устройство для проведения игры "крестики-нолики" в трехмерном пространстве

Формула изобретения

1. Устройство для проведения игры в трехмерном пространстве, включающее комплект игровых элементов в виде шаров, имеющих одинаковые размеры, плоскую игровую панель, выполненную с игровыми ячейками в виде отверстий, и, по меньшей мере, одну игровую площадку, которая установлена на игровой панели и выполнена в виде диска с игровыми ячейками, идентичными игровым ячейкам игровой панели, отличающееся тем, что отверстия игровых ячеек в игровой панели и в игровой площадке выполнены с разными диаметрами, при этом диаметр отверстия в игровой площадке на 29-52% превышает диаметр отверстия в игровой панели, величина которого определяется по зависимости

где D - диаметр отверстия игровой ячейки в игровой панели, мм;

R - радиус игрового элемента, мм;

F - коэффициент пропорциональности, равный 0,5 - 0,95 Т;

Т - толщина игровой панели, мм.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстие игровой ячейки в игровой площадке выполнено преимущественно с коническим участком.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что угол конусности конического участка равен 30-60 градусам.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что конический участок выполнен высотой, составляющей 50-95% от толщины игровой площадки.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что конические участки игровых ячеек выполнены с одной стороны игровой площадки.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия игровых ячеек в игровых площадках, установленных на разных игровых панелях или на одной из них, выполнены преимущественно с одинаковыми габаритными размерами и формами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сфере развлечений, а именно к занимательным играм, в частности к настольной игре "Крестики-нолики", которая проводится в трехмерном пространстве и заканчивается победой того из соперников, который первым выстроит свои игровые элементы в один ряд, расположенный, например, по горизонтали на любой из игровых панелей или же по одной из вертикалей или диагоналей игрового поля.

Игра в "Крестики-нолики" пользуется широкой популярностью, правила и условия ее проведения всем хорошо известны. Листок бумаги и карандаш - вот и все то, что необходимо для проведения игры "Крестики-нолики" на квадратном поле 3 на 3 клетки, с которой люди знакомятся, как правило, в своем самом раннем детстве. Начертив на бумаге квадрат из девяти клеток, каждый играющий поочередно карандашом проставляет в клетках свой знак - "крестик" или "нолик". Удалось составить ряд из трех своих знаков по горизонтали, вертикали или диагонали игрового поля - выиграл.

Менее известными являются варианты проведения игры "Крестики-нолики" на бесконечной плоскости и в трехмерном пространстве. Если вариант игры на бесконечной плоскости, имея много общего с игрой 3 на 3 клетки, в принципе только увеличивает площадь игрового поля, то игра "Крестики-нолики" в трехмерном пространстве представляет играющим соперникам значительно большие игровые и комбинационные возможности по сравнению с плоскостными разновидностями этой игры. В трехмерные "Крестики-нолики" не только интересно играть: за процессом игры достаточно удобно и также интересно наблюдать со стороны и его можно демонстрировать значительному количеству болельщиков.

Правила трехмерной игры практически точно такие же, что и в обыкновенные "Крестики-нолики". Играют два соперника, делающие поочередные ходы. На плоскостном поле игрок, делая свой очередной ход, зачеркивает клетку и, тем самым, она считается занятой им. В трехмерном же варианте игры роль клеток выполняют отверстия или лунки, выполненные в горизонтально расположенных и, как правило, прозрачных игровых панелях. Каждый из соперников имеет комплект своих игровых элементов определенного цвета. При очередном ходе одного из соперников свободная лунка занимается его игровым элементом. Выигравшим считается тот, кто первым займет линию, например, из трех рядом расположенных лунок. Причем это может быть любая линия на любой из игровых площадок или же одна из вертикальных или диагональных линий игрового поля, представляющего собой куб. При проведении игры, в зависимости от габаритных размеров игрового поля, соперники в качестве игровых элементов могут использовать: различные шарики, например от подшипников; бусы или витаминные драже; шарики для игры в "Пинг-понг", что представляется наиболее целесообразным; теннисные, волейбольные, футбольные, баскетбольные и т.п. мячи; а также и надувные шары различных диаметров и форм.

