KR20140110675A - 3 Dimensional Simulation Device with 4-Dimensional Effect - Google Patents

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KR20140110675A
KR20140110675A KR1020130041744A KR20130041744A KR20140110675A KR 20140110675 A KR20140110675 A KR 20140110675A KR 1020130041744 A KR1020130041744 A KR 1020130041744A KR 20130041744 A KR20130041744 A KR 20130041744A KR 20140110675 A KR20140110675 A KR 20140110675A
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KR
South Korea
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simulator
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heave
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Application number
KR1020130041744A
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전형진
이상완
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주식회사 알브이소프트
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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/25—Output arrangements for video game devices
    • A63F13/28—Output arrangements for video game devices responding to control signals received from the game device for affecting ambient conditions, e.g. for vibrating players' seats, activating scent dispensers or affecting temperature or light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63G—MERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G31/00—Amusement arrangements
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
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    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/698—Control of cameras or camera modules for achieving an enlarged field of view, e.g. panoramic image capture

Abstract

The present invention relates to a three-dimensional (3D) simulation device, which comprises: a simulator which is supported by a structure including the bottom and walls so that a user can ride and perform rolling, pitching, yawing, surging, swaying, and heaving motions; and a screen which provides images for the user who rides the simulator. The screen can provide images even when the user on the simulator rotates 360 degrees. Therefore, the 3D simulation device can be applied to various fields as a single device, can simply and conveniently provide 4D effects beyond 3D effects, and can maximize the sense of reality and arouse interest of the user.

Description

4D효과를 갖는 3차원 시뮬레이션 장치 {3 Dimensional Simulation Device with 4-Dimensional Effect}[0001] The present invention relates to a three-dimensional simulation apparatus having a 4D effect,

본 발명은 3차원 시뮬레이션 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 3차원 게임, 교육, 여행 등의 다양한 분야에 적용할 수 있어 적용 범위가 넓은 3차원 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional simulation apparatus, and more particularly, to a three-dimensional simulation apparatus that can be applied to various fields such as a three-dimensional game, education, and travel, and has a wide application range.

일반적으로 3차원 영상을 화면에 표현할 수 있는 기능을 구비하면서 사용자가 움직이거나 이동할 수 있는 시뮬레이터와 같은 탑승기구에 탑승하여 화면을 보면서 가상 체험을 하거나 실제로 비행, 선박 운항, 기차 여행, 유적지 답사, 관광지 체험 등을 할 수 있는 3차원 시뮬레이션 장치를 사용하고 있다. Generally, it has a function to display three-dimensional images on the screen, and it is possible to experience a virtual experience while viewing the screen by boarding a boarding machine such as a simulator that a user can move or move, And so on.

이러한 장치에 사용되는 시뮬레이터의 예로 등록특허 제10-1165573호(2012. 07. 23)가 개시되어 있으며, 시뮬레이션장치의 예로 공개특허공보 제10-2012-0047649호(2012. 05. 14)의 선박 조종 시뮬레이터 시스템 등이 개시되어 있다.An example of a simulator used in such an apparatus is disclosed in Patent Registration No. 10-1165573 (2012. 07. 23), and an example of a simulation apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2012-0047649 (2012. 05.14) A steering simulator system and the like are disclosed.

이러한 종래기술은 평면적인 화상을 가져 사용자가 집중할 수 없고 현실감이 다소 떨어지며 3차원 화상을 나타내기 위하여는 사용자가 안경을 사용하거나 화면에 특수한 처리를 하여야 극대화된 현실감을 느낄 수 있다.Such conventional technology has a planar image, so that a user can not concentrate and a sense of reality is somewhat poor. In order to display a three-dimensional image, a user can feel the maximized reality feeling by using glasses or performing special processing on the screen.

이에, 하나의 3차원 시뮬레이션 장치로 다양한 게임, 교육, 체험, 여행 등을 체험할 수 있으며, 그 구조가 간단하고 편리하며, 현실감을 극대화시킬 수 있고 흥미를 유발시킬 수 있는 3차원 시뮬레이션 장치를 구비하는 것이 바람직하다.Therefore, it is possible to experience a variety of games, education, experiences, trips and the like with a single 3D simulation device, and a simple and convenient structure, a three-dimensional simulation device capable of maximizing realism and attracting interest .

