KR101897311B1 - 구축 요소 모델을 위한 조립 설명서 생성 - Google Patents

구축 요소 모델을 위한 조립 설명서 생성 Download PDF

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Abstract

완구 구축 시스템이 완구 구축 요소를 해제 가능하게 상호 연결하기 위한 커플링 수단을 가지는 완구 구축 요소의 세트; 및 이미지 캡쳐링 수단, 프로세싱 수단, 및 디스플레이 수단을 포함하는 데이터 프로세싱 시스템을 포함하고, 상기 데이터 프로세싱 시스템은, 완구 구축 요소의 하위세트로부터 구축된 부분적인 완구 구축 모델의 이미지를 캡쳐하도록; 상기 부분적인 완구 구축 모델의 적어도 위치 및 배향을 검출하도록 상기 캡쳐된 이미지를 처리하도록; 적어도 하나의 후속 구축 요소의 세트의 사용자 선택을 나타내는 사용자 선택을 식별하도록 하는 것으로서, 상기 각각의 후속 구축 요소가 상기 부분적인 완구 구축 모델에 연결될 수 있는, 사용자 선택을 식별하도록; 상기 부분적인 완구 구축 모델의 검출된 위치 및 배향에 응답하여, 적어도 선택된 후속 구축 요소의 이미지가 중첩된 캡쳐된 이미지를 포함하는 복합 이미지를 상기 디스플레이 수단 상에서 디스플레이하도록 구성된다.

Description

구축 요소 모델을 위한 조립 설명서 생성{GENERATION OF BUILDING INSTRUCTIONS FOR CONSTRUCTION ELEMENT MODELS}
본원 발명은 완구 구축 모델을 위한 조립 설명서의 생성에 관한 것이다.
여러 가지 공지된 타입의 물리적 구축 완구 세트의 모델링 개념이 존재한다. 특히, 모듈형 또는 반(semi)-모듈형 개념들을 이용하는 개념이 매우 대중적인데, 이는 그러한 개념이 흥미롭고 도전적인 놀이 경험을 제공하기 때문이다. 전형적으로, 이러한 개념은, 미리 제조된 요소의 모듈에 따라서 일부 미리 결정된 방식으로 서로 상호연결될 수 있는 미리-제조된 구축 요소의 세트를 제공한다. 미리-제조된 요소가 특별한 모델링 과업을 위해서 구성된 주지의 객체와 유사할 수 있을 것이다. 그에 따라, 예를 들어, 주택의 모델을 조립할 때, 요소가 블록, 지붕 타일, 문, 및 창문과 유사할 수 있을 것이다. 이러한 방식으로 요소를 선택하는 목적은, 새로운 모델이 만들어져야 할 때마다 주택의 모든 상세사항을 규정하여야 하는 상황에 대비하여, 주택의 모델을 조립하는 것과 관련된 작업을 상당히 경감시키는 것이다. 그러나, 주택 또는 다른 객체를 조립하는데 있어서의 완전한 자유는 모델의 조립하는 것의 단순성을 상쇄시킨다.
예를 들어, LEGO 명칭하에서 입수가 가능한 완구 구축 세트는 돌출부 및 상응하는 공동 형태의 커플링 수단을 가지는 복수의 여러 가지 타입의 상호연결 가능한 구축 요소를 포함한다. 커플링 수단은 규칙적인 그리드 패턴에 따라서 배열되고, 그에 의해서 구축 요소들 사이의 매우 다양한 상호연결을 가능하게 한다.
전형적으로, 그러한 완구 구축 세트는 하나 이상의 구축 요소 모델, 예를 들어, 동물, 로봇, 또는 다른 피조물, 차량, 항공기, 우주선, 건물, 또는 기타 등당을 생성하기에 적합한 구축 요소의 세트를 포함한다. 전형적으로, 구축 세트는, 세트의 구축 요소로부터 특정 모델을 어떻게 구축하는지를 설명하는 인쇄된 조립 설명서 또는 합체(assembly) 설명서를 추가적으로 포함한다.
전형적으로, 완구 구축 세트 내에 동봉된 조립 설명서는, 어떻게 그리고 어떠한 순서로 구축 요소를 모델에 부가하여야 하는지를 단계별로 설명하는 일련의 그림들을 포함한다. 그러한 조립 설명서는, 심지어 어린이도 완구 구축 세트에 대한 많은 경험이 없이도 및/또는 글을 읽지 못해도, 용이하게 따라 할 수 있다는 장점을 가진다.
그러나, 그러한 조립 설명서는 생산하는데 있어서 노동-집약적이고 그리고 비용이 많이 든다는 단점을 가진다. 전형적으로, 조립 설명서를 생성하고자 하는 모델이 합리적인 조립 단계로 분해되고 그리고 각각의 조립 단계가 CAD 시스템으로 연속적으로 그려지고 최종적으로 인쇄된다.
보다 최근에, 조립 설명서가 인쇄된 형태 대신에 전자적으로 생성되고 있다. 특히 조립 단계가 보다 복잡한 애니메이트화된(animated) 조립 설명서가 애니메이트화된다. 그러나, 어린이가 그들 자신만의 모델을 생성하도록 또는 다른 방식으로 모델을 재조립하도록 격려하고, 그에 의해서 완구 구축 세트의 놀이 가치를 높이는 완구 구축 세트를 제공하는데에는 여전히 문제가 있다.
완구 구축 요소를 해제 가능하게 상호 연결하기 위한 커플링 수단을 가지는 완구 구축 요소의 세트를 포함하는 완구 구축 시스템의 실시예가 여기에서 개시된다. 완구 구축 시스템의 실시예는, 이미지 캡쳐링 수단, 프로세싱 수단, 및 디스플레이 수단을 포함하는 데이터 프로세싱 시스템을 포함하며, 상기 데이터 프로세싱 시스템은:
- 완구 구축 요소의 하위세트(subset)로부터 구축된 부분적인 완구 구축 모델의 이미지를 캡쳐하도록;
- 상기 부분적인 완구 구축 모델의 적어도 위치 및 배향을 검출하도록 상기 캡쳐된 이미지를 처리하도록;
- 적어도 하나의 후속(subsequent) 구축 요소의 세트의 사용자 선택을 나타내는 사용자 선택을 식별하도록 하는 것으로서, 상기 각각의 후속 구축 요소가 상기 부분적인 완구 구축 모델에 연결될 수 있는, 사용자 선택을 식별하도록;
- 상기 부분적인 완구 구축 모델의 검출된 위치 및 배향에 응답하여, 적어도 선택된 후속 구축 요소의 이미지가 중첩된 캡쳐된 이미지를 포함하는 복합 이미지를 상기 디스플레이 수단 상에서 디스플레이하도록 구성된다.
그에 따라, 이제까지 조립된 부분적인 모델의 이미지 및 가능한 대안적인 후속 구축 요소로부터 즉, 대안적인 지속적 계획안(continuation)의 세트로부터 하나 이상의 후속 구축 요소를 선택하기 위한 선택이 사용자에게 제시된다. 따라서, 후속 구축 요소가 대안적인 후속 구축 요소가 될 수 있을 것이다.
결과적으로, 사용자가 이용할 수 있는, 가능한 구축 경로의 수, 및 가능한 결과적인 완구 모델의 수가 증가되고, 그에 따라 다양한 여러 가지 조립 경험을 가능하게 한다.
시스템이 사용자 선택을 검출하고 그리고, 적어도, 현재의 부분적인 구축 모델의 캡쳐된 이미지에 중첩된 선택된 후속 구축 요소를 디스플레이함에 따라, 그리고 현재의 부분적이 모델의 검출된 위치 및 배향에 응답하여, 선택된 후속 구축 요소가 어디에 그리고 어떻게 연결되어야 하는지에 대한 명확하고 따라하기 쉬운 안내를 시스템이 사용자에게 제공할 수 있을 것이다.
