KR20230113881A - 몰입형 가상현실 체험시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20230113881A KR1020220009689A KR20220009689A KR20230113881A KR 20230113881 A KR20230113881 A KR 20230113881A KR 1020220009689 A KR1020220009689 A KR 1020220009689A KR 20220009689 A KR20220009689 A KR 20220009689A KR 20230113881 A KR20230113881 A KR 20230113881A
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Abstract

몰입형 가상현실 체험시스템 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 몰입형 가상현실 체험시스템은 공간에 투사된 영상에 연동하여 사용자가 탑승하는 모션 시뮬레이터인 라이더를 움직이고 이동시킴으로써 사용자에게 몰입형 가상현실을 체험하게 할 수 있다.

Description

몰입형 가상현실 체험시스템 및 그 제어방법{Immersive Virtual Reality Experience System and Control Method thereof}
본 발명은 공간에 투사된 영상에 연동하여 움직이는 모션 시뮬레이터(라이더)를 이용하여 몰입형 가상현실을 체험할 수 있는 가상현실 체험시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
비젼 기술의 발전에 따라 다양한 형태의 가상 현실(Virtual Reality, 이하 VR) 서비스가 개발되고 있다. 가상현실이란 실제와 유사한 환경을 갖는 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 환경 또는 상황을 말하는 것으로서, 사람의 감각 기관을 통해 실제로 상호작용하고 있는 느끼게 것처럼 만들어주는 기술을 의미한다. 대부분의 가상현실 체험 시스템은 사용자가 몰입할 수 있도록 시야를 전면적으로 채우는 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)와 같은 장비를 착용하는 방식을 사용한다.
가상 현실 체험을 구현하는 다른 기술 분야 중 하나는 컴퓨터에 의해 제어되는 모션 시뮬레이터가 컴퓨터가 구현한 가상 환경에 연동하여 움직임으로써 사용자에게 가상 현실을 더욱 실감나게 현실처럼 느끼게 하는 기술이다. 대표적으로 비행 시뮬레이터나 운전 시뮬레이터가 이런 기술에 해당한다. 최근에는 3차원을 체감할 수 있도록 개발된 게임용이나 극장용 시뮬레이터 등도 등장했다.
모션 시뮬레이터는 직선운동과 회전운동의 조합에 의해 3차원 모션 또는 자세를 만든다. 공간상에서의 물체의 운동은, 전후 방향(Z축), 좌우 방향(X축) 및 상하 방향(Y축)으로의 직선운동과, Z축을 회전 중심으로 하는 롤링(Rolling), X축을 회전 중심으로 하는 피칭(Pitching) 및 Y축을 회전 중심으로 하는 요잉(Yawing) 회전운동으로 이루어지는 6자유도 운동들 중 몇 개가 조합된 형태다.
KR 10-2115287 (발명의 명칭: 모션 시뮬레이터)
본 발명의 목적은 공간에 투사된 영상에 연동하여 움직이는 모션 시뮬레이터를 이용하여 몰입형 가상현실을 체험할 수 있는 가상현실 체험시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 몰입형 가상현실 체험시스템은 라이더, 복수 개의 영상장치, 및 제1 및 제2 서버를 포함한다.
