Тривимірна шахова гра “metachess- 3d”, ігрове поле для тривимірної гри, спосіб демонстрації багатовимірної гри типу шахів

1. Тривимірна шахова гра, що включає послідовні спрямовані переміщення ігрових фігур з одного дискретного ігрового місця на інше в межах тривимірного ігрового поля при дотриманні гравцям послідовної циклічної передачі ходу, яка відрізняється тим, ша трове поле виконане у вигляді обмеженого тривимірного ігрового простору з розміткою у ви гляді регулярної структурної матриці, причому дискретне ігрове місце положення фігур в об'ємі тривимірного ігрового простору прив'язано до вузлів матриці, при цьому ігрові місця виконані щонайменше одного кольору і, щонайменше, однакового ступеня прозорості. 2. Гра по п. 1, яка відрізняється тим, що гру ведуть з можливістю довільного просторового переміщення ігрового простору в процесі гри. 3. Гра по п. 1, яка відрізняється тим, що фігури в кількості 24-х, 32-х або 64-х штук для кожного гравця розміщають уздовж протилежних граней об'ємного ігрового поля в щонайменше одному рівні. 4. Гра по п. 1, яка відрізняється тим, що здійснюють візуальну розмітку ігрового поля, наприклад, у вигляді оптичних променів. 5. Гра по п. 1, яка відрізняється тим, що ігрові місця виконані у вигляді однакових об'ємних елементів щонайменше одного кольору. 6. Гра по п. 1, яка відрізняється тим, що ігрові місця постачені центральними мітками, виконаними з можливістю взаємодії між собою за допомогою ліній розмітки. 7. Ігрове поле для тривимірної гри у вигляді багаторівневої структури з дискретними ігровими місцями в кожному з рівнів для розміщення усередині них ігрових фігур, яке відрізняється тим, що воно виконано у вигляді обмеженої просторової структури з можливістю довільного переміщення у просторі, а ігрові місця виконані щонайменше одноколірними і щонайменше з однаковим ступенем прозорості. A (54) ТРИВИМІРНА ШАХОВА ГРА "METACHESS-3D", ІГРОВЕ ПОЛЕ ДЛЯ ТРИВИМІРНОЇ ГРИ, СПОСІБ ДЕМОНСТРАЦІЇ БАГАТОВИМІРНОЇ ГРИ ТИП У ШАХІВ 36379 12. Спосіб по п. 11, який відрізняється тим, що точка огляду усередині поля збігається з місцезнаходженням ігрового об'єкта. 13. Спосіб по п. 11, який відрізняється тим, що здійснюють демонстрацію з можливістю одночасного динамічного контролю ігрової ситуації в кожній проекції просторово-тимчасового стану ігрового поля. 14. Спосіб по п. 11, який відрізняється тим, що зображення ігрового поля додатково постачають розміткою у вигляді зображення щонайменше однієї багатовимірної регулярної структурної матриці, виконаної у виді світло вих променів. 15. Спосіб по п. 11, й відрізняється тим, що демонструють двовимірну або тривимірну проекцію на площину екрана зображень багатовимірного ігрового поля, ігрових фігур і ліній розмітки. 16. Спосіб по пп. 11, 14, який відрізняється тим, що демонструють оптичне зображення ігрових фігур з можливістю їхньої фіксації у вузлах регулярної структурної матриці. 17. Спосіб по п. 11, 14, який відрізняється тим, що перед новим ходом демонструють усі можливі варіанти переміщень обраної ігрової фігури з точкою огляду ігрової ситуації, сполученої з обраною фігурою. Винахід відноситься до спортивноінтелектуальних ігор, зокрема - до просторових ігор типу ша х, і може бути використаний у спортивних змаганнях, для тренування розумових спроможностей, розвитку образного мислення і просторової уяви, а також дозволяє підвищити цікавість, різноманітити класичну гру залежно від варіантів складності. Винахід розширює традиційні настільні ігри до об'ємних. Відома шахова гра [1], що включає послідовні спрямовані переміщення ігрових фігур з одного ігрового місця на інше в межах ігрового поля, при цьому доповнюють стандартний набір ігрових фігур др угим ферзем із використанням розширеного ігрового об'єму до 11х11 у вигляді ігрових місць із додатковими полями. Однак відома гра має ряд істотних обмежень, що не