KR102212511B1 - 가상 현실 제어 시스템 - Google Patents

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송채훈
강세호
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(주)스코넥엔터테인먼트
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Abstract

실시 예에 따른 가상 현실 제어 시스템은, 대상체에 광을 조사하고 수신하여 광 신호를 검출하는 센싱부; 제1 사용자에게 영상을 출력하는 제1 디스플레이; 제2 사용자에게 영상을 출력하는 제2 디스플레이; 및 상기 1 디스플레이 및 제2 디스플레이 중 적어도 하나를 적어도 하나 이상의 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 광 신호에 기초하여 상기 제1 사용자에 관한 제1 위치 정보 및 상기 제2 사용자에 관한 제2 위치 정보를 획득하고, 상기 제1 위치 정보에 기초하여 상기 제1 디스플레이에 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 영상을 출력하되, 상기 제1 사용자는 제1 권한을 가지고, 상기 제2 사용자는 제2 권한을 가지고, 상기 제1 권한이 상기 제2 권한보다 상위 권한인 경우 상기 제1 위치 정보가 상기 제1 영역에 위치하는 경우 상기 제1 디스플레이에 제1 영상을 출력하고, 상기 제2 위치 정보가 상기 제1 영역에 위치하는 경우 상기 제2 디스플레이에 알림 영상을 출력할 수 있다.

Description

가상 현실 제어 시스템{Virtual Reality Control System}
실시 예는 가상 현실 제어 시스템에 관한 것이다.
가상 현실은 현실을 기반으로 현실에 가상의 정보를 부가하여 사용자에게 제공하거나 현실에서의 대상체의 상태를 프로그램에 의해 생성된 가상 현실 이미지로써 제공하는 기술일 수 있다.
이러한 가상 현실 제공 기술에는 현실에 제공되는 사용자나 오브젝트 등의 대상체의 상태에 대한 정보를 기반으로 프로그램에 의해 가상 공간, 가상 캐릭터 및 가상 오브젝트 등을 생성하는 기술이 포함될 수 있고, 이 때 다양한 센서를 이용하여 대상체의 상태에 대한 정보를 획득하게 된다.
가상 현실 시스템을 이용하여 사용자에게 다양한 재난 훈련이 제공될 수 있으며 최근 가상 현실을 체험하는 사용자의 몰입감을 향상시키는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
실시 예에 따른 가상 현실 제어 시스템은 화학 사고 대응 훈련 컨텐츠에서 권한에 따라 다른 역할을 부여하여 적절한 훈련을 수행할 수 있도록 하는 시스템을 제공한다.
실시 예에 따른 가상 현실 제어 시스템은, 대상체에 광을 조사하고 수신하여 광 신호를 검출하는 센싱부; 제1 사용자에게 영상을 출력하는 제1 디스플레이; 제2 사용자에게 영상을 출력하는 제2 디스플레이; 및 상기 1 디스플레이 및 제2 디스플레이 중 적어도 하나를 적어도 하나 이상의 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 광 신호에 기초하여 상기 제1 사용자에 관한 제1 위치 정보 및 상기 제2 사용자에 관한 제2 위치 정보를 획득하고, 상기 제1 위치 정보에 기초하여 상기 제1 디스플레이에 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 영상을 출력하되, 상기 제1 사용자는 제1 권한을 가지고, 상기 제2 사용자는 제2 권한을 가지고, 상기 제1 권한이 상기 제2 권한보다 상위 권한인 경우 상기 제1 위치 정보가 상기 제1 영역에 위치하는 경우 상기 제1 디스플레이에 제1 영상을 출력하고, 상기 제2 위치 정보가 상기 제1 영역에 위치하는 경우 상기 제2 디스플레이에 알림 영상을 출력할 수 있다.
실시 예에 따른 가상 현실 제어 시스템은 화학 사고 대응 훈련 컨텐츠에서 권한에 따라 다른 역할을 부여하여 적절한 훈련을 수행할 수 있도록 하는 시스템을 제공함으로써 사용자의 훈련 숙련도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 가상 현실 제어 시스템(10)을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 디텍팅 장치(100)를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 서버(200)를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 보조 컴퓨팅 장치(300)를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치(400)를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 훈련 통제 시스템(1100)을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 가상 현실 제어 시스템의 사후 강평 시스템을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 가상 현실 제어 시스템(10)이 구현되는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 대상체 추적 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 가상 현실 이미지(452)가 착용형 디스플레이 장치(400)를 통해 출력되는 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 명세서의 일 실시예에 따른 가상 현실 이미지(452)를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 추적 영역(600)에 리얼 오브젝트(RO)가 배치되는 것을 나타내는 도면이다.
도 13은 실시 예에 따른 추적영역을 나타내는 도면이다.
도 14 내지 도 17은 실시 예에 따른 훈련 시나리오에 따른 동선을 나타내는 도면이다.
실시 예에 따른 가상 현실 제어 시스템은, 대상체에 광을 조사하고 수신하여 광 신호를 검출하는 센싱부; 제1 사용자에게 영상을 출력하는 제1 디스플레이; 제2 사용자에게 영상을 출력하는 제2 디스플레이; 및 상기 1 디스플레이 및 제2 디스플레이 중 적어도 하나를 적어도 하나 이상의 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 광 신호에 기초하여 상기 제1 사용자에 관한 제1 위치 정보 및 상기 제2 사용자에 관한 제2 위치 정보를 획득하고, 상기 제1 위치 정보에 기초하여 상기 제1 디스플레이에 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 영상을 출력하되, 상기 제1 사용자는 제1 권한을 가지고, 상기 제2 사용자는 제2 권한을 가지고, 상기 제1 권한이 상기 제2 권한보다 상위 권한인 경우 상기 제1 위치 정보가 상기 제1 영역에 위치하는 경우 상기 제1 디스플레이에 제1 영상을 출력하고, 상기 제2 위치 정보가 상기 제1 영역에 위치하는 경우 상기 제2 디스플레이에 알림 영상을 출력할 수 있다.
상기 알림 영상은 상기 제2 사용자의 시야각에 해당하는 영상이 아닐 수 있다.
상기 제2 사용자가 상기 제1 사용자에게 제1 권한을 전달받는 경우 상기 제2 위치정보가 상기 제1 영역에 위치하면 상기 제2 시야각에 해당하는 영상을 출력할 수 있다.
상기 제1 권한과 제2 권한은 미리 정의된 권한일 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 사용자 및 제2 사용자 중 상기 제1 영역에 먼저 위치하는 사용자에게 상위 권한을 부여할 수 있다.
상기 제1 권한과 제2 권한에 따라 서로 다른 시나리오로 시뮬레이션이 진행될 수 있다.
상기 제1 권한과 제2 권한에 따라 서로 다른 평가 항목으로 평가가 진행될 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 권한 및 제2 권한에 따라 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이에 이동해야할 이동 경로를 표시할 수 있다.
상기 제어부는 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이에 목적지로 향하는 이동 경로를 표시하되, 상기 이동 경로는 최단거리가 아닐 수 있다.
상기 제어부는 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이에 목적지로 향하는 이동 경로를 표시하되, 상기 제1 사용자의 이동이 완료된 이후 제2 사용자의 이동 경로가 표시하도록 제어할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 명세서는 가상 현실 제어 시스템에 관한 것으로, 가상 현실 제어 시스템은 사용자가 현실에서는 공간, 시간의 제약 또는 구현이나 발생의 한계 등으로 인해 경험하기 어려운 상황을 가상 공간에서 체험하도록 가상 현실을 제공할 수 있다.
여기서, 가상 현실은 현실 세계와 달리 프로그램에 의해 생성된 인공적인 환경일 수 있다.
이러한 가상 현실은 통상적으로 프로그램에 의해 현실과 분리된 가상 공간을 생성하여 이에 대한 이미지를 제공하는 VR, 현실 세계를 기반으로 가상의 이미지를 겹쳐 하나의 이미지로 제공하는 AR 및 현실 세계와 가상 현실을 융합하여 가상 공간을 제공하고 이에 대한 이미지를 제공하는 MR로 구분될 수 있다.
이하에서 설명되는 가상 현실을 설명함에 있어서 가상 현실은 앞서 설명된 VR, AR 및 MR 뿐만 아니라 다양한 형태의 가상 공간을 제공하는 가상 환경을 의미할 수 있다.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 명세서의 일 실시예에 따른 가상 현실을 제공하기 위한 가상 현실 제어 시스템(10)에 대해서 설명하도록 한다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 가상 현실 제어 시스템(10)을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 가상 현실 제어 시스템(10)은 디텍팅 장치(100), 서버(200), 보조 컴퓨팅 장치(300), 착용형 디스플레이 장치(400), 입력 장치(500), 통제 시스템(1000) 및 훈련 DB 서버(1300)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 디텍팅 장치(100)는 서버(200)와 연결될 수 있다.
디텍팅 장치(100)는 대상체를 추적하여 디텍팅 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 대상체는 착용형 디스플레이 장치(400)를 통해 출력되는 이미지에 영향을 주는 물체일 수 있다. 예를 들어 대상체는 착용형 디스플레이 장치(400), 사용자, 입력 장치(500), 리얼 오브젝트(real object)와 같이 상기 사용자 주변에 위치한 물체 및 기준점 또는 특징점을 갖는 물체 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 대상체의 추적은 현실 환경에서의 대상체의 위치에 대한 정보를 획득하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어 대상체의 추적은 현실 환경에서 대상체의 이동에 따라 변경되는 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이러한 대상체에 대한 위치 정보는 획득한 미리 정해진 주기로위치 정보 획득될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면 디텍팅 장치(100)는 디텍팅 정보를 서버(200)에 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면 서버(200)는 디텍팅 장치(100) 및 보조 컴퓨팅 장치(300)와 연결될 수 있다.
서버(200)는 연결된 구성으로부터 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면 서버(200)는 디텍팅 장치(100)로부터 디텍팅 정보, 디텍팅 장치(100)가 획득한 이미지 정보 및 디텍팅 장치(100)의 상태 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.
그 밖에도 서버(200)는 후술할 몇몇 실시예에 따라 다양한 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면 서버(200)는 연결된 구성을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면 서버(200)는 보조 컴퓨팅 장치(300) 또는 착용형 디스플레이 장치(400)를 제어할 수 있다.
일 예로 서버(200)는 보조 컴퓨팅 장치(300)에 설치된 프로그램 또는 어플리케이션의 구동을 제어할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어 서버(200)는 보조 컴퓨팅 장치(300)에 설치된 프로그램 또는 어플리케이션의 시작 및/또는 종료를 제어할 수 있다.
다른 예로 서버(200)는 디텍팅 장치(100)의 동작에 필요한 다양한 설정을 제공할 수 있다.
