KR20170045679A

KR20170045679A - Ｈｍｄ를 이용한 ｆｐｓ 게임 장치

Info

Publication number: KR20170045679A
Application number: KR1020150145660A
Authority: KR
Inventors: 옥철식
Original assignee: (주)지디아이코리아
Priority date: 2015-10-19
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2017-04-27

Abstract

본 발명은 HMD(head mounted display)를 이용한 FPS(first person shooting) 게임 장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 사용자의 모션을 기계적 조작 방식을 통해 보조하고, 그에 따른 사용자의 모션을 게임 영상에 반영함으로써 현실감과 몰입감이 증대시키는데 있다.
일례로, 사용자가 착석 가능하도록 설치된 좌석부; 상기 좌석부를 상하 수직 운동 및 일축을 중심으로 회전 및 틸팅시키기 위한 모션 구동부; 상기 좌석부에 착석한 사용자의 페달 조작에 따라 상기 모션 구동부의 동작을 제어하기 위한 모션 제어부; 상기 모션 구동부에 대한 상기 모션 제어부의 모션 제어를 반영하여 상기 사용자에게 FPS 게임 영상을 제공하기 위한 두부 장착형 디스플레이부; 및 상기 두부 장착형 디스플레이부의 FPS 게임 영상을 통해 모의 사격을 실행하기 위한 모의 총기부를 포함하는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치를 개시한다.

Description

ＨＭＤ를 이용한 ＦＰＳ 게임 장치{FIRST PERSON SHOOTER GAME DEVICE USING HEAD MOUNTED DISPLAY}

본 발명의 실시예는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치에 관한 것이다.

슈팅 게임은 총이나 무기를 발사하여 적 또는 장애물 등을 제거하는 게임으로, 초기에는 주로 2차원 평면에서 비행선이 등장하는 형태였다. 그 이후에도 슈팅 게임은 주로 아케이드 게임의 형태로 다수 등장했다.

이에 더 업그레이드된 슈팅 게임으로, 총을 모방한 발사체를 화면에 표시되는 객체에 조사하여 이루어지는 게임으로 발전하였다가, 컴퓨터의 성능이 발전함에 따라 슈팅 게임 역시 3차원 모션을 활용하게 되었다.

또한, 일인칭 대전 게임에서 네트워크를 이용한 그룹 대전 게임으로 발전하였으며, 최근에는 3차원 모션이 가능한 플랫폼(platform)과 결합한 다양한 슈팅 게임이 개발되었다.

한편, 시뮬레이터(simulator)는 복잡한 작동, 환경 및 육안으로 확인할 수 없는 구조 등을 실제 장면과 동일하게 재현하여 보여주는 프로그램 등이 탑재된 장치를 일컫는 것으로, 실물을 사용하여 훈련하는 것이 경제적 또는 실용적으로 곤란한 경우에 도움이 된다.

대표적인 시뮬레이터로 두부 장착형 디스플레이(이하 HMD(head mounted display)라 함)가 있다. 상기 HMD는 실제 장면과 동일하게 재현된 가상 현실을 일인칭 시점에서 볼 수 있도록 하며, 모의 총기와 연동하여 상기 가상 현실의 게임 영상에서 슈팅 게임을 즐길 수 있도록 한다.

그러나, 종래의 HMD와 모의 총기로 구성된 게임 시뮬레이터는 개인에 따라 다소 흥미를 유발할 수는 있으나, 사용자의 모션 등을 반영하는데 어려움이 있어 현실감이 저감될 수 있으며 그에 따른 게임의 흥미가 저하되는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2015-0028441호(2015.03.16) '슈팅 게임 시뮬레이터' 공개특허공보 제10-2013-0093886호(2013.08.23) '가상현실 사격 시뮬레이션 시스템' 공개특허공보 제10-2011-0056019호(2011.05.26) '스크린 사격 시뮬레이션 시스템 및 그 방법'

본 발명의 실시예는, 사용자의 모션을 기계적 조작 방식을 통해 보조하고, 그에 따른 사용자의 모션을 게임 영상에 반영함으로써 현실감과 몰입감이 증대된 4차원의 HMD를 이용한 FPS 게임 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 HMD를 이용한 FPS 게임 장치는, 사용자가 착석 가능하도록 설치된 좌석부; 상기 좌석부를 상하 수직 운동 및 일축을 중심으로 회전 및 틸팅시키기 위한 모션 구동부; 상기 좌석부에 착석한 사용자의 페달 조작에 따라 상기 모션 구동부의 동작을 제어하기 위한 모션 제어부; 상기 모션 구동부에 대한 상기 모션 제어부의 모션 제어를 반영하여 상기 사용자에게 FPS 게임 영상을 제공하기 위한 두부 장착형 디스플레이부; 및 상기 두부 장착형 디스플레이부의 FPS 게임 영상을 통해 모의 사격을 실행하기 위한 모의 총기부를 포함한다.

