KR20180046003A - 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템은, 밀폐된 하나 이상의 게임공간에 각각 자동 개폐 가능하게 설치되는 출입문; 상기 게임공간의 바닥 및 벽면 중 어느 하나 이상에 설치되는 적어도 하나 이상의 블록; 상기 블록에 설치되는 적어도 하나 이상의 신호발생수단; 상기 신호발생수단을 감지할 수 있는 센서가 부착된 휴대단말기; 상기 신호발생수단이 생성한 신호를 통해 상기 센서가 감지한 상기 블록을 기준으로 사용자의 위치를 파악하는 위치데이터처리장치; 상기 게임공간을 탈출할 수 있는 게임규칙을 저장하고, 상기 블록, 상기 위치데이터처리장치를 제어하며, 상기 휴대단말기와 통신하여 상기 사용자의 동작을 지시하거나 상기 사용자에 의해 입력된 신호를 수신하고, 상기 사용자의 동작에 의해 완성된 특정조건에서 상기 출입문을 개폐하도록 제어하는 컨트롤러;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템{Offline Escape Game System Using Virtual Reality}

본 발명은 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템으로서, 보다 상세하게는 기존의 오프라인 탈출게임에 가상현실(VR : Virtual Reality)을 접목시켜 기존 게임이 가진 표현의 한계, 즉 실제 공간에서 표현할 수 없거나 높은 비용이 발생하는 효과나 장치를 가상현실을 활용하여 손쉽게 표현할 수 있는 게임 서비스 제공 시스템에 관한 것이다.

오프라인 탈출게임은 체험자가 특별하게 꾸며진 방에 들어가 이야기의 주인공이 되고 방 등의 일정한 공간 안에서 특별한 목표를 수행하여 공간을 탈출하는 것을 최종 목표로 하는 게임을 의미한다. 체험자는 직접 공간을 탐색하고 조하사면서 다양한 형태의 퍼즐을 풀고, 문제를 해결할 때 마다 숨겨진 이야기를 수집하여 완성시킬 수 있다. 이러한 과정 속에서 문제를 풀고, 답을 맞추는 것을 넘어 자연스럽게 정보를 습득하고 이야기를 완성시키는 성취감을 얻을 수 있다.

특정 공간에서 제한된 시간 내에 주어진 각종 퍼즐을 풀어 탈출해야 하는 오프라인 탈출게임은 직접 만질 수 있는 퍼즐과 롤플레잉 요소를 통해 체험의 현실성을 높여 2015년 이후 국내외에서 급속도로 확장되면서 젊은 층에게 새로운 엔터테인먼트로 각인되었다. 즉, 게임적 요소와 드라마적 요소 그리고 새로운 형태의 오프라인 레저 시장이라는 점에서 융합 콘텐츠로서의 발전 가능성은 충분하나 아직 그 잠재력은 충분하게 타진되지 못하고 있다.

특히 국내 오프라인 탈출게임의 경우 해외 콘텐츠를 그대로 수입 또는 도용하거나 빠르게 탈출게임 사업장의 개수를 늘리는 것에 목표를 두고 있기에 질 높은 체험과 발전을 기대하기 어렵고, 이러한 문제로 해외의 유명 국제적 프랜차이즈가 도입될 경우 기술적 경쟁력의 확보가 필요한 시점이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다음의 기술이 공개되어 있다.

먼저 국내 등록특허 제 1653878호“3차원 형상의 모델링을 위한 블록 및 사용자 단말기와 이를 이용한 3차원 형상의 모델링 방법”은 사용자가 오프라인 상의 객체를 이용하여 단말 상에 다양한 3차원 형상을 모델링 할 수 있는 기술을 제공하는 것으로서, 적어도 하나 이상의 종류로 구성되는 블록의 적어도 한 면에 설치된 감지 센서가, 블록끼리의 접촉을 감지 시 감지 신호를 생성하는 단계; 블록에 설치된 통신 모듈이 생성된 감지 신호를 수신 시, 감지 신호로부터 접촉이 감지된 블록의 면에 관한 식별 정보와 블록의 식별 정보를 포함하는 접촉 데이터를 사용자 단말에 설치된 프로세서로 송신하는 단계; 프로세서가 적어도 하나의 접촉 데이터를 수신 시, 사용자 단말에 저장된 정보로부터, 각 접촉 데이터에 포함된 블록들의 식별 정보에 대응하는 블록들의 3차원 모델 정보를 추출하는 단계; 및 추출된 블록들의 3차원 모델 정보를 접촉이 감지된 블록의 면에 관한 식별 정보를 이용하여 결합함으로써, 블록들이 결합된 3차원 형상을 모델링하는 단계;로 구성된 모델링 방법에 관한 것이다. 이러한 모델링 방법은 사용자가 단말을 통해 3차원 형상을 모델링하여 볼 수 있다는 점에서는 유사하지만 블록과 블록간의 접촉관계에 의해 모델링을 달리 하는 것으로서, 고정된 블록에 여러 가지 모델링을 적용해야 하는 본원의 내용에 적용되는 데는 다소 문제가 있다는 단점을 갖는다.

