KR101709310B1

KR101709310B1 - 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101709310B1
Application number: KR1020150165503A
Authority: KR
Inventors: 이호석; 성보경
Original assignee: (주) 피디케이리미티드
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2017-02-23

Abstract

본 발명은 원통형 스크린에 영상을 디스플레이하는 영상 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 분할 스크린들로 구성되는 원통형 스크린에 디스플레이되는 오브젝트(객체)가 하나의 재생기를 통해 무한 회전할 수 있도록 디스플레이 하되, 오브젝트가 주변의 현실적인 주변 공간에 대한 촬영 영상과 합성된 후 디스플레이되어 오브젝트가 공중에 떠 있는 것처럼 보이도록 하여 가상현실을 제공하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치 및 방법{System and method for displaying 3 dimensional virtual reality video for cylindrical screen}

본 발명은 원통형 스크린에 영상을 디스플레이하는 영상 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 분할 스크린들로 구성되는 원통형 스크린에 디스플레이되는 오브젝트(객체)가 하나의 재생기를 통해 무한 회전할 수 있도록 디스플레이 하되, 오브젝트가 원통형 스크린 주변의 현실의 주변 공간에 대한 촬영 영상과 합성된 후 디스플레이되어 오브젝트가 공중에 떠 있는 것처럼 보이도록 하여 가상현실을 제공하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것이다.

2D(2 Dimensional) 및 3D 영상기술 및 디스플레이 기술이 발전함에 따라 2D 및 3D 영상을 이용한 광고, 홍보, 예술, 영화, 게임, 가상현실 등의 다양한 콘텐츠들이 개발되어 제공되고 있다.

특히, 최근에는 영상의 오브젝트(Object: 또는 "객체"라 함)가 평면 이동이 아니라 실제 3차원 공간에서 회전 이동하는 것과 같은 느낌을 주기 위해 다수의 디스플레이 장치(이하 "분할 스크린"이라 함)를 포함하여 원통형으로 구성되는 원통형 스크린용 영상 디스플레이 장치들 개발되어 다양한 분야에 이용되고 있다.

도 1은 일반적인 다수의 분할 스크린을 포함하여 원통형으로 형성되는 원통형 스크린에서의 오브젝트의 이동 디스플레이 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 일반적인 원통형 스크린에서 오브젝트의 회전 디스플레이 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도면에 참조된 부호 1은 분할 스크린이고, 2는 분할 영상이며, 3은 오브젝트(또는 "오브젝트 디스플레이 영상"이라 함)이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 원통형 스크린은 도 1 및 도 2에서 보이는 바와 같이 다수의 분할 스크린(1)들로 구성된다.

분할 스크린(1)은 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 등일 수 있을 것이다.

분할 스크린(1) 각각에 표시되는 분할 영상(2)들은 인접한 분할 스크린(1)에 표시되는 분할 영상과 이어지는 영상으로 구성될 것이다. 분할 스크린(1) 중 적어도 하나 이상의 분할 스크린(1)에 표시되는 분할 영상에는 오브젝트 디스플레이 영상(3)을 포함하고 있을 것이다.

상기 오브젝트 디스플레이 영상(3)은 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이 마우스의 커서와 같은 형상이 될 수도 있고, 용, 사자, 호랑이 등의 동물 및 사람 등이 될 수 있을 것이다.

상기 오브젝트 디스플레이 영상(3)은 실사 영상이 될 수도 있고, 컴퓨터 그래픽에 의해 생성된 영상일 수도 있을 것이다.

일반적인 오브젝트 디스플레이 영상(3)의 이동처리 방법으로는 도 1과 같은 왕복 이동 처리 방법 및 도 2와 같은 복수 재생기를 이용한 순환 이동 처리 방법 등이 적용될 수 있다.

상기 오브젝트 디스플레이 영상(3)은 영상을 디스플레이 하는 디스플레이 제어 수단(미도시)에 의해 재생되어 도 1 및 도 2의 (나)에서 보이는 바와 같이 인접한 분할 스크린(1)들을 지나 이동한다.

그러나 왕복 이동 처리 방법이 적용된 오브젝트 디스플레이 영상(3)은 원통형 스크린을 구성하는 마지막 분할 스크린(1-n)에서 첫 번째 분할 스크린(1-1)으로 돌아오기 위해서는 도 1의 (다)와 같이 지나갔던 분할 스크린(1)들을 역으로 거쳐서 이동해야 한다.

이 경우 오브젝트 디스플레이 영상(3)은 원통형 스크린을 실질적으로 회전할 수 없으므로, 오브젝트(3)의 이동성에 제한을 주고 영상 효과를 반감시키는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 복수 재생기를 이용한 순환 이동 처리 방법이 적용될 수 있을 것이다. 복수 재생기를 이용한 순환 이동 처리 방법이 적용된 디스플레이 제어 수단은 도 2의 (나)와 같이 복수개의 재생기(5-1, 5-2)를 구동하여 첫 번째 재생기(5-1)에 의해 오브젝트 디스플레이 영상(3)을 마지막 분할 스크린(1-n)까지 이동 처리하고, 마지막 분할 스크린(1-n)의 끝 픽셀에 도달하는 순간 두 번째 재생기(5-2)를 통해 오브젝트(3)를 첫 번째 분할 스크린(1-1)에 재생하도록 하여 오브젝트 디스플레이 영상(3)이 마지막 분할 스크린(1-n)에서 첫 번째 분할 스크린(1-1)으로 회전 이동하는 것처럼 처리한다.

