KR102492985B1 - A digital theme park implementation system that provides a digital twin-based metaverse - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 트윈 기반의 메타버스를 제공하는 디지털 테마파크 구현 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 메타버스를 포함하는 다양한 디지털 콘텐츠를 제공하기 위한 디지털 테마파크 구현 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a digital theme park implementation system that provides a digital twin-based metaverse, and more particularly, to a digital theme park implementation technology for providing various digital contents including a metaverse.
최근 메타버스와 관련된 기술에 대한 관심 및 수요가 높아지고 있으며, 이에 따라, 메타버스를 실생활의 다양한 분야에 적용하기 위한 개발이 적극적으로 이루어지고 있다. 대표적으로, 게임 산업계에서는 서로 원격지에 위치한 유저들이 메타버스 공간을 이용한 협동 게임을 즐길 수 있도록 하는 신규 콘텐츠 보급을 목표로 하고 있다.Recently, interest and demand for technologies related to the metaverse are increasing, and accordingly, development to apply the metaverse to various fields in real life is being actively conducted. Representatively, the game industry aims to disseminate new content that allows users located in remote locations to enjoy cooperative games using the metaverse space.
한편, 메타버스 환경이 그 어떠한 목적으로 생성되었더라도 가상 공간에서의 활동이 현실과 완벽히 동기화되는 메타버스 환경은 구현하는데 오랜 시간이 소요될 수 있으며, 구현에 성공한다고 하더라도 실체가 있는 현실에는 다양한 제약이 존재하여 장기간 유지하기 어려운 문제가 있으므로, 완성도 높게 구현되었으면서도 누구나 언제든지 참여할 수 있는 메타버스 환경의 필요성이 대두되고 있다.On the other hand, even if the metaverse environment is created for any purpose, it may take a long time to implement a metaverse environment in which activities in the virtual space are perfectly synchronized with reality, and even if the implementation is successful, there are various limitations in the reality where there is substance. Therefore, there is a problem that is difficult to maintain for a long time, so the need for a metaverse environment in which anyone can participate at any time while being implemented with a high degree of completion is emerging.
이에 본 발명의 발명자는 그런 문제점을 해결하기 위해서 오랫동안 연구하고 시행착오를 거치며 개발한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the inventor of the present invention has completed the present invention after long research and development through trial and error in order to solve such problems.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 메타버스 공간을 포함하는 다양한 디지털 콘텐츠를 제공하며, 체험을 원하는 경우 시간 및 공간 제약 없이 누구나 지속적으로 참여할 수 있는 디지털 테마파크를 구현하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems described above, the present invention provides various digital contents including a metaverse space, and aims to implement a digital theme park in which anyone can continuously participate without time and space limitations if they want to experience. .
또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 가상 공간 상에 가상 투사면을 생성하고, 가상 투사면을 바라보되 관람객의 관람 위치와 대응되는 위치에 생성되는 관람 시점을 이용하여 렌더링을 수행하는, 초실감 콘텐츠를 제공하기 위해 특정 위치의 관람객 시점에 최적화된 렌더링을 수행하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in order to solve the above problems, the present invention creates a virtual projection surface in a virtual space, looks at the virtual projection surface, and renders using a viewing point created at a position corresponding to the viewer's viewing position. An object of the present invention is to provide a device that performs rendering optimized for a spectator's point of view in a specific location in order to provide ultra-realistic content.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 국면은, 메타버스를 포함하는 복수의 디지털 콘텐츠를 관람객에게 제공하는 디지털 테마파크를 구현하기 위한 것으로서,One aspect of the present invention for solving the above problems is to implement a digital theme park that provides a plurality of digital contents including a metaverse to visitors,
현장 관람객 및 온라인 관람객을 연동하는 메타버스 공간을 제공하기 위한 메타버스 제공부; 및A metaverse provision unit for providing a metaverse space that links on-site and online visitors; and
관람객과 상호작용하는 미디어파사드(media facade)를 제공하는 미디어파사드 제공부;를 포함하고,A media facade providing unit that provides a media facade that interacts with the audience;
상기 메타버스 제공부는,The metaverse providing unit,
현장 관람객에게 온라인 관람객의 자취가 노출되는 디지털 콘텐츠를 제공하고, 현장 관람객이 이용 가능한 메타버스 체험 기기를 통해 온라인 관람객과 연동되는 메타버스 공간을 제공할 수 있다.It is possible to provide on-site visitors with digital content that exposes the traces of online visitors, and provide a metaverse space that is linked to online visitors through metaverse experience devices available to on-site visitors.
바람직한 실시예에서, 상기 메타버스 제공부는,In a preferred embodiment, the metaverse providing unit,
메타버스에 참여한 온라인 관람객의 동선을 실시간으로 확인할 수 있는 자취 객체를 메타버스 공간이 구현되는 현실 공간에 제공할 수 있다.A trace object that can check the movement of online visitors participating in the metaverse in real time can be provided in the real space where the metaverse space is implemented.
바람직한 실시예에서, 상기 메타버스 제공부는,In a preferred embodiment, the metaverse providing unit,
디지털 테마파크의 현실 공간 및 디지털 테마파크 외부에서 접속 가능한 가상 공간을 같은 비율로 구현하기 위한 좌표 맵핑이 수행된 메타버스 공간을 제공함으로써, 가상 공간을 통해 접속한 온라인 관람객이 실물과 동일한 크기 및 형태로 구현된 가상 객체를 체험 가능하게 한다.By providing a metaverse space where coordinate mapping has been performed to realize the real space of the digital theme park and the virtual space accessible from outside the digital theme park at the same ratio, online visitors accessed through the virtual space are realized in the same size and shape as the real thing. virtual object to be experienced.
