KR20050082860A - 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터성장시스템 및 이를 이용한 캐릭터 성장방법 - Google Patents

유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터성장시스템 및 이를 이용한 캐릭터 성장방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터 성장시스템 및 이를 이용한 캐릭터 성장방법을 개시한다. 개시된 발명에 따른 캐릭터 성장시스템을 이용한 캐릭터 성장방법은 캐릭터의 체력, 감성, 지성, 아바타, 개체, 학습, 가변인자를 비트 필드로 사용하고 바코드 형식의 색인을 구성하는 캐릭터 염색체를 구성하는 단계와, 염색체 구성의 기본 인자로 각각의 게이머의 바이오 리듬 주기를 데이터화하여 가상현실에 적용하는 캐릭터 바이오 리듬을 적용하는 단계와, 가상 현실의 구성요소와 염색체 요소를 인자로 하여 선택적 추론에 의한 캐릭터의 판단력을 부여하는 전문가 시스템을 적용하는 단계와, 퍼지시스템의 임의성과 주관성을 활용하여 게임상의 캐릭터에 인간적인 요소를 적용하는 단계와, 각 게이머의 패턴 및 게임 플레이 스타일을 인덱스 스트림(Index Stream) 형식으로 저장하여 캐릭터 진화에 적용하는 단계 및, 캐릭터 관절의 노드를 트리로 구성하여 동적인 애니메이션을 구성하는 역동학 애니메이션을 적용하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터 성장시스템 및 이를 이용한 캐릭터 성장방법{Character growing system using gene algorithm and inverse kinematics animation and method for growing the character using the same}
본 발명은 유전자 알고리즘 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터 성장시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 게이머가 캐릭터의 속성(archive)을 선택하게 하는 기존의 게임방식을 탈피하여 게이머가 캐릭터의 행동을 조작하는 방법을 내부 조건으로 게임 환경변수를 외부조건으로하여 학습과 돌연변이 등 유전자 알고리즘을 적용하고 인공지능(artificial intelligence)을 이용하여 캐릭터를 다양한 형태의 속성을 갖도록 진화하게 하는 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터 성장시스템 및 이를 이용한 캐릭터 성장방법에 관한 것이다.
기존의 게임 기술은 게이머가 캐릭터의 속성을 선택하게 하는 일방적인 방식으로서, 기존 게임의 제작방식은 고정 데이터를 프로그래머가 입력하여 게임에서 발생할 수 있는 모든 상황에 대한 데이터를 저장하여 사용하는 방식을 적용하고 있으며, 부분적으로 단순한 결정론적 인공지능 (즉, 미리 결정되고 사전에 프로그램화된 인공지능)이 제공되는 게임제작방식에 머물고 있다.
이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용하여 게임상의 가상공간에서 캐릭터의 진화 및 액션의 판단, 아바타의 변형을 인공지능화하여 가상세계의 캐릭터의 능력치 속성 및 기능들을 다양하고 역동적으로 만들 수 있는 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터 성장시스템 및 이를 적용한 캐릭터 성장방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터 성장시스템의 청구항 1은,
염색체 구성 엔진, 신경망 엔진, 체력진화 엔진, 감성 진화 엔진 및 지능 진화 엔진을 포함하는 진화 시스템;
퍼지 엔진, 전문가 시스템 처리 룰 베이스 엔진, 유전자 해석 엔진 및 유전자 진화 엔진을 포함하는 전문가 시스템;
인터페이스, 이미지 처리, 입력 처리, 출력 처리 및 각 정보의 저장 스크립트 콤포넌트를 포함하는 콤포넌트 시스템; 및
몬스터 인공지능, 아바타 시스템 엔진, 캐릭터 동작 보간 엔진, NPC 인공지능 엔진 및 역동학 애니메이션 엔진을 포함하는 인공지능 시스템;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.
또한, 본 발명에 따른 캐릭터 성장시스템을 이용한 캐릭터 성장방법의 청구항 2는,
캐릭터의 체력, 감성, 지성, 아바타, 개체, 학습, 가변인자를 비트 필드로 사용하고, 바코드 형식의 색인을 구성하는 캐릭터 염색체를 구성하는 단계;
염색체 구성의 기본 인자로 각각의 게이머의 바이오 리듬 주기를 데이터화하여 가상현실에 적용하는 캐릭터 바이오 리듬을 적용하는 단계;
가상 현실의 구성요소와 염색체 요소를 인자로 하여 선택적 추론에 의한 캐릭터의 판단력을 부여하는 전문가 시스템을 적용하는 단계;
퍼지시스템의 임의성과 주관성을 활용하여 게임상의 캐릭터에 인간적인 요소를 적용하는 단계;
각 게이머의 패턴 및 게임 플레이 스타일을 인덱스 스트림(Index Stream) 형식으로 저장하여 캐릭터 진화에 적용하는 단계; 및
캐릭터 관절의 노드를 트리로 구성하여 동적인 애니메이션을 구성하는 역동학 애니메이션을 적용하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.