본 발명의 목적은, 하나의 장치로 다양한 분야에 적용을 할 수 있는 3차원 시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a three-dimensional simulation apparatus which can be applied to various fields by a single apparatus.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 3D를 넘어서 4D 효과를 간단하고 편리하게 제공할 수 있는 3차원 시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a three-dimensional simulation apparatus capable of simply and conveniently providing a 4D effect beyond 3D.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 실제에 가까워 현실감 내지 사실감을 극대화시키고 흥미를 유발시킬 수 있는 3차원 시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a three-dimensional simulation apparatus capable of maximizing realism and realism and causing interest, which is close to reality.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 화면이 사용자를 둘러싸고 있어 사용자가 보는 방향 이외에서 화상이 제공되어 제공된 화상에 집중할 수 있어 집중력과 몰입감을 향상시킬 수 있는 3차원 시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a three-dimensional simulation apparatus capable of enhancing concentration and immersion by being able to concentrate on a provided image provided with an image in a direction other than the direction in which the user views the screen.

또한, 본 발명의 목적은, 시뮬레이터의 회전하는 구조가 간단하고 편리하고 경제성을 향상시킬 수 있는 3차원 시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a three-dimensional simulation apparatus in which the rotating structure of the simulator is simple, convenient, and economical.

본 발명의 목적은, 바닥, 벽을 포함하는 구조물에 지지되어 사용자가 탑승하여 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 방향으로 운동 가능한 시뮬레이터와; 상기 시뮬레이터에 탑승한 사용자에게 화상을 제공하는 스크린;을 포함하며, 상기 스크린은 상기 시뮬레이터에 탑승한 사용자가 360도 회전하는 경우에도 화상을 제공 가능하게 마련된 것을 특징으로 하는 3차원 시뮬레이션 장치에 의하여 달성된다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a floor structure which is supported on a structure including a floor and a wall so that a user can ride on the structure such as a roll, a pitch, a yaw, a serge, a sway, A simulator capable of moving into the vehicle; And a screen for providing an image to a user aboard the simulator, wherein the screen is capable of providing an image even when the user aboard the simulator is rotated 360 degrees. do.

또한, 상기 스크린은 상기 구조물의 수직방향에 대하여 경사지거나 굴곡진 것이 바람직하다.It is preferable that the screen is inclined or curved with respect to the vertical direction of the structure.

또한, 상기 스크린은 상기 구조물에서 상측으로 갈수록 중심측을 향하여 점점 가까워지게 형성된 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the screen is formed so as to gradually approach the center toward the upper side of the structure.

또한, 상기 시뮬레이터는 상기 구조물에 대하여 회전하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the simulator is rotated with respect to the structure.

또한, 상기 스크린에는 유명한 국내외의 유적지 또는 장소가 상기 시뮬레이터를 중심으로 360도로 형성되어 있으며, 상기 스크린의 화상에 따라 상기 시뮬레이터가 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 방향으로 운동을 하며 360도 회전하며 상기 스크린의 화상을 볼 수 있는 것이 바람직하다.The simulator has 360 degrees of famous places and places on the screen. The simulator has a function of roll, pitch, yaw, and surge according to the image of the screen. ), Sway, and Heave, and is capable of rotating 360 degrees and viewing an image of the screen.

또한, 상기 스크린에는 사격 게임의 표적이 될 수 있는 장소 또는 가상 공간이 상기 시뮬레이터를 중심으로 360도로 형성되어 있으며 상기 스크린의 화상에 따라 시뮬레이터가 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 운동하고, 사격이 가능하며 사격게임의 표적을 총기를 이용하여 사격할 수 있는 장치를 포함하는 것이 바람직하다.In the screen, a place or a virtual space, which can be a target of a shooting game, is formed 360 degrees around the simulator, and a simulator has a roll, a pitch, a yaw, , Serge, Sway, Heave, and a device capable of shooting and capable of firing a target of a shooting game using a firearm.

또한, 상기 시뮬레이터는, 본체와, 일측은 상기 구조물에 지지되고 타측은 상기 본체에 지지되어 상기 본체를 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 방향의 운동이 가능하게 마련된 6축 구동부와, 상기 6축 구동부를 회전시키지 않으면서 상기 본체를 상기 구조물에 대하여 회전 가능하게 상기 본체에 결합된 회전 구동부를 포함하는 것이 바람직하다.The simulator includes a body, a body supported by the body, and a body supported by the body, the body including a roll, a pitch, a yaw, a serge, a sway, And a rotation drive unit coupled to the main body so as to be rotatable with respect to the structure without rotating the six-axis drive unit.

따라서, 본 발명에 따르면, 하나의 장치로 다양한 분야에 적용을 할 수 있으며, 3D를 넘어서 4D 효과를 간단하고 편리하게 제공할 수 있고, 실제에 가까워 현실감 내지 사실감을 극대화시키고 흥미를 유발시킬 수 있는 3차원 시뮬레이션 장치를 제공할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to apply the present invention to various fields with one device, to provide a 4D effect beyond 3D in a simple and convenient manner, to maximize reality and realism, A three-dimensional simulation apparatus can be provided.

