KR101092909B1 - 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치 및 방법 - Google Patents

제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치는, 상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 전면을 촬상하는 3차원 촬상장치; 상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 전면을 촬상하는 2차원 촬상장치; 상기 3차원 촬상장치로부터의 촬상정보로부터 제스쳐를 인식하고, 상기 인식된 제스쳐에 대응되게 미리 저장된 콘텐츠를 독출하고, 상기 2차원 촬상장치로부터의 촬상정보와 상기 콘텐츠를 결합하여 홀로그램 영상정보를 생성하여 출력하는 컴퓨팅 장치; 상기 컴퓨팅 장치로부터의 홀로그램 영상정보를 제공받아 출력하는 홀로그램 출력장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다
특히 상기 컴퓨팅 장치가, 상기 3차원 촬상장치로부터의 촬상정보로부터 인식한 제스쳐의 위치정보를 검출하고, 상기 제스쳐의 위치정보에 대응되는 상기 2차원 촬상장치로부터의 촬상정보의 위치를 검출하고, 상기 촬상정보의 위치에 상기 독출한 콘텐츠를 결합한다.
제스쳐, 홀로그램

Description

제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치 및 방법{Gesture Interactive Hologram Display Appatus and Method}
본 발명은 홀로그램 출력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제스쳐에 반응하여 홀로그램을 표시하는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치 및 방법에 관한 것이다.
기술의 발달과 더불어 키오스크 등을 통해 기업 또는 제품에 대한 정보를 제공하여, 고객에게 기업 또는 제품에 대한 다양한 정보를 제공하였다.
그러나 일반적인 키오스크는 터치 스크린을 통한 사용자 인터페이스를 구비하여, 평면 디스플레이 상에서 자신이 원하는 정보를 손으로 직접 터치하면서 원하는 정보를 검색해가는 시나리오를 채용하고 있다.
이러한 일반화된 사용자 인터페이스를 채용하는 키오스크 자체로부터는 기업 또는 제품에 대한 사용자의 호감을 일으키기가 어려우므로, 정보 제공자는 상기 키오스크를 통해 제공되는 컨텐츠에 대한 차별화에만 노력을 계속하여 왔다.
더욱이 상기 평면 디스플레이 장치를 채용하는 키오스크로부터는 기업 또는 제품에 대한 정보 전달에 한계도 있었다.
이러한 한계를 극복하기 위해 본원 출원인은 대한민국 특허청에 제스쳐를 이용한 인터렉티브 홀로그램 정보 서비스 장치 및 방법을 명칭으로 하는 특허출원 10-2009-0034328호를 제안하였다.
상기 특허출원된 기술은 3차원 촬상한 촬상정보의 색상정보와 패턴정보로부터 인체의 특정부분임과 동시에 공간좌표정보가 미리 정해둔 공간좌표범위에 속하는지를 체크하고, 상기 특정부분의 형태가 미리 정해둔 제1형태에 대응되는지를 체크하고, 상기 특정부분의 형태가 상기 제1형태에 대응되면 제1제스쳐 사인 정보를 생성하고, 상기 제1제스쳐 사인 정보에 따라 홀로그램 출력정보를 홀로그램 출력장치를 통해 출력함과 아울러 평면영상 출력정보를 평면영상 출력장치를 통해 출력하는 제스쳐를 이용한 인터렉티브 홀로그램 정보 서비스 장치를 개시한다.
그런데 상기 특허출원된 기술은 3차원 촬상장치에 의해 촬상된 촬상정보로부터 제스쳐를 인식하도록 구성되었으나, 사용자의 경우에는 3차원 촬상장치에 의해 인식되는 자신의 제스쳐를 명확하게 인식하기가 어려웠다.
즉, 자신의 신체 중 어느 부분이 유효한 영역에 위치하는지도 알 수 없을 뿐더러, 자신의 제스쳐가 미리 정의된 제스쳐를 추종하는지 여부도 객관적으로 파악하기가 어려웠다.