그러나 복수의 재생기를 이용한 순환 이동 처리 방법은 상술한 바와 같이 복수개의 재생기를 동시에 구동하고 있어야 하므로 디스플레이 제어 수단에 과부하를 줄 수 있는 문제점이 있었다. 디스플레이 제어 수단에 과부하가 발생되는 경우 열 등이 발생되어 시스템이 다운되는 현상이 발생되어 영상의 재생이 끊기거나 종료되는 문제점이 발생될 수 있다.

등록특허 제10-1556481호(2015.09.22.)

따라서 본 발명의 목적은 복수의 분할 스크린들로 구성되는 원통형 스크린에서 디스플레이되는 오브젝트(객체)가 하나의 재생기를 통해 무한 회전할 수 있도록 디스플레이 하되, 오브젝트가 원통형 스크린 주변의 현실의 주변 공간에 대한 촬영 영상과 합성된 후 디스플레이되어 오브젝트가 공중에 떠 있는 것처럼 보이도록 하여 가상현실을 제공하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치는: 적어도 둘 이상의 분할 스크린을 포함하여 원통형으로 형성되는 원통형 스크린; 및 상기 원통형 스크린을 회전하는 오브젝트 디스플레이 영상을 표시하되, 상기 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는지의 여부를 판단하고, 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동할 때 마지막 분할 스크린의 마지막 끝단에 위치하는 오브젝트 디스플레이 영상의 해당 픽셀 영상의 디스플레이 좌표를 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀의 좌표로 변환하여 상기 원통형 스크린의 첫 번째 분할 스크린에 디스플레이 하는 디스플레이 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 디스플레이 제어 모듈은, 상기 원통형 스크린의 분할 스크린 각각에 구성되어 분할 스크린 전방을 촬영하여 촬영 영상을 출력하는 적어도 둘 이상의 카메라를 구비하는 카메라부; 오브젝트 디스플레이 영상을 저장하는 저장부; 상기 원통형 스크린에 오브젝트 디스플레이 영상 및 가상현실 영상 중 하나를 디스플레이 하는 디스플레이부; 및 상기 원통형 스크린을 회전하는 오브젝트 디스플레이 영상을 표시하되, 상기 카메라에 의해 촬영되는 촬영 영상이 카메라가 구성된 후면에 대응하는 분할 스크린에 표시되도록 상기 오브젝트 디스플레이 영상과 합성하여 표시하고, 상기 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는지의 여부를 추적하고, 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동할 때 마지막 분할 스크린의 끝단의 픽셀 열에 위치하는 오브젝트 디스플레이 영상의 해당 픽셀 영상의 디스플레이 좌표를 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열의 좌표로 변환하여 상기 원통형 스크린의 첫 번째 분할 스크린에 상기 오브젝트 디스플레이 영상의 상기 픽셀 영상을 디스플레이 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 영상 디스플레이 개시 시 저장부에 저장되어 있는 오브젝트 디스플레이 영상을 로딩하여 출력하는 오브젝트 디스플레이 영상 로딩부; 상기 카메라부의 각 카메라로부터 촬영 영상을 획득하여 출력하는 영상 획득부; 상기 획득된 각 촬영 영상이 해당 카메라에 후면에 대응하는 분할 스크린에 표시되도록 촬영 영상들을 합성하고, 합성된 촬영 영상에 상기 오브젝트 디스플레이 영상을 합성하여 가상현실 영상을 생성한 후 출력하는 가상현실 영상 합성부; 상기 가상현실 영상을 디스플레이부를 통해 상기 원통형 스크린에 디스플레이하는 가상현실 영상 출력 처리부; 상기 분할 스크린에 가상현실 영상이 출력되기 시작하면 상기 가상현실 영상에 합성된 오브젝트 디스플레이 영상의 디스플레이 좌표를 추적하여 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는지를 추적하는 오브젝트 위치 추적부; 및 상기 오브젝트 위치 추적부를 통해 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는 것으로 판단되면 상기 오브젝트 디스플레이 영상 로딩부로부터 입력되는 오브젝트 디스플레이 영상의 마지막 분할 스크린의 끝단의 픽셀 열에 위치하는 오브젝트 디스플레이 영상의 픽셀 영상의 디스플레이 좌표를 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열의 좌표로 변환하여 상기 가상현실 영상 합성부로 출력하여 상기 원통형 스크린의 첫 번째 분할 스크린에 상기 오브젝트 디스플레이 영상의 픽셀 영상이 디스플레이 될 수 있도록 하는 좌표 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 원통형 스크린의 분할 스크린은, 액정디스플레이장치(LCD)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 원통형 스크린의 분할 스크린은, 일반 스크린으로 구성되되, 상기 디스플레이 제어모듈의 디스플레이부에 연결되는 상기 분할 스크린 개수에 대응하는 수의 프로젝터가 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 일반 스크린은, 워터버블 분사기에 의해 형성되는 워터 스크린으로 구성되되, 상기 워터 스크린에 의해 형성되는 원통형 스크린은 원주가 다르게 형성되도록 제어되고, 상기 오브젝트 디스플레이 영상은 깊이정보를 포함하며, 상기 제어부는, 디스플레이 할 오브젝트 디스플레이 영상의 깊이정보에 따라 상기 원통형 스크린의 원주를 다르게 제어하는 워터 스크린 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법은: 적어도 둘 이상의 분할 스크린을 포함하여 원통형으로 형성되는 원통형 스크린을 포함하는 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치의 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법에 있어서, 제어부가 상기 원통형 스크린을 회전하는 오브젝트를 포함하는 오브젝트 디스플레이 영상을 표시하는 오브젝트 디스플레이 영상 표시 과정; 제어부가 상기 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로의 이동여부를 판단하는 오브젝트 회전 판단과정; 제어부가 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는 경우, 마지막 분할 스크린의 끝단에 위치하는 오브젝트 디스플레이 영상의 해당 픽셀 영상의 디스플레이 좌표를 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열의 좌표로 변환하는 디스플레이 좌표 변환 과정; 제어부가 상기 디스플레이 좌표가 변환된 오브젝트 디스플레이 영상을 상기 원통형 스크린의 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열에 디스플레이 하는 디스플레이 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 오브젝트 디스플레이 영상 표시 과정은, 상기 제어부의 오브젝트 디스플레이 영상 로딩부가 저장부로부터 오브젝트 디스플레이 영상을 로딩하여 출력하는 오브젝트 로딩 단계; 상기 제어부의 영상 획득부가 상기 분할 스크린 각각에 설치되어 해당 분할 스크린의 전방을 촬영한 촬영 영상을 획득하는 촬영 영상 획득 단계; 상기 제어부의 가상현실 영상 합성부가 상기 각 촬영 영상이 해당 촬영 영상을 출력한 카메라가 설치된 후면에 대응하는(위치하는) 분할 스크린에 표시되도록 합성하여 합성 촬영영상을 생성한 후, 상기 합성 촬영영상에 상기 오브젝트 디스플레이 영상을 해당 디스플레이 좌표에 합성하여 가상현실 영상을 합성하는 가상현실 영상 합성 단계; 및 상기 제어부의 가상현실 영상 출력 처리부가 상기 합성된 가상현실 영상을 상기 원통형 스크린에 표시하는 표시 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 오브젝트 회전 판단 과정은, 상기 제어부의 오브젝트 위치추적부가