дозволяють зберегти класичні правила, рейтинг і динаміку гри дійсних шах. Зміна стандартних правил шахової гри створює утр уднення в адаптації гравців і виключає використання багатовікового накопиченого досвіду ша хової гри. Відома тривимірна шахова гра [2], що включає послідовні спрямовані переміщення ігрових фігур з одного ігрового місця на інше в межах багаторівневого ігрового поля з використанням горизонтальних, вертикальних і похилих перетинів із дотриманням циклічною передачею ходу від одного гравця до іншого, при цьому використовують подвійний, потрійний і четверний стандартний набір із 32 фігур або кратний стандартному. До недоліків гри-прототипу [2] варто віднести такі: 1) відома гра обмежена багатоярусною площинною механічною реалізацією з позиційною прив'язкою ігрової фігури до площини ігрового місця, що істотно знижує огляд ігрового поля, викликає додаткові незручності в силу скрутного доступ у до фігур, розташованим усередині ігрового поля, різко обмежує можливості практичної реалізації і широкого поширення гри серед користувачів; 2) відома гра конструктивно не дає повної свободи у виборі ходів фігур, тому що гравець змушений вибирати між декількома площинами в силу обмежень, що накладаються механічною моделлю без можливості вільного переміщення в просторі; 3) у силу ти х же обмежень неможливо зберігання суті шахт (ша шок) як гри в запропонованому ігровому полі з відповідним зберіганням рейтингу підготовлених майстрів класичних шах: гри, що можна організувати в ігровому полі відомого зразка, є тільки шахоподібні ігри, але аж ніяк не тривимірні шахи; 4) відома гра пропонує використання шахівниць і стандартних ша хови х наборів із 32 фігур, що практично тільки розширює традиційну шахову гру до бага тоярусної, але не реалізує множини можливостей проведення шахової гри в об'ємному полі; 5) жорстка прив'язка до двоколірного варіанта виконання обмежує просторову композиційну реалізацію гри; 6) жорстка прив'язка до розміщення ігрових фігур усередині ігрового місця не дозволяє відірвати гру від площинної реалізації ні за допомогою зору, ні образно. Всі ці недоліки переборені в даному винаході ''MetaChess-3D''. Відомо ігрове поле для тривимірної гри [2], містить багаторівневу стр уктуру з дискретними ігровими місцями для розміщення на них ігрових фігур у кожному рівні. Конструкція відомого виконана поля у вигляді центральної телескопічної підтримуючої колони, до котрого ігрові шахівниці (площини) прикріплені за допомогою фурнітури пружного типу, що стикується гнучко. Шахові фігури усередині ігрового поля можна переміщати вручн у, використовуючи стандартні правила гри у вертикальних, горизонтальних або похилих площинах. Однак така багаторівнева площинна структура прив'язана до площинного ігрового місця і тільки умовно може бути розглянута як об'ємна, оскільки об'єм поля не обмежений принаймні у верхній частині. Стандартне двоколірне виконання плоских ігрових місць обмежує просторове конструктивне виконання поля. Позиціювання фігури в межах ігрового місця обмежує просторове уявлення поля, звужуючи його до багатоярусного-площинного. Відомий спосіб демонстрації гри типу шах [3], що перебуває у формуванні на засобі відображення двовимірного фізичного ігрового поля (плоскої шахівниці), розбитого на ігрові місця (чорно-білі клітини з датчиками розташування фігур, вмонтованими в кожне ігрове місце) із можливістю розміщення в них ігрових об'єктів із різними якісними характеристиками (у вигляді вмонтованих сигналізаторів найменування фігур), що символізують ігрові фігури, і засобом для вибору ігрової фігури (у вигляді засоби опиту робітників місць). Посилкою електричного сигналу роблять періодичний опит кожного ігрового місця, знімання сигналу від 2 36379 гук у датчика розташування фігури і датчика найменування фігури, після чого позиціонують відображення місцезнаходження