KR101874345B1 - 증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법 - Google Patents

증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서 왕릉 내의 유물 정보를 3차원으로 디스플레이할 수 있는 증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법을 개시한다.
본 발명에 따른 방법은, a) 휴대폰의 현재 좌표정보 및 휴대폰(240)이 주시하는 방향정보를 인지하는 단계; b) 왕릉(유물)의 중심좌표와 휴대폰의 현재 좌표를 기반으로 휴대폰과 왕릉 간의 거리(R)를 산출하는 단계; c) 거리(R)을 반경으로 한 원(CR)의 데이터를 추출하고, 추출된 원(CR)의 데이터 중 정방(정동, 정서, 정남, 정북)에 위치한 4개의 좌표 데이터를 추출하는 단계; d) 상기 4개의 좌표 데이터 중 상기 왕릉의 중심좌표와 근접한 하나의 좌표(P)를 추출하는 단계; e) 좌표(P)와 왕릉 중심좌표, 휴대폰 좌표에 기반하여, 휴대폰의 정방과 왕릉의 중심좌표 간 유물의 범위각도(C’)를 산출하는 단계; f) 카메라의 회동 각도(a)가 유물의 범위각도(C’)에 존재하는 경우, 상기 거리(R) 및 휴대폰의 좌표 정보에 대응하는 유물을 증강현실로 디스플레이하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법{METHOD FOR DISPLAYING ROYAL TOMB USING AN AUGMENTED REALITY}
본 발명은 역사교육을 위한 왕릉의 유물정보 제공 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대 단말기의 위치정보 및 자이로 센서 정보를 기반으로 역사교육용으로 적용되는 국내 왕릉(ROYAL TOMB OF KOREAN KING) 내부의 유물 정보가 증강현실로 제공될 수 있는 증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법에 관한 것이다.
근래에 들어, 우리의 조상들이 어떻게 생활하였고, 고대 유물을 바탕으로 우리 문화를 재조명하고 수정하여 현대에 맞도록 창조하고 보급하는 것에 관심이 높아졌다. 특히 일부 사극 관련 TV 드라마와 영화가 인기를 끌면서 고대 문화에 대해 관심이 높아졌으나 역사 교육을 위한 시스템화된 솔루션이 존재하지 않아 역사에 대한 관심이 지속되지 못할 것이라는 예측이 나오고 있다.
한편, 최근에는 모바일 애플리케이션의 수와 종류 또한 양적 질적으로 매우 큰 성장을 거듭하고 있다. 국내외에서 개발된 기존의 모바일 애플리케이션은 크게 교육, 어학, 생활, 게임, 위치 등으로 분류되어 각기 다른 목적과 특성이 있다. 그 중에서 위치정보 애플리케이션의 경우 증강 현실(augmented reality)을 기반으로 서비스가 제공되고 있는데, 이때 제공되는 서비스의 관건은 실시간으로 최신의 정보를 얼마나 효과적으로 빨리 제공하는가에 달려있다. 그에 따라 기업, 공공기관, 개인 등 특정한 목적을 갖고 다양한 모바일 애플리케이션이 사용자들에게 편의를 제공하기 위해 개발되었으며 현재 개발 중에 있다. 하지만, 기존에 구현된 모바일 애플리케이션들은 단순 흥미 위주, 단일 교육목적, 혹은 실시간 위주의 정보 제공에 머무르고 있다.
예를 들어, 교육 및 어학 관련 애플리케이션은 저장된 데이터베이스를 기반으로 콘텐츠를 제공하고 있다. 또한 생활 및 기존의 위치 관련 애플리케이션들은 GPS를 이용한 위치 탐색 및 안내를 제공하는데 머무르고 있다. 이는 기존의 애플리케이션들이 제한된 상황에서 기능을 제공하고 있는 것으로 볼 수 있다. 또한 유비쿼터스 환경에서 관광 및 역사 정보 제공과 관련된 애플리케이션들이 일부 출시되고는 있으나, 증강현실을 기반으로 효과적인 관광 및 역사교육을 병행할 수 있는 모바일 애플리케이션은 존재하고 있지 않은 실정이다.