다음으로 국내 공개특허 제 2010-0003252호 “사용자와 증강 현실 장면 사이의 상호 작용을 실시간으로 탐지하기 위한 방법 및 장치”는 사용자와 증강 현실 장면(augmented reality scene) 사이의 상호작용(interaction)을 실시간으로 탐지하기 위한 시스템으로서, 이 상호작용은 이미지에 존재하는 개체(object)의 외관(appearance)을 수정함으로써 발생한 것이다. 초기화 단계에서 기준 모델을 생성하고 처리한 후에, 이미지 내의 개체의 포즈(pose)가 결정되고, 이미지로부터 비교 모델이 추출된다. 이 결정된 개체의 포즈의 함수로서 기준모델과 비교 모델이 비교되고, 이 비교하는 스텝에 응답하여 상호작용이 탐지되는 것을 특징으로 하는 증강 현실 방법 및 장치에 관한 것이다. 위와 같은 방법은 이미지에 존재하는 개체와의 상호작용이 수행되지만 이 이미지가 증강현실 프로그램 내에서 기 지정된 프로그램에 기반하여 도출되므로 실제 사물에 가상의 이미지를 덧붙여 사용자와 상호작용이 필요한 본원의 내용에 적용되는 데는 다소 문제가 있다.

따라서 기존의 오프라인 탈출게임에 가상현실(VR : Virtual Reality)을 접목시켜 기존 게임이 가진 표현의 한계, 즉 실제 공간에서 표현할 수 없거나 높은 비용이 발생하는 효과나 장치를 가상현실을 활용하여 손쉽게 표현할 수 있는 게임 서비스 제공 시스템을 개발할 필요성이 대두된다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 오프라인 탈출게임에 가상현실을 접목한 게임 서비스를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 게임공간 내부에 복수의 블록을 위치시켜 형성하고, 게임공간에 입장한 사용자는 보유한 휴대단말기를 통해 복수의 블록을 촬영하는 것으로 가상현실을 제공받아 게임 서비스를 즐길 수 있는 구성을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 블록에 연장수단을 더 적용시켜 가상현실에서 다양한 형상의 3차원 모델을 제공할 수 있도록 그 구성을 강화하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 가상현실에서 게임 서비스를 위해 표시되는 안내정보를 사용자가 용이하게 인식할 수 있도록 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템은, 밀폐된 하나 이상의 게임공간에 각각 자동 개폐 가능하게 설치되는 출입문; 상기 게임공간의 바닥 및 벽면 중 어느 하나 이상에 설치되는 적어도 하나 이상의 블록; 상기 블록에 설치되는 적어도 하나 이상의 신호발생수단; 상기 신호발생수단을 감지할 수 있는 센서가 부착된 휴대단말기; 상기 신호발생수단이 생성한 신호를 통해 상기 센서가 감지한 상기 블록을 기준으로 사용자의 위치를 파악하는 위치데이터처리장치; 상기 게임공간을 탈출할 수 있는 게임규칙을 저장하고, 상기 블록, 상기 위치데이터처리장치를 제어하며, 상기 휴대단말기와 통신하여 상기 사용자의 동작을 지시하거나 상기 사용자에 의해 입력된 신호를 수신하고, 상기 사용자의 동작에 의해 완성된 특정조건에서 상기 출입문을 개폐하도록 제어하는 컨트롤러;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 특정조건은, 상기 사용자의 동작에 의해 환산된 점수가 상기 게임규칙에 의해 상기 게임공간을 탈출할 수 있는 것으로 기 설정된 점수를 초과하는 조건인 것을 특징으로 한다.

덧붙여, 상기 휴대단말기는, 상기 컨트롤러가 전송하는 지시를 표시하는 디스플레이부와, 상기 사용자의 다른 지시가 입력되는 조작부 및, 상기 컨트롤러와 통신하는 송수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 블록의 표면 일 측에는, 상기 블록의 길이방향을 따라 함입 형성되는 이동슬롯과, 상기 이동슬롯에 끼움 결합되어 슬라이딩 이동하는 것으로서, 끝단부에 상기 신호발생수단이 부착되는 지지대로 구성되는 이동서포터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동슬롯은, 바닥면과, 상기 바닥면으로부터 벌어지는 형태로 경사 처리된 확공경사면과, 상기 바닥면에서 볼록하게 돌출된 베이스로 구성되되, 상기 베이스는, 복수의 평탄면이 서로 다른 기울기로 형성된 다면체 구조물이고, 상기 평탄면은, 내측으로 수직하게 함입된 상태에서 내주면에 나사산이 형성된 회전삽입공을 포함하며, 상기 지지대는, 외주면을 따라 상기 회전삽입공의 나사산과 대응되는 나사산이 형성되어 상기 평탄면에 나사산 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지대는, 상기 신호발생수단의 일 측면이 상기 확공경사면 중 일 측에 편중되어 부착되어 특정 방향으로 상기 신호발생수단이 위치하도록 하고, 상기 이동슬롯은, 상기 신호발생수단의 일 측면이 부착된 확공경사면의 대향측 확공경사면과 상기 신호발생수단의 사이공간을 채울 수 있도록 탄성체를 매개로 돌출되는 지지돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨트롤러는, 복수의 3차원 형상 모델 정보와 배경을 저장한 모델링데이터베이스와, 인식된 블록에 상기 3차원 형상 모델정보를 결합하여 3차원 모델을 형성하는 모델링모듈과, 상기 3차원 모델에 배경을 합성하여 가상영상을 형성하는 배경합성모듈과, 상기 가상영상을 상기 휴대단말기로 제공하여 상기 디스플레이부를 통해 출력하도록 제어하는 영상송신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블록은, 이웃한 다른 블록과 연장수단을 매개로 결합되어 블록구조체를 구성할 수 있되, 상기 연장수단은, 수축 및 연장 가능한 안테나식 기둥과, 상기 안테나식 기둥의 양 단부에 부착된 부착수단과, 상기 안테나식 기둥의 연장된 길이에 따라 보조신호를 차등 발생하는 보조신호발생수단으로 구성되며, 상기 컨트롤러는, 상기 보조신호를 수신하여 인식된 상기 보조신호에 따라 상기 3차원 모델의 길이를 변형한 변형 3차원 모델을 형성하여 3차원 모델로써 제공하는 모델링변형모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 사용자에게 지시하기 위한 안내정보가 저장되는 안내데이터베이스와, 상기 가상영상에 상기 안내정보를 합성하는 자막제어모듈을 더 포함하되, 상기 자막제어모듈은, 상기 가상영상을 복수개의 영상영역으로 분할하여 2차원 xy좌표를 형성하고 상기 안내정보를 적어도 하나의 영상영역에 위치시키도록 합성하는 자막합성부와, 상기 디스플레이부의 정 중앙을 기준점으로 설정하고 현재의 상기 기준점을 중심으로 인식된 상기 블록의 좌표와 특정 시간 이전에 인식된 상기 블록의 좌표를 비교하여 변경여부를 판단하는 블록이동감지부와, 상기 블록이동감지부에서 상기 블록의 좌표이동을 감지하면, 상기 안내정보를 상기 블록이 이동된 좌표에 대응되는 변경좌표로 재배치하는 자막배치부로 구성되어, 지속적으로 상기 블록과 상기 안내정보가 함께 디스플레이되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 자막배치부는, 상기 안내정보의 좌표 재배치에 있어서 상기 안내정보의 이동경로를 예측하기 위하여 다음의 수학식을 이용하여 이동경로를 산출하여 상기 변경좌표로의 재배치를 수행하는 것을 특징으로 한다. 수학식,

