KR20100001408A - Robot game system and robot game method relating virtual space to real space - Google Patents

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KR20100001408A KR1020080061305A KR20080061305A KR20100001408A KR 20100001408 A KR20100001408 A KR 20100001408A KR 1020080061305 A KR1020080061305 A KR 1020080061305A KR 20080061305 A KR20080061305 A KR 20080061305A KR 20100001408 A KR20100001408 A KR 20100001408A
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Abstract

PURPOSE: A robot game system and a robot game method are provided, in which movement of an off-line real robot corresponds to the movement of an online virtual robot. CONSTITUTION: A robot game system comprises robots(11,12) which move in real space(10); a robot control terminal(20) which controls the movement of the robot; a camera(30) which takes a photograph of a real space; a movement tracker module which generatesi movement trace information by tracing the movement of a robot from the photographed image; a virtual robot which corresponds to each real robot; and a robot game module which controls the movement of the virtual robot in a virtual space.

Description

가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템 및 로봇 게임 방법{ROBOT GAME SYSTEM AND ROBOT GAME METHOD RELATING VIRTUAL SPACE TO REAL SPACE}Robot game system and robot game method linking virtual space with real space {ROBOT GAME SYSTEM AND ROBOT GAME METHOD RELATING VIRTUAL SPACE TO REAL SPACE}

본 발명은 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템 및 로봇 게임 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오프라인 상의 실제 로봇의 움직임이 온라인 상에서의 로봇 게임이 제공하는 가상 공간 상에서의 가상 로봇의 움직임으로 반영되어 가상 세계와 현실 세계 두 장르의 게임이 연계된 새로운 형태의 게임이 구현될 수 있는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템 및 로봇 게임 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a robot game system and a robot game method in which a virtual space and a real space are linked. More specifically, the motion of a real robot in an offline state is reflected by the motion of a virtual robot in a virtual space provided by an online robot game. Therefore, the present invention relates to a robot game system and a robot game method in which a virtual space and a real space can be realized in which a new type of game in which a game of the virtual world and the real world is linked can be implemented.

근래에 정보 통신 기술의 비약적인 발전으로 인해, 컴퓨터를 이용한 다양한 게임 프로그램들이 개발되고 있으며, 소니사의 플레이스테이션 시리즈나 마이크로소프트사의 X-Box 시리즈와 같은 콘솔 게임 시장 또한 비약적으로 발전해가고 있다.Recently, due to the rapid development of information and communication technology, various game programs using a computer are being developed, and the console game market such as Sony's PlayStation series and Microsoft's X-Box series is also rapidly developing.

또한, 게임 프로그램의 장르도 현재, 역할 수행 게임(RPG : Role-Playing Game), MMORPG(Massively Multi-player Online Role-Playing Game), 대전 게임, 슈팅 게임, 1인칭 슈팅(FPS : First Person Shooting) 게임 등과 같이 다양해지고 있으며, 기존의 게임 장르와 별개로 새로운 장르의 게임이나 기존 장르가 혼합된 게임이 지속적으로 개발되고 있다.In addition, the genre of game programs is also currently available in role-playing games (RPGs), massively multi-player online role-playing games (MMORPGs), competitive games, shooting games, and first person shooting (FPS). In addition to the existing game genres, games such as a new genre or a mixture of existing genres are continuously being developed.

상기와 같은 컴퓨터 등과 같은 단말기를 이용한 가상 공간 상에서의 게임과는 별도로 실제 로봇을 이용한 오프라인 상에서의 게임 문화 또한 지속적으로 발전해오고 있다. 예를 들어, 실제 로봇을 이용한 미니 축구 게임이나, 로봇들 간의 대전 게임들이 다방면에서 진행되고 있으며, 센서 기술이나 제어 알고리즘의 발전으로 인해 보다 정밀한 모션이 가능한 로봇들이 등장하면서 많은 이들의 주목을 받고 있다.Apart from the game in the virtual space using a terminal such as a computer, the game culture on the offline using a real robot has also been continuously developed. For example, mini soccer games using real robots or competitive games between robots are being conducted in various fields, and robots capable of more precise motions have been attracting the attention of many people due to the development of sensor technology and control algorithms. .

이와 같이, 오프라인 상에서 실제 로봇을 이용한 게임과, 컴퓨터 등과 같은 단말기를 이용한 가상 공간 즉 온라인 상에서의 게임은 서로 장단점을 가지고 있다.As described above, a game using a real robot on offline and a virtual space using a terminal such as a computer, that is, an online game, have advantages and disadvantages.

예를 들어, 오프라인 상에서의 실제 로봇을 이용한 게임은 실제 공간에서 로봇 간의 타격과 같은 현실감이 큰 반면, 가상 공간 상에서의 게임은 그래픽을 통해 타격과 같은 느낌의 표현은 가능하지만 실제 로봇에 의한 타격감을 그대로 느끼기에는 부족한 면이 있다.For example, a game using a real robot in an offline game has a great sense of reality, such as a blow between robots in a real space, whereas a game in a virtual space can express a feeling like a blow through a graphic, but a feeling of blow by a real robot There is not enough to feel it.

또한, 오프라인 상에서의 실제 로봇 게임은 게임이 진행되는 스테이지를 꾸미는데 실제 물체들로 제작하여야 한다는 점에서 다양한 공간 디자인의 제약을 받는 반면, 가상 공간 상에서의 게임인 그래픽을 통해 다양한 디자인적 요소의 부가 가 가능하고 수정 및 변경이 자유로워 시각적인 효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the actual robot game on the offline is limited by various spatial design in that it must be made of real objects to decorate the stage where the game is played, while the addition of various design elements through the graphic, which is a game in virtual space, is added. It is possible to make modifications and changes freely and maximize the visual effect.

게임 유저들의 특성 상, 게임 유저들은 항상 새로운 장르나 새로운 게임 방식이 도입된 새로운 게임을 요구하고 있다. 이에, 게임 개발자들은 상술한 바와 같이 오프라인 상에서 실제 로봇을 이용한 게임과 컴퓨터 등과 같은 단말기를 이용한 온라인 상에사의 게임, 두 분야에서 새로운 장르나 게임 방식이 도입된 게임 개발에 주력하고 있는 실정이다.Due to the characteristics of game users, game users always demand new games in which new genres or new game methods are introduced. Accordingly, game developers are focusing on developing games in which new genres or game methods are introduced in two fields, such as games using real robots offline and games on terminals using terminals such as computers.

그런데, 두 게임 분야에서 새로운 장르나 게임 방식이 도입되더라도, 상술한 바와 같이 각 분야의 게임이 갖는 장단점은 현 시점에서 극복하는 것은 어려운 실정이다. 예를 들어, 실제 로봇이 게임을 진행하는 스테이지에 가상 공간이 제공할 수 있는 시각적 효과를 부여한다는 것은 현실적으로 어렵고, 실제 로봇 간의 타격과 같은 느낌을 동일하게 가상 공간에 표현하는 것은 현실적으로 어렵다.However, even if new genres or game methods are introduced in the two game fields, it is difficult to overcome the advantages and disadvantages of the game in each field as described above. For example, it is practically difficult for a real robot to give a visual effect that a virtual space can provide to a stage where a game is progressing, and it is difficult to express the same feeling as a blow between the real robots in the virtual space.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 오프라인 상의 실제 로봇의 움직임이 온라인 상에서의 로봇 게임이 제공하는 가상 공간 상에서의 가상 로봇의 움직임으로 반영되어 가상 세계와 현실 세계 두 장르의 게임이 연계된 새로운 형태의 게임이 구현될 수 있는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템 및 로봇 게임 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the movement of the real robot on the offline is reflected by the movement of the virtual robot in the virtual space provided by the robot game on-line two virtual and real world genre It is an object of the present invention to provide a robot game system and a robot game method in which a virtual space and a real space in which a new type of game is connected can be implemented.