이에, 첨부된 특허문헌은 국가기록 영상, 역사정보 통합시스템, 한국사DB, 건축예정 건축물의 청사진DB 등을 활용하여 사용자의 현재 위치정보와 결합함으로써 과거의 이미지 및 동영상과 미래의 완성된 건물 혹은 지역의 모습을 보여주고, 현재 사용자가 지정한 장소에 대해 미래를 위한 추억거리로 간직할 수 있도록 제공하는 시스템이 개시되고 있다.
즉, 도 1에서 인지되는 바와 같이 Show Photo(DB활용 : 역사정보통합시스템, 한국사데이터베이스)와 Show Movie(DB활용 : 국가기록 영상, 역사정보통합시스템) 두가지를 실행할 수 있으며, 해당 메뉴를 선택하여 실행하게 된다. Show Photo는 길거리나 특정 건물을 화면으로 비추면 해당 시점과 지점의 과거 모습(사진)이 보이게 된다. 과거의 모습은 단위 시점별 서비스 데이터 베이스에 있는 역사정보통합시스템 및 한국사데이터베이스에 저장되어 있는 70년대 이전의 흑백 사진으로 데이터베이스가 증가할수록 다양한 연도의 특정 시점에 대한 모습을 선택하여 볼 수 있다.
그리고 Show Movie는 길거리나 특정 건물(유적, 문화재, 건물 등)을 비추면 해당 시점과 지점의 과거 영상이 보이게 된다. 과거의 영상은 단위 시점별 서비스 데이터 베이스에 있는 국가 기록영상 및 역사정보통합시스템 데이터 베이스에 저장되어 있는 당시의 역사적인 사건의 동영상이며, 특정 문화재는 그 문화재에 대한 상세영상 설명을 볼 수 있다. 서버에 등록된 문화재의 위치와 본인의 현 위치를 이용하여 특정 거리 미만 일 때 영상 다운로드의 알림을 전송한다.
따라서, 종래의 위치정보에 기반하여 과거 및 미래 영상을 보여주는 증강현실 모바일 애플리케이션은 앱 사용자의 현재 위치 정보를 토대로 기존에 구축되어 있는 관련 데이터베이스를 결합하여 증강현실의 형태로 과거 및 미래의 모습을 보여주는 위치 정보에 기반하여 과거 및 미래 영상을 보여 주는 것으로, 사용자가 설정된 위치에 존재하는 경우에 해당 서비스를 제공받게 되어 실효성에 문제가 야기되고 있다.
즉, 종래의 증강현실 모바일 애플리케이션은 첫 번째, 설정된 위치에서만 과거의 영상정보를 매칭시켜 디스플레이하기 때문에 위치변동에 따른 정보 제공이 미비하다는 문제가 발생한다. 두 번째, 기 등록된 사진 정보에 의존하기 때문에 제공되는 영상이 고정되어 현실감이 저하되는 문제가 존재한다. 세 번째, 기 등록된 사진 정보만을 디스플레이하기 때문에, 관람자 또는 역사 피교육자들의 입장에서는 교육정보의 습득과정에서 액티브하지 못하여, 교육의 집중도가 떨어지는 문제가 존재한다. 네 번째, 종래의 증강현실 모바일 애플리케이션은 유적지의 내부를 확인할 수 있는 정보 제공이 이루어지지 않아 교육수단으로 사용하기에는 적절하지 못하다는 문제가 존재한다.