일부 실시예에서, 데이터 프로세싱 시스템은, 부분적인 완구 구축 모델에 커플링된 상기 후속 구축 요소에 상응하는 부분적인 완구 구축 모델에 대한 위치 및 배향으로 적어도 선택된 후속 구축 요소의 이미지가 중첩된 상기 캡쳐된 이미지를 포함하는 복합 이미지를 상기 디스플레이 수단 상에서 디스플레이하도록 동작될 수 있을 것이다.
일부 실시예에서, 데이터 프로세싱 시스템은, 부분적인 구축 모델의 디지털 표상(representation)을 획득하도록; 그리고 상기 획득된 디지털 표상에 응답하여, 예를 들어, 후속 구축 요소의 세트의 이미지와 중첩된 상기 캡쳐된 이미지의 복합 이미지를 디스플레이함으로써, 후속 구축 요소의 세트의 각각의 이미지를 디스플레이하도록 동작될 수 있을 것이다. 디지털 표상의 예에는, 부분적인 완구 구축 모델을 식별하는 식별기 또는 다른 적합한 데이터 구조가 포함된다.
데이터 프로세싱 시스템은, 상기 부분적인 완구 구축 모델의 디지털 표상으로부터 그리고 상기 식별된 사용자 선택으로부터 업데이트된 부분적인 완구 구축 모델의 디지털 표상을 생성하도록 동작될 수 있을 것이다. 따라서, 각각의 후속 구축 요소에 대한 검출된 사용자 선택을 기초로, 데이터 프로세싱 시스템은 사용자가 어떠한 구축 경로를 따랐는지를 결정할 수 있고, 그에 따라 데이터 프로세싱 시스템에 의해서 디스플레이되는 조립 설명서에 따라서 사용자가 선택된 후속 구축 요소를 현재의 부분적인 구축 모델에 커플링할 때, 어떠한 후속 부분적인 완구 구축 모델에 사용자가 도달하였는지를 식별한다. 따라서, 부분적인 구축 모델의 디지털 표상을 획득하는 것이, 이전의 부분적인 완구 구축 모델의 디지털 표상으로부터 그리고 이전의 사용자 선택으로부터 부분적인 완구 구축 모델의 디지털 표상을 결정 또는 생성하는 것을 포함할 수 있을 것이다.
일부 실시예에서, 데이터 프로세싱 시스템은, 상기 디지털 표상으로부터 그리고 상기 복수의 구축 단계의 시퀀스를 나타내는 데이터 구조로부터 후속 구축 요소의 세트를 결정하도록 구성될 수 있을 것이고, 상기 각각의 시퀀스는 완구 구축 세트로부터 구축가능한 대안적인 구축 모델의 세트 중 하나를 초래한다. 일부 실시예에서, 디지털 표상이 데이터 구조 내에 포함될 수 있을 것이다. 예를 들어, 데이터 구조가, 예를 들어, 노드(node) 및 엣지(edge)를 포함하는 비순환적으로 지향된(acyclic directed) 그래프를 나타내는 임의의 적합한 트리(tree) 데이터 구조일 수 있고, 상기 각각의 노드는 완구 구축 모델을 나타내고, 그리고 제 1 및 제 2 노드를 연결하는 각각의 엣지는 제 2 노드에 의해서 표시되는 (부분적인) 완구 구축 요소에 도달하기 위해서 제 1 노드에 의해서 표시되는 부분적인 완구 구축 모델에 연결될 수 있는 하나 이상의 후속 구축 요소의 연결을 나타낸다.
일부 실시예에서, 부분적인 완구 구축 모델의 적어도 위치 및 배향을 검출하기 위해서 캡쳐된 이미지를 프로세싱하는 것이, 적어도 하나의 증강 현실(augmented reality; AR) 마커를 검출하는 것, 그리고 검출된 적어도 하나의 증강 현실 마커로부터 완구 구축 모델의 위치 및 배향을 결정하는 것을 포함한다.
데이터 프로세싱 시스템은 수 많은 상이한 방식으로 사용자 선택을 식별하도록 동작될 수 있을 것이다. 예를 들어, 사용자는 적절한 사용자 입력에 의해서, 예를 들어, 컴퓨터 마우스와 같은 포인팅 장치로 후속 구축 요소의 디스플레이된 이미지를 포인팅 또는 클릭킹하는 것에 의해서 사용자 선택을 나타낼 수 있을 것이다. 대안적으로 또는 부가적으로, 일부 실시예에서, 캡쳐된 이미지를 프로세싱하는 것이 적어도 하나의 부가된 구축 요소를 식별하는 것을 포함할 수 있고; 그리고 상기 식별된 부가된 구축 요소로부터 사용자 선택을 결정하도록 데이터 프로세싱 시스템이 구성될 수 있을 것이다. 따라서, 사용자는 선택된 물리적 후속 구축 요소를 물리적인 부분적인 구축 모델에 단순히 커플링시킬 수 있을 것이다. 어떠한 후속 구축 요소가 모델에 부가되었는지를 데이터 프로세싱 시스템이 검출할 때, 데이터 프로세싱 시스템은 선택된 후속 구축 요소가 검출된 후속 구축 요소가 되는 것으로 결정할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 데이터 프로세싱 시스템이 부분적인 완구 구축 모델에 대한 부가된 구축 요소의 위치 및/또는 배향을 추가적으로 검출할 수 있을 것이다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 부가된 구축 요소를 식별하는 것이 부가된 구축 요소 내에 포함된 증강 현실 마커를 검출하는 것을 포함할 수 있을 것이다.
본원 발명은, 전술한 그리고 후술되는 완구 구축 시스템, 데이터 프로세싱 시스템, 방법, 및 추가적인 생산(product) 수단을 포함하는 다른 방식으로 구현될 수 있을 것이고, 그러한 각각의 방식은 처음-언급된 완구 구축 시스템과 관련하여 설명된 하나 이상의 이점들 및 장점들을 제공하고, 그리고 각각의 방식은 처음-언급된 완구 구축 시스템과 관련하여 설명된 및/또는 종속항에서 기술된 바람직한 실시예에 상응하는 하나 이상의 바람직한 실시예를 가진다.
특히, 여기에서 개시된 방법은 소프트웨어로 구현될 수 있고 그리고 데이터 프로세싱 시스템 또는 컴퓨터-판독가능 지시어(instruction)의 실행에 의해서 유발되는 다른 프로세싱 수단 상에서 실시될 수 있을 것이다. 그러한 지시어는 저장 매체로부터 또는 컴퓨터 네트워크를 통해서 다른 컴퓨터로부터, RAM과 같은 메모리 내에 로딩된 프로그램 코드 수단일 수 있을 것이다. 그 대신에, 설명된 특징들이 소프트웨어 대신에 또는 소프트웨어와 조합된 하드와이어드(hardwired) 회로망에 의해서 구현될 수 있을 것이다.
따라서, 발명은 또한 전술한 그리고 후술되는 방법을 실시하도록 구성된 데이터 프로세싱 시스템에 관한 것이다. 발명은 또한, 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행될 때, 전술한 그리고 후술되는 방법의 단계들 모두를 실시하기 위한 프로그램 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 발명은 또한, 상기 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터 상에서 실행될 때, 전술한 그리고 후술되는 방법을 실시하기 위한 프로그램 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 프로그램 코드 수단이 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있고 및/또는 전파된(propagated) 데이터 신호로서 구현될 수 있을 것이다.
바람직한 실시예와 관련하여 그리고 첨부 도면을 참조하여, 이하에서 발명의 양태를 보다 구체적으로 설명할 것이다.
도 1a-d는 종래 기술의 완구 구축 블록을 각각 도시한다.
도 2는 여기에서 개시된 바와 같은 컴퓨터 시스템의 실시예를 도시한다.
