KR101610703B1 - Simulation apparatus for virtual shooting - Google Patents
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Abstract
가상 사격 시뮬레이션 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 사격 시뮬레이션 장치는, 레이저를 조사하는 훈련용 총기에 의한 스크린 상의 조준점을 감지하는 카메라 모듈; 및 상기 조준점의 좌표가 스크린의 내에 위치하는 가상 도형의 내부인지 판단하며, 판단결과 내부이면 기 설정된 기준 방위각 및 고각에서의 시점(view point)에 상응하는 영상 데이터를 출력하는 제어장치;를 포함한다. 제어장치는 상기 판단결과, 상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형 외부이면, 상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형의 경계로부터 벗어난 거리 및 방향을 산출하고, 상기 거리 및 방향에 상응하는 속도로 이동하는 영상 데이터를 출력할 수 있다.A virtual shooting simulation apparatus is disclosed. A virtual shooting simulation apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a camera module for detecting an aiming point on a screen by a training gun for irradiating a laser; And a control device for determining whether the coordinates of the aiming point are inside a virtual figure located within the screen and outputting image data corresponding to a viewpoint at a predetermined reference azimuth and elevation angle if the determination result is internal . The controller calculates a distance and a direction that the coordinates of the aim point deviate from the boundary of the virtual figure if the coordinate of the aim point is outside the virtual figure as a result of the determination, Can be output.
Description
본 발명은 가상 사격 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스크린 상의 가상 도형과 조준점 위치의 관계에 상응하여 시뮬레이션 영상을 정밀하게 제어할 수 있는 가상 사격 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a virtual shooting simulation apparatus, and more particularly, to a virtual shooting simulation apparatus capable of precisely controlling a simulation image in accordance with a relationship between a virtual figure on a screen and an aim point position.
가상 체험이란 실제로 존재하는 공간은 아니지만 체험자가 실제 상황인 것처럼 몰입할 수 있도록 인위적으로 만들어낸 공간에서 진행되는 경험을 의미한다. 이러한 가상 체험을 제공하는 대표적인 분야로는 스포츠, 전투기 조종, 운전, 슈팅 게임, 모의 사격 훈련 등을 들 수 있다.Virtual experience is not actually a real space, but an experience in a space artificially created to allow the experient to immerse as if it were a real situation. Representative examples of providing such a virtual experience include sports, fighter control, driving, shooting games, and simulated shooting training.
특히, 전시 또는 대 테러 상황에 대비하여 군인이나 경찰 또는 이와 유사한 임무를 수행하는 자들에게 가장 중요한 훈련 중 하나는 바로 개인 화기에 대한 사격 훈련이다. 이러한 사격 훈련은 장애물의 유무 또는 장소 등에 따라 다양한 시나리오별로 다르게 진행될 수 있는데, 실탄을 이용하여 사격 훈련을 실시하는 경우 그 위험성이 매우 높을 뿐만 아니라 총격에 따른 소음이 상당히 큰 관계로 실탄을 이용한 훈련은 장소와 인원에 있어서 매우 제약된 환경에서만 진행할 수 있다는 문제가 따른다. In particular, one of the most important exercises for soldiers, police, or similar personnel in preparation for an exhibit or counter-terrorism situation is shooting training for personal firearms. Such shooting training can be performed differently according to various scenarios depending on whether there is an obstacle or a place. If the shooting training using a pilot is very dangerous and the noise due to the shooting is very large, There is a problem in that it can only be carried out in a very restricted environment in place and personnel.
이에 따라, 최근에는 실탄을 사용하지 않고도 각 시나리오에 따라 모의 사격 훈련을 실시할 수 있도록 하는 기술들이 개시된 바 있으며, 그 중 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 들 수 있다. Accordingly, techniques have recently been disclosed that allow simulated shooting training to be carried out according to scenarios without using a bullet, among which
먼저 도 1을 참조하면, 특허문헌 1에는 가상의 공간 내에서 실제로 발생될 수 있는 상황을 연출하여 사격훈련을 수행할 수 있도록 구성된 시스템이 개시되어 있다. 구체적으로 살펴보면, 스크린으로부터 검출된 레이저의 좌표에 근거하여 사격결과를 판정하고, 사격결과에 따라 영상데이터를 변환하는 기술이 개시되어 있다.First, referring to FIG. 1,
그러나, 특허문헌 1은 레이저의 좌표가 단순히 사격결과 판정에만 활용될 뿐, 시뮬레이션 영상을 변환시키기 위한 방향을 지시하는 정보로서 활용될 수 없다는 한계가 있었다.However,
즉, 특허문헌 1에 따른 사격 훈련 시스템 내에서, 사격자는 스크린에 투영되는 특정 영상에 대하여 수행된 사격 결과에 따라 다음 영상을 제공하는 기능만을 제공받는 데에 그치고 있으며, 사격자가 총구의 방향을 조절하여(즉, 총기에 의한 스크린 상의 조준점 위치를 변경하여) 자신이 주시하고자 하는 방향에 맞춰 변경되는 시뮬레이션 영상을 제공받을 수는 없었다.That is, in the shooting training system according to
다음으로, 특허문헌 2는 총기에 구비되는 조이스틱 등의 조작부에 대한 조작에 상응하는 시뮬레이션 영상 처리 기술을 개시하고 있다. 하지만, 특허문헌 2에 따를 경우 사격자는 오로지 조이스틱 형태의 조작부만을 통해 시뮬레이션 영상을 변화시킬 수 있을 뿐, 사격자 자신의 신체 변화가 시뮬레이션 영상 변화로 연동시키는 구성이 부재하여 실제 사격 상황과는 상당히 큰 괴리감이 존재하고, 이에 따라 충분한 몰입감을 제공받을 수 없었다.