본 발명은 대상을 3차원 촬상하는 3차원 촬상장치의 촬상영역을 2차원 촬상장치로 촬상하여 홀로그램 콘텐츠와 함께 표시함으로써, 사용자가 자신의 신체가 3차원 촬상장치에 의한 제스쳐 인식을 위한 유효 영역에 위치하는지 여부를 직관적으로 인지할 수 있게 함은 물론이며, 자신의 제스쳐가 미리 정의된 제스쳐를 추종하는지도 객관적으로 파악할 수 있게 하는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 홀로그램 콘텐츠와 사용자 촬상영상을 함께 표시함으로써, 홀로그램 콘텐츠와 자신이 실제로 상호작용하는 것으로 인식될 수 있게 하는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치는, 상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 전면을 촬상하는 3차원 촬상장치; 상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 전면을 촬상하는 2차원 촬상장치; 상기 3차원 촬상장치로부터의 촬상정보로부터 제스쳐를 인식하고, 상기 인식된 제스쳐에 대응되게 미리 저장된 콘텐츠를 독출하고, 상기 2차원 촬상장치로부터의 촬상정보와 상기 콘텐츠를 결합하여 홀로그램 영상정보를 생성하여 출력하는 컴퓨팅 장치; 상기 컴퓨팅 장치로부터의 홀로그램 영상정보를 제공받아 출력하는 홀로그램 출력장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다
특히 상기 컴퓨팅 장치가, 상기 3차원 촬상장치로부터의 촬상정보로부터 인식한 제스쳐의 위치정보를 검출하고, 상기 제스쳐의 위치정보에 대응되는 상기 2차원 촬상장치로부터의 촬상정보의 위치를 검출하고, 상기 촬상정보의 위치에 상기 독출한 콘텐츠를 결합한다.
상기한 본 발명은 대상을 3차원 촬상하는 3차원 촬상장치의 촬상영역을 2차원 촬상장치로 촬상하여 홀로그램 콘텐츠와 함께 표시함으로써, 사용자가 자신의 신체가 3차원 촬상장치에 의한 제스쳐 인식을 위한 유효 영역에 위치하는지 여부를 직관적으로 인지할 수 있게 함은 물론이며, 자신의 제스쳐가 미리 정의된 제스쳐를 추종하는지도 객관적으로 파악할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 홀로그램 콘텐츠와 사용자 촬상영상을 함께 표시함으로써, 홀로그램 콘텐츠와 자신이 실제로 상호작용하는 것으로 인식될 수 있게 하는 효과가 있다.
<제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 기구적인 구조>
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 외부 하우징을 분리한 후의 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 측단면도를 도시한 것이다. 상기한 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 구조를 설명한다.
상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치는 크게 제1 내지 제3구조물(100)로 나눌 수 있다.
상기 제1구조물(100)은 하측 부분에 위치하는 직육면체의 구조물로서, 상기 제1구조물(100)에는 3차원 촬상장치(118)로부터의 촬상정보로부터 제스쳐를 인식함과 아울러 2차원 촬상장치(120)로부터의 촬상정보와 상기 인식된 제스쳐에 대응되게 미리 설정해둔 컨텐츠를 결합하여 홀로그램 영상정보를 생성하고, 상기 홀로그램 영상정보를 홀로그램용 프로젝터(104)로 제공하는 컴퓨팅 장치(102)와, 상기 컴퓨팅 장치(102)로부터의 홀로그램 영상정보를 입력받아 조사하는 홀로그램용 프로젝터(104)와, 상기 홀로그램용 프로젝터(104)로부터의 광을 리어스크린(108)으로 반사시키는 미러(106)가 구비된다.
상기 제2구조물(112)은 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 중간 부분에 위치하는 직육면체의 구조물로서, 상기 제2구조물(112)에는 수평면에 대해 60°로 설치되어 홀로그램용 프로젝터(104)로부터의 광에 따른 홀로그램을 형성하는 스크린(114)이 구비된다.
상기 제1 및 제2구조물(100,112) 사이에는 수평으로 리어 스크린(108)과 필터(110)가 구비되며, 상기 리어 스크린(108)은 상기 미러(106)에 의해 반사되어 입사되는 광을 투과시켜 상기 스크린(114)으로 제공하며, 상기 필터(110)는 상기 리어 스크린(108)을 투과하는 광이 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 전면으로 출사되지 않도록 필터링한다.
