KR20130056651A - Game apparatus and method gesture based - Google Patents

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KR20130056651A
KR20130056651A KR1020110122372A KR20110122372A KR20130056651A KR 20130056651 A KR20130056651 A KR 20130056651A KR 1020110122372 A KR1020110122372 A KR 1020110122372A KR 20110122372 A KR20110122372 A KR 20110122372A KR 20130056651 A KR20130056651 A KR 20130056651A
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이진규
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이진규
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Abstract

PURPOSE: A gesture-based game device and a method thereof are provided to enable the aged and the disabled to easily enjoy playing a game by using a user's hand movement gesture to control a game situation. CONSTITUTION: A gesture-based game device comprises a game control command unit(1) and a game execution unit(2). The game control command unit uses a user's hand movement gesture to generate a game control command. The game control command unit includes a camera(11), a command data base(12), a pattern detecting unit(13), and a command generation control unit(14). The command generation control unit refers to the command database, identifies a game control command corresponding to a detected pattern of the hand movement gesture, and then transmits the pattern to the game execution unit. The game execution unit controls a game situation according to the game control command. [Reference numerals] (1) Game control command unit; (11) Camera; (12) Command DB; (13) Pattern detecting unit; (14) Command generation control unit; (2) Game execution unit

Description

제스처 기반의 게임장치 및 방법{GAME APPARATUS AND METHOD GESTURE BASED}GAME APPARATUS AND METHOD GESTURE BASED}

본 발명은 제스처 기반의 게임장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 카메라를 이용하여 촬영된 사용자의 손 제스처가 의도하는 기능에 따라 게임상황을 제어하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a gesture-based game apparatus and method, and more particularly, to a technology for controlling a game situation according to a function intended by a user's hand gesture photographed using a camera.

컴퓨터를 이용한 전통적인 게임방법은 키보드나 마우스, 조이스틱 등을 이용하여 디스플레이유닛에 표시되는 게임화면을 조작하여 게임을 진행하는 것이다. The traditional game method using a computer is to play a game by manipulating the game screen displayed on the display unit using a keyboard, a mouse, or a joystick.

이러한 게임방법은 아직도 게임산업에서 주류를 이루고 있으나, 이와 병행하여 체감형 게임장치를 이용한 게임방법도 꾸준히 연구되어 오고 있다. 이러한 체감형 게임장치는 상술한 전통적인 입력방식이 아니라, 직접 사람의 몸을 움직여서 입력하도록 하는 것이 특징이다. 예를 들면, 소위 DDR(Dance Dance Revolution)과 같이 사람의 발로 화면에 표시되는 화살표 방향의 조작판을 누르게 하여 게임을 진행하는 것이 있다.The game method is still mainstream in the game industry, but the game method using the haptic game device has been steadily studied. Such a haptic game device is not a traditional input method described above, but is characterized by allowing a human body to directly input. For example, a game is performed by pressing the operation panel in the direction of the arrow displayed on the screen with human feet, such as so-called DDR (Dance Dance Revolution).

그러나 체감형 게임은 사용자가 온몸을 움직여야 하므로, 거동이 자유롭지 못한 노인, 장애인 등이 손쉽게 즐길 수 없다는 문제점을 가진다.However, the haptic game has a problem that the user must move the whole body, so that the elderly, disabled people, etc. who are not free to move can not easily enjoy it.

또한 키보드나 마우스, 조이스틱 등의 조작을 필요로 하는 게임은 그 조작이 복잡하기 때문에, 거동이 자유롭지 못한 노인, 장애인 등이 손쉽게 즐길 수 없다는 문제점을 가진다.In addition, a game that requires manipulation of a keyboard, a mouse, a joystick, etc. has a problem in that the operation is complicated, so that the elderly, disabled people, and the like who are not free to move can not easily enjoy it.

