KR20120042467A - 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법 및 이를 이용한 게임 서비스 장치 - Google Patents

물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법 및 이를 이용한 게임 서비스 장치 Download PDF

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원종호
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Abstract

게임 서비스 장치는 게임 서비스에 해당하는 물리 시뮬레이션 데이터를 관리하는 게임 서비스 관리서버, 물리 시뮬레이션 데이터에 해당하는 공간색인구조를 생성하고, 공간색인구조를 이용하여 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행하는 물리 시뮬레이션 색인 서버, 물리 시뮬레이션 데이터에 대해 초기 전역 시뮬레이션을 수행하여, 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 재활용 데이터로 관리하고, 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행한 결과에 대해 지역 시뮬레이션을 수행하는 물리 계산 클러스터 및 재활용 데이터와 지역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합하고, 병합한 결과를 렌더링하여 사용자에게 게임 영상을 제공하는 렌더링 서버를 포함한다.

Description

물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법 및 이를 이용한 게임 서비스 장치{METHOD FOR REUSING PHYSICS SIMULATION RESULTS AND GAME SERVICE APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법 및 이를 이용한 게임 서비스 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 중앙처리장치 기반의 클러스터를 이용하여 물리 시뮬레이션 결과를 재활용하는 방법 및 이를 이용한 게임 서비스 장치에 관한 것이다.
중앙처리장치(Central Processing Unit, 이하 "CPU"라고 함)와 그래픽스처리장치(Graphics Processing Unit, 이하 "GPU"라고 함)와 같은 컴퓨터 하드웨어의 발전과 인터넷기반의 통신기술 발전으로 다양한 형태의 온라인 게임 서비스 개발이 이루어지고 있다.
일반적으로, 온라인 게임은 배경 화면, 배경 음악, 사용자의 캐릭터, 각종 아이템이나 장식물 등 다양한 구성요소로 이루어져있다. 이러한 온라인 게임은 온라인 게임을 제공하는 서비스 사업자를 통해 온라인 게임서버 접속 및 실행용 전용 단말 프로그램 배포를 통해 게임 서비스가 제공되어 왔다.
그러나, 전용 단말 프로그램 배포는 동일한 게임에 대해 다양한 운영체제 및 하드웨어의 종류에 따라 중복 개발 및 유통이 이루어져야 하는 문제점이 있다. 또한, 사실적인 유체 및 강체 시뮬레이션(이하 "물리 시뮬레이션"이라고 함)을 포함하고 있는 고품질 3차원의 게임의 경우에는 많은 물리 계산 처리 및 고품질 렌더링에 필요한 고사양의 사용자 단말을 요구한다. 이때, 사용자 입장에서는 해당하는 하드웨어를 구입하여야 게임 서비스를 제공받을 수 있으며, 하드웨어 구입에 따른 비용 부담이 발생하는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 중앙처리장치 기반의 클러스터를 이용하여 물리 시뮬레이션 결과를 재활용하는 방법 및 이를 이용한 게임 서비스 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 게임 서비스 장치는
게임 서비스에 해당하는 물리 시뮬레이션 데이터를 관리하는 게임 서비스 관리서버; 상기 물리 시뮬레이션 데이터에 해당하는 공간색인구조를 생성하고, 상기 공간색인구조를 이용하여 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행하는 물리 시뮬레이션 색인 서버; 상기 물리 시뮬레이션 데이터에 대해 초기 전역 시뮬레이션을 수행하여, 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 재활용 데이터로 관리하고, 상기 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행한 결과에 대해 지역 시뮬레이션을 수행하는 물리 계산 클러스터; 및 상기 재활용 데이터와 지역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합하고, 병합한 결과를 렌더링하여 사용자에게 게임 영상을 제공하는 렌더링 서버를 포함한다.