대한민국 등록특허 10-1259147, 등록일자 2013년 04월 23일, 발명의 명칭 ‘위치정보에 기반하여 과거 및 미래 영상을 보여주는 증강현실 모바일 애플리케이션 장치’
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 한국의 왕릉 내 유물정보를 증강현실을 이용하여 외관상에서 보이지 않는 유적 정보를 제공함으로써, 피교육자의 흥미를 유도하고 교육의 질적 향상을 도모할 수 있도록 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 왕릉 내의 유물정보를 휴대 단말기의 좌표에 기반하여 유물정보의 크기, 방향, 각도를 3D 정보로 제공함으로써, 피교육자의 위치에 대응하는 유물정보가 3차원 적으로 제시되어 피교육자별 수집 정보량이 상이하여 개인별 학습효과를 얻을 수 있도록 함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법은, 증강현실을 이용하여 왕릉 내의 유물 정보를 디스플레이하는 방법에 있어서, a) 증강현실 구현을 위한 어플리케이션을 동작시킨 후 사진촬영 모드를 실행하는 단계; b) 상기 어플리케이션을 운용하기 위한 알고리즘이 탑재된 제어장치가 사용자의 사진촬영 모드 진입에 응답하여, 휴대폰의 GPS 및 자이로센서를 기동시키는 단계; c) 상기 제어장치가, 상기 휴대폰의 현재 좌표정보 및 휴대폰(240)이 주시하는 방향정보를 인지하는 단계; d) 상기 휴대폰의 좌표로부터 근접한 적어도 하나 이상의 왕릉 좌표 및 해당 왕릉에 대한 부가정보를 데이터베이스(DB)로부터 추출하는 단계; e) 상기 왕릉 내에 위치한 유물의 좌표정보, 그래픽 정보를 데이터베이스(DB)로부터 추출하는 단계; f) 상기 왕릉(유물)의 중심좌표와 휴대폰의 현재 좌표를 기반으로 휴대폰과 왕릉 간의 거리(R)를 산출하는 단계; g) 상기 거리(R)을 반경으로 한 원(CR)의 데이터를 추출하고, 추출된 원(CR)의 데이터 중 정방(정동, 정서, 정남, 정북)에 위치한 4개의 좌표 데이터를 추출하는 단계; h) 상기 4개의 좌표 데이터 중 상기 왕릉(유뮬)의 중심좌표와 근접한 하나의 좌표(P)를 추출하는 단계; i) 상기 좌표(P)와 왕릉 중심좌표, 휴대폰 좌표에 기반하여, 휴대폰의 정방과 왕릉의 중심좌표 간의 각도(C)를 산출하는 단계; j) 상기 유물이 위치한 지역을 나타내는 최대직경으로 유물의 범위를 정의하고, 왕릉(유물)의 중심좌표를 상기 유물의 범위로 가변시켜 유물의 범위각도(C’)를 산출하는 단계; k) 상기 왕릉(유물)의 중심좌표와 근접한 정방으로부터 휴대폰의 주사방향인 회동 각도(a)를 자이로센서로부터 검출하는 단계; l) 상기 회동 각도(a)가 상기 유물의 범위각도(C’)에 존재하는지를 판단하되 판단결과, 상기 회동 각도(a)가 유물의 범위각도(C’)에 존재하지 않을 경우, 이는 왕릉을 촬영하기 위한 의도가 없는 것으로 판단하여 상기 a) 단계로 피드백하는 단계; m) 상기 ㅣ) 단계에서 판단한 결과, 상기 회동 각도 a가 유물의 범위각도(C’)에 존재하는 경우, 상기 거리(R) 및 휴대폰의 좌표 정보에 대응하는 유물을 증강현실로 디스플레이하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 c) 단계의 휴대폰이 주시하는 방향정보는, 휴대폰에 구비된 자이로센서에서 측정되는 정동(正東), 정서(正西), 정남(正南), 정북(正北)으로부터 휴대폰의 기울어진 각도인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 d) 단계의 부가정보는, 왕릉에 대한 텍스트 정보, 사진 정보를 포함하고, 상기 e)단계의 상기 유물에 대한 그래픽 정보는 실사 크기로 제작된 3D 그래픽인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 m) 단계에서 상기 유물에 대한 증강현실은, 실제 유물이 놓인 방향과 크기에 대응하여 상기 휴대폰의 위치 및 방향에 따라 유물의 그래픽 크기 및 디스플레이 각도가 변형되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 유물의 그래픽에 대한 증강현실은, 페이드 인, 페이드 아웃 방식으로 디스플레이되고, 상기 유물과 휴대폰 간의 거리(R)가 기준치 미만일 때 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제시하는 증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법은, 한국의 왕릉 내 유물정보를 증강현실을 이용하여 외관상에서 보이지 않는 유적 정보를 제공함으로써, 피교육자의 흥미를 유도하고 교육의 질적 향상을 도모할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명에서는 왕릉 내의 유물정보를 휴대 단말기의 좌표에 기반하여 유물정보의 크기, 방향, 각도를 3D 정보로 제공함으로써, 피교육자의 위치에 대응하는 유물정보가 3차원 적으로 제시되어 피교육자별 수집 정보량이 상이하여 개인별 학습효과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 위치정보에 기반하여 과거 및 미래 영상을 보여주는 증강현실 모바일 애플리케이션 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예로 설명되는 왕릉의 봉분을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 휴대폰의 촬영 방향을 검출하기 위한 원리를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시 예로 설명되는 왕릉의 봉분을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 왕릉(210)은 봉분을 중심으로 석상, 석인상 등이 위치하고 있으며, 봉분을 중심으로 동서남북의 방향이 설정된다. 또한, 봉분 내의 유물에 대한 설치 방향이 결정되며, 봉분 및 유물에 대한 지리정보 즉, 좌표가 정의된다.
