KR20200000123A - 네트워크를 통한 상호 연동형 vr 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메인 시뮬레이터의 복수 제1 체험자에게 구현하는 가상 체험 공간에 서브 시뮬레이터의 제2 체험자에 의한 가상 객체를 표출함으로써, 미리 정해진 시나리오에 따른 일률적인 가상 체험을 탈피하여, 제2 체험자에 의해 생동감 있게 구현되는 가상 체험을 제공할 수 있는 네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 비주얼 서버 컴퓨터(40)에서 호스트 컴퓨터(30)를 통해 메인 시뮬레이터(10)를 관리 및 제어함에 있어, 호스트 컴퓨터(30)에서 서브 시뮬레이터(20)를 제어하게 하면서 비주얼 서버 컴퓨터(40)와 연동하여, 메인 시뮬레이터(10)에 의한 가상 체험 영상 상에 서브 시뮬레이터(20)의 가상 객체를 표출하며 상호 동기화할 수 있다.

Description

네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템{VR Simulation System for Inerworking through Network}
본 발명은 메인 시뮬레이터의 복수 제1 체험자에게 구현하는 가상 체험 공간에 서브 시뮬레이터의 제2 체험자에 의한 가상 객체를 표출함으로써, 미리 정해진 시나리오에 따른 일률적인 가상 체험을 탈피하여, 제2 체험자에 의해 생동감 있게 구현되는 가상 체험을 제공할 수 있는 네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.
등록특허 제10-1864685호처럼 HMD(Head Mounted Display)를 착용한 체험자가 탑승한 플랫폼을 체험자의 조종에 따라 모션을 가하며 VR(Virtual Reality) 컨텐츠에 의한 3차원 가상현실 영상을 HMD를 통해 상영하는 시뮬레이터는 다양한 분야에서 활용하고 있다.
이러한 종래 시뮬레이터를 위한 VR 컨텐츠는 체험자의 조종에 따른 시야의 가상현실 영상을 제공하도록 개발 사용되고 있지만, 가상현실 영상 상에 표출할 가상 객체를 사전에 정한 시나리오에 따라 움직이도록 프로그램화하여, 반복 체험하는 경우에 가상 객체의 움직임 패턴이 읽혀져 흥미가 떨어지는 경향이 있었다.
이에, 등록특허 제10-1831364호처럼 독립된 다수의 시뮬레이터를 네트워크에 의해 상호 연동하게 하여서, 복수의 체험자가 동일 가상 체험 공간에서 체감하는 환경을 제공하기도 하였다.
하지만, 이와 같이 네트워크를 통해 연동하는 종래 시뮬레이터는 개개인이 상대편을 적군으로 하는 교전 게임용으로는 적합하지만, 단체 체험자를 위주로 다양한 가상 체험을 제공하는 시스템으로서는 시스템 구성상 경제적이지 못하고, 운영상 비효율적이며, 운영할 HMD의 개수가 많을수록 더욱 그러하다.
즉, 등록특허 제10-1864685호에서 보여준 바와 같이 각자 HMD를 착용하는 단체 체험자를 위한 시스템은 영상 서버를 별도 운영하여야 하는 데, 다양한 체험 공간을 제공하기 위해 연동시킬 시뮬레이터를 등록특허 제10-1831364호처럼 네트워크를 통해 연결하는 것은 시스템 구성상 경제적이지 못하고, 운영상 비효율적이다.
KR 10-1864685 B1 2018.05.30. KR 10-1831364 B1 2018.02.14.