상기 공간색인구조는 독립적 물리 시뮬레이션 공간에 해당하는 제1 공간과 지역 물리 시뮬레이션 공간에 해당하는 제2 공간으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 물리 시뮬레이션 색인 서버는 상기 물리 시뮬레이션 데이터를 상기 제1 공간에 해당하는 데이터 또는 상기 제2 공간에 해당하는 데이터로 구분하여 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기 게임 서비스 장치는 상기 재활용 데이터를 저장하는 시뮬레이션 결과 저장 서버를 더 포함한다.
상기 물리 시뮬레이션 색인 서버는 상기 게임 서비스가 사용자에게 제공되기 이전에 해당하는 전처리 단계에서 상기 물리 시뮬레이션 데이터에 해당하는 공간색인구조를 생성하는 공간 색인 관리부; 및 상기 게임 서비스가 사용자에게 제공되는 실행 단계에서 상기 공간색인구조를 이용하여 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행하는 사용자 영역 색인 처리부를 포함한다.
상기 렌더링 서버는 상기 게임 영상을 인터넷 스트리밍을 통해 상기 사용자의 단말로 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법은
게임 서비스 장치에 의해 게임 내 물리 시뮬레이션 데이터에 해당하는 공간색인구조를 생성하는 단계; 상기 게임이 실행되기 이전에 상기 공간색인구조를 이용하여 초기 전역 시뮬레이션을 수행하는 단계; 상기 게임이 실행되는 경우, 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행한 결과에 대해 지역 시뮬레이션을 수행하는 단계; 상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과와 상기 지역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합하는 단계; 및 병합한 결과를 렌더링하여 사용자에게 게임 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.
상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행하는 단계는 상기 게임 서비스에 해당하는 물리 시뮬레이션 데이터를 로딩하는 단계; 로딩된 물리 시뮬레이션 데이터 중 초기 로딩된 물리 시뮬레이션 데이터를 사용자 독립적 물리 시뮬레이션 데이터 속성으로 구분하는 단계; 구분한 물리 시뮬레이션 데이터를 상기 공간색인구조에 저장하는 단계; 및 상기 공간색인구조를 이용하여 초기 전역 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행하는 단계는 상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 시뮬레이션 재활용 캐시에 저장하는 단계를 더 포함한다.
상기 지역 시뮬레이션을 수행하는 단계는 상기 게임이 실행되는 경우, 상기 사용자 영역 정보를 전달받는 단계; 상기 사용자 영역 정보에 대응하는 공간 색인을 수행하여 물리 시뮬레이션 대상이 되는 데이터를 추출하는 단계; 및 추출한 데이터를 이용하여 사용자별 지역 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 지역 시뮬레이션을 수행하는 단계는 상기 지역 시뮬레이션을 수행한 결과와 상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 통합하는 단계; 및 통합한 결과가 상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과에서 변화된 부분이 있는 경우, 상기 변화된 부분을 이용하여 시뮬레이션 재활용 캐시를 갱신하는 단계를 더 포함한다.
상기 게임 서비스를 제공하는 단계는 상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 로딩하는 단계; 및 로딩한 결과에 해당하는 데이터와 사용자의 해당 캐릭터 데이터의 충돌검사를 수행하고, 상기 충돌검사를 수행한 결과에 대응하게 렌더링하여 상기 게임 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.
상기 충돌검사 결과에서 충돌이 있는 경우, 상기 로딩한 결과에 해당하는 데이터에 대한 공간 색인을 수행하여 물리 시뮬레이션 데이터를 추출하는 단계; 추출한 물리 시뮬레이션 데이터와 상기 캐릭터 데이터를 이용하여 지역 시뮬레이션을 수행하는 단계; 상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과에 상기 지역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합하는 단계; 및 병합한 결과에 해당하는 게임 장면을 렌더링하여 상기 게임 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.
상기 충돌검사 결과에서 충돌이 없는 경우, 상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과에 해당하는 게임 장면을 렌더링하여 상기 게임 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.
