СИСТЕМА ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ РАЗВЛЕКАТЕЛЬНЫХ, ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ И/ИЛИ РЕКЛАМНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ Российский патент 2017 года по МПК A63F13/00 

Изобретение может быть использовано для создания виртуальных систем, используемых для организации развлекательных мероприятий, в том числе экскурсий различного характера, в образовательном, обучающем, рекламном и т.п. процессах.

Известны ставшие давно традиционным виды развлечений (игр), как квесты и перформансы (см., например, http://phobia.ru), отличительной особенностью которых является создание интерьеров, в которых происходит действие, либо использование в качестве таких интерьеров существующих пространств городов, зданий и т.п. Занимательность и увлекательность таких развлечений нередко напрямую зависит от качества и уровня оформления указанных интерьеров, используемого реквизита и т.д., что существенно усложняет и удорожает их проведение. Кроме того, как правило, один и тот же интерьер или помещение применимы для реализации только конкретных сценариев, что существенно сужает возможности по оперативному внесению изменений в сюжет.

Возможность сохранения зрелищности при снижении уровня требований к оформлению игрового интерьера и/или пространства возникает в случае использования для проведения игр так называемой виртуальной реальности. Как правило, для создания виртуального интерьера и погружения в него игрока/зрителя используют средства визуализации (очки) и звукового сопровождения (наушники), в последнее время совмещаемые в едином шлеме. В качестве примера систем создания такой виртуальной реальности может быть упомянута система для обеспечения как минимум одному пользователю возможности взаимодействовать с виртуальным миром по заявке РФ №2013154098, содержащая, в частности, пользовательское устройство для представления и виртуального мира и взаимодействия с ним, и систему датчиков для обнаружения пользователя, а также физических объектов и среды вокруг пользователя. Следует отметить, что указанные датчики, закрепляемые, как правило, на одежде, являются важным элементом при создании виртуальной реальности, по существу, решая задачу совмещения участника и виртуального интерьера. Однако такой способ позволяет позиционировать только крупные элементы тела, причем с низкой точностью.

Задача, решаемая при создании заявленного изобретения, состоит в устранении недостатков известных систем, при этом технический результат, достигаемый при решении такой задачи, состоит в повышении точности позиционирования и детализации объектов в процессе создания виртуальной реальности при проведении различного рода развлекательных, обучающих и т.п. мероприятий.

Для достижения поставленного результата предлагается система для организации развлечений, обучения и/или рекламы, включающая блок управления, пространство с по меньшей мере одним статическим элементом, маркеры определения положения точек пространства, включая определение и/или положение статических элементов, средство определения положения по меньшей мере одного пользователя и/или элементов его тела внутри пространства и относительно друг друга, по меньшей мере одно средство визуализации положения и звуковой имитации по меньшей мере одним пользователем точек пространства и/или по меньшей мере одного пользователя внутри пространства, при этом упомянутое по меньшей мере одно средство визуализации и звуковой имитации связано с блоком управления.

При необходимости такая система дополнительно может содержать по меньшей мере один динамический элемент с возможностью управления его блоком управления автоматически и/или в соответствии со сценарием и/или оператором; кроме того, по меньшей мере одно средство определения положения пользователя может быть установлено внешне по отношению к пользователю и связано с блоком управления.

Заявленное решение иллюстрируется условной схемой осуществления позиционирования (рис. 1), общим видом предполагаемого пространства (рис. 2), а также условной схемой взаимосвязи элементов системы (рис. 3).

В практическом варианте реализации заявленной системы для улучшения детализации и качества позиционирования элементов тела, вплоть до пальцев рук и даже воспроизведения жестикуляции и мимики (особенно важно, когда задействовано несколько участников), а также с целью удешевления оборудования, позиционирование может осуществляться с помощью встроенных в очки или VR-шлем 1 видео/стереокамер 2, а также акселерометров и/или иных датчиков положения 3 (см. рис. 1). При этом помещение (пространство), в которое перемещаются участники, предварительно маркируется таким образом, чтобы при любом расположении участника и при любом ракурсе, в зоне видения стереокамеры находилось как минимум два маркера 4, позволяющих точно определить их положение относительно камеры (см. рис. 2). Акселерометры и другие датчики положения обеспечивают дополнительную точность позиционированию, исключая ошибочное распознавание маркеров. Дополнительным возможным, но не обязательным элементом уточнения позиционирования может служить сеть внешних, по отношению к участникам, стереокамер, установленных в помещении стационарно.

Важным элементом этой системы является позиционирование элементов тела. Очевидно, что оно имеет практический смысл только тогда, когда на него смотрит хотя бы один участник. Поэтому для уменьшения нагрузки на вычислительные средства только после визуального распознавания производится позиционирование, трансляция в модель и анимация. Т.е., когда в зоне видения стереокамеры (а она полностью накрывает поле зрения участника) появляется элемент тела какого-либо участника, он оцифровывается и подставляется в виртуальную картинку, видимую участником. Во всех остальных случаях оцифровка тел участников не осуществляется.

Виртуальные квесты и перформансы в рамках заявленной системы реализуются следующим образом. Предварительно выбранное помещение оборудуется статическими элементами, которые будут иметь трактовку во всех сценариях. Например, продольный узкий брус или балка, лежащие на полу, в одном сценарии может быть бревном через реку, а в другом - элементом конструкции космического корабля. Далее все помещение размечается визуальными маркерами, центры которых жестко привязываются к создаваемой виртуальной реальности. Во время игры участникам могу также выдаваться предметы, имеющие визуальные маркеры, которым в виртуальной реальности будут присваиваться различные образы. Например, палка с ручками в одном сценарии может иметь виртуальный образ автомата Калашникова, а в другом - фантастического лазерного оружия.