라이더는 사용자가 탑승할 수 있는 이동체로서, 복수 개 콘텐츠 존(Zone)으로 분할된 공연공간 내에서 상기 콘텐츠 존 사이를 이동하고 자세를 바꿀 수 있다. 영상장치는 상기 콘텐츠 존마다 배치되어 상기 콘텐츠 존의 공간의 스크린 영역(벽면, 천정, 또는 스크린 등)에 콘텐츠 영상을 투사하여 가상공간을 생성한다. 제1 서버는 상기 라이더가 제공하는 상태정보를 기초로 상기 라이더가 상기 콘텐츠 존 사이를 이동하도록 제어하며, 제2 서버는 상기 콘텐츠 존에서 상기 라이더의 자세를 상기 가상공간에 연동하도록 상기 라이더를 제어한다. 여기서, 상기 상태정보는 상기 공연공간 내에서의 상기 라이더의 좌표 및 상기 라이더의 자세에 대한 정보를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 콘텐츠 존마다 대표 위치가 설정될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 서버는 상기 라이더를 상기 복수 개의 콘텐츠 존에 속하는 제1 콘텐츠 존에서 제2 콘텐츠 존으로 이동시킬 때 상기 제2 콘텐츠 존의 대표 위치로 이동하도록 제어하며, 상기 라이더로부터 상기 제2 콘텐츠 존의 대표 위치에 도달하였다는 상태정보를 제공받으면 상기 제2 서버로 하여금 상기 라이더를 제어하도록 제어권을 넘길 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 몰입형 가상현실 체험시스템은 상기 콘텐츠 존마다 상기 대표 위치를 포함하는 복수 개의 지점에 설치된 복수 개의 위치 태그를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 서버는 상기 라이더를 상기 복수 개의 콘텐츠 존에 속하는 제1 콘텐츠 존에서 제2 콘텐츠 존으로 이동시킬 때 상기 제2 콘텐츠 존의 대표 위치로 이동하도록 제어하며, 상기 라이더로부터 상기 제2 콘텐츠 존의 복수 개의 위치 태그 중 하나를 인식하였음을 통지하는 상태정보를 제공받으면 상기 대표 위치 도착전이라도 상기 제2 서버로 하여금 상기 라이더를 제어하도록 제어권을 넘길 수 있다.
본 발명은 가상현실 체험시스템의 제어방법에도 미친다. 본 발명의 제어방법은 복수 개 콘텐츠 존(Zone)으로 분할된 공연공간의 상기 콘텐츠 존마다 배치된 영상장치가 상기 콘텐츠 존의 공간의 스크린 영역에 콘텐츠 영상을 투사하여 가상공간을 생성하는 단계와; 제1 서버가 사용자가 탑승할 수 있는 이동체로서 상기 콘텐츠 존 사이를 이동하고 자세를 바꿀 수 있는 라이더로부터 상태정보를 제공받고, 상기 상태정보를 기초로 상기 콘텐츠 존 사이를 이동하도록 상기 라이더를 제어하는 존이동 제어단계와; 제2 서버가 상기 콘텐츠 존에서 상기 라이더의 자세를 상기 가상공간에 연동하도록 상기 라이더를 제어하는 연동제어단계를 포함한다.
본 발명에 따른 몰입형 가상현실 체험시스템은 공간에 투사된 영상에 연동하여 사용자가 탑승하는 모션 시뮬레이터인 라이더(Rider)를 움직이고 이동시킴으로써 사용자에게 몰입형 가상현실을 체험하게 할 수 있다.
라이더는 사용자를 탑승한 상태에서 위치를 이동할 수 있으며, 공간에 투사된 영상에 연동하여 자세를 변경함으로써 사용자에게 시각적인 가상공간을 넘어 실제로 라이더의 움직임에 따라 몸이 움직임으로써 가상공간에 대한 완전한 몰입감을 느낄 수 있다.
도 1은 본 발명의 몰입형 가상현실 체험시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공연공간의 평면도,
도 3은 본 발명의 가상현실 체험시스템의 동작 설명에 제공되는 흐르도,
도 4는 본 발명의 라이더의 블록도, 그리고
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 라이더의 사시도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 몰입형 가상현실 체험시스템(100)는 영상장치(110), 라이더(Rider)(130), 제1 서버(171) 및 제2 서버(173)를 포함하며, 기설정된 공연공간 내에서 사용자에게 몰입형(Immersive) 가상공간을 제공할 수 있다. 영상장치(110), 라이더(130), 제1 서버(171) 및 제2 서버(173)는 하나의 네트워크(151)에 연결될 수 있다.
