KR101365981B1 - 대전 게임 수행 방법 및 시스템 - Google Patents

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이숭희
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Abstract

본 발명은 스마트폰을 통한 직접 대전 게임 수행 방법 및 시스템을 제공한다. 상기 대전 게임 수행 방법은 상기 단말들 중 하나를 주 단말로 결정하고 다른 단말을 부 단말을 결정하는 단계; 상기 부 단말이 자신의 위치 및 방향을 포함하는 제1 센서 데이터를 판독하고 상기 주 단말로 전송하는 단계; 상기 주 단말이 자신의 위치 및 방향을 포함하는 제2 센서 데이터를 판독하는 단계; 상기 주 단말이 상기 부 단말로부터의 제1 센서 데이터 및 상기 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 주 단말의 위치 및 방향에 대한 상기 부 단말의 위치 및 방향의 상대적 값을 나타내는 교차값을 생성하는 단계; 상기 주 단말이 상기 교차값이 미리 결정된 범위 이내 인지를 판단하고 상기 교차값이 상기 미리 결정된 범위 이내이면 상기 부 단말로 상기 교차값을 전송하는 단계; 및 상기 주 단말 및 부 단말이 각각 상기 교차값에 기초하여 효과음 또는 섬광을 출력하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 유저는 단말을 이용하여 직접적으로 즉, 오프라인으로 대전 게임을 즐길 수 있다.

Description

대전 게임 수행 방법 및 시스템{method and system for executing matchup game}
본 발명은 대전 게임 수행 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근 개인컴퓨터(PC)와 같이 운영체제를 구비하고 다양한 어플리케이션이 실행되는 스마트폰의 사용이 확산되고 있다. 이 스마트폰은 입력장치로서 별도의 물리적인 키패드를 구비하지 않고 터치스크린을 통해 화면을 출력하면서 동시에 입력을 받는 구조로 이루어진다. 이때 터치스크린에는 화면이 출력되고 유저가 데이터를 입력해야 할 경우 터치스크린에 다양한 종류의 가상 키패드가 표시되며, 유저는 가상 키패드를 조작하여 스마트폰에 데이터를 입력하게 된다.
유저들은 스마트폰에 다양한 어플리케이션(응용프로그램)을 설치 이용하고 있으며, 그 중 많은 유저들이 스마트 폰에 게임 어플리케이션을 실행하여 모바일 게임을 즐기고 있다.
스마트폰에서 게임 어플리케이션이 실행되면, 게임 화면과 동시에 게임을 하기 위한 가상 키패드(다수의 가상키들(상, 하, 좌, 우 방향키와, 선택키, 확인키, 공격키, 취소키, 아이템키, 스킬키 등)을 포함함)가 화면에 표시되고, 유저는 이 가상 키패드의 가상키들을 조작하여 게임을 즐기게 된다.
그러나, 현재까지 개발된 모든 모바일 게임 어플리케이션들 중 특히 대전 게임은 온라인에서 간접적으로 이루어지고 있다. 즉, 대전 게임의 단말과 그 상대 단말은 온라인 상으로 화면에 나타난 모습을 통해 서로를 상대로 게임하는 것이 일반적이었다.
따라서, 단말을 이용하여 유저들이 직접적으로 대전 게임을 할 수 있는 기술에 대한 요구가 있었다.
공개특허공보 10-2007-0009798 등록특허공보 10-0765076 등록특허공보 10-1051068
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여, 오프라인으로 유저들이 스마트폰을 통해 보다 실제적인 느낌의 대전 게임을 즐길 수 있는 대전게임 수행 방법 및 시스템을 제공한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말들 사이에서 직접 대전 게임을 수행하는 방법은 상기 단말들 중 하나를 주 단말로 결정하고 다른 단말을 부 단말을 결정하는 단계; 상기 부 단말이 자신의 위치 및 방향을 포함하는 제1 센서 데이터를 판독하고 상기 주 단말로 전송하는 단계; 상기 주 단말이 자신의 위치 및 방향을 포함하는 제2 센서 데이터를 판독하는 단계; 상기 주 단말이 상기 부 단말로부터의 제1 센서 데이터 및 상기 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 주 단말의 위치 및 방향에 대한 상기 부 단말의 위치 및 방향의 상대적 값을 나타내는 교차값을 생성하는 단계; 상기 주 단말이 상기 교차값이 미리 결정된 범위 이내 인지를 판단하고 상기 교차값이 상기 미리 결정된 범위 이내이면 상기 부 단말로 상기 교차값을 전송하는 단계; 및 상기 주 단말 및 부 단말이 각각 상기 교차값에 기초하여 효과음 또는 섬광을 출력하는 단계를 포함한다.
상기 교차값 생성 단계는 상기 제1 센서 데이터를 계수값으로 한 제1 벡터 방정식을 구성하는 단계와, 상기 제2 센서 데이터를 계수값으로 한 제2 벡터 방정식을 구성하는 단계와, 상기 제1 및 제2 벡터 방정식으로 된 연립 방정식을 생성하고 푸는 단계와, 상기 연립 방정식의 해를 상기 교차값으로서 구하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 대전 게임이 광선검 게임이면, 상기 제1 벡터 방정식은 상기 주 단말의 위치로부터 상기 주 단말의 방향으로 연장된 연장선을 나타내며, 상기 상기 제2 벡터 방정식은 상기 부 단말의 위치로부터 상기 부 단말의 방향으로 연장된 연장선을 나타낼 수 있다.
