KR20070119107A - 모바일 기기에서의 실감형 게임 - Google Patents

Abstract

본 아이템은 휴대폰이나 PDA와 같은 모바일 기기의 화면만을 보면서 하는 기존의 게임형식에서 벗어나, 카메라에서 입력받은 실제 영상에서 게임을 수행하고, 모바일 기기를 실제로 움직여 반응하는 새로운 형식의 모바일 기기용 게임이다.

최근에 모바일 기기의 보급률이 급격히 증가하면서, 모바일 기기에서 다양한 콘텐츠가 제공되고 있으며, 그중 게임 콘텐츠는 높은 비율을 차지하고 있다. 기존 모바일 게임은 스크린의 2차원 공간에서 게임을 수행하며, 버튼을 눌러 캐릭터를 움직이고 적을 제거하는 너무나 고정된 형식에서 게임이 설계되었고, 사용자에게 배포되었다.

본 아이템은 최근 새로운 게임장르로써 많은 연구가 시도되고 있는 실감형 게임을 모바일 기기에 접목한 새로운 형식의 게임으로, 모바일 기기의 카메라를 통해 입력된 실제 환경의 3차원 공간에서 게임이 진행되고, 적을 제거하고 적의 공격을 피하기 위해 모바일 기기를 실제로 움직이며, 게이머는 실제환경의 특정영역에 나타나는 가상의 적을 공격하여 제거하는 게임이다. 기존의 실감형 게임은 비싼 가격 때문에 일반 사용자에게 게임을 배포하기에는 어려움이 있었으며, 본 아이템은 가격 부담없이 즐길 수 있는 모바일 기기에서의 실감형 게임으로, 게임환경으로 방의 한 벽과 같은 넓은 공간을 이용하고, 모바일 기기의 작은 화면에서 넓은 공간을 처리하기 위해 모바일 기기를 직접 움직이며, 모바일의 움직임은 비전기술을 이용하여 특정영역을 인식함으로써 인지한다. 특정 영역은 게임의 초기단계에서 게이머 에 의해 입력받고, 게임 진행중에 크기 불변의 특징변환(SIFT)을 이용하여 자동으로 인식한다. 가상의 적은 모바일 기기에서 보이는 특정영역에서 자동으로 출현하여 게이머는 공격하며, 게이머는 적의 공격을 피하고 적을 공격함으로써 게임을 수행한다. 본 아이템은 실제 환경에 있는 게이머와 가상의 적 사이에 상호작용을 통하여 게이머에게 새로운 즐거움을 제공할 수 있을 것이다.

게임, 실감형게임, 모바일게임, 핸드폰, PDA

Description

모바일 기기에서의 실감형 게임{Augmented Game on Mobile Devices}

도 1. 본 아이템의 도안

도 2. 실제 영상에서 검은색 원으로 표시된 특정영역

도 3. 본 아이템의 흐름도

도 4. 본 아이템의 화면 구성

본 아이템은 실감형 게임이란 새로운 게임 장르를 기초로 한다. 실감형 게임이란 실감 현실(augmented reality) 기술을 이용하여 실제 환경에서 가상의 적 또는 가상의 물체와 접목하여 진행되는 게임으로, 게이머는 실제 환경을 돌아다니며, 실제 물체와 가상의 물체를 공격하거나, 이용하여 게임을 진행해 나간다. 일본 MR 시스템 연구소에서는 air-hockey 게임을 실감형 게임에 접목하였으며, 실제 라켓을 이용하여 가상의 퍽을 상대방에게 보내는 게임이다. 오스트레일리아의 South Australia 대학은 ARQuake, ARage등 다양한 실외용 실감형 게임을 설계 및 개발하였다.

