УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЪЕМНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ИГР "СПЕЙС ЧЕСС" Российский патент 1997 года по МПК A63F3/02 A63F3/00 

Изобретение относится к интеллектуальным, логическим, объемным играм и может быть использовано для применения в качестве общеобразовательной, развивающей объемное логическое мышление игры.

Известна конструкция устройства для логической игры "шахматы", выполненная в виде плоской квадратной шахматной доски [1] с чередующимися черными и белыми игровыми полями, составляющими в сумме 64 игровых поля. Каждый из двух партнеров имеет по 8 фигур и по 8 пешек белого или черного цвета. Общеизвестен и способ осуществления этой игры передвижением шахматных фигур руками игроков, а при игре с компьютером, руками игрока и за себя, и за высвечивающийся на индикаторе ход компьютера [2]
Недостатком известной конструкции является отсутствие возможности вести игру одинаково в трех измерениях.

Известна также объемная конструкция [3] позволяющая перемещать фигуры в трех измерениях с помощью длинных штифтов, вмонтированных сверху в каждую шахматную фигуру. Перемещение производится через сквозные отверстия в игровых полях всех 7 верхних ярусов. Каждая шахматная фигура фиксируется на отверстии своего игрового поля с помощью эластичной гибкой "юбки", сгибающейся от усилия проталкивания фигуры штифтом. Игра осуществляется тем же количеством фигур, что и в обыкновенных шахматах и по тем же правилам, но при этом вместо максимально четырех степеней свободы /такой, например, фигуры, как "ферзь" в традиционных шахматах/ в объемных появляется максимально 13 степеней свободы.

Недостатком указанного устройства является сложность его конструкции, на порядок увеличившая количество игровых полей в сравнении с общеизвестными 64-клеточными шахматами, так как она предусматривает 64 клетки на каждом из ярусов.

Еще одним существенным недостатком является трудность зрительного восприятия ситуации в громоздком игровом объеме, в большинстве случаев не позволяющая игроку со своей стороны доски увидеть игровую ситуацию, не обойдя всю конструкцию вокруг.

При этом, кроме ярусов и фигур, обзору препятствуют еще 32 штифта и многочисленные стойки самого устройства, а для извлечения нижестоящей фигуры при ее перемещении необходимо вынимать, а затем ставить на место все вышестоящие, причем вероятность опрокидывания /из-за длинных штифтов/ фигур верхнего яруса весьма высока.

Прототипом предлагаемого устройства является решение, описанное в патенте Франции: "Игра в шахматы с использованием трех направлений в пространстве" [4] выполненная в виде 8 расположенных одна над другой обычных 64-клеточных шахматных досок, в которых "белые" клетки прозрачны, а "черные" с нанесенными на них штрихами полупрозрачны. Принцип игры остается таким же, как и на плоской доске, а третье направление позволяет в значительной степени увеличить число возможных ходов.

Данное устройство исключает использование штифтов, что упрощает обзор, но не позволяет преодолеть трудность осуществления перемещения фигур в их игровом объеме. Так, остается проблемой перемещение фигур в центральной и противоположной от игрока частях объема без дополнительных устройств.

Указанные причины, заключающиеся в громоздкости самого устройства прототипа, совмещенные с многократно увеличившимся количеством степеней свободы игровых фигур, при осуществлении способа игры в трехмерном пространстве, но оставшемся, как и в традиционных шахматах, неизменном наборе игровых фигур препятствует получению требуемого технического результата.

Сущностью изобретения является создание максимально простого объемного игрового устройства "спейс чесс", позволяющего с достаточно комфортным обзором и удобным для игроков перемещением игровых фигур или установки шашек на игровые поля внутри устройства осуществлять на нем объемные логические игры, например, типа шахмат, или рендзю [5]
Решение задачи создания максимально простого и тем не менее достаточного для объемной, увлекательной, интеллектуальной игры эффекта достигается тем, что в устройстве "спейс чесс" игровой объем выполнен в виде четырех шахматных досок-ярусов из прозрачного материала с размеченными на каждой из них 16 игровыми полями, причем ярусы могут быть скреплены и посредством одной центральной стяжной шпильки с гайкой и трех дистанционных крестовин, устанавливаемых в центре шахматных досок-ярусов, на границах игровых полей, а также возможно усиленное крепление для игры детей младшего возраста с помощью двух стяжных шпилек с гайками и, соответственно, шести дистанционных крестовин, также расположенных на границах крайнего и следующего за ним игровых полей по диагонали доски или по центральной линии, делящей квадрат доски на два равных прямоугольника, что практически не мешает установке и обзору фигур.