конкретної фігури на візуальному способі ігрового поля. Однак відомий спосіб демонстрації гри дозволяє сформувати зоровий спосіб ігрової ситуації на двовимірному полі, подану на пристрої відображення у вигляді двовимірного оптичного зображення з точкою огляду ігрової ситуації, розміщеної зовні ігрового поля. Це обмежує демонстраційні можливості відомого способу, зменшує якість оперативної оцінки ігрової ситуації і знижує ступінь універсальності способу, і годиться тільки для відображення ситуації поля 8х8, тобто двовимірних ша х. Загальною задачею, розв'язуваною групою винаходів, те хнологічно зв'язаних єдиним творчим задумом, є створення нової ігрової технології шляхом створення нової ігрової концепції створення й оцінки тактичної і стратегічної ситуації в обмеженому тривимірному просторі за рахунок удосконалення: реалізація гри в тривимірному об'ємі; нового способу реалізації об'ємної гри; стр уктурного алгоритму об'ємної реалізації гри; конструкції об'ємного ігрового поля; створення принципово нових способів демонстрації гри – при зберіганні загальних правил, рейтингу і динамізму класичних ша х, що підвищує цікавість гри і створює технологічну розмаїтість форм її проведення. У силу якісно нових технологічних удосконалень, зокрема способів організації гри і її відображення, конструктивної реалізації ігрового поля, - багаторазово збільшена видовищність та іграбельність: гравці можуть бути віддалені на значну відстань один від одного, і входити в сеанс гри, використовуючи сучасні засоби зв'язку і віддаленого доступу до даного. У основу винаходу в частині ігрового поля поставлена задача повної заміни багаторівневого ігрового поля на тривимірний ігровий простір, або, інакше, ігровий об'єм. Також поставлена задача удосконалення ігрового об'єму для проведення тривимірної гри шляхом уведення нових видів його фізичної візуалізації, що дає можливість оптимальним способом відобразити стратегічну і тактичну ситуації, що виникають у процесі гри в об'ємі ігрового простору. Це полегшує задачу спостереження за грою й участі в ній у масштабі реального часу. У основу винаходу в частині способу демонстрації поставлена задача удосконалення способу відтворення об'ємного візуального способу тактичної і стратегічної ситуації, створюваної в процесі проведення гри при різних варіантах огляду такої ситуації, що дає можливість безпосередньої або опосередкованої участі в грі в процесі її демонстрації в реальному режимі часу. У винаході дозволяється технічне протиріччя, що перебуває в неможливості встановлення безконфліктного керування грою з використанням традиційних механічних засобів, як це зроблено [1, 2, 3]. Винятково механічне рішення ігрового об'єму і фігур обмежує технічні можливості проведення об'ємної гри і просторова уява гравців при прораховуванні ходів. Класичний алгоритм шахової гри також не може бути реалізований без яких-небудь обмежень із застосуванням винятково механічних засобів. Існує тісний причинно-наслідковий зв'язок між усією сукупністю істотних ознак і що досягається технічним результатом, що досягається. На відміну від відомих аналогів, дана технологія реалізації тривимірних ігор, яка не має обмежень по площинах, у межах яких переміщаються шахові фігури, тобто можуть бути включені одночасно усі вектори руху фігур. У даному варіанті гра ведеться не по площинах або перетинах, а в об'ємному просторі, що перебуває з 512 об'ємних або точкових ігрових місць, і припускає дотримання правил ходу класичних ша х з обліком уведення третього виміру без класичного для шах колірного обмеження. Можливість розширення колірної гами забарвлення ігрових місць і/або ліній розмітки дозволяє вносити функціональну розмаїтість у спосіб реалізації гри. На відміну від прототипу, дана гра припускає використання розширеного набору фігур при їхньому початковому розташуванні більш ніж в однім об'ємному