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문제 정의
- 우리는 본 논문을 통해 스마트 토이를 이용한 가상현실 시뮬레이션게임을 개발 하였다. 가상현실 시스템은 컴퓨터를 기반으로 하여 사용자를 가상의 세계로 초대하는 것에 그 목적이 있다. 이에 대한 몰입을 높이기 위하여 본 논문에서는 HMD를 비롯한 다양한 스마트 디바이스 기반의 인터페이스와 스마트 로봇과 OID기반의 전장을 제공하여 사용자의 몰입을 높일 수 있는 가상현실 전투 게임 시스템을 제안 하였다.
- 먼저 전체 시스템의 구성과 스마트 토이의 디자인 및 모듈 시스템에 대하여 살펴보고 사용자 인터페이스 및 환경에 대하여 알아본 다. 또한 OID기반의 배틀 필드 설정 및 스마트 토이와 가상 세계와의 연동에 대하여 알아보고 이를 연결하기 위한 서버시스템의 구성에 대하여 설명한다.
- 가상세계 구현을 위한 컴퓨터시스템과 컴퓨터 그래픽 기술의 발전과 사용자의 감정을 분석하고 인지시각을 자극 할 수 있는 BCI및 HMD 디바이스 기술의 발달로 다양한 가상현실 환경을 제공하고 좀 더 현실감 있는 가상세계의 접근이 가능해 졌다. 본 논문에서는 가상현실의 전장을 제공하여 사용자가 직접 장난감 전차를 조정하여 실제 전차를 운용하는 것과 같은 스마트 로봇 게임 시스템을 제안한다. 2장에서 관련 연구에 대하여 설명하며 가상현실에 대한 소개와 스마트 토이, HMD에 대하여 설명 한다.
- 본 장에서는 VR에 대한 개념과 HMD, 스마트 토이 그리고 기존의 로봇 컨트롤 기법에 대하여 살펴본다.
- 본 장에서는 스마트 토이의 치를 인식 하기 위한 광학코드의 설계 및 인식 기법과 광학코드를 인식하여 위치를 나타낼 때 발생하는 오차에 대한 방법을 해결하기 위한 칼만 필터 기반의 위치 보정에 대하여 제안하다.
- 가상현실 시스템은 컴퓨터를 기반으로 하여 사용자를 가상의 세계로 초대하는 것에 그 목적이 있다. 이에 대한 몰입을 높이기 위하여 본 논문에서는 HMD를 비롯한 다양한 스마트 디바이스 기반의 인터페이스와 스마트 로봇과 OID기반의 전장을 제공하여 사용자의 몰입을 높일 수 있는 가상현실 전투 게임 시스템을 제안 하였다. 가상의 전장과 현실의 전장의 위치 동기화를 위하여 OID를 사용하였으며 이에 대한 위치 보정을 위하여 템플릿 기반의 광학코드 인식 기법과 칼만 필터를 이용한 위치 보정기법을 사용하였다.
- 가상현실은 인조적으로 합성된 환경을 외부에서 관찰하는 것이라기보다는, 그러한 환경 내부에서 참여한다는 착각을 갖게 하는 것이 주요 관점 중 하나이다. 인체의 모든 감각기관을 자극하여 인위적으로 창조된 세계에 몰입하게 함으로써 자신이 바로 그곳에 있는 것처럼 느낄 수 있도록 만들어 준다. 사용자의 행동 및 감각을 기반으로 인지되는 객체가 사용자의 행동에 의해 창조되는 가상세계에서 사용자는 인식자인 동시에 창조자가 된다.
가설 설정
- 이 경우 연속적으로 측정하는 값들을 칼만 필터를 적용하여 스마트 로봇의 위치를 측정 할 수 있다. 특정 시간 k에서의 상태 벡터를 xk라 정의 하고 사용자가 컨트롤러를 이용하여 조종하는 것을 uk라 정의 할 때 칼만 필터에서는 다음과 같은 관계식을 가정한다. xk = Fkxk-1+Bkuk+wk여기서 Fk는 해당 시간에서 이전 상태에 기반 한 전이 행렬을 뜻하며 Bk는 사용자 입력에 의한 상태 전이 행렬, 그리고 wk는 잡음 변수를 뜻한다.
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