이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 3차원 자차마크 표시 장치 및 그 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 이동체의 경로 안내를 위한 지도 이미지 상에 이동체의 현재 위치를 나타내는 자차마크(vehicle mark)를 표시하기 위한 것으로, 특히 상기 자차마크를 이동체의 주행 정보에 따라 실시간으로 3차원 모델링 처리하여 표시하는 자차마크 표시 기법을 제안한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 자차마크 표시 방법의 전 과정을 도시한 도면이다.
단계(S110)에서 3차원 자차마크 표시 장치는 이동체의 위치 정보에 따른 지도 데이터를 검색하여 상기 이동체의 현재 위치와 연관된 지도 이미지를 표시할 수 있다.
단계(S120)에서 3차원 자차마크 표시 장치는 상기 지도 이미지 상에 상기 이동체를 나타내는 자차마크를 표시하기 위하여 우선적으로 상기 이동체의 주행 정보를 감지한다. 여기서, 상기 주행 정보는 주행 중인 현재 시간, 도로 속성, 현재 속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계(S130)에서 3차원 자차마크 표시 장치는 상기 감지된 주행 정보에 기초하여 상기 자차마크를 실시간으로 3차원 모델링 처리하여 상기 지도 이미지 상에 맵핑할 수 있다.
일반적으로, 3차원 모델은 좌표 점들의 집합체로서 각 점들을 선을 연결하거나 면을 구성하여 표현될 수 있다. 이때, 3차원 모델의 속성에는 칼라(color), 재질(material), 변환(transformation), 텍스처 맵핑(texture mapping) 등이 있다.
상기 3차원 모델에 있어 각 좌표 점들은 R(red), G(green), B(blue), Alpha의 속성을 갖는다. 이때, 각각의 좌표점에 같은 색상을 적용시키면 모델의 전체적인 색상을 단일색으로 표현할 수 있으며, 각각의 좌표 점에 다른 색을 적용할 경우 각각의 좌표점 색상들과 부드러운 보간 색상으로 표현될 수 있다. 즉, 3차원에서는 이러한 좌표점을 이용하여 실시간으로 좌표의 색을 변경하여 색상 애니메이션을 표현할 수 있다.
그리고, 각 좌표들의 색상은 3차원의 빛의 속성(color, brightness 등)과 연산되어 재질로 표현될 수도 있다. 이러한 재질 속성은 사실적인 3차원 표현을 위해 금속성, 고무질 등의 느낌으로 오브젝트에 적용될 수 있다.
또한, 상기 3차원 모델은 자체의 4*4 transformation 매트릭스를 가지고 있다. 이러한 모델 매트릭스는 회전, 이동, 스케일의 성분을 가지고 있어 이를 수학적으로 실시간 계산하여 3차원 모델을 표현할 수 있다. 즉, 3차원에서는 이러한 모델 매트릭스의 성분을 이용하여 다양한 애니메이션을 구사할 수 있다.
마지막으로, 3차원 모델은 색상과 재질 외에 텍스처(texture)를 입힐 수 있는 속성을 가지고 있다. 예를 들어, 빨간 색상의 자동차 모델에 금속 광택의 재질을 입히고 차량 스티커를 붙이게 되면 멋진 스포츠카를 연상할 수 있는데 이중 빨간 색상은 칼라 속성에 해당하고 금속 광택은 재질 속성에 해당하며 차량 스티커가 텍스처라 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 3차원 자차마크 표시 장치는 3차원 모델 속성에 해당하는 칼라, 재질, 변환, 텍스처 맵핑 중 적어도 하나를 이용한 모델링 기법을 통해 3차원의 자차마크를 모델링 할 수 있다.
더욱이, 상기 3차원 자차마크 표시 장치는 현재 시간, 도로 속성, 현재 속도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 3차원 자차마크를 실시간으로 랜더링하여 표시할 수 있다.
