KR102151489B1 - 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 가상현실 시스템 및 구현방법 - Google Patents

사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 가상현실 시스템 및 구현방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102151489B1
KR102151489B1 KR1020190143895A KR20190143895A KR102151489B1 KR 102151489 B1 KR102151489 B1 KR 102151489B1 KR 1020190143895 A KR1020190143895 A KR 1020190143895A KR 20190143895 A KR20190143895 A KR 20190143895A KR 102151489 B1 KR102151489 B1 KR 102151489B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
user
virtual reality
heart rate
treasure
content
Prior art date
Application number
KR1020190143895A
Other languages
English (en)
Inventor
조진수
Original Assignee
가천대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가천대학교 산학협력단 filed Critical 가천대학교 산학협력단
Priority to KR1020190143895A priority Critical patent/KR102151489B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102151489B1 publication Critical patent/KR102151489B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/70—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to mental therapies, e.g. psychological therapy or autogenous training
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/0476—
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F3/00—Board games; Raffle games
    • A63F3/00003—Types of board games
    • A63F3/00145—Board games concerning treasure-hunting, fishing, hunting
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/003—Navigation within 3D models or images
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H80/00—ICT specially adapted for facilitating communication between medical practitioners or patients, e.g. for collaborative diagnosis, therapy or health monitoring

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

본 발명은 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 피드백 가상현실 시스템 및 구현방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자로부터 측정되는 생체정보를 실시간으로 적용하여 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 사용자는 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 숨겨진 보물을 찾을 수 있는 가상현실 컨텐츠를 제공하는 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 피드백 가상현실 시스템 및 구현방법에 관한 것이다.

Description

사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 가상현실 시스템 및 구현방법{Immersive and active feedback virtual reality system and method for brain and physical health through user's concentration.}
본 발명은 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 피드백 가상현실 시스템 및 구현방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자로부터 측정되는 생체정보를 실시간으로 적용하여 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 사용자는 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 숨겨진 보물을 찾을 수 있는 가상현실 컨텐츠를 제공하는 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 피드백 가상현실 시스템 및 구현방법에 관한 것이다.
가상현실(Virtual Reality)이란 컴퓨터 시스템에서 생성한 3차원 가상공간과 사용자 간의 상호 작용을 이루는 기술로서, 사용자는 이러한 가상공간에서 인체의 오감(시각, 청각, 후각, 미각, 촉각)을 통해 몰입감을 느끼고, 실제로 그 공간에 존재하는 것과 같은 현실감을 제공하는 융합기술이다. 글로벌 가상현실 시장은 헤드마운트 디스플레이(Head Mount Display)가 대부분을 차지하고 있으며, 최근 다양한 형태의 가상현실 기기들이 출현하고 있는 추세이다. 현재 가상현실 시장은 하드웨어(디바이스) 중심으로 성장하고 있으나 관련 제품들이 확산되면서 점차 애플리케이션 등 컨텐츠와 컨텐츠를 유통하는 플랫폼의 영향력이 확대될 전망이다.
현대에는 이러한 가상현실 시장의 VR(Virtual Reality)카페 등의 단순히 놀이와 재미의 목적으로 가상현실 시스템을 체험해 볼 수 있는 경우를 많이 볼 수 있다. 하지만 가상현실 시스템을 통해 단순히 재미를 위한 가상현실 체험을 하는 것뿐만이 아닌, 가상현실을 이용하여 정신적 장애를 가진 사용자들의 치료 목적으로 컨텐츠를 제공할 수 있다. 치매, ADHD, 우울증 등과 같은 뇌질환을 앓고 있는 환자들은 무기력함에 빠지기 쉽다. 가상현실 기술은 간단한 장치만으로 공간과 시간에 제약을 받지 않고, 언제 어디서나 가상현실 체험이 가능하기 때문에 이를 통해 몸을 움직임에 따라 사용자의 운동기능을 향상시키고 무기력함을 개선할 수 있다. 또한 계산, 기억, 집중할 수 있는 다양한 컨텐츠를 제공함으로써, 뇌를 사용하여 가상현실 시스템 사용자의 기억력 및 집중도 향상효과를 기대 할 수 있고, 가상현실 컨텐츠를 체험하는 사용자의 뇌파나 심박 등의 생체 정보를 실시간으로 측정하여 사용자의 집중도 및 신체적상태를 분석해 볼 수 있다.
따라서, 이러한 가상현실 시스템을 활용하여 사용자가 흥미를 가질 수 있는 컨텐츠를 통해 집중할 수 있는 환경 및 신체를 움직일 수 있는 활동목표를 제공하여 우울증 등의 뇌질환을 개선하기 위한 목적의 연구가 진행되게 되었다.
본 발명은 사용자로부터 측정되는 생체정보를 실시간으로 적용하여 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 사용자는 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 숨겨진 보물을 찾을 수 있는 가상현실 컨텐츠를 제공하는 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 피드백 가상현실 시스템 및 구현방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강 및 신체 건강을 위한 몰입 및 활동형 피드백 가상현실 시스템으로서, 상기 가상현실 시스템은, 사용자의 두부(頭部)에 부착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정모듈 및 사용자의 손가락에 부착되어 사용자의 심박을 측정하는 심박측정모듈을 포함하는 센서부; 사용자가 장애물을 피하며 보물찾기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 사용자의 가상현실 컨텐츠 수행결과에 대한 평가를 도출하는 VR시스템부; 및 상기 VR시스템부로부터 실행되는 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 수신하여 사용자에게 제공하는 HMD모듈;을 포함하고, 상기 VR시스템부는, 상기 센서부로부터 상기 뇌파 및 상기 심박을 수신하는 센싱정보수집부; 상기 HMD모듈을 착용한 사용자의 상기 뇌파 및 상기 심박을 실시간으로 적용하여 상기 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 숨겨진 보물을 찾는 가상현실 컨텐츠를 실행하는 보물찾기컨텐츠실행부;를 포함하는, 가상현실 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 보물을 가상현실 컨텐츠 실행화면에 디스플레이 되지 않는 형태로 제공하고, 상기 보물의 좌표 및 사용자의 좌표간의 거리에 기초하여 기설정된 기준에 따라 상기 소리의 크기를 다르게 출력하고, 보물이 숨겨진 상기 가상현실 컨텐츠 실행화면에 사용자의 보행을 방해하는 장애물을 디스플레이하고, 가상현실공간에서의 상기 보물의 좌표 및 상기 사용자의 좌표는 X, Y 및 Z축 방향의 3차원 좌표로 구성되고, 사용자의 입력에 기초하여 상기 오브젝트를 생성하거나 혹은 디스플레이된 상기 장애물을 제거하고, 사용자의 입력에 기초하여 상기 사용자의 Z축 방향의 좌표를 변동시켜 상기 오브젝트의 상면에 위치할 수 있도록 하고, 사용자의 입력에 따라 보물이 획득되는 경우, 다음 보물의 좌표를 랜덤으로 설정하여 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 보물의 개수를 설정하는 설정단계; 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 보물을 찾는 가상현실을 체험할 수 있는 컨텐츠를 실행하는 실행단계; 상기 뇌파 및 상기 심박에 기초하여 보물찾기에 대한 힌트를 제공하고, 가상현실 상에서의 기설정된 사용자의 동작능력을 변동시키는 피드백단계; 및 사용자의 입력 혹은 기설정된 판단기준에 따라 상기 컨텐츠의 실행을 종료하는 종료단계;를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 