상기 물리 시뮬레이션 데이터는 상기 게임이 포함하는 유체 및 강체 시뮬레이션에 해당하는 데이터인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 게임 서비스 장치는 고품질 3차원 온라인 게임서비스에서 병목현상으로 속도저하를 야기하는 물리 시뮬레이션 및 렌더링을 게임 서비스 제공자측 하드웨어 자원들과 병렬 컴퓨팅 환경을 이용하여 물리 시뮬레이션 연산을 사용자 독립적인 부분과 종속적인 부분을 구분하여 수행함으로써, 계산처리 시간을 현저히 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 게임 서비스 장치는 실행시간에 게임 사용자별 물리 시뮬레이션 영역을 판별하여 지역 시뮬레이션을 수행하고 전처리 시간에 계산된 전역 시뮬레이션 결과와 통합하여 사용함으로써, 게임 사용자들에게 고품질의 게임 영상 제공이 가능할 뿐 만 아니라, 응답 시간을 줄여 빠른 처리속도를 제공할 수 있다.
이러한 게임 서비스 장치는 온라인 게임 서비스뿐만 아니라, 디자인 가시화 분야, 인터액티브(interactive) 광선추적법 분야 등에서 확장되어 수행될 수 있으며, 사용자가 온라인 게임 사용자 아닌, 전문 물리 시뮬레이션이나 고품질 3차원 영상 콘텐츠 제공분야에도 적용 할 수 있는 유연성도 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 게임 서비스를 제공하는 환경을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공간색인구조를 나타내는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물리 시뮬레이션 결과를 재활용하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 게임 서비스 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 전처리 단계에서 물리 시뮬레이션을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사용자별 지역 물리 시뮬레이션을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 물리 시뮬레이션 결과를 재활용하여 게임장면을 생성하는 방법을 나타내는 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법 및 이를 이용한 게임 서비스 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
먼저, 게임 서비스 장치가 제공하는 게임은 사실적인 유체 및 강체 시뮬레이션(이하 "물리 시뮬레이션"이라고 함)을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 게임 서비스를 제공하는 환경을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참고하면, 게임 서비스를 제공하는 환경은 게임 서비스를 제공 받는 사용자의 단말(100) 및 게임 서비스를 제공하는 서버측 게임 서비스 장치(200)를 포함한다.
사용자의 단말(100)은 유선 또는 무선 인터넷망 등과 같은 각종 통신망(300)을 통해 게임 서비스 장치(200)에 접속하고, 게임 서비스 장치(200)로부터 스트리밍 기반의 게임 서비스를 제공받을 수 있다.
게임 서비스 장치(200)는 단말(100)의 CPU 및 GPU를 이용한 게임에 대한 물리 시뮬레이션 및 렌더링을 별도 단말에 설치된 프로그램으로 수행하는 것이 아니라, 자신이 포함하는 CPU 및 GPU등의 하드웨어 자원을 이용하여 게임 서비스의 구성요소들을 수행한다. 여기서, 게임 서비스의 구성요소는 애니메이션, 사운드 생성 기능, 인공지능 기능, 물리 시뮬레이션 기능, 렌더링 기능 등을 포함한다.
다음, 게임 서비스 장치(200)는 게임 서비스의 구성요소들을 수행하여 사용자의 단말(100)로 해당 게임 결과영상을 스트림으로 제공하는 스트리밍 기반의 게임 서비스 방식을 이용한다.
본 발명의 실시예에 따른, 게임 서비스 장치(200)는 게임 서비스의 구성요소들 중 물리 시뮬레이션의 결과를 재활용하여 가속화하는 방법을 제공한다.
구체적으로, 게임 서비스 장치(200)는 게임 서비스 관리서버(210), 물리 시뮬레이션 색인 서버(220), 물리 시뮬레이션 결과 저장서버(230), CPU 기반 물리 계산 클러스터(240) 및 렌더링 서버(250)를 포함한다.
게임 서비스 관리서버(210)는 단말(100)을 통해 사용자에게 제공하는 게임에 해당하는 게임 서비스 자원, 기하정보, 및 데이터를 관리한다.