상기 디스플레이되는 가상현실 영상에 포함된 오브젝트 디스플레이 영상의 디스플레이 좌표들을 모니터링하는 디스플레이 죄표 모니터링 단계; 및 상기 디스플레이되는 가상현실 영상에 포함된 오브젝트 디스플레이 영상 중 적어도 하나의 픽셀 영상의 디스플레이 좌표가 마지막 분할 스크린의 끝단 픽셀 열의 좌표에 대응하는 좌표인지를 판단하여 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는지의 여부를 판단하는 회전 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 디스플레이 좌표 변환 과정은, 상기 제어부의 좌표 변환부가 상기 오브젝트 위치 추적부를 통해 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는 것으로 판단되면 상기 오브젝트 디스플레이 영상 로딩부로부터 입력되는 오브젝트 디스플레이 영상의 마지막 분할 스크린의 끝단 픽셀 열에 위치하는 픽셀 영상을 로드하는 오브젝트 디스플레이 픽셀 영상 로딩 단계; 및 상기 로딩된 픽셀 영상의 디스플레이 죄표를 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열의 좌표로 변환하는 좌표 변환 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 원통형 스크린의 분할 스크린은 일반 스크린이되, 워터버블 분사기에 의해 형성되는 워터 스크린으로 구성되고, 상기 워터버블 분사기에 의해 워터 스크린에 의해 형성되는 원통형 스크린은 원주가 다르게 형성되도록 구성되고, 상기 제어부가 디스플레이 할 오브젝트 디스플레이 영상의 깊이 값에 따라 상기 원통형 스크린의 원주를 다르게 제어하는 워터 스크린 깊이 제어 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 원통형 스크린을 오브젝트가 양방향으로 무한 반복하여 회전할 수 있도록 디스플레이할 수 있으므로 보다 더 다양한 영상 디스플레이 효과를 제공할 수 있는 이점을 갖는다.