рівні, що логічніше з погляду варіантів просторового захисту ''важких'' фігур у межах об'ємного ігрового поля. Таким чином, на відміну від ша хови х ігор-прототипів, що вирішать значення в ''MetaChess'', має не кількість наборів фігур, а чисельне і позиційне співвідношення фігур і пішаків. Відмінність у числі фігур (24, 32 або 64) виходить із логіки їхнього розташування. Так, щоб у тривимірному просторі прикрити по усіх векторах один ряд важких фігур, необхідно поставити трьох ряду пішаків. Для того ж, щоб у найбільше складному варіанті прикрити по усіх векторах три ряди важких фігур, необхідно 5 рядів пішаків. Введення прийомів оптичного відображення ігрової ситуації дає можливість розширення візуалізації об'ємної гри в просторовому середовищі (віртуальної, уявлюваної, повітряної, водяної, і т.п.). Ігрове поле, виконане у вигляді об'ємної структурної матриці з можливістю фіксації ігрових фігур у визначених ігрових місцях (вузлах матричної структури) при застосуванні оптичних проекцій ігрового об'єму у виді об'ємної структури, що перебуває з оптичних ліній, площин і об'ємних або крапкових ігрових місць, створює повний ефект просторово-механічної візуалізації як усього поля, так і кожного його ігрового місця. При цьому напівпрозорий оптичний штахет не перешкоджає переміщенню або видимості фігур, будучи, проте, як і фігури, матеріальним об'єктом. Для відображення ігрової ситуації можуть використовуватися двоабо тривимірні проекції на відповідну площину екрана (так само. як і послідовності двовимірних проекцій відповідних зображень у межах комплексу апаратури відображення ситуації в середовищі віртуальній реальності, які дозволяють створити в мозку користувача оптичну ілюзію тривимірного ігрового об'єму й оперувати в ній як із матеріальним об'єктом). Створення матричної структури об'ємного ігрового об'єму без фізичних обмежень у р усі фігур стало можливим при використанні інших видів фізичних об'єктів, зокрема, сукупності оптичних променів і проекцій. Можливість демонстрації і/або відтворення гри забезпечується щонайменше об'ємним оптичним зображенням структури ігрового об'єму, ігрових фігур і можливих напрямків ходу при виборі фігу 3 36379 ри, що є фізично відчутним як у середовищі, так і на площині екрана. Все перелічене обумовлює наявність винахідницького рівня, тому що не є очевидним для середнього фахівця і містить новий нестандартний просторово-тимчасової підхід до реалізації ігрової технології з одержанням нового технічного результату у виді розширеного споживчого ефекту. Суть тривимірної шахової гри полягає в тому, що вона включає послідовні спрямовані переміщення ігрових фігур з одного дискретного ігрового місця на інше в межах тривимірного ігрового поля при дотриманні гравцями послідовної циклічної передачі ходу, при цьому ігрове поле виконане у виді обмеженого тривимірного ігрового простору з розміткою у виді регулярної структурної матриці, причому дискретне ігрове місце положення фігур в об'ємі тривимірного ігрового простору прив'язано до вузлів матриці, а ігрові місця виконані щонайменше одного кольору і щонайменше однакового ступеня прозорості. Ігрові місця виконані у вигляді однакових об'ємних елементів щонайменше одного кольору і мають можливість бути постаченими центральними мітками, виконаними з можливістю взаємодії між собою за допомогою ліній розмітки, що здійснюють, наприклад, у вигляді лінійних конструкцій або оптичних променів. Гру ведуть із можливістю довільного просторового переміщення ігрового простору в процесі гри. Фігури в кількості 24-х, 32-х або 64-х штук для кожного гравця розміщають уздовж протилежних граней об'ємного ігрового поля в щонайменше одному рівні. Суть ігрового поля для тривимірної гри полягає в його конструктивному виконанні у вигляді багаторівневої структури з дискретними ігровими місцями для розміщення ігрових фігур у кожному