KR20150028441A

KR20150028441A - 슈팅 게임 시뮬레이터

Info

Publication number: KR20150028441A
Application number: KR20130106978A
Authority: KR
Inventors: 한상진; 한상욱
Original assignee: 주식회사 인큐브
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2015-03-16

Abstract

본 발명은 사용자가 탑승하여 디스플레이에 표시되는 화면을 보면서 조정하여 임무를 완수하거나 대전 게임을 수행하는 슈팅 게임 시뮬레이터에 관한 것으로, 슈팅에 따른 현실감을 증진시킬 수 있으며, 사용자의 헤드 방향에 따라 발사체의 방향이 전환되며 화면이 시프트(shift)되어 표시되므로, 조작이 용이하고 게임에 흥미를 유발할 수 있는 슈팅 게임 시뮬레이터에 관한 것이다.

Description

슈팅 게임 시뮬레이터{SHOOTING GAME SIMULATOR}

본 발명은 슈팅 게임 시뮬레이터에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 사용자가 탑승하여 디스플레이에 표시되는 화면을 보면서 조정하여 임무를 완수하거나 대전 게임을 수행하는 것으로, 슈팅에 따른 현실감을 증진시킬 수 있는 슈팅 게임 시뮬레이터에 관한 것이다.

또한 본 발명은 사용자의 헤드 방향에 따라 발사체의 방향을 전환하면서 화면을 시프트(shift)하여 조작이 용이하고 게임에 흥미를 유발할 수 있는 슈팅 게임 시뮬레이터에 관한 것이다.

슈팅 게임은 총이나 무기를 발사하여 적 또는 장애물 등을 제거하는 게임으로, 초기의 슈팅 게임은 주로 2차원 평면에서 비행선이 등장하는 형태였다. 그 이후에도 슈팅 게임은 주로 아케이드게임의 형태로 다수 등장했다.

이에 더 업그레이드된 슈팅 게임으로, 총을 모방한 발사체를 화면에 표시되는 객체에 조사하여 이루어지는 게임으로 발전하였다가, 컴퓨터의 성능이 발전함에 따라 슈팅 게임 역시 3차원 모션을 활용하게 되었다.

또한 일인칭 대전 게임에서 네트워크를 이용한 그룹 대전 게임으로 발전하였으며, 최근에는 3차원 모션이 가능한 플랫폼(platform)과 결합한 다양한 슈팅 게임이 개발되었다.

한편, 시뮬레이터(simulator)는 복잡한 작동, 환경 및 육안으로 확인할 수 없는 구조 등을 실제 장면과 동일하게 재현하여 보여주는 프로그램 등이 탑재된 장치를 일컫는 것으로, 실물을 사용하여 훈련하는 것이 경제적 또는 실용적으로 곤란한 경우에 도움이 된다.

대표적인 시뮬레이터로 항공기 조종 시뮬레이터가 있다. 이 항공기 조정 시뮬레이터의 조종석은 실물항공기의 조종석과 동일하게 구성되어 실습자가 조종간이나 레버를 움직이면 발동기의 출력이나 보조날개의 각도, 현재의 고도·속도로부터 항공기가 다음 순간 어떻게 움직이는 지를 계산한다. 계산 결과는 조종석의 계기에 나타나며 실습자는 이를 보면서 실제 항공기를 조정하는 것과 동일한 체험을 실습하게 된다.

이를 위해 시뮬레이터는 3차원 모션이 가능한 플랫폼과 결합되어 구성되는데, 가상 현실을 체험하기 위한 시뮬레이터의 하나로 공개특허공보 제10-2004-0048584호에 가상 현실 체감용 모션 시뮬레이터 및 그 제어방법이 기재되었다.

위의 기술은 탑승자가 제2 롤링부재에 탑승하고, 탑승자가 탑승한 후에 안전벨트를 착용하고 또한 도어록을 착용한 후에 제어판넬(또는 퍼스널 컴퓨터의 키보드)에 설치된 각종 제어스위치를 작동시켜서 전원을 인가하고, 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 기억되어 있는 화상 제어신호를 오버헤드 프로젝터에서 받아 스크린에 표출한 영상화면을 관찰함과 동시에, 배경화면에 따른 스피커에서 출력되는 음향을 들으면서 상기 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 설정된 일정 시간동안 상기 퍼스널 컴퓨터의 서버에 미리 저장된 프로그램에 따라 제1 롤링부재를 전후방향으로 360도씩 일정회수 선회시킴과 동시에, 상기 제2 롤링부재를 상기 제1 롤링부재를 중심으로 해서 좌우측 방향으로 360도씩 일정회수 선회시키도록 구성된다.