상기 대전 게임 수행 방법은 미리 결정된 간격으로 수행될 수 있다.
상기 주 단말 및 부 단말의 결정 단계는 상기 단말들의 전화번호들을 비교하는 단계; 상기 단말들의 전화번호들 중 큰 전화번호를 가진 단말을 주 단말로 결정하는 단계; 및 상기 단말들의 전화번호들 중 작은 전화번호를 가진 단말을 부 단말로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 대전 게임 수행 방법은 상기 주 단말 및 부 단말의 결정 단계 후에, 상기 주 단말 및 상기 부 단말이 그들의 위치가 서로 동일하거나 상기 주 단말의 위치에 대해 상기 부 단말의 위치가 미리 결정된 범위 이내인 경우 다음 단계로 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 대전 게임 수행 시스템은 대전 게임이 시작되면 자신의 위치 및 방향을 포함하는 제1 센서 데이터를 판독하는 주 단말; 및 대전 게임이 시작되면 자신의 위치 및 방향의 포함하는 제2 센서 데이터를 판독하여 상기 주 단말로 전송하는 부 단말을 포함하며, 상기 주 단말은 상기 부 단말로부터의 제1 센서 데이터 및 상기 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 주 단말의 위치 및 방향에 대한 상기 부 단말의 위치 및 방향의 상대적 값을 나타내는 교차값을 생성하고, 상기 교차값이 미리 결정된 범위 이내 인지를 판단하고 상기 교차값이 상기 미리 결정된 범위 이내이면 상기 부 단말로 상기 교차값을 전송하며, 상기 주 단말 및 부 단말이 각각 상기 교차값에 기초하여 효과음 또는 섬광을 출력한다.
상기 주 단말과 상기 부 단말은 3G 통신망, 4G 통신망 및 근거리 통신 중 어느 하나에 의해 서로 통신할 수 있다.
상기 4G 통신망은 WiFi 망 및 LTE 망을 포함할 수 있다.
상기 주 단말 및 부 단말 각각은 지자기센서, 중력센서, 가속도센서, 자이로센서(Gyroscope sensor) 및 방향(orientation) 센서 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 주 단말은 상기 제1 센서 데이터를 계수값으로 한 제1 벡터 방정식 및 상기 제2 센서 데이터를 계수값으로 한 제2 벡터 방정식을 구성하고 상기 제1 및 제2 벡터 방정식으로 된 연립 방정식을 생성하고 풀며, 상기 연립 방정식의 해를 상기 교차값으로서 구할 수 있다.
상기 대전 게임이 광선검 게임이면, 상기 제1 벡터 방정식은 상기 주 단말의 위치로부터 상기 주 단말의 방향으로 연장된 연장선을 나타내며, 상기 제2 벡터 방정식은 상기 부 단말의 위치로부터 상기 부 단말의 방향으로 연장된 연장선을 나타낼 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 유저는 스마트폰 단말을 이용하여 더 현실감이 느껴지도록 직접적으로 대전 게임을 즐길 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 단말들 간의 통신 관계를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라 2명의 유저들이 직접적으로 대전 게임을 하는 경우를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 대전 게임을 수행하는 단말들에서의 동작을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주 단말에서의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 대전 게임을 수행하는 2개의 단말에 관련된 직선이 교차되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명을 적용한 예인 광선검 게임에서의 단말기들 사이의 방향 및 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명을 적용한 예인 야구 게임에서의 단말기들 사이의 방향 및 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명을 적용한 예인 서부대결 게임에서의 단말기들 사이의 방향 및 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부 단말에서의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타내는 블록 구성도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태들에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 단말들 간의 통신 관계를 나타낸 도면이다.
