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KR20220167837A - 어지럼증이 개선된 pc 게임 확장 vr 시스템 - Google Patents

어지럼증이 개선된 pc 게임 확장 vr 시스템 Download PDF

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KR20220167837A
KR20220167837A KR1020210077003A KR20210077003A KR20220167837A KR 20220167837 A KR20220167837 A KR 20220167837A KR 1020210077003 A KR1020210077003 A KR 1020210077003A KR 20210077003 A KR20210077003 A KR 20210077003A KR 20220167837 A KR20220167837 A KR 20220167837A
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Abstract

본 발명은 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템에 관한 것으로, PC 단말 또는 클라우드 단말 상에서 PC 게임의 실행에 따른 게임 데이터를 캡쳐하여 무선 네트워크를 통해 HMD 단말에 전송하는 게임 전송부; 상기 게임 데이터를 기초로 게임 영상 및 사운드를 재생하고 게임 진행 과정에서 사용자의 움직임에 대응되는 컨트롤 입력을 수신하는 게임 처리부; 및 상기 컨트롤 입력을 상기 PC 게임의 제어 신호로 변환하여 상기 무선 네트워크를 통해 상기 PC 단말 또는 상기 클라우드 단말로 전송하는 컨트롤 입력 전송부;를 포함한다.

Description

어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템{PC GAME EXPANSION VR SYSTEM WITH IMPROVED DIZZINESS}
본 발명은 게임 확장 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고사양의 PC 게임을 무선으로 연동된 HMD 단말을 통해 이용하는 과정에서 사용자의 어지럼증을 줄일 수 있는 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템에 관한 것이다.
헤드 마운티드 디스플레이는 머리 부분에 장착해, 이용자의 눈 앞에 직접 영상을 제시할 수 있는 디스플레이 장치이다. 1968년, 유타 대학의 이반 서덜랜드가 만든 것이 최초의 HMD이며, 최초의 HMD의 경우 두 눈에 장착된 모니터에 3차원 그래픽스가 표시되었다.
HMD의 사용은 고화질 영상, 가상현실 기법을 적용한 가상연습 및 게임 등을 입체영상으로 즐기거나 실행하고자 하는 것이므로, 대용량 콘텐츠의 실시간 전송 및 재생을 위한 기술은 반드시 필요하다.
또한, 동시에 사용자의 활동을 제한하지 않도록 무선통신이 원활해야 하고, 콘텐츠 재생시간 동안 지속적으로 머리에 부착하는 HMD는 가볍고 작게 구현될 필요가 있다.
또한, WiFi 등 근거리 무선통신 기술을 이용하는 경우에는 프로토콜(protocol)에 따라 데이터 신호를 처리해야 하며, 이를 위하여 데이터를 압축하고 패킷화(packetizing)하여 전송해야 한다. HMD에서는 전송받은 신호를 메모리에 데이터 패킷을 저장하고 압축을 푸는 코덱(codec) 과정이 필요하다. 코덱을 빠르게 진행하기 위해서는 고속의 인코더(encoder)와 디코더(decoder)가 필요할 수 있다.
한편, HMD의 장시간 사용은 실제 눈으로 들어오는 시각 정보와 전정기관에 들어오는 감각 정보의 불일치로 인해 사용자로 하여금 어지럼증을 느끼도록 할 수 있다. 따라서, HMD의 사용에도 불구하고 사용자의 어지럼증을 개선하기 위한 기술이 요구되고 있다.