설정단계는, 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보에 대한 사용자의 입력을 수신하여, 상기 사용자정보 및 상기 심박에 기초하여 목표심박수를 도출하는 단계; 사용자가 과거에 상기 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에, 기설정된 구간 동안의 측정된 상기 심박에 기초하여 평균심박수를 도출하는 단계; 상기 목표심박수 및 상기 평균심박수에 기초하여 사용자의 목표운동량 충족여부를 판별하는 단계; 및 상기 목표운동량 충족여부에 따른 기설정된 기준에 기초하여 상기 가상현실 컨텐츠에 제공되는 보물의 개수를 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 피드백단계는, 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 기설정된 시간 동안 유지하는 경우, 가상현실공간을 나타내는 지도이미지를 상기 가상현실 컨텐츠가 디스플레이되는 화면에 오버랩하여 디스플레이 하고, 상기 지도이미지는, 상기 숨겨진 보물의 좌표 및 상기 사용자의 좌표를 표시하는 그래픽요소가 디스플레이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 피드백단계는, 기설정된 시간 동안에 상기 심박의 편차가 기설정된 기준에 부합하는지 여부에 따라 상기 지도이미지가 디스플레이 되는 시간을 변동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 피드백단계는, 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 기설정된 시간 동안 유지하는 경우, 상기 보물을 찾는 사용자의 기설정된 이동속도를 증가시킬 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강 및 신체 건강을 위한 몰입 및 활동형 피드백 가상현실 시스템의 구현방법으로서, 상기 구현방법은, 사용자의 두부(頭部)에 부착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정단계 및 사용자의 손가락에 부착되어 사용자의 심박을 측정하는 심박측정단계을 포함하는 센서단계; 사용자가 장애물을 피하며 보물찾기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 사용자의 가상현실 컨텐츠 수행결과에 대한 평가를 도출하는 VR시스템단계; 및 HMD모듈을 통하여, 상기 VR시스템부로부터 실행되는 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 수신하여 사용자에게 제공하는 HMD모듈단계;를 포함하고, 상기 VR시스템단계는, 상기 센서부로부터 상기 뇌파 및 상기 심박을 수신하는 센싱정보수집단계; 상기 HMD모듈을 착용한 사용자의 상기 뇌파 및 상기 심박을 실시간으로 적용하여 상기 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 숨겨진 보물을 찾는 가상현실 컨텐츠를 실행하는 보물찾기컨텐츠실행단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 제공함으로써 가상현실 시스템 사용자의 기억력 및 집중도의 증가 및 신체활동 유도를 통해, 뇌건강 및 신체건강을 증진시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 제공하여 사용자가 직접 사고할 수 있는 환경이 제공됨으로써, 정신적 장애를 가진 사용자의 뇌를 사용하도록 하여 뇌를 활성화하여 보다 효과적인 치료를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가상현실 시스템 사용자의 뇌파 및 심박과 같은 생체정보를 통해 사용자의 상태를 판단하고, 현재 사용자 상태에 적절한 피드백을 제공하여 컨텐츠의 난이도를 조절함으로써, 사용자 맞춤형의 가상현실 컨텐츠를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 동안 사용자의 심박에 기초한 신체의 안정도에 따라 가상현실 컨텐츠에 방향오브젝트를 디스플레이 하는 시간을 다르게 하여 난이도를 조절함으로써, 사용자의 몰입도 향상의 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 동안 사용자의 심박에 기초한 신체의 안정도에 따라 사용자의 이동속도 및 오브젝트의 생성속도와 같은 가상현실 컨텐츠 상에서의 사용자의 능력을 조절함으로써, 사용자의 몰입도 향상의 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 이용한 평가정보 및 이용하는 동안의 생체정보를 외부로 전달하여 사용자의 진료, 치료 및 상담데이터로 활용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시스템의 체험공간에서의 사용자 및 사용자의 신체에 착용되는 센서부를 구성하는 모듈들을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시스템의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR시스템부의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보물찾기컨텐츠실행부의 수행 단계를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보물찾기컨텐츠실행부가 수행하는 보물의 개수를 설정하는 단계를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보물찾기를 수행하는 사용자의 동작을 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보물찾기를 수행하는 사용자의 동작을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보물찾기를 수행하는 사용자의 동작을 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보물찾기컨텐츠실행부에 의하여 제공되는 HMD모듈에서 디스플레이 되는 화면을 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부구성을 개략적으로 도시한다.
이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시스템의 체험공간에서의 사용자 및 사용자의 신체에 착용되는 센서부를 구성하는 모듈들을 개략적으로 도시한다.
본 발명의 가상현실 시스템은 센서부(1000), 컨트롤러(1300), VR시스템부(3000) 및 HMD모듈(2000)을 포함하고, 사용자는 가상현실 시스템을 통해 제공되는 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 체험할 수 있다. 또한, 가상공간에서의 체험을 통하여 집중 및 기억력 향상의 효과를 얻을 수 있고, 보물을 찾기 위해 몸을 움직임으로써, 신체 활동을 통해 운동효과를 얻을 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 가상현실 시스템을 통해 가상현실을 체험하는 사용자는 자신의 신체에 뇌파측정모듈(1100) 및 심박측정모듈(1200)을 부착할 수 있고, 동작센서모듈(1310)을 포함하는 컨트롤러(1300)를 소지하여 가상현실 컨텐츠 체험 시 필요에 따른 입력(예를 들어, 버튼)을 할 수 있고, 컨트롤러(1300)에 포함되는 동작센서모듈(1310)에 의하여 사용자의 움직임이 측정될 수 있다.
컨트롤러(1300)를 통해 수신된 사용자의 입력 및 동작은 VR시스템부(3000)에 송신되어 가상현실 컨텐츠에 반영된다. 사용자는 도 1에 도시된 바와 같이 가상현실 체험공간의 영역을 설정하는 베이스스테이션(10)이 설치된 공간에서 사용자의 동작에 따른 HMD모듈(2000) 및 컨트롤러(1300)의 움직임이 인식될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 환경에서 제공되는 본 발명의 가상현실 컨텐츠는, 외상후스트레스장애(PTSD), 공황장애, 경도인지장애, 및 주의력 결핍 과잉행동장애(ADHD) 등과 같은 정신적 장애를 가진 사용자가 보물찾기를 수행할 수 있는 가상공간에서의 체험을 통해 숨겨진 물체를 찾음으로써, 집중할 수 있는 기회를 제공하여 집중력 및 기억력 향상의 효과를 얻을 수 있고, 물체를 찾음으로써 신체의 활성화를 목적을 위하여 제공될 수도 있다.
본 발명에서의 정신적 장애는 외상후스트레스장애(PTSD)와 같은 상술한 정신적 장애의 종류에 한정되지 않고, 경미한 정신적 장애로부터 중증 정신적 장애에 이르기까지 보물찾기를 수행할 수 있는 가상현실 시스템을 통해 제공되는 가상공간에서의 체험을 통하여 치료효과를 얻을 수 있는 모든 종류의 정신적 장애를 포함할 수 있다.
이하에서는, 가상현실 시스템의 구성에 대하여 더욱 자세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시스템의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
본 발명은 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강 및 신체 건강을 위한 몰입 및 활동형 피드백 가상현실 시스템으로서, 상기 가상현실 시스템은, 사용자의 두부(頭部)에 부착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정모듈(1100) 및 사용자의 손가락에 부착되어 사용자의 심박을 측정하는 심박측정모듈(1200)을 포함하는 센서부(1000); 사용자의 입력을 수신하고, 동작을 측정할 수 있는 동작센서모듈(1310)을 포함하는 컨트롤러(1300); 및 사용자가 장애물을 피하며 보물찾기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 사용자의 가상현실 컨텐츠 수행결과에 대한 평가를 도출하는 VR시스템부(3000);를 포함하여 상기 VR시스템부(3000)로부터 실행되는 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 수신하여 사용자에게 제공하는 HMD모듈(2000);을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 VR시스템부(3000)는, HMD모듈(2000)에 포함될 수 있다. 동작센서모듈(1310)을 포함하는 컨트롤러(1300)는 센서부(1000)에 포함될 수 있다.
상기 뇌파측정모듈(1100)은, 델타파, 세타파, 알파파, 베타파 및 감마파를 포함하는 뇌파를 센싱하여 측정한다. 이러한 뇌파에 관한 데이터는 특정 저장매체를 거치지 않고도 오픈 사운드 컨트롤 형식의 포맷으로 전송되어 다른 장치와 블루투스 통신을 포함하는 무선통신을 통해 컴퓨터로 전송할 수 있다. 각각 다른 주파수 대역의 뇌파는 서로 다른 특징을 지니며 이에 기초하여 사용자의 정신 활동 상태를 알아낼 수 있다.
