KR101308653B1 - 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템은 영상을 디스플레이하는 다수의 스크린을 구비한 스크린부; 및 상기 다수의 스크린에 영상을 투영하는 다수의 프로젝터를 구비한 프로젝터부;를 포함하되, 상기 스크린부의 상기 다수의 스크린 각각은, 하나 이상의 부분으로 구획되되, 상기 구획된 하나 이상의 부분 각각에 대해 하나의 프로젝터가 투영되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예의 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템에 따르면, 사용자와의 상호 작용이 가능하고, 사용자를 둘러싼 입체적 공간에서 영상을 디스플레이할 수 있는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템을 제공할 수 있다.

Description

멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템{Virtual Experience System Using Multi Layer Screen}
본 발명은 가상 체험 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티 레이어의 스크린을 이용하여 형성된 입체 영상에 의해 가상 공간을 구현하여, 가상 체험을 가능하게 하는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템에 관한 것이다.
일반적인 박물관 등에서는 실물을 전시하는 것 이외에도, 전시 대상과 관련된 영상의 상영에 의해 관람객에게 정보를 제공하고, 흥미를 유발하기도 한다. 다만, 기존의 2차원으로 제공되는 영상으로는 보다 현실감 있는 정보 제공도 어렵고, 흥미 유발에도 어려움이 있다.
또한, 2차원 영상으로는 제공되는 정보와의 상호 작용에 의한 생생한 가상 체험에는 한계가 있다. 이에 따라, 입체 영상에 대한 많은 연구들이 이루어지고는 있으나, 일반적인 TV나 영화에서 사용되는 입체 영상의 디스플레이 방식은 가상 체험에 적용하기 어려운 점이 있다.
왜냐하면 가상 체험의 경우에는 관람객, 즉 체험자의 모션 등을 인식하여, 인식한 정보를 바탕으로 입체 영상 및 음성 정보를 출력할 필요가 있다. 즉, 체험자와 가상 체험 시스템 사이에서 일방적인 정보의 입력이나 출력이 아니라, 상호 작용이 가능하여야 한다.
또한, 체험자의 시야각 범위 내에서 입체 영상을 인식하는 것에 의해 좀 더실감나는 가상 체험을 할 수 있도록, 체험자를 둘러싼 일정 범위의 입체적 공간에서 영상을 디스플레이할 필요가 있기 때문이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 체험자와의 상호 작용이 가능하고, 체험자를 둘러싼 일정 범위의 입체적 공간에서 영상을 디스플레이할 수 있는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예의 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템은 영상을 디스플레이하는 다수의 스크린을 구비한 스크린부; 및 상기 다수의 스크린에 영상을 투영하는 다수의 프로젝터를 구비한 프로젝터부;를 포함한다. 또한, 상기 스크린부의 상기 다수의 스크린 각각은, 하나 이상의 부분으로 구획되되, 상기 구획된 하나 이상의 부분 각각에 대해 하나의 프로젝터가 투영되는 것을 특징으로 하는 한다.
구체적으로 상기 스크린부는, 투명한 재질로 이루어진 제 1 스크린; 및 불투명한 재질로 이루어진 제 2 스크린;을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 제 1 스크린과 상기 2 스크린은, 가상 체험의 체험자를 기준 위치로 하여, 가까운 위치에 상기 제 1 스크린이 위치하고, 먼 위치에 상기 제 2 스크린이 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로젝터부는, 상기 체험자의 뒤 또는 상기 체험자와 상기 제 1 스크린 사이에 배치되어, 상기 제 1 스크린에 영상을 투영하는, 하나 이상의 프로젝터를 구비한 제 1 프로젝터군; 및 상기 제 2 스크린으로부터 상기 체험자로부터 멀어지는 위치에 배치되고, 상기 제 2 스크린에 영상을 투영하는, 하나 이상의 프로젝터를 구비한 제 2 프로젝터군;을 포함하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제 1 스크린 및 상기 제 2 스크린의 위쪽에서 바라본 형상은, 상기 체험자를 둘러싸는 형태의 원호 형상 또는 다각형의 다수의 변을 포함하는 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가상 체험 시스템은, 입체 영상 정보를 포함하고 있는 저장부; 상기 저장부에 저장된 영상을 상기 제 1 프로젝터군 및 상기 제 2 프로젝터군에 포함된 프로젝터 각각에 전송하기 위한 영상으로 분배하기 위한 영상 분배부; 상기 체험자의 위치와 모션을 인식하는 센서부; 및 상기 센서부로부터 인식된 상기 체험자의 모션을 분석하여, 상기 저장부에 저장된 영상의 정보를 선택적으로 상기 영상 분배부로 전송하기 위한 제어 신호를 발생시키는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 상기 제어 신호는, 상기 저장부에 포함된 영상의 선택, 조합 및 영상의 순서 배치 중 어느 하나 이상을 실행하는 신호인 것을 특징으로 한다.
