KR20190098472A - System and method of virtual reality multi motion simulation using beacon signal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일정 공간에서 비콘 신호를 이용한 다중(집단적) 모션 시뮬레이션 구현 시스템 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 사용자 간의 사용인원 및 거리와 상관없이, 각각의 사용자의 움직임을 비콘 위치 신호에 개개인별로 정확하게 위치를 감지하도록 하여, 사용자의 움직임에 따라 다중 가상 현실 모션시뮬레이션 영상이 컨텐츠의 위치, 움직임속도 등을 정 위치에서 정확하게 움직이도록 하는, 비콘 위치 신호를 이용한 다중(집단적) 가상 현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for implementing a multi (collective) motion simulation using a beacon signal in a specific space. Specifically, regardless of the number of users and the distance between users, each user's movement is accurately recorded on the beacon position signal. A system for implementing a virtual reality motion simulation using a beacon position signal to detect a position so that the multiple virtual reality motion simulation image moves the content position, the speed of motion, etc. accurately from a fixed position according to a user's movement, and It is about a method.
가상현실(Virtual Reality: VR)이란 실제로 존재하지 않은 현실의 물체나 현상을 경험하게 함으로써 현실과 가상을 구별하지 못할 정도로 인위적으로 구성된 현실이라고 할 수 있다. 가상현실은 1960년대부터 개발된 기술로 군사, 항공, 우주 가상체험과 같은 특수 임무를 수행하는 용도로 주로 사용되었다. 2012년에 들어서는 오큘러스 리프트(Oculus Rift)의 등장을 시작으로 구글, 삼성, 소니, HTC 등 대형 IT 기업이 가상현실 시각 기기인 HMD(Head Mounted Display)를 연달아 출시하며 가상현실 기술의 대중화를 맞이하고 있다. 예컨대, 오큘러스 리프트와 같은 HMD는 사용자가 얼굴을 왼쪽으로 회전하면 화면에 디스플레이되는 장면도 왼쪽으로 움직이고, 얼굴을 오른쪽으로 회전하면 화면에 디스플레이되는 장면도 오른쪽으로 움직인다. 즉, HMD 자체가 사용자의 움직임을 인식하고 화면에 반영하는 방식이다.Virtual Reality (VR) is an artificially constructed reality that cannot distinguish between reality and virtual reality by experiencing objects or phenomena of reality that do not actually exist. Virtual reality, a technology developed since the 1960s, was primarily used for special missions such as military, aviation and space virtual experiences. Beginning with the emergence of the Oculus Rift in 2012, large IT companies such as Google, Samsung, Sony, and HTC are continually releasing HMD (Head Mounted Display), a virtual reality visual device, in order to popularize virtual reality technology. Doing. For example, an HMD such as Oculus Rift moves the scene displayed on the screen to the left when the user rotates the face to the left, and moves the scene displayed on the screen to the right when the user rotates the face to the right. That is, the HMD itself recognizes the user's movement and reflects it on the screen.
이처럼 가상현실은 실제 현실은 아니지만 사용자가 현실과 같은 환경을 3차원적인 시각을 통해 경험할 수 있는 것으로, 가상의 공간과 사물을 기반으로 현실 세계만으로는 얻기 어려운 부가적인 체험이나 정보들을 사용자에게 제공할 수 있다. 즉, 가상현실은 사용자로 하여금 3차원으로 이루어진 가상의 환경에 몰입하게 하되, 사용자가 상기 가상의 환경 내에서 실제감 있는 체험을 할 수 있게 한다. 이러한 특징으로 인하여 가상 현실은 게임, 애니메이션 등의 분야뿐만 아니라 다양한 환경에 응용하는 것이 가능하며 특히, 유비쿼터스 환경에 적합한 차세대 디스플레이 기술로서 각광받고 있다.As such, virtual reality is not a real reality, but a user can experience a realistic environment through a three-dimensional perspective. Based on virtual spaces and objects, virtual reality can provide users with additional experiences or information that are difficult to obtain in the real world alone. have. In other words, the virtual reality allows the user to immerse in a virtual environment made of three dimensions, but allows the user to have a realistic experience in the virtual environment. Due to these features, virtual reality can be applied to various environments as well as games, animations, etc., and in particular, has been spotlighted as the next generation display technology suitable for ubiquitous environment.
