KR101610706B1 - 가상 체험 시뮬레이션 장치 - Google Patents

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Abstract

가상 체험 시뮬레이션 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 체험자로부터 방향 전환 명령을 입력받는 방향 조작부; 체험자의 움직임에 의한 진동 신호를 감지하는 진동 센싱부; 및 상기 방향 전환 명령 및 상기 진동 신호에 상응하는 아바타의 이동 속도를 산출하고, 산출된 이동 속도로 이동하는 아바타의 시점이 반영되는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성하는 제어부;를 포함하는 가상 체험 시뮬레이션 장치가 제공된다.

Description

가상 체험 시뮬레이션 장치{SIMULATION APPARATUS FOR VIRTUAL EXPERIENCE}
본 발명은 가상 체험 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 체험자로부터 입력되는 방향 전환 명령 및 체험자의 움직임에 의해 발생하는 진동 신호의 조합에 따라 변화하는 아바타의 시점에 상응하는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성하는 장치에 관한 것이다.
가상 체험이란 실제로 존재하는 공간은 아니지만 체험자가 실제 상황인 것처럼 몰입할 수 있도록 인위적으로 만들어낸 공간에서 진행되는 경험을 의미한다. 이러한 가상 체험을 제공하는 대표적인 분야로는 스포츠, 전투기 조종, 운전, 슈팅 게임, 모의 사격 훈련 등을 들 수 있다.
특히, 전시 또는 대 테러 상황에 대비하여 군인이나 경찰 또는 이와 유사한 임무를 수행하는 자들에게 가장 중요한 훈련 중 하나는 바로 개인 화기에 대한 사격 훈련이다. 이러한 사격 훈련은 장애물의 유무 또는 장소 등에 따라 다양한 시나리오별로 다르게 진행될 수 있는데, 실탄을 이용하여 사격 훈련을 실시하는 경우 그 위험성이 매우 높을 뿐만 아니라 총격에 따른 소음이 상당히 큰 관계로 실탄을 이용한 훈련은 장소와 인원에 있어서 매우 제약된 환경에서만 진행할 수 있다는 문제가 따른다.
이에 따라, 최근에는 실탄을 사용하지 않고도 각 시나리오에 따라 모의 사격 훈련을 실시할 수 있도록 하는 기술들이 개시된 바 있으며, 그 중 하나로서 특허문헌 1을 들 수 있다.
도 1은 특허문헌 1에 따른 시뮬레이션 사격용 총의 조작을 통해 영상을 변화시키는 일 예를 도시한 것이다. 시뮬레이션 사격용 총에 구비되는 제1 및 제2 조작부가 사격자에 의해 조작됨에 따라 사격자에 대한 가상의 이동과 시선 변화가 영상에 반영된다.
특허문헌 1에 따르면 실탄을 사용하지 않으면서도 공간의 제약에서 벗어나 체험자에게 일정 수준의 몰입감을 제공할 수 있다. 그러나, 시뮬레이션 영상에 반영되는 사격자의 이동과 시선 변화는 오로지 조이스틱 형태로 제공되는 제1 및 제2 조작부로부터 전달되는 신호에 의해서만 결정될 뿐, 사격자가 자신의 신체를 의도적으로 움직여서(예컨대, 걷기, 뛰기 등) 아바타의 자세 또는 동작을 가상적으로 선택하고, 이러한 아바타의 시점을 반영하여 시뮬레이션 영상을 변화시키는 것이 불가능하다.
즉, 사격 훈련을 포함하는 가상 체험 시뮬레이션에 대한 만족도와 그에 따른 성과를 향상시키기 위해서는, 사격자 자신의 신체 움직임이 시나리오별 영상의 변화에 반영되어야만 함에도 불구하고, 특허문헌 1은 사격자의 발이 특정 위치에 고정된 채로 단순히 손가락을 이용해 조작부를 조작하여 시뮬레이션 영상을 변화시킬 수 밖에 없으므로, 체험자에게 충분한 몰입감을 제공하지 못한다는 한계가 있다.