도 3은 완구 구축 모델을 위한 조립 설명서 단계들을 디스플레이하는 프로세스의 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 4는 완구 구축 모델을 조립하기 위한 구축 프로세스의 복수의 대안적인 구축 단계의 세트를 디지털적으로 나타낸 데이터 구조의 실시예를 도시한다.
도 5는 여기에서 개시된 바와 같은 컴퓨터 시스템의 디스플레이의 디스플레이 지역의 예를 도시한다.
도 6은 완구 구축 블록 형태의 완구 구축 요소를 도시한다.
도 7은 마커 구축 요소가 완구 구축 모델의 다른 완구 구축 요소에 어떻게 커플링될 수 있는 지를 도시한다.
도 8a-g는 복합 마커 구축 요소의 예를 도시한다.
도 9a-b는 규칙적인 그리드를 형성하는 구축 시스템의 예를 도시한다.
이제, 블록 형태의 완구 구축 요소를 참조하여, 여기에서 개시된 완구 구축 시스템의 여러 가지 양태 및 실시예를 설명할 것이다. 그러나, 발명은 완구 구축 세트에서 이용되는 다른 형태의 구축 요소에도 적용될 수 있을 것이다.
도 1a-d는 상단부 표면 상의 커플링 스터드(105) 및 하단부로부터 블록 내로 연장하는 공동(102)을 가지는 종래 기술의 완구 조립 블록을 각각 도시한다. 도 1a는 완구 조립 블록의 상단면을 도시하는 한편, 도 1b는 동일한 완구 조립 블록의 하단면을 도시한다. 도 1c-d는 상이한 크기의 유사한 완구 조립 블록의 예를 도시한다. 공동이 중앙 튜브(103)를 가지고, 그리고 US 3 005 282 에 개시된 바와 같이 다른 블록의 커플링 스터드가 공동 내에 마찰 결합식으로 수용될 수 있다. 나머지 도면에 도시된 조립 블록이 협력하는 스터드 및 공동 형태의 이러한 공지된 타입의 커플링 수단을 가질 수 있을 것이다. 그러나, 다른 타입의 커플링 수단도 또한 이용될 수 있을 것이다. 커플링 스터드가 정사각형의 평면형 그리드 내에 배열되고, 즉 커플링 스터드의 시퀀스가 따라서 배열되는 직교 방향들을 형성한다. 일반적으로, 그러한 커플링 요소의 배열은 완구 블록이 두 개의 서로에 대해서 분리된(discrete) 수의 배향들로, 특히 서로에 대해서 직각으로, 상호연결될 수 있게 허용한다. 커플링 요소의 다른 기하형태적 배열이 상이한 배향적 구속(constraint)을 초래할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 커플링 요소가 삼각형의 규칙적인 그리드로 배열되어, 조립 요소가 다른 조립 요소 상에서 3가지 상이한 배향으로 배치될 수 있게 한다.
일반적으로, 커플링 수단이 상이한 분류(class)의 커플링 요소로 그룹화될 수 있는 커플링 요소, 예를 들어, 연결부, 수용부, 및 혼합된 요소를 포함할 수 있을 것이다. 연결부는, 다른 구축 요소의 수용부에 의해서 수용될 수 있고, 그에 의해서 구축 요소들 사이의 연결을 제공하는 커플링 요소이다. 예를 들어, 연결부가 다른 요소의 부분들 사이에, 홀 내로, 또는 기타 등등으로 피팅될 수 있을 것이다. 수용부는 다른 구축 요소의 연결부를 수용할 수 있는 커플링 요소이다. 혼합된 요소는, 전형적으로 다른 구축 요소의 협력하는 연결 요소의 타입에 의존하여, 수용부 및 연결부 모두로서 기능할 수 있는 파트들이다.
도 1에 도시된 타입의 구축 요소는 매우 다양한 형상, 크기, 및 색채로 LEGO 명의 하에서 이용가능하다. 또한, 그러한 구축 요소는 여러 가지 상이한 커플링 요소와 함께 이용될 수 있다. 상기 구축 요소는 단지 가능한 구축 요소의 예로서의 역할을 한다는 것을 이해하여야 할 것이다.
도 2는 컴퓨터 시스템의 예의 개략도를 도시한다. 컴퓨터 시스템은 적절하게 프로그램된 컴퓨터(15) 및 디스플레이(1)를 포함한다. 컴퓨터는 개인용 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 게임 콘솔, 휴대용 엔터테인먼트 장치, 또는 임의의 다른 적합한 프로그램 가능 컴퓨터일 수 있을 것이다. 디스플레이(1)가 컴퓨터(15)로 통합되거나 달리 동작적으로 커플링될 수 있을 것이고, 그리고 컴퓨터(15)의 제어 하에서 비디오 이미지를 디스플레이하도록 동작될 수 있을 것이다.
컴퓨터가 키보드(3), 마우스(2) 또는 다른 포인팅 장치, 예를 들어, 터치 패드, 트랙 볼, 라이트 펜, 또는 터치 스크린 등과 같은 추가적인 주변 장치를 포함하거나 달리 동작적으로 커플링될 수 있을 것이다.
컴퓨터 시스템은 여기에서 설명되는 바와 같이 증강 현실 시스템을 구현하는 것을 돕도록 구성된다. 이를 위해서, 컴퓨터(15)가 비디오 카메라(5)를 포함하거나 달리 동작적으로 커플링된다. 비디오 카메라(5)는 비디오 카메라가 위치되는, 예를 들어, 책상, 바닥 등과 같은 표면(4)의 가시적인 표면 지역(8)을 포함하는 시계(7)의 주변환경(environment)의 비디오 이미지를 캡쳐하도록 동작할 수 있다. 따라서, 가시적인 표면 지역(8)이 표면(4) 상의 비디오 카메라의 시계의 투사(projection)가 된다. 비디오 카메라는, 예를 들어, 컴퓨터(15)의 적합한 입력 인터페이스를 통해서, 캡쳐된 비디오 이미지를 컴퓨터(15)의 프로세싱 유닛으로 전달하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 비디오 카메라가 컴퓨터(15)에 연결된 또는 통합된 웹캠일 수 있을 것이다. 도 2의 예에서, 비디오 카메라는 카메라를 표면(4) 위의 미리 결정된 높이에서 지지하는, 삼각대와 같은, 카메라 지지부(6) 상에 배치된다.
여기에서, 비디오 카메라(5)는, 비디오 카메라가 위치되는 주변환경(8)의 비디오 이미지를 캡쳐하고 그리고 캡쳐된 비디오 이미지를 컴퓨터(15)로 전달한다. 예를 들어, 비디오 카메라가 내부에 위치되는 주변환경이 완구 구축 모델(10)을 포함할 수 있을 것이다. 완구 구축 모델(10)에 더하여, 주변환경이 다른 가정용 물품, 또는 완구, 등과 같은 추가적인 객체를 포함할 수 있을 것이다.
이어서, 컴퓨터 이미지가 컴퓨터(15)에 의해서 디스플레이(1) 상에서 렌더링된다. 그에 따라, 사용자는 비디오 카메라(5)의 시계 내에서 완구 구축 모델(10)을 돌려서 이동시킬 수 있고 및/또는 완구 구축 모델을 달리 조작할 수 있고, 그리고 완구 구축 모델의 비디오 카메라(5)로부터의 라이브 비디오를 관찰할 수 있을 것이다. 대안적으로 또는 부가적으로, 다른 위치로부터 (예를 들어, 정지된) 완구 구축 모델의 이미지를 캡쳐하기 위해서, 사용자가 비디오 카메라의 위치 및/또는 배향을 변화시킬 수 있을 것이다. 추가적으로, 컴퓨터가, 캡쳐된 비디오 이미지를 컴퓨터의 하드 디스크와 같은 저장 장치에 저장하도록, 및/또는 예를 들어, 컴퓨터 네트워크를 통해서 캡쳐된 비디오를 다른 컴퓨터로 전달하도록 동작될 수 있을 것이다. 예를 들어, 컴퓨터가 캡쳐된 비디오 이미지를 웹사이트로 업로드하도록 동작될 수 있을 것이다.