한편, 최근 상업적으로 HMD의 수요가 증가함에 따라, 관련 가상 현실 장치의 수요 또한 증가하였다. 예컨대, 공개특허공보 제10-2017-0042363호는 종래 증강 및 가상 현실 이미지를 생성하는 시스템에 관한 것으로, 도 1을 참조하면, 라이드(ride) 승객(22, 24, 26, 28)을 수용하도록 구성되며 트랙(18)을 따라 이동되는 라이드 차량(20)과, 상기 라이드 승객(22, 24, 26, 28)에 의해 착용되도록 구성된 전자 고글과, 상기 전자 고글에 통신 가능하게 결합된 컴퓨터 그래픽 생성 시스템을 포함한다. 상기 전자 고글은 카메라 및 디스플레이를 포함한다. 상기 컴퓨터 그래픽 생성 시스템은, 상기 전자 고글의 카메라를 통해 캡처된 이미지 데이터에 기초하여 실세계 환경의 스트리밍 미디어를 생성하고, 상기 실세계 환경의 스트리밍 미디어 상에 중첩된 하나 이상의 가상 증강물을 생성하고, 상기 전자 고글의 디스플레이 상에 표시되도록 하나 이상의 중첩된 가상 증강물과 함께 상기 실세계 환경의 스트리밍 미디어를 전송한다.Meanwhile, as the demand for HMD has recently increased commercially, the demand for related virtual reality devices has also increased. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0042363 relates to a system for generating a conventional augmented and virtual reality image. Referring to FIG. 1, to accommodate a
이러한 종래 기술은 실내 특정된 공간에 IR 카메라를 장착하여 IR CAM 적외선 영상처리 시스템이 체험공간 전역에 고정형으로 배치되어 대상자가 입은 수트에 다수의 적외선 반사 모듈을 부탁하여 카메라에서 발사되는 적외선 반사를 통해 대상의 관절 좌표를 추출하는 방식으로 다수의 값비싼 IR 적외선 영상처리 및 네트워크 장비 및 시스템과 시설비용으로 과다한 비용이 발생되며, 제한된 실내공간에서 활용으로 실외공간 이용이 불가능하며, 적외선 영상처리 기법의 구조적 문제로 대상자와 대상자가 근접한 거리에 있을 경우 동작인식이 불가능한 사각지대가 발생하여 대상인원수가 최대 2~3인으로 제한되는 등 많은 문제점이 있다. This prior art is equipped with an IR camera in a room-specific space, the IR CAM infrared image processing system is fixedly placed throughout the experience space, by applying a plurality of infrared reflection modules to the suit worn by the subject through the infrared reflection emitted from the camera By extracting the joint coordinates of the object, excessive cost is incurred due to many expensive IR infrared image processing and network equipment, system and facility costs, and it is impossible to use outdoor space by utilizing in limited indoor space. As a structural problem, when the subject and the subject are in close proximity to each other, there are many problems such as a blind spot where motion recognition is impossible and the number of the target persons is limited to a maximum of two or three.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 각각의 사용자의 움직임을 개개인별로 정확하게 감지하도록 하여, 사용자의 움직임에 따라 가상 현실 영상에 중첩되는 컨텐츠가 정 위치에서 정확하게 움직이도록 하는 비콘 신호를 이용한 다중(집단적) 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-described problem, by using a beacon signal to accurately detect the movement of each user for each individual, so that the content superimposed on the virtual reality image in accordance with the user's movement to move accurately in the right position Its purpose is to provide a (collective) virtual reality motion simulation implementation system and method.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템은 가상 현실 영상 및 상기 가상 현실 영상에 중첩되는 컨텐츠가 표시되는 디스플레이부; 사용자의 신체에 장착되며 사용자의 움직임에 따른 움직임 신호를 생성하는 모션센서; 사용자의 신체에 장착되며 주기적으로 비콘 신호를 송신하는 비콘송신부; 상기 비콘송신부로부터 비콘 신호를 수신받는 비콘수신부; 및 상기 모션센서로부터 움직임 신호를 전달받고, 상기 비콘수신부로부터 비콘 신호를 전달받는 통신부와, 상기 통신부로부터 전달받은 움직임 신호 및 비콘 신호를 이용하여 사용자의 신체의 움직임 정보 및 사용자의 위치 정보를 산출하는 제어부와, 상기 제어부가 산출한 움직임 정보 및 위치 정보를 상기 컨텐츠에 정합시키는 정보정합부를 갖는 서버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a system for implementing a multiple virtual reality motion simulation using a beacon signal according to the present invention includes: a display unit displaying a virtual reality image and contents superimposed on the virtual reality image; A motion sensor mounted on the user's body and generating a motion signal according to the user's movement; A beacon transmitter mounted on a user's body and periodically transmitting a beacon signal; A beacon receiver receiving a beacon signal from the beacon transmitter; And receiving a motion signal from the motion sensor, calculating a motion information of the user's body and the location information of the user using a communication unit receiving the beacon signal from the beacon receiving unit, and a motion signal and the beacon signal received from the communication unit. And a server having a control unit and an information matching unit for matching the motion information and the position information calculated by the control unit to the contents.
또한, 상기 모션센서는 사용자의 머리, 팔, 다리 및 배 중에서 선택되는 어느 하나 이상에 착용되는 것을 특징으로 한다.In addition, the motion sensor is characterized in that it is worn on any one or more selected from the user's head, arms, legs and stomach.
또한, 상기 비콘송신부는 사용자의 머리 또는 어깨에 착용되는 것을 특징으로 한다.In addition, the beacon transmitter is characterized in that worn on the head or shoulder of the user.
또한, 상기 비콘수신부는 복수 개로 구성되되 실내에 분산 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the beacon receiving unit is composed of a plurality of it is characterized in that the dispersed installation in the room.
