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KR101307609B1 - 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치 - Google Patents

실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치 Download PDF

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Publication number
KR101307609B1
KR101307609B1 KR1020120025300A KR20120025300A KR101307609B1 KR 101307609 B1 KR101307609 B1 KR 101307609B1 KR 1020120025300 A KR1020120025300 A KR 1020120025300A KR 20120025300 A KR20120025300 A KR 20120025300A KR 101307609 B1 KR101307609 B1 KR 101307609B1
Authority
KR
South Korea
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user
content
buoyancy
scuba
interface device
Prior art date
Application number
KR1020120025300A
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English (en)
Inventor
강임철
김종한
박기창
김철민
김선일
윤재홍
Original Assignee
동신대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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Abstract

본 발명은 실제 수중에서의 느낌을 체감하기 위해 설계된 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 통해 실제 수중에서의 느낌을 체감할 수 있는 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치에 관한 것으로, 해저상태를 3D모델링하여 가상해저공간을 구축한 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 영상 및 음성으로 사용자에게 제공하고, 사용자의 두부의 위치 및 자세정보를 검출하여 사용자의 시선에 따른 자연스러운 입체영상을 제공하며, 사용자의 호흡상태를 측정하여 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)에 반영하는 마스크 인터페이스 장치와, 착석한 사용자에게 상기 해저상태에서의 부력, 통풍, 압박, 신체 기울임과 같은 모션 체감을 제공하고, 사용자의 양손의 수신호를 판단하여 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)에 적용하는 의자 인터페이스 장치와, 상기 마스크 인터페이스 장치 및 의자 인터페이스 장치를 제어하여 가상해저공간에서의 체험을 사용자에게 제공하도록 하는 제어장치를 포함하여, 상기 마스크 인터페이스 장치를 착용한 사용자가 상기 의자 인터페이스 장치에 착석하여 수중에서의 느낌을 체감하기 위해 설계된 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 통하여 가상으로 수중환경을 체험하고, 스킨스쿠버를 입문하는 사람들을 위해 바다 입수 전에 미리 공기부력기를 이용한 부력감을 체험할 수 있다.

Description

실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치{Apparatus for educating skin scuba based on realistic contents}
본 발명은 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치에 관한 것으로, 특히 실제 수중에서의 느낌을 체감하기 위해 설계된 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 통해 실제 수중에서의 느낌을 체감할 수 있는 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치에 관한 것이다.
본 발명에서는 실제장비, 장치가 아니라 모의모형 장치를 통해 각각의 용도에 맞게 제작된 특수 목적의 시뮬레이터 장치를 이용하는 것으로, 대표적인 시뮬레이터로 자동차, 항공기 조정 시뮬레이터가 있다. 항공기 시뮬레이터의 경우 실제 비행기와 똑같이 만들어진 조종실과 모션실로 구성되어 있고, 항공기의 움직임이나 엔진소리 등 실제의 비행 상황을 인공적으로 만들어내고 화염, 고장, 긴급 사태 등의 다양한 상황에 따른 훈련을 수행할 수 있다.
일반적으로, 가상현실(Virtual Reality, VR)은 어떤 특정한 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어 그것을 사용하는 사람이 마치 실제 주변상황과 상호작용을 하고 있는 것처럼 만들어 주는 인간과 컴퓨터 사이의 인터페이스를 말한다. 이러한 가상현실 기술을 통해 현실세계에서 경험하기 어렵거나 제약이 많은 환경을 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 스킨스쿠버는 호흡기의 도움을 받지 않는 스킨다이빙과 호흡기의 도움을 받는 스쿠버 다이빙으로 분류된다.
먼저, 스킨다이빙(Skin Diving)은 수중에서 호흡하는 기구의 도움을 받지 않는 다이빙을 가리킨다. 스킨다이빙은 단순히 숨을 참고 잠수하는 형태인데 맨몸 잠수(Free Diving) 또는 브레스홀 다이빙이라고도 한다.