이와 같이, 다수의 왕릉에 대한 각각의 좌표 및 방향정보는 유적지 정보를 기반으로 추출됨을 가정한다. 따라서, 본 발명에서는 피교육자 또는 관광객이 휴대폰 카메라를 이용하여 임의 왕릉을 촬영하고 있는지를 판단하고, 판단결과에 따라 봉분 내의 유물을 증강현실로 디스플레이한다. 이는 봉분에 근접한 위치에서 유물을 증강현실로 표현하는 것이 아니라, 촬영자의 촬영 방향, 거리를 토대로 증강현실과의 접목이 이루어지는 것이다.
따라서, 피교육자 또는 관광객은 촬영하는 위치와 거리에 따라 증강현실로 디스플레이되는 유물을 확인할 수 있게 된다. 즉, 촬영 거리에 따라 유물의 크기가 가변되고, 촬영 방향에 따라 유물의 디스플레이 방향이 결정된다. 여기서, 증강현실을 위한 유물의 그래픽 정보는 3D로 제작된 그래픽으로서 자체 설계 또는 외부 데이터를 활용할 수 있을 것이다.
한편, 본 발명에서는 피교육자 또는 관광객의 휴대폰 카메라가 임의 왕릉을 촬영하고 있는지를 판단해야 한다. 이는 여러 개의 왕릉이 근접해서 존재할 경우에 어느 왕릉을 촬영하는지를 우선 판단함으로써, 해당 왕릉의 유물 정보를 증강현실로 디스플레이하기 때문이다. 따라서, 증강현실을 구현하기 위한 전제 조건으로 다음과 같은 절차를 수행해야 한다.
먼저, 도 3은 본 발명에 따른 휴대폰 카메라와 왕릉(210) 또는 유물(230)의 위치 판단을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 휴대폰(240) 카메라가 왕릉(210)의 중심좌표(220)으로부터 어느 각도로 설정되고 있는지를 판단하는 것으로, 왕릉(210)의 중심좌표(220)는 이미 설정되어 있는 값이고, 왕릉(210)의 설치 방향 또한 이미 설정된 값으로 정의된다.
이때, 휴대폰(240)은 자체 구성되는 자이로센서 및 GPS 모듈을 기반으로 현재 위치값과 카메라의 각도를 인지한다. 상기 카메라의 각도는 자이로 센서를 이용하여 예컨대, 정북(N’)방향으로부터 각도 a를 인지하는 것으로 자이로 센서의 운용 알고리즘에 의해 검출된다.
여기서, 상기 카메라(240)가 왕릉(210)으로 주시되고 있는지를 판단하기 위해서는 각도 a, 각도 c의 합이 2*(각도 c)인지를 판단해야 한다. 즉, (각도 a) + (각도 c) = 2(각도 c)일 경우 휴대폰(240)의 카메라는 정확하게 중심좌표(220)를 주시하는 것이다. 여기서, 각도 a 및 각도 c는 정북(N’)을 중심으로 시계방향이 + 방향이고, 반시계방향이 방향인데, 도면과 같이 정북(N’)을 중심으로 반시계 방향으로 각도 c 만큼 회전되어 있다면 휴대폰(240) 카메라는 왕릉(210)의 중심좌표(220)를 향하고 있음으로 판단하게 된다.
첨부된 도면은 각도 c가 반시계 방향으로 () 값을 갖고 있으며, 만약 카메라(240)의 방향이 정북(N’)을 중심으로 시계방향(+)으로 각도 c만큼 기울어져 있다면, (각도 a) + (각도 c) = 0으로 휴대폰(240)의 카메라는 왕릉(210)을 주시하지 않게 된다.
