KR101861207B1 - 전자펜을 이용한 3차원 컨텐츠 조작 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 전자펜을 이용하는 3차원 컨텐츠 조작 방법은 전자펜은 닷패턴이 인쇄된 닷패턴 형성 매체 상의 닷패턴을 인식하는 단계, 상기 전자펜은 인식한 닷패턴에 따른 패턴정보를 신호 처리 장치에게 전송하는 단계, 상기 신호 처리 장치는 상기 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 추출하는 단계, 그리고 디스플레이 장치는 상기 신호 처리 장치에 의하여 추출된 상기 3차원 컨텐츠를 디스플레이하는 단계를 포함한다.

Description

전자펜을 이용한 3차원 컨텐츠 조작 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM OF OPERATING 3D CONTENTS USING ELECTRONIC PEN}

본 발명은 3차원 컨텐츠 조작에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자펜을 이용한 3차원 컨텐츠 조작 방법 및 시스템에 관한 것이다.

증강현실(AR, Augmented Reality)은 사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 기술을 의미한다. 현실세계에 실시간으로 부가정보를 갖는 가상물체를 합쳐 하나의 영상으로 보여주므로, 혼합현실(Mixed Reality, MR)이라고도 한다.

한편, 3차원 컨텐츠의 디스플레이에 대한 관심이 높아짐에 따라, 증강현실 기술과 3차원 컨텐츠의 조작 기술을 결합하는 응용분야가 생겨나고 있다.

일반적으로, 카메라가 내장된 디스플레이 장치 상에서 증강현실 기술을 이용하여 3차원 컨텐츠를 디스플레이한 후, 카메라의 움직임에 따라 3차원 컨텐츠를 이동시키거나 회전시킬 수 있다. 이때, 카메라에 내장된 자이로 센서를 이용하여 3차원 컨텐츠를 조작해야 하므로, 3차원 컨텐츠의 움직임이 세밀하지 못한 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전자펜을 이용하는 3차원 컨텐츠 조작 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 전자펜을 이용하는 3차원 컨텐츠 조작 방법은 전자펜은 닷패턴이 인쇄된 닷패턴 형성 매체 상의 닷패턴을 인식하는 단계, 상기 전자펜은 인식한 닷패턴에 따른 패턴정보를 신호 처리 장치에게 전송하는 단계, 상기 신호 처리 장치는 상기 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 추출하는 단계, 그리고 디스플레이 장치는 상기 신호 처리 장치에 의하여 추출된 상기 3차원 컨텐츠를 디스플레이하는 단계를 포함한다.

상기 전자펜은 상기 닷패턴 형성 매체 상에서 소정 방향으로 이동하는 단계, 상기 전자펜은 이동에 따라 상기 닷패턴 형성 매체 상의 닷패턴을 인식하는 단계, 상기 전자펜은 인식한 닷패턴에 따른 패턴 이동 정보를 상기 신호 처리 장치에게 전송하는 단계, 상기 신호 처리 장치는 상기 패턴 이동 정보에 대하여 매칭된 상기 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향을 추출하는 단계, 그리고 상기 디스플레이 장치는 상기 신호 처리 장치에 의하여 추출된 디스플레이 방향에 따라 상기 3차원 컨텐츠를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 이동하는 단계에서, 상기 전자펜은 상기 닷패턴 형성 매체 상의 기준점 또는 기준선을 중심으로 이동할 수 있다.

상기 패턴 이동 정보는 상기 기준점 또는 상기 기준선을 중심으로 인식된 패턴 이동 거리 또는 패턴 이동 방향을 포함할 수 있다.

상기 닷패턴 형성 매체 상에는 배경 이미지가 더 인쇄되며, 상기 디스플레이 장치는 상기 배경 이미지와 함께 상기 3차원 컨텐츠를 디스플레이할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 전자펜을 이용하는 3차원 컨텐츠 조작 시스템은 닷패턴이 인쇄된 닷패턴 형성 매체 상의 닷패턴을 인식하고, 인식한 닷패턴에 따른 패턴정보를 전송하는 전자펜, 상기 전자펜으로부터 상기 패턴정보를 수신하며, 상기 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 추출하는 신호 처리 장치, 그리고 상기 신호 처리 장치에 의하여 추출된 3차원 컨텐츠를 디스플레이하는 디스플레이 장치를 포함한다.