Во время игры, участники перемещаются в помещении, размеченном визуальными маркерами, надевают VR-шлемы или очки с квадронаушниками и получают необходимые аксессуары (предметы, имеющие виртуальный образ). Со ссылкой на рис. 3, шлем или очки 1 снабжены стереокамерой 2, обзор которой совпадает (с перекрытием) с возможным ракурсом зрения участника посредством VR-шлема или очков. Также в устройство вмонтированы датчики положения, которые позволяют определить фронтальное положение глаз и направление обзора, эти данные являются корректирующими ошибки позиционирования с помощью стереокамеры и маркеров. Кроме того, устройство снабжено автономным источником электропитания и средством связи (например, беспроводной линией радиосвязи) 5 с блоком управления 6. Блок управления является программно-аппаратным комплексом, включающим в себя центральное вычислительное устройство (медиасервер), осуществляющее распознавание и оцифровку изображений, поступающих со стереокамер, а также формирование виртуального изображения и звука, транслирующихся в VR-шлемах участников. Блок управления также включает базу данных, в которой хранятся используемые сценарии и виртуальные интерьеры, а также, возможно, но не обязательно, возможность управления вспомогательными устройствами 7 (подробнее см. ниже), размещенными в реальном интерьере.

Участник начинает двигаться согласно своей роли в сценарии. Все данные со стереокамеры, а также с датчиков положения передаются в блок управления. В зону обзора камеры попадают маркеры, которые позволяют точно позиционировать участника и зону его обзора в реальном интерьере, и жестко привязанном к нему виртуальном интерьере. Предварительное уточнение положения осуществляется с помощью датчиков положения и исключает вероятность ошибочного позиционирования относительно реального интерьера, поскольку исключаются невозможные, в конкретном положении, варианты распознавания маркеров. Также в зоне обзора могут быть видны аксессуары и элементы тел участников, которые, в свою очередь, распознаются с помощью соответствующих программ, и заменяются в виртуальной картинке соответствующей оцифровкой. Правильному распознаванию подвижных элементов (частей тел и аксессуаров) способствует предобработка данных о положении участников, а также комбинированное моделирование с использованием данных от всех участников. При этом на экраны и наушники VR-устройства выводится картинка и звуки, соответствующие сценарию. Поскольку реальный интерьер и виртуальный совмещены, то участник может получать и тактильные ощущения, имитирующие виртуальные ожидания (например, край площадки может восприниматься как обрыв над пропастью), управлять движением рук виртуальными меню и т.п.

Кроме того, возможно, но не обязательны следующие элементы. В реальном интерьере могут быть размещены вспомогательные устройства, призванные дать участникам дополнительные тактильные ощущения. Например, фены - для создания ощущения теплого или холодного ветра, разбрызгиватели - для создания ощущения дождя, механические манипуляторы и приводные механизмы - для создания ощущения подвижности ощущаемых элементов сценария, звуковые колонки - для создания вибрационного воздействия и т.п. Вспомогательные устройства могут управляться автоматически как элемент сценария, так и оператором. В частности, вспомогательными устройствами могут быть элементы костюмов персонала, сопровождающих участников.

Изобретение может быть использовано для создания виртуальных систем, используемых для организации развлекательных мероприятий, в том числе экскурсий различного характера, в образовательном, обучающем, рекламном и т.п. процессах. Система для организации развлечений, обучения и/или рекламы включает блок управления, пространство с по меньшей мере одним статическим элементом, маркеры определения положения точек пространства, включая определение и/или положение статических элементов, средство определения положения по меньшей мере одного пользователя и/или элементов его тела внутри пространства и относительно друг друга, по меньшей мере одно средство визуализации положения и звуковой имитации по меньшей мере одним пользователем точек пространства и/или по меньшей мере одного пользователя внутри пространства, при этом упомянутое по меньшей мере одно средство визуализации и звуковой имитации связано с блоком управления, а маркеры определения положения точек пространства расположены из условия наличия в зоне видения средства визуализации не менее двух таких маркеров. Результат - повышение точности позиционирования и детализации объектов в процессе создания виртуальной реальности при проведении различного рода развлекательных, обучающих и т.п. мероприятий. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система для организации развлечений, обучения и/или рекламы, включающая блок управления, пространство с по меньшей мере одним статическим элементом, маркеры определения положения точек пространства, включая определение и/или положение статических элементов, средство определения положения по меньшей мере одного пользователя и/или элементов его тела внутри пространства и относительно друг друга, по меньшей мере одно средство визуализации положения и звуковой имитации по меньшей мере одним пользователем точек пространства и/или по меньшей мере одного пользователя внутри пространства, при этом упомянутое по меньшей мере одно средство визуализации и звуковой имитации связано с блоком управления, а маркеры определения положения точек пространства расположены из условия наличия в зоне видения средства визуализации не менее двух таких маркеров.

2. Система по п. 1, дополнительно содержащее по меньшей мере один динамический элемент с возможностью управления его блоком управления автоматически и/или в соответствии со сценарием и/или оператором.

3. Система по п. 1, в которой по меньшей мере одно средство определения положения пользователя установлено внешне по отношению к пользователю и связано с блоком управления.