한편, 상기 각도 a는 휴대폰(240)의 자이로 센서를 이용하여 인지될 수 있는 데이터이나, 각도 c는 자이로 센서에 의해 판단될 수 없으며, 휴대폰(240)의 현재 좌표와 왕릉(210)의 중심좌표(220)를 토대로 산출된다. 이를 위해, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 휴대폰(240)의 좌표와 중심좌표(220)를 중심으로 반경(R)을 갖는 원(CR)을 형성한 후, 원호 상에서의 미분값이 정방(E’,W’,S’,N’)과 수직인 점(P)의 좌표를 검색한다. 이때, 점(P)의 좌표는 총 4개가 존재하며, 4개의 점(P) 좌표 중 상기 중심좌표(220)와 가장 근접한 점을 토대로 상기 점(P) 좌표와 중심좌표(220) 간의 각도 c를 산출한다.
따라서, 각도 a, 각도 c를 산출함으로써, (각도 a) = -(각도 c)가 성립하는지를 판단한다. 성립하지 않으면 상기 휴대폰(240)의 카메라는 왕릉(210)의 중심좌표(220)를 주시하지 않는 것으로 판단하고, 상기 식이 성립한다면 휴대폰(240)의 카메라는 왕릉(210)의 중심좌표(220)를 주시하고 있음으로 판단하는 것이다.
한편, 본 발명에서 왕릉(210)의 좌표 즉, 중심좌표(220)를 통해 휴대폰(240) 카메라의 주시 방향을 검출하고 있으나, 하나의 포인트 좌표가 아닌 범위로 설정할 수 있다. 이때, 유물(230)의 크기(직경)으로 범위를 정의할 수 있으며, 실사 크기로 설계된 3D화된 유물 그래픽의 최대 길이를 직경으로 정의한다. 이러한 직경을 갖는 유물 범위(c’)는 식별번호 250으로 지칭되고 있으며, 유물범위(250) 내의 좌표 정보를 상기 중심좌표(220)들로 정의함으로써, 휴대폰(240) 카메라의 주사방향의 범위를 설정하게 된다.
즉, 피교육자 또는 관광객이 휴대폰(240)을 이용하여 왕릉(210)을 주시하여 촬영하고자 할 때, 카메라의 주사방향이 유물범위(250)에 존재할 경우 3D화된 유물(230)의 그래픽을 증강현실로 제공하는 것이다. 또한, 그래픽화된 유물(230) 정보는 실사 형태를 갖도록 위치, 크기, 방향이 정의되며, 휴대폰(240)의 GPS를 기반으로 한 촬영 위치에 대응하여 유물(230) 정보의 디스플레이 각도, 크기가 결정된다.
이는 왕릉(210)을 주시할 때, 휴대폰(240)의 위치와 왕릉(250)의 중심좌표(220)를 기반으로 거리(R)를 산출한 후, 거리(R)에 대응하도록 유물(230) 정보의 크기 및 방향이 결정되는 것이다. 따라서, 피교육자 또는 관광객은 유물(230)의 상세한 그래픽을 인지하기 위해서는 유물(230)의 위치로 근접하거나 왕릉(210) 주위를 이동하면서 촬영한다. 결국, 피교육자 또는 관광객에 따라 유물(230) 정보의 습득량이 상이할 수 있으며, 교육의 효율성을 높이게 된다.
도 5는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
먼저, 본 발명에 따른 동작은 휴대폰으로 다운로드되는 어플리케이션에 의해 운용되며, 피교육자 또는 관광객(이하 사용자로 칭함)은 S501 단계로 진입하여 증강현실 구현을 위한 어플리케이션을 동작시킨다. 그리고, 촬영하고자 하는 유적지 예컨대 왕릉을 촬영하기 위한 사진촬영 모드로 진입한다.