상기 전자펜은 상기 닷패턴 형성 매체 상에서 소정 방향으로 이동하고, 이동에 따라 상기 닷패턴 형성 매체 상의 닷패턴을 인식하며, 인식한 닷패턴에 따른 패턴 이동 정보를 상기 신호 처리 장치에게 전송하고, 상기 신호 처리 장치는 상기 패턴 이동 정보에 대하여 매칭된 상기 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향을 추출하며, 상기 디스플레이 장치는 상기 신호 처리 장치에 의하여 추출된 디스플레이 방향에 따라 상기 3차원 컨텐츠를 디스플레이할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 신호 처리 장치는 패턴정보 및 상기 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 저장하는 저장부, 닷패턴이 인쇄된 닷패턴 형성 매체 상의 패턴정보를 수신하는 수신부, 상기 수신부가 수신한 패턴정보와 상기 저장부에 저장된 패턴정보를 비교하며, 상기 수신부가 수신한 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 추출하는 추출부, 그리고 상기 추출부가 추출한 3차원 컨텐츠를 출력하는 출력부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 전자펜을 이용하여 3차원 컨텐츠를 조작할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 3차원 컨텐츠를 세밀하게 조작할 수 있어 높은 해상도를 얻을 수 있으며, 3차원 컨텐츠의 속도 조절이 용이하다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 3차원 컨텐츠 조작 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전자펜의 한 예이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자펜과 닷패턴 형성 매체의 한 예이다.
도 4 내지 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 닷패턴 형성 매체 상에 인쇄되는 닷패턴을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 3차원 컨텐츠 조작 시스템의 조작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 신호 처리 장치의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 닷패턴 형성 매체이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따라 전자칠판 상에 디스플레이되는 3차원 컨텐츠를 나타낸다.
도 10은 도 9의 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향 변화를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 닷패턴 형성 매체이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따라 전자칠판 상에 디스플레이되는 3차원 컨텐츠를 나타낸다.
도 13은 도 12의 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향 변화를 나타낸다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 3차원 컨텐츠 조작 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전자펜의 한 예이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자펜과 닷패턴 형성 매체의 한 예이고, 도 4 내지 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 닷패턴 형성 매체 상에 인쇄되는 닷패턴을 설명하는 도면이며, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 3차원 컨텐츠 조작 시스템의 조작 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 3차원 컨텐츠 조작 시스템(10)은 전자펜(100), 신호 처리 장치(200) 및 전자칠판(300)을 포함한다.

전자펜(100)은 닷패턴이 인쇄된 닷패턴 형성 매체(400) 상의 닷패턴을 인식하고, 인식한 닷패턴에 따른 패턴정보를 신호 처리 장치(200)에게 전송한다. 여기서, 닷패턴은 닷패턴 형성 매체(400) 상의 위치 결정 수단이다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 점 형상의 닷패턴을 예로 들어 설명하나, 이는 예시적인 것이며, 점 형상뿐만 아니라, 직선 형상, 사선 형상, 곡선 형상, 링 형상 등으로 다양하게 형성될 수 있다. 전자펜(100)에 의하여 감지된 패턴정보를 이용하여 매체 상의 위치를 식별할 수 있다.

신호 처리 장치(200)는 전자펜(100)으로부터 수신한 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 추출한다. 신호 처리 장치(200)는, 예를 들어 PC(Personal Computer), 랩탑 컴퓨터, 태블릿 PC, 스마트폰 등 컴퓨팅 기능을 가지는 다양한 장치일 수 있다. 신호 처리 장치(200)는 AR 플레이 기능을 소프트웨어적 또는 하드웨어적으로 포함할 수 있다.

신호 처리 장치(200)에 의하여 추출된 3차원 컨텐츠는 전자칠판(300) 상에서 디스플레이될 수 있다. 이를 위하여, 도시되지 않았으나, 본 발명의 한 실시예에 따른 3차원 컨텐츠 조작 시스템(10)은 프로젝터를 더 포함할 수 있으며, 전자칠판(300) 상에는 프로젝터를 통하여 3차원 컨텐츠가 디스플레이될 수 있다.

도 2 내지 3을 참조하면, 전자펜(100)은 몸체부(110), 몸체부(110)의 일단에 마련되며 닷패턴이 형성된 닷패턴 형성 매체 상의 패턴정보를 감지하는 필기부(120) 및 몸체부(110)의 내부에 포함되는 통신부(미도시)를 포함한다.

