KR101494064B1 - 가상 객체를 실제 물리적 객체로 변환하는 방법 - Google Patents

가상 객체를 실제 물리적 객체로 변환하는 방법 Download PDF

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Abstract

정밀한 3D 가상 객체(VO)로부터 거친 실제 물리적 객체(RO)를 생성하기 위한 방법을 개시한다. 본 방법은 가상 환경(VE)에서 가상 객체, 예를 들면 캐릭터, 또는 캐릭터의 최소 요소(머리, 가슴, 팔, 다리)를 선택하는 단계(RTVO), 요소가 들어맞는 각각의 요소를 위한 바운딩 박스를 생성하는 단계(CRBB), 그의 바운딩 박스에 의해 범위가 정해지는 대로 요소의 360도 스냅샷을 찍음으로써 각각의 바운딩 박스를 위한 텍스처 클라우드를 생성하는 단계(CRTC), 각각의 바운딩 박스를 위한 개별 텍스처를 획득하기 위해 텍스처 클라우드 상에 이미지 스티칭 기술을 적용하는 단계(APIS), 그들 관련 텍스처를 가진 바운딩 박스를 인쇄하는 단계(PRBB), 그리고 바운딩 박스를 함께 스티칭하는 단계를 포함한다. 인쇄 단계는 컷앤글루(cut-and-glue) 실제 물리적 객체(RO)를 얻을 수 있는 종이 프린터 상에서 발생되거나, 또는 직접 3D 프린터 상에서 발생될 수 있다. 본 방법은 세미피디어(semipedia) 기술을 사용하여 실제 객체를 암호화함으로써 가능한 대로 완료되는데, 이로써 실제 객체를 가상 환경(VE)으로 가져가고, 사용자는 대응한 가상 객체(VO)를 제어하기 위해 실제 객체를 사용할 수 있게 된다.