이에, 본 발명은 단체 체험자를 중심으로 한 다양한 가상 체험을 제공하기 위해서 추가할 시뮬레이터를 효율적으로 운영할 수 있도록 연동시키는 네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템에 있어서, HMD(Head Mounted Display)를 착용한 복수의 제1 체험자가 탑승할 플랫폼, HMD 별로 마련되어 움직임 데이터에 대응되는 가상 체험 영상을 HMD로 출력하는 클라이언트 PC, 1인의 제1 체험자가 조작할 조종간 및 플랫폼에 모션을 가할 모션 재현장치를 포함한 메인 시뮬레이터(10); HMD를 착용한 제2 체험자가 탑승할 플랫폼, 움직임 데이터에 대응되는 가상 체험 영상을 HMD로 출력하는 클라이언트 PC, 제2 체험자가 조작할 조종간 및 플랫폼에 모션을 가할 모션 재현장치를 포함한 서브 시뮬레이터(20); 메인 시뮬레이터(10)와 비주얼 서버 컴퓨터(40) 사이에 조종간 모션 및 플랫폼 모션을 중계하고, 서브 시뮬레이터(20)로부터 수집한 조종간 모션에 따라 서브 시뮬레이터(20)의 움직임 데이터 및 플랫폼 모션을 결정하여 서브 시뮬레이터(20)에 전달하는 호스트 컴퓨터(30); 및 호스트 컴퓨터(30)의 중계에 의해 전송받는 메인 시뮬레이터(10)의 조종간 모션에 따라 메인 시뮬레이터(10)의 움직임 데이터 및 플랫폼 모션을 결정한 후 플랫폼 모션을 호스트 컴퓨터(30)의 중계에 의해 메인 시뮬레이터(10)에 전달하고, 움직임 데이터를 별도의 통신으로 메인 시뮬레이터(10)의 각 클라이언트 PC에 전달되게 하여 메인 시뮬레이터(10)의 각 HMD에 출력하는 가상 체험 영상을 동기화하는 비주얼 서버 컴퓨터(40);를 포함한다.
상기 호스트 컴퓨터(30)와 비주얼 서버 컴퓨터(40)는 상기 호스트 컴퓨터(30)에서의 사용자 조작에 따라 움직임 데이터를 공유하게 하여, 메인 시뮬레이터(10)의 클라이언트 PC 및 서브 시뮬레이터(20)의 클라이언트 PC에 전달되게 함으로써, 상대측 시뮬레이터의 움직임 데이터에 따라 움직이는 가상 객체를 가상 체험 영상에 구현하여 영상 동기화한다.
상기 비주얼 서버 컴퓨터(40)는 가상 체험 영상을 위한 복수의 VR 컨텐츠가 저장되어 있어서, 상기 호스트 컴퓨터(30)에서의 사용자 조작에 따라 VR 컨텐츠를 선택하여, 상기 메인 시뮬레이터(10)의 클라이언트 PC, 상기 서브 시뮬레이터(20)의 클라이언트 PC, 및 상기 호스트 컴퓨터(30)에 제공한다.
상기 서브 시뮬레이터(20)는 VR 컨텐츠에 따라 부여된 미션을 조종간의 조작으로 수행하게 하고, 상기 메인 시뮬레이터(10)는 상기 서브 시뮬레이터(20)의 미션에 대항할 미션을 조종간의 조작으로 수행하게 하며, 상기 호스트 컴퓨터(30) 및 비주얼 서버 컴퓨터(40)는 미션에 따른 가상 오브젝트의 움직임 데이터를 공유하여 메인 시뮬레이터(10)의 클라이언트 PC 및 서브 시뮬레이터(20)의 클라이언트 PC에 전달되게 함으로써, 가상 오브젝트를 가상 체험 영상에 구현하여 영상 동기화한다.
상기 호스트 컴퓨터(30)는 사용자 조작에 따라 움직임 데이터를 공유하지 아니하여, 상기 메인 시뮬레이터(10) 및 서브 시뮬레이터(20)에서 상대측 시뮬레이터의 가상 객체 없이 가상 체험 영상을 구현할 수 있게 한다.
상기 서브 시뮬레이터(20)는 메인 시뮬레이터(10)의 가상 체험 공간을 화면 분할에 의해 HMD에 표출하여 제2 체험자가 볼 수 있게 하고, 조종간의 조작에 의해 순간 이동하여 메인 시뮬레이터(10)의 가상 체험 공간에 가상 객체로서 참여할 수 있게 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 단체 체험자를 위한 메인 시뮬레이터(10), 호스트 컴퓨터(30) 및 비주얼 서버 컴퓨터(40) 중에 호스트 컴퓨터(30)로 서브 시뮬레이터(20)를 제어하도록 연결하게 함으로써, 상호 연동시키기 용이하고, 효율적이면서 신속하게 데이터를 주고받으며 연동시킬 수 있으며, 서브 시뮬레이터(20) 탑승자의 조작에 의해 연동하게 함으로써, 운영상 편리하여, 가상 체험 영상을 서브 시뮬레이터(20)의 탑승자 의도에 따라 다양하게 변경하며 단체 체험자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 단체 체험을 위한 비주얼 서버 컴퓨터(40)의 다양한 VR 컨텐츠를 선별적으로 서브 시뮬레이터(20)에서 사용되게 함으로서, 서브 시뮬레이터(20)를 이용한 다양한 체험을 쉽게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 다양한 미션도 서브 시뮬레이터(20)로 수행하게 하여, 단체 체험하는 가상 체험 공간을 더욱 다양화할 수 있다.