또한, 화면이 사용자를 둘러싸고 있어 사용자가 보는 방향 이외에서 화상이 제공되어 제공된 화상에 집중할 수 있어 집중력을 제공할 수 있다.Further, since the screen surrounds the user, an image can be provided in a direction other than the direction seen by the user, so that the user can concentrate on the provided image, thereby providing concentration.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 시뮬레이터 장치의 사시도,
도 2는 도 1의 평면도,
도 3a 및 도 3b는 시뮬레이터의 개략적 단면도 및 사시도,
도 4a 및 도 4b는 스크린의 다양한 실시예를 나타낸 단면도,
도 5는 비행 사격 게임을 설명하기 위한 개략도,
도 6은 유적지 가상 여행을 설명하기 위한 개략도,
도 7은 항해 연습을 위한 개략도이고,
도 8은 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 방향을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a perspective view of a three-dimensional simulator apparatus according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a plan view of Fig. 1,
Figs. 3A and 3B are a schematic sectional view and a perspective view of a simulator,
Figures 4A and 4B are cross-sectional views illustrating various embodiments of a screen,
5 is a schematic view for explaining a flying shooting game,
6 is a schematic view for explaining a virtual tour of a historical site,
7 is a schematic view for navigational practice,
8 is a schematic view for explaining the roll, pitch, yaw, serge, sway, and heave directions.

본 발명에 따른 3차원 시뮬레이션 장치의 일실시예에 대하여 도면을 참고하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.One embodiment of a three-dimensional simulation apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 시뮬레이터 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3a 및 도 3b는 시뮬레이터의 개략적 단면도 및 사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 스크린의 다양한 실시예를 나타낸 단면도이며, 도 5는 비행 사격 게임을 설명하기 위한 개략도이고, 도 6은 유적지 가상 여행을 설명하기 위한 개략도이며, 도 7은 항해 연습을 위한 개략도이고, 도 8은 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 방향을 설명하기 위한 개략도이다.Fig. 1 is a perspective view of a three-dimensional simulator device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a plan view of Fig. 1, Figs. 3a and 3b are a schematic sectional view and a perspective view, FIG. 6 is a schematic view for explaining a virtual tour of a historical site, FIG. 7 is a schematic view for navigational practice, FIG. 8 is a schematic view for explaining a virtual tour Pitch, Yaw, Serge, Sway, and Heave directions in FIG.

본 발명의 일실시예에 따른 3차원 시뮬레이션 장치(100)는 구조물(195)에 지지되어 사용자가 탑승하여 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 방향으로 운동 가능한 시뮬레이터(130)와, 상기 시뮬레이터(130)에 탑승한 사용자에게 화상을 제공하는 스크린(110)을 포함하며, 상기 스크린(110)은 상기 시뮬레이터(130)에 탑승한 사용자가 360도 회전하는 경우에도 화상을 제공 가능하게 구비된다.Dimensional simulation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is supported on a structure 195 so that a user can ride on a roll, pitch, yaw, surge, And a screen 110 for providing an image to a user who aboard the simulator 130. The screen 110 is provided to the simulator 130 So that the user can be provided with an image even when the user is rotated 360 degrees.

이하에서 설명하는 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 방향에 대하여 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 즉, 도 8에서와 같이 공간은 소정의 X축, Y축 및 Z축으로 정한다면, X축선방향으로 직진하는 것을 서지(Serge) 운동, X축선에 대하여 회전하는 것을 롤(Roll) 운동, Y축선방향으로 직진하는 것을 스웨이(Swany) 운동, Y축선에 대하여 회전하는 것을 피치(Pitch) 운동, Z축선방향으로 직진하는 것을 히브(Heave) 운동, Z축선에 대하여 회전하는 것을 요(Yaw) 운동이라고 한다.The roll, pitch, yaw, serge, sway, and heave directions described below will be described with reference to FIG. That is, as shown in FIG. 8, if the space is defined as a predetermined X-axis, Y-axis, and Z-axis, a surge movement that advances in the X-axis direction is a surge movement, A swing movement in the direction of the axis, a pitch movement in the rotation in the Y axis, a Heave movement in the Z axis, a Yaw movement in the Z axis, .

