一种替身设备及混合现实游戏模组
专利汇可以提供一种替身设备及混合现实游戏模组专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种替身设备及 混合现实 游戏模组，该替身设备包括 蓄 电池 、双向通信模 块 、 微处理器 、 数据压缩 和编码模块、 传感器 组件、动作器组件和动作器驱动 电路 ；传感器组件采集现实环境数据，通过数据压缩和编码模块进行压缩处理；所述数据压缩和编码模块通过所述双向通信模块与所述微处理器连接，微处理器通过所述动作器驱动电路与所述动作器组件连接，双向通信模块接收上位机的动作指令，微处理器将所述动作指令转换为驱动电 信号 ，动作器驱动电路对所述驱动 电信号 进行放大、滤波处理，所述动作器组件根据所述驱动电信号执行相应的动作。本 申请 能够进行现实环境与游戏虚拟世界的交互呈现，使得游戏更加具有 互动性 和趣味性。，下面是一种替身设备及混合现实游戏模组专利的具体信息内容。
1.一种替身设备，用于获取现实环境数据的实时采集，其特征在于，包括蓄电池、双向通信模块、微处理器、数据压缩和编码模块、传感器组件、动作器组件和动作器驱动电路；所述传感器组件采集现实环境数据，通过所述数据压缩和编码模块进行压缩处理；所述数据压缩和编码模块通过所述双向通信模块与所述微处理器连接，所述微处理器通过所述动作器驱动电路与所述动作器组件连接，所述双向通信模块接收上位机的动作指令，所述微处理器将所述动作指令转换为驱动电信号，所述动作器驱动电路对所述驱动电信号进行放大、滤波处理，所述动作器组件根据所述驱动电信号执行相应的动作。
2.根据权利要求1所述的一种替身设备，其特征在于，所述替身设备还包括电源管理电路，所述电源管理电路与所述蓄电池和所述双向通信模块连接；电源管理电路，用于管理替身设备的供电和充电，并将电量信息反馈至双向通信模块。
3.根据权利要求1所述的一种替身设备，其特征在于，所述替身设备是履带机器人、轮式机器人、有足机器人、飞行器、水面船只、潜水艇、玩具枪或者玩具炮塔。
4.一种混合现实游戏模组，其特征在于，包括具有混合现实游戏客户端的计算设备以及如权利要求1-3任意一项所述的替身设备，所述混合现实游戏客户端包括游戏主系统、与所述替身设备连接的通信接口以及人机接口；所述计算设备还包括扬声器、显示设备和输入设备，所述人机接口设备通过所述扬声器和所述显示设备向用户输出声音、视觉图像，通过所述输入设备接收操作指令。
5.根据权利要求4所述的一种混合现实游戏模组，其特征在于，所述游戏主系统包括环境数据特征提取模块、游戏逻辑模块和游戏内容呈现模块，所述环境数据特征提取模块通过通信接口获取环境原始数据并处理获得环境特征数据后传输到所述游戏逻辑模块，所述游戏逻辑模块与游戏内容呈现模块连接。
6.根据权利要求4所述的一种混合现实游戏模组，其特征在于，所述计算设备是具有触摸屏、按钮和传感器的智能手机、平板电脑。
7.根据权利要求4所述的一种混合现实游戏模组，其特征在于，述输入设备是外接的游戏手柄、方向盘、飞行杆或者键盘。
一种替身设备及混合现实游戏模组
技术领域
背景技术
现实和增强现实游戏。在虚拟现实游戏系统中，游戏场景和游戏物体都是虚拟的，由软件绘
制而成，通过头戴式显示屏呈现给玩家；玩家通过游戏手柄、触摸屏、加速度传感器或陀螺
仪与游戏内的虚拟物体交互。在增强现实游戏系统中，游戏软件在现实世界采集到的数据
基础上叠加一层虚拟的游戏物体供玩家交互。目前的虚拟现实和增强现实游戏系统存在以
下缺点：第一，玩家对虚拟物体的交互对现实世界没有直观的影响，因此游戏产生的效果仅
能由玩家通过显示屏看到，对玩家身边的旁观者而言缺乏观赏性和可参与性。第二、虚拟现
实和增强现实游戏系统中，玩家操纵的游戏物体仅能按照软件模拟的物理规律运动，缺乏
真实性和不确定性。
实用新型内容
组件采集现实环境数据，通过所述数据压缩和编码模块进行压缩处理；所述数据压缩和编
码模块通过所述双向通信模块与所述微处理器连接，所述微处理器通过所述动作器驱动电
路与所述动作器组件连接，所述双向通信模块接收上位机的动作指令，所述微处理器将所
述动作指令转换为驱动电信号，所述动作器驱动电路对所述驱动电信号进行放大、滤波处
理，所述动作器组件根据所述驱动电信号执行相应的动作。
的硬件设备，如一台按要求设计的遥控玩具车，作为游戏中玩家驾驶的车辆的替身设备。
统、与所述替身设备连接的通信接口以及人机接口；所述计算设备还包括扬声器、显示设备
和输入设备，所述人机接口设备通过所述扬声器和所述显示设备向用户输出声音、视觉图
像，通过所述输入设备接收操作指令。
特征数据后传输到所述游戏逻辑模块，所述游戏逻辑模块与游戏内容呈现模块连接。
案的位置和大小等图形特征、通过已有的语音识别算法提取现实环境音频中出现的某些词
语等语言特征。游戏逻辑模块的作用是结合游戏的规则、玩家的操作指令、现实环境的原始
数据和特征数据、替身设备的电量信息，计算出游戏内的各种虚拟物体以及它们的位置、大
小、运动规律等属性，同时计算出替身设备所需的动作器指令，例如：在需要时，把替身设备
在现实环境中捕捉到的图像不做处理或经过处理后作为游戏内某些虚拟三维物体的纹理
贴图；根据现实世界中玩家头部的位置，在游戏虚拟空间的对应位置生成代表左眼和右眼
的摄像机虚拟物体用于渲染图像；根据现实环境画面中某个图案的位置和大小特征，在游