또한, 본 발명은 하나의 재생기만을 구동하여 오브젝트가 복수의 분할 스크린을 포함하는 원통형 스크린을 회전할 수 있도록 디스플레이 할 수 있으므로, 디스플레이 제어 수단에 과부하를 일으키지 않으므로 오브젝트를 포함하는 영상을 안정적으로 디스플레이 할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 원형 스크린의 분할 스크린에 상기 분할 스크린의 뒤쪽 영상을 촬영하여 오브젝트와 합성하여 디스플레이함으로써 오브젝트가 현제 공간의 공중에 떠 있는 것과 같은 가상현실 효과를 줄 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 일반적인 다수의 분할 스크린을 포함하여 원통형으로 형성되는 원통형 스크린에서의 오브젝트의 이동 디스플레이 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일반적인 원통형 스크린에서 오브젝트의 회전 디스플레이 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치의 원통형 스크린의 구조 및 오브젝트 디스플레이 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 촬영 영상 표시 방법을 설명하기 위한 원통형 스크린의 평면도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 스크린의 형상 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법을 나타낸 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치의 구성 및 동작을 설명하고, 그 장치에서의 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법을 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치의 원통형 스크린의 구조 및 오브젝트 디스플레이 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 촬영 영상 표시 방법을 설명하기 위한 원통형 스크린의 평면도를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 스크린의 형상 예를 나타낸 도면이다. 이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치는 디스플레이 제어 모듈(100) 및 원통형 스크린(200)을 포함한다.

먼저, 원통형 스크린(200)의 구성을 설명하면 원통형 스크린은 도 4 내지 도 5에서 보이는 바와 같이 원통형으로 형성되고 둘 이상의 분할 스크린(1)을 구비한다.

원통형 스크린(200)은 도 4와 같이 1단으로 구성될 수도 있고, 도 6의 (가)와 같이 다단(m단, m=0, 1, 2,...)으로 구성될 수도 있으며, 도 6의 (나)와 같이 원통형과 유사한 형태인 종 형태로 구성될 수도 있을 것이다.

분할 스크린(1)은 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 등과 같은 디스플레이 장치일 수도 있고, 프로젝터에서 조사된 영상이 투영되는 일반적인 스크린일 수 있을 것이다. 또한, 상기 분할 스크린(1)은 등록특허 제10-1556482호 [워터 스크린 3차원 영상 맵핑 디스플레이 장치 및 방법]에 개시된 워터 스크린이 적용될 수도 있을 것이다. 워터스크린이 적용되는 경우 원통형 스크린의 지름을 조절할 수 있어 디스플레이 되는 3차원 영상의 원근(또는 "깊이"라 함)을 조절할 수 있을 것이다.

분할 스크린(1)에는 오브젝트, 즉 오브젝트 디스플레이 영상(3)만 디스플레이될 수도 있고, 오브젝트 디스플레이 영상과 일반 영상이 합성된 가상현실 영상이 디스플레이될 수도 있을 것이다.

일반 영상이 포함되는 경우 분할 스크린(1) 각각에 표시되는 분할 영상(또는 "촬영 영상"이라 함)(2)들은 인접한 분할 스크린(1)에 표시되는 분할 영상과 이어지는 영상으로 구성되며, 분할 영상들을 하나의 영상으로 합성되는 것이 바람직할 것이다. 이때 합성 영상의 첫 번째 분할 스크린(1-1)의 첫 번째 픽셀 열은 마지막 분할 스크린(1-n)의 마지막 끝 픽셀 열의 영상이 중첩되어 표시되도록 구성될 것이다.

오브젝트 디스플레이 영상(3)이 함께 표시되는 경우, 오브젝트 디스플레이 영상(3)의 오브젝트는 마우스 커서, 용, 사자, 호랑이 등의 동물 및 사람 등이 될 수 있을 것이다.

상기 오브젝트 디스플레이 영상(3)은 실사 영상이 될 수도 있고, 컴퓨터 그래픽에 의해 생성된 영상일 수도 있을 것이다. 상기 오브젝트 디스플레이 영상(3)은 특히 3D 영상인 것이 바람직할 것이다.

또한, 본 발명의 원통형 스크린(200)은 실시예에 따라 도 5에서 보이는 바와 같이 각 분할 스크린(1)에 대응하는 카메라(41)를 포함할 수 있을 것이다.

카메라(41)를 구비하는 경우 각 카메라(41)를 통해 촬영된 촬영 영상이 분할 영상으로서 합성되어 원통형 스크린(200)에 디스플레이되거나 개별적으로 대응하는 분할 스크린(1)에 디스플레이될 것이다.

임의의 카메라(41)에 의해 촬영된 촬영 영상은 상기 카메라(41)가 위치한 후면에 대응하는 분할 스크린(1)에 디스플레이되도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.

도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면, 분할 스크린(1-1)의 전방을 촬영하는 카메라(41-5)에 의해 촬영된 촬영 영상은 카메라(41-5)가 설치된 위치의 후면에 위치하는 분할 스크린(1-5), 즉 카메라(41-5)가 설치된 분할 스크린(1-1)에 대칭되는 분할 스크린(1-5)에 디스플레이되도록 구성된다.

이는 오브젝트 디스플레이 영상(3)을 보는 시청자의 시선이 분할 스크린(1-5)을 향하고 있다면 분할 스크린(1-5)에 분할 스크린(1-5)의 뒤편의 영상에 대한 촬영 영상이 디스플레이되도록 함으로써 시청자의 눈에는 실제 원통형 스크린(200)을 통해 원통형 스크린 뒤편의 실제 공간을 보는 것과 같은 착각을 일으켜 오브젝트 디스플레이 영상(3)이 공중에 떠 있는 것처럼 보이도록 하기 위한 것이다.