상기 심박측정모듈(1200)은, 사용자의 손가락에 끼워지는 형태로 부착되어 사용자의 심박을 측정할 수 있다. 심박수, 맥박파형, 분당심박수, 심박음유무, 심박 및 심박간격표시 및 혈류지수 중 1 이상을 포함하는 심박과 관련된 정보가 심박측정모듈(1200)에 디스플레이 될 수 있다.
사용자는 이와 같이 사용자의 심박 및 뇌파를 측정하는 모듈들을 착용하고 가상현실 컨텐츠를 체험함으로써, 자신의 심박 및 뇌파와 같은 생체정보에 기초하여 정신적 및 신체적 상태에 따라 난이도가 조절된 가상현실 컨텐츠를 제공받을 수 있다.
한편 가상현실 시스템은 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 조작하기 위한 컨트롤러(1300)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이 사용자는 양 손에 컨트롤러(1300) 쥐고 움직임으로써, 가상현실 컨텐츠에서의 동작 및 제어에 대한 입력을 하며 VR 컨텐츠를 이용할 수 있다. 컨트롤러(1300)는 움직임을 감지할 수 있는 동작센서모듈(1310)을 포함함으로써, 사용자의 손의 움직임을 감지하고, 사용자가 조작할 수 있는 버튼, 다이얼, 터치센서 등 입력도구를 포함하여 사용자가 다양한 입력을 할 수 있도록 한다.
상기 VR시스템부(3000)는 센서부(1000)로부터 입력되는 정보를 기초로 사용자가 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 실행할 수 있고, 가상현실 컨텐츠의 수행결과에 대한 평가를 수행할 수 있다.
상기 HMD모듈(2000)은 사용자의 머리에 착용되어, 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 사용자에게 제공하고, 사용자가 가상현실을 체험할 수 있도록 한다.
사용자는 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실을 체험하기 위하여, 안경을 착용하는 방식으로 HMD모듈(2000)을 착용하고, HMD모듈(2000)을 통하여 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 제공받음으로써, 가상현실 상에서 제공되는 컨텐츠를 실제로 체험하는 것과 같이 높은 체험도를 경험할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR시스템부(3000)의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자가 장애물을 피하며 보물찾기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 사용자의 가상현실 컨텐츠 수행결과에 대한 평가를 도출하는 VR시스템부(3000)는, 센서부(1000)로부터 뇌파 및 심박을 수신하는 센싱정보수집부(3100); 및 HMD모듈(2000)을 착용한 사용자의 뇌파 및 심박을 실시간으로 적용하여 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 숨겨진 보물을 찾는 가상현실 컨텐츠를 실행하는 보물찾기컨텐츠실행부(3200); 및 DB(3300)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 센싱정보수집부(3100)는, 가상현실 시스템의 센서부(1000)로부터 측정된 사용자의 뇌파 및 심박을 수신한다. 수신된 사용자의 뇌파 및 심박은 이후, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)로 송신되어 사용자가 체험하는 가상현실 컨텐츠에 피드백을 제공하는데 기초가 되는 정보로 활용된다.
보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 센싱정보수집부(3100)로부터 송신된 사용자의 뇌파 및 심박에 기초하여 사용자가 장애물을 피하며 보물찾기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 소리를 출력하여 사용자에게 제공되는 보물의 좌표 즉 위치를 알릴 수 있다. 바람직하게는, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 보물의 좌표 및 사용자의 좌표간의 거리에 기초하여 기설정된 기준에 따라 소리의 크기를 다르게 출력할 수 있다. 또한, 보물이 숨겨진 가상현실 컨텐츠 실행화면에 사용자의 보행을 방해하는 장애물을 디스플레이하고, 가상현실공간에서의 보물의 좌표 및 사용자의 좌표를 X, Y 및 Z축 방향의 3차원 좌표로서 제공한다. 장애물은 사용자의 입력에 기초하여 제거할 수 있고, 사용자의 입력에 기초하여 오브젝트를 생성할 수 있다. 사용자의 입력에 기초하여 사용자의 X, Y 및 Z축 중 1 이상의 방향의 좌표를 변동시켜 오브젝트의 상면에 위치할 수 있도록 하고, 사용자의 입력에 따라 보물이 획득되는 경우, 다음 보물의 좌표를 랜덤으로 설정하여 생성할 수 있다.
한편, VR시스템부(3000)의 DB(3300)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자로부터 입력 수신한 사용자의 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자 정보, 사용자의 보물찾기 수행결과에 대한 보물찾기평가정보, 센서부(1000)에 의하여 측정된 사용자의 뇌파 및 심박을 포함하는 생체정보가 저장되어 있을 수 있다. 상기 사용자정보, 상기 보물찾기평가정보, 및 상기 생체정보는 정신장애를 가진 사용자의 치료 및 상담의 목적으로 의사 혹은 상담사와 같은 의료진에게 전달되어, 사용자의 진료, 치료 및 상담데이터로 활용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 3에 도시된 VR시스템부(3000)는 도시된 구성요소 외의 다른 요소들을 더 포함할 수 있으나, 편의상 본 발명의 실시예들에 따른 보물찾기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 제공하는 가상현실 시스템과 관련된 구성요소들만을 표시하였다.
이하에서는, 상기 보물찾기컨텐츠실행부(3200)의 구체적인 동작에 대하여 더욱 자세하게 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보물찾기컨텐츠실행부(3200)의 수행 단계를 개략적으로 도시한다.
도 4에 도시된 바에 따르면, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 보물의 개수를 설정하는 설정단계(S1000); 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 보물을 찾는 가상현실을 체험할 수 있는 컨텐츠를 실행하는 실행단계(S2000); 상기 뇌파 및 상기 심박에 기초하여 보물찾기에 대한 힌트를 제공하고, 가상현실 상에서의 기설정된 사용자의 동작능력을 변동시키는 피드백단계(S3000); 및 사용자의 입력 혹은 기설정된 판단기준에 따라 상기 컨텐츠의 실행을 종료하는 종료단계(S4000);를 수행할 수 있다.
설정단계(S1000)에서는, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 보물찾기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠에 제공할 보물의 개수를 설정한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 보물의 개수를 사용자의 입력을 통해 설정할 수 있다. 사용자는 임의로 가상현실을 체험하며 찾을 보물의 개수를 입력하여 설정할 수 있다. 한편, 사용자가 임의로 보물의 개수를 입력하지 않는 경우, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)의 동작을 통해 보물의 개수를 설정할 수 있다. 사용자가 보물찾기를 최초로 수행하는 경우, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 센서부(1000)에 의하여 측정된 사용자의 심박에 기초하여 기설정된 기준에 따라 보물의 개수를 설정하여 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 기설정된 기준이 심박수가 150bpm 이상인 경우, 보물의 개수 5개, 심박수가 150bpm 미만인 경우, 보물의 개수 3개라고 하고, 최초 스테이지를 수행하려고 하는 사용자의 현재 심박이 123bpm이라 가정하면 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 보물의 개수를 3개로 설정하여 가상현실 컨텐츠를 실행할 수 있다. 이와 같이, 최초 스테이지를 실행하는 사용자에게 제공할 보물의 개수는 심박에 기초하여 기설정된 기준에 따라 보물의 개수가 설정될 수 있다. 이후, 사용자가 최초 스테이지의 보물찾기 수행을 완료한 후, 보물찾기의 다음 스테이지를 수행하는 경우, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 후술하는 단계S100 내지 S140의 수행을 통해 보물의 개수를 설정할 수 있다.
실행단계(S2000)에서는, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 설정한 보물의 개수에 따라 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실을 체험할 수 있는 컨텐츠를 실행한다. 사용자는 소리에 의존하여 숨겨진 보물의 위치로 이동하는 과정에서 가상현실 컨텐츠를 통해 부여된 장애물을 오브젝트를 생성하여 장애물을 넘어가거나 혹은 장애물을 제거하는 방식으로 장애물을 피할 수 있고, 보물이 숨겨진 가상현실공간에서 보물을 찾을 수 있다. 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 이에 따른 스코어 및 수행결과를 도출하고 저장할 수 있다.
