KR101161241B1 - 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템 및 그 방법 - Google Patents

시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온톨로지 스키마를 이용하여 지식베이스시스템 과 증강현실시스템을 구성하는 정보를 계층적으로 저장하여, 상호간 정보를 공유하여 콘텍스트 매칭을 수행하고, 그러한 콘텍스트 매칭을 이용하여 어느 일방의 상황인지를 통해 관련정보를 보다 쉽게 제공할 수 있는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 온톨로지 스키마를 이용하여 지식베이스시스템의 의미적 지식베이스 및 증강현실시스템의 의미적 증강현실정보를 이루는 정보를 개념적으로 저장하는 온톨로지부; 상기 온톨로지부에 개념적으로 저장된 상기 의미적 지식베이스 및 상기 의미적 증강현실정보간의 개념정보를 공유하여 동일개념 간의 콘텍스트 매칭을 수행하는 콘텍스트매칭부; 및 상기 콘텍스트매칭부에 의한 상기 의미적 지식베이스와 상기 의미적 증강현실정보간의 콘텍스트 매칭을 이용하여 어느 일방의 상황인지를 통해 관련정보를 추출하여 정보를 제공하는 동작부; 를 포함한다.

Description

시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템 및 그 방법{Information-Providing System Of Augmented Reality System For Interworking With Semantic Web}
본 발명은 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온톨로지 스키마를 이용하여 지식베이스시스템 과 증강현실시스템을 구성하는 정보를 계층적으로 저장하여, 상호간 정보를 공유하여 콘텍스트 매칭을 수행하고, 그러한 콘텍스트 매칭을 이용하여 어느 일방의 상황인지를 통해 관련정보를 보다 쉽게 제공할 수 있는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
지식기반시스템(KBS; Knowledge Based System)은 인공지능분야에서 사용되는 다양한 지식표현과 추론기술로 서술된 지식(Knowledge)이 지식베이스(KB; Knowledge Base)에 저장되고, 누적되는 텍스트로 된 사실(Fact)에 대해 지식이 적용되어 새로운 정보가 추론되거나 현상을 설명할 수 있는 지능형 의사 결정 시스템이다.
시맨틱 웹은 현재의 인터넷에서 리소스에 대한 정보와 자원 사이의 관계-의미 정보를 온톨로지 형태로 표현하고, 이를 자동화된 기계(컴퓨터)가 처리하도록 하는 프레임워크이자 기술이다. 시맨틱 기술은 정형화된 온톨로지와 지식 기반의 추론 및 질의 기능이 중심이며 그 외 자동화된 키워드와 개체명의 추출 그리고 연관성 분석 기반의 검색과 탐색이 가능하도록 하는 기술이다. 시맨틱 웹은 메타데이터(Explicit Metadata)와 온톨로지(Ontology) 그리고 추론(Logical Reasoning) 기술로 구성되어 있다. 메타데이터는 추론에 필요한 규칙 등을 XML, RDF와 같은 언어 기술을 통해 표현하며, 온톨로지는 지식 표현 기술을 이용하여 데이터의 의미와 관계 정보를 체계적으로 표현하여 기계가 처리할 수 있게 한다. 추론 기술은 온톨로지와 함께 결합된 관계 정보들로부터 새로운 정보를 도출해 내는 것을 가능하게 해 준다.
한편, 증강현실시스템(ARS; Augmented Reality System)은 Computer vision 기술로 카메라를 통해보는 현실세계와 컴퓨터가 만들어낸 영상(Graphic 등)을 결합하는 기술로 컴퓨터 연구 분야에 관련된다. 전통적으로 증강현실(AR)기술은 디지털 처리되고 컴퓨터 추출 그래픽의 추가로 "증강된" 비디오 이미지를 이용한다.
오늘날에는 스마트폰 등의 보급 때문은 물론, 다양한 정보요구에 힘입어 수많은 정보제공방법이 핫이슈로 떠오르고 있다. 이에 대량의 정보를 온톨로지(ontology)로 구축하여 사용자의 니드(needs)에 관련된 정보를 자동으로 제공해 주는 지식베이스시스템과 쉽게 정보의 입출력이 가능한 증강현실기술의 병합연구가 제기되었으나, 실제로 지식베이스 시스템과 증강현실시스템은 서로 다른 시스템으로 이에 대한 호환이나 병합하기가 어려운 문제가 있었다.
특히 증강현실기술은 비주얼(visual)적으로 용이하나, 좀 더 상세한 정보 취득이 어려워 일렬의 과정을 보여주기는 부족하고, 지식기반시스템은 많은 정보와 규칙등의 지식표현을 통해 추론할 수 있지만, 시각적인 면에서는 정보전달이 용이하지 않음이 문제가 있었다.
종래 선행기술로서, 한국공개번호 제10-2011-0069950호(발명의 명칭: 온톨로지 기반의 sameAs 관리 시스템 및 방법, 2011년 6월 24일 공개)는 온톨로지 기반 sameAs 관리 시스템 및 방법으로, 본 발명은 서로 다른 식별자를 가진 온톨로지 인스턴스를 대상으로 sameAs 관계의 추출 또는 삭제를 포함하는 설정 요청이 수신되면, 수신한 sameAs 관계 설정 요청에 따라 업데이트하는 sameAs 관리 서버 및 sameAs 관리 서버와 실시간 동기화가 설정되고, sameAs 관리 서버로부터 수신한 sameAs 관계 설정 요청에 따라 업데이트를 수행하는 하나 이상의 동기화 sameAs 관리 서버를 포함하여, 서로 다른 식별자를 가진 온톨로지 인스턴스의 sameAs 관계의 추출 또는 삭제, sameAs 관계를 이용한 SPARQL 추출을 관리하는 방법을 제공한다.