컴퓨터(15)는, 캡쳐된 비디오 이미지 내에서 하나 이상의 미리 결정된 증강 현실 마커 또는 태그를 검출하기 위해서 컴퓨터가 캡쳐된 비디오 이미지에 대해서 이미지 프로세싱을 실시하는, 증강 현실 조립 설명서 모드로 동작하도록 컴퓨터가 적절하게 프로그램된다.
적어도 검출된 AR 마커(들)에 응답하여, 수정된 비디오 이미지, 예를 들어, 컴퓨터-생성된 이미지가 중첩된 캡쳐된 비디오 이미지로서 형성된 비디오 이미지, 또는 캡쳐된 비디오 이미지의 적어도 일부가 컴퓨터-생성된 이미지에 의해서 대체된 비디오 이미지를 생성하도록 컴퓨터가 프로그램될 수 있을 것이다. 컴퓨터(15)는, 수정된 비디오 이미지를 디스플레이(1) 상에서 디스플레이하도록 동작될 수 있을 것이다. 본 설명의 목적으로서, 비디오 카메라 및 디스플레이에 동작적으로 연결된 AR 기능성을 구현하도록 동작될 수 있는 컴퓨터가 또한 AR 시스템으로 지칭될 것이다.
AR 마커를 검출하기 위한 그리고 검출된 AR 마커에 응답하여 수정된 비디오 이미지를 생성하기 위한 이미지 프로세싱 방법이, 예를 들어, 당업계에서 공지되어 있다(Daniel Wagner 및 Dieter Schmalstieg, "ARToolKitPlus for Pose Tracking on Mobile Devices", omputer Vision Winter Workshop 2007, Michael Grabner, Helmut Grabner (eds.), St. Lambrecht, Austria, February 6-8, Graz Technical University) 참조).
도 2의 예에서, 물리적 완구 구축 모델(10)이 마커 구축 요소(11)에 연결된 완구 구축 요소(9)를 포함한다. 마커 구축 요소(11)는, 그 상단부 표면 상에 2-차원적인 기계 판독가능 코드 형태의 표지(insignia)를 가진다.
컴퓨터(15)는 캡쳐된 이미지 내의 2-차원적인 기계 판독가능 코드의 존재를 검출하도록 동작될 수 있을 것이다. 또한, 컴퓨터(15)는 비디오 카메라(15)의 위치에 대한 2-차원적인 기계 판독가능 코드의 상대적인 위치 및 배향을 결정할 수 있을 것이다.
따라서, 컴퓨터(15)가 완구 구축 모델의 캡쳐된 이미지를 수정하여, 디스플레이(1) 상에서 디스플레이되는 수정된 비디오 이미지(12)를 초래할 수 있을 것이다. 이러한 예에서, 수정된 이미지는 완구 구축 모델의 캡쳐된 이미지(13) 및 상기 캡쳐된 이미지와 중첩된 컴퓨터-생성된 이미지 요소(14a 및 14b)를 보여준다. 컴퓨터는, 마커 구축 요소(11)의 AR 마커의 검출된 위치 및 배향으로부터 결정된 바에 따라 비디오 이미지(12) 내의 위치 및 배향에서 컴퓨터-생성된 이미지 요소를 생성한다.
예를 들어, 물리적 모델을 이동 및/또는 회전시킴으로써 사용자가 비디오 카메라의 투사 지역(8) 내의 물리적 완구 구축 모델(10)을 조작함에 따라, 컴퓨터(15)는 물리적 완구의 마커 구축 요소(11)의 표지의 위치 및 배향을 추적한다(track). 컴퓨터(15)는 비디오 카메라(거울형 모드)의 라이브 비디오 피드(feed)를 디스플레이(1) 상에서 디스플레이하고 그리고, 표지의 검출된 위치 및 배향에 응답하여, 라이브 비디오 피드에 증강 현실 특수 효과를 부가한다.
이하에서 구체적으로 설명하는 바와 같이, 완구 구축 모델(10)에 각각 부가될 수 있는 대안적인 완구 구축 요소(14a 및 14b)의 이미지를 도시하도록 컴퓨터(15)가 구성될 수 있을 것이다. 그에 따라, 사용자가 대안적인 구축 요소 중 하나를 선택할 수 있고, 그리고 선택된 구축 요소를 더하는 것에 의해서 물리적 완구 구축 모델(10)을 수정할 수 있을 것이다.
도 3은 완구 구축 모델을 위한 조립 설명서 단계를 디스플레이하는 프로세스의 실시예의 흐름도를 도시한다. 그러한 프로세스는 적절하게 프로그램된 AR 시스템에 의해서, 예를 들어, 도 2에 도시된 시스템의 컴퓨터(15)에 의해서 실시될 수 있을 것이다. 초기 단계(S1)에서, 프로세스는 구축 프로세싱의 시작 지점을 나타내는 입력을 수신한다. 예를 들어, 그러한 시작 지점은 이전에 구축된 부분적인 모델, 모델이 상부에 구축되는 베이스 플레이트, 또는 심지어 구축 세트의 성분들이 아직 배열되지 않은 빈 조립 주변환경일 될 수 있을 것이다. 예를 들어, 프로세스가 적절한 사용자 입력 형태의 입력, 예를 들어 가능한 시작 지점의 수의 사용자 선택을 수신할 수 있을 것이다. 대안적으로 또는 부가적으로, 프로세스가 AR 시스템의 비디오 카메라에 의해서 캡쳐된 이미지 형태의 입력을 수신할 수 있을 것이다. 그러한 실시예에서, 시작 지점을 결정하기 위해서, 프로세스가 캡쳐된 이미지를 프로세스할 수 있을 것이다. 예를 들어, 사용자가 카메라(5)의 시계 내에서 베이스 플레이트 또는 다른 하나 이상의 완구 구축 요소를 배치할 수 있을 것이다. 베이스 플레이트 또는 다른 완구 구축 요소가 AR 마커(또는 다른 적합하게 검출가능한 가시적인 특징부)를 포함하는 경우에, AR 시스템이 AR 마커를 검출할 수 있을 것이고 그리고 AR 마커에 내장된 정보로부터 베이스 플레이트 또는 완구 구축 요소의 타입에 관한 정보를 추출할 수 있을 것이다. 수신된 입력이 또한 조립하고자 하는 완구 구축 모델 또는 모델들에 관한 정보를 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 정보는 완구 구축 요소 조립의 기초가 되는 완구 구축 세트를 식별하는, 또는 조립하고자 하는 하나 이상의 완구 구축 모델을 식별하는 식별기를 포함할 수 있을 것이다.
이어서, 검출된 시작 지점을 현재의 부분적인 완구 구축 모델로서 가지고, 프로세스가 단계(S2)로 계속된다. 전술한 내용으로부터, 현재의 부분적인 완구 구축 모델이 하나의 또는 몇 개의 완구 구축 세트의 완구 구축 요소를 포함할 수 있거나 또는 포함하지 않을 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
단계(S2)에서, 프로세스는, 구축 프로세스의 현재의 상태, 즉 현재의 부분적인 완구 구축 모델을 기초로, 구축 프로세스의 가능한 지속적인 계획안의 수를 결정한다. 특히, 프로세스는, 현재의 부분적인 완구 구축 모델에 부가될 수 있는 완구 구축 요소의 세트로부터 대안적인 완구 구축 요소의 세트를 결정한다. 예를 들어, 이러한 결정은, 주어진 부분적인 완구 구축 모델에 대해서, 상기 부분적인 완구 구축 모델에 부가될 수 있는 가능한 후속 완구 구축 요소의 세트를 나타내는 적합한 데이터 구조를 기초로 할 수 있을 것이다. 그러한 데이터 구조의 실시예는 이하에서 도 4를 참조하여 설명될 것이다. 만약 결정된 선택사항들의 수가 영이라면, 즉 추가적으로 가능한 지속적인 계획안이 없다면, 프로세스가 종료되고; 그렇지 않은 경우에 프로세스가 단계(S3)로 진행한다.