바람직한 실시예에서, 상기 미디어파사드 제공부는,In a preferred embodiment, the media facade providing unit,
상기 현장 관람객이 제공되는 미디어파사드에 접근하거나 또는 미디어파사드 상에 위치하는 경우, 상기 현장 관람객의 위치 정보에 기초하여 미디어파사드를 구성하는 영상을 실시간으로 변화시킬 수 있다.When the on-site visitor approaches the provided media facade or is positioned on the media facade, images constituting the media facade may be changed in real time based on location information of the on-site visitor.
바람직한 실시예에서, 상기 메타버스 제공부 및 미디어파사드 제공부는,In a preferred embodiment, the metaverse providing unit and the media facade providing unit,
영상 투사를 통해 상기 디지털 테마파크의 전시 공간에 디지털 콘텐츠를 제공하며,Providing digital content to the exhibition space of the digital theme park through image projection,
상기 디지털 콘텐츠를 상기 전시 공간에 위치한 현장 관람객의 시점에 기초하는 초실감 콘텐츠로 구현시키는 렌더링 수행 장치로부터 투사 영상을 제공받을 수 있다.A projected image may be provided from a rendering device that implements the digital content as ultra-realistic content based on the viewpoint of an on-site visitor located in the exhibition space.
바람직한 실시예에서, 상기 렌더링 수행 장치는,In a preferred embodiment, the rendering execution device,
별도로 구현되는 가상 공간을 통해 영상 렌더링을 수행하는 것으로서,As performing image rendering through a separately implemented virtual space,
가상 공간에 3차원으로 구현되는 전시 객체를 생성하는 전시 객체 생성부;an exhibition object creation unit that creates a three-dimensional exhibition object in a virtual space;
가상 공간 상의 특정 위치에서 전시 객체를 촬영하기 위한 촬영 객체를 생성하는 촬영 객체 생성부;a photographing object creation unit generating a photographing object for photographing an exhibition object at a specific location in a virtual space;
가상 공간에서 촬영 객체가 촬영하는 장면이 출력되는 가상 투사면을 생성하는 가상 투사면 생성부;a virtual projection surface generating unit generating a virtual projection surface on which a scene captured by a photographing object is output in a virtual space;
가상 공간 상에 가상 투사면을 바라보는 관람 시점을 생성하는 관람 시점 생성부;a viewing viewpoint generating unit generating a viewing viewpoint looking at a virtual projection surface in a virtual space;
상기 설정된 관람 시점에 기초하여 전시 객체를 리모델링하는 렌더링부;a rendering unit that remodels an exhibition object based on the set viewing viewpoint;
상기 전시 공간에 위치하는 관람객의 위치 정보를 수신하는 위치 정보 수신부; 및a location information receiving unit receiving location information of visitors located in the exhibition space; and
상기 촬영 객체가 촬영하는 장면을 실시간으로 전시 공간의 영상 투사 장치에 전송하는 투사 영상 전송부를 포함하고,A projection image transmission unit for transmitting a scene captured by the shooting object to an image projection device in an exhibition space in real time;
상기 렌더링부는,The rendering unit,
상기 촬영 객체로부터 관람객에게 제공되어야 하는 기준 투사 영상을 전달받으며, 상기 생성된 관람 시점에서 가상 투사면을 바라보았을 때 상기 기준 투사 영상에 나타나는 전시 객체와 동질감을 갖는 전시 객체가 출력되도록 전시 객체를 리모델링할 수 있다.A reference projection image to be provided to the viewer is received from the photographing object, and the exhibition object is remodeled so that an exhibition object having a sense of identity with the exhibition object appearing in the reference projection image is output when looking at the virtual projection surface at the viewing point of view. can do.
본 발명은 메타버스 공간을 포함하는 다양한 디지털 콘텐츠를 제공하며, 체험을 원하는 경우 시간 및 공간 제약 없이 누구나 지속적으로 참여할 수 있는 디지털 테마파크를 구현할 수 있다.The present invention provides various digital contents including the metaverse space, and if you want to experience it, you can implement a digital theme park in which anyone can continuously participate without time and space restrictions.
본 발명은 투사 영상으로 구현한 디지털 콘텐츠를 이용하여 디지털 테마파크를 조성할 수 있으므로, 대형 또는 다수의 디스플레이 장치가 필요하지 않으며, 저비용으로 디지털 테마파크를 조성할 수 있는 효과가 있다.Since the present invention can create a digital theme park using digital contents implemented as projection images, it does not require a large or multiple display devices, and has an effect of creating a digital theme park at low cost.
본 발명은 관람객 시점에 따라 왜곡되지 않는 투사 영상을 이용하여 초실감 콘텐츠를 완성도 높게 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.The present invention has an effect of enabling ultra-realistic content to be implemented with a high level of perfection by using a projection image that is not distorted according to the viewer's point of view.
본 발명은 관람객 시점에 기초하여 전시 객체에 대한 렌더링을 실시간으로 수행할 수 있는 효과가 있다.The present invention has an effect of performing rendering of an exhibition object in real time based on a viewer's point of view.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 디지털 트윈 기반의 메타버스를 제공하는 디지털 테마파크 구현 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따라 구현되는 디지털 테마파크에서 제공되는 디지털 콘텐츠를 설명하기 위한 참조도이다.