рівні, зокрема - у вигляді багаторівневого паралелепіпеда, наприклад, куба, із дискретними ігровими місцями в кожному з рівнів для розміщення усередині них ігрових фігур, при цьому воно виконано з можливістю довільного переміщення в просторі, а ігрові місця виконані щонайменше одноколірними і щонайменше з однаковим ступенем прозорості. Ігрові місця взаємозалежні в об'ємі ігрового поля за допомогою їхній колірного взаєморозташування в заданому порядку і виконані з можливістю зміни їхніх фізичних властивостей, наприклад, розмірів, кольоровості, контрастності. Суть іншого варіанта виконання ігрового поля для тривимірної гри у виді багаторівневої структури з дискретними ігровими місцями для розміщення ігрових фігур у кожному рівні, при цьому воно конструктивно виконано у виді просторово обмеженої об'ємної регулярної структурної матриці, у вузлах якої розташовані елементи фіксації фігур, при цьому ігрове поле виконане з можливістю довільного його переміщення в просторі, елементи фіксації фігур і/або ігрові місця виконані з можливістю взаємозв'язку між собою за допомогою ліній розмітки, а ігрові місця, як і лінії розмітки, виконані щонайменше одним кольором і щонайменше з однаковим ступенем прозорості. Суть способу демонстрації багатовимірної гри типу ша х перебуває у візуальному уявленні на засобі відображення ігрового поля, розбитого на ігрові місця з можливістю розміщення в них ігрових об'єктів із різними якісними характеристиками, що символізують ігрові фігури, і засобом для вибору ігрової фігури, при цьому демонструють динаміку щонайменше частини процесу гри в просторовотимчасовому режимі у вигляді динамічної послідовності створених тактичних і стратегічних ігрових ситуацій у замкнутому багатовимірному ігровому полі, що представляють у виді оптичного зображення на пристрої відображення, наприклад, у площині екрана, із багатовимірними ігровими місцями для розміщення в них ігрових об'єктів, а як ігровий об'єкт використовують візуальне оптичне зображення ігрової фігури з засобом для її переміщення в межах багатовимірного ігрового поля і можливістю послідовного переміщення оптичних зображень ігрових об'єктів, можливістю їхньої фіксації в ігрових місцях і усунення зображень ''битих'' фігур із поля, при цьому ігрову ситуацію представляють на пристрої відображення у виді двомірного або тривимірного оптичного зображення з точкою огляду ігрової ситуації, розміщеної зовні ігрового поля або усередині нього. Передбачено можливість збігу точки огляду усередині поля з місцезнаходженням ігрового об'єкта. Демонстрацію здійснюють із можливістю одночасного динамічного контролю ігрової ситуації в кожній проекції просторово-тимчасового стану ігрового поля. Візуальне зображення ігрового поля додатково постачають розміткою у виді зображення щонайменше однієї багатовимірної регулярної структурної матриці, виконаної у вигляді світлових променів. Передбачено можливість одночасної демонстрації двовимірних або тривимірних проекцій на площину екрана зображень тривимірного ігрового поля, ліній розмітки й ігрових фігур із можливістю їхньої фіксації в точках перетинання ліній розмітки (вузлах регулярної структурної матриці). Причому перед новим ходом демонструють усі можливі варіанти переміщень обраної ігрової фігури з точкою огляду ігрової ситуації, сполученої з обраною фігурою. На фіг. 1 подана конструкція ігрового поля, загальний вигляд; на фіг. 2 - конкретний приклад виконання ігрового поля, варіант 1; на фіг. 3 - те саме, варіант 2; на фіг. 4 - те саме, варіант 3; на фіг. 5 зображене вихідне розташування фігур, варіант А; на фіг. 6 - вихідне розташування фігур, варіант Б; на фіг. 7 - вихідне розташування фігур, варіант У; на фіг. 8 - демонстраційне зображення двомірної гри; на фіг. 9 - демонстраційне зображення тривимірної гри. Ігрове поле для тривимірної гри (фіг. 1) може перебувати також з обмеженої просторової структури ігрового поля 1, що містить ігрові місця 2, що виконані у виді прозорих плоских рідиннокристаличних індикаторів, що вільно обертаються навколо вертикальної осі з можливістю відображення на них зображень різних ігрових фігур 3, при цьому індикатори виконані з можливістю розміщення в межах ігрового поля 1 як у включеному, так і у виключеному стані. Ігрові місця 2 можуть бути виконані у виді однакових об'ємних фігур (одиничних об'ємів), наприклад, кубів (фіг. 1), куль (фіг. 2) і т.