KR20160020136A - Training system for treating disaster using virtual reality and role playing game - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가상현실과 RPG을 활용한 재난상황 대처 교육 시스템에 관한 것으로, 각종 재난상황을 가상현실로 설정하고 이에 대하여 안전사고에 대처할 수 있는 교육프로그램 시스템을 구현하고 이를 활용하는 보다 효과적인 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a disaster situation coping education system utilizing virtual reality and RPG, and more particularly, to a system for setting a disaster situation as a virtual reality and implementing a training program system capable of coping with a safety accident, will be.
최근 세월호 참사 및 학교 안전사고의 급증으로 학교 안전 교육에 대한 관 심이 고조되어 학교 안전 교육에 대한 점검 실시를 했으나 체계화 되지 못한 안전교육과 비전문가의 안전교육 등으로 안전교육의 총체적 부실 확인되었으며, 이에 학교안전교육의 중심적 역할을 수행할 전방위적 안전교육 컨트롤 타워의 필요성을 증대되었다. 안전교육은 지루하고 구체성이 없어서 실질적인 도움이 되지 못하고 있다. 현재 안전교육은 텍스트와 단순 동영상으로만 구성되어 학생 안전교육의 실질적인 교육이 되지 못하고 있다.In recent years, due to the sudden increase in the number of school disasters and school safety accidents, the interest in school safety education has been heightened and the school safety education has been checked. However, the safety education has been insufficient due to unstructured safety education and non - specialist safety education. The need for an all-round safety education control tower to play a central role in school safety education has increased. Safety education is boring and inconclusive and does not really help. At present, the safety education is composed of text and simple video and is not a practical education for student safety education.
실재상황과 관련하여 보여주기식 교육도 많은 문제가 있다. 예컨대, 화재와 관련하여 실제 도구를 이용한 기존의 훈련 방법은 소모성 재료의 사용, 제한된 훈련 공간, 부대 시설 관리 문제, 전압, 전류, 열방출, 스패터(불꽃)에 의한 초보자의 안전사고 위험, 및 훈련에 대한 소극적 대응 등 많은 어려움이 존재한다. 즉, 현장에서는 고도의 숙련된 작업자를 요구하고 있지만, 앞에서 열거한 문제점들은 효율적인 훈련 과정 수행에 걸림돌이 되고 있다. There is also a lot of problematic education about the actual situation. For example, existing training methods using actual tools in relation to fire include the use of consumable materials, limited training space, facility management issues, risk of novice safety hazards due to voltage, current, heat release, spatter, There are many difficulties such as passive response to training. In other words, the field requires highly skilled workers, but the problems listed above are obstacles to the efficient training process.
이러한 문제점들을 해결하기 위해, 실제 작업 환경과 동일한 가상의 환경을 조성하고, 조성된 가상의 환경에서 상기한 문제점들로 인해 발생하는 어려움을 최소화하며 작업자가 훈련을 수행할 수 있도록 하는 가상현실 기반훈련 시뮬레이터들이 개발되었다. 가상현실 기반 훈련 시뮬레이터는 현장의 교육 및 훈련 상황을 실시간 시뮬레이션을 기반으로 디지털 컨텐츠로 구현하고, 사용자가 직접 컨텐츠와 상호작용할 수 있는 입출력 인터페이스 장치를 구비하여, 실제 작업 환경에서 얻는 것과 동일한 경험을 사용자에게 제시하는 시스템이다. 이를 활용하면 훈련과 관련한 비용의 절감 및 안전사고의 감소 등, 높은 경제적 효과 및 효율적인 과정으로 훈련을 수행하는 것이 가능하다. 이에 우주, 항공, 군사, 의료, 교육 및 산업 현장 등 다양한 상황에 대응하는 시뮬레이션 시스템이 개발되고 있다. 하지만, 종래 가상현실 기반 훈련 시뮬레이터들의 경우, 작업 현장에서의 모든 상황에 유동적으로 대응할 수 있는 다양한 작업 시나리오를 제시하고 있지 못하고 있다. 