다만 상기 발명은 온톨로지 기술을 기반으로 타 시스템과 동기화를 시도하고는 있으나, 이는 증강현실과 같은 다른 시스템과의 호환을 통해 대량의 정보를 저장 및 제공하는 방법이라 할 수 없어, 지식베이스 시스템과 증강현실시스템처럼 서로 다른 시스템을 호환이나 병합하기에는 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, Semantic Web의 온톨로지 스키마를 이용하여 지식베이스시스템과 증강현실시스템을 구성하는 개념을 계층적으로 저장하고, 온톨로지 인스턴스를 이용하여 명시적인 상호간 정보 콘텍스트 매칭을 수행함으로써, 서로 다른 두 시스템의 호환을 유도하는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
그리고 콘텍스트 매칭된 두 시스템을 이용하여 어느 일방의 상황인지를 통해 관련정보를 추출하여 제공함으로써 사용자에게 보다 용이하고 편리하게 원하는 정보를 컴퓨터에 의해 자동으로 관련정보를 제공하는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템 및 그 방법에 있다.
또한, 지식베이스시스템에는 오프라인상의 정보뿐만 아니라 온라인상의 데이터들까지 관계로 연결된 데이터 즉, Linked Open Data를 연동함으로써, 다수의 사용자가 업데이트비용을 들이지 않고도 기존의 URI를 이용하여 쉽게 변경된 내용을 반영할 수 있는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템 및 그 방법에 있다.
이 기술은 다수의 사용자가 협업적으로 AR 기반의 contents 구축을 할 수 있는 Platform을 제공함에 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 온톨로지 스키마를 이용하여 지식베이스시스템의 의미적 지식베이스 및 증강현실시스템의 의미적 증강현실정보를 이루는 정보를 개념적으로 저장하는 온톨로지부; 상기 온톨로지부에 개념적으로 저장된 상기 의미적 지식베이스 및 상기 의미적 증강현실정보간의 개념정보를 공유하여 동일개념 간의 콘텍스트 매칭을 수행하는 콘텍스트매칭부; 및 상기 콘텍스트매칭부에 의한 상기 의미적 지식베이스와 상기 의미적 증강현실정보간의 콘텍스트 매칭을 이용하여 어느 일방의 상황인지를 통해 관련정보를 추출하여 정보를 제공하는 동작부; 를 포함하며,
상기 콘텍스트매칭부는 상기 의미적 지식베이스의 상위개념이 가지는 관계 속성중 has속성을 이용하여 하위개념을 추출하는 개념정보추출모듈; 상기 개념정보추출모듈)에서 추출된 개념정보를 이용하여 의미적 지식베이스의 개념정보와 상기 의미적 증강현실정보의 개념정보를 상호간 공유하는 개념정보공유모듈; 및 상기 개념정보공유모듈에 의해 공유되는 개념정보를 이용하여, 상기 의미적 지식베이스와 상기 의미적 증강현실정보의 동일개념 간에 콘텍스트 매칭을 수행하는 콘텍스트매칭모듈; 을 포함하고,
상기 동작부는, 상기 의미적 지식베이스를 통해 사용자의 입력신호를 수신하여 최초개념을 인지하는 제1수신모듈; 상기 의미적 증강현실정보를 통해 사용자의 입력신호를 수신하여 최초개념을 인지하는 제2수신모듈; 상기 제1수신모듈이 인지한 최초개념이 가지는 개념속성을 이용하여 상기 의미적 지식베이스의 관련개념정보를 추출하고, 상기 의미적 지식베이스에 저장된 관련정보를 추출하는 제1정보추출모듈;상기 의미적 지식베이스와 콘텍스트 매칭된 상기 의미적 증강현실정보에 저장된 관련정보를 추출하는 제2정보추출모듈; 및 상기 제1정보추출모듈 및 상기 제2정보추출모듈(340)로부터 추출된 관련 정보를 표시하는 표시모듈; 을 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 온톨로지 스키마를 이용하여 지식베이스시스템과 증강현실시스템을 구성하는 정보를 개념적으로 저장하여, 상호간 개념정보를 공유하여 콘텍스트 매칭을 수행함으로써, 서로 다른 두 시스템의 호환을 유도할 수 있다.
또한, 콘텍스트 매칭된 두 시스템을 이용하여 어느 일방의 상황인지를 통해 관련정보를 추출하여 제공함으로써 사용자에게 보다 용이하고 편리하게 원하는 정보를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템의 블록구성도.
도 2a 는 본 발명의 일실시예에 따른 지식베이스시스템의 개념속성도 및 도 2b 는 본 발명의 일실시예에 따른 증강현실시스템의 개념속성도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템이 포함하는 온톨로지부의 블록구성도.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공방법이 포함하는 콘텍스트매칭부의 동작흐름도.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 지식베이스시스템으로부터 최하위개념 에 선택신호가 수신되는 경우에 따른 동작부의 동작흐름도.
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 지식베이스시스템으로부터 중간개념에 선택신호가 수신되는 경우에 따른 동작부의 동작흐름도.
도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 증강현실시스템으로부터 최하위개념에 선택신호가 수신되는 경우에 따른 동작부의 동작흐름도.
도 8 은 본 발명의 일실시예에 따른 증강현실시스템으로부터 중간개념에 선택신호가 수신되는 경우에 따른 동작부의 동작흐름도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템 및 방법에 관한 것으로서, 도 1 내지 도 8 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템의 블록구성도로서, 온톨로지부(100), 콘텍스트매칭부(200) 및 동작부(300)를 포함한다.
온톨로지부(100)는 온톨로지 스키마를 이용하여 의미적 지식베이스(110) 및 의미적 증강현실정보(120)를 이루는 정보를 개념적으로 저장한다.
