몰입형 FPS 게임을 위한 총기 형상 VR 햅틱 컨트롤러와 가상환경 애플리케이션 개발
The Development of Gun-Shaped VR Haptic Controller and Virtual Environment Application for Immersive First Person Shooting Game
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본 논문에서는 몰입형 FPS 게임을 위한 총기 형상 VR 햅틱 컨트롤러와 가상환경 애플리케이션을 제안한다. 제안하는 총기 형상 VR 햅틱 컨트롤러는 원격 통신을 위한 블루투스 모듈, 촉각 피드백을 위한 진동 모터 및 동작 인식을 위한 관성 측정 장치, 마이크로프로세서, 입력 버튼, 배터리로 구성된다. 제안하는 총기 형상 VR 햅틱 컨트롤러는 가상환경 애플리케이션과 실시간으로 원격 통신을 가능하게 하며, VR 게임에서 총알을 발사할 때 사용자에게 촉각 정보를 전달한다. 컨트롤러에는 2개의 진동 모터가 탑재되었는데, 사용자의 양손 위치를 고려하여 1개는 레일 커버 내부에 장착되었고, 다른 1개는 컨트롤러의 수직 손잡이에 탑재되었다. 이를 통해 사용자에게 전달하는 촉각 효과를 극대화하였다. 또한, 제안하는 총기 형상의 VR 햅틱 컨트롤러는 관성 측정 장치가 탑재되어 컨트롤러의 기울기에 따라 가상환경 애플리케이션의 일인칭 카메라 시점이 변경된다. 본 논문에서 제안하는 VR 햅틱 게임의 목적은 총기 형상 VR 햅틱 컨트롤러를 활용하여 좀비를 제거하는 것이다. 가상환경 애플리케이션 내의 캐릭터가 좀비를 향해 총알을 발사할 때 총기 형상 VR 햅틱 컨트롤러는 사용자에게 사실적인 촉감을 제공한다. 따라서 제안하는 몰입형 FPS 게임은 풍부한 감각(시각, 청각 및 촉각)을 만들어내고, 총기 형상의 VR 햅틱 컨트롤러를 통해 VR 게임과 몰입도 높은 상호작용을 제공할 것으로 예상된다.
Abstract
In this paper, we propose a gun-shaped VR haptic controller and an immersive First Person Shooting (FPS) game based on the haptic controller. The proposed VR haptic controller is composed of a bluetooth module for remote communication, a vibration motor for tactile feedback, an inertial measurement unit for motion recognition, a microprocessor, an input button, a battery. The proposed gun-shaped VR haptic controller enables remote communication with virtual environment applications in real-time. Furthermore, the proposed controller generates haptic information and conveys it to user in real-time when he/she shoots a gun in virtual reality game. We inserted two vibrotactile actuators : one is mounted inside the rail cover and the other one is embedded in the vertical handle of the controller in consideration of the position of the user's two hands in order to maximize the haptic effect. In addition, the proposed VR haptic controller has an inertial measurement unit so that the viewpoint of the virtual camera in the game application is changed according to the tilt of the VR haptic controller. In this paper, the objective of virtual haptic game is to kill zombies using the proposed gun-shaped haptic controller. When a character in a virtual game fires a bullet to a zombie, the gun-shaped haptic controller provides a realistic tactile sensation to a user. Therefore, the proposed FPS game is expected to create rich sensations (visual, auditory, and haptic feeling) and to immersively interact with virtual game through a gun-shaped VR haptic controller.
참고문헌 (15)
- "Newzoo Global Games Market Report" (2019)[URL]
- Z. Bučková, "Typology of game principles in digital games : A case study of mafia III", Acta Ludologica, 2(1), pp.42~54 (2019)
- "Game ranking top 100(gamemeca)" (2020)[URL]
- D. A. Bowman, "User interface constraints for immersive virtual environment applications" (1995), Georgia Institute of Technology
- 권혁인, "2D영상과 3D 입체영상에서의 액션 어드벤처 게임 몰입도 비교", 한국콘텐츠학회 논문지, 11(1), pp.157~164 (2011), 한국콘텐츠학회
- 김준호, "증강 현실 기술을 이용한 보드 게임 설계 및 구현", 한국컴퓨터게임학회논문지, 24(1), pp.45~51 (2011), (사)한국컴퓨터게임학회
- 박창훈, "가상현실 기반의 체감형 스노우보드 시뮬레이터 개발", 한국게임학회 논문지, 14(4), pp.87~94 (2014), 한국게임학회[DOI]
- 박형수, "가상현실 승마 게임의 3D 콘텐츠 설계 및 구현", 한국컴퓨터정보학회논문지, 24(4), pp.73~81 (2019), 한국컴퓨터정보학회[DOI]
- 윤종원, "몰입형 가상현실의 착용식 사용자 인터페이스를 위한 Mixture-of-Experts 기반 제스처 인식", 한국HCI학회 논문지, 6(1), pp.1~8 (2011), 한국에이치씨아이학회
- S-J. Ahn, "The concept of virtual reality and current trends in previous researches", Korean Institute of Interior Design, 20(1), pp.328~331 (2018)
- M. Mihelj, "Introduction to virtual reality, In Virtual Reality Technology and Applications", pp.1~16 (2014), Springer
- 이지혜, "VR시스템 환경 기술과 사용자 몰입감 요소 분석", 한국디자인문화학회지, 24(2), pp.585~596 (2018), 한국디자인문화학회
- P. Krompiec, "Enhanced player interaction using motion controllers for first-person shooting games in virtual reality", IEEE Access, 7, pp.124548~124557 (2019)
- J. L. Berna-Moya, "Exploring the effects of replicating shape, weight and recoil effects on VR shooting controllers", IFIP Conference on Human-Computer Interaction, pp.763~782 (2019), Springer, Cham
- I. Choi, "Claw: A multifunctional handheld haptic controller for grasping, touching, and triggering in virtual reality", Proceedings of the 2018 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, pp.654~ (2018)