KR101034558B1 - 스크린 영상을 이용한 레저용 클레이 사격 시뮬레이션 방법, 시스템 및 기록매체 - Google Patents

스크린 영상을 이용한 레저용 클레이 사격 시뮬레이션 방법, 시스템 및 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컴퓨터에서 실행되는 소프트웨어를 이용하여 현실감 있는 실사 배경이미지를 이용한 그래픽을 실시간으로 처리하여 사격을 하는 사수가 화면상의 비상하는 클레이용 피존(pigeon)을 조준하여 사격하도록 하고, 하드웨어가 연동하도록 제어하여 사격 시 총기의 반동을 발생시키며, 총구에 삽입된 레이저의 조준점이 표시된 화면을 캡쳐하여 인식하고 명중여부를 즉각 파악하여 결과를 알려줄 수 있도록 함으로써, 사수가 실제 총기의 외형을 가지는 시뮬레이션 총기와 화면상의 피존을 방출시키기 위한 피존 방출 발판을 사용하여 게임을 즐기면서 실제 사격의 느낌을 그대로 체험하고 훈련할 수 있는 클레이 사격 시뮬레이션 방법, 시스템 및 기록매체에 관한 것이다.
클레이 사격, 스크린, 레저, 레이저 명중 판독, 격발, 탄피 배출

Description

스크린 영상을 이용한 레저용 클레이 사격 시뮬레이션 방법, 시스템 및 기록매체{Clay Pigeon Shooting Simulation Method, System and Computer-readable Media for Leisure using Screen Image}
본 발명은 클레이 사격 시뮬레이션 방법, 시스템 및 기록매체에 관한 것으로서, 컴퓨터에서 실행되는 소프트웨어를 이용하여 현실감 있는 실사 배경이미지를 이용한 그래픽을 실시간으로 처리하여 사격을 하는 사수가 화면상의 비상하는 클레이용 피존(pigeon)을 조준하여 사격하도록 하고, 하드웨어가 연동하도록 제어하여 사격 시 총기의 반동을 발생시키며, 총구에 삽입된 레이저의 조준점이 표시된 화면을 캡쳐하여 인식하고 명중여부를 즉각 파악하여 결과를 알려줄 수 있도록 함으로써, 사수가 실제 총기의 외형을 가지는 시뮬레이션 총기와 화면상의 피존을 방출시키기 위한 피존 방출 발판을 사용하여 게임을 즐기면서 실제 사격의 느낌을 그대로 체험하고 훈련할 수 있는 클레이 사격 시뮬레이션 방법, 시스템 및 기록매체에 관한 것이다.
실탄 사격은 주로 훈련을 위한 군, 경찰이 사용하는 총기와 레저용으로 수렵용 산탄총, 클레이사격용 총기, 레저용 실내 실탄사격장의 총기들을 통해서 접할 수 있다. 훈련을 통해 실탄사격을 수행하는 군, 경찰의 사격에서도 안전은 언제나 제일 중요한 교육지침이 된다. 이에 위험성을 배제하고 경제적인 사격훈련을 위해 서방 선진국에서는 시뮬레이션 사격훈련이 일반적인 사격훈련 시스템으로 자리 잡고 있다.
레저 사격의 분야에서 보면 사격은 누구나 경험해 보았거나 경험해보고 싶어하는 레저의 한 분야지만, 실탄을 사용하는 제한성 때문에 법적으로나 현실적으로 널리 행하여 지는 레저분야는 아니다.
현재까지는 주로 군, 경찰의 사격훈련 시스템으로서 시뮬레이션 사격 시스템이 발전해 왔는데, 이 기술을 응용하여 레저 사격 시뮬레이션 시스템으로 접목시킴으로써 새로운 레저 스포츠분야로 발전 시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 프로젝터를 통해 현실감 있는 실사 배경이미지를 150인치 스크린의 대화면상에 구현하여 놓고 사격을 하는 사수의 신호에 따라 비상하는 클레이용 피존(pigeon)을 조준하여 사격하도록 하고, 컴퓨터에서 실행되는 소프트웨어와 하드웨어가 연동하도록 제어하여 사격 시 총기의 반동을 발생시키며, 총구에 삽입된 레이저의 조준점이 표시된 화면을 캡쳐하여 인식하고 명중여부를 즉각 파악하여 결과를 알려줄 수 있도록 하는 클레이 사격 시뮬레이션 방법, 시스템 및 기록매체를 제공하는 데 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 사수가 게임을 즐기면서 실제 사격의 느낌을 그대로 체험하고 훈련할 수 있도록 하기 위해 실제 총기의 외형을 가지는 시뮬레이션 총기와 화면상의 피존을 방출시키기 위한 피존 방출 발판을 사용하며, 시뮬레이션 총기를 통해 방아쇠를 격발하게 되면 격발신호가 컴퓨터에 전달되어 소프트웨어에서 이를 인식하고 격발 음향을 재생할 수 있고, 격발순간의 총기의 레이저 위치를 포착하여 화면상에서 비상하고 있는 피존의 영역과 비교하여 명중 여부를 화면에 표시할 수 있으며, 이와 같은 사격 시뮬레이션은 최대 4개의 총기를 동시에 사용하여도 각각에 대하여 실행될 수 있도록 하는 클레이 사격 시뮬레이션 방법, 시스템 및 기록매체를 제공하는 데 있다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따라, 