象进行交互作用的移动式遥控车辆135 (在俯视图中)。在图3中，移动式遥控车辆135是一只被放在池塘 中的小船。远程对象310A-310D是水雷。远程对象310A-310D被编 程，这样，当移动式遥控车辆135与远程对象之一接触时，计算机就 模仿能够破坏移动式遥控车辆135的爆炸。\n为了与移动式遥控车辆135进行交互，远程对象310A-310D必须 能够与计算机系统105进行通信。远程对象310A-310D可以直接通过 控制单元上的天线与计算机系统进行通信，或者可以通过移动式遥控 车辆135(例如，作为一种半带信道)进行通信。\n远程对象310A-310D可以是静物(例如漂浮的水雷)或者运动物 体(例如，一架追击飞机)。此外，远程对象310A-310D可以包括类 似于照相机140的照相机以及类似于在移动式遥控车辆135上的传感 器145和150的传感器。来自远程对象310A-310D的图像和/或数据 被计算机系统105所利用，就如同利用来自移动式遥控车辆135上的 图像和/数据一样。根据周围环境，用户可以同时被提供来自所有远程 对象310A-310D的照相机的图像，或者被要求选择来自某一特定远程 对象310A-310D的图像。\n在使用远程对象的另一个实施例中，计算机系统105可以被调整为 根据同一传感器的数据改变移动式遥控车辆135的模拟的反应。计算 机系统105可以被设置成在接触到环境中的一个普通对象时按一种方 式进行反应，而在接触到被插入到游戏环境中的一个远程对象时作出 不同的另一种反应。例如，当传感器确定移动式遥控车辆135撞到池 塘305的边缘时，计算机系统105会模拟对移动式遥控车辆135的轻 微碰撞损伤。但是，当传感器确定移动式遥控车辆135碰到远程对象 310A-310D之一时，计算机系统105会模拟对移动式遥控车辆135的 更为严重的破坏。\n图4表示了两台进行交互的移动式遥控车辆。在这一实施例中，游 戏是一种追逐性游戏，在游戏中由不同用户操作的两台移动式遥控车 辆互相追逐。为了使游戏更加真实，计算机系统105利用数字方法将 一台移动式遥控车辆从另一台移动式遥控车辆的图像内清除。因此， 例如，当计算机系统105确定移动式遥控车辆405处在来自移动式遥 控车辆135的图像内时，计算机系统105就用数字方法将移动式遥控 车辆405从该图像中清除，并利用游戏角色410替代。\n有几种方法让计算机系统105能够确定移动式遥控车辆405在图 像中的位置以便将其清除。除了让计算机系统105扫描图像得到移动 式遥控车辆405的外形外，这两台移动式遥控车辆可以通过相互通信 (在图中用虚线415表示)以保持彼此被告知他们的位置。(计算机 系统105需要从用户那里了解另一台移动式遥控车辆的位置以便维持 游戏的挑战性。)或者，移动式遥控车辆可以在关键位置上被配有反 射器。本领域中的技术人员也应该认识到，还有其它能够用于对移动 式遥控车辆405进行定位以便利用数字方法将其从图像中清除的技 术。\n图5表示了被计算机用于向用户提供游戏的处理过程。在程序框 505中，计算机接收图像和传感器数据以便使用。如上所述，图像和传 感器数据可以来自移动式遥控车辆或者来自远程对象。在程序框510 中，计算机根据图像和传感器资源中的位置(即移动式遥控车辆或者 远处对象)提供游戏数据。在程序框515中，计算机叠加游戏数据到 图像上。最终，在程序框520中，计算机将图像显示出来，并将游戏 数据提供给用户。\n图6表示了被用在提供游戏数据(例如，一种游戏角色)中的处理 过程的详细内容。在程序框605中，计算机接收源位置。在程序框610 中，计算机确定游戏角色的位置、尺寸和方向。最后，在程序框615 中，计算机将游戏角色叠放在图像中它的相应位置上。\n由此，已经以一个实施例说明和描述了我们发明的原理，对于本领 域中的技术人员显而易见的是：本发明可以在不背离这些基本原理的 条件下可以在布局和细节方面进行修改。在伴随的权利要求的精神和 范围内，我们主张提出所有这样的修改。