KR101465497B1 - 동적 프로젝션 매핑 장치 및 시스템과 그 방법 - Google Patents

동적 프로젝션 매핑 장치 및 시스템과 그 방법 Download PDF

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Abstract

동적 프로젝션 매핑 시, 영상이 투사되는 객체의 일면에 설치된 복수의 동작 감지 센서로부터 센싱 값을 수신하고, 센싱 값에 기초하여 객체의 이동 값 및 회전 값을 검출하고, 이동 값 및 회전 값에 기초하여, 영상을 객체에 투사하는 프로젝터의 이동 및 투사각을 제어한다.

Description

동적 프로젝션 매핑 장치 및 시스템과 그 방법{APPARATUS AND SYSTEM FOR DYNAMIC PROJECTION MAPPING AND METHOD THEREOF}
본 발명은 움직이는 영상투사객체에 대해 동적(dynamic)으로 프로젝션 매핑하는 장치 및 시스템과, 그 동적 프로젝션 매핑 방법에 관한 것이다.
프로젝터를 이용한 스크린 투사 기법은 일상 생활에서뿐 아니라 미디어 아트 등의 공연 예술 분야에서 크게 활용되고 있다.
기존의 프로젝터를 이용한 화면 영사는 화면이 표시되는 스크린의 크기 및 위치가 고정되어, 프로젝터가 일정한 방향, 각도 및 초점으로 이미지 및 영상을 영사하는 기법을 사용하였다. 이와 같은 종래의 기법은 영화와 같이 고정된 스크린에서는 큰 문제가 없지만, 연극이나 미디어 아트와 같이 무대(또는 특정 공간) 내 객체(즉, 영상 투사 대상) 자체가 움직이는 환경에서는 적용되기 어렵다는 문제가 있었다.
이에 따라, 공간 상에서 이동하는 객체에 영상을 정확히 일치시켜 투사시킬 수 있는 프로젝션 매핑 기법이 필요한 실정이다.
이와 관련하여, 대한민국공개특허 제10-2008-0075640 호(발명의 명칭: 네 방향 프로젝터)에서는, 네 방향의 소정의 위치에서 광원으로부터 생성된 영상 광을 전면의 스크린에 투사하여 확대하는 렌즈부, 상기 렌즈부의 상단에 각각 위치하며 카메라를 이용하여 대상체의 동작 정보를 추출하는 모션 센서부, 상기 모션 센서부의 하단 부의 소정 위치에 덮개 부분을 개폐하여 형성되는 공명부, 상기 덮개 부분에 위치하여 상기 렌즈 부를 통해 투사된 영상의 초점을 조절하는 초점 센서부, 상기 모션 센서부로부터 추출된 대상체의 동작 정보를 입력 받아 출력되는 영상의 움직임 및 색상을 변화시키는 제어 신호를 출력하는 제어부, 및 상기 제어 신호를 근거하여 출력되는 영상의 위치 및 색상을 변화시키는 영상 처리부를 포함하는 네 방향 프로젝터를 개시하고 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 프로젝터를 통해 객체(object)에 영상을 영사할 때 객체의 움직임에 따라 동적으로 프로젝터의 위치, 영사 각도, 및 초점 등을 조절하여 연속적인 영상을 제공할 수 있는 장치 및 시스템과 그 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 동적 프로젝션 매핑 장치는, 영상이 투사되는 객체의 일면에 설치된 복수의 동작 감지 센서가 감지한 센싱 값을 수신하는 수신부; 상기 센싱 값에 기초하여 상기 객체의 이동 값 및 회전 값을 검출하는 객체 동작 검출부; 및 상기 이동 값 및 회전 값에 기초하여, 상기 영상을 상기 객체에 투사하는 프로젝터의 이동 및 투사각을 제어하는 프로젝터 제어부를 포함한다.