또한, 상기 모션센서는, 위치 센서, 자이로 센서, 가속도 센서 및 지자기 센서 중에서 선택되는 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.The motion sensor may include any one selected from a position sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, and a geomagnetic sensor.
또한, 상기 제어부는 상기 비콘수신부가 수신한 비콘 신호의 세기를 이용하여 상기 비콘송신부와 상기 비콘수신부 간의 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.The controller may calculate position information between the beacon transmitter and the beacon receiver using the strength of the beacon signal received by the beacon receiver.
또한, 상기 정보정합부는 상기 제어부가 산출한 움직임 정보 및 위치 정보에 따라 상기 가상 현실 영상의 3차원 뷰(view)가 변하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The information matching unit may control the 3D view of the virtual reality image to be changed according to the motion information and the position information calculated by the controller.
또한, 상기 정보정합부는, 상기 제어부가 산출한 움직임 정보를 이용하여 상기 컨텐츠의 움직임을 제어하고, 상기 제어부가 산출한 위치 정보를 이용하여 상기 가상 현실 영상 하에서 상기 컨텐츠의 위치를 이동시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The information matching unit may be configured to control the movement of the content using the motion information calculated by the controller, and to move the location of the content under the virtual reality image using the location information calculated by the controller. It is characterized by.
또한, 사용자의 조작에 의하여 조작신호를 생성하는 조작부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 조작신호를 이용하여 사용자의 위치 정보를 산출하고, 상기 정보정합부는 상기 제어부가 산출한 위치 정보를 상기 컨텐츠에 정합시키는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include an operation unit configured to generate an operation signal by a user's operation, wherein the control unit calculates the position information of the user using the operation signal, and the information matching unit stores the position information calculated by the control unit on the content. It is characterized by matching.
또한, 본 발명에 따른 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 방법은 디스플레이부에 가상 현실 영상 및 상기 가상 현실 영상에 중첩되는 컨텐츠가 표시되는 표시 과정; 사용자의 신체에 장착된 모션센서가 사용자의 움직임에 따른 움직임 신호를 생성하는 움직임 생성 과정; 사용자의 신체에 장착된 비콘송신부가 주기적으로 비콘 신호를 송신하는 비콘 신호 송신 과정; 비콘수신부가 상기 비콘송신부로부터 비콘 신호를 수신받는 비콘 신호 수신 과정; 서버의 통신부가 상기 모션센서로부터 움직임 신호를 전달받고, 상기 비콘수신부로부터 비콘 신호를 전달받는 전달 과정; 상기 서버의 제어부가 상기 통신부로부터 전달받은 움직임 신호 및 비콘 신호를 이용하여 사용자의 신체의 움직임 정보 및 사용자의 위치 정보를 산출하는 산출 과정; 및 상기 서버의 정보정합부가 상기 제어부가 산출한 움직임 정보 및 위치 정보를 상기 컨텐츠에 정합시키는 정합 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for implementing multiple virtual reality motion simulation using a beacon signal according to the present invention includes a display process of displaying a virtual reality image and the content overlapping the virtual reality image on a display unit; A motion generation process in which a motion sensor mounted on a user's body generates a motion signal according to the user's movement; A beacon signal transmission process of periodically transmitting a beacon signal to a beacon transmitter mounted to a user's body; A beacon signal receiving step of receiving a beacon signal from the beacon receiving unit by the beacon receiving unit; A transmission process of the communication unit of the server receiving the motion signal from the motion sensor and receiving the beacon signal from the beacon receiving unit; A calculation step of calculating, by the controller of the server, motion information of the user's body and location information of the user using the motion signal and the beacon signal received from the communication unit; And a matching process of matching the motion information and the position information calculated by the controller to the contents.
또한, 상기 산출 과정에서, 상기 제어부는 상기 비콘수신부가 수신한 비콘 신호의 세기를 이용하여 상기 비콘송신부와 상기 비콘수신부 간의 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.In the calculating process, the controller may calculate position information between the beacon transmitter and the beacon receiver by using the strength of the beacon signal received by the beacon receiver.
또한, 상기 정합 과정에서, 상기 정보정합부는 상기 제어부가 산출한 움직임 정보 및 위치 정보에 따라 상기 가상 현실 영상의 3차원 뷰(view)가 변하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The information matching unit may control the 3D view of the virtual reality image to change according to the motion information and the position information calculated by the controller.
또한, 상기 정합 과정에서, 상기 정보정합부는, 상기 제어부가 산출한 움직임 정보를 이용하여 상기 컨텐츠의 움직임을 제어하고, 상기 제어부가 산출한 위치 정보를 이용하여 상기 가상 현실 영상 하에서 상기 컨텐츠의 위치를 이동시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In the matching process, the information matching unit controls the movement of the content by using the motion information calculated by the controller, and uses the position information calculated by the controller to adjust the location of the content under the virtual reality image. It characterized in that the control to move.