본 발명은 스마트폰과 같은 단말을 이용하여 적어도 2명의 유저들이 직접적으로 대전 게임을 즐길 수 있도록 한다. 이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 2 이상의 단말들(12,22)이 이동통신망(110)을 통해 서로 통신한다. 또한, 각 단말(12,22)은 이동통신망(110)을 통해 인터넷망(120)에 접속하여 게임 서버(130)에 접속할 수 있다. 이동통신망(110)은 3G 통신망 또는 4G 통신망, 예컨대, WiFi 망 또는 LTE 망 등이 될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 대전 게임을 수행하는 단말들(12,22)는 이동 통신망을 이용하지 않고 즉, AP(Access Point)를 이용하지 않고 근거리 통신 방식을 통해 직접 통신할 수 있다. 이 경우, 단말들(12,22)는 예컨대, WiFi 애드혹 통신이나 블루투스 통신 방식에 따라 서로 통신할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따라 2명의 유저들이 직접적으로 대전 게임을 하는 경우를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따라, 2명의 유저들은 각각 자신의 단말(12,22)을 실제의 손이나 배트인 것처럼 이용하여 예컨대, 야구 게임을 하고 있다. 야구 게임시, 한 명의 유저(10)는 타자가 되고, 다른 한 명의 유저(20)는 투수가 된다. 또한, 적어도 2명의 유저들은 다른 대전 게임 예컨대, 단말(12,22)을 실제 광선검이나 총처럼 이용하여 광선검 게임이나 서부 대결 게임을 즐길 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 대전 게임을 수행하는 단말들에서의 동작을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따라, 유저들이 직접 대면하여 단말들(12,22)을 이용하여 대전 게임을 수행할 때, 유저들의 단말들(12,22)은 자신이 포함하고 있는 센서부에 의해 검출된 센서 데이터를 상대방 단말(22,12)에게 전송한다. 그리고, 단말들(12,22)은 센서 데이터를 이용하여 대전 게임의 수행에 따른 효과음, 진동 및 섬광 등을 출력한다. 이하 도 3을 참조하여 대전 게임을 수행하는 단말들에서의 동작을 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 먼저, 대전 게임을 수행하는 단말들(12,22)중 적어도 하나는 주 단말(마스터 단말)이 되고, 나머지 단말은 부 단말(슬레이브 단말)이 된다. 단말들(12,22) 중 어느 단말이 주 단말 또는 부 단말이 되는 지는 미리 결정된 조건에 따라 결정될 수 있다. 대전 게임의 시작시에 단말들(12,22)은 대전 게임을 수행할 상대방 단말을 결정한다. 예컨대, 단말들(12,22)은 이동 통신망을 통해 대전 게임을 수행한다면, 상대 단말의 전화번호를 유저에게 요청할 수 있다. 그에 따라, 단말의 유저는 대전 게임을 수행할 단말의 전화번호를 입력 또는 선택한다. 또는 주 단말(12)과 부 단말(22)이 블루투스와 같은 근거리 통신을 통해 통신하는 경우에는 자신의 전화번호를 상대 단말에게 전송하고 상대 단말로부터 전화번호를 수신할 수 있다.
단말들(12,22)은 상대방 단말의 전화번호가 획득되면, 자신의 전화번호와 상대 단말의 전화번호를 비교하고, 비교 결과에 따라 자신이 주 단말 또는 부 단말이 될 지를 결정한다. 예컨대, 단말들(12,22)은 자신의 전화번호가 상대방 전화번호보다 큰 지를 판단하고 자신의 전화번호가 크면 자신을 주 단말로 결정한다. 본 실시예에서는 대전 게임을 수행하는 단말들중 어느 단말이 주 단말이 되는 지는 단말들의 전화번호에 좌우된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 주 단말 또는 부 단말의 결정은 다른 조건에 따라 이루어질 수 있다.
단말들(12,22)은 주 단말 또는 부 단말의 결정 후에 상대 단말로 이를 통지한다. 이는 단말들에게 주 단말 또는 부 단말의 결정을 확인시키기 위한 것이다. 이후, 주 단말(12) 및 부 단말(22)은 도 3에 도시된 바와 같이 동작한다.
다시 도 3을 참조하면, 주 단말(12) 및 부 단말(22)은 각각 단계 201 및 단계 203에서 게임 초기 설정이 완료되었는 지를 판단한다. 게임 초기 설정은 예컨대, 단말들(12,22)의 유저들이 대전 게임의 시작 버튼을 누름으로써 수행될 수 있다. 게임 초기 설정은 주 단말(12) 및 부 단말(22)이 게임 시작시의 위치를 상대 단말(22,12)로 전송하고 이들 위치가 미리 결정된 범위 이내이면 완료될 수 있다.
각 단말(12,22)은 자신의 위치를 파악할 수 있으며, 관련 기술은 당업자에게 널리 알려진 기술이다. 특히, 최근에는 스마트폰의 보급에 따라, 단말의 위치에 관련된 많은 어플리케이션(Application)이 개발되어 보급되어 있다.
주 단말(12) 및 부 단말(22)은 상대 단말(22,12)의 위치를 수신하고 상대 단말의 위치가 자신의 위치를 기준으로 미리 결정된 범위 이내이면 게임 초기 설정을 완료한다. 이 경우, 주 단말(12) 및 부 단말(22)은 동일한 위치에서 대전 게임을 시작하는 것이 바람직하다. 예컨대, 주 단말(12) 및 부 단말(22)의 유저들이 동일한 위치에서 게임 시작 버튼을 선택할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 하나의 단말의 위치를 기준으로 다른 단말의 위치가 미리 결정된 범위 이내에 있으면 게임 초기 설정을 완료한다.
주 단말(12) 및 부 단말(22)은 게임 초기 설정을 완료한 후 각각 단계 205 및 단계 207에서 센서 데이터를 판독한다. 주 단말(12) 및 부 단말(22)은 각각 지자기센서, 중력센서, 가속도센서, 자이로센서(Gyroscope sensor) 및 방향(orientation) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 단말(12,22)은 이들 센서들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 유저가 움직이는 각도를 센싱하는 방향센서 또는 자이로센서와 가속도센서로부터의 센서 데이터를 조합하면, 곡선의 각도를 예측하면서 센싱이 가능하기 때문에 실제로 유저가 하는 모든 움직임을 보다 정확하게 인지할 수 있다.　또한, 지자기센서와 가속도센서의 조합이 유사한 효과를 얻을 수 있지만, 반응속도와 정확성이 떨어질 수 있다.