또한, 상기 좌석부, 상기 모션 구동부 및 상기 모션 제어부를 수용하기 위한 부스를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 좌석부에 설치되고 FPS 게임 실행 시 운전 수단의 진행 방향을 조종하도록 상기 좌석부의 팔걸이 부분에 조이 스틱 형태로 설치된 방향 조종부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 좌석부에 설치되어 상기 사용자가 상기 좌석부로부터 이탈되지 않도록 방지하기 위한 안전 장치부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 모션 구동부는, 상기 좌석부를 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전 운동시키기 위한 회전체, 회전축 및 제1 구동 모터를 포함하는 제1 구동부; 및 상하 수직 운동을 통해 상기 좌석부를 상하 수직 운동 및 틸팅시키기 위한 다수의 구동축과 제2 구동 모터를 포함하는 제2 구동부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 모션 제어부는 상기 좌석부의 발판 부위에 페달 형태로 설치될 수 있다.

또한, 상기 모션 제어부는, 상기 좌석부가 반시계 방향으로 회전되도록 제어하기 위한 제1 페달부; 상기 좌석부가 시계 반향으로 회전되도록 제어하기 위한 제2 페달부; 상기 좌석부가 전후방을 향해 각각 틸팅되도록 제어하기 위한 제3 페달부; 상기 좌석부가 수직 왕복 운동되도록 제어하기 위한 제4 페달부; 상기 좌석부의 높이가 가장 낮은 위치로 수직 이동되도록 제어하기 위한 제5 페달부; 및 상기 좌석부의 높이가 가장 높은 위치와 가장 낮은 위치 사이의 중간 위치로 수직 이동되도록 제어하기 위한 제6 페달부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 페달부, 상기 제2 페달부 및 상기 제3 페달부는 일체로 형성되고, 상기 제1 페달부는 좌측단에 형성되고, 상기 제2 페달부는 우측단에 형성되고, 상기 제3 페달부는 상기 제1 페달부와 상기 제2 페달부 사이에 형성될 수 있다.

또한, 상기 제3 페달부는, 선단부와 후단부를 포함하고, 상기 선단부가 눌릴 경우 상기 좌석부가 전방을 향해 틸팅되며, 상기 후단부가 눌릴 경우 상기 좌석부가 후방을 향해 틸팅되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 두부 장착형 디스플레이부에 FPS 게임 콘텐츠를 제공하기 위한 관리 서버를 더 포함하고, 상기 관리 서버는 상기 모션 제어부로부터 모션 제어 신호를 수신하고, 수신된 상기 모션 제어 신호를 FPS 게임 콘텐츠에 반영하여 상기 두부 장착형 디스플레이부로 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용자의 모션을 기계적 조작 방식을 통해 보조하고, 그에 따른 사용자의 모션을 게임 영상에 반영함으로써 현실감과 몰입감이 증대된 4차원의 HMD를 이용한 FPS 게임 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 HMD를 이용한 FPS 게임 장치의 전체 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 두부 장착형 디스플레이부를 장착한 사용자가 좌석부에 착석한 모습을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 두부 장착형 디스플레이부를 장착한 사용자가 좌석부에 착석한 모습을 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 두부 장착형 디스플레이부를 장착한 사용자가 좌석부에 착석한 모습을 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모션 구동부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 모션 제어부를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 모션 제어부의 조작에 따른 좌석부의 모션을 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8b은 본 발명의 변형예에 따른 FPS 게임 장치의 외관을 도시한 도면이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 HMD를 이용한 FPS 게임 장치(100)의 전체 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 두부 장착형 디스플레이부(400)를 장착한 사용자가 좌석부(100)에 착석한 모습을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 두부 장착형 디스플레이부(400)를 장착한 사용자가 좌석부(100)에 착석한 모습을 도시한 정면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 두부 장착형 디스플레이부(400)를 장착한 사용자가 좌석부(100)에 착석한 모습을 도시한 측면도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모션 구동부(200)를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 모션 제어부(300)를 도시한 도면이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 모션 제어부(300)의 조작에 따른 좌석부(100)의 모션을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 7b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 HMD를 이용한 FPS 게임 장치(1000)는, 좌석부(100), 모션 구동부(200), 모션 제어부(300), 두부 장착형 디스플레이부(HMD: head mounted display)(이하 HMD라고 함)(400) 및 모의 총기부(500)를 포함한다. 더불어, 상기 HMD를 이용한 FPS 게임 장치(1000)는 부스(600), 비행 방향 조종부(700) 및 안전 장치부(800)를 더 포함할 수 있다. 더불어, 상기 FPS 게임 장치(1000)는 상기 HMD(400)에 FPS 게임 콘텐츠를 제공하기 위한 관리 서버(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 좌석부(100)는 게임 사용자가 착석할 수 있도록 의자 형태로 이루어질 수 있으며, 게임 사용자의 키와 체격에 맞게 조절 가능하도록 구성될 수 있다. 상기 좌석부(100)에는 사용자가 상기 좌석부(100) 밖으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 상기 안전 장치부(900)가 설치될 수 있다.