피드백단계(S3000)에서는, 센서부(1000)로부터 수집된 뇌파 및 심박에 기초하여 보물찾기에 대한 힌트를 제공하고, 가상현실 상에서의 기설정된 사용자의 동작능력을 변동시킨다. 상기 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 가상현실 컨텐츠가 실행되고 나면, 사용자의 뇌파 및 심박에 기초하여 보물찾기 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 뇌파에 기초하여 사용자의 가상현실 체험 동안의 집중도를 도출할 수 있다. 상기 뇌파는 사용자의 불안 혹은 흥분 상태를 나타내는 감마파, 활동, 스트레스, 혹은 몰입 상태를 나타내는 베타파, 명상, 혹은 문제해결 등의 안정된 상태를 나타내는 알파파, 얕은 수면 혹은 졸음상태를 나타내는 세타파, 및 깊은 수면상태를 나타내는 델타파를 포함할 수 있다. 베타파 및 세타파는 집중하지 않는 일반적인 평소상태의 경우, 0 ~ 20DB(3300) 사이의 값을 나타내고, 집중하는 경우, 0DB(3300) 이하로 줄어드는 특징이 있다. 이와 같이 다른 주파수 대역의 뇌파는 각각의 특징을 지니며 이에 기초하여 집중도를 도출할 수 있다. 이와 같이 도출된 집중도에 기초하여 집중도가 기설정된 기준을 충족하는지 여부에 따라 숨겨진 보물을 소리뿐만이 아닌 시각적으로 보물의 좌표를 사용자에게 알려주는 힌트를 제공할 수 있다. 이와 같이 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도에 따라 사용자에게 보물찾기에 대한 힌트를 제공할 수 있다. 또한, 상기 뇌파 및 상기 심박에 기초하여 가상현실 상에서의 기설정된 사용자의 동작능력을 변동시킬 수 있다. 도출된 집중도에 기초하여 집중도가 기설정된 기준을 충족하는지 여부에 따라 보물을 찾는 사용자의 기설정된 이동속도를 변동시킬 수 있다. 또한, 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도 및 상기 심박에 기초하여 사용자의 기설정된 점프높이를 변동시킬 수 있다. 이와 같이 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 상기 뇌파 및 상기 심박에 기초하여 보물찾기에 대한 힌트를 제공하고, 가상현실 상에서의 기설정된 사용자의 동작능력을 변동시킬 수 있다.
종료단계(S4000)에서는, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는 사용자의 입력 혹은 기설정된 판단기준에 따라 보물찾기 컨텐츠의 실행을 종료한다. 보물찾기를 수행하는 사용자가 보물찾기 가상현실 컨텐츠의 실행을 종료하고자 하는 입력을 하는 경우, 혹은 예를 들어, 사용자가 컨텐츠에서 제공되는 보물을 모두 찾은 경우 등의 기설정된 판단기준에 따라 보물찾기 컨텐츠의 실행을 종료할 수 있다.
이와 같은 상기 단계들의 수행으로 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는 장애물을 피하며 보물찾기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보물찾기컨텐츠실행부(3200)가 수행하는 보물의 개수를 설정하는 단계를 개략적으로 도시한다.
도 4의 설명에서 전술한 바와 같이, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 사용자에게 제공함에 있어서, 제공할 보물의 개수를 설정할 수 있다. 사용자가 최초로 보물찾기를 수행하는 경우, 상기 뇌파에 기초하여 기설정된 개수 혹은 사용자의 입력에 따라 보물의 개수를 설정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 보물찾기의 최초 스테이지를 수행하는 경우, 현재 센서부(1000)를 통해 측정되는 뇌파에 기초하여 도출된 집중도에 기초하여 기설정된 보물의 개수가 제공될 수 있다.
한편, 이전에 보물찾기 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 그 다음 스테이지로서, 보물찾기 가상현실 컨텐츠를 수행하려는 경우, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)가 수행하는 보물의 개수를 설정하는 단계(S1000)는, 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보에 대한 사용자의 입력을 수신하여, 상기 사용자정보 및 상기 심박에 기초하여 목표심박수를 도출하는 단계;(S100) 사용자가 과거에 상기 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에, 기설정된 구간 동안의 측정된 상기 심박에 기초하여 평균심박수를 도출하는 단계(S110); 상기 목표심박수 및 상기 평균심박수에 기초하여 사용자의 목표운동량 충족여부를 판별하는 단계(S120); 및 상기 목표운동량 충족여부에 따른 기설정된 기준에 기초하여 상기 가상현실 컨텐츠에 제공되는 보물의 개수를 설정하는 단계(S130);를 포함한다.
구체적으로, S100단계에서는, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보에 대한 사용자 입력을 수신한다. 이후, 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자 정보 및 센서부(1000)가 측정한 심박에 기초하여 목표심박수를 도출한다. 구체적으로, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자로부터 입력 수신한 나이에 기초하여 사용자의 최대심박수를 도출한다. 최대심박수 도출식은 하기 도출식 1의 (a)에 나타낸다. 이후, 도출된 최대심박수 및 평상시 심박수를 나타내는 안정심박수에 기초하여 여유심박수를 도출한다. 여유심박수 도출식은 하기 도출식 1의 (b)에 나타낸다. 한편, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자로부터 입력 수신한 키 및 몸무게에 기초하여 BMI수치를 도출하고, 상기 BMI 수치에 기초하여 운동목표강도를 도출한다. BMI수치 도출식은 하기 도출식 1의 (c)에 나타낸다. 도출한 BMI수치에 따라 도출되는 운동목표강도는 하기의 표 1의 일 예와 같이 기설정된 기준에 따라 도출될 수 있다. 이후, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 안정심박도 및 도출한 상기 여유심박수 및 상기 운동목표강도에 기초하여 목표심박수를 도출한다. 목표심박수 도출식은 하기 도출식 1의 (d)에 나타낸다.
[도출식 1]
(a) HRmax (최대심박수) = 220 - 나이
(b) HRR(여유심박수) = HRmax(최대심박수)-HRrest(안정심박수)
(c) BMI = 체중(kg) / (신장)2(m)
(d) THR(목표심박수) = (HRR(여유심박수) * 운동목표강도(%)) + HRrest(안정심박수)
수치 등급 운동목표강도
BMI < 23 정상 75%
23 < BMI <25 과체중 70%
25 < BMI <30 비만 65%
30 < BMI < 35 고도비만 60%
35 < BMI 초고도비만 55%
본 발명의 보물찾기컨텐츠실행부(3200)의 사용자의 목표심박수를 구하는 일 예는 다음과 같다.
[사용자 정보1]
키: 170cm, 몸무게: 55kg, 나이: 25세
심박센서모듈에 의하여 측정된 안정심박수 63
도출식 1 및 표 1의 기설정된 기준을 적용하면,
(a) HRmax (최대심박수) = 220 - 나이 = 220 - 25 = 195
(b) HRR(여유심박수) = HRmax(최대심박수)-HRrest(안정심박수) = 195 - 63 = 132
(c) BMI = 체중(kg) / (신장)2(m) = 55 / (1.7)2 = 19.0311419??< 23
--> [표 1]에 따라 운동목표강도 = 75%
(d) (HRR(여유심박수) * 운동목표강도(%)) + HRrest(안정심박수) =
(132 * (3/4)) + 60 = 159
**사용자 1의 목표심박수 : 159bpm
이와 같은 방식으로 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보 및 심박에 기초하여 목표심박수를 도출할 수 있다.
이후, S110단계에서는, 사용자가 과거에 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에, 기설정된 구간 동안의 측정된 심박에 기초하여 평균심박수를 도출한다. 사용자가 이전 스테이지에서 보물찾기 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에 기설정된 구간, 즉 평균심박수를 도출하는 데 필요로 하는 시간만큼의 기설정된 시간 동안 센서부(1000)로부터 측정된 심박수를 더하여 계산하고, 해당 시간만큼으로 나눈 평균값을 통해 사용자가 보물찾기를 수행하는 동안의 평균심박수를 도출할 수 있다.
이후 S120단계에서는, 단계 S100 및 S110에서 도출한 목표심박수 및 평균심박수에 기초하여 사용자의 목표운동량 충족여부를 판별한다. 이전 스테이지에서 보물찾기 가상현실을 체험하는 동안에 사용자의 평균심박수가 목표심박수의 오차 범위내에 해당하는 경우, 목표운동량을 충족한 것으로 판별하고, 사용자의 평균심박수가 목표심박수의 오차 범위밖에 해당하는 경우, 목표운동량에 충족하지 못한 것으로 판별한다.