물리 시뮬레이션 색인 서버(220)는 게임 서비스가 사용자에게 제공되기 이전에 해당하는 전처리 단계에서 물리 시뮬레이션 데이터에 해당하는 공간색인구조를 생성하고, 게임 서비스가 사용자에게 제공되는 실행 단계에서 상기 공간색인구조를 이용하여 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행한다.
물리 시뮬레이션 결과 저장서버(230)는 게임을 실행하는 과정에서 도출되는 물리 시뮬레이션 결과들을 저장한다.
CPU 기반 물리 계산 클러스터(240)는 전처리 단계 및 실행 단계에서 공간색인구조를 이용하여 물리 시뮬레이션을 수행한다.
렌더링 서버(250)는 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과와 지역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합하고, 병합한 결과에 해당하는 물리 시뮬레이션 게임 장면을 렌더링(rendering)하여 사용자에게 이미지 스트림으로 게임 영상을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 다시 이용하여 지역시뮬레이션을 수행한 결과와 병합하여 게임 영상을 제공하는 것은 물리 시뮬레이션 결과를 재활용하여 게임 영상을 제공하는 것에 해당하며, 이에 한정되지 않는다.
다음, 물리 시뮬레이션에 대한 공간색인구조를 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공간색인구조를 나타내는 예시도이다.
먼저, 공간색인구조(20)는 3차원 공간 가속구조에 해당하며, 물리 시뮬레이션 대상 데이터 즉, 물리 시뮬레이션 데이터를 저장하고 검색할 수 있는 역할을 수행한다. 공간색인구조(20)는 이진공간분할트리(Binary Space Partitioning, BSP), 계층적 경계볼륨(Bounding Volume Hierarchy, BVH), KD 트리(KD-tree), 격자트리(Grids), 팔진트리(Octree) 등과 같은 자료구조를 이용할 수 있다.
도 2에서는 공간색인구조(20)를 2차원 게임 공간으로 분할하여 도식화하였다. 이때, 공간색인구조(20)는 사용자 독립적 물리 시뮬레이션 공간에 해당하는 제1 공간(21) 및 지역 물리 시뮬레이션 공간에 해당하는 제2 공간(22)을 포함한다.
물리 시뮬레이션 색인 서버(220)는 물리 시뮬레이션 데이터(D)를 공간색인구조(20)에 삽입하고, 게임 내에서 플레이가 불가능한 캐릭터에 해당하는 엔피시(Non Player Character, NPC)들과 상호작용하는 제1 공간(21)에 해당하는 데이터와 사용자별 제2 공간(22)에 해당하는 데이터로 구분하여 저장한다. 여기서, 물리 시뮬레이션 데이터(D)는 물리 시뮬레이션 장면을 포함하고 있는 게임 초기 실행 시에 전체 게임 장면에 해당한다.
예를 들어, 제1 공간(21)은 게임 내에서 플레이 중 사용자의 해당 캐릭터 위치에 대응하게 제2 공간(22)으로 변환될 경우, 물리 시뮬레이션 색인 서버(220)는 공간색인구조(20)의 해당 영역에서 포함하는 물리 시뮬레이션 데이터(D)의 속성을 제2 공간(22)으로 갱신하여 구분 및 관리한다.
다음, 게임 서비스 장치에서 물리 시뮬레이션 결과를 재활용하는 방법을 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물리 시뮬레이션 결과를 재활용하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3을 참고하면, 게임 서비스 장치(200)는 단말(100)을 통해 제공된 게임 서비스 중 초기의 게임 서비스에 해당하는 초기 장면이 포함하는 물리 시뮬레이션 데이터(D)에 대한 공간색인구조(20)를 생성한다(S31).
게임 서비스 장치(200)는 플레이 수행에 대응하는 입력신호를 받기 전에 게임 서비스가 포함하는 시뮬레이션 장면에 대해 초기 전역 시뮬레이션을 수행하고, 수행한 결과를 저장한다(S32).