디스플레이 제어 모듈(100)은 제어부(10), 저장부(20) 및 디스플레이부(30)를 포함하고 실시예에 따라 카메라부(40)를 더 포함하여 상기 원통형 스크린(200)에 표시되는 오브젝트 디스플레이 영상이 원통형 스크린(200)을 무한 반복하여 회전할 수 있도록 제어하고, 상술한 바와 같이 카메라(41)를 포함하는 경우 오브젝트 디스플레이 영상(3)과 촬영 영상을 합성하여 가상현실 영상을 생성하여 디스플레이한다.

구체적으로, 저장부(20)는 오브젝트 디스플레이 영상을 저장하고 있으며, 카메라부(40)를 포함하는 경우, 카메라부(40)로부터 획득되는 촬영 영상들을 저장한다.

디스플레이부(30)는 원통형 스크린(200)의 분할 스크린(1)이 LCD 등의 디스플레이 장치로 구성되는 경우, 분할 스크린(1)들과 연결되어 오브젝트 디스플레이 영상을 표시해야 할 디스플레이 좌표에 대응하는 적어도 하나 이상의 분할 스크린(1)으로 오브젝트 디스플레이 영상(3)을 출력하거나, 가상현실 영상을 분할 스크린(1) 전체로 출력한다.

또한, 디스플레이부(30)는 원통형 스크린(200)의 분할 스크린(1)이 일반 스크린으로 구성되는 경우 분할 스크린(1) 각각에 대응하는 프로젝터(미도시)들을 포함하고 프로젝터를 통해 오브젝트 디스플레이 영상(3) 또는 가상현실 영상을 해당 분할 스크린(1)에 조사한다.

카메라부(40)는 도 4 및 도 5에서 보이는 바와 같이 분할 스크린(1)들의 각각에 대응하는 카메라(41)를 구비한다.

각 카메라(41)는 자신이 설치된 분할 스크린(1)의 전방을 촬영한 촬영영상을 제어부(10)로 출력한다.

카메라(41)는 분할 스크린(1)의 상단부 중앙, 하단부 중앙 등에 설치될 수 있을 것이다.

또한, 카메라(41)는 분할 스크린(1)의 중앙에 홀을 형성하여 해당 분할 스크린(1)의 뒷면에서 상기 홀을 통해 분할 스크린(1)의 전면을 촬영하도록 설치될 수도 있을 것이다. 상기 홀의 크기는 최소화하는 것이 바람직할 것이다.

제어부는(10)는 하나의 재생기에 대응하는 구성으로, 오브젝트 디스플레이 영상 로딩부(11), 영상 획득부(12), 좌표 변환부(13), 가상현실 영상 합성부(14), 가상현실 영상 출력 처리부(15) 및 오브젝트 위치 추적부(16)를 포함한다.

제어부(10)는 원통형 스크린(200)의 크기에 대해 도 4와 같이 각 분할 스크린(1)에 표시될 영상의 해상도(크기)를 설정하고 있으며, 이에 따른 원통형 스크린(200)에 표시되는 전체 영상의 해상도를 설정하고 있을 것이다. 설정된 해상도에 따라 도 4에서 보이는 바와 같이 분할 스크린(1)들의 디스플레이 좌표가 결정될 수 있을 것이다. 도 4에서 보이는 바와 같이 전체 원통형 스크린(200)에 표시되는 영상을 하나의 영상처럼 간주하여 원통형 스크린(200) 전체에 대한 디스플레이 좌표가 설정되는 것이 바람직할 것이다.

오브젝트 디스플레이 영상 로딩부(11)는 오브젝트 디스플레이 영상 디스플레이 개시 이벤트가 발생되면 저장부(20)에 저장되어 있는 오브젝트 디스플레이 영상을 로딩하여 출력한다. 이때 오브젝트 디스플레이 영상의 해상도 및 디스플레이 좌표는 미리 결정되어 있을 것이다.

영상 획득부(12)는 카메라부(40)로부터 각 카메라(41)에서 촬영된 촬영 영상을 획득하여 출력한다.

좌표 변환부(13)는 좌표 변환 명령이 없는 경우 상기 오브젝트 디스플레이 영상 로딩부(11)에서 로딩되는 오브젝트 디스플레이 영상을 그대로 가상현실 영상 합성부(14)로 출력하고, 좌표 변환 명령 입력 시 마지막 분할 스크린(1-n)의 끝단의 픽셀 열에 위치하는 오브젝트 디스플레이 영상의 디스플레이 좌표를 첫 번째 분할 스크린(1-1)의 첫 번째 픽셀 열의 디스플레이 좌표로 변환하여 출력한다. 상기 끝단의 픽셀 열 및 첫 번째 픽셀 열은 도 4에서 보이는 바와 같이 1열이 될 수도 있고, 2열이 될 수도 있을 것이다. 그러나 상기 끝단의 픽셀 열 및 첫 번째 픽셀 열은 1열인 것이 바람직할 것이다.