(B(t)는 산출된 이동경로,

는 최초 위치,

은 기준점의 위치,

는 현재 블록의 위치, t는 0부터 특정 시간까지의 값.)

본 발명에 따른 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템에 의하면,

1) 게임공간 내부에 신호발생장치를 포함하는 블록을 위치시키고, 사용자가 이 블록의 신호를 인식하여 가상현실을 제공하는 휴대단말기를 장착하여 입장하는 것으로 가상현실을 접목한 게임 서비스를 제공할 수 있고,

2) 블록에 연장수단을 더 적용시키되, 연장수단에서 연장된 길이를 안내하는 보조신호발생장치를 포함시켜 사용자가 이 연장수단의 보조신호를 인식하는 것으로 가상현실에서 다양한 형태와 길이의 오브젝트를 제공할 수 있으며,

3) 탈출게임에 필수불가결 요소인 안내정보를 가상현실에 표시하되, 사용자가 이동하는 방향에 따라 자연스럽게 함께 이동시켜 사용자가 안내정보를 용이하게 활용할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템의 기본 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 블록의 구성을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 블록구조체를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 컨트롤러의 구성을 나타낸 개념도.
도 5는 디스플레이부에서 3차원 모델과 안내정보가 표시중인 화면을 나타낸 개념도.
도 6은 본 발명의 이동경로를 산출하는 방법을 나타낸 개념도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템의 기본 구성을 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템은, 밀폐된 하나 이상의 게임공간에 각각 자동 개폐 가능하게 설치되는 출입문(100); 상기 게임공간의 바닥 및 벽면 중 어느 하나 이상에 설치되는 적어도 하나 이상의 블록(200); 상기 블록(200)에 설치되는 적어도 하나 이상의 신호발생수단(300); 상기 신호발생수단(300)을 감지할 수 있는 센서가 부착된 휴대단말기(400); 상기 신호발생수단(300)이 생성한 신호를 통해 상기 센서가 감지한 상기 블록(200)을 기준으로 사용자의 위치를 파악하는 위치데이터처리장치(500); 상기 게임공간을 탈출할 수 있는 게임규칙을 저장하고, 상기 블록(200), 상기 위치데이터처리장치(500)를 제어하며, 상기 휴대단말기(400)와 통신하여 사용자의 동작을 지시하거나 사용자에 의해 입력된 신호를 수신하고, 상기 사용자의 동작에 의해 완성된 특정조건에서 상기 출입문(100)을 개폐하도록 제어하는 컨트롤러(600);로 구성된다.

먼저, 기본적으로 이 가상현실을 이용한 게임 서비스를 제공하려면 적어도 하나 이상의 밀폐된 게임공간이 필요하되, 이 게임공간에는 각각 자동 개폐 가능하게 설치되는 출입문(100)과 게임공간의 바닥 및 벽면 중 어느 하나 이상에 설치되는 적어도 하나 이상의 블록(200)이 필수 불가결하다. 먼저 출입문(100)은 사용자가 밀폐된 게임공간으로 출입하기 위해 필요한 구성으로서, 사용자는 이 출입문(100)을 통해 밀폐된 공간에 입장하고, 지정된 게임 규칙에 따라 행동하여 출입문(100)을 다시 개방시킴으로서 게임공간으로부터 탈출하게 되는 것이다. 즉, 출입문(100)은 사용자가 게임공간으로 입장하는 경우나 지정된 게임 규칙에 따라 탈출 가능한 경우에만 열리도록 설정되어야 한다.

게임공간의 경우 적어도 하나 이상으로 구성되는 것으로서, 하나의 게임공간과 하나의 출입문(100)으로 구성되어 사용자가 하나의 게임공간에서 탈출게임을 진행할 수도 있으나, 두 개 이상의 게임공간과 각 게임공간마다 위치한 출입문(100)으로 구성되어 사용자가 두 개 이상의 게임공간을 넘나들면서 탈출게임을 진행하는 방법, 또는 두 개 이상의 게임공간과 각 게임공간마다 위치한 출입문(100)으로 구성되되, 각 게임공간은 서로 분리된 공간으로서 게임공간마다 한 명 이상의 사용자가 입장하여 사용자간의 정보공유를 통해 탈출게임을 진행하는 방법 등이 활용될 수 있다.

또한, 블록(200)은 게임공간에서 다양한 사물을 표현할 수 있도록 바닥 또는 벽면에 배치되는 것인데, 이러한 블록(200)은 육안으로 보았을 때에는 단순한 블록(200)으로 보이게 되나, 사용자가 보유한 휴대단말기(400)(예를 들면 VR헤드셋 등)를 통해 블록(200)을 본다면 다양한 물건이나 동물, 사람 등으로 보여지게 되는 것이다. 따라서, 단순한 블록(200)의 배치만으로도 휴대단말기(400)를 통하면 다양한 사용자경험을 얻을 수 있게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 하겠다.

다음으로 블록(200)에 설치되는 다수의 신호발생수단(300)은, 블록(200)에서 신호를 방출하도록 하는 것으로서, 이렇게 방출된 신호를 통해 컨트롤러(600)나 휴대단말기(400)에서 블록(200)을 인지할 수 있도록 한 것이다.

다음으로 휴대단말기(400)는 사용자가 휴대할 수 있는 단말기로서 기본적으로 디스플레이가 제공되는 단말을 의미한다. 필요에 따라 휴대단말기(400)는 통신기능을 구비하여 다른 휴대단말기(400)와 통신할 수 있도록 구성할 수도 있다. 이 휴대단말기(400)에는 기본적으로 신호발생수단(300)에서 방출되는 신호를 감지할 수 있는 센서가 부착되어있어 이 신호를 통해 블록(200)을 인식할 수 있는 특징을 갖는다. 이에 대한 상세한 내용은 후술하도록 하겠다.

위치데이터처리장치(500)는 신호발생수단(300)이 생성한 신호를 통해 센서가 감지한 블록(200)을 기준으로 사용자의 위치를 파악하는 것으로서, 이 위치데이터처리장치(500)를 통해 블록(200)과 사용자의 거리, 사용자의 게임공간 내부에서의 정확한 위치, 블록(200)의 위치 등이 파악될 수 있다.

컨트롤러(600)는 게임공간을 탈출할 수 있는 게임규칙을 저장하고, 블록(200), 위치데이터처리장치(500)를 제어하며, 휴대단말기(400)와 통신하여 사용자의 동작을 지시하거나 사용자에 의해 입력된 신호를 수신하고, 사용자의 동작에 의해 완성된 특정조건에서 상기 출입문(100)을 개폐하도록 제어한다. 즉, 컨트롤러(600)는 이 게임 서비스를 총괄 제어하는 것이되, 추가적으로 휴대단말기(400)를 통해 사용자에게 지시를 내리거나 사용자로부터 지시를 입력받을 수 있게 된다.

여기에서 특정조건이라고 함은, 사용자의 동작에 의해 환산된 점수가 게임규칙에 의해 게임공간을 탈출할 수 있는 것으로 기 설정된 점수를 초과하는 조건을 의미한다. 즉, 사용자는 특정한 동작을 통해 점수를 획득하게 되는데, 이 점수가 게임규칙에 의해 게임공간을 탈출할 수 있는 충분한 점수에 도달하거나 초과하게 되는 것을 의미한다. 쉽게 말해 방탈출게임의 경우 방을 탈출할 수 있도록 부여된 수수께끼를 전부 완료하는 것을 특정조건이라 할 수 있다.

휴대단말기(400)에 대하여 더욱 상세하게 살펴보면, 휴대단말기(400)는 앞선 센서 이외에도 컨트롤러(600)가 전송하는 지시를 표시하는 디스플레이부(410)와, 사용자의 다른 지시가 입력되는 조작부(420)와, 컨트롤러(600)와 통신하는 송수신부(430)를 더 포함하여 구성된다. 휴대단말기(400)는 스마트폰 등의 디스플레이가 포함된 단말 또는 VR헤드셋, AR헤드셋 등의 HMD(Head Mounted Display)단말 등이 포함될 수 있는데, 이 중 가장 대표적인 VR헤드셋을 기준으로 설명하도록 하겠다.

VR헤드셋은 가상현실(VR : Virtual Reality)을 표현할 수 있도록 두부에 착용하는 안경 디스플레이 장치이다. 이 VR헤드셋은 스마트폰과 마찬가지로 다양한 센서와 부품이 포함될 수 있다. 먼저, 디스플레이부(410)는 VR헤드셋을 착용하는 경우 사용자의 안구 쪽에 위치하여 컨트롤러(600)가 전송하는 지시를 표시하는 역할을 한다. 또, 조작부(420)는 사용자가 직접 명령의 입력 등이 필요한 경우 사용자의 지시를 입력할 수 있게 하는 일종의 입력장치를 의미한다. 또, 이렇게 디스플레이부(410)에서 표시되는 컨트롤러(600)의 지시 또는 사용자가 입력한 지시를 컨트롤러(600)로 보내기 위해 컨트롤러(600)와 통신하는 송수신부(430)가 더 포함된다.

도 2는 본 발명의 블록(200)의 구성을 나타낸 사시도이다.

다음으로, 블록(200)의 표면 일 측에는, 블록(200)의 길이방향을 따라 함입 형성되는 이동슬롯(210)과, 이동슬롯(210)에 끼움 결합되어 슬라이딩 이동하는 것으로서, 끝단부에 신호발생수단(300)이 부착되는 지지대(221)로 구성되는 이동서포터(220)를 더 포함하여 구성된다. 즉, 블록(200)의 표면 일 측에 블록(200)의 길이방향을 따라 이동슬롯(210)이 형성되고, 그 이동슬롯(210)에 끼움 결합된 지지대(221)가 블록(200)의 길이방향을 따라 슬라이딩 할 수 있되, 이 지지대(221)의 끝단부에는 신호발생수단(300)이 부착되어 블록(200)이 일정부분 가려져 있더라도 신호발생수단(300)이 블록(200)의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동 가능하기 때문에 블록(200)을 인식할 수 있게 된다. 또한, 블록(200)이 가려지지 않더라도 신호발생수단(300)이 이동하여 블록(200)의 위치를 일정 간격만큼 바꿀 수 있으므로 고정된 블록(200)에서도 일정 범위 내에서 이동되는 물체나 동물 등으로 보여질 수 있도록 한다.

이 이동슬롯(210)을 더욱 상세하게 살펴보면, 바닥면(211)과, 상기 바닥면(211)으로부터 벌어지는 형태로 경사 처리된 확공경사면(212)과, 상기 바닥면(211)에서 볼록하게 돌출된 베이스(213)로 구성되되, 상기 베이스(213)는 복수의 평탄면(214)이 서로 다른 기울기로 형성된 다면체 구조물이고, 상기 평탄면(214)은 내측으로 수직하게 함입된 상태에서 내주면에 나사산(230)이 형성된 회전삽입공(215)을 포함하며, 상기 지지대(221)는, 외주면을 따라 상기 회전삽입공(215)의 나사산(230)과 대응되는 나사산(230)이 형성되어 상기 평탄면(214)에 나사산(230) 결합되는 것을 특징으로 한다.

이동슬롯(210)을 횡단면으로 잘라서 보게 되면, 유리컵의 형태와 같이 함입된다. 즉, 바닥면(211)과 바닥면(211)으로부터 벌어지는 형태로 경사지게 처리된 확공경사면(212)이 형성된다. 다만, 바닥면(211)에는 볼록하게 돌출된 베이스(213)가 더 포함된다. 이 베이스(213)는 복수의 평탄면(214)이 서로 다른 기울기로 형성된 다면체 구조물이되, 이 평탄면(214)에는 내측으로 수직하게 함입된 상태에서 내주면에 나사산(230)이 형성된 회전삽입공(215)을 포함한다. 이 때, 지지대(221)에는 회전삽입공(215)에 형성된 나사산(230)에 대응되는 나사산(230)이 형성되어 평탄면(214)에 나사산(230) 결합됨으로써, 평탄면(214)의 위치에 따라 다양한 각도로 지지대(221)가 결합될 수 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 지지대(221)는, 신호발생수단(300)의 일 측면이 확공경사면(212) 중 일 측에 편중되도록 부착되어 특정 방향으로 신호발생수단(300)이 위치하도록 할 수 있되, 이동슬롯(210)은 신호발생수단(300)의 일 측면이 부착된 확공경사면(212)의 대향측 확공경사면(212)과 신호발생수단(300)의 사이공간을 채울 수 있도록 탄성체를 매개로 돌출되는 지지돌기(240)가 더 포함된다. 이 지지돌기(240)는 확공경사면(212)과 신호발생수단(300)의 사이공간을 채우는 역할을 함과 동시에, 신호발생수단(300)이 이동슬롯(210) 내부에서 움직이지 않도록 지지하는 역할을 하게 된다.

도 3은 본 발명의 블록구조체(260)를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 컨트롤러(600)의 구성을 나타낸 개념도이다.

앞선 설명에서는 블록(200)을 인식하기 위한 구성을 살펴보았다. 다만, 앞선 구성만으로는 블록(200)의 외관을 미리 꾸며놓은 상태에서 블록(200)에 추가적인 효과만 부가할 수 있도록 한 것이므로 하나의 구성을 통한 다양한 게임의 제공은 어렵다. 따라서, 블록(200)을 꾸미지 않고 단순한 블록(200)의 배치만으로도 휴대단말을 통해 블록(200)을 촬영하면 관리자의 입력에 따라 다양한 게임이 제공될 수 있도록 하는 구성이 필요하다.

이러한 구성을 위한 것으로서, 상기 컨트롤러(600)는 복수의 3차원 형상 모델 정보와 배경을 저장한 모델링데이터베이스(610)와, 인식된 블록(200)에 상기 3차원 형상 모델정보를 결합하여 3차원 모델을 형성하는 모델링모듈(620)과, 상기 3차원 모델에 배경을 합성하여 가상영상을 형성하는 배경합성모듈(630)과, 상기 가상영상을 상기 휴대단말기(400)로 제공하여 상기 디스플레이부(410)를 통해 출력하도록 제어하는 영상송신모듈(640)을 더 포함하여 구성된다.

모델링데이터베이스(610)에는 여러 가지 3차원 형상 모델 정보가 저장된다. 블록(200)을 인식하면 모델링모듈(620)에서 이 3차원 형상 모델 정보를 그 인식된 위치에 덧씌워 블록(200) 대신에 3차원 모델이 보여지도록 형성하는 것이다. 여기에 배경을 합성하여 가상영상을 형성하게 되는 것이다. 즉, 사용자는 육안으로는 게임공간과 블록(200)만을 볼 수 있지만, 사용자가 보유한 휴대단말을 통한다면 전혀 새로운 3차원 모델과 배경을 볼 수 있으므로 일종의 가상현실(VR : Virtual Reality)을 제공할 수 있으며, 이러한 기술의 적용으로 인해 동일한 게임공간과 블록(200)을 기반으로 하더라도 관리자가 제공하는 3차원 형상 모델 정보와 배경에 따라 다양한 경험을 할 수 있게 된다. 이렇게 합성된 가상영상은 휴대단말기(400)로 제공되어 휴대단말기(400)에 위치한 디스플레이부(410)를 통해 출력됨으로써 사용자가 가상현실을 경험할 수 있도록 한다.

