KR20220112937A - 상호 작용형 xr 멀티플레이 시스템 - Google Patents

Abstract

상호 작용형 XR 멀티플레이 시스템이 소개된다.
이를 위해 본 발명은 설정된 공간 및 설정된 위치에 설치되어 기준점이 될 수 있는 켈리브레이션 박스; 상기 켈리브레이션 박스에 형성된 홈에 안착될 수 있는 복수개의 HMD장비; 일 지점에 별도의 기준위치조정버튼이 형성되어 있고 사용자의 수에 따른 복수개의 컨트롤러; 를 포함하되, 상기 HMD장비가 상기 켈리브레이션 박스에 형성된 홈에 안착된 뒤 상기 컨트롤러에 형성된 기준위치조정버튼 클릭시 상기 복수개의 HMD장비는 상호간에 동일한 공간과 동일한 위치로 싱크되어 서로 상호 플레이가 가능함을 그 특징으로 한다.

Description

상호 작용형 XR 멀티플레이 시스템{Interactive XR multiplay system}

본 발명은 상호 작용형 XR 멀티플레이 시스템에 관한 것이다.

최근 가상현실 기술이 성숙하고 장치의 보급이 확산됨에 따라 다양한 분야에서 가상현실 기술을 이용한 체험 및 교육 등이 이루어지고 있다.

가상현실(VR: Virtual Reality)은, 어떤 특정한 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어서, 그것을 사용하는 사람이 마치 실제 주변 상황·환경과 상호작용을 하고 있는 것처럼 만들어 주는 인간-컴퓨터 사이의 인터페이스를 의미하며, 사람들이 일상적으로 경험하기 어려운 환경을 직접 체험하지 않고서도 그 환경에 들어와 있는 것처럼 보여주고 조작할 수 있게 해주는 기술이다.

일례로, 재난, 안전사고 또는 응급상황 등을 체험해 볼 수 있는 가상현실(VR) 기술이 적용된 안전 훈련시스템이 상용화되었으며, 이러한 안전 훈련시스템은 체험자로 하여금 재난, 안전사고 또는 응급상황에 따른 대응 요령 등을 습득할 수 있게 하고, 사고 발생 시 당황하지 않고 신속하게 대처할 수 있는 능력을 키울 수 있게 한다.

그러나 전술한 종래의 안전 훈련시스템은 체험과정에서 체험자가 올바르게 사고를 인지하고, 인지한 사고를 올바르게 대처하고 있는지는 알 수 없는 문제점이 있었다.

KR 10-2011063(2019.08.08 등록)

본 발명은 플레이어(사용자) 간의 위치 또한 정교히 맞게 되고, 기 저장된 컨텐츠를 플레이 하는 동안 서로의 정확한 위치를 사용자에게 알려주며 사용자간의 손잡기 등과 같은 행동을 수행하기 위해 도와 주기 기능도 가능하여 해당 컨텐츠를 체험하는 몰입도가 높아지게 할 수 있는 새로운 방식의 상호 작용형 XR 멀티플레이 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상호 작용형 XR 멀티플레이 시스템이 소개된다.

이를 위해 본 발명은 설정된 공간 및 설정된 위치에 설치되어 기준점이 될 수 있는 켈리브레이션 박스; 상기 켈리브레이션 박스에 형성된 홈에 안착될 수 있는 복수개의 HMD장비; 일 지점에 별도의 기준위치조정버튼이 형성되어 있고 사용자의 수에 따른 복수개의 컨트롤러; 를 포함하되, 상기 HMD장비가 상기 켈리브레이션 박스에 형성된 홈에 안착된 뒤 상기 컨트롤러에 형성된 기준위치조정버튼 클릭시 상기 복수개의 HMD장비는 상호간에 동일한 공간과 동일한 위치로 싱크되어 서로 상호 플레이가 가능함을 그 특징으로 한다.

상기 기준위치조정버튼 클릭에 의해 상기 HMD장비의 설정된 공간 상에서의 위치 이동시 그 중심점은 상기 켈리브레이션 박스가 위치한 지점으로 되어 상기 HMD장비를 착용한 사용자간에 서로 멀티플레이를 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 의한다면 아래와 같은 다양한 효과가 구현된다.

첫째, 종래와 달리 켈리브레이션 박스를 활용하여 정교히 싱크를 맞출수 있어 높은 정교함이 구현된 컨텐츠 플레이가 가능한 이점이 있다.

둘째, 센서가 없는 상호 작용형 멀티 플레이 시스템이 구현되는데 구체적으로 광학 장비를 사용하지 않게 되어 본 발명에 의한 경우 실제 사용자가 전문지식이 없어도 그 접근이 용이한 이점이 있다.