응용 프로그램이 실행되는 장치(컴퓨터)와 연동하여, 배경 음향 또는 격발 시의 실감 음향을 위한 음향 장치, 스크린으로 사격장 배경과 피존에 대한 영상을 디스플레이 하기 위한 프로젝터, 레이저를 발생하는 시뮬레이션 총기, 및 스크린의 영상을 캡쳐하기 위한 카메라를 이용하여 클레이 사격 게임을 지원하는 클레이 사격 시뮬레이션 방법은, 상기 응용 프로그램이 지원하는 설정 화면을 통하여, 상기 카메라에 의하여 캡쳐되는 영상에서 상기 총기로부터의 레이저의 위치에 대하여 상기 총기에 장착된 레이저 발생기와 상기 카메라와 관련된 설정값을 보정하고, 상기 총기와 관련된 장치의 정상 작동을 테스트하고 설정값을 셋팅하며, 상기 사격장과 관련된 사로의 설정값을 셋팅하는 단계; 상기 총기를 든 사수가 피존 방출 발판을 눌러 발생시킨 피존 방출 신호를 상기 장치(컴퓨터)로 전달하여 스크린 상의 사격장에 피존을 비상시키는 단계; 및 상기 총기의 방아쇠가 눌러져 격발되면, 격발 신호에 따라 상기 카메라에서 캡쳐된 영상에서 상기 레이저 발생기로부터의 레이저의 위치를 상기 피존의 위치와 비교하여 명중 여부를 판단하고 해당 결과를 상기 스크린에 디스플레이하는 단계를 포함하고, 상기 사수의 실감 체험을 위하여, 상기 격발 신호에 따라 공압을 이용하여 상기 총기의 반동을 발생시키고, 소정 횟수의 격발이 완료된 후 상기 총기의 총열이 소정 각도 이상 개방되면 공압을 이용하여 상기 총기에 장전되었던 소정 탄피를 배출시키는 것을 특징으로 한다.
상기 피존 방출 신호의 발생 시부터 상기 격발 시까지 상기 레이저의 위치를 추적하여 상기 명중 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 소정 횟수의 격발이 완료된 후 같은 수의 탄피를 재장전하여 미리 정한 반복 횟수만큼 상기 단계들을 반복하며, 각 반복 클레이 사격 시뮬레이션 과정 마다 시작 시부터 현재까지의 상기 명중 여부에 대한 결과를 상기 스크린에 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.
위와 같은 방법들은 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 의하여 실행되어 각 기능이 구현되도록 할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 클레이 사격 게임을 지원하는 클레이 사격 시뮬레이션 시스템은, 배경 음향 또는 격발 시의 실감 음향을 위한 음향 장치; 스크린으로 사격장 배경과 피존에 대한 영상을 디스플레이 하기 위한 프로젝터; 레이저를 발생하는 시뮬레이션 총기; 스크린의 영상을 캡쳐하기 위한 카메라; 피존 방출 발판; 솔레노이드 밸브를 통해 상기 시뮬레이션 총기로 공압을 공급하기 위한 공압 장치; 상기 피존 방출 발판과 상기 공압 장치를 제어하는 총기 제어 장치; 응용 프로그램이 지원하는 설정 화면을 통하여, 상기 카메라에 의하여 캡쳐되는 영상에서 상기 총기로부터의 레이저의 위치에 대하여 상기 총기에 장착된 레이저 발생기와 상기 카메라와 관련된 설정값을 보정하고, 상기 총기와 관련된 장치의 정상 작동을 테스트하고 설정값을 셋팅하며, 상기 사격장과 관련된 사로의 설정값을 셋팅하는 설정부; 상기 총기를 든 사수가 피존 방출 발판을 누를 때 상기 총기 제어 장치로부터 피존 방출 신호를 수신하여 스크린 상의 사격장에 피존을 비상시키는 사격장 관리부; 상기 총기의 방아쇠가 눌러져 격발되면, 상기 총기 제어 장치로부터 격발 신호를 수신하여 상기 카메라에서 캡쳐된 영상에서 상기 레이저 발생기로부터의 레이저의 위치를 상기 피존의 위치와 비교하여 명중 여부를 판단하는 영상 캡쳐 및 명중 판독부; 및 상기 명중 여부에 대한 결과를 상기 스크린에 디스플레이하는 사격 결과 처리부를 포함하고, 상기 사수의 실감 체험을 위하여, 상기 총기 제어 장치로부터의 격발 신호에 따라 상기 공압 장치가 공압을 이용하여 상기 총기의 반동을 발생시키고, 소정 횟수의 격발이 완료된 후 상기 총기의 총열이 소정 각도 이상 개방되면 상기 총기 제어 장치로부터의 제어 신호에 따라 상기 공압 장치가 공압을 이용하여 상기 총기에 장전되었던 소정 탄피를 배출시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 클레이 사격 시뮬레이션 방법, 시스템 및 기록매체에 따르 면, 컴퓨터에서 실행되는 소프트웨어를 이용하여 레저 클레이 사격 시뮬레이션 시스템을 제어함으로써, 현실감 있는 클레이 사격 게임을 즐길 수 있고, 실사의 화면, 격발시 사격의 효과음, 실제 느낌의 반동감, 삽탄과 탄피배출의 현실감 등을 체험 할 수 있다.