대한민국 등록특허공고 제10-1196672호: 시뮬레이션 사격용 총(2012.11.06)
본 발명은 전술된 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 체험자의 방향 조작 및 움직임에 의해 발생하는 진동을 시뮬레이션 영상에 반영하여 협소한 체험 공간에서도 체험자에게 충분한 몰입감을 줄 수 있는 가상 체험 시뮬레이션 장치를 제공하고자 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 체험자로부터 방향 전환 명령을 입력받는 방향 조작부; 체험자의 움직임에 의한 진동 신호를 감지하는 진동 센싱부; 및 상기 방향 전환 명령 및 상기 진동 신호에 상응하는 아바타의 이동 속도를 산출하고, 산출된 이동 속도로 이동하는 아바타의 시점이 반영되는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성하는 제어부;를 포함하는, 가상 체험 시뮬레이션 장치가 제공된다.
또한, 상기 방향 조작부는, 조이스틱, 누름 버튼 또는 터치 패드 중 적어도 어느 하나의 형태로 구현될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 방향 전환 명령으로부터 조작 방향 정보를 추출하는 제1 데이터처리모듈; 및 상기 조작 방향 정보를 근거로 상기 아바타 상체의 경사 방향을 결정하는 제2 데이터처리모듈;을 포함하고, 상기 경사 방향으로 상체가 기울어진 아바타의 시점이 반영되는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제2 데이터처리모듈이 상기 아바타를 중심으로 하는 복수개의 방향을 정의하고, 상기 복수개의 방향 중 어느 하나를 상기 경사 방향으로 결정하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 정의된 복수개의 방향은, 상기 아바타를 중심으로 하는 제1 방향 내지 제8 방향이고, 상기 제1 방향 내지 제8 방향 중 서로 인접한 두 방향의 사이 각도는 45도일 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 방향 전환 명령으로부터 조작 크기 정보를 추출하는 제3 데이터처리모듈; 및 상기 조작 크기 정보에 상응하도록 상기 경사 방향에 대한 상기 아바타의 상체 기울기를 조절하는 제4 데이터처리모듈;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 조작 크기 정보가 기 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 제4 데이터처리모듈이 상기 아바타의 상체 기울기를 기 설정된 한계 기울기로 유지시키도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 조작 크기 정보가 상기 제1 기준값보다 큰 경우, 상기 방향 전환 신호에 대응하는 방향에 대하여 기 설정된 제1 속도로 이동하는 아바타의 시점이 반영되는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 진동 센싱부로부터 전달되는 진동 신호에 상응하는 상기 아바타의 이동 속도 정보를 산출하는 제5 데이터처리모듈; 을 포함하고, 상기 방향 전환 신호에 대응하는 방향에 대하여 상기 이동 속도로 이동하는 아바타의 시점이 반영되는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 체험자의 방향 조작 및 움직임에 의해 발생하는 진동을 시뮬레이션 영상에 반영하여 협소한 체험 공간에서도 체험자에게 충분한 몰입감을 줄 수 있는 가상 체험 시뮬레이션 장치를 제공할 수 있다.
또한, 진동 센서에 의해 감지되는 신호에 포함된 진동 횟수, 진동 강도 및 진동 주기 등의 정보에 근거하여 아바타의 이동 속도를 산출하고, 이를 시뮬레이션 영상에 반영함으로써 체험자에게 보다 생동감 넘치는 가상 체험 환경을 제공할 수 있다.
또한, 방향 조작 명령에 포함된 조작 방향 정보와 조작 크기 정보에 근거하여 아바타의 자세 변화 및 각 자세별 기울기를 시뮬레이션 영상에 독립적으로 반영할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 특허문헌 1에 따른 시뮬레이션 사격용 총의 조작을 통해 영상을 변화시키는 일 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 체험 시뮬레이션 장치의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 체험 시뮬레이션 장치의 방향 조작부가 가질 수 있는 다양한 형태를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 체험 시뮬레이션 장치의 방향 조작부에 입력되는 방향 전환 명령에 따라 제어부가 인지하는 아바타 자세를 도시한 것이다.
도 5는 도 4c에 도시된 자세에 대한 아바타의 시점이 반영되는 실제 시뮬레이션 영상을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 가상 체험 시뮬레이션 장치의 진동 센싱부에서 감지된 진동 신호에 따라 아바타의 이동 속도를 판단하는 일 예를 도시한 것이다.