바람직한 일실시예에 의한 상기 제 1 스크린 및 상기 제 2 스크린은 각각, 세 개의 면을 포함하되, 상기 세 개의 면 각각에 대해 하나의 프록젝터가 영상을 투영하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예의 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템에 따르면, 체험자와의 상호 작용이 가능하고, 체험자를 둘러싼 일정 범위의 입체적 공간에서 영상을 디스플레이할 수 있는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템의 구현 예시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 스크린 및 제 2 스크린의 또 다른 실시예의 평면도 및 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템의 구성도를 나타낸다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템은, 스크린부(10), 프로젝터부(20), 저장부(30), 영상 분배부(40), 센서부(50), 제어부(60) 및 음향부(70)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템의 구현 예시도를 나타낸다. 다만, 도 2에서는 센서부(50)와 제어부(60)의 연결선 및 음성 인식 유니트(53)는 미도시되었다. 연결선의 도시 및 미도시에 관계없이, 각 구성 요소 사이에는 다양한 유무선 통신 방법에 의해 정보(데이터)의 송수신이 가능함은 물론이다.
도 1과 도 2에 의해 본 발명의 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템의 구성 요소에 대해 보다 구체적으로 하기에 설명하기로 한다.
먼저, 스크린부(10)는 영상을 디스플레이하는 다수의 스크린을 구비하는 것이 바람직하다. 아울러, 스크린부(10)의 다수의 스크린 각각은, 하나 이상의 부분으로 구획되되, 구획된 하나 이상의 부분 각각에 대해 하나의 프로젝터가 투영되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 스크린부(10)는, 투명한 재질로 이루어진 제 1 스크린(11) 및 불투명한 재질로 이루어진 제 2 스크린(12)을 포함하는 것이 바람직하다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 스크린(11) 및 제 2 스크린(12)의 위치는, 가상 체험의 체험자를 기준 위치로 하여, 가까운 위치에 제 1 스크린(11)이 위치하고, 먼 위치에 제 2 스크린(12)이 위치되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 제 1 스크린(11) 및 제 2 스크린(12)의 위쪽에서 바라본 형상은, 체험자를 둘러싸는 형태의 원호 형상 또는 다각형의 다수의 변을 포함하는 형상인 것을 특징으로 한다.
다음으로, 프로젝터부(20)는 스크린부(10)에 포함된 다수의 스크린에 영상을 투영하기 위해 다수의 프로젝터를 포함하는 것이 바람직하다.
구체적으로 프로젝터부(20)는, 상기 체험자의 뒤 또는 체험자와 제 1 스크린(11) 사이에 배치되어, 제 1 스크린(11)에 영상을 투영하는, 하나 이상의 프로젝터를 구비한 제 1 프로젝터군(21) 및 제 2 스크린(12)으로부터 체험자로부터 멀어지는 위치에 배치되고, 제 2 스크린(12)에 영상을 투영하는, 하나 이상의 프로젝터를 구비한 제 2 프로젝터군(22)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉, 제 1 프로젝터군(21), 제 1 스크린(11), 제 2 스크린(12) 및 제 2 프로젝터군(22)이 차례로 위치하게 된다. 이러한 위치 배치에 의해 제 1 프로젝터군(21)은 제 1 스크린(11)에 영상을 앞으로부터 투영하여, 제 1 스크린(11)의 앞에서 영상을 볼 수 있게 된다. 또한, 제 2 프로젝터군(22)은 제 2 스크린(12)에 영상을 뒤로부터 투영하여, 제 2 스크린(12)의 앞에서 영상을 볼 수 있게 된다.
제 1 스크린(11) 및 제 2 스크린(12)에 투영된 영상을 합쳐서, 체험자는 입체 영상으로 느끼게 되는 것이다. 다만, 체험자의 위치에서 제 2 스크린(12)의 영상 또한 보기 위해서는, 제 1 스크린(11)은 상술한 바와 같이 투명한 재질로, 제 2 스크린(12)은 불투명한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 제 1 스크린(11) 및 제 1 프로젝터군(21) 사이의 거리와 제 2 스크린(12) 및 제 2 프로젝터군(22) 사이의 거리는 미리 정해진 일정 거리 이하로 하여, 스크린부(10)와 프로젝터부(20) 사이에서 발생할 수 있는 간섭을 최소화하는 것이 바람직하다.
