CN1905924B - 虚拟纸牌游戏系统 - Google Patents

Abstract

一种虚拟纸牌系统提供这样一种纸牌游戏，其中该纸牌游戏以三维显示呈现于监视器屏幕上。该系统允许真人游戏者通过监视器屏幕来玩纸牌游戏。该监视器屏幕可以是触摸屏，其中该触摸屏允许真人游戏者直接输入指令。该显示在触摸屏上的纸牌游戏可配合图形操纵，实时响应来自真人游戏者的指令，例如在角部折弯纸牌来看背面。

Description

虚拟纸牌游戏系统

发明领域

本发明概括地说涉及一种虚拟纸牌游戏系统。 

发明背景 

许多现有技术纸牌游戏机在设计时没有考虑游戏者需要。例如，许多游戏者喜欢与纸牌和筹码进行互动。这样的游戏者享受从纸牌边缘渐渐地展示揭开底牌，而现场观众对他们进行欢呼时，所带来的悬念和兴奋的体验。目前，没有现有技术纸牌游戏机能完全满足这种需要。 

因此，本发明乃针对上述关注而构思并目前已经完成实践。 

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种虚拟纸牌游戏系统，该系统包括： 

处理单元； 

连接到该处理单元的多个游戏者屏幕；以及 

与每个游戏者屏幕关联的触摸传感单元，其响应通过触摸传感单元探测的连续触摸运动，显示在游戏者屏幕上的游戏纸牌用于图形操纵，该操纵包括三维显示，以便至少部分地从牌面朝下的显示上揭示游戏纸牌。 

根据本发明的另外方面，提供一种这样的方法，其中该方法对通过本发明探测的连续触摸运动进行响应而用图形方式操纵显示在触摸屏上的游戏纸牌，以便至少部分地从牌面朝下的显示上揭示该游戏纸牌，该方法包括： 

产生假想的细长组件，该组件垂直于连续触摸运动的方向；以及 

用图形方式映像其中该连续触摸运动作用在该假想细长组件的该游戏纸牌的一部分。 

附图概述 

借助于实例并结合附图，从以下书面描述中，本发明的实施例将得到更好的理解，同时对于本领域普通技术人员显而易见，而所述的仅是本发明的其中例子。其中： 

图1为本发明实例系统设置的俯视图； 

图2为示出了操作中的图1实例步骤的流程图； 

图3为示出了由图1中实例利用的纸牌折弯算法步骤的流程图； 

图4a为示出虚拟纸牌卷曲/弯曲的示意图； 

图4b为沿着直线X-X的图4a中虚拟纸牌的剖面图；以及 

详细描述 

在典型的实施例中，虚拟纸牌系统提供一种纸牌游戏，其中该纸牌游戏以三维显示呈现于监视器屏幕上。该系统允许真人游戏者通过监视器屏幕来玩纸牌游戏。该监视器屏幕可以是触摸屏，其中该触摸屏允许真人游戏者直接输入指令。实时响应来自真人游戏者的指令，该显示在触摸屏上的纸牌游戏可配合图形处理，例如在角部折弯纸牌来看底面。 

参考图1，在这里描述实例的系统设计包括桌子20、与触摸传感器结合的六个监视器1到6、中央处理器19、打印机17、以及五个智能卡读取器22。实例的详细说明如下。 

该桌子20可以是具有六个矩形空心空间的半圆设计，用于安装六个触摸屏监视器1到6。桌子可提供隔间或者空间，来放置中央处理器19、卡读取器22以及一个或多个音频话筒(在图1中未示出)。在这里描述的实例中，可把智能卡读取器22设置在真人游戏者坐或者站位置附近，每个游戏者触摸屏监视器1到5设置一个智能卡读取器22。 

通过中央处理器19，游戏操作的所有显示和计算均用电子方式进行。 

触摸屏监视器1到6每个均包括五个基本部件： 

i)例如基于电容、电阻、表面声波(SAW)/接地声波(GAW)或者类似技术的触摸传感器； 

ii)例如基于阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体或者具有在其上嵌入传感器显示屏的类似技术的监视器； 

iii)用于接收来自触摸传感器并响应中央处理器19而实现功能的控制器； 

iv)软件驱动器，该软件驱动器使控制器和中央处理器19连通，并使控制器识别通过触摸传感器探测的输入。 

如图1所示，中央处理器19可放置在桌子20下面，或者放置在桌子20外面。例如，中央处理器19可以是包括以下的计算机，该计算机包括处理单元(PU)、存储装置、具有视频输入/输出(I/O)到触摸屏监视器1到6视频接口的视频显示单元、至少一个具有声频I/O到声频话筒(该话筒在图1中没有示出)的声频输出单元、例如Windows#和Linux，Unix#等等的计算机操作系统、用于所有I/O外围设备的软件驱动器、以及用于连接到例如打印机17、卡读取器22等外围设备的串行/并行端口以及必要时的数据I/O接口和数据I/O转换器/分离器。 