또한, 본 발명은 서브 시뮬레이터(20)의 참여 시점을 제2 체험자가 상황 파악하며 임의로 결정하게 함으로써, 단체 체험하는 가상 체험 공간을 더더욱 다양화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템의 전기 신호적 블록 구성도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에 대해 전기 신호적 블록 구성도로 도시한 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템은 단체로 동일 모션의 가상 체험을 할 수 있는 메인 시뮬레이터(10), 단독 또는 소규모 인원이 가상 체험을 할 수 있는 서브 시뮬레이터(20), 메인 시뮬레이터(10)와 비주얼 서버 컴퓨터(40) 사이를 중계하며 서브 시뮬레이터(20)를 제어하고 메인 시뮬레이터(10)와 서브 시뮬레이터(20)를 사용자 조작에 따라 선택적으로 연동시키는 호스트 컴퓨터(30), 및 메인 시뮬레이터(10)를 제어하는 비주얼 서버 컴퓨터(40)를 포함한다.
메인 시뮬레이터(10)는 복수의 제1 체험자가 탑승하게 할 플랫폼(11), 비주얼 서버 컴퓨터(40)에 의해 실시간으로 결정되는 플랫폼 모션에 따라 플랫폼(11)에 모션을 가하게 할 모션 재현장치(12), 복수의 제1 체험자 중에 적어도 1인이 조작할 수 있게 할 조종간(13), 복수의 제1 체험자가 개별적으로 착용하게 할 HMD(Head Mounted Display, 14), 및 HMD(14) 별로 마련되어 비주얼 서버 컴퓨터(40)에 의해 실시간으로 결정되는 움직임 데이터에 대응되는 가상 체험 영상을 HMD(14)에 출력하게 할 클라이언트 PC(15)를 포함한다.
여기서, 조종간(13)은 통상적인 시뮬레이터에서 사용하는 스틱 형태, 발판 형태, 버튼 형태 등으로 다양하게 구성될 수 있다. 모션 재현장치(12)는 다양한 모션을 가하기 위해서 6자유도 운동이 가능하거나 또는 이에 더하여 360°회전 운동도 가능하게 하는 것이 좋다. 클라이언트 PC(15)는 탑승자의 시야각으로 보이는 가상 체험 영상을 움직임 데이터에 따라 생성하여 HMD(14)에 출력한다.
서브 시뮬레이터(20)는 제2 체험자가 탑승하게 할 플랫폼(21), 호스트 컴퓨터(30)에 의해 실시간으로 결정되는 플랫폼 모션에 따라 플랫폼(21)에 모션을 가하게 할 모션 재현장치(22), 제2 체험자가 조작하게 할 조종간(23), 제2 체험자가 착용하게 할 HMD(Head Mounted Display, 24), 및 호스트 컴퓨터(30)에 의해 실시간으로 결정되는 움직임 데이터에 대응되는 가상 체험 영상을 HMD(24)에 출력하게 할 클라이언트 PC(25)를 포함한다.
이러한 메인 시뮬레이터(10) 및 서브 시뮬레이터(20)는 잘 알려진 종래기술의 구성으로서 실제 VR 체험 장치로서 구현되고 있으므로, 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.
다만, 복수의 제1 체험자가 메인 시뮬레이터(10)로 단체 체험하면서 서브 시뮬레이터(20)와 선택적으로 연동시키도록 호스트 컴퓨터(30) 및 비주얼 서버 컴퓨터(40)를 구성한다는 점에서 종래기술과 차이 난다.
즉, 종래에는 메인 시뮬레이터(10) 및 서브 시뮬레이터(20)를 단독으로 운영되게 하였으나, 본 발명에서는 호스트 컴퓨터(30)에서의 사용자 조작에 따라 선택적으로 연동시키고, 체험자 수를 감안하여 메인 시뮬레이터(10)는 비주얼 서버 컴퓨터(40)에 의해 제어되게 하고, 서브 시뮬레이터(20)는 호스트 컴퓨터(30)에 의해 제어되게 한다.
이하, 호스트 컴퓨터(30) 및 비주얼 서버 컴퓨터(40)에 대해 상세하게 설명한다.