셋째, 본 발명에 의한 경우 어린이와 장애인도 이용할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 가상공간으로 구현된 실시예이다.
도 2는 본 발명의 일 구성요소인 켈리브레인션 박스가 설치된 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예인 켈리브레이션 순서 및 컨텐츠 진행방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명과 종래 기술과의 차별점을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 역시 본 발명과 종래 기술과의 차별점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명이 종래 기술과 달리 별도의 센서와 별도의 백팩형 PC가 불필요함을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 구성요소인 켈리브레이션 박스의 실제 외관 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 구성요소인 컨트롤러의 실제 외관 사진이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 상호 작용형 XR 멀티플레이 시스템의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명의 설명에 앞서 본 발명의 목적과 사용 환경을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 실제 사용자가 HMD[Head Mounted Display]를 착용하고, 최대 12명의 인원이 상호간의 위치와 상황을 공유하며 적용할 컨텐츠에 사용되는 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 적용될 수 있는 컨텐츠는 다양하고, 그 일 예로 재난 재해 안전/ 게임/ 박람회/ 회의/ 시연회/ 공연/ 전시회/ 방송 등의 컨텐츠가 적용될 수 있다.

그 적용방법으로는 출원자의 컨텐츠 소스와 프로젝트를 제작자가 제공받아 리소스[구성요소들]을 변경하는 방식으로 적용될 수 있고, 본 발명이 실제 구현되기 위해서는 무선 HMD, 노트북, 통신 장비[무선 공유기, 통신사 망, 모바일 라우터 택1] 등이 필요하게 된다.

한편, 도 2는 본 발명의 일 구성요소인 켈리브레이션 박스가 설치된 개략도이고, 도 7은 실제 해당 켈리브레이션 박스의 사진이다.

도시된 바와 같이 싱크 켈리브레이션 박스를 기점으로 사용자의 머리에 착용 예정인 모든 HMD의 좌표축을 맞추어서 가상현실에서 HMD간의 싱크를 정교히 맞추는 기능을 수행한다.

즉, 설정된 공간 및 설정된 위치에 설치되어 기준점이 될 수 있는 켈리브레션 박스가 개시된다.

사용자의 머리에 착용하는 복수개의 HMD장비가 개시되고 상기 켈리브레이션 박스에 형성된 홈에 상기 복수개의 HMD장비를 안착시킨 뒤 일 지점에 별도의 기준위치조정버튼이 형성되어 있고 사용자의 수에 따른 복수개의 컨트롤러를 통해 사용자 간에 그 중심점(센터)을 일치시키게 된다.

중심점을 일치시키지 않게 되면 사용자간에 서로 멀티플레이를 수행할 수 없게 되고, 그 결과 사용자 간에 서로 다른 공간에서 움직이게 되기 때문이다.

상기 HMD장비가 상기 켈리브레이션 박스에 형성된 홈에 안착된 뒤 상기 컨트롤러에 형성된 기준위치조정버튼 클릭시 상기 복수개의 HMD장비는 상호간에 동일한 공간과 동일한 위치로 싱크되어 서로 상호 플레이가 가능하게 된다.

구체적으로 도 8에 도시된 바와 같이 오큘러스 버튼(기준위치조정버튼)을 3초간 눌러서 센터 변경을 실시하여 좌표를 수정한다.

이후 플레이를 원하는 다른 HMD도 같은 방법으로 동일하게 수행한다.

그러면 플레이어(사용자) 간의 위치 또한 정교히 맞게 되고, 기 저장된 컨텐츠를 플레이 하는 동안 서로의 정확한 위치를 사용자에게 알려주고, 사용자간의 손잡기 등과 같은 행동을 수행하기 위해 도와 주기 기능도 가능하여 해당 컨텐츠를 체험하는 몰입도가 높아지게 된다.

한편, 본 발명이 속한 기술분야에서는 통신-싱크가 동일하여도 통신속도가 뒤따라야 버벅임과 상호간의 충돌을 방지할 수 있다.

이를 위하여 본 발명에 적용되는 통신 장비는 기가급 라우터와 그 통신망은 5G급으로 사용한다.

한편, 도 3은 본 발명의 실시예인 켈리브레이션 순서 및 컨텐츠 진행방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.

우선 본 발명을 이용할 플레이 인원 만큼의 HMD를 준비하여 기 설정된 통신망에 연결한다.

그 다음으로 각 HMD를 켈리브레이션 박스에 형성된 홈에 잘 맞춰 끼워서 위치한 후 공간 조정을 하게 된다.

그 다음으로 플레이어들은 HMD를 착용후 플레이어간의 위치와 손을 확인하여상호 작용 여부를 확인하게 된다.

구체적으로는 플레이어간 시각으로 상호 확인을 확인할 수 있으며 거리감 또한 현실과 동일하게 느낄수 있으며 손을 상대방을 터치하면 컨텐츠와 동일한거리에 있음을 알 수 있게된다.

상황과 위치를 공유하고 컨텐츠 스토리 에서 상호가 도와주거나 물건을 전달하는 과정을 넣어서 상호 작용을 활용 할 수 있게 된다.