计算机软件程序可存储在中央处理器19的存储装置中。该程序可在触摸屏监视器1到6上以图形用户界面(GUI)组织所有游戏元素的显示。有时考虑先前事件、现阶段状态或者预期事件，该程序可滤出用于动作的有关数据、翻译数据(如有必要在数据转换后)含义以及作用于翻译的结果。该数据可来自所有连接到程序上装置/设备的I/O接口。例如，确定游戏者在其中一个触摸屏监视器1到6上图形元素空间内位置触摸的位置。通过触摸屏的控制器，对应于每一触点的坐标可变为一串二进制数据。该数据然后通过串联从控制器传递到中央处理器19。该中央处理器19可提取数据，读取坐标，并表现与触点有关的动作。 

该程序可包含例如随机数字控制算法以及纸牌折弯算法的算法。该随 机数字控制算法例如可使用Gaming Labs International(GLI)鉴定的用于电子洗牌的随机数字发生器。该纸牌折弯算法可用来提供一种虚拟现实的纸牌翻动机构，其中该机构将随后详细描述。 

该程序可同时管理游戏操作，其中该程序可包括设定计时器，根据游戏者或者发牌人请求，用于在适当时间游戏者回答(在必要时)、出牌、撤回、示出和/或洗电子牌，以及如果游戏需要游戏者翻转时确保翻转正确顺序。在临到游戏前、在游戏期间或者刚结束后，该程序还可通过话筒以正确顺序(与显示同步)制造音响效果或者音乐，并用正确图形动画(在必要时)以正确顺序(与声音同步)显示在该GUI中的物体。 

该程序的另外特征能够在触摸屏监视器1到6和中央处理器19之间对数据进行实时传递和处理。例如，在Windows#操作系统平台中，Windows#消息处理和递归函数可用于执行实时运算。 

此外，该程序可包含跟踪在桌子20进行所有游戏的审计和印制报表的特征。 

打印机17可包括例如基于喷墨/喷泡、激光、点阵或者类似技术的印刷能力、存储装置、用于连接到诸如中央处理器19的计算机的串行/并行端口、使控制器与连接的计算机操作系统进行通信并协助控制器管理打印功能的软件驱动器、以及操作打印功能的控制器。在另外的实例中，打印机可在每个游戏者触摸屏监视器1到5处得到，例如用于打印游戏者期望的交易收据、获胜报告等等。 

智能卡读取器22可以是能利用具有数据存储能力的智能卡的电子器件。 

发牌人触摸屏监视器6位于发牌人的发牌区域，并显示GUI用于真实发牌人操作。做为选择，发牌人触摸屏监视器6显示自动电子发牌人的图形接口。在这种情况下，不需要人来从触摸屏监视器6上操作。如果想要真人发牌人，则该发牌人从GUI控制并管理游戏。当提到真人发牌人时，他的任务通常是游戏管理员，该管理员可包括纸牌游戏发起人、桌子老板和/或类似人员，该系统设计成具有全自动模式、半自动模式或者手动模式。 

显示在触摸屏监视器6上的GUI可包括容纳多层虚拟纸牌的计算机模拟纸牌鞋(shoe)7。纸牌的洗牌可在基于随机数字控制算法的计算机软件程序指令下进行。在洗牌后，洗牌后的牌可虚拟地位于在触摸屏监视器6上所示的计算机模拟鞋7上。纸牌的分发可模拟进行。利用从鞋7移动到游戏者分配的纸牌区域9(在触摸屏监视器3内纸牌区域9示出)或者发牌人分配的纸牌区域15的虚拟纸牌。 

游戏者触摸屏监视器1到5可均匀地靠近半圆桌子20的圆边设置，以便显示真人游戏者操作的GUI。 

此外，如上所述，可以有分配的纸牌区域9，其中放置分发纸牌并能够借助于真人游戏者通过触及触摸屏监视器而操作该分发的纸牌。此外还具有必要时激活而显示在显示器上的菜单条16。该菜单条16可包含游戏操作的热键，其中游戏者可进入操作。 