Next,
본 발명은 전술된 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 스크린 상의 조준점을 단순히 사격 결과를 산출하기 정보가 아닌 시뮬레이션 영상이 전환되는 방향을 산출하기 위한 정보로 이용하고자 한다. 구체적으로, 사용자의 움직임(즉, 총구 방향 조작)이 반영되어 변화하는 조준점의 위치를 근거로 시뮬레이션 영상이 전환되는 방향을 산출하고, 조준점의 위치 변화량에 상응하는 속도로 시뮬레이션 영상을 전환함으로써, 사용자에게 실제 상황에 가까운 가상 사격 시뮬레이션을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an information processing apparatus, I want to use. Specifically, the direction in which the simulation image is switched is calculated based on the position of the aiming point changed by the movement of the user (that is, muzzle direction operation), and the simulation image is switched at a speed corresponding to the position change amount of the aiming point, To provide virtual shot simulations close to the actual situation.
또한, 조준점이 위치하는 스크린을 복수로 영역으로 구분하고, 각 영역별 조준점의 유무에 따라 시뮬레이션 영상의 변경 여부를 선택적으로 제어함으로써, 사용자의 실수 등에 의해 시뮬레이션 영상이 의도치 않게 변경되는 상황을 방지하고자 한다.In addition, the screen in which the aiming point is located is divided into a plurality of regions, and the presence or absence of the aiming point for each region selectively controls whether or not the simulation image is changed, thereby preventing a situation in which the simulation image is unintentionally changed I want to.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical object of the present invention is not limited to the above-mentioned technical objects and other technical objects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.
본 발명의 일 측면에 의하면, 레이저를 조사하는 훈련용 총기에 의한 스크린 상의 조준점을 감지하는 카메라 모듈; 및 상기 조준점의 좌표가 스크린의 내에 위치하는 가상 도형의 내부인지 판단하며, 판단결과 내부이면 기 설정된 기준 방위각 및 고각에서의 시점(view point)에 상응하는 영상 데이터를 출력하는 제어장치;를 포함하는 가상 사격 시뮬레이션 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a camera module for detecting an aiming point on a screen by a training gun for irradiating a laser beam; And a control device for determining whether the coordinates of the aiming point are within a virtual figure located in the screen and outputting image data corresponding to a viewpoint at a predetermined reference azimuth angle and elevation angle if the determination result is internal A virtual shooting simulation apparatus is provided.
또한, 상기 제어장치는, 상기 판단결과, 상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형 외부이면, 상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형의 경계로부터 벗어난 거리 및 방향을 산출하고, 상기 거리 및 방향에 상응하는 속도로 이동하는 영상 데이터를 출력할 수 있다.If the coordinates of the aiming point are outside the virtual figure, the control device calculates the distance and the direction deviating from the boundary of the virtual figure with the coordinates of the aiming point, It is possible to output moving image data.
또한, 상기 기준 방위각 및 고각의 변경을 위한 제1 모드 또는 시선각 변경을 위한 제2 모드 중 어느 하나를 입력받는 입력부;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include an input unit for receiving either a first mode for changing the reference azimuth and elevation angle or a second mode for changing the viewing angle.
또한, 상기 제어장치는, 상기 제1 모드가 입력되면, 상기 거리 및 방향에 상응하는 기준 방위각 및 고각 변경값을 산출하고, 상기 기준 방위각 및 고각과 상기 기준 방위각 및 고각 변경값을 합산한 결과를 기준 방위각 및 고각으로 재설정할 수 있다.When the first mode is input, the controller calculates a reference azimuth angle and a high angle change value corresponding to the distance and direction, and adds the reference azimuth and elevation angle, the reference azimuth angle, The reference azimuth and elevation can be reset.
또한, 상기 제어장치는, 상기 제2 모드가 입력되면, 상기 거리 및 방향에 상응하는 시선각 변경값을 산출하여 상기 기준 방위각 및 고각에서의 시점으로부터 상기 시선각 변경값만큼 변경된 시점에 상응하는 영상 데이터를 출력할 수 있다.When the second mode is input, the controller calculates a gaze angle change value corresponding to the distance and the direction, and outputs the gaze angle change value corresponding to the time point of the gaze angle change value from the reference azimuth angle and the elevation angle Data can be output.
또한, 상기 제어장치는, 상기 제2 모드에서 상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형의 외부로부터 내부로 이동하면, 상기 기준 방위각 및 고각에서의 시점(view point)에 상응하는 영상 데이터를 출력할 수 있다.The controller may output image data corresponding to a view point at the reference azimuth angle and elevation angle when the coordinates of the aiming point move from outside to inside of the virtual figure in the second mode .
또한, 상기 제어장치는, 상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형의 경계로부터 벗어난 거리 및 방향에 따라 다르게 산출되는 상기 시선각 변경값 또는 상기 기준 방위각 및 고각 변경값의 범위를 제한할 수 있다.In addition, the control device may limit the range of the gaze angle change value or the reference azimuth angle and the elevation angle change value that is calculated differently depending on the distance and the direction that the coordinates of the aiming point deviate from the boundary of the virtual figure.
또한, 상기 제어장치는, 상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형의 경계선으로부터 벗어난 거리의 n 제곱에 비례하는 속도로 변화하는 영상 데이터를 출력할 수 있다.Further, the control device can output image data in which the coordinates of the aiming point changes at a speed proportional to the square of the distance from the boundary of the virtual figure.
또한, 상기 제어장치는, 상기 입력부로 입력되는 장축값 및 단축값을 포함하는 설정값에 근거하여 상기 가상 도형의 크기를 조절할 수 있다.