도 7은 진동 신호에 근거하여 도 5에 도시된 아바타가 이동함에 따라 아바타의 시점이 반영되는 실제 시뮬레이션 영상을 도시한 것이다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 임의의 실시예는 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 체험 시스템 내 가상 체험 시뮬레이션 장치(100)의 개략적인 구성을 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 체험 시뮬레이션 장치(100)의 방향 조작부(110)가 가질 수 있는 다양한 형태를 도시한 것이다.
우선 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 체험 시뮬레이션 장치(100)는 방향 조작부(110), 진동 센싱부(120) 및 제어부(130)를 포함한다. 이때, 방향 조작부(110), 진동 센싱부(120) 및 제어부(130)는 각각에서 입력, 측정, 생성 또는 처리되는 데이터를 유무선 네트워크를 통해 상호 송수신할 수 있다. 이러한 유무선네트워크는 광대역 유선 인터넷망, 이동통신망, WiFi망, 모바일 와이맥스(예컨대, 와이브로), 지그비(Zigbee), 블루투스(bluetooth) 등의 통신망으로서 통신 단말이 서버에 접속할 수 있도록 지원하는 네트워크라면 특별한 제한은 없다.
방향 조작부(110)는 체험자(11)로부터 방향 전환 명령을 입력받는 구성이다. 이러한 방향 조작부(110)는 가상 체험이 활용되는 분야별로 다양한 부재에 장착될 수 있는데, 예를 들어 가상 사격 체험 시에는 도 2에 도시된 바와 같은 훈련용 총기(111)에 구비되어 체험자(11)가 손을 이용하여 조작을 가하면 해당 조작에 상응하는 방향 전환 명령을 제어부(130)로 전송한다.
본 발명에 따른 가상 체험 시뮬레이션 장치(100)의 일 구성인 방향 조작부(110)는 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 예를 들어 도 3a에 도시된 조이스틱, 도 3b에 도시된 누름 버튼, 도 3c에 도시된 터치 패드 등 체험자(11)에 의한 조작을 방향에 대한 설정 신호로 변환할 수 있는 형태이면 특별히 한정되지 않는다.
제어부(130)로 전송되는 방향 전환 명령에는 기본적으로 조작 방향 정보가 포함되고, 경우에 따라서는 조작 크기 정보가 추가적으로 포함될 수 있다. 조작 방향 정보 및 조작 크기 정보에 대한 구체적인 설명은 이하에서 별도로 서술하기로 한다.
진동 센싱부(120)는 체험자(11)의 몸체를 지지하도록 체험자(11)의 발 아래의 지면에 배치되거나 또는 체험자(11)의 신체 일부에 부착되어, 체험자(11)의 움직임에 의한 진동 신호를 감지한다. 예를 들어, 진동 센싱부(120)는 체험자(11)의 신발, 무릎, 허벅지 등의 신체에 착용 가능한 형태로 구현될 수 있다. 이러한 진동 센싱부(120)에는 적어도 하나 이상의 움직임 측정 센서가 구비될 수 있다. 이러한 움직임 측정 센서는 체험자(11)에 의한 움직임을 검출하는 센서로서 광섬유 진동 센서(fiber-optic vibration sensor), 가동 코일형 진동센서(moving coil-type vibration sensor), 압전센서(piezoelectric sensor) 등의 다양한 종류 중 적어도 어느 하나일 수 있고, 또는 관성방식, 자이로방식, 실리콘반도체 방식 등을 이용하는 가속도센서나 위치센서일 수 있다.
진동 센싱부(120)는 체험자(11)가 소정 속도로 '제자리 걷기', '제자리 뛰기'와 같이 움직임에 따라 발생하는 진동을 검출한다. 진동 센싱부(120)에 의해 검출되는 진동 신호에는 진동 횟수, 진동 강도 또는 진동 주기 등에 관한 정보가 포함될 수 있다.
이러한 진동 센싱부(120)는 지면에 배치되는 경우에 체험자(11) 1인을 수용할 수 있는 크기, 구체적으로 체험자(11) 1인이 올라탈 수 있는 넓이(바람직하게는 50cm X 50cm 이상)의 지지면이 구비되면 정상 동작할 수 있으므로, 매우 한정된 공간에서도 현실감 넘치는 가상 체험을 제공할 수 있다는 잇점이 있다.