몸체부(110)는 ABS(Acrylonitrite Butadiene Styrene copolymer)와 PC(Poly Carbonate)의 혼합 수지, PP(Poly Propylene), PPS(Poly Phenylene Sulfide) 등의 합성 수지, PMMA 합성 수지, PS 합성 수지, 유리, 금속류 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.

몸체부(110)는 직경이 동일하거나 상광하협 형태로 구성될 수 있으며, 양단부에는 덮개(미도시)가 형성될 수 있다.

필기부(120)는 닷패턴 형성 매체(400) 상에 기록 가능한 펜팁 유닛(121), 펜팁 유닛(121)에 가해지는 필압 정보를 생성하는 압력 감지 센서(123), 매체(400) 상에 적외선을 출력하는 적외선 광원(125), 매체(400) 상에서 산란되는 적외선을 감지하는 적외선 센서(127) 및 감지된 적외선을 이용하여 패턴정보를 검출하는 검출 유닛(129)을 포함한다.

펜팁 유닛(121)은 몸체부(110)의 일단에서 외부로 돌출되는 펜촉 형태로 형성될 수 있다.

압력 감지 센서(123)는 펜팁 유닛(121)과 인접하며 펜팁 유닛(121)에 가해지는 압력을 감지할 수 있다. 압력 감지 센서(123)는 펜팁 유닛(121)과 기록매체(400) 간의 접촉 시, 펜팁 유닛(121)에 가해지는 힘에 비례하는 압력을 수치로 산출하여 필압 정보를 생성할 수 있다.

적외선 광원(125)은 펜팁 유닛(121)이 닷패턴 형성 매체(400)와 접촉하거나, 기록매체(400)와 소정 거리 이하로 근접하는 경우, 적외선을 투광한다.

적외선 센서(127)는 펜팁 유닛(121)과 인접하며, 닷패턴 형성 매체(400) 상에서 산란되는 적외선을 감지한다.

검출 유닛(129)은 적외선 센서(127)로부터 감지된 적외선을 이용하여 매체(400) 상의 닷패턴을 검출한다.

한편, 닷패턴 형성 매체(400)는 닷패턴이 인쇄된 매체, 예를 들어 종이, 플라스틱 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 닷패턴 형성 매체 상에 형성되는 닷패턴은 도 4 내지 5를 통하여 상세하게 설명한다.

도 4를 참조하면, 닷패턴(500)은 가상의 격자선(520)과 다수의 마크(510)를 포함하며, 각각의 마크(510)는 가상의 격자선(520)의 교점을 중심으로 소정 간격을 두고 형성될 수 있다. 각각의 마크(510)는 가상의 격자선(520)의 교점을 중심으로 형성되는 위치에 따라 결정되는 패턴 값에 의하여 패턴정보를 제공할 수 있다.

마크(510)는, 예를 들면 프탈로시아닌계화합물, 나프탈로시아닌계화합물, 아미늄계화합물 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나를 포함하는 적외선 흡수 잉크를 이용하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 적외선 센서(127)는 마크(510)가 형성되지 않은 부분에서 산란되는 적외선을 감지할 수 있으며, 검출 유닛(129)은 이를 이용하여 6*6 크기의 격자선(520) 상에서 가로세로 6개씩 36개의 마크(510)를 인식한 경우, 각각의 마크(510) 값에 따른 패턴정보를 산출할 수 있다.

마크(510)는 가상의 격자선(520)의 교점을 중심으로 소정 간격을 두고 형성되어 각각의 마크(510) 값을 가지며, 마크(510) 값은 적어도 두 개 이상의 상이한 수의 조합으로 구성될 수 있다.

마크(510)의 형태는 원형, 타원형, 다각형, 직선 등 다양한 형태를 가질 수 있다.

도 5를 참조하면, 마크(510)는 가상의 격자선(520)의 교점과의 관계에 따라 4가지의 위치에 존재할 수 있다. 마크(510)가 a와 같이 교점 우측에 위치하는 경우 마크(510) 값을 "1"로 나타내고, b와 같이 교점 상단에 위치하는 경우 마크(510) 값을 "2"로 나타내며, c와 같이 교점 좌측에 위치하는 경우 마크(510) 값을 "3"로 나타내고, d와 같이 교점 하단에 위치하는 경우 마크(510) 값을 "4"로 나타낼 수 있다. 이와 같이, 가상의 격자선(520)의 교점을 중심으로 한 마크(510)의 위치에 따라 패턴정보를 검출할 수 있다.