또한 서버(200)는 디텍팅 정보에 기초하여 대상체의 위치 정보를 생성하거나 대상체의 위치에 대응하는 가상 현실에서의 가상 위치 정보를 생성할 수 있다.
또한 서버(200)는 보조 컴퓨팅 장치(300)에서 구동되는 프로그램 또는 어플리케이션의 인증을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 서버(200)의 기능이 상술한 기능으로 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 다양한 기능을 수행하는 서버(200)가 제공될 수 있다.
또한 일 실시예예 따른 서버(200)가 반드시 하나의 물리적인 구성으로 제공되어야 하는 것은 아니며, 상술한 기능을 세분화 하여 각각의 기능을 수행하는 복수의 장치로 제공될 수 있다.
예를 들어 서버(200)는 디텍팅 장치(100)와 연결되어 디텍팅 정보에 기초하여 위치 정보를 획득하는 디텍팅 서버, 가상 현실 제어 시스템(10)에 제공되는 구성 중 적어도 일부에 대한 제어를 수행하는 운영 서버 및 가상 현실 제어 시스템(10)의 각 구성 중 적어도 하나의 구성에서 실행되는 프로그램 또는 어플리케이션에 대한 인증을 수행하는 라이선스 서버 등으로 세분화되어 각 서버에서 수행될 수 있다.
한편, 서버(200)는 보조 컴퓨팅 장치(300)가 입력 장치(500)로부터 획득한 입력신호 또는 입력신호에 기초한 입력 정보를 제공 받을 수 있다.
입력 정보는 가상 현실 내 오브젝트 등에 대한 사용자의 선택 정보, 입력 장치(500)를 통하여 입력된 동작에 대한 정보, 입력 장치(500)의 지향 방향에 대한 지향 정보 등을 포함할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치는(300)는 디텍팅 장치(100), 서버(200), 착용형 디스플레이 장치(400) 및 입력 장치(500) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.
또는, 상기 보조 컴퓨팅 장치(300)는 통제 시스템(1000)과 연결될 수도 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 서버(200)로부터 획득한 위치 정보에 기초하여 가상 위치 정보를 산출할 수 있다.
또는 보조 컴퓨팅 장치(300)는 디텍팅 장치(100)로부터 획득한 디텍팅 정보를 가공하여 대상체의 위치 정보를 산출하거나 가상 위치 정보를 산출할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 미리 저장된 프로그램 또는 어플리케이션을 통하여 착용형 디스플레이 장치(400)를 통하여 사용자에게 이미지를 제공할 수 있다.
또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 착용형 디스플레이 장치(400)를 통해 사용자에게 제공할 음향 정보를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조 컴퓨팅 장치(300)는 미리 설치된 어플리케이션 또는 프로그램을 통해 위치 정보에 기초하여 사용자에게 제공될 이미지를 획득할 수 있다.
또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 입력 장치(500)로부터 획득한 입력신호에 기초하여 입력 정보를 획득할 수 있다.
또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 획득한 입력 정보를 고려하여 사용자에게 제공할 이미지를 획득할 수 있다.
착용형 디스플레이 장치(400)는 보조 컴퓨팅 장치(300)와 연결될 수 있다.
착용형 디스플레이 장치(400)는 사용자에게 가상 현실에 대한 이미지를 제공할 수 있다.
착용형 디스플레이 장치(400)는 보조 컴퓨팅 장치(300)로부터 획득한 가상 현실 이미지를 사용자에게 시각적으로 출력할 수 있다.
또한 착용형 디스플레이 장치(400)는 보조 컴퓨팅 장치(300)로부터 획득한 음향 정보를 출력할 수 있다.
입력 장치(500)는 가상 현실에 반영할 사용자의 입력에 대한 신호를 획득할 수 있다.
입력 장치(500)는 보조 컴퓨팅 장치(300)와 연결될 수 있다.
입력 장치(500)는 보조 컴퓨팅 장치(300)로 사용자의 입력에 대응하는 입력신호를 제공할 수 있다.
입력 장치(500)는 사용자의 동작에 대응하는 신호를 획득하기 위한 가속도 센서, 자이로스코프, 자이로 센서, MEMS, 지자기 센서, 관성 센서(IMU), 광 센서, 조도 센서, 포토 센서, 적외선 센서, 칼라 센서, 깊이 센서 및 전자파 센서 등을 포함할 수 있다.
또한 입력 장치(500)는 사용자의 선택에 대한 신호를 획득하기 위한 버튼, 스위치, 조그셔틀 및 휠 등을 포함할 수 있다.
또한 입력 장치(500)는 보조 컴퓨팅 장치(300)와 유선 통신 및 무선 통신 중 적어도 하나의 통신 방식으로 연결될 수 있다.
또한 입력 장치(500)는 보조 컴퓨팅 장치(300)와의 통신을 위한 통신 모듈을 포할 수 있다.
상기 통제 시스템(1000)은 상기 서버(200)와 연결될 수 있다. 또는 상기 통제 시스템(1000)은 상기 보조 컴퓨팅 장치(300)와 연결될 수도 있다. 상기 통제 시스템(1000)은 상기 서버(200) 내에 포함된 일부 구성일 수도 있다. 상기 통제 시스템(1000)은 외부인원이 훈련을 통제할 수 있는 인터페이스를 구비할 수 있다.
상기 통제 시스템(1000)은 훈련 통제 시스템(1100) 및 사후 강평 시스템(1200)을 포함할 수 있다.
상기 훈련 통제 시스템(1100)은 통제관과 같은 외부인원이 훈련 상황을 설정하고, 훈련 상황을 진행하기 위한 시스템일 수 있다. 상기 훈련 통제 시스템(1100)에 의해 상기 보조 컴퓨팅 장치(300) 또는 서버(200) 중 적어도 어느 하나가 제어되어 사용자는 상기 외부 인원이 설정한 훈련 상황에 기초하여 훈련을 수행할 수 있다.
상기 사후 강평 시스템(1200)은 훈련 과정 및 결과 데이터를 저장할 수 있다. 상기 사후 강평 시스템(1200)은 저장된 훈련 데이터에 기초하여 사용자에게 리뷰를 할 수 있는 컨텐츠를 제공할 수 있다. 상기 사후 강평 시스템(1200)은 훈련자들을 평가하여 평가 결과를 사용자에게 제공할 수 있다.
상기 훈련 DB 서버(1300)에는 훈련 시나리오가 저장되어 있을 수 있다. 상기 통제 시스템(1000)은 상기 훈련 DB 서버(1300)의 저장 데이터를 불러와서 상기 서버(200) 및 보조 컴퓨팅 장치(300) 중 적어도 하나를 제어하여 사용자에게 훈련을 수행할 수 있도록 할 수 있다.
상기 훈련 DB 서버(1300)에는 사용자 데이터, 훈련 과정에서 생성된 훈련 데이터가 저장되어 있을 수 있다.
상기 훈련 DB 서버(1300)는 상기 통제 시스템(1000)과는 별개의 서버로 구현될 수도 있고, 상기 통제 시스템(1000)의 일부 구성으로 구현될 수도 있다. 또한, 상기 통제 시스템(1000)과 상기 훈련 DB 서버(1300)는 상기 서버(200)의 일부 구성으로 구현될 수도 있다.
도 1에는 입력 장치(500)가 보조 컴퓨팅 장치(300)와 연결되는 것으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 입력 장치(500)는 선택에 따라 다양한 연결 형태로 제공될 수 있다.
예를 들어 입력 장치(500)는 서버(200) 및 착용형 디스플레이(400)등의 구성과 연결되어 입력 신호를 제공할 수 있다.
이상에서 설명된 가상 현실 제어 시스템(10)은 설명의 편의를 위한 예시일 뿐 일 실시예에 따른 가상 현실 제어 시스템(10)이 도 1에 도시된 구성 및 연결 관계로 한정되는 것은 아니며 선택에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.
일 예로 보조 컴퓨팅 장치(300) 및 착용형 디스플레이 장치(400)는 하나의 구성으로 제공될 수 있으며, 이 경우 보조 컴퓨팅 장치(300)에서 수행하는 동작이 착용형 디스플레이 장치(400)에서 구현될 수 있다.
다만, 이하에서 다양한 실시예들을 설명함에 있어서 설명의 편의를 위하여 상술한 가상 현실 제어 시스템(10)을 예시로 하여 설명하도록 한다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 명세서의 일 실시예에 따른 디텍팅 장치(100)에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 디텍팅 장치(100)를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 디텍팅 장치(100)는 발광부(110) 및 센싱부(120)를 포함할 수 있다.
발광부(110)는 대상체 추적을 위해 상기 대상체 또는 그 주변에 신호를 송출할 수 있다.
일 예로, 발광부(110)는 가시광 및 적외선 등의 광 신호를 외부로 발신하는 발광 소자로 제공될 수 있다.
보다 구체적인 예를 들어 발광부는 가시광 LED 및 적외선 LED 등으로 제공될 수 있다.
센싱부(120)는 외부로부터 신호를 획득할 수 있다.
일 예로, 센싱부(120)는 발광부(110)가 송출한 신호에 대응하는 신호를 획득할 수 있다.
다른 예로, 센싱부(120)는 대상체에 제공되는 마커가 반사한 광에 대한 신호를 획득할 수 있다.
예를 들어 센싱부(120)는 이미지 센서, 광 센서, 조도 센서, 포토 센서, 적외선 센서, 칼라 센서, 깊이 센서 및 전자파 센서 등으로 제공될 수 있다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 서버(200)를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 서버(200)는 서버 통신부(210), 서버 저장부(220), 서버 입력부(230), 서버 제어부(240) 및 서버 디스플레이부(250)를 포함할 수 있다.
서버 통신부(210)는 디텍팅 장치(100), 보조 컴퓨팅 장치(300), 착용형 디스플레이 장치(400) 및 입력 장치(500) 중 적어도 하나와 연결되어 데이터를 획득하거나 제공할 수 있다.
서버 통신부(210)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 통신 방식으로 디텍팅 장치(100), 보조 컴퓨팅 장치(300), 착용형 디스플레이 장치(400) 및 입력 장치(500) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.
예를 들어 무선통신은 와이파이(Wi-Fi)망, 3G, LTE망, 5G, 로라(LoRa) 등의 이동통신망, wave(Wireless Access in Vehicular Environment), 비콘, 지그비(zigbee), 블루투스(Bluetooth), BLE(Bluetooth Low Energy) 등을 포함할 수 있다.
또한 유선통신은 트위스트 페어 케이블, 동축케이블 또는 광케이블 등을 포함할 수 있다.
서버 통신부(210)는 유선 통신 및 무선 통신 중 적어도 하나의 통신 방식을 제공하기 위한 통신 모듈로 제공될 수 있다.
서버 저장부(220)는 데이터를 저장할 수 있다.
서버 저장부(220)는 외부로부터 획득한 정보를 저장할 수 있다.
