KR101826486B1 - 증강현실기능을 적용한 모형장난감 및 그 어플리케이션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증강현실기능을 적용한 모형장난감 및 그 어플리케이션에 관한 것으로서, 모형장난감에 증강현실의 콘텐츠를 입혀 사용자에게 즐거움을 주는 것을 목적으로 하는 것이다.
즉 본 발명은 모형부, 상기 모형부를 올려두는 받침부로 구비하고, 증강현실이미지를 덧입혀서 보여주게 하는 스마트기기에 탑재된 어플리케이션을 구비하고, 상기 받침부는 하부에 몸체가 되며 모형장난감의 정면을 인식하는 메인마커를 갖는 하부지지구, 회전이 가능한 원형마커구로 구비하고, 원형마커구는 사선면을 따라 두른 경사마커를 구비하고, 이에 더해 별도의 아이템박스부를 구비하여 모형장난감에 마커와 스마트기기의 디스플레이를 통하여 다양한 증강현실의 컨텐츠를 제공할 수 있으며, 상기 마커는 사선면을 따라 원형으로 두른 경사마커로 모형부의 다양한 0도~90도에 이르는 촬영각도에도 인식이 가능하도록 하며, 특히 상기 메인마커와 경사마커를 이용한 이중 인식법으로 인식좌표의 정확성이 더욱 높아지며, 나아가 아이템박스부를 이용하여 다양한 부가 이벤트를 진행할 수 있는 것이다.

Description

증강현실기능을 적용한 모형장난감 및 그 어플리케이션{Model Toys with Augmented Reality Function and its Application}

본 발명은 증강현실기능을 적용한 모형장난감에 관한 것으로, 특히 모형부를 올려놓는 받침대에 사선으로 기우려진 측면에 경사마커를 구비하고, 모형부가 스스로 회전하도록 하는 회전가능한 원형마커구를 구비하고, 이를 촬영하여 증강현실을 구현하는 스마트기기의 어플리케이션을 구비하여 모형장난감에 실감나는 증강현실을 덧입혀 보여주는 모형장난감 및 그 어플리케이션에 관한 것이다.

전자통신 기술의 발전을 통해 다양한 전자기기들이 만들어지고 있으며, 태블릿, 스마트폰, 스마트TV 등 다양한 스마트기기들이 널리 보급되고 있다. 이러한 스마트기기는 사용자가 직접 어플리케이션을 다운로드 및 설치하여 마치 자신의 개인용 PC와 같이 구성하고 이를 넘어서는 사용이 가능하다는 기술적 장점이 있다.

특히 이러한 스마트기기의 발달과 더불어 디스플레이를 이용하거나 별도의

고글형 영상기기 등을 이용한 VR(가상현실), AR(증강현실), 혼합현실(MR) 등을 구현하는 다양한 AR/VR 장비와 더불어 이를 활용하기 위한 다양한 콘텐츠를 사용자들에게 제공하고 있다.

특히 AR 즉 증강현실은 실제공간에 각종 부가적인 정보를 추가시켜 만든 새로운 가상의 공간으로서 실제 환경과 가상환경의 물리적인 상호작용을 통하여 실제환경에 다양한 부가적인 정보를 덧입혀 이루이지고 있다.

이러한 증강 현실을 이용한 콘텐츠의 조건으로 현실의 이미지와 가상의 이미지를 결합과 실시간으로 인터랙션이 가능한 것과 3차원의 공간 안에 놓일 수 있어야 하며, 이를 위해 현실을 인식하는 기술이 매우 중요한 기술중 하나이다.

이를 위해 일반적으로 준 좌표 역할을 하는 사각형의 마커를 인식하고 그 마커를 기준점으로 하는 마커를 이용하는 마커검출기술, 현실의 영상내에서 특징 점을 추출하여 이를 기반으로 좌표를 추출하는 마커가 없는 마커리스 트래킹 기술이 이용되고 있다.

