Brevet FR2525909A1 — publié le 19831104

Jeu stéréoscopique. La présente invention procure un jeu stéréoscopique compre- nant: un boîtier ayant des fenêtres d'observation, gauche et droite, et un dispositif de visualisation ou visuel à coimonde électrique monté à l'intérieur du boîtier et ayant un groupe droit d'éléments d'image formant un modèle que l'on peut sélectivement visualiser à travers la fenêtre droite et un groupe gauche pratiquement similaire d' éléments d'image formant un modèle que l'on peut sélectivement visualiser à travers la fenêtre gauche, chaque élément d'image d'un groupe correspondant à un élément d'image de l'autre groupe et étant sélectivement visualisé en même temps que lui pour produire un effet stéréoscopique. Sous sa forme préférée, la présente invention concerne un jeu électronique tenu à la main que le joueur peut observer stéréoscopiquement,tandis qu'il manipule des boutons d'ac- tionnement,en tenant le jeu en face de ses yeux comme une paire de jumelles De façon spécifique, le jeu est équipé d'un dispositif de visualisation, tel qu'un élément de visua- lisation à cristaux liquides, qui est commandé par un micro- processeur de façon à visualiser sélectivement des éléments d'image vus par l'oeil gauche et les éléments d'image cor- respondants vus simultanément par l'oeil droit. Une grande variété de jeux électroniques ont été mis sur le 2 2525909 marché ces dernières années Ces jeux utilisent de façon caractéristique desdispositifs de visualisation (par exemple à cristaux liquides, à diodes électroluminescentes, ou à tubes fluorescents sous vide) ayant des éléments d'image disposés selon un modèle qui s'étend pratiquement sur toute la surface de visualisation du dispositif de visualisation. Les éléments d'image dans le modèle sont sélectivement ren- dus visibles afin de donner l'impression que les caractères sont mobiles Les jeux électroniques:;Ie ce type présentent l'avantage d'être petits et rustiques, de sorte qu'on peut jouer avec eux n'importe o D'autre part,1 'impression, donnée par ces jeux est limitée à deux dimensions On pourrait apporter toute une variété d'améliorations à ces jeux si l'action pouvait être jouée dans les trois dimensions ou stéréoscopiquement. En conséquence, le but principal de la présente invention est de procurer un jeu électronique tenu à la main que l'on peut observer stéréoscopiquement Ce but est atteint en procurant un dispositif de visualisation ayant une zone de visualisation divisée en un groupe gauche et un groupe droit formant des modèles qui sont pratiquement similaires l'un à l'autre Cha- que groupe a une multiplicité d'éléments d'image qui peuvent être sélectivement rendus visibles de manière classique sous les ordres d'un microprocesseur Les éléments d'image du groupe gauche sont sélectivement visualisés en même temps que les éléments d'image correspondants du groupe droit Les éléments d'image du groupe gauche sont observés par l'oeil gauche du joueur et les éléments d'image du groupe droit sont observés par l'oeil droit du joueur, les éléments d'ima- ge correspondants étant disposés en des positions séparées par une distance qui correspond à la parallaxe de l'oeil gauche et de l'oeil droit En conséquence, les éléments d'image gauches et droits correspondants semblent fusionner lorsqu'on les observe, produisant ainsi un effet stéréosco- pique Différentes séquences des éléments d'image correspon- dants des modèles gauche et droit peuvent être successivement 3 2525909 rendues visisbles afin de donner l'impression d'un dépla- cement dans les trois dimensions Cet effet peut être aug- menté si chaque modèle comporte une multiplicité d'éléments d'image qui sont congruents en forme,mais différents en dimensions, du fait que la visualisation séquentielle de ces éléments donne un effet de perspective qui augmente l'effet stéréoscopique afin de donner une impression réaliste d'une action dans les trois dimensions. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement,. de plusieurs réalisations préférées, en liaison avec le dessin joint, sur lequel: la figure 1 est une vue en perspective d'un jeu selon une réalisation de l'invention, montrant en général les boutons de commande disposés pour être aisément accessibles lorsque le joueur regarde à travers les fenêtres, et montrant l'obtu- rateur complètement ouvert pour permettre le passage d'une quantité maximale de lumière à travers la fenêtre d'éclairage; la figure 2 est une vue en coupe prise selon la ligne II-II de la figure 1, et montre de façon générale un miroir disposé en diagonale et réfléchissant la lumière transmise à travers une moitié du visuel du jeu à la fenêtre d'observation correspondante; la figure 3 montre schématiquement le principe stéréoscopique employé par la présente invention; la figure 4 montre un visuel du jeu, ayant des groupes gauche et droit formant des modèles, chaque groupe ayant des modèles d'image correspondants que l'on peut électriquement sélectionner pour visualiser simultanément afin de donner un effet visuel tridimensionnel; la figure 5 montre le panneau de visualisation de la figure 4 avec divers modèles d'images correspondants rendus visi- bles simultanément comme ils peuvent se trouver à un moment donné lors du fonctionnement du jeu; la figure 6 illustre l'amalgame mental des éléments d'image représentés sur la figure 5 sous l'influence du principe stéréoscopique représenté schématiquement sur la figure 3;et la figure 7 est un schéma général montrant un visuel du jeu électriquement commandé par un microprocesseur. En se reportant à la figure 1, lejeu de la présente inven- tion comporte un bottier 2 qui peut être de forme générale rectangulaire comme il est représenté, ou peut prendre dif- férentes formes Des fenêtres d'observation 4 sont disposées à une extrémité du bottier 2 et sont espacées l'une de l'au- tre comme les oculaires d'une paire de jumelles Une optique 6 est disposée derrière chaque fenêtre 4 de façon que les modèles présentés sur le visuel du jeu, qui sera décrit ultérieurement, puissent ôtre observés à plus grande échelle. La portion supérieure du bottier 2 a des ouvertures (non repérées) à travers lesquelles dépassent des boutons de commande 10, 12 et 14 Ces boutons de commande sont disposés au voisinage des côtés gauche et droit du bottier 2 de façon à être aisément manipulés par le joueur lorsqu'il regarde à travers les fenêtres 4 Une ouverture (non repérée) est également prévue pour un interrupteur marche-arrêt 8 Dans la réalisation représentée, le joueur amène d'abord l'in- terrupteur 8 dans la position "marche" et manipule ensuite les boutons de commande 10, 12 et 14 pour essayer de sortir victorieux dans une bataille spatiale simulée contre des enva- hisseurs étrangers En regardant à travers les fenêtres 4, le joueur peut enfoncer le bouton "gauche" 12 et le bouton "droite" 14 pour disposer son engin fusée simulé pour atta- quer les étrangers ou leur échapper, tandis que le bouton 2525909 "tir" 10 peut être enfoncé pour simuler le tir de projecti- les vers l'ennemi. En continuant à se reporter à la figure 1, une fenêtre de transmission de lumière (fenêtre d'éclairage) 16 est disposée sur la surface supérieure du bottier 2 afin de permettre à la lumière incidente de pénétrer dans le bottier On consi- dère maintenant la figure 2; le visuel du jeu 26 est disposé à l'intérieur du bottier 2 immédiatement en dessous de la fenêtre 16 Le visuel 26 est un élément de visualisation à cristaux liquides du type transmission La fenêtre 16 a, de préférence, une couleur laiteuse afin de diffuser unifor- mément la lumière incidente avant qu'elle atteigne le vi- suel 26. En revenant à la figure 1, des glissières 22 et 24 sont fixées sur le bottier 2 afin de permettre le montage cou- lissant d'un obturateur de lumière 18 L'obturateur 18 peut se déplacer d'une position o il recouvre la fenêtre 16 jusqu'à une position dans laquelle la fenêtre 16 est complè- tement exposée à la lumière incidente L'obturateur 18 peut être translucide de façon que le jeu puisse être joué avec une lumière brillante avec l'obturateur fermé et avec une lumière plus pâle avec l'obturateur ouvert Toutefois, un plus grand degré de possibilités est permis si l'obturateur 18 est opaque et qu'une lampe 20 est montée sur son côté inférieur Des contacts électriques (non représentés) sont prévus dans une position en retrait en dessous de la glissiè- re 22 afin de raccorder la lampe 20 à des piles électriques 42 (voir figure 2) à l'intérieur du bottier 2 lorsque l'obtu- rateur 18 est amené dans une position recouvrant complète- ment la fenêtre 16 Ceci permet de jouer à ce jeu la nuit ou à d'autres moments lorsque la