상기 모션 구동부(200)는 상기 좌석부(100)를 상하 운동 및 일축을 중심으로 회전 및 틸팅(tilting)시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 모션 구동부(200)는 제1 구동부(210), 제2 구동부(220) 및 지지체(230)를 포함할 수 있다.

상기 제1 구동부(210)는 회전체(211), 회전축(212) 및 제1 구동 모터(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 회전체(211)는 상기 지지체(230) 상에 설치되며 상기 제1 구동 모터(미도시)로부터 회전력을 제공받아 상기 회전축(212)을 중심으로 반시계 방향 또는 시계 방향으로 각각 회전할 수 있도록 설치될 수 있다. 상기 회전체(211)는 상기 모션 제어부(300)의 제어 명령에 따라 상기 회전축(212)을 중심으로 360도 회전 가능하도록 설치될 수 있다.

상기 회전축(212)은 상기 회전체(211) 상에 고정되며 상기 회전체(211)로부터 상기 좌석부(100)를 지지할 수 있다.

상기 제1 구동 모터(미도시)는 상기 지지체(230) 내부에 설치되며 상기 회전체(211)가 반시계 방향 또는 시계 방향으로 회전할 수 있도록 상기 회전체(211)로 구동력을 제공할 수 있다.

상기 제2 구동부(220)는 다수의 구동축(221)과 제2 구동 모터(222)를 포함할 수 있다. 상기 구동축(221)과 제2 구동 모터(222)는 상기 회전체(211) 상에 각각 설치되어 상기 회전체(211)와 함께 회전할 수 있다.

상기 구동축(221)은 전방 구동축(221a)과 후방 구동축(221b)을 포함할 수 있다. 상기 전방 구동축(221a)은 상기 회전축(212)을 기준으로 상기 회전축(212) 전방에 설치되고, 상기 후방 구동축(221b)은 상기 회전축(212)의 후방에 설치될 수 있다. 상기 전방 구동축(221a)과 후방 구동축(221b)의 설치 개수는 장치의 설계 사양에 따라 변경 가능하나, 본 실시예에는 상기 전방 구동축(221a)은 하나, 그리고 후방 구동축(221b)은 두 개로 각각 이루어질 수 있다. 이에 따라 상기 전방 구동축(221a)과 후방 구동축(221b)은 상기 회전축(212)을 중심으로 대략 삼각형 꼭지점의 위치에 각각 설치될 수 있다.

상기 제2 구동 모터(222)는 전방 구동 모터(222a)와 후방 구동 모터(222b)를 포함할 수 있다.

상기 전방 구동 모터(222a)는 상기 전방 구동축(221a)에 설치되고, 상기 후방 구동 모터(222b)는 상기 후방 구동축(222b)에 각각 설치될 수 있다. 이에 따라 상기 전방 구동 모터(222a)와 후방 구동 모터(222b)는 상기 모션 제어부(300)의 제어 명령에 따라 상기 전방 구동축(221a)과 후방 구동축(221b)을 각각 구동시킬 수 있다.