또한, 종래의 마커검출기술은 단순한 종이 위나 판위에 마커를 그려놓고 이를 인식하는 2차원적인 형태로 이루어져 사용되고 있다. 또한, 이러한 2치원적인 마커는 스마트기기를 이용하여 이러 저리 돌려보는 가상현실에서 마커와 수직되는 위치에서는 촬영되는 마커의 영역이 넓어서 마커의 인식률이 좋지만 마커와 점차적으로 수평이 되어가면서 촬영되는 마커의 영역이 작아지게 되어 인식률이 매우 떨어지게 된다는 문제점이 있었다.

더욱이 이러한 마커의 이용한 가상현실은 마커위에 떠오른 3D이미지를 다양한 각도로 보기위하여 카메라를 직접 이동시키거나 마커가 찍힌 판을 이동시켜야하는 번거로움이 있었다. 이러한 이동으로 인하여 카메라의 흔들림 또는 마커판의 흔들림으로 영상이 매끄럽지 않게 촬영되고 나아가 이러한 영상으로 인하여 사용자가 어지러움을 느끼는 문제점 역시 가지고 있었다.

또한 종래의 모형장난감은 단순히 캐릭터 및 동물과 같은 특징이 정적으로 형상되어 있어서 사용자에게 제공되는 콘텐츠가 부족하여 쉽게 질리는 문제점이 있었다.

대한민국 특허출원 제 10-2008-0125594 호

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 정적인 모형장난감에 다양한 콘텐츠를 제공하고, 종래의 판형의 마커를 이용한 촬영각도의 문제점을 해결하며, 증강현실의 다방향촬영의 어려움의 문제점을 해결하기 위한 것이다

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 모형부, 상기 모형부를 올려두는 받침부로 구비하고, 증강현실이미지를 덧입혀서 보여주게 하는 스마트기기에 탑재된 어플리케이션을 구비하고, 상기 받침부는 하부에 몸체가 되며 모형장난감의 정면을 인식하는 메인마커를 갖는 하부지지구, 회전이 가능한 원형마커구로 구비하고, 원형마커구는 사선면을 따라 두른 경사마커를 구비하고, 이에 더해 별도의 아이템박스부를 구비하는 것을 특징으로 하는 모형장난감 및 어플리케이션을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 모형장난감에 마커를 구비하여 스마트기기의 디스플레이를 통하여 다양한 증강현실의 컨텐츠를 제공할 수 있으며, 상기 마커는 사선면을 따라 원형으로 두른 경사형 마커로 구비하여 모형부의 다양한 0도~90도에 이르는 촬영각도에도 인식이 가능하도록 하며, 특히 상기 메인마커와 경사마커를 이용한 이중 인식법으로 인식좌표의 정확성이 더욱 높아지며, 나아가 아이템박스부를 이용하여 다양한 부가 이벤트를 진행할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 받침부의 구성을 보인 분해도.
도 3은 본 발명에 따른 아이템박스부를 구비한예를 보인 예시도.

이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 모형장난감에 증강현실의 콘텐츠를 입혀 사용자에게 즐거움을 주는 것을 목적으로 한 것으로서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

즉 본 발명은 캐릭터 및 동물과 같은 특징이 형상된 모형부(100), 상기 모형부(100)를 올려두어 전시 및 거치하며 입체구조를 위한 시각패턴의 마커를 갖는 받침부(200)로 구비하고, 이를 촬영하고 상기 마커의 정보 및 위치를 인식하여 촬영영상에 증강현실이미지를 덧입혀서 보여주게 하는 스마트기기에 탑재된 어플리케이션을 구비하는 것이다.

또한, 상기 받침부(200)는 몸체가 되며 정면에 모형장난감의 정면을 인식하는 메인마커(221)를 갖는 하부지지구(220)와 상기 하부지지구(220) 위에 중심축의 회전이 가능한 원형의 원형마커구(210)로 구비하는 것이다.

이때, 상기 원형마커구(210)는 상부 모형부(100)를 거치하며 상기 모형부(100)의 거치시 정방향으로 거치하도록 하는 거치유도표시(212)를 갖는 거치면, 측면 사선으로 기우려진 사선면에 사선면을 따라 두른 경사마커(211)를 구비하는 것이다.

