KR102409370B1 - Vr based heavy equipment training system with tactical training map for cooperation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실제 현장과 거의 유사한 가상 교육 훈련을 실시하는 가상 현실(VR; Virtual Reality) 기반 중장비 시뮬레이션 시스템에서, 다양한 기종의 중장비 훈련생들과 교관이 동시에 같은 전술훈련장 맵을 사용하여 협업과 훈련 미션을 수행할 수 있도록 하는 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템을 구현한다.The present invention is a virtual reality (VR)-based heavy equipment simulation system that conducts virtual education training that is almost similar to the actual field, and various types of heavy equipment trainees and instructors simultaneously use the same tactical training ground map to collaborate and train missions. Implement a VR heavy equipment training system using a collaboration-based tactical training ground map that can be performed.
Description
본 발명은 시뮬레이션을 통해 실제 현장과 거의 유사한 물리적 교육 훈련을 실시하는 가상현실(Virtual Reality; 이하 VR) 기반 중장비 훈련 시스템에서, 다양한 형태의 중장비 기종을 훈련하는 다수의 훈련생과 교관이 동일한 전술 훈련장 맵을 사용하여 협업과 미션을 수행하도록 하는 VR 중장비 훈련 장치 및 시스템에 관한 것이다.The present invention provides a tactical training ground map in which a plurality of trainees and instructors training various types of heavy equipment in a virtual reality (hereinafter VR)-based heavy equipment training system that performs physical education training almost similar to the actual field through simulation It is about a VR heavy equipment training device and system that allows you to perform collaboration and missions using
VR 중장비 훈련 장치는 건설 현장에서 주로 쓰이는 로더(Loader), 도저(Dozer), 굴삭기 등과 같은 중장비의 효율적인 훈련을 위해 실제와 유사한 중장비 사용자 조작 장치를 가지고 3D 입체 화면상에서 주행과 동작에 대한 조작 훈련을 할 수 있도록 하는 VR 기반 시뮬레이션 장치를 말한다. 최근 다양한 기종에 대한 VR 중장비 훈련 장치들이 도입되기 시작하였으며, 굴삭, 토취에 관련된 실제 상황을 시뮬레이션에 적용하기 위한 동작 계산법 등이 선행 특허 문헌 1의 대한민국 특허 등록번호 제10-1789523호 (굴삭기 최대 굴삭력 시뮬레이션 방법, 이를 실행하는 장치 및 기록 매체에 저장된 굴삭력 시뮬레이션 컴퓨터 프로그램)을 통해 제시된 바 있다.The VR heavy equipment training device provides operation training for driving and movement on a 3D stereoscopic screen with realistic heavy equipment user operation devices for efficient training of heavy equipment such as loaders, dozers, and excavators mainly used in construction sites. It refers to a VR-based simulation device that allows Recently, VR heavy equipment training devices for various types have started to be introduced, and the operation calculation method for applying the actual situation related to excavation and excavation to simulation is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1789523 of Prior Patent Document 1 (excavator maximum excavation) It has been suggested through a force simulation method, an apparatus for executing it, and a computer program for digging force simulation stored in a recording medium).
그러나 주행과 운행에 대한 기본 장비 조작 및 국가 기술 자격 검정 항목과 같은 단독 훈련에 의존하는 종래 콘텐츠로는 VR 훈련의 장점을 충분히 살릴 수 없으며, 현장 훈련에 비하여 시·공간 상의 제약을 두지 않는다는 점 외에는 차별화를 기대하기 어렵다. 또한, 중장비는 기본적으로 현장에서 다른 여러 종류의 작업자들과 협업 형태로 작업이 진행됨이 대부분이며, 훈련 상황보다 훨씬 복잡한 지형에서 중장비들의 정교한 협업에 의해 공사가 이루어지므로, 단순한 장비 조작 훈련만으로 이루어진 기존 콘텐츠로는 현장의 상황에 대처하기 어렵고, 경험 부족과 미숙함은 자칫 사고나 능률 저하로 이어질 수 있다.However, the advantages of VR training cannot be fully utilized with conventional content that relies on independent training, such as basic equipment operation for driving and driving and national technical qualification test items, except that it does not impose temporal and spatial restrictions compared to field training. It is difficult to expect differentiation. In addition, most of the heavy equipment works are basically carried out in collaboration with various types of workers in the field, and construction is performed by sophisticated collaboration of heavy equipment in a much more complex terrain than the training situation. It is difficult to cope with the situation in the field with content, and the lack of experience and inexperience can lead to accidents or reduced efficiency.
도저, 로더, 굴삭기 등과 같은 다양한 기종의 중장비 훈련생들이 협업 시뮬레이션을 통해 실제 작업 현장을 구성하여 현장 상황과 동일한 시나리오로 가상 건설 작업에 참여할 수 있다면, 훈련생들의 문제 해결 능력을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 군의 공병대나 토목 공사 같은 대규모 훈련 상황 체득을 위한 다양한 전술 상황을 반복하여 훈련함으로써 실제 현장 적응력을 높일 수 있을 것이다.If trainees of various types of heavy equipment such as dozers, loaders, and excavators can participate in virtual construction work in the same scenario as the on-site situation by constructing a real work site through collaborative simulation, not only can the trainees improve their problem-solving abilities, but also the military By repeatedly training in various tactical situations to acquire large-scale training situations such as engineering teams or civil engineering works, it will be possible to increase the ability to adapt to the actual field.
본 발명은 VR 기반 중장비 훈련 시스템에서, 기초 주행 훈련 및 국가기술자격검정 훈련과 같은 단독 훈련에 중심을 둔 기존의 방식 뿐 아니라, 다양한 기종의 중장비 훈련생들과 교관이 동시에 같은 전술훈련장 맵을 사용하여 협업과 미션을 수행하는 협업 훈련을 제공함으로써, 실제 공사 현장 상황에 대한 반복적 훈련이 가능하도록 하여, 중장비 교육 훈련의 질을 개선하고 훈련생의 현장 적응력을 향상시키고자 한다.In the VR-based heavy equipment training system, the present invention uses the same tactical training ground map for heavy equipment trainees and instructors of various types as well as the existing methods centered on independent training such as basic driving training and national technical qualification training at the same time. By providing collaborative training to perform collaboration and missions, it is intended to improve the quality of heavy equipment education and training and improve the field adaptability of trainees by enabling repeated training on actual construction site conditions.