또한 등록특허공보 제10-0497415호에 수륙양용 장갑차의 시뮬레이터 시스템이 기재되었다.

위 기술은 수륙양용 장갑차의 모의 조종훈련과 사격훈련을 통제하고 제어하는 제1 및 제2 훈련통제용 콘솔과, 음향데이터, 지형데이터, 전투장비의 모델 데이터, 지형 및 실제물과 유사한 이미지 데이터를 생성해서 저장함과 동시에, 상기 제1 및 제2 훈련통제용 콘솔에서 시나리오에 따른 모의 조종훈련과 사격훈련의 제어신호에 따라 저장된 상기 음향데이터, 지형데이터, 전투장비의 모델 데이터, 지형 및 실제물과 유사한 이미지 데이터를 출력하는 동역학 퍼스널 컴퓨터와, 상기 제1 및 제2 훈련통제용 콘솔에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 동역학 퍼스널 컴퓨터에 저장된 상기 음향데이터, 지형데이터, 전투장비의 모델 데이터, 지형 및 실제물과 유사한 이미지 데이터를 받음과 동시에, 상기 제1 및 제2 훈련통제용 콘솔에서 출력되는 제어신호를 받아서 분배하는 신호분배 허브와, 상기 신호분배 허브에서 출력되는 배경화면 신호 및 상기 제1 및 제2 훈련통제용 콘솔에서 출력되는 제어신호를 받아서 조종실을 제어하는 훈련통제용 콘솔 컴퓨터와, 이미지 생성 컴퓨터에서 출력되는 배경화면 신호를 받아서 곡면 스크린에 3차원 영상을 입체적으로 표출시키는 다수의 프로젝터와, 상기 곡면스크린에 표출된 배경화면을 보며 모의 조종훈련하면서 모의 사격훈련하는 모의 장갑차와, 상기 모의 장갑차에 실장되어 상기 모의 장갑차 내ㆍ외부의 모의 조종훈련 및 모의 사격훈련 상황을 CCD카메라에 의해 녹화함과 동시에 재생해서 상기 신호분배 허브에 출력하는 녹화/재생 유닛과, 상기 녹화/재생 유닛에서 출력되는 상기 모의 장갑차 내ㆍ외부의 모의 조종훈련 및 모의 사격훈련 상황을 상기 신호분배 허브를 통해 받아서 곡면 스크린에 비추면서 수륙양용 장갑차의 훈련생을 교육(훈련 강편)하는 제1 및 제2 강평용 퍼스널 컴퓨터와, 제1 및 제2 훈련통제용 콘솔에 설치된 마이크를 통해 각각 지시명령을 받음과 동시에, 상기 모의 장갑차에 탑승한 운전병 및 사수로부터 훈련상황을 보고받는 방송유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 등록특허공보 제10-0950812호에 시뮬레이터가 기재되었다.

위에 기재된 기술은 조종실 케이스에 설치된 조종의자측을 좌우수평회전시키는 기능, 상하기울기회전시키는 기능 및 좌우기울기회전시키는 기능이 구비되어 있되, 조종의자의 하부 일측에 설치된 상하요동축; 상하요동축을 중심으로 지렛대 운동을 하는 지렛대; 지렛대의 일측에 연결되어 상기 조종의자측을 지지하기 위한 지지케이스 및; 지렛대의 타측에 연결된 추를 포함하며, 소정 모터의 동력으로 지렛대를 운동시켜 상기 조종의자측을 상하로 요동시키는 것을 특징으로 한다.

또한 등록특허공보 제10-1198255호에 모션 시뮬레이터가 기재되어 있으며, 이를 도 1에 도시하였다.

위에 기재된 모션 시뮬레이터의 구성은 베이스 프레임(10); 상기 베이스 프레임(10)의 상측에 위치되어, 사용자가 착석하는 의자(1)와 사용자의 조작에 따른 가상 환경을 영상으로 제공하는 모니터(2) 및 가상 환경을 제공하기 위해 사용자가 조작하는 핸들(3)을 지지하는 지지부재(30, 40); 상단이 지지부재의 후단에 롤링 및 피칭 회전 가능하도록 연결되고, 하단이 베이스 프레임(10)의 후단에 피칭 회전 가능하도록 연결되며, 제1구동수단의 동력을 전달하여 지지부재의 후단을 상하 운동시키는 제1링크부(50); 상단이 지지부재의 좌우 양측단에서 롤링 및 피칭회전 가능하도록 각각 연결되고, 하단이 베이스 프레임(10)의 좌우 측단에서 롤링 및 피칭 회전 가능하도록 각각 연결되며, 제2구동수단과 제3구동수단의 동력을 전달하여 지지부재의 좌우 양측을 상하 운동시키는 제2링크부(60)와 제3링크부(70); 양측단이 제1링크부(50)와 베이스 프레임(10)에 피칭 회전 가능하도록 각각 링크 연결되고, 제4구동수단의 동력을 전달하여 제1링크부(50)를 피칭 회전 운동시키는 제4링크부(80)를 포함하여 이루어진다.