그리고, 스쿠버(Scuba: Self Contained Underwater Breathing Apparatus의 약어) 다이빙은 "수중 자가 호흡기"라고 해설할 수 있다. 스쿠버 다이빙에서는 탱크 (Tank) 혹은 실린더(Cylinder) 라고 부르는 금속으로 된 통속에 압축공기를 넣어 등에 짊어지고 다니면서 호흡하는데 탱크 속의 고압공기는 탱크에 부착된 레귤레이터에 의해 호흡하기 적당하도록 주위 압력과 동일하게 조절된다. 스쿠버 다이빙은 레크레이션 다이빙 혹은 스포츠다이빙이라는 용어와 같은 의미로 사용된다.
상기와 같이 스킨스쿠버 활동을 하기 위해서는 사전에 장비를 운영하기 위한 훈련을 거쳐야 하고, 훈련을 하기 위해서는 복잡한 스킨스쿠버 장비를 구비해야 하며, 항상 수중의 환경이어야 하는 장소의 제약이 따르게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 그 목적은 실제 수중에서의 느낌을 체감하기 위해 설계된 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 통해 실제 수중에서의 느낌을 체감하고, 스킨스쿠버를 입문하는 사람들을 위해 바다 입수 전에 미리 공기부력기를 이용한 부력감을 체험할 수 있는 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치룰 제공하는 데 있다.
특히 본 발명은 두부장착교시(Head Mounted Display, HMD)장치, 스테레오 스피커, 호흡센서 및 트래커가 통합된 체감형 마스크 인터페이스 장치를 장착한 사용자가 부력조절기(Buoyancy Compensators, BC), 에어 백/패드, 전기모터, 통풍장치 및 카메라가 통합된 체감형 의자 인터페이스 장치에 착석하여, 수중에서의 느낌을 체감하기 위해 설계된 3D 입체 스킨스쿠버 교육 콘텐츠(가상현실 콘텐츠)를 통하여 가상으로 수중환경을 체험할 수 있고, 실제 수중 깊이에 따른 부력감을 체감하고 스킨스쿠버에 필요한 부력조절, 수신호 및 정보시스템 사용법의 실습 및 교육을 목적으로 한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스킨 스쿠버를 입문하는 사람들을 위해 바다 입수 전에 미리 공기 부력기를 이용한 부력감, 통풍 및 호흡 등을 체험할 수 있는 스킨 스쿠버 교육용 콘텐츠를 제공하기 위함이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스킨 스쿠버 스포츠 형식을 적용한 게임 콘텐츠 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명은 해저상태를 3D모델링하여 가상해저공간을 구축한 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 영상 및 음성으로 사용자에게 제공하고, 사용자의 두부의 위치 및 자세정보를 검출하여 사용자의 시선에 따른 자연스러운 입체영상을 제공하며, 사용자의 호흡상태를 측정하여 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)에 반영하는 마스크 인터페이스 장치와, 착석한 사용자에게 상기 해저상태에서의 부력, 통풍, 압박, 신체 기울임과 같은 모션 체감을 제공하고, 사용자의 양손의 수신호를 판단하여 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)에 적용하는 의자 인터페이스 장치와, 상기 마스크 인터페이스 장치 및 의자 인터페이스 장치를 제어하여 가상해저공간에서의 체험을 사용자에게 제공하도록 하는 제어장치를 포함하여, 상기 마스크 인터페이스 장치를 착용한 사용자가 상기 의자 인터페이스 장치에 착석하여 수중에서의 느낌을 체감하기 위해 설계된 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 통하여 가상으로 수중환경을 체험할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치이다.