Устройство "спейс чесс" отличается непарным набором фигур, т.е. один король, один ферзь, один слон, один конь, одна ладья и четыре пешки для каждого из игроков.

На фиг. 1 изображено устройство для объемных логических игр "спейс чесс" в собранном виде, в варианте с корпусом и выдвижным ящиком для хранения съемных деталей и игровых фигур, сами фигуры не показаны; на фиг. 2 сечение узла, в котором стягивающаяся шпилька с гайкой соединяет верхний и следующий за ним ярус через дистанционные крестовины; фиксирующие выступы крестовин предохраняют ярусы от проворачивания; на фиг. 3 вариант дистанционной крестовины, выполненной из непрозрачного материала, например металла.

Устройство включает игровой объем, выполненный в виде четырех шахматных досок-ярусов 1, на которых размечены в шахматном порядке отличающиеся по цвету игровые поля 2 и 3 в количестве 16 полей на каждый ярус. Ярусы скреплены посредством центральной стяжной шпильки 4 и трех дистанционных крестовин 5. Устройство монтируется на корпусе 6 с выдвижным ящиком 7, служащими для складывания устройства в положение транспортировки и хранения фигур.

Игровой объем фиксируется гайкой 8, а фиксирующие выступы 9, входящие в отверстия ярусов, препятствуют проворачиванию ярусов относительно центральной шпильки.

Сборка "спейс чесс" начинается с закрепления нижнего конца шпильки 4 (фиг. 2), в центре корпуса 6, затем на нее последовательно надеваются дистанционные крестовины 5 и ярусы 1 таким образом, чтобы "черные" игровые поля всех четырех ярусов были, соответственно, над "черными", а "белые" над "белыми". Выступы 9 дистанционных крестовин фиксируются в отверстиях ярусов, сборка заканчивается.

Варианты крестовины, выполненной из непрозрачного материала, например металла или пластмассы, показан на фиг. 3.

Каждое из 64 игровых полей имеет свое обозначение для записи ходов, аналогичное обычным шахматам в виде букв a, b, c, d и цифр 1, 2, 3, 4 (фиг. 1), причем перед обозначением поля, римской цифрой указывается номер яруса. Нумерация производится снизу вверх.

Пример исходного построения фигур:
Белые фигуры: Ладья Ia1, Конь Ib1, Слон Ic1, Король Id1 Пешки: IVa1, IVb1, IVc1, IVd1.

Черные фигуры: Ладья Ia4, Конь Ib4, Слон Ic4, Король Id4 Пешки: IVa4, IVb4, IVc4, IVd4.

По линии Ia1 Ia4 белая и черная ладьи согласно правилам друг друга никогда не могут "взять", белый слон ходит только по "черной" диагонали, а черный только по "белой" диагонали.

У белых "ферзь" появляется при проведении любой из четырех пешек с исходной позиции на линию Ia4 Id4, у черных, соответственно, в обратную сторону.

Осуществляется игра во всем кубическом объеме способом механического перемещения фигур вручную при обычном варианте игры или через пульт при компьютерном варианте с обычным экраном дисплея или же с голографическим изображением [6]
Игра "спейс чесс", или "космические шахматы", может осуществляться как обычными шахматными фигурами, так и стилизованными, для юных шахматистов, в этом случае игра может быть изготовлена из различных материалов, разрещенных для производства игр, в том числе и съедобных.

Пример стилизованного исполнения:
1. Пешка "гуманоид", верх пешки выполняется в прозрачном шаре, с лицом "инопланетянина" внутри.

2. Ладья "НЛО", вверху, вместо зубчатой башни ладьи выполнен дискообразный НЛО.

3. Конь "Пегас", с дополнительными небольшими крыльями к обычному шахматному коню.