S130단계에서는, S120단계에서 판별한 목표운동량 충족여부에 따른 기설정된 기준에 기초하여 가상현실 컨텐츠에 제공되는 보물의 개수를 설정한다. 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 이전 스테이지에서 실행된 목표운동량이 충족된 경우, 다음 스테이지에서의 보물의 개수를 증가시킨다. 또한, 이전 스테이지에서 실행된 목표운동량이 충족되지 않은 경우, 다음 스테이지에서의 보물의 개수를 감소시킨다. 사용자의 컨텐츠 실행결과에 따라 사용자의 운동량의 적정여부를 판단하고, 목표심박수의 기설정된 기준에 따라 판단되는 목표운동량에 부족한 것으로 판단되면 보물의 개수를 증가시키고, 목표운동량을 초과한 것으로 판단되면 보물의 개수를 감소시킬 수 있다.
이와 같은 방식으로, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 심박에 기초하여 사용자의 목표심박수에 따라 목표운동량을 판단하고, 사용자 개인의 컨텐츠 실행 결과에 따라 보물의 개수를 조절함으로써 피드백을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보물찾기를 수행하는 사용자의 동작을 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에서는 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠가 실행된 후, 사용자는 보물을 찾을 수 있다. 본 발명에서 가상공간에서 체험할 수 있는 장애물을 피하며 보물을 찾는 가상현실 컨텐츠는 가상의 체험공간 상에서 사용자가 착용한 HMD모듈(2000)을 통해 보여지는 화면에 보물의 형태가 디스플레이 되지 않는 형태로 제공하고, 보물이 있는 위치에 기초하여 소리가 출력될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 사용자는 시각적으로 보이지 않는 보물의 좌표 및 사용자의 좌표간의 거리에 기초하여 기설정된 기준에 따라 소리의 크기가 다르게 출력되는 것을 바탕으로 보물찾기를 수행할 수 있다. 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 보물의 좌표 및 사용자의 좌표간의 거리에 기초하여 기설정된 기준에 따라 소리의 크기를 다르게 출력하여 사용자에게 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 제공할 수 있다. 사용자는 이와 같이 출력되는 소리에 기초하여 보물의 위치를 판별하고, 보물이 존재한다고 생각되는 방향으로 이동할 수 있다. 이후, 가상현실공간에서의 이동을 통해 사용자의 좌표가 변경되면, 숨겨진 보물의 좌표와 사용자의 좌표간의 거리가 변경됨에 따라 출력되는 소리의 크기가 다르게 출력된다. 사용자가 보다 가깝게 보물에 근접할 경우, 소리는 이전에 출력된 소리보다 더욱 크게 출력된다. 사용자는 이와 같이 출력되는 소리에 기초하여 보물의 위치를 판별하고, 보물이 존재한다고 생각되는 방향으로 이동할 수 있다. 이후, 사용자가 특정 지점에 보물이 있음을 판단하고, 컨트롤러(1300)를 통해 보물을 획득하고자 하는 입력을 하는 경우, 해당 위치가 실제 숨겨진 보물의 위치인 경우, 사용자가 보물을 획득한 것으로 인식되어 스코어가 카운트되고, 해당 위치에 보물이 없는 경우, 스코어는 감소된다. 바람직하게는, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 보물의 좌표 및 사용자의 좌표간의 거리에 기초하여 기설정된 기준에 따라 소리의 크기를 다르게 출력하여 사용자에게 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 제공할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 보물이 숨겨진 가상현실 컨텐츠의 실행화면에 사용자의 보행을 방해하는 장애물을 디스플레이 할 수 있고, 사용자의 입력에 기초하여 오브젝트를 생성하거나 혹은 디스플레이된 장애물을 제거한다. 사용자는 보물이 있는 위치에 도달하기 위하여 주어진 장애물을 오브젝트를 통해 점프함으로써 피하거나 장애물을 파괴하는 행동을 통해 HMD모듈(2000)에 디스플레이된 장애물을 피할 수 있다. 가상현실공간에서의 사용자의 좌표는 X, Y 및 Z축 방향의 3차원 좌표로 구성되고, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 입력에 기초하여 사용자의 좌표를 변동시켜 상기 오브젝트의 상면에 위치 할 수 있도록 하고, 사용자의 입력에 따라 보물이 획득되는 경우, 다음 보물의 좌표를 랜덤으로 설정하여 생성할 수 있다. 사용자는 오브젝트를 생성하고, 장애물을 파괴하여 피함으로써, 보물이 있다고 판단하는 위치에 도달하여, 사용자는 보물을 획득할 수 있다.
이와 같이, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 보물의 좌표 및 사용자의 좌표간의 거리에 따라 소리를 출력하고, 가상공간에 장애물을 함께 제공하여 보물을 찾는 과정에서 보물의 위치를 판별하기 위해 집중하고, 신체활동을 함으로써, 사용자의 집중도를 증가시키고, 신체건강을 증진시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보물찾기를 수행하는 사용자의 동작을 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 도 7의 (a)와 같이 사용자는 보물을 찾는 과정에서 자신의 신장보다 조금 낮은 정도의 장애물을 피하기 위해서 오브젝트를 생성할 수 있다. 오브젝트를 활용하여 가상현실공간상의 사용자는 점프입력을 통해 오브젝트의 상면에 위치할 수 있고, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 좌표를 사용자의 입력(도 7의 (a)에서 점프)에 따라 X, Y 및 Z축 방향 중 1 이상을 변경하여 사용자가 생성한 오브젝트의 상면에 위치할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는, 도 7의 (b)와 같이 사용자는 보물을 찾아 획득하기 위해서 위해서 장애물을 파괴하여 가상현실 컨텐츠에서 제거할 수 있다. 사용자는 장애물을 파괴하고자 하는 입력을 통해 가상현실 상에 주어진 장애물을 파괴할 수 있고, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 입력에 기초하여 HMD모듈(2000)에서 제공되는 화면에 디스플레이된 장애물을 제거한다. 또한, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)가 제공하는 장애물은 사용자의 입력에 기초하여 파괴할 수 있는 장애물 및 파괴할 수 없는 장애물을 구분하여, 사용자로부터 장애물을 파괴하고자 하는 입력을 수신하여도 HMD모듈(2000)에서 제공되는 화면에 디스플레이된 장애물을 제거하지 않고, 파괴불가 메시지를 HMD모듈(2000)을 통해 디스플레이 할 수 있다.
이와 같이, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 입력에 기초하여, 오브젝트를 생성하고 사용자의 좌표를 3차원으로 이동시키거나 혹은 주어진 장애물이 제거되는 가상현실 컨텐츠를 제공하고, 사용자가 주어진 보물을 모두 찾는 경우, 보물을 찾는 순간까지의 사용자의 오브젝트생성횟수, 장애물파괴횟수, 및 보물찾기수행시간을 포함하는 컨텐츠이용정보에 기초하여 수행결과에 대한 스코어를 도출할 수 있다.
한편, 사용자의 입력에 따라 보물이 획득되는 경우, 보물찾기 컨텐츠 실행부는 보물의 개수를 설정하는 단계에서 설정한 보물의 개수가 모두 제공되는 순간까지 다음 보물의 좌표를 랜덤으로 설정하여 생성한다. 도 8은 사용자가 숨겨진 보물을 획득한 후 다른 좌표상에 보물이 생성된 것을 도시하고 있다. 사용자는 새롭게 숨겨진 보물을 찾기 위하여 다시 오브젝트를 생성하거나, 장애물을 파괴함으로써, 보물의 좌표에 도달하여 보물을 획득할 수 있다. 또한, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는 다음 보물을 생성할 때, 새로운 장애물을 함께 생성할 수 도 있다. 이후, 주어진 보물의 개수를 모두 찾거나 혹은 도중에 사용자가 컨텐츠의 실행의 종료에 대한 입력하는 경우, 보물찾기 평가결과가 도출되고, 장애물을 피하며 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠의 실행이 종료될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보물찾기컨텐츠실행부(3200)에 의하여 제공되는 HMD모듈(2000)에서 디스플레이 되는 화면을 개략적으로 도시한다.