S503 단계로 진입하여, 어플리케이션의 운용 알고리즘이 탑재된 제어장치(미도시함)는 사용자의 사진촬영 모드 진입에 응답하여, 휴대폰(240)의 GPS 및 자이로센서를 기동한다. 상기 제어장치는 휴대폰(240)의 현재의 좌표정보 및 휴대폰의 방향정보를 인지한다. 휴대폰의 방향정보라 함은, 자이로센서에서 측정되는 정방 즉, 정동(正東), 정서(正西), 정남(正南), 정북(正北)으로부터 휴대폰의 기울어진 각도를 나타내는 것으로, 실질적으로 휴대폰에서는 6축 자이로를 사용하나, 본 발명에서는 4축 자이로를 설명한다.
이와 같이, 정방으로부터 휴대폰의 기울어진 각도 예컨대, 정북(N’)으로부터 휴대폰이 각도 a 만큼 기울어진 경우, 상기 제어장치는 각도 a를 인지한다.
S505 단계에서, 휴대폰(240)의 위치 즉, 좌표로부터 가장 근접한 왕릉 좌표 및 해당 왕릉에 대한 부가정보를 데이터베이스(DB)로부터 추출한다. 상기 데이터베이스는 어플리케이션 운용 서버에 등록 관리되는 정보로서, 왕릉의 좌표정보, 왕릉에 대한 부가적인 텍스트 정보, 사진 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, S507 단계와 같이 해당 왕릉 내에 위치한 유물(230)의 좌표정보, 그래픽 정보를 데이터베이스(DB)로부터 추출한다.
상기 유물(230)의 좌표정보는 유물의 크기에 대응하는 반경의 중심좌표(220)로 정의할 수 있다. 이는 왕릉(210)의 크기가 유물(230)의 크기보다 매우 클 경우에 유물의 중심좌표(220)를 정의하는 것으로, 왕릉(210)의 크기와 유물(230)의 크기가 유사한 경우에는 왕릉(210)의 중심좌표로 정의할 수 있을 것이다.
또한, 유물(230)에 대한 그래픽 정보는 실사 크기로 제작된 3D 그래픽으로서, 실제 유물이 놓인 방향과 크기에 대응한다. 즉, 사용자의 위치 및 방향에 따라 유물의 그래픽 정보는 크기 변형 및 디스플레이 각도가 정의된다.
한편, S509 단계에서 상기 제어장치는 왕릉의 중심좌표 또는 유물의 중심좌표(220)와 휴대폰의 현재 좌표를 기반으로 휴대폰과 왕릉 간의 거리(R)를 산출한다. S511 단계로 진입하여, 제어장치는 상기 거리(R)을 반경으로 한 원(CR)의 데이터를 추출한다. 그리고, 추출된 데이터 중 정방(정동, 정서, 정남, 정북)에 위치한 데이터를 추출한다. 이는 상기 원(CR)의 데이터를 미분하여 4개의 정방과 수직인 좌표를 검색하는 것으로, 4개의 정방과 수직인 4개의 좌표를 생성한다.
이후, 4개의 좌표 중 상기 왕릉의 중심좌표 또는 유물의 중심좌표(220)와 근접한 하나의 좌표(P)를 추출하며, S513 단계와 같이 좌표(P)와 왕릉 중심좌표, 휴대폰 좌표에 기반하여, 휴대폰의 정방과 왕릉의 중심좌표(220) 간의 ‘각도 C’를 산출한다. 즉, 휴대폰(240)의 자이로센서로부터 측정된 정방 중 왕릉(210)과 근접한 위치를 갖는 하나의 정방 및 왕릉(유물)의 중심좌표(220) 간의 각도를 산출하는 것으로, 3개의 좌표 즉, 좌표(P), 왕릉의 중심좌표(220), 휴대폰의 좌표에 의해 휴대폰의 정방과 왕릉의 중심좌표(220)에 대한 ‘각도 C’를 산출하는 것이다.
또한, 상기 각도 C는 하나의 점을 표시하는 좌표이기 때문에, 실질적으로 유물의 크기에 대응하는 범위로 정의를 해야 하며, 이러한 유물 범위(C’)는 휴대폰(240) 카메라가 주시하는 방향의 범위가 된다. 즉, S515 단계에서 상기 제어장치는 왕릉(또는 유물)의 중심좌표를 유물 범위(250)로 확장하는데, 이는 유물이 위치한 지역을 나타내는 최대직경으로 유물의 범위(250)를 정의하고, 왕릉 또는 유물의 중심좌표를 유물의 범위(250)로 가변시켜 유물의 범위각도(C’)를 산출한다.