또한, 상기 하부지지구(220)의 내부에 상기 원형마커구(210)의 회전을 조작하는 회전동력장치, 내부에 외부로 소리를 출력하는 스피커장치를 구비하는 것이다.

또한, 상기 하부지지구(220)의 내부에 상기 스마트기기의 어플리케이션을 통해 조작이 가능하도록 원격신호를 송수신하는 송수신장치, 상기 송수신된 신호를 통하여 모형장난감을 제어하는 제어장치를 구비하는 것이다.

또한, 상기 모형장난감와 함께 상기 스마트기기로 촬영될 때 증강현실 이미지의 이벤트 발생 및 모형장난감의 동작의 변화를 유도시키는 별도의 아이템박스부(300)를 구비하는 것이다.

이때, 상기 아이템박스부(300)는 상부면에 상기 스마트기기의 촬영으로 인식이 가능한 시각패턴을 갖는 아이템마커(301)를 구비하는 것이다.

또한, 상기 모형부(100)는 하부바닥에 RFID칩을 내장하여 구비하고, 상기 원형마커구(210)의 상부에 상기 RFID칩의 정보를 인식하는 인식단말장치를 구비하는 것이다.

이때, 상기 메인마커(221)를 상기 RFID칩의 인식한 정보에 따른 시각패턴의 마커를 보여주는 마커디스플레이로 구비하는 것이다.

또한, 또한 상기 마커 및 모형부(100)의 위치 및 정보를 인식함에 있어서 메인인식법, 방향인식법, 피규어인식법, 연동인식법으로 인식하는 것이다.

이때 상기 메인인식법은 메인마커(221)를 통해 모형장난감의의 정보 및 정면을 인식하며, 방향인식법은 경사마커(211)의 패턴을 통해 상기 모형부(100)의 회전방향을 인식하며, 상기 피규어인식법은 모형부(100)의 외형 특징점을 통해 모형의 정보 및 위치좌표를 인식하며, 상기 연동인식법은 아이템박스부(300)의 아이템마커(301)를 통해 아이템박스의 정보 및 위치좌표를 함께 인식하는 것이다.

이하 본 발명에 사용에 따른 효과를 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같이 모형부(100)와 이를 거치하며 마커를 갖는 받침부(200)로 구비하고, 이를 증강현실을 보여주는 스마트기기에 탑재된 어플리케이션을 구비하여 실시하게 되면 단순한 정적인 모형에 다양한 증강현실적인 콘텐츠를 덧입혀 즐기수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 받침부(200)는 메인마커(221)를 갖는 하부지지구(220)와 원형의 원형마커구(210)로 구비하고, 상기 원형마커구(210)에 상기 거치유도표시(212)를 갖는 거치면과 사선면을 따라 두른 경사마커(211)를 구비하여 실시하게 되면 상기 메인마커(221)를 통하여 모형의 정보 및 정면은 인식하고 상기 경사머커를 통해 모형부(100)의 회전정도를 인식할수 있는 것이다. 나아가 상기 거치유도표시(212)장치를 통하여 상시 모형부(100)를 정확한 위치에 높게 하여 모형부(100)의 인식이 명확히 이루어지게 하며 증강현상의 이미지를 덧씌울 때 오차가 일어나지 않게하는 것이다.