구체적으로, 도 9는 보물찾기컨텐츠실행부(3200)에 의하여 HMD모듈(2000)에서 디스플레이되어 제공되는 사용자 시각에서의 가상현실 컨텐츠 화면을 도시한다. 도 9의 (a)는 사용자가 보물찾기 가상현실 컨텐츠의 실행을 시작한 후, HMD모듈(2000)에서 디스플레이 되는 화면을 나타낸다. 사용자는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 가상현실 컨텐츠 실행화면에 사용자의 보행을 방해하는 장애물이 디스플레이 될 수 있다. 사용자는 소리에 의존하여 보물이 있다고 생각되는 위치로 나아가기 위하여 장애물을 넘어가기 위해 오브젝트를 생성하거나 장애물을 파괴함으로써, 장애물을 피할 수 있다. 도 9의 (b)는 사용자가 장애물을 파괴하여 다음 장애물이 디스플레이 된 화면을 나타낸다.
한편, 도 9의 (c)는 사용자의 뇌파에 기초하여 도출된 집중도에 따라 보물에 대한 힌트를 제공하는 지도이미지가 디스플레이된 HMD모듈(2000)에서의 가상현실 컨텐츠 화면을 도시한다. 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 보물찾기 가상현실 컨텐츠를 실행하면서 피드백단계(S3000)를 수행하고, 피드백단계(S3000)는, 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 기설정된 시간 동안 유지하는 경우, 가상현실공간을 나타내는 지도이미지를 상기 가상현실 컨텐츠가 디스플레이되는 화면에 오버랩하여 디스플레이 한다. 예를 들어, 기설정된 기준의 집중도 수치가 5 이상이고, 힌트를 제공하는 기설정된 시간의 기준이 10초라고 할 때, 사용자의 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 5 이상인 상태가 10초간 유지된 경우, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 숨겨진 보물의 위치를 나타내는 지도이미지를 디스플레이 할 수 있다. 또한, 도 9의 (a) 및 도 9의 (b) 의 화면에서는 디스플레이되지 않았던 지도이미지가 도 9의 (c)에는 디스플레이 되었음이 나타난다. 상기 지도이미지는, 상기 숨겨진 보물의 좌표 및 상기 사용자의 좌표를 표시하는 그래픽요소가 디스플레이 된다. 도 9의 (c)에 도시된 바에 따르면, 이를 통해 사용자는 소리뿐만이 아닌, 지도이미지에 표시된 보물의 위치를 확인함으로써, 보다 빠르게 보물을 획득할 수 있고, 이는 보물찾기 평가결과에 반영된다.
또한, 상기 보물찾기컨텐츠실행부(3200)가 수행하는 상기 피드백단계(S3000)에서는, 기설정된 시간 동안에 상기 심박의 편차에 기초하여 상기 심박의 편차의 기설정된 기준에 따라 상기 지도이미지가 디스플레이 되는 시간을 변동시킬 수 있다. 기설정된 기준은 심박의 편차에 기초한 사용자의 안정도를 판단할 수 있는 기준이 될 수 있다. 심박의 편차가 기설정된 기준에 부합하는 경우, 사용자의 신체 상태가 안정된 것으로 판별할 수 있고, 기설정된 기준에 부합하지 않는 경우, 사용자의 신체 상태가 안정되지 않은 것으로 판별할 수 있다.
기설정된 시간 동안 심박의 편차가 기설정된 기준을 부합하는 경우, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 상기 지도이미지를 기설정된 제1시간 동안 디스플레이 할 수 있고, 상기 심박의 편차가 기설정된 기준에 부합하지 않는 경우, 기설정된 제2시간 동안 디스플레이 할 수 있다. 바람직하게는, 상기 기설정된 제1시간은 상기 기설정된 제2시간보다 길다.
한편, 상기 피드백단계(S3000)에서는, 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 기설정된 시간 동안 유지하는 경우, 상기 보물을 찾는 사용자의 기설정된 이동속도를 증가시킨다. 상기 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도에 따라 상기 지도이미지를 디스플레이할 뿐만 아니라 사용자의 기설정된 이동속도 또한 변동시킬 수 있다. 사용자는 가상현실 컨텐츠에 집중할수록 가상현실공간 내에서 빠른 속도로 움직일 수 있고, 이에 따라, 주어진 보물을 모두 찾기까지의 시간이 단축되고, 짧아진 보물찾기수행시간에 따라 높은 스코어를 얻을 수 있다. 또한, 상기 피드백단계(S3000)에서는, 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도 및 상기 심박의 편차에 기초하여 사용자의 기설정된 점프높이를 변동시킬 수 있다. 점프높이는 하기의 도출식 2를 적용하여 도출할 수 있다.
[도출식 2]
점프높이 = k*(집중도/심박의 편차)
상기 도출식 2의 k는 점프높이계수를 의미한다. 이와 같이, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 상기 뇌파에 기초하여 도출한 집중도가 증가함에 따라, 상기 심박의 편차가 감소함에 따라 커지는 점프높이산출식(도출식 2)을 이용하여 점프높이를 도출하고, 도출한 점프높이에 따라 가상현실 컨텐츠 상에서의 기설정된 사용자의 점프높이를 변동시킬 수 있다. 혹은 본 발명의 다른 실시예에서는, 점프높이 = k*(집중도/심박의 편차의 차이값)을 적용하여 점프높이를 도출할 수 있다. 이에 따라 사용자는 가상현실 컨텐츠를 수행하는 것에 집중하며 신체적 안정을 유지하면서 보다 높게 점프할 수 있는 가상현실공간에서의 능력을 부여 받을 수 있고, 오브젝트를 생성해야만 넘어갈 수 있는 장애물을 오브젝트를 생성하지 않고도 점프하여 넘어갈 수 있음으로서 목표지점에 도달하기까지의 시간이 단축되고, 짧아진 보물찾기수행시간에 따라 높은 스코어를 얻을 수 있다.
이와 같은 방식으로, 보물찾기컨텐츠실행부(3200)는, 가상현실 시스템 사용자의 뇌파 및 심박과 같은 생체정보를 통해 사용자의 상태를 판단하고, 현재 사용자 상태에 적절한 피드백을 제공하여 컨텐츠의 난이도를 조절함으로써, 사용자 맞춤형의 가상현실 컨텐츠를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부구성을 개략적으로 도시한다.
상기 실시예에 따른 가상현실 시스템의 구현방법은 도 10에 도시된 컴퓨팅 장치(11000)에 의하여 구현될 수 있다. 상기 도 1의 VR시스템부(3000)는 상기 도 10에 도시된 컴퓨팅장치(11000)의 구성요소들을 포함할 수 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(11000)은 적어도 하나의 프로세서(processor)(11100), 메모리(memory)(11200), 주변장치 인터페이스(peripheral interface)(11300), 입/출력 서브시스템(I/Osubsystem)(11400), 전력 회로(11500) 및 통신 회로(11600)를 적어도 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(11000)는 상기 센서부(1000), VR시스템부(3000), 및 HMD모듈(2000)을 포함하거나, 상기 입/출력 서브시스템(11400)에 의하여 상기 센서부(1000), VR시스템부(3000), 및 HMD모듈(2000)에 연결될 수 있다.
메모리(11200)는, 일례로 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(11200)는 컴퓨팅 장치(11000)의 동작에 필요한 소프트웨어 모듈, 명령어 집합 또는 그밖에 다양한 데이터를 포함할 수 있다.
이때, 프로세서(11100)나 주변장치 인터페이스(11300) 등의 다른 컴포넌트에서 메모리(11200)에 액세스하는 것은 프로세서(11100)에 의해 제어될 수 있다.
주변장치 인터페이스(11300)는 컴퓨팅 장치(11000)의 입력 및/또는 출력 주변장치를 프로세서(11100) 및 메모리 (11200)에 결합시킬 수 있다. 프로세서(11100)는 메모리(11200)에 저장된 소프트웨어 모듈 또는 명령어 집합을 실행하여 컴퓨팅 장치(11000)을 위한 다양한 기능을 수행하고 데이터를 처리할 수 있다.