예를 들어 상기 모션 제어부(300)로부터 상기 좌석부(100)를 상하 수직 방향으로 구동하라는 제어 명령을 받을 경우, 상기 전방 구동 모터(222a)와 후방 구동 모터(222b)는 동일한 방향으로 동시에 회전함으로써 상기 전방 구동축(221a)과 후방 구동축(221b)을 일제히 상하 수직 왕복 운동시킬 수 있다.

또한, 상기 모션 제어부(300)로부터 상기 좌석부(100)를 전방을 향해 틸팅 구동시키라는 제어 명령을 받을 경우, 상기 전방 구동 모터(222a)는 제1 방향으로 회전하며, 상기 후방 구동 모터(222b)는 제2 방향으로 회전할 수 있다. 여기서, 상기 제1 방향과 제2 방향은 서로 반대의 회전 방향을 의미할 수 있다. 이에 따라 상기 전방 구동축(221a)은 아래로 내려가며, 상기 후방 구동축(221b)은 위로 올라감으로써, 상기 좌석부(100)가 전방을 향해 틸팅될 수 있다. 이때, 상기 전방 구동축(221a)과 후방 구동축(221b)의 높이 조절에 따라 틸팅 각도도 조절될 수 있다.

또한, 상기 모션 제어부(300)로부터 상기 좌석부(100)를 후방을 향해 틸팅 구동시키라는 제어 명령을 받을 경우, 상기 전방 구동 모터(222a)는 제2 방향으로 회전하고, 상기 후방 구동 모터(222b)는 제1 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라 상기 전방 구동축(221a)은 위로 올라가며, 상기 후방 구동축(221b)은 아래로 내려감으로써, 상기 좌석부(100)가 후방을 향해 틸팅될 수 있다. 이때, 상기 전방 구동축(221a)과 후방 구동축(221b)의 높이 조절에 따라 틸팅 각도도 조절될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 실시예에서는 상기 좌석부(100)의 구동을 위해 모터를 적용하였으나, 이에 한정되는 것이 아니라 상기 좌석부(100)의 상하 수직 운동, 회전 운동 및 틸팅 동작을 구현하기 위한 다양한 구동 수단이 적용될 수 있다.

상기 모션 제어부(300)는 상기 좌석부(100)의 발판 부위에 페달 형태로 설치될 수 있으며, 상기 좌석부(100)에 착석한 사용자의 페달 조작에 따라 상기 모션 구동부(200)의 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해 상기 모션 제어부(300)는 제1 페달부(310), 제2 페달부(320), 제3 페달부(330), 제4 페달부(340), 제5 페달부(350) 및 제6 페달부(360)를 포함할 수 있다.

상기 제1 페달부(310)는 상기 좌석부(100)가 반시계 방향으로 회전되도록 상기 제1 구동부(210)를 제어할 수 있으며, 상기 제2 페달부(320)는 상기 좌석부(100)가 시계 방향으로 회전되도록 상기 제1 구동부(210)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 사용자가 상기 제1 페달부(310)를 밟고 있는 동안 상기 제1 페달부(310)에서 상기 제1 구동 모터(미도시)로 상기 회전체(211)를 반시계 방향으로 회전시키기 위한 전기적 신호가 출력될 수 있다. 또한, 사용자가 상기 제2 페달부(320)를 밟고 있는 동안 상기 제2 페달부(320)에서 상기 제1 구동 모터(미도시)로 상기 회전체(211)를 시계 방향으로 회전시키기 위한 전기적 신호가 출력될 수 있다.

상기 제3 페달부(330)는 상기 좌석부(100)가 전후방을 향해 각각 틸팅되도록 상기 제2 구동부(220)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 페달부(330)는 선단부(331)와 후단부(332)를 포함할 수 있으며, 사용자가 상기 선단부(331)를 밟고 있는 동안 상기 제3 페달부(330)에서 상기 제2 구동 모터(222)로 상기 좌석부(100)를 전방으로 틸팅시키기 위한 전기적 신호가 출력될 수 있다. 또한, 사용자가 상기 후단부(332)를 밟고 있는 동안 상기 제3 페달부(330)에서 상기 제2 구동 모터(222)로 상기 좌석부(100)를 후방으로 틸팅시키기 위한 전기적 신호가 출력될 수 있다.