부 단말(22)은 적어도 하나의 센서로부터 센서 데이터를 판독한 후 단계 211에서 상대 단말(12)로 자신의 센서 데이터를 전송한다. 센서 데이터는 단말(22)의 방향 및 속도를 포함한다.
그러면, 주 단말(12)은 단계 213에서 자신의 센서 데이터 및 상대 단말의 센서 데이터 즉, 주 단말 및 부 단말의 센서 데이터를 이용하여 교차값을 계산한다. 교차값은 하나의 대전 게임을 수행하는 단말들의 위치들 사이의 관계를 나타낸 값이다. 예컨대, 교차값은 주 단말의 위치 및 방향에 대한 부 단말의 위치 및 방향의 상대적 값을 나타낼 수 있다. 구체적으로 교차값은 주 단말의 위치로부터 어느 정도 떨어져 있는 지를 나타낼 수 있다. 또한, 교차값은 주 단말의 방향을 기준으로 부 단말의 방향이 어느 방향인 지를 나타낼 수 있다.
주 단말(12)은 단계 215에서 교차값이 미리 결정된 범위 이내인지를 판단하고, 미리 결정된 범위 이내이면 단계 217로 진행하여 교차값을 부 단말(22)로 전송한다.
주 단말(12)은 교차값을 부 단말(22)로 전송한 후 단계 219에서 교차값에 대응한 효과음 또는 섬광을 출력한다. 이와 유사하게, 부 단말(22)은 주 단말(12)로부터 교차값을 수신하면, 단계 221에서 교차값에 따른 효과음 또는 섬광을 출력한다.
이와 같이, 본 발명에 따라 대전 게임을 하는 단말들은 다양한 게임에서 각 단말의 위치 및 방향을 센서(들)을 통해 검출한다. 단말들 중 하나의 단말에서 단말들의 위치 및 방향 사이의 관계를 나타내는 교차값을 구하고, 교차값이 미리 결정된 범위 이내이면 다른 단말로 교차값을 전송하여 대전 게임에 따른 진동, 효과음 또는 섬광을 발생시킨다. 예컨대, 두 단말로 구성되는 가상적인 광선검이나 배트가 상대방의 광선검이나 던진 공과 충돌하는 상황으로 판단하여 충돌음, 섬광 등의 효과를 나타내도록 할 수 있다.
이하, 대전 게임을 하는 주 단말 및 부 단말에서의 동작을 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주 단말에서의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 주 단말(12)은 단계 501에서 게임 준비가 완료되었는 지를 판단한다. 전술한 바와 같이, 게임 준비는 유저들이 대전 게임의 시작 버튼을 누름으로써 수행될 수 있다. 게임 준비는 주 단말(12)이 게임 시작시의 위치를 상대 단말(22)로 전송하고, 상대 단말(22)의 위치를 수신하고 상대 단말이 자신의 위치와 동일한 위치에 있으면 완료된다. 다르게는 전술한 바와 같이, 주 단말(12) 및 부 단말(22)은 상대 단말의 위치가 자신의 위치를 기준으로 미리 결정된 범위 내에 위치하면 게임 준비의 완료를 확인한다.
이어서, 주 단말(12)은 단계 503에서 센서 데이터를 읽는다. 즉, 주 단말(12)은 구비된 센서들로부터의 센서값을 판독한다. 그리고, 주 단말(12)은 단계 505에서 부 단말의 센서 데이터를 수신하는 지를 판단한다.
주 단말(12)은 부 단말로부터 센서 데이터를 수신하면 단계 507에서 벡터방정식의 계수값을 결정한다. 센서 데이터는 센서 데이터는 단말(12,22)의 방향 및 속도를 포함한다. 벡터방정식의 계수값들은 주 단말(12)의 방향 및 속도를 이용하여 산출된 벡터값 및 부 단말(22)의 방향 및 속도를 이용하여 산출된 벡터방정식이 될 수 있다. 즉, 주 단말(12)은 주 단말(12)에 관련된 벡터 방정식 및 부 단말(22)에 관련된 벡터 방정식을 구성한다.
그럼 다음, 주 단말(12)은 단계 509에서 주 단말(12)에 관련된 벡터 방정식 및 부 단말(22)에 관련된 벡터 방정식으로 구성된 연립 방정식을 생성한 후 이 연립 방정식을 푼다.
주 단말 및 부 단말에 관련한 벡터 방정식들 및 이들 벡터 방정식들의 연립 방정식에 대하여 설명한다.
전술한 바와 같이, 주 단말 또는 부 단말에 구비된 센서들 중에서 방향센서를 이용하여 x, y, z 방향의 기울어진 정도를 알 수 있다. 또한 가속도센서로부터 x, y, z 각 방향의 가속도 정보도 알 수 있다.
이제 방향센서의 기울어짐 정보와 가속도센서의 가속도 정보를 사용하여 단말의 위치 변경에 따라 x, y, z 각 방향에서 이동한 거리를 추정하여 각 단말의 양끝단 두 점의 좌표를 알아낸다.