한국공개특허 제10-2017-0058758호 (2017.05.29)
본 발명의 일 실시예는 고사양의 PC 게임을 무선으로 연동된 HMD 단말을 통해 이용하는 과정에서 사용자의 어지럼증을 줄일 수 있는 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 VR 기기 상에서 영상이 재생되는 스크린 영역을 강조하거나 또는 사용자의 시야를 움직임에 따라 동적으로 제한하는 방법을 통해 사용자의 어지럼증을 줄임으로써 사용자의 VR 경험을 향상시킬 수 있는 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템은 PC 단말 또는 클라우드 단말 상에서 PC 게임의 실행에 따른 게임 데이터를 캡쳐하여 무선 네트워크를 통해 HMD 단말에 전송하는 게임 전송부; 상기 게임 데이터를 기초로 게임 영상 및 사운드를 재생하고 게임 진행 과정에서 사용자의 움직임에 대응되는 컨트롤 입력을 수신하는 게임 처리부; 및 상기 컨트롤 입력을 상기 PC 게임의 제어 신호로 변환하여 상기 무선 네트워크를 통해 상기 PC 단말 또는 상기 클라우드 단말로 전송하는 컨트롤 입력 전송부;를 포함한다.
이때, 상기 게임 영상은 상기 HMD 단말 상에 형성되는 가상의 스크린 영역을 통해 재생되는 과정에서 복수의 어지럼증 개선 기법들 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
상기 게임 처리부는 상기 스크린 영역의 크기를 상기 HMD 단말의 FOV 영역보다 더 작게 설정하고 상기 스크린 영역의 상하 경계선을 좌우 경계선보다 강조하여 표시할 수 있다.
상기 게임 처리부는 상기 상하 경계선의 굵기 및 색상 중 적어도 하나를 상기 좌우 경계선보다 강조하여 표시할 수 있다.
상기 게임 처리부는 상기 스크린 영역의 경계를 기준으로 바깥 방향으로 향하는 눈금선을 표시하고 상기 눈금선의 크기는 각 경계선의 중앙에서 양쪽 끝부분으로 갈수록 대칭적으로 작아지도록 설정될 수 있다.
상기 게임 처리부는 상기 HMD 단말의 FOV 영역에 대해 영역 경계를 기준으로 소정의 길이만큼 영역 내부에 형성되는 반투명 필터를 적용하고, 상기 반투명 필터의 길이는 상기 사용자의 움직임에 따라 동적으로 결정될 수 있다.
상기 게임 처리부는 상기 스크린 영역에 대해 영역 경계를 기준으로 소정의 길이만큼 영역 내부에 형성되는 반투명 필터를 적용하고, 상기 반투명 필터의 길이는 상기 사용자의 움직임에 따라 동적으로 결정될 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템은 고사양의 PC 게임을 무선으로 연동된 HMD 단말을 통해 이용하는 과정에서 사용자의 어지럼증을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템은 VR 기기 상에서 영상이 재생되는 스크린 영역을 강조하거나 또는 사용자의 시야를 움직임에 따라 동적으로 제한하는 방법을 통해 사용자의 어지럼증을 줄임으로써 사용자의 VR 경험을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 PC 게임 확장 VR 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 PC 게임 확장 VR 시스템의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템의 동작 과정을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 PC 게임 확장 VR 시스템의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 5 내지 8은 본 발명에 따른 어지럼증 개선 기법의 다양한 실시예들을 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명에 따른 PC 게임 확장 VR 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 HMD 단말(110) 및 PC 단말(130)을 포함하여 구현될 수 있다.
HMD 단말(110)은 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display) 장치에 해당할 수 있다. HMD 단말(110)은 PC 단말(130)로부터 게임 데이터를 수신하여 사용자의 제어 신호에 따라 보정된 게임 영상 및 사운드를 재생할 수 있다. HMD 단말(110)은 사용자의 움직임에 따른 컨트롤 입력을 생성하여 PC 단말(130)에게 전송할 수 있다. 또한, HMD 단말(110)은 컨트롤 입력을 적절한 PC 게임 입력 방식으로 변환하여 전송할 수 있다.
이를 위해, HMD 단말(110)은 PC 단말(130)과 유선 또는 무선 네트워크를 통해 연결될 수 있으며, 복수의 HMD 단말(110)들은 동시에 PC 단말(130)과 연결될 수도 있다.