4. Слон "Шаттл", изображается в виде космического челнока "Спейс Шаттл".

5. Король "Король", основная шахматная фигура.

6. Ферзь "супермен", изображается в виде фантастической фигурки.

Аналогично осуществляется объемная логическая игра типа "рендзю", но с отличием, заключающимся в том, что шашки устанавливаются на игровые поля без их последующего перемещения до выстраивания полной цепочки из четырех шашек одного цвета в любом направлении.

Устройство "спейс чесс" можно трансформировать и для др объемных логических игр, в которых "черные" игровые поля чередуются по вертикали с "белыми", для этого достаточно второй и четвертый ярусы развернуть на 90^o и зафиксировать это положение.

Для удобства визуального наблюдения за ходом игры 2, 3 и 4-й ярусы выполнены из плоского прозрачного материала, например пластмассы, а "черные" игровые поля тонированы каким-либо цветом, возможно и выполнение ярусов из прозрачной, например, пластмассовой сетки.

Отличительным признаком устройства "спейс чесс" является то, что игровой объем выполнен в виде четырех игровых досок-ярусов по типу шахматных с размеченными на каждом из них 16 отличающимися по цвету игровыми полями и применен несимметричный набор фигур, включающий первоначально одного короля, одного слона, одного коня, одну ладью и четыре пешки каждого цвета для каждого из игроков, а фигура "ферзь" в устройстве "спейс чесс" может появиться только в ходе игры, путем проводки пешки на исходную линию фигур противника.

Предлагаемое устройство одновременно решает две задачи, не решенные в аналогах и прототипе.

Первая задача: при перемещении фигур рукою игрока как справа от крестовины, так и слева от нее нет ни одной помехи в виде стоек.

Вторая задача: многократно уменьшается количество зрительных помех от многочисленных стоек и штифтов.

Устройство "спейс чесс" в отличие от прототипа не основано на простом повторении в третьем измерении общеизвестной игры "шахматы" с единственной целью придания игре объемности.

Достигнутым результатом является создание новой игры, сохраняющей основные достоинства традиционных шахмат и "Шахмат с использованием трех направлений в пространстве".

Основные достоинства предлагаемого устройства "спейс чесс":
проверенное многовековой историей как нормальное для восприятия играющими количество игровых клеток, равное 64;
придание игре по аналогии с прототипом третьего измерения для развития объемного мышления играющих;
достижение оптимального соотношения в одном устройстве "спейс чесс" таких противоречивых требований, как достаточный для интересной игры, но одновременно и хорошо просматривающийся играющими объем, который равен всего 1/8 от объема прототипа;
относительная в сравнении с прототипом простота конструкции "спейс чесс" позволяет играющим без специальных приспособлений своими руками производить перемещение фигур, а также легко, всего с помощью одной шпильки с гайкой, собрать и разобрать всю несложную, объемную конструкцию;
простота конструкции "спейс чесс" позволяет осуществлять с помощью компьютера ее трехмерное изображение или на телевизионном экране, известным методом компьютерной графики [7] или методом голографического изображения [6] В этих случаях отпадает необходимость даже в фиксирующей ярусы опоре, но дополнительно появляется возможность стилизованного изображения увеличенной четырехярусной конструкции "спейс чесс" на фоне открытого космического пространства, причем в двух принципиально разных вариантах:
вариант 1 конструкция изображается традиционно, со стороны игрока, смотрящего на устройство "спейс чесс" с расположенными на нем фигурами;
вариант 2 с эффектом присутствия, когда изображается вся конструкция изнутри, т. е. с места расположения любой фигуры, например "короля". В этом варианте обзор "верха", "низа" и др направлений и взятие фигур осуществляется по заданному алгоритму или с помощью пульта [7] предназначенного для управления курсором на экране монитора в трехмерных проекциях.

Схема осуществления компьютерного варианта устройства "спейс чесс" дана на фиг. 4.

На фиг. 4 блок 2 "Загрузка координат установки "спейс чесс" в память компьютера" является признаком, характеризующим конкретную конструкцию устройства игры "спейс чесс" для воспроизведения в компьютерном варианте /номер блока может быть иным/.