단계(S3)에서, 프로세스는, 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어 다음 단계에서 모델에 부가될 수 있는 대안적인 완구 구축 요소의 이미지를 디스플레이함으로써, 결정된 선택사항을 사용자에게 제시한다. 일부 실시예에서, 시스템은, 각각의 대안적인 완구 구축 요소가 현재의 부분적인 완구 구축 모델로 부가되어야 하는 곳을 사용자에게 추가로 표시한다. 예를 들어, AR 시스템은, 대안적인 완구 구축 요소가 현재의 부분적인 완구 구축 모델에 커플링되어야 하는 각각의 위치들을 나타내는 부분적인 완구 구축 모델에 대한 각각의 위치 및 배향에서 중첩된 각각의 대안적인 완구 구축 요소의 이미지와 함께 현재의 부분적인 완구 구축 모델의 캡쳐된 이미지를 보여주는 조합된 이미지를 디스플레이할 수 있을 것이다. 만약 둘 이상의 대안적인 완구 구축 요소가 동일한 위치(또는 중첩된 위치)에 부가되어야 한다면, AR 시스템은, 예를 들어, 상기 상대적인 위치에서 플레이스홀더(placeholder)를, 그리고 상기 플레이스홀더에 인접하여 대안적인 완구 구축 요소의 이미지를 디스플레이할 수 있을 것이다. 대안적으로, AR 시스템이, 예를 들어, 대안적인 완구 구축 요소를 통한 사이클링에 의해서 상대적인 위치에서 대안적인 완구 구축 요소를 한번에 하나씩 디스플레이할 수 있고 그리고 미리 결정된 시간의 기간 동안 각각 디스플레이할 수 있을 것이다.
후속 단계(S4)에서, 프로세스는 제시된 선택사항 중에서 사용자 선택을 결정한다. 예를 들어, AR 시스템이 제시된 선택사항 중 하나의 선택을 나타내는 사용자 입력을 수신할 수 있을 것이다. 예를 들어, 대안적인 구축 요소의 디스플레이된 이미지의 각각이 AR 시스템에 의해서 디스플레이된 그래픽 사용자-인터페이스의 활성(active) 요소에 상응할 수 있을 것이고, 그에 따라, 예를 들어, 해당 구축 요소를 선택하기 위해서 컴퓨터 마우스로 클릭함으로써, 활성 요소가 활성화될 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 선택된 구축 요소의 외관이 변경된다. 예를 들어, 선택된 구축 요소의 색채, 문구, 등이 변화될 수 있을 것이고; 선택된 구축 요소 주위의 경계 상자를 보여주는 것, 또는 기타 등등으로 강조될 수 있을 것이다.
대안적으로, AR 시스템은, 그러한 AR 시스템에 의해서 캡쳐된 완구 구축 모델의 이미지를 프로세싱하는 것에 의해서 현재의 부분적인 완구 구축 모델에 부가되는 물리적 완구 구축 요소를 식별하도록 동작될 수 있을 것이다. 만약, 단계(S3)에서 대안적인 완구 구축 요소의 디스플레이에 응답하여, AR 시스템은 현재의 부분적인 완구 구축 모델에 부가된 완구 구축 요소를 식별하고, 그리고 만약 부가된 완구 구축 모델이 단계(S3)에서 제시된 대안 중 하나에 상응한다면, AR 시스템은 사용자가 상기 대안을 선택하였다는 것을 결정한다. 만약 부가된 완구 구축 요소가 제시된 대안 중 어느 것에도 상응하지 않는다면, 프로세스가, 예를 들어, 적절한 오류 메시지로 진행될 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 프로세스는, 부가적인 완구 구축 요소가 모델에 부가된 곳을 나타내는 부가된 완구 구축 요소의 위치 및 선택적으로 배향을 추가적으로 결정할 수 있을 것이다.
후속 단계(S5)에서, 프로세스는, 검출된 선택에 응답하여, 후속 완구 구축 모델에 대한 현재의 완구 구축 모델의 표상을 업데이트할 수 있을 것이다. 예를 들어, AR 시스템은, 후속 완구 구축 모델을 포인팅하도록 완구 구축 모델 식별기의 데이터 구조 내의 현재의 완구 구축 모델을 나타내는 포인터 또는 표시기를 업데이트할 수 있을 것이다. 선택적으로, AR 시스템이, 검출된 사용자 선택에 응답하여, 이미지 특징부(feature), 예를 들어 완구 구축 모델의 캡쳐된 이미지의 중첩된 비디오 이미지를 디스플레이할 수 있을 것이다. 예를 들어, 현재의 부분적인 완구 구축 모델로 선택된 완구 구축 요소를 사용자가 부가하기에 앞서서, 사용자 입력에 의해서 사용자 선택이 검출되는 실시예에서, AR 시스템은 예를 들어 애니메이션 형태로 어느 곳에 그리고 어떻게 선택된 구축 요소가 현재의 부분적인 완구 구축 모델에 연결되어야 하는지를 디스플레이할 수 있을 것이다. 대안적으로 또는 부가적으로, AR 시스템은, 스토리의 지속적인 계획안이 사용자 선택에 의존하는 애니메이트화된 스토리라인을 디스플레이할 수 있을 것이다.
후속하여, 프로세스가 새로운 현재의 부분적인 완구 구축 모델로서 업데이트된 부분적인 완구 구축 모델을 가지고 단계(S2)로 되돌아 가고, 여기에서 업데이트된 부분적인 완구 구축 모델이 선택된 완구 구축 요소의 부가에 의해서 이전의 반복의 현재의 부분적인 완구 구축 모델로부터 유도된다.
도 4는 완구 구축 모델을 조립하기 위한 구축 프로세스의 구축 단계의 복수의 대안적인 시퀀스를 디지털적으로 나타내기 위한 데이터 구조의 실시예를 도시한다.
일 실시예에서, 데이터 구조(401)가 도 4a에 도시된 바와 같은 트리 구조의 형태를 가진다. 트리 구조는 복수의 노드 및 엣지를 가지고, 그러한 각각의 노드는 완구 구축 모델을 나타내고 그리고 각각의 엣지는 2개의 노드를 연결하고 그리고 노드(전임자(predecessor) 노드) 중 하나에 의해서 표시된 구축 모델을 제 2 노드(후임자(successor) 노드)에 의해서 표시된 구축 모델로 변환시키기 위한 구축 단계를 나타낸다. 트리 구조는, 어떠한 전임자 노드도 가지지 않고 그에 따라 조립 시퀀스의 시작 지점을 나타내는 적어도 하나의 루트(root) 노드(411)를 포함한다. 유사하게, 트리 구조는 어떠한 후임자 노드도 가지지 않는 하나 이상의 리프(leaf) 노드(412)를 포함하고, 각각의 후임자 노드는 완구 구축 세트로부터 구축될 수 있는 각각의 완구 구축 모델을 나타낸다. 트리 구조가 하나 이상의 루트 노드 및 하나 이상의 리프 노드를 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그에 따라, 각각의 비-리프 노드는, 비-리프 모드의 후임자 노드에 의해서 표시되는 바와 같은 하나의 또는 몇 개의 대안적인 후속 (부분적) 완구 구축 모델로 변환될 수 있는 부분적인 완구 구축 모델을 나타낸다. 그에 따라, 각각의 비-리프 모드가 하나의 또는 몇 개의 후임자 노드를 가질 수 있을 것이다. 그에 따라, 트리 구조가 비순환적으로 지향된 그래프를 나타낼 수 있을 것이다. 각각의 구축 경로가 하나의 루트 노드를 하나의 리프 노드에 연결하도록, 트리 구조가 복수의 구축 경로를 나타낸다. 구축 경로들이 상이한 길이들을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
데이터 구조는, 조립 시퀀스로부터 조립될 수 있는 구축 모델의 전체 세트와 관련된 전반적인 모델 매개변수를 포함하는 하나 이상의 데이터 기록을 포함할 수 있을 것이다. 그러한 모델 매개변수의 예에는, 모델 번호, 모델 생성자의 이름, 모델링 애플리케이션의 프로그램 버전 번호, 생성 일자, 등이 포함된다.