때문에, 다양한 작업 현장 및 상황에 능동적으로 대처할 수 있는 가상훈련 기반 시뮬레이터를 원하는 소비자의 기술 수요를 지원하지 못하는 한계점을 가지고 있으며, 흥미 유발이 어렵다. In order to solve these problems, it is necessary to create a virtual environment that is the same as the actual work environment, to minimize the difficulties caused by the above problems in the created virtual environment, Simulators have been developed. Virtual reality based training simulator is implemented with digital contents based on real-time simulation of training and training situation on the field, and has input / output interface device that user can directly interact with contents, . Using this, it is possible to carry out training with high economic efficiency and efficient process such as reduction of cost related to training and reduction of safety accident. Simulation systems are being developed to cope with various situations such as space, aviation, military, medical, education, and industrial sites. However, in the conventional virtual reality based training simulators, various work scenarios that can flexibly cope with all situations at the work site are not presented. Therefore, it has a limitation that it can not support the technical demand of consumers who want a virtual training-based simulator that can actively cope with various work sites and situations, and it is difficult to generate interest.
한편, 현재 컴퓨터게임은, 리니지<엔씨소프트>, 프리스톤 테일 등 거의 3D 디지털 그래픽 애니메이션데이터를 게임프로그래밍으로 실시간으로 동영상을 컴퓨터 키보드 또는 게임기로 제어하며 게임을 즐길 수 있게 되어있다. 그 이유는 기존의 2D애니메이션과 달리, 실재감, 현장감 등에서 3D입체 그래픽이 월등히 우수하기 때문이며, 안전교육에서 가장 중요시되는 체험학습 효과를 얻으려면, 3D입체 가상현실 그래픽이 가장 효과적이다. On the other hand, current computer games are able to control 3D digital graphic animation data such as Lineage <NCsoft> and Pristone Tail by game programming and control the video on a computer keyboard or a game machine in real time and enjoy the game. This is because unlike conventional 2D animation, 3D stereoscopic graphics are much better than real 3D scenes, and 3D stereoscopic virtual reality graphics are most effective for getting the most effective experience learning in safety education.
즉, 컨텐츠의 내용과 컨텐츠의 효율적인 제시와 그에 대한 반응, 흥미 유발, 현장감 있고 실질적인 방법의 획득과 관련하여서는 여전히 많은 개선점이 필요하다.
That is, many improvements are still needed in terms of efficiently presenting and responding to contents and contents of contents, inducing interest, and acquiring realistic and practical methods.
교육을 받는 사람이 자기 사진을 직접 찍어 캐릭터에 적용시켜 마치 자신이 실제 겪는 것처럼 각종 사고 유형을 체험하듯이 교육을 즐길 수 있도록 되어야 하며, 특정 시나리오를 기반으로 여러명의 교육생이 가상의 공간을 동시 접속해 본 컨텐츠의 단독 메신저를 통해 상호간의 대화를 구현하는 방식을 RPG와 가상현실을 통해 특정공간에서 실시가능할 뿐만 아니라, 다양한 컨텐츠를 편리하게 취득할 수 있는 시스템이 필요하다. 또한, 교육내용에 대한 피드백과, 보다 다양한 디바이스에서 구동될 수 있도록 되어야 한다. It is necessary for the educated person to take a picture of himself / herself and apply it to his character so that he / she can enjoy the education like experiencing various types of thinking as if he / she actually experienced it. We need a system that can realize mutual conversation through a single messenger of contents by using RPG and virtual reality in a specific space as well as a system for conveniently acquiring various contents. It should also be able to provide feedback on the content of the training and to be able to run on a wider variety of devices.
이를 위한 본 발명은 다양한 재난상황의 설정과 이를 RPG와 가상현실을 통해 구현하고자 한다. For this purpose, the present invention aims to implement various disaster situations and implement them through RPG and virtual reality.
