실제세계에서 데이터 수집의 비용과 한계를 고려할 때, 시뮬레이션 생성 환경은 데이터 생성 과 다양한 시도에 있어 효율적인 대안이다. 이 연구에서는 Unity ML Agent를 로그라이크 장 르에 적합한 강화학습 모델로 구현하였다. 간단한 게임에Agent를 이식하고, 이 Agent가 적을 인식하고 대응하는 과정을 코드로 작성하였다. 초기 모델은 조준사격의 한계를 보였으나 RayPerceptionSensor-Component2D를 통해 Agent의 센서 정보를 직접 제공함으로써, Agent가 적을 감지하고 조준 사격을 하는 능력을 관찰할 수 있었다. 결과적으로, 개선된 모델 은 평균3.81배 향상된 성능을 보여주었으며, 이는 Unity ML Agent가 로그라이크 장르에서 강화학습을 통한 데이터 수집이 가능함을 입증한다.

The gaming industry is experiencing rapid growth due to recent advances in technology. Game engines such as Unity and Unreal are being actively utilized. These game engines offer a variety of plugins to naturally extend the functionality of the engine. Among them, innovations in 3D graphics technology have made game characters more expressive and enhanced the user experience. However, traditional 3D modeling approaches can sometimes bring limitations and challenges. In particular there are problems with the representation of fine details when utilizing general photos through AI scanning. This paper aims to overcome these difficulties by designing and implementing a game 3D character generation framework using Stable Diffusion. By improving the creation process by utilizing concept art images without hairstyles, it enables fast and efficient character creation. The application of this framework allows for faster and more consistent character creation with fewer steps in the creation process and helps game developers to adapt characters to the engine more easily and quickly. In addition, we verified the effectiveness and scalability of the 3D game character data generated by Stable Diffusion by checking the animation behavior in the game engine.

게임의 세계는 최근 몇 년간 빠르게 진화해 왔다. 특히 여성 게이머들의 수가 증가하면서, 이들의 구체적인 요구를 이해할 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 여성 데이트 시뮬레이션 모바일 게임 및 게임 캐릭터 디자 인 분야에서 여성 게임 이용자의 요구와 선호를 분석하고자 한다. 최근에는 여성 중심의 게임에 대한 관심이 증가하고 있지만, 여성 게임 플레이어를 대상으로 한 게임은 아직 충분히 개발되지 않았다. 따라서 본 연구에 서는 광범위한 문헌 검토와 설문조사를 통해 여성 게이머들의 선호를 파악하고, 이를 바탕으로 여성 데이트 시뮬레이션 모바일 게임의 캐릭터 디자인 방향을 제안한다. 이를 통해 게임 디자이너 및 개발자들은 현대 여 성들의 요구를 더욱 잘 이해하고, 높은 수준의 게임을 개발할 수 있을 것이다. 더 줄일 수 있다. 그리고 제안 된 모델은 앞으로 다른 게임이나 스포츠 게임에도 적용될 것이다.

대부분의 모바일 AR 컨텐츠들은 모바일 디바이스의 기술적 한계로 인해 평면 탐지 후, 그 위에서만 구현되는 제한된 구조를 가지고 있다. 이러한 문제는 제한된 공간이 표현의 범위를 제한하기 때문에 모바일 AR의 확산 에 크게 저해가 될 수 있다. 한편 Unity의 AR Foundation이 제공하는 ‘Meshing’은 실제 오브젝트의 크기와 위 치에 알맞게 메시를 생성해주는데, 이를 활용한다면 모바일 AR 컨텐츠들은 평면에서 벗어나 더 넓은 현실 공 간에 구현될 수 있다. 하지만 ‘Meshing’은 모바일 기기의 센서가 닿지 못하는 부분에는 메시를 생성하지 않기 때문에 별도의 작업 없이 그대로 사용한다면 게임 오브젝트가 빠져나갈 수 있는 구멍이 생길 수 있다. 이 구 멍은 컨텐츠 구현에 있어서 치명적이기에 Hole-Filling 알고리즘을 사용하여 구멍을 메우고자 하는 연구가 있 었다. 하지만 기존 연구에서 사용하는 Hole-Finding 알고리즘은 특정 상황에서 외곽선과 구멍을 제대로 구별해 내지 못하는 문제가 있다. 이 문제는 일부 구멍은 메우지 못하고 외관선끼리 이어버려 컨텐츠에 치명적인 문 제를 야기한다. 본 논문에서는 Meshing이 제공하는 노말 벡터와 경계선들로 계산한 노말 벡터 간의 차이를 이 용해 구멍과 외곽선을 구분하는 방법을 제안한다. 이 방법을 적용한 결과, 이전 연구의 방법보다 좀 더 빠르 면서 구멍과 외곽선을 제대로 구별하는 모습을 확인하였다.