호스트 컴퓨터(30)는 메인 시뮬레이터(10)와 비주얼 서버 컴퓨터(40) 사이에 조종간 모션 데이터 및 플랫폼 모션 데이터를 중계하고, 서브 시뮬레이터(20)를 제어하며, 메인 시뮬레이터(10)와 서브 시뮬레이터(20)를 선택적으로 연동시킬 수 있다. 이를 위해서, 호스트 컴퓨터(30)는 중계부(31), 서브 시뮬레이터 제어부(32), 연동부(33) 및 사용자 입력부(34)를 포함한다.
중계부(31)는 메인 시뮬레이터(10)에서 제1 체험자의 조작에 의해 조종간(13)에서 생성되는 조종간 모션 데이터를 실시간 수집하여 비주얼 서버 컴퓨터(40)에 전달하고, 비주얼 서버 컴퓨터(40)에서 조종간 모션 데이터에 따라 결정되는 플랫폼 모션 데이터를 메인 시뮬레이터(10)에 전달하여 플랫폼 모션 데이터에 따른 모션을 플랫폼(11)에 가하도록 모션 재현장치(12)를 가동시키게 한다. 즉, 중계부(31)는 메인 시뮬레이터(10)와 비주얼 서버 컴퓨터(40) 사이의 데이터 중계 역할을 한다.
또한, 중계부(31)는 하기에서 설명하는 바와 같이 연동부(33)의 활성화에 따라 서브 시뮬레이터 제어부(32)와 메인 시뮬레이터 제어부(41) 사이를 중계할 수 있다.
서브 시뮬레이터 제어부(32)는 서브 시뮬레이터(20)에서 제2 체험자의 조작에 따라 조종간(23)에서 생성되는 조종간 모션 데이터를 실시간 수집하고, 미리 정하여 둔 동역학 프로그램을 이용한 연산에 의해 조종간 모션 데이터에 대응되는 서브 시뮬레이터(20)의 조종력 데이터를 얻고, 조종력 데이터에 대응되는 가상 체험 영상 상의 가상 움직임 데이터를 VR 컨텐츠에 근거하여 결정하고, 아울러, 결정한 가상 움직임 데이터에 따른 플랫폼 모션 데이터를 결정한다.
예를 들어, 서브 시뮬레이터(20)로 가상 항공기의 비행 체험을 하게 한다면, 동역학 프로그램은 조종간 조작에 따른 비행 위치, 속도, 가속도, 비행 자세 등의 조종력 데이터를 연산하는 프로그램일 수 있다.
가상 움직임 데이터는 HMD용 VR 컨텐츠로 구현할 가상 체험 영상 상에서 조종력 데이터에 따른 움직임을 나타나는 데이터로서, 공지된 바와 같이 VR 컨텐츠로부터 얻을 수 있다. 극단적인 예를 들어, VR 컨텐츠로 구현할 가상 체험 공간 상에서 충돌에 의해 조종력 데이터에 따른 움직임이 발생하지 아니할 수 있으므로, 가상 움직임 데이터는 조종력 데이터를 반영할 수 없는 경우도 있다. 이에, 가상 움직임 데이터는 조종력 데이터에 따른 VR 컨텐츠의 가상 공간 상의 움직임으로 결정한다.
플랫폼 모션 데이터는 가상 체험 영상 상의 가상 움직임에 대응되는 플랫폼 모션으로서, 모션 재현장치(22)를 구동시키기 위해 필요하다.
그리고, 서브 시뮬레이터 제어부(32)는 결정한 플랫폼 모션 데이터를 서브 시뮬레이터(20)의 모션 재현장치(22)에 실시간 전달하여, 조종간 모션에 따라 결정한 가상 움직임의 모션을 플랫폼(21)에 가해지게 하고, 가상 움직임 데이터를 서브 시뮬레이터(20)의 클라이언트 PC(25)에 전달하여, 가상 움직임 데이터에 대응되는 가상 체험 영상을 HMD(24)로 출력되게 한다.
연동부(33)는 중계부(31)를 통해서 메인 시뮬레이터 제어부(41)와 서브 시뮬레이터 제어부(32) 사이에 가상 움직임 데이터를 상호 공유하게 하며, 사용자 입력부(34)에 의해 선택적으로 공유를 허용한다.