따라서, 제어장치는 상기 휴대폰(240)의 주사방향이 유물의 범위각도(C’)에 포함되면 상기 휴대폰(240) 카메라는 해당 왕릉을 촬영하기 위한 것으로 판단한다. 이를 위해, S517 단계와 같이, 상기 왕릉(유물)의 중심좌표와 근접한 정방(예컨대, N’)으로부터 휴대폰의 주사방향인 회동 각도 a를 자이로센서로부터 검출한다. 그리고, S519 단계로 진입하여 상기 회동 각도 a가 상기 유물의 범위각도(C’)에 존재하는지를 판단한다.
판단결과, 상기 회동 각도 a가 유물의 범위각도(C’)에 존재하지 않을 경우, 이는 왕릉을 촬영하기 위한 의도가 없는 것으로 판단하여 상기 S501 단계로 진입한다. 반면, 상기 회동 각도 a가 유물의 범위각도(C’)에 존재하는 경우, 이는 사용자가 왕릉을 촬영하기 위한 것으로, 상기 제어장치의 어플리케이션 운용 알고리즘은 증강현실을 구현한다.
즉, S521 단계에서 기 산출된 거리(R) 및 휴대폰 좌표 정보에 대응하는 유물(230)을 증강현실로 디스플레이하는데, 이때 어플리케이션 운용 알고리즘은 상기 유물(230)은 그래픽화된 정보로서 거리(R)에 대응하도록 유물의 크기를 결정하고, 휴대폰 좌표에 대응하도록 유물의 그래픽 표시 방향을 결정한다. 그리고, S523 단계에서 촬영되는 왕릉의 이미지 상으로 해당 유물(230)을 디스플레이한다. 이때, 유물(230)의 디스플레이는 페이드 인 방식으로 이루어짐이 바람직하며, 휴대폰(240)의 카메라가 왕릉(유물)의 중심좌표 범위 즉, 유물의 범위각도(C’)를 벗어나는 경우 페이드 아웃 방식으로 해당 유물(230)에 대한 증강현실을 종료한다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 실시 예로서 증강현실을 설명하기 위한 도면이다. 도 6에서와 같이, 사용자가 본 발명에 따른 어플리케이션을 이용하여 왕릉(210)을 사진 촬영하는 경우, 사진 촬영의 위치와 방향에 따라 유물(230)이 증강현실로 디스플레이된다. 이는 왕릉(210)과 사용자 간의 거리에 대응하여 유물(230)의 크기 및 방향이 결정된다. 즉, 예시된 바와 같이 왕릉의 입구에서 사진을 촬영하는 경우 촬영 방향에 따른 유물의 디스플레이 방향이 결정된다.
동일한 방법으로, 도 7에서와 같이 임의 위치에서 왕릉을 촬영하는 경우 촬영하는 방향에 따라 유물(230)의 위치 및 방향이 결정되어 디스플레이됨으로써, 사용자는 왕릉의 주변을 이동하면서 관련 유물 정보를 습득하게 된다. 예컨대, 도 7의 좌측과 우측 도면은 사용자의 촬영 방향이 상이한 것으로, 촬영 방향에 따라 유물의 디스플레이 각도 또한 변경된다. 이는 사용자에 따라 사적지 정보에 대한 학습 효율이 상이할 수 있으며, 관찰 기반의 학습이 이루어지게 된다. 또한, 왕릉에 대한 부가정보를 휴대폰의 화면으로 제공함으로써, 학습 범위를 넓힐 수 있는 것이다.
한편, 상기 유물(230)의 그래픽 정보는 왕릉(210)과의 거리(R)에 반비례하여 그 크기가 결정되는데, 상기 거리(R)가 기준치 예컨대 100M 이상인 경우에는 상기 유물(230)의 그래픽 정보를 디스플레이하지 않도록 하여 증강현실의 서비스 부하를 낮출 수 있을 것이다. 물론, 상기 거리(R)에 대한 기준치는 유적지의 내용에 따라 가변될 수 있으며, 사용자에 의해 디폴트 값으로 정의될 수 있을 것이다.