여기서, 상기 선단부(331)를 밟을 경우 FPS 게임 영상에서 전진하는 동작이 구현되는데, 상기 선단부(331)를 밟는 정도에 따라 전진 속도가 달라질 수 있다. 즉, 상기 선단부(331)를 점점 깊게 밟을수록 FPS 게임 영상에서 전진하는 속도가 점점 빨라질 수 있다. 또한, 상기 후단부(331)를 밟을 경우 FPS 게임 영상에서 후진하는 동작이 구현되는데, 상기 후단부(332)를 밟는 정도에 따라 후진 속도가 달라질 수 있다. 즉, 상기 후단부(332)를 점점 깊게 밟을수록 FPS 게임 영상에서 후진하는 속도가 점점 빨라질 수 있다.

상기 제1 내지 제3 페달부(310, 320, 330)는 도 6에 도시된 바와 같이 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 페달부(310)는 좌측단에 형성되고, 상기 제2 페달부(320)는 우측단에 형성되며, 상기 제3 페달부(330)는 상기 제1 및 제2 페달부(310, 320) 사이에 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 제1 내지 제3 페달부(310, 320, 330)는 사용자의 우측 발을 이용하여 좌, 우, 상, 하측으로 밟는 방식으로 조작할 수 있다.

상기 제4 페달부(340)는 상기 좌석부(100)가 수직 왕복 운동되도록 상기 제2 구동 모터(220)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 상기 제4 페달부(340)를 밟을 때 마다 상기 제4 페달부(340)에서 상기 제2 구동 모터(222)로 상기 좌석부(100)를 1회 수직 왕복 운동시키기 위한 전기적 신호가 출력될 수 있다.

상기 제5 페달부(350)는 상기 좌석부(100)의 높이가 가장 낮은 위치로 수직 이동되도록 상기 제2 구동 모터(220)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 상기 제5 페달부(350)를 밟고 있는 동안 상기 제5 페달부(350)에서 상기 제2 구동 모터(222)로 상기 좌석부(100)를 가장 낮은 위치로 수직 이동시키기 위한 전기적 신호가 출력될 수 있다.

상기 제6 페달부(360)는 상기 좌석부(100)의 중간 위치로 수직 이동되도록 상기 제2 구동 모터(220)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 상기 제5 페달부(350)를 밟고 있는 동안 상기 제5 페달부(350)에서 상기 제2 구동 모터(222)로 상기 좌석부(100)를 중간 위치로 수직 이동시키기 위한 전기적 신호가 출력될 수 있다. 여기서 상기 좌석부(100)의 중간 위치는 상기 좌석부(100)의 기본 설정 위치를 가장 높은 위치로 가정했을 때, 그 가장 높은 위치와 상기 제5 페달부(350)의 조작에 따라 이동되는 가장 낮은 위치의 중간 정도의 위치를 의미할 수 있다.

상기 HMD(400)는 사용자의 두부에 착용 가능하도록 구성되고, 상기 관리 서버(미도시)로부터 FPS(first person shooting) 게임 콘텐츠를 제공 받아 FPS 게임을 실행하며, 해당 게임 영상을 사용자가 볼 수 있도록 디스플레이할 수 있다. 상기 HMD(400)는 안경과 같이 사용자의 머리에 착용한 상태로 일인칭 시점에서 게임 영상을 볼 수 있는 디스플레이 장치로, FPS 게임에서 사용하는 통상의 HMD로 실시할 수 있다.

상기 HMD(400)는, 기본적으로 좌우상하에 시점이동 기능을 구비하고 있으며, 상기 모션 제어부(300)와 상기 모션 구동부(200)를 통한 전진이나 후진과 같은 모션 제어를 반영하여 FPS 게임 영상을 제공할 수도 있다. 예를 들어 상기 모션 제어부(300)와 상기 모션 구동부(200)를 통해 사용자를 전후방으로 틸팅, 상하 수직 운동 또는 수직 방향에 대한 현재 위치 이동(높이 조절)시킬 경우, 상기 관리 서버(미도시)는 상기 모션 제어부(300)로부터 모션 제어 신호를 실시간으로 수신하고, 수신된 정보를 FPS 게임 콘텐츠에 실시간 반영하여 상기 HMD(400)를 통해 FPS 게임 영상의 시점이 변경되도록 제어할 수 있다. 즉, 사용자가 상기 모션 구동부(200)와 상기 모션 제어부(300)를 통해 전진, 후진, 점프, 앉은 자세, 엎드리는 모션을 행했을 경우, 상기 HMD(400)는 상기 관리 서버(미도시)로부터 제공되는 FPS 게임 콘텐츠 정보를 통해 전진, 후진, 점프, 앉은 자세, 엎드리는 것처럼 보이도록 FPS 게임 영상의 시점을 적절하게 제어하는 것이다.