그라나 현재까지 나와 있는 게임은 연구용이며, 실제 세계와 가상의 물체를 접목하기 위해 HMD, 카메라, 추가적인 지원 장비(노트북, GPS 등)로 구성된 전통적인 'backpack' 시스템을 이용한다. 이 시스템은 비싸고, 거추장스러우며, 사용하기 매우 불편한 단점이 있으며, 연구용이기 때문에 일반사용자에게 판매하기에는 어려움이 있다.

그리고 최근에는 모션 인식 핸드폰 (예 LG-KV2600, 팬택 PH-S6500 등)의 등장으로, 핸드폰을 직접 움직여서 하는 체감형 콘텐츠가 등장하기 시작했다. 체감형 콘텐츠란 키패드와 같은 기존 인터페이스에서 벗어나 실제로 무언가를 움직여서 진행되는 콘텐츠를 말하며, 대표적인 예로 제품 Motion-G를 들 수 있으며, 중력감지 센스가 장착된 핸드폰에서 폰을 기울이거나 움직여서 하는 게임이다. 삼성에서도 핸드폰을 움직여 비트박스 음악을 만들어내는 콘텐츠를 개발한 바 있다. 그러나 모션 인식을 이용한 핸드폰의 가장 큰 단점은 센서에서 발생하는 누적 에러를 해결할 방법이 없으며, 센서를 계속 초기화시켜야한다.

실감형 게임 장르는 3가지 특징이 있어야 한다. 첫째 실제 세계에서 가상의 물체가 접목되어야 한다. 둘째 실시간 상호작용이 있어야 한다. 셋째 가상의 물체는 3차원 상에 정합되어야한다. 본 아이템은 특정영역의 인식을 바탕으로 모바일 화면에 보이는 실제 세계에 가상의 적을 접목하여, 게이머는 적의 공격을 피하기 위해 모바일 기기를 직접 움직임으로써 상호작용을 수행하고, 모바일 기기에서 게임에 적당한 프레임을 같기 위해 3차원 상의 정합(registration)을 2차원으로 접목(overlap)하여 게임을 수행한다.

이를 위해 본 아이템의 기술과제는 첫째 실제 환경에서 특정영역을 인식할 인식방법으로 연산자원이 부족한 모바일기기에 적당한 인식방법이 필요하다. 둘째 모바일 기기의 움직임을 감지할 방법이 필요하다. 셋째 실제 카메라에서 입력받은 영상에 가상의 적을 부드럽게 접목하는 방법이 필요하다. 특정영역을 인식하기 위해 SIFT 알고리즘을 이용하였으며, 이 방법은 물체의 크기, 회전 3차원 좌표변환에 강인한 특성이 있으며, 물체 인식 분야에서 최근 몇 년 사이에 좋은 성과를 보이고 있다. 모바일의 움직임을 감지하기 위해 인식된 특정영역을 이용하며, 영상에서 특정영역의 구분과 위치를 이용한다. 이는 기존에 사용되든 센서에서 생기는 누적된 에러를 해결할 방법으로 이용하였다. 마지막으로 영상을 실제 영상에 가상의 적을 자연스럽게 접목하기 위해 색상의 알파 값을 이용한다.

본 아이템은 실제환경의 3차원 공간에서 수행하고, 적을 제거하고 적의 공격을 피하기 위해 모바일 기기를 실제로 움직이며, 게이머는 특정영역에 나타나는 가상의 적을 공격하여 제거한다. (1)은 모바일 기기의 카메라에서 입력받은 영상과 가상의 적이 접목된 영상이며, (2)는 가상의 적을 만들기 위한 특정영역을 도형으로 표현한 것이며, (3)은 모바일 기기의 움직임을 나타낸다. 카메라의 움직임은 입력영상에서 특정영역의 위치와 어느 특정영역을 입력받고 있느냐에 따라 결정된다.