첫 번째로 학교에서 조차 인지 못하고 형식적인 '시간때우기'식 교육 진행을 탈피 체계적인 안전교육으로 안전교육 컨트롤타워 구축하고, 두 번째는 동영상 및 텍스트 교육으로 정적인 교육에서 탈피 3D화면과 가상 컨텐츠를 활용해 학생들이 직접 안전사고의 중심에서 이야기를 이끌어가 자연스럽게 안전에 대한 의식화 정립하며, 세 번째는 단계별 수준에 맞는 컨텐츠 제작으로 아이들의 눈높이에 맞는 안전교육 진행하고, 네 번째는 특정사고에 치우치지 않는 전방위적 안전교육 진행을 도모한다. First, it is not even in school. It is not a formal 'time-consuming' educational process. The safety education control tower is constructed as a systematic safety education. Secondly, the video and text education are not static education. The students lead the story in the center of safety accident and naturally form consciousness about safety. The third is to make safety education suitable for children's eye level by making content suitable for each stage level. Promote all-round safety education.
본 고안물은 소프트웨어와 일반 PC가 쉽게 장착, 연동 될 수 있는 안전교육 전문 컨텐츠로 구성되어 있어 시간 및 장소에 구애 없이 즐겁게 게임 하면서 안전교육을 학생들이 스스로 몸에 체득할 수 있게 하는 능동형 안전 교육 컨텐츠이다.This design is composed of contents of safety education contents which can be easily installed and interlocked with software and general PC, so active safety education contents which enable students to learn safety education on their own body while playing games happily without regard to time and place to be.
소프트웨어에서는 시나리오 작성 - 가상현실3D맵 구성 - 3D 그래픽 데이터 제작 - 캐릭터 모델링 - 컴퓨터프로그래밍/ 상호간의 의견 공유 및 대화를 위해 단독 메신저 탑재/ 개인별 Identity를 구현하기 위해 실 사진을 대입 후 캐릭터 창출/ 다수의 user가 함께 플레이 할 수 있도록 개발되어야 한다. Software scenario creation - Virtual reality 3D map construction - 3D graphic data creation - Character modeling - Computer programming / Equipped with a single messenger for sharing opinions and mutual opinions / Creating character after substituting room photos to implement individual identity / It should be developed so that users can play together.
하드웨어부분에서는 스크린 글래스 - 안구 전체를 덮어줘 완전한 입체감 및 몰입감 제공하고, Pen Tablet을 통해 Feedback 가능하도록 한다. In the hardware section, the screen glass covers the entire eyeball to provide full stereoscopic effect and immersion, and allows feedback through the Pen Tablet.
각종 안전교육 및 안전사고에 대한 공간을 3D컨텐츠를 제작 적용시켜 가상3D contents are created and applied to various safety education and safety accidents space.
현실을 통한 안전교육을 구현시키고, 스크린안경을 착용 한 후 가상의 안전사고예상 지역에서 자신의 얼굴을 합성된 캐릭터로 아이템 및 안전 행동으로 안전 사고 극복하도록 한다. It implements the safety education through the reality, and after wearing the screen glasses, the face is synthesized character in the virtual safety accident expected area, and the safety accident is overcome by the item and the safety action.
진행은 컨텐츠 內 다수의 학생들이 공동으로 플레이를 하며 컨텐츠에 첨부된 메신저를 통해 상호간의 의견 공유 및 대화하며, 체험 후 Pen Tablet 등을 통해 Feedback 진행하고, PC, Tablet, Mobile 등 특정 Device에 상관없이 모든 Device에서 구동가능하여야 한다. 소화기 및 소화전등 안전도구 사용을 입력 장치(키보드 및 마우스 등)를 통해 간접 사용 및 체험을 할 수 있도록 고안하며, 심폐소생술 등 응급조치에 대한 사항을 모든 디바이스를 통해 체험이 가능하도록 개발한다.