상기 목적은 본 발명에 따라, 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시 스템에 있어서, 실제 공간 상에서 이동 가능한 로봇과; 상기 로봇의 움직임을 제어하는 로봇 제어 단말기와; 상기 실제 공간을 촬영하는 카메라와; 상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 상기 로봇의 움직임을 추적하여 움직임 추적 정보를 생성하는 움직임 추적 모듈과; 상기 각 로봇에 대응하는 가상 로봇과 상기 가상 로봇이 활동하는 가상 공간이 마련된 로봇 게임을 제공하며, 상기 움직임 추적 모듈에 의해 생성된 상기 움직임 추적 정보에 따라 상기 가상 공간 상에서의 상기 가상 로봇의 움직임을 제어하는 로봇 게임 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템에 의해서 달성된다According to the present invention, there is provided a robot game system linking a virtual space and a real space, comprising: a robot movable in a real space; A robot control terminal for controlling the movement of the robot; A camera for photographing the real space; A motion tracking module for tracking motion of the robot from the image photographed by the camera and generating motion tracking information; Providing a robot game having a virtual robot corresponding to each of the robots and a virtual space in which the virtual robot operates, wherein the virtual robot moves the virtual robot in the virtual space according to the motion tracking information generated by the motion tracking module. It is achieved by a robot game system linking a virtual space and a real space, characterized in that it comprises a controlling robot game module.

여기서, 상기 로봇은 상기 로봇의 움직임을 수행하는 로봇 구동부와, 상기 로봇 제어 단말기와의 통신을 위한 로봇 통신부와, 상기 로봇 통신부를 통해 수신되는 상기 로봇 제어 단말기로부터의 로봇 제어신호에 기초하여 상기 로봇 구동부를 제어하는 로봇 제어부를 포함하고; 상기 로봇 게임 모듈은 상기 로봇 게임 상에서 상기 가상 로봇에 대해 발생하는 이벤트에 대한 이벤트 정보를 상기 로봇으로 전송하며; 상기 로봇 제어부는 상기 로봇 통신부를 통해 상기 로봇 게임 모듈로부터 수신되는 상기 이벤트 정보에 따라 상기 로봇이 움직이도록 상기 로봇 구동부를 제어할 수 있다.Here, the robot is a robot driver for performing the movement of the robot, a robot communication unit for communication with the robot control terminal, and the robot based on the robot control signal received from the robot control terminal received through the robot communication unit A robot controller for controlling the driver; The robot game module transmits event information on an event occurring for the virtual robot on the robot game to the robot; The robot controller may control the robot driver to move the robot according to the event information received from the robot game module through the robot communication unit.

그리고, 상기 움직임 추적 모듈은, 백그라운드 서브트랙션 알고리즘(Background subtraction algorism)을 통해 상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 상기 로봇에 대한 로봇 영역을 추출하는 전처리 모듈과; 상기 전처리 모듈에 의해 추출된 상기 로봇 영역에 기초하여 기 설정된 물체 추적 알고리즘을 통해 상 기 로봇 영역의 움직임을 추적하여 상기 움직임 추적 정보를 생성하는 물체 추적 모듈을 포함할 수 있다.The motion tracking module may further include: a preprocessing module configured to extract a robot region for the robot from an image photographed by the camera through a background subtraction algorithm; It may include an object tracking module for generating the motion tracking information by tracking the movement of the robot region through a predetermined object tracking algorithm based on the robot region extracted by the preprocessing module.

그리고, 상기 물체 추적 알고리즘은 파티클 필터 알고리즘(Particle filter algorism)을 포함할 수 있다.The object tracking algorithm may include a particle filter algorism.

또한, 상기 로봇 게임의 실행을 위한 온라인 게임 데이터를 네트워크를 통해 상기 로봇 게임 모듈로 전송하는 온라인 게임 서버를 더 포함하며; 상기 로봇 게임 모듈은 상기 가상 공간 상의 상기 가상 로봇의 위치에 대한 정보를 포함하는 상기 가상 로봇 상태 정보를 상기 네트워크를 통해 상기 온라인 게임 서버로 전송하며; 상기 온라인 게임 서버는 상기 가상 로봇 상태 정보가 반영된 온라인 게임 데이터를 상기 로봇 게임에 반영할 수 있다.The method may further include an online game server configured to transmit online game data for executing the robot game to the robot game module through a network. The robot game module transmits the virtual robot state information including information on the position of the virtual robot on the virtual space to the online game server through the network; The online game server may reflect online game data in which the virtual robot state information is reflected in the robot game.

그리고, 상기 움직임 추적 모듈 및 상기 로봇 게임 모듈은 컴퓨터에 기 인스톨되어 저장된 프로그램 형태로 마련될 수 있다.The motion tracking module and the robot game module may be provided in the form of a program previously installed and stored in a computer.

한편, 상기 목적은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라, 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 방법에 있어서, 상기 로봇에 대응하는 가상 로봇과 상기 가상 로봇이 활동하는 가상 공간이 마련된 로봇 게임이 실행되는 단계와; 실제 공간 상에서 로봇이 움직이도록 상기 로봇을 제어하는 단계와; 상기 실제 공간이 카메라를 통해 촬영되는 단계와; 상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 상기 로봇의 움직임이 추적하고, 상기 로봇의 움직임에 대한 로봇 움직임 정보가 생성되는 단계와; 상기 움직임 추적 정보에 따라 상기 가상 공간 상에서의 상기 로봇의 움직임이 제어되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계 한 로봇 게임 방법에 의해서도 달성될 수 있다.On the other hand, the above object is, according to another embodiment of the present invention, in the robot game method linking the virtual space and the real space, a robot game provided with a virtual robot corresponding to the robot and a virtual space in which the virtual robot is executed Becoming a step; Controlling the robot to move the robot in real space; Photographing the real space through a camera; Tracking the movement of the robot from the image photographed by the camera and generating robot movement information on the movement of the robot; It may also be achieved by a robot game method linking the virtual space and the real space, characterized in that it comprises the step of controlling the movement of the robot on the virtual space in accordance with the motion tracking information.

여기서, 상기 로봇 게임 상에서 상기 가상 로봇에 대해 발생한 이벤트에 대한 이벤트 정보가 상기 로봇으로 전송되는 단계와; 상기 이벤트 정보에 따라 상기 로봇이 움직임이 변경되도록 상기 로봇에 제어되는 단계를 포함할 수 있다.Here, the step of transmitting the event information on the event occurred for the virtual robot on the robot game to the robot; And controlling the robot to change a movement of the robot according to the event information.

그리고, 상기 로봇 움직임 정보가 생성되는 단계는, 백그라운드 서브트랙션 알고리즘(Background subtraction algorism)을 통해 상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 상기 로봇에 대한 로봇 영역이 추출되는 단계와; 상기 추출된 로봇 영역에 기초하여 기 설정된 물체 추적 알고리즘을 통해 상기 로봇 영역의 움직임이 추적되어 상기 움직임 추적 정보가 생성되는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the robot motion information may include: extracting a robot region for the robot from an image photographed by the camera through a background subtraction algorism; The movement of the robot region may be tracked through a preset object tracking algorithm based on the extracted robot region to generate the movement tracking information.

여기서, 상기 물체 추적 알고리즘은 파티클 필터 알고리즘(Particle filter algorism)을 포함할 수 있다.Here, the object tracking algorithm may include a particle filter algorism.

또한, 상기 로봇 게임의 실행을 위한 온라인 게임 데이터가 네트워크를 통해 온라인 게임 서버로부터 수신되는 단계와; 상기 가상 공간 상의 상기 가상 로봇의 위치에 대한 정보를 포함하는 상기 가상 로봇 상태 정보가 상기 네트워크를 통해 상기 온라인 게임 서버로 전송되는 단계와; 상기 가상 로봇 상태 정보가 상기 네트워크를 통해 상기 온라인 게임 서버에 수신되는 경우, 상기 온라인 게임 데이터가 상기 로봇 게임에 반영될 수 있다.The method may further include receiving online game data for executing the robot game from an online game server through a network; Transmitting the virtual robot state information including information on the position of the virtual robot on the virtual space to the online game server through the network; When the virtual robot state information is received by the online game server through the network, the online game data may be reflected in the robot game.

이와 같이, 본 발명에 따르면 오프라인 상의 실제 로봇의 움직임이 온라인 상에서의 로봇 게임이 제공하는 가상 공간 상에서의 가상 로봇의 움직임으로 반영되어 가상 세계와 현실 세계 두 장르의 게임이 연계된 새로운 형태의 게임이 구현될 수 있는 효과가 제공된다.As described above, according to the present invention, the movement of the real robot in the offline state is reflected by the movement of the virtual robot in the virtual space provided by the online robot game, thereby creating a new type of game in which the virtual world and the real world games are linked. An effect that can be implemented is provided.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

본 발명에 따른 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 로봇(11,12), 로봇 제어 단말기(20), 카메라(30), 움직임 추적 모듈(60), 로봇 게임 모듈(50)을 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the robot game system linking the virtual space and the real space according to the present invention includes the robots 11 and 12, the robot control terminal 20, the camera 30, and the motion tracking module ( 60), a robot game module 50.

로봇(11,12)은 실제 공간인 스테이지(10) 상에서 움직인다. 여기서, 본 발명에 따른 로봇(11,12)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 로봇 구동부(11a), 로봇 통신부(11b) 및 로봇 제어부(11c)를 포함할 수 있다.The robots 11 and 12 move on the stage 10 which is a real space. Here, the robots 11 and 12 according to the present invention may include a robot driver 11a, a robot communication unit 11b, and a robot controller 11c, as shown in FIG. 3.

로봇 구동부(11a)는 로봇(11,12)이 스테이지(10) 상에서 움직이도록 로봇(11,12)의 실제 움직임을 수행한다. 여기서, 로봇 구동부(11a)는 다수의 모터와, 로터의 구동에 따라 동작하는 바퀴나 관절 등을 포함할 수 있으며, 로봇(11,12)의 실제 움직임을 수행하기 위한 다양한 형태로 마련될 수 있다.The robot driver 11a performs the actual movement of the robots 11 and 12 so that the robots 11 and 12 move on the stage 10. Here, the robot driver 11a may include a plurality of motors, wheels or joints that operate according to the driving of the rotor, and may be provided in various forms for performing actual movement of the robots 11 and 12. .

로봇 통신부(11b)는 로봇 제어 단말기(20)와 통신하며, 로봇 제어 단말기(20)로부터 전송되는 로봇(11,12) 제어시호를 수신하여 제어부에 전달한다. 그리고, 로봇 제어부(11c)는 로봇 통신부(11b)를 통해 수신되는 로봇 제어신호에 기초하여 로봇(11,12)의 실제 움직임이 수행되도록 로봇 구동부(11a)를 제어한다.The robot communication unit 11b communicates with the robot control terminal 20 and receives the control signals of the robots 11 and 12 transmitted from the robot control terminal 20 and transmits them to the control unit. The robot controller 11c controls the robot driver 11a to perform the actual movement of the robots 11 and 12 based on the robot control signal received through the robot communication unit 11b.

로봇 제어 단말기(20)는 사용자의 조작에 따라 로봇 제어신호를 로봇(11,12)에 전송한다. 여기서, 로봇 제어 단말기(20)는 무선 통신을 통해 로봇(11,12)으로 로봇 제어신호를 전송할 수 있으며, 이 때 무선 통신으로는 RF 통신, 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신과 같은 다양한 무선 통신 방식이 적용될 수 있다.The robot control terminal 20 transmits a robot control signal to the robots 11 and 12 according to a user's manipulation. Here, the robot control terminal 20 may transmit the robot control signal to the robots 11 and 12 through wireless communication, and in this case, various wireless communication methods such as RF communication, Bluetooth, and infrared communication may be used as wireless communication. This can be applied.

카메라(30)는 로봇(11,12)이 움직이는 실제 공간인 스테이지(10)를 촬영한다. 여기서, 카메라(30)에 의해 촬영된 영상은 움직임 추적 모듈(60)로 전달된다. 본 발명에 따른 카메라(30)는 스테이지(10)의 촬영이 가능한 다양한 형태, 예를 들어, CCD(Charge Coupled Device) 카메라(30)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 카메라(30) 형태로 마련될 수 있다.The camera 30 photographs the stage 10, which is the actual space in which the robots 11 and 12 move. Here, the image photographed by the camera 30 is transmitted to the motion tracking module 60. The camera 30 according to the present invention may be provided in various forms in which the stage 10 may be photographed, for example, a charge coupled device (CCD) camera 30 or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) camera 30. Can be.

여기서, 본 발명에 따른 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템에서, 카메라(30)는 실제 공간인 스테이지(10) 전체를 촬영할 수 있도록 배치된다. 도 4는 실제 공간인 스테이지(10)와 스테이지(10)의 촬영을 위한 카메라(30)의 구성의 일 예를 도시한 도면이다.Here, in the robot game system linking the virtual space and the real space according to the present invention, the camera 30 is arranged to photograph the entire stage 10 which is a real space. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a camera 10 for capturing the stage 10 and the stage 10 which are actual spaces.

도 4를 참조하여 설명하면, 스테이지(10)는 대략 사각 형태로 마련되며, 스테이지(10) 상에서는 로봇(11,12)에 배치된다. 그리고, 스테이지(10)의 양 가장자리로부터 상향 설치된 대략 'ㄷ' 자 형태의 지지 프레임(31)에 중간 부분에 카메라(30)가 설치되어 스테이지(10)와 스테이지(10) 내에서 움직이는 로봇(11,12)을 촬영한다.Referring to FIG. 4, the stage 10 is provided in a substantially rectangular shape, and is disposed on the robots 11 and 12 on the stage 10. In addition, a camera 30 is installed at an intermediate portion of the support frame 31 having an approximately 'c' shape installed upwardly from both edges of the stage 10, and the robot 11 moves within the stage 10 and the stage 10. , 12).

여기서, 도 4에 도시된 스테이지(10) 및 카메라(30)의 구성은 본 발명에 따른 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템의 일 에에 불과하여, 다양한 배치 및 구성으로 구현 가능함은 물론이다. 또한, 로봇 제어 단말기(20)가 도 1에 도시된 바와 같이, 게임 유저가 휴대할 수 있는 단말기 형태로 마련될 수 있으며, 스테이지(10)의 가장 자리 부분에 빌트인(Built-in) 형태로 마련될 수 있음은 물론이다.Here, the configuration of the stage 10 and the camera 30 shown in FIG. 4 is merely one of a robot game system in which a virtual space and a real space according to the present invention are connected, and of course, can be implemented in various arrangements and configurations. In addition, as shown in FIG. 1, the robot control terminal 20 may be provided in the form of a terminal that can be carried by a game user, and may be provided in a built-in form at the edge of the stage 10. Of course it can be.

한편, 본 발명에 따른 움직임 추적 모듈(60) 및 로봇 게임 모듈(50)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 컴퓨터(40)에 기 인스톨되어 저장된 프로그램 형태로 마련되는 것을 일 예로 한다.Meanwhile, as shown in FIGS. 1 and 2, the motion tracking module 60 and the robot game module 50 according to the present invention are provided in the form of a program previously installed and stored in the computer 40.

도 2를 참조하여 설명하면, 컴퓨터(40)는 중앙처리장치인 CPU(41)(Central Processing Unit), 칩셋(42), 메인 메모리(43), 모니터와 같은 디스플레이부(45), 네트워크부(44), 카메라 인터페이스부(46) 및 운영체계(48)(OS : Operating System)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the computer 40 may include a central processing unit (CPU) 41, a chipset 42, a main memory 43, a display unit 45 such as a monitor, and a network unit ( 44, a camera interface unit 46, and an operating system 48 (OS).

메인 메모리(43)는 비휘발성 메모리인 램(RAM : Random Access Memory) 형태로 마련되며, CPU(41)의 동작에 따른 어플리케이션 프로그램, 예컨대, 프로그램 형태로 마련된 움직임 추적 모듈(60) 및 로봇 게임 모듈(50) 등의 프로그램의 구동 데이터나 기타 데이터를 임시 저장한다. 칩셋(42)은 메인 메모리(43) 및 디스플레이부(45)와 교환되는 데이터를 관리하며, CPU(41), 메인 메모리(43), 네트워크부(44), 카메라 인터페이스부(46) 및 하드디스크 드라이브(47) 간에 이동하는 데이터를 관리한다.The main memory 43 is provided in the form of random access memory (RAM), which is a nonvolatile memory, and includes an application program according to the operation of the CPU 41, for example, a motion tracking module 60 and a robot game module provided in the form of a program. Temporarily store drive data or other data of a program such as (50). The chipset 42 manages data exchanged with the main memory 43 and the display unit 45, and the CPU 41, the main memory 43, the network unit 44, the camera interface unit 46 and the hard disk Manage data moving between drives 47.

여기서, 디스플레이부(45)는 도 4에 도시된 바와 같이, 스테이지(10)의 일측에 설치될 수 있으며, 이에 따라 스테이지(10) 상에서 움직이는 로봇(11,12)을 보 면서 로봇(11,12)의 실제 움직임을 제어함과 동시에 디스플레이부(45)에 표시되는 로봇 게임, 즉 가상 공간(110, 도 7 참조) 상에서의 게임을 확인할 수 있다.Here, as shown in FIG. 4, the display unit 45 may be installed at one side of the stage 10, and accordingly, the robots 11 and 12 may watch the robots 11 and 12 moving on the stage 10. At the same time, the robot game displayed on the display unit 45, that is, the game in the virtual space 110 (see FIG. 7) can be checked.

그리고, 카메라 인터페이스부(46)는 카메라(30)가 접속되어, 카메라(30)에 의해 촬영된 영상을 카메라(30)로부터 수신한다. 여기서, 본 발명에 따른 카메라 인터페이스부(46)는 USB(Universal Serial Bus) 방식이나 IEE 1394 방식과 같이 영상 데이터의 수신이 가능한 다양한 형태로 마련될 수 있다. 그리고, 네트워크부(44)는 인터넷 망을 통해 송수신되는 데이터를 관리한다.The camera interface 46 is connected to the camera 30 to receive an image captured by the camera 30 from the camera 30. Here, the camera interface 46 according to the present invention may be provided in various forms capable of receiving image data, such as a universal serial bus (USB) method or an IEE 1394 method. In addition, the network unit 44 manages data transmitted and received through the Internet network.

한편, 움직임 추적 모듈(60)은 컴퓨터(40)에 인스톨되어 하드디스크 드라이브(47)에 저장된다. 여기서, 움직임 추적 모듈(60)은 카메라(30)에 의해 촬영되어 카메라 인터페이스부(46)를 통해 수신되는 영상으로부터 스테이지(10) 상에서의 로봇(11,12)의 움직임을 추적한다. 그리고, 움직음 추적 모듈은 영상으로부터 추적된 로봇(11,12)의 움직임에 따라 움직임 추적 정보를 생성하여 로봇 게임 모듈(50)로 전달한다.Meanwhile, the motion tracking module 60 is installed in the computer 40 and stored in the hard disk drive 47. Here, the motion tracking module 60 tracks the motions of the robots 11 and 12 on the stage 10 from the image photographed by the camera 30 and received through the camera interface 46. The motion tracking module generates motion tracking information according to the movement of the robots 11 and 12 tracked from the image and transmits the motion tracking information to the robot game module 50.

본 발명에 따른 움직임 추적 모듈(60)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 전처리 모듈(61) 물체 추적 모듈(62)을 포함할 수 있다.The motion tracking module 60 according to the present invention may include a preprocessing module 61 and an object tracking module 62 as shown in FIG. 5.

전처리 모듈(61)은 스테이지(10)를 촬영한 영상 중 정지 영상 내에서 스테이지(10)를 제외한 부분 즉 로봇(11,12)에 대한 로봇 영역을 추출한다. 본 발명에서는 전처리 모듈(61)이 백그라운드 서브트랙션 알고리즘(Background subtraction algorism)을 통해 영상으로부터 로봇 영역을 추출하는 것을 예로 한다.The preprocessing module 61 extracts a portion of the still image captured by the stage 10 except for the stage 10, that is, the robot region for the robots 11 and 12. In the present invention, the preprocessing module 61 extracts a robot region from an image through a background subtraction algorism as an example.

여기서, 백그라운드 서브트랙션 알고리즘(Background subtraction algorism) 은 정지된 카메라(30)로 입력된 영상 안에서 모션(Motion)이 발생하는 물체를 추출하는 방법으로, 본 발명에서와 같이 카메라(30)가 고정된 환경에서의 경우 로봇(11,12)의 추출에 적합하다. 그리고, 백그라운드 서브트랙션 알고리즘(Background subtraction algorism)은 카메라(30)의 촬영에 의한 영상에서 모션(Motion)이 발생하는 경우, 카메라(30) 정보나 Homography와 같은 정보를 이용하여 로봇(11,12)에 대한 로봇 영역의 추출을 위한 연산을 수행한다.Here, the background subtraction algorism is a method of extracting an object in which motion occurs in an image input to the stationary camera 30, and the environment in which the camera 30 is fixed as in the present invention. In the case of E is suitable for the extraction of the robot (11, 12). In addition, the background subtraction algorithm may use the robots 11 and 12 by using information such as camera 30 information or homography when motion occurs in an image obtained by photographing the camera 30. Performs the operation for extraction of the robot area for.

물체 추적 모듈(62)은 전처리 모듈(61)에 의해 추출된 로봇 영역에 기초하여, 기 설정된 물체 추적 알고리즘을 통해 로봇 영역의 움직임을 추적하고, 추적된 로봇 영역의 움직임에 기초하여 로봇(11,12)의 움직임에 대한 움직임 추적 정보를 생성한다. 여기서, 본 발명에서는 물체 추적 모듈(62)이 파티클 필터 알고리즘(Particle filter algorism)을 통해 로봇 영역의 움직임을 추적하는 것을 일 예로 한다.The object tracking module 62 tracks the movement of the robot area through a preset object tracking algorithm based on the robot area extracted by the preprocessing module 61, and based on the movement of the tracked robot area, the robot 11, Generate motion tracking information for the motion of 12). Here, in the present invention, the object tracking module 62 tracks the movement of the robot area through the particle filter algorithm.

물체 추적 알고리즘에는 MeanShift 알고리즘, Template Matching 알고리즘 및 파티클 필터 알고리즘(Particle filter algorism) 등이 존재한다.Object tracking algorithms include a MeanShift algorithm, a template matching algorithm, and a particle filter algorithm.

먼저, MeanShift 알고리즘은 Color Histogram을 기반으로 Back-projection 과정을 통해 입력 영상의 확률분포를 계산하고, 이를 통해 물체가 있을 확률이 가장 높은 곳을 찾아나가는 알고리즘이다. MeanShift 알고리즘은 이러한 과정을 통해 영상 안에서 확률분포의 Mean 값을 찾는데, Occlusion과 같은 문제가 발생할 경우 Local Mean에 갇혀버리는 문제가 발생할 수 있다.First, the MeanShift algorithm calculates the probability distribution of the input image through the back-projection process based on the color histogram, and finds the place where the object has the highest probability. Through this process, the MeanShift algorithm finds the mean value of the probability distribution in the image. If a problem such as occlusion occurs, it may be trapped in the local mean.

Template Matching 알고리즘은 MeanShift 알고리즘이나 파티클 필터 알고리 즘(Particle filter algorism)과는 달리 확률분포를 계산하지 않고 타겟 모델에 대한 Template를 후보 Template들과 실시간으로 비교하여 가능 매칭률이 가장 높은 모델을 찾는 알고리즘이다. 그리고, Template Matching 알고리즘은 MeanShift 알고리즘과 같이 Occlusion이나, 급격한 모델의 변화에 민감하게 반응하지만, 이러한 문제를 제외하면 가장 명확하게 물체를 추적하는 장점을 갖고 있다. 이와 같은 Template Matching 알고리즘의 장점 때문에 파티클 필터 알고리즘(Particle filter algorism)과 같은 확률 기반의 물체 추적 알고리즘에서 Template 정보를 추가하는 방법이 사용 가능한다.Unlike the MeanShift algorithm or the particle filter algorism, the template matching algorithm finds the model with the highest possible matching rate by comparing the template for the target model with the candidate templates in real time without calculating the probability distribution. to be. And, like the MeanShift algorithm, Template Matching algorithm is sensitive to Occlusion or sudden model change, but it has the advantage of tracking the object most clearly except this problem. Because of the advantages of the template matching algorithm, a method of adding template information in a probability-based object tracking algorithm such as particle filter algorism can be used.

그리고, 파티클 필터 알고리즘(Particle filter algorism)은 MeanShift 알고리즘과 마찬가지로 입력 영상의 확률분포를 계산하여 확률이 가장 높은 Mean값을 계산하여 타겟 물체를 추적하는 알고리즘이다. MeanShift 알고리즘과 다른 점은 Color Histogram의 Back-projection을 통해 영상의 확률분포를 계산하지 않고, 샘플을 생성함으로써 분포를 추정하는 방법이 적용되는 것이다. 이러한 방법의 단점은 MeanShift 알고리즘보다 계산량이 많다는 것이나, 이러한 문제는 하드웨어의 발달로 인해 실시간성의 보장이 가능할 정도로 해결이 되었으며, MeanShift 알고리즘에서 풀지 못한 Occlusion과 같은 문제를 극복할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 도 6은 파티클 필터 알고리즘(Particle filter algorism)을 이용하여 스테이지(10)를 촬영한 영상으로부터 로봇(11,12)을 추적한 결과를 나타낸 도면이다.Particle filter algorism is an algorithm that tracks a target object by calculating a probability distribution of an input image and calculating a mean value having the highest probability, similar to the MeanShift algorithm. The difference from the MeanShift algorithm is that the method of estimating the distribution by generating a sample without calculating the probability distribution of the image through the back-projection of the color histogram is applied. The disadvantage of this method is that it has more computation than MeanShift algorithm, but this problem has been solved enough to guarantee real-time due to the development of hardware, and has the advantage of overcoming problems such as occlusion that MeanShift algorithm cannot solve. FIG. 6 is a diagram illustrating a result of tracking the robots 11 and 12 from the image of the stage 10 using the particle filter algorithm.

다시 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 로봇 게임 모듈(50)은 컴퓨터(40)에 인스톨되어 하드디스크 드라이브(47)에 저장된다. 로봇 게임 모듈(50)이 로 봇(11,12)에 대응하는 가상 로봇(111,112, 도 7 참조)과 가상 로봇(111,112)이 활동하는 가상 공간(110)이 마련된 로봇 게임을 제공한다.Referring back to FIGS. 1 and 2, the robot game module 50 is installed in the computer 40 and stored in the hard disk drive 47. The robot game module 50 provides a robot game provided with virtual robots 111 and 112 corresponding to the robots 11 and 12 and a virtual space 110 in which the virtual robots 111 and 112 operate.

로봇 게임 모듈(50)에 의해 로봇 게임이 컴퓨터(40) 상에서 실행되는 경우, 로봇 게임 모듈(50)은, 도 7에 도시된 바와 같은 가상 공간(110)이 마련된 로봇 게임 실행 화면(GW)을 디스플레이부(45)에 표시한다. 그리고, 로봇 게임 모듈(50)은 움직임 추적 모듈(60)에 의해 생성된 움직임 추적 정보에 따라 로봇 게임 실행 화면(GW)에 표시된 가상 공간(110) 상에서의 가상 로봇(111,112)의 움직임을 제어한다. 도 7의 참조번호 MM은 가상 공간(110)에 대한 미니맵(Mimi Map)이다.When the robot game is executed on the computer 40 by the robot game module 50, the robot game module 50 may display the robot game execution screen GW provided with the virtual space 110 as shown in FIG. 7. Displayed on the display unit 45. The robot game module 50 controls the movement of the virtual robots 111 and 112 on the virtual space 110 displayed on the robot game execution screen GW according to the motion tracking information generated by the motion tracking module 60. . Reference numeral MM of FIG. 7 is a mini map for the virtual space 110.

상기와 같은 구성을 통해, 실제 공간인 스테이지(10) 상에서 움직이는 로봇(11,12)을 로봇 제어 단말기(20)를 통해 제어하고, 이에 따른 로봇(11,12)의 움직임에 대해 카메라(30)를 통해 촬영된 영상으로부터 움직임 추적 정보를 생성하여 이를 가상 공간(110) 상에서의 가상 로봇(111,112)의 움직임 제어에 적용함으로써, 오프라인 상의 실제 로봇(11,12)의 움직임이 온라인 상에서의 로봇 게임이 제공하는 가상 공간(110) 상에서의 가상 로봇(111,112)의 움직임으로 반영되어 가상 세계와 현실 세계 두 장르의 게임이 연계된 새로운 형태의 게임이 구현 가능하게 된다.Through the above configuration, the robots 11 and 12 moving on the stage 10, which are actual spaces, are controlled through the robot control terminal 20, and the cameras 30 are moved with respect to the movements of the robots 11 and 12 accordingly. By generating the motion tracking information from the image captured through the motion control of the virtual robot (111, 112) in the virtual space 110, the motion of the real robot (11, 12) in the off-line robot game online Reflected by the movement of the virtual robots 111 and 112 in the provided virtual space 110, a new type of game in which the virtual world and the real world two genres of games are linked can be realized.

한편, 본 발명에 따른 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템의 로봇 게임 모듈(50)은 로봇 게임 상에서 가상 로봇(111,112)에 대해 이벤트가 발생하는 경우, 해당 이벤트에 대한 이벤트 정보를 컴퓨터(40)의 네트워크부(44)를 통해 로봇(11,12)으로 전송한다.Meanwhile, when an event occurs for the virtual robots 111 and 112 in the robot game, the robot game module 50 of the robot game system linking the virtual space and the real space according to the present invention may provide event information about the corresponding event to the computer 40. Is transmitted to the robot (11, 12) through the network section 44 of.

여기서, 가상 게임 상에서 가상 로봇(111,112)에 대해 발생하는 이벤트는 도 7에 도시된 바와 같이, 가상 로봇(111,112)이 가상 공간(110)에 마련된 특정 아이템(Item)을 획득하는 경우, 이에 대한 이벤트 정보가 로봇 게임 모듈(50)로부터 실제 로봇(11,12)으로 전송된다.Here, an event occurring for the virtual robots 111 and 112 in the virtual game, as shown in FIG. 7, when the virtual robots 111 and 112 acquire a specific item provided in the virtual space 110, an event corresponding thereto. Information is transmitted from the robot game module 50 to the actual robots 11 and 12.

이 때, 로봇 제어부(11c)는 로봇 통신부(11b)를 통해 수신되는 이벤트 정보에 따라 로봇(11,12)이 움직이도록 로봇 구동부(11a)의 설정을 변경하여 로봇 구동부(11a)를 제어한다. 예를 들어, 가상 공간(110) 상에서 획득한 아이템(Item)이 로봇(11,12)의 속도를 증가시키는 아이템(Item)인 경우, 로봇 제어부(11c)는 로봇 구동부(11a)의 속도 파라미터(Parameter)를 증가시켜 실제 로봇(11,12)의 속도가 증가되도록 제어할 수 있다.At this time, the robot controller 11c controls the robot driver 11a by changing the settings of the robot driver 11a so that the robots 11 and 12 move according to the event information received through the robot communication unit 11b. For example, when the item Item acquired on the virtual space 110 is an item that increases the speed of the robots 11 and 12, the robot controller 11c may determine the speed parameter of the robot driver 11a. Parameter to increase the speed of the actual robots 11 and 12.

이와 같이 증가된 로봇(11,12)의 속도는 다시 카메라(30)에 의해 촬영되어 로봇(11,12)의 움직임이 추적됨으로써, 가상 공간(110) 상에서 획득한 아이템(Item)의 영향이 실제 로봇(11,12)을 거쳐 가상 공간(110) 상의 가상 로봇(111,112)에 반영될 수 있다. 이외에도, 가상 로봇(111,112)에 발생하는 이벤트로는 타격 등을 받았을 때 그 속도가 감소하거나, 가상 로봇(111,112)의 특정 부위가 타격으로 인해 손상되었을 경우 실제 로봇(11,12)의 해당 부위에 있는 모터나 관절의 구동이 정지되는 등 다양한 형태로 반영될 수 있다.The increased speeds of the robots 11 and 12 are photographed by the camera 30 again to track the movement of the robots 11 and 12, so that the influence of the items acquired on the virtual space 110 is actually changed. The robots 11 and 12 may be reflected to the virtual robots 111 and 112 on the virtual space 110. In addition, the events occurring in the virtual robots 111 and 112 may be reduced in speed when a hit is received, or when a specific portion of the virtual robots 111 and 112 is damaged due to the hit, the corresponding parts of the actual robots 11 and 12 may be damaged. It can be reflected in various forms such as the motor or the joint is stopped.

이하에서는 상기와 같은 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇(11,12) 시스템을 이용한 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 방법을, 도 8을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a robot game method in which a virtual space and a real space are connected using the robots 11 and 12 system in which the virtual space and the real space are connected as described above will be described with reference to FIG. 8.

먼저, 게임 유저가 로봇 게임 모듈(50)을 컴퓨터(40)에서 실행하게 되면 로 봇 게임에 실행되어(S10) 디스플레이부(45)에 도 7에 도시된 바와 같은 가상 공간(110) 및 가상 로봇(111,112)이 표시된다. 그런 다음, 게임 유저는 로봇 제어 단말기(20)를 이용하여 실제 공간인 스테이지(10) 상에서의 로봇(11,12)의 움직임을 제어한다(S11).First, when the game user executes the robot game module 50 in the computer 40, the game user is executed in the robot game (S10) and the virtual space 110 and the virtual robot as shown in FIG. (111, 112) is displayed. Then, the game user controls the movement of the robots 11 and 12 on the stage 10 which is a real space using the robot control terminal 20 (S11).

이 때, 카메라(30)가 스테이지(10)를 촬영하고(S12), 촬영된 영상은 움직임 추적 모듈(60)로 전송된다. 그리고, 움직임 추적 모듈(60)은, 상술한 바와 같이, 백그라운드 서브트랙션 알고리즘(Background subtraction algorism)을 적용하여 카메라(30)로부터 전송되는 영상으로부터 로봇(11,12) 영상을 추출하고(S13), 파티클 필터 알고리즘(Particle filter algorism)을 적용하여 로봇(11,12)의 움직임을 추적한 후 해당 움직임에 대한 움직임 추적 정보를 생성한다(S14).At this time, the camera 30 photographs the stage 10 (S12), and the captured image is transmitted to the motion tracking module 60. As described above, the motion tracking module 60 extracts the images of the robots 11 and 12 from the image transmitted from the camera 30 by applying a background subtraction algorithm (S13). After tracking the motions of the robots 11 and 12 by applying a particle filter algorithm (S14), motion tracking information on the corresponding motions is generated (S14).

그런 다음, 움직임 추적 모듈(60)에 의해 생성된 움직임 추적 정보는 로봇 게임 모듈(50)로 전달되며, 로봇 게임 모듈(50)은 움직임 추적 정보에 기초하여 가상 공간(110) 상에서의 가상 로봇(111,112)의 움직임을 제어한다(S15).Then, the motion tracking information generated by the motion tracking module 60 is transferred to the robot game module 50, and the robot game module 50 is based on the motion tracking information. The movement of 111 and 112 is controlled (S15).

상기와 같은 과정을 통해 로봇 게임이 진행되는 과정에서, 가상 공간(110) 상에서의 가상 로봇(111,112)에 이벤트가 발생하는 경우(S16), 로봇 게임 모듈(50)은 해당 이벤트에 대한 이벤트 정보를 생성하여 실제 공간 상의 로봇(11,12)에 전송하고(S17), 로봇 제어부(11c)는 로봇 게임 모듈(50)로부터 전송된 이벤트 정보에 따라, 상술한 바와 같이 로봇(11,12)의 설정을 변경함으로써(S18), 가상 로봇(111,112)에 발생한 이벤트를 실제 로봇(11,12)에 반영하게 된다.In the process of the robot game through the above process, when an event occurs in the virtual robot (111, 112) on the virtual space (110) (S16), the robot game module 50 provides the event information for the event It generates and transmits to the robots 11 and 12 in the real space (S17), the robot control unit 11c is set in accordance with the event information transmitted from the robot game module 50, the settings of the robots 11, 12 as described above By changing (S18), the events generated in the virtual robots 111 and 112 are reflected in the actual robots 11 and 12.

이하에서는 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 공간과 현 실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템에 대해 설명한다.Hereinafter, a robot game system linking a virtual space and a real space according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9.

도 9에 도시된 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템은 상술한 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템이 인터넷과 같은 네트워크(70)를 통해 다수의 게임 유저가 참여하는 온라인 게임 형태로 변형된 예이다.In the robot game system linking the virtual space and the real space illustrated in FIG. 9, the robot game system linking the virtual space and the real space is transformed into an online game form in which a plurality of game users participate through a network 70 such as the Internet. It is an example.

여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템은 상기 로봇 게임의 실행을 위한 데이터를 네트워크(70)를 통해 상기 로봇 게임 모듈(50)로 전송하는 온라인 게임 서버(80)가 마련된다. 즉, 온라인 게임 서버(80)는 로봇 게임을 온라인 게임 방식으로 지원하며, 다수의 게임 유저의 컴퓨터(40)와 네트워크(70)를 통해 연결된다. 그리고, 온라인 게임 서버(80)는 가상 공간(110)을 형성하여 복수의 게임 유저가 접속 가능하도록 하며, 접속된 게임 유저들로부터 전달되는 정보에 따라 로봇 게임을 진행한다.Here, the robot game system linking the virtual space and the real space according to another embodiment of the present invention is an online game server for transmitting data for the execution of the robot game to the robot game module 50 through the network 70 ( 80) is provided. That is, the online game server 80 supports the robot game in an online game method, and is connected to the computer 40 of the plurality of game users through the network 70. In addition, the online game server 80 forms a virtual space 110 to allow a plurality of game users to access the same, and proceeds with the robot game according to information transmitted from the connected game users.

이 때, 특정 게임 유저가 실행하고 있는 로봇 게임 모듈(50)은 가상 공간(110) 상의 가상 로봇(111,112)의 위치에 대한 정보를 포함하는 가상 로봇(111,112) 상태 정보를 네트워크(70)를 통해 온라인 게임 서버(80)로 전송한다. 그리고, 온라인 게임 서버(80)는 해당 로봇 게임 모듈(50)로부터 전달되는 가상 로봇(111,112) 상태 정보를 온라인 로봇 게임에 반영하고, 이에 대한 데이터를 온라인 로봇 게임에 접속한 다른 게임 유저들의 로봇 게임 모듈(50)로 전송한다.At this time, the robot game module 50 executed by the specific game user may transmit the virtual robots 111 and 112 state information including the position of the virtual robots 111 and 112 on the virtual space 110 through the network 70. Transfer to the online game server 80. The online game server 80 reflects the virtual robots 111 and 112 state information transmitted from the robot game module 50 to the online robot game, and the robot game of other game users who have connected the data to the online robot game. Send to module 50.

상기와 같은 방법을 통해 본 발명에 따른 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템이 온라인 로봇 게임 형태로 확장되어, 다수의 게임 유저가 각자의 실제 로봇(11,12)의 제어를 통해 온라인 게임을 즐길 수 있게 된다.Through the above method, the robot game system linking the virtual space and the real space according to the present invention is expanded into an online robot game type, and a plurality of game users play online games through the control of their respective real robots 11 and 12. You can enjoy it.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 별명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.Although some embodiments of the invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that modifications may be made to the embodiment without departing from the spirit or spirit of the invention. . The scope of the alias will be defined by the appended claims and their equivalents.

도 1은 본 발명에 따른 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템의 구성을 도시한 도면이고,1 is a diagram illustrating a configuration of a robot game system in which a virtual space and a real space are connected according to the present invention.

도 2는 도 1의 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템의 움직임 추적 모듈 및 로봇 게임 모듈이 컴퓨터에 인스톨되어 저장된 프로그램 형태인 예를 도시한 도면이고,FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which a motion tracking module and a robot game module of the robot game system linking the virtual space and the real space of FIG. 1 are programs installed and stored in a computer.

도 3은 도 1의 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템의 실제 로봇의 구성의 일 예를 도시한 도면이고,3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a real robot of a robot game system in which a virtual space and a real space of FIG. 1 are connected;

도 4는 본 발명에 따른 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템에서 실제 공간인 스테이지와 카메라의 배치의 일 예를 도시한 도면이고,4 is a diagram illustrating an example of arrangement of a stage and a camera as a real space in a robot game system linking a virtual space and a real space according to the present invention;

도 5는 도 2의 움직임 추적 모듈의 구성의 일 예를 도시한 도면이고,FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a configuration of a motion tracking module of FIG. 2;

도 6은 파티클 필터 알고리즘(Particle filter algorism)을 이용하여 스테이지를 촬영한 영상으로부터 로봇을 추적한 결과를 나타낸 도면이고,FIG. 6 is a diagram illustrating a result of tracking a robot from an image of a stage photographed using a particle filter algorithm.

도 7은 로봇 게임 모듈에 의해 디스플레이부에 표시되는 로봇 게임 실행 화면의 일 예를 도시한 도면이고,7 is a diagram illustrating an example of a robot game execution screen displayed on a display unit by a robot game module.

도 8은 본 발명에 따른 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 방법을 설명하기 위한 도면이고,8 is a view for explaining a robot game method linking the virtual space and the real space according to the present invention,

도 9는 본 발명에 따른 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템이 온라인 로봇 게임 형태로 확장된 구성을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view illustrating a configuration in which a robot game system linking a virtual space and a real space according to the present invention is extended to an online robot game form.

<도면의 주요 번호에 대한 설명><Description of Major Numbers in Drawing>

10 : 스테이지 11,12 : 로봇10: stage 11, 12: robot

20 : 로봇 제어 단말기 30 : 카메라20: robot control terminal 30: camera

50 : 로봇 게임 모듈 60 : 움직임 추적 모듈50: Robot Game Module 60: Motion Tracking Module

61 : 전처리 모듈 62 : 물체 추적 모듈61: preprocessing module 62: object tracking module

Claims (11)

가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템에 있어서,In the robot game system linking the virtual space and the real space, 실제 공간 상에서 이동 가능한 로봇과;A robot movable in the real space; 상기 로봇의 움직임을 제어하는 로봇 제어 단말기와;A robot control terminal for controlling the movement of the robot; 상기 실제 공간을 촬영하는 카메라와;A camera for photographing the real space; 상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 상기 로봇의 움직임을 추적하여 움직임 추적 정보를 생성하는 움직임 추적 모듈과;A motion tracking module for tracking motion of the robot from the image photographed by the camera and generating motion tracking information; 상기 각 로봇에 대응하는 가상 로봇과 상기 가상 로봇이 활동하는 가상 공간이 마련된 로봇 게임을 제공하며, 상기 움직임 추적 모듈에 의해 생성된 상기 움직임 추적 정보에 따라 상기 가상 공간 상에서의 상기 가상 로봇의 움직임을 제어하는 로봇 게임 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템.Providing a robot game having a virtual robot corresponding to each of the robots and a virtual space in which the virtual robot operates, wherein the virtual robot moves the virtual robot in the virtual space according to the motion tracking information generated by the motion tracking module. Robot game system linking the virtual space and the real space, characterized in that it comprises a robot game module for controlling. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 로봇은 상기 로봇의 움직임을 수행하는 로봇 구동부와, 상기 로봇 제어 단말기와의 통신을 위한 로봇 통신부와, 상기 로봇 통신부를 통해 수신되는 상기 로봇 제어 단말기로부터의 로봇 제어신호에 기초하여 상기 로봇 구동부를 제어하는 로봇 제어부를 포함하고;The robot may include a robot driver configured to perform movement of the robot, a robot communication unit for communication with the robot control terminal, and a robot control unit based on a robot control signal received from the robot control terminal received through the robot communication unit. A robot controller for controlling; 상기 로봇 게임 모듈은 상기 로봇 게임 상에서 상기 가상 로봇에 대해 발생 하는 이벤트에 대한 이벤트 정보를 상기 로봇으로 전송하며;The robot game module transmits event information on an event occurring for the virtual robot on the robot game to the robot; 상기 로봇 제어부는 상기 로봇 통신부를 통해 상기 로봇 게임 모듈로부터 수신되는 상기 이벤트 정보에 따라 상기 로봇이 움직이도록 상기 로봇 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템.And the robot controller controls the robot driver to move the robot according to the event information received from the robot game module through the robot communication unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 움직임 추적 모듈은,The motion tracking module, 백그라운드 서브트랙션 알고리즘(Background subtraction algorism)을 통해 상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 상기 로봇에 대한 로봇 영역을 추출하는 전처리 모듈과;A preprocessing module for extracting a robot region for the robot from an image captured by the camera through a background subtraction algorithm; 상기 전처리 모듈에 의해 추출된 상기 로봇 영역에 기초하여 기 설정된 물체 추적 알고리즘을 통해 상기 로봇 영역의 움직임을 추적하여 상기 움직임 추적 정보를 생성하는 물체 추적 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템.And an object tracking module configured to generate the motion tracking information by tracking the movement of the robot region through a preset object tracking algorithm based on the robot region extracted by the preprocessing module. Robot game system in conjunction with. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 물체 추적 알고리즘은 파티클 필터 알고리즘(Particle filter algorism)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템.The object tracking algorithm comprises a particle filter algorithm (Particle filter algorism), the robot game system linking the virtual space and the real space. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 로봇 게임의 실행을 위한 온라인 게임 데이터를 네트워크를 통해 상기 로봇 게임 모듈로 전송하는 온라인 게임 서버를 더 포함하며;An online game server for transmitting online game data for execution of the robot game to the robot game module through a network; 상기 로봇 게임 모듈은 상기 가상 공간 상의 상기 가상 로봇의 위치에 대한 정보를 포함하는 상기 가상 로봇 상태 정보를 상기 네트워크를 통해 상기 온라인 게임 서버로 전송하며;The robot game module transmits the virtual robot state information including information on the position of the virtual robot on the virtual space to the online game server through the network; 상기 온라인 게임 서버는 상기 가상 로봇 상태 정보가 반영된 온라인 게임 데이터를 상기 로봇 게임에 반영하는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템.The online game server is a robot game system linking the virtual space and the real space, characterized in that for reflecting the online game data reflecting the virtual robot state information to the robot game. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 움직임 추적 모듈 및 상기 로봇 게임 모듈은 컴퓨터에 기 인스톨되어 저장된 프로그램 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 시스템.The motion tracking module and the robot game module are connected to a virtual space and a real space, characterized in that provided in the form of a program pre-installed and stored in a computer. 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 방법에 있어서,In the robot game method linking the virtual space and the real space, 상기 로봇에 대응하는 가상 로봇과 상기 가상 로봇이 활동하는 가상 공간이 마련된 로봇 게임이 실행되는 단계와;Executing a robot game having a virtual robot corresponding to the robot and a virtual space in which the virtual robot operates; 실제 공간 상에서 로봇이 움직이도록 상기 로봇을 제어하는 단계와;Controlling the robot to move the robot in real space; 상기 실제 공간이 카메라를 통해 촬영되는 단계와;Photographing the real space through a camera; 상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 상기 로봇의 움직임이 추적하고, 상기 로봇의 움직임에 대한 로봇 움직임 정보가 생성되는 단계와;Tracking the movement of the robot from the image photographed by the camera and generating robot movement information on the movement of the robot; 상기 움직임 추적 정보에 따라 상기 가상 공간 상에서의 상기 로봇의 움직임이 제어되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 방법.And controlling the movement of the robot in the virtual space according to the motion tracking information. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 로봇 게임 상에서 상기 가상 로봇에 대해 발생한 이벤트에 대한 이벤트 정보가 상기 로봇으로 전송되는 단계와;Transmitting event information on an event generated for the virtual robot on the robot game to the robot; 상기 이벤트 정보에 따라 상기 로봇이 움직임이 변경되도록 상기 로봇에 제어되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 방법.And controlling the robot to change a movement of the robot according to the event information. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 로봇 움직임 정보가 생성되는 단계는,The step of generating the robot motion information, 백그라운드 서브트랙션 알고리즘(Background subtraction algorism)을 통해 상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 상기 로봇에 대한 로봇 영역이 추출되는 단계와;Extracting a robot region for the robot from an image captured by the camera through a background subtraction algorism; 상기 추출된 로봇 영역에 기초하여 기 설정된 물체 추적 알고리즘을 통해 상기 로봇 영역의 움직임이 추적되어 상기 움직임 추적 정보가 생성되는 단계를 포함 하는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 방법.And tracking the motion of the robot area through a preset object tracking algorithm based on the extracted robot area to generate the motion tracking information. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 물체 추적 알고리즘은 파티클 필터 알고리즘(Particle filter algorism)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 방법.The object tracking algorithm comprises a particle filter algorithm (Particle filter algorism), the robot game method in conjunction with the virtual space and the real space. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 7 to 10, 상기 로봇 게임의 실행을 위한 온라인 게임 데이터가 네트워크를 통해 온라인 게임 서버로부터 수신되는 단계와;Receiving online game data for execution of the robot game from an online game server through a network; 상기 가상 공간 상의 상기 가상 로봇의 위치에 대한 정보를 포함하는 상기 가상 로봇 상태 정보가 상기 네트워크를 통해 상기 온라인 게임 서버로 전송되는 단계와;Transmitting the virtual robot state information including information on the position of the virtual robot on the virtual space to the online game server through the network; 상기 가상 로봇 상태 정보가 상기 네트워크를 통해 상기 온라인 게임 서버에 수신되는 경우, 상기 온라인 게임 데이터가 상기 로봇 게임에 반영되는 것을 특징으로 하는 가상 공간과 현실 공간을 연계한 로봇 게임 방법.And when the virtual robot state information is received by the online game server through the network, the online game data is reflected in the robot game.
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