그리고, 본 발명의 다른 측면에 따른 동적 프로젝션 매핑 방법은, (a) 영상이 투사되는 객체의 일면에 설치된 복수의 동작 감지 센서로부터 센싱 값을 수신하는 단계; (b) 상기 센싱 값에 기초하여 상기 객체의 이동 값 및 회전 값을 검출하는 단계; 및 (c) 상기 이동 값 및 회전 값에 기초하여, 상기 영상을 객체에 투사하는 프로젝터의 이동 및 투사각을 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 동적 프로젝션 매핑 시스템은, 적어도 하나의 방향을 향하여 스크린면이 구성되며, 상기 스크린면의 적어도 일 위치에 동작 감지 센서가 설치된 영상투사객체; 상기 영상투사객체의 적어도 하나의 스크린면에 각각 영상을 투사하는 적어도 하나의 프로젝터; 및 상기 동작 감지 센서로부터 상기 영상투사객체의 이동 및 회전에 따라 감지된 센싱 값을 검출하고, 상기 센싱 값에 기초하여 상기 프로젝터의 이동 및 투사각을 제어하는 동적 프로젝션 매핑 장치를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 영상이 투사될 객체의 움직임을 실시간으로 검출하여, 객체의 움직임에 따라 동적으로 프로젝터의 이동 및 투사각을 조절함으로써 프로젝터로부터 영사된 영상이 객체 상에 연속적으로 투사될 수 있도록 하는 효과가 있다. 즉, 움직이는 객체에 대해 동적 프로젝션 매핑을 처리함으로써, 적어도 하나의 프로젝터가 객체로 투사한 영상에 대해 공간적/시간적 불연속성을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 프로젝터의 물리적인 조절만으로는 프로젝션 매핑이 불가능한 객체의 움직임이 발생한 경우에도, 소프트웨어적으로 객체의 이동 및 회전에 따른 영상의 크기 및 비율 보정을 처리함으로써, 동적 프로젝션 매핑이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 프로젝션 매핑 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 프로젝터가 영상투사객체에 영상을 투사하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 프로젝션 매핑 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 프로젝터의 초기 영상 투사 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 영상 보정 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 프로젝션 매핑 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 프로젝션 매핑 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에서 프로젝터가 영상투사객체에 영상을 투사하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 프로젝션 매핑 시스템(10)은 영상투사객체(100), 프로젝터(200) 및 동적 프로젝션 매핑 장치(300)를 포함하여 구성된다.
영상투사객체(100)는 입체형의 구조물로서, 적어도 하나의 방향(예를 들어, 상/하/좌/우/전/후 방향)으로부터 영상이 투사되는 복수의 스크린면(screen side)으로 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상투사객체(100)의 적어도 하나의 스크린면에는 영상투사객체(100)의 이동 및 회전을 감지하는 동작 감지 센서(110)가 설치되어 있다. 동작 감지 센서(110)는 가속도 센서 및 자이로 센서 등을 포함한다.
이때, 동작 감지 센서(110)로부터 감지된 센싱 값에 기초하여, 영상투사객체(100)가 이동한 방향(전/후/좌/우) 및 이동한 거리를 검출할 수 있으며, 영상투사객체(100)가 회전한 방향(상/하/좌/우) 및 회전한 각도를 검출할 수 있다.
또한, 영상투사객체(100)는 동작 감지 센서(110)가 감지한 센싱 값을 동적 프로젝션 매핑 장치(300)로 무선 송출하는 송신기(120)가 장착되어 있다. 이에 따라, 영상투사객체(100)가 이동 및 회전 중 적어도 하나의 동작을 한 경우 실시간으로 센싱 값을 검출하여 프로젝션 매핑 처리할 수 있다. 즉, 영상투사객체(100)의 이동 및 회전 동작이 발생되면, 그 즉시 프로젝터(200)가 영상을 투사하는 위치 및 투사각을 영상투사객체(100)의 동작에 따라 변경함으로써 동적으로 프로젝션 매핑을 처리할 수 있다.