의미적 지식베이스(Semantic Knowledge Base)(110)는 상황에 맞는 정보(비디오, 이미지, 텍스트 정보 등)들을 이미 정의해 놓은 온톨로지 스키마를 이용하여 지식베이스(KB)에 트리플형태로 저장한다. 상기 의미적 지식베이스(110)가 가지는 온톨로지는 크게 스키마와 인스턴스 구조를 가지며 온톨로지 스키마는 Concept과 Relation으로 구성된다. Concept은 클래스(Class)라고도 하며, 개념을 설명하는 것으로 실제 클래스는 하위 클래스 구조를 통해 부모 클래스를 더욱 명확히 설명할 수 있다. Relation은 클래스와 클래스, 그리고 클래스와 인스턴스간의 의미적 연관성을 정의하며, 비 계층적인 개념들을 연결시킨다. 인스턴스는 실제 가지는 값으로 추상적인 개념의 속성을 지닌다. 각각의 Concept과 Individual은 식별자인 ID를 가지며 Relation을 통해 온톨로직 관계(Ontological Relationship)를 가진다. 기본적으로 의미적 지식베이스(110)와 의미적 증강현실정보(120)는 온톨로지 스키마를 기반으로 인스턴스를 추출한 후, 사용자가 보다 쉽게 접근하며 사용할 수 있도록 개념적으로 저장한다.
의미적 증강현실정보(120)는 온톨로지와 시맨틱 어노테이션으로 증강될 개체의 위치와 관련 정보들을 의미적으로 표현하여 저장한다.
도 2a 는 본 발명의 일실시예에 따른 의미적 지식베이스의 온톨로지 구조로서 이를 참조하여 설명하면, 먼저 온톨로지 스키마로 Concept, Subconcept이 있는데 이 Concept은 여러개의 Subconcept이 있고, 각각의 Subconcept은 Relation에 의해 Instance와의 상관관계를 가지고 있다. 일실시예로 기술 문서의 경우, Concept으로는 Component와 Task, 그리고 Subtask로 구분하여 생성하고, 인스턴스로는 작업절차를 표시하는 Instruction으로 나타낼 수 있다. 이 Component와 Task, Subtask 그리고 Instruction은 관계 속성에 의해 서로 연결되어 있다. 이러한 관계 속성을 가지고 서로 연결되어 있는 것을 '개념적'으로 저장되었다고 정의하고, 이러한 관계 속성의 개념을 '개념정보'라고 정의한다. 다만, 상술한 바와 같이 이러한 개념의 이름은 본 발명이 구현하는 한 일실시예에 불과할 뿐 이에 한정하지 않는 것으로 한다.
좀 더 부연하여 설명하면, 각각의 개념이 갖는 관계 속성 중 has속성은 온톨로지 스키마의 구조적 특징을 동반한 속성으로 각 Concept과 Subconcept과 관련있는 인스턴스를 추출할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예로서 온톨로지로 생성한 기술문서의 사용자가 Component 중 특정 Component를 선택하면 그 순간 hasTask 속성을 통하여 해당 Task의 리스트를 추출할 수 있다. 사용자가 다시 추출된 Task 목록 중 특정 Task를 선택하면 마찬가지로 hasSubtask 속성으로 인해 관련있는 Subtask 목록이 추출된다. 이 중 특정 Subtask를 선택하면 hasInstruction 속성에 따라 Instruction 목록이 추출되게 된다.
역으로 Instance와 Subconcept, 그리고 Concept은 isInverseOf속성을 가진다. 즉 상술한 바와 반대로 사용자가 Instance 레벨인 Instruction 중 특정 Instruction을 선택하면 그 순간 isInverseOfSubtask속성에 의해 Subtask, 이어서 그와 관련있는 Task, Component가 추론을 통해 유추될 수 있다.
이러한 각 Concept과 Instance의 관련있는 개념정보 추출은 후술할 콘텍스트매칭부(200)에서 수행할 수 있다. 다만 상기 콘텍스트매칭부(200)가 개념정보의 목록을 추출하기 위해서는 온톨로지부(100)에서 이미 개념정보를 개념적으로 저장하고 있어야 함은 당연하다.
한편, 의미적 증강현실정보(ARS; Augmented Reality System)(120)를 이용하여 상황인지를 통해 증강현실 관련 어노테이션 정보들 중에서 관련된 정보를 찾기 위해서는 사전 Contents의 구성 및 관련 이미지(Image) 구성에 많은 시간과 비용이 필요하다. 또 그에 따른 콘텍스트를 정확하게 파악과 더불어 그에 맞는 정보를 즉시 제공하기가 어렵다. 따라서 상기 의미적 증강현실정보(120)는 증강현실에 관련된 시맨틱 어노테이션 정보와 카메라 화면에 맞는 타깃이미지(target image)의 정보를 온톨로지로 모델링한다.
상기 의미적 증강현실정보(120)가 가지는 온톨로지의 기본은 view 클래스로서, 의미적 지식베이스(110)의 Concept 중 관련있는 특정 Subconcept ID와 Instance ID 그리고 증강현실시스템에서 증강될 개체의 위치 및 내용 정보를 포함하는 Linkview, Label 등과 같은 Data에 식별자(ID)를 붙여 온톨로직 관계(Ontological Relationship)를 맺는다. 일실시예로 기술문서의 경우 의미적 증강현실정보(120)와 의미적 지식베이스(110)의 공통 클래스인 Subtask ID 및 Instruction ID를 관계 속성을 이용하여 증강시킬 개체 정보에 view 클래스를 기준으로 관련정보들이 상호 연결되어 있음을 알 수 있다. 이는 복수개의 정보 중 하나만 입력되어도 그 정보가 일종의 힌트(hint)가 되어 관련된 다른 정보를 모두 추론할 수 있도록 상호간에 긴밀히 연결되어 있음을 알 수 있다. 후술하겠지만, 이러한 온톨로지 매핑으로 인해 두 시스템이 개념정보를 공유하여 콘텍스트 매칭을 할 수 있게 된다.