게임 서비스 장치(200)는 상기 입력신호에 해당하는 사용자 영역이 결정되는 경우, 공간색인구조(20)를 이용하여 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행한다(S33).
게임 서비스 장치(200)는 공간 색인을 수행한 결과 즉, 지역 시뮬레이션 대상에 대해 지역 시뮬레이션을 수행한다(S34).
게임 서비스 장치(200)는 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과와 지역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합하고, 병합한 결과 즉, 물리 시뮬레이션 게임 장면을 렌더링(rendering)한다(S35). 여기서, 렌더링은 물리 시뮬레이션 게임 장면에 광원, 위치, 색상 등 외부의 정보를 고려하여 사실감을 불어넣어, 3차원 물리 시뮬레이션이 포함된 게임 이미지를 생성하는 과정에 해당한다.
다음, 게임 서비스 장치(200)의 구성을 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 게임 서비스 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
먼저, 게임 서비스 장치(200)은 게임 서비스 관리서버(210), 물리 시뮬레이션 색인 서버(220), 물리 시뮬레이션 결과 저장서버(230), CPU 기반 물리 계산 클러스터(240) 및 렌더링 서버(250)를 포함한다.
도 4를 참고하면, 게임 서비스 관리서버(210)는 자원 관리부(211), 기하정보 관리부(212) 및 데이터 관리부(213)를 포함한다.
자원 관리부(211)는 게임 사용자, 게임 장면, 물리 시뮬레이션 데이터 등을 포함하는 게임 서비스 자원을 관리한다.
기하정보 관리부(212)는 게임 서비스를 통해 표시되는 3차원 객체에 대한 기하정보를 관리한다. 여기서, 3차원 객체는 예를 들어, 지형, 빌딩, 캐릭터 등을 포함한다.
데이터 관리부(213)는 물리 시뮬레이션용 입자 또는 강체 등의 데이터를 관리한다.
물리 시뮬레이션 색인 서버(220)는 공간 색인 관리부(221) 및 사용자 영역 색인 처리부(222)를 포함한다.
공간 색인 관리부(221)는 사용자의 단말(100)로 게임 서비스가 제공되기 직전 단계(이하 "전처리 단계"라고 함)에서 3차원 장면을 공간적으로 분할하여 공간색인구조(20)를 생성하여 관리한다. 여기서, 공간색인구조(20)는 상기 기하정보 및 데이터를 효율적으로 렌더링하여 가시성을 판단하거나 물리기반 시뮬레이션에서 충돌 검출을 수행하기 위하여 생성된다.
사용자 영역 색인 처리부(222)는 게임 서비스가 제공되는 단계에서 공간색인구조(20)를 이용하여 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행한다.
CPU 기반 물리 계산 클러스터(240)는 지역 시뮬레이션 처리부(241), 전역 시뮬레이션 처리부(242) 및 재활용 데이터 관리부(243)를 포함한다.
지역 시뮬레이션 처리부(241)는 사용자 영역 색인 처리부(222)에서 공간 색인을 수행한 결과 즉, 지역 시뮬레이션 대상에 대해 지역 시뮬레이션을 수행한다.
전역 시뮬레이션 처리부(242)는 게임 서비스가 포함하는 시뮬레이션 장면에 대해 공간색인구조(20)를 이용하여 초기 전역 시뮬레이션을 수행한다.
재활용 데이터 관리부(243)는 전역 시뮬레이션 처리부(242)에서 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과 즉, 재활용 데이터로 관리한다.
렌더링 서버(250)는 병합 처리부(251) 및 렌더링 처리부(252)를 포함한다.
병합 처리부(251)는 지역 시뮬레이션을 수행한 결과와 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합한다.
렌더링 처리부(252)는 병합 처리부(251)에서 병합한 결과에 해당하는 물리 시뮬레이션 게임 장면을 렌더링하여 결과 영상을 생성한다.