또한, 마크(510)는 가상의 격자선(520) 상이 아닌 대각선 방향으로도 형성될 수 있으며 하나의 가상 격자선(520)의 교점에 다수의 마크(510)가 형성되어 위치 정보를 제공할 수 있다. 이 경우 각각의 마크(510) 값은 x 좌표와 y 좌표로 분리되는 방식으로 임의의 좌표로 표현될 수 있으며, 패턴정보는 좌표로 표현되는 마크(510) 값으로부터 제공될 수 있다.

가상의 격자선(520)은 일정한 간격을 두고 가로 및 세로로 형성될 수 있다. 격자선(520) 사이의 거리는 250㎛ 내지 300㎛로 형성될 수 있으며, 마크(510)는 가상의 격자선(520)의 교점을 중심으로 1/4 내지 1/8의 거리를 둔 지점에 형성될 수 있다. 또는 마크(510)는 가상의 격자선(520)의 교점을 중심으로 두 개 이상의 마크(510)가 연관되어 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 전자펜(100)은 닷패턴이 인쇄된 닷패턴 형성 매체(400) 상의 닷패턴을 인식한다(S100). 이를 위하여, 전자펜(100)은 닷패턴 형성 매체(400)의 임의의 지점을 터치할 수 있다.

전자펜(100)은 인식한 닷패턴에 따른 패턴정보를 신호 처리 장치(200)에게 전송한다(S110). 전자펜(100)은 유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 신호 처리 장치(200)에게 패턴정보를 전송할 수 있다. 이를 위하여, 전자펜(100)은 유선 통신을 지원하는 유선 통신 모듈 또는 무선 통신을 지원하는 무선 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.

신호 처리 장치(200)는 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 추출한다(S120). 이를 위하여, 신호 처리 장치(200)는 패턴정보 및 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 미리 저장할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 장치(200)는 닷패턴 형성 매체(400) 별로 패턴정보를 저장하며, 패턴정보 별로 3차원 컨텐츠를 저장할 수 있다.

그리고, 전자칠판(300)은 신호 처리 장치(200)에 의하여 추출된 3차원 컨텐츠를 디스플레이한다(S130). 이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 컨텐츠 조작 시스템은 프로젝터를 더 포함할 수 있다. 프로젝터는 신호 처리 장치(200)와 연결되며, 신호 처리 장치(200)로부터 추출된 3차원 컨텐츠는 프로젝터를 통하여 전자칠판(300) 상에 디스플레이될 수 있다.

한편, 전자펜(100)은 닷패턴 형성 매체(400) 상에서 소정 방향으로 이동할 수 있다. 여기서, 전자펜(100)은 닷패턴 형성 매체(400) 상의 기준점 또는 기준선을 중심으로 이동할 수 있다.

전자펜(100)은 이동에 따라 닷패턴 형성 매체(400) 상의 닷패턴을 인식한다(S140). 그리고, 전자펜(100)은 인식한 닷패턴에 따른 패턴 이동 정보를 신호 처리 장치(200)에게 전송한다(S150). 이때, 전자펜(100)은 유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 신호 처리 장치(200)에게 패턴 이동 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 패턴 이동 정보는 기준점 또는 기준선을 중심으로 인식된 패턴 이동 거리 또는 패턴 이동 방향을 포함할 수 있다.

신호 처리 장치(200)는 패턴 이동 정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향을 추출한다(S160). 이를 위하여, 신호 처리 장치(200)는 패턴 이동 정보 및 패턴 이동 정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향을 저장할 수 있다.

그리고, 전자칠판(300)은 신호 처리 장치(200)에 의하여 추출된 디스플레이 방향에 따라 변화된 3차원 컨텐츠를 디스플레이한다(S170).

이하, 본 발명의 실시예를 더욱 구체적으로 설명한다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 신호 처리 장치의 블록도이며, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 닷패턴 형성 매체이고, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따라 전자칠판 상에 디스플레이되는 3차원 컨텐츠를 나타내며, 도 10은 도 9의 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향 변화를 나타낸다. 그리고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 닷패턴 형성 매체이고, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따라 전자칠판 상에 디스플레이되는 3차원 컨텐츠를 나타내며, 도 13은 도 12의 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향 변화를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 신호 처리 장치(200)는 저장부(210), 수신부(220), 추출부(230) 및 출력부(240)를 포함한다.