즉, 활성화된 연동부(33)는 서브 시뮬레이터 제어부(32)에서 서브 시뮬데이터(20)에 대해 결정한 가상 움직임 데이터를 중계부(31)를 통해 비주얼 서버 컴퓨터(40)의 메인 시뮬레이터 제어부(41)로 전달하고, 비주얼 서버 컴퓨터(40)의 메인 시뮬레이터 제어부(41)에서 메인 시뮬레이터(10)에 대해 결정한 가상 움직임 데이터를 서브 시뮬레이터 제어부(32)에 전달한다.
이에 따라, 서브 시뮬레이터 제어부(32)는 메인 시뮬레이터(10)의 가상 움직임 데이터를 서브 시뮬레이터(20)의 가상 움직임 데이터와 함께 서브 시뮬레이터(20)에 전달함으로써, 서브 시뮬레이터(20)의 가상 움직임 데이터에 따른 가상 체험 영상 상에 메인 시뮬레이터(10)의 가상 객체를 표출되게 한다. 물론, 여기서의 가상 객체는 메인 시뮬레이터(10)의 가상 움직임 데이터에 따라 서브 시뮬레이터(20)의 가상 체험 영상 상에서 움직인다.
사용자 입력부(34)는 본 발명의 전반 동작을 사용자 조작으로 제어할 수 있게 하며, 셋팅 버튼, 시작 버튼, 일시정지 버튼, 종료 버튼 및 연동 온오프 버튼을 포함할 수 있다.
셋팅 버튼은 비주얼 서버 컴퓨터(40)에 저장된 다양한 VR 컨텐츠 중에 사용자가 선택한 VR 컨텐츠를 메인 시뮬레이터(10)의 클라이언트 PC(15), 서브 시뮬레이터(20)의 클라이언트 PC(25), 및 호스트 컴퓨터(30)의 서브 시뮬레이터 제어부(32)에 전달하게 하고, 비주얼 서버 컴퓨터(40)의 메인 시뮬레이터 제어부(41)에서 사용되게 한다.
시작 버튼, 일시정지 버튼 및 종료 버튼은 시스템의 동작 시작, 일시정지 및 종료를 위한 통상적인 버튼이다.
연동 온오프 버튼은 연동부(33)를 활성화하거나 비활성화하는 버튼으로서, 활성화하면 상술한 바와 같이 호스트 컴퓨터(30)의 서브 시뮬레이터 제어부(32)와 비주얼 서버 컴퓨터(40)의 메인 시뮬레이터 제어부(41) 사이에 움직임 데이터를 공유하게 하고, 비활성화하면 움직임 데이터를 공유하지 않게 하여서 메인 시뮬레이터(10) 및 서브 시뮬레이터(20)는 상대측 시뮬레이터의 가상 객체 없이 가상 체험 영상을 구현하는 독립적 가상 체험을 하게 한다.
비주얼 서버 컴퓨터(40)는 메인 시뮬레이터(10)를 관리 및 제어하기 위한 메인 시뮬레이터 제어부(41), 및 다양한 VR 컨텐츠를 보관하는 VR 컨텐츠 보관부(42)를 포함한다.
VR 컨텐츠 보관부(42)는 HMD로 상영할 다양한 VR 컨텐츠를 보관하여서, 상술한 바와 같이 호스트 컴퓨터(30)의 사용자 입력부(34)에 의해 선택된 VR 컨텐츠를 제공할 수 있다. 여기서, VR 컨텐츠는 항공기 비행, 우주 비행, 편대 비행, 공중 교전, 차량 운전, 수중 잠수 등을 3차원 가상 체험 영상으로 상영할 수 있는 컨텐츠일 수 있다.
메인 시뮬레이터 제어부(41)는 메인 시뮬레이터(10)의 조종간 모션 데이터를 호스트 컴퓨터(30)의 중계에 의해 실시간으로 전달받고, 미리 정하여 둔 동역학 프로그램을 이용한 연산에 의해 조종간 모션 데이터에 대응되는 메인 시뮬레이터(10)의 조종력 데이터를 얻는다.
그리고, 메인 시뮬레이터 제어부(41)는 조종력 데이터에 대응되는 가상 체험 영상 상의 가상 움직임 데이터를 VR 컨텐츠에 근거하여 결정하고, 결정한 가상 움직임 데이터에 따른 플랫폼 모션 데이터를 결정한 후, 플랫폼 모션 데이터는 호스트 컴퓨터(30)의 중계 기능을 이용하여 메인 시뮬레이터(10)의 모션 재현장치(12)에 전달함으로써, 플랫폼 모션 데이터에 따른 모션을 플랫폼(11)에게 가하게 한다.