그러나 위에 기재된 기술들은 운전(운행)에 따른 시뮬레이터에 적용되는 경우 비교적 흥미를 유발할 수 있으나 슈팅 게임에 적용되는 경우 발포 등에 따른 실제 타격감이 저하되어 현실성이 저감되는 문제점이 발생된다.

이에 더하여, 슈팅 게임에 적용되는 경우 모션체의 이동조정과 발사체의 방향조정에 따른 조작이 복잡하여 게임에 흥미를 저하시키는 요인이 될 수 있다.

공개특허공보 제10-2004-0048584호(2004.06.10.) 등록특허공보 제10-0497415호(2005.06.29.) 등록특허공보 제10-0950812호(2010.01.02.) 등록특허공보 제10-1198255호(2012.11.07.)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 슈팅에 따른 현실감을 증진시킬 수 있는 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 과제는 사용자의 헤드 방향에 따라 발사체의 방향을 전환하면서 화면을 시프트하여 조작이 용이하고 게임에 흥미를 유발할 수 있는 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 슈팅 게임 시뮬레이터는 베이스 플레이트; 베이스 플레이트에 설치되며 회전 및 틸팅의 모션을 수행하는 모션 플레이트; 및 모션 플레이트에 설치되어 슈팅 게임을 수행하는 조정체; 를 포함하는 시뮬레이터로, 조정체는, 조정체의 움직임을 조작하며, 발사체의 슈팅 조작을 수행하는 조정간을 포함하여 구성되며, 조정간의 슈팅 조작에 따라 반응 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명에 따른 슈팅 게임 시뮬레이터는 표시되는 영상에 따라 3차원을 모션을 수행하는 플랫폼에 슈팅시 타격감을 증진시킨 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공할 수 있으므로, 실제 발사체를 발포하는 체감 효과에 따라 현실감 있는 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 헤드의 방향에 따라 발사체의 방향이 전환되므로, 조작이 용이한 것으로 누구나 쉽게 게임을 즐길 수 있는 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공할 수 있다.

도 1은 종래 모션 시뮬레이터의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 슈팅 게임 시뮬레이터의 일실시예에 따른 사시도,
도 3 내지 도 5는 각각 본 발명에 따른 슈팅 게임 시뮬레이터의 일실시예에 따른 평면도, 정면도 및 부분 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 슈팅 게임 시뮬레이터의 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 슈팅 게임 시뮬레이터에서 사용자의 헤드 방향에 따라 발사체의 방향이 전환되는 동작도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 사용자가 탑승하여 디스플레이에 표시되는 화면을 보면서 조정하여 임무를 완수하거나 대전 게임을 수행하는 것으로, 슈팅에 따른 현실감을 증진시킬 수 있으며, 사용자의 헤드 방향에 따라 발사체의 방향을 전환하면서 화면을 시프트하여 조작이 용이하고 게임에 흥미를 유발할 수 있는 슈팅 게임 시뮬레이터에 관한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 슈팅 게임 시뮬레이터의 일실시예에 따른 사시도이며, 도 3 내지 도 5는 각각 본 발명에 따른 슈팅 게임 시뮬레이터의 일실시예에 따른 평면도, 정면도 및 부분 단면도를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 슈팅 게임 시뮬레이터는 베이스 플레이트(100), 모션 플레이트(200) 및 조정체(300)를 포함하여 구성된다.

베이스 플레이트(100)는 기저부에 해당되는 것으로, 동력을 제공받아 구동되는 복수의 구동수단이 구비된다. 이때 복수의 구동수단은 모터, 기어, 실린더 및 액추에이터 등을 포함하여 구성될 수 있다.

모션 플레이트(200)는 베이스 플레이트(100)의 상부에 설치되어 베이스 플레이트(100)에 구비된 구동수단에 의해 회전 및 틸팅 동작을 수행한다.