상기 주행 정보에 따라 3차원 자차마크를 실시간으로 처리하는 상기 단계(S130)에 대해서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 더욱 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 상기 주행 정보 중 현재 시간을 이용하여 3차원 자차마크를 실시간으로 처리하는 과정을 설명한다.
상기 3차원 자차마크 표시 장치는 자차마크에 해당하는 3차원 모델의 속성을 현재 시간에 따라 실시간으로 변경함으로써 자차마크를 3차원 애니메이션으로 표현할 수 있다.
이때, 칼라를 이용한 3차원 모델링 기법을 적용할 경우, 시간대 별 칼라를 미리 정의한 후 상기 현재 시간에 대응되는 칼라를 자차마크에 적용할 수 있다. 상기 시간대 별 칼라는 상기 지도 이미지의 칼라를 기준으로 주간 시간대일수록 어두운 명암의 칼라를 사용하고 야간 시간대일수록 밝은 명암의 칼라를 사용할 수 있다.
또한, 텍스처 맵핑을 이용한 3차원 모델링 기법을 적용할 경우 시간대 별 텍스처 이미지를 미리 제작한 후 상기 현재 시간에 대응되는 텍스처를 자차마크에 맵핑할 수 있다. 상기 시간대 별 텍스처 이미지는 주간 시간대의 경우 이동체의 전조등 또는 브레이크등이 소등 상태임을 표현한 이미지를 사용하고 야간 시간대의 경우 이동체의 전조등 또는 브레이크등이 점등 상태임을 표현한 이미지를 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 왼쪽 그림은 주간 시간대의 텍스처를 맵핑한 3차원 자차마크로서 전조등이 소등된 상태(201)의 텍스처를 적용한 것이며, 오른쪽 그림은 야간 시간대의 텍스처를 맵핑한 3차원 자차마크로서 전조등이 점등된 상태(203)의 텍스처를 적용한 것이다. 마찬가지로, 도 3에서 왼쪽 그림은 주간 시간대의 자차마크로 브레이크등이 소등된 상태(301)를, 오른쪽 그림은 야간 시간대의 자차마크로 브레이크등이 점등된 상태(303)를 도시한 것이다.
다음으로, 상기 주행 정보 중 도로 속성을 이용하여 3차원 자차마크를 실시간으로 처리하는 과정을 설명한다.
상기 3차원 자차마크 표시 장치는 자차마크에 해당하는 3차원 모델의 속성을 현재 주행 중인 구간의 도로 속성에 따라 실시간으로 변경함으로써 자차마크를 3차원 애니메이션으로 표현할 수 있다.
이때, 칼라를 이용한 3차원 모델링 기법을 적용할 경우, 도로 속성 별 칼라를 미리 정의한 후 상기 도로 속성에 대응되는 칼라를 자차마크에 적용할 수 있다. 상기 도로 속성 별 칼라는 일반도로에 대응되는 칼라를 기준으로 고가도로의 경우 상기 일반도로에 비해 밝은 명암의 칼라를 사용하고 터널 또는 지하도로의 경우 상기 일반도로에 비해 어두운 명암의 칼라를 사용할 수 있다.
예를 들어, 도 4는 일반도로 주행시 자차마크(401)와 지하도로 주행시 자차마크(403)를 비교하기 위한 도면으로, 지하도로 주행시의 자차마크(403)에 일반도로에서의 자차마크(401)에 비해 어두운 칼라를 적용할 수 있다. 이와 같이 지하도 로로 진입할 경우 일반도로에 비해 자차마크를 어둡게 표현하거나 고가도로로 진입할 경우 일반도로에 비해 자차마크를 밝게 표현함으로써 일반도로에서의 자차마크와 차별화할 수 있다.