또한, 상기 정합 과정 이후, 상기 제어부는 조작부로부터 조작신호를 전달받는 경우, 상기 제어부는 상기 조작신호를 이용하여 사용자의 위치 정보를 산출하고, 상기 정보정합부는 상기 제어부가 산출한 위치 정보를 상기 컨텐츠에 정합시키는 것을 특징으로 한다.Further, after the matching process, when the control unit receives an operation signal from the operation unit, the control unit calculates the position information of the user using the operation signal, and the information matching unit uses the position information calculated by the control unit to the content. It is characterized by matching to.
본 발명은 비콘 신호를 이용하여 사용자의 현재 위치를 정확하게 감지함으로써, 사용자들 간의 거리와 상관없이, 각각의 사용자의 움직임을 개개인별로 정확하게 산출하도록 하고, 산출된 사용자의 움직임에 따라 가상 현실 영상에 중첩되는 컨텐츠가 실시간으로 정 위치에서 정확하게 움직이도록 하는 효과가 있다.The present invention accurately detects a user's current location using a beacon signal, so that each user's movements can be accurately calculated for each individual regardless of the distance between users, and superimposed on the virtual reality image according to the calculated user's movements. There is an effect that the content to be precisely moved in place in real time.
도 1은 종래 증강 및 가상 현실 이미지를 생성하는 시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템을 설명하기 위하여 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템의 비콘송신부와 비콘수신부를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템의 디스플레이부에 중첩되는 컨텐츠를 표시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 방법을 설명하기 위하여 도시한 순서도이다.1 is a diagram illustrating a system for generating a conventional augmented and virtual reality image.
2 is a block diagram illustrating a multiple virtual reality motion simulation implementation system using a beacon signal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a beacon transmitter and a beacon receiver of a virtual reality motion simulation implementation system using a beacon signal according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating contents superimposed on a display unit of a multiple virtual reality motion simulation implementing system using a beacon signal according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of implementing a multiple virtual reality motion simulation using a beacon signal according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다.The present invention can be embodied in many other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the embodiments of the present invention are merely examples in all respects and should not be interpreted limitedly.
제 1 , 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "comprise", "comprise", "have", and the like are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification. Or other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof in any way should not be excluded in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. .
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템을 설명하기 위하여 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템의 비콘송신부와 비콘수신부를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템의 디스플레이부에 중첩되는 컨텐츠를 표시한 도면이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a system for implementing a virtual reality motion simulation using a beacon signal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of a multiple virtual reality motion simulation using a beacon signal according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a beacon transmitter and a beacon receiver of an implementation system, and FIG. 4 is a diagram illustrating contents superimposed on a display unit of a multiple virtual reality motion simulation implementation system using a beacon signal according to an embodiment of the present invention. Drawing.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템은 디스플레이부(100), 모션센서(110), 비콘송신부(120), 비콘수신부(130), 조작부(140) 및 서버(200)를 포함한다.2 to 4, the multi-reality virtual reality simulation system using the beacon signal according to an embodiment of the present invention is a