더욱이 상기 경사마커(211)를 수직 또는 수평이 아닌 사선형으로 배치하여 스마트기기를 이용한 촬영에 있어서 0도~90도까지 촬영해도 양 극단각도에도 마커가 제대로 보이게 되어 마커의 인식률감소가 생기지 않는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 원형마커구(210)를 회전하게 구비하고 이를 조작하는 회전동력장치를 구비하여 실시하게 되면 모형의 다방향 촬영에 있어서 모형장남감을 직접움직이거나 카메라를 직접회전시키지 않아도 되어 안정적인 촬영이 이루어지는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 하부지지구(220)의 내부에 스피커장치, 송수신장치, 제어장치를 구비하여 실시하게 되면 상기 스마트폰을 통하여 모형장난감의 동작을 제어하고 스피커를 통하여 부가적인 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서 아이템마커(301)를 갖는 아이템박스부(300)를 구비하여 실시하게 되면 스마트기기의 증강현실영상에 아이템박스부(300)의 가상영상을 입력할 수 있으며 다양한 구비하여 아이템박스부(300)와 서로 연동되는 증강현실상의 이벤트 또는 실질적은 모형장난감의 동작 이벤트를 진행할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 실시에 있어서 상기 모형부(100)는 하부바닥에 RFID칩을 구비하고, 상기 원형마커구(210)의 상부에 상기 RFID칩의 정보를 인식하는 인식단말장치를 구비하고, 상기 메인마커(221)를 인식된 정보에 따른 마커로 보여주는 마커디스플레이를 구비하여 실시하게 되면 메인마커(221)가 다양한 모형부(100)에 따라 각기 다른 모습을 보이게 되어 하나의 받침부(200)에 다수의 모형부(100)를 사용할 수 있는 것이다.

100 : 모형부 200 : 받침부 210 : 원형마커구
211 : 경사마커 212 : 거치유도표시 220 : 하부지지구
221 : 메인마커 300 : 아이템박스부 301 : 아이템마커

Claims (3)

1. 모형장남감에 있어서,
   캐릭터 및 동물과 같은 특징이 형상된 모형부(100), 상기 모형부(100)를 올려두어 전시 및 거치하며 입체구조를 위한 시각패턴의 마커를 갖는 받침부(200)로 구비하고, 이를 촬영하고 상기 마커의 정보 및 위치를 인식하여 촬영영상에 증강현실이미지를 덧입혀서 보여주게 하는 스마트기기에 탑재된 어플리케이션을 구비하고,
   
   상기 받침부(200)는 몸체가 되며 정면에 모형장난감의 정면을 인식하는 메인마커(221)를 갖는 하부지지구(220), 상기 하부지지구(220) 위에 중심축의 회전이 가능한 원형의 원형마커구(210)로 구비하고,
   
   상기 모형부(100)의 하부바닥에 RFID칩을 내장하여 구비하고, 상기 원형마커구(210)의 상부에 상기 RFID칩의 정보를 인식하는 인식단말장치를 구비하고,
   
   상기 메인마커(221)는 상기 RFID칩의 인식한 정보에 따라 구별되게 입력된 시각패턴의 마커를 보여주는 마커디스플레이로 구비하고,
   
   원형마커구(210)는 상부에 모형부(100)를 거치하며 상기 모형부(100)의 거치시 정방향으로 거치하도록 하는 거치유도표시(212)를 갖는 거치면, 측면에 사선으로 기우려진 사선면, 사선면을 따라 두른 경사마커(211)를 구비하고,
   
   상기 하부지지구(220)는 내부에 상기 원형마커구(210)의 회전을 조작하는 회전동력장치를 구비하고, 외부로 소리를 출력하는 스피커장치, 상기 스마트기기의 어플리케이션을 통해 조작이 가능하도록 원격신호를 송수신하는 송수신장치, 상기 송수신된 신호에 따라 모형장난감을 제어하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션에 연동되는 증강현실용 모형장난감
   
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서
   상기 어플리케이션이 상기 마커들 및 모형부(100)의 위치 및 정보를 인식함에 있어서 메인인식법, 방향인식법, 피규어인식법으로 인식하고,
   
   상기 메인인식법은 메인마커(221)를 통해 모형장난감의 정보 및 정면방향을 인식하고,
   
   방향인식법은 경사마커(211)의 패턴을 통해 상기 모형부(100)의 회전방향을 인식하고,
   
   상기 피규어인식법은 모형부(100)의 외형 특징점을 통해 모형부(100)의 정보 및 위치좌표를 인식하는 것을 특징으로 하는 어플리케이션에 연동되는 증강현실용 모형장난감

Images