210 : 왕릉 220 : 왕릉(또는 유물)의 중심좌표
230 : 유물 240 : 휴대폰
250 : 유물범위

Claims (7)

  1. 증강현실을 이용하여 왕릉 내의 유물 정보를 디스플레이하는 방법에 있어서,
    a) 증강현실 구현을 위한 어플리케이션을 동작시킨 후 사진촬영 모드를 실행하는 단계;
    b) 상기 어플리케이션을 운용하기 위한 알고리즘이 탑재된 제어장치가 사용자의 사진촬영 모드 진입에 응답하여, 휴대폰(240)의 GPS 및 자이로센서를 기동시키는 단계;
    c) 상기 제어장치가, 상기 휴대폰(240)의 현재 좌표정보 및 휴대폰(240)이 주시하는 방향정보를 인지하는 단계;
    d) 상기 휴대폰(240)의 좌표로부터 가장 근접한 왕릉 좌표 및 해당 왕릉에 대한 부가정보를 데이터베이스(DB)로부터 추출하는 단계;
    e) 상기 왕릉 내에 위치한 유물(230)의 좌표정보, 그래픽 정보를 데이터베이스(DB)로부터 추출하는 단계;
    f) 상기 왕릉의 중심좌표(220)와 휴대폰(240)의 현재 좌표를 기반으로 휴대폰과 상기 왕릉의 중심좌표(220) 간의 거리(R)를 산출하는 단계;
    g) 상기 거리(R)을 반경으로 한 원(CR)의 데이터를 추출하고, 추출된 원(CR)의 데이터 중 정방(정동, 정서, 정남, 정북)에 위치한 4개의 좌표 데이터를 추출하는 단계;
    h) 상기 4개의 좌표 데이터 중 상기 왕릉의 중심좌표(220)로부터 가장 근접한 하나의 좌표(P)를 추출하는 단계;
    i) 상기 좌표(P)와 왕릉 중심좌표(220), 휴대폰 좌표에 기반하여, 휴대폰(240)의 정방과 왕릉의 중심좌표(220) 간의 각도(C)를 산출하는 단계;
    j) 상기 유물(230)이 위치한 지역을 나타내는 최대직경으로 유물의 범위(250)를 정의하고, 상기 왕릉의 중심좌표(220)를 상기 유물의 범위(250)로 가변시켜 유물의 범위각도(C’)를 산출하는 단계;
    k) 상기 왕릉의 중심좌표(220)의 정방향과 휴대폰의 주사방향을 중심으로 회동 각도(a)를 자이로센서로부터 검출하는 단계;
    l) 상기 회동 각도(a)가 상기 유물의 범위각도(C’)에 존재하는지를 판단하되 판단결과, 상기 회동 각도(a)가 유물의 범위각도(C’)에 존재하지 않을 경우, 이는 왕릉을 촬영하기 위한 의도가 없는 것으로 판단하여 상기 a) 단계로 피드백하는 단계;
    m) 상기 ㅣ) 단계에서 판단한 결과, 상기 회동 각도 a가 유물의 범위각도(C’)에 존재하는 경우, 상기 거리(R) 및 휴대폰(240)의 좌표 정보에 대응하는 유물(230)을 증강현실로 디스플레이하는 단계로 이루어지며, 상기 유물(230)에 대한 증강현실은 실제 유물이 놓인 방향과 크기에 대응하여 상기 휴대폰(240)의 위치 및 방향에 따라 유물(230)의 그래픽 크기 및 디스플레이 각도가 변형되는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서 휴대폰(240)이 주시하는 방향정보는, 상기 휴대폰(240)에 구비된 자이로센서에서 측정되는 정동(正東), 정서(正西), 정남(正南), 정북(正北)으로부터 상기 휴대폰(240)의 기울어진 각도인 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 d) 단계의 상기 부가정보는 왕릉에 대한 텍스트 정보, 사진 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 e)단계의 상기 유물(230)에 대한 그래픽 정보는 실사 크기로 제작된 3D 그래픽인 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유물(230)의 그래픽에 대한 증강현실은 페이드 인, 페이드 아웃 방식으로 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유물(230)의 그래픽에 대한 증강현실은 유물과 휴대폰(240) 간의 거리(R)가 기준치 미만일 때 수행되는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 왕릉 유물 정보 출력방법.
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