제어부(130)는 방향 조작부(110)와 진동 센싱부(120)로부터 각각 송신되는 방향 전환 명령 및 진동 신호에 상응하는 아바타(12)의 자세와 이동 속도를 산출하고, 산출된 이동 속도로 이동하는 아바타(12)의 시점이 반영되는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성한다. 즉, 제어부(130)는 자세와 이동 속도가 변화함에 따라 함께 달라지는 아바타(12)의 시점이 시뮬레이션 영상 속에 반영될 수 있도록 시뮬레이션 영상 데이터를 변환한다.
제어부(130)에 의해 생성되는 시뮬레이션 영상 데이터는 도 2에 도시된 바와 같이 유무선 통신네트워크를 통해 영상 출력부(200) 측으로 전송될 수 있다. 영상 출력부(200)는 시뮬레이션 영상 데이터를 처리하여 실제 영상을 출력하는 구성으로서, 대표적인 예로서 도 2에 도시된 스크린(210) 상에 영상을 투영하는 빔 프로젝터를 들 수 있다. 또는, 영상 출력부(200)는 영상을 별도로 스크린(210)에 투명하지 않고 자체적으로 디스플레이하는 영상표시 장치(예컨대, LCD)일 수 있다. 또는, 영상 출력부(200)는 체험자(11)가 자신의 머리에 직접 착용한 상태로 가상 체험 시뮬레이션 영상을 제공받을 수 있는 HMD(Head Mounted Display)일 수 있다.
한편, 도 2에는 체험자(11) 1인만이 가상 체험 시뮬레이션 시스템을 통해 사격 체험을 수행하고 있는 것으로 도시되어 있으나, 복수의 체험자(11)가 동시에 가상 체험 시뮬레이션을 제공받을 수 있음은 당업자에게 자명하며, 이 경우 가상 체험 시뮬레이션 장치(100)는 체험자(11)들의 수와 동일한 개수의 방향 조작부(110) 및 진동 센싱부(120)를 포함하여 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 체험 시뮬레이션 장치(100)의 방향 조작부(110)에 입력되는 방향 전환 명령에 따라 제어부(130)가 인지하는 아바타(12) 자세를 도시한 것이다. 설명 상 편의를 위해 도 4에서는 방향 조작부(110)로서 도 3a에 도시된 조이스틱을 기준으로 도시하였다.
전술한 바와 같이 방향 조작부(110)에 입력되는 방향 전환 명령에는 조작 방향 정보 및 조작 크기 정보가 포함될 수 있다.
조작 방향 정보란 체험자(11)가 방향 조작부(110)에 조작을 가하는 방향에 대한 정보이다. 본 발명에 따른 가상 체험 시뮬레이션 장치(100)는 조작 방향 정보에 근거하여 시뮬레이션 영상을 조절할 수 있다.
제어부(130)는 하위 구성으로서 도 2에 도시된 바와 같이 제1 데이터처리모듈(131) 및 제2 데이터처리모듈(132)과 제3 데이터처리모듈(133) 및 제4 데이터처리모듈(134)을 포함할 수 있다.
제1 데이터처리모듈(131)은 방향 조작부(110)로부터 수신되는 방향 전환 명령으로부터 조작 방향 정보를 추출한다. 즉, 제1 데이터처리모듈(131)은 체험자(11)가 방향 조작부(110)를 어느 방향으로 조작하고 있는지에 대한 정보를 추출하는 것이다.
제2 데이터처리모듈(132)은 제1 데이터처리모듈(131)에 의해 추출된 조작 방향 정보에 근거하여 아바타(12)의 자세를 결정한다. 또한, 제2 데이터처리모듈(132)은 제어부(130)의 제어에 따라 아바타(12)를 중심으로 하는 복수개의 방향을 정의하고, 정의된 복수개의 방향 중 어느 하나를 아바타(12) 상체의 경사 방향으로 결정할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 실시예에 따르면, 제2 데이터처리모듈(132)에 의해 정의되는 복수개의 방향은 서로 인접한 두 방향 사이의 각도가 45도인 제1 내지 제8 방향일 수 있다. 즉, 아바타(12) 정면을 기준으로 할 때 시계방향으로 제1 방향은 0도, 제2 방향은 45도, 제3 방향은 90도, 제4 방향은 135도, 제5 방향은 180도, 제6 방향은 225도, 제7 방향은 270도, 제8 방향은 315도를 향하는 방향이다.