입/출력 서브시스템(11400)은 다양한 입/출력 주변장치들을 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 입/출력 서브시스템(11400)은 모니터나 키보드, 마우스, 프린터 또는 필요에 따라 터치스크린이나 센서등의 주변장치를 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시키기 위한 컨트롤러(1300)를 포함할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 입/출력 주변장치들은 입/출력 서브시스템(11400)을 거치지 않고 주변장치 인터페이스(11300)에 결합될 수도 있다.
전력 회로(11500)는 단말기의 컴포넌트의 전부 또는 일부로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 전력 회로(11500)는 전력 관리 시스템, 배터리나 교류(AC) 등과 같은 하나 이상의 전원, 충전 시스템, 전력 실패 감지 회로(power failure detection circuit), 전력 변환기나 인버터, 전력 상태 표시자 또는 전력 생성, 관리, 분배를 위한 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
통신 회로(11600)는 적어도 하나의 외부 포트를 이용하여 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수 있다.
또는 상술한 바와 같이 필요에 따라 통신 회로(11600)는 RF 회로를 포함하여 전자기 신호(electromagnetic signal)라고도 알려진 RF 신호를 송수신함으로써, 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수도 있다.
이러한 도 10의 실시예는, 컴퓨팅 장치(11000)의 일례일 뿐이고, 컴퓨팅 장치(11000)은 도 10에 도시된 일부 컴포넌트가 생략되거나, 도 10에 도시되지 않은 추가의 컴포넌트를 더 구비하거나, 2개 이상의 컴포넌트를 결합시키는 구성 또는 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 환경의 통신 단말을 위한 컴퓨팅 장치는 도 10에 도시된 컴포넌트들 외에도, 터치스크린이나 센서 등을 더 포함할 수도 있으며, 통신 회로(1160)에 다양한 통신방식(WiFi, 3G, LTE, Bluetooth, NFC, Zigbee 등)의 RF 통신을 위한 회로가 포함될 수도 있다. 컴퓨팅 장치(11000)에 포함 가능한 컴포넌트들은 하나 이상의 신호 처리 또는 어플리케이션에 특화된 집적 회로를 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양자의 조합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅 장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 애플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 이용자 단말에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 이용자 단말이기의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅 장치 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (8)

  1. 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강 및 신체 건강을 위한 몰입 및 활동형 피드백 가상현실 시스템으로서,
    상기 가상현실 시스템은, 사용자의 두부(頭部)에 부착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정모듈 및 사용자의 손가락에 부착되어 사용자의 심박을 측정하는 심박측정모듈을 포함하는 센서부; 사용자가 장애물을 피하며 보물찾기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 사용자의 가상현실 컨텐츠 수행결과에 대한 평가를 도출하는 VR시스템부; 및 상기 VR시스템부로부터 실행되는 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 수신하여 사용자에게 제공하는 HMD모듈;을 포함하고,
    상기 VR시스템부는,
    상기 센서부로부터 상기 뇌파 및 상기 심박을 수신하는 센싱정보수집부;
    상기 HMD모듈을 착용한 사용자의 상기 뇌파 및 상기 심박을 실시간으로 적용하여 상기 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 숨겨진 보물을 찾는 가상현실 컨텐츠를 실행하는 보물찾기컨텐츠실행부;를 포함하고,
    상기 보물찾기컨텐츠실행부는,
    보물의 개수를 설정하는 설정단계;
    오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 보물을 찾는 가상현실을 체험할 수 있는 컨텐츠를 실행하는 실행단계;
    상기 뇌파 및 상기 심박에 기초하여 보물찾기에 대한 힌트를 제공하고, 가상현실 상에서의 기설정된 사용자의 동작능력을 변동시키는 피드백단계; 및
    사용자의 입력 혹은 기설정된 판단기준에 따라 상기 컨텐츠의 실행을 종료하는 종료단계;를 수행하고,
    상기 설정단계는,
    키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보에 대한 사용자의 입력을 수신하여, 상기 사용자정보 및 상기 심박에 기초하여 목표심박수를 도출하는 단계;
    사용자가 과거에 상기 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에, 기설정된 구간 동안의 측정된 상기 심박에 기초하여 평균심박수를 도출하는 단계;
    상기 목표심박수 및 상기 평균심박수에 기초하여 사용자의 목표운동량 충족여부를 판별하는 단계; 및
    상기 목표운동량 충족여부에 따른 기설정된 기준에 기초하여 상기 가상현실 컨텐츠에 제공되는 보물의 개수를 설정하는 단계;를 포함하고,
    상기 목표심박수는,
    상기 심박 및 상기 나이에 기초하여 도출된 여유심박수 및 상기 키 및 상기 몸무게에 따른 BMI수치에 기초하여 도출된 운동목표강도에 기초하여 도출되고,
    상기 피드백단계는,
    상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 기설정된 시간 동안 유지하는 경우, 가상현실공간을 나타내는 지도이미지를 상기 가상현실 컨텐츠가 디스플레이되는 화면에 오버랩하여 디스플레이 하고,
    기설정된 시간 동안에 상기 심박의 편차가 기설정된 기준에 부합하는지 여부에 따라 상기 지도이미지가 디스플레이 되는 시간을 변동시키고,
    상기 지도이미지는,
    상기 숨겨진 보물의 좌표 및 상기 사용자의 좌표를 표시하는 그래픽요소가 디스플레이 되고,
    상기 피드백단계는,
    상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도 및 상기 심박의 편차에 기초하여 보물을 뛰어넘는 사용자의 기설정된 점프높이를 변동시키고,
    상기 뇌파에 기초하여 도출한 집중도가 증가함에 따라, 상기 심박의 편차가 감소함에 따라 증가하는 점프높이산출식;에 기초하여 상기 점프높이가 결정되는, 가상현실 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보물찾기컨텐츠실행부는,
    상기 보물을 가상현실 컨텐츠 실행화면에 디스플레이 되지 않는 형태로 제공하여 숨겨진 보물의 좌표에 기초하여 소리를 출력하고,
    상기 보물의 좌표 및 사용자의 좌표간의 거리에 기초하여 기설정된 기준에 따라 상기 소리의 크기를 다르게 출력하고,
    보물이 숨겨진 상기 가상현실 컨텐츠 실행화면에 사용자의 보행을 방해하는 장애물을 디스플레이하고,
    가상현실공간에서의 상기 보물의 좌표 및 상기 사용자의 좌표는 X, Y 및 Z축 방향의 3차원 좌표로 구성되고,
    사용자의 입력에 기초하여 상기 오브젝트를 생성하거나 혹은 디스플레이된 상기 장애물을 제거하고,
    사용자의 입력에 기초하여 상기 사용자의 Z축 방향의 좌표를 변동시켜 상기 오브젝트의 상면에 위치할 수 있도록 하고,
    사용자의 입력에 따라 보물이 획득되는 경우, 다음 보물의 좌표를 랜덤으로 설정하여 생성하는, 가상현실 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강 및 신체 건강을 위한 몰입 및 활동형 피드백 가상현실 시스템의 구현방법으로서,
    상기 구현방법은, 사용자의 두부(頭部)에 부착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정단계 및 사용자의 손가락에 부착되어 사용자의 심박을 측정하는 심박측정단계을 포함하는 센서단계; 사용자가 장애물을 피하며 보물찾기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 사용자의 가상현실 컨텐츠 수행결과에 대한 평가를 도출하는 VR시스템단계; 및 HMD모듈을 통하여, 상기 VR시스템단계에서 실행되는 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 수신하여 사용자에게 제공하는 HMD모듈단계;를 포함하고,
    상기 VR시스템단계는,
    상기 센서단계로부터 상기 뇌파 및 상기 심박을 수신하는 센싱정보수집단계;
    상기 HMD모듈을 착용한 사용자의 상기 뇌파 및 상기 심박을 실시간으로 적용하여 상기 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 숨겨진 보물을 찾는 가상현실 컨텐츠를 실행하는 보물찾기컨텐츠실행단계;를 포함하고,
    상기 보물찾기컨텐츠실행단계는,
    보물의 개수를 설정하는 설정단계;
    오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 보물을 찾는 가상현실을 체험할 수 있는 컨텐츠를 실행하는 실행단계;
    상기 뇌파 및 상기 심박에 기초하여 보물찾기에 대한 힌트를 제공하고, 가상현실 상에서의 기설정된 사용자의 동작능력을 변동시키는 피드백단계; 및