거동이 자유롭지 못한 노인, 장애인 등이 손쉽게 게임을 즐길 수 있는 제스처 기반의 게임장치 및 방법이 제안된다.A gesture-based game device and method are proposed in which elderly people, disabled people, and the like who are not free to play games can easily enjoy the game.

본 발명의 일 양상에 따른 제스처 기반의 게임장치는, 사용자의 손동작 제스처(gesture)를 이용하여 게임제어 커맨드(command)를 발생하는 게임제어 커맨드부; 와 상기 게임제어 커맨드에 따라 게임상황을 제어하는 게임 실행부를 포함한다.A gesture-based game apparatus according to an aspect of the present invention includes a game control command unit for generating a game control command using a user's hand gesture; And a game execution unit controlling a game situation according to the game control command.

상기 게임제어 커맨드부는, 사용자의 움직임을 촬영하는 카메라; 적어도 하나의 손동작 제스처 패턴별로 대응되는 게임제어 커맨드를 저장한 커맨드 데이터베이스; 상기 촬영된 사용자의 움직임 영상에서 사용자의 손동작 제스처 패턴을 검출하는 패턴 검출부; 및 상기 커맨드 데이터베이스를 참조하여 상기 검출된 손동작 제스처 패턴에 대응되는 게임제어 커맨드를 확인하여 게임 실행부에 전송하는 커맨드 발생 제어부를 포함할 수 있다.The game control command unit may include a camera for photographing a user's movement; A command database storing game control commands corresponding to at least one hand gesture pattern; A pattern detector configured to detect a hand gesture pattern of the user from the captured motion image of the user; And a command generation control unit which checks a game control command corresponding to the detected hand gesture pattern by referring to the command database and transmits the command to the game execution unit.

본 발명의 다른 양상에 따른 제스처 기반의 게임방법은, 사용자의 손동작 제스처를 이용하여 게임제어 커맨드를 발생하는 단계; 와 상기 게임제어 커맨드에 따라 게임상황을 제어하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a gesture-based game method comprising: generating a game control command using a user's hand gesture; And controlling a game situation according to the game control command.

상기 사용자의 손동작 제스처를 이용하여 게임제어 커맨드를 발생하는 단계는, 카메라를 이용하여 사용자의 움직임을 촬영하는 단계; 상기 촬영된 사용자의 움직임 영상에서 사용자의 손동작 제스처 패턴을 검출하는 단계; 적어도 하나의 손동작 제스처 패턴별로 대응되는 게임제어 커맨드를 저장한 커맨드 데이터베이스를 참조하여, 상기 검출된 손동작 제스처 패턴에 대응되는 게임제어 커맨드를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.Generating a game control command using the user's hand gesture may include: photographing the user's movement using a camera; Detecting a hand gesture pattern of the user from the captured motion image of the user; And identifying a game control command corresponding to the detected hand gesture pattern by referring to a command database storing game control commands corresponding to at least one hand gesture pattern.

본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 게임장치 및 방법에 따르면, 사용자의 손동작 제스처만을 이용하여 게임상황을 제어함으로써, 거동이 자유롭지 못한 노인, 장애인 등도 게임을 손쉽게 즐길 수 있다. According to the gesture-based game apparatus and method according to an embodiment of the present invention, by controlling the game situation using only the user's hand gestures, the elderly, the disabled, etc., whose behavior is not free, can easily enjoy the game.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 게임장치의 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 검출부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 게임방법의 플로차트를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 게임제어 커맨드 발생방법의 플로차트를 나타낸 도면이다.1 illustrates a configuration of a gesture-based game device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a configuration of a pattern detector according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a gesture-based game method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a game control command generation method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 게임장치의 구성을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing the configuration of a gesture-based game device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성 요소를 의미하며, 소정의 역할들을 수행한다. The components shown in FIG. 1 mean software components or hardware components such as a field programmable gate array (FPGA) or an application specific integrated circuit (ASIC), and perform predetermined roles.