저장부(210)는 패턴정보 및 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 저장한다. 그리고, 저장부(210)는 패턴 이동 정보 및 패턴 이동 정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향을 더 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(210)는 표 1과 같은 형태로 저장할 수 있다.

닷패턴 형성 매체 ID 1	패턴정보 1	3차원 컨텐츠 ID 1	패턴 이동 정보 1-1	디스플레이 방향 1-1
			패턴 이동 정보 1-2	디스플레이 방향 1-2
			패턴 이동 정보 1-3	디스플레이 방향 1-3
닷패턴 형성 매체 ID 2	패턴정보 2	3차원 컨텐츠 ID 2	패턴 이동 정보 2-1	디스플레이 방향 2-1
			패턴 이동 정보 2-2	디스플레이 방향 2-2
			패턴 이동 정보 2-3	디스플레이 방향 2-3
닷패턴 형성 매체 ID 3	패턴정보 3	3차원 컨텐츠 ID 3	패턴 이동 정보 3-1	디스플레이 방향 3-1
			패턴 이동 정보 3-2	디스플레이 방향 3-2
			패턴 이동 정보 3-3	디스플레이 방향 3-3

한편, 수신부(220)는 전자펜(100)으로부터 닷패턴이 인쇄된 닷패턴 형성 매체(400) 상의 패턴정보를 수신한다. 이때, 수신부(220)는 유선 통신 기능을 지원하는 유선 통신 모듈 또는 무선 통신 기능을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.

추출부(230)는 수신부(220)가 수신한 패턴정보와 저장부(210)에 저장된 패턴정보를 비교하며, 수신부(220)가 수신한 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 추출한다. 예를 들어, 수신부(220)가 수신한 패턴정보가 표 1의 패턴정보 1에 포함되는 경우, 추출부(230)는 전자펜(100)이 닷패턴 형성 매체 ID 1을 터치한 것으로 판단하고, 이에 매칭되는 3차원 컨텐츠 ID 1을 추출할 수 있다.

이후, 수신부(220)가 전자펜(100)으로부터 패턴 이동 정보를 더 수신하는 경우, 추출부(230)는 수신부(220)가 수신한 패턴 이동 정보와 저장부(210)에 저장된 패턴 이동 정보를 비교하며, 수신부(220)가 수신한 패턴 이동 정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향을 추출한다. 예를 들어, 수신부(220)가 수신한 패턴 이동 정보가 표 1의 패턴 이동 정보 1-1에 대응하는 경우, 추출부(230)는 디스플레이 방향 ID 1-1을 추출할 수 있다.

그리고, 출력부(240)는 추출부(230)가 추출한 3차원 컨텐츠를 출력한다. 추출부(230)가 디스플레이 방향을 추출한 경우, 출력부(240)는 추출한 디스플레이 방향에 따라 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향을 조작하여 출력할 수 있다.

이때, 출력부(240)는 프로젝터(미도시)와 연결되며, 프로젝터를 통하여 3차원 컨텐츠를 전자칠판(300) 상에 출력할 수 있다.

더욱 구체적으로, 도 8내지 10을 참조하면, 닷패턴 형성 매체(400) 상에는 닷패턴이 인쇄되어 있다. 전자펜(100)이 닷패턴 형성 매체(400) 상의 임의의 지점(P)을 터치하면, 전자펜(100)은 임의의 점(P) 주변의 닷패턴을 인식할 수 있다. 전자펜(100)이 인식한 닷패턴의 패턴정보가 신호 처리 장치(200) 내에서 도 9에 도시된 3차원 컨텐츠(900)와 매칭되어 있는 경우, 신호 처리 장치(200)는 도 9에 도시된 바와 같이 전자칠판(300) 상에 3차원 컨텐츠(900)가 디스플레이되도록 할 수 있다.

한편, 전자펜(100)은 닷패턴 형성 매체(400) 상에서 이동할 수 있다. 예를 들어, 전자펜(100)은 닷패턴 형성 매체(400) 상에서 방향으로 이동하거나, 방향으로 이동하거나, 방향으로 이동할 수 있다. 전자펜(100)은 이동하는 동선 주변의 닷패턴을 인식할 수 있다. 전자펜(100)이 인식한 닷패턴의 패턴 이동 정보가 신호 처리 장치(200) 내에서 디스플레이 방향과 매칭되어 있는 경우, 신호 처리 장치(200)는 도 10에 도시된 바와 같이 전자칠판(300) 상에서 3차원 컨텐츠(900)가 디스플레이 방향을 변화시킬 수 있다.