도 6은 종래의 원근투영기법을 이용한 렌더링을 통해 제공되는 초실감 콘텐츠를 설명하기 위한 참조도이다.
도 7은 본 발명에 따른 렌더링 수행 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 렌더링 수행 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 촬영 객체에 의해 촬영되는 장면을 나타내는 참조도이다.
도 12는 본 발명에 따른 가상 투사면의 생성 예시를 설명하기 위한 참조도이다.1 and 2 are block diagrams showing the configuration of a digital theme park implementation system that provides a digital twin-based metaverse according to the present invention.
3 to 5 are reference diagrams for explaining digital contents provided in a digital theme park implemented according to the present invention.
6 is a reference diagram for explaining ultra-realistic content provided through rendering using a conventional perspective projection technique.
7 is a configuration diagram for explaining a rendering system according to the present invention.
8 and 9 are block diagrams showing the configuration of a rendering apparatus according to the present invention.
10 and 11 are reference views illustrating scenes captured by a capturing object according to the present invention.
12 is a reference diagram for explaining an example of generating a virtual projection surface according to the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, a detailed description thereof will be omitted if it is determined that a related known function may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention as it is obvious to those skilled in the art.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 디지털 트윈 기반의 메타버스를 제공하는 디지털 테마파크 구현 시스템(200)(이하, 구현 시스템이라 칭함)의 구성을 나타내는 블록도이다.1 and 2 are block diagrams showing the configuration of a digital theme park implementation system 200 (hereinafter referred to as an implementation system) that provides a digital twin-based metaverse according to the present invention.
먼저, 도 1을 참조하면, 구현 시스템(200)은 메타버스 제공부(210) 및 미디어파사드 제공부(220)를 포함하여 구성된다. 메타버스 제공부(210) 및 미디어파사드 제공부(220)는 디지털 테마파크에서 관람객들에게 제공되는 다양한 디지털 콘텐츠들을 생성하는 주체라고 할 수 있다.First, referring to FIG. 1 , the
또한, 도 2를 참조하면, 구현 시스템(200)은 렌더링 수행 장치(100)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 렌더링 수행 장치(100)는 메타버스 제공부(210) 및 미디어파사드 제공부(220)에 렌더링이 수행된 투사 영상을 제공함으로써, 메타버스 제공부(210) 및 미디어파사드 제공부(220)가 영상 투사 장치를 통해 각자의 디지털 콘텐츠를 생성할 수 있도록 한다.Also, referring to FIG. 2 , the
즉, 메타버스 제공부(210) 및 미디어파사드 제공부(220)는 영상 투사를 통해 상기 디지털 테마파크의 전시 공간에 디지털 콘텐츠를 제공할 수 있으며, 구체적으로는, 렌더링 수행 장치(100)로부터 디지털 콘텐츠를 전시 공간에 위치한 현장 관람객의 시점에 기초하는 초실감 콘텐츠로 구현시키기 위한 투사 영상을 제공받아 디지털 콘텐츠를 생성함으로써, 최종적으로는 초실감 콘텐츠의 특성을 갖는 디지텔 콘텐츠를 현장 관람객에게 제공할 수 있게 된다. That is, the
메타버스 제공부(210)는 현장 관람객 및 온라인 관람객을 연동하는 메타버스 공간을 제공할 수 있다. 구체적으로, 메타버스 제공부(210)는 현장 관람객에게 온라인 관람객의 자취가 노출되는 디지털 콘텐츠를 제공하고, 현장 관람객이 이용 가능한 메타버스 체험 기기를 통해 온라인 관람객과 연동되는 메타버스 공간을 제공한다. The
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 메타버스 제공부(210)는 메타버스에 참여한 온라인 관람객의 동선을 실시간으로 확인할 수 있는 자취 객체를 메타버스 공간이 구현되는 현실 공간에 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 디지털 콘텐츠의 일부를 설명하기 위한 참조도이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the
도 3을 참조하면, 메타버스 제공부(210)에 의해 현실 공간에 제공되는 자취 객체를 확인할 수 있다. 또한, 온라인으로 메타버스에 접속한 온라인 관람객들은 디지털 테마파크의 전시 공간에 제공되는 메타버스 공간에 방문할 수 있으며, 상기 메타버스 공간 내에서 이동이 가능하다. 메타버스 공간 내에서 이동하는 온라인 관람객의 자취 객체는 상술한 영상 투사 장치를 통해 생성되어 현장 관람객에게 직접 노출될 수 있으며, 메타버스 공간을 현실에서 방문한 현장 관람객은 스마트폰 또는 디지털 테마파크에서 제공하는 AR 기기 등을 통해 메타버스 공간을 방문한 온라인 관람객의 아바타를 직접 확인할 수 있다. 또한, 메타버스 공간의 일부에는 현장 관람객 및 온라인 관람객이 서로 소통할 수 있는 공간이 마련될 수 있다. 구체적으로, 메타버스 제공부(210)는 홀로그램 생성 장치를 포함할 수 있으며, 상기 홀로그램 생성 장치를 통해 현장 관람객에게 온라인 관람객을 구현하여 대면하도록 할 수 있다. 반대로, 온라인 관람객은 가상 공간을 통해 메타버스 공간 내의 현장 관람객을 대면할 수 있게 된다.Referring to FIG. 3 , trace objects provided to the real space by the
또한, 메타버스 제공부(210)는 디지털 테마파크의 현실 공간 및 디지털 테마파크 외부에서 접속 가능한 가상 공간을 같은 비율로 구현하기 위한 좌표 맵핑이 수행된 메타버스 공간을 제공함으로써, 가상 공간을 통해 접속한 온라인 관람객이 실물과 동일한 크기 및 형태로 구현된 가상 객체를 체험 가능하게 할 수 있다. 이와 관련하여, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 디지털 콘텐츠의 일부인 메타버스 게임에 대해서 설명하기 위한 참조도이다.In addition, the
도 4는 대전엑스포과학공원을 디지털 테마파크로 구현하여 메타버스 게임을 진행하는 경우를 예로 든 것이다. 메타버스 공간의 일부에는 도 4와 같이 메타버스 게임을 진행할 수 있는 게임 공간이 마련될 수 있다. 상기 게임 공간에 위치한 현장 관람객은 AR 기기를 통해서, 게임에 참여하는 온라인 관람객은 실제 게임 공간과 동일한 비율로 구현된 가상 공간을 통해서 환경이 동기화된 메타버스 게임을 진행할 수 있다.Figure 4 is an example of the case of implementing a metabus game by implementing Daejeon Expo Science Park as a digital theme park. A part of the metaverse space may be provided with a game space in which a metaverse game can be played as shown in FIG. 4 . The on-site spectators located in the game space can play the metaverse game in which the environment is synchronized through AR devices, and the online spectators participating in the game can play the virtual space implemented in the same ratio as the actual game space.