그리고, 본 발명에 따른 캐릭터 성장시스템을 이용한 캐릭터 성장방법의 청구항 3은, 체력, 감성, 지성, 아바타, 개체, 학습, 가변인자를 비트필드로 사용하여 바코드 형식의 색인을 구성하는 단계; 및
캐릭터 염색체 구성의 기본 인자로 게이머의 생체 리듬 주기를 데이터화하여 캐릭터 바이오 리듬에 적용하는 단계를 통해 캐릭터의 신경망을 제작하는 것을 특징으로한다.
또한, 본 발명에 따른 캐릭터 성장시스템을 이용한 캐릭터 성장방법은,
가상 현실세계의 구성요소와 염색체 요소를 인자로 하여 선택적 추론을 통한 캐릭터의 판단력을 부여하는 단계; 및
퍼지 시스템의 임의성과 주관성을 활용하여 가상세계의 캐릭터에 인간적인 요소를 적용하는 단계;를 통해 유전자 알고리즘에 의한 진화체계를 제작하는 것을 특징으로한다.
그리고, 본 발명에 따른 캐릭터 성장시스템을 이용한 캐릭터 성장방법은,
각 게이머패턴 및 게임 플레이 스타일을 인덱스 스트림 형식으로 저장하여 캐릭터 진화에 적용하는 단계; 및
캐릭터 관절의 노드를 트리로 구성하여 동적인 애니메이션을 구성하는 단계;를 통해 인공지능에 의한 진화체계 시스템을 제작하는 것을 특징으로한다.
(실시예)
이하, 본 발명에 따른 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터 성장시스템 및 이를 이용한 캐릭터 성장방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터 진화시스템 엔진의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 캐릭터 진화시스템의 기술 적용 프로세스의 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 캐릭터 진화시스템에 적용하는 구성 콤포넌트의 내용도이다.
도 4는 본 발명에 따른 캐릭터 진화패턴과 염색체 구성 테이블이다.
도 5는 본 발명에 따른 역동학(Inverse Kinematics) 애니메이션 적용시 캐릭터 각 관절부위에 힘이 전달되는 경로를 나타내는 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 캐릭터 성장 엔진의 콤포넌트 구성도이다.
본 발명에 따른 캐릭터 진화시스템 엔진의 구성은, 도 1에 도시된 바와같이, 진화시스템, 전문가 시스템, 콤포넌트 시스템 및 인공지능 시스템을 포함한다.
여기서, 상기 진화시스템은 염색체 구성엔진, 신경망 엔진, 체력진화 엔진, 감성진화 엔진 및 지능 진화엔진을 포함한다.
또한, 상기 전문가 시스템은 퍼지엔진, 전문가 시스템처리 룰 베이스 엔진, 유전자 해석엔진 및 유전자 진화엔진을 포함한다.
그리고, 콤포넌트 시스템은 인터페이스, 이미지 처리, 입력처리, 출력처리 및 각 정보의 저장 스크립트 콤포넌트를 포함한다.
더우기, 상기 인공지능 시스템은 몬스터 인공지능, 아바타 시스템엔진, 캐릭터 동작 보간엔진, NPC 인공지능 엔진 및 역동학 애니메이션 엔진을 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 캐릭터 진화시스템의 기술적용 프로세스의 흐름도로서, 상기 캐릭터 진화시스템의 기술적용 프로세스는 입력 프로세스, 연산/제어 프로세스 및 출력 프로세스로 구성되어 있다.
여기서, 상기 입력 프로세스는 캐릭터의 행동을 내부 변수로 캐릭터의 환경을 외부변수로 하여 학습 신경망 네트워크에 바코드 형태의 염색체로 기록하는 과정을 포함한다.
또한, 상기 연산/제어 프로세스는 캐릭터의 경험을 분석하여 인공지능에 의한 캐릭터 성장계획을 수립하게 되고, 인공지능은 염색체 조작에 의한 캐릭터 돌연변이를 생성 또는 소멸시키며, 레벨 업 시스템의 선택 또는 교차에 의해 콤포넌트 구조를 갖는 캐릭터 형태를 생성하며, 캐릭터의 능력 및 상태에 따라 아이템 효과를 합성하는 과정을 포함한다.