좀 더 구체적으로, 상기 모션 구동부(200)와 상기 모션 제어부(300)를 통해 사용자가 전방을 향해 틸팅하는 경우, 상기 모션 제어부(300)는 해당 모션 제어 신호를 상기 관리 서버(미도시)로 전송하고, 상기 관리 서버(미도시)는 수신된 모션 제어 신호를 FPS 게임 콘텐츠에 반영하여 상기 HMD(400)를 통해 FPS 게임 영상의 시점이 전진되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 모션 구동부(200)와 상기 모션 제어부(300)를 통해 사용자가 후방을 향해 틸팅하는 경우, 상기 HMD(400)는 상기 관리 서버(미도시)로부터 제공되는 FPS 게임 콘텐츠 정보를 통해 FPS 게임 영상의 시점이 후진되도록 제어할 수도 있다. 이에 따라 상기 HMD(400)는 상기 모션 제어부(300)의 모션 제어 신호를 반영하여 FPS 게임 영상 상에서 전진 또는 후진에 따른 시점 이동을 구현할 수 있다.

또한, 상기 모션 구동부(200)와 상기 모션 제어부(300)를 통해 사용자가 상하 수직 왕복 운동하는 경우, 상기 HMD(400)는 상기 관리 서버(미도시)로부터 제공되는 FPS 게임 콘텐츠 정보를 통해 FPS 게임 영상의 시점이 점프 모션으로 변경되도록 제어할 수 있다. 이에 따라 상기 HMD(400)는 FPS 게임 영상 상에서 점프에 따른 시점 이동을 구현할 수 있다.

또한, 상기 HMD(400)는, 상기 모션 구동부(200)와 상기 모션 제어부(300)를 통해 사용자의 위치 즉 사용자의 지면으로부터의 높이가 상하 수직 방향에 대하여 변경되는 경우, 상기 HMD(400)는 상기 관리 서버(미도시)로부터 제공되는 FPS 게임 콘텐츠 정보를 통해 FPS 게임 영상의 시점의 높이가 변경되도록 제어할 수 있다. 이에 따라 상기 HMD(400)는 FPS 게임 영상 상에서 앉은 자세 또는 포복 등과 같은 자세 변경에 따른 시점 이동을 구현할 수 있다.

한편, 상기 HMD(400)는 상기 모의 총기부(500)의 동작에 따라 FPS 게임 영상의 시점 이동을 구현할 수도 있다. 즉, 상기 HMD(400)는 상기 모의 총기부(500)의 총구가 향하는 방향에 따라 FPS 게임 영상의 시점이 이동되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 상기 모의 총기부(500)의 총구를 좌우상하 방향으로 각각 전환시키는 경우, 상기 관리 서버(미도시)는 상기 모의 총기부(500)로부터 총구 부분의 위치 센싱 신호를 수신하고, 수신된 센싱 신호를 반영하여 상기 HMD(400)의 FPS 게임 영상 시점이 상기 모의 총기부(500)의 총구 방향에 따라 좌우상하로 각각 선회되도록 구현할 수도 있다.

상기 모의 총기부(500)는 상기 HMD(400)와 연결되어 상기 HMD(400)로부터 제공되는 FPS 게임 영상을 통해 모의 사격을 실시하기 위한 수단일 수 있다. 상기 모의 총기부(500)는 격발 효과를 구현할 수 있도록 소정의 진동 장치 등이 내장되어 보다 현실감 있는 모의 사격을 실시할 수 있도록 한다.

상기 부스(600)는 상기 HMD를 이용한 FPS 게임 장치(1000)의 수용 공간을 제공하도록 이루어지며, 사용자가 출입 가능하도록 개폐문 등이 설치될 수 있다. 상기 부스(700)는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치(1000)를 외부로부터 차단하는 역할을 하며, 상기 HMD를 이용한 FPS 게임 장치(1000)로부터 발생되는 효과음 등이 외부로 방출되는 것이 최소화되도록 방음벽의 역할을 할 수 있다.