최종적으로 렌더링 처리부(252)는 결과영상을 인터넷 스트리밍을 통해 사용자의 단말(100)로 전송한다.
다음, 전처리 단계에서 물리 시뮬레이션을 수행하는 방법을 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 전처리 단계에서 물리 시뮬레이션을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
먼저, 전처리 단계는 게임 서비스 장치(200)가 사용자의 단말(100)로 게임 서비스를 제공하기 직전 단계에 해당한다.
도 5를 참고하면, 게임 서비스 장치(200)는 사용자에게 제공할 게임 서비스에 해당하는 게임 장면이 포함하는 물리 시뮬레이션 데이터를 메모리에 로딩한다(S501).
게임 서비스 장치(200)는 로딩된 물리 시뮬레이션 데이터 중 초기 로딩된 물리 시뮬레이션 데이터를 사용자 독립적 물리 시뮬레이션 데이터 속성으로 구분한다(S502). 여기서, 사용자 독립적 물리 시뮬레이션 데이터 속성은 제1 공간(21)에 해당하는 데이터 속성에 대응한다.
게임 서비스 장치(200)는 구분한 물리 시뮬레이션 데이터를 공간색인구조(20)에 저장한다(S503).
게임 서비스 장치(200)는 공간색인구조(20)를 이용하여 물리 기반 시뮬레이션을 수행한다(S504).
게임 서비스 장치(200)는 시뮬레이션 결과를 시뮬레이션 재활용 캐시(도시하지 않음)에 저장한다(S505).
이렇게, 전처리 단계에서 생성된 시뮬레이션 결과는 이후 게임 플레이 시 재활용 데이터로 사용된다.
다음, 사용자별 지역 물리 시뮬레이션을 수행하는 방법을 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사용자별 지역 물리 시뮬레이션을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
먼저, 게임 서비스 장치(200)는 전처리 단계에서 생성된 시뮬레이션 결과를 시뮬레이션 재활용 캐시에 포함하고 있다.
도 6을 참고하면, 게임 서비스 장치(200)는 사용자가 게임을 플레이 하는 경우에 사용자별 물리 시뮬레이션 영역 정보(또는, 사용자 영역 정보)를 입력받는다(S601).
게임 서비스 장치(200)는 입력받은 사용자별 물리 시뮬레이션 영역 정보에 대응하는 공간 색인을 수행한다(S602). 또한, 게임 서비스 장치(200)는 물리 시뮬레이션을 위한 공간 색인을 수행함으로써 물리 시뮬레이션 대상이 되는 데이터를 추출한다.
게임 서비스 장치(200)는 사용자 입력과 공간 색인을 수행한 결과에 해당하는 데이터를 이용하여 사용자별 지역 시뮬레이션을 수행한다(S603).
게임 서비스 장치(200)는 지역 시뮬레이션을 수행한 결과와 전처리 단계에서 생성된 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 통합한다(S604). 여기서, 전역 시뮬레이션을 수행한 결과에 대응하는 전역 시뮬레이션 영역은 지역 시뮬레이션을 수행한 결과에 대응하는 지역 시뮬레이션 영역보다 아주 큰 것이 일반적이므로, 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 전처리 단계에서 생성된 것으로 재활용하는 방법은 계산 비용측면에서 유리 할 수 있다.
게임 서비스 장치(200)는 통합한 결과가 전처리 단계에서 생성된 전역 시뮬레이션을 수행한 결과에서 변화된 부분이 있는 경우, 변화된 부분을 이용하여 시뮬레이션 재활용 캐시를 갱신한다(S605).
다음, 시뮬레이션 재활용 캐시에 저장되어 있는 재활용 물리 시뮬레이션 결과를 이용하여 게임장면을 생성하는 방법을 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 물리 시뮬레이션 결과를 재활용하여 게임장면을 생성하는 방법을 나타내는 도면이다.