그리고, 상기 출력 프로세스는 캐릭터 행동과 환경변수에 적응하는 진화에 의해 캐릭터 행동을 출력하되 역동학 애니메이션이 적용되는 과정을 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 캐릭터 진화시스템에 적용하는 구성 콤포넌트의 내용도로서, 신경망 네트워크를 통해 게임환경 및 경험을 학습하고 유전자 알고리즘에 의한 진화를 거쳐 인공지능에 의한 역동학 애니메이션을 구성하는 과정을 나타내며, 염색체 콤포넌트, 바이오리듬 콤포넌트, 전문가 시스템, 퍼지 시스템, 진화시스템 및 역동학 시스템을 포함한다.
여기서, 상기 염색체 콤포넌트는 체력, 감성, 지성, 아바타, 개체, 학습, 가변인자를 비트 필드로 사용하며, 바코드 형식의 색인을 구성하는 과정을 포함한다.
또한, 바이오 리듬 콤포넌트는 염색체 구성의 기본 인자로서 각 게임 유저의 생체 리듬 주기를 데이터화하여 가상현실세계에 적용하는 과정을 포함한다.
그리고, 전문가 시스템은 가상세계의 구성요소와 염색체 요소를 인자로하여 선택적 추론을 통하여 캐릭터의 판단력을 부여하는 과정을 포함한다.
더우기, 퍼시 시스템은 임의성과 주관성을 활용하여 가상 세계의 캐릭터에 인간적인 요소를 적용하는 과정을 포함한다.
또한, 진화 시스템은 게이머의 패턴 및 게임 플레이의 스타일을 인덱스 스트림(Index Stream) 형식으로 저장하여 진화의 단계에 적용하는 과정을 포함한다.
그리고, 역동학 시스템은 각 관절의 노드를 트리로 구성하여 동적인 애니메이션을 구성하는 과정을 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 캐릭터 진화패턴과 염색체 구성 테이블로서, 캐릭터의 체력, 감성, 지성, 진화, 개체, 아바타, 학습, 가변인자를 염색체 테이블의 형태로 구성하는 과정을 포함한다.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 역동학(Inverse Kinematics) 애니메이션 적용시 캐릭터 각 관절부위에 힘이 전달되는 경로를 나타내는 구조도로서, 캐릭터의 상체와 하체에 적용되는 힘의 경로를 포함한다.
캐릭터 상체에 전달되는 힘의 경로는 양팔의 상박부, 하박부를 거쳐 손으로 전달되며, 목을 거쳐 머리로 전달된다.
캐릭터 하체에 전달되는 힘의 경로는 양쪽 대퇴부, 종아리를 거쳐 양발로 전달된다.
도 6은 본 발명에 따른 캐릭터 성장엔진의 콤포넌트 구성도로서, 인공지능 시스템, 진화시스템, 전문가 시스템, 콤포넌트 시스템으로 구성된다.
여기서, 인공지능 시스템은 캐릭터 매니저에 의해 제어되는 역동학 콤포넌트, 아바타 콤포넌트, 액션 콤포넌트와 월드 매니저에 의해 제어되는 NPC 콤포넌트, 몬스터 콤포넌트 등으로 구성되어 있다.
또한, 진화 시스템은 신경망 네트워크 매니저에 의해 제어되는 염색체 콤포넌트 신경망 콤포넌트 및 바이오 리듬 매니저에 의해 제어되는 체력 콤포넌트, 감성 콤포넌트, 지성 콤포넌트 등으로 구성되어 있다.
그리고, 전문가 시스템은 퍼지 매니저에 의해 제어되는 퍼지 콤포넌트, 룰 베이스 콤포넌트와 전문가 매니저에 의해 제어되는 번역 콤포넌트, 실행 콤포넌트 등으로 구성되어 있다.
더우기, 콤포넌트 시스템은 유저 인터페이스 매니저에 의해 제어되는 유저 인터페이스 콤포넌트와 이미지 프로세스 콤포넌트 및 입출력 매니저에 의해 제어되는 입력 콤포넌트, 출력 콤포넌트 및 XML 콤포넌트 등으로 구성되어 있다.
한편, 본 발명의 일실시예는 컴퓨터 시스템에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성이 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 방법에 포함된 여러 단계들은 각각의 콤포넌트 또는 플러그 인의 형태로 제작되어 컴퓨터에 설치되거나 컴퓨터와 같은 시스템으로 읽을 수 있는 매체에 저장될 수 있다.