상기 스크린(110)은 상기 구조물(195)의 수직방향에 대하여 경사지거나 굴곡질 수도 있다. 스크린(110)은 통상 원통형으로 도 1에 도시된 바와 같이 시뮬레이터(130)를 360도로 둘러 싸는 형태이다. 그러나, 스크린(110)은, 시뮬레이터(130)를 360도로 둘러 싸는 형태는 유지하면서 도 4a에 도시된 바와 같이 구조물(195)에서 상측으로 갈수록 점점 시뮬레이터(130)가 위치한 중심 영역으로 점점 가까워지도록 기울어지는 형태를 구비할 수도 있으며, 도 4b에 도시된 바와 같이 구조물(195)의 하측에서 상측으로 가면서 화면의 외측으로 볼록한 형상으로도 구비될 수 있다. 또한, 스크린(110)은 도시하지 않았지만 상측으로 갈수록 외측으로 점점 경사지는 형상으로, 상측으로 가면서 내측으로 볼록한 형상의 다양한 형상으로 구비될 수 있다.The screen 110 may be inclined or curved with respect to the vertical direction of the structure 195. The screen 110 is generally cylindrical and surrounds the simulator 130 at 360 degrees as shown in FIG. However, the screen 110 is inclined so as to gradually approach the center area where the simulator 130 is located as it goes upward from the structure 195, as shown in FIG. 4A, while keeping the shape of surrounding the simulator 130 at 360 degrees And may be formed in a convex shape outwardly of the screen from the lower side to the upper side of the structure 195 as shown in FIG. 4B. In addition, although not shown, the screen 110 may have various shapes such as an upwardly inclined shape toward the upper side and a convexly inverted shape toward the upper side.

이러한 형상의 경우 다양한 용도에 적용될 수 있으며 다양한 형태에 따라 스크린(110)에 화상을 형성하는 방법은 제어부(190)를 통해 제어할 수 있다.Such a shape can be applied to various applications, and a method of forming an image on the screen 110 according to various forms can be controlled through the control unit 190.

예를 들면, 도 4a에 도시된 바와 같이, 스크린(110)이 상측으로 가면서 점점 내측으로 경사지게 형성된 경우에는 본 발명에 따른 3차원 시뮬레이션 장치(100)가 설치되는 공간의 높이가 건물의 층고의 제한과 내부 인테리어 등으로 인해 필요 이상의 높이를 유지하지 못하고 비교적 낮은 경우도 있다. 이 경우에 상측에 프로젝터와 같은 화상형성장치(150)를 설치하는 경우 사용자가 탑승한 상태에서 이동되는 시뮬레이터(130)가 화상형성장치(150)에서 스크린(110)으로 발산되어 화상을 형성하는 영역을 가릴 수가 있어 화상형성장치(150)의 화면에 시뮬레이터(130)의 그림자가 형성될 수 있다. 이러한 경우에는 화상형성장치(150)가 도 4a에 도시된 바와 같이 구조물(195)에 근접되게 설치되어 화상형성장치(150)에서 발산되는 광이 시뮬레이터(130)와 간섭이 되지 않도록 할 수 있다. 이 경우에는 스크린(110)의 형상이 시뮬레이터(130)를 360도 둘러싸는 구조를 유지하면서 상측으로 갈수록 점점 내측으로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 이러한 스크린(110) 구조에 적절하게 화상을 형성할 수 있도록 화상형성장치(150)가 스크린(110)에 화상을 구획하여 형성할 수 있도록 적절한 위치에 배치되고 스크린(110)이 경사진 만큼 화상의 왜곡을 방지할 수 있도록 제어부(190)에서 제어할 수 있다.For example, as shown in FIG. 4A, when the screen 110 is gradually inclined inward toward the upper side, the height of the space where the 3D simulation apparatus 100 according to the present invention is installed is limited to the height of the building And interior decoration, etc., the height can not be kept higher than necessary. In this case, when the image forming apparatus 150 such as a projector is installed on the upper side, the simulator 130, which is moved while the user is aboard, is emitted from the image forming apparatus 150 to the screen 110, The shadow of the simulator 130 can be formed on the screen of the image forming apparatus 150. [ In this case, the image forming apparatus 150 may be installed close to the structure 195 as shown in FIG. 4A so that the light emitted from the image forming apparatus 150 does not interfere with the simulator 130. In this case, it is preferable that the shape of the screen 110 is formed so as to be gradually inclined inward toward the upper side while maintaining the structure that surrounds the simulator 130 by 360 degrees. The image forming apparatus 150 is disposed at an appropriate position so as to form an image on the screen 110 so that an image can be properly formed on the structure of the screen 110, The control unit 190 can control the image to prevent image distortion.