그리고, 실제 클레이 사격을 즐기기 위해서는 많은 시간과 경제적 부담이 되고, 실탄 클레이 사격의 업계의 관점에서 볼 때 실탄 클레이 사격을 위한 모든 장비들을 수입에 의존하게 되는 면이 있으나, 본 발명에 따른 클레이 사격 시뮬레이션 방법, 시스템 및 기록매체을 이용하면 저렴하고 안전하게 클레이 사격 시뮬레이션 게임을 즐길 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
컴퓨터에서 실행될 수 있는 응용 프로그램을 이용하여 클레이 사격 시뮬레이션을 지원하기 위하여는, 첫째, 일정시간 주기로 새로운 영상을 화면에 표시해 주어야 한다. 사수가 총기를 사용하여 사격을 하게 되면 피존이 비행하고, 명중되어 피존이 부숴지는 영상, 명중되지 않아서 피존이 계속 비행하는 영상, 격발 시 탄착점의 위치를 파악하기 위한 결과정보, 현재까지 사격한 발수가 몇발이며 명중발수 등을 화면에 표시해 주게 된다.
둘째, 시스템 최대 사로 수는 4개이며 적어도 1개의 사로에서 사격이 시작되면 그때부터 실시간으로 레이저의 위치를 추적하고 사격이 완료되면 위치를 추적하던 프로세스는 멈추게 된다. 이 과정은 실시간으로 머신 비젼 카메라가 촬영한 각각의 프레임 영상을 소프트웨어에서 인식 가능한 이미지로 변환하여 이미지 내에서 특정 레이저의 좌표점을 찾는 방식이다.
세째, 총기의 신호를 인식하고 총기의 작동을 제어해야 한다. 4개의 사로에서 사용하는 총기의 신호를 받아들여 격발을 인식하고, 총기의 레이저 전원을 인가해 주어야 한다. 총기가 격발되면 이를 인식하여, 총기의 반동을 위한 공압을 공급하기 위해 총기 전단에 설치되어 있는 솔레노이드 밸브의 전원을 인가해 주어야 한다. 사수가 현실감을 위해 실제 클레이 사격과 동일한 방식으로 빈탄피를 총기에 2발 삽입하고, 2발 사격이 완료되면 사수는 총열을 개방하게 된다. 총열의 개방각도가 특정 각도 이상이 되면 스위치가 작동되며, 소프트웨어에서 총열개방을 인식하고 탄피를 배출하기 위해 사용되는 공압을 공급하기 위해 총기와 연결되어 설치된 솔레노이드 밸브에 전원을 인가해 주어야 한다. 응용 프로그램을 통하여 총기의 신호를 인식하고 제어하기 위해서는 컴퓨터에 I/O카드가 필요하고 메인 시스템(컴퓨터)과 총기 사이에 총기 제어 장치가 필요하다.
위 세가지 프로세스들은 한 개의 응용 프로그램에서 서로 독립적으로 실행되며 상호 공유되는 변수들을 통해 자원을 공유하게 된다. 비교적 많은 자원을 필요로 하는 영상 프로세스를 기본 프로세스로 처리하고, 레이저와 총기의 제어를 쓰레 드(thread)로 처리하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 클레이 사격 시뮬레이션 시스템(100)을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 클레이 사격 시뮬레이션 시스템(100)은, 컴퓨터(110), 프로젝터(120), 스크린(121), 카메라(130), 음향장치(140), 시뮬레이션 총기(150), 총기 제어 장치(160), 피존 방출 발판(161), 및 공압 장치(162)를 포함한다. 클레이 사격 시뮬레이션 시스템(100)은 도 4와 같이 사수가 실내의 스크린(121) 상에서 비상하는 피존을 향하여 격발하는 위치의 레이저가 탄착점이 되도록 하는 레저용 클레이 사격 시뮬레이션 게임을 지원한다.
컴퓨터(110)는 소정 응용 프로그램을 실행시켜 클레이 사격 시뮬레이션 시스템(100)의 위와 같은 다른 모든 구성 요소들과 연동하여 클레이 사격 시뮬레이션을 지원하는 장치에 해당한다.
프로젝터(120)는 컴퓨터(110)로부터 영상 신호를 받아 소정 크기, 예를 들어, 150 인치 등의 스크린(121)으로 사격장 배경과 피존에 대한 영상을 디스플레이할 수 있다. 카메라(130)는 스크린(121)의 영상을 캡쳐(capture)하여 컴퓨터(110)로 전송할 때 사용한다. 카메라(130)는 머신비전 카메라 시스템일 수 있고, 시뮬레이션 총기(150)에 의하여 스크린(121)에 투영되는 비가시 레이저를 인식하여 레이저 위치가 포함된 영상을 캡쳐하여 컴퓨터(110)로 전송할 수 있다.