상기 마스크 인터페이스 장치는, 사용자의 시선에 따른 수중 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 시각적으로 제공하는 두부장착 교시장치; 사용자의 수중 위치에 해당하는 사운드를 제공하는 스피커; 사용자의 호흡여부, 들숨, 날숨 및 그 정도를 포함한 호흡상태를 감지하는 호흡센서; 사용자의 두부의 위치 및 자세정보를 검출하는 트래커; 및 상기 두부장착 교시장치를 통해 사용자의 시선에 따른 수중 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 시각적으로 제공하도록 제어하고, 상기 스피커를 통해 사용자의 수중 위치에 해당하는 사운드를 제공하도록 제어하며, 상기 호흡센서 및 상기 트래커를 통해 획득된 사용자의 호흡상태, 두부 위치 및 자세정보를 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)에 반영하는 제1제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 의자 인터페이스 장치는, 스킨스쿠버 장비와 동일한 형태로 구성되고 이 자켓을 사용자가 착용하였을 때, 공기를 유출입시켜 부력을 조절하며, 의자에 부착되어 사용자의 양 종아리를 압착(압박)하는 에어 백/패드를 포함하는 공기부력장치; 사용자의 시선에 따른 연동으로 의자 등받이 각도(기울임)를 조절시키는 모터; 사용자의 둔부 아래에 위치하고, 사용자에게 통풍을 제공하여 가상의 수중위치에 따른 수온변화를 사용자가 체감하도록 하는 통풍장치; 의자와 연결되어 사용자의 정면에 위치하며, 사용자의 양손의 제스쳐에 대한 영상을 획득하는 카메라; 및 상기 공기부력장치를 제어하여 수중의 소정 깊이에서의 부력을 사용자에게 제공하고, 사용자의 시선에 따른 연동으로 의자 등받이 각도(기울임)를 조절하도록 상기 모터를 제어하며, 상기 카메라로부터 획득된 사용자의 양손의 제스쳐 영상을 분석 및 판단하고, 이 판단된 제스쳐가 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)에 반영하도록 제어하는 기능을 수행하는 제2제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 공기부력장치는, 공기를 공급하는 공기공급기와, 상기 공기공급기로부터 공급된 공기를 유출입시켜 부력을 조절하는 부력조절기와, 상기 부력조절기를 통해 사용자에게 압박을 제공하는 에어 백/패드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)는, 스킨스쿠버 시 필요한 부력조절, 수신호 및 정보시스템 사용법을 학습할 수 있도록 구성되고, 상기 스킨스쿠버 시 필요한 부력조절 학습의 경우, 양성부력, 음성부력 및 중성부력을 조절하는 방법을 포함하고, 상기 스킨스쿠버 시 필요한 수신호 학습의 경우, 스킨 스쿠버 시 사용되는 의사소통의 방법을 포함하며, 상기 스킨스쿠버 시 필요한 상기 정보시스템 사용법의 경우, 스킨 스쿠버 시 사용되는 다이브 컴퓨터, 잔압계, 수심계, 시계류, 나침반 및 온도계의 사용 방법을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치는 상기 의자 인터페이스 장치와 마스크 인터페이스 장치로부터 사용자 정보를 실시간으로 획득하고, 그 획득된 데이터를 이용하여 상기 의자 인터페이스 장치와 마스크 인터페이스 장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 의자 인터페이스 장치와 마스크 인터페이스 장치로부터 획득된 데이터를 이용하여 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 실제 수중에서의 느낌을 체감하기 위해 설계된 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 통해 실제 수중에서의 느낌을 체감하고, 스킨스쿠버를 입문하는 사람들을 위해 바다 입수 전에 미리 공기부력기를 이용한 부력감을 체험할 수 있다.
특히 본 발명은 두부장착교시(Head Mounted Display, HMD)장치, 스테레오 스피커, 호흡센서 및 트래커가 통합된 체감형 마스크 인터페이스 장치를 장착한 사용자가 부력조절기(Buoyancy Compensators, BC), 에어 백/패드, 전기모터, 통풍장치 및 카메라가 통합된 체감형 의자 인터페이스 장치에 착석하여, 수중에서의 느낌을 체감하기 위해 설계된 3D 입체 스킨스쿠버 교육 콘텐츠(가상현실 콘텐츠)를 통하여 가상으로 수중환경을 체험할 수 있고, 실제 수중 깊이에 따른 부력감을 체감하고 스킨스쿠버에 필요한 부력조절, 수신호 및 정보시스템 사용법의 실습 및 교육이 가능하다. 이로부터 스킨스쿠버에 대한 유희성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치를 나타내는 블록도.
도 2는 도 1의 마스크 인터페이스 장치의 상세 블록도.