LOD정보(Linking Open Data)(130)는 오프라인상의 리소스뿐만 아니라 웹에 존재하는 LOD(Linking Open Data) 그리고 멀티미디어 리소스를 의미한다. 특히 본 발명의 일실시예로서 항공기부품정비에 관한 정보제공시스템으로 이용하는 경우, 항공기 제조업체, 부품제조업체, 매뉴얼 제작사 등 RDF 형식의 데이터가 웹에 연결되도록 하는 것인데, URI(Uniform Resource Identifier)를 통하여 해당 정보의 접근 및 이용이 가능하도록 저장한다. 즉, 해당 웹의 URI를 상기 의미적 지식베이스(110)의 관련 개념에 연결시킴으로서 온톨로지 개념을 통해 선택된 LOD 정보는 웹으로부터 해당정보를 추출해서 사용자에게 제공할 수 있다. 매뉴얼의 내용이 일부 수정될 경우에도 같은 URI를 사용하고 있는 한 변경된 내용을 찾기 위한 비용이 들지 않고, 기존의 URI를 이용하여 변경된 내용에 접근할 수 있게 됨으로 자동업데이트가 가능하다는 효과가 있을 수 있다. 즉 LOD 정보로 제공되는 데이터는 내용이 업데이트 되어도 기존의 URI를 통해 접근이 가능하기 때문에 즉각적인 반영이 가능하다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템이 포함하는 온톨로지부의 블록구성도로서 상기 온톨로지부(100)는 지식베이스시스템의 의미적 지식베이스(110), 증강현실시스템의 의미적 증강현실정보(120) 및 LOD 정보(130)가 상호 연결되어 있는데, 각각 연동되는 방법은 후술하겠지만, 도 3 처럼 각각의 시스템이 온톨로지컬하게 연결되어 있다고 볼 수 있다. 의미적 지식베이스(110)와 의미적 증강현실정보(120)는 각각 동일한 개념을 가지고 있어서 그러한 개념끼리 연결되어 있으며, LOD 정보(130)는 개념적으로 저장된 의미적 지식베이스(110)의 특정개념과 이와 관련된 LOD 정보가 연동되도록 저장되어 있다.
특히 의미적 지식베이스(110)와 의미적 증강현실정보(120)는 각각 동일한 개념정보를 가지고 있는데, 그러한 개념정보끼리 연결되는 방법은 후술한다.
콘텍스트매칭부(200)는 상기 온톨로지부(100)에 개념적으로 저장된 의미적 지식베이스(110) 및 의미적 증강현실정보(120)간의 개념정보를 공유하여 동일개념 간의 콘텍스트 매칭을 수행하는데, 개념정보추출모듈(210), 개념정보공유모듈(220) 및 콘텍스트매칭모듈(230)을 포함한다.
개념정보추출모듈(210)은 상기 의미적 지식베이스(110)의 관계 속성중 has속성을 이용하여 관련있는 Subconcept과 Individual의 개념정보목록을 추출하고, 개념정보공유모듈(220)은 지식베이스시스템(110)의 개념정보와 증강현실시스템(120)의 개념정보를 상호간 공유하도록 한다. 콘텍스트매칭모듈(130)은 상기 개념정보공유모듈(220)에 의해 공유되는 개념정보를 이용하여, 의미적 지식베이스(110)와 의미적 증강현실정보(120)의 동일개념 간에 콘텍스트 매칭을 수행한다. 콘텍스트 매칭하는 방법은 도 4 를 참조하여 설명한다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 온톨로지 기술을 활용한 증강현실시스템 연동의 정보제공방법이 포함하는 콘텍스트매칭부의 동작흐름도이다.
콘텍스트매칭부(200)는 의미적 지식베이스(110)와 의미적 증강현실정보(120)의 동일개념끼리 서로 호환되도록 콘텍스트 매칭하는 것으로 처음 시작은 의미적 지식베이스(110)로 시작한다. 사용자로부터 의미적 지식베이스(110)를 통해 Concept 중 특정 Concept 선택신호를 수신한다(S40).그러면 개념정보추출모듈(210)은 수신된 특정 Concept이 가지는 관계 속성을 이용하여 특정 Concept과 관련있는 Concept들을 추출한다(S41). 추출방법은 여러 가지가 있을 수 있으나, 목록을 추출하는 일예시도 있을 수 있다. 추출된 Concept 중 사용자로부터 특정 Concept의 선택신호를 수신하면(S42), 다시 개념정보추출모듈(210)은 수신된 특정 Concept이 가지는 관계 속성을 이용하여 관련있는 Subconcept을 추출한다(S43). 그리고 다시 추출된 Subconcept 중 사용자로부터 특정 Subconcept의 선택신호를 수신하면(S44), 의미적 지식베이스(110)와 의미적 증강현실정보(120)는 동일한 Subconcept의 개념을 가지고 있기 때문에 상기 S44단계 이후에는 상기 개념정보공유모듈(220)이 상기 S44에서 사용자에 의해 수신한 특정 Subconcept의 개념 정보를 의미적 증강현실 정보(120)와 공유한다(S45).