본 발명은 실제 현장과 거의 유사한 가상 교육 훈련을 실시하는 가상 현실(VR; Virtual Reality) 기반 중장비 시뮬레이션 시스템에서, 다양한 기종의 중장비 훈련생들과 교관이 동시에 같은 전술훈련장 맵을 사용하여 협업과 미션을 수행하도록 하는 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템을 구현함에 있어서,The present invention is a virtual reality (VR)-based heavy equipment simulation system that performs virtual education training that is almost similar to the actual field, and various types of heavy equipment trainees and instructors simultaneously use the same tactical training ground map to collaborate and perform missions In implementing a VR heavy equipment training system using a collaboration-based tactical training ground map to
실감 체험을 위한 시뮬레이션 사용자 조작 장치, 사용자의 제스처를 인식하여 프로그램을 제어하는 핸드트래킹 api 기반 모션 센서 장치, 3D 시각 콘텐츠 정보를 제공하는 HMD(Head Mounted Display) 장치, 3D 사운드 스피커, 프로그램 실행을 위한 클라이언트 PC로 구성된 다수의 사용자 시뮬레이션 장치들로 이루어진 클라이언트,Simulation user manipulation device for realistic experience, hand-tracking api-based motion sensor device that controls programs by recognizing user gestures, HMD (Head Mounted Display) device that provides 3D visual content information, 3D sound speaker, program execution A client consisting of a plurality of user simulation devices consisting of a client PC;
시뮬레이션 운용 제어 기능, 협업 훈련 동기화 기능 및 맵 구성을 위한 콘텐츠 서버 기능을 수행하는 시뮬레이션 운영 서버,A simulation operation server that performs a simulation operation control function, a collaborative training synchronization function, and a content server function for map configuration;
시뮬레이션 운영 서버 및 다수의 사용자 시뮬레이션 장치를 네트워크로 연결하기 위한 유무선 네트워크 장치를 구성 요소로 하고, A wired/wireless network device for connecting a simulation operation server and a number of user simulation devices to a network as a component,
전술훈련장 맵 편집창, 세부 속성 지정 메뉴, 맵 구성 DB 제어 메뉴로 이루어진 전술훈련장 맵 편집기를 편집 권한을 가진 클라이언트(ex. 교관 등)에 활성화하여 맵을 작성하거나 수정하고, 작성된 맵은 사용자 시뮬레이션 장치에 의한 훈련 미션에 의하여 실시간으로 변경되고, 새로운 맵을 형성하는 과정을 통해 VR 중장비 훈련 시스템을 통한 단독 또는 협업 훈련 서비스를 제공함으로 특징으로 한다.Create or modify a map by activating the tactical training ground map editor, which consists of the tactical training ground map editing window, detailed attribute designation menu, and map configuration DB control menu, to clients (ex. instructors) with editing rights, and the created map is created using a user simulation device It is characterized by providing an independent or collaborative training service through the VR heavy equipment training system through the process of changing in real time and forming a new map by the training mission by
상기 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템의 구현을 위하여 시뮬레이션 운영 서버는 교육 훈련 세션과 시뮬레이션 진행을 제어하기 위한 시뮬레이션 운용 제어 모듈, 다자간 협업 동기화를 위한 데이터 동기화 모듈, 맵 구성 DB, 전술훈련장 맵을 작성하고 DB에 저장하여 관리하기 위한 전술훈련장 맵 관리 모듈로 구성되며,For the implementation of the VR heavy equipment training system using the collaboration-based tactical training ground map, the simulation operation server includes a simulation operation control module for controlling the training session and simulation progress, a data synchronization module for multilateral collaboration synchronization, a map configuration DB, and a tactical training ground It consists of a tactical training ground map management module to create a map, store it in the DB, and manage it.
상기 전술훈련장 맵 관리 모듈은 전술훈련장 맵을 편집하고 저장 및 관리함에 있어서, 전술훈련장 맵 로딩 단계, 훈련의 목적에 맞도록 전술훈련장 맵을 3D 형식으로 구성하고 편집하는 복셀(Voxel) 기반 실시간 매쉬 편집 단계, 전술훈련장 맵 저장 단계를 거쳐 전술훈련장 맵 관리를 수행하고, The tactical training ground map management module edits, stores, and manages the tactical training ground map, and configures and edits the tactical training ground map in 3D format to match the tactical training ground map loading step and the purpose of training. Voxel-based real-time mesh editing Steps and tactical training ground map storage steps are followed to manage the tactical training ground map,
상기 복셀(Voxel) 기반 실시간 매쉬 편집 단계에서는 공사장의 지형 상태를 고도 정보를 사용하여 실제와 유사하게 표현하는 지형 편집 기능, 언덕, 나무나 바위와 같은 공사장의 장애물을 크기에 맞게 생성하고 삭제하는 장애물 편집 기능, 지형에 대한 질감이나 강도를 지정하는 텍스쳐 블랜딩 및 디스플레이 기능을 제공함을 특징으로 한다.In the voxel-based real-time mesh editing step, a terrain editing function that expresses the terrain state of a construction site similarly to reality using altitude information, and obstacles to create and delete construction site obstacles such as hills, trees and rocks according to the size It features editing functions, texture blending to specify texture or intensity for terrain, and display functions.
상기 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 장치는 상기된 사용자 시뮬레이션 장치 및 네트워크 구성 요소와 전술훈련장 맵 편집기를 통하여 사용자에게 중장비 교육 훈련 서비스를 제공함에 있어서, The VR heavy equipment training device using the collaboration-based tactical training ground map provides a heavy equipment training service to the user through the user simulation device and network components and the tactical training ground map editor,
훈련자가 개별적으로 중장비의 각 기종에 대한 교육과 훈련을 하기 위한 단독 훈련으로서,As an independent training for trainees to individually educate and train for each type of heavy equipment,
사용자 장치 조작, 기초 운행, 주행 코스 훈련을 위한 기초 운전 훈련,Basic driving training for user device operation, basic driving, driving course training,
도로 주행과 지형 적응을 위한 주행 훈련, 게임 형식으로 각 시나리오마다 레벨을 두어 장치 조작과 지형 적응, 장애물 회피 등의 다양한 기기 조작 훈련이 이루어질 수 있도록 하는 자율 훈련, 교관 통제 하에서 실제 국가기술자격검증에 대한 모의 평가 서비스를 제공하는 국가기술자격검정 훈련을 사용자 서비스에 포함하고,Driving training for road driving and terrain adaptation, autonomous training that sets a level for each scenario in the form of a game, and various device operation training such as device operation, terrain adaptation, and obstacle avoidance, and actual national technical qualification verification under the control of instructors including national technical qualification test training that provides a mock evaluation service for
다수의 훈련자가 동시에 접속하여 공동 미션을 수행하도록 하는 협업 훈련으로서, 다양한 중장비 기종의 다수의 훈련자들이 가상의 현장 맵에 동시에 접속하여 협업을 통해 미션을 수행하는 다중 협업훈련을 사용자 서비스로 제공함으로써 본 발명의 목적을 이루고자 한다.This is a collaborative training that allows multiple trainees to simultaneously access and perform a common mission. This is a multi-collaborative training in which multiple trainees of various heavy equipment types simultaneously access a virtual field map and perform missions through collaboration as a user service. To achieve the purpose of the invention.
바람직하게, 본 발명에 따른 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템을 통하여 현장 상황을 가정한 협업 훈련이 가능하며, 대규모 토목 공사나 위험 지형을 실제와 유사한 전술 훈련장 맵으로 구성함으로써 반복적인 적응 훈련이 가능하고, 그래픽 전문 기술이 없는 훈련생 및 교관들이 훈련 맵을 생성하고, 편집, 저장 및 관리가 가능하도록 하므로써 교육 당사자들이 전술 훈련장을 현장 상황에 맞게 직접 구성하고 적용해가며 훈련할 수 있다.Preferably, collaborative training assuming field conditions is possible through the VR heavy equipment training system using the collaboration-based tactical training ground map according to the present invention. By allowing trainees and instructors without training-capable graphics expertise to create, edit, store and manage training maps, trainees can configure and adapt the tactical training ground to the field situation.
본 발명에 따른 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템을 통하여 현장 상황을 가정한 협업 훈련이 가능하며,Through the VR heavy equipment training system using the collaboration-based tactical training ground map according to the present invention, cooperative training assuming the field situation is possible,
대규모 토목 공사나 위험 지형을 실제와 유사한 전술 훈련장 맵으로 구성함으로써 반복적인 적응 훈련이 가능하고,Repeated adaptation training is possible by composing large-scale civil works or hazardous terrain with realistic tactical training ground maps,
그래픽 전문 기술이 없는 훈련생 및 교관들이 훈련 맵을 생성하고, 편집, 저장 및 관리가 가능하도록 하므로써 교육 당사자들이 전술 훈련장을 현장 상황에 맞게 직접 구성하고 적용해가며 훈련할 수 있으며,By enabling trainees and instructors without graphic expertise to create, edit, store and manage training maps, training parties can configure and adapt the tactical training ground to suit the field situation.