음향장치(140)는 컴퓨터(110)로부터 음향 신호를 받아 고출력 앰프와 스피커 세트를 이용해 배경 음향, 격발 시의 총기발사음, 피존 방출음, 피존 피격음 등 효 과음을 재생하여 실감 음향을 출력할 수 있다.
시뮬레이션 총기(150)는 총구쪽에 레이저 발생기를 구비하며, 피존 방출 발판(161)이 눌러질 때 발생되는 스크린(121) 상의 피존을 향하여 방아쇠가 눌러져 격발되면 해당 레이저 위치가 탄착점으로 인식되도록 할 수 있다.
총기 제어 장치(160)는 피존 방출 발판(161)과 공압 장치(162)를 제어하기 위한 필요한 신호를 주고 받으며, 피존 방출 발판(161)이 눌러질 때 발생한 피존 방출 신호와 총기(150)의 격발 시에 발생한 격발 신호를 컴퓨터(110)로 전달할 수 있다. 총기 제어 장치(160)는 컴퓨터(110)에 내장될 수도 있다.
총기(150)의 격발이 이루어지면, 총기 제어 장치(160)로부터의 격발 신호에 따라 공압 장치(162)는 에어 콤푸레셔(air compressor)에서 나오는 공압을 총기내 총기반동용 솔레노이드 밸브에 공급하여 총기(150)의 반동을 발생시킬 수 있으며, 소정 횟수의 격발이 완료된 후 총기(150)의 총열이 소정 각도 이상 개방되면 총기 제어 장치(160)로부터의 제어 신호에 따라 공압 장치(152)가 에어 콤푸레셔에서 나오는 공압을 총기내 빈탄피 배출용 솔레노이드 밸브에 공급하여 총기(150)에 장전되었던 소정 탄피를 배출시킬 수도 있도록 하여 사수가 실감나게 사격 시뮬레이션 게임을 체험할 수 있도록 하였다.
클레이 사격 시뮬레이션 지원 장치에 해당하는 컴퓨터(110)는 도 2와 같은 구성으로 이루어질 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 클레이 사격 시뮬레이션 지원 장치(110)는 제어부(210), 메모리(211), 시스템 설정부(212), 음향장치 인터페이 스(220), 프로젝터 인터페이스(230), 카메라 인터페이스(240), 총기 제어 장치 인터페이스(250), 데모 영상부(260), 사격장 관리부(270), 영상 캡쳐 및 명중 판독부(280), 및 사격 결과 처리부(290)를 포함한다.
제어부(210)는 클레이 사격 시뮬레이션 지원 장치(110)의 위와 같은 모든 구성 요소들의 제어를 담당하는 프로세서로서, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으며, 위와 같은 구성요소들(210~290)의 전부 또는 일부를 포함하도록 설계될 수도 있다. 제어부(210)는 메모리(211)에 저장된 응용 프로그램을 실행하여 클레이 사격 시뮬레이션 게임을 지원할 수 있다.
메모리(211)는 클레이 사격 시뮬레이션 지원을 위한 응용 프로그램이나 기타 시스템 설정부(212)에서 설정하는 각 설정값 등을 저장할 수 있으며, 사수의 사격 결과 등을 기록하여 관리할 수 있다.
시스템 설정부(212)는 카메라(130)와 관련된 설정값, 시뮬레이션 총기(150)와 관련된 설정값, 스크린(121)을 통하여 이루어지는 클레이 사격, 특히, 사격장과 관련된 사로의 설정값을 셋팅할 수 있도록 지원한다. 예를 들어, 시스템 설정부(212)는 응용 프로그램을 실행시켜 스크린(121)에 나타나는 소정 설정 화면의 도 5와 같은 카메라 관리 메뉴에서, 카메라(130)에 의하여 캡쳐되는 영상에서 총기(150)로부터의 레이저의 위치에 대하여 총기에 장착된 레이저 발생기와 카메라와 관련된 설정값을 보정할 수 있도록 지원할 수 있다. 여기서 사수가 사용하는 총기(150)의 레이저 발생기에 의하여 조준된 레이저 탄착점의 위치와 카메라(130)에서 읽어오는 레이저의 위치가 일치하도록, 총구에 삽입된 레이저 발생기의 틀어진 정도를 보정할 수 있으며 카메라(130)의 설치 각도를 조절할 수 있다.
또한, 예를 들어, 시스템 설정부(212)는 응용 프로그램을 실행시켜 스크린(121)에 나타나는 소정 설정 화면의 도 6과 같은 총기 관리 메뉴에서, 총기(150)와 관련된 장치의 정상 작동을 테스트하고 설정값을 셋팅할 수 있도록 지원한다. 여기서, 총기(150)의 정상 작동을 테스트할 수 있고, 총기(150)의 초기화 파일을 수정하고, 생성, 삭제할 수 있다. 총기(150)의 초기화 파일은 실제 하드 디스크 등의 메모리(211)에 파일 형태로 저장되어, 응용 프로그램이 실행될 때 적용되어 이용될 수 있도록 한다. 특히, 여기서 총기(150)의 격발 시에 총기 제어 장치(160)로부터의 격발 신호와 피존 방출 발판(161)의 버튼이 눌러질 때 총기 제어 장치(160)로부터의 피존 방출 신호 등이 정상적으로 발생되는 지 여부 등을 테스트 할 수 있고, 다양한 총기 작동 방식(예를 들어, 탄피 장전 개수, 전체 격발 수 등)에 대하여 정상 작동 여부를 테스트할 수 있다.