또한 서버 저장부(220)는 서버(200)의 동작에 필요한 정보를 저장할 수 있다.
예를 들어 서버 저장부(220)는 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, SSD, CD-ROM, DVD-ROM 또는 USB 등으로 제공될 수 있다.
서버 입력부(230)는 사용자의 입력에 대응하는 신호를 획득할 수 있다.
사용자의 입력은 예를 들어 버튼의 누름, 클릭, 터치 및 드래그 등일 수 있다.
서버 입력부(230)는 예를 들어 키보드, 키 패드, 버튼, 조그셔틀 및 휠 등으로 구현될 수 있다.
서버 제어부(240)는 서버(200)의 동작을 총괄할 수 있다.
일 예로 서버 제어부(240)는 서버(200)에 포함된 구성의 동작을 제어할 수 있다.
서버 디스플레이부(250)는 시각적인 정보를 출력할 수 있다.
서버 디스플레이부(250)는 시각적인 정보를 출력하는 모니터, TV, 디스플레이 패널 등으로 제공될 수 있다.
또한 서버 디스플레이부(250)가 터치 스크린으로 제공되는 경우, 서버 디스플레이부(250)는 서버 입력부(230)의 기능을 수행할 수 있다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 보조 컴퓨팅 장치(300)를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 보조 컴퓨팅 장치(300)는 보조 컴퓨팅 통신부(310), 보조 컴퓨팅 저장부(320), 보조 컴퓨팅 입력부(330) 및 보조 컴퓨팅 제어부(340)를 포함할 수 있다.
보조 컴퓨팅 통신부(310)는 서버(200), 착용형 디스플레이 장치(400) 및 입력 장치(500) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.
보조 컴퓨팅 통신부(310)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 통신 방식으로 서버(200), 착용형 디스플레이 장치(400) 및 입력 장치(500) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.
보조 컴퓨팅 통신부(310)는 연결된 서버(200), 착용형 디스플레이 장치(400) 및 입력 장치(500) 중 적어도 하나와 정보를 교환할 수 있다.
예를 들어 무선통신은 와이파이(Wi-Fi)망, 3G, LTE망, 5G, 로라(LoRa) 등의 이동통신망, wave(Wireless Access in Vehicular Environment), 비콘, 지그비(zigbee), 블루투스(Bluetooth), BLE(Bluetooth Low Energy) 등을 포함할 수 있다.
또한 유선통신은 트위스트 페어 케이블, 동축케이블 또는 광케이블 등을 포함할 수 있다.
보조 컴퓨팅 통신부(310)는 무선 통신 및 유선 통신 중 적어도 하나의 통신 방식을 제공하기 위한 통신 모듈로 제공될 수 있다.
보조 컴퓨팅 저장부(320)는 외부로부터 획득한 정보를 저장할 수 있다.
또한 보조 컴퓨팅 저장부(320)는 보조 컴퓨팅 장치(300)의 동작에 필요한 데이터 등을 저장할 수 있다.
또한, 보조 컴퓨팅 저장부(320)는 사용자에게 가상 체험을 제공하기 위한 어플리케이션 또는 프로그램 등을 저장할 수 있다.
보조 컴퓨팅 입력부(330)는 사용자의 입력에 대응하는 신호를 획득할 수 있다.
사용자의 입력은 예를 들어 버튼의 누름, 클릭, 터치 및 드래그 등일 수 있다.
예를 들어 보조 컴퓨팅 입력부(330)는 키보드, 키 패드, 버튼, 조그셔틀 및 휠 등으로 구현될 수 있다.
보조 컴퓨팅 제어부(340)는 보조 컴퓨팅 장치(300)의 동작을 총괄할 수 있다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치(400)를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 착용형 디스플레이 장치(400)는 착용형 디스플레이 통신부(410), 착용형 디스플레이 저장부(420), 착용형 디스플레이 센서부(430), 착용형 디스플레이 제어부(440) 및 착용형 디스플레이 출력부(450)를 포함할 수 있다.
착용형 디스플레이 통신부(410)는 보조 컴퓨팅 장치(300)와 연결될 수 있다.
착용형 디스플레이 통신부(410)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 통신 방식으로 보조 컴퓨팅 장치(300)와 연결될 수 있다.
착용형 디스플레이 저장부(420)는 데이터를 저장할 수 있다.
착용형 디스플레이 저장부(420)는 착용형 디스플레이 장치(400)의 동작에 필요한 어플리케이션 또는 프로그램을 저장할 수 있다.
또한 착용형 디스플레이 저장부(420)는 외부로부터 획득한 정보를 저장할 수 있다.
착용형 디스플레이 센서부(430)는 착용형 디스플레이 장치(400)의 상태 및 사용자의 입력에 대응하는 신호를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 센서부(430)는 착용형 디스플레이 동작 센서모듈(431) 및 착용형 디스플레이 음향 센서모듈(432)을 포함할 수 있다.
착용형 디스플레이 동작 센서모듈(431)은 착용형 디스플레이 장치(400)의 상태에 대한 신호를 획득할 수 있다.
일 예로 착용형 디스플레이 동작 센서모듈(431)은 착용형 디스플레이 장치(400)의 회전에 대한 회전 정보를 획득할 수 있다.
다른 예로 착용형 디스플레이 동작 센서모듈(431)은 착용형 디스플레이 장치(400)의 위치 이동에 대한 이동 정보를 획득할 수 있다.
착용형 디스플레이 동작 센서모듈(431)은 가속도 센서, 자이로스코프, 자이로 센서, MEMS, 지자기 센서, 관성 센서(IMIU), 이미지 센서, 광 센서, 조도 센서, 포토 센서, 적외선 센서, 칼라 센서, 깊이 센서 또는 전자파 센서 등을 포함할 수 있다.
착용형 디스플레이 음향 센서모듈(432)는 외부로부터 유입되는 소리에 대응하는 신호를 획득할 수 있다.
일 예로 착용형 디스플레이 음향 센서모듈(432) 마이크일 수 있다.
착용형 디스플레이 제어부(440)는 착용형 디스플레이 장치(400)의 동작을 총괄할 수 있다.
착용형 디스플레이 화면 출력부(450)는 사용자에게 시각적인 정보를 출력할 수 있다.
일 예로 착용형 디스플레이 화면 출력부(450)는 가상 현실에 대한 이미지를 출력할 수 있다. 또한 다른 예로 착용형 디스플레이 화면 출력부(450)는 3차원 가상 현실에 대한 이미지를 출력할 수 있다.
착용형 디스플레이 화면 출력부(450)는 액정 디스플레이(LCD), 전자 종이, LED 디스플레이, OLED 디스플레이, 곡면 디스플레이, 스테레오스코피(양안 시차를 이용한 3차원 디스플레이) 등의 이미지 출력 장치로 제공될 수 있다.
착용형 디스플레이 음향 출력부(460)는 청각적인 정보를 출력할 수 있다.
착용형 디스플레이 음향 출력부(460)는 튜너, 재생장치, 앰프, 스피커 등의 음향장치로 제공될 수 있다.
도 6은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 훈련 통제 시스템(1100)을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 훈련 통제 시스템(1100)은 정보 관리부(1110), 훈련 제어부(1120), 모니터링부(1130), 돌발 상황부(1140) 및 사전 설정부(1150)를 포함할 수 있다.
상기 정보 관리부(1110)는 훈련자 정보를 관리할 수 있다. 상기 정보 관리부(1110)는 저장된 훈련자 정보를 시스템 관리자 및 통제자에게 제공할 수 있다.
상기 정보 관리부(1110)는 다수의 훈련자의 권한을 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 정보 관리부(1110)는 다수의 훈련자 중 적어도 한명을 현장 지휘관으로 설정하고, 나머지를 팀원으로 설정할 수 있다. 상기 정보 관리부(1110)는 다수의 훈련자를 다수의 팀으로 설정할 수 있다. 상기 정보 관리부(1110)는 훈련자 들의 저장된 정보에 기초하여 각각의 훈련자들의 권한과 역할을 설정할 수 있다.
상기 훈련 제어부(1120)는 훈련자들이 진행할 훈련에 대한 사전 설정 및 훈련을 제어할 수 있다.
상기 훈련 제어부(1120)는 훈련자들이 훈련을 시작하기 전에 훈련 시나리오 설정, 훈련자 등록 등의 사전설정을 진행할 수 있다.
상기 훈련 제어부(1120)는 각 훈련자의 역할을 부여할 수 있다. 상기 훈련 제어부(1120)는 상기 정보 관리부(1110)에서 설정된 권한에 기초하여 각 훈련자의 역할을 부여할 수 있다. 상기 훈련 제어부(1120)는 저장된 시나리오 불러올 수 있고, 훈련의 난이도를 설정할 수도 있다. 상기 훈련 제어부(1120)는 훈련 시나리오에 구성된 임의의 상황을 부여 또는 삭제할 수 있다. 상기 훈련 제어부(1120)는 훈련의 시작, 정지 및 종료를 제어할 수 있다.
상기 모니터링부(1130)는 훈련 진행 중 훈련자의 행동, 훈련장의 상황, 시나리오 진행률, 장비의 상태확인 등을 실시간으로 확인할 수 있다.
상기 돌발 상황부(1140)은 훈련 시나리오를 수행하고 있는 훈련자에게 임의의 상황을 부여할 수 있다. 상기 돌발 상황부(1140)는 각각의 훈련자의 임무 및 역할을 변경할 수 있다. 상기 돌발 상황부(1140)에 의해 상기 훈련자 중 최상위 권한을 가지는 훈련자의 권한을 삭제할 수 있다. 이 경우 차상위 권한을 가지는 훈련자가 최상위 권한을 가지도록 업데이트될 수 있다. 또는 상기 훈련자 중 최상위 권한을 가지는 훈련자의 권한이 삭제되는 경우 해당 훈련자로부터 가장 가까운 거리에 위치하는 훈련자에게 최상위 권한이 부여될 수 있다. 또는, 상기 훈련자 중 최상위 권한을 가지는 훈련자의 권한이 삭제되는 경우 해당 훈련자가 점유하고 있던 영역을 가장 먼저 점유하는 훈련자에게 최상위 권한이 부여될 수 있다.
상기 돌발 상황부(1140)는 가상 캐릭터를 추가/ 삭제하거나, 훈련자의 장비를 편집하거나 다수의 이벤트를 부여할 수도 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 가상 현실 제어 시스템의 사후 강평 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 사후 강평 시스템(1200)은 훈련 평가부(1210), 훈련 기록부(1220), 훈련 조회부(1230), 훈련 분석부(1240) 및 기록훈련 재생부(1250)를 포함할 수 있다.