상기 S45 단계와 별도로 다시 개념정보추출모듈(210)은 수신된 특정 Subconcept이 가지는 관계 속성을 이용하여 특정 Subconcept과 관련있는 Individual을 추출한다(S46). 그리고 추출된 Individual 중 사용자로부터 특정 Individual의 선택신호를 수신하면(S47), 의미적 지식베이스(110)와 의미적 증강현실정보(120)는 동일한 Individual 개념을 가지고 있기 때문에 상기 S47단계 이후에는 상기 개념정보추출모듈(220)이 상기 S47 단계에서 사용자에 의해 수신한 특정 Individual의 개념정보를 의미적 증강현실정보(120)와 공유한다(S48). 마지막 단계로 상기 콘텍스트매칭모듈(230)은 상기 S48 단계를 통해 공유된 개념정보를 이용하여 의미적 지식베이스(110)와 의미적 증강현실정보(120)의 동일 개념간의 콘텍스트 매칭을 수행한다.(S49). 콘텍스트 매칭의 의미는 의미적 지식베이스(110)와 의미적 증강현실정보(120)가 긴밀하게 연결되어 각각의 정보가 자유롭게 소통 및 호환될 수 있는 작업을 의미하며, 이러한 콘텍스트 매칭은 각각의 시스템이 가지고 있는 동일개념을 공유함으로써 가능하게 된다.
동작부(300)는 상기 콘텍스트매칭부(200)에 의해 콘텍스트 매칭된 의미적 지식베이스(110)와 의미적 증강현실정보(120)간의 어느 일방의 상황인지를 통해 어느 일방이 인지한 최초개념이 가지는 개념속성을 이용하여 관련개념을 추출하고, 일방돠 연관된 타방의 관련정보를 추출하여 제공하는 것으로, 제1수신모듈(310), 제2수신모듈(320), 제1정보추출모듈(330), 제2정보추출모듈(340) 및 표시모듈(350)을 포함한다.
제1수신모듈(310)은 사용자가 의미적 지식베이스(110)을 통해 입력하는 신호를 수신하는 모듈로서, 의미적 지식베이스(110)에 포함된 수신모듈이다. 본 발명의 일실시예로서, 상기 의미적 지식베이스(110)의 개념적 구조는 온톨로지 트리에 의해 목록화 되어 표시되기 때문에, 특정 목록을 마우스로 클릭하는 등의 행위를 인식하는 작업이 사용자의 입력신호를 수신하는 행위가 될 수 있을 것이나 이는 일실시예에 불과할 뿐 이에 한정할 것은 아니다.
제2수신모듈(320)은 사용자가 의미적 증강현실정보(120)를 통해 입력하는 신호를 수신하는 모듈로서, 의미적 증강현실정보(120)에 포함된 수신모듈이다. 상기 의미적 증강현실정보(120)의 수신장치는 카메라와 연결된 것으로, 시스템에 연결된 카메라를 통해서 입력되는 데이터를 인식하는 것이 사용자의 입력신호를 수신하는 행위가 될 수 있을 것이나 이는 일실시예에 불과할 뿐 이에 한정할 것은 아니다.
제1정보추출모듈(330)은 의미적 지식베이스(110)에 포함된 정보추출모듈로서, 상기 제1수신모듈(310)이 인지한 최초개념이 가지는 개념속성을 이용하여 의미적 지식베이스(110)의 관련개념을 추출하고, 의미적 지식베이스(110)에 저장된 관련정보를 추출한다. 또한 상기 의미적 증강현실정보(120)와 콘텍스트 매칭된 의미적 지식베이스(110)에 저장된 관련정보를 추출한다.
제2정보추출모듈(340)은 의미적 증강현실정보(120)에 포함된 추출모듈로서, 상기 제2수신모듈(320)이 인지한 최초개념이 가지는 개념속성을 이용하여 의미적 증강현실정보(120)의 관련개념을 추출하고, 의미적 증강현실정보(120)에 저장된 관련정보를 추출하고, 또한 상기 의미적 지식베이스(110)과 콘텍스트 매칭된 의미적 증강현실정보(120)에 저장된 관련정보를 추출한다.
표시모듈(350)은 제1정보추출모듈(330) 및 제2정보추출모듈(340)로부터 추출된 관련 정보를 표시하는 것으로, 실제로는 의미적 증강현실정보(120)에 포함될 것이나 이는 일종의 UI에 해당하는 것으로 이에 한정할 것은 아니다. 부연하여 설명하면, 표시모듈(350)은 추출된 정보를 모두 표시할 수 있는 공간이므로, individual 개념에 저장된 텍스트를 표시할 수도 있고, referenceView나 previewImage 등을 통해 카메라가 어디를 비춰야하는지 사용자에게 가이드를 해줄 수도 있다. 그리고 Label, Circle, Button 등의 시맨틱 어노테이션을 통해 사용자가 쉽게 볼 수 있고, LinkView의 referenceViewId, LinkViewId, previewImage를 통해 다음 카메라로 비춰야 할 화면을 제시할 수도 있으나, 상술한 내용은 본 발명이 따른 일실시예에 불과할 뿐 이에 한정되어 발명을 해석하지 않음이 타당하다.
동작부(300)를 통해 정보가 제공되는 방법은 도 5 내지 도 8 을 참조하여 설명하면 좀 더 명확하다. 도 5 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 온톨로지 기술을 활용한 증강현실시스템 연동의 정보제공방법이 포함하는 동작부의 동작흐름도인데, 동작부는 어느 일방의 상황인지를 통해서도 정보제공이 가능하기 때문에, 어떤 시스템으로 사용자가의 입력신호를 수신하는지, 그리고 어떤 개념이 최초개념이 되는지에 따라 실시예가 달라질 수 있으며, 도면에 표시된 실시예에 한정될 것으로 아니나, 발명의 용이한 설명을 위해서 도 5 내지 도 8 을 참조하여 설명한다.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 지식베이스시스템으로부터 최하위개념 에 선택신호가 수신되는 경우에 따른 동작부의 동작흐름도로서, 의미적 지식베이스(110)의 수신모듈인 제1수신모듈(310)에 의해 최초개념이 수신되고, 이러한 최초개념이 최하위 개념인 Individual 개념인 경우일 때의 흐름도이다.
먼저 제1수신모듈(310)이 사용자로부터 특정 Individual의 선택신호를 수신한다(S51). 수신된 특정 Individual의 선택신호를 이용하여 상기 의미적 지식베이스(110)은 특정 Individual의 개념정보를 인지한다(S52). 제1정보추출모듈은(330)은 상기 S52단계를 통해 인지한 특정 Individual 개념의 관계 속성 중 역속성인 isInverseOf 를 이용하여 그에 포함된 상위개념인 SubConcept, Concept 개념을 추출한다(S53). 이때 상위 개념을 추출한다는 의미는 이미 상기 온톨로지부(100)에 개념적으로 저장된 개념목록을 추출하는 것과 동일하다. 상기 S53 단계와 별도로 상기 S52 단계에서 의미적 지식베이스(110)가 특정 Individual의 개념정보를 인지하면, 보를 인지하면, 의미적 증강현실정보(120)와 특정 Individual 개념정보를 공유한다(S54). 상기 S54 단계를 통해 상기 의미적 증강현실정보(120)는 특정 Individual의 개념정보를 인지한다(S55). 상기 S52 단계 및 상기 S55 단계를 통해 특정 개념을 인지하면, 제1정보추출모듈(330)과 제2정보추출모듈(340)은 각 시스템에 저장된 관련정보를 추출하고(S56), 표시모듈(350)은 이를 표시한다(S57).
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 지식베이스시스템으로부터 중간개념에 선택신호가 수신되는 경우에 따른 동작부의 동작흐름도로서, 의미적 지식베이스(110)의 수신모듈인 제1수신모듈(310)에 의해 최초개념이 수신되고, 이러한 최초개념이 Subconcept 개념인 경우일 때의 흐름도이다. Subconcept 개념인 경우는 상술한 도 5와 크게 다르지 않지만, 개념추출시 관계 속성중 has속성을 이용해야 되는 점이 추가된다.
먼저 제1수신모듈(310)이 사용자로부터 특정 Subconcept의 선택신호를 수신한다(S61). 수신된 특정 Subconcept의 선택신호를 이용하여 상기 의미적 지식베이스(110)은 특정 Subconcept의 개념정보를 인지한다(S62). 제1정보추출모듈은(330)은 상기 S62단계를 통해 인지한 특정 Subconcept 개념의 관계 속성중 isInverseOf속성 을 이용하여 그와 관련있는 상위개념인 Concept 개념을 추출한다(S63). 이때 상위 개념을 형성한다는 의미는 이미 상기 온톨로지부(100)에 개념적으로 저장된 개념목록을 추출하는 것과 동일하다. 또한, 제1정보추출모듈은(330)은 상기 S62단계를 통해 인지한 특정 Subconcept 개념의 관계 속성 중 has속성을 이용하여 그와 관련된 하위개념인 Individual 개념을 추출한다(S64). 상기 S63 및 S64 단계와 별도로 S65 단계에서 의미적 지식베이스(110)가 특정 Subconcept의 개념정보를 인지하면, 콘텍스트 매칭된 의미적 증강현실정보(120)와 특정 Subconcept 개념정보를 공유한다(S65). S65단계를 통해 상기 의미적 증강현실정보(120)와 의미적 지식베이스(110)는 특정Subconcept의 개념정보를 인지한다(S66). S62 단계 및 S66 단계를 통해 특정 개념을 인지하면, 제1정보추출모듈(330)과 제2정보추출모듈(340)은 각 시스템에 저장된 관련정보를 추출하고(S67), 표시모듈(350)은 이를 표시한다(S68).
도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 증강현실시스템으로부터 최하위개념에 선택신호가 수신되는 경우에 따른 동작부의 동작흐름도로서, 의미적 증강현실정보(120)의 수신모듈인 제2수신모듈(320)에 의해 최초개념이 수신되고, 이러한 최초개념이 최하위 개념인 Individual 개념인 경우일 때의 흐름도이다. 도 5와 비교해보면, 두 시스템 간에 개념정보를 공유하고서 개념목록을 추출하는 방법이나 순서에서 차이가 있을 뿐 크게 다르지 않다.
먼저 제2수신모듈(320)이 사용자로부터 특정 Individual의 선택신호를 수신한다(S71). 수신된 특정 Individual의 선택신호를 이용하여 상기 의미적 증강현실정보(120)는 특정 Individual의 개념정보를 인지한다(S72). 제2정보추출모듈은(340)은 상기 S72단계를 통해 인지한 특정 Individual 개념의 온톨로직 관계에 있는 모든 개념인 Subconcept, Linkview, View 등의 개념을 추출한다(S73). 이때 개념을 추출한다는 의미는 이미 상기 온톨로지부(100)에 개념적으로 저장된 개념목록을 추출하는 것과 동일하다. S73 단계와 별도로 S72 단계에서 의미적 증강현실정보(120)가 특정 Individual의 개념정보를 인지하면, 콘텍스트 매칭된 의미적 지식베이스(110)와 특정 Individual 개념정보를 공유한다(S74). S74단계를 통해 상기 의미적 지식베이스(110)는 특정 Individual의 개념정보를 인지한다(S75). 제1정보추출모듈은(330)은 상기 S75단계를 통해 인지한 특정 Individual 개념의 관계 속성중 isInverseOf속성을 이용하여 그에 포함된 상위개념인 Subconcept 및 Concept 개념을 추출한다(S76).이와 별도로 S72 단계 및 S75 단계를 통해 특정 개념을 인지하면, 제1정보추출모듈(330)과 제2정보추출모듈(340)은 각 시스템에 저장된 관련정보를 추출하고(S77), 표시모듈(350)은 이를 표시한다(S78).
도 8 은 본 발명의 일실시예에 따른 증강현실시스템으로부터 중간개념에 선택신호가 수신되는 경우에 따른 동작부의 동작흐름도로서, 의미적 증강현실정보(120)의 수신모듈인 제2수신모듈(320)에 의해 최초개념이 수신되고, 이러한 최초개념이 Subconcept 개념인 경우일 때의 흐름도이다. Subconcept 개념인 경우는 상술한 도 7과 크게 다르지 않지만, 개념추출시 관계 속성중 has속성을 이용해야 되는 점이 추가된다.
먼저 제2수신모듈(320)이 사용자로부터 특정 Subconcept의 선택신호를 수신한다(S81). 수신된 특정 Subconcept의 선택신호를 이용하여 상기 의미적 증강현실정보(120)는 특정 Subconcept의 개념정보를 인지한다(S82). 제2정보추출모듈은(340)은 상기 S82단계를 통해 인지한 특정 Subconcept 개념의 온톨로직 관계에 있는 모든 개념인 Individual, Linkview, View 등의 개념을 추출한다(S83). 이때 개념을 추출한다는 의미는 이미 상기 온톨로지부(100)에 개념적으로 저장된 개념목록을 추출하는 것과 동일하다. S83 단계와 별도로 S82 단계에서 의미적 증강현실정보(120)가 특정 Individual의 개념정보를 인지하면, 콘텍스트 매칭된 의미적 지식베이스(110)와 특정 Subconcept 개념정보를 공유한다(S84). S84단계를 통해 상기 의미적 지식베이스(110)는 특정 Subconcept의 개념정보를 인지한다(S85). 제1정보추출모듈은(330)은 상기 S85단계를 통해 인지한 특정 Subconcept 개념의 관계 속성중 isInverseOf속성을 이용하여 그에 포함된 상위개념인 Concept 개념을 추출하고(S86), 상기 S85 단계를 통해 인지한 특정 Subconcept 개념의 관계 속성중 has속성을 이용하여 그에 포함된 하위개념인 Individual 개념을 추출한다(S87). 이와 별도로 S82 단계 및 S85 단계를 통해 특정 개념을 인지하면, 제1정보추출모듈(330)과 제2정보추출모듈(340)은 각 시스템에 저장된 관련정보를 추출하고(S88), 표시모듈(350)은 이를 표시한다(S89).
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100; 온톨로지부 110; 의미적 지식베이스
120; 의미적 증강현실정보 130; LOD정보
200; 콘텍스트매칭부 210; 개념정보추출모듈
220; 개념정보공유모듈 230; 콘텍스트매칭모듈
300; 동작부 310; 제1수신모듈
320; 제2수신모듈 330; 제1정보추출모듈
340; 제2정보추출모듈 350; 표시모듈

Claims (11)

  1. 온톨로지 스키마를 이용하여 지식베이스시스템의 의미적 지식베이스(110) 및 증강현실시스템의 의미적 증강현실정보(120)를 이루는 정보를 개념적으로 저장하는 온톨로지부(100);
    상기 온톨로지부(100)에 개념적으로 저장된 상기 의미적 지식베이스(110) 및 상기 의미적 증강현실정보(120)간의 개념정보를 공유하여 동일개념 간의 콘텍스트 매칭을 수행하는 콘텍스트매칭부(200); 및
    상기 콘텍스트매칭부(200)에 의해 콘텍스트 매칭된 상기 의미적 지식베이스(110)와 상기 의미적 증강현실정보(120) 중 어느 일방의 상황인지를 통해 일방이 인지한 최초개념이 가지는 개념속성을 이용하여 관련개념을 추출하고, 추출된 관련개념을 이용하여 타방의 관련정보를 추출하여 정보를 제공하는 동작부(300); 를 포함하되,
    상기 콘텍스트매칭부(200)는,
    상기 의미적 지식베이스(110)의 상위개념이 가지는 관계 속성중 has속성을 이용하여 하위개념을 추출하는 개념정보추출모듈(210);
    상기 개념정보추출모듈(210)에서 추출된 개념정보를 이용하여 의미적 지식베이스(110)의 개념정보와 상기 의미적 증강현실정보(120)의 개념정보를 상호간 공유하는 개념정보공유모듈(220); 및
    상기 개념정보공유모듈(220)에 의해 공유되는 개념정보를 이용하여, 상기 의미적 지식베이스(110)와 상기 의미적 증강현실정보(120)의 동일개념 간에 콘텍스트 매칭을 수행하는 콘텍스트매칭모듈(230); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온톨로지부(100)는,
    개념적으로 저장된 상기 의미적 지식베이스(110)의 특정 개념과 관련된 엘오디(LOD)정보(130)가 연동되도록 저장되는 것을 특징으로 하는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작부(300)는,
    상기 의미적 지식베이스(110)를 통해 사용자의 입력신호를 수신하여 최초개념을 인지하는 제1수신모듈(310);
    상기 제1수신모듈(310)이 인지한 최초개념이 가지는 개념속성을 이용하여 상기 의미적 지식베이스(110)의 관련개념정보를 추출하고, 상기 의미적 지식베이스(110)에 저장된 관련정보를 추출하는 제1정보추출모듈(330);
    상기 의미적 지식베이스(110)와 콘텍스트 매칭된 상기 의미적 증강현실정보(120)에 저장된 관련정보를 추출하는 제2정보추출모듈(340); 및
    상기 제1정보추출모듈(330) 및 상기 제2정보추출모듈(340)로부터 추출된 관련 정보를 표시하는 표시모듈(350); 을 포함하는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작부(300)는,
    상기 의미적 증강현실정보(120)를 통해 사용자의 입력신호를 수신하여 최초개념을 인지하는 제2수신모듈(320);
    상기 제2수신모듈(320)이 인지한 최초개념이 가지는 개념속성을 이용하여 의미적 증강현실정보(120)의 관련개념정보를 추출하고, 상기 의미적 증강현실정보(120)에 저장된 관련정보를 추출하는 제2정보추출모듈(340);
    상기 의미적 증강현실정보(120)와 콘텍스트 매칭된 상기 의미적 지식베이스(110)에 저장된 관련정보를 추출하는 제1정보추출모듈(330); 및
    상기 제1정보추출모듈(330) 및 상기 제2정보추출모듈(340)로부터 추출된 관련정보를 표시하는 표시모듈(350); 을 포함하는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공시스템.
