KR101133437B1 - 모션 게임 시스템 및 모션 게임 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 모션 게임 시스템은 표시물을 촬영한 영상데이터로부터 표시물의 변화를 분석하여 게임입력신호로 이용하는 모션 게임 시스템에 있어서, 게임을 진행하는 사용자가 소지 또는 착용하는 표시물; 상기 표시물을 촬영하여 영상데이터를 작성하는 촬영부; 상기 영상데이터를 영상분석하여 상기 표시물의 위치, 크기 및 상태변화를 판단하여 상기 표시물에 대한 3차원 좌표를 산출하고, 상기 3차원 좌표를 상기 게임입력신호로 변환하는 영상분석부; 게임 프로그램을 실행시켜 상기 게임입력신호에 의해 상기 게임을 실행하는 게임실행부; 및 상기 게임 실행부에 의해 실행되는 상기 게임이 출력되며, 영상출력장치와 음향출력장치를 포함하는 출력부;를 포함하여 구성되고, 상기 영상분석부는 상기 게임의 실행시 상기 촬영부를 통해 상기 표시물의 등록을 위한 마커영역이 표시된 영상과 상기 표시물의 촬영된 영상을 출력하고, 상기 마커영역에 중첩되게 촬영되는 상기 표시물의 영상에 대한 분석값을 산출하며, 상기 분석값에 의해 상기 영상분석을 수행한다.

Description

모션 게임 시스템 및 모션 게임 방법{Motion Game System And Motion Game Method Using The Same}

본 발명은 모션 게임 시스템 및 그 방법에 관한 것으로 특히, 게임에 이용되는 표시물을 등록하고, 색 또는 패턴 분석에 의한 표시물의 상태 변화를 추적하여 게임에 반영하도록 함으로써 별도의 공간마련, 별도의 단말장치 없이 게임에 이용할 수 있도록 함과 아울러 다양한 표시물을 사용자가 임의로 선택하여 사용할 수 있게 함으로써 다양한 게임에 대한 용이한 적용 및 저렴한 비용으로 게임을 이용할 수 있도록 한 모션 게임 시스템 및 모션 게임 방법에 관한 것이다.

최근, 게임의 급격한 인기 상승과 관련 기술의 개발로 다양한 게임이 온/오프라인 상에서 이용되고 있다. 이러한 게임들 중 기존에 앉아서만 하던 게임과 달리 사용자가 직접 신체를 움직여 진행하는 동작인식 게임들이 최근 큰 인기를 얻고 있다.

동작인식 게임들은 키패드나 조이스틱을 이용하지 않고, 사용자의 신체 움직임을 게임의 입력명령으로 사용하거나, 그 자체를 게임에 반영하여 이루어지는 것으로써, 기존 게임에 비해 게임 참여감, 현실감이 높아 많은 관심이 집중되고 있다.

이러한 동작인식 게임들은 기존 게임에서 사용되는 키보드, 조이스틱과 기존 입력장치와는 다른 방식의 입력장치 또는 방법을 이용하여 사용자를 게임에 참여시킨다. 대표적으로 동작인식 게임들은 발판, 무선단말과 같은 장치의 동작을 감지하여 사용자의 동작을 감지하는 방법, 사용자의 동작을 센서를 통해 인식하는 방법, 사용자의 영상을 촬영하여 영상분석을 통해 인식하는 방법을 예로 들 수 있다.

우선, 발판을 이용한 동작인식 방법은 사용자의 이동을 감지하도록 센서장치를 가지는 발판을 이용하여 리듬 액션 게임에 적용하는 방법으로 몇 년전 '펌프', '디디알'이라는 상호명으로 크게 유행적이 있다. 또한, 무선 단말을 이용한 동작인식 방법은 게임을 실행하는 장치와 무선 통신을 수행하는 무선 단말기를 이용하는 방법이다. 이 무선 단말을 이용한 동작 인식 방법은 사용자에 의한 무선 단말의 이동, 움직임, 키 입력을 감지할 수 있는 다양한 센서를 구비하고, 사용자의 움직임에 따라 센싱된 결과를 게임 실행장치에 전송하면, 게임 실행장치가 이를 게임에 반영하는 방법이다.

사용자의 동작을 센서를 통해 인식하는 방법은 모션 그래픽(Motion Graphics), 모션 캡춰(Motion Capture)를 이용하는 방법과 센서가 설치된 공간 내에서의 사용자 움직임을 감지하여 게임에 반영하는 방법이다. 이러한 방법은 미리 작성된 모션 캡춰 데이터에 센서가 설치된 복장을 착용한 사용자의 움직임을 감지하여 적용하거나, 센서를 일정한 위치에 배치하고, 센서의 감지 범위 내에서 사용자가 움직이도록 한 후, 이를 감지하여 게임에 적용하는 방법이다.

그리고, 사용자의 영상을 촬영하는 방법은 사용자가 특정한 표시물을 착용 또는 소지하고 움직이면 이를 감지하여 미리 작성된 캡춰 데이터에 적용시키거나, 게임에 바로 적용시키는 방법이다. 사용자의 영상을 촬영하는 방법은 대표적으로 크로마키 기법과 특정 패턴을 인식하도록 하는 방법이 있다.

이와 같은 종래의 동작 인식 게임 방법은 사용자가 실제로 행동하도록 하고 이를 게임에 반영하도록 함으로써 현실감이 풍부한 게임을 진행하도록 하여, 게임의 재미, 성취감을 증진시키는 외에도 운동을 한 것과 같은 신체적인 효과도 제공하여 많은 게이머들에게 인기를 끌고 있다. 하지만, 이러한 종래의 동작 인식 게임 방법은 대중화에 따른 많은 문제점을 가지고 있어, 많은 사용자, 게이머에 의해 이용되지 못하거나, 게임에의 적용이 제한적인 문제점이 있다.

구체적으로 무선 단말을 사용하는 방법은 고가의 무선 단말 또는 발판을 구매해야 하며, 직접적인 단말의 동작으로 인해 잦은 고장이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 무선 단말을 사용자가 직접 들고 게임을 진행하는 경우 게임 캐릭터의 동작을 제어하기 위한 동작을 수행하는 경우 무선 단말을 놓쳐 주변 기물의 파손, 사용자 신체의 상해가 발생하는 문제점이 있으며, 무선 단말을 통해 이용할 수 있는 게임에 제한이 따르는 문제점이 있다. 특히, 무선 단말을 이용하는 경우 정교한 동작 재현이 곤란하고, 게임에 따라 무선 단말의 형태나 종류를 변경하기 위해 별도의 무선 단말을 이용해야 하는 단점이 있다.

그리고, 센서를 이용하는 방법의 경우, 직접 착용하는 형태에서는 고가의 복장을 구입해야 하는 부담, 게임 진행시마다 복장을 착용해야 하는 불편함이 따른다. 이와 달리 특정 공간 내에 센서를 설치하여 이용하는 경우 센서 설치를 위한 구조물의 설치, 공간 확보, 제한 동작 영역, 고가의 장치 구성 및 소품 활용이 곤란한 문제점이 있다.