在游戏期间，发牌时间窗口开始。在该时间窗口期间，根据操作的游戏，该虚拟纸牌可被分发。在该发牌时间窗口结束后，观看纸牌时间窗口开始，在该观看纸牌时间窗口期间，游戏者能操作该纸牌。在朝纸牌中间拖动前，在纸牌区域9的虚拟纸牌上的最初触摸可显示纸牌在拖动方向向上卷曲/折弯的三维(3D)动画，这与真实的游戏者以悬念感窥视或者揭示真实纸牌相似。拖动是指游戏者的手指在进行最初触摸后以在触摸屏监视器1到5上恒定接触来运动。卷曲或者折弯的速度取决于手指拖曳运动的速度。为了极大地增加游戏活动的氛围，通过连接的话筒，动画可与游戏的同步音响效果结合。当观看纸牌时间窗口进行时，所有的虚拟纸牌可通过中央处理器19自动地展示。根据操作的游戏，时间窗口被启动的时期可彼此交错。 

游戏者可在任何时候退出桌子。 

图2例示了游戏活动的步骤，其中包含在图1的触摸屏监视器1前就坐的真人游戏者。 

在开始的步骤202，真人游戏者可触摸该触摸屏监视器11。在步骤204，触摸屏监视器的触摸传感器可探测该触摸并在触摸屏监视器1的控制器中 触发响应，以启动软件触摸屏驱动器。. 

在步骤206，该驱动器然后可产生触摸的二维(2D)信息。该信息可涉及在触摸屏监视器上接触位置的坐标。坐标的参照值可根据横轴和纵轴来提取。 

该2D信息然后经由从触摸屏监视器1控制器到中央处理器19的数据I/O串行/并行连接件传递到中央处理器19。在步骤208，中央处理器19把该2D触摸信息转换成为三维信息。例如，可采用称为Ray Picking的已知技术，用于从2D触摸信息转换到3D触摸信息。在转换期间，通过视口变换，继之以投射变换，然后通过领域(world)变换，Ray Picking对来源于触摸屏监视器1的2D坐标进行表达。 

在转换后，在步骤210，根据2D和/或3D信息(适用于目标的任何一种)，该中央处理器19可识别在触摸屏位置被触摸的目标。 

在步骤214，如果在步骤212触摸区域被确定为菜单条16，则中央处理器19可继续进行操作，以识别在真人游戏者选择的菜单条16内的菜单按钮。因此，在步骤216，该中央处理器19可引起软件运行，以处理与真人游戏者敲击按钮有关的一个或更多动作。 

如果在步骤226该触摸区域被识别为纸牌区域9，则中央处理器19对以前在步骤206确定的2D坐标进行提取，随后把该坐标变换到中央处理器19的存储装置内。该中央处理器19可核对触摸是否在虚拟纸牌的规定白边内。在步骤300，如果触摸在白边内，则启动纸牌折弯算法。否则该过程结束，直到另外的触摸由系统探测到。 

结合图4a和4b参考图3，如下描述作用于虚拟纸牌400的在步骤300的纸牌折弯算法。 

在步骤302，当真人游戏者触摸纸牌区域9内的虚拟纸牌400时，参考点可设定在与真人游戏者触及的触摸屏位置相应的坐标上。该参考点可以是在虚拟纸牌400白边422内的坐标。该白边422可通过虚拟纸牌400参数421的两个补偿参数423形成。在一个实施方式中，两个补偿参数由1cm来抵消。 当真人游戏者结合白边422在触摸屏监视器1触摸时，参考点被设定。 

一旦在步骤304设定参考点，则在步骤304，触摸传感器探测在虚拟纸牌400表面上任何连续触摸的坐标。对于每个触摸传感器探测的连续触摸的坐标，在步骤306，可计算当前坐标相对于先前探测坐标的对应角度和距离。可通过矢量点积来得到对应角度和距离。 

在步骤308，连续触摸的坐标角度可用于确定连续触摸的前进是否在有效的边界内。当参考点设定时确定有效的边界。如果连续触摸以在有效边界内角度前进，则纸牌折弯算法可只折弯虚拟纸牌400。例如，当参考点设置在虚拟纸牌400恰好角部时，用于连续触摸的有效边界是在该虚拟纸牌400内的包括沿着侧边的任何位置。 