한편, 영상투사객체(100)에 설치된 동작 감지 센서(110)는 하기 도 2에서와 같이, 적어도 하나의 스크린면의 최외각(예를 들어, 각 모서리)에 복수개가 서로 이격되어 설치될 수 있다. 이는, 영상투사객체(100)가 이동하는 방향 및 거리와, 회전하는 방향 및 각도를 정확히 감지하기 위한 것이다. 또한, 도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상투사객체(100)가 입체형(예를 들어, 육면체)인 것을 나타내었으나, 용도 및 상황에 따라 영상투사객체(100)의 형상은 다양하게 구성될 수 있다.
다시 도 1로 돌아가서, 프로젝터(200)는 영상투사객체(100)의 적어도 하나의 스크린면에 영상을 투사한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동적 프로젝션 매핑 시스템(10)은 복수의 프로젝터(200)를 포함할 수 있으며, 각 프로젝터(200)는 영상투사객체(100)의 각 스크린면에 대응되어 각각 상이한 스크린면에 영상을 투사한다.
이때, 복수의 프로젝터(200)는 각 스크린면의 위치 및 방향에 따라 한 영상의 적어도 일부분을 각각 대응된 스크린면에 투사하여, 복수의 프로젝터(200)가 연동하여 영상을 투사할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 나타낸 영상투사객체(100)의 6면 중 상면, 하면 및 후면을 제외한 나머지 3면에 영상이 투사된다고 가정할 경우, 3개의 프로젝터(200)가 서로 다른 스크린면에 각각의 영상을 투사할 수 있다.
참고로, 프로젝터(200)는 공연장, 회의장 등의 공간 상의 벽면에 설치될 수 있으며, 프로젝터(200)가 설치된 벽면에는 프로젝터(200)의 이동을 가이드하는 가이드 레일(미도시)이 설치될 수 있다. 이때, 복수의 프로젝터(200)는 각각 가이드 레일(미도시) 상에서 전/후/좌/우 방향으로 이동할 수 있다. 그리고, 각 프로젝터(200)는 고정된 위치에서 상/하/좌/우 방향으로 회전하거나 상기 이동을 동작하기 위한 엑추에이터(actuator)가 장착되어 있다.
또한, 프로젝터(200) 상의 적어도 일 위치에는 영상투사객체(100)와의 거리 및 각도를 검출하는 거리 감지 센서(210)가 설치되어 있다. 이때, 거리 감지 센서(210)는 초음파 센서, 적외선 센서, 레이저 센서 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 거리 감지 센서(210)는 초음파(또는 적외선 광원 및 레이저 등)를 영상투사객체(100)로 투사한 후 영상투사객체(100)로부터 반사된 초음파(또는 적외선 광원 및 레이저 등)를 센싱한다. 이와 같은 거리 감지 센서(210)가 센싱한 센싱 값에 기초하여 영상투사객체(100)와의 거리 및 각도(이하, '초기 거리' 및 '초기 각도'라고 함)를 산출할 수 있다.
그리고, 프로젝터(200)에는 거리 감지 센서(210)가 센싱한 영상투사객체(100)와의 거리 및 각도에 대한 센싱 값을 동적 프로젝션 매핑 장치(300)로 유/무선 전송하는 송신기(220)가 설치된다.
참고로, 하기에서 설명할 동적 프로젝션 매핑 장치(300)는 프로젝터(200)의 송신기(220)로부터 전송된 거리 및 각도에 대한 센싱 값을 수신하고, 이러한 센싱 값에 기초하여 투사될 영상의 초기 크기 및 프로젝터(200)의 초기 투사각을 설정하여 프로젝터(200)의 구동을 제어한다. 이처럼, 본 발명의 일 실시예에서는 프로젝터(200)의 초기 조건을 동적 프로젝션 매핑 장치(300)가 설정하는 것을 나타내었으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 프로젝터(200)가 거리 감지 센서(210)의 센싱 값에 기초하여 자체적으로 초기 조건(즉, 영상의 초기 크기 및 프로젝터의 초기 투사각)을 설정할 수 있다.