상술한 매체는 마그네틱 저장매체(예, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 메모리 스틱 등), 광학적 판독매체 (예, CD롬, DVD 등)와 같은 매체를 포함한다.
상기에서 설명한 바와같이, 본 발명에 의하면, 기존 게임에서와 같이 고정 데이터를 사용하여 캐릭터를 성장시키는 정적인 방식이 아닌, 동적인 진화와 변이를 일으키는 캐릭터 성장시스템이 적용된 게임을 구성할 수 있다.
또한, 유전자 알고리즘 적용 인공지능 캐릭터 성장엔진은 가상공간에서 동적인 캐릭터의 구성과 몬스터의 진화를 통하여 자동화된 게임 난이도 조절 및 게임 제작과정 단축과 게임 요소의 다양화 등을 추진할 수 있다.
그리고, 유전자 알고리즘 적용 인공지능 캐릭터 성장시스템을 이용하므로써 게임의 몬스터 지능을 IQ 형식으로 제공할 수 있으며, 게임의 난이도 조절의 테스트를 자유롭게 할 수 있다.
유전자 알고리즘 적용 인공지능 캐릭터 성장시스템은 각 처리 모듈의 콤포넌트화를 통하여 제공될 수 있으며, 기본 데이터 제작을 위한 툴을 제공하여 동 시스템의 내부 구조에 대한 이해없이도 사용이 가능하다.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터 진화시스템 엔진의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 캐릭터 진화시스템의 기술 적용 프로세스의 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 캐릭터 진화시스템에 적용하는 구성 콤포넌트의 내용도,
도 4는 본 발명에 따른 캐릭터 진화패턴과 염색체 구성 테이블,
도 5는 본 발명에 따른 역동학(Inverse Kinematics) 애니메이션 적용시 캐릭터 각 관절부위에 힘이 전달되는 경로를 나타내는 구조도,
도 6은 본 발명에 따른 캐릭터 성장 엔진의 콤포넌트 구성도.

Claims (3)

  1. 캐릭터 성장시스템에 있어서,
    염색체 구성 엔진, 신경망 엔진, 체력진화 엔진, 감성 진화 엔진 및 지능 진화 엔진을 포함하는 진화 시스템;
    퍼지 엔진, 전문가 시스템 처리 룰 베이스 엔진, 유전자 해석 엔진 및 유전자 진화 엔진을 포함하는 전문가 시스템;
    인터페이스, 이미지 처리, 입력 처리, 출력 처리 및 각 정보의 저장 스크립트 콤포넌트를 포함하는 콤포넌트 시스템; 및
    몬스터 인공지능, 아바타 시스템 엔진, 캐릭터 동작 보간 엔진, NPC 인공지능 엔진 및 역동학 애니메이션 엔진을 포함하는 인공지능 시스템;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 유전자 알고리즘과 역동학 애니메이션을 적용한 캐릭터 성장시스템.
  2. 캐릭터의 체력, 감성, 지성, 아바타, 개체, 학습, 가변인자를 비트 필드로 사용하고, 바코드 형식의 색인을 구성하는 캐릭터 염색체를 구성하는 단계;
    염색체 구성의 기본 인자로 각각의 게이머의 바이오 리듬 주기를 데이터화하여 가상현실에 적용하는 캐릭터 바이오 리듬을 적용하는 단계;
    가상 현실의 구성요소와 염색체 요소를 인자로 하여 선택적 추론에 의한 캐릭터의 판단력을 부여하는 전문가 시스템을 적용하는 단계;
    퍼지시스템의 임의성과 주관성을 활용하여 게임상의 캐릭터에 인간적인 요소를 적용하는 단계;
    각 게이머의 패턴 및 게임 플레이 스타일을 인덱스 스트림(Index Stream) 형식으로 저장하여 캐릭터 진화에 적용하는 단계; 및
    캐릭터 관절의 노드를 트리로 구성하여 동적인 애니메이션을 구성하는 역동학 애니메이션을 적용하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 캐릭터 성장시스템을 이용한 캐릭터 성장방법.
  3. 제2항에 있어서, 체력, 감성, 지성, 아바타, 개체, 학습, 가변인자를 비트필드로 사용하여 바코드 형식의 색인을 구성하는 단계; 및
    캐릭터 염색체 구성의 기본 인자로 게이머의 생체 리듬 주기를 데이터화하여 캐릭터 바이오 리듬에 적용하는 단계를 통해 캐릭터 신경망을 제작하는 것을 특징으로하는 캐릭터 성장시스템을 이용한 캐릭터 성장방법.
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