이 때, 블록(200)은 이웃한 다른 블록(200)과 연장수단(250)을 매개로 결합되어 블록구조체(260)를 구성할 수 있되, 상기 연장수단(250)은 수축 및 연장 가능한 안테나식 기둥(251)과, 상기 안테나식 기둥(251)의 양 단부에 부착된 부착수단(252)과, 상기 안테나식 기둥(251)의 연장된 길이에 따라 보조신호를 차등 발생하는 보조신호발생수단(253)으로 구성되며, 상기 컨트롤러(600)는 상기 보조신호를 수신하여 인식된 상기 보조신호에 따라 상기 3차원 모델의 길이를 변형한 변형 3차원 모델을 형성하여 3차원 모델로써 제공하는 모델링변형모듈(650)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

연장수단(250)은 수축 및 연장 가능한 안테나식 기둥(251)을 기반으로 양 단부에 부착수단(252)(끈끈이, 부착면, 고리, 걸쇠 등)이 위치하여 서로 이웃한 블록(200)을 연결시키는 역할을 한다. 또, 연장수단(250)에는 안테나식 기둥(251)이 수축 및 연장된 정도에 따라 보조신호를 차등 발생하는 보조신호발생수단(253)이 위치하는데, 이 보조신호발생수단(253)은 안테나식 기둥(251)의 길이에 따라 다른 보조신호를 발생시키므로 이 보조신호를 수신할 수 있다면 현재 연장수단(250)의 길이(결론적으로는 블록구조체(260)의 길이)를 도출할 수 있게 된다.

따라서, 컨트롤러(600)에서 이 보조신호를 수신하여 3차원 모델의 길이를 변형하는 구성을 더 포함하게 되는데, 이것이 바로 모델링변형모듈(650)이다. 보조신호를 수신하여 그 보조신호를 통해 도출된 연장수단(250)의 길이에 따라 3차원 모델의 길이를 변형시킨 변형 3차원 모델을 형성하고, 이를 3차원 모델로써 제공하도록 하는 것이다.

도 5는 디스플레이부(410)에서 3차원 모델과 안내정보(412)가 표시중인 화면을 나타낸 개념도이다.

또한, 게임공간을 탈출할 수 있는 게임의 특징으로써 사용자가 관리자로부터 다양한 안내정보(412)를 제공받을 수 있어야 한다. 이는 가상현실을 활용하는 특성 상 음성으로 제공하거나 가상현실 화면에 안내정보(412)를 띄우는 방법이 활용될 수 있다. 여기에서 음성의 경우 한 번 듣고난 이후 다시 듣는 것이 불편하고, 필요한 정보만을 쉽게 확보하기 어렵기 때문에 잘 활용되지 않는 방법이며, 따라서 가상현실 화면에 안내정보(412)를 띄우는 방법이 필요하다.

이러한 기능의 구현을 위해, 상기 컨트롤러(600)는 상기 사용자에게 지시하기 위한 안내정보(412)가 저장되는 안내데이터베이스(660)와, 상기 가상영상에 상기 안내정보(412)를 합성하는 자막제어모듈(670)을 더 포함하여 구성되고, 상기 자막제어모듈(670)은 상기 가상영상을 복수개의 영상영역(411)으로 분할하여 2차원 xy좌표를 형성하고 상기 안내정보(412)를 적어도 하나의 영상영역(411)에 위치시키도록 합성하는 자막합성부(671)와, 상기 디스플레이부(410)의 정 중앙을 기준점(413)으로 설정하고 현재의 상기 기준점(413)을 중심으로 인식된 상기 블록(200)의 좌표와 특정 시간 이전에 인식된 상기 블록(200)의 좌표를 비교하여 변경여부를 판단하는 블록이동감지부(672)와, 상기 블록이동감지부(672)에서 상기 블록(200)의 좌표이동을 감지하면, 상기 안내정보(412)를 상기 블록(200)이 이동된 좌표에 대응되는 변경좌표로 재배치하는 자막배치부(673)로 구성된다.

먼저, 컨트롤러(600)에는 다양한 안내정보(412)가 저장되는 안내데이터베이스(660)와, 가상영상에 안내정보(412)를 합성하여 사용자가 디스플레이부(410)를 통해 표시되는 가상영상에서 안내정보(412)를 확인할 수 있도록 하는 자막제어모듈(670)로 구성된다. 안내정보(412)는 일반적으로 자막과 유사한 형태로 디스플레이부(410)에 제공되기 때문이다. 다만, 하나의 안내정보(412)만이 디스플레이부(410)에 표시되는 경우라면 괜찮겠지만, 복수의 안내정보(412)가 디스플레이부(410)에 표시되는 경우라면 너무 많은 안내정보(412)가 디스플레이부(410)에 표시되어 확인이 불편할 뿐만 아니라, 게임공간 내에서 사용자가 계속해서 움직이기 때문에 한 곳에 안내정보(412)가 계속 띄워지게 되면 사용자는 안내정보(412)에 의해 혼란을 느낄 수 있다. 따라서, 안내정보(412)는 한 곳에 계속해서 띄워져있지 않고, 사용자의 움직임에 따라 함께 적절한 위치로 이동되어야 할 것이다.