예를 들어 설명하면, 좌표 변환부(13)는 오브젝트 디스플레이 영상(3) 중 일부 픽셀 영상의 디스플레이 좌표(n*sw, x)가 도 4의 (나)에서 보이는 바와 같이 (n*sw,0) 내지 (n*sw,h)인 마지막 분할 스크린(1-n)의 끝단 픽셀 열(n*sw)의 디스플레이 좌표인 경우 해당 픽셀 영상의 디스플레이 좌표(n*sw, x)를 첫 번째 분할 스크린(1-1)의 첫 번째 픽셀 열(0, x)로 변환한다. 여기서 n은 분할 스크린 수이고, sw는 하나의 분할 스크(1)린 수평해상도이고, h는 분할 스크린(1)의 수직해상도이다. 따라서 n*sw는 원통형 스크린 전체의 수평해상도가 될 것이다.

가상현실 영상 합성부(14)는 카메라부(40) 및 영상 획득부(12)가 구성되는 경우 구성되어 영상획득부(12)로부터 입력되는 각 촬영 영상이 카메라(41)의 배면에 대응하는 분할 스크린(1)에 표시되도록 촬영 영상들을 합성하여 합성 촬영 영상을 생성한 후, 합성 촬영 영상에 상기 좌표 변환부(13)로부터 출력되는 오브젝트 디스플레이 영상(3)을 합성하여 가상현실 영상을 생성하여 출력한다.

가상현실 영상 출력 처리부(15)는 좌표 변환부(13)로부터 직접 오브젝트 디스플레이 영상을 입력받거나 상기 가상현실 영상 합성부(14)로부터 가상현실 영상을 입력받아 디스플레이부(30)를 통해 원통형 스크린(200)에 오브젝트 디스플레이 영상(3) 또는 가상현실 영상을 디스플레이한다.

오브젝트 위치추적부(16)는 상기 가상현실 영상 출력 처리부(15)를 통해 출력되는 오브젝트 디스플레이 영상의 디스플레이 좌표를 검사하여 오브젝트 디스플레이 영상의 임의의 픽셀 영상의 디스플레이 좌표가 마지막 분할 스크린(1-n)의 끝단 픽셀 열(n*sw,x)인지를 판단하고, 오브젝트 디스플레이 영상의 픽셀 영상의 디스플레이 좌표가 마지막 분할 스크린(1-n)의 끝단 픽셀 열이면 상기 좌표 변환부(13)로 좌표변환 명령을 출력한다.

도 7은 본 발명에 따른 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법을 나타낸 흐름도로서, 카메라부(40)가 구성되는 경우의 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 제어부(10)는 영상 디스플레이 개시 이벤트가 발생되는지를 검사한다(S111).

영상 디스플레이 개시 이벤트가 발생되면 제어부(10)는 카메라부(40)를 제어하여 카메라(41)들을 구동하고(S113), 구동된 카메라(41)들을 통해 촬영 영상을 획득하기 시작하고(S115), 저장부(20)로부터 오브젝트 디스플레이 영상을 로드한다(S117).

촬영 영상이 획득되기 시작하고 오브젝트 디스플레이 영상이 로드되기 시작하면 제어부(10)는 촬영 영상들을 합성한 합성 촬영 영상을 생성한 후, 상기 합성 촬영 영상에 오브젝트 디스플레이 영상을 합성하여 가상현실 영상을 생성한다(S119).

가상현실 영상이 생성되면 제어부(10)는 가상현실 영상을 원통형 스크린(200)에 디스플레이하고(S121), 오브젝트 디스플레이 영상(3)의 디스플레이 좌표를 추적하기 시작한다(S123).

오브젝트 디스플레이 영상(3)의 디스플레이 좌표 추적, 즉 오브젝트의 위치 추적이 개시되면 제어부(10)는 오브젝트 디스플레이 영상의 픽셀 영상들 중 마지막 분할 스크린(1-n)의 끝단 픽셀 열을 디스플레이 좌표로 하는 픽셀 영상이 존재하는지를 검사한다(S125).

오브젝트 디스플레이 영상 중 마지막 분할 스크린(1-n)의 끝단 픽셀 열을 디스플레이 좌표로 하는 픽셀 영상이 존재하면 제어부(10)는 해당 픽셀 영상의 디스플레이 좌표를 첫 번째 분할 스크린(1-1)의 첫 번째 픽셀 열의 해당 좌표로 변환한다(S127).

좌표 변환 중 제어부(10)는 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 디스크(1-n)의 끝단 픽셀 열을 벗어나는지를 검사한다(S129). 즉, 제어부(10)는 상기 끝단 픽셀 열을 벗어나는 경우는 오브젝트 디스플레이 영상이 상기 끝단 픽셀 열의 이전 픽셀 열로 이동하는지를 검사한다.

제어부(10)는 오브젝트 디스플레이 영상이 상기 끝단 픽셀 열을 통해 첫 번째 분할 스크린(1-1)으로 모두 이동했는지를 검사한다(S1231).