또한, 필요에 따라 미도시하였지만 스크린(110)에 나타난 화상을 보조하기 위하여 미도시된 보조 스크린)을 더 구비할 수 있다. 이러한 보조 스크린은 후술하는 시뮬레이터(130)의 유리창 등에 형성할 수 있다. 보조 스크린에는 화상형성장치(150)에서 화상을 형성하는 스크린(110)의 화면 이외에 예를 들면, 시뮬레이터(130)가 이동하면서 발생할 수 있는 효과 등을 표시할 수 있다. 즉, 시뮬레이터(130)의 바로 전면에 프로젝터와 같은 보조 화상형성장치(미도시)에 의하여 차량이 이동하는 과정에서 발생하는 물이 튀는 효과, 비가 창문을 때리는 효과, 눈이 내리는 효과 등과 같은 실제 효과를 사용자가 탑승한 시뮬레이터(130)의 보조 스크린에 제공하여 사용자에게 가장 실제에 근접된 효과를 제공할 수 있다. Further, it may further include an auxiliary screen (not shown, if necessary, but not shown to assist the image displayed on the screen 110). Such an auxiliary screen can be formed in a window or the like of a simulator 130 described later. In addition to the screen of the screen 110 forming an image in the image forming apparatus 150, for example, an effect that may be generated when the simulator 130 moves can be displayed on the sub screen. That is, the actual effect such as the effect of splashing water, the effect of rain hitting the window, the effect of snowfall, and the like occurring in the process of moving the vehicle by an auxiliary image forming apparatus (not shown) To the sub-screen of the simulator 130 on which the user is aboard, thereby providing the user with the closest effect to the user.

시뮬레이터(130)는 바닥, 벽 등을 포함하는 구조물에 대하여 움직일 수 있도록 마련되고 사용자가 탑승하여 각종 게임, 가상 체험 등을 느낄 수 있는 구성이다. 시뮬레이터(130)는 도 3a 및 도 3b와 같이 본체(131)와, 일측은 상기 구조물(195)에 지지되고 타측은 상기 본체(131)에 지지되어 상기 본체(131)를 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 방향으로 운동 가능하게 마련된 6축 구동부(133)와, 상기 6축 구동부(133)를 회전시키지 않으면서 상기 본체(131)를 상기 구조물(195)에 대하여 회전 가능하게 상기 본체(131)에 결합된 회전 구동부(135)를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 시뮬레이터(130)는 본체(131)의 하측에 구조물(195)에 지지된 6축 구동부(133)가 구비되어 있고, 본체(131)의 하측에 본체(131)와 사이에 미도시된 베어링 등으로 본체(131)에 대하여 회전 가능하게 지지된 회전 구동부(135)를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.The simulator 130 is configured to be movable with respect to a structure including a floor, a wall, and the like, and is configured such that a user can ride various games, experience a virtual experience, and the like. 3A and 3B, the simulator 130 includes a main body 131, one side supported by the structure 195 and the other side supported by the main body 131, A six-axis driving unit 133 provided to be able to move in the direction of the pitch, yaw, serge, sway, and heave; And a rotation driving unit 135 coupled to the main body 131 to rotate the main body 131 relative to the structure 195. That is, the simulator 130 according to the present invention is provided with a six-axis driving unit 133 supported by a structure 195 on the lower side of a main body 131, And a rotation driving part 135 rotatably supported by the main body 131 by a bearing or the like not shown.

그리고, 회전 구동부(135)는 본체(131)에 지지되어 본체(131)에 대한 회전력을 제공하는 모터를 포함하는 동력발생부재(미도시)와 동력발생부에서 발생된 동력을 전달하는 구동기어를 포함하는 구동기어부(135a)와 구동기어부(135a)와 맞물려 회전 가능하게 본체(131)에 지지되는 종동기어부(135b)를 포함한다.The rotation driving unit 135 includes a power generating member (not shown) supported by the main body 131 and including a motor for providing a rotational force to the main body 131, and a driving gear for transmitting power generated in the power generating unit And a longitudinal synchronous fisher 135b which is rotatably supported by the main body 131 in engagement with the drive gear 135a including the drive gear 135a.

그리고, 회전하는 구동기어부(135a)외 종동기어부(135b)에 사용자가 다칠 수 있으므로 이러한 회전 부위 상측을 덮을 수 있고 사용자의 안전을 담보할 수 있는 미도시된 커버부재에 사용자 탑승조정부(137)가 결합되는 것이 바람직하다.Since the user may be hurt by the rotating drive unit 135a and the follower unit 135b, the user boarding adjustment unit 137 may be mounted on a cover member, which may cover the top of the rotation unit, .

또한, 사용자가 탑승할 수 있는 시뮬레이터(130)와 시뮬레이터(130)에서 형성된 화면의 표적을 겨누는 등의 다양한 작업을 할 수 있도록 다양한 형태, 형상, 구조로 마련된 사용자 탑승조정부(137)가 본체(131)에 지지되어 있다.A user boarding adjustment unit 137 provided in various forms, shapes, and structures for performing various tasks such as pointing a target of a screen formed in the simulator 130 and a simulator 130 capable of boarding a user, .