또한, 텍스처 맵핑을 이용한 3차원 모델링 기법을 적용할 경우 도로 속성 별 텍스처 이미지를 미리 제작한 후 상기 도로 속성에 대응되는 텍스처를 자차마크에 맵핑할 수 있다. 상기 도로 속성 별 텍스처 이미지는 일반도로 또는 고가도로의 경우 이동체의 전조등 또는 브레이크등이 소등 상태임을 표현한 이미지를 사용하고 터널 또는 지하도로의 경우 이동체의 전조등 또는 브레이크등이 점등 상태임을 표현한 이미지를 사용할 수 있다.
그리고, 스케일 변환을 이용한 3차원 모델링 기법을 적용할 경우 도로 속성 별 스케일을 미리 정의한 후 상기 도로 속성에 대응되는 스케일을 자차마크에 적용할 수 있다. 상기 도로 속성 별 스케일은 일반도로에 대응되는 스케일을 기준으로 고가도로의 경우 상기 일반도로에 비해 큰 스케일을 적용하고 터널 또는 지하도로의 경우 상기 일반도로에 비해 작은 스케일을 적용할 수 있다.
예를 들어, 도 5는 일반도로 주행시 자차마크(501)와 고가도로 주행시 자차마크(503)를 비교하기 위한 도면으로, 고가도로 주행시의 자차마크(503)를 일반도로에서의 자차마크(501)에 비해 스케일을 크게 표시할 수 있다. 이와 같이, 고가도로 주행시 일반도로에 비해 자차마크를 확대시켜 표현하거나 지하도로 주행시 일반도로에 비해 자차마크를 축소시켜 표현함으로써 일반도로에서의 자차마크와 차별화할 수 있다.
마지막으로, 상기 주행 정보 중 현재 속도를 이용하여 3차원 자차마크를 실시간으로 처리하는 과정을 설명한다.
상기 3차원 자차마크 표시 장치는 자차마크에 해당하는 3차원 모델의 속성을 현재 속도에 따라 실시간으로 변경함으로써 자차마크를 3차원 애니메이션으로 표현할 수 있다.
이때, 텍스처 맵핑을 이용한 3차원 모델링 기법을 적용할 경우 속도 별 텍스처 이미지를 미리 제작한 후 상기 현재 속도에 대응되는 텍스처를 자차마크에 맵핑할 수 있다. 상기 속도 별 텍스처 이미지는 이동체의 저속 상태 또는 고속 상태를 구현할 수 있는 다양한 형태의 이미지를 사용할 수 있다.
또한, 회전 변환을 이용한 3차원 모델링 기법을 적용할 경우 속도에 따른 이동체의 바퀴 회전을 상기 자차마크를 통해 표시할 수 있도록 속도 별 회전수를 미리 정의한 후 상기 현재 속도에 대응되는 회전수를 상기 자차마크에 적용할 수 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 자동차 모형의 3차원 자차마크의 경우 자동차 모델의 바퀴(601)에 현재 속도에 대응되는 회전수에 따라 회전 변환하는 애니메이션을 적용하여 이동체의 움직임을 보다 사실적으로 표현할 수 있다.
이하, 상기한 본 발명의 3차원 자차마크 표시 방법을 수행하기 위한 3차원 자차마크 표시 장치의 구성을 설명한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 자차마크 표시 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 3차원 자차마크 표시 장치(740)는 소정의 지 도 이미지 상에 상기 이동체를 나타내는 자차마크를 3차원 모델링 처리하여 표시하기 위한 구성으로, 정보 저장부(741)와, 이미지 처리부(742)와, 정보 감지부(743)를 포함할 수 있다.
상기 지도 이미지를 표시하기 위하여 지도 데이터베이스(710)와, 검색부(720)와, 저장부(730)를 더 포함할 수 있으며, 상기 3차원 자차마크 표시 장치(740)는 상기 이동체의 위치와 연관된 지도 이미지를 생성하는 지도 생성 역할을 수행할 수 있다.
상기 지도 데이터베이스(710)는 전국 지도에 대한 지도 데이터 및 상기 지도 데이터와 연관된 경로 안내 데이터를 저장 및 유지할 수 있다. 상기 검색부(720)는 상기 지도 데이터베이스(710)에서 상기 이동체의 위치와 연관된 지도 데이터를 검색하고, 상기 저장부(730)는 상기 검색된 지도 데이터를 임시 저장하는 역할을 수행한다.