그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.However, 'components' are not meant to be limited to software or hardware, and each component may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors.

따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.Thus, by way of example, an element may comprise components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, attributes, procedures, Routines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.

구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.
Components and the functionality provided within those components may be combined into a smaller number of components or further separated into additional components.

도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 게임장치는, 게임 제어 커맨드부(1)와 게임 실행부(2)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a gesture-based game apparatus according to an embodiment of the present invention includes a game control command unit 1 and a game execution unit 2.

게임 제어 커맨드부(1)는 사용자의 손동작 제스처(gesture)를 이용하여 게임제어 커맨드(command)를 발생한다. 이때, 사용자의 손동작 제스처가 예를 들어 주먹을 쥔 모양일 경우, 게임 제어 커맨드는 실행되는 게임 내 캐릭터가 주먹을 쥐는 동작하도록 하는 명령일 수 있다. The game control command unit 1 generates a game control command using a user's hand gesture. In this case, when the user's hand gesture is, for example, a fist clenched, the game control command may be a command to allow the in-game character to hold the fist.

이 게임 제어 커맨드부(1)는 카메라(11), 커맨드 데이터베이스(12), 패턴 검출부(13) 및 커맨드 발생 제어부(14)를 포함한다.The game control command unit 1 includes a camera 11, a command database 12, a pattern detection unit 13, and a command generation control unit 14.

카메라(1)는 렌즈로부터 입력되는 영상을 CCD 또는 CMOS와 같은 촬상 소자를 통해 촬영하여 출력하며, 일 실시예로 디지털 카메라로 구현될 수 있으며, 사용자의 얼굴과 손을 포함한 상반신의 움직임 영상을 촬영하여 패턴 검출부(13)로 전송한다. The camera 1 captures and outputs an image input from a lens through an imaging device such as a CCD or a CMOS, and may be implemented as a digital camera in one embodiment, and captures a moving image of the upper body including a user's face and hands. To the pattern detection unit 13.

커맨드 데이터베이스(12)는 적어도 하나의 손동작 제스처 패턴별로 대응되는 게임제어 커맨드를 저장한다.The command database 12 stores game control commands corresponding to at least one hand gesture pattern.

패턴 검출부(13)는 카메라(1)에 의해서 촬영된 사용자의 움직임 영상에서 사용자의 손동작 제스처 패턴을 검출하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 입력부(131), 얼굴 영역 검출부(132), 손 영역 검출부(133) 및 제스처 인식부(134)를 포함한다.The pattern detector 13 detects a gesture pattern of the user's hand gesture in the user's motion image photographed by the camera 1, and as illustrated in FIG. 2, the image input unit 131, the face region detector 132, and the hand are detected. An area detector 133 and a gesture recognizer 134 are included.

즉, 영상 입력부(131)는 카메라(1)로부터 사용자의 움직임 영상을 입력받는다.That is, the image input unit 131 receives a motion image of the user from the camera 1.

얼굴 영역 검출부(132)는 입력된 사용자의 움직임 영상으로부터 얼굴 영역을 검출한다. 이때 얼굴 영역 검출부(132)는 일 실시예로 Ada-booat 기반의 신뢰할 만한 얼굴 인식기를 이용하여 얼굴 영역을 검출할 수 있다. 또한 얼굴 영역 검출부(132)는 검출된 얼굴 영역의 색 분포로부터 피부색을 추출하고 이를 이용하여 피부색 영역을 정의한다. The face area detector 132 detects a face area from the input motion image of the user. In this case, the face region detector 132 may detect a face region using an Ada-booat-based reliable face recognizer as an example. In addition, the face region detector 132 extracts the skin color from the color distribution of the detected face region and defines the skin color region using the extracted skin color.

손 영역 검출부(133)는 얼굴 영역 검출부(132)에서 정의된 피부색 영역으로부터 얼굴 영역을 제외한 손의 영역을 검출한다.The hand region detector 133 detects an area of the hand excluding the face region from the skin color region defined by the face region detector 132.