디스플레이부(100)는 서버(200)로부터 가상 현실 영상을 전달받아 가상 현실 영상을 시각적으로 표시한다. 또한, 디스플레이부(100)는 서버(200)로부터 상기 가상 현실 영상에 중첩되는 컨텐츠 전달받아 이를 시각적으로 표시한다. 이러한 디스플레이부(100)는 LCD, OLED 또는 빔 프로젝터 등으로 다양하게 구성될 수 있으며, 그 종류를 특별히 제한하지는 않는다. 그리고 상기 가상 현실 영상은 예를 들면 3차원 가상 공간으로 제공되는 게임 영상 등으로 구성될 수 있다. 그리고 상기 가상 현실 영상에 중첩되는 컨텐츠는 예를 들면 서바이벌 게임에 적용되는 캐릭터, 아바타 등으로 구성되며, 이를 통하여 사용자는 3차원 가상 공간 내에서 다양한 활동을 가상으로 체험할 수 있다.The
모션센서(110)는 사용자의 신체에 장착되어 사용자의 움직임에 따른 움직임 신호를 생성하는 것으로, 예를 들면 사용자의 신체에 탈부착이 가능한 위치 센서, 자이로 센서, 가속도 센서 및 지자기 센서 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 모션센서(110)는 사용자의 머리, 팔, 다리 또는 배에 착용될 수 있다. 또한, 모션센서(110)는 사용자가 착용한 아이템에 장착될 수도 있다. 상기 아이템은 예를 들면 서바이벌 게임에 사용되는 총을 포함할 수 있다. 상기 위치 센서는 GPS(Global Positioning System) 수신기로 구성될 수 있다. 상기 자이로 센서는 물체의 회전 관성을 감지하는 센서로 각속도를 검출하는 각속도 센서이다. 이러한 자이로 센서는 자이로스코프라고도 불리우며, 한 축을 기준으로 단위 시간에 물체가 회전한 각도의 값을 수치로 알려준다. 자이로 센서를 이용하면 후술하는 비콘송신부(120)가 좌우로 움직이는지 상하로 움직이는지를 알 수가 있다. 상기 가속도 센서는 이동하는 물체의 가속도를 측정하는 센서이며, 가속도 센서를 이용하면 비콘송신부(120)의 이동 거리를 계산할 수가 있다. 상기 지자기 센서는 지구에서 발생하는 자기장의 흐름을 파악하여 나침반처럼 동, 서, 남, 북의 방위를 탐지할 수 있는 센서이다. 지자기 센서를 이용하면 비콘송신부(120)의 이동 방향을 알 수가 있다. 본 발명은 3축 자이로센서, 3축 가속도 센서 및 3축 지자기 센서를 모두 이용하는 것이 바람직하나, 이들 중 어느 하나를 이용할 수도 있음은 물론이다. The
비콘송신부(120)는 사용자의 신체에 장착되며 주기적으로 비콘 신호를 송신한다. 비콘(Beacon)은 반경 50~70m 범위 안에 있는 사용자의 위치를 찾아 메시지 전송, 모바일 결제 등을 가능하게 해주는 근거리통신 기술이다. NFC(근접무선통신)보다 가용거리가 길고, 블루투스 4.0 기술에 기반하는 저전력 블루투스(BLE: Bluetooth Low Energy)를 활용하여 배터리 소모량도 적으며, 실내에서는 GPS보다 정교한 위치 파악이 가능하다는 장점이 있다. 이러한 비콘송신부(120)는 사용자의 위치를 용이하게 파악하도록 사용자의 머리 또는 어깨에 착용될 수 있다.The
비콘수신부(130)는 상기 비콘송신부(120)로부터 비콘 신호를 수신받는 것으로, 복수 개로 구성되되 실내에 분산 설치된다.
조작부는 사용자의 조작에 의하여 조작신호를 생성하는 것으로, 가상 현실 영상에 중첩되는 사용자의 캐릭터의 위치를 수동으로 움직이도록 조작신호를 생성한다.The operation unit generates an operation signal by the user's operation, and generates the operation signal to manually move the position of the character of the user superimposed on the virtual reality image.
서버(200)는 시스템을 전반적으로 관리하는 것으로, 통신부(210), 저장부(230), 제어부(220) 및 정보정합부(240)를 포함한다. 통신부(210)는 유선 또는 무선으로 모션센서(110) 및 비콘수신부(130)와 연결되어 있으며, 모션센서(110)로부터 움직임 신호를 전달받고, 비콘수신부(130)로부터 비콘 신호를 전달받는다.The
저장부(230)는 각종 가상 현실 영상과 관련된 데이터가 저장되는 것으로, 각종 데이터를 저장할 수 있는 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory], HDD(hard disk drive), SSD(Solid State Drive), USB 메모리 등을 포함할 수 있다.The
제어부(220)는 저장부(230)에 저장된 가상 현실 영상을 디스플레이부(100)로 전달하여 디스플레이부(100)에 가상 현실 영상이 디스플레이되도록 제어한다. The
또한, 제어부(220)는 통신부(210)로부터 전달받은 움직임 신호 및 비콘 신호를 이용하여 사용자의 신체의 움직임 정보 및 사용자의 위치 정보를 산출한다. 예를 들면 사용자의 머리, 팔 또는 다리가 움직이는 경우, 이를 모션센서(110)가 감지하여 움직임 신호를 생성한다. 그리고 제어부(220)는 상기 움직임 신호를 이용하여 가상 현실 영상에 중첩되는 캐릭터의 팔 또는 다리가 사용자의 팔 또는 다리와 동일하게 움직이도록 움직임 정보를 산출한다. In addition, the
또한, 사용자의 위치가 이동되는 경우, 사용자에 장착된 비콘송신부(120)가 송신하는 비콘 신호를 비콘수신부(130)가 수신하고, 수신된 비콘신호는 제어부(220)로 전달된다. 그리고 제어부(220)는 상기 비콘 신호를 이용하여 가상 현실 영상에 중첩되는 캐릭터의 위치가 변경되었는지 여부를 판단하고, 위치가 변경된 경우, 변경된 위치에 맞도록 변경된 위치 정보를 산출한다. 즉, 제어부(220)는 복수 개의 비콘수신부(130) 중 비콘송신부(120)와 최단 거리에 위치되는 비콘수신부(130)가 수신한 비콘 신호의 세기를 이용하여 비콘송신부(120)와 비콘수신부(130) 간의 거리 정보를 산출하고, 이를 통하여 비콘송신부(120)의 위치값을 주기적으로 산출한다. 그리고 제어부(220)는 주기적으로 산출한 비콘송신부(120)의 위치값을 이용하여 컨텐츠의 위치 변동 여부를 확인하고, 위치변동이 있는 경우에는 위치 정보를 산출한다. 또한, 제어부(220)는 상기 비콘 신호 대신 조작부(140)로부터 조작신호를 전달받아, 사용자의 위치 정보를 산출할 수도 있다.In addition, when the location of the user is moved, the