훈련생 입장에서 볼 때 기존 교육 훈련이 줄 수 없는 현장 상황에 대한 경험을 축적할 수 있고, 지형, 날씨, 인적 재해 상황에 유연하게 대처할 수 있어 단기간에 높은 숙련도 향상을 기대할 수 있고, 실제 훈련장 운영보다 저비용으로 장비 조작의 전문성을 확보할 수 있으며, 작업 안전에 대한 실질적인 체험 교육이 가능하여 교육의 전문성을 확대할 수 있다.From the trainee's point of view, it is possible to accumulate experience in on-site situations that existing education and training cannot provide, and to flexibly respond to terrain, weather, and human disaster situations, so that high proficiency can be expected in a short period of time. Expertise in equipment operation can be secured at low cost, and practical experience training on work safety can be provided, thereby expanding the professionalism of education.
도1은 VR 중장비 훈련 사용자 시뮬레이션 장치
도2은 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템의 구성
도3는 전술훈련장 맵 편집기 구성
도4는 협업 기반 전술훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 장치의 기능 구성
도5은 협업 전술 훈련장 합류 및 종료 프로세스
도6는 협업 기반 VR 중장비 훈련 시스템의 서비스 구성1 is a VR heavy equipment training user simulation device
2 is a configuration of a VR heavy equipment training system using a collaboration-based tactical training ground map
3 is a tactical training ground map editor configuration
4 is a functional configuration of a VR heavy equipment training device using a collaboration-based tactical training ground map.
5 is a process of joining and exiting the cooperative tactical training ground;
6 is a service configuration of a collaboration-based VR heavy equipment training system
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described with reference to the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
가상 현실(VR; Virtual Reality) 기반 중장비 훈련 장치는 건설 현장에서 주로 쓰이는 로더(Loader), 도저(Dozer), 굴삭기 등과 같은 중장비의 효율적인 훈련을 위해 실제와 유사한 중장비 사용자 조작 장치를 가지고 3D 입체 화면상에서 주행과 동작에 대한 조작 훈련을 할 수 있도록 하는 VR 기반 시뮬레이션 장치를 말한다. The virtual reality (VR)-based heavy equipment training device has a heavy equipment user manipulation device similar to the real one for efficient training of heavy equipment such as loaders, dozers, and excavators mainly used in construction sites on a 3D stereoscopic screen. It refers to a VR-based simulation device that allows operation training for driving and movement.
본 발명에서는 실제 현장과 거의 유사한 가상 교육 훈련을 실시하는 VR 기반 중장비 시뮬레이션 시스템에서, 다양한 기종의 중장비 훈련생들과 교관이 동시에 같은 전술훈련장 맵을 사용하여 실시간으로 협업과 미션을 수행하도록 하는 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템을 구현하기 위하여,In the present invention, in a VR-based heavy equipment simulation system that conducts virtual education and training almost similar to the actual field, a collaboration-based tactic that allows heavy equipment trainees and instructors of various types to simultaneously perform collaboration and missions in real time using the same tactical training ground map In order to implement the VR heavy equipment training system using the training ground map,
도1에 도시한 바와 같이 As shown in Fig. 1
사용자에게 극사실적인 오감각을 제공하는 햅틱 효과를 구현한 시뮬레이션 사용자 조작 장치(110);a simulation
사용자 인증, 훈련 콘텐츠의 선택, 훈련 콘텐츠 진행 상의 인터랙티브를 위해 사용자의 제스처를 인식하여 소통하는 핸드트래킹 api 기반 모션 센서 장치(120);A hand tracking api-based
3D 영상으로 구성되어 사용자에게 실제 상황을 극사실적으로 표현한 시각 콘텐츠 정보를 제공하는 위한 HMD(Head Mounted Display) 장치(130);A head mounted display (HMD)
훈련 상황의 입체감 있는 표현을 위한 3D 사운드 스피커(140);
전술훈련장 맵 다운로드 및 협업 동기화, 시뮬레이션 제어, UI/UX 인터랙션 제어, 장치 간 동기화를 위하여 사용되는 클라이언트 PC(150);를 사용자 시뮬레이션 장치(100)로 구성하고,A client PC 150 used for tactical training ground map download and collaboration synchronization, simulation control, UI/UX interaction control, and device-to-device synchronization; consists of the
도2에 도시한 바와 같이 As shown in Figure 2
시뮬레이션 운용 제어 기능, 협업 훈련 동기화 기능 및 맵 구성을 위한 콘텐츠 서버 기능을 수행하는 시뮬레이션 운영 서버(200);a
시뮬레이션 운영 서버 및 다수의 사용자 시뮬레이션 장치를 네트워크로 연결하기 위한 유무선 네트워크 장치(300);a wired/
상기 VR 중장비 훈련 시스템의 사용자 시뮬레이션 장치인 사용자 UI/UX 조작 장치, HMD 시각 장치, 모션 센서 장치와 클라이언트 서버 PC를 하나의 클라이언트(l00) 세트;로 하여 다수의 클라이언트(100)를 네크워크 구성 요소로 하고,The user simulation device of the VR heavy equipment training system, the user UI / UX manipulation device, HMD visual device, motion sensor device, and the client server PC as one
도3에 도시한 바와 같이 As shown in Fig. 3
메뉴바, 툴바, 속성창 및 맵 디스플레이 영역 화면으로 구성된 전술훈련장 맵 편집창(410);a tactical training ground
언덕, 장애물, 구덩이, 토사물과 같은 공사 현장의 아이템을 추가하고 속성을 표현할 수 있는 세부 속성 지정 메뉴(420);a detailed
작성된 전술훈련장 맵에 고유 식별자를 부여하여 저장하고 검색, 수정할 수 있도록 지원하는 맵 구성 DB 제어 메뉴(430);를 전술훈련장 맵 편집기(400)의 구성 요소로 하여,By assigning a unique identifier to the created tactical training ground map to store, search, and modify the map configuration
편집 권한을 가진 맵 편집클라이언트에 전술훈련장 맵 편집 기능을 활성화하여 제공하고, 작성된 맵은 편집 권한을 가진 클라이언트에 의하여 수정되거나, 훈련자의 단독 훈련 미션, 또는 협업 훈련 미션에 의하여 실시간으로 변경되고 재저장되어 새로운 전술훈련장 맵으로 구성할 수 있도록 함을 특징으로 한다. The tactical training ground map editing function is activated and provided to the map editing client with editing rights, and the created map is modified by the client with editing rights, or changed and restored in real time by the trainee’s independent training mission or collaborative training mission It is characterized in that it can be configured as a new tactical training ground map.