제스처 인식부(134)는 손 영역 검출부(133)에서 검출된 손의 영역으로부터 손가락의 개수와 모양의 변화를 검출하여 손동작 제스처 패턴을 인식한다. 실시예로, 제스처 인식부(134)는 블롭(Blob) 검출기 및 리지(Ridge) 검출기를 이용하여 검출된 손의 영역으로부터 손가락의 개수와 모양의 변화를 검출할 수 있다. 이에 한정되지 않으며 다른 실시예도 가능함은 당업자에게 자명하다.The gesture recognition unit 134 detects a change in the number and shape of the fingers from the area of the hand detected by the hand area detection unit 133 to recognize the hand gesture pattern. In an embodiment, the gesture recognition unit 134 may detect a change in the number and shape of the fingers from the detected area of the hand using a blob detector and a ridge detector. It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited thereto and other embodiments are possible.

다시 도 1에서, 게임 제어 커맨드부(1) 내 커맨드 발생 제어부(14)는 커맨드 데이터베이스(12)를 참조하여 패턴 검출부(13)에서 검출된 손동작 제스처 패턴에 대응되는 게임제어 커맨드를 확인하여 게임 실행부(2)에 전송한다.In FIG. 1 again, the command generation control unit 14 in the game control command unit 1 checks the game control command corresponding to the hand gesture pattern detected by the pattern detection unit 13 with reference to the command database 12 to execute the game. Transfer to section 2.

게임 실행부(2)는 커맨드 발생 제어부(14)로부터 수신된 게임제어 커맨드에 따라 게임상황을 제어한다. 예를 들어, 게임제어 커맨드가 게임 내 캐릭터가 주먹을 쥐는 동작하도록 하는 명령인 경우, 게임 실행부(2)는 게임 내 캐릭터가 주먹을 쥐는 동작을 하도록 제어할 수 있다.
The game execution unit 2 controls the game situation in accordance with the game control command received from the command generation control unit 14. For example, when the game control command is a command for the character in the game to clench the fist, the game execution unit 2 may control the character in the game to clench the fist.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 게임방법의 플로차트를 나타낸 도면이다.3 is a flowchart illustrating a gesture-based game method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 사용자의 손동작 제스처(gesture)를 이용하여 게임제어 커맨드(command)를 발생한다(S1). 이에 대한 구체적인 방법의 일 실시예가 도 4에 도시되어 있다. Referring to FIG. 3, a game control command is generated using a user's hand gesture (S1). One embodiment of a specific method for this is shown in FIG. 4.

도 4를 참고하면, 먼저 카메라를 이용하여 사용자의 움직임을 촬영한다(S11). 이후, 촬영된 사용자의 움직임 영상에서 사용자의 손동작 제스처 패턴을 검출한다(S12). 이때, 사용자의 손동작 제스처 패턴은, 사용자의 움직임 영상으로부터 얼굴 영역을 검출하고, 검출된 얼굴 영역의 색 분포로부터 피부색을 추출하고 이를 이용하여 피부색 영역을 정의하고, 정의된 피부색 영역으로부터 얼굴 영역을 제외한 손의 영역을 검출하고, 검출된 손의 영역으로부터 손가락의 개수와 모양의 변화를 검출하여 손동작 제스처 패턴을 인식함으로써 검출될 수 있다. 이 과정을 통하여서 손가락의 개수와 모양의 변화를 검출할 수 있게 된다.Referring to FIG. 4, first, a user's movement is photographed using a camera (S11). Thereafter, the gesture gesture pattern of the user's hand is detected from the captured motion image of the user (S12). In this case, the user's gesture gesture pattern detects a face region from the user's motion image, extracts a skin color from the color distribution of the detected face region, defines the skin color region using the same, and excludes the face region from the defined skin color region. It can be detected by detecting a region of the hand, detecting a change in the number and shape of the finger from the detected region of the hand, and recognizing a hand gesture pattern. Through this process, changes in the number and shape of fingers can be detected.