단말기 중심의 초기 위치를 (0, 0, 0)로 하고 초기 속도가 각 방향으로 모두 0이라고 하면 시간 경과시 단말기 중심의 위치는 초기거리
Figure 112012030036515-pat00001
, 초기속도
Figure 112012030036515-pat00002
, 가속도
Figure 112012030036515-pat00003
라고 할 때
Figure 112012030036515-pat00004
으로 주어진다.
따라서, t=0일 때 일 때, 원점으로부터의 거리는
Figure 112012030036515-pat00005
, 속도는
Figure 112012030036515-pat00006
이다. t=Δt 경과 시, 원점으로부터의 거리는
Figure 112012030036515-pat00007
, 속도는
Figure 112012030036515-pat00008
이다. 또한, t=2Δt 경과시, 원점으로부터의 거리는
Figure 112012030036515-pat00009
, 속도는
Figure 112012030036515-pat00010
이고, t=3Δt 경과시, 원점으로부터의 거리는
Figure 112012030036515-pat00011
, 속도는
Figure 112012030036515-pat00012
등으로 주어진다.
따라서 시간
Figure 112012030036515-pat00013
경과 시 x축 방향의 가속도가
Figure 112012030036515-pat00014
, 이전 시점의 속도가
Figure 112012030036515-pat00015
, 이전 시점의 거리가
Figure 112012030036515-pat00016
일 때 x 축에서 원점으로부터의 거리는 다음 수학식 1과 같다.
Figure 112012030036515-pat00017
마찬가지로 시간
Figure 112012030036515-pat00018
경과 시 y축 방향의 가속도가
Figure 112012030036515-pat00019
, z축 방향의 가속도가
Figure 112012030036515-pat00020
이고, 이전 시점의 속도가
Figure 112012030036515-pat00021
,
Figure 112012030036515-pat00022
, 이전 시점의 거리가
Figure 112012030036515-pat00023
,
Figure 112012030036515-pat00024
일 때 y, z축에서 원점으로부터의 거리는 다음 수학식 2 및 수학식 3과 같다.
Figure 112012030036515-pat00025
Figure 112012030036515-pat00026
이에 따라, 시간
Figure 112012030036515-pat00027
경과 후, 단말기 중심의 위치 좌표는 (xk, yk, zk)로 나타난다. 이와 같이, 단말기 중심의 위치 좌표는 알아냈지만 단말기의 중심이 게임 시작시의 원점으로부터 얼마나 떨어져 있는지만 파악이 된 상태이므로, 방향센서로부터 얻은 정보를 이용하여 두 단말의 양끝단의 좌표를 찾아야 한다.
단말기의 길이가 l이면, 단말기 중심에서 단말기 끝단까지 거리는 l/2 이며, 방향센서로부터 얻어진 pitch 각도가 θ, azimuth 각도가 ρ이면, 중심의 좌표가 (0,0,0) 일 때 단말기 끝부분의 좌표는
Figure 112012030036515-pat00028
로 주어진다. 방향센서값과 좌표계의 각도가 90°차이가 나므로 α= 90°를 더해줘야 한다.
이 때, 단말기로부터의 roll 정보는 게임의 편의를 위해 고려하지 않을 수 있다. 본 실시예에서는 roll 정보는 고려하지 않는다.
중심의 좌표가 수학식 1 내지 수학식 3에 의해 주어지면, 단말기의 양 끝의 좌표값은 다음 수학식 4과 같이 표현된다.
Figure 112012030036515-pat00029
그에 따라, 가상공간 내에서의 단말기의 양 끝 단의 좌표도 구할 수 있게 되었다.
이제 광선검 게임 등에서 중심이 되는 경우인, 두 단말기의 길이 방향으로 연장시킨 두 직선이 도 5와 같이 가상공간 내에서 교차되는 경우에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 대전 게임을 수행하는 2개의 단말에 관련된 직선이 교차되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 나타낸 게임에 사용되는 두 단말의 양끝점 A, B와 C, D는 수학식 4에서 주어진 좌표값을 가진다. 이 때 점 A(x1, y1, z1)과 B(x2, y2, z2)를 지나는 직선의 식은 다음 수학식 5와 같다.
Figure 112012030036515-pat00030
점 C(x3, y3, z3)과 D(x4, y4, z4)를 지나는 직선의 식은 다음 수학식 6 및 수학식 7과 같다.
Figure 112012030036515-pat00031
Figure 112012030036515-pat00032
두 직선이 교차되는 점에서 상기 수학식 7의 각각의 x, y, z 값은 수학식 5에서도 같은 값을 가지므로 대입하면 다음 수학식 8과 같다.
Figure 112012030036515-pat00033
상기 수학식 8로부터 다음 수학식 9의 관계가 성립한다.