Блоки с 3-го по 10-й не являются блок-схемой компьютерной программы, но могут входить в нее и приводятся для понимания осуществления предлагаемого устройства в компьютерном варианте.

Техническим результатом использования устройства "спейс чесс" является возможность осуществления на нем и других объемных логических игр.

Пример такой предлагаемой объемной игры это игра типа "рендзю". Существенными ее отличиями являются, помимо трехмерности игры, также и уменьшение цепочки до "четырех в ряд" при установке шашек не на пересекающие линии [5] а прямо на игровые поля устройства "спейс чесс", как "белые", так и "черные". Объемность игры дает возможность при уменьшении длины цепочки одновременно увеличить до тринадцати направлений ориентацию цепочек. Проводится игра типа "рендзю" по простым правилам, что делает ее доступной для более младшего возраста.

Источники информации
1. Зак В. Длуголенский Я. "Я играю в шахматы", Л. 1985.

2. Гик Е. Человек и компьютер. 64-шахматное обозрение, N 13, 1991.

3. Авт.св. N 889021, кл. A 63 F 3/00, опубл. 15.12.81.

4. Патент Франции N 2055573, кл. A F 3/00, опубл. 1971.

5. Сапронов В. От крестиков-ноликов к шашкам рендзю. Наука и жизнь, 1980, N 9 /108-110/, N 10 /113-115/.

6. Сафронов В. Приведения на голубых экранах, Вечерний Харьков, 13.6.89.

7. Микроинформация 1215, Изобретатель и рационализатор, N 12/23/, 1991.

Использование: в играх, головоломках. Сущность изобретения: устройство для объемных логических игр содержит объемную конструкцию из четырех шахматных игровых досок, скрепленных между собой ярусами посредством стягивающего и распорочных элементов, и набор игровых фигур, при этом на игровых досках в шахматном порядке размечены выполненные в виде клеток и отличающиеся по цвету игровые поля, а сами игровые доски выполнены из прозрачного или сетчатого материала с возможностью визуального наблюдения через них соседних игровых досок. Одинаковые по цвету игровые поля расположены на одной вертикальной линии на расстоянии, равном стороне игрового поля. Каждая игровая доска размечена на 16 игровых полей, а первоначальный набор фигур объемной конструкции для игры в "спейс чесс", т.е. пространственные или космические шахматы, включает одного "короля" и непарное количество фигур: одного "слона", одного "коня", одну "ладью" и четыре пешки соответствующего цвета для каждого из игроков. Стягивающий элемент может быть выполнен в виде центральной шпильки, а распорочные элементы - в виде крестовин, установленных на центральной шпильке между игровыми досками. В компьютерном варианте объемная конструкция с игровыми фигурами может быть выполнена в виде трехмерной проекции устройства на экран (или голограммы), причем стягивающий и распорочные элементы между ярусами могут не изображаться. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для объемных логических игр, например, типа шахмат, содержащее объемную конструкцию из шахматных игровых досок, скрепленных между собой ярусами посредством стягивающего и распорочных элементов и с размеченными на них в шахматном порядке и отличающимися по цвету игровыми полями и выполненных с возможностью визуального наблюдения через них соседних игровых досок, причем одинаковые по цвету игровые поля расположены на одной вертикальной линии с расстоянием между ними, равном стороне игрового поля, и набор игровых фигур, отличающееся тем, что объемная конструкция состоит из четырех игровых досок по типу шахматных, выполненных из прозрачного или сетчатого материала, но с размеченными на каждой из них 16 отличными по цвету игровыми полями в виде клеток, а первоначальный набор фигур объемной конструкции для игры в "спейс чесс", т.е. пространственные или космические шахматы, включает одного короля и непарное количество фигур: одного слона, одного коня, одну ладью и четыре пешки соответствующего цвета для каждого из игроков. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стягивающий элемент выполнен в виде центральной шпильки, а распорочные элементы в виде крестовин, установленных на центральной шпильке между игровыми досками. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что объемная конструкция с игровыми фигурами в компьютерном варианте выполнена в виде трехмерной проекции устройства на экране или голографически, состоящей из четырех игровых досок-ярусов по типу шахматных с 16 игровыми полями на каждом и набора игровых фигур, причем стягивающий и распорочные элементы между ярусами могут не изображаться.