상기 훈련 평가부(1210)는 훈련자의 임무 달성 사항에 대한 진행률을 평가할 수 있다. 상기 훈련 평가부(1210)는 각각의 훈련자의 평가 점수를 산출할 수 있다. 상기 훈련 평가부(1210)는 각각의 훈련자가 속하는 팀의 평가 점수를 산출할 수도 있고, 하나의 시나리오를 함께 수행한 훈련자의 전체 평가 점수를 산출할 수도 있다.
상기 훈련 평가부(1210)는 훈련자의 위치정보를 검출하여 시나리오에서 설정된 경로와 비교하여 유사도를 판단하여 훈련자의 훈련을 평가할 수 있다. 상기 훈련 평가부(1210)는 돌발 상황 발생시 훈련자의 위치정보 변경에 기초하여 훈련을 평가할 수 있다. 특히, 상기 훈련 평가부(1210)는 돌발 상황 발생 직후의 훈련자의 반응속도에 가중치를 둬서 훈련을 평가할 수 있다. 상기 훈련 평가부(1210)는 훈련자의 키와 이동시 마커의 높이에 기초하여 훈련자의 자세를 평가할 수 있다. 또한 훈련 평가부(1210)는 훈련자의 손동작, 리얼 오브젝트를 다루는 숙달도 등에 기초하여 훈련자를 평가할 수 있다.
상기 훈련 기록부(1220)는 각각의 훈련자의 훈련을 기록할 수 있다. 상기 훈련 기록부(1220)는 훈련 과정에서의 훈련자의 위치, 자세, 행위, 리얼 오브젝트의 위치를 기록할 수 있다. 상기 훈련 평가부(1210)는 상기 훈력 기록부(1220)에 기록된 데이터에 기초하여 훈련자의 훈련을 평가할 수 있다.
상기 훈련 조회부(1230)는 저장된 훈련을 조회할 수 있다. 상기 훈련 조회부(1230)는 훈련자 단위별, 훈련 팀별 훈련결과를 기간 또는 시나이로 별로 조회할 수 있다.
상기 훈련 분석부(1240)는 수행된 훈련을 분석할 수 있다. 상기 훈련 분석부(1240)는 시간별 평가를 그래프로 제공할 수도 있다. 상기 훈련 분석부(1240)는 다수의 훈련자간의 평가결과를 비교하여 그래프로 제공할 수도 있다.
상기 기록훈련 재생부(1250)는 기록된 훈련을 재생할 수 있다. 상기 기록훈련 재생부(1250)는 각각의 훈련자별로 착용형 디스플레이(400)에 출력되었던 영상을 착용형 디스플레이(400)를 통해 다시 출력할 수도 있다.
여기서 상기 가상 현실 제어 시스템(10)의 서버(200), 보조 컴퓨팅 장치(300), 통제 시스템(1000) 및 훈련 DB 서버(1300)는 하나의 제어부로 정의될 수도 있다. 하나의 제어부로 정의되는 구성은 하나의 디바이스로 구현되거나 클라우드 컴퓨팅으로 구현될 수도 있다. 상기 제어부는 마이크로 프로세서로 구현될 수도 있다.
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 가상 현실 제어 시스템(10)이 구현되는 것을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면 가상 현실 제어 시스템(10)은 적어도 하나의 사용자(800)에게 가상 체험을 위한 추적 영역(600)이 제공됨으로써 구현될 수 있다.
또한 추적 영역(600)에서 사용자(800)에게 보조 컴퓨팅 장치(300), 착용형 디스플레이 장치(400) 및 입력 장치(500) 중 적어도 하나가 제공될 수 있다.
또한 사용자(800)에게 제공되는 대상체에는 마커(M)가 제공될 수 있다.
일 예로 대상체가 착용형 디스플레이 장치(400) 및 입력 장치(500)인 경우 착용형 디스플레이 장치(400) 및 입력 장치(500)에는 서로 상이한 패턴의 마커(M)가 제공될 수 있다.
마커(M)가 제공되는 패턴에 대해서는 후술하도록 한다.
또한 추적 영역(600)에는 적어도 하나의 디텍팅 장치(100)가 제공될 수 있다.
일 예로 도 8에 도시된 바와 같이 추적 영역(600)에는 복수의 디텍팅 장치(100)가 제공될 수 있다.
이러한 디텍팅 장치(100)는 추적 영역(600)의 주변을 둘러 미리 정해진 간격으로 이격 되어 제공될 수 있다.
또한 디텍팅 장치(100)는 지면으로부터 미리 정해진 높이만큼 이격되어 제공될 수 있다.
또한 디텍팅 장치(100)는 추적 영역(600)을 지향하도록 제공될 수 있다.
디텍팅 장치(100)는 미리 설치된 프레임에 고정되어 설치 될 수 있다.
일 예로 도 8에 도시된 바와 같이 추적 영역(600) 주변에는 디텍팅 장치(100)를 설치하기 위한 프레임이 제공될 수 있다. 또한 디텍팅 장치(100)는 프레임에 고정되어 설치될 수 있다.
디텍팅 장치(100)는 추적 영역(600)에 대한 디텍팅 정보를 획득할 수 있다.
일 예로 디텍팅 장치(100)에 포함된 센싱부(120)는 추적 영역(600) 중 적어도 일부에 대한 디텍팅 정보를 획득할 수 있다.
디텍팅 장치(100)는 디텍팅 정보를 서버(200) 또는 보조 컴퓨팅 장치(300)에 제공할 수 있다.
일 예로 디텍팅 장치(100)는 센싱부(120)가 획득한 디텍팅 정보를 서버(200)에 제공할 수 있다.
서버(200)는 디텍팅 정보에 기초하여 대상체의 실시간 위치 정보를 획득할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 추적 영역(600)에 복수의 디텍팅 장치(100)가 제공되는 경우 서버(200) 또는 보조 컴퓨팅 장치(300)는 복수의 디텍팅 장치(100)로부터 디텍팅 정보를 획득할 수 있으며, 획득한 디텍팅 정보들에 기초하여 대상체의 현재 위치 정보를 획득할 수 있다.
또한 서버(200) 또는 보조 컴퓨팅 장치(300)는 대상체들의 위치 정보에 기초하여 적어도 하나의 대상체에 대한 가상 위치 정보를 획득할 수 있다.
일 예로 보조 컴퓨팅 장치(300)는 사용자(800)의 현실에서의 위치 정보에 포함된 좌표에 대응하는 가상 현실에서의 좌표를 가상 현실에서 사용자(800)에 대응하는 캐릭터의 가상 위치 정보로 획득할 수 있다.
서버(200)는 대상체의 위치 정보 및 가상 위치 정보 중 적어도 하나를 보조 컴퓨팅 장치(300)로 제공할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 획득한 위치 정보에 기초하여 가상 위치 정보를 산출할 수 있다.
또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 위치 정보에 기초하여 가상 현실 이미지를 획득할 수 있다.
일 예로, 보조 컴퓨팅 장치(300)는 보조 컴퓨팅 저장부(320)에 저장된 프로그램 또는 어플리케이션을 이용하여 가상 체험에 필요한 가상 현실을 구축하고 획득한 가상 위치 정보에 기초하여 가상 현실에서 시야 범위를 획득할 수 있다. 보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 현실 내 시야 범위에 기초하여 가상 현실 이미지를 획득할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 현실 이미지를 착용형 디스플레이 장치(400)로 제공할 수 있다.
착용형 디스플레이 장치(400)는 가상 현실 이미지를 사용자(800)에게 출력할 수 있다.
또한 서버(300)는 모니터링 디스플레이(700)로 가상 현실 이미지를 제공할 수 있다.
서버(300)는 보조 컴퓨팅 장치(300)로부터 획득한 가상 현실 이미지를 연결된 모니터링 디스플레이(700)로 제공할 수 있다.
또한 서버(300)가 복수의 보조 컴퓨팅 장치(300)와 연결된 경우 서버(300)는 복수의 보조 컴퓨팅 장치(300) 중 적어도 하나의 보조 컴퓨팅 장치(300)로부터 가상 현실 이미지를 획득할 수 있으며, 획득한 가상 현실 이미지를 연결된 모니터링 디스플레이(700)로 제공할 수 있다.
일 예로 서버(300)는 서버 입력부(230)를 통하여 서버(300)와 연결된 보조 컴퓨팅 장치(300) 중 가상 현실 이미지를 획득할 보조 컴퓨팅 장치(300)에 대한 선택을 획득할 수 있으며, 선택된 보조 컴퓨팅 장치(300)로부터 획득한 가상 현실 이미지를 모니터링 디스플레이(700)로 제공할 수 있다.
또한 서버(300)는 보조 컴퓨팅 장치(300)로부터 가상 위치 정보를 획득할 수 있으며, 획득한 가상 위치 정보 및 미리 설정된 가상 현실 내 가상 카메라 위치에 기초하여 가상 현실 이미지를 획득할 수 있다.
또한 서버(300)는 획득한 가상 현실 이미지를 연결된 모니터링 디스플레이(700)로 제공할 수 있다.
모니터링 디스플레이(700)는 서버(300)로부터 획득한 가상 현실 이미지를 출력할 수 있다.
또한 입력 장치(500)는 서버(200), 보조 컴퓨팅 장치(300) 및 착용형 디스플레이 장치(400) 중 적어도 하나와 연결되어 제공될 수 있다.
또한 입력 장치(500)는 적어도 하나의 마커(M)가 제공될 수 있다.
입력 장치(500)는 각각의 사용자(800)가 소지하도록 제공될 수 있다.
일 예로 사용자(800)는 입력 장치(400)를 손에 휴대할 수 있다.
일 실시예에 따르면 서버(200)는 디텍팅 장치(100)로부터 획득한 디텍팅 정보에 기초하여 입력 장치(500)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 또한 입력 장치(500)의 위치 정보는 추적 영역(600)에서의 입력 장치(500)의 위치 정보 및 입력 장치(500)의 지향 방향 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 입력 장치(500)의 위치 정보에 기초하여 가상 현실에서 입력 장치(500)에 대응하는 가상 오브젝트의 지향 방향을 판단할 수 있다.
또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 현실에서 입력 장치(500)에 대응하는 가상 오브젝트의 지향 방향이 고려된 가상 이미지를 획득할 수 있다.
일 예로 보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 현실에서 입력 장치(500)에 대응하는 총이 입력 장치(500)의 지향 방향에 대응하는 방향으로 지향하는 가상 이미지를 획득할 수 있다.
또한 또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 현실에서 입력 장치(500)를 통한 사용자(800)의 이벤트 발생 명령에 따른 이벤트 발생이 고려된 가상 이미지를 획득할 수 있다.
일 예로 보조 컴퓨팅 장치(300)는 입력 장치(500)에 제공되는 스위치가 사용자(800)에 의해 눌린 경우 가상 현실에서 사용자(800)에 대응하는 캐릭터가 소지한 총을 발사하는 가상 이미지를 획득할 수 있다.
도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 대상체 추적 방법을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면 대상체 추적 방법은 외부에 제공되는 센서를 이용하여 대상체에 대한 정보를 획득하고, 획득한 대상체에 대한 정보에 기초하여 대상체의 위치를 판단할 수 있다.
이하에서는 도 9를 참조하여 대상체가 착용형 디스플레이 장치(400)인 경우를 예시적으로 설명하도록 한다.
도 9를 참조하면 대상체에는 대상체를 식별하기 위한 마커(M)가 제공될 수 있다.
마커(M)는 대상체에 제공되어 대상체를 식별하여 추적하는 기준을 제공할 수 있다.
대상체를 추적하기 위해서는 대상체와 대상체가 아닌 구성을 식별해야 할 필요가 있으며, 대상체에 마커(M)가 제공됨으로써 대상체임을 식별 가능할 수 있다.
또한 복수의 대상체가 제공되는 경우 각각의 대상체를 식별할 필요가 있으며, 이를 위하여 하나의 대상체에 제공되는 마커(M)는 다른 대상체에 제공되는 마커(M)와 구별 가능하게 제공될 수 있다.
예를 들어 하나의 대상체에 제공되는 마커(M)는 다른 대상체에 제공되는 마커(M)와 상이한 패턴으로 제공될 수 있다.
또한 패턴은 복수의 마커(M)가 상이한 위치에 제공되어 형성되는 패턴 및 하나의 디스플레이 패널 등에 제공되는 광 패턴 등 다양한 의미의 패턴을 포함할 수 있다.
패턴은 마커(M)의 마커 좌표에 의해 형성될 수 있다.
일 예로, 세 개의 마커(M)가 디텍팅 장치(100)에 의해 추적되어 디텍팅 정보로 제1 마커 좌표(MP1-1), 제2 마커 좌표(MP1-2) 및 제3 마커 좌표(MP1-3)가 획득될 수 있고 제1 마커 좌표(MP1-1) 내지 제3 마커 좌표(MP1-3)는 삼각형의 패턴을 형성할 수 있다.
또한 마커(M) 는 발광부(110)로부터 송출된 광 신호를 반사하거나 흡수하는 패시브 마커 및 자체적으로 광 신호를 송출할 수 있는 액티브 마커 등으로 제공될 수 있다.
일 예로, 패시브 마커는 광 반사 물질이 부착된 입체 모형, 인식 가능한 코드가 인쇄되어 있는 종이, 반사테이프 등을 포함할 수 있다.
또한 액티브 마커는 LED 모듈, 전파 발생기 등이 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 대상체에는 적어도 하나의 마커(M)가 제공될 수 있다.
일 예로, 가상 현실 제어 시스템(10)이 하나의 대상체에 대해서만 위치를 추적하는 경우에는 대상체에는 하나의 마커(M)만 제공될 수 있다.
또한 가상 현실 제어 시스템(10)이 하나의 대상체에 대해서만 위치를 추적하는 경우라 하더라도 대상체에는 복수의 마커(M)가 제공될 수 있다.
또한 가상 현실 제어 시스템(10)이 복수의 대상체에 대해서 위치를 추적하는 경우, 복수의 대상체 각각을 식별하기 위해서 하나의 대상체에는 복수의 마커(M)가 패턴을 형성하여 제공될 수 있다.
일 예로 가상 현실 제어 시스템(10)에서 위치를 추적하는 대상체가 착용형 디스플레이 장치(400) 및 입력 장치(500)의 두 가지로 제공되는 경우 착용형 디스플레이 장치(400)에는 제1 패턴으로 마커(M)가 제공될 수 있고 입력 장치(500)에는 제2 패턴으로 마커가(M) 제공될 수 있다.
제1 패턴 및 제2 패턴은 서로 상이한 패턴으로, 위치 추적 시 제1 패턴이 검출된 경우 착용형 디스플레이 장치(400)로 식별할 수 있으며, 제2 패턴이 검출된 경우 입력 장치(500)로 식별할 수 있다.
이상에서는 복수의 대상체가 제공되는 경우 복수의 각각을 식별하기 위하여 복수의 대상체 각각에 제공되는 마커(M)들이 패턴을 형성하여 제공되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 대상체가 제공되는 경우에도 대상체에 제공되는 마커(M)들이 패턴을 형성하여 제공될 수 있다.
또한 대상체에 제공되는 마커(M)의 패턴은 사용자(800)의 식별에도 사용될 수 있다.
일 예로 제1 패턴은 제1 사용자가 착용한 착용형 디스플레이 장치로 식별될 수 있으며, 제2 패턴은 제1 사용자가 소지한 입력 장치로 식별될 수 있다. 또한 제3 패턴은 제2 사용자가 착용한 착용형 디스플레이 장치로 식별될 수 있으며, 제4 패턴은 제2 사용자가 소지한 입력 장치로 식별될 수 있다.
대상체의 추적에 대해서 설명하면 서버(200)는 디텍팅 장치(100)로부터 대상체에 대한 정보를 획득할 수 있으며, 획득한 정보에 기초하여 대상체의 위치에 대한 디텍팅 정보를 획득할 수 있다. 또한 서버(200)는 디텍팅 정보에 기초하여 대상체의 위치 정보를 산출할 수 있다.
디텍팅 장치(100)가 서버(200)로 대상체에 대한 정보를 제공하는 기술에 대해서 설명하면 디텍팅 장치(100)의 발광부(110)는 추적 영역(600)의 적어도 일부 영역에 신호를 발신할 수 있다.
일 예로 발광부(110)가 적외선 LED인 경우 발광부(100)는 추적 영역(600)의 적어도 일부 영역에 적외선 신호를 발신할 수 있다.
또한 센싱부(120)는 외부로부터 획득한 정보를 서버(200)로 제공할 수 있다.
일 예로 센싱부(120)가 카메라인 경우 센싱부(120)는 외부로부터 획득한 이미지 신호를 서버(200)로 제공할 수 있다.
도 9에는 하나의 센싱부(120)만 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 앞서 도 8에서 설명된 바와 같이 센싱부(120)는 복수로 제공될 수 있으며, 복수의 센싱부(120) 각각은 획득한 정보를 서버(200)로 제공할 수 있다.
서버(200)는 센싱부(120)로부터 획득한 정보에 기초하여 대상체의 위치를 판단할 수 있다.
서버(200)는 센싱부(120)로부터 획득한 정보에 마커(M)에 대한 정보가 포함되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 또한 서버(200)는 센싱부(120)로부터 획득한 정보에 마커(M)에 대한 정보가 포함된 경우 마커(M)의 패턴에 기초하여 대상체를 식별할 수 있다.
일 예로 서버(200)는 센싱부(120)로부터 획득한 정보에 제1 패턴이 포함된 경우 착용형 디스플레이 장치(400)임을 식별할 수 있다.
하나의 센싱부(120)로부터 획득한 정보에는 복수의 패턴이 존재할 수 있으며, 서버(200)는 복수의 패턴을 식별할 수 있다.
이러한 패턴은 서버(200)에 미리 저장될 수 있으며, 서버(200)는 획득한 정보에 미리 저장된 패턴이 존재하는 경우 해당 패턴이 존재하는 것으로 판단할 수 있으며, 해당 패턴에 대응하는 대상체를 식별할 수 있다.
서버(200)는 센싱부(120)로부터 획득한 정보에 기초하여 대상체의 위치를 판단할 수 있다.
한편, 서버(200)에 미리 저장된 패턴 각각에 대해 대표점(RP)이 설정될 수 있다.
대표점(RP)은 패턴을 대표하는 점(point)일 수 있다.
대표점(RP)은 패턴 밖에 존재할 수 있다.
일 예로, 대표점(RP)은 제1 마커 좌표(MK1-1), 제2 마커 좌표(MK1-2) 및 제3 마커 좌표(MK1-3)가 이루는 평면으로부터 일정 거리 떨어진 점으로 설정될 수 있다.
복수의 마커(M)를 통한 패턴이 제공되는 경우 패턴에 포함된 복수의 마커(M)에 대한 좌표 정보가 획득되며, 서버(200)는 패턴을 대표하는 대표점(RP)을 패턴이 제공된 대상체의 위치 정보로 획득할 수 있다.
따라서, 서버(200)는 대상체의 위치 정보를 획득함으로써 대상체를 추적할 수 있다.
일 실시예에 따른 대상체의 위치 추적이 상술한 방법으로 한정되는 것은 아니며, 선택에 따라 다양한 방식의 위치 추적 방법이 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면 센싱부(120)가 이미지 센서로 제공되는 경우 센싱부(120)는 외부에 대한 이미지를 획득할 수 있으며, 획득한 이미지에 기초하여 대상체에 대한 위치 정보를 획득할 수 있다..
일 예로 도 7에 도시된 센싱부(120)가 착용형 디스플레이 장치(400)에 제공되는 경우 센싱부(120)는 착용형 디스플레이 장치(400)의 일측에 제공되어 착용형 디스플레이 장치(400)의 내부에서 외부 방향으로 지향하여 착용형 디스플레이 장치(400)의 외부에 대한 이미지 정보를 획득할 수 있다.
또한 착용형 디스플레이 장치(400)는 보조 컴퓨팅 장치(300)로 획득한 이미지 정보를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면 착용형 디스플레이 장치(400)는 미리 정해진 주기로 보조 컴퓨팅 장치(300)로 이미지 정보를 제공할 수 있다.
일 예로 착용형 디스플레이 장치(400)는 센싱부(120)를 통하여 이미지 정보를 획득하는 주기와 동일한 주기로 보조 컴퓨팅 장치(300)로 이미지 정보를 제공할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 획득한 이미지 정보로부터 적어도 하나의 특징점을 획득할 수 있다.
일 실시예예 따르면 보조 컴퓨팅 장치(300)는 이미지 정보에 포함된 사물을 특징점으로 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면 보조 컴퓨팅 장치(300)는 이미지 정보에 포함된 사물 중 미리 정해진 크기 이상의 사물을 특징점으로 획득할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 이미지 정보에 포함된 사물을 식별할 수 있으며, 식별된 사물 중 미리 정해진 크기 이상의 사물을 특징점으로 획득할 수 있다. 또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 이미지 정보에 포함된 사물이 차지하는 픽셀 수에 기초하여 사물의 크기를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면 보조 컴퓨팅 장치(300)는 이미지 정보에 포함된 사물 중 미리 설정된 유형의 사물을 특징점으로 획득할 수 있다.
일 예로 공 유형의 사물이 미리 설정된 경우 보조 컴퓨팅 장치(300)는 이미지 정보에 포함된 야구공, 축구공 및 농구공 등과 같은 공 유형의 사물을 특징점으로 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면 보조 컴퓨팅 장치(300)는 이미지 정보에 포함된 마커를 특징점으로 획득할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 이미지 정보에 포함된 바코드, QR 코드와 같은 마커를 식별하여 특징점으로 획득할 수 있다.