시뮬레이터(130)는 통상의 6축 이동인 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 운동을 독립적으로 또는 이들 이동이 복합적으로 병진적으로 이루어지도록 형성되어 있다. 이러한 6축 이동 이외에도 본 발명에 따른 시뮬레이터(130)는 구조물(195)에 대하여 시뮬레이터(130)가 회전 이동할 수 있는 회전 구동부(135)를 구비하고 있다. 이에, 종래기술의 시뮬레이터(130)보다 효과적으로 4D 효과를 제공할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 360도 방향으로 구비되어 있는 스크린(110)에 형성된 화상을 효과적으로 활용할 수 있도록 시뮬레이터(130)가 6축 이동 가능할 뿐만 아니라 6축 이동 가능하면서 구조물(195)에 대하여 360도 회전 및 회전 이동 가능한 회전 구동부(135)를 구비하고 있다.The simulator 130 can be used to perform the six-axis movement of the roll, the pitch, the yaw, the serge, the sway, and the heave motion independently or in combination. So as to be formed in a translational manner. In addition to the six-axis movement, the simulator 130 according to the present invention includes a rotation driving unit 135 that allows the simulator 130 to rotate with respect to the structure 195. Therefore, the 4D effect can be more effectively provided than the simulator 130 of the related art. That is, according to the present invention, the simulator 130 is not only movable in six axes but also movable in six axes so as to utilize an image formed on the screen 110 provided in a 360-degree direction, And a rotation drive section 135 that is rotatably movable.

또한, 본 발명의 시뮬레이터(130)에서는 하측에 6축 구동부(133)가 결합된 본체(131)의 상측에 본체(131)에 대하여 사용자 탑승구동부(137)를 회전시킬 수 있는 회전 구동부(135)가 배치되어 종래기술에 비하여 회전 구동부(135)가 회전시키는 구성이 적다. 이에, 회전 구동부(135)가 본체(131)와 6축 구동부(133)를 회전시키는 종래기술에 비하여 회전시키는 부분이 적어 그 구조가 간단하고 경제적인 비용을 절감할 수 있다.The simulator 130 of the present invention further includes a rotation driving unit 135 for rotating the user's boarding drive unit 137 with respect to the main body 131 at an upper side of the main body 131 coupled with the six- So that the rotation driving unit 135 rotates less than in the prior art. Accordingly, the rotation of the main body 131 and the six-axis driving part 133 is less than that of the prior art in which the rotation driving part 135 rotates, so that the structure is simple and economical.

화상형성장치(150)는 스크린(110)에 화상을 형성한다. 360도 스크린(110)에 화상을 형성할 수 있도록 화상형성장치(150)는 360도의 화상을 분할하여 구획하도록 제어부(190)에서 제어한다. 화상형성장치(150)는 360도 스크린(110)의 상하로 화상을 형성할 수 있도록 화상이 왜곡되지 않도록 화상을 360도 화상을 형성한다.The image forming apparatus 150 forms an image on the screen 110. The image forming apparatus 150 controls the control unit 190 to divide and divide the image of 360 degrees so that an image can be formed on the 360 degree screen 110. [ The image forming apparatus 150 forms a 360-degree image so that the image is not distorted so that an image can be formed above and below the 360-degree screen 110.

화상형성장치(150)는 프로젝터와 같은 장치를 포함하며, 그 이외에 다양한 장치를 포함한다.The image forming apparatus 150 includes a device such as a projector, and includes various other devices.

음향효과장치(170)효과장치(170)는 게임, 가상 현실, 가상 교육 시뮬레이션을 하는 경우 사용자에게 화면 등과 연계된 효과음, 소리, 음악 등을 제공할 수 있다. 음향효과장치(170)는 스크린(110), 시뮬레이터(130)의 작동과 연계되어 제어부(190)에서 효과음, 소리 등을 제공하도록 제어한다.Sound Effects Apparatus 170 The effect apparatus 170 can provide a sound effect, sound, music, and the like associated with a screen to a user in a game, a virtual reality, and a virtual education simulation. The sound effect apparatus 170 controls the controller 190 to provide an effect sound, a sound, and the like in connection with the operation of the screen 110 and the simulator 130.

그리고, 미설명된 참조번호 ‘197’은 게임 등에서 실제적인 효과를 더 증대시키기 위하여 사용자가 시뮬레이터(130)에서 탑승하지 않고 구조물(195)에서 은폐 내지 엄폐를 하기 위한 구조물의 일예를 도시한 것이다.Reference numeral 197 denotes an example of a structure for allowing the user to conceal or cover the structure 195 without being aboard the simulator 130 in order to further increase the actual effect in a game or the like.