여기에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 메타버스 제공부(210) 및 미디어파사드 제공부(220)는 현실 시간에 기초하여 현장 관람객에게 상이한 디지털 콘텐츠를 제공할 수 있다. 구체적으로, 디지털 테마파크 또는 메타버스 공간이 암전되기 전까지는 AR 기기를 통해 메타버스 게임을 포함하는 디지털 콘텐츠를 제공할 수 있다. 또한, 디지털 테마파크 또는 메타버스 공간이 암전되는 경우에는 영상 투사 장치를 이용하여 디지털 콘텐츠를 제공함으로써, 현장 관람객이 디지털 테마파크의 구조물 등에 투사되는 투사 영상을 바라보며 메타버스 게임을 포함하는 디지털 콘텐츠를 즐기도록 할 수 있다.Here, according to a preferred embodiment of the present invention, the
미디어파사드 제공부(220)는 관람객과 상호작용하는 미디어파사드(media facade)를 제공할 수 있다. 여기에서, 미디어파사드는 건물 외벽과 같은 노출이 용이한 공간에 전체적으로 LED를 부착하여 대형 스크린처럼 만들거나, 영상을 투사하여 다양한 이미지를 제공하는 일종의 디지털 콘텐츠를 의미한다.The media
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 미디어파사드 제공부(220)는 상기 현장 관람객이 제공되는 미디어파사드에 접근하거나 또는 미디어파사드 상에 위치하는 경우, 상기 현장 관람객의 위치 정보에 기초하여 미디어파사드를 구성하는 영상을 실시간으로 변화시킬 수 있다. 이와 관련하여, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 디지털 콘텐츠의 일부인 미디어파사드에 대해서 설명하기 위한 참조도이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the media
도 5는 디지털 테마파크의 광장에 구현되어 현장 관람객에게 제공되고 있는 미디어파사드를 나타내고 있다. 여기에서, 미디어파사드 자체는 현실에 구현되는 것이지만, 가상 공간을 통해 디지털 테마파크에 방문한 온라인 관람객 또한 가상 공간 상에 현실의 미디어파사드와 동일하게 구현된 디지털 콘텐츠를 제공받을 수 있다. 또한, 관람객에게 제공되는 미디어파사드는 후술되는 렌더링 수행 장치(100)를 통해 초실감 콘텐츠의 특성을 나타내는 디지털 콘텐츠로서 제공될 수 있다.5 shows a media façade implemented in the plaza of the digital theme park and provided to on-site visitors. Here, the media facade itself is implemented in reality, but online visitors to the digital theme park through the virtual space can also be provided with digital contents implemented identically to the media facade in reality in the virtual space. In addition, the media facade provided to the viewer may be provided as digital content representing the characteristics of ultra-realistic content through the
아래에서는, 메타버스 제공부(210) 및 미디어파사드 제공부(220)에 렌더링이 수행된 투사 영상을 제공하기 위한 렌더링 수행 장치(100)에 대해서 설명하기로 한다.Below, the
도 6은 종래의 원근투영기법을 이용한 렌더링을 통해 제공되는 초실감 콘텐츠를 설명하기 위한 참조도이다.6 is a reference diagram for explaining ultra-realistic content provided through rendering using a conventional perspective projection technique.
도 6을 참조하면, 종래의 원근투영기법을 이용한 렌더링을 수행하는 경우, 특정 시점에서 렌더링이 최적화되어 실감형 콘텐츠인 투사 영상을 바라보았을 때 객체의 원근감 및 형태가 왜곡되지 않고 정상적으로 보여지는 특징이 있다. 이러한 방법은 도 6의 (A)와 같이 전시 공간에 설치된 실제 구조물 사이에 영상을 투사하여 실감형 콘텐츠를 구성하는 경우 적절하게 이용될 수 있다. 상술한 실제 구조물 사이에 위치한 관람객은 투사 영상이 왜곡되어 보이지 않는 범위 내의 위치에서 실감형 콘텐츠를 관람하게 되므로, 도 6의 (B)와 같이 위화감 없는 정상적인 실감형 콘텐츠를 관람할 수 있다. 하지만, 관람객에게 더 넓은 공간이 허용되는 전시 공간 등에서 이러한 방법을 적용하여 실감형 콘텐츠를 구성하는 경우에는 관람객이 바라보는 시점에 따라 투사 영상이 왜곡되어 보이게 되므로, 실감형 콘텐츠가 의도된 대로 제공되지 못한다는 문제점이 있다.Referring to FIG. 6, when rendering is performed using a conventional perspective projection technique, rendering is optimized at a specific point in time, and when viewing a projected image, which is immersive content, the perspective and shape of an object are normally displayed without being distorted. there is. This method can be appropriately used when constructing realistic content by projecting an image between real structures installed in an exhibition space, as shown in FIG. 6(A). Since the viewer located between the above-mentioned actual structures watches the realistic content from a position within the range where the projected image is distorted and cannot be seen, it is possible to view the normal realistic content without discomfort as shown in FIG. 6(B). However, when realistic content is configured by applying this method in an exhibition space where a wider space is allowed for visitors, the projected image is distorted depending on the viewer's point of view, so the realistic content is not provided as intended. There is a problem with not being able to.