도 3은 도 1의 마스크 인터페이스 장치를 실제 사용자가 착용한 상태를 보여준 예시도.
도 4는 도 1의 의자 인터페이스 장치의 상세 블록도.
도 5는 도 1의 의자 인터페이스 장치를 실제 사용자가 착석한 상태를 보여준 예시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)의 화면 예시도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치는 마스크 인터페이스 장치(40), 의자 인터페이스 장치(30), 제어장치(20) 및 교육콘텐츠(50)를 포함한다.
마스크 인터페이스 장치(40)는 해저상태를 3D모델링하여 가상해저공간을 구축한 가상현실 콘텐츠(교육콘텐츠, 50)를 영상 및 음성으로 사용자에게 제공하고, 사용자의 두부의 위치 및 자세정보를 검출하여 사용자의 시선에 따른 자연스러운 입체영상을 제공하며, 사용자의 호흡상태를 측정하여 교육 콘텐츠(50)에 반영한다.
의자 인터페이스 장치(30)는 착석한 사용자에게 상기 해저상태에서의 부력, 통풍, 압박, 신체 기울임과 같은 모션 체감을 제공하고, 사용자의 양손의 수신호를 판단하여 교육 콘텐츠(50)에 적용한다.
가상현실 콘텐츠(교육콘텐츠, 50)는, 스킨스쿠버 시 필요한 부력조절, 수신호 및 정보시스템 사용법을 학습할 수 있도록 구성된다.
부력조절의 경우, 양성부력, 음성부력 및 중성부력을 조절하는 방법을 포함하고, 수신호는 스킨 스쿠버 시 사용되는 의사소통의 방법을 포함하며, 정보시스템 사용법은 스킨 스쿠버 시 사용되는 다이브 컴퓨터, 잔압계, 수심계, 시계류, 나침반 및 온도계의 사용 방법을 포함한다.
제어장치(20)는 마스크 인터페이스 장치(40) 및 의자 인터페이스 장치(30)를 제어하여 가상해저공간에서의 체험을 사용자에게 제공하도록 한다.
또한, 제어장치(20)는 마스크 인터페이스 장치(40)의 제1제어부(45) 및 의자 인터페이스 장치(30)의 제2제어부(37)를 포함할 수도 있다.
도 2는 도 1의 마스크 인터페이스 장치(40)의 상세 블록도이고, 도 3은 도 1의 마스크 인터페이스 장치(40)를 실제 사용자가 착용한 상태를 보여준 예시도이다.
도면을 참조하면, 마스크 인터페이스 장치(40)는 두부장착 교시(HMD)장치(42), 스피커(43), 호흡센서(44), 트래커(46) 및 제1제어부(45)를 포함하여 구성된다.
두부장착 교시장치(42)는 사용자의 시선에 따른 수중 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 시각적으로 제공한다. 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠) 중 영상신호는 영상신호 입력부(15)를 통해 입력된다. 이 영상은 사용자가 수중의 소정 위치에 위치하였을 때의 영상으로서, HMD를 착용한 사용자(학습자)의 HMD의 좌, 우 디스플레이 장치에 각각 출력되는 영상이다. 구체적으로, HMD를 통해서 좌, 우에 각 30Hz씩 셔터글라스 방식으로 3D입체 영상이 발생된다.
또한, 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠) 중 음성신호는 음성신호 입력부(16)를 통해 입력되고, 이 신호는 스피커(43)를 통해 출력된다.
이 사운드는 사용자가 수중의 소정 위치에 위치하였을 때의 사운드에 해당한다.
본 발명에서는 영상신호 입력부(15) 및 음성신호 입력부(16)를 통해 수중 가상 현실 콘텐츠가 제공되는 것이다.
호흡센서(44)는 사용자의 호흡여부, 들숨, 날숨 및 그 정도를 포함한 호흡상태를 감지한다.
트래커(46)는 사용자의 두부의 위치 및 자세정보를 검출한다.