이러한 3차원 시뮬레이션 장치(100)의 일실시예에 대하여 도 5와 같은 사격 게임에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The shooting game as shown in FIG. 5 will be described in detail with respect to an embodiment of the three-dimensional simulation apparatus 100 as follows.

우선 사용자가 탑승장치인 3차원 시뮬레이션 장치(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 프로젝터와 같이 투사된 광에 의하여 화상을 형성하는 스크린(110)과, 사용자가 탑승하여 바닥에 대하여 이동할 수 있는 시뮬레이터(130)를 포함하고 스크린(110)은 360도로 시뮬레이터(130)를 둘러 싸고 있으며 스크린(110)에는 시뮬레이터(130)에 사용자가 사격을 할 수 있는 다양한 목표물이 화상이 형성된다. 이러한 스크린(110)은 사용자의 시뮬레이터(130)에서 조정할 수 있는 미도시된 조정부에서 조절하는 방향인 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 그리고 시뮬레이터(130)가 바닥에 대하여 회전할 수 있는 방향으로 설정할 수 있다. 시뮬레이터(130)가 바닥에 대하여 회전(Yaw 운동)할 수도 있어 즉, 화면은 이동하지 않으면서 시뮬레이터(130)의 방향에 따라 화면이 사실적으로 다양한 방향으로 이동할 수 있어 사용자에게 보다 현실감있는 화면을 제공할 수 있다.First, as shown in FIG. 5, the 3D simulation apparatus 100, which is a boarding device, includes a screen 110 for forming an image by projected light, such as a projector, And the screen 110 surrounds the 360 degree simulator 130 and the screen 110 forms images of various targets that the user can shoot in the simulator 130. [ The screen 110 may include a roll, a pitch, a yaw, a serge, a sway, a sway, and the like, which are directions to be adjusted by an unillustrated adjustment section adjustable in the user's simulator 130. [ Heave and the simulator 130 can be set in a direction in which they can rotate with respect to the floor. The simulator 130 can be rotated (Yaw motion) with respect to the floor. That is, the screen can be moved in various directions according to the direction of the simulator 130 without moving the screen, thereby providing a more realistic screen to the user can do.

또한, 3차원 시뮬레이션 장치(100)의 다른 실시예에 대하여 도 6 및 도 7과 같은 유적지 가상여행 및 항해 가상연습에 대하여 개략적으로 도시되어 있다.Further, another embodiment of the three-dimensional simulation apparatus 100 is schematically illustrated with respect to the virtual tour of the historical places and the virtual practice of the sails as shown in Figs. 6 and 7. Fig.

즉, 사용자는 시뮬레이터(130)에 탑승하여 작동을 하게 되면 화면이 이동하는 대로 시뮬레이터(130)가 이동을 하게 된다. 화면의 우측으로 이동하거나 좌측으로 이동하거나 하는 것은 이미 프로그램화되어 있는 대로 화면과 시뮬레이터(130)의 작동대로 움직일 수 있다.That is, when the user is aboard the simulator 130 and operates, the simulator 130 moves as the screen moves. Moving to the right or to the left of the screen can be done by operation of the screen and the simulator 130 as already programmed.

그리고, 도 7의 경우에는 선택하거나 별도로 정해진 프로그램으로 또는 실제로 운항을 하고 있는 배와 실시간으로 정보를 교환하면서 제어부(190)의 제어에 따라 스크린(110)에 화상이 형성될 수 있다.In the case of FIG. 7, an image may be formed on the screen 110 under the control of the control unit 190 while exchanging information in real time with a ship selected or programmed separately or actually operating.

따라서, 본 발명에 따르면, 하나의 장치로 다양한 분야에 적용을 할 수 있으며, 3D를 넘어서 4D 효과를 간단하고 편리하게 제공할 수 있고, 실제에 가까워 현실감 내지 사실감을 극대화시키고 흥미를 유발시킬 수 있는 3차원 시뮬레이션 장치를 제공할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to apply the present invention to various fields with one device, to provide a 4D effect beyond 3D in a simple and convenient manner, to maximize reality and realism, A three-dimensional simulation apparatus can be provided.

또한, 화면이 사용자를 둘러싸고 있어 사용자가 보는 방향 이외에서 화상이 제공되어 제공된 화상에 집중할 수 있어 집중력과 몰입감을 향상시킬 수 있는 3차원 시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a three-dimensional simulation apparatus capable of enhancing concentration and immersion by being able to concentrate on a provided image by providing an image in a direction other than the direction in which the user views the screen.

여기서, 본 발명의 여러 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention. will be. The scope of the invention will be determined by the appended claims and their equivalents.