정보정합부(240)는 상기 제어부(220)가 산출한 움직임 정보를 이용하여 캐랙터의 팔 또는 다리가 움직이도록 제어한다. 또한, 정보정합부(240)는 상기 제어부(220)가 산출한 위치 정보를 이용하여 상기 가상 현실 영상 하에서 상기 컨텐츠의 위치를 이동시키도록 제어한다. 즉, 정보정합부(240)는 제어부(220)로부터 산출된 움직임 정보 및 위치 정보를 기반으로 하여, 가상 현실 영상에 중첩되는 캐릭터의 움직임 및 위치를 현 상황에 맞도록 정합시킨다. 또한 정보정합부(240)는 제어부(220)가 산출한 움직임 정보 및 위치 정보에 따라 가상 현실 영상의 3차원 뷰(view)가 변하도록 제어한다. 예를 들어, 사용자가 머리를 오른쪽으로 돌리는 동작을 취하면 이를 모션센서(110)가 감지하여 제어부(220)로 움직임 신호를 전달하고, 제어부(220)는 움직임 신호를 통하여 움직임 정보를 산출하고, 정보정합부(240)는 움직임 정보를 이용하여 가상 현실 영상의 3차원 뷰(view)가 오른쪽을 향하도록 하여, 마치 사용자가 직접 오른쪽을 바라 보는 것과 같은 느낌을 갖도록 한다. 한편, 캐릭터의 팔 또는 다리가 움직이도록 제어하는 과정, 컨텐츠의 위치를 이동시키는 과정 및 가상 현실 영상의 3차원 뷰를 변화시키는 과정은 정보정합부(240)가 직접 제어할 수도 있고, 또는 정보정합부(240)가 각종 정보를 제어부(220)로 전달하여, 제어부(220)가 가상 현실 영상에 표현된 컨텐츠를 제어할 수도 있다.The information matching unit 240 controls the arm or leg of the character to move using the motion information calculated by the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 방법을 설명하기 위하여 도시한 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of implementing a multiple virtual reality motion simulation using a beacon signal according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 먼저, 서버(200)의 제어부(220)는 저장부(230)에 저장된 가상 현실 영상 및 가상 현실 영상에 중첩되는 컨텐츠가 디스플레이부(100)에 표시되도록 제어한다(S100). 이후, 사용자의 신체에 장착된 모션센서(110)가 사용자의 움직임에 따른 움직임 신호를 생성한다(S110). 이어서, 사용자의 신체에 장착된 비콘송신부(120)가 주기적으로 비콘 신호를 송신한다(S120). 2 to 5, first, the
그 후, 실내에 분산 설치된 비콘수신부(130)가 비콘송신부(120)로부터 비콘 신호를 수신받는다(S130). 이어서, 서버(200)의 통신부(210)가 모션센서(110)로부터 움직임 신호를 전달받고, 서버(200)의 통신부(210)가 상기 비콘수신부(130)로부터 비콘 신호를 전달받는다(S140). 이를 위하여 통신부(210)는 모션센서(110) 및 비콘수신부(130)와 무선 통신 등으로 연결되어 있다.Thereafter, the
이어서, 서버(200)의 제어부(220)가 상기 통신부(210)로부터 전달받은 움직임 신호 및 비콘 신호를 이용하여 사용자의 신체의 움직임 정보 및 사용자의 위치 정보를 산출한다(S150). 이때, 제어부(220)는 상기 비콘수신부(130)가 수신한 비콘 신호의 세기를 이용하여 상기 비콘송신부(120)와 상기 비콘수신부(130) 간의 위치 정보를 산출한다. 즉, 비콘 신호의 세기에 따라, 비콘송신부(120)와 비콘수신부(130) 간의 떨어진 거리가 결정되므로, 제어부(220)는 비콘 신호의 세기를 통하여 비콘송신부(120)와 비콘수신부(130) 간의 위치 정보를 산출하는 것이다.Subsequently, the
그 후, 서버(200)의 정보정합부(240)가 제어부(220)가 산출한 움직임 정보 및 위치 정보를 상기 컨텐츠에 정합시킨다(S160). 여기서, 정보정합부(240)는 제어부(220)가 산출한 움직임 정보 및 위치 정보에 따라 상기 가상 현실 영상의 3차원 뷰(view)가 변하도록 제어할 수 있다. 또한, 정보정합부(240)는, 상기 제어부(220)가 산출한 움직임 정보를 이용하여 상기 컨텐츠의 움직임을 제어하고, 제어부(220)가 산출한 위치 정보를 이용하여 상기 가상 현실 영상 하에서 상기 컨텐츠의 위치를 정확하게 이동시키도록 제어할 수 있다.Thereafter, the information matching unit 240 of the
그리고 상기 S160 과정 이후, 제어부(220)는 조작부(140)로부터 조작신호를 전달받는 경우, 상기 제어부(220)는 상기 조작신호를 이용하여 사용자의 위치 정보를 산출하고, 상기 정보정합부(240)는 상기 제어부(220)가 산출한 위치 정보를 상기 컨텐츠에 정합시킬 수 있다. 이는, 가상 현실 영상에 중첩되는 사용자의 컨텐츠 즉, 캐릭터가 사용자의 현재 위치 정보와 정확하게 맞지 않는 경우, 사용자가 조작부(140)를 직접 조작하여 캐릭터의 위치를 수동으로 움직이도록 하기 위함이다. 이를 위하여 조작부(140)는 사용자의 신체, 예를 들면 팔목 등에 장착되며, 조작신호를 생성하기 위한 버튼, 또는 터치패드 등을 구비할 수 있다.And after the step S160, when the
이처럼 본 발명은 비콘 신호를 이용하여 사용자의 현재 위치를 정확하게 감지함으로써, 사용자들 간의 거리와 상관없이, 각각의 사용자의 움직임을 개개인별로 정확하게 산출하도록 하고, 산출된 사용자의 움직임에 따라 가상 현실 영상에 중첩되는 컨텐츠가 실시간으로 정 위치에 정확하게 움직이도록 하여, 현실감을 극대화 시키는 효과가 있다.As described above, the present invention accurately detects the current position of the user by using a beacon signal, so that each user's movement can be accurately calculated for each individual regardless of the distance between the users, and according to the calculated user's movement, By overlapping the content to move exactly in place in real time, there is an effect to maximize the realism.