오브젝트 디스플레이 영상이 첫 번째 분할 스크린(1-1)으로 이동한 것으로 판단되면 제어부(10)는 영상 디스플레이 종료 시까지 상기 과정들을 반복 수행한다(S133).

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

1: 분할 스크린 2: 분할영상
3: 오브젝트
10: 제어부 11: 오브젝트 디스플레이 영상 로딩부
12: 영상 획득부 13: 좌표 변환부
14: 가상현실 영상 합성부 15: 가상현실 영상 출력 처리부
16: 오브젝트 위치 추적부 20: 저장부
30: 디스플레이부 40: 카메라부
100: 디스플레이 제어 모듈 200: 원통형 스크린

Claims

적어도 둘 이상의 분할 스크린을 포함하여 원통형으로 형성되는 원통형 스크린; 및
상기 원통형 스크린을 회전하는 오브젝트 디스플레이 영상을 표시하되, 상기 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는지의 여부를 판단하고, 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동할 때 마지막 분할 스크린의 마지막 끝단에 위치하는 오브젝트 디스플레이 영상의 해당 픽셀 영상의 디스플레이 좌표를 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀의 좌표로 변환하여 상기 원통형 스크린의 첫 번째 분할 스크린에 디스플레이 하는 디스플레이 제어 모듈을 포함하되,
상기 디스플레이 제어 모듈은,
상기 원통형 스크린의 분할 스크린 각각에 구성되어 분할 스크린 전방을 촬영하여 촬영 영상을 출력하는 적어도 둘 이상의 카메라를 구비하는 카메라부;
오브젝트 디스플레이 영상을 저장하는 저장부;
상기 원통형 스크린에 오브젝트 디스플레이 영상 및 가상현실 영상 중 하나를 디스플레이 하는 디스플레이부; 및
상기 원통형 스크린을 회전하는 오브젝트 디스플레이 영상을 표시하되, 상기 카메라에 의해 촬영되는 촬영 영상이 카메라가 구성된 후면에 대응하는 분할 스크린에 표시되도록 상기 오브젝트 디스플레이 영상과 합성하여 표시하고, 상기 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는지의 여부를 추적하고, 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동할 때 마지막 분할 스크린의 끝단의 픽셀 열에 위치하는 오브젝트 디스플레이 영상의 해당 픽셀 영상의 디스플레이 좌표를 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열의 좌표로 변환하여 상기 원통형 스크린의 첫 번째 분할 스크린에 상기 오브젝트 디스플레이 영상의 상기 픽셀 영상을 디스플레이 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
영상 디스플레이 개시 시 저장부에 저장되어 있는 오브젝트 디스플레이 영상을 로딩하여 출력하는 오브젝트 디스플레이 영상 로딩부;
상기 카메라부의 각 카메라로부터 촬영 영상을 획득하여 출력하는 영상 획득부;
상기 획득된 각 촬영 영상이 해당 카메라에 후면에 대응하는 분할 스크린에 표시되도록 촬영 영상들을 합성하고, 합성된 촬영 영상에 상기 오브젝트 디스플레이 영상을 합성하여 가상현실 영상을 생성한 후 출력하는 가상현실 영상 합성부;
상기 가상현실 영상을 디스플레이부를 통해 상기 원통형 스크린에 디스플레이하는 가상현실 영상 출력 처리부;
상기 분할 스크린에 가상현실 영상이 출력되기 시작하면 상기 가상현실 영상에 합성된 오브젝트 디스플레이 영상의 디스플레이 좌표를 추적하여 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는지를 추적하는 오브젝트 위치 추적부; 및
상기 오브젝트 위치 추적부를 통해 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는 것으로 판단되면 상기 오브젝트 디스플레이 영상 로딩부로부터 입력되는 오브젝트 디스플레이 영상의 마지막 분할 스크린의 끝단의 픽셀 열에 위치하는 오브젝트 디스플레이 영상의 픽셀 영상의 디스플레이 좌표를 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열의 좌표로 변환하여 상기 가상현실 영상 합성부로 출력하여 상기 원통형 스크린의 첫 번째 분할 스크린에 상기 오브젝트 디스플레이 영상의 픽셀 영상이 디스플레이 될 수 있도록 하는 좌표 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 원통형 스크린의 분할 스크린은,
액정디스플레이장치(LCD)로 구성되는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치.
제3항에 있어서,
상기 원통형 스크린의 분할 스크린은,
일반 스크린으로 구성되되,
상기 디스플레이 제어모듈의 디스플레이부에 연결되는 상기 분할 스크린 개수에 대응하는 수의 프로젝터가 연결되는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치.
제5항에 있어서,
상기 일반 스크린은,
워터버블 분사기에 의해 형성되는 워터 스크린으로 구성되되, 상기 워터 스크린에 의해 형성되는 원통형 스크린은 원주가 다르게 형성되도록 제어되고,
상기 오브젝트 디스플레이 영상은 깊이정보를 포함하며,
상기 제어부는,
디스플레이 할 오브젝트 디스플레이 영상의 깊이정보에 따라 상기 원통형 스크린의 원주를 다르게 제어하는 워터 스크린 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치.