좌표상의 좌우축을 x축, 전후축을 y축 및 x축과 y축의 중심에서 높이를 z축이라 하였을 경우, 회전은 z축을 중심으로 방향이 전환되는 것을 말하며, 틸팅은 x축 또는 y축으로 기우는 것을 의미한다.

즉, 베이스 플레이트(100)에 구비된 구동수단에 의해 모션 플레이트(200)는 회전 및 틸팅 동작이 이루어짐에 따라 좌우회전, 상하회전 및 좌우 기울기 회전이 가능하게 구성된다.

이때, 모션 플레이트는 설계 구성에 따라 승강 동작이 포함될 수 있다. 승강 동작은 z축을 중심으로 높낮이가 가변되는 것을 의미한다.

베이스 플레이트(100)에 설치되어 다양한 모션을 수행하는 모션 플레이트(200)는 모터의 회전 및 액추에이터 등의 길이 변화에 따라 다양하게 구성될 수 있는 것으로, 공지된 기술을 채용하여 구성될 수 있다.

조정체(300)는 모션 플레이트(200)에 설치되어 슈팅 게임을 수행하는 것으로, 이를 첨부된 도면의 도 2 내지 도 6을 통하여 설명한다.

첨부된 도면에 따르면, 조정체(300)는 의자(310), 발사체(320), 조정간(330) 및 디스플레이(340)를 포함한다.

또한 음향을 출력하는 음향장치(350) 및 바람을 일으키는 블로어(360, blower) 등이 포함되어 구성되며, 설계 조건에 따라 안개를 발생시키는 안개발생장치(370) 및 특수 상황에서 냄새를 발생시키는 냄새발생장치(380) 등이 더 포함될 수 있다.

또한 유료 사용에 따른 현금인식장치(390) 등이 설치되어 현금 투입에 따라 슈팅 게임의 시간이 제한되도록 구성될 수 있다.

의자(310)는 사용자가 착석하는 부분으로, 사용자의 키 및 체격에 맞게 조절가능하게 구성될 수 있으며, 모션 플레이트(200)의 동작에 따라 이탈되지 않도록 안전밸트 등이 구비될 수 있다.

발사체(320)는 슈팅 조작에 따라 슈팅 동작을 수행하는 것으로, 조정체(300)에 구성되어 가상의 포탄 또는 총알을 발사하는 장치이다.

여기서 슈팅 동작은 발사체(320)의 종류에 따라 발사 동작을 의미하는 것으로 다양하게 구성될 수 있다.

예를 들어, 시뮬레이션되는 게임이 탱크 시뮬레이션 게임으로 구성되는 경우, 발사체는 포(cannon, 321), 기관총 또는 벌컨포(vulcan砲, 322) 등으로 구성될 수 있으며, 비행 시뮬레이션 경우, 미사일 및 벌컨포(vulcan砲) 등으로 구성될 수 있고, 해저에서 이루어지는 수중 시뮬레이션인 경우에는 어뢰 발사체 등으로 구성될 수 있다.

따라서 발사체가 포로 구성되는 경우, 슈팅 동작은 포가 소정의 거리 만큼 뒤로 밀렸다가 제 위치로 복귀하는 동작 또는 벌컨포로 구성되는 총열이 회전하는 동작 등으로 구현될 수 있다.

이러한 발사체(320)는 슈팅 조작에 따라 슈팅 동작을 수행하는데, 이 슈팅 동작은 조정체(300)에 전달되어 다양한 반응 동작을 수행한다.

반응 동작은 포를 발포(슈팅) 조작에 따라 반동을 전달하는 반동 동작 또는 벌컨포를 발사(슈팅) 조작에 따라 진동 동작 등을 의미한다.

실제로 포를 발사하게 되면 순간적인 블로우백(blowback)이 발생되는 데, 이는 조정체(300)에 적용된다. 즉, 포(321)를 발사하는 조작에 따라 조정체(300)는 순간적으로 뒤로 밀렸다가 초기 위치로 복귀하도록 하는 반동 동작을 수행한다.

또한 벌컨포(322)는 6개의 총신이 회전하면 탄알을 속사하는 기관총으로, 벌컨포의 실제 동작은 진동이 주를 이룬다. 따라서 벌컨포를 발사하는 조작에 따라 조정체(300)는 진동 동작을 수행하도록 구성된다.