또한, 본 발명은 조작부를 이용하여 가상 현실 영상에 중첩되는 사용자의 컨텐츠의 위치를 사용자가 수동으로 직접 조작할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the user can directly manipulate the position of the user's content superimposed on the virtual reality image using the operation unit.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명을 이로 한정하지 않음은 당연하고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.Although the present invention has been described by the above-described embodiments and the accompanying drawings, it is obvious that the present invention is not limited thereto, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
100: 디스플레이부
110: 모션센서
120: 비콘송신부
130: 비콘수신부
140: 조작부
200: 서버
210: 통신부
220: 제어부
230: 저장부
240: 정보정합부100: display unit 110: motion sensor
120: beacon transmitter 130: beacon receiver
140: control panel 200: server
210: communication unit 220: control unit
230: storage unit 240: information matching unit
Claims (14)
사용자의 신체에 장착되며 사용자의 움직임에 따른 움직임 신호를 생성하는 모션센서;
사용자의 신체에 장착되며 주기적으로 비콘 신호를 송신하는 비콘송신부;
상기 비콘송신부로부터 비콘 신호를 수신받는 비콘수신부; 및
상기 모션센서로부터 움직임 신호를 전달받고, 상기 비콘수신부로부터 비콘 신호를 전달받는 통신부와, 상기 통신부로부터 전달받은 움직임 신호 및 비콘 신호를 이용하여 사용자의 신체의 움직임 정보 및 사용자의 위치 정보를 산출하는 제어부와, 상기 제어부가 산출한 움직임 정보 및 위치 정보를 상기 컨텐츠에 정합시키는 정보정합부를 갖는 서버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템.
A display unit configured to display a virtual reality image and contents overlapping the virtual reality image;
A motion sensor mounted on the user's body and generating a motion signal according to the user's movement;
A beacon transmitter mounted on a user's body and periodically transmitting a beacon signal;
A beacon receiver receiving a beacon signal from the beacon transmitter; And
Control unit for receiving a motion signal from the motion sensor, a communication unit for receiving a beacon signal from the beacon receiving unit, and using the motion signal and beacon signal received from the communication unit to calculate the motion information of the user's body and the user's location information And a server having an information matching unit for matching the motion information and the position information calculated by the control unit to the contents.
상기 모션센서는 사용자의 머리, 팔, 다리 및 배 중에서 선택되는 어느 하나 이상에 착용되는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템.
The method of claim 1,
The motion sensor is a system for implementing a virtual reality motion simulation using a beacon signal, characterized in that worn on any one or more selected from the user's head, arms, legs and stomach.
상기 비콘송신부는 사용자의 머리 또는 어깨에 착용되는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템.
The method of claim 1,
The beacon transmitter is a multiple virtual reality motion simulation implementation system using a beacon signal, characterized in that worn on the head or shoulder of the user.
상기 비콘수신부는 복수 개로 구성되되 실내에 분산 설치되는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템.
The method of claim 1,
The beacon receiving unit is composed of a plurality of multiple virtual reality motion simulation implementation system using a beacon signal, characterized in that installed in the room.
상기 모션센서는, 위치 센서, 자이로 센서, 가속도 센서 및 지자기 센서 중에서 선택되는 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템.
The method of claim 1,
The motion sensor is a system for implementing a virtual reality motion simulation using a beacon signal, characterized in that any one selected from position sensors, gyro sensors, acceleration sensors and geomagnetic sensors.
상기 제어부는 상기 비콘수신부가 수신한 비콘 신호의 세기를 이용하여 상기 비콘송신부와 상기 비콘수신부 간의 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템.
The method of claim 1,
And the control unit calculates position information between the beacon transmitter and the beacon receiver by using the strength of the beacon signal received by the beacon receiver.
상기 정보정합부는 상기 제어부가 산출한 움직임 정보 및 위치 정보에 따라 상기 가상 현실 영상의 3차원 뷰(view)가 변하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템.