구체적으로, 트래커(46)는 머리 움직임의 상하좌우로 이동할 때, x, y축 정보를 실시간으로 검출해서 콘텐츠에 반영한다. 일례로, 사용자가 머리를 들어 위를 보면 교육 콘텐츠(50)에서는 물속에서 위쪽을 보는 것과 같은 시선에 따른 영상을 출력하게 되고, 사용자가 고개를 숙이면 교육 콘텐츠(50)에서는 물속에서 바닥쪽을 보는 것과 같은 시선에 따른 영상을 출력하게 된다.
제1제어부(45)는 마스크 인터페이스 장치(40)의 각 구성요소를 제어한다.
즉, 제1제어부(45)는 두부장착 교시장치(42)를 통해 사용자의 시선에 따른 수중 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 시각적으로 제공하도록 제어하고, 스피커(43)를 통해 사용자의 수중 위치에 해당하는 사운드를 제공하도록 제어하며, 호흡센서(44) 및 트래커(46)를 통해 획득된 사용자의 호흡상태, 두부 위치 및 자세정보를 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)에 반영하도록 제어한다.
본 발명의 마스크 인터페이스 장치(40)는 도면에서와 같이 두부장착 교시(HMD)장치(42)와 호흡센서(44), 스테레오 스피커(43)를 얼굴의 안면부에 착용하는 마스크 형태로 제작하여 실제 스킨 스쿠버 장비로 이용되는 전체 얼굴 마스크(Full Face Mask) 형태의 인터페이스로 제공된다. 또한, 트래커(46)가 사용자의 두부의 위치 및 자세정보를 획득하도록 구성된다.
상기와 같이, 본 발명의 마스크 인터페이스 장치(40)가 마스크 형태로 구성되어 사용자의 얼굴에 착용할 수 있는데, 이때, 고정밴드(미도시)를 이용하여 얼굴에 밀착할 수 있다.
도 4는 도 1의 의자 인터페이스 장치의 상세 블록도이고, 도 5는 도 1의 의자 인터페이스 장치를 실제 사용자가 착석한 상태를 보여준 예시도이다.
도면을 참조하면, 의자 인터페이스 장치(30)는 공기부력장치(38), 모터, 통풍장치(34), 카메라(39) 및 제2제어부(37)를 포함하여 구성된다.
공기부력장치(38)는 스킨스쿠버 장비와 동일한 자켓 형태로 구성되고 이 자켓을 사용자가 착용하였을 때, 공기를 유출입시켜 부력을 조절한다.
또한, 공기부력장치(38)는 공기를 공급하는 공기공급기(미도시됨), 공기공급기로부터 공급된 공기를 유출입시켜 부력을 조절하는 부력조절기(31) 및 상기 부력조절기(31)를 통해 사용자에게 압박을 제공하는 에어 백/패드(32)를 포함하여 구성된다.
부력조절기(31)는 의자 등받이에 부착되어 사용자가 착석하여 어깨끈 착용방식으로 착용되도록 구성하는 것이 바람직하고, 그 주위에는 에어 백/패드(32)를 장착하여 기압신호에 따라 공기 유입을 통해 사용자에게 압박감을 제공한다.
또한, 부력조절기(31)는 스킨스쿠버 장비로 버튼을 통해 공기를 유입하거나 뺄 수 있다. 이와 같이 공기를 유입하거나 유출하는 것은 부력조절기에 부착된 버튼을 통해 사용자(학습자)가 하는데 이때, 공기가 유입되면 수중에서 양성부력이 발생되어 위쪽으로 떠오르고, 공기가 유출되면 음성부력이 발생되어 아래쪽으로 가라앉게 된다.
상기 부력 및 기압에 관한 정보는 기압정보 입력부(13)를 통해 입력된다. 미설명부호 36은 공기압축기이다.
모터는 리클라이닝정보를 이용하여 사용자의 시선에 따른 연동으로 의자 등받이의 각도(기울임)를 조절시킨다. 이 모터를 구동시키는 데 필요한 정보는 리클라이닝정보 입력부(12)를 통해 입력된다.
통풍장치(34)는 의자의 하단, 보다 바람직하게는 사용자 엉덩이 아래 부분에 위치하여 사용자에게 통풍을 제공하여 바다 속의 수온변화에 따른 체감이 이루어지도록 한다.