그리고, 예를 들어, 시스템 설정부(212)는 응용 프로그램을 실행시켜 스크린(121)에 나타나는 소정 설정 화면의 도 7과 같은 클레이 사격 관리 메뉴에서, 클레이 사격, 특히, 사격장과 관련된 사로의 설정값을 셋팅할 수 있도록 지원한다. 여기서, 사격장 설정값을 수정할 수 있으며, 설정값들은 각각의 사격장 설정 파일에 각각 파일 형태로 저장될 수 있으며, 사로별, 예를 들어, 4개의 각 사로별 사격의 난이도를 변경 가능하고, 클레이 피존이 스크린(121) 상에 나타나는 크기를 결정하기 위한 데이터 값들을 설정할 수도 있다.
음향장치 인터페이스(220)는 응용 프로그램의 실행 시에 출력되는 배경 음 향, 격발 시의 총기발사음, 피존 방출음, 피존 피격음 등 효과음에 대한 오디오 신호를 음향장치(140)로 전달하며, 프로젝터 인터페이스(230)는 응용 프로그램의 실행 시에 출력되는 설정 화면, 사격장의 각 사로에 대한 화면 등 각종 영상 신호를 프로젝터(120)로 전달한다. 또한, 시뮬레이션 총기(150)에 의하여 스크린(121)에 투영되는 비가시 레이저는 머신비전 카메라 시스템인 카메라(130)에 의하여 인식될 수 있고, 이와 같은 레이저 위치가 포함된 영상을 카메라(130)가 캡쳐하여 카메라 인터페이스(240)를 통해 영상 캡쳐 및 명중 판독부(280)로 전달할 수 있다.
총기 제어 장치 인터페이스(250)는 총기 제어 장치(160)와 필요한 제어 신호를 주고 받을 수 있도록 하며, 특히, 피존 방출 발판(161)이 눌러질 때 총기 제어 장치(160)에서 발생한 피존 방출 신호와 총기(150)의 격발 시에 총기 제어 장치(160)에서 발생한 격발 신호는 총기 제어 장치 인터페이스(250)를 통하여 사격장 관리부(270)와 영상 캡쳐 및 명중 판독부(280)로 전달될 수 있다. 이외에도, 총기 제어 장치 인터페이스(250)는 총기 제어 장치(160)를 통해 피존 방출 발판(161)과 공압 장치(162)를 제어하기 위한 필요한 신호를 주고 받을 수 있도록 인터페이싱할 수 있다.
데모 영상부(260)는 사수가 사격의 전 후에 대기 상태에서 데모(demonstration) 영상을 제공함으로써, 사수가 사격 시뮬레이션 게임의 진행 방법을 알 수 있도록 하며 사격장이나 사로에 대하여 미리 적응할 수 있도록 할 수 있다.
사격장 관리부(270)에서는 응용 프로그램이 실행되어 사격이 시작되기 위하 여 도 8과 같이 사격 코스를 선택할 수 있도록 하며, 이때 피존 비행 속도나 사로별 난이도를 선택할 수 있도록 지원할 수 있다. 해당 사격장에서 사격이 시작 되면 사격장 관리부(270)는 총기(150)를 든 사수가 피존 방출 발판(161)을 누를 때 총기 제어 장치(160)로부터 피존 방출 신호를 수신하여 스크린(121) 상의 사격장에 피존을 비상시킬 수 있다.
영상 캡쳐 및 명중 판독부(280)는 총기(150)의 방아쇠가 눌러져 격발되면, 총기 제어 장치(160)로부터 격발 신호를 수신하고 이에 따라 카메라(130)에서 캡쳐된 영상에서 총기(150)의 레이저 발생기로부터의 레이저의 위치를 피존의 위치와 비교하여 명중 여부를 판단할 수 있다. 영상 캡쳐 및 명중 판독부(280)는 프레임 그래버(frame grabber) 카드를 이용해 카메라(130)에서 캡쳐된 프레임 영상에서 레이저의 위치를 파악하고 피존의 위치를 파악하여 상호 위치를 비교함으로써 레이저의 위치가 피존의 위치 내에 포함되는 경우를 명중으로 판단할 수 있다.
영상 캡쳐 및 명중 판독부(280)는 위와 같은 피존 방출 신호의 발생 시부터 총기(150)의 격발 시까지 해당 레이저의 위치를 추적하여 위와 같이 명중 여부를 판단하게 되며, 사격 결과 처리부(290)는 명중 여부에 대한 결과를 스크린(121)에 디스플레이할 수 있다.