상기 제1 및 제2구조물(100,112) 사이 전면에는 2차원 촬상장치(120)가 설치 되며, 상기 2차원 촬상장치(120)는 상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 전면을 2차원 촬상하고, 그 촬상정보를 상기 컴퓨팅 장치(102)로 제공한다.
상기 제3구조물(116)은 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 상측 부분에 위치하는 직육면체의 구조물로서, 전면에 3차원 촬상장치(118)가 설치되며, 상기 3차원 촬상장치(118)는 상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 전면을 3차원 촬상하고, 그 촬상정보를 상기 컴퓨팅 장치(102)로 제공한다.
본 발명은 상기 2차원 촬상장치(120)에 따른 2차원 촬상영역은 상기 3차원 촬상장치(118)에 따른 3차원 촬상영역에 대응되도록 조절하여, 상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 앞에 선 사용자가 자신의 모습이 2차원 촬상장치(120)를 통해 촬상되어 디스플레이되면, 자신이 제스쳐가 인식되는 유효영역에 존재하는 것으로 판단할 수 있게 한다. 도 2의 빗금부분은 3차원 촬상장치(118)와 2차원 촬상장치(120)의 촬상영역이 겹치는 부분을 표시한 것이다.
상기 촬상영역이 겹치는 영역을 기준으로 수평좌표정보를 결정하고, 상기 수평좌표정보를 기준으로 제스쳐의 수평좌표정보를 검출하고, 상기 검출된 제스쳐의 수평좌표정보를 추종하는 콘텐츠 뷰잉을 위한 좌표정보를 결정한다.
상기 2차원 촬상영역과 3차원 촬상영역이 서로 대응되게 조절하는 것은 2차원 촬상장치(120)와 3차원 촬상장치(118)의 화각을 조절하거나, 2차원 촬상정보를 3차원 촬상장치(118)의 유효영역에 따라 잘라내는 것 등이 채용될 수 있다.
<제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 블럭구성도>
상기한 바와 같은 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 블럭구성도를 도 시한 도 3을 참조하여 상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 각부의 동작을 상세히 설명한다.
상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치는 3차원 촬상장치(118)와 2차원 촬상장치(120)와 컴퓨팅 장치(102)와 홀로그램용 프로젝터(104)로 구성된다.
상기 3차원 촬상장치(118)는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 상측 전면에 설치된 상태에서 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 전면 하측에 대향되게 촬상을 이행하고, 상기 촬상에 따른 촬상정보를 상기 컴퓨팅 장치(102)로 전송한다.
상기 2차원 촬상장치(120)는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 중앙 전면에 설치된 상태에서 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 전면에 대향되게 촬상을 이행하고, 상기 촬상에 따른 촬상정보를 상기 컴퓨팅 장치(102)로 전송한다.
상기 컴퓨팅 장치(102)는 제어장치(200)와 디스플레이 제어기(202)와 저장장치(202)로 구성된다.
상기 컴퓨팅 장치(102)의 제어장치(200)는 상기 3차원 촬상장치(118)로부터의 촬상정보로부터 사용자의 제스쳐를 인식하고, 상기 인식된 제스쳐에 대응되는 콘텐츠를 저장장치(202)로부터 독출한다.
또한 상기 컴퓨팅 장치(102)의 제어장치(200)는 상기 2차원 촬상장치(120)로부터의 촬상정보 중 상기 제스쳐의 위치정보를 검출하고, 상기 위치정보에 대응되는 위치를 콘텐츠 결합위치로 결정한다. 여기서, 상기 2차원 촬상장치(120)로부터 의 촬상정보의 2차원 위치정보와 상기 3차원 촬상장치(118)의 3차원 위치정보 중 2차원 위치정보는 미리 조절되어, 상기 제스쳐의 위치정보에 대응되는 2차원 촬상정보의 위치가 검출된다.
이후 상기 컴퓨팅 장치(102)의 제어장치(200)는 2차원 촬상장치(118)로부터의 촬상정보 중 상기 제스쳐의 위치정보에 대응되는 위치에 상기 독출한 콘텐츠를 결합하여 홀로그램 영상정보를 생성하고, 상기 홀로그램 영상정보를 상기 디스플레이 제어기(204)를 통해 홀로그램용 프로젝터(104)로 제공한다.
상기 디스플레이 제어기(204)는 상기 제어장치(200)의 제어에 따라 홀로그램용 프로젝터(104)를 제어한다.