戏虚拟空间的相应位置生成特定的三维虚拟物体用于被用户交互；根据相关特征数据生成
显示游戏分数的虚拟物体；根据游戏规则的定义，在游戏虚拟空间的某个位置生成用于播
放声音的虚拟音源物体；根据玩家的操作，让游戏内代表玩家的虚拟物体移动一段距离，同
时输出替身设备的动作器指令，让替身设备在现实中也移动相应的一段距离；游戏内容呈
现模块可由现有的各种游戏引擎程序实现，用于读取游戏中预先设计好的和游戏逻辑生成
的虚拟物体，并根据这些虚拟物体向人机接口输出视频帧画面、音频流等多媒体数据；
屏、加速度传感器、陀螺仪获得用户的交互操作，把对应的操作指令传输给游戏主程序。某
些现有的游戏引擎程序已经包含了人机接口的功能。
的游玩，观赏性和互动性都强于现有的游戏系统。替身设备在现实世界中的行走、碰撞等物
理效果能反馈到虚拟游戏中，比完全依赖软件模拟的物理效果更加真实、多变，趣味性强于
现有的游戏系统。
附图说明
具体实施方式
外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突
就可以相互组合。
和动作器驱动电路；所述传感器组件采集现实环境数据，通过所述数据压缩和编码模块进
行压缩处理；所述数据压缩和编码模块通过所述双向通信模块与所述微处理器连接，所述
微处理器通过所述动作器驱动电路与所述动作器组件连接，所述双向通信模块接收上位机
的动作指令，所述微处理器将所述动作指令转换为驱动电信号，所述动作器驱动电路对所
述驱动电信号进行放大、滤波处理，所述动作器组件根据所述驱动电信号执行相应的动作。
至双向通信模块。
的硬件设备，如一台按要求设计的遥控玩具车，作为游戏中玩家驾驶的车辆的替身设备。
括游戏主系统、与所述替身设备连接的通信接口以及人机接口；所述计算设备还包括扬声
器、显示设备和输入设备，所述人机接口设备通过所述扬声器和所述显示设备向用户输出
声音、视觉图像，通过所述输入设备接收操作指令。
特征数据后传输到所述游戏逻辑模块，所述游戏逻辑模块与游戏内容呈现模块连接。
案的位置和大小等图形特征、通过已有的语音识别算法提取现实环境音频中出现的某些词
语等语言特征。游戏逻辑模块的作用是结合游戏的规则、玩家的操作指令、现实环境的原始
数据和特征数据、替身设备的电量信息，计算出游戏内的各种虚拟物体以及它们的位置、大
小、运动规律等属性，同时计算出替身设备所需的动作器指令，例如：在需要时，把替身设备
在现实环境中捕捉到的图像不做处理或经过处理后作为游戏内某些虚拟三维物体的纹理
贴图；根据现实世界中玩家头部的位置，在游戏虚拟空间的对应位置生成代表左眼和右眼
的摄像机虚拟物体用于渲染图像；根据现实环境画面中某个图案的位置和大小特征，在游
戏虚拟空间的相应位置生成特定的三维虚拟物体用于被用户交互；根据相关特征数据生成
显示游戏分数的虚拟物体；根据游戏规则的定义，在游戏虚拟空间的某个位置生成用于播
放声音的虚拟音源物体；根据玩家的操作，让游戏内代表玩家的虚拟物体移动一段距离，同
时输出替身设备的动作器指令，让替身设备在现实中也移动相应的一段距离；游戏内容呈
现模块可由现有的各种游戏引擎程序实现，用于读取游戏中预先设计好的和游戏逻辑生成
的虚拟物体，并根据这些虚拟物体向人机接口输出视频帧画面、音频流等多媒体数据；
屏、加速度传感器、陀螺仪获得用户的交互操作，把对应的操作指令传输给游戏主程序。某
些现有的游戏引擎程序已经包含了人机接口的功能。
过触摸屏、体感控制等方式与游戏互动，游戏以多媒体内容作为反馈，同时驱动替身设备进
行移动、开灯等动作，替身设备继续捕捉进行了上述动作以后的现实环境数据，并在提取到
的环境特征数据和玩家的操作满足某些游戏规则后生成特定的游戏分数。
机2放入头戴式显示设备3中。
显示设备3上的按钮或触摸智能手机2上的触摸屏操作混合现实游戏客户端。
指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能
理解为对本实用新型专利新型的限制。
隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型专利的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如
两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可
以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域
的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型专利中的具体含义。
一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或
仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”
可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特
征。
这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。
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