결정한 가상 움직임 데이터는 별도의 통신을 통해 메인 시뮬레이터(10)의 각 클라이언트 PC(15)에 전달되게 하여서, 메인 시뮬레이터(10)의 각 HMD(14)에서 동기화된 가상 체험 영상을 동시 상영하게 한다. 물론, 각 클라이언트 PC(15)는 HMD(14)의 움직임에 따라 시야각이 상이한 영상을 상영하게 할 수 있다.
또한, 호스트 컴퓨터(30)의 연동부(33)가 활성화되는 경우에, 메인 시뮬레이터 제어부(41)는 중계부(31)를 통해 서브 시뮬레이터 제어부(32)와 연계되어, 가상 움직임 데이터를 공유하게 된다.
이때의 메인 시뮬레이터 제어부(41)는 서브 시뮬레이터 제어부(32)에서 결정되어 전달되는 서브 시뮬레이터(20)의 가상 움직임 데이터를 메인 시뮬레이터(10)의 가상 움직임 데이터와 함께 메인 시뮬레이터(10)의 클라이언트 PC(15)에 전달함으로써, 메인 시뮬레이터(10)의 HMD(14)에 출력되는 가상 체험 영상 상에 서브 시뮬레이터(20)의 가상 객체를 표출되게 한다. 물론, 가상 객체는 서브 시뮬레이터(20)의 가상 움직임 데이터에 따라 가상 체험 영상 상에서 움직이게 된다.
이러한 메인 시뮬레이터 제어부(41)는 제어 대상이 다를 뿐 서브 시뮬레이터 제어부(32)와 기능적으로 유사할 수 있으나, 복수의 제1 체험자를 위한 초기화 셋팅을 담당한다는 점에서 차이가 있다.
예를 들어, 공지된 기술에서 알 수 있듯이, 메인 시뮬레이터 제어부(41)는 메인 시뮬레이터(10)의 복수 HMD(14)에서 상영할 가상 체험 영상을 상호 동기화하고, 조종간(13)의 조종력에 따른 플랫폼 모션과 동시 동기화하며, 4D 컨텐츠를 상영하는 경우 구현하는 효과와도 동기화하여 한다. 또한, 복수 HMD(14)에서 상영할 가상 체험 영상의 초점, 깊이, 시야, 거리감, 입체감 등도 상호 맞춰야 한다. 즉, 개개의 클라이언트 PC(15)가 자신에게 연결된 HMD(14)의 모션에 따라 시야각을 가변하며 가상 체험 영상을 출력되게 하더라도 모든 HMD(14)를 전방의 가운데로 포커싱하여 초점, 깊이, 거리감, 입체감 등을 균일하게 맞춰야 한다.
그렇지만, 서브 시뮬레이터 제어부(32)는 서브 시뮬레이터(20)의 제어를 위한 것이므로, 호스트 컴퓨터(30)에 설치하여서, 메인 시뮬레이터(10)에 의한 복수 제1 체험자가 체험하는 가상 체험 영상에 선택적으로 제2 체험자가 참여할 수 있게 한다.
이와 같이 동작하는 메인 시뮬레이터 제어부(41) 및 서브 시뮬레이터 제어부(32)는 실시간으로 연동함으로써, 메인 시뮬레이터(10)에서의 가상 체험 영상과 서브 시뮬레이터(20)에서의 가상 체험 영상을 상호 공유시킨다.
한편, VR 콘텐츠는 서브 시뮬레이터(20)에게 미션을 수행하게 하고 메인 시뮬레이터(10)에게 서브 시뮬레이터(20)의 미션에 대항할 미션을 수행하게 하는 콘텐츠를 포함할 수 있다. 예를 들어, 미사일을 발사하여 상대측을 공격하는 공중교전용 콘텐츠일 수 있고, 이경우 영상 상에는 미사일을 표현한 가상 오브젝트를 표출하여야 한다.
이를 위해서, 서브 시뮬레이터(20)는 VR 콘텐츠에 따라 부여된 미션을 조종간(23)의 조작으로 수행하게 하고, 메인 시뮬레이터(10)도 미션에 대항할 미션을 조종간(13)의 조작으로 수행하게 한다.