상기 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템을 위한 전술훈련장 맵 편집기(400)는 도 3에 도시한 바와 같이 The tactical training
메뉴바, 툴바, 속성창 및 맵 디스플레이 영역 화면으로 구성된 전술훈련장 맵 편집창(410);a tactical training ground
언덕, 장애물, 구덩이, 토사물과 같은 공사 현장의 아이템을 추가하고 속성을 표현할 수 있는 세부 속성 지정 메뉴(420);a detailed
작성된 전술훈련장 맵에 고유 식별자를 부여하여 저장하고 검색, 수정할 수 있도록 지원하는 맵 구성 DB 제어 메뉴(430);를 구성 요소로 하고,A map configuration
훈련 미션에 맞도록 사전에 설계되어 콘텐츠 데이터 베이스에 편집되고 저장된 기본 전술훈련장 맵;과A basic tactical training ground map designed in advance to fit the training mission, edited and stored in the content database; and
편집 권한을 가진 클라이언트에 의하여 전술훈련장 맵 편집기를 통해 작성된 커스텀 맵;의 형태로 운영 서버의 맵 구성 DB에 고유의 식별 번호를 가지고 저장하여 운영하되,A custom map created through the tactical training ground map editor by a client with editing rights; stored and operated with a unique identification number in the map configuration DB of the operation server,
상기 DB에 저장된 맵은 단독 훈련 또는 협업 훈련을 위하여 다운로드 되어 편집 권한을 가진 맵편집 클라이언트에 의하여 필요에 따라 재편집 후 다른 식별 번호로 DB에 추가 저장하는 기능;a function of re-editing the map stored in the DB as needed by a map editing client having editing authority after downloading it for independent training or collaborative training, and additionally storing it in the DB with a different identification number;
훈련자의 단독 훈련 미션, 또는 협업 훈련 미션의 진행에 따라 변경되고, 훈련 간 통제 권한자(교관 등)의 저장명령에 의해 DB에 저장되어 추후 시뮬레이션 재개시에 다운로드하여 사용하는 기능;A function that is changed according to the progress of a trainee's independent training mission or a collaborative training mission, is stored in the DB according to a save command from a person in control (instructor, etc.) between trainings, and is downloaded and used later when the simulation is restarted;
상기 훈련 그룹의 미션에 따라 변경된 맵에 식별 번호를 부여하여 새로운 전술훈련장 맵으로 재사용 또는 반복사용 할 수 있도록 하는 기능;A function of assigning an identification number to the map changed according to the mission of the training group so that it can be reused or used repeatedly as a new tactical training ground map;
시뮬레이션 종료 시에 미션에 의한 평가 정보를 수집하여 평가하고 그 결과를 훈련자에 피드백하는 기능;을 제공함을 특징으로 한다.It is characterized in that it provides a function of collecting and evaluating evaluation information by the mission at the end of the simulation and feedback the result to the trainee.
상기 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템에서 시뮬레이션 운영 서버(200)는 도 4에 도시한 바와 같이In the VR heavy equipment training system using the collaboration-based tactical training ground map, the
교육 훈련 세션을 생성하고, 교육 훈련 시작/중지/재개/종료 등과 같이 시뮬레이션 진행을 제어하고, 안전 돌발 상황 발생시 기기를 통제하기 위한 시뮬레이션 운용 제어 모듈(210);a simulation
다자간 협업 시뮬레이션을 위해 훈련 중인 중장비들에 대한 위치 데이터와 미션 수행에 따른 지형 변환 데이터를 수신하여 전술훈련장 맵 상에 이를 통합하여 반영하고, 다른 사용자들에게 동기화 정보를 전송하여 타이밍과 작업 진행 정보를 공유하기 위한 데이터 동기화 모듈(220);For multilateral collaboration simulation, it receives location data of heavy equipment being trained and terrain transformation data according to mission performance, integrates it on the tactical training ground map, and reflects it on the map, and transmits synchronization information to other users to provide timing and work progress information
시뮬레이션을 위한 전술훈련장 맵을 저장하고 검색하고 관리하기 위한 맵 구성 DB(230);a
중장비 기종과 훈련의 성격에 맞는 전술훈련장 맵을 작성하고 DB에 저장하여 관리하기 위한 전술훈련장 맵 관리 모듈(240);로 구성하되,It consists of; a tactical training ground
상기 전술훈련장 맵 관리 모듈은 전술훈련장 맵을 편집하고 저장 및 관리함에 있어서, The tactical training ground map management module in editing, storing and managing the tactical training ground map,
맵 구성 DB로부터 전술훈련장 맵을 검색하여 전술훈련장 맵 편집기에 불러오는 전술훈련장 맵 로딩 단계(241);a tactical training ground map loading step (241) of searching the tactical training ground map from the map configuration DB and calling the tactical training ground map editor;
지형의 경사와 고도를 설정하여 공사장의 지형 상태를 실제와 유사하게 표현하며, 필요에 따라 지형의 고도를 변경할 수 있도록 허용하는 지형 편집 기능(242a),Terrain editing function (242a) that allows to change the elevation of the terrain as needed, expressing the terrain condition of the construction site similar to the real one by setting the slope and elevation of the terrain;
언덕, 나무나 바위와 같은 장애물, 구덩이, 건축물 잔해 등과 같은 공사장의 장애물을 크기에 맞게 생성하고 삭제하는 장애물 편집 기능(242b),Obstacle editing function (242b) to create and delete obstacles such as hills, trees or rocks, and obstacles in construction sites such as pits, building debris, etc. to size;
맵 상에 표시되는 토사물과 지형에 대한 질감이나 강도를 세부 속성으로 지정하는 텍스쳐 블랜딩 및 디스플레이 기능(242c);을 통해 훈련의 목적에 맞도록 전술훈련장 맵을 3D 형식으로 구성하고 편집하는 복셀(Voxel) 기반 실시간 매쉬 편집 단계(242);A texture blending and display function (242c) that specifies the texture or strength of the vomit and terrain displayed on the map as detailed attributes; ) based real-time
작성된 맵에 고유 식별 번호를 부여하여 맵 구성 DB에 저장하는 전술훈련장 맵 저장 단계(243);를 거쳐 전술훈련장 맵 관리 기능을 구현함을 특징으로 한다.It is characterized in that the tactical training ground map management function is implemented through a tactical training ground map storage step (243) of giving a unique identification number to the created map and storing it in the map configuration DB.
상기 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템에서 시뮬레이션 운영 서버(200)는 사용자 시뮬레이션 장치(100)와 상호 작용함에 있어 도5에 도시한 바와 같이As shown in FIG. 5 , the
단독 훈련의 시작/종료/중지/재개를 위한 시뮬레이션 운영 제어 신호를 사용자 시뮬레이션 장치와 주고 받는 단계(4a_1);sending and receiving a simulation operation control signal for start/end/stop/resume of independent training with a user simulation device (4a_1);
맵 구성 DB에 저장된 단독 훈련을 위한 맵을 사용자 시뮬레이션 장치에 다운로드하는 단계(4a_2);downloading the map for independent training stored in the map configuration DB to the user simulation device (4a_2);
시뮬레이션을 진행한 후 사용자 시뮬레이션 장치로부터 교육 훈련에 대한 수행 평가 정보를 전달 받아 평가하는 단계(4a_3);를 통해 단독 훈련을 구성하고,After performing the simulation, receive and evaluate performance evaluation information for education and training from the user simulation device (4a_3); configure independent training through;
협업 훈련을 위한 세션 생성 및 합류 제어와. 각 참여자에 대한 시뮬레이션의 시작/종료/중지 재개를 위한 시뮬레이션 운영 제어 신호를 사용자 시뮬레이션 장치와 주고 받는 단계(4b_1);With session creation and joining control for collaborative training. Step (4b_1) of sending and receiving a simulation operation control signal for resuming the start/end/stop of the simulation for each participant with the user simulation device;
맵 구성 DB에 저장된 협업 기반 전술훈련장 맵을 사용자 시뮬레이션 장치들에 다운로드하는 단계(4b_2);Downloading the collaboration-based tactical training ground map stored in the map configuration DB to user simulation devices (4b_2);
시뮬레이션 진행에 따라 사용자 시뮬레이션 장치의 미션 수행에 의해 변경되는 지형 변환 데이터 및 위치 데이터를 수신하여 맵에 반영하는 단계(4b_3);receiving the terrain transformation data and location data changed by the mission performance of the user simulation device according to the progress of the simulation and reflecting the data on the map (4b_3);
반영된 맵 정보를 다른 사용자 시뮬레이션 장치들과 공유하기 위해 플레이 중인 모든 객체들에 대한 동기화 정보로 바꾸어 모든 사용자 시뮬레이션 장치에 통보하는 단계(4b_4);changing the reflected map information into synchronization information for all objects being played in order to share it with other user simulation devices and notifying all user simulation devices (4b_4);
시뮬레이션을 진행한 후 개별 사용자 시뮬레이션 장치들로부터 교육 훈련에 대한 수행 평가 정보를 전달 받아 평가하는 단계(4b_5);를 통해 협업 훈련을 구성한다.Collaborative training is configured through a step (4b_5) of receiving and evaluating performance evaluation information for education and training received from individual user simulation devices after performing the simulation.