도 4a를 참조하면, 체험자(11)에 의해 방향 조작부(110)가 제1 방향으로 조작되면, 제2 데이터처리모듈(132)은 아바타(12)의 상체가 제1 방향에 대응하는 '전방으로 경사지는 자세'인 것으로 결정한다. 도 4b를 참조하면, 체험자(11)에 의해 방향 조작부(110)가 제5 방향으로 조작되면, 제2 데이터처리모듈(132)은 아바타(12)의 상체가 제5 방향에 대응하는 '후방으로 경사지는(즉, 상체가 뒤로 젖혀진) 자세'인 것으로 결정한다. 도 4c를 참조하면, 체험자(11)에 의해 방향 조작부(110)가 제3 방향으로 조작되면, 제2 데이터처리모듈(132)은 아바타(12)의 상체가 제3 방향에 대응하는 '우측방으로 경사지는 자세'인 것으로 결정한다. 도 4d를 참조하면, 체험자(11)에 의해 방향 조작부(110)가 제2 방향으로 조작되면, 제2 데이터처리모듈(132)은 아바타(12)의 상체가 제2 방향에 대응하는 '우측전방 45도로 경사지는 자세'인 것으로 결정한다.
한편, 제2 데이터처리모듈(132)에 의해 정의되는 복수개의 방향은 앞서 설명한 제1 내지 제8 방향으로 한정되는 것은 아니고, 가상 체험 시뮬레이션에 따라 다르게 정의될 수 있다.
제1 및 제2 데이터처리모듈(132)에 의한 데이터 처리가 완료되면, 제어부(130)는 결정된 경사 방향으로 상체가 기울어진 것으로 아바타(12)의 자세를 결정하고, 제어부(130)는 해당 자세에서의 아바타(12) 시점이 반영되는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성한 후 영상 출력부(200)로 전송한다. 제3 데이터처리모듈(133)은 방향 조작부(110)로부터 수신된 방향 전환 명령으로부터 조작 크기 정보를 추출한다. 예를 들어, 방향 조작부(110)가 조이스틱인 경우, 특정방향에 대한 조이스틱 레버의 변위가 상대적으로 클수록 조작 크기가 큰 것으로 판단할 수 있다.
제4 데이터처리모듈(134)은 추출된 조작 크기 정보에 상응하도록 특정 경사 방향에 대한 아바타(12)의 상체 기울기를 조절한다. 구체적인 예를 들어, 제1 조작 크기 정보에 상응하는 상체 기울기가 제1 값(예컨대, 10도)이면, 제1 조작 크기 정보보다 큰 제2 조작 크기 정보에 상응하는 상체 기울기는 제1 값보다 큰 제2 값(예컨대, 30도)이 되도록 아바타(12) 상체 기울기를 조절한다.
한편, 특정한 경사 방향에 대한 기울기가 계속적으로 증가하면 아바타(12) 자세에 불균형이 발생하고, 그 결과 체험자(11)의 몰입감이 저하될 수 있다. 따라서, 제4 데이터처리모듈(134)은 조작 크기 정보가 기 설정된 제1 기준값 이상인지 판단하고, 판단결과 제1 기준값 이상이라면 아바타(12)의 상체 기울기가 기 설정된 한계 기울기로 유지되도록 처리할 수 있다. 이러한 한계 기울기는 45도인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 체험자(11)가 인터페이스부를 통해 한계 기울기 값을 다양하게 조절할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 조작 크기 정보가 제1 기준값보다 큰 경우, 방향 전환 신호에 대응하는 방향에 대하여 기 설정된 제1 속도로 이동하는 아바타(12)의 시점이 반영되는 시뮬레이션 영상 데이터을 생성할 수 있다.
정리하면, 제1 및 제2 데이터처리모듈(132)에 의해 아바타(12) 상체의 경사 방향이 결정되고, 제3 및 제4 데이터처리모듈(134)에 의해 각 경사 방향에 대한 기울기가 결정된다. 즉, 제1 내지 제4 데이터처리모듈(134)의 데이터 처리를 통해 상체의 경사 방향 및 해당 경사 ?향에서의 기울기가 모두 고려된 아바타(12)의 자세 및 해당 자세별 아바타(12)의 시점을 시뮬레이션 영상 데이터 생성 시에 반영할 수 있다.
도 5는 도 4c에 도시된 자세에 대한 아바타(12)의 시점이 반영되는 실제 시뮬레이션 영상을 도시한 것이다.