통풍장치(34)를 통해 제공되는 통풍에 관한 정보는 통풍정보 입력부(11)를 통해 입력된다.
카메라(39)는 의자와 연결되어 사용자의 정면에 위치하며, 사용자의 양손의 제스쳐에 대한 영상을 획득한다. 이 획득된 영상은 제2제어부에 의해 분석 및 판단되는데, 여기서 판단은 상기 제스쳐가 어떠한 제스쳐인지를 판단하는 것을 말한다.
여기서, 제스쳐는 수중에서 유영하는 듯이 손을 움직이면 콘텐츠에 반영된다. 일례로, 두 손을 머리 위로 올렸다가 빠르게 내리면 수중에서 위쪽으로 이동하게 되거나, 오른손을 유영하듯이 왼쪽에서 오른쪽으로 휘두르면 왼쪽으로 이동하게 되며, 마찬가지로 왼손을 유영하듯이 오른쪽에서 왼쪽으로 휘두르면 오른쪽으로 이동하게 된다. 이러한 제스쳐를 발생했을 때 콘텐츠에서는 상승이나 오른쪽, 왼쪽이동 등과 같이 이동이 이루어진다. 수중에서의 네비게이션 역할을 수행한다.
제2제어부(37)는 의자 인터페이스 장치(30)의 각 구성요소를 제어한다. 즉, 제2제어부(37)는 통풍정보 입력부(11)를 통해 입력된 통풍정보에 따라 통풍장치(34)를 제어하여 사용자에게 소정의 통풍을 제공하고, 리클라이닝정보 입력부(12)를 통해 입력된 리클라이닝정보에 따라 모터를 제어하여 의자 등받이의 각도를 조정하며, 기압정보 입력부(13)를 통해 입력된 기압정보에 따라 공기부력장치(38)를 제어하여 에어 백/패드(32)으로의 공기유입 정도를 조정하여 사용자에게 소정의 부력 및 기압을 제공하고, 상기 카메라(39)로부터 획득된 사용자의 양손의 제스쳐 영상을 분석 및 판단하고, 이 판단된 제스쳐가 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)에 반영하도록 제어하는 기능을 수행한다.
본 발명에서는 부력의 체감 정도, 통풍 체감 정도 및 의자 각도 조정을 버튼식 컨트롤러를 이용하여 수동으로 제어할 수도 있다.
또한, 본 발명에서는 의자 인터페이스 장치(30)의 최하단에 이동바퀴(미도시)를 설치하여, 본 발명의 장치가 이동가능하도록 구성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치는 상기 의자 인터페이스 장치(30)와 마스크 인터페이스 장치(40)로부터 사용자 정보를 실시간으로 획득하고, 그 획득된 데이터를 이용하여 상기 인터페이스 장치(30)(40)를 제어하도록 구성할 수도 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 의자 인터페이스 장치(30)와 마스크 인터페이스 장치(40)로부터 획득된 데이터를 이용하여 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 구성할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)의 화면 예시도이다.