모델 데이터 구조(401)는 복수의 엣지 데이터 구조를 더 포함하고, 그 각각은 트리 구조의 엣지 중 하나와 연관된다. 설명의 단순함을 위해서, 그러한 엣지 데이터 구조(403) 중 하나 만을 엣지(413)와 관련하여 명시적으로 도시하였다. 그러나, 다른 엣지가 그들과 연관된 데이터 구조를 가진다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 각각의 엣지 데이터 기록은, 완구 구축 요소 데이터 기록에 의해서 각각 표시되는 하나 이상의 (예를 들어, 리스트의) 완구 구축 요소를 나타낸다. 각각의 완구 구축 요소 데이터 기록이 도 4b에 도시된 "구축 요소 B"에 대한 데이터 기록(404)에 의해서 도시된 구조를 가질 수 있을 것이다.
특히, 각각의 구축 요소 데이터 기록(404)이, 구축 요소의 타입에 상응하는 식별기를 나타내는, 구축 요소 ID(405)를 포함할 수 있을 것이다. 바람직하게, 구축 요소 ID는 구축 요소의 성질 또는 구축 요소의 타입을 특유적으로(uniquely) 식별한다.
구축 요소 데이터 기록은, 색채, 문구, 장식, 등과 같은 구축 요소의 하나 이상의 특질을 나타내는 많은 수의 구축 요소 특질(406)을 더 포함할 수 있을 것이다.
또한, 구축 요소 데이터 기록(404)이, 구축 요소의 내부 좌표 시스템의 위치 및 배향을 각각 나타내는 데이터 항목(407 및 408)을 포함할 수 있을 것이다. 구축 요소의 위치 및 배향은, 지구적인 "세계"(global "world") 좌표 시스템에 대한 구축 요소의 내부 좌표 시스템의 원점의 좌표에 의해서, 그리고 지구적 좌표 시스템에 대한 내부 좌표 시스템의 배향에 의해서 규정될 수 있을 것이다.
또한, 구축 요소 데이터 기록(404)이 구축 요소의 하나 이상의 경계 상자를 나타내는 데이터 항목(409)을 포함할 수 있을 것이다.
디지털 표상이 임의의 적합한 데이터 또는 파일 포맷으로, 예를 들어, 이진수 파일로서, 미리 결정된 모델링 설명 언어에 따른 문자 파일로서, 또는 기타 등등으로 인코딩될 수 있을 것이다. 좌표 시스템의 계층(hierarchy)을 포함하는 가상 조립 모델을 저장하기 위한 데이터 포맷의 예가 미국 특허 6,389,375에 개시되어 있다.
그러한 데이터 구조를 기초로, 조립 설명서를 제시하기 위한 컴퓨터화된 프로세스가, 주어진 시작 지점에 대한 정보를 기초로, 복수의 대안적인 후속 구축 단계를 결정할 수 있을 것이다. 특히, 프로세스는 시작 지점(예를 들어, 루트 노드(411))에 상응하는 트리 구조 내의 노드 및 상기 시작 지점을 그 후임자와 연결시키는 엣지를 결정할 수 있을 것이다. 각각의 엣지는 조립 프로세스 내의 대안적인 후속 단계, 예를 들어 대안적인 구축 요소(또는 구축 요소의 세트)를 나타낸다. 프로세스가 대안들 중 하나의 사용자 선택에 관한 정보를 수신할 때, 프로세스가 트리 구조 내의 상응하는 후임자 노드를 결정할 수 있을 것이다. 이어서, 프로세스가 리프 노드에 도달할 때까지, 프로세스가 반복적으로 진행될 수 있을 것이다. 도 4의 예에서, 결과적인 구축 경로의 예가 굵은 선(414)으로 도시되어 있다. 이러한 예에서, 시작 지점은 루트 노드(411)이고 그리고 구축 경로가 리프 노드(412) 내에서 종료된다. 제 1 반복에서, 프로세스는 루트 노드(411)를 그 3개의 후임자 노드(416a, 416b, 416c)에 각각 연결하는 엣지(415a, 415b, 415c)를 식별한다. 만약 사용자가 엣지(415a)를 선택한다면, 프로세스가 노드(416a)로 진행한다. 일부 노드가 단일 후임자만을 가질 수 있다는 것을, 즉 구축 프로세스의 일부 스테이지 중에 선택할 수 있는 추가적인 대안이 없이 단일 루트 진행만이 존재할 수 있을 것이다. 유사하게, 일부 노드가, 복수 구축 경로가 동일한 (부분적인) 완구 구축 모델을 초래할 수 있다는 사실을 반영하는 하나 초과의 전임자를 가질 수 있을 것이다.
도 5는 여기에서 개시된 바와 같은 컴퓨터 시스템의, 예를 들어 도 2의 시스템의 디스플레이의, 전체적으로 '501'로서 도시된, 디스플레이 지역의 예를 도시한다. 컴퓨터 시스템(도 5에 명료하게 도시되지 않음)은 컴퓨터 시스템의 비디오 카메라(도 5에 명료하게 도시되지 않음)로 획득된 캡쳐된 이미지를 디스플레이한다. 이러한 예에서, 이미지는 카메라의 시계 내에 위치된 물리적 완구 구축 모델(510)의 이미지를 포함한다. 이러한 예에서, 완구 구축 모델(510)이 베이스 플레이트(521)의 상단부, 그리고 추가적인 구축 요소의 커플링을 허용하는 커플링 스터드(525)를 상단부 표면에 가지는 도 1에 도시된 것과 유사한 요소와 같은 하나 이상의 완구 구축 요소로부터 조립된 집의 일부에 구축된다. 그러나, 완구 구축 모델이 베이스 플레이트를 가지거나 가지지 않는 임의의 다른 모델 구조일 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
이러한 예에서, 베이스 플레이트가 그러한 베이스 플레이트의 엣지 주위로 분포된 많은 수의 AR 마커(524)를 포함한다. 각각의 AR 마커는, AR 시스템이 카메라에 대한 상대적인 위치 및 배향과 관계 없이 완구 구축 모델의 위치 및 배향을 식별할 수 있게 허용하는 특유의 표지를 포함한다. 이러한 예에서, AR 마커(524)가 2D 바코드 형태 또는 유사한 매트릭스 코드를 가지고 그리고 그 마커는, AR 시스템으로 하여금 표지 및 그 표지의 위치 및 배향을 검출할 수 있게 허용하는 교차선의 세트를 제공하는 경계 상자를 포함한다. 그러나, 이하에서 설명되는 바와 같이, 상이한 타입의 AR 마커가 이용될 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 완구 구축 모델(510)을 구축하는 기초가 되는 하나 이상의 완구 구축 요소가 베이스 플레이트 상의 AR 에 부가하여 또는 그 대신에 AR 마커를 포함할 수 있을 것이다.