lumière incidente est insuffisante. On considère maintenant la figure 4; un élément de visuali- sation à cristaux liquides du type transmission 26 comprend un modèle gauche 28 L et un modèle droit 28 R, chacun étant constitué par une multiplicité d'éléments d'image qui sont pratiquement les mêmes En utilisation, un élément d'image dans le modèle gauche 28 L est rendu visible simul- tanément avec l'élément d'image correspondant dans le modèle droit 28 R Par exemple, les éléments de fusées L et 30 R sont rendus simultanément visibles Afin d'aug- menter l'agrément du jeu, un film portant les mêmes modèles que ceux représentés sur la figure 4, mais imprimés en différentes couleurs pour chacun des éléments d'image, est fixé sur la surface supérieure du visuel 26 Un tel film permet de visualiser en différentes couleurs les élé- ments d'image qui sont rendus visibles. En revenant maintenant à la figure 2, on a précédemment noté que le visuel du jeu 26 est monté directement sous la fenê- tre 16 Le film en couleurs précédemment mentionné n'est pas représenté sous forme d'élément séparé sur la figure 2, mais est fixé sur la surface supérieure du visuel 26 Le visuel 26 est monté sur une plaquette de circuit imprimé 32, qui porte également d'autres composants électriques, tels qu'un microprocesseur 36 La plaquette de circuit impri- mé 32 a une ouverture 34 disposée en dessous du visuel 26. Un miroir 38 est disposé en diagonale en dessous de l'ouver- ture 34 afin de réfléchir les modèles visibles du visuel 26 en direction de la fenêtre d'obsrvation 6 En conséquence, lorsque la fenêtre d'éclairage 16 est exposée à la lumière et que l'interrupteur d'alimentation 8 est amené dans la position "marche", une image telle que celle représentée sur la figure 5 est projetée par l'ouverture 34 sur le miroir 38 et est vue à grande échelle à travers l'optique 6 Le modèle visible présenté par le côté gauche 28 L du visuel 26 est vu par l'oeil gauche et le modèle visible présenté par le côté droit 28 R est vu par l'oeil droit, de la manière représentée schématiquement sur la figure 3 Afin d'être sûr que la lumière provenant du modèle 28 L n'atteint pas l'oeil droit du joueur, une plaque de séparation comme celle repré- sentée en tirets sur la figure 1, est par exemple montée à l'intérieur du boîtier 2 La plaque de séparation 40 va de la surface avant du bo 5 tier 2 au miroir 38, limitant de ce fait ce qui peut être vu par chaque oeil Du fait de la parallaxe des deux yeux, les images droite et gauche représentées sur la figure 5 sont amalgamées par l'esprit en une seule image comme représenté par la figure 6 Cette image unique a un effet stéréoscopique, bien que ceci ne puisse être représenté de façon adéquate par la figure 6. Le circuit électrique du jeu est représenté sous forme très générale par le schéma-bloc de la figure 7, du fait que, comme il apparaîtra aisément aux spécialistes de cette technique, la présente invention se prête à un grand nombre de jeux à commande par calculateur, dont les circuits, les programmes et les visuels spécifiques peuvent varier consi- dérablement Le visuel 26 est commandé par un microproces- seur 36, qui comporte une mémoire vive interne et une mé- moire morte pour stocker le programme pour commander le visuel 26 Lorsque l'interrupteur 8 est fermé, un circuit de réinitialisation 44 réinitialise le microprocesseur 36 pour fournir un modèle visuel initial sur le visuel 26 Le repère 46 indique un générateur d'horloge Les boutons , 12 et 14 commandent des interrupteurs qui fournissent des signaux d'entrée au microprocesseur 36 Bien qu'il y ait un grand nombre de manières pour monter ces interrupteurs, il est économique de former chaque interrupteur à partir d'une paire de modèles conducteurs espacés sur la plaquette 32, avec un conducteur sur chaque bouton pour ponter les modèles espacés lorsque le bouton est enfoncé. Le jeu selon la présente invention peut être joué comme indiqué ci-après Les modèles d'images qui sont visibles sur la figure 5, qui sont observés stéréoscopiquement par le joueur comme représenté sur la figure 6, comportent des attaquants étrangers 48 et 50 qui s'approchent de la distance d'une manière aléatoire Pour combattre ses ennemis, 8 2525909 le joueur manipule les boutons 12 et 14 pour commander la position de sa fusée 30 et enfonce le bouton 