用于主管可被远程自动创建、主管和终止的瞬变虚拟世界的方法和系统

摘要

本发明的实施例涉及提供用于向用户呈现主管虚拟世界的能力的方法和系统，尤其是能够在用于教学和学习的基于游戏的环境中使用的虚拟世界，更确切地，涉及提高定制化的便利、使得能够按需使用并且确切地方便用于主管虚拟化的服务器上的私人虚拟位置的内容共享，使得可以在不影响其他主机的情况下同时地并且彼此独立地在一个或多个服务器上主管（自动地和远程地）、启动或移除多个离散的虚拟世界。

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及提供一种方法和系统，用于诸如在用以教学和学习的基于游戏的环境中向用户呈现主管虚拟世界的能力，其适用于“随收随付（pay-as-you go）”业务。

背景技术

虚拟世界是用户们可以经由化身居住并且彼此互动的仿真环境。化身通常提供虚拟世界环境内个体的图形表示。一般使用描绘像人一样的角色的图形表示向其他用户呈现化身。多个用户通过登录到中央服务器“进入”虚拟世界，并且通过他们的化身的动作比彼此互动。给定化身的动作典型地由个人使用鼠标和键盘控制。虚拟世界提供这样的身临其境的环境：其具有典型地与真实世界的外观类似的外观，具有真实世界规则（如重力、地形、移动、实时动作和通信）。通信可以是在各化身之间发送的文本消息的形式，但是也可以包括实时语音聊天。

当给定的用户登录时，虚拟世界可以是在各时间之间是持久的。持久的世界提供了通常总是可用的身临其境的环境（例如，用作角色扮演游戏的设置的虚幻设置），并且虚拟世界事件不断地发生，而不管给定化身的存在。由此，不像更多传统的在线游戏或多用户环境，即使在其他用户未主动地登录到虚拟世界时，虚拟世界内的事件对于连接的用户而言也持续发生。

大量的多人玩家在线游戏通常描绘与现实非常类似的世界，具有真实世界规则和实时动作以及通信。玩家创建在世界中的建筑、城镇和空间之间行进的角色，以实施商业或休闲活动。通信一般是文本的，并且使用VOIP的实时语音通信也是可能的。

虚拟世界不限于游戏，而是依据呈现的即时性的程度，可以包括计算机会议和基于文本的聊天室。有时，表情符号或“微笑”是可用的，以示出感情或面部表情。表情符号经常具有键盘快捷键。

图1A中的示例所示出的传统的大量多人玩家在线游戏（MMOG）和虚拟世界（如第二条命）不能攀升（scale）到支持单个游戏/世界内非常大量的玩家，这些也没有被设计为便于在同一服务器上具有不同规则集合和内容的多个世界的主管。这是由于这些游戏和虚拟世界依赖于游戏的单个实例，在单个物理计算机系统上运行，用作游戏内所有活动的监管方。典型地，此场景下缩放的限制是单个系统的网络带宽，且更重要地是系统中游戏服务器的处理器容量。用作游戏引擎的游戏服务器需要针对虚拟世界中的每个对象和玩家提供仿真能力。随着玩家（客户端）数目增加，需要的计算资源显著地增加。由于仿真的复杂性和游戏的低迟滞要求，特定的游戏服务器（尤其是提供游戏的FPS(First Person Shooter，第一人称射击游戏)风格的那些游戏服务器）只能够支持几十个用户。

如图1B中所示，在解决这些问题的努力中，在特定的传统办法中，游戏系统实施使用许多游戏服务器（游戏引擎）的“分片（sharded）”架构，每个主管游戏的相同副本。玩家（客户端）有时通过公共“大厅”服务连接至游戏，所述服务隐藏了存在主管游戏的多个服务器的事实。这些方法的主要缺点在于，玩家在其游戏会话持续期内被分配了特定的服务器（在连接时），由此在不同游戏中是有效的，但是主机不能以任何显著的方式变更世界的规则或内容。此外，所有玩家共享公共的登录页面或大厅的这一事实创建了使访问者集中至它们各自主机的不好问题。实际上，这种替换方案也遭受与之前系统类似的限制。

于是，高度期望按需要主管多个不同虚拟世界的改进方法和系统。

发明内容

本发明的实施例涉及提供用于向用户呈现主管虚拟世界的能力的方法和系统，尤其是能够在用于教学和学习的基于游戏的环境中使用的虚拟世界，更确切地，涉及提高定制化的便利、使得能够按需使用并且确切地方便用于主管虚拟化的服务器上的私人虚拟位置的内容共享，使得可以在不影响其他主机的情况下同时地并且彼此独立地在一个或多个服务器上主管（自动地和远程地）、启动或移除多个离散的虚拟世界。

本发明的一个方面公开了一种用于在诸如用以教学和学习的基于游戏的环境中主管虚拟世界的系统，所述系统能够提高定制化的便利，使得能够按需使用，并且确切地方便用于主管虚拟化服务器上的私人虚拟位置的内容共享，使得可以在不影响其他主机的情况下同时地并彼此独立地在一个或更多个服务器上自动并远程地主管、启动或移除多个离散的虚拟世界，所述系统包括：

用户数据库，其包括多个创建者客户端、多个管理者客户端和多个访问者客户端，其中，创建者客户端和管理者客户端中的每一个均包括分离的访问者日志用以记录访问者使用数据，其中，所述访问者客户端包括虚拟世界创建工具；

虚拟世界服务器，其包括存储器存储部分，所述存储器存储部分被配置为存储要在访问者使用数据被导出至创建者客户端和管理者客户端的访问者日志后从其移除的访问者使用数据；以及

应用服务器，其包括：虚拟世界存储部分，用以存储从创建者客户端接收到的多个新近创建的虚拟世界；调度器，用以从创建者客户端接收所选择的那些新近创建的虚拟世界的多个递送请求,其中，虚拟世界服务器要将所选择的那些新近创建的虚拟世界递送到在递送请求中标识的所选择的那些访问者客户端，

其中，创建者客户端、管理者客户端、访问者客户端和虚拟世界服务器中的每一个包括图形资产库，其存储与每个图形资产对应的多个预定属性，其是针对访问者客户端使用的多个操作系统而定制的。

本发明的另一方面公开了一种在诸如用以教学和学习的基于游戏的环境中主管虚拟世界的系统，所述方法能够提高定制化的便利，使得能够按需使用，并且确切地方便用于主管虚拟化的服务器上的私人虚拟位置的内容共享，使得可以在不影响其他主机的情况下同时地并彼此独立地在一个或更多个服务器上自动并远程地主管、启动或移除多个离散的虚拟世界，所述方法包括：

从多个创建者客户端接收多个新近创建的虚拟世界，并且将其存储在应用服务器中；

在应用服务器的调度器处接收新近创建的虚拟世界中所选择一个的至少一个递送请求；

通过虚拟服务器取回新近创建的虚拟世界中所选择的一个，并且将新近创建的虚拟世界中所选择的一个递送至在递送请求中标识的访问者客户端中所选择的一个；

临时存储在递送请求中标识的访问者客户端中所选择一个的访问者使用数据；

将访问者使用数据输出到与递送请求相关联的创建者客户端和管理者客户端的访问者日志；以及

从虚拟世界服务器移除访问者使用数据。

附图说明

下面参照附图公开本发明的实施例，在附图中，

图1A图示在游戏的单个实例和单个物理计算机系统上运行的现有技术游戏系统；

图1B图示实施“分片”架构的现有技术游戏系统；

图2图示根据本发明的虚拟世界系统的网络图；

图3A图示用于虚拟世界创建的流程序列；

图3B图示用于课堂中虚拟世界递送的流程序列；

图4图示根据本发明的虚拟世界游戏递送系统的系统架构；

图5说明从用户数据库、虚拟世界图形资产、逻辑对象、分片虚拟世界和用户大厅、结算单元提取底层虚拟世界服务器并且还从其它提取这些中每一个的系统；

图6图示3D资产的提取；

图7图示提取的多实例3D库管理。

具体实施方式

下面的描述是为了图示本发明的一般原理而做出的，而并非意味着限制这里要求保护的发明性构思。进一步，在各种可能的组合和置换的每一个之中，可以与其他描述的特征组合地使用这里所描述的特定特征。除非这里特别地另有限定，否则要向所有术语赋予它们最广泛的可能的解释，包括从说明书暗示的意思和本领域技术人员所理解的和/或在字典、论文等中定义的意思。