설계 조건에 따라 조정체(300)의 의자(310)에 반응 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

즉, 포를 발포함에 따라 의자(310)가 순간적으로 뒤로 밀렸다가 초기 위치로 복귀하도록 하는 반동 동작을 수행하도록 구성된다. 또한 벌컨포를 발사하는 조작에 따라 의자(310)는 진동 동작 등을 수행하도록 구성된다.

이러한 반응 동작은 조정체 (300) 및 의자(310)에 별도로 적용되거나 각각 적용될 수 있다.

예를 들어, 반응 동작은 의자(310)를 포함한 조정체(300)에서 수행되도록 구성되거나 의자(310)에서만 수행되도록 구성될 수 있으며, 조정체(300)와 의자(310)에서 동시에 복합적으로 수행되도록 구성될 수 있다.

이에, 포 또는 벌컨포를 발사하는 실제감을 사용자에게 전달할 수 있어 실제로 포 또는 벌컨포를 발포하는 현실감을 제공할 수 있다.

조정체(300)는 위에 같이 다양한 반응 동작을 수행함으로써 슈팅 게임의 체감 효과에 따라 현실감 있는 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공할 수 있는 효과가 있다.

여기서 발사체(320)는 첨부된 도면의 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 조정체(300)의 좌 우측에 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 설계조건에 따라 전방에 단일 구성으로 구비될 수 있다.

조정간(330)은 조정체(300)의 디스플레이되는 움직임을 조작 제어하며, 발사체(320)의 슈팅 조작을 수행하는 것으로, 의자(310)의 전방에 설치된다.

이때, 발사체(320)의 슈팅 조작은 슈팅 버튼에 의해서 구성될 수 있다.

도 5에 보인 바와 같이, 조정간(330)은 하측에서 상측으로 돌출되며 손잡이 형태로 구성될 수 있으나, 설계조건에 따라 자동차의 핸들 형태로도 구성될 수 있음은 물론이다. 또한 첨부된 도면에는 도시하지 않았으나, 발로 조작되는 다양한 페달(pedal)이 구성될 수 있다.

조정간(330)의 슈팅 조작(격발)은 발사체(320)의 슈팅 동작을 수행하는 데이터로 활용된다. 예를 들어 조정간(330)의 슈팅 조작인 슈팅 버튼을 조작하는 것으로, 발사체(320)는 슈팅 동작과 조정체(300)의 반응 동작이 이루어진다.

또한 조정간(330)의 슈팅 조작은 음향장치(350), 블로어(360), 안개발생장치(370) 및 냄새발생장치(380)와 연계되어 각각의 장치들을 동작시킨다.

즉, 조정간(330)의 슈팅 조작에 따라 포가 발사(발포)되면, 블로어(360)를 동작하여 바람을 일으키거나 안개발생장치(370)를 동작하여 연기 효과를 창출할 수 있으며, 냄새발생장치(380)를 동작시켜 특정 냄새를 발산하도록 구성될 수 있다.

또한 조정간(330)의 설정에 따라 단발 및 연발의 슈팅 조작이 가능하게 구성될 수 있다.

이러한 슈팅 조작은 조정체(300)에 전달되어 현실감 있는 슈팅 게임으로 진행되므로, 슈팅 게임의 실제감을 제공하기에 충분하다. 따라서 3D 모션에 격발에 의한 반응 동작 및 슈팅 조작에 의한 다양한 효과를 발생시킴으로, 4D 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공할 수 있다.

디스플레이(340)는 의자(310)의 전면부에 위치하여 조정간(330)의 조작에 따른 영상이 표시된다.

이때, 표시되는 영상은 2D 또는 3D 영상으로 구성될 수 있으며, 3D 영상이 표시되는 경우, 사용자는 도 5에 도시된 바와 같이, 3D 안경(341)을 착용하여 슈팅 게임을 즐길 수 있다.

또한 디스플레이(340)는 사용자가 전면 및 측면 등의 영상을 볼 수 있도록 복수 개로 구성될 수 있다. 또는 설계조건에 따라 플랙시블 디스플레이로 구성될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 따른 슈팅 게임 시뮬레이터는 디스플레이(340)에 표시되는 영상이 사용자의 헤드 방향과 동기화되어 표시된다. 또한 발사체(320)의 발포(발사) 방향도 사용자의 헤드(head) 방향과 동기화되어 전환된다.

이를 위해서, 사용자의 헤드 방향을 검출하기 위한 구성이 마련된다.

사용자의 헤드 방향을 검출하기 방법으로는, 페이스 트래킹(Face tracking) 및 적외선 트래킹(IR tracking) 방법 등으로 구성될 수 있다.