예를 들어, 전자펜(100)이 닷패턴 형성 매체(400) 상에서 방향으로 이동하며, 신호 처리 장치(200) 내에서 방향의 이동이 3차원 컨텐츠의 Ⅰ 방향과 매칭되어 있는 경우, 신호 처리 장치(200)는 도 10(a)에 도시된 바와 같이 전자칠판(300) 상에 3차원 컨텐츠(900)가 디스플레이되도록 할 수 있다.

이와 마찬가지로, 전자펜(100)이 닷패턴 형성 매체(400) 상에서 방향 또는 방향으로 이동하며, 신호 처리 장치(200) 내에 방향 또는 방향의 이동이 3차원 컨텐츠의 Ⅱ 방향 또는 Ⅲ 방향과 매칭되어 있는 경우, 신호 처리 장치(200)는 도 10(b) 또는 도 10(c)에 도시된 바와 같이 전자칠판(300) 상에 3차원 컨텐츠(900)가 디스플레이되도록 할 수 있다.

이때, 전자펜(100)의 패턴 이동 거리에 따라 3차원 컨텐츠(900)의 디스플레이 방향이 바뀌는 정도가 달라질 수 있다. 한 예로, 전자펜(100)이 기준점인 R로부터 방향으로 오른쪽 끝까지 이동하는 경우, 3차원 컨텐츠(900)는 Ⅰ 방향으로 180˚회전하여 디스플레이될 수 있다. 이에 따라, 주사위의 알파벳 "B"가 정면에 디스플레이될 수 있다. 다른 예로, 전자펜(100)이 기준점인 R로부터 방향으로 오른쪽 끝의 1/2 지점까지 이동하는 경우, 3차원 컨텐츠(900)는 Ⅰ 방향으로 90˚ 회전하여 디스플레이될 수 있다. 이에 따라, 주사위의 알파벳 "E"가 정면에 디스플레이될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 닷패턴 형성 매체(400) 상에는 배경 이미지가 더 인쇄될 수도 있다. 이때, 신호 처리 장치(200)는 닷패턴 형성 매체(400)에 인쇄된 패턴정보와 함께, 이에 매칭되는 배경 이미지도 더 저장할 수 있다.

전자펜(100)이 닷패턴 형성 매체(400) 상의 임의의 지점(P)을 터치하면, 신호 처리 장치(200)는 도 12에 도시된 바와 같이 전자칠판(300) 상에 배경 이미지와 함께 3차원 컨텐츠(900)가 디스플레이되도록 할 수 있다.

본 명세서에서 3차원 컨텐츠가 전자칠판 상에 디스플레이되는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 3차원 컨텐츠는 전자칠판뿐만 아니라 PC(Personal Computer), 랩탑 컴퓨터, 태블릿 PC, 스마트폰, TV 등 다양한 디스플레이 장치 상에 디스플레이될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 닷패턴 형성 매체는 전자칠판과 분리된 별도의 매체인 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자칠판 상에 닷패턴이 형성되어 있는 경우, 전자칠판이 닷패턴 형성 매체가 될 수도 있다. 즉, 전자펜이 전자칠판 상에서 이동하며, 전자칠판 상에서의 패턴 이동 정보에 따라 전자칠판 상에 디스플레이되는 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향이 바뀔 수도 있다.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 3차원 컨텐츠 조작 시스템
100: 전자펜
200: 신호 처리 장치
300: 전자펜
400: 닷패턴 형성 매체

Claims (13)