도 7은 본 발명에 따른 렌더링 수행 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.7 is a configuration diagram for explaining a rendering system according to the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 렌더링 수행 시스템은 단말(10), 영상 투사 장치(20) 및 초실감 콘텐츠를 제공하기 위해 특정 위치의 관람객 시점에 최적화된 렌더링을 수행하는 장치(100)(이하, 렌더링 수행 장치라 칭함)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 7 , the rendering system according to the present invention includes a terminal 10, an image projection device 20, and a
단말(10)은 관람객의 위치 정보를 렌더링 수행 장치(100)에 전송하기 위한 장치로서, 예를 들면, 관람객이 휴대하는 스마트폰, 위치 정보를 송신하는 기능을 수행하는 태그(tag) 및 이들과 동등한 기능을 수행하는 다른 장치를 포함할 수 있다. 일반적으로 각 관람객은 하나의 단말(10)을 소지하게 되며, 전시 공간에 위치한 관람객이 복수인 경우에는 복수의 관람객 위치 정보가 렌더링 수행 장치(100)에 전송될 수 있다.The terminal 10 is a device for transmitting the viewer's location information to the
본 발명에 따른 렌더링 수행 장치(100)는 단말(10)로부터 전송받은 관람객 위치 정보에 기초하여 가상 공간에 3차원으로 구현된 전시 객체를 2차원 평면으로 나타내는 렌더링 작업을 수행하며, 렌더링 작업의 결과물인 투사 영상을 전시 공간에 설치된 영상 투사 장치(20)로 제공할 수 있다. 여기에서, 관람객에게 제공되는 초실감 콘텐츠가 여러 개의 투사 영상으로 구성되는 것일 경우, 복수의 영상 투사 장치(20-1, 20-2, 20-3 …)의 설치가 요구될 수 있으며, 렌더링 수행 장치(100) 또한 각각의 영상 투사 장치(20)에 적합한 렌더링을 수행하여 서로 다른 투사 영상을 제공할 수 있다.The
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 렌더링 수행 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다.8 and 9 are block diagrams showing the configuration of the
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 렌더링 수행 장치(100)는 전시 객체 생성부(110), 촬영 객체 생성부(120), 가상 투사면 생성부(130), 관람 시점 생성부(140) 및 렌더링부(150)를 포함하여 구성된다. 또한, 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌더링 수행 장치(100)는 위치 정보 수신부(160) 및 투사 영상 전송부(170)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the
전시 객체 생성부(110)는 가상 공간에 3차원으로 구현되는 전시 객체를 생성할 수 있다. 여기에서, 상기 전시 객체는 사용자 단말로부터 렌더링 수행 장치(100)로 직접 입력되는 전시 객체 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 또한, 상기 전시 객체는 초실감 콘텐츠를 구현하기 위해 전시 공간에 투사되는 투사 영상을 구성하는 가상 객체로서, 특정한 사물만을 의미하는 것은 아니며, 가상 공간 상에 모델링되는 모든 가상 객체를 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 (B)는 실제 투사된 투사 영상을 도시한 것이며, 암석 구조물, 구현된 날씨 및 지면 등으로 구성된 전시 객체를 포함하고 있다.The exhibition object creation unit 110 may create a 3D exhibition object in a virtual space. Here, the exhibition object may be created based on exhibition object data directly input from the user terminal to the
촬영 객체 생성부(120)는 가상 공간 상의 특정 위치에서 전시 객체를 촬영하기 위한 촬영 객체를 생성할 수 있다. 상기 촬영 객체는 전시 공간에 투사할 투사 영상 자체를 촬영하기 위한 목적으로 생성되는 것으로, 사용자 입력에 기초하여 변경되는 촬영 객체의 위치에 따라서 어떠한 투사 영상을 전시 공간에 투사할 것인지 결정할 수 있게 된다. 이와 관련하여 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 촬영 객체(121)에 의해 촬영되는 장면을 나타내는 참조도이다. 도 10 및 도 11을 참조하여 설명하면, (A)는 촬영 객체(121)가 가상 공간에 구현된 전시 객체(111-1, 111-2, 111-3)를 촬영하는 모습을 3인칭 시점으로 나타낸 것이며, (B)는 촬영 객체(121) 시점에서 촬영되는 장면(즉, 전시 공간에 제공되는 투사 영상)을 나타낸 것이다. 도 10 및 도 11을 비교해보면, 촬영 객체(121)의 촬영 위치가 변화함에 따라 촬영되는 전시 객체(111-1, 111-2, 111-3)의 위치 및 형태 또한 변화하게 된다.The capturing object creation unit 120 may create a capturing object for capturing an exhibition object at a specific location in the virtual space. The photographing object is created for the purpose of photographing the projected image itself to be projected onto the exhibition space, and it is possible to determine which projected image to project into the exhibition space according to the position of the photographed object that is changed based on a user input. In this regard, FIGS. 10 and 11 are reference views illustrating a scene captured by the capturing
가상 투사면 생성부(130)는 가상 공간에서 촬영 객체가 촬영하는 장면이 출력되는 가상 투사면을 생성할 수 있다. 상기 가상 투사면은 전시 공간에 위치한 관람객의 위치에 따라 왜곡되어 보일 수 있는 투사 영상의 왜곡 상태를 확인하고, 확인된 결과에 따라 전시 객체를 리모델링하여 왜곡을 보정하기 위한 것이다.The virtual projection