100 : 3차원 시뮬레이션 장치 110 : 스크린
113 : 화상 130 : 시뮬레이터
131 : 본체 133 : 6축 구동부
135 : 회전 구동부 135a : 구동기어부
135b : 종동 기어부 137 : 사용자 탑승조정부
150 : 화상형성장치 170 : 음향효과장치
190 : 제어부 195 : 구조물100: three-dimensional simulation apparatus 110: screen
113: image 130: simulator
131: main body 133: six-axis driving section
135: rotation driving part 135a:
135b: driven gear portion 137: user boarding adjustment portion
150: image forming apparatus 170: sound effect apparatus
190: control unit 195: structure

Claims (7)

바닥, 벽을 포함하는 구조물에 지지되어 사용자가 탑승하여 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 방향으로 운동 가능한 시뮬레이터와;
상기 시뮬레이터에 탑승한 사용자에게 화상을 제공하는 스크린;을 포함하며,
상기 스크린은 상기 시뮬레이터에 탑승한 사용자가 360도 회전하는 경우에도 화상을 제공 가능하게 마련된 것을 특징으로 하는 3차원 시뮬레이션 장치.A simulator capable of being supported by a structure including a floor and a wall and capable of moving in a roll, pitch, yaw, serge, sway, and heave directions;
And a screen for providing an image to a user aboard the simulator,
Wherein the screen is provided so as to be capable of providing an image even when the user aboard the simulator is rotated 360 degrees. 제1항에 있어서,
상기 스크린은 상기 구조물의 수직방향에 대하여 경사지거나 굴곡진 것을 특징으로 하는 3차원 시뮬레이션 장치.The method according to claim 1,
Wherein the screen is inclined or curved with respect to a vertical direction of the structure. 제2항에 있어서,
상기 스크린은 상기 구조물에서 상측으로 갈수록 중심측을 향하여 점점 가까워지게 형성된 것을 특징으로 하는 3차원 시뮬레이션 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the screen is formed so as to gradually approach the center side toward the upper side of the structure. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 시뮬레이터는 상기 구조물에 대하여 회전하는 것을 특징으로 하는 3차원 시뮬레이션 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the simulator rotates with respect to the structure. 제4항에 있어서,
상기 스크린에는 유명한 국내외의 유적지 또는 장소가 상기 시뮬레이터를 중심으로 360도로 형성되어 있으며 상기 스크린의 화상에 따라 상기 시뮬레이터가 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 운동을 하며, 360도 회전하며 상기 스크린의 화상을 볼 수 있는 3차원 시뮬레이션 장치.5. The method of claim 4,
The simulator has 360 degrees of famous places and places on the screen. The simulator has a function of roll, pitch, yaw, surge, swing, (Sway), and a Heave (Heave) motion. The three-dimensional simulation apparatus rotates 360 degrees and can view an image of the screen. 제4항에 있어서,
상기 스크린에는 사격 게임의 표적이 될 수 있는 장소 또는 가상 공간이 상기 시뮬레이터를 중심으로 360도로 형성되어 있으며 상기 스크린의 화상에 따라 시뮬레이터가 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 운동하며,
사격게임의 표적을 총기를 이용하여 사격할 수 있는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 시뮬레이션 장치.5. The method of claim 4,
The screen may have a place or a virtual space that can be a target of a shooting game at 360 degrees around the simulator, and a simulator may be provided in the form of a roll, a pitch, a yaw, (Serge), Sway (Sway) and Heave (Heave)
And a device capable of firing a target of the shooting game using a firearm. 제4항에 있어서,
상기 시뮬레이터는,
본체와,
일측은 상기 구조물에 지지되고 타측은 상기 본체에 지지되어 상기 본체를 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw), 서지(Serge), 스웨이(Sway), 히브(Heave) 방향으로 운동 가능하게 마련된 6축 구동부와,
상기 6축 구동부를 회전시키지 않으면서 상기 본체를 상기 구조물에 대하여 회전 가능하게 상기 본체에 결합된 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 시뮬레이션 장치.5. The method of claim 4,
The simulator includes:
A main body,
One side is supported by the structure and the other side is supported by the main body so that the main body can move in the direction of roll, pitch, yaw, serge, sway, and heave Axis drive unit,
And a rotation driving unit coupled to the main body so as to be rotatable with respect to the structure without rotating the six-axis driving unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180112270A (en) * 2017-04-03 2018-10-12 고충길 Safety Experience Apparatus using Virtual Reality
WO2020122843A3 (en) * 2018-12-13 2020-07-30 Dof Roboti̇k Sanayi̇ Anoni̇m Şi̇rketi̇ A ship thematic simulation system

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