이렇게 사용자의 움직임에 따라 안내정보(412)를 이동시킬 수 있는 구성으로서, 자막제어모듈(670)은, 자막합성부(671)를 통해 가상영상을 복수개의 영상영역(411)으로 분할시킨다. 이 영상영역(411)은 일반적으로 복수개의 동일한 사각형으로 구분하여 일종의 2차원 xy좌표를 형성하는 것이다. 이후 안내정보(412)를 적어도 하나의 영상영역(411)에 위치시켜 합성한다.

이후 블록이동감지부(672)에서는 특정 시간동안 이 안내정보(412)가 고정된 영상영역(411)에 위치하는 경우, 디스플레이부(410)의 정 중앙을 기준점(413)으로 설정하여, 특정 시간 이전에 인식된 블록(200)의 좌표와 현재 인식된 좌표를 비교한다. 여기서 특정 시간은 일반적으로 1초 이내의 시간을 의미하는데, 1초라는 시간은 사람의 일반적인 시선 이동에 따른 인식에 무리가 가지 않는 속도이다. 이 때, 정 중앙을 기준점(413)으로 설정하여 이 특정 시간 이전에 인식된 좌표와, 현재 인식된 좌표를 비교한다. 이는 일반적인 2차원 xy좌표에서 기준점(413)으로부터 변경된 좌표값을 비교하는 것으로 생각하면 된다.

자막배치부(673)에서는, 앞선 블록이동감지부(672)에서 좌표의 비교를 통해 좌표값이 변경된 것으로 판단되면, 안내정보(412)를 블록(200)이 이동된 좌표에 대응되는 변경좌표로 재배치하게 됨으로써 지속적으로 블록(200)과 안내정보(412)를 함께 디스플레이 될 수 있도록 하는 것이다.

다만, 안내정보(412)를 변경좌표로 재배치함에 있어서, 바로 변경좌표로 재배치시킨다면, 특정 시간을 매우 짧게 구성해야 되는데, 이는 컨트롤러(600)에 지대한 부담을 가할 수 있게 되어 선호되지 않는 방법이다. 그렇다고 해서 특정 시간이 1초로 매우 긴 경우 1초마다 자막의 위치가 순간이동되는데, 이러한 이동은 사용자로 하여금 계속해서 변경된 위치를 확인해야하는 불편함을 초래한다.

도 6은 본 발명의 이동경로를 산출하는 방법을 나타낸 개념도이다.

따라서, 자막배치부(673)에서는 다음의 수학식을 적용하여 이동경로를 산출하여 상기 변경좌표로의 재배치를 수행함으로써 안내정보(412)의 좌표 재배치에 있어서 부드러운 이동을 구현한다.

먼저 수학식을 살펴보면,

인데,

여기서, B(t)는 산출된 이동경로,

는 최초 위치,

은 기준점(413)의 위치,

는 현재 블록(200)의 위치, t는 0부터 특정 시간까지의 값을 의미한다. 도면을 함께 참조하여 설명하면, 기준점(413)을 사이에 두고 특정 시간동안 블록(200)이 최초 위치로부터 현재 위치로 이동했다고 하였을 때, 다음의 식을 적용하면 블록(200)의 이동에 따른 적합한 이동경로를 산출하여 안내정보(412)의 좌표 재배치를 도울 수 있게 된다.

도면의 경우 좌표값이 매우 가까운 경우라 볼록한 형상이 나타났으나, 영상영역(411)을 세밀하게 분할하여 좌표값의 해상도를 올리게 되면 거의 직선과 유사한 형태로 나타나게 되며, 약간 볼록한 값을 가지더라도, 가상현실이라는 특성 상 영상이 기본적으로 볼록하게 왜곡되어있고, 이 왜곡에 대응되도록 곡선을 적용될 수 있어 실제 사용자가 디스플레이부(410)를 통해 확인하는 안내정보(412)의 이동은 시야방향에 따라 자연스럽게 이동되도록 형성할 수 있게 된다. 따라서, 상기한 구성을 통해 안내정보(412)가 사용자에게 거부감이 들지 않도록 제공될 수 있어 기존의 가상현실 시스템과 대비할 때 더욱 실감나는 사용자경험을 제공하게 되는 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

100: 출입문 200: 블록
210: 이동슬롯 211: 바닥면
212: 확공경사면 213: 베이스
214: 평탄면 215: 회전삽입공
220: 이동서포터 221: 지지대
230: 나사산 240: 지지돌기
250: 연장수단 251: 안테나식 기둥
252: 부착수단 253: 보조신호발생수단
260: 블록구조체 300: 신호발생수단
400: 휴대단말기 410: 디스플레이부
411: 영상영역 412: 안내정보
413: 기준점 420: 조작부
430: 송수신부 500: 위치데이터처리장치
600: 컨트롤러 610: 모델링데이터베이스
620: 모델링모듈 630: 배경합성모듈
640: 영상송신모듈 650: 모델링변형모듈
660: 안내데이터베이스 670: 자막제어모듈
671: 자막합성부 672: 블록이동감지부
673: 자막배치부

Claims (10)