1. 전자펜을 이용하는 3차원 컨텐츠 조작 방법에 있어서,
   전자펜은 닷패턴이 인쇄된 닷패턴 형성 매체 상의 닷패턴을 인식하는 단계,
   상기 전자펜은 인식한 닷패턴에 따른 패턴정보를 신호 처리 장치에게 전송하는 단계,
   상기 신호 처리 장치는 상기 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 추출하는 단계, 그리고
   디스플레이 장치는 상기 신호 처리 장치에 의하여 추출된 상기 3차원 컨텐츠를 디스플레이하는 단계
   를 포함하며,
   상기 전자펜은 상기 닷패턴 형성 매체 상에서 소정 방향으로 이동하는 단계,
   상기 전자펜은 이동에 따라 상기 닷패턴 형성 매체 상의 닷패턴을 인식하는 단계,
   상기 전자펜은 인식한 닷패턴에 따른 패턴 이동 정보를 상기 신호 처리 장치에게 전송하는 단계,
   상기 신호 처리 장치는 상기 패턴 이동 정보에 대하여 매칭된 상기 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향을 추출하는 단계, 그리고
   상기 디스플레이 장치는 상기 신호 처리 장치에 의하여 추출된 디스플레이 방향에 따라 상기 3차원 컨텐츠를 디스플레이하는 단계
   를 더 포함하는 3차원 컨텐츠 조작 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 이동하는 단계에서, 상기 전자펜은 상기 닷패턴 형성 매체 상의 기준점 또는 기준선을 중심으로 이동하는 3차원 컨텐츠 조작 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 패턴 이동 정보는 상기 기준점 또는 상기 기준선을 중심으로 인식된 패턴 이동 거리 또는 패턴 이동 방향을 포함하는 3차원 컨텐츠 조작 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 닷패턴 형성 매체 상에는 배경 이미지가 더 인쇄되며,
   상기 디스플레이 장치는 상기 배경 이미지와 함께 상기 3차원 컨텐츠를 디스플레이하는 3차원 컨텐츠 조작 방법.
6. 전자펜을 이용하는 3차원 컨텐츠 조작 시스템에 있어서,
   닷패턴이 인쇄된 닷패턴 형성 매체 상의 닷패턴을 인식하고, 인식한 닷패턴에 따른 패턴정보를 전송하는 전자펜,
   상기 전자펜으로부터 상기 패턴정보를 수신하며, 상기 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 추출하는 신호 처리 장치, 그리고
   상기 신호 처리 장치에 의하여 추출된 3차원 컨텐츠를 디스플레이하는 디스플레이 장치
   를 포함하고,
   상기 전자펜은 상기 닷패턴 형성 매체 상에서 소정 방향으로 이동하고, 이동에 따라 상기 닷패턴 형성 매체 상의 닷패턴을 인식하며, 인식한 닷패턴에 따른 패턴 이동 정보를 상기 신호 처리 장치에게 전송하고,
   상기 신호 처리 장치는 상기 패턴 이동 정보에 대하여 매칭된 상기 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향을 추출하며,
   상기 디스플레이 장치는 상기 신호 처리 장치에 의하여 추출된 디스플레이 방향에 따라 상기 3차원 컨텐츠를 디스플레이하는 3차원 컨텐츠 조작 시스템.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,
   상기 전자펜은 상기 닷패턴 형성 매체 상의 기준점 또는 기준선을 중심으로 이동하는 3차원 컨텐츠 조작 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 패턴 이동 정보는 상기 기준점 또는 상기 기준선을 중심으로 인식된 패턴 이동 거리 또는 패턴 이동 방향을 포함하는 3차원 컨텐츠 조작 시스템.
10. 제6항에 있어서,
    상기 닷패턴 형성 매체 상에는 배경 이미지가 더 인쇄되며,
    상기 디스플레이 장치는 상기 배경 이미지와 함께 상기 3차원 컨텐츠를 디스플레이하는 3차원 컨텐츠 조작 시스템.
11. 패턴정보 및 상기 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 저장하는 저장부,
    닷패턴이 인쇄된 닷패턴 형성 매체 상의 패턴정보를 수신하는 수신부,
    상기 수신부가 수신한 패턴정보와 상기 저장부에 저장된 패턴정보를 비교하며, 상기 수신부가 수신한 패턴정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠를 추출하는 추출부, 그리고
    상기 추출부가 추출한 3차원 컨텐츠를 출력하는 출력부
    를 포함하고,
    상기 저장부는 패턴 이동 정보 및 상기 패턴 이동 정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향을 더 저장하며,
    상기 추출부는 상기 수신부가 수신한 패턴 이동 정보와 상기 저장부에 저장된 패턴 이동 정보를 비교하며, 상기 수신부가 수신한 패턴 이동 정보에 대하여 매칭된 3차원 컨텐츠의 디스플레이 방향을 추출하는 신호 처리 장치.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서,
    상기 패턴 이동 정보는 상기 닷패턴 형성 매체 상의 기준점 또는 기준선을 중심으로 인식된 패턴 이동 거리 또는 패턴 이동 방향을 포함하는 신호 처리 장치.

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