도 5의 예에서, 컴퓨터 시스템이 3개의 대안적인 지속적인 계획안을 결정하며, 그러한 지속적인 계획안에 따라서 사용자가 완구 구축 모델(510)의 구축을 진행할 수 있을 것이다. 따라서, 컴퓨터 시스템은, 구축 모델(510)의 캡쳐 비디오 이미지와 중첩된 상응하는 대안적인 구축 요소(514a, 514b, 및 514c)의 이미지, 예를 들어, 컴퓨터-생성된 이미지를 디스플레이한다. 대안적인 구축 요소가 모델의 동일한 위치에서 부가될 수 있기 때문에, 컴퓨터 시스템은, 모델 구조(510)에 대해서 대안적인 구축 요소의 각각이 부가될 곳을 나타내는, 예를 들어, 경계 상자 형태의, 플레이스홀더(515)의 컴퓨터-생성된 이미지를 부가적으로 디스플레이한다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템은 모델을 나타내는 데이터 구조, 예를 들어, 도 4의 트리 데이터 구조 내에 포함된 상응하는 정보로부터 플레이스홀더의 크기를 결정할 수 있을 것이다. 유사하게, 컴퓨터 시스템은, 컴퓨터 시스템에 의해서 검출된 모델 구조(510)의 위치 및 배향으로부터 그리고 모델을 나타내는 데이터 구조 내에 포함된 정보로부터, 모델의 이미지에 대한 플레이스홀더 및/또는 대안적인 구축 요소의 정확한 위치를 결정할 수 있을 것이다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템이 AR 마커를 검출하기 위해서 캡쳐된 이미지를 프로세스할 수 있을 것이다. 검출된 AR 마커로부터, 컴퓨터 시스템이 모델의 적합한 좌표 시스템의 위치를 결정할 수 있을 것이다. 그러한 좌표 시스템의 예가 도 5에서 좌표 시스템(526)으로서 도시되어 있으나, 그와 같은 결정된 좌표 시스템이 반드시 시스템에 의해서 디스플레이되어야 하는 것은 아니다. 이어서, 컴퓨터 시스템은, 모델 좌표 시스템에 대한 모델 데이터 구조 내의 위치 및 배향 정보로부터 플레이스홀더 및/또는 대안적인 구축 요소의 위치 및 배향을 결정할 수 있을 것이다.
도 6 및 7은 AR 시스템에 의한 완구 구축 요소의 검출을 용이하게 하는 AR 마커를 포함하는 완구 구축 요소의 예를 개략적으로 도시한다. 본 설명의 목적을 위해서, AR 마커를 포함하는 그러한 구축 요소가 또한 마커 구축 요소로 지칭된다.
도 6은 도 1c의 조립 블록과 유사한, 즉 완구 조립 블록의 상단부 표면 상의 평면형 정사각형 그리드로 정렬된 커플링 스터드(605)를 포함하는 조립 블록과 유사한 완구 조립 블록(611) 형태의 완구 구축 요소를 도시한다. 완구 조립 블록은 또한, 완구 구축 블록과 유사하게, 다른 블록의 커플링 스터드를 수용하고 마찰적으로 결합하기 위한 하단부 표면(도 6에 미도시됨) 상의 하나 이상의 공동을 포함한다. 완구 조립 블록은, 그 측부 면 중 하나에서, 2D 바코드 형태의 증강 현실 마커(621)를 포함한다.
2D 바코드 대신에 다른 형태의 AR 마커가 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일반적으로, AR 마커는, 공지된 이미지 인식 방법을 이용하여 캡쳐된 비디오 이미지 내에서 자동적으로 구분하기가 비교적 용이한 임의 객체가 될 수 있을 것이다. AR 마커가 이미지 인식 방법에 의해서 검출되는 경우에, AR 마커가, 예를 들어, 입방체 또는 원통과 같은 3 차원적인 객체가 될 수 있을 것이고, 또는 정사각형 또는 원과 같은 2 차원적인 마커가 될 수 있을 것이다. 전형적으로, AR 마커가 흑색 및 백색 정사각형과 같이 용이하게 구분가능한 패턴을 포함할 수 있으나, 특별한 색채 또는 색채의 패턴 등을 이용하는 것과 같은 다른 방법이 마커 인식을 위해서 이용될 수 있을 것이다.
AR 마커는, 컴퓨터로 하여금 AR 마커의 위치 및/또는 배향을 검출할 수 있게 하는 하나 이상의 요소를 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, AR 마커가 둘 이상의 교차선을 포함할 수 있을 것이다. 대안적으로 또는 부가적으로, AR 마커가 정보를 인코딩하기 위한 가시적인 요소를 포함할 수 있을 것이고, 그에 따라 컴퓨터로 하여금 마커의 상이한 타입을 식별 및 구분할 수 있게 하고 그리고 특정 타입의 마커에 응답하여 컴퓨터-생성된 이미지를 선택적으로 생성할 수 있게 한다.
AR 마커는 커플링 수단에 대해서, 즉 상단부 표면 상의 커플링 스터드에 대해서 및/또는 하단부 내의 커플링 공동에 대해서 균일한 방식으로 배열될 수 있을 것이다. 예를 들어, AR 마커가 커플링 수단에 의해서 규정된 평면형 그리드에 대해서 평행한 또는 수직인 방향을 규정할 수 있을 것이다. 이는, 마커 블록들이 상호교환될 수 있게 하고, 그리고 도 1 및 6에서와 같은 블록으로부터의 완구 구조 조립에서, 몇 개의 마커 블록이 상호 교환적으로 이용될 수 있게 하고, 그리고 특별한 마커가 몇몇 구축에서 이용될 수 있게 한다. 완구 구축 시스템은, 상이한 표지가 적용된 그리고 컴퓨터 시스템으로 하여금 상이한 컴퓨터-생성된 이미지를 생성하게 하는 몇 개의 그러한 마커 블록을 포함할 수 있을 것이다. 그럼에도 불구하고, 만약 모든 마커 블록이 균일한 위치에서 표지를 포함한다면, 그러한 마커 블록은 여기에서 설명된 조립 블록으로 조립된 완구 구축물 내에서 용이하게 상호교환될 수 있을 것이다. 또한, AR 시스템은, 커플링 수단에 의해서 규정된 좌표 시스템에 대해서 구축 요소의 위치 및 배향을 정확하게 결정하기 위해서, 그렇게 균일하게 배치된 AR 마커를 이용할 수 있을 것이다. 따라서, AR 시스템이, 구축 요소의 검출된 AR 마커를 기초로, 구축 요소가 기존의 (부분적인) 모델에 부가되었다는 것을, 어떠한 타입의 구축 요소가 부가되었는지를, 그리고 기존 모델에 대해서 구축 요소가 부가된 곳을 검출할 수 있을 것이다.
표지를 포함하는 표면 부분이 어떠한 커플링 수단도 구비하지 않도록 마커 구축 요소의 표면의 일부 상에 표지가 위치될 때, 표지가 마커 구축 요소에 커플링되는 다른 구축 요소에 의해서 의도하지 않게 가로 막히게 될 가능성이 적을 것이다. 마커 구축 요소는, 예를 들어, 완구 구축 요소의 상이한 면들 상에(또는 그렇지 않은 경우에 표면의 상이한 부분들 상에) 복수의 표지를 포함할 수 있을 것이다.
도 7은, 마커 구축 요소가 완구 구축 모델의 다른 완구 구축 요소에 어떻게 커플링될 수 있는지를 도시한다. 이러한 예에서, 완구 구축 모델은 완구 구축 요소(710 및 712) 그리고 마커 구축 요소(711)를 포함한다. 도 7a는 개별적인 구축 요소를 도시하는 한편, 도 7b는 구축 요소(710)에 해제가능하게 커플링된 마커 구축 요소(711)를 도시한다. 이러한 목적을 위해서, 도 1과 관련하여 설명한 바와 같이, 완구 구축 요소(710)가 그 상단부 표면 상에 커플링 스터드(705)를 포함한다. 마커 구축 요소(704)가 그 하단면(도 7에 미도시됨) 상에 공동을 포함하고, 그에 따라 커플링 스터드(704)와 마찰적으로 결합하는 것을 허용한다.