게임의 초기 단계에서 사용자는 스타일러스 펜을 이용하여 여러 개의 특정영역을 지정하며, 선택된 영역은 게임 진행 중에 인식을 위해 DB에 저장된다. (4)는 특정영역 주위에 가상의 적이 접목된 입력 영상이며, 가상의 적은 DB에 저장된 특 정영역과 비교해서 입력 영상의 특정영역의 크기와 기울기 변화에 영향을 받아 화면에 보인다. (5)는 에너지를 나타내며, 특정영역이 모바일 기기의 화면에서 일정시간 동안 보이지 않을 때와 적의 공격을 받았을 때 감소한다. (6)은 특정영역을 기반으로 적의 위치를 표시한 레이더(radar)를 보여주며, 모바일 기기 화면의 작은 크기와 카메라의 해상도에 의해 넓은 게임 환경을 모두 처리하지 못하고 하나의 특정영역만을 획득할 수 있기 때문에, 또 다른 특정영역의 적을 표시하기 위해 레이더가 사용된다. 레이더의 개수는 게임의 레벨에 따라 변한다. (7)은 미사일이 발사될 위치이며, 게이머는 가상의 적이 미사일이 발사될 위치에 오게 모바일 기기를 움직이고 버튼을 눌러서 공격을 수행한다.

(주)알앤디비즈에서 출간한 '휴대폰 시작분석 및 전망'이라는 책을 인용하면, 세계시장에서는 카메라폰이 보급 초기수준이지만, 국내 시장에서는 카메라폰의 보급률이 60~70%에 이르는 수준을 이루고 있다고 본다. 현재 카메라폰을 이용하여 다양한 콘텐츠가 설계중이며, 제품화되어 제공중이다. 실례로 KTF PT-K1100 핸드폰은 카메라로 입력받은 영상에서 문자인식을 수행하는 콘텐츠를 제공하며, (주)디오텍에서는 영어, 유럽어로 되어있는 명함을 카메라폰 또는 PDA로 입력받아 인식하여 우리나라 말로 제공하는 콘텐츠를 개발완료하였다. 현재까지는 문자인식분야에 국한되어있지만, 미래에는 다양한 콘텐츠에 제공될 것이다. 우리는 카메라폰을 이용하여 게임 콘텐츠에 적용하였으며, 우리 아이템을 기반으로 다양한 게임 콘텐츠에 적용될수있는 기반기술이 될 것이다.

그리고 연구용으로 진행중인 실감형 게임이라는 새로운 게임장르가 고가의 장비를 이용하기 때문에 일반 사용자에게 제공되기에는 어려움이 있었지만, 본 아이템은 경제적 부담없이 게이머에게 새로운 게임장르를 제공할 수 있다.

한편 체감형 게임이라는 새로운 게임장르가 핸드폰에 제공하기 위해 많은 제품이 나오고 있지만, 아직 일반사용자에게 많이 보급되어 있지 않으며, 모션인식센서가 설치되어 있기 때문에 가격에서 일반 카메라폰에 비해 비싼 단점이 있다. 본 아이템은 움직임인식센서 없이 카메라 폰만으로 체감형 게임을 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 모바일 기기(핸드폰 또는 PDA)에 장착된 카메라를 통해 입력받은 실제 3차원 공간(또는 영상)에서 모바일 기기의 스크린에서 보이는 가상의 적을 공격하는 게임 시스템;및

   모션인식 핸드폰없이 컴퓨터비전 기술을 이용하여 적의 공격을 피하고, 적을 공격하기 위해 모바일 기기를 실제로 움직이는 체감형 게임을 지원;하는

   모바일 기기에서의 실감형 게임.
2. 제 1항에 있어서 게임 시스템은 실제 환경에서 가상의 적을 공격하는 형식의 게임으로 더욱 사실적인 게임환경을 제공할 수 있으며, 정해져 있는 게임배경이 아니고 게이머가 원하는 장소를 게임의 배경으로 사용할 수 있어 게임.
3. 제 1항에 있어서 모션인식 핸드폰보다 많이 판매된 카메라 폰만을 이용하여 실제로 움직여서 할 수 있는 체감형 게임.

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