게임을 구현하는 동안 주기성을 보장해야될 필요성이 있는 경우가 많이 있다. 예를 들어 많은 경우에 캐릭 터의 충돌은 주기적으로 처리되어야 될 필요성이 있는데 주기적으로 처리하지 못하는 경우 게임에서 충돌 을 감지하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 또한 슈팅 게임에서는 많은 경우에 사용자의 편의를 위하여 특 정 버튼을 누르면 무기를 자동적으로 발사하는 기능을 포함하고 있어 주기적으로 무기를 발사해야될 필요 성이 있다. 한편 유니티를 사용하여 게임을 구현할 때 이러한 주기성을 보장하기 위해서 WaitForSeconds로 지연을 발생시킨 코루틴, InvokeRepeating, FixedUpdate, .NET의 Timers.Timer가 사용될 수 있다. 그러나 이러한 다양한 방법들로 인하여 방법의 선택에 어려움이 있어 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 1분 동안 6000번 메서드를 주기적으로 실행하고 주기성과 횟수를 측정하였다. 또한 다양한 환경에서의 실험을 위하여 추가의 모델 렌더링이 없는 경우와 렌더링을 추가한 경우, 다양한 해상도에서 주기성과 메서드 호출 횟수를 모두 측정했다. 실험 결과, 부하가 적은 환경에서는 InvokeRepeating이 가장 6000회에 가까웠으며 부하가 큰 환경 에서는 Timers.Timer가 가장 6000회에 가까웠으며 실행 주기의 편차가 가장 적었다. 이러한 실험들을 통하여 유니티를 통하여 게임을 구현할 때 일정 시간 내에 실행되는 횟수가 중요한 게임에서 성능 부하가 크지 않 은 경우 InvokeRepeating을, 성능 부하가 크다면 .NET의 Timer를 쓰는 것이 적합함을 알아내었다. 본 연구를 통하여 개발자는 유니티에서 제공되는 주기성 제공 방법들 중에서 적절한 방법을 선택할 수 있다.

독립형 VR기기가 활발히 개발되기 전 스마트폰을 HMD로 만들려는 움직임이 있었고 구글의 카드보드와 삼 성의 기어 VR이 그 예이다. 하지만 독립형 VR기기의 출시와 모바일 기기의 한계로 현재는 대부분 AR로 전 환되어 사용되었다. 그렇지만 지난 10년간 모바일 VR과 AR의 기술도 발달했지만, 그동안 모바일 기기의 성 능도 향상되었다. 따라서 발달한 기술들을 바탕으로 손 추적을 뛰어넘어 손동작 분류를 모바일 기기에서 기 존의 VR과 AR 콘텐츠와의 상호작용에 활용할 수 있다. 본 논문에서는 Manomotion을 이용하여 2D 또는 3D 의 골격을 추적하고 손동작 분류를 구현했으며 게임을 사용하여 검증하였다.