일 실시예에서, 상기 가상 투사면은 전시 공간과 대응되도록 좌표계가 구성된 별도의 가상 공간에 생성될 수 있다. 구체적으로, 상술한 전시 객체 및 촬영 객체가 구현되는 가상 공간을 제1 가상 공간이라고 정의하고, 가상 투사면이 구현되는 가상 공간을 제2 가상 공간이라고 정의할 수 있다. 이와 관련하여, 도 7은 본 발명에 따른 가상 투사면(131)의 생성 예시를 설명하기 위한 참조도이다.In one embodiment, the virtual projection surface may be created in a separate virtual space in which a coordinate system is configured to correspond to the exhibition space. Specifically, a virtual space in which the above-described exhibition object and photographing object are implemented may be defined as a first virtual space, and a virtual space in which a virtual projection surface is implemented may be defined as a second virtual space. In this regard, FIG. 7 is a reference diagram for explaining an example of generating a
도 12를 참조하면, 도 12의 (B)는 가상 투사면(131)이 생성되는 제2 가상 공간이며, 상기 제2 가상 공간에는 가상 투사면(131)에 출력되는 장면(투사 영상)이 실제 전시 공간에 투사되었을 경우의 상황을 시뮬레이션할 수 있는 전시 보조 객체(도 12의 (B))가 구현될 수 있다. 상술한 도 1의 예시와 같이 영상 투사 방식을 이용한 실감형 콘텐츠는 전시 공간에 마련되는 실제 구조물과 같이 구성될 수 있으며, 상기 전시 보조 객체는 제2 가상 공간에서 상기 실제 구조물과 같은 역할을 함으로써, 사용자가 관람객에게 제공할 초실감 컨텐츠를 전시하기에 앞서 시뮬레이션할 수 있도록 한다(도 12의 (A) 참조). 제2 가상 공간은 상술한 바와 같이 실제 전시 공간과 대응되도록 좌표계가 구성되므로, 전시 보조 객체 및 가상 투사면(131)을 실제 크기와 동일한 비율로 구현하여 시뮬레이션 할 수 있는 장점이 있다.Referring to FIG. 12, (B) of FIG. 12 is a second virtual space in which a
일 실시예에서, 가상 투사면 생성부(130)는 생성하는 가상 투사면에 대한 질감을 구현하여 적용할 수 있다. 구체적으로, 투사 영상이 투사되는 전시 공간의 영상 투사면은 초실감 콘텐츠를 구현하기 위해 특정한 질감을 나타낼 수 있으며, 이러한 질감 또한 가상 공간 상에서 적용하여 투사 영상을 시뮬레이션 할 수 있도록 한다. 예를 들어, 가상 투사면의 질감을 거친 질감으로 구현하여 적용한 상태에서, 촬영 객체가 모래 또는 자갈로 구성된 지면을 포함하는 전시 객체를 촬영하게 되면, 더 실감있는 투사 영상을 제공할 수 있다.In one embodiment, the virtual projection
관람 시점 생성부(140)는 가상 공간 상에 가상 투사면을 바라보는 관람 시점을 생성할 수 있다. 상기 관람 시점은 가상 공간의 특정 위치에서 가상 투사면을 바라보았을 경우 전시되어야 하는 투사 영상 대비 어떠한 왜곡이 발생하는지 확인하기 위한 것이다. 상술한 실시예에 따르면, 가상 투사면이 제2 가상 공간에 생성됨에 따라, 관람 시점 또한 제2 가상 공간에 생성된다. 또한, 관람 시점은 실제 전시 공간과 대응되도록 좌표계가 구성되는 제2 가상 공간 상에 생성되므로, 실제 전시 공간에 있는 관람객의 위치에서 초실감 콘텐츠를 구성하는 투사 영상을 바라보았을 때의 왜곡을 확인할 수 있도록 한다. 상기 과정을 통해 확인된 왜곡은 렌더링부(150)를 통해 보정되며, 이에 대한 구체적인 부분은 후술하기로 한다.The viewing viewpoint generating unit 140 may create a viewing viewpoint looking at a virtual projection surface in a virtual space. The viewing point is to check what kind of distortion occurs compared to the projected image to be displayed when looking at the virtual projection surface from a specific position in the virtual space. According to the above-described embodiment, as the virtual projection surface is created in the second virtual space, the viewing viewpoint is also created in the second virtual space. In addition, since the viewpoint of viewing is created on the second virtual space in which the coordinate system is configured to correspond to the actual exhibition space, distortion when viewing the projected image constituting the ultra-realistic content from the viewer's position in the actual exhibition space can be confirmed. let it be The distortion confirmed through the above process is corrected through the
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 관람 시점 생성부(140)는 전시 공간에 위치하는 관람객의 위치와 대응되는 가상 공간 좌표(제2 가상 공간 좌표)에 관람 시점을 생성하고, 가상 공간(제2 가상 공간) 상에 생성된 관람 시점을 상기 전시 공간에 위치하는 관람객의 위치 정보에 기초하여 실시간으로 이동시킨다. 이에 따라, 관람객이 전시 공간 내에서 이동하여도 이동 위치에 기초하여 실시간으로 보정된 투사 영상을 전시 공간에 제공할 수 있게 된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the viewing viewpoint generation unit 140 creates a viewing viewpoint at virtual space coordinates (second virtual space coordinates) corresponding to the position of the visitor located in the exhibition space, and creates a viewing viewpoint in the virtual space (second virtual space coordinates). The viewing point created in the virtual space) is moved in real time based on the location information of the viewer located in the exhibition space. Accordingly, even if the viewer moves within the exhibition space, a projection image corrected in real time based on the movement position can be provided to the exhibition space.