In the process, many students in the content play together and share and communicate with each other through the messenger attached to the contents. After experiencing the feedback through the Pen Tablet, etc., regardless of the specific device such as PC, Tablet, Mobile It should be able to operate on all devices. It is designed to use safety devices such as fire extinguishers and fire hydrants to indirectly use and experience through input devices (keyboard and mouse, etc.), and to develop emergency response measures such as CPR through all devices.
본 발명의 시스템은 흥미 유발을 통한 능동형 체험교육으로 안전사고에 대한 의식화는 물론 도서산간 지역의 아이들까지 체험교육이 가능한 안전교육을 완성하며, 따로 체험학습장을 단체로 찾지 않아도 가정, 학교, 관공서등 PC 및 모바일등이 있다며 어디든지 자유롭게 가능해 교육은 물론 안전사고에 대한 1차 처리 능력 배양까지 가능하다. 안전교육의 컨트롤타워 구축으로 IT 강국다운 앞선 안전교육의 컨텐츠 보유는 물론 미래의 주역인 학생들의 안전 사고 예방으로 돈으로 환산 할 수 없는 경제적 효과까지 누리게 되며, 막대한 예산이 들어가게 되는 체험관 건립비(ex. 안산 안전체험관 건립비 450억 )등 국가적 경비절감도 기대 할 수 있다. 또한, 본 제작물은 산학이 협력하여 제작해 고용창출 효과와 학술로서의 가치가 예상되며, 중장기적 계획인 나라별 특성화돤 안전 교육 프로젝트인 ‘글로벌 안전 체험 훈련’을 통해 전 세계로의 수출도 기대할 수 있다.
The system of the present invention accomplishes safety awareness not only for the awareness of safety accident but also for the experience of the children in the mountains among the mountains as well as for the active experience education through interest inducement. PC, and mobile, it is possible to freely work anywhere, and it is possible to cultivate the primary processing ability for safety accident as well as education. With the establishment of the control tower of safety education, it is possible to enjoy not only the contents of the safety education of the IT powerhouse but also the economic effect which can not be converted into money by the prevention of the safety accident of the future students. And Ansan safety experience hall cost 45 billion won). In addition, the production of this product will be produced jointly by industry and academia, and it will be expected to benefit from employment creation and academic value. Exports to the world can be expected through the "Global Safety Experience Training" have.
흥미도의 유발을 통해 보다 실질적인 교육이 이루어지고 습득효율을 높이며, 피드백이 가능한 시스템을 제공한다. Through the inducement of interest, more practical education is provided, learning efficiency is improved, and feedback system is provided.
도 1은 본 발명에 따른 가상현실 기반 훈련 시뮬레이터를 위한 가변형 플랫폼 장치의 구성을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 영상 출력부의 세부 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 사용자 작업도구부의 세부 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 트래킹부의 세부 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 사용자 인터페이스부의 세부 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 컨텐츠 운영부의 세부 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 시스템 관리부의 세부 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining the construction of a variable platform apparatus for a virtual reality-based training simulator according to the present invention.
2 is a diagram for explaining in detail the detailed configuration of the video output unit of FIG.
3 is a diagram for explaining in detail the detailed configuration of the user work tool unit of FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining in detail the detailed structure of the tracking unit of FIG. 1;
5 is a diagram for explaining in detail the detailed configuration of the user interface unit of FIG.
6 is a diagram for explaining in detail the detailed configuration of the content management unit of FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining in detail the detailed configuration of the system management unit of FIG. 1;
이하 본 발명을 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described.