    사용자의 입력 혹은 기설정된 판단기준에 따라 상기 컨텐츠의 실행을 종료하는 종료단계;를 포함하고,
    상기 설정단계는,
    키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보에 대한 사용자의 입력을 수신하여, 상기 사용자정보 및 상기 심박에 기초하여 목표심박수를 도출하는 단계;
    사용자가 과거에 상기 보물찾기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에, 기설정된 구간 동안의 측정된 상기 심박에 기초하여 평균심박수를 도출하는 단계;
    상기 목표심박수 및 상기 평균심박수에 기초하여 사용자의 목표운동량 충족여부를 판별하는 단계; 및
    상기 목표운동량 충족여부에 따른 기설정된 기준에 기초하여 상기 가상현실 컨텐츠에 제공되는 보물의 개수를 설정하는 단계;를 포함하고,
    상기 목표심박수는,
    상기 심박 및 상기 나이에 기초하여 도출된 여유심박수 및 상기 키 및 상기 몸무게에 따른 BMI수치에 기초하여 도출된 운동목표강도에 기초하여 도출되고,
    상기 피드백단계는,
    상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 기설정된 시간 동안 유지하는 경우, 가상현실공간을 나타내는 지도이미지를 상기 가상현실 컨텐츠가 디스플레이되는 화면에 오버랩하여 디스플레이 하고,
    기설정된 시간 동안에 상기 심박의 편차가 기설정된 기준에 부합하는지 여부에 따라 상기 지도이미지가 디스플레이 되는 시간을 변동시키고,
    상기 지도이미지는,
    상기 숨겨진 보물의 좌표 및 상기 사용자의 좌표를 표시하는 그래픽요소가 디스플레이 되고,
    상기 피드백단계는,
    상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도 및 상기 심박의 편차에 기초하여 보물을 뛰어넘는 사용자의 기설정된 점프높이를 변동시키고,
    상기 뇌파에 기초하여 도출한 집중도가 증가함에 따라, 상기 심박의 편차가 감소함에 따라 증가하는 점프높이산출식;에 기초하여 상기 점프높이가 결정되는, 가상현실 시스템의 구현방법.
KR1020190143895A 2019-11-12 2019-11-12 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 가상현실 시스템 및 구현방법 KR102151489B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190143895A KR102151489B1 (ko) 2019-11-12 2019-11-12 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 가상현실 시스템 및 구현방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190143895A KR102151489B1 (ko) 2019-11-12 2019-11-12 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 가상현실 시스템 및 구현방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102151489B1 true KR102151489B1 (ko) 2020-09-03

Family

ID=72469543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190143895A KR102151489B1 (ko) 2019-11-12 2019-11-12 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 가상현실 시스템 및 구현방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102151489B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150118761A (ko) * 2014-04-15 2015-10-23 주식회사 삼육오엠씨네트웍스 사용자 운동량을 관리하고 운동량 목표 달성을 유도하는 런닝머신 시스템
KR101647815B1 (ko) * 2015-12-21 2016-08-11 (주)헬스원 트레드밀 및 운동 기구 시스템
KR20180041089A (ko) * 2015-03-12 2018-04-23 아킬리 인터랙티브 랩스 인크. 인지 능력 측정을 위한 프로세서 구현 시스템 및 방법
JP2019042352A (ja) * 2017-09-06 2019-03-22 株式会社バンダイナムコエンターテインメント プログラム及びサーバ装置
KR102023024B1 (ko) * 2018-11-09 2019-11-04 가천대학교 산학협력단 사용자의 상태정보에 따라 피드백을 제공하는 사용자의 정서 증진 및 심리파악을 위한 가상현실 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150118761A (ko) * 2014-04-15 2015-10-23 주식회사 삼육오엠씨네트웍스 사용자 운동량을 관리하고 운동량 목표 달성을 유도하는 런닝머신 시스템
KR20180041089A (ko) * 2015-03-12 2018-04-23 아킬리 인터랙티브 랩스 인크. 인지 능력 측정을 위한 프로세서 구현 시스템 및 방법
KR101647815B1 (ko) * 2015-12-21 2016-08-11 (주)헬스원 트레드밀 및 운동 기구 시스템
JP2019042352A (ja) * 2017-09-06 2019-03-22 株式会社バンダイナムコエンターテインメント プログラム及びサーバ装置
KR102023024B1 (ko) * 2018-11-09 2019-11-04 가천대학교 산학협력단 사용자의 상태정보에 따라 피드백을 제공하는 사용자의 정서 증진 및 심리파악을 위한 가상현실 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102151494B1 (ko) 사용자의 활동을 통한 뇌 건강 및 신체건강을 위한 활동형 피드백 가상현실 시스템 및 구현방법
KR102023024B1 (ko) 사용자의 상태정보에 따라 피드백을 제공하는 사용자의 정서 증진 및 심리파악을 위한 가상현실 시스템
EP3729445B1 (en) Sleep stage prediction and intervention preparation based thereon
JP7125390B2 (ja) バイオマーカーまたは他のタイプのマーカーとして構成される認知プラットフォーム
Tzagarakis et al. Brain oscillatory activity during motor preparation: effect of directional uncertainty on beta, but not alpha, frequency band
US8062129B2 (en) Physiological user interface for a multi-user virtual environment
EP2296535B1 (en) Method and system of obtaining a desired state in a subject
Vourvopoulos et al. Evaluation of commercial brain–computer interfaces in real and virtual world environment: A pilot study
EP3756194B1 (en) System and method for delivering sensory stimulation to a user based on a sleep architecture model
KR102120112B1 (ko) 인공지능에 기반한 외사시환자 재활훈련 가상현실 시스템, 방법 및 컴퓨터-판독가능매체
EP3226966A1 (en) System and method for increasing the restorative value of a nap
KR101719546B1 (ko) 뇌파 및 심전도 복합 생체신호를 이용한 실시간 감정인식 인터페이스를 위한 방법 및 그 시스템
CN107624049A (zh) 用于检测人的疾病相关和/或疗法相关的疲劳的装置、系统和方法
KR101033195B1 (ko) 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치
WO2019028268A1 (en) EVALUATION OF POSTURAL BALANCING IN VIRTUAL OR INCREASED REALITY
KR102151492B1 (ko) 사용자의 집중을 통한 뇌 건강을 위한 몰입형 피드백 가상현실 시스템 및 구현방법
KR102429630B1 (ko) 헬스케어를 위한 커뮤니케이션 npc아바타를 생성하는 시스템
KR102151489B1 (ko) 사용자의 집중 및 활동을 통한 뇌 건강과 신체 건강을 위한 몰입형·활동형 가상현실 시스템 및 구현방법
Szegletes et al. The design of a biofeedback framework for dynamic difficulty adjustment in games
Hwang et al. Electrical, vibrational, and cooling stimuli-based redirected walking: Comparison of various vestibular stimulation-based redirected walking systems
KR102441307B1 (ko) 소통형 재활 및 직업 프로그램을 통한 복합센서 기반 뇌질환 및 정신질환 예방 가상현실 시스템
KR102403883B1 (ko) 복합센서 기반 이탈리아 요식업 직무 간접 경험을 통한 집중 및 활동형 가상현실 시스템 및 그 구현방법
KR102405130B1 (ko) 햄버거 프랜차이즈 요식업 체험을 위한 복합센서 기반 집중 및 활동형 가상현실 시스템 및 그 구현방법
KR102425479B1 (ko) 사용자의 정보로 아바타를 생성하여 외부의 메타버스플랫폼에 제공하고 사용자 맞춤형 디지털치료제를 추천하는 시스템 및 방법
Özkul et al. Dynamic difficulty level adjustment based on score and physiological signal feedback in the robot-assisted rehabilitation system, RehabRoby

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant