Brevet FR2517980A1 — publié le 19830617

La présente invention concerne d'une manière générale les jeux vidéo et plus particulièrement les jeux vidéo de salon public comportant un dispositif d'enrichissement de 1 ' image du jeu vidéo. Sur les dessins annexés la figure l est une vue en perspective de l'enveloppe d'un appareil de jeu selon la présente invention; la figure 2 est une vue de détail grossie partielle, en élévation de face, de l'appareil représenté-sur la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 4-4 de la figure 2; la figure 5 est une vue de l'image fournie par l'appa- reil selon la présente invention représenté sur la figure 1; et la figure 6 est un schéma de montage pour la mise en oeuvre du mode de réalisation de la présente invention selon la figure 1. En se référant aux dessins, sur lesquels les mêmes pièces sont désignées sur toutes les figures par les mêmes références numériques, on voit sur la figure 1 un appareil de jeu vidéo de salon public comportant une ouverture 12, une ouverture de vision 14, un écran transparent 16 et un panneau de comman- de 18 D'une manière courante,un utilisateur se tenant debout devant l'appareil 10 peut agir sur les commandes du panneau de commande 18 pour agir sur le déroulement d'un jeu présenté sur l'écran 16 accompagné de sons émis par un haut-parleur 19. Comme représenté en coupe verticale sur la figure 3, un 0 C tube d'affichage vidéo ou tube cathodique 20, couplé à un mon- tage courant de production d'image vidéo que l'on décrira plus loin, est fixé dans l'enveloppe 12 avec une certaine inclinai- son sur le plan vertical passant par l'ouverture de vision 14. Avantageusement, l'angle fait entre la surface de vision 12 du. tube d'affichage vidéo 20 et le plan vertical passant par 1 ' ouverture de vision 14 est d'environ 45 à 85 ' Le tube 20 est avantageusement placé au-dessous de l'écran transparent 16 afin que celui-ci le protège, ainsi que les composants associés, contre la poussière et les dommages Entre l'écran d'affichage 2517 ? 980 16 et le tube d'affichage vidéo 20, un miroir semi-rêfléchis- sant concave 22 est maintenu en regard de l'ouverture de vi- sion 14 mais avec une légère inclinaison vers le bas sur la ligne de visibilité de l'utilisateur, symbolisé par l'oeil 24 indiqué sur la figure 3 Le miroir 22 est disposé de façon que sa surface concave regarde vers l'ouverture de vison 14. Au -dessous et en avant du miroir semi-réfléchissant 22, une maquette tridimensionnelle mobile 26 est montée sur un piedes- tal 28 Le miroir semi-réfléchissant 22 superpose l'image de la maquette 26 à l'image fournie par le tube d'affichage video En outre, selon la courbure du miroir 22, des déformations et manipulations de l'image fournie par le tube d'affichage 20 et de la maquette tridimensionnelle 26 assurent un effet d'il- lusion ou d'irréel d'une profondeur largement ouverte dans 1 ' espace Le piédestal 28 v avantageusement peint en noir, n'ap- paraît pas sur l'image résultante perçue par l'utilisateur. Deux feuilles translucides 30 C montées sur la surface in- térieure de l'enveloppe 12, sont interposées entre le miroir 22 et le tube d'affichage vidéo 20 Les feuilles 22 portent avantageusement des motifs appropriés 33, tels que les lignes sinueuses indiquées sur la figure 2, et sont réalisées en acetate ou autre matière translucide de sorte que, quand les feuilles sont éclairées par une lampe à incandescence 32 logée dans le haut de l'enveloppe et dirigée vers les feuilles 30, les motifs 33 portés par les feuilles 30 se superposent à l' image fournie par le tube d'affichage vidéo 20 Selon le mode de réalisation illustré par la figure 3, l'image portée par chaque feuille 30 se combine avec celle portée par l'autre feuille 30 pour fournir une image superposée composite. Une maquette tridimensionnelle immobile 34 est fixée par son bord avant 35 sur la surface de vision 21 Avantageusement, cette maquette 34 est une représentation de l'avant d'un vais- seau spatial ou analogue qui enrichit encore l'image composite fournie par l'appareil 10. Dans la réalisation représentée à titre d'exemple, la maquette tridimensionnelle 26 est celle d'une station spatiale, mais on peut utiliser toute maquette tridimensionnelle souhai- tée L'image obtenue de la maquette 26, grâce à l'éclairement de celle-ci par une-lampe à incandescence-42, est rehaussée par une série de diodes photo-émissives 36 placées le iong des côtés de la maquette 26 En outre, d'autres objets tridi- mensionnels tels que planète 38 ou autres corps astraux flottants sont montés par exemple par un piédestal 40 qui peut être, comme le piédestal 28, coloré en noir pour ne pas être visible dans l'image résultante L'image de la planète 38, éclairée par la lampe à incandescence 42, est aussi ré- fléchie sur le miroir 22 D'autres objets d'arrière-plan sont prévus sur une feuille translucide 44, qui porte avantageuse- ment une pluralité de motifs imprimés (non représenté) tels qu'étoiles d'arrière-plan ou analogues et recouvre une lampe fluorescente 48 qui fait apparaître les motifs portés par la feuille 44 dans l'image composite visible sur le miroir 22. Pareillement, une feuille graphique 46 représente des objets d'arrière-plan au moyen de motifs 49 qui reproduisent un pan- neau de commande d'engins spatiaux ou analogues, comme repré- senté sur les figures 2 et 4 La feuille 46, interposée sur le champ de vision de l'utilisateur dirigé vers le miroir 22, cache la maquette tridimensionnelle 26 de façon qu'elle ne soit pas directement visible par l'utilisateur. L'enveloppe 12 est munie de commandes 50 destinées à être manoeuvrées par l'utilisateur, comportant un manche à balai 50 a et un bouton-poussoir 50 b Ces commandes servent à agir sur l'image perçue dans l'ouverture de vision 14 par com- mande du signal de sortie du tube d'affichage vidéo 20 et du mouvement de la maquette tridimensionnelle 26 En particu- lier, la maquette tridimensionnelle 26 est entraînée par un moteur 52, relié au piédestal 28, qui la fait osciller de part et d'autre d'un axe vertical La maquette 26 peut décrire à va-et-vient un arc qui augmente constamment à mesure que la partie se poursuit. Comme illustré par la figure 5, l'image composite perçue par l'utilisateur observant à travers l'ouverture de vision 14 comporte l'image 26 ' dela maquette tridimensionnelle, à peu préès centrée sur l'écran de vision 16, et près de celle-ci,l' image de la planète 38 ' (L'image virtuelle de l'objet réel est désignée par la même référence numérique que ce dernier, affectée du suffixe "'") Attendu que le miroir 22 est concave -2517980 et donc quelque peu sphérique, au lieu d'être simplement cy- lindrique, quand le joueur se déplace latéralement ou en hau- teur, l'image perçue se modifie de manière réaliste Dans la partie inférieure de l'écran est visible l' image de la maquet- te tridimensionnelle fixe 34, placée directement sur le tube d'affichage vidéo 20 En travers de l'écran sont réparties les images des étoiles ou autres corps sidéraux 54 représentés par les motifs imprimés sur la feuille 44 Sur le pourtour de l'écran 16 apparaissent une série de découpes saillant vers l'extérieur 56, indiquant divers objets d'un vaisseau spatial visibles à-travers l'un des hublots, découpes qui résultent de la forme de l'écran d'affichage 16 telle qu'indiquée sur les figures 1 et 2 Ainsi, l'utilisateur regardant par l'ou- verture de-vision 14 a l'impression visuelle que son regard plonge dans l'espace à travers un hublot d'observation de vais- seau spatial. Au cours d'une partie jouée sur l'appareil 10, il peut apparaître encore d'autres effets visuels L'image de la ma- quette tridimensionnelle 26 ' peut osciller à va-et-vient sui- vant les flèches 58 de la figure 5 En outre, on peut faire- apparaître au cours de la partie plusieurs images vidéo, tel- les que l'image d'explosion 60, par représentation appropriée créée sur le dispositif d'affichage vidéo 20 A travers un en- semble d'orifices adéquats 62 ménagés dans l'objet tridimen- sionnel 34, on peut afficher le compte des points marqués en faisant apparaître les indications numériques appropriées sur le tube d'affichage vidéo 20, en regard des orifices 62 Les motifs 33 portés sur les feuilles translucides 30 ne sont visi- bles que quand'la lampe à incandescence 32 est éclairée On peut donc soumettre au cours de la partie la lampe 32 à un ef- fet de hachage pour provoquer une scintillation des motifs 33 sur l'image composite La lampe 42 peut aussi subir un effet analogue pour faire scintiller l'image de la maquette 26. Bien qu'on puisse concevoir une grande variété de jeux amusants à jouer à l'aide de l'appareil 10, on va décrire un de ces jeux à titre d'exemple non limitatif, seulement destiné à faciliter la compréhension de l'invention; l'homme de l'art pourra concevoir un grand nombre d'autres jeux comportant la mise en oeuvre de la présente invention. 