Figure 112012030036515-pat00034
Figure 112012030036515-pat00035
Figure 112012030036515-pat00036
상기 수학식 9에서 매개변수 t 의 값은 두 직선의 좌표값들을 적용하여 계산이 가능함을 알 수 있다. 이 t 의 세 값이 일치하면 두 직선이 교차한다는 의미이며 이 때 교차된 점의 좌표는 수학식 7에서 구할 수 있다. 이렇게 구한 교차점의 좌표가 점 A, B, C, D로부터 단말의 가상 길이(예로써 광선검 게임의 경우 광선검의 길이)의 범위를 벗어나는 경우에는 충돌 상황에서 제외시킨다. 수학식 9의 계산에서 어느 한 식의 분모가 0이 되어 t 의 값을 구할 수 없으면 다른 식에서 t 의 값을 구하여 서로 같은지 비교하거나 일치하는 좌표값들을 고려하여 교차 여부를 판단하고 교차점의 좌표값을 구한다.
이러한 방식으로 대전 게임을 수행하는 단말들의 벡터방정식들을 구하고 벡터방정식들로 연립방정식을 구성한 후 연립 방정식의 해 즉, 두 단말의 연장선들 사이의 교차점을 구할 수 있다.
주 단말(12)은 연립 방정식을 푼 후 단계 511에서 해당 연립 방정식의 해가 미리 결정된 범위 이내 인지를 판단한다. 미리 결정된 범위는 대전 게임이 광선검 게임이면 미리 결정된 검의 길이일 수 있고, 대전 게임이 야구 게임이 미리 결정된 배트의 길이일 수 있다.
이에 대해 도 6 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 따라 다양한 게임에서 단말기들 사이의 방향 및 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 광선검 게임에서의 단말기들 사이의 방향 및 위치 관계를 설명한다. 도 5를 참조하면, 단말들(12,22)의 유저들은 각 단말을 광선검으로 사용하여 서로 대전할 수 있다. 도시된 바와 같이, 각 단말의 3차원 공간 상의 위치로부터 검출된 방향으로 연장된 연장선들이 서로 교차하고 있다. 두 연장된 직선들에 대한 연립 방정식을 구성하여 두 방정식을 연립시킨 해가 있는지를 판단한다.
도 7은 야구 게임에서의 단말기들 사이의 방향 및 위치 관계를 설명한다. 도 7을 참조하면, 단말들(12,22)의 유저들은 각 단말을 타자의 배트와 투수의 투구하는 손으로 사용하고 있다. 도시된 바와 같이, 주 단말(12)은 투수의 공을 던지는 동작을 묘사할 수 있도록 투구 동작의 마지막 순간을 가속도 센서로 인지하여 그 시점에서의 단말이 향하는 방향으로 연장시킨 직선 상에서 가속도 센서에서 측정된 데이터를 바탕으로 추정되는 공의 궤적의 방정식을 구한다. 또한, 주 단말(12)은 다른 단말(22)에 관련하여 타자의 동작을 묘사할 수 있도록 3차원 공간에서 그 단말의 현재 위치에서 단말의 길이 방향으로 연장시킨 직선의 방정식을 구한다. 주 단말(12)은 두 방정식의 해가 있고 그 해의 범위가 타자측 단말의 가상적인 배트 길이 내에 있을 때 투수가 던진 공을 타자가 맞춘 것으로 판단한다. 이때, 주 단말(12)은 교차하는 각도로부터 타구 결과를 파울, 홈런, 안타, 아웃 중에 하나로 선택할 수 있다.
도 8은 서부대결 게임에서의 단말기들 사이의 방향 및 위치 관계를 설명한다. 도 8을 참조하면, 단말들(12,22)의 유저들은 각 단말을 예컨대 총으로 사용하여 서로 대전할 수 있다. 주 단말(12)은 각 단말을 시작점으로 하여 연장시킨 두 직선에 대한 방정식을 구성하여 각 방정식과 상대 단말의 위치 좌표와 교차되는 해가 있는지를 판단한다.
주 단말(12)은 연립 해당 연립 방정식의 해가 미리 결정된 범위 이내에 있는 것으로 판단하면 단계 513에서 충돌(적중) 상황 즉, 게임 액션을 부 단말(22)로 송신한다. 그리고, 주 단말(12)은 단계 515에서 진동 모터를 구동하고, 단계 517에서 효과음 및 섬광을 출력한다. 주 단말(12)의 유저는 진동 또는 효과음에 의해 대전 게임에서 충돌이 발생하였는 지를 판단할 수 있다.
예컨대, 게임을 하는 유저는 단말의 디스플레이 화면에 나타나는 섬광과 스피커로부터의 충돌음을 보고 들을 수 있다. 따라서 두 사람만 게임을 하는 경우에는 별도의 디스플레이 장치가 없어도 된다. 만약 게임 당사자 또는 제3자는 와이파이 통신 등을 통해 게임의 상황을 제3의 단말 등으로 수신 받아 단말기나 다른 디스플레이 장치를 통해 게임을 하는 두 사람의 아바타가 화면 안에서 대결을 하는 장면을 보도록 구성할 수 있다.
