촉각 기반 가상현실 사격 교육 시스템의 구현

• Published in: 디지털콘텐츠학회논문지 Vol. 25; no. 4; pp. 1021 - 1026
• Main Authors: 허용해(Yong Hae Heo), 김상연(Sang-Youn Kim), 진경복(Kyoungbog Jin)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국디지털콘텐츠학회 01.04.2024
• Subjects: 컴퓨터학; 촉각 장치; 촉각; Haptic Device; Kinesthetic Feedback; Shooting Education; 근감각 피드백; Haptics; Virtual Reality; 가상현실; 사격 교육
• ISSN: 1598-2009; 2287-738X
• DOI: 10.9728/dcs.2024.25.4.1021

본 연구에서는 촉각 기반 가상현실 사격 교육 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 사격 시 발생하는 반동 느낌을 제공하기 위한 3축 힘 정보 제공용 와이어 드리븐 햅틱 장치를 포함한다. 뿐만아니라, 본 연구에서는 와이어 드리븐 햅틱 장치의 엔드 이펙터의 위치를 계산하고, 엔드 이펙터의 위치 기반 원하는 방향의 힘을 생성하는 방법을 설계하였다. 본 연구는 와이어 드리븐 햅틱 장치가 엔드 이펙터의 위치 및 생성하려는 힘의 방향에 따라서 표현할 수 있는 힘의 최대 세기(55 N)를 계산하였다. 또한, 그 결과는 햅틱 장치의 생성하려는 힘의 방향으로 엔드 이펙터가 위치할수록 표현할 수 있는 최대 힘은 감소하는 것을 나타낸다. 본 연구의 가상환경은 실제 사격 훈련의 시스템과 유사한 가상배경과 표적의 움직임이 제공되며, 다양한 거리의 표적을 사격하는 콘텐츠를 제공한다. This study proposes a haptics-driven virtual reality shooting education system. The system includes a wire-driven haptic device that delivers 3-axis force feedback to simulate the recoil experienced when shooting. We have developed a method to calculate the position of the end effector of the wire-driven haptic device and generate force in the desired direction based on this position. The maximum amplitude of force(55 N) that the haptic device can produce corresponds to the position of the end effector and the direction of force. Our findings show that the maximum force output of the haptic device decreases as the position of the end effector aligns with the intended force direction. The virtual environment in this study mirrors real shooting scenarios with background settings and moving targets, allowing users to practice shooting targets at various distances. KCI Citation Count: 0