CN106984043B - 一种多人对战游戏的数据同步方法和*** - Google Patents

一种多人对战游戏的数据同步方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多人对战游戏的数据同步方法及***，方法包括：S1、通过第一客户端的摄像头对现实场景中的识别图进行扫描，得到识别图像；S2、将识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配，如匹配成功则在虚拟场景中创建第一客户端对应的第一虚拟模型；S3、获取第一虚拟模型在虚拟场景中的位置信息和第一客户端生成的子弹发射指令；S4、根据子弹发射指令判断子弹是否击中虚拟场景中除第一虚拟模型之外的任一虚拟模型，如击中则根据预定的游戏逻辑更新被击中的虚拟模型的状态，并通过服务端同步到虚拟场景中的所有虚拟模型对应的客户端。本发明的有益效果是：通过增强现实技术实现多人对战数据同步，给用户良好的使用体验。

Description

一种多人对战游戏的数据同步方法和***
技术领域
本发明涉及增强现实领域，特别涉及一种多人对战游戏的数据同步方法和***。
背景技术
目前，在人与虚拟游戏环境的交互方面，还仅仅是采用传统的键盘遥感输入方式进行交互，但是，这样的方式并不能实现多人对战数据同步，只能进行单机交互，更不能给游戏玩家身临其境的沉浸式游戏体验，大大降低了用户体验。
发明内容
本发明提供了一种多人对战游戏的数据同步方法和***，解决了现有技术不能实现多人对战数据同步且用户体验较差的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多人对战游戏的数据同步方法，包括：
S1、通过第一客户端的摄像头对现实场景中的识别图进行扫描，得到识别图像；
S2、将所述识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配，如匹配成功则在所述虚拟场景中创建所述第一客户端对应的第一虚拟模型，所述虚拟场景包括多个客户端对应的多个虚拟模型；
S3、获取所述第一虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息和所述第一客户端生成的子弹发射指令；
S4、根据所述子弹发射指令判断子弹是否击中所述虚拟场景中除所述第一虚拟模型之外的任一虚拟模型，如击中则根据预定的游戏逻辑更新被击中的虚拟模型的状态，并通过服务端将状态更新结果和所述位置信息同步到所述虚拟场景中的所有虚拟模型对应的客户端。
本发明的有益效果是：相比于传统的键盘遥感式输入方法，通过增强现实技术和摄像头获取到客户端的位置信息和子弹发射指令，并通过服务端判断子弹是否击中虚拟模型，最后将位置信息和子弹发射信息同步到虚拟场景中，实现多人对战数据同步，给用户良好的使用体验。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
优选地，步骤S2中，将所述识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配的方法具体包括：提取所述识别图像中的特征点，根据所述特征点将所述识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配。
优选地，步骤S3中，获取第一客户端对应的虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息的方法具体包括：
A1、根据所述摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及所述摄像头与所述特征点的位置关系，计算所述摄像头与所述识别图中心的相对距离；
A2、根据摄像头成像原理和所述相对距离，获取所述第一虚拟模型与所述背景图像的相对位置关系；
A3、根据所述相对位置关系和预设的所述背景图像在所述虚拟场景中的位置信息，获取所述第一虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息。
优选地，所述服务端包括基于游戏引擎底层框架和增强现实技术配置得到的游戏服务器。
一种多人对战游戏的数据同步***，包括：
扫描模块，用于通过第一客户端的摄像头对现实场景中的识别图进行扫描，得到识别图像；
匹配模块，用于将所述识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配，如匹配成功则在所述虚拟场景中创建所述客户端对应的虚拟模型，所述虚拟场景包括多个客户端对应的多个虚拟模型；
获取模块，用于获取所述第一虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息和所述第一客户端生成的子弹发射指令；
同步模块，用于根据所述子弹发射指令判断子弹是否击中所述虚拟场景中除所述第一虚拟模型之外的任一虚拟模型，如击中则根据预定的游戏逻辑更新被击中的虚拟模型的状态，并通过服务端将状态更新结果和所述位置信息同步到所述虚拟场景中的所有虚拟模型对应的客户端。
优选地，所述匹配模块具体用于提取所述识别图像中的特征点，根据所述特征点将所述识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配。
优选地，所述获取模块包括：
计算子模块，用于根据所述摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及所述摄像头与所述特征点的位置关系，计算所述摄像头与所述识别图中心的相对距离；
第一获取子模块，用于根据摄像头成像原理和所述相对距离，获取所述第一虚拟模型与所述背景图像的相对位置关系；
第二获取子模块，用于根据所述相对位置关系和预设的所述背景图像在所述虚拟场景中的位置信息，获取所述第一虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息。
优选地，所述服务端包括基于游戏引擎底层框架和增强现实技术配置得到的游戏服务器。
优选地，所述服务端用于存储每个客户端的信息和每个客户端对应的虚拟模型的信息。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种多人对战游戏的数据同步方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的一种多人对战游戏的数据同步方法的流程示意图；
图3为本发明另一实施例提供的一种多人对战游戏的数据同步***的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的一种多人对战游戏的数据同步***的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，在一实施例中，提供一种多人对战游戏的数据同步方法，包括：
S1、通过第一客户端的摄像头对现实场景中的识别图进行扫描，得到识别图像；
S2、将识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配，如匹配成功则在虚拟场景中创建第一客户端对应的第一虚拟模型，虚拟场景包括多个客户端对应的多个虚拟模型；
S3、获取第一虚拟模型在虚拟场景中的位置信息和第一客户端生成的子弹发射指令；
S4、根据子弹发射指令判断子弹是否击中虚拟场景中除第一虚拟模型之外的任一虚拟模型，如击中则根据预定的游戏逻辑更新被击中的虚拟模型的状态，并通过服务端将状态更新结果和位置信息同步到虚拟场景中的所有虚拟模型对应的客户端。
应理解，增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道和触觉等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。
具体地，通过手机的摄像头扫描现实场景中的识别图，得到识别图像，将识别图像与服务端存储的虚拟场景中的背景图像进行匹配，如匹配成功则在虚拟场景中创建手机用户对应的虚拟模型，用户进入虚拟场景中，开始游戏，用户在现实场景中进行位置移动，以及在虚拟场景中发射子弹，均可以通过服务端同步到虚拟场景中所有虚拟模型对应的用户端，即其他游戏玩家均可以看见该手机用户在虚拟场景中的位置变化和发射子弹动作，服务端还可以判断发射的子弹是否有击中代表其他游戏玩家的虚拟模型，如果判断出击中，则需要更新被击中的虚拟模型的生命状态，比如减血量或死亡，通过虚拟场景中的特效来展示生命状态。
该服务端主要承担的功能有：数据的存储与管理，包括玩家账户信息和游戏资源的数据管理；数据包的转发与运用，接收来自客户端的数据包，解析出相应的逻辑指令，并验证同步后，下发到各个客户端，保证数据通信的实时性与稳定性；游戏场景的维护与管理，包括根据玩家的数量，保证游戏房间的数量可以合理的动态分配；存储游戏主逻辑，包括玩家操作角色传入的输入信息和游戏场景中非玩家角色的执行逻辑，比如非玩家角色只能在某些范围内移动，技能的释放等；通过把游戏主逻辑放到服务端计算后下发到相应客户端，来实现多人同时游戏时数据的同步，比如多人对战时玩家角色血量的同步。
客户端主要承担的功能有：连接玩具枪蓝牙设备，把玩家对玩具枪的操作(即发射子弹的操作)发送到服务端同步；通过AR***对识别图的识别定位，计算出识别图的坐标关系和玩具枪移动的距离关系，转换为对游戏角色的移动操作发送到服务端同步；接收服务端同步过来的数据，更新显示虚拟场景中玩家角色和非玩家角色的状态，从而实现一种新的联网游戏体验。比如当玩家在现实场景中进行位置移动的时候，虚拟场景中的摄像机也会进行相应的位置变化，这个变化是通过AR***对识别图的位置定位计算移动偏差来实现的，当我们左右移动的时候就可以躲避其他玩家的攻击。对战玩家之间的数据统一通过服务端去验证同步，由此实现了一种新的体感类联网游戏体验。
具体地，步骤S2中，将识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配的方法具体包括：提取识别图像中的特征点，根据特征点将识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配。
如图2所示，步骤S3中，获取第一客户端对应的虚拟模型在虚拟场景中的位置信息的方法具体包括：
A1、根据摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及摄像头与特征点的位置关系，计算摄像头与识别图中心的相对距离；
A2、根据摄像头成像原理和相对距离，获取第一虚拟模型与背景图像的相对位置关系；
A3、根据相对位置关系和预设的背景图像在虚拟场景中的位置信息，获取第一虚拟模型在虚拟场景中的位置信息。
具体地，通过图像采集设备(这里特指手机摄像头)采集到的图像信息和虚拟场景中的识别图信息进行匹配。只要匹配成功，就可以根据现实中图像采集设备与识别图的距离关系，换算出虚拟场景中识别图与虚拟模型的位置关系。在客户端场景搭建的时候，我们会在场景里“预置”一张识别图信息，包括它的位置、旋转和缩放。手机摄像头通过对现实世界的图像信息进行识别，可以匹配到现实世界中识别图的特征点信息，通过相机的外参矩阵、内参矩阵及特征点与摄像头的坐标关系，可以计算出图像采集设备到识别图中心的相对距离，基于摄像机成像原理，已知虚拟模型与虚拟场景中识别图的相对距离y和图像采集设备到识别图中心的相对距离x的比例关系b(不同的摄像头比例不一样)，就可以算出虚拟场景中识别图与虚拟模型的相对位置关系，由于虚拟场景中识别图位置、旋转和缩放等都是已知的，基于虚拟场景中识别图与虚拟模型的相对位置关系就可以计算出虚拟模型在虚拟场景中的位置。当玩家在现实场景中进行位置移动的时候，虚拟场景中的模型也会进行相应的位置变换，当我们左右移动的时候就可以躲避怪物的攻击，这与传统的输入方式有着很大的不同。我们可以将该输入传进来的位置信息再通过服务端进行数据同步，从而实现一种新的联网游戏体验。
具体地，服务端包括基于游戏引擎底层框架和增强现实技术配置得到的游戏服务器。
该游戏引擎底层框架是基于KBEngine引擎开发的一款适用于增强现实游戏的游戏引擎底层框架。此引擎支持大量的玩家同时在线实时游戏的交互。只需要使用Python就可以快速的进行设计游戏。底层安全可靠，保证效率。它的作用在于如何使AR技术获取的参数更快更方便的传输，一般的网络服务器无法直接与AR技术进行对接，必须改进后才能使用。
如图3所示，在另一实施例中，提供一种多人对战游戏的数据同步***，包括：
扫描模块1，用于通过第一客户端的摄像头对现实场景中的识别图进行扫描，得到识别图像；
匹配模块2，用于将识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配，如匹配成功则在虚拟场景中创建第一客户端对应的第一虚拟模型，虚拟场景包括多个客户端对应的多个虚拟模型；
获取模块3，用于获取第一虚拟模型在虚拟场景中的位置信息和第一客户端生成的子弹发射指令；
同步模块4，用于根据子弹发射指令判断子弹是否击中虚拟场景中除第一虚拟模型之外的任一虚拟模型，如击中则根据预定的游戏逻辑更新被击中的虚拟模型的状态，并通过服务端将状态更新结果和位置信息同步到虚拟场景中的所有虚拟模型对应的客户端。
具体地，匹配模块2具体用于提取识别图像中的特征点，根据特征点将识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配。
具体地，如图4所示，获取模块3包括：
计算子模块31，用于根据摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及摄像头与特征点的位置关系，计算摄像头与识别图中心的相对距离；
第一获取子模块32，用于根据摄像头成像原理和相对距离，获取第一虚拟模型与背景图像的相对位置关系；
第二获取子模块33，用于根据相对位置关系和预设的背景图像在虚拟场景中的位置信息，获取第一虚拟模型在虚拟场景中的位置信息。
具体地，服务端包括基于游戏引擎底层框架和增强现实技术配置得到的游戏服务器。
具体地，服务端用于存储每个客户端的信息和每个客户端对应的虚拟模型的信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多人对战游戏的数据同步方法，其特征在于，包括：
S1、通过第一客户端的摄像头对现实场景中的识别图进行扫描，得到识别图像；
S2、将所述识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配，如匹配成功则在所述虚拟场景中创建所述第一客户端对应的第一虚拟模型，所述虚拟场景包括多个客户端对应的多个虚拟模型；
S3、获取所述第一虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息和所述第一客户端生成的子弹发射指令；
S4、根据所述子弹发射指令判断子弹是否击中所述虚拟场景中除所述第一虚拟模型之外的任一虚拟模型，如击中则根据预定的游戏逻辑更新被击中的虚拟模型的状态，并通过服务端将状态更新结果和所述位置信息同步到所述虚拟场景中的所有虚拟模型对应的客户端；
步骤S2中，将所述识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配的方法具体包括：提取所述识别图像中的特征点，根据所述特征点将所述识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配；
步骤S3中，获取第一客户端对应的虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息的方法具体包括：
A1、根据所述摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及所述摄像头与所述特征点的位置关系，计算所述摄像头与所述识别图中心的相对距离；
A2、根据摄像头成像原理和所述相对距离，获取所述第一虚拟模型与所述背景图像的相对位置关系；
A3、根据所述相对位置关系和预设的所述背景图像在所述虚拟场景中的位置信息，获取所述第一虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息。
2.根据权利要求1所述的一种多人对战游戏的数据同步方法，其特征在于，所述服务端包括基于游戏引擎底层框架和增强现实技术配置得到的游戏服务器。
3.一种多人对战游戏的数据同步***，其特征在于，包括：
扫描模块(1)，用于通过第一客户端的摄像头对现实场景中的识别图进行扫描，得到识别图像；
匹配模块(2)，用于将所述识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配，如匹配成功则在所述虚拟场景中创建所述第一客户端对应的第一虚拟模型，所述虚拟场景包括多个客户端对应的多个虚拟模型；
获取模块(3)，用于获取所述第一虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息和所述第一客户端生成的子弹发射指令；
同步模块(4)，用于根据所述子弹发射指令判断子弹是否击中所述虚拟场景中除所述第一虚拟模型之外的任一虚拟模型，如击中则根据预定的游戏逻辑更新被击中的虚拟模型的状态，并通过服务端将状态更新结果和所述位置信息同步到所述虚拟场景中的所有虚拟模型对应的客户端；
所述匹配模块(2)具体用于提取所述识别图像中的特征点，根据所述特征点将所述识别图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配；
所述获取模块(3)包括：
计算子模块(31)，用于根据所述摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及所述摄像头与所述特征点的位置关系，计算所述摄像头与所述识别图中心的相对距离；
第一获取子模块(32)，用于根据摄像头成像原理和所述相对距离，获取所述第一虚拟模型与所述背景图像的相对位置关系；
第二获取子模块(33)，用于根据所述相对位置关系和预设的所述背景图像在所述虚拟场景中的位置信息，获取所述第一虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息。
4.根据权利要求3所述的一种多人对战游戏的数据同步***，其特征在于，所述服务端包括基于游戏引擎底层框架和增强现实技术配置得到的游戏服务器。
5.根据权利要求4所述的一种多人对战游戏的数据同步***，其特征在于，所述服务端用于存储每个客户端的信息和每个客户端对应的虚拟模型的信息。
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