사수의 실감 체험을 위하여, 총기 제어 장치(160)로부터의 격발 신호에 따라 공압 장치(162)는 에어 콤푸레셔 등의 공압을 이용하여 총기(150)의 반동을 발생시킬 수 있으며, 소정 횟수, 예를 들어, 2회의 격발이 완료된 후 총기(150)의 총열이 도 9와 같이 소정 각도 이상 개방되면 총기 제어 장치(160)로부터의 제어 신호에 따라 공압 장치(162)가 공압을 이용하여 총기(150)에 장전되었던 소정 탄피, 예를 들어, 장전되었던 빈탄피를 배출시키도록 할 수 있다. 위와 같이 2회의 격발이 완료되어 빈탄피가 배출되면, 같은 수의 탄피를 재장전하여 미리 정한 반복 횟수, 예를 들어, 10회 만큼 위와 같은 사격 시뮬레이션 단계들을 반복할 수 있으며, 각 반복 클레이 사격 시뮬레이션 과정 마다 시작 시부터 현재까지의 상기 명중 여부에 대한 결과를 스크린(121) 상에 디스플레이할 수 있다. 사수는 총 반복 횟수 10회가 반복되어 자신의 총 20회의 격발에 대한 전체 명중률을 확인할 수 있게 된다.
이하, 도 3의 흐름도를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 클레이 사격 시뮬레이션 시스템(100)의 동작을 좀 더 자세히 설명한다.
먼저, 소정 실행 명령에 따라 메모리(211)에 저장된 클레이 사격 시뮬레이션을 위한 응용 프로그램이 실행되면, 데모 영상부(260)는 프로젝터(120)로 사격장이나 사로에 대한 데모 영상과 함께 사격 시뮬레이션 게임의 진행 방법 등을 제공함으로써, 스크린(121)을 통하여 사수가 사격 시뮬레이션 게임의 진행 방법을 알 수 있도록 하며 사격장이나 사로에 대하여 미리 적응할 수 있도록 할 수 있다(S310). 예를 들어, 데모 영상을 통하여 사수가 총기(150)를 들고, 빈탄피를 장전하여 조준하며, 피존 방출 발판(161)을 눌러 피존을 방출시키고, 방출된 피존을 조준하면서 격발하는 방법을 그림, 동영상, 자막, 음성 출력 등을 통하여 설명할 수 있다.
이와 같은 데모 영상의 출력 중에 어느 때라도 사용자는 사수가 되어 시작 버튼 등을 눌러 클레이 사격 시뮬레이션 게임을 진행할 수 있다(S320). 클레이 사격 시뮬레이션 게임이 시작되면, 사격장 관리부(270)에서는 도 8과 같이 사격 코스 를 선택할 수 있도록 하며, 이때 피존 비행 속도나 사로별 난이도를 선택할 수 있도록 지원할 수 있다(S330). 예를 들어, 사격은 전체 20발을 사격하게 되며 빈탄피 2발씩 10회 장전하여 사격을 하게 된다.
이에 따라, 총기(150)를 든 사수는 스크린(121)을 응시하며 피존 방출 발판(161)을 누르게 되고, 총기 제어 장치(160)로부터 피존 방출 신호를 수신하여 스크린(121) 상의 사격장에 피존을 비상시킬 수 있다(S330). 이때 제어부(210)는 음향 장치(140)로 피존 방출음을 제공하여 실감나는 사격을 할 수 있도록 보조할 수 있다. 영상 캡쳐 및 명중 판독부(280)는 위와 같은 피존 방출 신호의 발생 시부터 총기(150)의 격발 시까지 해당 레이저의 위치를 추적하여 격발 시에 명중 여부를 판단할 준비를 한다(S341).
총기(150)의 방아쇠가 눌러져 격발되면(S342), 제어부(210)는 음향 장치(140)로 격발음을 제공하여 실감나는 사격을 할 수 있도록 보조할 수 있으며, 영상 캡쳐 및 명중 판독부(280)는 총기 제어 장치(160)로부터 격발 신호를 수신하고 이에 따라 카메라(130)에서 캡쳐된 영상에서 총기(150)의 레이저 발생기로부터의 레이저의 위치를 피존의 위치와 비교하여 명중 여부를 판단할 수 있다(S343). 영상 캡쳐 및 명중 판독부(280)는 프레임 그래버(frame grabber) 카드를 이용해 카메라(130)에서 캡쳐된 프레임 영상에서 레이저의 위치를 파악하고 피존의 위치를 파악하여 상호 위치를 비교함으로써 레이저의 위치가 피존의 위치 내에 포함되는 경우를 명중으로 판단할 수 있다. 영상 캡쳐 및 명중 판독부(280)는 위와 같은 피존 방출 신호의 발생 시부터 총기(150)의 격발 시까지 해당 레이저의 위치를 추적하여 위와 같이 명중 여부를 판단하게 되며, 사격 결과 처리부(290)는 명중 여부에 대한 결과를 스크린(121)에 디스플레이할 수 있다.