상기 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템에서 시뮬레이션 운영 서버(200)는 다수의 사용자 시뮬레이션 장치들과의 협업 동기화 구성에서 개별 사용자 시뮬레이션 장치(100)가 현재 미션 수행 중인 협업 훈련 세션에 실시간으로 합류하거나 훈련 종료할 수 있도록 프로세스를 구성함에 있어 도5에 도시한 바와 같이,In the VR heavy equipment training system using the collaboration-based tactical training ground map, the
어떤 클라이언트가 협업 훈련을 위한 시뮬레이션 세션에 참여하고자 하는 경우 협업 기반 전술 훈련에 대한 합류를 요청하면(5a_1),If a client wants to participate in a simulation session for collaborative training, and requests to join the collaboration-based tactical training (5a_1),
시뮬레이션 운영 서버는 다른 클라이언트들이 현재 훈련을 진행 중인 상황에서(5c_1) 시뮬레이션 세션에 새로운 클라이언트를 추가하기 위하여 시뮬레이션 제어 정보를 수정 저장하고(5b_1),The simulation operation server modifies and stores simulation control information in order to add a new client to the simulation session in a situation where other clients are currently training (5c_1), and store (5b_1),
시뮬레이션 운영 서버로부터 클라이언트가 전술훈련장 맵을 다운로드할 수 있도록 하고(5b_2), Enable the client to download the tactical training ground map from the simulation operation server (5b_2),
세션 내의 모든 다른 클라이언트들에게 새로운 참여자 합류 이벤트 정보를 발생하여 세션 변경을 알리고(5b_3),A new participant joining event information is generated to all other clients in the session to notify the session change (5b_3),
합류 요청한 클라이언트에 전술훈련 합류가 완료 되었음을 응답하고(5b_4),Respond to the client requesting joining that the tactical training has been joined (5b_4),
세션 내의 모든 클라이언트 들에게 협업 시뮬레이션 동기화를 위한 신호를 발생하여(5b_5) 각자 시뮬레이션 훈련을 진행할 수 있도록 하고(5a_2, 5c_2),Generates a signal for synchronization of collaborative simulation to all clients in the session (5b_5) so that each can proceed with simulation training (5a_2, 5c_2),
시뮬레이션 운영 서버(200)는 시뮬레이션 중 미션 수행에 따른 지형 변환 및 위치 데이터를 개별 클라이언트로부터 전달받으면(5a_3),When the
변경된 맵 정보를 저장하고 세션 내의 모든 클라이언트에 변경된 맵 정보를 전송하여 공유하고(5b_6),Save the changed map information and share it by sending the changed map information to all clients in the session (5b_6);
개별 클라이언트의 훈련이 종료되면(5a_4), When each client's training is finished (5a_4),
시뮬레이션 운영 서버는 평가를 위한 정보를 개별 클라이언트로부터 전달받아 평가를 수행한 후(5a_5),After the simulation operation server receives information for evaluation from individual clients and performs evaluation (5a_5),
평가 결과에 대한 정보를 세션 내의 모든 클라이언트들에 전송하여 평가 정보를 공유하여(5b_7) 각 클라이언트가 다자간 협업 시뮬레이션 훈련을 중지하거나 종료할 수 있도록 하여 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템 상에서 훈련 세션 동기화를 실현한다.By sending the evaluation result information to all clients in the session and sharing the evaluation information (5b_7), each client can stop or end the multilateral collaborative simulation training, training on the VR heavy equipment training system using the collaboration-based tactical training ground map Realize session synchronization.
상기 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 장치는 상기된 사용자 시뮬레이션 장치 및 네트워크 구성 요소와 전술훈련장 맵 편집기를 통하여 사용자에게 중장비 교육 훈련 서비스(500)를 제공함에 있어서 도6에 도시한 바와 같이, As shown in FIG. 6, the VR heavy equipment training device using the collaboration-based tactical training ground map provides a heavy
훈련자가 개별적으로 중장비의 각 기종에 대한 교육과 훈련을 하기 위한 단독 훈련(510)으로서,As an
사용자 장치 조작, 기초 운행, 주행 코스 훈련을 위한 기초 운전 훈련(511);
도로 주행과 지형 적응을 위한 주행 훈련(512);driving
게임 형식으로 각 시나리오마다 레벨을 두어 장치 조작과 지형 적응, 장애물 회피 등의 다양한 기기 조작 훈련이 이루어질 수 있도록 하는 자율 훈련(513);
교관 통제 하에서 실제 국가기술자격검증에 대한 모의 평가 서비스를 제공하는 국가기술자격검정 훈련(514);을 싱글 플레이 콘텐츠로서 사용자 서비스에 포함하되,National Technical Qualification Test Training (514) that provides a simulated evaluation service for actual national technical qualification verification under the control of the instructor; Included in the user service as single-play content,
상기 서비스는 편집 권한을 가진 클라이언트에 의해 작성된 국가기술자격검증 맵(6a_1); 주행 훈련을 위한 복구현장 맵(6a_2); 개별 훈련자의 역량 강화에 맞도록 작성된 전술훈련장 맵(6a_3);을 다운로드 받아 훈련을 실시하고, 그 훈련 결과를 평가하여 훈련자에 피드백할 수 있도록 함을 특징으로 하고,The service includes a national technical qualification verification map (6a_1) created by a client with editing rights; recovery site map for driving training (6a_2); A tactical training ground map (6a_3) written to suit the individual trainee's competency enhancement is downloaded and trained, and the training result is evaluated and feedback is provided to the trainee, characterized in that;
다수의 훈련자가 동시에 접속하여 공동 미션을 수행하도록 하는 협업 훈련(520)으로서,As a
다양한 중장비 기종의 다수의 훈련자들이 대규모 토목 공사, 건설 현장, 복잡한 지형과 토사물의 속성을 가진 가상의 현장 맵에 동시에 접속하여 협업을 통해 미션을 수행하는 다중장비 전술 훈련 서비스를 제공하는 다중 협업훈련(521);을 멀티 플레이 콘텐츠로서 사용자 서비스에 포함하되,Multi-collaborative training that provides multi-equipment tactical training service in which multiple trainees of various heavy equipment types perform missions through collaboration by simultaneously accessing large-scale civil works, construction sites, and virtual site maps with complex terrain and soil properties 521); as multiplayer content, included in the user service,
상기 서비스는 콘텐츠 데이터 베이스에 사전에 입력된 전술훈련장 맵 또는, 편집 권한을 가진 클라이언트에 의하여 전술훈련장 맵 편집기를 통해 작성된 커스텀 맵(6b_1)을 운영 서버로 부터 다운로드 받아 훈련을 실시하고,The service performs training by downloading the tactical training ground map entered in advance in the content database or the custom map (6b_1) created through the tactical training ground map editor by a client with editing rights from the operation server,
각 훈련자의 훈련 내용에 대한 평가 정보를 수집하여 훈련자 개별적으로 훈련 성과를 평가하고, 평가 결과를 피드백할 수 있도록 함을 특징으로 한다.It is characterized in that by collecting evaluation information on the training contents of each trainee, individual trainees can evaluate the training performance and feedback the evaluation result.