아울러, 영상분석 방법의 경우 크로마키 방법 적용을 위한 스테이지의 설치 및 조명과 같은 부대시설의 확보가 문제가 되며, 특정 패턴을 인식하도록 하는 방법에 있어서도, 사용자 각각의 주변 환경에 따라 표시물에 대한 인식률 저하와 같은 많은 문제점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 사용자가 게임에 적용되는 표시물을 게임 시작시 등록하도록 하여 게임에 적용하도록 함으로써, 가정과 같은 다양한 사용환경에서 정확한 표시물의 인식 및 게임에 반영할 수 있도록 한 모션 게임 시스템 및 모션 게임 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 게임에 이용되는 표시물을 등록하고, 색 또는 패턴분석에 의한 표시물의 상태 변화를 추적하여 게임에 반영하도록 함으로써 별도의 공간마련, 별도의 단말장치 없이 게임에 이용할 수 있도록 함과 아울러 다양한 표시물을 사용자가 임의로 선택하여 사용할 수 있게 함으로써 다양한 게임에 대한 용이한 적용 및 저렴한 비용으로 게임을 이용할 수 있도록 한 모션 게임 시스템 및 모션 게임 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적으로 달성하기 위하여 본 발명에 따른 모션 게임 시스템은 표시물을 촬영한 영상데이터로부터 표시물의 변화를 분석하여 게임입력신호로 이용하는 모션 게임 시스템에 있어서, 게임을 진행하는 사용자가 소지 또는 착용하는 표시물; 상기 표시물을 촬영하여 영상데이터를 작성하는 촬영부; 상기 영상데이터를 영상분석하여 상기 표시물의 위치, 크기 및 상태변화를 판단하여 상기 표시물에 대한 3차원 좌표를 산출하고, 상기 3차원 좌표를 상기 게임입력신호로 변환하는 영상분석부; 게임 프로그램을 실행시켜 상기 게임입력신호에 의해 상기 게임을 실행하는 게임실행부; 및 상기 게임 실행부에 의해 실행되는 상기 게임이 출력되며, 영상출력장치와 음향출력장치를 포함하는 출력부;를 포함하여 구성되고, 상기 영상분석부는 상기 게임의 실행시 상기 촬영부를 통해 상기 표시물의 등록을 위한 마커영역이 표시된 영상과 상기 표시물의 촬영된 영상을 출력하고, 상기 마커영역에 중첩되게 촬영되는 상기 표시물의 영상에 대한 분석값을 산출하며, 상기 분석값에 의해 상기 영상분석을 수행한다.

상기 표시물은 상기 사용자의 위치 확인을 위한 발판을 포함하며, 상기 발판은 색 또는 패턴이 다른 복수의 구간으로 구획된다.

상기 게임입력신호는 상기 게임의 캐릭터의 발사, 방아쇠 당김, 설정기능 실행을 위한 트리거 신호를 포함하며, 상기 표시물은 상기 트리거 신호의 생성을 위한 무선 스위치를 구비하며, 상기 게임실행부는 상기 트리거 신호의 수신을 위한 무선 수신부를 포함하여 구성된다.

상기 게임실행부와 온라인 게임 서버 또는 다른 사용자의 게임 시스템과의 연결을 위한 통신부;를 더 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 모션 게임 방법은 표시물을 촬영한 영상데이터로부터 표시물의 변화를 분석하여 게임입력신호로 이용하며, 촬영부, 출력부, 영상분석부, 게임실행부를 포함하는 모션 게임 시스템을 이용한 모션 게임 방법에 있어서, 게임의 진행에 필요한 상기 표시물이 등록되어 상기 영상분석부에 의해 등록된 상기 표시물에 대한 분석값이 산출되는 표시물 등록단계; 상기 게임이 실행되고 상기 표시물이 상기 촬영부에 의해 촬영되어 영상데이터가 작성되는 영상데이터 작성단계; 상기 영상분석부가 상기 영상데이터와 상기 분석값을 비교하여 상기 영상데이터로부터 상기 표시물을 구분하는 영상분석단계: 상기 영상분석부가 상기 표시물의 위치, 크기 및 상태변화를 판단하여 상기 표시물에 대한 3차원 좌표를 산출하고, 상기 3차원 좌표를 상기 게임입력신호로 변환하는 게임입력신호 작성단계; 상기 게임입력신호에 의해 상기 게임이 진행되는 게임진행단계; 및 상기 게임의 종료여부를 판단하는 종료판단단계;를 포함하여 구성된다.

상기 표시물 등록단계는 상기 게임에 필요한 표시물의 종류, 수량 및 착용위치의 확인 단계; 상기 표시물의 종류, 수량 및 착용위치에 따라 등록을 위한 마커영역이 출력부를 통해 출력되는 단계; 상기 표시물의 촬영영상이 상기 마커영역과 함께 상기 출력부를 통해 출력되는 단계; 및 상기 마커영역에 중첩되는 상기 표시물에 대한 분석값을 산출하는 단계;를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 모션 게임 시스템 및 모션 게임 방법은 사용자가 게임에 적용되는 표시물을 게임 시작시 등록하도록 하여 게임에 적용하도록 함으로써, 가정과 같은 다양한 사용환경에서 정확한 표시물의 인식 및 게임에 대한 정확한 반영이 가능해진다.

또한, 본 발명에 따른 모션 게임 시스템 및 모션 게임 방법은 게임에 이용되는 표시물을 등록하고, 색분석에 의한 표시물의 상태 변화를 추적하여 게임에 반영하도록 함으로써 별도의 공간마련, 별도의 단말장치 없이 게임에 이용할 수 있도록 함과 아울러 다양한 표시물을 사용자가 임의로 선택하여 사용할 수 있게 함으로써 다양한 게임에 대한 용이한 적용 및 저렴한 비용으로 게임을 이용할 수 있도록 하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 모션 게임 시스템의 구성을 도시한 구성 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 모션 게임 시스템의 실제 사용예를 개략적으로 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 모션 게임시스템에서 표시물을 등록하는 과정을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 표시물의 예를 도시한 예시도.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 표시물의 영상분석을 설명하기 위한 예시도들로써,
도 5는 색 구분을 통한 표시물 추출 과정을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 패턴을 가지는 표시물의 히스토그램 구분을 설명하기 위한 예시도.
도 7은 패턴을 가지는 표시물의 주파수 구분을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 모션 게임 시스템을 이용한 게임 방법을 도시한 순서도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 참조번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 모션 게임 시스템의 구성을 도시한 구성 예시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 모션 게임 시스템은 표시물(110), 촬영부(120), 영상분석부(130), 게임실행부(140), 저장부(150), 출력부(160)을 포함하여 구성되며, 무선수신부(170) 및 통신부(180)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