도 1은 본 발명에 따른 가상현실 기반 훈련 시뮬레이터를 위한 가변형 플랫폼 장치의 구성을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 가변형 플랫폼 장치(100)는 영상 출력부(200), 사용자 작업도구부(300), 트래킹부(400), 사용자 인터페이스부(500), 컨텐츠 운영부(600), 및 시스템 관리부(700)를 구비한다. 먼저, 본 발명의 가변형 플랫폼 장치(100)는 크게 상부(A)/중부(B)/하부(C)의 구성으로 3부분으로 분류될 수 있으며, 소비자의 요구에 따라서 상부(A)/중부(B)/하부(C)의 기술 구현 방법을 변경하거나, 세부 구성 요소(200내지 700)의 구현 방식을 유사 기술로 대체하거나, 일부 구성을 생략한 상태로 운영할 수 있다. 영상 출력부(200)는 사용자(작업자) 신체 및 작업 환경에 적합한 형태로, 증강현실 기법을 이용하여 훈련 컨텐츠를 입체영상으로 사용자에게 제시하는 하드웨어 장치를 제공한다. 사용자 작업 도구부(300)는 현실 작업 시나리오에서와 동일한 작업 도구를 기반으로 현장 작업과 동일한 상호작용 방법으로, 현장 작업과 동일한 느낌(시각, 청각, 촉각 및 후각)을 전달 받을 수 있는 하드웨어 장치를 제공한다. 트래킹부(400)는 플랫폼 장치(100)를 사용하는 사용자 및 작업 환경 상태를 실시간에 추적하여 플랫폼 장치(100)의 입력 정보를 생성하는 하드웨어 장치를 제공한다. 사용자 인터페이스부(500)는 간편하게 디자인된 그래픽 기반 사용자 인터페이스(GUI)를 이용해서 플랫폼 장치(100)의 동작을 제어하는 소프트웨어를 제공한다. 컨텐츠 운영부(600)는 시뮬레이터의 컨텐츠 내용을 결정하는 소프트웨어를 제공한다. 시스템 보호부(700)는 시뮬레이터의 관리 및 유지 보수를 위한 하드웨어 장치를 제공한다. FIG. 1 is a view for explaining the construction of a variable platform apparatus for a virtual reality-based training simulator according to the present invention. 1, a
도 2는 도 1의 영상 출력부(200)의 세부 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 영상 출력부(200)는 입체 디스플레이부(210), 혼합현실 기반 정보 가시화부(220), LMD기반 정보 가시화부(230), 및 가변형 플랫폼 제어부(240)를 구비한다. 입체 디스플레이부(210)는 좌/우 시각을 분리하여 출력하는 입체 영상 장치를 활용하고, 작업 훈련 시나리오의 요구 사항에 따라서 입체 영상 장치의 크기 및 배치 구조를 결정한다. 혼합현실 기반 정보 가시화부(220)는 입체 디스플레이부(210)에서 제시되는 영상의 3차원적인 공간에 혼합현실 기술을 기반으로 추가 정보를 표현한다. 이때 증강현실에서 사용하는 see-through 기법을 활용하여 정보를 표현한다.FIG. 2 is a diagram for explaining the detailed configuration of the
가변형 플랫폼 제어부(240)는 앞의 두 가지 구성 요소(210,220)가 사용자가 휴대 할 수 없는 물리적 구조(예, 크기 및 무게)를 가지고 있는 경우, 그 구조물을 사용자 및 작업 시나리오에 적합하도록 공간적 및 시간적 요소에 대해 구조를 변경시킨다. 이를 위해 가변형 플랫폼 제어부(240)는, 사용자의 신체적 특징에 하드웨어 시스템을 최적화시키기 위하여 사용자의 신체에 관련된 물리적 정보(예, 키, 몸무게 등 측정값과 혈압, 근전도, 심전도 등의 생체 신호 모니터링 정보)를 획득할 수 있는 센서부(미도시)를 구비한다. 그리고, 사용자 인터페이스부(500)의 정보를 받아서 사용자가 요구하는 형태로 구조를 변경시키는 수동 및 자동 제어부(미도시)를 구비한다. 또한, 본 발명의 영상 출력부(200)는 한국공개특허(등록번호:0809479, 혼합 현실 환경을 위한 얼굴 착용형 디스플레이 장치) 및 LMD 기반 정보 가시화부(230)를 구비하여, 상기한 입체 디스플레이부(210)의 공간 표현 영역의 한계 및 복수 사용자의 동시 참여 조건에 대한 정보의 차별 가시화 기능을 구현한다. 그리고, 상기한 혼합현실 기반 정보 가시화부(220)와 LMD 기반 정보 가시화부(230)는 컨텐츠 운영부(600)의 렌더링(rendering) 결과를 수신하여 출력하는 한편, 입체 영상과 LMD 영상 구현에 필요한 제어 신호를 교환한다. The variable platform control unit 240 may be configured such that if the preceding two components 210,220 have a physical structure (e.g., size and weight) that the user can not carry, then the structure may be spatially and temporally Change the structure of an element. To this end, the variable-type platform control unit 240 receives physical information related to the user's body (for example, measurement values such as height and weight, and bio-signal monitoring information such as blood pressure, electromyogram, and electrocardiogram) (Not shown) capable of acquiring a signal. And a manual and automatic control unit (not shown) for receiving the information of the
도 3은 도 1의 사용자 작업도구부(300)의 세부 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 사용자 작업도구부(300)는 시나리오에 특화된 작업도구(310), 시나리오별 작업도구 구현부(320), 및 지원부(350)를 구비하여, 여기서 시나리오에 특화된 작업도구(310)는 시나리오별 작업도구 구현부(320)에 의해 구현된다. 시나리오별 작업도구 구현부(320)는 훈련 시나리오에 따라서 다른 형태와 기능을 포함하도록 구현된다. 보다 상세하게는 시나리오별 작업도구 구현부(320)는 컨텐츠 운영부(600)의 제어 정보를 받아서 다중 감각 피드백 효과를 구현한다. 시나리오별 작업도구 구현부(320)는 아래 제시하는 과정을 거쳐서 작업도구([0039] 310)의 기본적인 하드웨어 형상을 구현한다. a) 현장 또는 훈련 시뮬레이터가 구현하고자 하는 가상의 작업 공간에서 활용되는 실제의 작업 도구(321)를 3D그래픽스모델링에 의한 수작업 또는 3D 스캐너와 같은 자동화 도구를 이용하여 3차원 형상과 표면 재질 정보를획득한다. b) 3차원 형상과 표면 재질 정보를 3차원 모델링(322)을 이용하여 디지털화 시킨다. c) 마지막으로, 훈련 시나리오에 필요한 입출력 관련 부품(입력센서 및 출력소자)를 작업 도구의 내부에 추가한다. 이렇게 구현된 시나리오에 특화된 작업도구(310)는 지원부(350)와 연계하여 다중 감각 피드백을 지원한다. 이를 위해, 지원부(350)는 시각 피드백 지원부(352), 촉각 피드백 지원부(352), 청각 피드백 지원부(352), 후각피드백 지원부(352), 트래킹 지원부(330)를 구비한다. 시각 피드백 지원부(352)는 시각 감각을 자극하는 정보의 출력으로 작업도구(100)와 관련된 피드백 정보를 작업자에게 전달한다. 촉각 피드백 지원부(352)는 물리적 및 인지적인 힘의 출력으로 작업도구(100)와 관련된 피드백 정보를 작업자에게 전달한다. 청각 피드백 지원부(352)는 음향 효과를 이용한 입출력 정보를 작업자에게 출력한다. 후각 피드백 지원부(352)는 후각 감각 기관을 이용한 정보의 입출력을 제공한다. 트래킹 지원부(330)는 트래킹부(400)와 연계하여 작업도구(100)의 위치 및 자세 정보의 일부 또는 전체를 획득할 때 정보를 교환한다.FIG. 3 is a diagram for explaining in detail the detailed configuration of the user
도 4는 도 1의 트래킹부(400)의 세부 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 트래킹부(400)는 센서기반 추적 정보 생성부(410), 가상센서기반 추적정보 생성부(420), 및 데이터DB기반 추적정보 생성부(430)를 구비한다. [0048] 센서기반 추적 정보 생성부(410)는 위치, 자세, 압력, 가속도, 및 온도 등을 측정하기 위해 특정 물체에 접촉또는 비접촉 방식으로 센서를 부착하여 물리적인 데이터를 획득한다. 가상센서기반 추적정보 생성부(420)는 소프트웨어에 의해서 시뮬레이션 되는 가상의 센서로서, 센서기반 추적정보 생성부(410)에 의해 측정된 물리적인 센서 값을 데이터DB기반 추적정보 생성부(430)의 출력 값을 이용하여 생성하거나, 사용자 인터페이스를 통한 제3의 장치의 값(예, 키보드 방향키의 입력 데이터 값을 3차원 위치 센서의 특정 축의 값으로 변환하여 제시)으로 변환하여 제시할 수 있다. 데이터DB기반 추적정보 생성부(430)는 데이터베이스(DB)에 기록된 추적 데이터를 일정 시간을 주기로 현재 센서에서 발생된 것으로 시뮬레이션 하여 다른 부의 입력 값으로 전달한다. 상기한 방법으로 추적된 대상물의 정보는 컨텐츠 운영부(600)로 전송되어 가상 개체의 표현 및 시뮬레이션 과정의 입력 데이터로 활용된다.4 is a detailed view for explaining the detailed configuration of the
도 5는 도 1의 사용자 인터페이스부(500)의 세부 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 사용자 인터페이스부(500)는 GUI 조작부(510) 및 시뮬레이터 제어부(520)를 구비한다.FIG. 5 is a diagram for explaining in detail the detailed configuration of the
GUI 조작부(510)는 GUI(Graphic User Interface)를 기반으로 플래폼 장치의 운영 설정 및 시나리오 관련 파라미터를 설정하는 과정을 사용자가 입력할 수 있도록 한다. 그리고, 컨텐츠 운영부(600)와 정보를 교환하여 현재플랫폼 장치의 상태를 표시한다. 시뮬레이터 제어부(520)는 훈련 시나리오 조건에 따라서 가변형 플랫폼 장치의 자세 변경 및 안내 정보를 영상출력부(200)와 교환하는 기능 담당한다. 그리고, 시뮬레이터 제어부(520)는 다수의 센서, 구동기, PC 및 디스플레이 장치와 프로그램 모듈이 통합된 전체 시뮬레이터의 가동 및 관리를 위한 일련의 구동 프로세스를 자동화시킨 소프트웨어 기능(배치 프로세스에 의한 순차적 프로그램 시동 및 종료) 및 제어 신호 발생 장치(전원 제어및 네트워크 통신)를 포함하고 있다.The
도 6은 도 1의 컨텐츠 운영부(600)의 세부 구성을 [0056] 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 컨텐츠 운영부(600)는 트래킹 데이터 처리부(610), 실시간 작업 시뮬레이션부(620), 실시간 결과 렌더링부(630), 사용자 인터페이스 제어부(640), 사용자 중심 가변형 플랫폼 제어부(650), 네트워크 기반 훈련 DB(660), 및 감각 피드백 제어부(670)를 구비한다. 트래킹 데이터 처리부(610)는 트래킹부(400)를 통해서 실제 및 가상의 추적 대상 개체로부터 발생되는 트래킹정보를 처리한다. 실시간 작업 시뮬레이션부(620)는 훈련 시뮬레이터를 활용하는 현장 시나리오를 중심으로 현실과 동일한 상황을 소프트웨어적(계산적)으로 시뮬레이션 한다. 