100: 사용자 시뮬레이션 장치
110: 시뮬레이션 사용자 조작 장치
120: 핸드트래킹 api 기반 모션 센서 장치
130: HMD(Head Mounted Display) 장치
140: 3D 사운드 스피커
150: 클라이언트 PC
200: 시뮬레이션 운영 서버
210: 시뮬레이션 운용 제어 모듈
220: 데이터 동기화 모듈
230: 맵 구성 DB
240: 전술훈련장 맵 관리 모듈
241: 전술훈련장 맵 로딩 단계
242: 복셀(Voxel) 기반 실시간 매쉬 편집 단계
243: 전술훈련장 맵 저장 단계
300: 유무선 네트워크 장치
400: 전술훈련장 맵 편집기
410: 전술훈련장 맵 편집창
420: 세부 속성 지정 메뉴
430: 맵 구성 DB 제어 메뉴
500: 중장비 교육 훈련 서비스
510: 단독 훈련
511: 기초 운전 훈련
512: 주행 훈련
513: 자율 훈련
514: 국가기술자격검정 훈련
520: 협업 훈련
521: 다중 협업훈련100: user simulation device
110: simulation user manipulation device
120: hand tracking API-based motion sensor device
130: HMD (Head Mounted Display) device
140: 3D sound speaker
150: client PC
200: simulation operation server
210: simulation operation control module
220: data synchronization module
230: map configuration DB
240: tactical training ground map management module
241: Tactical training ground map loading stage
242: Voxel-based real-time mesh editing step
243: tactical training ground map storage step
300: wired and wireless network device
400: Tactical Training Grounds Map Editor
410: Tactical training ground map editing window
420: menu for specifying detailed properties
430: map configuration DB control menu
500: Heavy Equipment Training Services
510: Solo training
511: Basic driving training
512: driving training
513: autonomous training
514: National Technical Qualification Test Training
520: Collaborative training
521: multi-collaborative training
Claims (6)
사용자에게 극사실적인 오감각을 제공하는 햅틱 효과를 구현한 시뮬레이션 사용자 조작 장치(110),
사용자 인증, 훈련 콘텐츠의 선택, 훈련 콘텐츠 진행 상의 인터랙티브를 위해 사용자의 제스처를 인식하여 소통하는 핸드트래킹 api 기반 모션 센서 장치(120),
3D 영상으로 구성되어 사용자에게 실제 상황을 극사실적으로 표현한 시각 콘텐츠 정보를 제공하는 위한 HMD(Head Mounted Display) 장치(130),
훈련 상황의 입체감 있는 표현을 위한 3D 사운드 스피커(140)와,
전술훈련장 맵 다운로드 및 협업 동기화, 시뮬레이션 제어, UI/UX 인터랙션 제어, 장치 간 동기화를 위하여 사용되는 클라이언트 PC(150)를 포함하는 사용자 시뮬레이션 장치(100);
시뮬레이션 운용 제어 기능, 협업 훈련 동기화 기능 및 맵 구성을 위한 콘텐츠 서버 기능을 수행하는 시뮬레이션 운영 서버(200);
시뮬레이션 운영 서버(200) 및 다수의 사용자 시뮬레이션 장치(100)를 네트워크로 연결하기 위한 유무선 네트워크 장치(300);
메뉴바, 툴바, 속성창 및 맵 디스플레이 영역 화면으로 구성된 전술훈련장 맵 편집창(410),
언덕, 장애물, 구덩이, 토사물과 같은 공사 현장의 아이템을 추가하고 속성을 표현할 수 있는 세부 속성 지정 메뉴(420)와,
작성된 전술훈련장 맵에 고유 식별자를 부여하여 저장하고 검색, 수정할 수 있도록 지원하는 맵 구성 DB 제어 메뉴(430)를 구성 요소로 하는 전술훈련장 맵 편집기(400);를 포함하고, 상기 전술훈련장 맵에 대한 편집 권한을 맵편집 클라이언트에 제공함으로써,
작성된 전술훈련장 맵이 편집 권한을 가진 클라이언트에 의하여 수정되거나, 훈련자의 훈련 미션에 의하여 실시간으로 변경되고 재저장됨으로써 새로운 전술훈련장 맵으로 구성할 수 있도록 하되,
상기 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템을 위한 전술훈련장 맵 편집기(400)는
메뉴바, 툴바, 속성창 및 맵 디스플레이 영역 화면으로 구성된 전술훈련장 맵 편집창(410);
언덕, 장애물, 구덩이, 토사물과 같은 공사 현장의 아이템을 추가하고 속성을 표현할 수 있는 세부 속성 지정 메뉴(420);
작성된 전술훈련장 맵에 고유 식별자를 부여하여 저장하고 검색, 수정할 수 있도록 지원하는 맵 구성 DB 제어 메뉴(430);를 구성 요소로 하고,
훈련 미션에 맞도록 사전에 설계되어 콘텐츠 데이터 베이스에 편집되고 저장된 기본 전술훈련장 맵;과
편집 권한을 가진 클라이언트에 의하여 전술훈련장 맵 편집기를 통해 작성된 커스텀 맵;의 형태로 운영 서버의 맵 구성 DB에 고유의 식별 번호를 가지고 저장하여 운영하되,
상기 맵 구성 DB에 저장된 훈련 맵은 편집 권한을 가진 편집클라이언트에 의하여 재편집 후 다른 식별 번호로 DB에 추가 저장하는 훈련맵 편집기능;과
상기 맵 구성 DB에 저장된 훈련 맵은 훈련자의 훈련 미션의 진행에 따라 변경되고, 훈련간 통제 권한자의 저장명령에 의해 DB에 저장되어 추후 시뮬레이션 재개시에 다운로드하여 사용하는 훈련맵 업데이트 기능;을 구비한 것을 특징으로 하는 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템.
In a VR heavy equipment training system using a collaboration-based tactical training ground map that allows heavy equipment trainees to perform missions through collaboration,
A simulation user manipulation device 110 that implements a haptic effect that provides a hyper-realistic five senses to the user;
A hand tracking API-based motion sensor device 120 that recognizes and communicates a user's gesture for user authentication, selection of training content, and interactive training content progress;
A Head Mounted Display (HMD) device 130 for providing visual content information that is composed of 3D images and expresses the actual situation in a hyper-realistic way to the user;
3D sound speaker 140 for three-dimensional expression of the training situation,
a user simulation device 100 including a client PC 150 used for tactical training ground map download and collaboration synchronization, simulation control, UI/UX interaction control, and device-to-device synchronization;
a simulation operation server 200 that performs a simulation operation control function, a collaborative training synchronization function, and a content server function for map configuration;
a wired/wireless network device 300 for connecting the simulation operation server 200 and a plurality of user simulation devices 100 to a network;
A tactical training ground map editing window 410 consisting of a menu bar, a toolbar, a property window, and a map display area screen;
A detailed property designation menu 420 that can add items of the construction site such as hills, obstacles, pits, and vomit and express properties;
Including a tactical training ground map editor 400 having a map configuration DB control menu 430 as a component to support storing, searching, and modifying the created tactical training ground map by giving a unique identifier; By providing editing rights to the map editing client,
The prepared tactical training ground map is modified by a client with editing rights, or changed and restored in real time by the training mission of the trainee so that it can be configured as a new tactical training ground map,
The tactical training ground map editor 400 for the VR heavy equipment training system using the collaboration-based tactical training ground map is
a tactical training ground map editing window 410 composed of a menu bar, a toolbar, a property window, and a map display area screen;
a detailed attribute designation menu 420 capable of adding items of the construction site, such as hills, obstacles, pits, and vomit, and expressing attributes;
A map configuration DB control menu 430 that supports storing, searching, and modifying the created tactical training ground map by giving it a unique identifier;
A basic tactical training ground map designed in advance to fit the training mission, edited and stored in the content database; and
A custom map created through the tactical training ground map editor by a client with editing rights; stored and operated with a unique identification number in the map configuration DB of the operation server,
A training map editing function that stores the training map stored in the map configuration DB in the DB with a different identification number after re-editing by an editing client with editing rights; and
The training map stored in the map configuration DB is changed according to the progress of the training mission of the trainee, and is stored in the DB according to the storage command of the person in charge of control between training, and a training map update function that is downloaded and used later when the simulation is restarted; VR heavy equipment training system using collaboration-based tactical training ground map, characterized in that.