п. одного і більше кольорів, або однакової, або різної 4 36379 (відповідно до визначеного рапорту) ступенем прозорості. Ігрове поле 1 (фіг. 3) може бути виконане у вигляді просторово обмеженої об'ємної регулярної структурної матриці з лініями 4 розмітки у вигляді лінійних конструкцій, наприклад, прикріплених до опори пружно-еластичних ниток із точковими ігровими місцями 2 (елементами фіксації ігрових фігур 3, наприклад, магнітами), або у вигляді штахети, виконаної з орієнтованих променів, наприклад, лазерних, або з їхньої конструктивної комбінації, наприклад, вертикальних ниток і горизонтальної світлової розмітки. Передбачено можливість виконання ліній 4 розмітки в різнобарвному виконанні. Гра здійснюється в об'ємі тривимірного ігрового простору 1, поза прямою залежністю від проведених або уявлюваних перетинів або площин, у грі використовуються розширені набори шахових або шашкових фігур у кількості 24 фігур (спрощений варіант), 32 (через третій ряд пішаків, що вводиться, основний варіант), або 64 (у найбільш складному варіанті, із 3 рядами важких фігур і 5 рядами пішаків) у розрахунку на кожного гравця. При 4-х гравцях кількість фігур пропорційно збільшується. Приклад 1 (варіант А) Один ряд важких фігур і два ряди пішаків, при цьому обидва ряди пішаків розташовані симетрично щодо ряду важких фігур (фіг. 5). Гравці переміщають фігури, розміщаючи їх у точкових ігрових місцях 2 (у вузла х матриці). Приклад 2 (варіант Б) Один ряд важких фігур і три ряди пішаків, причому всі ряди пішаків розташовані симетрично щодо ряду важких фігур (фіг. 6). У стандартному варіанті гри для чотирьох супротивників фігури розміщені в чотирьох протилежних сторонах об'ємного ігрового поля. Приклад 3 (варіант В) Три ряди важких фігур і п'ять рядів пішаків. Для варіанта трьох гравців фігури четвертого супротивника не рухаються або не установлюються взагалі. Спосіб демонстрації багатовимірної гри типу шах забезпечує візуальне уявлення ігрового поля 1 у вигляді його двовимірної або тривимірної проекції на площину пристрою відображення (площина екрана, монітор, пристрої відображення в середовищі віртуальної реальності). Послідовно (із тимчасовою черговістю ходів) демонструють динаміку всього процесу гри (або його частини) у просторово-тимчасовому режимі у виді візуального зображення ігрової ситуації в замкнутому багатовимірному ігровому полі 1, що представляють у вигляді оптичного зображення на пристрої відображення, наприклад, у площині екрана, а як засоби для вибору фігури 3 використовують візуальне оптичне зображення фігури з засобом для його переміщення у вигляді проекції її об'ємного оптичного зображення в межах ігрового поля 1 із можливістю послідовного переміщення фігур 3 із зображення одного ігрового місця 2 на інше з можливістю усунення зображень ''битих'' фігур із поля 1, а також із можливістю одночасного динамічного контролю ігрової ситуації в кожній проекції просторово-тимчасового стану ігрового поля (фіг. 10). Джерела інформації 1. SU, a.c. 1703150, Шахова гра, А63F3/02, 1992. 2. Міжнародна заявка WO 9808580 від 05.03.98. З-Dimensional Chess Games. 3. SU, a.c. 1787465. Пристрій для демонстрації шахової гри, А63F3/02, 1993. Фіг. 1 5 36379 Фіг. 2 Фіг. 3 6 36379 Фіг. 4 Фіг. 5 7 36379 Фіг. 6 Фіг. 7 8 36379 Фіг. 8 Фіг. 9 9 36379 Фіг. 10 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 10