페이스 트레킹은 얼굴 검출 기술과 얼굴 특장점 추출 기술을 확장하여 얼굴을 검출한 후, 검출된 얼굴을 3차원 정보로 추출하여 얼굴의 변화와 얼굴의 3차원 좌표를 값을 추적하는 방법으로 헤드 방향을 추출하는 방법이다.

페이스 트레킹에서 주로 사용되는 알고리즘으로는 객체의 특징값에 따라 움직임, 모양 및 색 정보를 사용된다.

움직임 알고리즘을 이용한 방법은 이동 물체의 고유 움직임으로 규정하고 이를 추적하는 방법으로, 규칙적인 움직임을 갖는 물체에 대해 좋은 결과값을 도출할 수 있다. 그러나 추적 대상이 정지해 있거나 부분적이 움직임에 대해서는 적용하는 데 한계가 있다.

모양 알고리즘을 이용한 방법은 객체의 윤곽선 정보를 이용하여 윤곽선을 추출하여 객체를 추적하는 것이다.

색 알고리즘을 이용한 방법은 추적 대상의 색 정보를 예측하여 미리 색 모델을 구성하고 색 모델에 따른 유사한 색을 가지는 영역을 검색하는 것으로 객체를 추적한다.

적외선 트래킹은 도 5에 도시된 바와 같이, 적외선 카메라(345)와 반사체(346)를 이용한 것으로, 적외선을 발산하는 적외선 카메라(345)와 사용자의 헤드에 부착 설치되어 적외선 카메라(345)로부터 발산되는 적외선을 다시 적외선 카메라(345)로 반사시키는 반사체(346)로 구성된다.

이에 반사체(346)에서 반사된 적외선은 다시 적외선 카메라(345)로 입사되는데, 적외선 카메라(345)에 입사되는 적외선의 양 및 방향에 따라 헤드 방향을 추적한다.

이 적외선 트래킹을 이용하는 경우, 반사체(346)는 3D 안경(341)에 부착 설치되어 구성될 수 있다.

이외에도 HMD(head mount display)를 통한 헤드 트래킹 및 안구 운동을 분석하여 추적하는 아이 트래킹(Eye tracking) 등이 있으나, HMD의 경우 사용자의 머리에 디스플레이 장치를 씌워야 하는 불편함이 있으며, 아이 트래킹은 컴퓨터의 마우스나 키보드 등의 입력 장치들에 적용하여 빠른 입력을 수행할 수 있는 장점이 있으나 슈팅 게임 시뮬레이터에 적용하기에는 실제감이 다소 저하되는 단점이 있다.

반사체(346)를 이용한 적외선 트래킹도 사용자의 몸(머리)에 반사체(346)를 착용해야하는 문제점이 있다. 즉, 사용자의 몸에 반사체(346)가 설치 고정해야 하므로 사용자가 몸을 움직이는데 불편함을 느낄 수 있으며, 자연스러운 움직임을 방해할 수 있는 단점이 있다.

따라서 사용자의 몸에 별도의 부착되는 장치 없이 적외선 트래킹을 통해 사용자의 헤드 방향을 검출할 수 있는 구성이 요구된다.

이에, 사용자의 헤드 방향 검출은 적외선(Infrared Ray) 및 센서를 통해 헤드의 움직임 및 외곽선을 추적하여 헤드 영상을 획득하고 이를 분석하여 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

즉, 적외선을 발산하고 물체(헤드)에서 반사되어 입사되는 적외선을 검출하며, 검출된 적외선을 통해 헤드 방향을 검출할 수 있는 구성으로, RGB Color 카메라, 적외선 LED 및 3D Depth 센서를 포함하는 적외선 트래킹으로 구성될 수 있다.

부연하면, RGB Color 카메라를 통해 촬영된 영상(칼라 이미지 데이터)을 검출하고, 적외선 LED를 통해 발산된 적외선이 사용자의 헤드에 반사되어 입사되는 적외선을 3D Depth 센서에서 검출하여 헤드의 움직임을 추적할 수 있는 구성으로 이루어질 수 있다.

이에 따라 사용자의 몸(헤드)에 별도의 부착 장치 없이도 사용자의 헤드 방향을 검출할 수 있어, 슈팅 게임을 즐기는 데에 불편함을 해소할 수 있다.

더욱이 사용자의 헤드에 부착되는 별도의 장치는 게임을 즐기는 과정에서 시뮬레이터의 동작에 따라 이탈될 수 있는 문제점이 있으나, 이러한 문제점을 개선할 수 있는 장점이 있다.