VR 수술 시스템의 도입은 현대 의학 교육에 큰 의미가 있다. VR 수술 시스템은 의대생과 젊은 의사의 학습 효율을 크게 향상시키고 반복 훈련 목표를 달성하며 전통 의학 교육의 단점을 보완할 수 있다. 사회적 디지 털화가 심화됨에 따라 의료 분야의 VR 수술 시스템 구축이 시급해지고 있다. 본 논문은 의료에 적용되는 기능성 게임의 관점에서 VR 수술의 기능성게임 디자인을 연구한다. 먼저 사용자 경험 이론과 사용자 심리적 필요사항을 바탕으로 기능성 게임에 대한 사용자 경험과 기대치를 분석하였다. 그리고 사용자의 실제 필요사항과 게임 레벨 기능 디자인을 분석하고, 게임 디자인의 핵심 포인트를 강조하여 최적화하였다. 둘째, 3D MAX를 결합한 UE4 모델 구성의 주의할 점을 분석하였다. 마지막으로 위 연구를 바탕으로 흉강경 하에서 폐기포 VR 수술의 본격적인 게임을 설계하였다. 게임 디자인은 대상 사용자를 분석하여 내용을 결정한 후 이를 전문의에게 확인하여 이루어졌다. 첫째, 인간 가슴의 얇은 CT 이미지를 기반으로 3DS MAX를 이용 하여 가슴 모델, 수술 도구 및 수술 장면을 시뮬레이션 하였다. 둘째, UE4 게임 엔진을 사용하였다. 이 기술 은 3D 모델이 기능성 게임 시뮬레이션의 요구 사항을 충족하도록 만들고 UE4 장면을 디자인하며 C ++ 언 어를 사용하여 게임 기능을 개발하였다.

랜덤은 게임의 재미에 핵심적인 역할을 한다. 이는 랜덤의 불확실성이 플레이어에게 놀라움을 주기 때문이다. 고전적 게임에서 랜덤은 일반적으로 게임 플레이에 활용되어 왔다. 이러한 랜덤은 스토리텔링에 참여하지 않은 반면, 현재는 인터랙티브 스토리텔링의 서술구조에 랜덤 시스템이 활용된 게임이 계속 등장하고 있으며 많은 플레이어들의 인정을 받고 있다. 이러한 게임들은 플레이어들에게 개인화된 경험을 제공할 뿐만 아니라 게임 스토리텔링 자체도 다양하게 만든다. 이러한 랜덤은 직접적으로 스토리텔링에 참여하며, 스토리텔링의 완전성과 논리성 을 보장하기 위해 항상 통제된 시스템이다. 랜덤 시스템에 있어 합리적인 디자인과 랜덤에 대한 효과적인 통제가 고전적 인터랙티브 스토리텔링에 새로운 가능성을 준다고 할 수 있다. 본 연구는 이러한 랜덤 시스템을 통제적 랜덤 스토리텔링 시스템으로 정의하였고, 그의 필수요소에 대해 분석과 요약을 시도하였다. 그다음에 게임 '레인즈'를 중심으로 통제적 랜덤 스토리텔링 시스템의 구체적인 구조와, 인터랙티브 스토리텔링 측면에서 어떤 특징이 있는지 연구하였다. 마지막으로 실제 게임 개발에 있어, 이러한 통제적 랜덤 스토리텔링 시스템의 활용 방법과 장단점에 대해 검토였다. 연구를 통하여 통제적 랜덤 스토리텔링 시스템은 전통적 인터랙티브 스토리텔링 게임의 트리 구조를 풀고 생성적 스토리의 효과를 실현하면, 생성 가능한 스토리 텔링 양상의 수를 크게 증가시킨다는 사실을 발견하였다. 그러나 이는 독립적 사건의 디자인와 밸런스 디자인에 대한 요구가 높아 비논리적 스토리텔링 양상을 생성하기 쉽다.