The method of claim 1,
And the information matching unit controls the 3D view of the virtual reality image to be changed according to the motion information and the position information calculated by the controller.
상기 정보정합부는, 상기 제어부가 산출한 움직임 정보를 이용하여 상기 컨텐츠의 움직임을 제어하고, 상기 제어부가 산출한 위치 정보를 이용하여 상기 가상 현실 영상 하에서 상기 컨텐츠의 위치를 이동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템.
The method of claim 1,
The information matching unit controls the movement of the content using the motion information calculated by the controller, and controls to move the position of the content under the virtual reality image using the position information calculated by the controller. Implementation system of multiple virtual reality motion simulation using beacon signal.
사용자의 조작에 의하여 조작신호를 생성하는 조작부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 조작신호를 이용하여 사용자의 위치 정보를 산출하고, 상기 정보정합부는 상기 제어부가 산출한 위치 정보를 상기 컨텐츠에 정합시키는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 시스템.
The method of claim 1,
Further comprising an operation unit for generating an operation signal by the user's operation,
The control unit calculates the position information of the user using the operation signal, and the information matching unit matches the position information calculated by the control unit with the content, multiple virtual reality motion simulation implementation system using a beacon signal.
사용자의 신체에 장착된 모션센서가 사용자의 움직임에 따른 움직임 신호를 생성하는 움직임 생성 과정;
사용자의 신체에 장착된 비콘송신부가 주기적으로 비콘 신호를 송신하는 비콘 신호 송신 과정;
비콘수신부가 상기 비콘송신부로부터 비콘 신호를 수신받는 비콘 신호 수신 과정;
서버의 통신부가 상기 모션센서로부터 움직임 신호를 전달받고, 상기 비콘수신부로부터 비콘 신호를 전달받는 전달 과정;
상기 서버의 제어부가 상기 통신부로부터 전달받은 움직임 신호 및 비콘 신호를 이용하여 사용자의 신체의 움직임 정보 및 사용자의 위치 정보를 산출하는 산출 과정; 및
상기 서버의 정보정합부가 상기 제어부가 산출한 움직임 정보 및 위치 정보를 상기 컨텐츠에 정합시키는 정합 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 방법.
A display process of displaying a virtual reality image and contents superimposed on the virtual reality image on a display unit;
A motion generation process in which a motion sensor mounted on a user's body generates a motion signal according to the user's movement;
A beacon signal transmission process of periodically transmitting a beacon signal to a beacon transmitter mounted to a user's body;
A beacon signal receiving step of receiving a beacon signal from the beacon receiving unit by the beacon receiving unit;
A transmission process of the communication unit of the server receiving the motion signal from the motion sensor and receiving the beacon signal from the beacon receiving unit;
A calculation step of calculating, by the controller of the server, motion information of the user's body and location information of the user using the motion signal and the beacon signal received from the communication unit; And
And a matching process of matching the motion information and the position information calculated by the controller to the contents. The method of claim 1, wherein the information matching unit of the server comprises a matching process.
상기 산출 과정에서, 상기 제어부는 상기 비콘수신부가 수신한 비콘 신호의 세기를 이용하여 상기 비콘송신부와 상기 비콘수신부 간의 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 방법.
The method of claim 10,
In the calculating process, the control unit calculates the location information between the beacon transmitter and the beacon receiver using the intensity of the beacon signal received by the beacon receiver, multiple virtual reality motion simulation using a beacon signal.
상기 정합 과정에서, 상기 정보정합부는 상기 제어부가 산출한 움직임 정보 및 위치 정보에 따라 상기 가상 현실 영상의 3차원 뷰(view)가 변하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 방법.
The method of claim 10,
In the matching process, the information matching unit controls the 3D view of the virtual reality image to change according to the motion information and the position information calculated by the controller. How to implement.
상기 정합 과정에서, 상기 정보정합부는, 상기 제어부가 산출한 움직임 정보를 이용하여 상기 컨텐츠의 움직임을 제어하고, 상기 제어부가 산출한 위치 정보를 이용하여 상기 가상 현실 영상 하에서 상기 컨텐츠의 위치를 이동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 방법.
The method of claim 10,
In the matching process, the information matching unit controls the movement of the content using the motion information calculated by the controller, and moves the position of the content under the virtual reality image using the position information calculated by the controller. A method for implementing multiple virtual reality motion simulation using a beacon signal, characterized in that to control to.
상기 정합 과정 이후, 상기 제어부는 조작부로부터 조작신호를 전달받는 경우, 상기 제어부는 상기 조작신호를 이용하여 사용자의 위치 정보를 산출하고, 상기 정보정합부는 상기 제어부가 산출한 위치 정보를 상기 컨텐츠에 정합시키는 것을 특징으로 하는 비콘 신호를 이용한 다중 가상현실 모션 시뮬레이션 구현 방법.The method of claim 10,
After the matching process, when the control unit receives an operation signal from the operation unit, the control unit calculates the position information of the user using the operation signal, and the information matching unit matches the position information calculated by the control unit with the contents. A method for implementing multiple virtual reality motion simulation using a beacon signal
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