2 $ 17980 L'écran d'affichage 16 portant initialement l'image re- présentée sur la figure 5, l'image d'une série de combattants (non représentés) en mouvement sur la surface de vision 21 apparaît initialement de manière telle que les combattants semblent avoir été largués à partir de la maquette 26 Even- tuellement, le tube 20 peut émettre l'image d'une porte en cours d'ouverture (non représentée),image qui est juxtaposée à celle de la maquette 26 ' dont elle accompagne le mouvement. L'image des combattants peut figurer alors sembler sortir par la porte. Lors de l'apparition des combattants, l'image d'un cur- seur vidéo (non représenté) engendrée par le tube d'affichage vidéo 20 apparaît sur l'écran Le curseur matérialise le poin- tage des canons 66 représenté sur la figure 5, que le tube 20 fait apparaître tout contre la maquette 34 de sorte qu'ils semblent faire partie du vaisseau du joueur Le joueur ajuste la position du curseur en agissant sur le manche à balai 50 a. Quand le curseur est en bonne position, interceptant de maniè- re prometteuse la trajectoire de l'image d'n combattant, le joueur enfonce le bouton de mise à feu 50 b, faisant émettre par les canons 66 l'image d'un faisceau laser qui se propage vers l'emplacement de l'image du curseur Si le faisceau est bien pointé vers l'emplacement du combattant, celui-ci est dé- truit En variante, le joueur peut commander directement la direction de tir des canons 66, sans utiliser le curseur, en faisant pivoter le manche à balai 50 a autour de son axe verti- cal Si le joueur ne parvient pas à repousser l'assaillant, il peut agir en dernière minute sur un blindage qui évite la des- truction du vaisseau par l'assaillant Toutefois, le joueur ne peut avoir recours au blindage qu'un nombre de fois limité. A chaque fois qu'un combattant ennemi frappe le vaisseau du joueur,-l'un des canons 66 est détruit. Pendant que le joueur combat l'ennemi, il peut apparaître des images de petits êtres spatiaux (non représentés) sortant d'un sabord de la maquette tridimensionnelle 26 Quand ces créatures se rassemblent en formation d'attaque pleinement constituée, elles attaquent le joueur en cette formation La formation d'attaque peut passer d'un mode direct à un mode très détourné selon l'habileté précédemment déployée par le 2 t-71980 joueur Ces créatures engendrées par le tube d'affichage vi- deo sont à mettre hors de combat au moyen de mines spatiales que le joueur pose en utilisant l'image de curseur comme pour pointer les canons 66; toutefois, lors de l'attaque par les tres spatiaux, le positionnement du curseur correspond à la mise en place d'une mine Si le joueur ne parvient pas à dé- truire ces créatures, elles semblent s'accrocher à son vais- seau, représenté par la maquette 34, comme des sangsues et si cinq d'entre elles parviennent à couvrir l'un des canons 66, -celui-ci est détruit. A mesure que la partie progresse, l'arc d'oscillation de la maquette 26 augmente et diverses autres armes peuvent ap- paraître Par exemple, un canon radioactif (non représenté) peut colmmencer au bout d'un certain temps à tirer des salves de missiles groupés par trois Quand le groupe triple est atteint, l'un des missiles est détruit tandis que les deux autres virent pour quitter la formation et attaquent sépare- ment. Plus tard au cours de la partie des anneaux énergétiques (non représentés) peuvent commencer à se former entre les deux disques 69 de l'image de la maquette 261 Ils peuvent être dissipés par le soufle des canons 66; toutefois, lorsqu'il s'est formé huit anneaux, la concentration d'énergie est telle qu'il y a émission d'un faisceau qui détruit le vaisseau du joueur, mettant fin à la partie La durée de la partie est gouvernée par l'aptitude du joueur à détruire les attaquants, préserver les canons 66, éviter la formation des anneaux d' énergie et maîtriser les êtres spatiaux. La figure 6 représente ç titre d'exemple un montage pour la mise en oeuvre de la présente invention 1 comportant les commandes manoeuvrables par le joueur 70, 72, 74 et 76 cou- plées au panneau de commande 18 o La commande de mise à feu 70, avantageusement reliée au bouton-poussoir 50 b, commande le tir des canons 66 du joueur La commande de pivotement 72 et les commandes X-Y 74, 76 sont couplées au manche à balai 50 a, la commande 72 faisant pivoter l'image vidéo des seuls canons 66 et les commandes 74, 76 commandant le positbnnement du curseur et le déplacement des canons 66 en synchronisme avec celui du curseur Les signaux d'entrée recus des commandes 70 à 76 sont S it 748 traités par une unité de traitement centrale 78, avantageuse- ment micro-ordinateur, d'une manière courante conformément à des instructions programmées auxquelles il est accédé par une transmission à disques 80 en vue de la commande de l'image af- fichée sur le tube d'affichage vidéo 20 En outre, des sons peuvent être engendrés par l'unité de traitement centrale 78, conformément aux instructions programmées, par des haut- parleurs 84 et 86, des amplificateurs 88 et 90 et des panneaux acoustiques 92 et 94 Ce mode de commande d'images vidéo est bien connu de l'homme de l'art v des exemples de dispositifs destinés à agir sur des images vidéo dans le cadre de jeux vidéo sont décrits dans les brevets US 3 793 483 et 4 169 272 auxquels le lecteur est formellement renvoyé. L'unité de traitement 78 commande aussi une unité de ha- chage 96 et le moteur 