PC 단말(130)은 PC 게임을 실행하고 게임 중에 생성되는 게임 데이터를 HMD 단말(110)에 전송할 수 있는 컴퓨팅 장치 또는 이를 수행하는 독립된 서버 장치로 구현될 수 있다. 즉, PC 단말(130)은 클라우드 서버로 구현되는 경우 클라우드 단말에 해당할 수 있다. PC 단말(130)은 무선 네트워크를 통해 HMD 단말(110)과 연동할 수 있으며, 무선 네트워크는 블루투스, WiFi, LTE 등을 포함할 수 있다. 또한, PC 단말(130)은 추가 기능을 제공하기 위하여 별도의 외부 시스템과 연동하여 동작할 수 있다. 예를 들어, PC 단말(130)은 사용자 인증을 위한 인증 서버, 서비스 결제를 위한 결제 서버 등의 외부 시스템과 연동하여 서비스 제공 과정에서 독립적인 기능을 제공하도록 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 PC 게임 확장 VR 시스템의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 게임 전송부(210), 게임 처리부(230), 컨트롤 입력 전송부(250) 및 제어부(270)를 포함할 수 있다.
게임 전송부(210)는 PC 단말(130) 또는 클라우드 단말 상에서 PC 게임의 실행에 따른 게임 데이터를 캡쳐(capture)하여 무선 네트워크를 통해 HMD 단말(110)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 게임 전송부(210)는 PC의 모니터에 렌더링 되는 스크린 영상(510)을 캡쳐하여 이미지 형태로 무선 전송할 수 있으며, HMD 단말(110)은 해당 스크린 영상(510)을 수신하여 3D 환경으로 구현된 VR 공간에서 재생할 수 있다(도 5 참조).
일 실시예에서, 게임 전송부(210)는 관련 동작을 수행하기 위해 복수의 모듈들을 포함하여 구현될 수 있다. 보다 구체적으로, 게임 전송부(210)는 DLL 삽입 모듈, 후처리 모듈 및 캡쳐 모듈을 포함할 수 있다.
DLL 삽입 모듈은 게임 영상 및 사운드를 추출하기 위해 PC 게임의 프로세스 내에 DLL(Dynamic Link Library)을 삽입할 수 있다. DLL 인젝션(DLL Injection)은 게임 프로세스에 영상 및 사운드 추출을 위한 DLL 파일을 강제로 삽입하는 동작에 해당할 수 있다. DLL 삽입 모듈은 PC 게임의 프로세스에 할당된 메모리 공간에 DLL 파일을 삽입할 수 있으며, 이를 통해 캡쳐부는 PC 게임의 실행 과정에서 게임 영상이나 사운드를 추출할 수 있다.
후처리 모듈은 프로파일 정보에 따라 렌더링 영상의 유형 및 해상도를 변경하거나 또는 적어도 하나의 필터(filter)를 적용하는 후처리 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 후처리 모듈은 HMD 단말(110)의 설정 정보를 프로파일 정보로 수신하여 렌더링 영상으로서 3차원 영상을 생성할 수 있다. 또한, 후처리 모듈은 게임 해상도에 따라 렌더링 영상을 생성할 수 있고, 필요에 따라 다양한 필터들을 적용할 수도 있다.
캡쳐 모듈은 후처리 동작이 적용된 렌더링 영상으로부터 게임 영상 및 사운드를 캡쳐할 수 있다. 캡쳐 모듈은 렌더링 영상에서 특정 방향, 특정 시야각에 해당하는 영역을 지정한 후 게임 영상으로서 캡쳐할 수 있으며, 해당 캡쳐 시점의 사운드 데이터를 함께 저장할 수 있다.
게임 처리부(230)는 게임 데이터를 기초로 게임 영상 및 사운드를 재생하고 게임 진행 과정에서 사용자의 움직임에 대응되는 컨트롤 입력을 수신할 수 있다. 이때, 컨트롤 입력은 HMD 단말(110)을 통해 제공되는 복수의 컨트롤 입력 인터페이스들 중 어느 하나와 사용자의 움직임 간의 상호작용에 의해 생성될 수 있다. 일 실시예에서, 게임 처리부(230)는 HMD 단말(110) 상에서 동작하는 기능적 모듈로서 구현될 수 있으며, HMD 단말(110)과 연동하여 동작하는 적어도 하나의 무선 컨트롤러를 통해 사용자의 움직임에 대한 정보를 수신할 수 있다.