동적 프로젝션 매핑 장치(300)는 프로젝터(200)의 거리 감지 센서(210)를 통해 감지된 센싱 값을 수신한다. 그리고, 동적 프로젝션 매핑 장치(300)는 수신된 거리 감지 센서(210)의 센싱 값에 기초하여, 프로젝터(200)를 통해 영상투사객체(100)로 투사할 영상에 대한 초기 크기 및 프로젝터(200)의 초기 투사각을 설정하여 프로젝터(200)를 제어한다.
또한, 동적 프로젝션 매핑 장치(300)는 영상투사객체(100)의 동작 감지 센서(110)로부터 센싱된 센싱 값을 검출하고, 상기 센싱 값에 기초하여 프로젝터(200)의 이동 및 투사각을 제어한다. 즉, 프로젝터(200)가 영상투사객체(100)로 초기 크기의 영상을 초기 투사각으로 투사한 후, 영상투사객체(100)가 이동 및 회전 중 적어도 하나의 동작을 할 경우, 이에 따라 프로젝터(200)의 이동 및 투사각을 변경함으로써 영상투사객체(100)에 동적 프로젝션 매핑을 처리한다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 프로젝션 매핑 장치(300)의 구성 및 동작에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 프로젝션 매핑 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 프로젝션 매핑 장치(300)는 수신부(310), 초기 영상 설정부(320), 객체 동작 검출부(330), 프로젝터 제어부(340), 영상 보정부(350) 및 프로젝터 구동부(360)를 포함하여 구성된다.
수신부(310)는 영상투사객체(100)의 일면에 설치된 복수의 동작 감지 센서(110)로부터 센싱 값을 수신하고, 각 프로젝터(200)에 설치된 적어도 하나의 거리 감지 센서(210)로부터 센싱 값을 수신한다.
그리고, 수신부(310)는 동작 감지 센서(110)의 센싱 값을 객체 동작 검출부(330)로 전달하고, 거리 감지 센서(210)의 센싱 값을 초기 영상 설정부(320)로 전달한다.
초기 영상 설정부(320)는 거리 감지 센서(210)의 센싱 값에 기초하여 프로젝터(200)와 영상투사객체(100) 간의 거리 및 각도를 검출한다. 즉, 영상투사객체(100)에 투사할 영상의 초기 조건을 설정하기 위해, 정지된 영상투사객체(100)와 프로젝터(200) 간의 초기 거리 및 초기 각도를 검출한다. 그리고, 초기 영상 설정부(320)는 초기 거리 및 초기 각도에 기초하여 투사할 영상의 초기 크기 및 프로젝터(200)가 영상의 투사를 시작할 초기 투사각을 설정한다.
예를 들어, 도 4는 본 발명의 일 실시예에서 프로젝터의 초기 영상 투사 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
구체적으로, 도 4에서와 같이, 프로젝터(200)의 거리 감지 센서(210)가 기설정된 길이의 펄스(예를 들어, 짧은 펄스)로 적어도 하나의 레이저(또는 적외선 광원 및 초음파 등)를 영상투사객체(100)로 발사하고, 영상투사객체(100)로부터 반사된 레이저(또는 적외선 광원 및 초음파 등)를 센싱할 수 있다. 이때, 센싱 시간 및 센싱 각도에 기초하여 프로젝터(200)와 영상투사객체(100) 간의 초기 거리 및 초기 각도를 산출할 수 있다.
그리고, 초기 영상 설정부(320)는 설정된 프로젝터(200)의 초기 투사각 및 처음으로 투사될 영상의 초기 크기를 프로젝터 제어부(340)로 전달한다.
다시 도 3으로 돌아가서, 객체 동작 검출부(330)는 동작 감지 센서(110)의 센싱 값에 기초하여 영상투사객체(100)의 이동 값 및 회전 값을 검출한다. 그리고, 객체 동작 검출부(330)는 검출한 이동 값 및 회전 값을 프로젝터 제어부(340) 및 영상 보정부(350)로 전달한다.
프로젝터 제어부(340)는 초기 영상 설정부(320)로부터 수신된 영상의 초기 크기 및 초기 투사각에 따라 프로젝터(200)가 영상투사객체(100)에 최초로 영상을 투사하도록 제어한다.
구체적으로, 프로젝터 제어부(340)는 프로젝터(200)가 초기 위치(즉, 영상투사객체(100)와의 거리 및 각도를 감지한 최초 위치)에서 초기 투사각으로 각도를 조절하여 초기 크기의 영상을 투사하도록 제어한다.
또한, 프로젝터 제어부(340)는 프로젝터(200)가 초기 조건에 따라 영상을 투사한 이후, 객체 동작 검출부(330)로부터 수신된 이동 값 및 회전 값에 기초하여 프로젝터(200)의 위치 이동 및 투사각을 제어한다.
한편, 프로젝터 제어부(340)는 영상투사객체(100)의 복수의 스크린면 중 서로 다른 스크린면에 각각의 영상을 투사하는 복수의 프로젝터(200)의 이동 및 투사각을 제어한다. 참고로, 영상투사객체(100)의 서로 다른 스크린면에 투사되는 각각의 영상은 하나의 영상 또는 서로 상이한 영상일 수 있다. 이때, 복수의 프로젝터(200)가 하나의 영상을 투사할 경우, 프로젝터 제어부(340)는 복수의 프로젝터(200)의 이동 및 투사각을 연동하여 제어함으로써, 영상투사객체(100)의 복수의 스크린면에 동적 프로젝션 매핑을 처리할 수 있다.
영상 보정부(350)는 수신된 이동 값 및 회전 값 중 적어도 하나가 프로젝터(200)의 이동 및 투사각의 기설정된 변경 허용 범위를 초과하는 경우, 이동 값 및 회전 값에 기초하여 소프트웨어적으로 영상의 크기 및 비율을 보정한다.
구체적으로, 영상 보정부(350)는 수신된 이동 값 및 회전 값과 프로젝터(200)의 이동 및 투사각에 대해 기설정된 변경 허용 범위 값을 비교한다. 그리고, 영상 보정부(350)는 이동 값 및 회전 값 중 적어도 하나가 변경 허용 범위 값을 초과하는 경우, 이동 값 및 회전 값에 기초하여 영상의 크기 및 비율을 보정한다.
예를 들어, 도 5는 본 발명의 일 실시예에서 영상 보정 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서는, 프로젝터(200)를 향한 방향을 영상투사객체(100)의 정면이라 가정하였다. 이때, 도 5에서는 영상투사객체(100)의 좌측이 Y축을 기준으로 후면(즉, 'Z') 방향으로 변경 허용 범위 값을 초과하는 각도만큼 회전된 상태를 나타내었다.
그러면, 영상 보정부(350)는 영상투사객체(100)의 회전 값에 따라 해당 스크린면에 투사될 영상의 크기를 좌측으로 갈수록 축소되도록 보정한다. 예를 들어, 도 5에서와 같이, 영상투사객체(100)의 정면에 위치한 프로젝터(100)가 설정된 위치에 정지된 상태에서 최대 투사각으로 조절된 후, 좌측의 크기가 우측 크기에 비해 상대적으로 축소된 영상을 투사함으로써 프로젝션 매핑을 처리할 수 있다.
다시 도 3으로 돌아가서, 프로젝터 구동부(360)는 프로젝터 제어부(340)의 제어에 따라 프로젝터(200)의 이동 동작 및 투사각 변경 동작을 구동한다. 이때, 프로젝터 구동부(360)는 프로젝터 제어부(340)의 제어에 따라, 프로젝터(200)의 엑추에이터를 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 프로젝터(200)가 초기 동작(즉, 초기 투사각으로 각도 변경)을 하거나, 이동 값 및 회전 값에 따른 위치 이동 동작 및 투사각 조절 동작을 할 수 있다.
구체적으로, 프로젝터 구동부(360)는 프로젝터(200)를 상기 이동 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 거리만큼 이동시키고, 상기 회전 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 투사각만큼 회전시킨다.
이때, 프로젝터 구동부(360)는 프로젝터(200)를 가이드 레일(미도시)을 따라 전, 후, 좌, 우 방향 중 상기 이동 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 거리만큼 이동하도록 구동한다. 그리고, 프로젝터 구동부(360)는 프로젝터(200)를 상, 하, 좌, 우 방향 중 상기 회전 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 투사각만큼 회전하도록 구동한다. 참고로, 프로젝터 구동부(360)는 프로젝터(200) 자체 또는 프로젝터(200)의 영사 렌즈(미도시)가 투사각에 따라 회전하도록 구동시킬 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 프로젝션 매핑 방법에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 프로젝션 매핑 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 영상투사객체(100)의 적어도 일면에 설치된 복수의 동작 감지 센서로부터 센싱된 센싱 값을 수신한다(S610).
이때, 영상투사객체(100)는 적어도 하나의 방향을 향하여 스크린면이 구성되는 입체형이며, 적어도 하나의 스크린면의 적어도 일 위치에 동작 감지 센서(110)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 수신한 센싱 값에 기초하여 영상투사객체(100)의 이동 값 및 회전 값을 검출한다(S620).
그런 후, 상기 검출한 이동 값 및 회전 값에 기초하여, 영상투사객체(100)에 영상을 투사하는 프로젝터(200)의 위치 이동 및 투사각 조절을 제어한다(S630).
이때, 프로젝터(200)를 상기 이동 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 거리만큼 이동시키고, 상기 회전 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 투사각만큼 회전시킬 수 있다.
또한, 영상투사객체(100)의 복수의 스크린면 중 서로 다른 스크린면에 각각의 영상을 투사하는 복수의 프로젝터(200)의 이동 및 투사각을 연동하여 제어할 수 있다.
다음으로, 프로젝터(200)가 상기 제어에 따라 이동된 위치에서 상기 투사각에 따라 영상투사객체(100)로 영상을 투사한다(S640).
한편, 상기 단계 (S610) 이전에 프로젝터(200)는 설정된 초기 조건에 따라 영상투사객체(100)로 초기 영상을 투사한 상태이며, 그 이후에 영상투사객체(100)의 이동 및 회전 동작이 발생된 경우 상기 단계 (S610)부터 (S640)까지의 단계가 수행될 수 있다.
구체적으로, 센싱 값을 수신하는 단계 (S610) 이전에, 프로젝터(200) 상에 설치된 적어도 하나의 거리 감지 센서로부터 센싱 값을 수신하고, 거리 감지 센서의 센싱 값에 기초하여 프로젝터(200)와 영상투사객체(100) 간의 초기 거리 및 초기 각도를 검출한다. 그런 다음, 초기 거리 및 초기 각도에 기초하여 투사할 영상의 초기 크기 및 프로젝터(200)의 초기 투사각을 설정한다. 이에 따라, 프로젝터(200)가 초기 크기의 영상을 초기 투사각에 따라 영상투사객체(100)로 투사한다.
또한, 이동 값 및 회전 값을 검출하는 단계 (S620) 이후에, 상기 이동 값 및 회전 값과 프로젝터(200)의 이동 및 투사각의 기설정된 변경 허용 범위 값을 비교한 결과, 상기 이동 값 및 회전 값 중 적어도 하나가 상기 변경 허용 범위 값을 초과하는 경우, 제어하는 단계(S630) 대신에 상기 이동 값 및 회전 값에 기초하여 영상의 크기 및 비율을 보정하는 단계를 수행하는 것도 가능하다. 이와 같은 경우, 영상을 투사하는 단계(S640)에서는 프로젝터(200)가 위치 및 투사각을 유지한 상태에서 크기 및 비율 중 적어도 하나가 보정된 영상을 투사할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 동적 프로젝션 매핑 시스템
100: 영상투사객체
110: 동작 감지 센서
120: 송신기
200: 프로젝터
210: 거리 감지 센서
220: 송신기
300: 동적 프로젝션 매핑 장치

Claims (18)

  1. 동적 프로젝션 매핑 장치에 있어서,
    영상이 투사되는 객체의 일면에 설치된 복수의 동작 감지 센서가 감지한 센싱 값을 수신하는 수신부;
    상기 센싱 값에 기초하여 상기 객체의 이동 값 및 회전 값을 검출하는 객체 동작 검출부; 및
    상기 이동 값 및 회전 값에 기초하여, 상기 영상을 상기 객체에 투사하는 프로젝터의 이동 및 투사각을 제어하는 프로젝터 제어부를 포함하는 동적 프로젝션 매핑 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신부는,
    상기 프로젝터 상에 설치된 적어도 하나의 거리 감지 센서가 감지한 센싱 값을 더 수신하되,
    상기 거리 감지 센서의 센싱 값에 기초하여 상기 프로젝터와 상기 객체 간의 초기 거리 및 초기 각도를 검출하고, 상기 초기 거리 및 초기 각도에 기초하여 상기 영상의 초기 크기 및 상기 프로젝터의 초기 투사각을 설정하는 초기 영상 설정부를 더 포함하고,
    상기 프로젝터 제어부는, 상기 프로젝터가 상기 초기 크기의 영상을 상기 초기 투사각에 따라 상기 객체에 투사하도록 제어하는 동적 프로젝션 매핑 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로젝터 제어부는,
    상기 객체의 복수의 면 중 서로 다른 면에 각각의 영상을 투사하는 복수의 프로젝터의 이동 및 투사각을 제어하는 동적 프로젝션 매핑 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 감지 센서는,
    상기 객체의 일면의 적어도 하나의 모서리에 설치된 것인 동적 프로젝션 매핑 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 감지 센서는,
    가속도 센서 및 자이로 센서를 포함하는 동적 프로젝션 매핑 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 값 및 회전 값 중 적어도 하나가 상기 프로젝터의 이동 및 투사각의 기설정된 변경 허용 범위를 초과하는 경우, 상기 이동 값 및 회전 값에 기초하여 상기 영상의 크기 및 비율을 보정하는 영상 보정부를 더 포함하는 동적 프로젝션 매핑 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로젝터 제어부의 제어에 따라 상기 프로젝터의 이동 동작 및 투사각 변경 동작을 구동하는 프로젝터 구동부를 더 포함하되,
    상기 프로젝터 구동부는
    상기 프로젝터를 상기 이동 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 거리만큼 이동시키고,
    상기 프로젝터를 상기 회전 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 투사각만큼 회전시키는 동적 프로젝션 매핑 장치.
  8. 동적 프로젝션 매핑 장치를 통한 동적 프로젝션 매핑 방법에 있어서,
    (a) 영상이 투사되는 객체의 일면에 설치된 복수의 동작 감지 센서로부터 센싱 값을 수신하는 단계;
    (b) 상기 센싱 값에 기초하여 상기 객체의 이동 값 및 회전 값을 검출하는 단계; 및
    (c) 상기 이동 값 및 회전 값에 기초하여, 상기 영상을 객체에 투사하는 프로젝터의 이동 및 투사각을 제어하는 단계를 포함하는 동적 프로젝션 매핑 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 (a) 단계 이전에,
    상기 프로젝터 상에 설치된 적어도 하나의 거리 감지 센서로부터 센싱 값을 수신하는 단계;
    상기 거리 감지 센서의 센싱 값에 기초하여 상기 프로젝터와 상기 객체 간의 초기 거리 및 초기 각도를 검출하는 단계;
    상기 초기 거리 및 초기 각도에 기초하여 상기 영상의 초기 크기 및 상기 프로젝터의 초기 투사각을 설정하는 단계; 및
    상기 프로젝터가 상기 초기 크기의 영상을 상기 초기 투사각에 따라 상기 객체로 투사하도록 하는 단계를 더 포함하는 동적 프로젝션 매핑 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이후에,
    상기 이동 값 및 회전 값과 상기 프로젝터의 이동 및 투사각의 기설정된 변경 허용 범위 값을 비교하는 단계; 및
    상기 이동 값 및 회전 값 중 적어도 하나가 상기 변경 허용 범위 값을 초과하는 경우, 상기 이동 값 및 회전 값에 기초하여 상기 영상의 크기 및 비율을 보정하는 단계를 더 포함하는 동적 프로젝션 매핑 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 프로젝터를 상기 이동 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 거리만큼 이동시키고, 상기 회전 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 투사각만큼 회전시키는 동적 프로젝션 매핑 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 객체의 복수의 면 중 서로 다른 면에 각각의 영상을 투사하는 복수의 프로젝터의 이동 및 투사각을 제어하는 동적 프로젝션 매핑 방법.
  13. 동적 프로젝션 매핑 시스템에 있어서,
    적어도 하나의 방향을 향하여 스크린면이 구성되며, 상기 스크린면의 적어도 일 위치에 동작 감지 센서가 설치된 영상투사객체;
    상기 영상투사객체의 적어도 하나의 스크린면에 각각 영상을 투사하는 적어도 하나의 프로젝터; 및
    상기 동작 감지 센서로부터 상기 영상투사객체의 이동 및 회전에 따라 감지된 센싱 값을 검출하고, 상기 센싱 값에 기초하여 상기 프로젝터의 이동 및 투사각을 제어하는 동적 프로젝션 매핑 장치를 포함하는 동적 프로젝션 매핑 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 영상투사객체 상에 설치되어, 상기 동작 감시 센서가 감지한 센싱 값을 상기 동적 프로젝션 매핑 장치로 무선 송출하는 송신기를 더 포함하는 동적 프로젝션 매핑 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로젝터 상에 설치되어, 상기 영상투사객체와의 거리 및 각도에 대한 센싱 값을 검출하는 거리 감지 센서; 및
    상기 프로젝터 상에 설치되어, 상기 거리 감지 센서의 센싱 값을 상기 동적 프로젝션 매핑 장치로 전송하는 송신기를 더 포함하는 동적 프로젝션 매핑 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 동적 프로젝션 매핑 장치는,
    상기 프로젝터 상에 설치된 송신기로부터 수신된 상기 센싱 값에 기초하여 상기 영상의 초기 크기 및 상기 프로젝터의 초기 투사각을 설정하는 동적 프로젝션 매핑 시스템.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 동적 프로젝션 매핑 장치는,
    상기 센싱 값에 기초하여 상기 영상투사객체의 이동 값 및 회전 값을 검출하고, 상기 프로젝터가 가이드 레일을 따라 전, 후, 좌, 우 방향 중 상기 이동 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 거리만큼 이동하도록 구동하고,
    상기 프로젝터를 상, 하, 좌, 우 방향 중 상기 회전 값에 따라 설정된 방향으로 설정된 투사각만큼 회전하도록 구동하는 동적 프로젝션 매핑 시스템.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 동적 프로젝션 매핑 장치는,
    상기 센싱 값에 기초하여 상기 영상투사객체의 이동 값 및 회전 값을 검출하고,
    상기 이동 값 및 회전 값이 상기 프로젝터의 이동 및 투사각의 기설정된 변경 허용 범위를 초과하는 경우, 상기 이동 값 및 회전 값에 기초하여 상기 영상의 크기 및 비율을 보정하는 동적 프로젝션 매핑 시스템.
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