적어도 둘 이상의 분할 스크린을 포함하여 원통형으로 형성되는 원통형 스크린을 포함하는 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치의 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법에 있어서,
제어부가 상기 원통형 스크린을 회전하는 오브젝트를 포함하는 오브젝트 디스플레이 영상을 표시하는 오브젝트 디스플레이 영상 표시 과정;
상기 제어부가 상기 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로의 이동여부를 판단하는 오브젝트 회전 판단과정;
상기 제어부가 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는 경우, 마지막 분할 스크린의 끝단에 위치하는 오브젝트 디스플레이 영상의 해당 픽셀 영상의 디스플레이 좌표를 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열의 좌표로 변환하는 디스플레이 좌표 변환 과정;
상기 제어부가 상기 디스플레이 좌표가 변환된 오브젝트 디스플레이 영상을 상기 원통형 스크린의 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열에 디스플레이 하는 디스플레이 과정을 포함하되,
상기 오브젝트 디스플레이 영상 표시 과정은,
상기 제어부의 오브젝트 디스플레이 영상 로딩부가 저장부로부터 오브젝트 디스플레이 영상을 로딩하여 출력하는 오브젝트 로딩 단계;
상기 제어부의 영상 획득부가 상기 분할 스크린 각각에 설치되어 해당 분할 스크린의 전방을 촬영한 촬영 영상을 획득하는 촬영 영상 획득 단계;
상기 제어부의 가상현실 영상 합성부가 상기 각 촬영 영상이 해당 촬영 영상을 출력한 카메라가 설치된 후면에 대응하는(위치하는) 분할 스크린에 표시되도록 합성하여 합성 촬영영상을 생성한 후, 상기 합성 촬영영상에 상기 오브젝트 디스플레이 영상을 해당 디스플레이 좌표에 합성하여 가상현실 영상을 합성하는 가상현실 영상 합성 단계; 및
상기 제어부의 가상현실 영상 출력 처리부가 상기 합성된 가상현실 영상을 상기 원통형 스크린에 표시하는 표시 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법.
삭제
제7항에 있어서,
상기 오브젝트 회전 판단 과정은,
상기 제어부의 오브젝트 위치추적부가
상기 디스플레이되는 가상현실 영상에 포함된 오브젝트 디스플레이 영상의 디스플레이 좌표들을 모니터링하는 디스플레이 죄표 모니터링 단계; 및
상기 디스플레이되는 가상현실 영상에 포함된 오브젝트 디스플레이 영상 중 적어도 하나의 픽셀 영상의 디스플레이 좌표가 마지막 분할 스크린의 끝단 픽셀 열의 좌표에 대응하는 좌표인지를 판단하여 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는지의 여부를 판단하는 회전 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법.
제9항에 있어서,
상기 디스플레이 좌표 변환 과정은,
상기 제어부의 좌표 변환부가 상기 오브젝트 위치 추적부를 통해 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는 것으로 판단되면 상기 오브젝트 디스플레이 영상 로딩부로부터 입력되는 오브젝트 디스플레이 영상의 마지막 분할 스크린의 끝단 픽셀 열에 위치하는 픽셀 영상을 로드하는 오브젝트 디스플레이 픽셀 영상 로딩 단계; 및
상기 로딩된 픽셀 영상의 디스플레이 죄표를 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열의 좌표로 변환하는 좌표 변환 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법.
적어도 둘 이상의 분할 스크린을 포함하여 원통형으로 형성되는 원통형 스크린을 포함하는 3차원 가상현실 영상 디스플레이 장치의 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법에 있어서,
제어부가 상기 원통형 스크린을 회전하는 오브젝트를 포함하는 오브젝트 디스플레이 영상을 표시하는 오브젝트 디스플레이 영상 표시 과정;
상기 제어부가 상기 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로의 이동여부를 판단하는 오브젝트 회전 판단과정;
상기 제어부가 오브젝트 디스플레이 영상이 마지막 분할 스크린에서 첫 번째 분할 스크린으로 이동하는 경우, 마지막 분할 스크린의 끝단에 위치하는 오브젝트 디스플레이 영상의 해당 픽셀 영상의 디스플레이 좌표를 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열의 좌표로 변환하는 디스플레이 좌표 변환 과정;
상기 제어부가 상기 디스플레이 좌표가 변환된 오브젝트 디스플레이 영상을 상기 원통형 스크린의 첫 번째 분할 스크린의 첫 번째 픽셀 열에 디스플레이 하는 디스플레이 과정을 포함하되,
상기 원통형 스크린의 분할 스크린은 일반 스크린이되, 워터버블 분사기에 의해 형성되는 워터 스크린으로 구성되고, 상기 워터버블 분사기에 의해 워터 스크린에 의해 형성되는 원통형 스크린은 원주가 다르게 형성되도록 구성되고,
상기 제어부가 디스플레이 할 오브젝트 디스플레이 영상의 깊이정보에 따라 상기 원통형 스크린의 원주를 다르게 제어하는 워터 스크린 깊이 제어 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 3차원 가상현실 영상 디스플레이 방법.