이후, 적어도 하나의 손동작 제스처 패턴별로 대응되는 게임제어 커맨드를 저장한 커맨드 데이터베이스를 참조하여, 상기 검출된 손동작 제스처 패턴에 대응되는 게임제어 커맨드를 출력한다(S13). Subsequently, a game control command corresponding to the detected hand gesture pattern is output by referring to a command database storing game control commands corresponding to at least one hand gesture pattern.

다시 도 3에서, 상기 게임제어 커맨드에 따라 게임상황을 제어한다(S2).
3 again, the game situation is controlled according to the game control command (S2).

이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다. The present invention has been described above with reference to the embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but should be construed to include various embodiments within the scope of the claims and equivalents thereof.

1 : 게임 제어 커맨드부
2 : 게임 실행부
11 : 카메라
12 : 커맨드 데이터베이스
13 : 패턴 검출부
14 : 커맨드 발생 제어부1: game control command unit
2: game execution unit
11: camera
12: command database
13 pattern detection unit
14: command generation control unit

Claims (4)

사용자의 손동작 제스처(gesture)를 이용하여 게임제어 커맨드(command)를 발생하는 게임제어 커맨드부; 와
상기 게임제어 커맨드에 따라 게임상황을 제어하는 게임 실행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제스처 기반의 게임장치.A game control command unit for generating a game control command using a user's hand gesture; Wow
And a game execution unit controlling a game situation according to the game control command. 청구항 1에 있어서,
상기 게임제어 커맨드부는,
사용자의 움직임을 촬영하는 카메라;
적어도 하나의 손동작 제스처 패턴별로 대응되는 게임제어 커맨드를 저장한 커맨드 데이터베이스;
상기 촬영된 사용자의 움직임 영상에서 사용자의 손동작 제스처 패턴을 검출하는 패턴 검출부; 및
상기 커맨드 데이터베이스를 참조하여 상기 검출된 손동작 제스처 패턴에 대응되는 게임제어 커맨드를 확인하여 게임 실행부에 전송하는 커맨드 발생 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제스처 기반의 게임장치.The method according to claim 1,
The game control command unit,
A camera for photographing the movement of the user;
A command database storing game control commands corresponding to at least one hand gesture pattern;
A pattern detector configured to detect a hand gesture pattern of the user from the captured motion image of the user; And
And a command generation control unit which checks a game control command corresponding to the detected hand gesture pattern by referring to the command database and transmits the command to the game execution unit. 사용자의 손동작 제스처(gesture)를 이용하여 게임제어 커맨드(command)를 발생하는 단계; 와
상기 게임제어 커맨드에 따라 게임상황을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제스처 기반의 게임방법.Generating a game control command using a user's hand gesture; Wow
And controlling a game situation according to the game control command. 청구항 3에 있어서,
상기 사용자의 손동작 제스처를 이용하여 게임제어 커맨드를 발생하는 단계는,
카메라를 이용하여 사용자의 움직임을 촬영하는 단계;
상기 촬영된 사용자의 움직임 영상에서 사용자의 손동작 제스처 패턴을 검출하는 단계;
적어도 하나의 손동작 제스처 패턴별로 대응되는 게임제어 커맨드를 저장한 커맨드 데이터베이스를 참조하여, 상기 검출된 손동작 제스처 패턴에 대응되는 게임제어 커맨드를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제스처 기반의 게임방법.The method according to claim 3,
Generating a game control command using the user's hand gesture,
Photographing a user's movement using a camera;
Detecting a hand gesture pattern of the user from the captured motion image of the user;
And identifying a game control command corresponding to the detected hand gesture pattern by referring to a command database storing game control commands corresponding to at least one hand gesture pattern.
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