또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 이미지 정보에 포함된 특징점의 위치를 판단할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 착용형 디스플레이 장치(400)로부터 획득한 이미지 정보 들에 기초하여 특징점의 위치 변화 및 크기 변화 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 특징점의 위치 변화 방향, 위치 변화량 및 크기 변화량에 기초하여 착용형 디스플레이 장치(400)의 이동 방향 및 이동 거리를 판단할 수 있다.
일 예로 보조 컴퓨팅 장치(300)는 착용형 디스플레이 장치(400)로부터 획득한 이미지 정보 들에 기초하여 특징점의 위치 변화를 판단할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 특징점의 위치 변화량에 기초하여 착용형 디스플레이 장치(400)의 이동 방향 및 이동 거리를 판단할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 특징점의 위치 변화 방향, 위치 변화량 및 크기 변화량에 기초하여 착용형 디스플레이 장치(400)의 이동 방향 및 이동 거리를 판단할 수 있다.
일 예로 보조 컴퓨팅 장치(300)는 제1 시점에서 획득한 제1 이미지 정보에 포함된 특징점의 위치와 제1 시점보다 이후 시점인 제2 시점에서 획득한 제2 이미지 정보에 포함된 특징점의 위치를 비교한 결과 제1 이미지 정보의 특징점의 위치가 제2 이미지 정보에서는 우측으로 이동한 경우 착용형 디스플레이 장치(400)가 좌측으로 이동한 것으로 판단할 수 있다.
또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 특징점의 위치가 변경된 경우 특징점의 이동 거리를 판단할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 제1 이미지 정보에서의 특징점의 위치와 제2 이미지 정보에서의 특징점의 위치 사이의 픽셀 수에 기초하여 특징점의 이동 거리를 판단할 수 있다.
또는 보조 컴퓨팅 장치(300)는 제1 이미지 정보에서의 특징점의 좌표와 제2 이미지에서의 특징점의 좌표에 기초하여 특징점의 이동 거리를 판단할 수 있다.
또한 일 예로 보조 컴퓨팅 장치(300)는 크기 변화량에 기초하여 착용형 디스플레이 장치(400)의 이동 방향 및 이동 거리를 판단할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 제1 시점에서 획득한 제1 이미지 정보에 포함된 특징점의 크기와 제1 시점보다 이후 시점인 제2 시점에서 획득한 제2 이미지 정보에 포함된 특징점의 크기를 비교한 결과 제1 이미지 정보의 특징점의 위치가 제2 이미지 정보에서는 우측으로 이동한 경우 착용형 디스플레이 장치(400)가 좌측으로 이동한 것으로 판단할 수 있다.
따라서 보조 컴퓨팅 장치(300)는 미리 설정된 초기 위치로부터 대상체의 상대적인 위치 변화에 기초하여 대상체의 위치를 추적할 수 있다.
도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 가상 현실 이미지(452)가 착용형 디스플레이 장치(400)를 통해 출력되는 것을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 가상 현실 제공 시스템(10)은 착용형 디스플레이 장치(400)를 통하여 사용자(800)에게 가상 현실의 적어도 일부에 대한 가상 현실 이미지(452)를 제공할 수 있다.
여기서, 가상 현실 이미지(452)는 사용자(800)가 가상 현실을 체험하기 위해 착용형 디스플레이 장치(400)를 통해 제공되는 것으로, 가상 현실에 대한 영상으로 구현되는 복수의 이미지 프레임 또는 특정 순간의 이미지 프레임으로 해석될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
가상 현실 이미지(452)는 가상 위치 정보에 기초하여 표시되는 캐릭터 또는 가상 오브젝트를 포함할 수 있다. 이 때, 가상 위치 정보는 현실에서 대상체의 위치 좌표 및 지향 방향 중 적어도 하나를 포함하는 위치 정보에 기초하여 산출될 수 있다. 일 예로 위치 정보는 추적 영역(600) 상에 위치한 대상체의 위치 좌표일 수 있다.
서버(200)는 추적 영역(600)에 대한 좌표값을 미리 저장할 수 있다.
서버(200)는 추적 영역(600)에 대한 좌표계(coordinates system)를 미리 저장할 수 있다. 좌표계는 평면 좌표계, 직교 좌표계, 극좌표계, 공간 좌표계, 원기둥 좌표계, 구면좌표계 중 적어도 하나일 수 있다.
서버(200)는 디텍팅 정보 및 추적 영역(600)에 대한 좌표계에 기초하여 대상체의 추적 영역(600)에서의 좌표값을 획득할 수 있다. 또한 서버(200)는 획득한 대상체의 추적 영역(600)에서의 좌표값을 위치 정보로 획득할 수 있다.
일 예로 서버(200)는 디텍팅 정보가 적외선 이미지인 경우 적외선 이미지에서의 대상체에 대응하는 마커의 위치 및 적외선 이미지를 제공한 디텍팅 장치(100)의 설치 위치에 기초하여 마커의 추적 영역(600)에서의 좌표값을 획득할 수 있다. 또한 서버(200)는 마커의 추적 영역(600)에서의 좌표값에 기초하여 마커가 형성하는 패턴을 판단할 수 있으며, 마커가 형성하는 패턴에 대응하는 대상체를 식별할 수 있다. 또한 서버(200)는 마커가 형성하는 패턴 및 마커의 추적 영역(600)에서의 좌표값에 기초하여 대상체의 대표점(RP)을 획득할 수 있으며, 대상체의 대표점(RP)의 좌표값을 대상체의 위치 정보로 획득할 수 있다.
서버(200)는 위치 정보를 보조 컴퓨팅 장치(300)로 제공할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 현실에 대한 좌표값을 미리 저장할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 현실에 대한 좌표계(coordinates system)를 미리 저장할 수 있다. 좌표계는 평면 좌표계, 직교 좌표계, 극좌표계, 공간 좌표계, 원기둥 좌표계, 구면좌표계 중 적어도 하나일 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 위치 정보 및 가상 현실에 대한 좌표계에 기초하여 대상체의 가상 현실에서의 좌표값을 획득할 수 있다. 또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 획득한 대상체의 가상 현실에서의 좌표값을 가상 위치 정보로 획득할 수 있다.
일 예로 보조 컴퓨팅 장치(300)는 위치 정보에 포함된 좌표값에 대응하는 가상 현실에서의 좌표값을 획득할 수 있으며, 획득한 가상 현실에서의 좌표값을 가상 위치 정보로 획득할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 위치 정보에 기초하여 사용자(800)에게 출력할 가상 현실 이미지(452)를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면 보조 컴퓨팅 장치(300)는 착용형 디스플레이 장치(400)의 가상 위치 정보를 가상 카메라의 가상 위치 정보로 획득할 수 있으며, 가상 카메라의 가상 위치 정보 및 가상 카메라의 지향 방향에 기초하여 가상 카메라의 시야 범위(451)를 획득할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 착용형 디스플레이 장치(400)의 위치 정보에 포함된 지향 방향에 기초하여 가상 카메라의 지향 방향을 획득할 수 있다.
또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 카메라의 지향 방향으로 미리 정해진 영역을 가상 카메라의 시야 범위(451)로 획득할 수 있다.
이와 같이, 착용형 디스플레이 장치(400)의 위치 정보에 기초하여 가상 카메라의 시야 범위(451)를 획득함으로써 사용자(800) 움직임에 따라 가상 현실에서 사용자(800)에 대응하는 캐릭터의 시야가 변경될 수 있고 사용자(800)에게 제공되는 가상 현실 이미지(452)에 이를 반영할 수 있다.
한편, 가상 카메라의 시야 범위(451)는 착용형 디스플레이 장치(400)의 가상 위치 정보 이외에도 가상 현실 내 특정 가상 위치 정보에 의해서도 획득될 수 있다.
또한 보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 현실에서 가상 카메라의 시야 범위(451)에 대응하는 가상 현실 이미지(452)를 획득할 수 있다.
보조 컴퓨팅 장치(300)는 가상 현실 이미지(452)를 착용형 디스플레이 장치(400)로 제공할 수 있다.
착용형 디스플레이 장치(400)는 획득한 가상 현실 이미지(452)를 착용형 디스플레이 화면 출력부(450)를 통하여 사용자(800)에게 출력할 수 있다.
이하에서는 도 11 및 도 12을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 제어 시스템(10)이 사용자(800)에게 가상 체험의 일환으로 제공하는 재난 훈련 컨텐츠에 대해서 서술한다.
도 11은 본 명세서의 일 실시예에 따른 가상 현실 이미지(452)를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 추적 영역(600)에 리얼 오브젝트(RO)가 배치되는 것을 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 가상 현실 제어 시스템(10)은 사용자(800)에게 재난 훈련에 관한 컨텐츠를 제공할 수 있다.
여기서 재난 훈련 컨텐츠는 현실에서 발생할 수 있는 사건, 사고 및 문제 상황에 대응할 수 있도록 사전에 재난에 대비하는 방법에 관한 컨텐츠를 포함할 수 있다. 예를 들어, 재난 훈련 컨텐츠는 화학 물질을 다루는 공장 내에서 발생할 수 있는 화학 사고에 대응하는 훈련 컨텐츠를 포함할 수 있다. 이로써, 사용자(800)는 가상 현실에서 재난을 체험하고 실질적인 훈련을 함으로써 현실에서의 재난에 대비할 수 있다.
다시 도 11을 참조하면, 가상 현실 제어 시스템(10)은 사용자(800)에게 재난 훈련 컨텐츠를 제공하기 위해 재난 훈련에 관한 가상 현실 이미지(452)를 제공할 수 있다.
여기서, 가상 현실 이미지(452)는 재난에 관한 배경 및 지형, 캐릭터(900), 상대 캐릭터(910) 및 가상 오브젝트(VO)를 포함할 수 있다.
여기서, 재난에 관한 배경 및 지형은 재난을 표현하기 위한 지형 지물, 사물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 재난이 화학 플랜트 내 화학 사고인 경우 가상 현실 이미지(452)는 수직/수평 배관, 밸브, 저장탱크, 펌프 또는 안전 장비 등과 같은 공장 설비 및 화학 설비를 포함할 수 있다.
여기서, 캐릭터(900)는 가상 현실에서 사용자(800)에 대응하는 캐릭터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 캐릭터(900)는 사용자(800)의 움직임을 추적하여 획득된 가상 위치 정보에 기초하여 생성되어 사용자(800)의 움직임에 대응되도록 움직일 수 있다.