  6. 온톨로지부(100), 콘텍스트매칭부(200) 및 동작부(300)를 포함하는 정보제공시스템을 이용한 정보제공방법에 있어서,
    (a) 상기 온톨로지부(100)가 온톨로지 스키마를 이용하여 의미적 지식베이스(110) 및 의미적 증강현실정보(120)를 개념적으로 저장하는 과정;
    (b) 상기 콘텍스트매칭부(200)가 상기 (a) 과정에서 개념적으로 저장된 상기 의미적 지식베이스(110) 및 상기 의미적 증강현실정보(120)간에 개념정보를 공유하여 동일개념간 콘텍스트 매칭을 수행하는 과정; 및
    (c) 상기 동작부(300)가 상기 (b) 과정에 의해 콘텍스트 매칭된 상기 의미적 지식베이스(110)와 상기 의미적 증강현실정보(120) 중 어느 일방의 상황인지를 통해 일방이 인지한 최초개념이 가지는 개념속성을 이용하여 관련개념을 추출하고, 추출된 관련개념을 이용하여 타방의 관련정보를 추출하여 정보를 제공하는 과정; 을 포함하되,
    상기 (b) 과정 이전에,
    (b-1) 상기 콘텍스트 매칭부(200)가 상기 의미적 지식베이스(110)를 통해 사용자의 입력신호를 수신하여 관련있는 개념정보를 인지하고, 상기 인지된 개념정보가 가지는 관계속성을 이용하여 그와 관련있는 관련정보를 추출하는 과정; 을 더 포함하며,
    상기 (b) 과정은,
    (b-2) 상기 콘텍스트매칭부(200)가 상기 (b-1) 단계로부터 인지된 개념정보가 가지는 관계 속성중 has속성을 이용하여 그와 관련있는 개념정보를 추출하는 단계;
    (b-3) 상기 콘텍스트매칭부(200)가 상기 (b-2) 단계로부터 추출된 상기 의미적 지식베이스(110)의 개념정보를 의미적 증강현실정보(120)의 개념정보와 공유하는 단계; 및
    (b-4) 상기 콘텍스트매칭부(200)가 상기 (b-3) 단계로부터 공유하는 개념정보를 이용하여 상기 의미적 지식베이스(110)와 상기 의미적 증강현실정보(120)의 동일개념 정보간에 콘텍스트 매칭을 수행하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (a) 과정은,
    (a-1) 상기 온톨로지부(100)가 온톨로지 스키마를 이용하여 상기 의미적 지식베이스(110)를 이루는 정보를 개념적으로 저장하는 단계; 및
    (a-2) 상기 온톨로지부(100)가 온톨로지 스키마를 이용하여 상기 의미적 증강현실정보(120)를 개념적으로 저장하는 단계; 를 포함하는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (a) 과정은,
    (a-3) 상기 온톨로지부(100)가 상기 (a-1) 단계에 개념적으로 저장된 상기 의미적 지식베이스(110)의 특정 개념과 관련된 엘오디(LOD)정보(130)가 연동되도록 저장하는 단계; 를 더 포함하는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공방법.
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 (c) 과정은,
    (c-1) 상기 동작부(300)가 상기 의미적 지식베이스(110)를 통해 사용자의 입력신호를 수신하여 최초개념을 인지하는 단계;
    (c-2) 상기 동작부(300)가 상기 (c-1) 단계에서 인지한 최초개념이 가지는 개념속성을 이용하여 상기 의미적 지식베이스(110)의 관련개념정보를 추출하고, 상기 의미적 지식베이스(110)에 저장된 관련정보를 추출하는 단계;
    (c-3) 상기 동작부(300)가 상기 의미적 지식베이스(110)와 콘텍스트 매칭된 의미적 증강현실정보(120)에 저장된 관련정보를 추출하는 단계; 및
    (c-4) 상기 동작부(300)가 상기 (c-2) 및 상기 (c-3) 단계에서 추출된 관련정보를 표시하는 단계; 를 포함하는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 (c) 과정은,
    (c-1') 상기 동작부(300)가 상기 의미적 증강현실정보(120)를 통해 사용자의 입력신호를 수신하여 최초개념을 인지하는 단계;
    (c-2') 상기 동작부(300)가 상기 (c-1') 단계에서 인지한 최초개념이 가지는 개념속성을 이용하여 상기 의미적 증강현실정보(120)의 관련개념정보를 추출하고, 상기 의미적 증강현실정보(120)에 저장된 관련정보를 추출하는 단계;
    (c-3') 상기 동작부(300)가 상기 의미적 증강현실정보(120)와 콘텍스트 매칭된 상기 의미적 지식베이스(110)에 저장된 관련정보를 추출하는 단계; 및
    (c-4') 상기 동작부(300)가 상기 (c-2') 및 상기 (c-3') 단계에서 추출된 관련정보를 표시하는 단계; 를 포함하는 시맨틱 웹 기술을 연동한 증강현실시스템의 정보제공방법.
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