상기 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템에서 시뮬레이션 운영 서버(200)는
교육 훈련 세션을 생성하고, 교육 훈련 시작/중지/재개/종료 등과 같이 시뮬레이션 진행을 제어하고, 안전 돌발 상황 발생시 기기를 통제하기 위한 시뮬레이션 운용 제어 모듈(210);
다자간 협업 시뮬레이션을 위해 훈련 중인 중장비들에 대한 위치 데이터와 미션 수행에 따른 지형 변환 데이터를 수신하여 전술훈련장 맵 상에 이를 통합하여 반영하고, 다른 사용자들에게 동기화 정보를 전송하여 타이밍과 작업 진행 정보를 공유하기 위한 데이터 동기화 모듈(220);
시뮬레이션을 위한 전술훈련장 맵을 저장하고 검색하고 관리하기 위한 맵 구성 DB(230);
중장비 기종과 훈련의 성격에 맞는 전술훈련장 맵을 작성하고 DB에 저장하여 관리하기 위한 전술훈련장 맵 관리 모듈(240);로 구성하되,
상기 전술훈련장 맵 관리 모듈은 전술훈련장 맵을 편집하고 저장 및 관리함에 있어서,
맵 구성 DB로부터 전술훈련장 맵을 검색하여 전술훈련장 맵 편집기에 불러오는 전술훈련장 맵 로딩 단계(241);
지형의 경사와 고도를 설정하여 공사장의 지형 상태를 실제와 유사하게 표현하며, 필요에 따라 지형의 고도를 변경할 수 있도록 허용하는 지형 편집 기능(242a),
언덕, 나무나 바위와 같은 장애물, 구덩이, 건축물 잔해 등과 같은 공사장의 장애물을 크기에 맞게 생성하고 삭제하는 장애물 편집 기능(242b)과,
맵 상에 표시되는 토사물과 지형에 대한 질감이나 강도를 세부 속성으로 지정하는 텍스쳐 블랜딩 및 디스플레이 기능(242c);을 통해 훈련의 목적에 맞도록 전술훈련장 맵을 3D 형식으로 구성하고 편집하는 복셀(Voxel) 기반 실시간 매쉬 편집 단계(242);
작성된 맵에 고유 식별 번호를 부여하여 맵 구성 DB에 저장하는 전술훈련장 맵 저장 단계(243);를 거쳐 구현됨을 특징으로 하는
협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템.
According to claim 1,
In the VR heavy equipment training system using the collaboration-based tactical training ground map, the simulation operation server 200 is
a simulation operation control module 210 for creating an education and training session, controlling the simulation progress such as starting/stopping/resuming/ending education and training, and controlling the device when a safety emergency occurs;
For multilateral collaboration simulation, it receives location data of heavy equipment in training and terrain transformation data according to mission performance, integrates it on the tactical training ground map, and reflects it on the tactical training ground map, and transmits synchronization information to other users to provide timing and work progress information data synchronization module 220 for sharing;
a map configuration DB 230 for storing, searching, and managing a tactical training ground map for simulation;
It consists of; a tactical training ground map management module 240 for creating a tactical training ground map suitable for the type of heavy equipment and the nature of training, storing it in the DB, and managing it;
The tactical training ground map management module in editing, storing and managing the tactical training ground map,
a tactical training ground map loading step (241) of searching the tactical training ground map from the map configuration DB and calling the tactical training ground map editor;
Terrain editing function (242a) that allows to set the slope and elevation of the terrain to express the terrain condition of the construction site similar to the real one, and to change the elevation of the terrain as needed;
An obstacle editing function (242b) for creating and deleting obstacles such as hills, trees or rocks, pits, and obstacles in construction sites to size, such as debris, and
A texture blending and display function (242c) that specifies the texture or intensity of the vomit and terrain displayed on the map as detailed attributes; ) based real-time mesh editing step 242;
Characterized in that it is implemented through a tactical training ground map storage step (243) of giving a unique identification number to the created map and storing it in the map configuration DB
VR heavy equipment training system using collaboration-based tactical training ground map.
상기 협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템에서 시뮬레이션 운영 서버(200)는 사용자 시뮬레이션 장치(100)와 상호 작용함에 있어서,
단독 훈련의 시작/종료/중지/재개를 위한 시뮬레이션 운영 제어 신호를 사용자 시뮬레이션 장치와 주고 받는 단계(4a_1);
맵 구성 DB에 저장된 단독 훈련을 위한 맵을 사용자 시뮬레이션 장치에 다운로드하는 단계(4a_2);
시뮬레이션을 진행한 후 사용자 시뮬레이션 장치로부터 교육 훈련에 대한 수행 평가 정보를 전달 받아 평가하는 단계(4a_3);를 통해 단독 훈련을 구성하고,
협업 훈련을 위한 세션 생성 및 합류 제어와. 각 참여자에 대한 시뮬레이션의 시작/종료/중지 재개를 위한 시뮬레이션 운영 제어 신호를 사용자 시뮬레이션 장치와 주고 받는 단계(4b_1);
맵 구성 DB에 저장된 협업 기반 전술훈련장 맵을 사용자 시뮬레이션 장치들에 다운로드하는 단계(4b_2);
시뮬레이션 진행에 따라 사용자 시뮬레이션 장치의 미션 수행에 의해 변경되는 지형 변환 데이터 및 위치 데이터를 수신하여 맵에 반영하는 단계(4b_3);
반영된 맵 정보를 다른 사용자 시뮬레이션 장치들과 공유하기 위해 플레이 중인 모든 객체들에 대한 동기화 정보로 바꾸어 모든 사용자 시뮬레이션 장치에 통보하는 단계(4b_4);
시뮬레이션을 진행한 후 개별 사용자 시뮬레이션 장치들로부터 교육 훈련에 대한 수행 평가 정보를 전달 받아 평가하는 단계(4b_5);를 통해 협업 훈련을 구성함을 특징으로 하는
협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템.