In addition, the controller may adjust the size of the virtual figure based on a setting value including a long axis value and a short axis value input to the input unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면 스크린 상의 조준점을 단순히 사격 결과를 산출하기 정보가 아닌 시뮬레이션 영상이 전환되는 방향을 산출하기 위한 정보로 이용할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the aiming point on the screen can be used as information for calculating the direction in which the simulation image is switched, rather than simply calculating the shooting result.
구체적으로, 사용자의 움직임(즉, 총구 방향 조작)이 반영되어 변화하는 조준점의 위치를 근거로 시뮬레이션 영상이 전환되는 방향을 산출하고, 조준점의 위치 변화량에 상응하는 속도로 시뮬레이션 영상을 전환함으로써, 사용자에게 실제 상황에 가까운 가상 사격 시뮬레이션을 제공할 수 있다.Specifically, the direction in which the simulation image is switched is calculated based on the position of the aiming point changed by the movement of the user (that is, muzzle direction operation), and the simulation image is switched at a speed corresponding to the position change amount of the aiming point, Can provide virtual shot simulation close to the actual situation.
또한, 조준점이 위치하는 스크린을 복수로 영역으로 구분하고, 각 영역별 조준점의 유무에 따라 시뮬레이션 영상의 변경 여부를 선택적으로 제어함으로써, 사용자의 실수 등에 의해 시뮬레이션 영상이 의도치 않게 변경되는 상황을 방지할 수 있다.In addition, the screen in which the aiming point is located is divided into a plurality of regions, and the presence or absence of the aiming point for each region selectively controls whether or not the simulation image is changed, thereby preventing a situation in which the simulation image is unintentionally changed can do.
또한, 조준점의 위치가 동일한 경우에도 사용자가 선택한 모드별로 시뮬레이션 영상을 다양하게 전환시킬 수 있다.Also, even if the position of the aiming point is the same, the simulation image can be variously switched for each mode selected by the user.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and various effects can be included within the scope of what is well known to a person skilled in the art from the following description.
도 1은 특허문헌 1에 따른 영상사격훈련 시스템의 사용상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 체험 시뮬레이션 장치의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 가상 도형의 내부에 조준점의 좌표가 위치하는 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 사격 시뮬레이션 장치가 시뮬레이션 영상 데이터에 대한 처리를 나타내는 예시도이다.
도 4a 내지 도 4f는 가상 도형의 외부에 조준점의 좌표가 위치하는 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 사격 시뮬레이션 장치가 시뮬레이션 영상 데이터에 대한 처리를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 가상 도형의 크기를 조절하는 예시를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 사격 시뮬레이션 장치의 제어장치가 시뮬레이션 영상의 이동 속도를 조절하는 일 예를 도시한 것이다.FIG. 1 is a use state diagram of a video shooting training system according to
2 shows a schematic configuration of a virtual experience simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are views illustrating an example in which a virtual shot simulation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention processes a simulation image data when coordinates of an aim point are located inside a virtual figure. FIG.
FIGS. 4A to 4F are diagrams illustrating an example in which a virtual shot simulation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention performs processing on simulation image data when coordinates of an aim point are located outside a virtual figure. FIG.
FIG. 5 illustrates an example of adjusting the size of a virtual figure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates an example in which the control apparatus of the virtual shooting simulation apparatus adjusts the moving speed of a simulation image according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 임의의 실시예는 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.The embodiments disclosed herein should not be construed or interpreted as limiting the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art that the description including the embodiments of the present specification has various applications. Accordingly, it is intended that the scope of the invention be limited not by the claims, but rather by the appended claims, rather than by the claims. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 사격 시뮬레이션 장치의 개략적인 구성을 도시한 것이다.FIG. 2 shows a schematic configuration of a virtual shooting simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 사격 시뮬레이션 장치는 카메라 모듈(110) 및 제어장치(120)를 포함한다. 이때, 카메라 모듈(110) 및 제어장치(120)는 유무선 네트워크를 통해 상호 데이터를 송수신할 수 있다. 이러한 유무선네트워크는 광대역 유선 인터넷망, 이동통신망, WiFi망, 모바일 와이맥스(예컨대, 와이브로), 지그비(Zigbee), 블루투스(bluetooth) 등의 통신망으로서 통신 단말이 서버에 접속할 수 있도록 지원하는 네트워크라면 특별한 제한은 없다.Referring to FIG. 2, a virtual shooting simulation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
먼저, 카메라 모듈(110)은 레이저를 조사하는 훈련용 총기(11)에 의한 스크린(13) 상의 조준점(K)을 감지한다. 훈련용 총기(11)에는 스크린(13)을 향하여 레이저를 조사할 수 있는 레이저 발광모듈(12)이 구비된다. 예컨대, 레이저 발광모듈(12)로부터 조사되는 레이저는 적외선 레이저일 수 있다.First, the
구체적으로 살펴보면, 카메라 모듈(110)은 스크린(13)을 촬영하여 레이저에 의한 조준점(K)을 포함하는 조준점 영상을 획득한다. 이하에서 구체적으로 살펴볼 제어장치(120)는 조준점 영상을 분석하여 조준점의 좌표를 산출한다. 제어장치(120)는 조준점 영상에 대하여 카메라, 렌즈, 영상 출력부(예, 프로젝터) 및 스크린의 위치에 의한 왜곡을 보정함으로써 조준점 영상 속 조준점(K)의 위치에 대한 좌표를 정확히 획득할 수 있다. Specifically, the
제어장치(120)는 조준점(K)의 좌표가 스크린(13)의 내에 위치하는 가상 도형(P)의 내부인지 또는 외부인지 판단한다. 여기서, 가상 도형(P)은 스크린(13)을 두 개의 영역(즉, 가상 도형의 내부 영역 및 외부 영역)로 구분하기 위해서 제어장치(120)에 의해 가상적으로 생성된다. 이러한 가상 도형은 타원, 삼각형, 사각형, 팔각형 등 다양한 형상을 가질 수 있는 바, 이하에서는 가상 도형이 타원 형상인 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 이러한 가상 타원(P)의 크기는 장축값(2*A)와 단축값(2*B)에 의해 정해지며, 사격자(S)에 의해 변경 가능하다. The
가상 도형(P)의 중심은 스크린(13)의 중심과 일치하는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니고 사격자(S)의 신체 특성 등에 따라 다르게 설정될 수도 있다.It is preferable that the center of the virtual figure P coincides with the center of the
도 3a 및 도 3b는 가상 도형(P)의 '내부'에 조준점(K)의 좌표가 위치하는 경우에, 본 발명의 실시예에 따른 가상 사격 시뮬레이션 장치가 시뮬레이션 영상 데이터를 처리하는 예시도이다.3A and 3B are diagrams for explaining processing of simulation image data by the virtual shooting simulation apparatus according to the embodiment of the present invention when the coordinates of the aiming point K are located 'inside' the virtual figure P. FIG.