여기에서, 주 단말(12)은 충돌을 실시간으로 판단하기 위해서는 자이로 센서와 가속도 센서 등의 센서에서 측정된 값들로 연립방정식의 계수값을 주기마다 계속 갱신하고 방정식을 풀어야 한다. 이 주기값이 짧을수록 실시간에 근접한 판단이 가능해진다. 대전 게임에서 게임 액션의 계산은 두 단말 중에 하나(예컨대, 주 단말)에서 이루어질 수 있지만 이동통신망을 통해 연결된 게임서버에 의해서도 이루어질 수 있다. 주단말이 이를 수행한다고 할 때 이러한 계산을 위해 다른 단말은 무선 통신을 통하여 측정된 값을 게임 액션을 계산하는 단말(주단말)로 전달한다. 그에 따라, 주 단말(12)은 도 9에 도시된 동작의 흐름을 미리 결정된 간격으로 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부 단말에서의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 부 단말(22)은 단계 601에서 게임 준비가 완료되었는 지를 판단한다. 전술한 바와 같이, 게임 준비는 유저들이 대전 게임의 시작 버튼을 누름으로써 수행될 수 있다. 부 단말(22)은 상대 단말의 위치가 자신과 동일한 위치에 있으면 또는 자신의 위치를 기준으로 미리 결정된 범위 내에 위치하면 게임 준비의 완료를 확인한다.
이어서, 부 단말(22)은 단계 603에서 센서 데이터를 읽는다. 즉, 부 단말(22)은 구비된 센서들로부터의 센서값을 판독한다. 그리고, 부 단말(22)은 단계 605에서 부 단말의 센서 데이터를 주 단말(12)로 송신한다.
이어서, 부 단말(22)은 단계 607에서 주 단말(12)로부터 충돌(적중) 상황 즉, 게임 액션을 수신하는 지를 판단한다. 부 단말(22)은 주 단말(12)로부터 게임 액션을 수신하면 단계 609에서 진동 모터를 구동하고, 단계 611에서 효과음 및 섬광을 출력한다. 부 단말(22)의 유저는 진동 또는 효과음에 의해 대전 게임에서 충돌이 발생하였는 지를 판단할 수 있다. 전술한 바와 같이, 부 단말(22)의 유저는 단말의 디스플레이 화면에 나타나는 섬광과 스피커로부터의 충돌음을 보고 들을 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타내는 블록 구성도이다.
도 10을 참조하면, 단말(300)은 제어프로세서부(310), 무선 통신부(320), 센서부(330), 효과음 출력부(340), 섬광 출력부(350) 및 진동 모터(360)을 포함한다.
무선 통신부(320)는 이동 통신망에 접속하여 다른 단말들과 통신하며, 안테나(322)를 포함할 수 있다. 무선 통신부(320)는 3G 통신 방식 또는 4G 통신 방식, 예컨대, WiFi 통신 방식 또는 LTE 통신 방식에 따라 통신을 수행할 수 있다. 또는 무선 통신부(320)는 블루투스나 WiFi 애드혹방식과 같은 근거리 통신을 통해 다른 단말과 통신할 수 있다.
센서부(330)는 3차원 공간에서 단말의 현재 위치(x,y,z 좌표)와 운동 방향(방향 벡터)를 제공할 수 있다. 이를 위해 센서부(330)는 지자기센서, 중력센서, 가속도센서, 자이로센서(Gyroscope sensor) 및 방향(orientation) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 센서부(330)는 상기 센서들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 유저가 움직이는 각도를 센싱하는 자이로센서 또는 방향센서와 가속도센서를 조합하면, 곡선의 각도를 예측하면서 센싱이 가능하기 때문에 실제로 유저가 하는 모든 움직임을 보다 정확하게 인지할 수 있다.　또한, 지자기센서와 가속도센서의 조합이 자이로센서 또는 방향센서와 가속도 센서의 조합과 유사한 효과를 얻을 수 있지만, 반응속도와 정확성이 떨어질 수 있다.
제어프로세서부(310)는 전술한 주 단말 또는 부 단말의 동작을 수행할 수 있다. 즉, 제어 프로세서부(310)는 단말(300)이 주 단말로 결정되면 주 단말의 동작을 수행하고, 부 단말로 결정되면 부 단말의 동작을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어프로세서부(310)은 대전 게임을 구현한 어플리케이션을 탑재하고 해당 어플리케이션이 수행되는 플랫폼의 역할을 할 수 있다.
효과음 출력부(340)는 게임 액션이 발생하였을 때 제어프로세서부(310)로부터의 명령에 따라 게임 액션에 부합하는 효과음을 단말 외부로 출력할 수 있다. 예컨대, 효과음 출력부(340)는 스피커일 수 있다.
섬광 출력부(350)는 게임 액션이 발생하였을 때 제어프로세서부(310)로부터의 명령에 따라 게임 액션에 부합하는 섬광을 단말 외부로 출력할 수 있다. 예컨대, 효과음 출력부(340)는 디스플레이일 수 있다.