그리고, 서브 시뮬레이터 제어부(32) 및 메인 시뮬레이터 제어부(41)는 미션 수행에 따른 조종간 모션 데이터를 각자 해독하여 가상 오브젝트의 움직임 데이터를 결정한 후, 상호 공유하여 메인 시뮬레이터(10)의 클라이언트 PC(15) 및 서브 시뮬레이터(20)의 클라이언트 PC(25)에 전달되게 함으로써, 양자 가상 체험 영상 상에 각각 양자에 의한 가상 오브젝트를 표출되게 한다.
또한, 서브 시뮬레이터(20)에서는 제2 체험자의 의도에 따라 선택적으로 메인 시뮬레이터(10)의 가상 체험 공간에 가상 객체로서 참여하게 할 수 있다.
이를 위해서, 클라이언트 PC(25)는 메인 시뮬레이터(10)의 가상 움직임 데이터에 따라 메인 시뮬레이터(10)의 가상 체험 공간 상 위치를 얻어, 해당 위치의 가상 체험 공간을 화면 분할에 의해 HMD(24)에 표출한다. 즉, 서브 시뮬레이터(20)의 가상 움직임 데이터에 대응되는 가상 체험 공간이 메인 시뮬레이터(10)의 가상 체험 공간과 일치하지 아니할 시에, 상호 독립적인 체험 공간을 갖게 하되, 메인 시뮬레이터(10)의 가상 객체가 움직이는 가상 체험 공간을 제2 체험자가 볼 수 있게 한다.
그리고, 제2 체험자가 조종간(23)을 조작하여 메인 시뮬레이터(10)의 가상 체험 공간에 참여하게 한다. 즉, 순간 이동에 대응되는 조작을 조종간(23)에 가하면, 서브 시뮬레이터 제어부(32)에서 이를 인지하여 클라이언트 PC(25)에 전달하게 할 수 있다. 이에, 클라이언트 PC(25)는 서브 시뮬레이터(20)의 가상 체험 공간을 순간적으로 메인 시뮬레이터(10)의 가상 체험 공간으로 전환하여 메인 시뮬레이터(10)의 가상 체험 공간을 공유하게 가상 객체로 참여하게 할 수 있다.
이와 같이 서브 시뮬레이터(20)의 가상 객체를 메인 시뮬레이터(10)의 가상 체험 공간으로 순간 이동시킬 수 있게 함으로써, 제2 체험자는 가상 체험 공간 상의 메인 시뮬레이터(10) 가상 객체를 확인한 후 언제든 참여할 수 있으므로, 가상 체험 공간의 상황에 따라 다변적인 체험을 제1 체험자에게 제공할 수 있다.
한편, VR 컨텐츠에 의한 가상 체험 공간 상에 복수의 구역을 지정하여, 지정된 구역에 메인 시뮬레이터(10) 가상 객체에 진입할 경우, 서브 시뮬레이터(20)의 가상 객체가 참여하도록 하는 시나리오를 프로그램적으로 구현한여도 좋다.
또한, 네트워크를 구성함에 있어서, 전송할 데이터를 고려하여, 메인 시뮬레이터(10) 및 서브 시뮬레이터(20)에서 조종간 모션 데이터를 호스트 컴퓨터(30)에 전달할 시에는 RS422 통신으로 하고, 호스트 컴퓨터(30)에서 플랫폼 모션 데이터를 메인 시뮬레이터(10) 및 서브 시뮬레이터(20)에 전달할 시에는 이더넷 통신으로 하하는 것이 좋다. 또한, 호스트 컴퓨터(30)와 비주얼 서버 컴퓨터(40)의 통신, 가상 체험 영상을 위한 가상 객체의 움직임 데이터, 가상 오브젝트의 움직임 데이터 및 VR 컨텐츠의 전송을 위한 통신은 이더넷 통신으로 하는 것이 좋다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
10 : 메인 시뮬레이터
11 : 플랫폼 12 : 모션 재현장치 13 : 조종간
14 : HMD 15 : 클라이언트 PC
20 : 서브 시뮬레이터
21 : 플랫폼 22 : 모션 재현장치 23 : 조종간
24 : HMD 25 : 클라이언트 PC
30 : 호스트 컴퓨터
31 : 중계부 32 : 서브 시뮬레이터 제어부
33 : 연동부 34 : 사용자 입력부
40 : 비주얼 서버 컴퓨터
41 : 메인 시뮬레이터 제어부 42 : VR 컨텐츠 보관부

Claims (5)

  1. HMD(Head Mounted Display)를 착용한 복수의 제1 체험자가 탑승할 플랫폼, HMD 별로 마련되어 움직임 데이터에 대응되는 가상 체험 영상을 HMD로 출력하는 클라이언트 PC, 1인의 제1 체험자가 조작할 조종간 및 플랫폼에 모션을 가할 모션 재현장치를 포함한 메인 시뮬레이터(10);