52 Le moteur 52 a pour rôle de comman- der le mouvement oscillatoire de la maquette tridimensionnelle 26 conformément à des instructions préprogrammées Un modèle courant de détecteur-codeur de position angulaire 98 décèle l'arc décrit par la maquette 26 et fournit à l'unité de trai- tement 78 une représentation numérique codée instantanée de la position de la maquette 26 Ainsi, en dépit du mouvement décrit par la maquette 26, une coordination est maintenue entre la position de l'image de la maquette 26 ' et les positions des images vidéo fournies par le tube d'affichage 20 De cette ma- nière, il est possible, par exemple, de faire apparaître sur le tube 20 des images vidéo qui semblent sortir de l'image de maquette mobile 26 ' et des portes vidéo qui semblent fixées à l'image de maquette 20 et dont les emplacements demeurent coordonnés à celui de l'image de maquette 26 ' La réinjection de la position angulaire de la maquette 26 est aussi particu- lièrement nécessaire dans les jeux permettant à l'utilisateur de commander l'oscillation de la maquette 26. L'unité de hachage 96 commande le fonctionnement de la lampe à incandescence 32 de façon qu'elle éclaire sélective- ment les feuilles translucides 30 en engendrant un effet vi- suel frappant de scintillement La lampe 42 peut subir un ef- fet de hachage simultané pour faire scintiller l'image de la maquette 26 en même temps que celles des motifs portés par les feuilles 30. Z 517980 De manière générale, les dispositons décrites se prêtent à diverses modifications et variantes sans sortir, pour au- tant, du cadre de l'invention. 2 i% 7980 REVENDICATIONS 1 Dispositif destiné à enrichir une image de jeu vidéo,carac- térisé en ce qu'il comporte une enveloppe ( 12) présentant une ouverture de vision ( 14), un moyen de production d'affichage vidéo comportant un tube d'affichage vidéo ( 20) mnté dans ladite enveloppe, une maquette tridimensionnelle ( 26) présentant un montage mobile dans l'enveloppe, un miroir semi-réfléchissant ( 22) placé dans ladite enveloppe, dans l'ensemble entre ladite maquette et le tube d'affichage, et agencé pour superposer 1 ' une à l'autre l'image de ladite maquette tridimensionnelle et l'image présente sur ledit tube d'affichage pour qu'elles soient visibles à travers ladite ouverture de vision, un moyen propre à déplacer ladite maquette tridimensionnelle pour modi- fier son image réfléchie sur ledit miroir et un moyen ( 42) d' éclairement de ladite maquette. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une série de feuilles translucides ( 30) por- tant des motifs susceptibles de projection ( 33) et un moyen ( 32) d'éclairement de ces feuilles, lesdites feuilles faisant apparaître des images qui se superposent sur ledit miroir lorsque les feuilles sont éclairées par ledit moyen d'éclaire- ment. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de hachage ( 96) propre à faire cli- gnoter la lumière émise par ledit moyen d'éclairement de feuil- les ( 32). 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le montage mobile de ladite maquette tridimensionnelle ( 26) comporte un moyen ( 52) propre à déplacer celle-ci à va- et-vient sur un arc préfixé. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen propre à modifier la longueur de l'arc décrit par ladite maquette ( 26) au cours du déroulement dudit jeu. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen programmable propre à modifier la lon- gueur de l'arc décrit par ladite maquette au cours du déroule- ment dudit jeu. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce 2 $ 17980 qu'il comporte une maquette tridimensionnelle suppflémentaire ( 34) fixée sur une partie de l'écran dudit tube d'affichage vidéo. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite maquette ( 34) présente une fenêtre permettant de voir une partie de 1 'image présente sur une partie sous- jacente dudit tube d'affichage ( 20) - 9 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit miroir ( 22) est concave. 10 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comporte des moyens photo-émissifs ( 36) situés sur ladite maquette tridimensionnelle 26. il Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de coordination automatique entre l'image fournie par le tube d'affichage ( 20) et i'image de ladite maquette ( 26). 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit mioyen de coordination comporte un ordinateur et un détecteur de position ( 98) agencé pour déceler la position de la miaquette afin de la communiquer à l'ordinateur, celui- ci assurant la commande de l'image produite sur ledit tube d'affichage vidéo. 13 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit miroir est courbe. 14 Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit miroir est sphérique.