상기 저장장치(202)는 상기 제어장치(200)의 처리 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장함과 아울러 본 발명에 따라 다수의 제스쳐 각각에 대응되는 콘텐츠를 저장한다.
상기 홀로그램용 프로젝터(104)는 상기 컴퓨팅 장치(102)로부터의 홀로그램 영상정보에 대응되는 홀로그램을 출력하기 위한 광을 출력한다.
<제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 홀로그램 출력예>
상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 홀로그램 출력예를 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4(a) 및 도 4(b)에 표시된 홀로그램에는 2차원 촬상장치(120)에 의해 촬상된 사용자 부분(A)과 상기 사용자의 제스쳐에 따라 독출된 홀로그램(B)이 포함된다. 특히 상기 홀로그램(B)는 사용자의 제스쳐 위치를 추종함으로써, 사용자로 하 여금 가상세계로 진입한 것과 같은 느낌이 들게 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 외부 하우징을 분리한 후의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 측단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 블럭구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 홀로그램 출력예를 도시한 도면.

Claims (6)

  1. 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치에 있어서,
    상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치를 형성하는 구조물에 설치되어, 상기 제스처 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 전면을 촬상하는 3차원 촬상장치;
    상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치를 형성하는 구조물에 설치되어, 상기 3차원 촬상장치의 촬상영역에 대응되는 영역을 촬상하는 2차원 촬상장치;
    상기 3차원 촬상장치로부터의 촬상정보로부터 제스쳐를 인식하고, 상기 인식된 제스쳐에 대응되게 미리 저장된 콘텐츠를 독출하고,
    상기 2차원 촬상장치로부터의 촬상정보와 상기 콘텐츠를 결합하여 홀로그램 영상정보를 생성하여 출력하는 컴퓨팅 장치;
    상기 컴퓨팅 장치로부터의 홀로그램 영상정보를 제공받아 출력하는 홀로그램 출력장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 장치가,
    상기 3차원 촬상장치로부터의 촬상정보로부터 인식한 제스쳐의 위치정보를 검출하고,
    상기 제스쳐의 위치정보에 대응되는 상기 2차원 촬상장치로부터의 촬상정보 의 위치를 검출하고,
    상기 촬상정보의 위치에 상기 독출한 콘텐츠를 결합함을 특징으로 하는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홀로그램 출력장치는,
    상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 하부에 설치되어 상기 홀로그램 영상정보에 따른 광을 출사하는 홀로그램용 프로젝터;
    상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 중앙부분에 수평으로 설치된 리어 스크린;
    상기 홀로그램용 프로젝터로부터 출사되는 광을 상기 리어 스크린을 반사하는 미러;
    상기 리어 스크린을 투과하여 출사하는 광을 홀로그램 상으로 표시하는 스크린;으로 구성됨을 특징으로 하는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 리어 스크린의 상측면에는,
    상기 리어 스크린 상에 형성된 상이 전면으로 출사되지 않도록 제한하는 필터가 더 구비됨을 특징으로 하는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치.
  5. 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력방법에 있어서,
    상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치를 형성하는 구조물에 설치되어, 상기 제스처 인터렉티브 홀로그램 출력장치의 전면을 촬상하는 3차원 촬상장치로부터의 촬상정보로부터 제스쳐를 인식하고, 그 인식된 제스쳐에 대응되게 미리 저장된 콘텐츠를 독출하는 단계;
    상기 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력장치를 형성하는 구조물에 설치되어, 상기 3차원 촬상장치의 촬상영역에 대응되는 영역을 촬상하는 2차원 촬상장치로부터의 촬상정보와 상기 콘텐츠를 결합하여 홀로그램 영상정보를 생성하여 출력하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 촬상정보와 상기 콘텐츠의 결합시에는,
    상기 3차원 촬상장치로부터의 촬상정보로부터 인식한 제스쳐의 위치정보를 검출하고,
    상기 제스쳐의 위치정보에 대응되는 상기 2차원 촬상장치로부터의 촬상정보의 위치를 검출하고,
    상기 촬상정보의 위치에 상기 독출한 콘텐츠를 결합함을 특징으로 하는 제스쳐 인터렉티브 홀로그램 출력방법.
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