한편, 도 4는 본 발명과 종래 기술과의 차별점을 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 종래 기술은 경우 VR가동을 위해서 백팩형PC를 사용하게 됨으로써 사용자의 불편함이 가중되고, 어린이 혹은 노약자가 사용하기에 무거운 PC로 인해 사용 제한이 있었다.

이에 반해 본 발명은 PC가 필요없는 VR사용이 가능하여 사용자의 편리성이 제공됨은 물론이고 어린이 혹은 노약자도 사용할 수 있는 이점이 있다.

도 5 역시 본 발명과 종래 기술과의 차별점을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명이 종래 기술과 달리 별도의 센서와 별도의 백팩형 PC가 불필요함을 설명하기 위한 도면이다.

도 5의 좌측 사진에 도시된 바와 같이 종래 기술의 경우 멀티플레이를 구현하기 위해 광학 카메라 및 센서를 사용하게 된다.

이로 인해 비용 증가와 함께 장비의 추가로 인해 작동이 원활하게 이루어지지 않는 경우가 많았다.

또한, 종래 기술은 본 발명과 달리 미리 환경을 고정하고 사람을 추적하여 멀티 플레이를 구현하는바 입체감 있는 실제 가상 현실 구현에 대한 어려움이 있었다.

이에 반해 도 5의 우측에 도시된 본 발명과 같이 본 발명은 기기에 장착된 기능을 활용하여 HMD가 고정된 좌표 값을 가지게 하여 멀티 플레이 방식을 구현하여 그 편리성과 실제 현실을 모방할 수 있는 가상 현실이 구현된다.

물론, 본 발명에서는 고정 값을 기기에 입력하는 보조 도구로 본 발명의 일 구성요소인 켈리브레이션 박스와 컨트롤러가 사용된다.

이하 본 발명의 부가적인 설명을 더 추가하면 다음과 같다.

본 발명은 현재 안전 교육방식의 틀을 깨고 최신 VR 시스템을 통해 실제로 경험해 볼 수 없는 다양한 이슈를 발생시켜 즉각적으로 대응하고 이를 통해 안전 수칙에 대한 경각심을 갖게 함으로써 몸으로 기억하는 상호 작용형 XR 멀티플레이 시스템에 관한 것이다.

VR을 착용하여 여러 명[4명에서 12명]이 일정한 공간에서 서로의 위치와 상황을 공유하고 실제 현실 세계와 동일한 씽크로 플레이하는 콘텐츠로써 5G급의 속도 라우터에 무선 디바이스를 연결하여 가볍고 레이턴시[버벅거림]현상을 제거하여 부드러운 콘텐츠 체험과 실제 재난재해 상황을 미리 경험하고 실제 상황에서 더욱 현명한 대처를 할 수 있도록 간접경험을 제공하는 것에 그 기술적 특징이 있다.

본 발명에 의한 경우 공간의 제한이 없어 필요한 영역에 맞춰 자유롭게 넓은 범위의 플레이가 가능하도록 하여 사용자들이 넓은 공간에서 플레이할 수 있다.

본 발명에 의한 경우 기존의 재미없고 형식적인 안전 교육을 벗어나 VR을 접목하여 가상공간과 현실을 정확하게 싱크하여 멀미를 없애고, 기존 VR 시스템과는 차별화된 형태로 콘텐츠 상에서 안전 교육을 중점으로 몸이 기억하는 스토리를 구현하고, 게임적인 요소를 적용하여 흥미도를 높여 소비자들이 가상현실의 매우 높은 집중도로 플레이하고 학습할 수 있게 해준다.

한편, 오픈소스 (VR 개발 배포용 SDK)는 윈도우 업데이트에 취약하며 주기적인 에러 수정과 디버깅이 필요하다.

그래서 본 발명에서는 윈도우 기반 UWP방식을 채택하여 향후 확장성과 안전성을 고려하여 적용하였다.

Claims (2)

1. 설정된 공간 및 설정된 위치에 설치되어 기준점이 될 수 있는 켈리브레이션 박스;
   상기 켈리브레이션 박스에 형성된 홈에 안착될 수 있는 복수개의 HMD장비;
   일 지점에 별도의 기준위치조정버튼이 형성되어 있고 사용자의 수에 따른 복수개의 컨트롤러; 를 포함하되,
   상기 HMD장비가 상기 켈리브레이션 박스에 형성된 홈에 안착된 뒤 상기 컨트롤러에 형성된 기준위치조정버튼 클릭시 상기 복수개의 HMD장비는 상호간에 동일한 공간과 동일한 위치로 싱크되어 서로 상호 플레이가 가능한 상호 작용형 XR 멀티플레이 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 기준위치조정버튼 클릭에 의해 상기 HMD장비의 설정된 공간 상에서의 위치 이동시 그 중심점은 상기 켈리브레이션 박스가 위치한 지점으로 되어 상기 HMD장비를 착용한 사용자간에 서로 멀티플레이를 할 수 있는 것을 특징으로 하는, 상호 작용형 XR 멀티플레이 시스템.
   
   

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