헤드 방향을 검출할 수 있는 구성으로 상기에서 크게 3가지를 설명하였으나 헤드 방향의 검출은 위에 설명된 각각의 구성을 독립되어 적용되는 것이 아니라 설계조건에 따라 2개 이상의 구성을 복합적으로 적용하여 구성될 수 있다.

예를 들어, 페이스 트래킹과 적외선 트래킹을 동시에 적용하여 사용자의 헤드 방향을 검출할 수 있도록 구성함으로써, 서로의 단점이 보완된 더욱 정밀한 헤드 방향을 검출할 수 있음은 당연하다 할 것이다.

이와 같이, 사용자의 헤드 방향과 동기화되어 발사체(320)의 방향이 전환되며, 화면이 시프트되어 표시되는 과정을 설명한다.

발사체(320)의 방향이 전환되거나 화면이 시프트되어 표시되는 과정은 사용자의 헤드 방향을 검출하는 것으로 이루어진다.

사용자의 헤드 방향에 변화가 발생되면, 이를 검출하여 헤드 방향과 동기화되어 발사체(320)의 방향이 전환된다.

이때, 발사체(320)의 방향 전환은 베이스 플레이트(100)의 구동에 의해 모션 플레이트의 회전 및 틸팅 동작에 따라 조정체(300)가 동작되는 것으로 이루어진다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 조정간(330)을 조작하지 않는 상태에서 사용자의 헤드 방향을 전환하는 것으로, 조정체(300)가 사용자의 헤드 방향에 따라 방향이 전환된다. 일예로 도 7의 (a)와 같이 사용자가 헤드를 좌측으로 돌리면, 조정체(300)도 좌측으로 회전되어 결국 발사체(320)가 좌측으로 회전되며, 도 7의 (b)와 같이 사용자가 헤드를 우측으로 돌리면, 조정체(300)도 우측으로 회전되어 결국 발사체(320)가 우측으로 회전된다. 따라서 사용자는 헤드 방향을 전환하여 타겟(대상 객체)을 바라보는 것만으로도 발사체의 사격 범위에 타겟이 위치되어, 조작이 용이함에 따라 누구나 쉽게 게임을 즐길 수 있다.

또한 디스플레이에 표시되는 화면은 사용자의 헤드 방향에 따라 시프트되어 전환된 화면이 표시된다.

화면이 시프트 전환되어 표시되는 과정은 사용자의 헤드 방향에 변화가 발생되면, 이를 검출하여 헤드 방향과 동기화되어 반대 방향으로 화면이 시프트되어 표시된다.

예를 들면, 사용자의 헤드가 중앙에서 좌측으로 헤드 방향을 돌리면, 화면은 좌에서 우로 화면을 시프트하여 표시된다.

반대로, 사용자의 헤드가 중앙에서 우측으로 헤드 방향을 돌리면, 화면은 우에서 좌로 화면을 시프트하여 표시된다. 마찬가지로 헤드 업(up) 또는 헤드 다운(down)에 대해서도 각각 화면이 다운 또는 업 방향으로 시프트되어 표시된다.

부연하면, 사용자의 헤드가 중앙에서 좌측으로 헤드 방향을 전환하면, 화면은 좌측에서 우측으로 시프트된 화면을 표시하여 좌측의 화면에서 보이지 않던 화면이 보이도록 구성된다.

이와 같은 구성에 따라, 발사체의 방향 전환 및 화면의 표시전환이 사용자의 헤드 방향에 따라 구동되거나 표시되므로, 슈팅 게임을 조작하기가 간편하며 흥미를 유발할 수 있는 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공할 수 있다.

음향장치(350), 블로어(360), 안개발생장치(370) 및 냄새발생장치(380) 등은 표시되는 시뮬레이션과 연계하여 적절한 음향, 바람, 안개 및 냄새 등을 출력하며, 설계 조건에 따라 일부를 생략하여 구성될 수 있다.

특히, 블로어(360)는 조정간(330)의 슈팅 조작시 블로우백(blowback) 현상을 체험할 수 있도록 사용자에게 순간적인 바람을 송풍시키도록 구성될 수 있다.

현금인식장치(390)는 동전 또는 지폐 등의 투입을 감지하여, 투입된 금액에 따라 슈팅 게임 시간을 산출하며, 산출된 시간 동안 슈팅 게임을 즐길 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성된 조정체(300)의 외형에 대해서 설명한다.