제어장치(120)는 조준점(K)의 좌표가 가상 도형(P)의 '내부'인 것으로 판단되는 경우, 기 설정된 기준 방위각 및 고각에서의 시점(view point)에 상응하는 영상 데이터를 출력한다. The
여기서, '기준 방위각 및 고각'이란 3차원 공간 속 사격자(S)의 몸과 고개의 방향으로 인식하도록 제어장치(120)에 기 설정되는 정보이다. 구체적으로, '기준 방위각'이란 특정 방향으로부터 사격자(S)의 몸이 향하는 방향 사이의 각도를 의미하고, '기준 고각'이란 소정의 '기준 방위각'에서 사격자(S)의 고개가 위쪽 또는 아래쪽을 향하는 각도를 의미한다. 소정의 '기준 고각'에 대한 좌우 방향으로의 시선각 변경은 이하의 제2 모드에 대한 설명에서 별도로 살펴보기로 한다.Here, the 'reference azimuth and elevation angle' is information previously set in the
일 예로서, 특정 방향이 정북 방향인 것으로 가정할 때, 기 설정되는 '기준 방위각'이 (+)90도이면 제어장치(120)는 사격자(S)의 몸이 정동 방향을 향하는 것으로 인식하고, 기 설정되는 '기준 방위각'이 (-)90도이면 제어장치(120)는 사격자(S)의 몸이 정서 방향을 향하는 것으로 인식할 수 있다. 또한, 사격자(S)의 고개가 정면을 향하는 것으로 인식하도록 기 설정되는 '기준 고각'은 0도이고, 사격자(S)의 고개를 위로 30도 올린 상태로 인식하도록 기 설정되는 '기준 고각은 (+)30도이며, 사격자(S)가 고개를 아래로 20도 내린 상태로 인식하도록 기 설정되는 기준 고각은 (-)20도일 수 있다. 이에 따른 '기준 방위각 및 고각에서의 시점(view point)'이란 기준 방위각 및 고각으로 정면을 주시할 때의 '주시선이 향하는 방향'을 의미한다. For example, assuming that the specific direction is the northward direction, when the predetermined 'reference azimuth' is (+) 90 degrees, the
제어장치(120)에 의해 생성되는 시뮬레이션 영상 데이터는 도 2에 도시된 바와 같이 유무선 통신네트워크를 통해 영상 출력부(14)로 전송될 수 있다. 영상 출력부(14)는 시뮬레이션 영상 데이터를 처리하여 실제 영상을 출력하는 구성으로서, 대표적인 예로서 도 2에 도시된 스크린(13) 상에 영상을 투영하는 빔 프로젝터를 들 수 있다. 또는, 영상 출력부(14)는 영상을 별도로 스크린(13)에 투영하지 않고 자체적으로 디스플레이하는 영상표시 장치(예컨대, LCD)일 수 있다. The simulation image data generated by the
구체적으로 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제어장치(120)는 조준점(K)의 좌표가 가상 도형(P) 내부에서 변하는 경우에는 스크린(13)에 출력되는 시뮬레이션 영상을 전환하지 않는다. 도 3a에 도시된 바와 같이 조준점 좌표가 가상 도형 내부에서 K1 → K2 → K3 순서로 이동하더라도 제어장치(120)는 이러한 조준점 좌표의 이동을 시뮬레이션 영상의 전환으로 연동시키지 않는다. 즉, 도 3b에 도시된 바와 같이 조준점의 위치와 무관하게 동일한 시뮬레이션 영상 데이터를 출력하므로, 시뮬레이션 영상 속 표적의 위치가 고정된 상태인 것을 확인할 수 있다. 이로써, 조준점 좌표가 가상 도형의 내부에 위치할 때에는 실수 등에 의하여 의도치 않게 총구 방향이 바뀌는 경우에도 고정된 시뮬레이션 영상을 제공받고, 시뮬레이션 영상 속 표적 중 가상 도형(P)의 영역 내에 존재하는 표적을 정확히 조준할 수 있는 효과가 있다.
3A and 3B, the
도 4a 내지 도 4f는 가상 도형(P)의 '외부'에 조준점(K)의 좌표가 위치하는 경우에 본 발명의 실시예에 따른 가상 사격 시뮬레이션 장치가 시뮬레이션 영상 데이터를 처리하는 예시도이다.4A to 4F are diagrams for explaining processing of simulation image data by the virtual shooting simulation apparatus according to the embodiment of the present invention when the coordinates of the aiming point K are located 'outside' of the virtual figure P. FIG.
도 4a 내지 도 4f를 참조하면, 제어장치(120)는 조준점 좌표 위치에 대한 판단결과, 조준점의 좌표가 가상 도형(P) 외부인 것으로 판단되면, 조준점의 좌표가 가상 도형의 경계로부터 벗어난 거리 및 방향을 산출한다. 4A to 4F, when it is determined that the coordinates of the aim point are outside the virtual figure P as a result of the determination of the aim point coordinate position, the
제어장치(120)의 영상 생성부는 앞서 산출된 거리 및 방향에 상응하는 속도로 이동하는 시뮬레이션 영상 데이터를 생성한 후 영상 출력부(14)로 전송한다. 이동 속도를 산출하는 방식에 관하여는 도 6을 참조하여 이하에서 별도로 설명하기로 한다.The image generating unit of the
이때, 산출된 거리 및 방향에 상응하여 소정 속도로 이동하는 것으로 출력되는 시뮬레이션 영상 데이터는 사격자(S)에 의해 선택되는 시뮬레이션 모드별로 달라질 수 있는 바, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 사격 시뮬레이션 장치는 사격자(S)로부터 특정 모드를 입력받기 위한 입력부(130)를 포함할 수 있다. In this case, the simulation image data outputted as moving at a predetermined speed corresponding to the calculated distance and direction can be changed according to the simulation mode selected by the shooter S, and the virtual shot simulation according to the embodiment of the present invention The device may include an
이러한 입력부(130)는 바람직하게는 훈련용 총기(11)에 장착될 수 있다. 입력부(130)는 사격자(S)로부터 제1 모드 또는 제2 모드 중 어느 하나를 입력받을 수 있는데, 제1 모드는 '기준 방위각 및 고각의 변경'을 위한 모드이고, 제2 모드는 '시선각의 변경'을 위한 모드이다. 일 예로서, 버튼 형태의 입력부(130)를 눌려진 상태(또는 눌리지 않은 상태)는 제1 모드, 눌리지 않은 상태(또는 눌려진 상태)는 제2 모드일 수 있다. This
이하에서는 스크린(13)이 X축과 Y축으로 이루어진 좌표 평면이고, 가상 도형(P)의 중심이 상기 좌표 평면의 원점과 일치하는 것으로 가정하고 설명하기로 한다.Hereinafter, it is assumed that the
<시선각 변경에 대한 실시예>≪ Examples of changing the angle of view >
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 입력부(130)가 사격자(S)로부터 제2 모드를 선택받았을 경우에 시뮬레이션 영상이 변화하는 일 예를 확인할 수 있다. 제어장치(120)는 입력부(130)를 통해 제2 모드가 입력되면, 산출된 거리 및 방향에 상응하는 '시선각 변경값'을 산출하여 전술한 기준 고각으로부터 시선각 변경값만큼 변경된 시점에 상응하는 시뮬레이션 영상 데이터를 출력할 수 있다. 여기서 '시선각 변경값'이란 특정한 기준 방위각 및 고각으로부터 변경되는 고개의 방향(예컨대, 상하좌우) 및 속도를 의미한다. 즉, 시선각 변경값의 크기가 클수록 영상 데이터의 이동 속도 역시 증가한다. 4A and 4B, an example in which the simulation image changes when the
우선, 도 4a에서는 조준점(K4) 좌표가 가상 도형(P)의 경계로부터 X축 양의 방향으로 L1, Y축으로 0만큼 떨어진 거리에 위치하고 있다. 이 경우, 제어장치(120)는 시선각 변경값으로서 X축 양의 방향에 대응하는 것으로 기 설정된 '우측 방향' 및 L1에 대응하는 제1 속도(예컨대, 30도/sec)를 산출할 수 있다. 이에 따라, 제어장치(120)는 기준 방위각 및 고각은 그대로 유지하면서 시선각만이 '30도/sec의 속도'로 '우측 방향'으로 이동한 경우의 시점에 상응하는 시뮬레이션 영상 데이터를 출력할 수 있다. 도 4b는 제2 모드가 선택된 상태에서 도 3b의 영상에 대하여 도 4a와 같이 조준점(K4)을 위치시킨 경우의 실제 시뮬레이션 영상을 도시한 것으로서, 고개 방향(즉, 사격자의 시선각)만이 우측 방향으로 30도/sec의 속도로 이동함에 따라 도 3b의 건물이 좌측으로 사라지고 표적이 좌측으로 이동한 것을 확인할 수 있다.First, in FIG. 4A, the coordinates of the aiming point (K4) are located at a distance from the boundary of the virtual figure (P) in the positive X-axis direction by L1 and by 0 in the Y-axis direction. In this case, the
다른 예를 들어, 제2 모드에서는 조준점 좌표가 가상 도형(P)의 경계로부터 X축 음의 방향으로 L1, Y축 양의 방향으로 L1만큼 떨어진 거리(=L1√2)에 위치하는 경우를 가정할 수 있다. 이 경우, 제어장치(120)는 시선각 변경값으로서 기울기 1(=L1/L1)에 대응하는 것으로 기 설정된 '좌측 대각선 방향(즉, 좌표평면의 2사분면)' 및 거리 L1*√2에 대응하는 제2 속도(예컨대, 40도/sec)를 산출할 수 있다. 이에 따라, 제어장치(120)는 기준 방위각 및 고각에서 사격자의 고개 방향인 '시선각'이 '좌측 대각선 방향'에 대하여 '40도/sec'의 속도로 이동한 시점에 상응하는 시뮬레이션 영상 데이터를 출력할 수 있다.As another example, assume that in the second mode, the aiming point coordinate is located at a distance L1 (L1 L2) away from the boundary of the virtual figure P in the direction of positive X and positive L1 can do. In this case, the
한편, 제2 모드에서 조준점의 좌표가 가상 도형(P)의 외부로부터 내부로 이동한 것으로 판단되면, 제어장치(120)는 시선각 변경값에 상응하여 변경되었던 시뮬레이션 영상을 기준 방위각 및 고각의 시점에 상응하는 영상으로 복귀시킨다.
On the other hand, when it is determined that the coordinates of the aiming point has moved from the outside to the inside of the virtual figure P in the second mode, the
<기준 방위각 및 고각 변경에 대한 실시예>≪ Examples of changing the reference azimuth and elevation angle >
도 4c 내지 도 4d를 참조하면, 입력부(130)가 사격자(S)로부터 제1 모드를 선택받았을 경우에 시뮬레이션 영상이 변화하는 일 예를 확인할 수 있다. 제어장치(120)는 입력부(130)를 통해 제1 모드가 입력되면, 가상 도형의 경계로부터 벗어난 조준점 좌표의 거리 및 방향에 상응하는 '기준 방위각 및 고각 변경값'을 산출하고, 현재의 '기준 방위각 및 고각'으로부터 '기준 방위각 및 고각 변경값'만큼 변화된 결과를 기준 방위각 및 고각으로 재설정한 후 재설정된 기준 방위각 및 고각에서의 시점에 상응하는 영상 데이터를 출력할 수 있다. 4C to 4D, an example in which the simulation image changes when the
이때, 조준점(K5)의 X축 좌표는 기준 방위각 변경값 산출을 위한 정보로 이용되고, Y축 좌표는 기준 고각 변경값 산출을 위한 정보로 이용될 수 있다.At this time, the X-axis coordinate of the aiming point K5 is used as information for calculating the reference azimuth change value, and the Y-axis coordinate can be used as information for calculating the reference elevation change value.
먼저, 도 4c에서는 조준점(K5) 좌표가 가상 도형(P)의 경계로부터 X축 음의 방향으로 L2, Y축으로 0만큼 떨어진 거리에 위치하고 있다. 이 경우, 제어장치(120)는 '기준 방위각 변경값'으로서 X축 음의 방향에 대응하는 것으로 기 설정된 '반시계 방향' 및 L2에 대응하는 제3 속도(예컨대, 20도/sec)를 산출할 수 있다. Y축 좌표는 0이므로 기준 고각은 고정될 수 있다. First, in FIG. 4C, the coordinates of the aiming point K5 are located at a distance L2 from the boundary of the virtual figure P in the negative X-axis direction and a distance of 0 in the Y-axis direction. In this case, the
이에 따라, 제어장치(120)는 '기준 방위각'이 '반시계 방향'에 대하여 '제3 속도'로 이동하는 것에 상응하는 영상 데이터를 출력할 수 있다. 도 4d는 제1 모드가 선택된 상태에서 도 4b의 영상에 대하여 도 4c와 같이 조준점(K5)을 위치시킨 경우의 실제 시뮬레이션 영상을 도시한 것으로서, 기준 방위각이 반시계 방향에 대하여 제3 속도로 이동함에 따라 도 4b의 표적이 시계 방향을 따라 이동하고 시선에서 사라졌던 건물의 우측 일부가 영상의 좌측에 재등장한 것을 확인할 수 있다.Accordingly, the
다른 예를 들어 도 4e를 참조하면, 제1 모드에서 조준점(K6) 좌표가 가상 도형의 경계로부터 X축 음의 방향으로 L3, Y축 양의 방향으로 L3만큼 떨어진 거리에 위치하고 있다. 이 경우, 제어장치(120)는 '기준 방위각 변경값'으로서 X축 음의 방향에 대응하는 것으로 기 설정된 '반시계 방향'을 산출하고, '기준 고각 변경값'으로서 Y축 양의 방향에 대응하는 것으로 기 설정된 '고개를 위로 향하는 방향'을 산출하며, 거리(=L3√2)에 상응하는 제4 속도(예컨대, 25도/sec)를 산출할 수 있다. For example, referring to FIG. 4E, in the first mode, the aiming point K6 is located at a distance L3 from the boundary of the virtual figure in the X-axis negative direction and L3 in the positive Y-axis direction. In this case, the
이에 따라, 제어장치(120)는 '기준 방위각'이 반시계 방향에 대해 제4 속도로 이동하고, '기준 고각'이 위쪽 방향에 대해 제4 속도로 이동하는 시뮬레이션 영상 데이터를 출력할 수 있다. 도 4f는 제1 모드가 선택된 상태에서 도 4b의 영상에 대하여 도 4e와 같이 조준점(K6)을 위치시킨 경우의 실제 시뮬레이션 영상을 도시한 것으로서, 기준 방위각이 반시계 방향에 대해 제4 속도로 이동함에 따라 도 4b에서 사라졌던 건물의 우측 일부가 영상의 좌측에 등장하고, 기준 고각이 위쪽 방향에 대해 제4 속도로 이동에 따라 도 4b에 나타났던 표적이 아래로 사라진 것을 확인할 수 있다.