정보 기술의 빠른 발전에 힘입어 기존의 인터랙션 디자인은 사용자의 요구를 더 이상 충족시키지 못하고 있다. 사용자 체험에 대해 사용자들은 더 까다로운 요구를 하고 있다. 사용자 체험의 개념은 이미 디자인의 목적을 벗어나 가용성, 용이성에서 감정, 의미의 의도로 확장되고 있다. 감정 인터랙션 디자인에 대해서 연구자와 디자이너가 함께 관심을 갖게 되었으며, 사용자 체험 디자인의 새로운 경향이 되고 있다. 이런 다양한 상황에서 사용자의 정서적 욕구를 충족시켜야 하는 점이 중요시 되고 있다. 본 연구에서는 기존의 게임 사례를 근거로 게임에 존재하는 감정 인터랙션 설계를 논증적인 방법으로 분석하였다. 또한 분석 결과를 정리하여 Donald Arthur Norman 교수가 제시한 감정화 설계의 세 가지 차원을 근거로 게임에서의 감정 인터랙션 설계의 우열을 어떻게 판단하는지 검증하였다. 플레이어들이 게임을 하면서 얻는 감정의 변화를 통해 감정 인터랙션이 게임 디자인에서 뚜렷한 우열 구분이 있음을 보여준다.

현재 출시된 중국어 학습 기능성 게임 및 관련 학술 연구는 많지만 대부분 스마트폰 플랫폼에서 수행되었으며 VR플랫폼 기반 학술 연구와 게임 개발이 많지 않다. 그러나 현재 VR기능성 게임은 가상현실 공간의 몰입적 체험이 학습효과를 확실히 높일 수 있다는 연구가 이미 존재한다. ‘Classroom Simulation’은 가상현실 공간의 시뮬레이션 강의실에서 수업과 게임을 하는 중국어 일상어를 배우는 기능성 게임이다. 이 게임은 중국어 초보자와 중국으로 여행을 가려는 외국인을 대상으로 이들이 중국어 일상어를 알아듣고 말할 수 있는것을 목적으로 개발하였다. 이러한 단일적 교육 목적으로 본 연구는 맞춤형 게임 시스템 설계를 진행하였다. 본 연구에서 중국어 일상어 교육용 기능성 게임을 구성하기 위하여 시뮬레이션 강의실과 교사를 구현하였으며 3가지 레벨의 게임플레이 설계에 대해서 소개하였다. 이 게임의 교육 효과와 효율성, 오락성을 검증하기 위하여 12명의 실험자를 선발하여 실험을 진행하였다. 실험 결과에 따르면 이 게임의 교육 효과와 효율성이 입증된 반면 게임 시나리오와 게임플레이 등 오락성 측면에서 미흡하다고 나타났다. 실험과 결과 분석을 바탕으로 개선 방안에 대해 검토했으며 향후 연구를 진행하고자 한다.

오늘날, 정보 기술은 급속도로 발전하고 있으며 기존의 인터랙션 디자인은 더 이상 사용자의 요구를 충족 시키지 못하며 사용자들은 사용자 체험에 대해 더 까다로운 요구를 하고 있다. 사용자 체험의 개념은 이미 디자인의 목적으로 가용성, 용이성에서 감정, 의미의 의도로 확장하고 있다. 감정 인터랙션 디자인은 정보시대 연구자와 디자이너의 관심의 초점이 되어가고 있으며, 이용자 체험 디자인의 새로운 트렌드가 되고 있다. 이런 상황에서 사용자의 정서적 욕구를 충족시키는 것이 중요하다. 본 연구는 기존 카드게임의 사례를 들어 논증하는 방법으로 트레이딩 카드게임에 존재하는 감정 인터랙션 디자인 및 관련 디자인을 분석하였다. 또한 공통적으로 분석 결과를 정리하여 이를 바탕으로 감정 인터랙션 디자인이 트레이딩 카드게임에서 어떤 역할을 하는지 입증했다. 플레이어가 게임을 하면서 느끼는 감정적인 요소를 통해 감정 인터랙션이 게임 디자인에서 갖는 중요한 가치를 밝히고, 디자이너가 게임 디자인을 하면서 감정 인터랙션 디자인을 얼마나 중요시하는지를 보여준다.