사수는 이와 같이 스크린(121)을 통하여 각 사격발수별 명중 여부를 확인 할 수 있게 되고, 실시간으로 스크린(121) 상의 결과창을 통해 피존과 탄착점 부위를 확인함으로써 명중부위를 확인 할 수 있다. 위와 같이 피존 방출 발판(161)을 작동시켜 피존을 방출시키면 사수는 조준을 하고 사격을 하게 되는데, 이때 명중이 이루어지면 영상 캡쳐 및 명중 판독부(280)는 피존이 부서지는 영상과 함께 피존 피격음을 제공할 수 있다. 사수가 격발을 놓친 경우에는 발사하지 않은 것으로 인식하여 피존을 횟수에 관계없이 방출시켜도 괜찮다.
사수의 실감 체험을 위하여, 총기 제어 장치(160)로부터의 격발 신호에 따라 공압 장치(162)는 에어 콤푸레셔 등의 공압을 이용하여 총기(150)의 반동을 발생시킬 수 있으며, 소정 횟수, 예를 들어, 2회의 격발이 완료된 후(S344) 총기(150)의 총열이 도 9와 같이 소정 각도 이상 개방되면 총기 제어 장치(160)로부터의 제어 신호에 따라 공압 장치(162)가 공압을 이용하여 총기(150)에 장전되었던 소정 탄피, 예를 들어, 장전되었던 빈탄피를 배출시키도록 할 수 있다(S350).
위와 같이 2회의 격발이 완료되어 빈탄피가 배출되면, 같은 수의 탄피를 재장전하여 미리 정한 반복 횟수, 예를 들어, 10회(20 격발) 만큼 위와 같은 사격 시뮬레이션 단계들을 반복할 수 있으며(S351), 각 반복 클레이 사격 시뮬레이션 과정 마다 시작 시부터 현재까지의 상기 명중 여부에 대한 결과를 스크린(121) 상에 디스플레이할 수 있다(S360). 사수는 총 반복 횟수 10회가 반복되어 자신의 총 20회 의 격발에 대한 전체 명중률을 확인할 수 있게 된다.
위와 같이 사격이 시작되면 화면을 구성하는 그래픽 랜더링 프로세스, 프레임 그래버 카드를 이용한 개발용 라이브러리 명령어를 사용하여 카메라 영상을 프레임 캡처하여 레이저의 위치를 판독하는 그랩(grab) 프로세스, 사수가 총기와 피존 방출 발판을 작동시켜 발생시키는 신호를 인식하고, 총기반동 및 탄피배출, 총구의 레이저 발광을 제어하는 총기 제어 프로세스가 서로 독립적으로 실행될 수 있다. 서로 독립적으로 실행되면서 격발이 이루어지면 비상하는 피존의 타겟 영역과 레이저 인식의 탄착점을 비교하여 명중여부를 그래픽 프로세스를 통해 스크린(121)에 표시해주게 되며, 총기의 반동 발생을 위해 제어부(210)의 총기 제어 프로세스에 따라 총기 제어 장치(160)가 총기 반동용 솔레노이드 밸브에 전원을 인가하도록 하여 반동을 생성할 수 있다. 2발사가 완료되면 총열을 개방하여 도 9와 같이 특정 각도 이상이 되었을 때 해당 총열 개방에 대한 신호를 수신하는 제어부(210)의 총기 제어 프로세스가 인식하여 탄피 배출용 솔레노이드 밸브에 전원을 인가함으로써 탄피를 배출시킬 수 있게 된다. 모든 사로의 사격이 완료가 되면 위와 같은 그랩 프로세스와 총기 제어 프로세스의 실행이 중단되고 그래픽 랜더링 프로세스만 동작하며 데모 영상화면으로 전환될 수 있다(S370). 최대 4명이 동시에 사격을 할 수 있는 시스템이기 때문에 모든 사수가 사격이 완료가 될 때 자동으로 데모영상으로 되돌아갈 수 있다.
사격이 완료가 되면 사격 결과 처리부(290)에서 스크린(121)으로 제공하는 명중률 등에 대한 최종 결과를 확인한다. 20발중 명중횟수와 명중율을 확인할 수 있으며, 이와 같은 결과는 각 사로별로 스크린(121)에 제공될 수 있다.
다시 사격을 시작하려면 키보드의 특정 키로 설정된 시작버튼을 클릭할 수 있으며, 사수는 이때 총기(150)를 들고 실시간으로 나타나는 탄착점을 확인하면서 도 9와 같은 화면에서 상하 버튼을 통해 조준 발사하여 사격할 사격장을 변경하게 된다. 원하는 사격장이 나타나면 사격장 배경을 조준 발사하여 사격 과정이 다시 시작될 수 있다.
본 명세서에서 개시된 방법 및 시스템에서 사용되는 기능은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치, 하드 디스크, 이동형 저장장치 등이 있으며 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 클레이 사격 시뮬레이션 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 클레이 사격 시뮬레이션 지원 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 클레이 사격 시뮬레이션 시스템의 동작 설명을 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 클레이 사격 시뮬레이션 시스템을 사용하는 모습의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 카메라 설정을 위한 카메라 관리 모드의 화면에 대한 일례이다.
도 6은 총기 설정을 위한 총기 관리 모드의 화면에 대한 일례이다.
도 7은 사격 관련 설정을 위한 클레이 사격 관리 모드의 화면에 대한 일례이다.
도 8은 사격장과 난이도 선택 화면에 대한 일례이다.