상기 조종부(700)는 상기 좌석부(100)에 설치되고 사용자가 FPS 게임 실행 시 FPS 게임 내에 가상의 운전 수단을 조종하는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 조종부(700)는 상기 좌석부(100)의 팔 거치대 부분에 조이 스틱의 형태로 설치될 수 있으며, FPS 게임 중에 캐릭터(사용자)가 비행기 또는 차량 등의 운전 수단을 통해 이동하는 경우 상기 조이 스틱을 통해 상기 운전 수단을 조종할 수 있다. 이러한 조종부(700)는 상기 모션 제어부(300)로 대체 가능하며, 사용자의 편의에 따라 선택적으로 이용할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한 옵션에 따라 상기 조이 스틱은 캐릭터(사용자)의 도보 시 전후진 등의 동작을 위한 모션 제어 장치로 이용할 수도 있다.

상기 안전 장치부(800)는 상기 좌석부(100)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 안전 장치부(800)는 안전 벨트(810)와 안전바(820)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 FPS 게임 장치(1000)는 게임 내 모션 환경을 사용자가 직접 체험하도록 구성되어 있으므로, 게임 중에 발생되는 진동, 흔들림, 회전 등에 의해 사용자가 장치 밖으로 이탈될 위험이 있다. 따라서, 상기 안전 장치부(800)는 사용자가 상기 좌석부(100)로부터의 이탈을 방지할 수 있다.

한편, 도시되지는 않았으나, 상기 좌석부(100)에 상기 FPS 게임 장치(1000)의 이용에 대한 결제 수단을 설치할 수 있다. 상기 결제 수단은 다양한 형태로 설치 가능하며, 하나의 게임마다 결제할 수 있도록 하거나, 여러 게임을 한꺼번에 결제할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 FPS 게임 장치(1000)의 결제 방법으로는 코인 결제 및 카드 결제가 가능할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용자의 모션을 기계적 조작 방식을 통해 보조하고, 그에 따른 사용자의 모션을 게임 영상에 반영함으로써 현실감과 몰입감이 증대된 4차원의 일인칭 슈팅 게임을 실행할 수 있다.

도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 변형예에 따른 FPS 게임 장치의 외관을 도시한 도면이다.

도 8a 내지 도 8b를 참조하면, 본 발명의 변형예에 따른 FPS 게임 장치(8000)는 좌석부(8100)와 모션 구동부(8200)를 포함할 수 있다.

상기 좌석부(8100)는 게임 사용자가 착석할 수 있도록 의자 형태로 이루어질 수 있으며, 게임 사용자의 키와 체격에 맞게 조절 가능하도록 구성될 수 있다. 상기 좌석부(8100)에는 사용자가 상기 좌석부(8100) 밖으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 안전 벨트(8110)와 사용자의 발을 거치시키기 위한 발판(8120)이 각각 설치될 수 있다.

상기 모션 구동부(8200)는 제1 및 제2 구동부(8210, 8220)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 구동부(8210, 8220)는 HMD(head mounted display)와 연결되어 상기 HMD를 통해 제공되는 FPS 게임 영상에 따른 모션을 사용자가 체험할 수 있도록 구동할 수 있다. 상기 HMD는 상술한 두부 장착형 디스플레이부(400)를 적용할 수 있으나, 별도로 제작된 디스플레이 장치를 적용할 수도 있다.

상기 제1 구동부(8210)는 도 8b에 도시된 바와 같이, FPS 게임 영상에 따라 상기 좌석부(8100)를 제1 축을 중심으로 360도 회전 가능하도록 구동할 수 있다. 상기 제1 축은 상기 좌석부(8100)를 가로 방향으로 가로지르는 축을 의미할 수 있다. 이에 따라 상기 제1 구동부(8210)는 상기 제1 축을 중심으로 상기 좌석부(8100)에 착석한 사용자를 앞에서 뒤로 또는 뒤에서 앞으로 360도 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 구동부(8210)는 사용자를 앞돌기 또는 뒤돌기와 같은 동작을 실시할 수 있도록 한다.