즉, 게임 처리부(230)는 무선 컨트롤러로부터 사용자의 선택 정보와 움직임 정보를 수신할 수 있으며, HMD 단말(110)을 통해 제공되는 VR 공간에서의 다양한 인터페이스와의 상호작용을 고려하여 사용자의 움직임에 대응되는 컨트롤 입력을 생성할 수 있다.
컨트롤 입력 전송부(250)는 컨트롤 입력을 PC 게임의 제어 신호로 변환하여 무선 네트워크를 통해 PC 단말(130) 또는 클라우드 단말로 전송할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 입력 전송부(250)는 사용자의 움직임에 대응하여 생성된 컨트롤 입력을 PC 게임의 키보드(keyboard) 입력이나 게임 컨트롤러(controller)의 키(key) 입력으로 변환할 수 있다. 컨트롤 입력 전송부(250)에 의해 전송되는 입력 데이터는 PC 단말(130) 또는 클라우드 단말에서 게임 내용에 반영되어 게임을 진행시킬 수 있다.
제어부(270)는 PC 게임 확장 VR 시스템(100)의 전체적인 동작을 제어하고, 게임 전송부(210), 게임 처리부(230) 및 컨트롤 입력 전송부(250) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템의 동작 과정을 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 게임 전송부(210)를 통해 PC 단말(130) 또는 클라우드 단말 상에서 PC 게임의 실행에 따른 게임 데이터를 캡쳐하여 무선 네트워크를 통해 HMD 단말(110)에 전송할 수 있다(단계 S310).
또한, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 게임 처리부(230)를 통해 HMD 단말(110) 상에서 게임 데이터를 기초로 게임 영상 및 사운드를 재생하고 게임 진행 과정에서 사용자의 움직임에 대응되는 컨트롤 입력을 수신할 수 있다(단계 S330). 이때, 게임 영상은 HMD 단말(110) 상에 형성되는 가상의 스크린 영역을 통해 재생되는 과정에서 복수의 어지럼증 개선 기법들 중 적어도 하나가 적용될 수 있다. 결과적으로, 사용자는 HMD 단말(110)을 통해 적어도 하나의 어지럼증 기법이 적용된 게임 영상을 확인할 수 있다.
또한, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 컨트롤 입력 전송부(250)를 통해 HMD 단말(110) 상에서 수신된 컨트롤 입력을 PC 게임의 제어 신호로 변환하여 무선 네트워크를 통해 PC 단말(130) 또는 클라우드 단말로 전송할 수 있다(단계 S350).
도 4는 본 발명에 따른 PC 게임 확장 VR 시스템의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 HMD 단말(110)과 PC 단말(130) 간의 연동을 통해 동작할 수 있다. 이와 달리, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 HMD 단말(110)과 클라우드 단말(Cloud Server) 간의 연동을 통해 동작할 수도 있다.
먼저, 클라우드 단말(Cloud Server)은 PC 게임의 실행을 위한 가상화를 제공할 수 있으며, 가상화된 자원을 이용하여 PC 게임을 실행할 수 있다. 클라우드 단말은 PC 게임이 실행되는 동안 게임 영상과 사운드를 캡쳐하여 무선 네트워크를 통해 HMD 단말(110)에게 전송할 수 있다.
보다 구체적으로, 클라우드 단말은 DLL 인젝션을 통해 게임 프로세스 내에 DLL 파일을 삽입할 수 있다. 이때, DLL 파일은 게임 실행 과정에서 게임 영상 및 사운드를 캡쳐하는데 사용될 수 있다. 클라우드 단말은 후처리 동작을 통해 렌더링 영상을 원하는 형태로 가공할 수 있으며, HMD 단말(110)로의 전송을 위한 영상 및 음성을 캡쳐할 수 있다. 또한, 클라우드 단말은 캡쳐된 영상 및 음성 데이터를 스트리밍에 적절한 방법으로 인코딩할 수 있다. 마지막으로, 클라우드 단말은 인코딩된 영상을 프로토콜의 패킷 데이터로 분할하여 전송할 수 있다.