공연 공간(X)은 라이더(130)가 운행하는 3차원 현실 공간으로서, 라이더(130)는 공연 공간(X) 내에서 움직인다. 공연 공간(X)은 복수 개의 존(Zone)으로 구획되며, 존들 중 일부는 콘텐츠 존(Contents Zone)이 된다. 콘텐츠 존은 가상공간을 위한 영상 콘텐츠가 재생되는 공간으로서 아래에서 설명하는 것처럼 영상장치(110)에 의해 구현된다. 콘텐츠 존마다 해당 콘텐츠 존에 특징있는 서로 다른 영상 콘텐츠가 재생될 수 있으므로 영상 콘텐츠끼리 서로 간섭하지 않도록 콘텐츠 존은 상호 이격되어 구획되는 것이 좋다. 따라서 콘텐츠 존들 사이에 이동을 위한 공간이 있는 것이 바람직하지만 반드시 그럴 필요는 없다. 콘텐츠 존에서 재생되는 콘텐츠는 영상과 오디오가 결합된 콘텐츠가 좋다. 공연 공간(X)의 복수 개의 존에서 콘텐츠 존이외에 사용자가 라이더(130)에 탑승하는 탑승 존과 사용자가 라이더(130)에서 하차하는 하차 존 등이 마련될 수 있다.
공연 공간(X)의 복수 개의 존은 제1 서버(171)나 제2 서버(173)에 의해 공간적으로 인식되면 되기 때문에, 반드시 물리적인 벽체나 천정 등으로 구획되어야 하는 것은 아니다. 다만, 콘텐츠 존은 영상 콘텐츠가 재생될 수 있는 스크린 영역이 적어도 하나 설치되어 있어야 한다. 스크린 영역은 영상을 표시할 수 있는 것이면 어떤 형태이어도 무방하며, 예를 들어, 스크린 영역은 걸개형 스크린 또는 콘텐츠 존을 구획하는 격벽 또는 외벽(천정 포함)의 형태일 수도 있다. 다만, 몰입형 가상현실을 위해서, 콘텐츠 존은 라이더(130)의 동선 영역을 제외한 존의 외면 전체가 영상 콘텐츠를 표시할 수 있는 스크린 영역으로 설정되고 구현됨으로써 콘텐츠 존 내의 대부분의 방향에 콘텐츠가 표시되고 재생되는 것이 바람직하다. 예를 들어,콘텐츠 존이 격벽, 천정 및 외벽에 의해 구획되도록 설계했다면 라이더(130)가 이동하는 영역을 제외하고는 스크린 영역으로 설정되는 것이 좋다.
도 2의 공연 공간(X)은 사각형의 평면을 가지는 육면체 공간으로서, 탑승 존(P), 제1 콘텐츠 존(Z1), 제2 콘텐츠 존(Z2) 및 제3 콘텐츠 존(Z3)을 포함하는 4개의 존(P, Z1, Z2, Z3)으로 구분되며, 제1 콘텐츠 존(Z1), 제2 콘텐츠 존(Z2) 및 제3 콘텐츠 존(Z3)이 콘텐츠 존이고 탑승 존(P)은 사용자의 라이더(130) 탑승과 하차가 이루어지는 공간이다. 도 1의 제1 콘텐츠 존(Z1), 제2 콘텐츠 존(Z2) 및 제3 콘텐츠 존(Z3)에서는 공연 공간(X)을 구획하는 벽면 중 일부가 스크린 영역(S1, S2, S3)으로 구현된 예이며, 공연 공간(X)의 외벽을 제외하고 제1 콘텐츠 존(Z1), 제2 콘텐츠 존(Z2) 및 제3 콘텐츠 존(Z3) 사이에는 다른 격벽을 배치하지 않은 예이다.
각 존에는 아래에서 설명하는 대표 위치(PS, ZS1, ZS2, ZS3)가 설정된다. 또한, 각 존(P, Z1, Z2, Z3)에는 대표 위치(PS, ZS1, ZS2, ZS3)를 포함하는 복수 개의 지점에 라이더(130)의 위치 인식에 사용되는 복수 개의 위치 태그(또는 비콘)(113a, 113b, 113c)가 기설정된 위치에 설치된다. 라이더(130)는 일정 거리내에서 위치 태그(113a, 113b, 113c)를 인식하거나, 복수 개의 위치 태그(113a, 113b, 113c)와 통신하여 TOF(Time of Flight)를 측정함으로써 자신의 위치를 인식할 수 있다. 그 밖에도 라이더(130)의 위치 인식을 위한 종래의 다양한 위치인식 방법이 본 발명에 적용될 수 있다.