상기 제2 구동부(8220)는 도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 제1 구동부(8210)와 연결되고, FPS 게임 영상에 따라 상기 좌석부(8100)를 제2 축을 중심으로 360도 회전 가능하도록 구동할 수 있다. 상기 제2 축은 상기 제1 축에 대하여 수직한 축을 의미할 수 있다. 이에 따라 상기 제2 구동부(8220)은 상기 제2 축을 중심으로 상기 좌석부(8100)에 착석한 사용자를 우측에서 좌측으로 또는 좌측에서 우측으로 360도 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 구동부(8220)는 사용자를 옆돌기와 같은 동작을 실시할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 HMD를 이용한 FPS 게임 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1000: FPS 게임 장치 100: 좌석부
200: 모션 구동부 210: 제1 구동부
211: 회전체 212: 회전축
220: 제2 구동부 221: 구동축
222: 제2 구동 모터 222a: 전방 구동 모터
222b: 후방 구동 모터 230: 지지체
300: 모션 제어부 310: 제1 페달부
320: 제2 페달부 330: 제3 페달부
331: 선단부 332: 후단부
340: 제4 페달부 350: 제5 페달부
360: 제6 페달부 400: 두부 장착형 디스플레이부
500: 모의 총기부 600: 부스
700: 방향 조종부 800: 안전 장치부
810: 안전 벨트 820: 안전바

Claims

사용자가 착석 가능하도록 설치된 좌석부;
상기 좌석부를 상하 수직 운동 및 일축을 중심으로 회전 및 틸팅시키기 위한 모션 구동부;
상기 좌석부에 착석한 사용자의 페달 조작에 따라 상기 모션 구동부의 동작을 제어하기 위한 모션 제어부;
상기 모션 구동부에 대한 상기 모션 제어부의 모션 제어를 반영하여 상기 사용자에게 FPS 게임 영상을 제공하기 위한 두부 장착형 디스플레이부; 및
상기 두부 장착형 디스플레이부의 FPS 게임 영상을 통해 모의 사격을 실행하기 위한 모의 총기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치.
제1 항에 있어서,
상기 좌석부, 상기 모션 구동부 및 상기 모션 제어부를 수용하기 위한 부스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치.
제1 항에 있어서,
상기 좌석부에 설치되고, FPS 게임 영상 내에 가상의 운전 수단을 조종하도록 상기 좌석부의 팔걸이 부분에 조이 스틱 형태로 설치된 조종부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치.
제1 항에 있어서,
상기 좌석부에 설치되어 상기 사용자가 상기 좌석부로부터 이탈되지 않도록 방지하기 위한 안전 장치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치.
제1 항에 있어서,
상기 모션 구동부는,
상기 좌석부를 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전 운동시키기 위한 회전체, 회전축 및 제1 구동 모터를 포함하는 제1 구동부; 및
상하 수직 운동을 통해 상기 좌석부를 상하 수직 운동 및 틸팅시키기 위한 다수의 구동축과 제2 구동 모터를 포함하는 제2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치.
제1 항에 있어서,
상기 모션 제어부는 상기 좌석부의 발판 부위에 페달 형태로 설치된 것을 특징으로 하는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치
제1 항에 있어서,
상기 모션 제어부는,
상기 좌석부가 반시계 방향으로 회전되도록 제어하기 위한 제1 페달부;
상기 좌석부가 시계 반향으로 회전되도록 제어하기 위한 제2 페달부;
상기 좌석부가 전후방을 향해 각각 틸팅되도록 제어하기 위한 제3 페달부;
상기 좌석부가 수직 왕복 운동되도록 제어하기 위한 제4 페달부;
상기 좌석부의 높이가 가장 낮은 위치로 수직 이동되도록 제어하기 위한 제5 페달부; 및
상기 좌석부의 높이가 가장 높은 위치와 가장 낮은 위치 사이의 중간 위치로 수직 이동되도록 제어하기 위한 제6 페달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치.
제7 항에 있어서,
상기 제1 페달부, 상기 제2 페달부 및 상기 제3 페달부는 일체로 형성되고,
상기 제1 페달부는 좌측단에 형성되고,
상기 제2 페달부는 우측단에 형성되고,
상기 제3 페달부는 상기 제1 페달부와 상기 제2 페달부 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치.
제8 항에 있어서,
상기 제3 페달부는,
선단부와 후단부를 포함하고,
상기 선단부가 눌릴 경우 상기 좌석부가 전방을 향해 틸팅되며,
상기 후단부가 눌릴 경우 상기 좌석부가 후방을 향해 틸팅되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치.
제1 항에 있어서,
상기 두부 장착형 디스플레이부에 FPS 게임 콘텐츠를 제공하기 위한 관리 서버를 더 포함하고,
상기 관리 서버는 상기 모션 제어부로부터 모션 제어 신호를 수신하고, 수신된 상기 모션 제어 신호를 FPS 게임 콘텐츠에 반영하여 상기 두부 장착형 디스플레이부로 제공하는 것을 특징으로 하는 HMD를 이용한 FPS 게임 장치.