표시물(110)은 영상분석부(130) 및 게임실행부(140)가 사용자의 행동을 반영하는 수단, 즉 입력도구로써 이용된다. 다시 말하면, 표시물(110)은 사용자에 의해 선택되어 게임의 실행 전에 게임시스템(101)에 등록되며, 게임시스템(101)은 등록된 표시물을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 표시물의 이동 및 변화를 파악하고 이를 입력신호로써 게임에 반영하게 된다. 구체적으로 표시물(110)은 게임에 따라 사용자가 임의적으로 선택할 수 있는 것으로, 게임에 이용되는 도구이다. 예를 들어, 표시물(110)은 권투 게임에서는 권투글러브, 테니스 게임에서는 테니스 라켓 또는 파리채와 같은 사용자가 선택한 물품이 될 수 있다. 즉, 본 발명의 게임시스템(101)은 표시물(110)의 이동 및 회전과 같은 상태 변화를 게임시스템(101)이 인지하기 위해 표시물(110)을 촬영한 영상의 분석을 이용한다. 때문에 본 발명에서는 표시물(110)로써 게임에 따라 사용자가 적절히 주변의 사물 또는 실물을 선택하여 이용하거나, 스펀지, 합성수지와 같은 안전한 소재로 별도 제작된 소재를 선택하여 이용할 수 있다. 이러한 표시물(110)은 하나의 게임을 실행하는데 있어서, 복수개 마련될 수 있으며, 필요에 따라 서로 다른 모양으로 형성된 것일 수 있다. 이러한, 표시물(110)은 촬영부(120)에 의해 촬영되어 영상분석부(130)에 의해 표시물로 인지되어, 입력신호로 변환되어 게임실행부(140)에 제공되며, 이를 통해 게임에 반영되어 게임의 진행을 위한 입력요소로서 기능하게 된다. 이를 위해 표시물(110)은 게임실행의 초기에 게임 시스템에 등록되는 과정을 거치게 된다. 이를 통해 게임시스템(101)은 게임이 실행되는 환경하에서 정확한 표시물(110)의 분석값을 미리 결정할 수 있으며, 등록 이후에는 해당 분석값에 상응하는 결과를 인지하도록 함으로써 표시물의 이동 및 상태 변화를 정확히 측정하는 것이 가능해진다. 특히, 이러한 인지율을 높이기 위해 표시물(110)에는 일정한 패턴, 무늬, 특정 색을 가지도록 할 수 있다. 표시물(110)에 특정 패턴 또는 특정 색을 부여하는 경우 주변 환경에 대해 차별성을 가지도록 하여 게임시스템(101)이 정확하게 표시물(110)을 인지하도록 하는 것이 가능해진다. 이러한 표시물(110) 및 이에 대한 인식방법에 관해서는 이후의 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

촬영부(120)는 게임을 실행하는 사용자와 사용자가 소지 또는 착용한 표시물(110)을 촬영하여 영상데이터를 작성하고, 작성된 데이터를 영상분석부(130)에 전달한다. 이 촬영부(120)는 이를 위해 사용자의 신체 및 사용자가 게임을 위해 동작을 실행하는 공간의 영상을 촬영할 수 있는 위치에 설치되며, 넓은 범위를 촬영할 수 있도록 광시야각을 가지는 장치를 이용하여 구성된다. 또한, 촬영부(120)는 영상분석부(130)에서 데이터 처리가 용이하도록 CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)와 같은 영상소자를 구비하여 구현될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

영상분석부(130)는 촬영부(120)에 제공되는 영상데이터를 분석하고, 표시물(110)의 이동, 변화를 감지하여, 감지결과에 따라 게임입력신호를 작성하여 게임실행부(140)에 제공한다. 특히, 영상분석부(130)는 게임실행 초기에 입력되는 표시물(110)의 초기영상을 통해 표시물(110)의 구분을 위한 분석값을 산출 및 저장하고, 게임실행에 따라 제공되는 영상데이터로부터 분석값에 해당하는 영상신호를 추적하며 지속적으로 탐색 및 분석하여 게임입력신호를 작성한다. 이를 위해 영상분석부(130)는 다양한 종류의 영상분석 기법을 이용하여 표시물(110)의 분석값 산출 및 영상데이터와 분석값의 비교를 수행한다. 구체적으로 영상분석부(130)는 영상데이터의 분석 및 분석값 산출을 위해 표시물(110)이 가지는 고유색 특징을 분석값으로 산출하거나, 히스토그램 분포, 주파수 분포, 기울기 특성을 이용한 패턴 특징 추출과 같은 방법을 이용하여 영상데이터로부터 표시물(110)을 인지하게 된다. 그리고, 영상분석부(130)는 검출된 표시물(110)의 영상에서의 위치 변화, 경계값 변화와 같은 다양한 요소들을 영상프레임별로 비교하여, 표시물(110)의 이동, 회전과 같은 상태변화를 파악하고, 파악된 결과를 통해 게임입력신호를 작성하여 게임실행부(140)에 전달한다. 이러한, 영상분석부(130)에 의한 영상분석방법은 이후의 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

게임실행부(140)는 저장부(150)에 저장된 게임프로그램을 실행하고, 영상분석부(130)로부터 제공되는 게임입력신호를 게임프로그램에 반영하여 게임을 진행한다. 게임실행부(140)는 게임의 종류에 따라 게임입력신호를 단순한 키 누름 내지 방향이동 명령으로 인식하여 게임의 캐릭터의 이동 및 동작에 반영하거나, 사용자의 동작을 반영하여 미리 저장된 모션 데이터에 적용하여 캐릭터가 일정한 동작을 수행하도록 하여 게임을 진행하게 된다. 이러한 게임의 진행에 있어 캐릭터의 동작은 영상분석부(130)에서 표시물(110)의 변화에 따라 생성되는 게임입력신호에 의해 이루어지며, 게임실행부(140)는 이러한 게임입력신호를 반영하여 게임을 실행하게 된다. 게임실행부(140)에 의해 진행되는 게임은 출력부(160)를 통해 사용자에게 제공되게 된다. 영상분석부(130)로부터 게임실행부(140)에 전달되는 게임입력신호는 표시물(110)에 의해 사용자의 행위를 반영하는 것으로써, 게임의 진행에 필요한 단순 선택, 캐릭터의 이동 제어, 게임 내의 캐릭터 행위 제어와 같은 정보를 포함하게 된다.

저장부(150)는 촬영된 영상데이터의 분석을 수행하기 위한 분석 데이터, 분석프로그램, 게임프로그램 및 게임데이터가 저장된다. 이 저장부(150)는 영상데이터의 분석을 수행하는 영상분석부(130)로부터 분석값을 일시적으로 저장할 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 아울러, 저장부(150)는 하드디스크, 광디스크, 휴대용 메모리로 구성될 수 있으며, 이들을 하나 이상 조합하여 구현할 수 있다.