HMD 단말(110)은 클라우드 단말로부터 게임 데이터를 수신하고 제어 신호에 따라 보정된 게임 영상 및 사운드를 재생할 수 있다.
보다 구체적으로, HMD 단말(110)은 무선 네트워크를 통해 클라우드 단말에 의해 캡쳐된 데이터를 수신할 수 있다. HMD 단말(110)은 수신한 데이터를 프레임 정보에 맞춰 조립할 수 있다. 만약 다중 채널 전송을 이용한 경우, HMD 단말(110)은 각 채널 별로 수신된 데이터들을 프레임 정보에 맞춰 조립할 수 있다. 또한, HMD 단말(110)은 스트리밍 데이터와 제어신호 데이터를 각각 독립적으로 처리할 수 있다.
HMD 단말(110)은 조립된 스트리밍 데이터를 디코딩하여 복원할 수 있다. 이후 디코딩된 영상 데이터는 텍스쳐링 되어 텍스쳐 버퍼에 저장될 수 있고, 새로운 프레임에 대한 준비 신호가 렌더링부에 전달될 수 있다. HMD 단말(110)은 렌더링부를 통해 다음 프레임에 대한 영상이 준비된 경우 화면 주사율에 맞춰 디스플레이 화면을 갱신하여 게임 영상을 재생할 수 있다. 이때, HMD 단말(110)은 사용자 움직임에 관한 트랙킹 정보에 기초하여 현재 프레임을 보정할 수 있다.
본 발명에 따른 PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 구성될 수 있으며, 클라우드 서버 상에서 고화질의 PC 게임을 가상화 하거나 또는 PC 단말(130) 상에서 PC 게임을 실행하여 무선(예를 들어, WiFi 또는 5G Mobile Network)으로 HMD 디바이스에 전송할 수 있다. 이를 통해 사용자는 고사양 장비에서만 실행되는 게임들을 무선으로 연동하여 본인만의 위치에서 고품질의 게임을 자유롭게 이용할 수 있으며, VR 공간 상에서 다양한 형태로 제공되는 인터페이스와 상호작용하여 생생한 VR 경험을 체험할 수 있다.
도 5 내지 8은 본 발명에 따른 어지럼증 개선 기법의 다양한 실시예들을 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 게임 전송부(210)는 PC의 모니터에 렌더링 되는 스크린 영상(510)을 캡쳐하여 이미지 형태로 무선 전송할 수 있으며, HMD 단말(110)은 해당 스크린 영상(510)을 수신하여 3D 환경으로 구현된 VR 공간에서 재생할 수 있다. 이때, HMD 단말(110)은 VR 공간 상에서 가상의 스크린 영역(530)을 설정할 수 있고, 스크린 영역(530)을 통해 스크린 영상(510)을 재생할 수 있다. 또한, HMD 단말(110)은 사용자에게 보다 실제감 있는 VR 영상을 제공하기 위하여 스크린 영역(530) 이외의 VR 공간에 대해서는 집안, 극장, 게임 스튜디오 등의 가상 공간으로 묘사할 수 있다.
한편, 이러한 VR을 통해 PC 게임을 재생하는 경우 PC 게임 자체가 모니터에서 재생되는 구조를 기반으로 개발되기 때문에 사용자에게 어지럼증을 야기할 수 있다. 따라서, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 VR 환경에서 재생되는 PC 게임의 영상에 대해 소정의 어지럼증 기법을 적용함으로써 어지럼증 발생을 줄일 수 있다.
먼저 도 6을 참조하면, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 HMD 단말(110) 상에서 스크린 영상(510)이 재생되는 스크린 영역(530)을 보다 강조하는 방법을 통해 사용자의 어지럼증을 개선시킬 수 있다.