이를 위해 실시간 작업 시뮬레이션부(620)는 훈련 시뮬레이터를 구성하는 컴퓨터 하드웨어 시스템 및 소프트웨어 알고리즘의 계산 처리 능력을 감안하여 최적화 기반 실시간 가상 시뮬레이션(621)을 구동시키기 위해서, 실측 실험 DB(622)에 저장된 현장에서의 실측 실험 데이터를 기반으로 설계된다. 한편, 시뮬레이터의 활용 시나리오에 따라서 사용자에게 작업용 인터페이스와 출력 디스플레이 장치를 통해서 다양한 정보를 전달하려는 경우에는, 실시간 작업 시뮬레이션부(620)는 시뮬레이션된 결과를 이벤트 형식으로 출력하여 감각 피드백 제어부(670)를 통해 사용자 작업도구부(300)로 제어 정보를 전달한다.FIG. 6 is a diagram for explaining the detailed configuration of the
[0062] 또한, 실시간 작업 시뮬레이션부(620)는 다양한 작업 조건 및 다수의 사용자가 참여하는 경우를 대비하여 네트In addition, the real-time
워크 기반 협동 작업 환경을 지원한다. 그리고, 네트워크 기반 훈련 DB(660)와 연계하여 미리 계산되었거나 과거에 수행된 훈련 관련 정보를 이용하여 실시간 시뮬레이션을 계산한다. 계산된 결과는 실시간 결과 렌더링부(630)를 통하여 영상출력부(200)에 표시된다. 그리고, 이것과 동기화된 다중 감각 피드백(시각, 청각, 촉각, 후각과 관련된 디스플레이 장치 및 출력용 기구) 제어 신호는 감각 피드백 제어부(670)를 통해서 처리된다. 본 발명이 제시하는 플랫폼 장치의 특징인 '사용자 적응형'의 기능은 사용자 중심 가변형 플랫폼 제어부(650)를 중심으로 구현된다. 사용자 중심 가변형 플랫폼 제어부(650)는 수집된 사용자의 물리적 정보(예; 신체 정보 및 생체 정보), 시연되는 훈련 컨텐츠의 상황 정보, 및 시뮬레이터 하드웨어의 정보를 연계 처리하여, 플랫폼의 변경 정보를 결정하고, 사용자 인터페이스 제어부(640)를 통해 사용자 인터페이스부(500)를 거쳐서 관련된 정보의 수집과 변Work-based collaborative work environment is supported. In addition, the real-time simulation is calculated by using the training-related information that has been calculated in the past or performed in association with the network-based
경 정보의 전달을 처리한다.Handles the transmission of information.
도 7은 도 1의 시스템 관리부(700)의 세부 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 시스템 관리부(700)는 진행상황 출력부(710), 보호부(720), 분해 및 연계 지원부(730), 및 원격 관리부(740)를 구비한다. 진행상황 출력부(710)는 제한된 시뮬레이터 작업 공간에 방해받지 않고, 다수의 외부 관찰자가 시뮬레이션 컨텐츠의 진행 상황을 알 수 있도록 한다. 보호부(720)는 플랫폼 장치의 설치 및 관리의 용의함을 제공한다. 분해 및 연계 지원부(730)는 플랫폼 장치의 이동 및 다수의 플랫폼 장치가 동시에 용이하게 설치될 수 있도록 지원한다. 원격 관리부(740)는 본 발명이 제시하는 플랫폼 장치에 연결되는 다수 개의 전자 제어 모듈 및 컴퓨터 시스템을 관리한다. 보다 상세하게는, 원격 관리부(740)는 각 시스템의 가동과 종료, 및 사용자 인터페이스부(500)에서 처리되는 작업 조건 설정 등의 과정을 원격 제어 장치와 유무선의 네트워크를 통해 명령어 및 상태 정보를 교환하여 관리할 수 있도록, 명령어와 메시지의 전달 과정을 처리한다.
FIG. 7 is a diagram for explaining the detailed configuration of the
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