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[최승문 교수] 레이싱 게임 경험 향상을 위한 원격 측정 데이터 기반 햅틱 렌더링

2024-02-05
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[연구의 필요성]
햅틱 효과는 몰입감 있는 게임 경험 향상에 효과적인 수단이다. 게임을 위한 햅틱 효과는 실시간으로 생성되어야 하며 그동안 산업계에서는 소리 신호를 햅틱 신호로 그대로 재생하거나, 주파수 변환/압축을 거쳐 재생하는 방식을 채택해왔다. 최근 햅틱 효과 생성에 게임 사에서 오픈한 원격 측정 데이터를 활용하는 방식이 대두되었으나, 높은 활용 가능성에도 아직까지는 단순 테스트 베드용으로만 머물러 있다. 본 연구에서는 해당 생성 방식 기반 시스템을 구축하고 기존 소리 데이터 기반 생성 방식 대비 효과성을 확인한다.

[포스텍이 가진 고유의 기술]
본 연구는 원격 측정 데이터 기반이라는 새로운 햅틱 효과 생성 방식의 투명한 구현을 공개한다. 현재까지는 학계와 산업계 모두 원격 측정 데이터로부터 햅틱 효과 생성까지 구체적으로 설계하고 시스템까지 구축한 적 없었다.

[연구의 의미]
본 연구는 새롭게 등장한 생성 방식을 탐구한 점에도 의미가 있지만, 업계의 단순하지만 효과적인 기존 생성 방식들 대비 효과성과 장점을 알아본데 보다 의미가 있다. 음원 분리 없이 사용된 소리 데이터는 개별적 요소에 따른 효과 강조 조절이 안 되는데, 어느 정도의 경험 수준을 손쉽게 이끌어낼 수 있으나, 개인화 등 그 이상의 경험까지는 어려움을 보였다. 이점 대비 원격 측정 데이터 기반 방식은 특정 경험 수준까지 도달하는데 보다 어려움이 있지만 본래 개별적인 데이터로부터 그 이상이 가능함을 확인하였다.

[연구결과의 진행 상태 및 향후 계획]
본 연구에서는 레이싱 게임에 대해서 원격 측정 데이터 기반 생성 방식을 알아보았다. 보다 다양한 레이싱 게임으로 확장성에 어떤 문제가 있을 수 있는지 알아볼 필요도 있으며, 비행 등 다른 시뮬레이션 게임에서는 또다른 경향과 문제가 있는지 확인하면 좋을 것이다.

[성과와 관련된 실적]
국제 저널 논문: Lee, J., Kim, J., Kang, J., Jo, E., Park, D. C., & Choi, S. (2024). Telemetry-based haptic rendering for racing game experience improvement. IEEE transactions on haptics.

[성과와 관련된 이미지]

그림 1. 원격 측정 데이터 기반 햅틱 효과 생성 전체 파이프라인. (a): 게임 프로세스가 사용자 로컬에 원격 측정 데이터를 생성하면, 햅틱 효과 생성 프로세스에서 주기적으로 접근하여 효과를 생성한다. (b): 엔진 소음, 충돌, 노면 효과에 대한 햅틱 신호 생성이 개별적으로 이뤄지고, 사용자가 선택한 적절한 가중치로 병합되어 적절한 구동기로 전달된다.

그림 2. 햅틱 레이싱 시뮬레이터. 햅틱 구동기로 레이싱 게임에 적합한 낮은 주파수 대역 출력에 적합한 다양한 형태의 베이스 쉐이커가 사용된다. 구동기는 시트 등과 바닥에, 시뮬레이터 자체에 부착된다.

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