도 6a를 참조하면, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 게임 처리부(230)를 통해 스크린 영역(530)의 크기를 HMD 단말(110)의 FOV 영역보다 더 작게 설정하고 스크린 영역(530)의 상하 경계선(610)을 좌우 경계선(630)보다 강조하여 표시할 수 있다. 예를 들어, HMD 단말(110)이 VR 글래스(Glass)로 구현된 경우, 스크린 영역(530)의 버티컬 사이즈(vertical size)는 HMD 단말(110)의 FOV 영역의 버티컬 사이즈보다 더 작은 크기로 설정될 수 있다. 이 경우, 스크린 영역(530)은 HMD 단말(110)의 FOV 영역 내에 포함되어 표시될 수 있다.
또한, HMD 단말(110) 상에서 표시되는 스크린 영역(530) 자체가 FOV 영역 내에서 보다 강조되어 표시됨으로써 사용자의 시선이 집중되는 효과를 제공할 수 있다. 즉, 사용자는 강조되어 표시되는 스크린 영역(530)을 통해 재생되는 영상에 보다 집중할 수 있고, 이에 따른 간접적 효과로서 어지럼증이 개선될 수 있다.
일 실시예에서, 게임 처리부(230)는 스크린 영역(530)의 상하 경계선(610)의 굵기 및 색상 중 적어도 하나를 좌우 경계선(630)보다 강조하여 표시할 수 있다. 예를 들어, 게임 처리부(230)는 상하 경계선(610)의 색상을 좌우 경계선(630)보다 진하게 표시하여 강조할 수 있다. 경계선의 색상은 빨간색으로 표현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 색상으로 표현될 수 있음은 물론이다.
또한, 게임 처리부(230)는 상하 경계선(610)의 굵기를 좌우 경계선(630)보다 굵게 표시하여 강조할 수도 있다. 또 다른 예로서, 게임 처리부(230)는 상하 경계선(610)과 좌우 경계선(630)을 상기의 예들과 반대로 적용하여 표시할 수 있다. 게임 처리부(230)는 상하 경계선(610)과 좌우 경계선(630) 모두에 동일한 강조 옵션을 적용하여 표시할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 게임 처리부(230)는 스크린 영역(530)의 경계를 기준으로 바깥 방향으로 향하는 눈금선(650)을 표시하고 눈금선(650)의 크기는 각 경계선의 중앙에서 양쪽 끝부분으로 갈수록 대칭적으로 작아지도록 설정될 수 있다. 즉, 게임 처리부(230)는 스크린 영역(530)의 바깥쪽에 선을 표시하여 스크린 영역(530)의 중심축이 간접적으로 인지되도록 할 수 있다. 이때, 게임 처리부(230)는 중심에서 멀어질수록 눈금선(650)의 크기를 줄여 표시함으로써 각 경계선의 중심을 효과적으로 인지하도록 하고 각 경계선의 중심을 기초로 스크린 영역(530)의 중심이 간접적으로 인지되도록 할 수 있다.
또한, 게임 처리부(230)는 중심에서 멀어질수록 눈금선(650)의 간격을 넓게 표시할 수도 있다. 예를 들어, 게임 처리부(230)는 눈금선(650) a와 b 사이의 간격 ia,b를 중심으로부터 눈금선(650) a까지의 거리 ra에 소정의 비율 δ적용하여 산출할 수 있다. 즉, ia,b = ra * δ이다.
또한, 게임 처리부(230)는 눈금선(650)의 색상을 스크린 영역(530)의 경계선의 색상과 상이하게 표시할 수 있다. 예를 들어, 게임 처리부(230)는 눈금선(650)의 색상을 경계선의 색상과 상이한 빨간색으로 표시할 수 있으며, 필요에 따라 중심으로부터의 거리가 멀어질수록 빨간색을 점점 연하게 표시할 수도 있다.