조정체(300)는 첨부된 도면의 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 탑승에 따라 외부에서 보이지 않는 함체로 구성될 수 있다.

함체로 구성되는 조정체(300)의 내부에는 의자(310), 발사체(320), 조정간(330), 디스플레이(340), 음향장치(350), 블로어(360), 안개발생장치(370) 및 냄새발생장치(380) 등이 설치되며, 함체에 출입하기 위한 도어(도면에 미표시) 등이 더 포함될 수 있다.

또한 조정체(300)는 모션 플레이트(200)에 설치되는 한 쌍의 프레임(301) 사이에 설치되고, 상하 방향 조정이 프레임(301) 사이에서 이루어지도록 구성될 수 있다.

즉, 프레임(301)과 조정체(300) 사이에 회전축(302)이 설치되고, 회전축(302)에 조정체(300)를 회전시키는 모터(도면에 미표시)를 구비하는 것으로, 사용자의 헤드가 상하 방향의 변화에 따라 조정체(300)가 상하 방향으로 전환되도록 구성된다.

이러한 조정체(300)의 상하 방향의 전환은 베이스 플레이트(100)와 모션 플레이트(200)와 연계하여 동작시키는 경우, 더욱 큰 동작을 수행할 수 있으므로, 실제감을 더욱 증진시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 슈팅 게임 시뮬레이터는 표시되는 영상에 따라 3차원을 모션을 수행하는 플랫폼에 슈팅시 타격감을 증진시킨 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공할 수 있으므로, 실제 발사체를 발포하는 체감 효과에 따라 현실감 있는 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공할 수 있으며, 사용자의 헤드의 방향에 따라 발사체의 방향이 전환되므로, 조작이 용이하여 누구나 쉽게 게임을 즐길 수 있는 슈팅 게임 시뮬레이터를 제공할 수 있다.

한편, 상기에서 도 2 내지 도 7을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 2 내지 도 7의 구성 및 기능에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

100: 베이스 플레이트 200: 모션 플레이트
300: 조정체 301: 프레임
302: 회전축 310: 의자
320: 발사체 321: 포
322: 벌컨포 330: 조정간
340: 디스플레이 341: 3D 안경
345: 적외선 카메라 346: 반사체
350: 블로어 360: 음향장치
370: 안개발생장치 380: 냄새발생장치
390: 현금인식장치

Claims

베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 설치되며 회전 및 틸팅의 모션을 수행하는 모션 플레이트; 및 사용자가 착석하는 의자를 포함하며 상기 모션 플레이트에 설치되어 슈팅 게임을 수행하는 조정체; 를 포함하는 시뮬레이터로,
상기 조정체는,
사용자가 착석하는 의자; 및
상기 조정체의 움직임을 조작하며, 발사체의 슈팅 조작을 수행하는 조정간; 을 포함하여 구성되며, 상기 조정간의 상기 슈팅 조작에 따라 반응 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 슈팅 게임 시뮬레이터.
청구항 1에 있어서,
상기 조정체는,
슈팅 조작에 따라 슈팅 동작을 수행하는 발사체;
상기 조정체의 움직임을 조작하며, 상기 발사체의 슈팅 조작을 수행하는 조정간; 및
상기 조정간의 조작에 따른 영상이 표시되는 디스플레이; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슈팅 게임 시뮬레이터.
청구항 2에 있어서,
상기 디스플레이는,
상기 사용자의 헤드 방향과 동기화되어 표시되는 것을 특징으로 하는 슈팅 게임 시뮬레이터.
청구항 1에 있어서,
상기 발사체는,
상기 사용자의 헤드 방향과 동기화되어 발사 방향이 전환되는 것을 특징으로 하는 슈팅 게임 시뮬레이터.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 사용자의 헤드 방향은,
페이스 트래킹, 적외선 트래킹 또는 이들의 결합된 구성으로 검출되는 것을 특징으로 하는 슈팅 게임 시뮬레이터.
청구항 1에 있어서,
상기 발사체는 포(cannon)를 포함하여 구성되며,
상기 포의 슈팅 조작에 따라 상기 반응 동작은 반동 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 슈팅 게임 시뮬레이터.
청구항 1에 있어서,
상기 발사체는 벌컨(vulcan)포를 포함하여 구성되며,
상기 벌컨포의 슈팅 조작에 따라 상기 반응 동작은 진동 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 슈팅 게임 시뮬레이터.
청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 반응 동작은,
상기 조정체(300)의 의자(310)에 적용되어 수행되는 것을 특징으로 슈팅 게임 시뮬레이터.