참고로, 도 2의 예시도에서는 제 1 스크린(11) 및 제 2 스크린(12)은 각각, 세 개의 면을 포함하되, 세 개의 면 각각에 대해 하나의 프록젝터가 영상을 투영하고 있다. 또한, 제 1 스크린(11) 및 제 2 스크린(12) 각각의 세 개의 면은, 체험자를 둘러싸는 형태로 되어 있다. 이러한 체험자를 둘러싸는 구조에 의해, 체험자는 좌우 일정 시야의 범위 안에서, 즉, 제 1 스크린(11) 및 제 2 스크린(12)이 위치한 범위 안에서 입체 영상을 관람할 수 있게 된다.
도 2에서는 제 1 스크린(11) 및 제 2 스크린(12) 각각은 세 개의 면으로 구획되고, 세 개의 면을 위에서 보면 다각형의 세 개의 변을 이루는 형상으로 체험자를 둘러싸게 된다. 또한, 제 1 스크린(11)의 세 개의 면에는 각각 세 개의 프로젝터(21a, 21b, 21c)를 포함하는 제 1 프로젝터군(21)이 영상을 투영하며, 제 2 스크린(12)의 세 개의 면에는 각각 세 개의 프로젝터(22a, 22b, 22c)를 포함하는 제 2 프로젝터군(22)이 영상을 투영하는 구조이다.
비록, 도 2의 예시도에서는 제 1 스크린(11) 및 제 2 스크린(12)이 각각, 세 개의 면으로 나뉘어진 일실시예를 도시하였을 지라도, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이 위에서 바라보았을 때 원호 형상의 제 1 스크린(11) 및 제 2 스크린(12)을 일정 구간별로 나누는 것도 또한 가능하다. 즉, 도 3A 및 도 3B는 본 발명의 제 1 스크린 및 제 2 스크린의 또 다른 실시예로, 원통 형상의 스크린이 세 개의 영역, 즉, A, B, 및 C 영역으로 구획된 실시예의 천정 방향 즉, 위에서 바라본 평면도 및 사시도를 각각 나타낸다.
본 발명의 저장부(30)는 다양한 정보의 입체 영상 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 영상 분배부(40)는 저장부(30)에 저장된 영상을 제 1 프로젝터군(21) 및 제 2 프로젝터군(22)에 포함된 프로젝터 각각에 전송하기 위한 영상으로 분배하는 역할을 한다. 영상 분배부(40)에 의해 저장부(30)에 저장된 영상은 다수의 영상으로 나뉘어져, 각각의 프로젝터로 전송되고, 각각의 스크린(11, 21)에 투영되는 것에 의해, 체험자는 다시 나뉘어진 영상을 좌안 및 우안을 통해 입체 영상으로 느끼게 되는 것이다.
이를 위해 저장부(30)에는, 다수의 입체 영상들이 저장되어 있고, 다수의 입체 영상 각각은 제 1 프로젝터군(21) 및 제 2 프로젝터군(22)에 포함된 각각의 프로젝터별로 영상을 전송하기 위한 영상으로 분리되어 있거나, 분리할 수 있는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 센서부(50)는 체험자의 위치와 모션을 인식하는 역할을 한다. 바람직한 일실시예에 따른 센서부(50)는, 체험자의 위치와 특정 모션을 인식하기 위해 레이저로 이루어진 키네틱 센서 유니트(51) 및/또는 체험자의 영상을 촬영하는 촬영 유니트(52) 및/또는 음성 인식 유니트(53)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 제어부(60)는 센서부(50)로부터 인식된 상기 체험자의 모션을 분석하여, 저장부(30)에 저장된 영상의 정보를 선택적으로 영상 분배부(40)로 전송하기 위한 제어 신호를 발생시키는 역할을 한다. 또한, 제어부(60)는 저장부(30)에 저장된 음성 정보를 선택적으로 음향부(70)에 전송하는 역할도 수행하는 것이 바람직할 것이다.
바람직한 일실시예에 따른 제어 신호는, 저장부(30)에 포함된 영상의 선택, 조합 및 영상의 순서 배치 중 어느 하나 이상을 실행하는 신호인 것을 특징으로 한다. 제어 신호에 의해, 체험자가 희망하는, 즉 모션 또는 음성에 의해 선택한 영상을 선택하는 것이 가능하다.
예를 들면, 본 발명의 일실시예에 의한 체험이 고생대 탐험관이라고 한다면, 다양한 배경 화면들 중에서 배경 화면을 선택하고, 출현 동물 및/또는 식물을 선택하고, 조합하며, 순서를 정하는 것에 의해 체험자가 희망하는 체적의 영상을 체험할 수 있게 되는 것이다.
또한, 만약 체험자가 뛰거나 싸우거나 등의 다양한 모션을 취하면, 센서부(50)는 이를 인식하여, 제어부(60)는 이에 알맞는 저장부(30)의 영상 및 음향을 선택하고, 배열하여 체험자와의 상호 작용에 의해 보다 실감나는 가상 체험을 가능하게 한다.
아울러, 센서부(50)는 체험자의 가상 영역에의 입장을 인식하여 제어부(60)로 정보를 전송하여 가상 체험을 개시하는 역할도 수행한다.
구체적으로 가상 체험의 흐름의 일실시예를 설명하자면, 체험자가 일정 영역으로 정해진 가상 영역으로 입장하면, 스크린부(10)에는 초기 메뉴가 제시된다. 다음으로 체험자는 메뉴를 선택하고, 선택된 메뉴는 센서부(50)에서 인식되어 제어부(60), 저장부(30), 영상 분배부(40) 및 프로젝터부(20)를 통해 스크린부(10)에 투영된다. 다음으로, 투영된 영상에 대해 체험자가 뛰거나, 싸우거나, 점핑하거나 등의 일정 모션을 취하면, 센서부(50)는 이를 인식하고, 제어부(60), 저장부(30), 영상 분배부(40) 및 프로젝터부(20)를 통해 체험자의 모션에 대응하여 영상을 다시 스크린부(10)에 투영하게 된다.
또한, 음향부(70)는 입체 음향을 위해 하나 이상의 스피커를 포함하는 것이 바람직하다. 도 1 및 도 2에서는 음향부(70)의 일실시예로서, 좌우에 각각 제 1 스피커(71) 및 제 2 스피커(72)를 포함하고 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예의 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템에 따르면, 안경과 같은 별도의 보조 장치 없이도 입체 영상이 체험 가능할 뿐만 아니라, 체험자와의 상호 작용에 의해 체험하고자 하는 정보를 변경 가능함을 알 수 있다.
10 : 스크린부 20 : 프로젝터부
30 : 저장부 40 : 영상 분배부
50 : 센서부 60 : 제어부
70 : 음향부
11 : 제 1 스크린 12 : 제 2 스크린
21 : 제 1 프로젝터군 22 : 제 2 프로젝터군
51 : 키네틱 센서 유니트 52 : 촬영 유니트
53 : 음성 인식 유니트
71 : 제 1 스피커 72 : 제 2 스피커
21a, 21b, 21c : 제 1 프로젝터군에 포함된 프로젝터
22a, 22b, 22c : 제 1 프로젝터군에 포함된 프로젝터

Claims (9)

  1. 영상을 디스플레이하는 다수의 스크린을 구비한 스크린부;
    상기 다수의 스크린에 영상을 투영하는 다수의 프로젝터를 구비한 프로젝터부; 및
    가상 체험의 체험자의 위치와 모션을 인식하는 센서부;를 포함하되,
    상기 스크린부의 상기 다수의 스크린 각각은,
    하나 이상의 부분으로 구획되되, 상기 구획된 하나 이상의 부분 각각에 대해 하나의 프로젝터가 투영되는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크린부는,
    투명한 재질로 이루어진 제 1 스크린; 및
    불투명한 재질로 이루어진 제 2 스크린;을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 스크린과 상기 2 스크린은, 상기 체험자를 기준 위치로 하여, 가까운 위치에 상기 제 1 스크린이 위치하고, 먼 위치에 상기 제 2 스크린이 위치하되,
    상기 프로젝터부는,
    상기 체험자의 뒤 또는 상기 체험자와 상기 제 1 스크린 사이에 배치되어, 상기 제 1 스크린에 영상을 투영하는, 하나 이상의 프로젝터를 구비한 제 1 프로젝터군; 및
    상기 제 2 스크린으로부터 상기 체험자로부터 멀어지는 위치에 배치되고, 상기 제 2 스크린에 영상을 투영하는, 하나 이상의 프로젝터를 구비한 제 2 프로젝터군;을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 스크린 및 상기 제 2 스크린의 위쪽에서 바라본 형상은,
    상기 체험자를 둘러싸는 형태의 원호 형상 또는 다각형의 다수의 변을 포함하는 형상인 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가상 체험 시스템은,
    입체 영상 정보를 포함하고 있는 저장부; 및
    상기 저장부에 저장된 영상을 상기 제 1 프로젝터군 및 상기 제 2 프로젝터군에 포함된 프로젝터 각각에 전송하기 위한 영상으로 분배하기 위한 영상 분배부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 가상 체험 시스템은,
    상기 센서부로부터 인식된 상기 체험자의 모션을 분석하여, 상기 저장부에 저장된 영상의 정보를 선택적으로 상기 영상 분배부로 전송하기 위한 제어 신호를 발생시키는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 신호는,
    상기 저장부에 포함된 영상의 선택, 조합 및 영상의 순서 배치 중 어느 하나 이상을 실행하는 신호인 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 스크린 및 상기 제 2 스크린은 각각, 세 개의 면을 포함하되, 상기 세 개의 면 각각에 대해 하나의 프록젝터가 영상을 투영하는 것을 특징으로 하는 멀티 레이어 스크린을 이용한 가상 체험 시스템.
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