도 7을 참조하면, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 HMD 단말(110)을 사용자는 사용자의 어지럼증을 개선시키기 위하여 사용자에게 제공되는 게임 영상에 대해 소정의 필터들을 적용할 수 있다. 이를 위해, HMD 단말(110) 및 PC 단말(130)은 필터 적용을 위한 전용 애플리케이션(APP)을 설치하여 실행할 수 있다. 즉, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 PC 단말(130) 또는 클라우드 단말 상에 설치된 서버 APP을 통해 게임 영상 자체에 소정의 필터를 적용하거나 또는 HMD 단말(110) 상에 설치된 클라이언트 APP을 통해 FOV 영역 자체에 소정의 필터를 적용할 수 있다. 즉, 필터 적용에 따라 사용자는 게임 영상의 일부에 보다 집중할 수 있게 되고 간접적으로 어지럼증이 개선되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, HMD 단말(110) 상에 설치되는 클라이언트 APP은 게임 컨트롤러와 연동하여 동작함으로써 사용자의 움직임에 관한 정보와 컨트롤러 입력을 감지할 수 있다. 즉, HMD 단말(110)에 의해 수집된 사용자의 움직임에 관한 컨트롤 입력은 소정의 데이터로 변환되어 PC 단말(130) 또는 클라우드 단말에 전송될 수 있다.
도 8a를 참조하면, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 게임 처리부(230)를 통해 HMD 단말(110)의 FOV 영역에 대해 영역 경계를 기준으로 소정의 길이만큼 영역 내부에 형성되는 반투명 필터(810)를 적용할 수 있다. 또한, 반투명 필터(810)는 HMD 단말(110) 상에서 실행되는 클라이언트 APP을 통해 적용될 수 있다. 이때, 반투명 필터(810)의 길이는 사용자의 움직임에 따라 동적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 8a에서 반투명 필터(810)의 길이 r1은 사용자의 움직임이 빠를수록 증가할 수 있다. 즉, 사용자가 빠르게 움직일수록 반투명 필터(810)에 의해 흐려지는 영역이 증가하여 사용자가 실제 바라볼 수 있는 FOV 영역의 크기가 작아짐으로써 사용자의 인지 가능한 영역이 줄어들어 사용자가 스크린 영상(510)에 보다 집중할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
일 실시예에서, 게임 처리부(230)는 사용자의 움직임 변화량의 절대값 α를 기초로 반투명 필터(810)의 길이 r1을 조절할 수 있다. 예를 들어, 반투명 필터(810)의 길이 r1은 움직임 변화량의 절대값 α 및 FOV 영역의 지름 lfov를 반영하여 결정될 수 있다. 다른 예로서, 반투명 필터(810)의 길이 r1은 움직임 변화량의 절대값 α와 FOV 영역의 지름 lfov 및 스크린 영역(530)의 수직 사이즈(vertical size) dver 간의 비율을 반영하여 결정될 수도 있다.
도 8b를 참조하면, PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 게임 처리부(230)를 통해 스크린 영역(530)에 대해 영역 경계를 기준으로 소정의 길이만큼 영역 내부에 형성되는 반투명 필터(830)를 적용할 수 있다. 또한, 반투명 필터(830)는 HMD 단말(110) 상에서 실행되는 클라이언트 APP이나, PC 단말(130) 또는 클라우드 단말 상에서 실행되는 서버 APP을 통해 적용될 수 있다. 이때, 반투명 필터(830)의 길이는 사용자의 움직임에 따라 동적으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 도 8b에서 반투명 필터(830)의 길이 r2는 사용자의 움직임이 빠를수록 증가할 수 있다. 즉, 사용자가 빠르게 움직일수록 반투명 필터(830)에 의해 흐려지는 영역이 증가하여 사용자가 실제 바라볼 수 있는 스크린 영상(510) 자체의 크기가 작아짐으로써 사용자의 인지 가능한 영역이 줄어들어 사용자가 스크린 영상(510)의 줄어든 부분에 보다 집중할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
일 실시예에서, 게임 처리부(230)는 사용자의 움직임 변화량의 절대값 α를 기초로 반투명 필터(830)의 길이 r2를 조절할 수 있다. 예를 들어, 반투명 필터(830)의 길이 r2는 움직임 변화량의 절대값 α 및 스크린 영역(530)의 수직 사이즈(vertical size) dver를 반영하여 결정될 수 있다. 다른 예로서, 반투명 필터(830)의 길이 r2는 움직임 변화량의 절대값 α와 FOV 영역의 지름 lfov 및 스크린 영역(530)의 버티컬 사이즈(vertical size) dver 간의 비율을 반영하여 결정될 수도 있다.