우선 도 5a를 참조하면, 시뮬레이션 영상 속 아바타(12)의 정면에 건물외벽이 위치하고 있어 시야가 가려진 상황에서, 체험자(11)의 조작에 의해 아바타(12)의 상체가 '우측방으로 경사지는 자세'로 변함(소위 '코너샷' 자세)에 따라 시뮬레이션 영상 속에서 건물외벽이 좌측으로 이동함과 동시에 최초에는 보이지 않았던 표적이 나타나는 것을 확인할 수 있다. 도 5에는 도 4c에 도시된 자세에 따른 실제 시뮬레이션 영상만을 도시하였으나, 각 방향에 대응하는 기타 자세의 경우에도 동일한 제어를 통한 시뮬레이션 영상 데이터가 생성될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
도 6은 본 발명에 따른 가상 체험 시뮬레이션 장치(100)의 진동 센싱부(120)에서 감지된 진동 신호에 따라 제어부(130)가 아바타(12)의 이동 속도를 판단하는 일 예를 도시한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 진동 센싱부(120)에 의해 감지되는 진동 신호는 체험자(11)의 제자리 걸음 또는 제자리 뛰기에 의해 발생하는 것일 수 있다.
진동 센싱부(120)는 기 설정된 단위 시간(T) 동안의 진동 횟수는 물론 진동의 강도를 측정할 수 있다. 또한, 단위 시간(T) 동안의 진동 횟수로부터 진동 주기에 대한 정보도 측정할 수 있다.
제어부(130)는 제5 데이터처리모듈(135)을 더 포함할 수 있고, 이러한 제5 데이터처리모듈(135)은 진동 센싱부(120)에 의해 측정되는 진동 신호에 근거하여 체험자(11)가 의도하는 아바타(12)의 이동 속도를 산출한다. 이때, 제5 데이터처리모듈(135)에는 아바타(12) 이동 속도를 결정하기 위한 제2 기준값(L)과 제3 기준값이 기 설정될 수 있다. 이러한 제2 기준값(L)은 진동 강도의 고저를 판단하기 위한 기준이 되는 값이고, 제3 기준값은 진동 횟수의 고저를 판단하기 위한 기준이 되는 값으로서, 각각은 체험자(11)가 인터페이스부를 통해 선택적으로 변경할 수 있다. 한편, 도 6에는 제2 기준값(L)과 제3 기준값이 각각 한가지인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 복수개의 범위로 분류하여 아바타의 이동 속도를 차등적으로 결정할 수 있다. 이하에서는 제3 기준값이 5회인 것으로 가정한다.
우선 도 6a를 살펴보면, 단위 시간(T) 동안 제1 진동 강도(S1)를 가지는 3회의 진동에 대한 그래프가 도시되어 있다. 제1 진동 강도(S1) 및 진동횟수 3회는 각각 제2 기준값(L) 및 제3 기준값보다 작으므로, 제5 데이터처리모듈(135)은 아바타(12)가 '걷기' 속도인 것으로 결정할 수 있다.
이어 도 6b를 살펴보면, 단위 시간(T) 동안 제2 진동 강도(S2)를 가지는 7회의 진동에 대한 그래프가 도시되어 있다. 제2 진동 강도(S2) 및 진동횟수 7회는 각각 제2 기준값(L) 및 제3 기준값보다 크므로, 제5 데이터처리모듈(135)은 아바타(12)가 '뛰기' 속도인 것으로 결정할 수 있다.
이에 따라, 도 6b에 대한 아바타(12)의 이동 속도가 도 6a에 대한 아바타(12)의 이동 속도보다 상대적으로 큰 시뮬레이션 영상 데이터가 생성된다.
도 7은 진동 신호에 근거하여 도 5에 도시된 아바타(12)가 이동함에 따라 아바타(12)의 시점이 반영되는 실제 시뮬레이션 영상을 도시한 것이다.
우선 도 7a를 참조하면, 시뮬레이션 영상 속 아바타(12)의 정면에 건물외벽이 위치하고 있어 시야가 가려진 상황에서, 제5 데이터처리모듈(135)은 체험자(11)가 '제자리 걷기' 또는 '제자리 뛰기'를 수행함에 따라 발생하는 진동 신호에 상응하는 이동 속도로 아바타(12)가 우측으로 이동하는 것으로 결정한다. 이때, 아바타(12)는 '우측방으로 경사지는 자세'가 아닌 '우측으로 몸체를 이동'한 것이므로, 이동 후에 나타나는 시뮬레이션 영상 속 건물외벽의 좌측 모서리 부분이 도 5a에 비해 더욱 좌측으로 이동한 영상 데이터가 생성된 것을 확인할 수 있다.