또한, 관람 시점 생성부(140)는 전시 공간에 복수의 관람객이 위치하는 경우, 군집된 관람객에 대해서 산출된 평균 위치 정보에 기초하는 관람 시점을 생성할 수 있다. 구체적으로, 동일한 전시 공간에 여러 관람객이 각각의 위치에서 투사 영상을 관람하게 되는 경우, 관람객 각각에 맞춰 완벽하게 보정된 투사 영상을 제공하기는 어렵게 된다. 따라서, 군집된 관람객에 대한 평균 위치를 산출하여 관람 시점을 생성하는 방법을 적용할 수 있다.In addition, when a plurality of visitors are located in the exhibition space, the viewing viewpoint generation unit 140 may generate a viewing viewpoint based on average location information calculated for the crowd of visitors. Specifically, in the case where several visitors watch a projection image at their respective locations in the same exhibition space, it is difficult to provide a perfectly calibrated projection image for each viewer. Therefore, a method of generating a viewing point by calculating an average position for the clustered spectators can be applied.
렌더링부(150)는 상기 설정된 관람 시점에 기초하여 전시 객체를 리모델링할 수 있다. 여기에서, 렌더링부(150)는 상기 촬영 객체로부터 관람객에게 제공되어야 하는 기준 투사 영상을 전달받으며, 상기 생성된 관람 시점에서 가상 투사면을 바라보았을 때 상기 기준 투사 영상에 나타나는 전시 객체와 동질감을 갖는 전시 객체가 출력되도록 전시 객체를 리모델링할 수 있다. 여기에서, 관람 시점의 위치에 따라 가상 투사면에서의 왜곡이 확인되는 전시 객체에 대한 리모델링은 상기 기준 투사 영상에 나타나는 전시 객체의 정보에 기초하여 수행된다. 상기 전시 객체 정보는 전시 객체의 명암, 색상, 위치 및 형태 정보를 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 렌더링부(150)는 비축상(off-axis) 투영법을 이용해 전시 객체에 대한 위치, 형태 및 색상 중 적어도 하나를 변화시키는 리모델링을 수행할 수 있으며, 이를 통해, 특히 투사 영상의 원근감을 보정하여 관람객의 투사 영상에 대한 이질감을 제거할 수 있다.In one embodiment, the
결과적으로, 렌더링부(150)에 의해 전시 객체 리모델링이 수행된 후, 촬영 객체가 촬영하는 장면 또는 가상 투사면에는 왜곡된 전시 객체가 나타나게 되며, 관람 시점에 따라 왜곡된 전시 객체를 포함하는 투사 영상이 전시 공간에 제공되어 초실감 콘텐츠를 구현할 수 있게 된다.As a result, after the exhibition object remodeling is performed by the
위치 정보 수신부(160)는 전시 공간에 위치하는 관람객의 위치 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신을 통해 단말(10)(도7 참조)로부터 직접 위치 정보를 수신할 수 있으며, 별도로 구비된 위치 정보 수집 장치로부터 관람객의 위치 정보를 수신할 수 있다.The location
투사 영상 전송부(170)는 상기 촬영 객체가 촬영하는 장면을 실시간으로 전시 공간의 영상 투사 장치(20)(도 7 참조)에 전송할 수 있다. 정리하면, 관람객의 위치 정보 수신 과정에서부터 관람 시점의 생성 및 이동, 렌더링 및 촬영 장면(투사 영상)을 영상 투사 장치(20)에 전송하기까지의 과정은 실시간으로 이루어짐으로써, 전시 공간에 초실감 콘텐츠가 구현될 수 있도록 한다. The projected
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
Claims (6)
현장 관람객 및 온라인 관람객을 연동하는 메타버스 공간을 제공하기 위한 메타버스 제공부; 및
현장 관람객과 상호작용하는 미디어파사드(media facade)를 제공하는 미디어파사드 제공부;를 포함하고,
상기 메타버스 제공부는,
현장 관람객에게 온라인 관람객의 자취가 노출되는 디지털 콘텐츠를 제공하고, 현장 관람객이 이용 가능한 메타버스 체험 기기를 통해 온라인 관람객과 연동되는 메타버스 공간을 제공하는 것을 특징으로 하고,
상기 메타버스 제공부 및 미디어파사드 제공부는,
영상 투사를 통해 상기 디지털 테마파크의 전시 공간에 디지털 콘텐츠를 제공하며,
상기 디지털 콘텐츠를 상기 전시 공간에 위치한 현장 관람객의 시점에 기초하는 초실감 콘텐츠로 구현시키는 렌더링 수행 장치로부터 투사 영상을 제공받고,
상기 렌더링 수행 장치는,
별도로 구현되는 가상 공간을 통해 영상 렌더링을 수행하는 것으로서,
가상 공간에 3차원으로 구현되는 전시 객체를 생성하는 전시 객체 생성부;
가상 공간 상의 특정 위치에서 전시 객체를 촬영하기 위한 촬영 객체를 생성하는 촬영 객체 생성부;
가상 공간에서 촬영 객체가 촬영하는 장면이 출력되는 가상 투사면을 생성하는 가상 투사면 생성부;
가상 공간 상에 가상 투사면을 바라보는 관람 시점을 생성하는 관람 시점 생성부;
상기 생성된 관람 시점에 기초하여 전시 객체를 리모델링하는 렌더링부;
상기 전시 공간에 위치하는 관람객의 위치 정보를 수신하는 위치 정보 수신부; 및
상기 촬영 객체가 촬영하는 장면을 실시간으로 전시 공간의 영상 투사 장치에 전송하는 투사 영상 전송부를 포함하고,
상기 렌더링부는,
상기 촬영 객체로부터 관람객에게 제공되어야 하는 기준 투사 영상을 전달받으며, 상기 생성된 관람 시점에서 가상 투사면을 바라보았을 때 상기 기준 투사 영상에 나타나는 전시 객체와 동질감을 갖는 전시 객체가 출력되도록 전시 객체를 리모델링하는 것인,
디지털 트윈 기반의 메타버스를 제공하는 디지털 테마파크 구현 시스템.It is intended to implement a digital theme park that provides a plurality of digital contents including the metaverse to visitors,
A metaverse provision unit for providing a metaverse space that links on-site and online visitors; and
Including; a media facade providing unit that provides a media facade that interacts with on-site visitors,
The metaverse providing unit,
It is characterized by providing on-site visitors with digital content that exposes the traces of online visitors and providing a metaverse space that is linked to online visitors through metaverse experience devices available to on-site visitors.