출력부(160)는 게임실행부(140)에 의해 게임 진행에 따른 영상 및 음향을 출력한다. 이를 위해, 출력부(160)는 영상출력장치와 음향출력장치를 포함하여 구성된다. 특히, 출력부(160)에는 게임의 최초 시작시 표시물(110)의 등록을 위한 화면이 제공되며, 이 등록화면에는 표시물(110) 위치를 지정하기 위한 마커가 표시된다. 이에 대해서는 영상분석 및 게임진행과 관련하여 이후의 도면을 통해 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

무선수신부(170)는 표시물(110)에 부착되는 무선스위치(미도시)로부터 발생되는 트리거신호를 수신하고, 수신된 신호를 보조 게임입력 신호로써 게임실행부(140)에 제공한다. 무선스위치는 표시물(110)만으로 표현이 어려운 입력신호 예를들어, 방아쇠 당김, 발사기능과 같은 입력신호의 생성을 위해 표시물(110)과 함께 사용된다. 무선수신부(170)는 이러한 무선스위치로부터의 신호를 수신하여 게임실행부(140)에 전달한다. 무선수신부(170)를 통해 제공되는 보조 게입입력신호는 게임실행부(140)에 의해 게임 상의 캐릭터를 제어하는데 이용된다.

통신부(180)는 사용자가 온라인으로 제공되는 게임을 이용하게 하거나, 타 사용자와 네트워크 게임을 진행할 수 있도록 하기 위해 외부와 데이터 통신을 수행한다. 이러한 통신부(180)는 유무선 통신망을 이용하여 인터넷과 같은 통신 서비스를 이용하여 게임서버(195) 또는 다른 게임 사용자(200)의 게임 시스템과 연결된다.

도 2는 본 발명에 따른 모션 게임 시스템의 실제 사용예를 개략적으로 도시한 예시도이다.

도 2를 참조하면, 사용자가 게임을 진행하는 공간에는 게임시스템(101)이 설치된다. 사용자에 의한 게임 진행 공간은 게임시스템(101)의 촬영부(120)에 의해 정의된다. 즉, 사용자에게 주어지는 공간은 촬영부(120)에 의해 사용자의 행동, 구체적으로 사용자가 착용 또는 소지한 표시물(110 : 111, 112, 113, 119)이 촬영될 수 있는 공간으로 한정된다. 이러한 사용자의 활동공간에는 표시물(110)을 촬영할 수 있는 촬영부(120)의 카메라(121), 무선수신부(170)가 설치됨과 아울러, 사용자가 게임을 진행할 수 있도록 진행되는 게임이 출력되는 출력부(160)의 영상출력장치(161) 및 음향출력장치(미도시)가 설치된다. 도 2에서는 카메라(121)와 무선수신부(170)가 영상출력장치(161)에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 그리고, 게임시스템(101)의 영상분석부(130), 게임실행부(140), 저장부(150) 및 통신부(180)는 컴퓨터와 같은 장치가 이용될 수 있으며, 별도로 설치되는 카메라(121), 무선수신부(170) 및 출력부(160)와 연결되어 설치된다.

게임을 진행하기 위해 사용자는 도시된 것과 같이 하나 이상의 표시물(110 : 111, 112, 113, 119)을 소지 또는 착용하고 활동공간에 위치하게 된다. 게임이 실행되면, 게임시스템(101)은 표시물(110)의 등록과정을 진행하고, 등록 과정이 이루어진 후 등록된 표시물(110)을 지속적으로 촬영 및 영상분석을 수행하여 표시물(110)의 이동, 상태변화를 파악하여 게임에 반영하게 된다. 이를 위해 게임시스템(101)의 촬영부(120) 특히, 카메라(121)는 활동공간 상에 위치하는 하나 이상의 표시물(110)을 촬영할 수 있도록 넓은 시야각과 비교적 높은 해상도를 가지는 장치가 선택되어야 한다. 한편, 이러한 본 발명의 모션 게임시스템에서는 게임을 진행하기 위해 사용자가 표시물을 선택하고 이를 등록하는 과정이 선행되어야 하며, 이에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 모션 게임시스템에서 표시물을 등록하는 과정을 설명하기 위한 예시도이고, 도 4는 표시물의 예를 도시한 예시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 모션 게임시스템에서는 사용자가 게임을 위한 표시물(110)을 선태하고, 선택된 표시물(110)을 게임시스템(101)에 등록한 후 게임이 진행된다.

게임 시스템은 사용환경에 따라 다른 조명, 환경 및 다른 표시물이 이용될 수 있다. 이러한 경우 정해진 결과값을 등록하여 표시물을 등록하는 경우 사용환경에 따라 게임시스템(101)에 의한 표시물 인지 능력이 저하될 수 있다. 예를 들어, 표시물(110)의 색 또는 패턴을 고정하고 이를 영상분석을 통해 인지하는 경우 표시물(110) 주변의 조명, 표시물(110) 배경의 색과 같은 인자들에 의해 표시물(110)을 촬영한 영상을 분석한 값과 미리 설정된 값이 상이해 질 수 있다. 이러한 경우 표시물(110)의 인식이 어려워지거나, 오인식으로 인한 오동작이 발생할 수 있다. 미리 설정된 값을 이용하는 시스템에서는 이를 방지하기 위해서는 게임에 적합한 환경을 구축하거나, 고가의 지정된 표시물을 사용해야 하는 문제점이 발생한다. 특히, 표시물(110)의 색이 변하거나, 오염 또는 패턴 일부가 손상되는 경우에도 인식이 어려워질 수 있으며, 다양한 게임을 즐기기 위해서는 이러한 표시물(110)을 개별적으로 구입해서 보유해야 하는 문제점이 있다.

때문에 본 발명에서는 사용자가 게임에 따라 적합한 표시물(110)을 제작 또는 선택하고, 이를 게임의 실행전에 게임시스템(101)에 등록하도록 함으로써, 이러한 문제의 발생을 방지하게 된다.

이를 위해 본 발명에 따른 모션 게임시스템은 게임을 시작하기 전 출력부(160)를 통해 도 3의 (a)와 같이 사용자가 선택한 표시물을 등록하는 화면이 제공된다. 예를 들어, 사용자가 권투와 같은 격투기 게임을 실행하는 경우 권투 글러브 인식을 위한 화면이 제공될 수 있다. 출력부(160)에는 사용자가 착용한 실제 글러브의 영상(211)과 글러브의 인식을 위한 마커 영역(210)이 표시된다. 도 3의 (b)와 같이 사용자는 출력부(160)에 표시되는 마커영역(210)으로 글러브 영상(211)을 이동하여 일정시간 동안 마커영역(210)과 글러브 영상(211) 겹치도록 글러브의 위치를 이동시키게 된다. 사용자에 의한 글러브의 위치 이동은 촬영부(120)에 의해 촬영되고, 촬영된 영상은 마커영역(210)과 함께 출력부(160)를 통해 출력됨으로써 이러한 과정이 진행된다. 이러한 마커영역(210)의 수는 게임에 이용되는 표시물의 수 및 개략적인 배치에 의해 설정되며, 마커영역(210)의 형태도 표시물(110)의 형태에 맞추어 다양한 형태로 제공될 수 있다.