한편, 진동 신호가 반영되어 아바타(12)가 이동되는 경우, 제5 데이터처리모듈(135)은 특정한 경사 방향에 대하여 기울여진 아바타(12)의 상체의 기울기를 그대로 유지시키거나 또는 0도인 상태로 복귀시킬 수 있다.
한편, 도 5b 및 도 7b를 각각 도 5a 및 도 7a와 비교할 때, 시뮬레이션 영상 속에 아바타(12)가 함께 표시된다는 점에서 차이가 있다. 체험자(11)는 인터페이스부를 통해 시뮬레이션 영상 속 아바타(12) 표시 여부를 선택할 수 있고, 제어부(130)는 체험자(11)의 선택에 따라 아바타(12)가 표시 또는 미표시되는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성할 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
위에서 설명된 본 발명의 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
11: 체험자
12: 아바타
100: 가상 체험 시뮬레이션 장치
110: 방향 조작부
111: 훈련용 총기
120: 진동 센싱부
130: 제어부
131: 제1 데이터처리모듈
132: 제2 데이터처리모듈
133: 제3 데이터처리모듈
134: 제4 데이터처리모듈
135: 제5 데이터처리모듈
200: 영상 출력부
210: 스크린

Claims (9)

  1. 체험자로부터 방향 전환 명령을 입력받는 방향 조작부;
    체험자의 움직임에 의한 진동 신호를 감지하는 진동 센싱부; 및
    상기 방향 전환 명령 및 상기 진동 신호에 상응하는 아바타의 이동 속도를 산출하고, 산출된 이동 속도로 이동하는 아바타의 시점이 반영되는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 방향 전환 명령으로부터 조작 방향 정보를 추출하는 제1 데이터처리모듈;
    상기 조작 방향 정보를 근거로 상기 아바타 상체의 경사 방향을 결정하는 제2 데이터처리모듈;
    상기 방향 전환 명령으로부터 조작 크기 정보를 추출하는 제3 데이터처리모듈; 및
    상기 조작 크기 정보에 상응하도록 상기 경사 방향에 대한 상기 아바타의 상체 기울기를 조절하는 제4 데이터처리모듈;
    을 포함하고,
    상기 경사 방향으로 상체가 기울어진 아바타의 시점이 반영되는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는, 가상 체험 시뮬레이션 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방향 조작부는,
    조이스틱, 누름 버튼 또는 터치 패드 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 가상 체험 시뮬레이션 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 데이터처리모듈이 상기 아바타를 중심으로 하는 복수개의 방향을 정의하고, 상기 복수개의 방향 중 어느 하나를 상기 경사 방향으로 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 가상 체험 시뮬레이션 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정의된 복수개의 방향은,
    상기 아바타를 중심으로 하는 제1 방향 내지 제8 방향이고,
    상기 제1 방향 내지 제8 방향 중 서로 인접한 두 방향의 사이 각도는 45도인 것을 특징으로 하는, 가상 체험 시뮬레이션 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조작 크기 정보가 기 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 제4 데이터처리모듈이 상기 아바타의 상체 기울기를 기 설정된 한계 기울기로 유지시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 가상 체험 시뮬레이션 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조작 크기 정보가 상기 기준값보다 큰 경우, 상기 방향 전환 명령에 대응하는 방향에 대하여 기 설정된 제1 속도로 이동하는 아바타의 시점이 반영되는 상기 시뮬레이션 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는, 가상 체험 시뮬레이션 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 진동 센싱부로부터 전달되는 진동 신호에 상응하는 상기 아바타의 이동 속도 정보를 산출하는 제5 데이터처리모듈;
    을 포함하고, 상기 방향 전환 명령에 대응하는 방향에 대하여 상기 이동 속도로 이동하는 아바타의 시점이 반영되는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는, 가상 체험 시뮬레이션 장치.
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KR101196672B1 (ko) * 2011-07-28 2012-11-06 (주)일렉콤 시뮬레이션 사격용 총

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