게임 서비스 장치(200)는 사용자 독립적인 물리 시뮬레이션을 수행한 결과를 로딩한다(S701). 여기서, 사용자 독립적인 물리 시뮬레이션을 수행한 결과는 게임 플레이 전 초기의 게임 서비스가 포함하는 시뮬레이션 장면에 대해 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과 즉, 물리 시뮬레이션 데이터에 해당한다.
게임 서비스 장치(200)는 사용자의 해당 캐릭터 데이터와 물리 시뮬레이션 데이터와의 충돌검사를 통해 지역 시뮬레이션 수행여부를 판단한다(S702).
충돌이 있는 경우, 게임 서비스 장치(200)는 충돌부분에 해당하는 물리 시뮬레이션 데이터에 대한 공간 색인을 수행하여 물리 시뮬레이션 데이터를 추출한다(S703).
게임 서비스 장치(200)는 추출한 물리 시뮬레이션 데이터와 캐릭터 데이터를 이용하여 지역 시뮬레이션을 수행한다(S704). 이때, 지역 시뮬레이션 방법은 강체 시뮬레이션(rigid body simulation) 또는 유체 시뮬레이션(fluid simulation)에 대응하는 기 공지되어 알려진 방법에 따라 지역 시뮬레이션을 수행한다.
게임 서비스 장치(200)는 전처리 단계에서 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과에 지역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합한다(S705).
게임 서비스 장치(200)는 지역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합한 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과에 해당하는 게임 장면을 렌더링한다(S706).
충돌이 없는 경우, 게임 서비스 장치(200)는 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과에 해당하는 게임 장면을 렌더링한다(S706).
이로써, 본 발명은 게임 실행 시 사용자별 물리 시뮬레이션 영역을 판별하여 지역 시뮬레이션을 수행하고, 이를 전처리 단계에서 전역 시뮬레이션을 수행한 결과와 통합하여 사용함으로써, 사용자들에게 고품질의 게임 영상을 제공할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 단말
200: 게임 서비스 장치
210: 게임 서비스 관리서버
220: 물리 시뮬레이션 색인 서버
230: 물리 시뮬레이션 결과 저장서버
240: CPU 기반 물리 계산 클러스터
250: 렌더링 서버
20: 공간색인구조
D: 물리 시뮬레이션 데이터

Claims (15)

  1. 게임 서비스에 해당하는 물리 시뮬레이션 데이터를 관리하는 게임 서비스 관리서버;
    상기 물리 시뮬레이션 데이터에 해당하는 공간색인구조를 생성하고, 상기 공간색인구조를 이용하여 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행하는 물리 시뮬레이션 색인 서버;
    상기 물리 시뮬레이션 데이터에 대해 초기 전역 시뮬레이션을 수행하여, 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 재활용 데이터로 관리하고, 상기 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행한 결과에 대해 지역 시뮬레이션을 수행하는 물리 계산 클러스터; 및
    상기 재활용 데이터와 지역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합하고, 병합한 결과를 렌더링하여 사용자에게 게임 영상을 제공하는 렌더링 서버
    를 포함하는 게임 서비스 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공간색인구조는
    독립적 물리 시뮬레이션 공간에 해당하는 제1 공간과 지역 물리 시뮬레이션 공간에 해당하는 제2 공간으로 구성된 것을 특징으로 하는 게임 서비스 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 물리 시뮬레이션 색인 서버는
    상기 물리 시뮬레이션 데이터를 상기 제1 공간에 해당하는 데이터 또는 상기 제2 공간에 해당하는 데이터로 구분하여 저장하는 것을 특징으로 하는 게임 서비스 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 재활용 데이터를 저장하는 시뮬레이션 결과 저장 서버를 더 포함하는 게임 서비스 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 물리 시뮬레이션 색인 서버는
    상기 게임 서비스가 사용자에게 제공되기 이전에 해당하는 전처리 단계에서 상기 물리 시뮬레이션 데이터에 해당하는 공간색인구조를 생성하는 공간 색인 관리부; 및
    상기 게임 서비스가 사용자에게 제공되는 실행 단계에서 상기 공간색인구조를 이용하여 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행하는 사용자 영역 색인 처리부
    를 포함하는 게임 서비스 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌더링 서버는
    상기 게임 영상을 인터넷 스트리밍을 통해 상기 사용자의 단말로 제공하는 게임 서비스 장치.