Accordingly, the
도 4a 내지 도 4f를 참조하여 전술한 실시예에 따르는 경우, 제어장치(120)는 조준점의 좌표가 가상 도형(P)의 경계로부터 벗어난 거리 및 방향에 따라 다르게 산출되는 제1 모드에서의 '기준 방위각 및 고각 변경값' 및 제2 모드에서의 '시선각 변경값' 각각의 범위를 제한할 수 있다. 사람이 취할 수 있는 자세에 따라 바라볼 수 있는 시야는 한정되어 있으므로, 시선각 및 고각이 소정 범위 내에서만 변화되도록 제한할 때 더욱 현실감 높은 시뮬레이션 영상을 제공할 수 있기 때문이다. According to the embodiment described above with reference to Figs. 4A to 4F, the
일 예로서, 사람의 고개는 좌우상하로 약 90도씩 움직일 수 있으므로 기준 고각 및 시선각으로 설정될 수 있는 각도 역시 (-)90도~(+)90도 범위 내로 설정될 수 있다. 한편, 방위각은 사격자(S)가 키 방향을 축으로 하여 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전함에 따라 계속 변경될 수 있으므로, 기준 방위각으로 설정될 수 있는 각도의 범위(즉, 0~360도)는 제한되지 않을 수 있다.
As an example, since the human head can move left and right up and down by about 90 degrees, the angle that can be set to the reference elevation angle and the viewing angle can be set within the range of (-) 90 degrees to (+) 90 degrees. On the other hand, since the azimuth angle can be continuously changed as the shooting person S rotates clockwise or anticlockwise about the key direction, the range of angles (i.e., 0 to 360 degrees) that can be set as the reference azimuth angle, May not be limited.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 가상 도형의 크기를 조절하는 예시를 도시한 것이다.FIG. 5 illustrates an example of adjusting the size of a virtual figure according to an embodiment of the present invention.
입력부(130)는 가상 도형의 크기를 지정하기 위한 장축값(2*A) 및 단축값(2*B)을 사격자(S)로부터 입력받을 수 있다. 또한, 입력부(130)는 제1 모드와 제2 모드에 대한 각 가상 도형의 크기를 개별적으로 지정하기 위한 장축값 및 단축값을 사격자(S)로부터 입력받을 수 있다. The
도 5를 참조하면, 제1 모드에서 장축값 2*A1 및 단축값 2*B1를 입력받아 생성되는 제1 가상 도형(P1)과 제2 모드에서 장축값 2*A2(도 5에서, A2 > A1) 및 단축값 2*B2(도 5에서, B2 < B1)를 입력받아 생성되는 제2 가상 도형(P2)을 확인할 수 있다. 도 5에는 제1 가상 도형이 제2 가상 도형에 비하여 장축이 더 짧고 단축이 더 긴 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 사격자(S)의 선택에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
5, the first virtual figure P1 generated by receiving the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 사격 시뮬레이션 장치의 제어장치(120)가 시뮬레이션 영상의 이동 속도를 조절하는 일 예를 도시한 것이다.FIG. 6 illustrates an example in which the
제1 모드에서의 '기준 방위각 및 고각' 변경 또는 제2 모드에서의 '시선각' 변경에 대하여, 제어장치(120)는 조준점(K)의 좌표가 가상 도형의 경계선으로부터 벗어난 거리의 n 제곱에 비례하는 속도(=w*거리n, w는 비례상수)로 이동하는 시뮬레이션 영상 데이터를 출력할 수 있다. 이때, n은 0보다 큰 값으로서, n 및 w는 미리 설정된 값이거나 입력부(130)를 통해 사격자(S)로부터 입력받은 값일 수 있다. For the change of the 'reference azimuth and elevation angle' in the first mode or the 'viewing angle' change in the second mode, the
구체적으로, 시뮬레이션 영상의 이동 속도는 i)동일한 n 및 w에서 가상 도형(P)의 경계로부터 이격된 조준점 좌표의 거리가 커질수록, ii)동일한 거리 및 w에서 n값이 커질수록, iii)동일한 거리 및 n에서 w값이 커질수록 증가한다. Specifically, the moving speed of the simulation image is such that i) the distance from the boundary of the virtual figure P to the virtual point P is larger at the same n and w, ii) the larger the value at the same distance and w, iii) The distance and n increase with w value.
도 6을 참조하면, w가 동일하다고 가정할 때, n의 크기에 따라 달라지는 가상 도형(P)의 경계로부터 이격된 조준점 좌표의 거리 및 시뮬레이션 영상 이동 속도 간의 관계가 나타난 그래프를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, a graph showing a relationship between the distance of the aimpoint coordinates spaced apart from the boundary of the virtual figure P, which varies according to the size of n, and the simulation image movement speed, is assumed, assuming that w is the same.
사격자(S)는 총구를 가상 도형(P)의 경계로부터 멀리 지향하여 시뮬레이션 영상 변화 속도가 증가되도록 하거나, 총구의 방향을 가상 도형(P)의 경계 가까이에 지향하여 시뮬레이션 영상 변화 속도가 감소되도록 조절할 수 있다. 이에 따라, 사격자(S)는 단순히 총구 방향을 선택적으로 조절함으로써, 시뮬레이션 영상 변화 속도를 증가 또는 감소시킬 수 있음과 아울러 조이스틱 또는 버튼을 이용하는 방식이 아닌 총구 방향의 변화를 이용하는 방식을 통해 좀 더 실제에 가까운 사격 훈련을 수행할 수 있다.
The shooter S is designed so that the rate of change of the simulation image is increased by directing the muzzle away from the boundary of the virtual figure P or by directing the direction of the muzzle near the boundary of the virtual figure P Can be adjusted. Accordingly, the shooter S can selectively increase or decrease the simulation image change speed by selectively controlling the muzzle direction, and can further increase the speed of the simulation image by using the change of the muzzle direction instead of using the joystick or button. You can perform near-realistic shooting exercises.
이상에서 기재된 "포함하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. It is to be understood that the term "comprising" and / or " comprising " as used herein means that the constituent element may be implanted unless specifically stated to the contrary, .
위에서 설명된 본 발명의 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
The embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.