9는 사수가 사용하는 총기의 총열 개방에 대한 일례이다.

Claims (5)

  1. 응용 프로그램이 실행되는 장치와 연동하여, 배경 음향 또는 격발 시의 실감 음향을 위한 음향 장치, 스크린으로 사격장 배경과 피존에 대한 영상을 디스플레이 하기 위한 프로젝터, 레이저를 발생하는 시뮬레이션 총기, 및 스크린의 영상을 캡쳐하기 위한 카메라를 이용하여 클레이 사격 게임을 지원하는 클레이 사격 시뮬레이션 방법에 있어서,
    상기 응용 프로그램이 지원하는 설정 화면을 통하여, 상기 카메라에 의하여 캡쳐되는 영상에서 상기 총기로부터의 레이저의 위치에 대하여 상기 총기에 장착된 레이저 발생기와 상기 카메라와 관련된 설정값을 보정하고, 상기 총기와 관련된 장치의 정상 작동을 테스트하고 설정값을 셋팅하며, 상기 사격장과 관련된 사로의 설정값을 셋팅하는 단계;
    상기 총기를 든 사수가 피존 방출 발판을 눌러 발생시킨 피존 방출 신호를 상기 장치로 전달하여 스크린 상의 사격장에 피존을 비상시키는 단계; 및
    상기 총기의 방아쇠가 눌러져 격발되면, 격발 신호에 따라 상기 카메라에서 캡쳐된 영상에서 상기 레이저 발생기로부터의 레이저의 위치를 상기 피존의 위치와 비교하여 명중 여부를 판단하고 해당 결과를 상기 스크린에 디스플레이하는 단계를 포함하고,
    상기 사수의 실감 체험을 위하여, 상기 격발 신호에 따라 공압을 이용하여 상기 총기의 반동을 발생시키고, 소정 횟수의 격발이 완료된 후 상기 총기의 총열 이 소정 각도 이상 개방되면 공압을 이용하여 상기 총기에 장전되었던 소정 탄피를 배출시키는 것을 특징으로 하는 클레이 사격 시뮬레이션 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피존 방출 신호의 발생 시부터 상기 격발 시까지 상기 레이저의 위치를 추적하여 상기 명중 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 클레이 사격 시뮬레이션 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소정 횟수의 격발이 완료된 후 같은 수의 탄피를 재장전하여 미리 정한 반복 횟수만큼 상기 단계들을 반복하며,
    각 반복 클레이 사격 시뮬레이션 과정 마다 시작 시부터 현재 까지의 상기 명중 여부에 대한 결과를 상기 스크린에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 클레이 사격 시뮬레이션 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 방법에 대한 각 기능을 실행시키기 위한 프로그램이 수록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  5. 클레이 사격 게임을 지원하는 클레이 사격 시뮬레이션 시스템에 있어서,
    배경 음향 또는 격발 시의 실감 음향을 위한 음향 장치;
    스크린으로 사격장 배경과 피존에 대한 영상을 디스플레이 하기 위한 프로젝터;
    레이저를 발생하는 시뮬레이션 총기;
    스크린의 영상을 캡쳐하기 위한 카메라;
    피존 방출 발판;
    솔레노이드 밸브를 통해 상기 시뮬레이션 총기로 공압을 공급하기 위한 공압 장치;
    상기 피존 방출 발판과 상기 공압 장치를 제어하는 총기 제어 장치;
    응용 프로그램이 지원하는 설정 화면을 통하여, 상기 카메라에 의하여 캡쳐되는 영상에서 상기 총기로부터의 레이저의 위치에 대하여 상기 총기에 장착된 레이저 발생기와 상기 카메라와 관련된 설정값을 보정하고, 상기 총기와 관련된 장치의 정상 작동을 테스트하고 설정값을 셋팅하며, 상기 사격장과 관련된 사로의 설정값을 셋팅하는 설정부;
    상기 총기를 든 사수가 피존 방출 발판을 누를 때 상기 총기 제어 장치로부터 피존 방출 신호를 수신하여 스크린 상의 사격장에 피존을 비상시키는 사격장 관리부;
    상기 총기의 방아쇠가 눌러져 격발되면, 상기 총기 제어 장치로부터 격발 신호를 수신하여 상기 카메라에서 캡쳐된 영상에서 상기 레이저 발생기로부터의 레이저의 위치를 상기 피존의 위치와 비교하여 명중 여부를 판단하는 영상 캡쳐 및 명중 판독부; 및
    상기 명중 여부에 대한 결과를 상기 스크린에 디스플레이하는 사격 결과 처리부를 포함하고,
    상기 사수의 실감 체험을 위하여, 상기 총기 제어 장치로부터의 격발 신호에 따라 상기 공압 장치가 공압을 이용하여 상기 총기의 반동을 발생시키고, 소정 횟수의 격발이 완료된 후 상기 총기의 총열이 소정 각도 이상 개방되면 상기 총기 제어 장치로부터의 제어 신호에 따라 상기 공압 장치가 공압을 이용하여 상기 총기에 장전되었던 소정 탄피를 배출시키는 것을 특징으로 하는 클레이 사격 시뮬레이션 시스템.
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