The metaverse providing unit and the media facade providing unit,
Providing digital content to the exhibition space of the digital theme park through image projection,
Receive a projected image from a rendering device that implements the digital content as ultra-realistic content based on the point of view of an on-site visitor located in the exhibition space;
The rendering execution device,
As performing image rendering through a separately implemented virtual space,
an exhibition object creation unit that creates a three-dimensional exhibition object in a virtual space;
a photographing object creation unit generating a photographing object for photographing an exhibition object at a specific location in a virtual space;
a virtual projection surface generating unit generating a virtual projection surface on which a scene captured by a photographing object is output in a virtual space;
a viewing viewpoint generating unit generating a viewing viewpoint looking at a virtual projection surface in a virtual space;
a rendering unit that remodels an exhibition object based on the generated viewing viewpoint;
a location information receiving unit for receiving location information of visitors located in the exhibition space; and
A projection image transmission unit for transmitting a scene captured by the shooting object to an image projection device in an exhibition space in real time;
The rendering unit,
A reference projection image to be provided to the viewer is received from the photographing object, and the exhibition object is remodeled so that an exhibition object having a sense of identity with the exhibition object appearing in the reference projection image is output when looking at the virtual projection surface at the viewing point of view. to do,
A digital theme park implementation system that provides a digital twin-based metaverse.
상기 메타버스 제공부는,
메타버스에 참여한 온라인 관람객의 동선을 실시간으로 확인할 수 있는 자취 객체를 메타버스 공간이 구현되는 현실 공간에 제공하는 것을 특징으로 하는,
디지털 트윈 기반의 메타버스를 제공하는 디지털 테마파크 구현 시스템.According to claim 1,
The metaverse providing unit,
It is characterized by providing a trace object that can check the movement of online visitors participating in the metaverse in real time to the real space where the metaverse space is implemented.
A digital theme park implementation system that provides a digital twin-based metaverse.
상기 메타버스 제공부는,
디지털 테마파크의 현실 공간 및 디지털 테마파크 외부에서 접속 가능한 가상 공간을 같은 비율로 구현하기 위한 좌표 맵핑이 수행된 메타버스 공간을 제공함으로써, 가상 공간을 통해 접속한 온라인 관람객이 실물과 동일한 크기 및 형태로 구현된 가상 객체를 체험 가능하게 하는 것을 특징으로 하는,
디지털 트윈 기반의 메타버스를 제공하는 디지털 테마파크 구현 시스템.According to claim 1,
The metaverse providing unit,
By providing a metaverse space where coordinate mapping has been performed to realize the real space of the digital theme park and the virtual space accessible from outside the digital theme park at the same ratio, online visitors accessed through the virtual space are realized in the same size and shape as the real thing. Characterized in enabling the experience of the virtual object that has been created,
A digital theme park implementation system that provides a digital twin-based metaverse.
상기 미디어파사드 제공부는,
상기 현장 관람객이 제공되는 미디어파사드에 접근하거나 또는 미디어파사드 상에 위치하는 경우, 상기 현장 관람객의 위치 정보에 기초하여 미디어파사드를 구성하는 영상을 실시간으로 변화시키는 것을 특징으로 하는,
디지털 트윈 기반의 메타버스를 제공하는 디지털 테마파크 구현 시스템.According to claim 1,
The media facade providing unit,
Characterized in that, when the on-site visitor approaches the provided media facade or is located on the media facade, the image constituting the media facade is changed in real time based on the location information of the on-site visitor.
A digital theme park implementation system that provides a digital twin-based metaverse.
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