S: 사격자
11: 훈련용 총기
12: 레이저 발광모듈
13: 스크린
14: 영상 출력부
110: 카메라 모듈
120: 제어장치
130: 입력부
K, K1~K6: 조준점
P: 가상 도형
P1: 제1 가상 도형
P2: 제2 가상 도형S: Shooter
11: Training firearms
12: Laser emitting module
13: Screen
14: Video output section
110: camera module
120: Control device
130:
K, K1 ~ K6: Aiming point
P: Virtual figure
P1: first virtual figure
P2: second virtual figure
Claims (10)
레이저를 조사하는 훈련용 총기에 의한 스크린 상의 조준점을 감지하는 카메라 모듈; 및
상기 조준점의 좌표가 스크린의 내에 위치하는 가상 도형의 내부인지 판단하며, 판단결과 내부이면 기 설정된 기준 방위각 및 고각에서의 시점(view point)에 상응하는 영상 데이터를 출력하는 제어장치;
를 포함하는, 가상 사격 시뮬레이션 장치.
A virtual shooting simulation apparatus for changing a simulation image in accordance with a direction of a muzzle controlled by a shooting person,
A camera module for sensing an aiming point on a screen by a training gun for irradiating a laser; And
A controller for determining whether the coordinates of the aiming point are inside a virtual figure located within the screen and outputting image data corresponding to a viewpoint at a predetermined reference azimuth and elevation if the determination result is inside;
And a virtual shot simulation device.
상기 제어장치는,
상기 판단결과, 상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형 외부이면, 상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형의 경계로부터 벗어난 거리 및 방향을 산출하고, 상기 거리 및 방향에 상응하는 속도로 이동하는 영상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는, 가상 사격 시뮬레이션 장치.
The method according to claim 1,
The control device includes:
As a result of the determination, if the coordinates of the aiming point are outside the virtual figure, the coordinates of the aiming point are calculated from the distance and direction deviated from the boundary of the virtual figure, and the image data moving at a speed corresponding to the distance and direction is output And the virtual shot simulation device.
상기 기준 방위각 및 고각의 변경을 위한 제1 모드 또는 시선각 변경을 위한 제2 모드 중 어느 하나를 입력받는 입력부;
를 더 포함하는, 가상 사격 시뮬레이션 장치.
3. The method of claim 2,
An input unit for receiving either a first mode for changing the reference azimuth angle and elevation angle or a second mode for changing the viewing angle;
Further comprising: means for generating a virtual shot from the virtual shot.
상기 제어장치는,
상기 제1 모드가 입력되면, 상기 거리 및 방향에 상응하는 기준 방위각 및 고각 변경값을 산출하고, 상기 기준 방위각 및 고각과 상기 기준 방위각 및 고각 변경값을 합산한 결과를 기준 방위각 및 고각으로 재설정하는 것을 특징으로 하는, 가상 사격 시뮬레이션 장치.
The method of claim 3,
The control device includes:
When the first mode is input, the reference azimuth and elevation change values corresponding to the distance and direction are calculated, and the sum of the reference azimuth and elevation angle, the reference azimuth angle, and the elevation angle change value is reset to the reference azimuth angle and elevation angle And the virtual shot simulation device.
상기 제어장치는,
상기 제2 모드가 입력되면, 상기 거리 및 방향에 상응하는 시선각 변경값을 산출하여 상기 기준 방위각 및 고각에서의 시점으로부터 상기 시선각 변경값만큼 변경된 시점에 상응하는 영상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는, 가상 사격 시뮬레이션 장치.
The method of claim 3,
The control device includes:
When the second mode is input, calculating a gaze angle change value corresponding to the distance and the direction, and outputting image data corresponding to a time point of the gaze angle change value from the reference azimuth angle and the elevation angle. A virtual fire simulation device.
상기 제어장치는,
상기 제2 모드에서 상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형의 외부로부터 내부로 이동하면, 상기 기준 방위각 및 고각에서의 시점(view point)에 상응하는 영상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는, 가상 사격 시뮬레이션 장치.
6. The method of claim 5,
The control device includes:
And outputs the image data corresponding to a view point at the reference azimuth angle and elevation angle when the coordinates of the aiming point move from outside to inside of the virtual figure in the second mode. .
상기 제어장치는,
상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형의 경계로부터 벗어난 거리 및 방향에 따라 다르게 산출되는 상기 시선각 변경값 또는 상기 기준 방위각 및 고각 변경값의 범위를 제한하는 것을 특징으로 하는, 가상 사격 시뮬레이션 장치.
The method according to claim 4 or 6,
The control device includes:
And limits the range of the gaze angle change value or the reference azimuth angle and elevation angle change value that is calculated differently depending on the distance and the direction deviating from the boundary of the virtual figure.
상기 제어장치는,
상기 조준점의 좌표가 상기 가상 도형의 경계선으로부터 벗어난 거리의 n 제곱에 비례하는 속도로 변화하는 영상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는, 가상 사격 시뮬레이션 장치.
The method of claim 3,
The control device includes:
And outputs the image data in which the coordinates of the aim point change at a speed proportional to n squares of the distance from the boundary of the virtual figure.
상기 n 값은,
상기 입력부를 통해 조절 가능한 것을 특징으로 하는, 가상 사격 시뮬레이션 장치.
9. The method of claim 8,
The n value may be,
Wherein the control unit is adjustable via the input unit.
상기 제어장치는,
상기 입력부로 입력되는 장축값 및 단축값을 포함하는 설정값에 근거하여 상기 가상 도형의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는, 가상 사격 시뮬레이션 장치.The method of claim 3,
The control device includes:
Wherein the size of the virtual figure is adjusted based on a setting value including a long axis value and a short axis value input to the input unit.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
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