Description

가상 객체를 실제 물리적 객체로 변환하는 방법{METHOD TO TRANSFORM A VIRTUAL OBJECT INTO A REAL PHYSICAL OBJECT}
본 발명은 실제 물리적 객체를 생성하기 위한 방법에 관한 것이다.
CubeecraftTM 또는 LegoTM와 같은 회사(각각 <http://www.cubeecraft.com>, <http://www.lego.com> 참조)는 예를 들어 종이 모형 상에 컷앤글루(cut-and-glue) 동작에 의해 형상(figure)을 나타내는 실제 물리적 객체를 생성할 수 있도록 인쇄가능한 캐릭터 또는 또 다른 형상을 나타내는 종이 또는 플라스틱 모형을 제공한다.
제조회사는 미디어 경험과 종이 모형을 관련시키기 위하여, 예를 들어 유명한 영화 또는 슈퍼스타에서 볼 수 있었던 형상과 유사하게 보이는 핸드-드래프트(hand-drafted) CubeecraftTM 모형을 생산하여 판매한다. 형상으로부터 생성된 실제 물리적 객체로 인해 가상 환경에서의 가상 경험을 현실 경험과 연관시킬 수 있다.
그러나 현재, 예를 들면 영화 또는 게임에서 보여진 형상으로부터의 가상 객체로부터 실제 물리적 객체를 자동으로 생성하는데 적합한 방법 또는 시스템이 없다.
본 발명의 목적은 가상 객체를 현실 세계로 가져오기 위하여 가상 객체를 실제 물리적 객체로 변환하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따라서, 본 목적은 상기 방법이 다음의 단계를 포함한다는 사실로 인해 성취된다:
- 가상 환경에서 가상 객체를 선택하는 단계,
- 상기 가상 객체가 들어맞는 바운딩 박스(bounding box)를 생성하는 단계,
- 상기 바운딩 박스에 의해 범위가 정해지는 대로 상기 가상 객체의 360도 스냅샷(sanpshot)을 찍음으로써 텍스처 클라우드(texture cloud)를 생성하는 단계,
- 상기 바운딩 박스를 위한 텍스처를 획득하기 위하여 상기 텍스처 클라우드 상에 이미지 스티칭(image stitching) 기술을 적용하는 단계, 및
- 상기 텍스처를 가진 상기 바운딩 박스를 인쇄하는 단계.
본 실시예는 가상 세계에서 선택한 객체로부터 디자인, 예를 들어 CubeecraftTM-모형을 생성하고, 이 디자인으로부터 현실 세계에서의 물리적 객체를 생성할 수 있게 해준다.
본 발명을 특징짓는 바람직한 실시예에서, 상기 가상 객체는 복수의 요소를 포함하고, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
- 가상 환경에서 상기 가상 객체의 각각의 요소를 개별적으로 선택하는 단계,
- 바운딩 박스와 관련된 요소가 들어맞는, 각각의 요소를 위한 개별 바운딩 박스를 생성하는 단계,
- 상기 바운딩 박스에 의해 범위가 정해지는 대로 관련된 요소의 360도 스냅샷을 찍음으로써 각각의 바운딩 박스를 위한 텍스처 클라우드를 생성하는 단계,
- 각각의 바운딩 박스를 위한 개별 텍스처를 획득하기 위하여 상기 텍스처 클라우드 상에 이미지 스티칭 기술을 적용하는 단계,
- 관련된 텍스처를 가진 바운딩 박스들을 인쇄하는 단계, 및
- 바운딩 박스들을 함께 스티칭하는 단계.
이런 식으로, 실제 물리적 객체는 예를 들어, 머리, 가슴, 팔 및 다리인 요소로 된 가상 캐릭터와 같은 가상 객체를 기반으로 생성될 수 있는 캐릭터일 수 있다.
본 발명을 특징짓는 다른 실시예에서, 상기 가상 객체는 가상 환경의 정밀한(fine-grained) 3D 객체이고, 상기 실제 물질적 객체는 현실 세계의 거친(coarse-grained) 3D 객체이다.
환언하면, 본 방법의 실시예는 가상 세계로부터의 정밀한 3D 객체, 예를 들면 형상 또는 아바타를 거친 실제 객체로 변환할 수 있도록 해줌으로써, 사용자의 가상 경험을 그의 실제 삶과 관련시킬 수 있다.
본 발명을 특징짓는 또 다른 실시예에서, 바운딩 박스는 표준 종이 프린터 또는 3D 프린터 상에 인쇄될 수 있다.
3D 인쇄로 인해 컷앤글루 동작을 피하면서 즉시 현실 세계에서 객체 또는 캐릭터를 얻을 수 있다.
본 방법을 특징짓는 또 다른 실시예는 첨부된 청구범위에서 언급된다.
청구범위에 사용되는 "구비한(comprising)" 또는 "포함한(including)"이란 용어는 그 후에 리스트된 수단으로 제한하려는 것으로 해석되어서는 안된다는 데에 주목해야 한다. 따라서 "수단 A 및 B를 구비한 장치(a device comprising means A and B)"와 같은 표현의 범주가 수단 A 및 B만으로 구성된 장치의 실시예로 제한되어서는 안 된다. 이것은 본 발명의 실시예에 관하여 A 및 B가 장치의 필수 수단이라는 것을 의미한다.
유사하게, 청구범위에 또한 사용되는 "연결된(coupled)"이란 용어는 단지 직접 연결만으로 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다는 데에 주목해야 한다. 따라서 "장치 B로 연결된 장치 A(a device A coupled to a device B)"와 같은 표현의 범주는 장치 A의 출력이 장치 B의 입력으로 직접 연결되는 장치의 실시예로 제한되어서는 안된다. 이것은 A의 출력과 B의 입력 사이에, 다른 장치 또는 수단을 포함할 수 있는 경로가 존재할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적 및 특징은 보다 명백해질 것이며, 본 발명 그자체는 첨부 도면과 함께 취한 후술되는 실시예의 설명을 참조함으로써 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라서 가상 객체(VO)를 실제 물리적 객체(RO)로 변환하는 방법을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명에 따르는 방법 단계의 예를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 방법 단계를 성취하는데 사용되는 장치를 도시하는 도면.
본 발명의 기본 아이디어는 도 1에 도시된 바와 같은 아바타(avatar) 또는 형상(VO: virtual object)과 같은 정밀한 3D 가상 객체를 거친 실제 물리적 3D 객체(RO: real physical object)로 변환하는 방법을 제공하는데 있다. 이것은 가상 객체(VO)를 현실 세계로 데려오고, 이로 인해 사용자는 그의 가상 경험을 그의 현실과 관련시킬 수 있다.
본 방법의 실시예의 제1 단계는 도 2 및 도 3을 참조함으로써 가상 환경(VE: virtual environment)으로부터 가상 객체(VO)를 검색하는 것이다(RTVO: retrieve a VO).
일단 가상 객체(VO)를 이용할 수 있다면, 제2 단계는 가상 객체가 정확히 들어맞는 바운딩 박스를 생성하는 것이다(CRBB:create a bounding box). 바운딩 박스는 모형 또는 객체는 정확히 들어맞을 수 있는 큐브(cube)를 위한 3D 모델링에 사용되는 전문용어이다. 다른 실시예에서, 선택된 가상 객체의 각 요소를 위해 개별 바운딩 박스를 생성한다. 예를 들면 가상 객체(VO)가 캐릭터라면, 요소는 머리, 가슴, 팔 및 다리와 같은 그의 몸체의 일부일 수 있다. 그러면, 바운딩 박스를 생성하여 이들 각 요소와 관련시킨다.
다음 단계는 관련 바운딩 박스의 치수에 의해 범위가 정의해지는 대로, 가상 객체(VO)의, 또는 가상 객체의 각 요소의 360도 스냅샷을 찍음으로써 각 바운딩 박스를 위한 텍스처 클라우드를 생성하는 것이다(CRTC: create a texture cloud). 예를 들어 머리에 대한 다수의 스냅샷을 획득하기 위하여 가상 카메라를 머리 주위로 이동시킬 수 있다. 그렇게 찍은 픽처는 360도 뷰를 생성하기 위해 충분한 오버랩(overlap)을 포함해야 한다.
다음 단계는 바운딩 박스를 위한 텍스처를 획득하기 위하여 텍스처 클라우드 상에 이미지 스티칭 기술을 적용하는 것이다(APIS: apply image stitching). 이미지 스티칭 기술은 다수의 스냅샷을 함께 하나의 이음새 없이 연속된 이미지로 이음새없이 스티칭하는 것으로 구성된다. 결과적으로, 이미지 스티칭 기술을 적용함으로써, 스냅샷을, 바운딩 박스를 위한 텍스처로서 사용가능한 하나의 360도 뷰 이미지로 결합할 수 있다.
이 단계 후에, 그의 텍스처를 가진 바운딩 박스를 인쇄할 수 있다(PRBB:print the bounding box). 프린터가 3D 프린터인 경우, 실제 3D 물리적 객체(RO)는 현실 세계에 즉시 이용될 수 있다. 종이 프린터의 경우, 3D 종이 모형을 얻기 위하여 마지막 컷앤글루 단계를 필요로 할 수 있다.
몇몇 요소가 별도로 인쇄된다면, 원하는 모델, 예를 들면 CubeecraftTM 모형 또는 LegoTM 모형은 모든 대응한 바운딩 박스(머리, 가슴, 팔, 다리 등)를 함께 스티칭하고 이를 원하는 모형에 맞춤으로써 얻어진다.
도 3은 상기 방법의 실시예 단계를 수행하는데 적합한 시스템을 도시한다. 이 시스템은 클라이언트 머신에서 실행중인 클라이언트 애플리케이션(WS), 가상 환경(VE), 부착된 사용자 프로파일(UP:user profile)과 템플릿(TP:templates)을 가진 모형 변환 서비스(MTS:Model Transformation Service)를 포함한다.
모델 변환 서비스(MTS)는 다음을 담당한다:
1. 가상 환경에서 가상 객체(VO)를 선택(RTVO),
2. 가상 객체(VO)가 들어맞는 바운딩 박스를 생성(CRBB),
3. 바운딩 박스에 의해 범위가 정해지는 대로 가상 객체(VO)의 360도 스냅샷을 찍음으로써 텍스처 클라우드를 생성(CRTC),
4. 바운딩 박스를 위한 텍스처를 획득하기 위해 텍스처 클라우드 상에 이미지 스티칭 기술을 적용(APIS),
5. 텍스처를 가진 바운딩 박스를 인쇄(PRBB), 및
6. 세미피디어(semipedia) 기술을 사용하여 컷앤글루 실제 객체(RO)를 가능한 대로 암호화. 세미피디어 기술은 물리적 세계로부터의 정보를 가상 환경(VE)으로 가져오는 것을 가능하게 한다. 결과적으로, 사용자는 대응한 가상 객체(VO)를 제어하는데 실제 객체(RO)를 사용할 수 있다.
사용자가 카메라 앞에 3D 종이 객체(RO)를 놓을 때, 클라이언트 애플리케이션은 3D 종이 객체(RO) 상에서 세미피디어를 검출하고, 가상 환경(VE)에서 대응한 가상 객체(VO)를 보여준다. 이런 식으로, 사용자는 예를 들어 3D 실제 종이 객체(RO)를 회전시킴으로써 가상 환경(VE)에서 가상 객체(VO)를 회전시킬 수 있다.
세미피디어 기술은 RFID 기술, 바코드 기술 또는 임의 다른 식별 기술에 의해 대체될 수 있다는 점에 주목해야 한다.
CubeecraftTM 및 LegoTM 모델이 출력 수단의 2 개의 가능한 예로서 본 명세서에 인용될 수 있다는 점에 또한 주목해야 한다. 다른 대안, 예컨대, 3D 프린터가 시스템에 플러깅될 수도 있다.
마지막으로 언급하자면, 본 발명의 실시예를 기능 블록이라는 점에서 전술하였다는 것이다. 상기 주어진 이들 블록의 기능 설명으로부터, 전자 장치를 설계하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이들 블록의 실시예를 잘 알려진 전자 구성요소로써 제조할 수 있는 방법을 명백히 알 것이다. 따라서 기능 블록의 콘텐츠의 상세한 구조는 주어지지 않는다.
본 발명의 원리를 특정 장치와 함께 전술하였지만, 이 설명은 단지 예로 행해지며, 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 범주를 제한하려는 것이 아니라는 것을 분명히 알 것이다.

Claims (12)

  1. 실제 물리적 객체(RO:real physical object)를 생성하는 방법에 있어서,
    가상 환경에서 가상 객체(VO: virtual object)를 선택하는 단계(RTVO)와,
    상기 가상 객체가 들어맞는(fit) 바운딩 박스(bounding box)를 생성하는 단계(CRBB)와,
    상기 바운딩 박스에 의해 범위가 정해지는(delimited) 대로 상기 가상 객체의 360도 스냅샷을 찍음으로써 텍스처 클라우드(texture cloud)를 생성하는 단계(CRTC)와,
    상기 바운딩 박스를 위한 텍스처를 획득하기 위하여 상기 텍스처 클라우드 상에 이미지 스티칭(image stitching) 기술을 적용하는 단계(APIS)와,
    상기 텍스처를 가진 상기 바운딩 박스를 인쇄하는 단계(PRBB)를 포함하는
    실제 물리적 객체 생성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가상 객체(VO)는 복수의 요소를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 가상 환경에서 상기 가상 객체의 각각의 요소를 개별적으로 선택하는 단계와,
    상기 바운딩 박스와 관련된 요소가 들어맞는, 각각의 요소를 위한 개별 바운딩 박스를 생성하는 단계와,
    상기 바운딩 박스에 의해 범위가 정해지는 대로 상기 관련된 요소의 360도 스냅샷을 찍음으로써 각각의 바운딩 박스를 위한 텍스처 클라우드를 생성하는 단계와,
    각각의 바운딩 박스를 위한 개별 텍스처를 획득하기 위하여 상기 텍스처 클라우드 상에 이미지 스티칭 기술을 적용하는 단계와,
    관련된 텍스처를 가진 상기 바운딩 박스들을 인쇄하는 단계와,
    상기 바운딩 박스들을 함께 스티칭하는 단계를 포함하는
    실제 물리적 객체 생성 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가상 객체(VO)는 가상 환경의 3D 객체이고,
    상기 실제 물리적 객체(RO)는 현실 세계의 3D 객체인
    실제 물리적 객체 생성 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가상 객체(VO)는 정밀한(fine-grained) 3D 객체이고,
    상기 실제 물리적 객체(RO)는 거친(coarse-grained) 3D 객체인
    실제 물리적 객체 생성 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 바운딩 박스는 종이 상에 인쇄되는
    실제 물리적 객체 생성 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 바운딩 박스는 3D 프린터 상에 인쇄되는
    실제 물리적 객체 생성 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 가상 객체(VO)는 가상 세계의 캐릭터(character)인
    실제 물리적 객체 생성 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가상 객체(VO)의 요소들은 상기 캐릭터의 일부인
    실제 물리적 객체 생성 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택 단계(RTVO)는 상기 가상 환경(VE)으로부터 상기 가상 객체(VO)를 검색하는 동작을 포함하는
    실제 물리적 객체 생성 방법.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 선택 단계는 상기 가상 환경(VE)으로부터 상기 가상 객체(VO)의 상기 요소를 검색하는 동작을 포함하는
    실제 물리적 객체 생성 방법.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은 세미피디어(semipedia) 기술을 사용하여 상기 실제 물리적 객체(RO)를 암호화하는 단계를 포함하는
    실제 물리적 객체 생성 방법.
  12. 실제 물리적 객체(RO:real physical object)를 생성하는 장치로서,
    가상 환경에서 가상 객체(VO: virtual object)를 선택하는 수단과,
    상기 가상 객체가 들어맞는(fit) 바운딩 박스(bounding box)를 생성하는 수단과,
    상기 바운딩 박스에 의해 범위가 정해지는(delimited) 대로 상기 가상 객체의 360도 스냅샷을 찍음으로써 텍스처 클라우드(texture cloud)를 생성하는 수단과,
    상기 바운딩 박스를 위한 텍스처를 획득하기 위하여 상기 텍스처 클라우드 상에 이미지 스티칭(image stitching) 기술을 적용하는 수단과,
    상기 텍스처를 가진 상기 바운딩 박스를 인쇄하는 수단을 포함하는
    실제 물리적 객체 생성 장치.
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