도면에서와 같이, 실제 수중상태를 영상 및 음성으로 획득한 것을 사용자에게 마스크 인터페이스 장치(40)를 통해 보여준다. 특히 화면의 좌측에 도시된 수심(水深)에 따라 상기 가상 콘텐츠 화면이 변경되며, 또한 수심에 따라 산소량, 염분, 밀도, 수온 및 압력 등이 변경된다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
11: 통풍정보 입력부
12: 리클라이닝정보 입력부
13: 기압정보 입력부
15: 영상신호 입력부
16: 음성신호 입력부
20: 제어장치
30: 의자 인터페이스 장치
31: 부력조절기
32: 에어 백/패드
34: 통풍장치
36: 공기압축기
37: 제2제어부
38: 공기부력장치
39: 카메라
40: 마스크 인터페이스 장치
42: 두부장착교시(Head Mounted Display, HMD)장치
43: 스피커
44: 호흡센서
45: 제1제어부
46: 트래커
50: 교육 콘텐츠

Claims (7)

  1. 사용자의 시선에 따른 수중 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 시각적으로 제공하는 두부장착 교시장치와,
    사용자의 수중 위치에 해당하는 사운드를 제공하는 스피커와,
    사용자의 호흡여부, 들숨, 날숨 및 그 정도를 포함한 호흡상태를 감지하는 호흡센서와,
    사용자의 두부의 위치 및 자세정보를 검출하는 트래커와,
    상기 두부장착 교시장치를 통해 사용자의 시선에 따른 수중 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 시각적으로 제공하도록 제어하고, 상기 스피커를 통해 사용자의 수중 위치에 해당하는 사운드를 제공하도록 제어하며, 상기 호흡센서 및 상기 트래커를 통해 획득된 사용자의 호흡상태, 두부 위치 및 자세정보를 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)에 반영하는 제1제어부를 포함하는 마스크 인터페이스 장치;
    스킨스쿠버 장비와 동일한 형태로 구성되고 이 자켓을 사용자가 착용하였을 때, 공기를 유출입시켜 부력을 조절하며, 의자에 부착되어 사용자의 양 종아리를 압착(압박)하는 에어 백/패드를 포함하는 공기부력장치와,
    사용자의 시선에 따른 연동으로 의자 등받이 각도(기울임)를 조절시키는 모터와,
    사용자의 둔부 아래에 위치하고, 사용자에게 통풍을 제공하여 가상의 수중위치에 따른 수온변화를 사용자가 체감하도록 하는 통풍장치와,
    의자와 연결되어 사용자의 정면에 위치하며, 사용자의 양손의 제스쳐에 대한 영상을 획득하는 카메라와,
    상기 공기부력장치를 제어하여 수중의 소정 깊이에서의 부력을 사용자에게 제공하고, 사용자의 시선에 따른 연동으로 의자 등받이 각도(기울임)를 조절하도록 상기 모터를 제어하며, 상기 카메라로부터 획득된 사용자의 양손의 제스쳐 영상을 분석 및 판단하고, 이 판단된 제스쳐가 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)에 반영하도록 제어하는 기능을 수행하는 제2제어부를 포함하는 의자 인터페이스 장치; 및
    상기 마스크 인터페이스 장치 및 의자 인터페이스 장치를 제어하는 제어장치를 포함하여,
    상기 마스크 인터페이스 장치를 착용한 사용자가 상기 의자 인터페이스 장치에 착석하여 수중에서의 느낌을 체감하기 위해 설계된 상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 통하여 가상으로 수중환경을 체험할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공기부력장치는,
    공기를 공급하는 공기공급기와,
    상기 공기공급기로부터 공급된 공기를 유출입시켜 부력을 조절하는 부력조절기와,
    상기 부력조절기를 통해 사용자에게 압박을 제공하는 에어 백/패드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)는, 스킨스쿠버 시 필요한 부력조절, 수신호 및 정보시스템 사용법을 학습할 수 있도록 구성되고,
    상기 스킨스쿠버 시 필요한 부력조절 학습의 경우, 양성부력, 음성부력 및 중성부력을 조절하는 방법을 포함하고, 상기 스킨스쿠버 시 필요한 수신호 학습의 경우, 스킨 스쿠버 시 사용되는 의사소통의 방법을 포함하며, 상기 스킨스쿠버 시 필요한 상기 정보시스템 사용법의 경우, 스킨 스쿠버 시 사용되는 다이브 컴퓨터, 잔압계, 수심계, 시계류, 나침반 및 온도계의 사용 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치는,
    상기 의자 인터페이스 장치와 마스크 인터페이스 장치로부터 사용자 정보를 실시간으로 획득하고, 그 획득된 데이터를 이용하여 상기 의자 인터페이스 장치와 마스크 인터페이스 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 의자 인터페이스 장치와 마스크 인터페이스 장치로부터 획득된 데이터를 이용하여 가상현실 가상스킨스쿠버 콘텐츠(교육 콘텐츠)를 구성하는 것을 특징으로 하는 실감형 콘텐츠 기반 스킨스쿠버 교육장치.
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