10 pour tirer des projectiles simulés vers l'ennemi qui approche Des points: sont marqués sur un visuel à sept segments Lorsque le joueur enfonce le bouton gauche 12, sa fusée 30 semble se déplacer en sens inverse des aiguilles d'une montre La fusée 30 apparait se déplacer dans le sens des aiguilles d'une montre lorsqu'on enfonce le bouton "droite" 14. Dans la présente réalisation, les objets volants et les pro- jectiles apparaissent tous se déplacer dans les trois dimen- sions même si le visuel 26 n'est qu'à deux dimensions Cet effet tridimensionnel résulte à la fois du principe stéréoscopique discuté précédemment et de la perspective visuelle résultant des dimensions différentes des modèles du visuel Par exemple, les éléments d'images représentant les étrangers 48 ont des dimensions variables en fonction de leur distance apparente. Bien que la description ci-dessus ait expliqué une réalisa- tion de la présente invention, on doit noter que le jeu peut être modifié d'un grand nombre de manières Par exemple, le visuel peut être un visuel à cristaux liquides du type réflexion au lieu d'être du type transmission, ou un visuel fluorescent, ou un visuel à tube à rayons cathodiques On peut utiliser l'un quelconque de ces visuels pour obtenir des jeux tridimensionnels que l'on peut observer stéréosco- piquement de la manière décrite ci-dessus. 9 2525909 Revendications. 1 Jeu stéréoscopique, caractérisé en ce qu'il comprend un bottier ( 2) ayant des fenêtres d'observation gauche et droite ( 4), et un visuel à commande électrique ( 26) monté à l'intérieur du bottier, ce visuel ayant un groupe droit ( 28 R) d'éléments d'images formant un modèle qui sont sélec- tivement visualisables à travers la fenêtre d'observation droite et un groupe gauche ( 28 L) pratiquement similaire d'éléments d'images formant un modèle, qui sont sélective- ment visualisables à travers la fenêtre d'observation gauche, chaque élément d'image d'un groupe correspondant à un élé- ment d'image de l'autre groupe et étant sélectivement visua- lisé en même temps que lui pour produire un effet stéréos- copique. 2 Jeu stéréoscopique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bouton de commande ( 12, 14) disposé sur le bottier et des moyens pour visualiser des éléments d'images en réponse à la commande de ce (ces) bouton(s) de commande. 3 Jeu stéréoscopique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque groupe comporte une multiplicité d'éléments d'images ayant des configurations congruentes, mais des dimensions différentes pour produire un effet de perspective lorsque les éléments sont sélectivement visualisés. 4 Jeu stéréoscopique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le visuel est un visuel à cristaux liquides du type à transmission et en ce que le bottier a une fenêtre d'éclairage ( 16) pour permettre à la lumière incidente d'atteindre le visuel ( 26). 5 Jeu stéréoscopique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fenêtre d'éclairage ( 16) a une couleur laiteuse pour diffuser la lumière atteignant le visuel, et en ce qu'un 2525909 film perméable à la lumière est disposé entre la fenêtre d'éclairage et le visuel, ce film ayant des régions colorées correspondant aux éléments d'images. 6 Jeu stéréoscopique selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un obturateur de lumière ( 18) et des moyens ( 22) pour monter cet obturateur sur le bottier de façon qu'il puisse se déplacer entre une première position dans laquelle l'obturateur intercepte la lumière avant qu'elle atteigne le visuel et une deuxième position dans laquelle l'obturateur permet à la lumière d'atteindre le visuel. 7 Jeu stéréoscopique selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une lampe ( 20) montée sur l'obturateur ( 18) et des moyens pour allumer cette lampe lorsque l'obtu- rateur se trouve dans la première position. 8 Jeu stéréoscopique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un miroir ( 38) disposé en diagonale et monté à l'intérieur du bottier pour réfléchir la lumière transmise à travers les groupes gauche et droit vers les fenêtres d'observation gauche et droite respectivement, et une plaque de séparation ( 40) s'étendant du miroir en direc- tion des fenêtres d'observation ( 4) pour empêcher la lumière provenant du groupe droit d'atteindre la fenêtre d'obser- vation gauche.