1. 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템으로서,
   밀폐된 하나 이상의 게임공간에 각각 자동 개폐 가능하게 설치되는 출입문;
   상기 게임공간의 바닥 및 벽면 중 어느 하나 이상에 설치되는 적어도 하나 이상의 블록;
   상기 블록에 설치되는 적어도 하나 이상의 신호발생수단;
   상기 신호발생수단을 감지할 수 있는 센서가 부착된 휴대단말기;
   상기 신호발생수단이 생성한 신호를 통해 상기 센서가 감지한 상기 블록을 기준으로 사용자의 위치를 파악하는 위치데이터처리장치;
   상기 게임공간을 탈출할 수 있는 게임규칙을 저장하고, 상기 블록, 상기 위치데이터처리장치를 제어하며, 상기 휴대단말기와 통신하여 상기 사용자의 동작을 지시하거나 상기 사용자에 의해 입력된 신호를 수신하고, 상기 사용자의 동작에 의해 완성된 특정조건에서 상기 출입문을 개폐하도록 제어하는 컨트롤러;로 구성되는 것을 특징으로 하는, 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 특정조건은,
   상기 사용자의 동작에 의해 환산된 점수가 상기 게임규칙에 의해 상기 게임공간을 탈출할 수 있는 것으로 기 설정된 점수를 초과하는 조건인 것을 특징으로 하는, 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 휴대단말기는,
   상기 컨트롤러가 전송하는 지시를 표시하는 디스플레이부와,
   상기 사용자의 다른 지시가 입력되는 조작부 및,
   상기 컨트롤러와 통신하는 송수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 블록의 표면 일 측에는,
   상기 블록의 길이방향을 따라 함입 형성되는 이동슬롯과,
   상기 이동슬롯에 끼움 결합되어 슬라이딩 이동하는 것으로서, 끝단부에 상기 신호발생수단이 부착되는 지지대로 구성되는 이동서포터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 이동슬롯은,
   바닥면과,
   상기 바닥면으로부터 벌어지는 형태로 경사 처리된 확공경사면과,
   상기 바닥면에서 볼록하게 돌출된 베이스로 구성되되,
   상기 베이스는,
   복수의 평탄면이 서로 다른 기울기로 형성된 다면체 구조물이고,
   상기 평탄면은,
   내측으로 수직하게 함입된 상태에서 내주면에 나사산이 형성된 회전삽입공을 포함하며,
   상기 지지대는,
   외주면을 따라 상기 회전삽입공의 나사산과 대응되는 나사산이 형성되어 상기 평탄면에 나사산 결합되는 것을 특징으로 하는, 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 지지대는,
   상기 신호발생수단의 일 측면이 상기 확공경사면 중 일 측에 편중되어 부착되어 특정 방향으로 상기 신호발생수단이 위치하도록 하고,
   상기 이동슬롯은,
   상기 신호발생수단의 일 측면이 부착된 확공경사면의 대향측 확공경사면과 상기 신호발생수단의 사이공간을 채울 수 있도록 탄성체를 매개로 돌출되는 지지돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템.
7. 제 3항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   복수의 3차원 형상 모델 정보와 배경을 저장한 모델링데이터베이스와,
   인식된 블록에 상기 3차원 형상 모델정보를 결합하여 3차원 모델을 형성하는 모델링모듈과,
   상기 3차원 모델에 배경을 합성하여 가상영상을 형성하는 배경합성모듈과,
   상기 가상영상을 상기 휴대단말기로 제공하여 상기 디스플레이부를 통해 출력하도록 제어하는 영상송신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 블록은,
   이웃한 다른 블록과 연장수단을 매개로 결합되어 블록구조체를 구성할 수 있되,
   상기 연장수단은,
   수축 및 연장 가능한 안테나식 기둥과,
   상기 안테나식 기둥의 양 단부에 부착된 부착수단과,
   상기 안테나식 기둥의 연장된 길이에 따라 보조신호를 차등 발생하는 보조신호발생수단으로 구성되며,
   상기 컨트롤러는,
   상기 보조신호를 수신하여 인식된 상기 보조신호에 따라 상기 3차원 모델의 길이를 변형한 변형 3차원 모델을 형성하여 3차원 모델로써 제공하는 모델링변형모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템.
9. 제 7항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   상기 사용자에게 지시하기 위한 안내정보가 저장되는 안내데이터베이스와,
   상기 가상영상에 상기 안내정보를 합성하는 자막제어모듈을 더 포함하되,
   상기 자막제어모듈은,
   상기 가상영상을 복수개의 영상영역으로 분할하여 2차원 xy좌표를 형성하고 상기 안내정보를 적어도 하나의 영상영역에 위치시키도록 합성하는 자막합성부와,
   상기 디스플레이부의 정 중앙을 기준점으로 설정하고 현재의 상기 기준점을 중심으로 인식된 상기 블록의 좌표와 특정 시간 이전에 인식된 상기 블록의 좌표를 비교하여 변경여부를 판단하는 블록이동감지부와,
   상기 블록이동감지부에서 상기 블록의 좌표이동을 감지하면, 상기 안내정보를 상기 블록이 이동된 좌표에 대응되는 변경좌표로 재배치하는 자막배치부로 구성되어,
   지속적으로 상기 블록과 상기 안내정보가 함께 디스플레이되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 자막배치부는,
    상기 안내정보의 좌표 재배치에 있어서 상기 안내정보의 이동경로를 예측하기 위하여 다음의 수학식을 이용하여 이동경로를 산출하여 상기 변경좌표로의 재배치를 수행하는 것을 특징으로 하는, 가상현실을 이용한 게임 서비스 제공 시스템.
    수학식,

    

    
    (B(t)는 산출된 이동경로,

    

    는 최초 위치,

    

    은 기준점의 위치,

    

    는 현재 블록의 위치, t는 0부터 특정 시간까지의 값.)

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