여기서, 상대 캐릭터(910)는 보조 컴퓨팅 장치(300)에 미리 저장된 어플리케이션 또는 프로그램에 의해 제공되는 NPC 캐릭터 및 사용자(800) 외의 다른 사용자에 대응되는 캐릭터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 가상 현실 제어 시스템(10)에 의해 제공되는 재난 훈련 컨텐츠는 복수의 사용자에게 제공될 수 있다. 이 때, 복수의 사용자는 협업하여 가상 현실에서 재난에 대한 훈련을 체험할 수 있고, 가상 현실에서 각 사용자(800) 본인의 움직임에 따라 움직이는 캐릭터(900) 및 각 사용자(800) 본인을 제외한 다른 사용자의 움직임에 대응하는 캐릭터로 상대 캐릭터(910)가 제공될 수 있다.
여기서, 가상 오브젝트(VO)는 가상 현실 내에 구현되어 캐릭터가 이용할 수 있는 가상의 물체로 도구나 장비, 설비 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가상 오브젝트(VO)는 현실에서 사용자(800)가 소지한 입력 장치(500)에 대응되도록 가상 현실 내 사용자 캐릭터(900)의 손이나 사용자 캐릭터(900)가 소지하는 장비, 기계 장치 등을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 가상 오브젝트(VO)는 재난 훈련 컨텐츠에서 화학 설비, 장비를 제어하기 위한 밸브, 스패너, 계량기 등을 포함할 수 있다.
가상 오브젝트(VO)는 보조 컴퓨팅 장치(300)에 미리 저장된 어플리케이션 또는 프로그램에 의해 가상 현실에 제공될 수 있다. 여기서, 가상 오브젝트(VO)는 보조 컴퓨팅 장치(300)에 미리 저장된 오브젝트 정보에 기초하여 생성될 수도 있고, 현실에서의 리얼 오브젝트(RO)에 기초하여 생성될 수도 있다.
도 12를 참조하면, 가상 현실 제어 시스템(10)은 가상 현실에 가상 오브젝트(VO)를 표시하기 위해 사용자(800)에게 리얼 오브젝트(RO)가 포함된 추적 영역(600)을 제공할 수 있다.
여기서, 리얼 오브젝트(RO)는 가상 현실 제어 시스템(10)이 사용자(800)에게 제공하는 컨텐츠에 따라 형상이나 모양이 다를 수 있다. 예를 들어, 가상 현실 제어 시스템(10)이 사용자(800)에게 공장 내 사고와 관련된 재난 훈련 컨텐츠를 제공하는 경우, 리얼 오브젝트(RO)는 수직/수평 배관, 밸브, 저장탱크, 펌프 또는 안전 장비 등과 같은 공장 설비 및 화학 설비를 포함할 수 있다. 한편, 리얼 오브젝트(RO)가 반드시 가상 현실에서 제공되는 가상 오브젝트(VO)와 유사한 형상을 가질 필요는 없다. 예를 들어, 리얼 오브젝트(RO)는 디텍팅 장치(100), 서버(200) 또는 보조 컴퓨팅 장치(300)에 리얼 오브젝트(RO)의 크기 정보, 위치 정보 또는 기능 정보를 제공하도록 특징점 또는 마커(M)를 포함하는 경우 해당 리얼 오브젝트(RO)를 기초로 생성되는 가상 오브젝트(VO)와 다른 형상을 가질 수 있다. 다만, 추적 영역(600) 내 공간이 허용되는 경우 리얼 오브젝트(RO)는 가상 오브젝트(VO)와 유사한 형상 및 모양을 가질 수 있고, 이 경우 사용자(800)에게 촉감을 제공하여 사용자(800)의 가상 현실에 대한 몰입감을 향상시킬 수 있다.
리얼 오브젝트(RO)는 자동으로 또는 사용자(800)의 조작에 의해 미리 설정된 기능을 수행하는 시뮬레이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 리얼 오브젝트(RO)는 추적 영역(600) 내에서 가상 현실을 체험하는 사용자(800)가 컨텐츠 진행에 따라 힘을 가하면 회전하거나 위치가 변경되고 관련 정보를 서버(200) 또는 보조 컴퓨팅 장치(300)에 제공할 수 있다. 또는 디텍팅 장치(100)는 리얼 오브젝트(RO)의 위치 변경 또는 회전 여부 등을 감지하여 관련 정보를 서버(200) 또는 보조 컴퓨팅 장치(300)에 제공할 수 있다.
도 13은 실시 예에 따른 추적영역을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 실시 예에 따른 추적영역(600)은 다수의 영역을 포함할 수 있다.
상기 추적영역(600)은 제독영역(610), 염소 충전영역(620), 제1 저장영역(630), 제2 저장영역(640), 염소 저장영역(650), 누출 봉쇄 장비함(660), 방제 물자함(670) 및 현장지휘 영역(680)을 포함할 수 있다.
각각의 영역은 리얼 오브젝트(RO)로 구성되는 영역이거나 가상 오브젝트(VO)로 구성되는 영역이거나 리얼 오브젝트(RO)와 가상 오브젝트(VO)의 조합으로 구성되는 영역일 수 있다. 각각의 영역이 리얼 오브젝트(RO) 또는 가상 오브젝트(VO)로 구성되는 영역인 경우 각각의 영역의 면적은 리얼 오브젝트(RO) 또는 가상 오브젝트(VO)가 점유하는 면적보다 넓을 수 있다. 상기 통제 시스템(1000), 서버(200) 또는 보조 컴퓨팅 장치(300)는 각각의 영역의 면적을 리얼 오브젝트(RO) 또는 가상 오브젝트(VO)가 점유하는 면적보다 넓도록 설정하여 각각의 영역에서 오브젝트에 인접한 위치에서의 사용자의 행동을 보다 정확하게 평가할 수 있다.
상기 제독영역(610)은 훈련영역의 출입문과 인접한 위치로 설정될 수 있다. 상기 제독영역(610)은 NPC에 의한 제독공간과 화학물 샤워를 통한 제독공간으로 나뉠 수 있다. 제독공간과 인접한 영역에는 준비공간이 위치할 수 있다. 준비공간에는 장비수거함이 배치될 수 있다. 준비공간에는 가상의 디스플레이가 설치될 수 있으며, 가상의 디스플레이를 통해 사용자가 훈련통제관의 지시를 받을 수 있다.
상기 염소 충전영역(620)는 Y실린터, 톤용기 및 다수의 밸브를 포함할 수 있다. 상기 제1 저장영역(630)은 탱크, 펌프 및 탱크로리를 포함할 수 있다. 상기 제2 저장영역(640)은 다수의 탱크와 펌프를 포함할 수 있다. 상기 제1 저장영역(630)과 제2 저장영역(640)은 하나의 탱크를 공유할 수 있다. 상기 제1 저장영역(630)과 제2 저장영역(640)이 공유하는 탱크에는 방류벽이 설치될 수 있다.
상기 누출봉쇄 장비함(660)에는 다수의 장비가 위치할 수 있다. 각각의 장비는 리얼 오브젝트일수도 있고, 가상 오브젝트일 수 있다.
상기 현장 지휘 영역(680)은 각각의 영역들이 시인될 수 있는 추적영역(600)의 중앙영역에 위치할 수 있다. 상기 현장 지휘 영역(680)은 현장 지휘관을 위한 영역일 수 있다.
상기 현장 지휘 영역(680)은 다른 영역과 가상의 오브젝트로 분리될 수도 있고, 리얼 오브젝트로 분리될 수도 있다.
상기 현장 지휘 영역(680)에는 다수의 사용자 중 최상위 권한을 가지는 사용자만 위치할 수 있다. 즉, 현장 지휘관 권한을 부여받은 사용자가 현장 지휘 영역(680)에 진입하도록 유도할 수 있다.
상기 현장 지휘 영역(680)에 현장 지휘관이 위치하는 경우 상기 현장 지휘관의 시야각에 해당하는 영상이 착용형 디스플레이 장치에 출력될 수 있다. 상기 현장 지휘 영역(680)에 현장 지휘관이 아닌 사용자가 위치하는 경우 시야각에 해당하는 영상이 출력되지 않을 수 있다. 또는, 권한 없는 영역에 진입하였다는 것을 착용형 디스플레이 장치를 통해 알릴 수 있다. 이 경우, 현장 지휘관이 아닌 사용자가 장착한 착용형 디스플레이 장치는 해상도가 낮은 영상을 출력하거나 경고 알림을 출력할 수 있으며, 경고음을 출력할 수도 있다.
즉, 제1 사용자가 제1 권한을 가지고, 제2 사용자가 제2 권한을 가지며, 제1 권한이 제2 권한 보다 상위 권한인 경우 상기 현장 지휘 영역(680)에는 제1 사용자만 진입할 수 있으며, 제1 사용자가 상기 현장 지휘 영역(680)에 위치하는 경우 시야각에 해당하는 영상이 출력되고, 제2 사용자가 상기 현장 지휘 영역(680)에 위치하는 경우 알림영상을 출력하거나 시야각에 해당하는 영상이 아닌 영상이 출력될 수 있다.
상기 제2 사용자가 상기 현장 지휘 영역(680)에 위치하는 경우 제어부는 상기 제1 사용자에게 현장 지휘관 권한을 상기 제2 사용자에게 이전할 것인지를 확인할 수 있다. 상기 제1 사용자에 의해 현장 지휘관 권한 이전이 확인된 경우 상기 제2 사용자가 현장지휘관이 되어 시야각에 해당하는 영상이 출력될 수 있다. 상기 제어부는 현장 지휘관 권한을 가지지 않는 제2 사용자가 상기 현장 지휘 영역(680)에 미리 설정된 시간 동안 위치 이동 없이 위치하는 경우 제1 사용자에게 현장 지휘관 권한 이전을 확인할 수 있다.
또는, 훈련 과정에서 현장 지휘관의 권한이 박탈되면, 상기 현장 지휘 영역(680)에서 가장 인접한 영역에 있는 팀의 팀장이 현장 지휘관 권한을 자동으로 부여받을 수 있다. 또는 상기 현장 지휘 영역(680)에서 가장 인접한 영역에 위치하는 사용자가 현장 지휘관 권한을 자동으로 부여받을 수 있다.
상기 현장 지휘 영역(680)은 현장 지휘관 권한을 가지는 자에게만 표시될 수 있다. 상기 현장 지휘 영역(680)은 현장 지휘관 권한을 가지는 자에게 출입구가 표시될 수 있고, 현장 지휘관 권한을 가지지 않는 자에게는 출입구가 표시되지 않을 수 있다.
상기 현장 지휘 영역(680)은 현장 지휘관 권한 여부에 따라서 출입구 개폐를 제어할 수 있다. 예를 들어, 현장 지휘관 권한을 가지는 사용자가 상기 현장 지휘 영역(680)의 출입구로부터 일정거리 내로 진입한 경우 상기 제어부는 상기 현장 지휘 영역(680)의 출입구를 열도록 제어할 수 있다. 현장 지휘관 권한을 가지지 않는 사용자가 현장 지휘 영역(680)에 인접하는 영역에 위치한다고 하더라도 충립구는 열리지 않도록 제어될 수 있다.