图2示出了在网络图中实施本发明的一些方面的虚拟世界系统的功能框图。示出了各种软件组成部分，其通过用户在系统中可以扮演的各种角色而在处于使用中的网络的各种节点上运行。该示图还命名了在包括系统的各种服务器上运行的软件处理组成部分。

随着总体系统在基于云的SOAP结构下发展，基于朝着统一体验（unifiedexperience）独立运行的连贯处理来划分系统。理想地，通过跨越高速LAN网络发生的服务器间通信来在因特网上主管这种系统。当前系统中的数据库被维护作为SAN存储部分中的唯一实体，其本身被结构化为RAID配置。明显的是，整个系统可以按照期望地运行在封闭的LAN/WAN网络上。

系统的各种组成部分软件和功能通过图2中描述的各种协议相互通信。通信的分组主要包括仿真和镜像之间的同步化，而且在访问者的日志的部分上还包括虚拟世界中的活动。在调度和应用服务器之间，通信主要是具有停滞（in-stasis）虚拟世界的数据库和结算应用的创建者和管理者的活动。部分地，此活动也可以是对于创建者和管理者可用的商业智能处理的应用针对访问者使用日志的审查的结果。

对图示虚拟世界或游戏创建处理的图3A进行参照。

游戏创建工具是为创建者（例如，教师、教育工作者等）提供的。可以将游戏创建工具提供为可视的图形用户界面（GUI）工具。GUI工具被设计为对于可能不倾向于写程序代码的创建者而言是用户友好的。可以使得游戏创建工具和其内容对于浏览是免费可用的。这将会使得新手创建者从熟练创建者的努力快速地学习。

创建者使用游戏创建工具来写或创建游戏。工具可以包括但不限于预先创建的主题、化身、非玩家角色。工具可以允许创建者以文本、音频、视频以及游戏中超链接的方式将内容添加至游戏。

一旦创建游戏，可以将最近创建的游戏存储在游戏服务器/数据库中。游戏服务器/数据库可以存储各方创建的各种游戏，其可以被使得对于任何感兴趣方的浏览是可用的。每个游戏的知识产权所有权按照其创造性和努力可被分配给各自游戏的创建者。

为了进一步奖励游戏的创建者，可以以用于创建游戏和/或当将其创建的游戏递送给他人时（如，用于游戏的修改以创建另一个游戏或者到虚拟课堂的递送）的使用或许可费用奖赏创建者。费用可以是“递送小时”的形式。

对图示虚拟世界或游戏递送处理的图3B和图示虚拟课堂的系统架构的图4进行参照。

为了将游戏从游戏服务器递送至用户（例如，教师、学校等），要求用户具有足够的信用（例如，“递送小时”）。用户或者与用户相关联的组织可以从游戏服务提供商预先购买信用。定价可以依赖于递送小时的数目。对于更大的购买，可以存在定价体制。一旦购买信用，用户将被给予管理者权限以使用递送小时。

当用户（例如，教师）要求将特定的游戏递送至虚拟课堂时，可以针对充足性核查用户的信用。在用户具有不充足信用的情况下可以购买信用。

用户可以通过游戏服务提供商提供的在线门户设立虚拟课堂。具体地，用户可以指定要递送的游戏、游戏递送的日期、时间和时间持续期、和/或学生的数目。要理解，可以要求其他的参数。用户可以请求他已经创建的游戏或者他人创建的另一游戏的递送。除了管理递送请求之外，在线门户可以管理取消请求、信用的购买、预订虚拟课堂后信用的调整、和任何其他必要的管理性的过程。如果需要学生评价，则用户可以导入用于设立虚拟课程的学生档案（例如，学校名、学生名、学生标识号码、邮箱地址）。导入的学生档案可以存储于学生数据库（图4）。

如图4中图示的，可以由各种用户（例如，教师）设立多个虚拟课堂以允许各种学生的访问。可以同时地或者在不同时间调度虚拟课堂。同时参加每个虚拟课堂的学生的数目可以改变。在调度的日期和时间，将指定的游戏递送给指定的虚拟课堂。参加虚拟课堂的学生可以在物理上处于具有在线访问的相同位置或不同位置。

如果需要学生评价，则可以在要由学生数据库存储的游戏递送期间接收来自参加虚拟课堂的学生的输入。输入和/或所得到的评价结果可以与学生数据库中各自学生档案相联系或关联，并且存储在其中。例如可以针对学生对于围绕其设计游戏的学习目标的理解来评价学生，和/或针对学生在游戏递送期间的参与来评价学生。

上面的虚拟世界创建和递送过程提供了以下优点：

o一旦创建游戏，游戏将保持可用并且存储在游戏服务器中，即使课程未被调度用于递送。这允许游戏资源的共享。（这被称为停滞存储）

o用户（例如，学校）无需通过游戏服务提供商设立年度订阅用于游戏的递送。学校/教师可以从游戏服务提供商购买信用（例如，“递送小时”），其可以基于“每次使用支付”加以使用。

o创建游戏内容的创建者（例如，教师）可以被识别为该内容的知识产权拥有者，并且由于其他用户（例如，教师）对其游戏的使用而可被奖励。

对图5进行参照，该图5示范从用户数据库、虚拟世界图形资产、逻辑对象、分片的虚拟世界和用户大厅、结算单元提取底层平台（虚拟世界服务器）并且还从其它提取这些中的每一个的系统。

以若干级进行提取-紧跟着面向系统的应用编程（SOAP）和面向对象的编程系统（OOPS）方法论两者。

这种提取允许系统服务于统一平台上离散的定制建立的3D虚拟环境，同时针对每个虚拟环境保持独立的记录和处理。

以尽管存在没有注册到平台的访问者但访问者使用数据被捕获并对于管理者和创建者账户可用的形式，用户数据库提取本身由将用户分类划分为管理者、创建者、版主（moderator）和访问者组成。意图在于允许游戏创建者和管理者（通常为教师）紧密地设计和控制访问者（通常为学生）的体验。提取也可以容许对于允许系统对这种活动的每个时间单元的结算和收费的系统的服务器和宽带资源的正确跟踪和分配。此提取使得平台数据库的多实例是必要的，使得每个单独的虚拟世界的使用和数据日志是独立被处理的，并且单独地记录在瞬变子数据库实例中。这可以通过创建创建者和管理者活动账户的主要记录并且将它们联系至由平台按需要创建的调度的虚拟世界瞬变数据来实现。以上体现了访问者数据的平台的瞬变存储储存，并且图示了其怎样连接至管理者和创建者账户并且怎样由它们管理。

使用数据的以上提取允许系统识别虚拟世界实例何时是活动的，并且方便将结算单元链接到所调度平台时间的管理者和创建者账户使用，而不是链接到虚拟世界停滞存储或访问者活动。意图是用于在需要或不需要货币补偿和/或信用归属的情况下，以对于创建者和管理者与其他创建者和管理者共享其停滞世界的选项来创建在线的虚拟世界碎片的创建和停滞存储。

平台方便具有创建工具的创建者和管理者利用图形用户界面模式，通过用于虚拟世界规则的非脚本或逻辑编程解释的指令进行创作。这通过从逻辑对象提取下面部分中描述的3D库并且进一步通过从系统的数据库提取逻辑对象本身而部分地完成。平台利用系统，藉此，虚拟世界中的逻辑对象和逻辑坐标可以仅通过已经由平台预定义的调整值和构造而具有图形用户界面环境中由用户描述的定义和关系参数。

这种提取还确保以创建者和管理者可以依照其判断来指定、或控制和命令访问以及访问者特权的形式来创建来自用户大厅的用户数据库。这是必要的和期望的，因为使用的结算（付费）单位被链接至创建者和管理者而不是访问者的判断。由于平台并非旨在针对其使用直接并单独地对访问者收费，而是其旨在创建者和管理者是推广者和控制者因而可对调度系统结算。

这种系统方便多个并发不相干的虚拟世界碎片运行在同一CPU服务器核上，作为唯一和离散的处理运行在统一底层软件平台上。这是要确保精确和分离地记录对于每个虚拟世界的资源消耗。

意图在于，创建者和管理者可以共享当前没有利用平台上的服务器或带宽资源而是呈现为存储停滞的其虚拟世界。处于未连接的、远程的但是可以取回的状态的单独创建的不同虚拟世界因此被存储在创建者和管理者数据库中，并且可以依照调度引擎使得未连接至当前模式的其自身结算模式用于服务器和带宽资源的消耗的结算。

基于虚拟世界创建者的判断，图5中描述的这种上述提取还导致关于从数据库中存储的它们的用户活动日志调度唤醒从停滞得到的虚拟世界碎片的期望的时间不相干性。这允许独特的访问者在不同时间访问虚拟世界以具有其非凡体验。

以创建者的客户端、管理者、访问者或系统自身的服务器和/或数据库都不创建由创建者或管理者分析并输出后的访问者活动日志的永久记录的这种形式，系统利用连接性的镜像和仿真模型。镜像和仿真模型假定，以利用仿真的3D坐标空间中的有限影响范围将每个访问者维持为单个实体的这种隔离，服务器运行虚拟世界的独特的和完全的仿真。每个访问者正在不计算镜像中任何对象对于镜像中任何其他对象的任何影响的其客户端上运行所述仿真的镜像。以它们仅具有信息的形式，来自仿真的服务器持续地更新所有访问者客户端中的每个镜像实例，因此更新如在其直接影响区域中的虚拟世界仿真的所呈现的可视化。

现在对图6进行参照。

系统允许利用彼此有关的调换的、转换的坐标信息以及原点，作为主题和瓦片（tile）的图形库和资产的分组，以用作创建者创作的虚拟世界碎片中的逻辑对象。这是以如下这样的形式完成的：与可以以服务器处的仿真或者客户端处的镜像表示它的3D图形资产独立地，如所述的那样针对瓦片和主题中的每个对象维持坐标空间中具有量信息的调换和转换信息。

以资产可以在特定语境中具有多种使用和意义的形式，这种提取还允许与创建者创作的虚拟世界碎片独立地使用存储在访问者的客户端硬件处的图形资产。由于关于坐标空间中调换和转换与量的逻辑信息未链接至特定的3D资产，因此可将相同的资产链接至若干个这种逻辑对象。这允许基于创建者指定的语境，以同一逻辑对象可以作为多个3D图形资产存在于不同的虚拟世界碎片中的形式，从虚拟世界碎片、3D图形资产库提取逻辑对象。

以不同创建者和管理者可以被限制或允许其虚拟世界碎片中这些资产的使用的形式，该系统方便平台通过远程、自动、安静更新方法来将3D图形资产库添加至系统。这由于通过使用图形用户界面工具以定义如访问者观看到的虚拟世界来从创建者和管理者创作的逻辑对象合并来提取3D资产库而发生，即使3D图形资产库可以存储在其客户端机器上。

现在对图7进行参照。

图形资产库从逻辑对象的以上提取还允许底层平台基于创建者和管理者调度，将远程和概念性的3D资产库、用户数据库和访问者活动日志识别为可结算的虚拟世界碎片。这在这种提取中是最明显的，在所述提取中，以它们可具有预定属性（例如，唯一的几何结构、视觉或物理属性、接口和对于该平台定制化的控制机构）的形式，针对此特定平台独立地优化对于每个操作系统或硬件平台的3D图形资产。

在跨过多个访问者客户端操作环境优化的上述不同的3D图形资产库的创作环境中，系统维持逻辑结合。通过当其出现在各种平台上时针对每个3D图形资产维持和索引实例信息来这样做。

如本领域技术人员知道的，根据本发明的前面提到的上述示例实施例可以以许多方式（如，供处理器执行的程序指令）实施为软件模块、计算机可读介质上的计算机程序产品、逻辑电路、硅晶片、集成电路、专用集成电路、固件等。尽管已经参照其特定版本描述了本发明，然而，其他的版本是可能的。因此，所附权利要求书的精神和范围不应当限于这里包含的优选版本的描述。