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Duolingo는 대표적인 언어학습 어플리케이션으로 퀴즈를 통한 자연스러운 언어학습을 장려한다. 점수와 리더보드를 제공하여 다른 플레이어들과 경쟁을 할 수도 있고, 퀴즈를 통해 얻은 재화들로 캐릭터를 꾸미는 등 Gamification의 요소들을 적용시켜 성공한 언어학습 어플리케이션의 예라고 볼 수 있다.

Fig. 3. 
Duolingo application screen

Minecraft는 전통적인 롤 플레잉식 샌드박스형 게임으로, 게임 내 주 아이템인 ‘블록’의 종류가 매우 다양하여 블록만으로도 자체적으로 다양한 콘텐츠를 생산할 수 있다. Minecraft Education Edition은 기존의 게임을 교육용으로 확장시킨 것으로, 화학, 건축, 코딩 등 다양한 분야의 이론을 게임화하여 이를 바탕으로 게임 내에서 다양한 실습을 가능케 해 학교 교육에서도 이를 활용하고 있다[12].

Fig. 4. 
Minecraft Education Edition Chemistry Lab

첫 시작 시에 모드를 두 가지로 나누어 쉬운 모드에서는 1인칭 시점과 3인칭 시점을 모두 제공하고, 어려운 모드에서는 오직 1인칭 시점만 제공하여 현실과 최대한 비슷하게 훈련할 수 있도록 한다.

모드를 선택하고 난 후에는 단계별 스테이지를 통해 위로 올라갈수록 점점 어려워지는 구조를 생성한다. 난이도는 환경변화와 장애물 등으로 구현한다. 환경변화는 화창함, 안개, 어두움으로 나누어 높은 단계에서 시야가 제한되는 어려움 요소이다. 장애물은 전봇대나 다른 차들과 같은 주변 환경과 갑자기 끼어드는 어린이 AI등 주차 중에 일어날 수 있는 돌발 상황을 구현한다.

스테이지가 시작되면 시스템 상에서 실시간으로 점수를 부여한다. 점수에는 다음과 같은 사항들을 고려한다. 첫째는 충돌횟수이다. 스테이지 시작 시 만점을 100점으로 부여하여 다른 차와의 충돌 시 점수 차감이 크게 되며 전봇대나 기타 사물과의 충돌 시 점수가 낮게 차감이 된다. 둘째는 시간이다. 주차에 걸린 총 시간을 계산하여 시간 별로 점수를 차등 부여한다. 셋째는 주차 구역과의 일치성이다. 목표 주차 구역을 설정한 후, 실제 주차 구역과 비교하여 목표구역과의 어긋난 정도를 퍼센트 화하여 계산한다. 비율을 점수와 곱하여 최종 점수에 반영한다. 스테이지가 끝난 후 시스템 상에서 위의 항목들을 모두 고려해 총 점수를 계산한다. 점수는 등급으로 변환이 되며 플레이어가 눈으로 확인할 수 있는 것은 등급이다. 이 등급에 따라 게임에서 활용할 수 있는 재화를 획득한다.

플레이어에게 경험치와 레벨을 부여하여 스테이지가 끝날 때 마다 등급에 따라 경험치를 부여한다. 레벨은 1레벨부터 10레벨까지 존재하며 레벨이 상승할 때마다 요구되는 경험치의 양이 늘어난다.

게임 내의 수집시스템으로, 획득한 재화들로 게임 안의 상점에서 차의 스킨을 구입하거나 새로운 종류의 차를 구매할 수 있다. 이때 플레이어가 일정 레벨 달성을 하기 전에는 얻을 수 없는 수집품들이 존재한다. 또한 스테이지에 히든 퀘스트를 구현하여 히든 퀘스트를 완료하였을 때만 얻을 수 있는 수집품을 구현한다.

1인칭 시점을 기획할 때 핸들 위에 플레이어의 손을 배치함으로써 몰입감을 주고자 하였다. 따라서 핸들의 각도에 따른 Hand IK를 구현하였고, 거리에 따른 충돌 사운드와 라디오 기능, 헤드와 백라이트, 후방 카메라 화면 등 전반적으로 자동차에 들어가는 기능들을 구현하였다.

Fig. 10. 
Hand IK

또한 본 프로젝트에서 사용된 Racing Wheel은 TX Racing Wheel leather edition으로 Unreal Engine에서 기본 제공되는 Raw Input 플러그인을 통해 연동을 진행하였다. 실제와 최대한 비슷한 감도를 재현하기 위해 환경변수와 파라미터 등을 수정하였다.

Fig. 11. 
Connect with racing wheel

Fig. 12. 
First person view in the vehicle

Fig. 13. 
Changes in environment with difficulty

Fig. 14. 
AI car

Fig. 15. 
AI child

기획 때와 같이 난이도를 단계적으로 높이기 위해 다양한 요소를 구현하였다. 우선 자동차에 탔을 때의 시점을 1인칭과 3인칭으로 구별하여 1인칭과 3인칭을 모두 활용할 수 있는 쉬운 모드와 1인칭만 활용 가능한 어려운 모드를 구현하였다. 또한 각 모드에는 스테이지가 8단계씩 존재한다.

또 화창함, 안개, 야간 맵을 구현해 실제처럼 다양한 날씨 상황에서 연습해 볼 수 있도록 하였다.

AI는 크게 차량과 사람으로 구현을 하였는데 차량 AI의 행동은 크게 세 가지로, 주차장과 같은 특정한 상황에서 주행을 하다가 무작위 구역에 주차를 하는 것, 플레이어를 인식하여 가까이 다가가면 차를 멈추는 것, 무작위 타이밍에 경적 소리를 울리는 것이다. 사람 AI는 타입에 따라 나누었는데 정해진 길을 걷기만하는 보행자 AI, 골목길 주차장에서 뛰어다니는 등 돌발행동을 하는 어린아이 AI 등을 구현하였다.

각 스테이지는 차량이 주차구역의 일정 부분이상으로 들어오게 되면 종료된다. 이때 스테이지를 완료할 때마다 목표한 주차구역과 실제 주차된 구역의 겹치는 부분의 비율을 계산하고, 주차에 걸린 시간과 충돌 횟수를 체크하여 재화를 부여하는 재화 시스템을 구현하였다. 재화의 단위는 골드이며, 골드는 등급에 따라 차등 부여된다. 등급은 시스템 내에서 1등급부터 5등급까지 존재한다. 1등급일 때 가장 많은 골드를 획득하며 5등급일 때 가장 적은 골드를 획득한다.

스테이지가 종료되면 유저 인터페이스를 통해 충돌 횟수와 걸린 시간 등을 플레이어에게 제시하여 플레이어가 이번 스테이지에서 얼마나 잘했는지를 직접적으로 확인할 수 있게 한다. 이때 시스템 내에서 계산된 등급에 따른 재화 등은 상단의 UI에서 확인할 수 있게 된다.

Fig. 16. 
Parking lot and obstacle

Fig. 17. 
Level clear UI

Fig. 18. 
Collection system

Fig. 19. 
Extra UI

스테이지를 클리어하고 나서는 얻은 재화로 플레이할 수 없었던 차량을 해금할 수 있게 하였다. 차량의 종류는 총 세 가지로, 본래 더 많은 종류의 차와 차의 색까지 변경할 수 있게 기획하였으나 본 프로젝트에서는 세 종류로 구현하였으며 추후 수정을 통해 확장할 예정이다.