如果该连续触摸在有效边界范围内，则在步骤310垂直于连续触摸方向402的基准线404由矢量叉积产生。根据该基准线404，在步骤312形成假想圆柱体420。该假想圆柱体420在屏幕上看不见，而可用于测绘虚拟纸牌400。该假想圆柱体420沿着基准线404接触，因此该虚拟纸牌400的表面形成与假想圆柱体420的正切面。该假想圆柱体420的结构可以设计成具有诸如1cm的直径。 

在步骤314，当该触摸传感器探测有关连续触摸的前进时，该假想圆柱体420朝手指运动方向滚动，而其中假想圆柱体420滚卷的虚拟纸牌400部分映射在该假想圆柱体420上。这样的映射提供了用于游戏操作纸牌折弯的虚拟效果。如果该触摸传感器探测到更进一步的触摸前进，同时虚拟纸牌400映射在假想圆柱体420上的部分已经达到假想圆柱体420的最高点418，则部分该虚拟纸牌420、该部分虚拟纸牌400进一步在方向402前进，而不映射在该假想圆柱体420上。 

在纸牌折弯算法步骤期间，如在步骤316中核对那样，如果该触摸传感器没有探测到在该监视器屏幕上有任何触摸(真人游戏者的手指离开监视器屏幕)，该参考点可消除，同时该虚拟纸牌400放回到触摸前纸牌400原始呈现状态。这样的复位可以是纸牌折弯算法的反向算法或者如步骤318只是用具有其原始呈现状态的纸牌替换该折弯虚拟纸牌。 

在上述方式中，公开了一种用于真实桌子纸牌游戏的电子模拟系统和方法。只描述了少数实施例。然而，根据此公开内容，对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明范围情况下，可进行许多变化和/或改型。 

Claims (13)

1.一种虚拟纸牌游戏系统，包括：

处理单元；

连接到该处理单元的多个游戏者屏幕；以及

与每个游戏者屏幕有关的触摸传感单元，其中

显示在游戏者屏幕上的游戏纸牌响应于通过触摸传感单元探测的连续触摸运动以用于图形处理，该处理包括三维显示，以便至少部分地从牌面朝下的显示上揭示游戏纸牌。

2.根据权利要求1的系统，其中该处理单元产生假想细长组件，用于映射该连续触摸运动作用在上面的该游戏纸牌的一部分，其中该假想细长组件垂直于连续触摸运动的方向。

3.根据权利要求2的系统，其中该假想细长组件为假想圆柱体。

4.如前面权利要求任何一个所述的系统，其中每个游戏者屏幕包括纸牌区域，而根据通过触摸传感单元探测的触摸所在的纸牌区域，处理单元对该被探测触摸进行处理。

5.如权利要求1至3任何一个所述的系统，其中该系统还包括连接到处理单元的发牌人屏幕，用于显示一叠纸牌的洗牌以及把纸牌分发到游戏者屏幕。

6.如权利要求5所述的系统，其中与发牌人屏幕有关的触摸传感单元促使发牌人屏幕起到与处理单元用户接口的作用。

7.如权利要求1至3任何一个所述的系统，其中该系统还包括音响单元，用于在处理单元控制下提供音频信号，同时该处理单元能够根据来自触摸传感单元的信号操纵该音频信号。

8.如权利要求1至3任何一个所述的系统，其中该系统在没有真人控制者情况下在自动模式下操作。

9.如权利要求1到3任何一个所述的系统，其中该系统在有真人控制者情况下在半自动模式下操作。

10.如权利要求1到3任何之一所述的系统，其中该系统通过真人控制者而手动地控制。

11.一种使用权利要求1所述的虚拟纸牌游戏系统执行实施虚拟纸牌游戏的方法，该方法包括在每个均包括与之关联的触摸传感单元的多个游戏者屏幕上显示游戏纸牌，并响应通过触摸传感单元探测的连续触摸运动来用图形方式操纵显示的纸牌，以便至少部分地从牌面朝下的显示上揭示该游戏纸牌。

12.一种对通过触摸屏探测的连续触摸运动进行响应而用图形方式操纵显示在触摸屏上的游戏纸牌、以便至少部分地从牌面朝下的显示上揭示该游戏纸牌的方法，该方法包括：

产生假想细长组件，该组件垂直于连续触摸运动的方向；以及

用图形方式将该游戏纸牌的一部分映射在该假想细长组件上，其中该连续触摸运动作用在该游戏纸牌的一部分上。

13.根据权利要求12的方法，其中该假想细长组件为假想圆柱体。

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