영상장치(110)는 콘텐츠 존(Z1, Z2, Z3)의 스크린 영역(S1, S2, S3)에 콘텐츠 영상을 투사하여 가상공간을 생성하는 것으로서, 재생수단(111)을 구비한다. 영상장치(110)의 재생수단으로는 스크린 영역에 설치된 표시장치를 사용할 수도 있고, 스크린 영역을 향해 영상을 투사하는 프로젝터(Project)를 사용할 수 있다. 도 2의 예에서, 몰입형 가상현실 체험시스템(100)은 제1 콘텐츠 존(Z1)을 위한 제1 프로젝터(111a)와, 제2 콘텐츠 존(Z2)을 위한 제2 프로젝터(111b)와, 제3 콘텐츠 존(Z3)을 위한 제3 프로젝터(111c)를 영상장치(110)의 콘텐츠 재생수단으로 사용한 예이다. 영상장치(110)는 각 콘텐츠 존(Z1, Z2, Z3)마다 설치되어 제1 내지 제3 프로젝터(111a, 111b, 111c)를 각각 제어한다. 한편, 실시 예에 따라, 하나의 영상장치(110)가 제1 내지 제3 프로젝터(111a, 111b, 111c)를 모두 제어할 수도 있다.
라이더(130)는 사용자가 탑승할 수 있는 이동체로서, 공연 공간(X) 내에서 콘텐츠 존(Z1, Z2, Z3) 사이를 이동하고 자세를 바꿀 수 있다. 도 4를 참조하면, 라이더(130)는 구동체부(401), 센서부(403), 통신인터페이스(405) 및 제어부(407)를 포함하며, 도 5는 라이더(130)의 실제 구현 예이다.
구동체부(401)는 라이더(130)의 이동과 모션 제어를 통한 모션 시뮬레이션을 제공하는 구성으로서, 사용자의 탑승 공간이다. 구동체부(401)는 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 아래에서 설명하는 도 5는 구동체부(401)의 일 예를 도시하고 있다. 사용자는 탑승존(P)에서 라이더(130)에 탑승한 다음, 탑승존(P)으로 돌아와 하차하거나 다른 하차 존(미도시)에서 하차하게 되며, 라이더(130)는 사용자의 탑승부터 하차 사이에 콘텐츠 존(Z1, Z2, Z3)을 이동하면서 사용자에게 가상공간 체험을 제공한다.
구동체부(401)는 자체의 모션 제어 및 위치 이동을 위해 복수 개의 센서를 포함할 수 있으며, 자신의 자세 정보를 제어부(407)에게 제공한다. 구동체부(401)의 자세 인식을 위한 센서는 자이로 센서(Gyro Sensor), 가속도 센서 등 종래의 모션 제어를 위해 적용된 다양한 센서를 이용할 수 있다.
센서부(403)는 라이더(130)의 위치 인식을 위한 센서로서 구동체부(401)에 포함된 센서 이외의 센서를 지시한다. 예를 들어 위치 태그(113a, 113b, 113c)를 인식하는 리더기(Reader)나 통신수단이 센서부(403)가 될 수도 있다. 센서부(403)는 측정값을 제어부(407)에게 제공한다.
통신인터페이스(405)는 네트워크(151)에 접속할 수 있는 무선 통신 수단으로서, 라이더(130)를 제1 서버(171) 및 제2 서버(173)와 연결한다. 여기서 네트워크(151)는 제1 서버(171)와 제2 서버(173) 및 라이더(130)가 모두 접속할 수 있는 망이며, 유선 통신 인터페이스뿐만 아니라 무선 통신 인터페이스를 모두 포함한다.
제어부(407)는 구동체부(401)의 동작 제어를 포함하는 라이더(130)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(407)는 라이더(130)의 '상태정보' 생성하여 주기적으로 또는 비주기적으로 통신인터페이스(405)를 통해 제1 서버(171) 및/또는 제2 서버(173)에게 제공한다. 여기서, 상태정보는 공연 공간(X) 내에서의 라이더(130)의 위치정보(즉, 좌표) 및 라이더(130)의 시뮬레이터부(570)의 자세에 대한 정보를 포함한다. 시뮬레이터부(570)의 자세정보는 구동체부(401)가 제공하고, 라이더(130)의 위치정보는 센서부(403)의 측정값을 이용하여 제어부(407)가 계산한다.
제1 서버(171)와 제2 서버(173)는 본 발명의 몰입형 가상현실 체험시스템(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제1 서버(171)와 제2 서버(173)는 기능적으로 구분된 것이므로, 하드웨어적으로는 통합된 하나의 관리서버 형태로 구현될 수 있다. 다른 방법으로, 제2 서버(173)는 콘텐츠 존마다 따로 구현됨으로써, 본 발명의 몰입형 가상현실 체험시스템(100)이 복수 개의 제2 서버를 구비할 수도 있다. 제1 서버(171)는 라이더(130)의 콘텐츠 존(Z1, Z2, Z3) 사이의 이동을 제어하는 '존 이동 제어'를 수행하며, 개별 콘텐츠 존(Z1, Z2, Z3)에서 제2 서버(173)에 의해 수행되는 '연동제어'를 제어한다.
제1 서버(171)는 라이더(130)가 제공하는 상태정보를 기초로 라이더(130)의 위치를 인식한 다음, 기설정된 스케줄에 따라 탑승 존(P)에서 제1 콘텐츠 존(Z1)으로 이동하도록 제어하거나, 현재 콘텐츠 존에서 다른 콘텐츠 존을 이동하도록 제어함으로써 '존 이동 제어'를 수행한다. 이때, 라이더(130)로 하여금 대표 위치로 이동하도록 제어하기 위해, 제1 서버(171)는 목적지 콘텐츠 존의 대표 위치(예를 들어 그 좌표)를 라이더(130)에게 제공할 수도 있고, 대표 위치에 도달할 수 있도록 방향과 거리를 제공할 수 있다.
제1 서버(171)는 라이더(130)가 제공하는 상태정보를 기초로 라이더(130)가 존 이동제어에 따른 대표 위치에 도착하였다면, 제어권을 제2 서버(173)에게 제공하여 제2 서버(173)로 하여금 연동제어를 개시하도록 한다.
실시 예에 따라, 앞서 도 2에 기초해 설명한 것처럼, 콘텐츠 존마다 복수 개의 지점에 복수 개의 위치 태그(113a, 113b, 113c)가 설치된 경우에, 제1 서버(171)는 라이더(130)를 콘텐츠 존 사이를 이동시킬 때 다음 콘텐츠 존의 대표 위치로 이동하도록 제어하되, 라이더(130)로부터 다음 콘텐츠 존의 복수 개의 위치 태그 중 하나를 인식하였음을 통지하는 상태정보를 제공받으면 대표 위치 도착 전이라도 연동제어를 수행하도록 라이더(130)에 대한 제어권을 제2 서버(173)에게 넘길 수 있다. 예를 들어, 제1 콘텐츠 존(Z1)에 위치한 라이더(130)를 제2 콘텐츠 존(Z2)으로 이동시킬 때, 제1 서버(171)는 제2 콘텐츠 존(Z2)의 대표 위치(ZS2)로 이동하도록 제어한다. 다만, 라이더(130)가 제2 콘텐츠 존(Z2)의 복수 개 위치 태그(113b) 중 하나를 인식하였다는 상태정보를 제공받으면 제2 서버(173)에게 연동제어를 수행하도록 제어한다.
제2 서버(173)는 제1 서버(171)로부터 제어권을 제공받으면, 라이더(130)가 위치한 콘텐츠 존에서 영상장치(110)가 가상현실 콘텐츠를 재생하여 가상공간을 구현하도록 제어함과 동시에, 라이더(130)의 자세가 가상공간에 연동하도록 라이더(130)를 제어함으로써, '연동제어'를 수행한다. 따라서 연동제어는 라이더(130)가 새로운 콘텐츠 존의 대표 위치에 도착한 순간부터 시작된다. 다만, 실시 예에 따라 제2 서버(173)는 제1 서버(171)로부터 제어권을 제공받은 때로부터 연동제어를 수행할 수 있다. 제2 서버(173)는 연동제어가 완료되면, 다시 제1 서버(171)에게 제어권을 돌려준다.
예를 들어, 제1 콘텐츠 존(Z1)에서 사용자가 폭포에서 추락하는 가상 체험을 구현하기 위해, 라이더(130)는 앞쪽으로 기울어지도록 자세를 바꾸는 중에, 영상장치(110)는 폭포의 상측에서 아랫쪽으로 시점이 이동하는 화면을 재생한다. 연동제어는 라이더(130)와 재생되는 영상 콘텐츠 사이에 동기가 맞도록 하는 것으로서, 연동제어에 의해 사용자의 가상현실에 대한 몰입이 극대화된다. 이때, 제2 서버(173)는 라이더(130)가 제공하는 상태정보를 기초로 현재 수행되는 연동제어가 제대로 수행되는지 확인할 수 있다.
한편, 각 콘텐츠 존은 라이더(130)의 위치와 관계없이 영상장치(110)가 가상공간을 생성하여 운영할 수 있다.
몰입형 가상현실 체험 시스템의 제어방법
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 몰입형 가상현실 체험 시스템(100)의 제어방법을 설명한다. 설명의 편리를 위해, 도 2의 공연 공간(X)을 중심으로 설명하며, 라이더(130)가 현재 제1 콘텐츠 존(Z1)에 위치하며, 제2 콘텐츠 존(Z2)으로 이동하는 존 이동 제어를 수행한 후에 제2 콘텐츠 존(Z2)에서 연동제어를 수행하는 경우를 예로 들어 설명한다.
<콘텐츠 존의 설치: S301>
도 2와 같은 공연 공간(X)의 콘텐츠 존(Z1, Z2, Z3)이 구획되고, 콘텐츠 존(Z1, Z2, Z3)마다 배치된 영상장치(110)가 콘텐츠 존(Z1, Z2, Z3)의 스크린 영역(S1, S2, S3)에 콘텐츠 영상을 투사하여 가상공간을 생성한다. 영상장치(110)의 가상공간 생성은 라이더(130)가 콘텐츠 존에 도착한 후에 수행될 수도 있지만, 라이더(130)의 위치에 관계없이 수행될 수도 있다.
<존이동 제어: S303 내지 S311>
제1 서버(171)의 존 이동 제어는 탑승 존(P)에서의 사용자 탑승이 완료되었거나, 특정 콘텐츠 존에서 제2 서버(173)의 연동제어가 완료된 때에 수행된다.
라이더(130)는 주기적 또는 비주기적으로 자신의 상태정보를 생성하여 제1 서버(171)에게 제공한다. 따라서 제1 서버(171)는 라이더(130)의 위치를 확인할 수 있다. 도 3은 라이더(130)의 상태정보 제공이 특정 이벤트가 있는 경우에 발생하는 것처럼 도시하고 있으나, 이것은 본 발명의 설명을 간략히 하기 위한 것으로서 라이더(130)의 상태정보 제공은 주기적 또는 비주기적인 것을 불문하고 보다 빈번하게 수행된다(S303). 제1 콘텐츠 존(Z1)에서 제2 서버(173)에 의한 연동제어가 완료되면, 제1 서버(171)는 제2 서버(173)로부터 제어권을 회복한다(S305).
제어권을 회복한 제1 서버(171)는 라이더(130)가 제공하는 상태정보(라이더의 위치 등)와 기설정된 존이동 제어용 스케줄에 따라 제2 콘텐츠 존(Z2)으로 이동하도록 라이더(130)를 제어한다. 이때, 제1 서버(171)는 제2 콘텐츠 존(Z2)의 대표 위치(ZS2)의 좌표를 제공하거나 대표 위치(ZS2)로 향하는 방향 및 이동 거리 정보 등을 라이더(130)에게 제공하여 존 이동제어를 수행한다(S307).
라이더(130)의 제어부(407)는 제1 서버(171)가 제공하는 정보에 기초하여 구동체부(401)를 제어하여 제2 콘텐츠 존(Z2)의 대표 위치(ZS2)로 이동한다(S309). 라이더(130)는 제2 콘텐츠 존(Z2)의 대표 위치(ZS2)에 도달하면, 자신의 위치정보를 포함하는 상태정보를 생성하여 제1 서버(171)에게 제공한다(S311).
<제어권 전달: S313>
라이더(130)로부터 제2 콘텐츠 존(Z2)의 대표위치(ZS2)에 도달하였다는 상태정보를 제공받은 제1 서버(171)는 제2 서버(173)에게 라이더(130)에 대한 제어권을 전달한다.
<연동 제어: S315 내지 S319>
제1 서버(171)로부터 제어권을 전달받은 제2 서버(173)는 제2 콘텐츠 존(Z2)에 위치한 라이더(130)에 대한 연동제어를 수행한다. 이를 위해, 제2 서버(173)는 라이더(130)가 제공하는 상태정보로 확인한 라이더(130)의 위치 및 자세와 영상장치(110)의 콘텐츠 재생을 동기시켜 제2 콘텐츠 존(Z2)에서 몰입형 가상공간에 재생되도록 한다(S315, S317).
제2 콘텐츠 존(Z2)에서의 연동 제어는 기설정된 스케줄에 따라 수행되며, 제2 서버(173)는 제2 콘텐츠 존(Z2)의 영상장치(110)의 콘텐츠 재생 상태 및 라이더(130)의 상태정보를 기초로 연동 제어의 완료 여부를 판단한다(S319).
<제어권 전달: S321>
제2 서버(173)는 제2 콘텐츠 존(Z2)에서의 연동제어가 완료되면, 라이더(130)에 대한 제어권을 제1 서버(171)에게 다시 넘긴다.
이상의 방법으로 본 발명의 몰입형 가상현실 체험시스템(100)의 라이더(130) 제어가 수행된다.
실시 예. 라이더의 구동체부 (도 5)
도 5를 참조하면, 본 발명의 라이더(130)는, 사용자가 탑승할 수 있는 탑승부(510)와, 탑승부(510)를 지지하는 메인 프레임(530)과, 메인 프레임(530)의 하부에 마련되어 라이더(130)의 공간 이동을 위한 구동부(550)와, 메인 프레임(530)의 상부에 마련되어 탑승부(510)의 자세를 변경하는 시뮬레이터부(570)를 포함한다. 탑승부(510), 메인 프레임(530), 구동부(550) 및 시뮬레이터부(570)가 구동체부(401)에 포함된다.
구동부(550)는 복수 개의 구동모터(551)와 복수 개의 구동모터(551)에 개별적으로 연결되어 전 방향으로 이동 가능하도록 구동되는 복수 개의 메카넘휠(Mecanum Wheel)(553)을 포함한다. 시뮬레이터부(570)는 탑승부(510)를 지지하는 링크부와, 링크부를 동작시켜 회전축이 서로 다른 복수의 회전 운동이 이루어지도록 하는 모션구동부를 포함한다.
시뮬레이터부(570)는 모션구동부에 구동되어 탑승부(510)를 가상의 복수 개 회전 축을 따라 자세를 바꾸는 모션 시뮬레이션, 즉 복수의 회전 운동을 수행한다. 여기서 탑승부(510)의 자세를 바꾸는 회전은 요잉(Yawing), 피칭(Pitching), 롤링(Rolling)을 포함하는 3 자유도 운동이다. 시뮬레이터부(570)의 구체적인 구현은 종래에 알려진 다양한 방법을 사용할 수 있다.
메카넘휠(553)은 휠바디(Wheel Body)의 외주면 둘레를 따라 약 45°의 각도를 이루는 롤러들이 연속 장착되어 어떠한 방향으로도 움직일 수 있도록 구성된 바퀴의 한 종류로 전·후·좌·우·이동 및 제자리 회전 등에 의해 전 방향 이동이 가능하다. 메카넘휠(553)은 종래에 이미 알려진 공지의 기술사상이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (6)

  1. 가상현실 체험시스템에 있어서,
    사용자가 탑승할 수 있는 이동체로서, 복수 개 콘텐츠 존(Zone)으로 분할된 공연공간 내에서 상기 콘텐츠 존 사이를 이동하고 자세를 바꿀 수 있는 라이더;
    상기 콘텐츠 존마다 배치되어 상기 콘텐츠 존의 스크린 영역에 콘텐츠 영상을 투사하여 가상공간을 생성하는 복수 개의 영상장치;
    상기 라이더가 제공하는 상태정보를 기초로 상기 라이더가 상기 콘텐츠 존 사이를 이동하도록 제어하는 제1 서버. 상기 상태정보는 상기 공연공간 내에서의 상기 라이더의 좌표 및 상기 라이더의 자세에 대한 정보를 포함함; 및
    상기 콘텐츠 존에서 상기 라이더의 자세를 상기 가상공간에 연동하도록 상기 라이더를 제어하는 제2 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰입형 가상현실 체험시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 콘텐츠 존마다 대표 위치가 설정되고,
    상기 제1 서버는 상기 라이더를 상기 복수 개의 콘텐츠 존에 속하는 제1 콘텐츠 존에서 제2 콘텐츠 존으로 이동시킬 때 상기 제2 콘텐츠 존의 대표 위치로 이동하도록 제어하며, 상기 라이더로부터 상기 제2 콘텐츠 존의 대표 위치에 도달하였다는 상태정보를 제공받으면 상기 제2 서버로 하여금 상기 라이더를 제어하도록 제어권을 넘기는 것을 특징으로 하는 몰입형 가상현실 체험시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 콘텐츠 존마다 상기 대표 위치를 포함하는 복수 개의 지점에 설치된 복수 개의 위치 태그를 더 포함하고,
    상기 제1 서버는 상기 라이더를 상기 복수 개의 콘텐츠 존에 속하는 제1 콘텐츠 존에서 제2 콘텐츠 존으로 이동시킬 때 상기 제2 콘텐츠 존의 대표 위치로 이동하도록 제어하되,
    상기 라이더로부터 상기 제2 콘텐츠 존의 복수 개의 위치 태그 중 하나를 인식하였음을 통지하는 상태정보를 제공받으면 상기 제2 서버로 하여금 상기 라이더를 제어하도록 제어권을 넘기는 것을 특징으로 하는 몰입형 가상현실 체험시스템.
  4. 가상현실 체험시스템의 제어방법에 있어서,
    복수 개 콘텐츠 존(Zone)으로 분할된 공연공간의 상기 콘텐츠 존마다 배치된 영상장치가 상기 콘텐츠 존의 공간의 스크린 영역에 콘텐츠 영상을 투사하여 가상공간을 생성하는 단계;
    제1 서버가 사용자가 탑승할 수 있는 이동체로서 상기 콘텐츠 존 사이를 이동하고 자세를 바꿀 수 있는 라이더로부터 상태정보를 제공받고, 상기 상태정보를 기초로 상기 콘텐츠 존 사이를 이동하도록 상기 라이더를 제어하는 존이동 제어단계. 상기 상태정보는 상기 공연공간 내에서의 상기 라이더의 좌표 및 상기 라이더의 자세에 대한 정보를 포함함; 및
    제2 서버가 상기 콘텐츠 존에서 상기 라이더의 자세를 상기 가상공간에 연동하도록 상기 라이더를 제어하는 연동제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰입형 가상현실 체험시스템의 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 콘텐츠 존마다 대표 위치가 설정되고,
    상기 존이동 제어단계에서, 상기 제1 서버는 상기 라이더를 상기 복수 개의 콘텐츠 존에 속하는 제1 콘텐츠 존에서 제2 콘텐츠 존으로 이동시킬 때 상기 제2 콘텐츠 존의 대표 위치로 이동하도록 제어하며, 상기 라이더로부터 상기 제2 콘텐츠 존의 대표 위치에 도달하였다는 상태정보를 제공받으면 상기 제2 서버로 하여금 상기 라이더를 제어하도록 제어권을 넘기는 것을 특징으로 하는 몰입형 가상현실 체험시스템의 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 콘텐츠 존에는 상기 대표 위치를 포함하는 복수 개의 지점에 복수 개의 위치 태그가 설치되고,
    상기 존이동 제어단계에서, 상기 제1 서버는 상기 라이더를 상기 복수 개의 콘텐츠 존에 속하는 제1 콘텐츠 존에서 제2 콘텐츠 존으로 이동시킬 때 상기 제2 콘텐츠 존의 대표 위치로 이동하도록 제어하되, 상기 라이더로부터 상기 제2 콘텐츠 존의 복수 개의 위치 태그 중 하나를 인식하였음을 통지하는 상태정보를 제공받으면 상기 제2 서버로 하여금 상기 라이더를 제어하도록 제어권을 넘기는 것을 특징으로 하는 몰입형 가상현실 체험시스템의 제어방법.
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