상기 현장 지휘관은 사용자 중에 미리 권한이 부여될 수 있다. 또는, 훈련이 시작되고 현장 지휘 영역(680)으로 가장 먼저 진입한 사용자가 현장 지휘관 권한을 부여받을 수도 있다.
도 14 내지 도 17은 실시 예에 따른 훈련 시나리오에 따른 동선을 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 상기 훈련 시나리오에는 5명의 사용자가 참석할 수 있다. 6명의 사용자는 현장 지휘관(C)과 A팀(A1, A2), B팀(B1, B2)으로 구분될 수 있다.
현장 지휘관(C)과 A팀(A1, A2), B팀(B1, B2)은 제독 영역(610)에 위치할 수 있다. 현장 지휘관(C)과 A팀(A1, A2), B팀(B1, B2)은 제독 공간에서 제독을 수행하고, 준비공간에 대기한다. 준비 공간에 설치된 디스플레이를 통해 상황 정보를 제공받을 수 있다. 상황을 접수하면, 제어부는 사용자가 보호복을 착용하도록 유도할 수 있다.
이 때, 팀별로 보호복 색상이 다를 수 있고, 현장 지휘관은 다른 팀원들과 비교하여 보호복의 형상이 상이할 수 있다.
도 15를 참조하면, A팀(A1, A2)은 ESD와 인접한 영역으로 이동이 유도될 수 있고, B팀(B1, B2)은 염소 충전영역(620)으로 이동이 유도될 수 있다.
상기 현장 지휘관(C)은 현장 지휘 영역(680)으로 이동이 유도될 수 있다.
준비 공간에서 상황 발생시, 각각의 사용자의 착용형 디스플레이에는 목적지가 표시될 수 있다. 상기 목적지는 가상 공간에 화살표로 구현되어 각각의 사용자가 목적지로 향하게 할 수 있다.
또는, 준비 공간에서 상황 발생 후 상기 현장 지휘관(C)의 지휘가 있은 후 각각의 목적지가 표시될 수 있다. 예를 들어, 현장 지휘관(C)이 마이크를 통해 A팀 ESD(Emergency shut down)수행이라는 음성 입력이 있는 경우 A팀의 사용자가 착용하고 있는 착용형 디스플레이 장치에 ESD영역이 표시될 수 있다. 또한, 현장 지휘관(C)이 마이크를 통해 B팀 누출지점 확인이라는 음성 입력이 있는 경우 B팀 사용자가 착용하고 있는 착용형 디스플레이 장치에 염소 충전영역(620)이 표시될 수 있다.
상기 현장 지휘관(C)의 지휘가 있더라도 A팀과 B팀 각각의 목적지가 표시되는 타이밍은 분리될 수 있다. 예를 들어, 현장 지휘관(C)이 연속적으로 지휘를 내렸다고 하더라도 A팀, B팀 사용자 각각의 착용형 디스플레이 장치에는 목적지가 시간간격을 가지고 표시될 수 있다. 또는, 상기 A팀 이동 상황에 기초하여 B팀 사용자의 목적지가 표시될 수 있다.
이로써, 사용자들의 동선이 겹치는 것을 방지할 수 있어 사용자간 물리적 접촉을 방지할 수 있다.
각각의 사용자의 착용형 디스플레이 장치에는 목적지로 향하는 경로가 표시될 수도 있다. 각각의 사용자의 착용형 디스플레이 장치에는 추적영역의 바닥에 이동해야 하는 경로가 표시될 수 있다. 이동해야되는 경로 주위에 다른 사용자가 존재하는 경우 다른 사용자가 존재함을 알려 물리적 접촉을 방지할 수 있다.
이동하는 경로 주위에 다른 사용자가 존재하는 경우 다른 사용자가 존재함으로 바닥의 경로 표시의 색상 변경으로 표시할 수도 있고, 착용형 디스플레이 장치를 통해 표시되는 다른 사용자에 화살표를 표시하는 등의 방법으로 표시할 수도 있다. 이 경우 사용자와 다른 사용자와의 거리가 짧아질수록 더 큰 경고 알림을 출력할 수 있다.
상기 현장 지휘관(C)은 A팀(A1, A2)과 B팀(B1, B2)의 이동이 완료된 이후에 이동할 수 있도록 유도된다.
A팀(A1, A2)은 ESD로 이동하여 비상 중지를 시도할 수 있도록 유도될 수 있다. 비상 중지가 성공하는 경우 상황은 종료되고, 현장 지휘관(C)에게 비상 중지가 실패하였다는 보고가 접수되면, B팀(B1, B2) 의 이동이 유도될 수 있다. B팀(B1, B2) 중 늦게 이동하는 사용자를 기준으로 제독 영역(610)으로부터 일정 거리 이상 이격되면 현장 지휘관(C)의 이동이 유도될 수 있다.
상기 제어부는 상기 B팀(B1, B2)이 Y실린더의 누출지점을 확인할 수 있도록 유도할 수 있다.
도 16을 참조하면, 먼저, A팀(A1, A2)은 염소 충전영역(620)으로 이동이 유도될 수 있다. 염소 충전영역(620)으로 이동한 A팀(A1, A2)에는 배관 밸브를 잠그는 행동이 유도될 수 있다.
A팀(A1, A2)이 염소 충전영역(620)으로 이동이 완료된 후 B팀(B1, B2)은 누출봉쇄 장비함(660)으로 이동이 유도될 수 있다. B팀(B1, B2)이 누출봉쇄 장비함(660)으로 이동이 완료되면, A팀은 방제물자함(670)으로 이동이 유도될 수 있다.
A팀이 방제 물자함(670)으로 이동이 완료되면, B팀은 다시 염소 충전영역(620)으로 이동하여 상기 누출 봉쇄 장비함(660)에서 선택된 장비를 이용하여 누출봉쇄 과정을 진행하도록 유도될 수 있다.
제어부는 미리 설정되거나 통제관이 부여한 돌발상황을 부여할 수 있다. 예를 들어 돌발상황이 부여되면, A팀 중 1명이 다시 밸브로 이동하여 밸브를 잠그고 다시 방제 물자함(670)으로 이동이 유도될 수 있다.
도 17을 참조하면, 현장 지휘관(C)의 철수 명령이 마이크를 통해 입력되면, B팀은 제독영역(610)으로 이동이 유도될 수 있다. B팀의 이동이 완료되면 A팀은 소석회 확인 후 살포가 유도되고, 이후 제독영역(610)으로 이동이 유도될 수 있다. A팀의 제독 영역(610)으로 이동이 완료되면 현장 지휘관(C) 또한 제독영역으로의 이동이 유도되고, 현장 지휘관(C)의 이동과 제독이 완료되면 상황이 종료된다.
훈련 시나리오 상에서 각팀 간의 동시 이동은 제한될 수 있다. 즉, 한 팀이 이동 중인 경우 다른 한팀은 정지 상태를 유지하도록 유도하여 각 사용자 간의 물리적 충돌을 방지할 수 있다.
또한, 하나의 팀 내에서의 역할은 역할을 수행하기 위한 오브젝트와의 거리에 기초하여 분배될 수 있다. 예를 들어서, 1명이 밸브를 잠그는 역할이 필요한 경우 팀 내에서 밸브에 가장 인접한 사용자에게 역할이 주어지고, 오브젝트와의 거리가 동일한 경우에는 미리 설정된 순서로 역할이 주어질 수 있다. 또한, 하나의 팀 내에서 목적지로 향하는 경로 표시는 사용자들의 동선이 겹치는 것을 방지하도록 설정될 수 있다. 즉, 팀 구성원이 1명인 경우에는 목적지로 향하는 최단 경로가 표시될 수 있지만, 팀 구성원이 다수인 경우에는 목적지로 향하는 경로는 곡선으로 표시되어 동선이 겹치는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100: 디텍팅 장치
200: 서버
300: 보조 컴퓨팅 장치
400: 착용형 디스플레이 장치
500: 입력 장치

Claims (10)

  1. 대상체에 광을 조사하고 수신하여 광 신호를 검출하는 센싱부;
    제1 사용자에게 영상을 출력하는 제1 디스플레이;
    제2 사용자에게 영상을 출력하는 제2 디스플레이; 및
    상기 1 디스플레이 및 제2 디스플레이 중 적어도 하나를 적어도 하나 이상의 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 광 신호에 기초하여 상기 제1 사용자에 관한 제1 위치 정보 및 상기 제2 사용자에 관한 제2 위치 정보를 획득하고,
    상기 제1 위치 정보에 기초하여 상기 제1 디스플레이에 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 영상을 출력하되,
    상기 제1 사용자 및 상기 제2 사용자 중 상기 제1 영역에 상기 제1 사용자가 먼저 위치하는 경우, 상기 제1 사용자는 제1 권한을 가지고, 상기 제2 사용자는 제2 권한을 가지고, 상기 제1 권한이 상기 제2 권한보다 상위 권한이며, 상기 제1 위치 정보가 상기 제1 영역에 위치하는 경우 상기 제1 디스플레이에 제1 영상을 출력하고, 상기 제2 위치 정보가 상기 제1 영역에 위치하는 경우 상기 제2 디스플레이에 알림 영상을 출력하되,
    상기 제2 권한을 가지는 상기 제2 사용자가 상기 제1 영역에 미리 설정된 시간동안 이동 없이 위치하는 경우 상기 제1 사용자에게 제1 권한의 이전을 확인하여 상기 제2 사용자에게 제1 권한을 이전하고,
    상기 제어부는 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이에 목적지로 향하는 이동 경로를 표시하되,
    상기 제1 사용자의 이동이 완료된 이후 제2 사용자의 이동 경로가 표시하도록 제어하며,
    상기 제1 권한과 제2 권한에 따라 서로 다른 평가 항목으로 평가가 진행되며,
    상기 제2 사용자의 상기 이동경로 주위에 상기 제1 사용자가 위치하는 경우 상기 제어부는 이동 경로의 색상을 변경하는
    가상 현실 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알림 영상은 상기 제2 사용자의 시야각에 해당하는 영상이 아닌 가상 현실 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 사용자가 상기 제1 사용자에게 제1 권한을 전달받는 경우 상기 제2 위치정보가 상기 제1 영역에 위치하면 제2 시야각에 해당하는 영상을 출력하는 가상 현실 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 권한과 제2 권한은 미리 정의된 권한인 가상 현실 제어 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 권한과 제2 권한에 따라 서로 다른 시나리오로 시뮬레이션이 진행되는 가상 현실 제어 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이동 경로는 최단거리가 아닌 가상 현실 제어 시스템.
  10. 삭제
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