    HMD를 착용한 제2 체험자가 탑승할 플랫폼, 움직임 데이터에 대응되는 가상 체험 영상을 HMD로 출력하는 클라이언트 PC, 제2 체험자가 조작할 조종간 및 플랫폼에 모션을 가할 모션 재현장치를 포함한 서브 시뮬레이터(20);
    메인 시뮬레이터(10)와 비주얼 서버 컴퓨터(40) 사이에 조종간 모션 및 플랫폼 모션을 중계하고, 서브 시뮬레이터(20)로부터 수집한 조종간 모션에 따라 서브 시뮬레이터(20)의 움직임 데이터 및 플랫폼 모션을 결정하여 서브 시뮬레이터(20)에 전달하는 호스트 컴퓨터(30); 및
    호스트 컴퓨터(30)의 중계에 의해 전송받는 메인 시뮬레이터(10)의 조종간 모션에 따라 메인 시뮬레이터(10)의 움직임 데이터 및 플랫폼 모션을 결정한 후 플랫폼 모션을 호스트 컴퓨터(30)의 중계에 의해 메인 시뮬레이터(10)에 전달하고, 움직임 데이터를 별도의 통신으로 메인 시뮬레이터(10)의 각 클라이언트 PC에 전달되게 하여 메인 시뮬레이터(10)의 각 HMD에 출력하는 가상 체험 영상을 동기화하는 비주얼 서버 컴퓨터(40);
    를 포함하며,
    상기 호스트 컴퓨터(30)와 비주얼 서버 컴퓨터(40)는
    상기 호스트 컴퓨터(30)에서의 사용자 조작에 따라 움직임 데이터를 공유하게 하여, 메인 시뮬레이터(10)의 클라이언트 PC 및 서브 시뮬레이터(20)의 클라이언트 PC에 전달되게 함으로써, 상대측 시뮬레이터의 움직임 데이터에 따라 움직이는 가상 객체를 가상 체험 영상에 구현하여 영상 동기화하는
    네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 비주얼 서버 컴퓨터(40)는
    가상 체험 영상을 위한 복수의 VR 컨텐츠가 저장되어 있어서, 상기 호스트 컴퓨터(30)에서의 사용자 조작에 따라 VR 컨텐츠를 선택하여, 상기 메인 시뮬레이터(10)의 클라이언트 PC, 상기 서브 시뮬레이터(20)의 클라이언트 PC, 및 상기 호스트 컴퓨터(30)에 제공하는
    네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 서브 시뮬레이터(20)는 VR 컨텐츠에 따라 부여된 미션을 조종간의 조작으로 수행하게 하고,
    상기 메인 시뮬레이터(10)는 상기 서브 시뮬레이터(20)의 미션에 대항할 미션을 조종간의 조작으로 수행하게 하며,
    상기 호스트 컴퓨터(30) 및 비주얼 서버 컴퓨터(40)는 미션에 따른 가상 오브젝트의 움직임 데이터를 공유하여 메인 시뮬레이터(10)의 클라이언트 PC 및 서브 시뮬레이터(20)의 클라이언트 PC에 전달되게 함으로써, 가상 오브젝트를 가상 체험 영상에 구현하여 영상 동기화하는
    네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 호스트 컴퓨터(30)는 사용자 조작에 따라 움직임 데이터를 공유하지 아니하여,
    상기 메인 시뮬레이터(10) 및 서브 시뮬레이터(20)에서 상대측 시뮬레이터의 가상 객체 없이 가상 체험 영상을 구현할 수 있게 하는
    네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 서브 시뮬레이터(20)는 메인 시뮬레이터(10)의 가상 체험 공간을 화면 분할에 의해 HMD에 표출하여 제2 체험자가 볼 수 있게 하고, 조종간의 조작에 의해 순간 이동하여 메인 시뮬레이터(10)의 가상 체험 공간에 가상 객체로서 참여할 수 있게 하는
    네트워크를 통한 상호 연동형 VR 시뮬레이션 시스템.
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