Известно устройство для проведения игры "Крестики-нолики", которое позволило играющим соперникам отказаться от бумаги и карандаша, т.е. от такого не столь интересного аспекта игры, как постоянное вычерчивание на бумаге квадрата из девяти клеток. В этом устройстве игровое поле представляет собой плоскую квадратную игровую панель с девятью лунками, расположенными в квадратном порядке в три ряда и предназначенными для размещения игровых элементов, которые выполнены в виде цилиндров [1].

Проведение игры "Крестики-нолики" с использованием этого устройства предопределяет или ничейный результат окончания игры, в случае разумной тактики обеих игроков, или же победу игрока, начавшего игру первым, в случае малейшей оплошности его партнера (первый вариант окончания игры в значительной степени преобладает над последним). Кроме этого, данная конструкция игрового поля ограничивает как количество возможных игровых ситуаций (на 9 игровых ячейках выигрышное построение игровых элементов может быть проведено только по 8 рядам), так и количество возможных вариантов в правилах проведения игры.

Все это в значительной степени ограничивает рамки развлекательности игры "Крестики-нолики" при ее проведении на данном устройстве и, следовательно, является его недостатком.

Вместе с этим, известно устройство для проведения игры "Крестики-нолики", игровое поле которого имеет форму куба и образовано тремя плоскими квадратными игровыми панелями, имеющими одинаковые габаритные размеры (в каждой панели выполнено девять игровых ячеек, расположенных в квадратном порядке в три ряда), которые изготовлены из прозрачного материала и посредством стержнеобразных стоек (также прозрачных) установлены параллельно одна над другой и на одинаковом расстоянии друг от друга [2].

Игра в "Крестики-нолики" в трехмерном пространстве, имеющая место при использовании данного устройства, представляется более занимательной (на 27 игровых ячейках выигрышное построение игровых элементов может быть проведено по 43 рядам), но ее развлекательные возможности, вследствие трехрядного расположения игровых ячеек, также же ограничены, как и у выше охарактеризованного устройства.

Это обусловлено тем, что при основополагающем условии проведения игры "Крестики-нолики", т.е. при условии построения трех одинаковых игровых элементов в один ряд, на данном устройстве выигрывает, как правило, всегда тот игрок, который начинает игру первым. Причем для этого ему, даже в случае разумной тактики его соперника, достаточно разместить в игровом поле всего лишь четыре-пять игровых элементов.

Известно также устройство для проведения игры "Крестики-нолики" в трехмерном пространстве, конструкция которого позволила устранить недостаток свойственный вышеохарактеризованному устройству. Игровое поле данного устройства имеет форму куба и образовано четырьмя плоскими квадратными игровыми панелями, изготовленными из органического стекла и имеющими одинаковые габаритные размеры. В этом устройстве игровые панели, в каждой из которых выполнено по шестнадцать игровых ячеек, расположенных в квадратном порядке в четыре ряда, посредством стержнеобразных стоек жестко соединены между собой и установлены поэтажно, т.е. параллельно и на одинаковом расстоянии одна относительно другой [3].

Игра в "Крестики-нолики" на данном устройстве, в сравнении с вышеохарактеризованными устройствами, более интересна и не только потому, что на 64 игровых ячейках выигрышное построение игровых элементов может быть проведено по 76 рядам, а также и вследствие того, что у обоих соперников перед началом игры есть равные шансы для выигрыша.

Однако и данное устройство не лишено наличия определенных недостатков, следствием которых является некоторая ограниченность как количества возможных игровых ситуаций, так и количества возможных вариантов в правилах проведения игры, предопределяющая не достаточно высокую степень занимательности игры при ее относительном сравнении с той занимательностью, которую можно достичь при игре "Крестики-нолики" в трехмерном пространстве. Недостаточно высокие степень занимательности игры и степень воздействия на развитие у играющих пространственного воображения, обусловленные неизменяемым во время проведения игры расположением любого из игровых элементов на игровой панели после его установки в игровую ячейку, являются основными недостатками данного игрового устройства.

Кроме этого, известно устройство для проведения игры "Крестики-нолики" в трехмерном пространстве, в котором каждая из четырех, поэтажно установленных, квадратных игровых панелей, выполнена с шестнадцатью порядно расположенными ячейками для размещения игровых элементов и снабжена по меньшей мере двумя игровыми площадками. Каждая из этих площадок выполнена в виде диска, посредством узла фиксации взаимосвязана с игровой панелью, установлена с возможностью вращения вокруг своей оси в плоскости игровой панели и имеет четыре игровых ячейки в виде сквозных отверстий, размеры и порядок расположения которых соответствуют размерам и порядку расположения игровых ячеек, выполненных в игровой панели [4].

Данное устройство, являющееся наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату при его использовании, принято в качестве прототипа.

В сравнении с вышеохарактеризованным устройством оно, за счет возможности одновременного изменения месторасположения сразу четырех игровых элементов, обеспечиваемого одним нетрадиционным ходом, то есть поворотом одной из игровых площадок, например, на 90 градусов, позволяет значительно повысить занимательность игры и предопределяет более быстрое развитие у играющих пространственного воображения.

Однако данное устройство имеет два существенных недостатка, которые отрицательно сказываются на условиях проведения игры, в частности на зрительном восприятии как игрового поля в целом, так и игровой ситуации на отдельно взятой игровой панели.

Первый из этих недостатков заключается в том, что игровые элементы, имеющие форму шара и одинаковые размеры, при установке их на одной игровой панели, в большинстве случаев, располагаются на разных уровнях. Это обусловлено тем, что одни из них устанавливаются игроками непосредственно на игровую панель, а другие - на игровую площадку. В результате этого геометрические центры игровых элементов располагаются в двух параллельных между собой условных плоскостях, расстояние между которыми соответствует толщине игровой площадки.

Второй недостаток этого устройства заключается в том, что игровые элементы, установленные на двух игровых площадках, при завершении вращения одной из игровых площадок, как правило, не располагаются строго по одной условной прямой линии. Она всегда получается несколько "ломаной" и, вследствие этого, играющим приходится много времени уделять такому непродуктивному аспекту игры как расположение игровых элементов строго по прямой линии.

Все это отвлекает игроков от творческого процесса игры и для кого-то из них, что происходит достаточно часто, отрицательно сказывается на конечном результате игры.

Настоящее изобретение решает задачу, которая может быть охарактеризована как расширение арсенала технических средств определенного назначения, а его технический результат заключается в реализации этого назначения и обеспечивается повышением занимательности игры и улучшением условий ее проведения.

Решение поставленной задачи в устройстве для проведения игры в трехмерном пространстве, включающем комплект игровых элементов в виде шаров, имеющих одинаковые размеры, плоскую игровую панель, выполненную с игровыми ячейками в виде отверстий и, по меньшей мере, одну игровую площадку, которая установлена на игровой панели и выполнена в виде диска с игровыми ячейками, идентичными игровым ячейкам игровой панели, достигается за счет того, что отверстия игровых ячеек в игровой панели и в игровой площадке выполнены с разными диаметрами, при этом диаметр отверстия в игровой площадке на 29-52% превышает диаметр отверстия в игровой панели, величина которого определяется по зависимости

где D - диаметр отверстия игровой ячейки в игровой панели, мм;

R - радиус игрового элемента, мм;

F - коэффициент пропорциональности, равный 0,5Т - 0,95Т;

Т - толщина игровой панели, мм.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что отверстие игровой ячейки в игровой площадке выполнено преимущественно с коническим участком, высота которого составляет 50-95% от толщины игровой площадки, а конусность равна 30-60 градусам. Этому же способствует и то, что отверстия игровых ячеек в игровых площадках, установленных на разных игровых панелях или на одной из них, выполнены преимущественно с одинаковыми габаритными размерами и формами, а конические участки - с одной стороны игровой площадки.

Предлагаемое игровое устройство поясняется чертежами:

на фиг.1 представлен внешний вид устройства, вид сбоку;

на фиг.2 представлен внешний вид устройства, вид сверху;

на фиг.3 показаны узел фиксации и вариант выполнения отверстий игровых ячеек;

на фиг.4, 5 и 6 представлены варианты выполнения отверстия игровой ячейки.

Ниже приводится пример конкретного выполнения предлагаемого устройства, не исключающий других вариантов его осуществления в объеме формулы изобретения.

Устройство для проведения игры "Крестики-нолики" в трехмерном пространстве, игровое поле которого (см. фиг.1 и 2) имеет форму куба, содержит квадратное основание 1 с четырьмя стержнеобразными опорными стойками 2, четыре одинаковые плоские квадратные игровые панели 3, в каждой из которых выполнено шестнадцать игровых ячеек 4, несколько одинаковых плоских игровых площадок 5, имеющих форму диска, в каждой из которых выполнены четыре игровые ячейки 6, и два комплекта игровых элементов 7, отличающихся один от другого цветом окраски поверхности и представляющих собой шарики для игры в "Пинг-понг".

В этом устройстве опорные стойки 2 имеют прорези для размещения игровых панелей и жестко закрепленные в основании 1, игровые панели 3, которые посредством стоек 2 расположены над основанием 1 поэтажно, т.е. параллельно между собой и на одинаковом расстоянии одна от другой, и игровые площадки 5 изготовлены из прозрачного материала (органическое стекло) и имеют одинаковую толщину, а игровые ячейки 4 и 6 игровых панелей 3 и площадок 5, расположенные в одинаковом для них квадратном порядке, выполнены в виде сквозных отверстий, имеющих разные диаметры. При этом отверстие игровой ячейки 6 в игровой площадке 5 выполнено с коническим участком и по своему диаметру на 40% превышает диаметр отверстия игровой ячейки 4, выполненного в игровой панели 3, причем высота конического участка составляет 75% от толщины игровой площадки 5, а его конусность равна 45 градусам.

Игровая площадка 5 на игровой панели 3 установлена (см. фиг.3) с возможностью вращения вокруг своей оси в плоскости игровой панели и взаимосвязана с ней посредством узла фиксации, который образован посадочным отверстием 8 и соразмерным ему посадочным выступом 9, выполненными, соответственно, в игровой панели 3 и в игровой площадке 5.

Игра в "Крестики-нолики" с использованием предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Играющие соперники (два или более), каждый из которых имеет свой комплект игровых элементов, исходя из основного правила: "Игра заканчивается при построении в один ряд четырех игровых элементов (шаров) одного цвета", договариваются об особых условиях проведения игры, которые преимущественно взаимосвязаны с вариантами вращения игровых площадок и с их количеством на игровых панелях.

Соперниками могут быть приняты, например, следующие особые условия:

1. Каждая игровая панель (см. фиг.2) снабжена двумя игровыми площадками;

2. Игровые площадки на игровые панели устанавливают до начала игры;

3. На игровых панелях игровые площадки установлены с разным месторасположением, изменяющимся в вертикальной плоскости по мере перехода от одной игровой панели к другой;

4. Вместо очередного традиционного (основополагающего) хода, т.е. вместо установки в игровую ячейку игрового элемента, игрок может сделать нетрадиционный ход, т.е. он может повернуть одну любую игровую площадку;

5. Игровую площадку можно повернуть только на 90 градусов;

6. Игровую площадку можно повернуть в любом направлении;

7. Выигрышный ряд шариков может быть составлен (построен) в любом направлении: по горизонтали, вертикали или диагонали любой игровой панели или же по одной из вертикалей или диагоналей игрового поля.

После достижения обоюдного согласия и розыгрыша очередности хода соперники (см. фиг.1 и 2), стараясь как можно быстрее составить ряд из своих четырех шариков, начинают поочередно устанавливать в ячейки 4 игровых панелей 3 и в ячейки 6 игровых площадок 5 игровые элементы 7, т.е. светлые и темные шарики. При этом они иногда, вместо своего очередного основополагающего (традиционного) хода, поворачивают одну из игровых площадок 5, расположенную на какой-либо из игровых панелей 3 игрового поля, на угол, равный 90 градусам. При установке игровых элементов 7 в игровое поле они всегда, вследствие того, что диаметр игровой ячейки 6 игровой площадки 5 превышает диаметр игровой ячейки 4 игровой панели 3, располагаются непосредственно на игровой панели 3 и поэтому верхний край их поверхности (равно как и геометрический центр) лежит в одной общей для них горизонтальной плоскости.

При повороте же игровой площадки 5, в самом начале ее вращения, коническая поверхность игровой ячейки 6 входит в точечный контакт с поверхностью игрового элемента 7 и поднимает его относительно игровой панели 3, т.е. выводит его из полости игровой ячейки 4, а при дальнейшем ее вращении она перекатывает игровой элемент 7 по поверхности игровой панели 3. Поскольку диаметр игрового элемента 7, на том его участке, который соприкасается с игровой площадкой 5, значительно меньше диаметра "распушки" конического участка игровой ячейки 6, то во время перекатывания игрового элемента от одной игровой ячейки игровой площадки к другой ее игровой ячейке он движется хаотично и постоянно изменяет направления своего движения. И эта "хаотичность" передвижения игрового элемента 7 по игровой панели достаточно хорошо видна обоими соперниками. А в тот момент времени, когда игровой элемент 7 приближается к той игровой ячейке, в которой он должен быть установлен, и его центр тяжести пересекает границу отверстия этой ячейки, игровой элемент резко падает в нее и достаточно быстро фиксирует в ее полости свое неподвижное положение. Эти "падение" и "фиксация", которые также хорошо видны обоими соперниками, и являются как бы "своеобразным сигналом" о прекращении дальнейшего вращения (поворота) игровой площадки.

Игра заканчивается при построении четырех одноцветных шариков в выигрышный ряд, который может быть расположен, например, по диагонали (см. фиг.1) игрового поля.

Конструкция предлагаемого устройства достаточно проста, но все же требует соблюдения некоторых условий.

Каждая игровая площадка 5 должна быть расположена строго по центру между четырьмя ячейками 4 игровой панели 3, т.к. в противном случае нарушается симметричность в расположении игровых элементов 7, обеспечивающая наилучшие условия для зрительного восприятия игровой ситуации. Вследствие этого, на игровых панелях 3 центр каждого посадочного отверстия 8 узла фиксации должен совпадать с центром условного квадрата, углы которого являются центрами четырех рядом расположенных игровых ячеек 4.

Диаметр игровой площадки 5, боковая поверхность которой должна выходить за пределы игровой панели 3, должен быть таким, чтобы при размещении на одной игровой панели нескольких площадок 5 они не соприкасались между собой, а при их вращении игровые элементы 7, расположенные на одной площадке, не соударялись бы с игровыми элементами, расположенными на другой игровой площадке.

Однако основополагающим фактором для конструкторской проработки предлагаемого устройства все же является габаритный размер игрового элемента 7, в качестве которого наиболее целесообразно использовать шарик для игры "Пинг-понг". Исходя из того, что такой шарик имеет диаметр, равный 37 миллиметрам, по вышепредставленной зависимости можно достаточно легко вычислить диаметр отверстия игровой ячейки 4, выполняемой в игровой панели 3. Зная диаметр игровой ячейки и толщину исходного материала (2-5 мм) для изготовления игровых панелей и площадок, можно очень просто определить все размеры составных элементов предлагаемого устройства. Но при этом необходимо учитывать и то, что отверстие игровой ячейки в игровой площадке наиболее целесообразно изготавливать (см. фиг.4-6) с коническим участком, который как бы увеличивает "хаотичность перемещения" игрового элемента во время его передвижения от одной игровой ячейки к другой. При этом следует также учитывать и то обстоятельство, что при некоторых значениях диаметра отверстия стенка этого отверстия (см. фиг.2 и 3) может выходить за пределы боковой поверхности игровой площадки. Высота конического участка отверстия игровой ячейки, являющаяся эквивалентом коэффициента пропорциональности F, и угол конусности конического участка могут быть практически любыми. Оптимальными же представляются высота конического участка, составляющая 50-95% от толщины игровой площадки, и его конусность, равная 30-60 градусам.

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого устройств для проведения игры "Крестики-нолики" в трехмерном пространстве показывает значительные конструктивные преимущества последнего из них. Эти преимущества выражаются в том, что в процессе игры соперники не отвлекаются на "прямолинейное построение" игровых элементов, которое обеспечивается автоматически, а сами игровые элементы на игровой панели, даже будучи установленными и в игровой площадке, располагаются в одной, общей для них, горизонтальной плоскости.

Источники информации

1. "Крестики-нолики", журнал "Мастерок", 1990, выпуск №44, стр.28-29.

2. "Для умелых рук", приложение к журналу "Юный техник", 1987, №1, стр.3.

3. "Крестики-нолики в трех измерениях", журнал "Наука и жизнь", 1985, стр.153.

4. Авторское свидетельство СССР №1493274, A 63 F 3/02, 1987.