진동 모터(360)는 게임 액션이 발생하였을 때 제어프로세서부(310)로부터의 명령에 따라 게임 액션에 부합하는 진동을 발생시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따라 유저는 단말을 이용하여 직접적으로 실감을 느낄 수 있는 대전 게임을 즐길 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 주 단말의 유저 12: 주 단말
20: 부 단말의 유저 22: 부 단말

Claims (12)

  1. 스마트폰 단말들 사이에서 직접 대전 게임을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 스마트폰 단말들 중 하나를 주 단말로 결정하고 다른 단말을 부 단말을 결정하는 단계;
    상기 부 단말이 자신의 위치 및 방향을 포함하는 제1 센서 데이터를 판독하고 상기 주 단말로 전송하는 단계;
    상기 주 단말이 자신의 위치 및 방향을 포함하는 제2 센서 데이터를 판독하는 단계;
    상기 주 단말이 상기 부 단말로부터의 제1 센서 데이터 및 상기 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 주 단말의 위치 및 방향에 대한 상기 부 단말의 위치 및 방향의 상대적 값을 나타내는 교차값을 생성하는 단계;
    상기 주 단말이 상기 교차값이 미리 결정된 범위 이내 인지를 판단하고 상기 교차값이 상기 미리 결정된 범위 이내이면 상기 부 단말로 상기 교차값을 전송하는 단계; 및
    상기 주 단말 및 부 단말이 각각 상기 교차값에 기초하여 효과음 또는 섬광을 출력하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 교차값을 생성하는 단계는,
    상기 주 단말의 길이 방향이 향하는 방향으로 연장시킨 직선상에 생성되며 상기 제1 센서 데이터를 계수값으로 하는 제1 벡터 방정식을 구성하는 단계와,
    상기 부 단말의 길이 방향이 향하는 방향으로 연장시킨 직선상에 생성되며 상기 제2 센서 데이터를 계수값으로 한 제2 벡터 방정식을 구성하는 단계와,
    상기 제1 벡터 방정식과 상기 제2 벡터 방정식으로 된 연립 방정식을 생성하고 푸는 단계와,
    상기 연립 방정식의 해를 상기 교차값으로서 구하는 단계를 포함하는 대전 게임 수행 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 대전 게임이 광선검 게임이면, 상기 제1 벡터 방정식은 상기 주 단말의 위치로부터 상기 주 단말의 방향으로 연장된 연장선을 나타내며, 상기 제2 벡터 방정식은 상기 부 단말의 위치로부터 상기 부 단말의 방향으로 연장된 연장선을 나타내는 대전 게임 수행 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주 단말 및 부 단말의 결정 단계는
    상기 단말들의 전화번호들을 비교하는 단계;
    상기 단말들의 전화번호들 중 큰 전화번호를 가진 단말을 주 단말로 결정하는 단계; 및
    상기 단말들의 전화번호들 중 작은 전화번호를 가진 단말을 부 단말로 결정하는 단계를 포함하는 대전 게임 수행 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주 단말 및 부 단말의 결정 단계 후에
    상기 주 단말 및 상기 부 단말이 그들의 위치가 서로 동일하거나 상기 주 단말의 위치에 대해 상기 부 단말의 위치가 미리 결정된 범위 이내인 경우 다음 단계로 진행하는 단계를 더 포함하는 대전 게임 수행 방법.
  7. 대전 게임 수행 시스템에 있어서,
    대전 게임이 시작되면 자신의 위치 및 방향을 포함하는 제1 센서 데이터를 판독하는 주 단말; 및
    대전 게임이 시작되면 자신의 위치 및 방향을 포함하는 제2 센서 데이터를 판독하여 상기 주 단말로 전송하는 부 단말을 포함하며,
    상기 주 단말은 상기 부 단말로부터의 제1 센서 데이터 및 상기 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 주 단말의 위치 및 방향에 대한 상기 부 단말의 위치 및 방향의 상대적인 값을 나타내는 교차값을 생성하고-여기서, 상기 주 단말은 상기 주 단말의 길이 방향이 향하는 방향으로 연장시킨 직선상에 생성되며 상기 제1 센서 데이터를 계수값으로 하는 제1 벡터 방정식을 구성하고, 상기 부 단말은 상기 부 단말의 길이 방향이 향하는 방향으로 연장시킨 직선상에 생성되며 상기 제2 센서 데이터를 계수값으로 하는 제2 벡터 방정식을 구성하고, 상기 주 단말은 상기 제1 벡터 방정식과 상기 부 단말로부터의 상기 제2 벡터 방정식으로 된 연립 방정식을 생성하고 풀며, 상기 연립 방정식의 해를 상기 교차값으로서 구함-, 상기 교차값이 미리 결정된 범위 이내 인지를 판단하고 상기 교차값이 상기 미리 결정된 범위 이내이면 상기 부 단말로 상기 교차값을 전송하며,
    상기 주 단말 및 부 단말이 상기 교차값에 기초하여 효과음 또는 섬광을 각각 출력하는 대전 게임 수행 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 주 단말과 상기 부 단말은 3G 통신망, 4G 통신망 및 근거리 통신중 어느 하나에 의해 서로 통신하는 대전 게임 수행 시스템.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 주 단말 및 부 단말 각각은 지자기센서, 중력센서, 가속도센서, 자이로센서(Gyroscope sensor) 및 방향(orientation) 센서 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함하는 대전 게임 수행 시스템.
  11. 삭제
  12. 제7항에 있어서,
    상기 대전 게임이 광선검 게임이면, 상기 제1 벡터 방정식은 상기 주 단말의 위치로부터 상기 주 단말의 방향으로 연장된 연장선을 나타내며, 상기 제2 벡터 방정식은 상기 부 단말의 위치로부터 상기 부 단말의 방향으로 연장된 연장선을 나타내는 대전 게임 수행 시스템.
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