According to claim 1,
When the simulation operation server 200 interacts with the user simulation device 100 in the VR heavy equipment training system using the collaboration-based tactical training ground map,
sending and receiving a simulation operation control signal for start/end/stop/resume of independent training with a user simulation device (4a_1);
downloading the map for independent training stored in the map configuration DB to the user simulation device (4a_2);
After performing the simulation, receive and evaluate performance evaluation information for education and training from the user simulation device (4a_3); configure independent training through;
With session creation and joining control for collaborative training. Step (4b_1) of sending and receiving a simulation operation control signal for resuming the start/end/stop of the simulation for each participant with the user simulation device;
Downloading the collaboration-based tactical training ground map stored in the map configuration DB to user simulation devices (4b_2);
receiving the terrain transformation data and location data changed by the mission performance of the user simulation device according to the progress of the simulation and reflecting the data on the map (4b_3);
changing the reflected map information into synchronization information for all objects being played in order to share it with other user simulation devices and notifying all user simulation devices (4b_4);
After performing the simulation, receiving and evaluating performance evaluation information for education and training from individual user simulation devices (4b_5);
VR heavy equipment training system using collaboration-based tactical training ground map.
어떤 클라이언트가 협업 훈련을 위한 시뮬레이션 세션에 참여하고자 하는 경우 협업 기반 전술 훈련에 대한 합류를 요청하면(5a_1),
시뮬레이션 운영 서버는 다른 클라이언트들이 현재 훈련을 진행 중인 상황에서(5c_1) 시뮬레이션 세션에 새로운 클라이언트를 추가하기 위하여 시뮬레이션 제어 정보를 수정 저장하고(5b_1),
시뮬레이션 운영 서버로부터 클라이언트가 전술훈련장 맵을 다운로드할 수 있도록 하고(5b_2),
세션 내의 모든 다른 클라이언트들에게 새로운 참여자 합류 이벤트 정보를 발생하여 세션 변경을 알리고(5b_3),
합류 요청한 클라이언트에 전술훈련 합류가 완료 되었음을 응답하고(5b_4),
세션 내의 모든 클라이언트 들에게 협업 시뮬레이션 동기화를 위한 신호를 발생하여(5b_5) 각자 시뮬레이션 훈련을 진행할 수 있도록 하고(5a_2, 5c_2),
시뮬레이션 운영 서버(200)는 시뮬레이션 중 미션 수행에 따른 지형 변환 및 위치 데이터를 개별 클라이언트로부터 전달받으면(5a_3),
변경된 맵 정보를 저장하고 세션 내의 모든 클라이언트에 변경된 맵 정보를 전송하여 공유하고(5b_6),
개별 클라이언트의 훈련이 종료되면(5a_4),
시뮬레이션 운영 서버는 평가를 위한 정보를 개별 클라이언트로부터 전달받아 평가를 수행한 후(5a_5),
평가 결과에 대한 정보를 세션 내의 모든 클라이언트들에 전송하여 평가 정보를 공유하여(5b_7) 각 클라이언트가 다자간 협업 시뮬레이션 훈련을 중지하거나 종료할 수 있도록 동기화 방식을 구성하는
협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템.
According to claim 1,
If a client wants to participate in a simulation session for collaborative training, and requests to join the collaboration-based tactical training (5a_1),
The simulation operation server modifies and stores the simulation control information to add a new client to the simulation session in a situation where other clients are currently training (5c_1) (5b_1),
Enable the client to download the tactical training ground map from the simulation operation server (5b_2),
A new participant joining event information is generated to all other clients in the session to notify the session change (5b_3),
Respond to the client requesting joining that the tactical training has been joined (5b_4),
Generates a signal for synchronization of collaborative simulation to all clients in the session (5b_5) so that each can proceed with simulation training (5a_2, 5c_2),
When the simulation operation server 200 receives the terrain transformation and location data according to the mission performance during the simulation from the individual clients (5a_3),
Save the changed map information and share it by sending the changed map information to all clients in the session (5b_6);
When each client's training is finished (5a_4),
After the simulation operation server receives information for evaluation from individual clients and performs evaluation (5a_5),
By sending the information on the evaluation result to all clients in the session and sharing the evaluation information (5b_7), the synchronization method is configured so that each client can stop or end the multilateral collaborative simulation training.
VR heavy equipment training system using collaboration-based tactical training ground map.
훈련자가 개별적으로 중장비의 각 기종에 대한 교육과 훈련을 하기 위한 단독 훈련(510)으로서,
사용자 장치 조작, 기초 운행, 주행 코스 훈련을 위한 기초 운전 훈련(511);
도로 주행과 지형 적응을 위한 주행 훈련(512);
게임 형식으로 각 시나리오마다 레벨을 두어 장치 조작과 지형 적응, 장애물 회피 등의 다양한 기기 조작 훈련이 이루어질 수 있도록 하는 자율 훈련(513);
교관 통제 하에서 실제 국가기술자격검증에 대한 모의 평가 서비스를 제공하는 국가기술자격검정 훈련(514);을 싱글 플레이 콘텐츠로서 사용자 서비스에 포함하되,
상기 서비스는 편집 권한을 가진 클라이언트에 의해 작성된 국가기술자격검증 맵(6a_1); 주행 훈련을 위한 복구현장 맵(6a_2); 개별 훈련자의 역량 강화에 맞도록 작성된 전술훈련장 맵(6a_3);을 다운로드 받아 훈련을 실시하고, 그 훈련 결과를 평가하여 훈련자에 피드백할 수 있도록 하고,
다수의 훈련자가 동시에 접속하여 공동 미션을 수행하도록 하는 협업 훈련(520)으로서,
다양한 중장비 기종의 다수의 훈련자들이 대규모 토목 공사, 건설 현장, 복잡한 지형과 토사물의 속성을 가진 가상의 현장 맵에 동시에 접속하여 협업을 통해 미션을 수행하는 다중장비 전술 훈련 서비스를 제공하는 다중 협업훈련(521);을 멀티 플레이 콘텐츠로서 사용자 서비스에 포함하되,
상기 서비스는 콘텐츠 데이터 베이스에 사전에 입력된 전술훈련장 맵 또는, 편집 권한을 가진 클라이언트에 의하여 전술훈련장 맵 편집기를 통해 작성된 커스텀 맵(6b_1)을 운영 서버로 부터 다운로드 받아 훈련을 실시하고,
각 훈련자의 훈련 내용에 대한 평가 정보를 수집하여 훈련자 개별적으로 훈련 성과를 평가하고, 평가 결과를 피드백할 수 있도록 함을 특징으로 하는
협업 기반 전술 훈련장 맵을 이용한 VR 중장비 훈련 시스템.6. The method of claim 5,
As an independent training 510 for the trainee to individually educate and train for each type of heavy equipment,
basic driving training 511 for user device operation, basic driving, and driving course training;
driving training 512 for road driving and terrain adaptation;
Autonomous training 513 that sets a level for each scenario in a game format so that various device manipulation training such as device manipulation, terrain adaptation, and obstacle avoidance can be performed;
National Technical Qualification Test Training (514) that provides a simulated evaluation service for actual national technical qualification verification under the control of the instructor; Included in the user service as single-play content,
The service includes a national technical qualification verification map (6a_1) created by a client with editing rights; recovery site map for driving training (6a_2); Download the tactical training ground map (6a_3) written to suit individual trainers’ competency enhancement; conduct training, evaluate the training results, and provide feedback to trainees;
As a collaborative training 520 for a plurality of trainers to simultaneously access and perform a joint mission,
Multi-collaborative training that provides multi-equipment tactical training service in which multiple trainees of various heavy equipment types perform missions through collaboration by simultaneously accessing large-scale civil works, construction sites, and virtual site maps with complex terrain and soil properties 521); as multiplayer content, included in the user service,
The service performs training by downloading a tactical training ground map entered in advance in the content database or a custom map (6b_1) created through a tactical training ground map editor by a client with editing rights from the operation server,
Characterized in that by collecting evaluation information on the training contents of each trainee, individual trainees can evaluate the training performance and feedback the evaluation results
VR heavy equipment training system using collaboration-based tactical training ground map.
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