3D View Controlling by Using Eye Gaze Tracking in First Person Shooting Game

1 인칭 슈팅 게임에서 눈동자 시선 추적에 의한 3차원 화면 조정

In this paper, we propose the method of manipulating the gaze direction of 3D FPS game's character by using eye gaze detection from the successive images captured by USB camera, which is attached beneath HMD. The proposed method is composed of 3 parts. In the first fart, we detect user's pupil center by real-time image processing algorithm from the successive input images. In the second part of calibration, the geometric relationship is determined between the monitor gazing position and the detected eye position gazing at the monitor position. In the last fart, the final gaze position on the HMB monitor is tracked and the 3D view in game is control]ed by the gaze position based on the calibration information. Experimental results show that our method can be used for the handicapped game player who cannot use his (or her) hand. Also, it can increase the interest and immersion by synchronizing the gaze direction of game player and that of game character.

본 논문에서는 HMD(head mounted display) 하단에 눈동자의 움직임 영상을 취득할 수 있는 USB 카메라를 부착한 후, 3차원 1인칭 슈팅(first Person shooting) 게임에서 게임 캐릭터의 시선방향을 눈동자 움직임에 의해 조작하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 다음과 같이 세 부분으로 구성된다. 첫 번째는 입력 영상으로부터 눈동자의 중심 위치를 실시간 영상 처리 방법으로 추출하는 부분, 두 번째는 HMD 모니터상의 임의 지점을 쳐다볼 때 추출된 눈동자의 위치 정보와 모니터상의 응시 위치 사이의 기하학적인 연관관계를 결정하는 캘리브레이션 부분, 그리고 마지막은 캘리브레이션 정보를 기반으로 모니터 상의 최종적인 응시 위치를 결정하고, 이 정보에 의해 게임상의 3차원 뷰(view) 방향을 조정하는 부분으로 구성된다. 실험 결과, 본 논문의 방법에 의해 손이 불편한 사용자에게 게임을 즐길 수 있는 기회를 제공하고, 게임 캐릭터와 게임 사용자의 시선 방향을 일치시킴으로서 게임의 흥미와 몰입감을 증가시키는 결과를 얻을 수 있었다.