  7. 게임 서비스 장치에 의해 게임 내 물리 시뮬레이션 데이터에 해당하는 공간색인구조를 생성하는 단계;
    상기 게임이 실행되기 이전에 상기 공간색인구조를 이용하여 초기 전역 시뮬레이션을 수행하는 단계;
    상기 게임이 실행되는 경우, 사용자 영역에 대한 공간 색인을 수행한 결과에 대해 지역 시뮬레이션을 수행하는 단계;
    상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과와 상기 지역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합하는 단계; 및
    병합한 결과를 렌더링하여 사용자에게 게임 서비스를 제공하는 단계
    를 포함하는 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행하는 단계는
    상기 게임 서비스에 해당하는 물리 시뮬레이션 데이터를 로딩하는 단계;
    로딩된 물리 시뮬레이션 데이터 중 초기 로딩된 물리 시뮬레이션 데이터를 사용자 독립적 물리 시뮬레이션 데이터 속성으로 구분하는 단계;
    구분한 물리 시뮬레이션 데이터를 상기 공간색인구조에 저장하는 단계; 및
    상기 공간색인구조를 이용하여 초기 전역 시뮬레이션을 수행하는 단계
    를 포함하는 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행하는 단계는
    상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 시뮬레이션 재활용 캐시에 저장하는 단계
    를 더 포함하는 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 지역 시뮬레이션을 수행하는 단계는
    상기 게임이 실행되는 경우, 상기 사용자 영역 정보를 전달받는 단계;
    상기 사용자 영역 정보에 대응하는 공간 색인을 수행하여 물리 시뮬레이션 대상이 되는 데이터를 추출하는 단계; 및
    추출한 데이터를 이용하여 사용자별 지역 시뮬레이션을 수행하는 단계
    를 포함하는 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 지역 시뮬레이션을 수행한 결과와 상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 통합하는 단계; 및
    통합한 결과가 상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과에서 변화된 부분이 있는 경우, 상기 변화된 부분을 이용하여 시뮬레이션 재활용 캐시를 갱신하는 단계
    를 더 포함하는 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 게임 서비스를 제공하는 단계는
    상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과를 로딩하는 단계; 및
    로딩한 결과에 해당하는 데이터와 사용자의 해당 캐릭터 데이터의 충돌검사를 수행하고, 상기 충돌검사를 수행한 결과에 대응하게 렌더링하여 상기 게임 서비스를 제공하는 단계
    를 포함하는 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 충돌검사 결과에서 충돌이 있는 경우, 상기 로딩한 결과에 해당하는 데이터에 대한 공간 색인을 수행하여 물리 시뮬레이션 데이터를 추출하는 단계;
    추출한 물리 시뮬레이션 데이터와 상기 캐릭터 데이터를 이용하여 지역 시뮬레이션을 수행하는 단계;
    상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과에 상기 지역 시뮬레이션을 수행한 결과를 병합하는 단계; 및
    병합한 결과에 해당하는 게임 장면을 렌더링하여 상기 게임 서비스를 제공하는 단계
    를 포함하는 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 충돌검사 결과에서 충돌이 없는 경우, 상기 초기 전역 시뮬레이션을 수행한 결과에 해당하는 게임 장면을 렌더링하여 상기 게임 서비스를 제공하는 단계를 포함하는 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법.
  15. 청구항 7에 있어서,
    상기 물리 시뮬레이션 데이터는 상기 게임이 포함하는 유체 및 강체 시뮬레이션에 해당하는 데이터인 것을 특징으로 하는 물리 시뮬레이션 결과 재활용 방법.
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