상기 3차원 자차마크 표시 장치(740)는 상기 검색된 지도 데이터를 소정의 디스플레이 수단에 표시 가능한 형태의 지도 이미지로 생성하여 출력하고 상기 지도 이미지 상에 상기 이동체의 위치를 나타내는 자차마크를 맵핑하는 역할을 수행한다.
상기 3차원 자차마크 표시 장치(740)는 상기 자차마크를 3차원의 좌표를 가진 자동차 모델로 렌더링하여 주행 정보에 따라 실시간으로 모델링 할 수 있다. 여기서, 상기 주행 정보는 주행 중인 현재 시간, 도로 속성, 현재 속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 3차원 자차마크 표시 장치(740)는 3차원 모델 속성에 해당하는 칼라, 재질, 변환(스케일, 이동, 회전), 텍스처 맵핑 중 적어도 하나를 이용한 3차원 모델링 기법을 통해 상기 자차마크를 모델링한 후 상기 지도 이미지 상에 맵핑할 수 있다.
정보 저장부(741)는 상기 자차마크에 대한 3차원 모델링을 위해 미리 정의한 각종 정보를 저장 및 유지할 수 있다. 상기 정보 저장부(741)는 현재 시간에 따라 3차원 모델의 속성을 가변하기 위한 정보로서 시간대 별 칼라, 시간대 별 텍스처 이미지 등을 저장하거나, 도로 속성에 따라 3차원 모델의 속성을 가변하기 위한 정보로서 도로 속성 별 칼라, 도로 속성 별 텍스처, 도로 속성 별 스케일 등을 저장하거나, 현재 속도에 따라 3차원 모델의 속성을 가변하기 위한 정보로서 속도 별 텍스처, 속도 별 회전수 등을 저장할 수 있다.
정보 감지부(743)는 상기 주행 정보를 감지하는 역할을 수행하는 구성으로, 자차마크에 대한 3차원 모델링에 시간을 적용할 경우 주행 중인 현재 시간을 감지하고, 도로 속성을 적용할 경우 주행 중인 현재 구간의 도로 속성을 감지하며, 속도를 적용할 경우 주행 중인 현재 속도를 감지할 수 있다.
이미지 처리부(742)는 상기 정보 저장부(741)에 저장된 정보를 활용하여 상기 정보 감지부(743)를 통해 감지된 주행 정보에 따라 상기 3차원 자차마크의 모델 속성을 실시간으로 변경할 수 있다.
즉, 상기 이미지 처리부(742)는 상기 정보 저장부(741)에 저장된 정보를 활용하여 상기 현재 시간에 따라 상기 3차원 자차마크의 칼라 또는 텍스처를 변경하 거나, 상기 도로 속성에 따라 상기 3차원 자차마크의 칼라, 텍스처 또는 스케일을 변경하거나, 상기 현재 속도에 따라 상기 3차원 자차마크의 텍스처 또는 바퀴 회전속도를 변경할 수 있다.
예를 들어, 주간 또는 야간 시간대에 따라 이동체의 전조등이나 브레이크등이 소등 또는 점등 상태임을 표현한 3차원 자차마크를 구현할 수 있다. 또한, 지하도로나 터널 진입시 자차마크를 축소시키거나 어둡게 표현하고 고가도로 진입시 자차마크를 확대하거나 밝게 표현하여 일반도로 주행시의 자차마크와 차별화한 3차원 표현도 가능하다.
따라서, 본 발명은 3차원 좌표를 가진 자차마크를 다양한 3차원 애니메이션 기법을 통해 주행 중인 현재 시간, 도로 속성, 현재 속도에 따라 실시간으로 모델링 함으로써 보다 사실적인 3차원 자차마크를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 3차원 자차마크 표시 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.