또 다른 예로서, 반투명 필터(830)의 길이 r2는 움직임 변화량의 절대값 α와 스크린 영역(530)의 수평 사이즈(horizontal size) dhor 및 수직 사이즈(vertical size) dver 간의 비율을 반영하여 결정될 수도 있다.
본 발명에 따른 PC 게임 확장 VR 시스템(100)은 사용자가 바라보는 스크린 영역을 강조하여 사용자가 영상의 중심을 직관적으로 인지하도록 하거나 또는 사용자의 움직임에 따라 사용자가 인지할 수 있는 스크린 영역의 범위를 동적으로 조절함으로써 사용자가 VR 컨텐츠를 이용하는 과정에서 어지럼증을 개선할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: PC 게임 확장 VR 시스템
110: HMD 단말 130: PC 단말
210: 게임 전송부 230: 게임 처리부
250: 컨트롤 입력 전송부 270: 제어부
510: 스크린 영상 530: 스크린 영역
610: 상하 경계선 630: 좌우 경계선
650: 눈금선
810, 830: 반투명 필터

Claims (6)

  1. PC 단말 또는 클라우드 단말 상에서 PC 게임의 실행에 따른 게임 데이터를 캡쳐하여 무선 네트워크를 통해 HMD 단말에 전송하는 게임 전송부;
    상기 게임 데이터를 기초로 게임 영상 및 사운드를 재생하고 게임 진행 과정에서 사용자의 움직임에 대응되는 컨트롤 입력을 수신하는 게임 처리부; 및
    상기 컨트롤 입력을 상기 PC 게임의 제어 신호로 변환하여 상기 무선 네트워크를 통해 상기 PC 단말 또는 상기 클라우드 단말로 전송하는 컨트롤 입력 전송부;를 포함하고,
    상기 게임 영상은 상기 HMD 단말 상에 형성되는 가상의 스크린 영역을 통해 재생되는 과정에서 복수의 어지럼증 개선 기법들 중 적어도 하나가 적용되는 것을 특징으로 하는 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 게임 처리부는
    상기 스크린 영역의 크기를 상기 HMD 단말의 FOV 영역보다 더 작게 설정하고 상기 스크린 영역의 상하 경계선을 좌우 경계선보다 강조하여 표시하는 것을 특징으로 하는 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 게임 처리부는
    상기 상하 경계선의 굵기 및 색상 중 적어도 하나를 상기 좌우 경계선보다 강조하여 표시하는 것을 특징으로 하는 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 게임 처리부는
    상기 스크린 영역의 경계를 기준으로 바깥 방향으로 향하는 눈금선을 표시하고 상기 눈금선의 크기는 각 경계선의 중앙에서 양쪽 끝부분으로 갈수록 대칭적으로 작아지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 게임 처리부는
    상기 HMD 단말의 FOV 영역에 대해 영역 경계를 기준으로 소정의 길이만큼 영역 내부에 형성되는 반투명 필터를 적용하고,
    상기 반투명 필터의 길이는 상기 사용자의 움직임에 따라 동적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 게임 처리부는
    상기 스크린 영역에 대해 영역 경계를 기준으로 소정의 길이만큼 영역 내부에 형성되는 반투명 필터를 적용하고,
    상기 반투명 필터의 길이는 상기 사용자의 움직임에 따라 동적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 어지럼증이 개선된 PC 게임 확장 VR 시스템.
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