이러한 과정에서 게임시스템은 사용자가 게임을 실행하면, 게임실행부(140)가 저장부(150)에 저장된 게임프로그램과 게임데이터를 로딩하여 게임 실행 준비를 수행하게 된다. 게임실행부(140)는 게임 프로그램이 구동됨에 따라 필요한 입력 신호의 수 및 종류를 영상분석부(130)에 요청하게 되고, 영상분석부(130)는 출력부(160)를 통해 입력신호의 수 및 종류에 따라 사용자가 표시물을 선택하도록 안내함과 아울러 마커영역(160)을 출력부(160)의 영상표시장치의 화면을 통해 사용자에게 제공하게 된다. 사용자가 표시물(110)을 선택하여 착용 또는 소지한 후 게임시스템(101)의 활동공간 내에 위치하면, 촬영부(120)는 사용자 및 표시물(110)을 촬영하고, 촬영된 영상을 출력부(160)를 통해 출력한다. 사용자가 출력부(160)의 마커영역(210)에 표시물(110)의 영상(211)을 일정시간 또는 게임시스템(101)에서 지정한 시간에 위치시키면, 영상분석부(130)는 이때 촬영된 영상 중 마커영상(210)에 해당하는 영상을 분석하게 된다. 영상분석부(130)는 마커영역(210)과 겹치게 위치하는 표시물의 영상(211)에 대한 영상분석을 실행하고, 이에 따라 표시물(110) 고유의 분석값을 산출하게 된다. 이후 이 분석값은 게임의 진행 및 그에 따른 영상데이터로부터 표시물(110)의 위치를 확인하기 위한 데이터로 이용된다.

한편, 표시물(110)은 도 4에 도시된 예와 같이 다양한 형태의 것을 이용하거나, 사용자 임의로 제작 또는 기존의 물품을 이용하도록 하는 것이 가능하다. 종래의 경우 게임시스템이 인식할 수 있도록 정해진 패턴, 색, 감지장치를 가지는 표시물만을 이용할 수 있었던 반면, 본 발명의 모션 게임 시스템은 게임의 시작과 동시에 표시물(110)을 매번 등록하도록 하고, 등록시 산출된 분석값에 의해 표시물(110)을 인지하도록 함으로써 이러한 제한없이 이용이 가능하다. 즉, 게임에 따라, 야구공, 축구공, 권투 글러브, 칼, 야구방망이, 자동차 핸들, 총과 유사한 형태, 실물 또는 모형물을 이용하여 게임을 이용하는 것이 가능하다. 특히, 본 발명에서 고가의 복잡한 구성을 가지는 센서 장치를 이용하지 않기 때문에 사용자가 가지고 있는 실물이나, 스펀지, 스티로폼과 같은 합성수지 또는 직물을 이용하여 표시물(110)을 사용자가 직접 제작하여 이용하는 것이 가능하다.

이러한, 표시물(110)은 게임 시스템(101)의 인식률을 향상시키기 위해 특정 색으로 도색되거나, 특정 무늬를 가지도록 할 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 표시물(110)을 도색하거나, 패턴을 부여하는 경우에도 사용자 임의로 지정하여 구성할 수 있어, 넓은 적용성을 가진다.

아울러, 도 2에 도시된 바와 같이 표시물(110)에는 사용자의 이동을 감지하기 위한 발판(119)이 구성될 수 있다. 예를 들어 격투 게임, 펌프와 같은 리듬 액션게임을 이용하는 경우 사용자의 이동을 인식하는 것이 필수적이다. 이러한 경우 표시물(110)로써 발판(119)을 이용하거나, 추가 구성하여 게임을 이용할 수 있다. 이와 같은 발판(119)은 다른 색 또는 다른 패턴을 가지는 복수의 구간(118)으로 구분되도록 제작된다. 발판(119)을 구성하는 각 구간(118)은 반드시 같은 간격을 가지도록 할 필요는 없으나, 용이한 인식 및 처리의 편리성을 위해 가급적 같은 크기를 가지도록 하는 것이 바람직하다. 특히 발판(119)의 각 구간(118)은 서로 이웃하는 구간(118)이 서로 다른 색, 다른 패턴을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 발판(119)이 구성되는 경우 게임시스템(101)은 게임 실행 초기의 표시물(110) 등록시 발판(119)을 다른 표시물(110)과 함께 또는 단독 표시물(119)로 등록하게 된다. 게임을 진행하게 되면, 사용자는 발판(119)에 의해 제한되는 공간 내에서 이동을 하며 게임을 진행하게 되고, 게임시스템(101)은 사용자에 의해 가려지는 구간(118)을 판별하여 사용자의 이동 여부, 이동 위치 및 이동거리를 분석하여 게임에 적용하게 된다. 한편, 발판(119)의 경우 표시물(119)로써 이용하지 않고, 기존의 압력감지나 정전용량 감지에 의해 사용자의 위치를 파악하는 방법을 이용하는 것도 가능하다.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 표시물의 영상분석을 설명하기 위한 예시도들로써, 도 5는 색 구분을 통한 표시물 추출 과정을 설명하기 위한 예시도이고, 도 6은 패턴을 가지는 표시물의 히스토그램 구분을 설명하기 위한 예시도이며, 도 7은 패턴을 가지는 표시물의 주파수 구분을 설명하기 위한 예시도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 모션 게임 시스템은 게임의 실행 초기에 게임 진행을 위한 표시물(110)을 등록하고, 등록된 표시물(110)에 대한 분석값을 산출한다. 그리고, 산출된 분석값은 게임을 진행하면서 얻게 되는 영상데이터에서 표시물(110)의 위치를 파악하기 위한 비교값으로 이용된다. 즉, 표시물(110) 등록 후 게임을 진행하게 되면, 촬영부(120)에 의해 사용자 및 표시물의 영상이 지속적으로 촬영된다. 이때, 게임시스템(101)의 영상분석부는 촬영되어 작성되는 영상데이터에서 분석값과 같은 값을 가지는 영역을 탐색하고, 탐색결과에 따라 표시물의 위치를 확인하여 게임입력신호로 변환한 뒤 게임실행부(140)에 전달하게 된다. 게임실행부(140)는 게임입력신호를 수신하여 게임의 입력신호로 이용하고, 이를 통해 게임을 진행하게 된다.

이러한 과정에서 표시물(110)에 대한 분석값을 산출하고, 산출된 분석값을 이용하여 영상데이터로부터 표시물(110)의 위치를 파악하는 영상분석이 이루어지게 된다. 이러한 영상분석은 다양한 방법에 의해 진행이 가능하며, 이러한 영상분석의 일례가 도 5 내지 도 7에 도시되어 있다.

우선, 도 5는 색감 구분에 의한 영상분석을 설명하기 위한 예시도이다. 색 구분에 의한 영상분석은 표시물이 가지고 있는 색의 값을 다양한 형태로 추출하여 분석값을 산출하고 이에 따라 게임 진행에 따른 표시물(110)의 위치를 특정하는 방법이다.

구체적으로 표시물(110)이 등록과정에 의해 등록되면, 영상분석부(130)는 표시물(110)의 색에 대해 적(R), 청(B) 및 녹(G) 각각의 값 또는 각각의 범위(이하 "값"이라는 용어로 통칭하기로 한다)를 산출한다. 또한, 영상분석부(130)은 이들 3색의 조합에 대한 값 및 조합과 단색 간의 크기비교에 대한 값을 산출한다. 구체적으로 영상분석부(130)는 표시물에 대해 적(R)+청(B), 적(R)+녹(G), 청(B)+녹(G), 적(R)+녹(G)+청(B)에 대한 값의 범위를 산출한다. 더불어, 표시물(110)의 정확한 구분을 위해 영상분석부(130)는 적(R), 녹(G), 청(B) 및 이들의 조합간의 대비에 의한 값을 산출한다. 예를 들어 적(R)+녹(G)의 값과 청(B)에 대한 값의 크기 관계와 같은 관계식을 도출하고, 이를 영상분석에 적용하게 되며, 이러한 구분을 위한 값은 더욱 다양하게 세분화하는 것이 가능하다. 이와 같은 방법에 의해 영상분석부(130)는 표시물에 대한 다양한 색값이 포함된 분석값을 산출하게 된다. 여기서, 분석 값 산출을 위한 색 공간은 RGB로 한정되는 것은 아니며 이외에도 YCbCr, YUV 등의 다른 색 공간도 가능하다.

분석값이 산출되면, 영상분석부(130)는 실시간으로 촬영되어 작성되는 영상데이터에서 분석값 또는 분석값이 표현하는 조건에 일치하는 모든 픽셀을 찾아내게 된다. 이러한 영상분석은 영상 프레임 단위로 진행될 수 있으며, 필요에 따라 몇 개 프레임 당 하나의 프레임을 선별하여 진행될 수도 있다. 하지만, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 도 5에서 (a)와 같은 영상데이터(VD)가 제공되면, 영상분석부(130)는 영상데이터(VD)에서 분석값의 영역(또는 분석값의 범위)에 해당하는 픽셀(EP)을 탐색하여 찾아내게 된다. 그리고, 영상분석부(130)는 탐색된 영상데이터를 탐색된 픽셀(EP)을 명확하게 구분할 수 있도록 필터링하여 (c)와 같은 영상을 획득한다. 이와 같이 필터링 된 영상데이터로부터 영상분석부(130)는 구분된 픽셀 영역의 상하좌우 폭 및 픽셀 수를 산출하여 표시물(130)의 크기를 추출한다. 크기가 추출되면 (d)와 같이 표시물(110)의 중심점과 크기(또는 구분된 픽셀의 수)를 반영하여 3차원 좌표를 생성하고, 생성된 좌표를 게임입력신호로 작성하여 게임실행부(140)에 제공하게 된다. 여기서, 표시물(110)의 깊이 정보를 추출하기 위한 크기의 중심 값은 초기 표시물 등록 단계에서 결정된다.

도 6은 패턴을 가지는 표시물의 히스토그램 구분을 설명하기 위한 예시도이다. 도 6의 (a)는 일반적인 잡음 영상이 가지는 적색(R) 및 청색(B)에 관한 히스트로그램을 나타낸 것이고, (b)는 표시물(110)에 패턴이 적용된 경우 적색(R) 및 청색(B)에 관한 히스트로그램을 나타낸 것이며, (c)는 가정과 같은 일반적인 배경을 촬영한 영상에 대한 적색(R) 및 청색(B) 히스토그램을 나타낸 예시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 적색 및 청색과 같은 복합적인 색 패턴을 가지는 표시물(110)은 도색된 색이나 패턴에 따라 고유의 히스토그램을 가지게 되며, 이러한 표시물(110)의 히스토그램은 잡음이나 배경과 달리 특정 색의 값이 두드러지게 표현되어 표시물(110)을 구분할 수 있는 특징이 된다. 때문에, 영상데이터(VD)에서 표시물(110)이 가지는 히스토그램에 근사한 값을 찾아내면, 표시물(110)의 위치를 파악하는 것이 가능해진다. 이러한 히스토그램은 일정한 색이나 무늬가 반복되는 패턴뿐만 아니라, 단색으로 도색된 표시물에 대해서도 적용이 가능하다.

이러한 히스토그램에 의한 분석을 위해 영상분석부(130)는 영상데이터의 데이터 영역을 가로 세로 수십 픽셀 이하의 작은 윈도우로 구분한다. 이러한 작은 윈도우의 크기는 영상분석부(130)의 처리 능력에 따라 결정될 수도 있지만, 표시물(110)이 가지는 패턴을 표현하는 영역의 크기에 따라 결정될 수 있다. 즉, 패턴에 의한 히스토그램을 판별하기 위해서는 작은 윈도우 내에서 패턴의 반복이 적어도 한 번 이상, 정확한 측정을 위해서는 수회의 패턴 반복이 표시되어야 한며, 작은 윈도우는 수회의 패턴이 표현되는 범위를 가지도록 결정된다. 이러한 작은 윈도우의 크기 결정은 표시물(110)을 등록하는 단계에서 작은 윈도우의 크기를 변화시켜 히스토그램 분포가 명확해지는 크기를 선정하고, 분석값 산출 및 영상데이터의 분석에 이용하도록 하는 것이 가능하다.

표시물(110)의 히스토그램 값을 가지는 분석값이 산출되면, 영상분석부(130)는 게임 진행에 따라 사용자와 표시물(110)을 촬영한 영상데이터를 작은 윈도우 단위로 구분하여 영상분석을 시행하게 된다. 이때 영상분석부(130)는 처리 속도에 지장이 없는 한 현재의 작은 윈도우 영역을 인전 윈도우 영역 예를 들어 50% 이상 중첩되게 작은 윈도우 단위로 탐색하게 된다. 이러한 탐색과정에서 작은 윈도우가 가지는 히스토그램과 현재 윈도우와 인접하거나 중첩되는 윈도우 간의 상관 특성을 고려하여 현재 윈도우가 표시물(110)의 영상인지 아닌지를 판단하게 된다. 이러한 판단결과에 따라 영상분석부(130)는 표시물에 해당하는 픽셀을 찾아내고, 영상 필터링과 같은 과정을 거쳐 표시물의 크기를 산출함과 아울러 3차원 좌표를 생성하여 게임입력신호로써 게임샐행부(140)에 제공하게 된다.

도 7은 패턴을 가지는 표시물의 주파수 구분을 설명하기 위한 예시도로써, (a)는 일반 잡음에 대한 주파수 특성을 구분한 예를 나타낸 것이고, (b)는 패턴을 가지는 표시물의 주파수 특성을 구분한 예를 나타낸 것이다. (c)는 일반영상에 대한 주파수 특성을 구분한 예를 나타낸 것이다.

도 7에서와 같이 표시물(110)은 영상데이터의 주파수 특성을 분석하여 구분하는 것이 가능하다. 주파수 특성을 이용한 분석의 방법은 도 6과 같이 작은 윈도우를 설정하고, 각 윈도우를 분석하는 방법을 이용한다. 이러한 과정은 도 6의 히스토그램 분석에서 상세히 설명했으므로 도 7에 대해서는 도 6과 동일한 사항에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이러한 주파수 분석에서 표시물(110)의 분석결과는 (b)에 도시된 것과 같이 패턴의 반복에 따라 특정 간격을 가지는 봉우리의 분포로 표현된다. 영상에 대한 DCT(Discrete Cosine Transform)를 수행하게 되면 저주파 성분의 크기는 좌측 상단에, 고주파 성분은 우측 하단에 분포하게 된다. 표시물(110)에 카메라로 근접하여 패턴의 간격이 넓어질수록 고주파 성분이 많아지게 되며, 이와는 반대로 표시물(110)이 카메라로부터 멀어져서 패턴의 간격이 촘촘해 질수록 고주파 성분이 많아지게 되는 특성을 이용하여 3차원 좌표 추출 시 깊이 값 보정에 활용할 수 있다. 영상분석부(130)는 이러한 분석값을 통해 표시물의 크기 및 3차원 좌표를 산출하고 이를 게임입력신호로 작성하여 게임실행부(140)에 전달하게 된다.

도시된 방법 외에도, 표시물(110)의 영상데이터에서 패턴의 경계가 기울어진 평균값을 추출하는 방법, 영상의 엔트로피를 이용하는 방법, 표시물의 경계 추출을 통한 모양인식 방법과 같이 다양한 방법을 이용할 수 있으며, 각종 영상분석 방법을 혼합 적용하여 표시물(110)의 인지율을 향상시키는 것이 가능하다.

도 8은 본 발명에 따른 모션 게임 시스템을 이용한 게임 방법을 도시한 순서도이다.

도 8을 참조하면 본 발명에 다른 모션 게임 방법은 표시물 준비단계(S100), 표시물등록단계(S200), 영상데이터 작성단계(S300), 영상분석단계(S400), 게임입력신호 작성단계(S500), 게임진행단계(S600), 표시물추적단계(S650) 및 종료 판단단계(S700)를 포함하여 구성된다.

표시물 준비단계(S100)는 사용자가 게임시스템(101)을 이용하여 게임을 실행시키고, 게임에서 요구하는 종류, 수량, 착용 위치에 맞는 표시물(110)을 준비하는 단계이다. 표시물 준비단계(S100)에서는 게임의 실행에 따라 게임프로그램 또는 게임데이터를 통해 필요한 표시물(110)의 형태, 종류, 수량과 각 표시물(110)의 착용위치가 사용자에게 안내되고, 사용자는 안내에 따라 표시물(110)을 준비하게 된다. 이때, 표시물 준비단계(S100)에서 준비되는 표시물(110) 중 무기, 라켓과 같이 방향의 정확한 인지가 필요한 경우에는 표시물(110)의 방향, 기울기 및 회전의 판단을 위한 표시수단을 부가하는 단계가 포함된다. 이러한 표시수단은 표시물(110)의 일반적인 색 또는 패턴과 구분되는 색 또는 패턴이며, 표시물(110)의 일부분에 부여되어 영상분석시 표시물(110)의 상태변화를 용이하게 파악할 수 있는 수단이 된다. 또한, 표시물 준비단계(S100)에서는 사용자의 위치확인을 위한 발판(119)이 준비될 수 있으며, 무기를 표현하는 표시물과 같이 별도의 입력신호를 필요로 하는 경우 표시물(110)에 무선스위치가 부가될 수 있다.

표시물등록단계(S200)는 표시물 준비단계(S100)에서 준비된 표시물(110)을 게임시스템(101)에 등록하는 단계이다. 이 표시물등록단계(S200)에서 게임시스템(101)은 영상출력장치(161)를 통해 표시물(110)의 착용위치 및 수량에 대응하는 마커영역을 출력하며, 사용자의 영상을 동일한 영상출력장치(161)를 통해 출력하게 된다. 사용자는 표시물(110)의 위치를 영상출력장치(161)를 통해 확인하면서 마커영역 상에 위치시켜 등록하게 된다. 이 표시물등록단계(S200)에서는 무선스위치와 발판(119) 및 다른 표시물(110)과 함께 등록될 수 있다. 한편, 표시물등록단계(S200)에서 사용자가 표시물(110)을 마커영역에 위치시키면 영상분석부(130)는 마커영역에 위치한 표시물(110) 영상에 대한 영상분석을 수행하고, 분석값을 작성한다.

영상데이터 작성단계(S300)는 표시물(110)의 등록이 이루어지고, 등록된 표시물을 이용해 게임을 진행하기 위해, 표시물(110)의 영상을 연속적으로 촬영하여 영상데이터(VD)를 작성하는 단계이다.

영상분석단계(S400)는 작성된 영상데이터(VD)를 분석값에 의해 색 분석, 히스토그램 분석, 주파수 분석, 경계 평균값 분석, 엔트로피 분석을 하나 이상 이용하여 영상데이터(VD) 내의 표시물(110)을 탐색하는 단계이다. 영상분석단계(S400)에서 표시물(110)이 탐색되면, 탐색된 표시물의 크기와 중심을 추정하여 표시물(110)의 3차원 좌표를 산출하게 된다.

게임입력신호 작성단계(S500)는 영상분석단계(S400)에서 작성된 3차원 좌표를 이용하여 게임 실행을 위한 명령어인 게임입력신호를 작성하는 단계이다. 게임입력신호 작성단계(S500)에서 작성되는 게임입력신호는 표시물(110)의 산출된 표시물의 3차원 좌표에 의해 표시물(110)의 이동, 회전과 같은 변화를 추정하고, 이를 게임에 필요한 입력신호로 변환한 값이다. 이러한 게임입력신호는 표시물(110)의 변화를 단순한 키입력 신호로 변환할 수도 있고, 사용자의 움직임을 추정하여 게임내의 캐릭터에 반영하는 다수의 입력신호일 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

게임진행단계(S600)는 게임입력신호 작성단계(S500)에서 작성된 게임입력신호가 게임에 반영되어 게임이 진행되는 단계이다.

표시물추적단계(S650)는 표시물등록단계(S200)에서 등록된 표시물(110)의 색 또는 패턴 값의 변화량을 추적하는 단계이다. 표시물추적단계(S650)는 게임의 진행 중에 환경의 변화 예를들어, 조명의 변화와 같은 요인으로 인해 표시물(110)의 색 또는 패턴의 값이 변화하는 경우에도 표시물(110)의 정확힌 인지를 위해 진행된다. 표시물추적단계(S650)에서는 영상데이터작성단계(S300) 내지 게임진행단계(S600)가 진행되는 동안 표시물(110)의 색 또는 패턴 값(또는 범위)의 변화량을 파악하고, 파악된 변화량을 분석값에 반영하게 된다. 그리고, 표시물추적단계(S650)에서 변화량이 반영된 분석값은 이후 영상데이터(VD)로부터 표시물(110)을 비교하는 데이터로 이용되게 된다.

종료 판단단계(S700)는 게임진행이 종료되었는지 여부를 판단하는 단계이다. 종료 판단단계(S700)에서 게임이 종료되지 않았다고 판단되면, 전술한 영상데이터 작성단계(S300) 내지 종료판단단계(S700)를 게임 종료시까지 반복적으로 수행하게 된다.

이러한 본 발명의 모션 게임 시스템 및 이에 의한 게임 방법은 종래의 게임 방법 및 시스템에 비해 다양한 장점을 가진다. 구체적으로 본 발명은 일반 게임과 달리 사용자가 직접 자신의 신체를 이용하여 게임을 진행함으로써 게임의 흥미를 배가시키고 이를 통해 사용자에게 운동효과를 제공함으로써 게임 이용에 의해 건강을 해치는 것을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명은 가정과 같이 사용자마다 다른 환경에서도 쉽고, 정확하게 동작시킬 수 있는 게임 시스템을 제공함으로써 고가의 장비를 구입하거나, 게임에 필요한 환경을 조성할 필요가 없어 손쉽게 게임을 이용하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 발명은 복잡한 센서장치를 가지는 무선 단말을 사용하지 않고 사용자가 제작하거나, 실제로 사용되는 실물을 이용하여 게임을 진행하도록 함으로써 사용자의 비용부담을 줄이고, 무거운 무선 단말을 사용함으로 인해 발생할 수 있는 신체적 손상 주변 기물의 파손을 방지하는 것이 가능해진다. 특히, 본 발명의 표시물은 천, 스폰지, 스티로폴, 부드러운 재질의 합성수지 제품을 이용하여 직접 제작하거나, 제작된 표시물을 이용함으로써 게임에 맞는 표시물의 준비가 용이하고, 이로 인해 상해를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 게임에 따라 게임에 필요한 입력신호를 변환할 수 있으며, 간단한 설정변경에 의해 사용자가 표시물의 특정 상태변화를 게임에 필요한 명령어로 전환할 수 있어 기존에 출시되어 이용되는 게임 및 새로운 게임들에 대한 적용이 용이하다.

110 : 표시물 101 : 게임시스템
120 : 촬영부 121 : 카메라
130 : 영상분석부 140 : 게임실행부
150 : 저장부 160 : 출력부
161 : 영상출력장치 170 : 무선수신부
180 : 통신부 190 : 인터넷
195 : 게임서버 200 : 타 사용자

Claims (7)

1. 표시물을 촬영한 영상데이터로부터 표시물의 변화를 분석하여 게임입력신호로 이용하는 모션 게임 시스템에 있어서,
   게임을 진행하는 사용자가 소지 또는 착용하는 표시물;
   상기 표시물을 촬영하여 영상데이터를 작성하는 촬영부;
   상기 영상데이터를 영상분석하여 상기 표시물의 위치, 크기 및 상태변화를 판단하여 상기 표시물에 대한 3차원 좌표를 산출하고, 상기 3차원 좌표를 상기 게임입력신호로 변환하는 영상분석부;
   게임 프로그램을 실행시켜 상기 게임입력신호에 의해 상기 게임을 실행하는 게임실행부; 및
   상기 게임 실행부에 의해 실행되는 상기 게임이 출력되며, 영상출력장치와 음향출력장치를 포함하는 출력부;를 포함하여 구성되고,
   
   상기 영상분석부는
   상기 게임의 실행시 상기 촬영부를 통해 상기 표시물의 등록을 위한 마커영역이 표시된 영상과 상기 표시물의 촬영된 영상을 출력하고,
   상기 마커영역에 중첩되게 촬영되는 상기 표시물의 영상에 대한 분석값을 산출하며, 상기 분석값에 의해 상기 영상분석을 수행하며,
   
   상기 표시물은
   상기 사용자의 위치 확인을 위한 발판을 포함하며,
   상기 발판은 색 또는 패턴이 다른 복수의 구간으로 구획되는 것을 특징으로 하는 모션 게임 시스템.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 게임입력신호는
   상기 게임의 캐릭터의 발사, 방아쇠 당김, 설정기능 실행을 위한 트리거 신호를 포함하며,
   상기 표시물은 상기 트리거 신호의 생성을 위한 무선 스위치를 구비하며,
   상기 게임실행부는 상기 트리거 신호의 수신을 위한 무선 수신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모션 게임 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 게임실행부와 온라인 게임 서버 또는 다른 사용자의 게임 시스템과의 연결을 위한 통신부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모션 게임 시스템.
5. 표시물을 촬영한 영상데이터로부터 표시물의 변화를 분석하여 게임입력신호로 이용하며, 촬영부, 출력부, 영상분석부, 게임실행부를 포함하는 모션 게임 시스템을 이용한 모션 게임 방법에 있어서,
   게임의 진행에 필요한 상기 표시물이 등록되어 상기 영상분석부에 의해 등록된 상기 표시물에 대한 분석값이 산출되는 표시물 등록단계;
   상기 게임이 실행되고 상기 표시물이 상기 촬영부에 의해 촬영되어 영상데이터가 작성되는 영상데이터 작성단계;
   상기 영상분석부가 상기 영상데이터와 상기 분석값을 비교하여 상기 영상데이터로부터 상기 표시물을 구분하는 영상분석단계:
   상기 영상분석부가 상기 표시물의 위치, 크기 및 상태변화를 판단하여 상기 표시물에 대한 3차원 좌표를 산출하고, 상기 3차원 좌표를 상기 게임입력신호로 변환하는 게임입력신호 작성단계;
   상기 게임입력신호에 의해 상기 게임이 진행되는 게임진행단계; 및
   상기 게임의 종료여부를 판단하는 종료판단단계;를 포함하여 구성되고,
   
   상기 표시물 등록단계는
   상기 게임에 필요한 표시물의 종류, 수량 및 착용위치의 확인 단계;
   상기 표시물의 종류, 수량 및 착용위치에 따라 등록을 위한 마커영역이 출력부를 통해 출력되는 단계;
   상기 표시물의 촬영영상이 상기 마커영역과 함께 상기 출력부를 통해 출력되는 단계; 및
   상기 마커영역에 중첩되는 상기 표시물에 대한 분석값을 산출하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모션 게임 방법.
6. 삭제
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 영상데이터 작성단계 내지 게임진행단계 중 어느 한 단계는
   상기 표시물 등록단계에서 등록된 상기 표시물의 상기 분석값 변화량을 추적 및 산출하고 상기 분석값에 반영하여, 상기 분석값을 수정하는 표시물추적단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모션 게임 방법.
   

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