따라서, 부가된 마커 구축 요소의 검출 및 식별을 용이하도록 하기 위해서, 사용자는 AR 마커를 포함하는 마커 구축 요소를 구축된 완구 모델에 연결할 수 있을 것이다. 검출을 기초로, AR 시스템이 모델에 부가될 수 있는 가능한 후속 구축 요소를 결정할 수 있을 것이고, 그리고 모델의 캡쳐된 이미지에 대해서 중첩되고 그리고 모델의 캡쳐된 이미지에 대한 적합한 위치에서 상기 결정된 후속 요소의 이미지를 디스플레이한다. 도 6의 예에서와 같이, 마커 구축 요소(711)의 표지가 커플링 요소를 포함하지 않는 마커 구축 요소의 표면 상에 위치된다.
도 8a-g는 복합 마커 구축 요소의 예 즉, 예를 들어, 서로에 대해서 미리 결정된 공간적 관계로, 완구 구축 시스템의 커플링 수단에 의해서 서로 직접적으로 또는 간접적으로 연결된 복수의 마커 구축 요소의 예를 도시한다. 일반적으로, 복합 마커 구축 요소는, 사용자로 하여금 구분된 객체의 큰 세트를 생성할 수 있게 하고, 각각의 객체는 많은 수의 특유의 AR 마커 중 하나에 의해서 식별될 수 있다. 특히, 많은 수의 특유의 AR 마커가 개별적인 마커 구축 요소의 상대적으로 제한된 세트로부터 생성될 수 있는데, 이는 조립 시스템을 통해서 마커의 작은 세트를 조합하는 것이 조합적인 가능성의 전체 수를 크게 증가시키기 때문이다. 예를 들어, AR 시스템이 부분적인 구축 모델에 포함된 복합 마커 구축 요소로부터 많은 수의 부분적인 구축 모델 중 하나(또는 하위 세트)를 식별할 수 있을 것이다.
도 8a는, 3개의 마커 구축 요소 즉, 피규어(figure)의 헤드와 유사한 요소(811), 피규어의 몸통과 유사한 요소(812), 및 피규어의 다리와 유사한 요소(813)로 구축된 인간-유사 피규어의 예를 도시한다. 구축 요소는 헤드 및 다리가 몸통에 해제가능하게 커플링될 수 있게 하는 커플링 요소를 구비한다. 헤드, 몸통, 및 다리는, 예를 들어, 헤드의 안면 특징부 및 몸통 및/또는 다리의 클로징(closing) 특징부 형태의 표지를 포함할 수 있을 것이다. AR 시스템의 비디오 카메라에 대해서 제시될 때, AR 시스템은, 예를 들어, 헤드, 몸통 및 다리 각각의 검출된 특징부(821, 822, 823)에 의해서 도 8b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 헤드, 몸통 및 다리의 특징부를 검출할 수 있을 것이다. 따라서, 상이한 헤드, 몸통, 및 다리를 조합함으로써, AR 마커의 매우 다양한 조합이 생성될 수 있을 것이다. 어떠한 피규어가 AR 시스템에 의해서 검출되는지에 따라서, AR 시스템이 상이한 컴퓨터-생성된 이미지로 응답할 수 있을 것이고, 그에 의해서 매우 다양한 상호작용이 가능할 것이다.
도 8c 및 8d는, 도 1c에 도시된 바와 같은 완구 조립 블록으로 구축된, 유사한 복합 마커 구축 요소를 도시한다. 완구 조립 블록(831, 832, 및 833)은 상이한 색채, 예를 들어, 각각 적색, 백색, 및 청색을 가진다. 서로의 상단부에 적층되고 그리고 그들의 각각의 커플링 수단에 의해서 상호연결될 때, 조립 블록이 색채의 시퀀스를 형성하고, 이는 AR 시스템에 의해서 검출될 수 있을 것이다. 도 8d에 도시된 바와 같이, 색채의 순서를 변경하는 것에 의해서, 상이한 특유의 복합 AR 마커가 단 3개의 상이한 마커 구축 요소로부터 구축될 수 있을 것이다.
도 8e는, 측부 면 상의 표지 형태의 AR 마커를 가지는 도 6에 도시된 것과 유사한 완구 조립 블록(841, 842, 843)을 포함하는, 복합 마커 요소의 유사한 예를 도시한다.
도 8f-g는 복합 마커 요소의 다른 예를 도시한다. 이러한 예에서, 복합 마커 요소는 베이스 조립 블록(850), 예를 들어, 도 1c의 블록과 유사하나 상단부 표면에 보다 많은 수의 커플링 요소를 가지는 블록을 포함한다. 복합 마커 요소는 베이스 조립 블록(850)에 연결된 마커 구축 요소(851, 852, 853)를 더 포함한다. 따라서, 이러한 예에서, 마커 구축 요소(851, 852, 853)는 복합 마커 구축 요소를 형성하기 위해서 강성(rigid) 구성에서 서로에 대해서 간접적으로 커플링된다. 이러한 목적을 위해서, 마커 구축 요소는, 베이스 조립 블록(850)의 상단부 표면상의 상응하는 커플링 요소, 예를 들어, 스터드와 결합할 수 있는, 하단부 표면 상의 커플링 요소, 예를 들어 공동을 구비한다. 각각의 마커 구축 요소는 그 상단부 표면 상에 표지를, 이러한 예에서는 로마 알파벳의 문자를 가진다. 마커 구축 요소가 나란히 배열됨에 따라, 그 마커 구축 요소는 AR 시스템에 의해서 검출될 수 있는 표지의 시퀀스를 형성한다.
도 8g에 의해서 설명되는 바와 같이, 마커 구축 요소의 표지가 평면 내의 배향을 규정할 수 있을 것이고, 그리고 개별적인 마커 요소가 서로에 대해서 회전될 수 있을 것이고, 따라서, AR 시스템이 AR 마크의 서로에 대한 및/또는 완구 구축 모델의 다른 특징부에 대한 각각의 AR 마크의 배향을 검출할 수 있을 것임에 따라, 복수 코드를 규정하는 자유도가 추가적으로 증가될 수 있을 것이다.
따라서, 도 8의 예에서, 가시적으로 검출가능한 특징부의 시퀀스를 규정하기 위해서, 다른 마커 구축 요소와 구분되는 가시적으로 검출가능한 특징부를 각각 포함하는 개별적인 마커 구축 요소가 그들의 커플링 요소에 의해서 상호 연결된다. 그에 따라, 가시적으로 검출가능한 특징부의 각각의 구분되는 시퀀스가 복합 AR 마커를 규정할 수 있을 것이다. 예를 들어, 개별적인 가시적으로 검출가능한 특징부가 AR 시스템에 의해서 코드의 심볼로서 검출될 수 있을 것이고, 그리고 심볼의 시퀀스에 의해서 인코딩된 정보를 획득하기 위해서 검출된 심볼의 시퀀스가 디코딩될 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 검출 오류에 대해서 코드를 보다 확실하게(robust) 만들기 위해서, 시스템이 공지된 오류 검출 및/또는 오류 교정 기술을 이용할 수 있을 것이다.
도 9a-b는 규칙적인 그리드를 형성하는 구축 시스템의 예를 도시한다.
도 9a는 완구 구축 요소 및 그 상응하는 연결가능성(connectivity) 그리드의 사시도를 도시한다. 완구 구축 요소(901)는 8개의 노브(903a-h)를 가지는 상단부 표면(902), 상응하는 홀(미도시)을 가지는 하단부 표면, 및 측부 면(904)을 구비한다. 도 9a에서, 상단부 표면 및 하단부 표면의 각각의 연결가능성 그리드(905 및 906)가 도시되어 있다. 그리드 지점은, 원(907a-k)에 의해서 예시된 바와 같은 원에 의해서 도시되어 있다. 따라서, 그리드 지점(907a-h)은 각각 노브(903a-h)에 상응한다. 측부 표면(904)이 어떠한 연결 요소도 가지지 않기 때문에, 측부 표면을 위한 연결 그리드가 형성될 필요가 없다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 규칙적인 그리드 내에 배치된 그리드 지점들에 의해서 규정되는 완구 구축 요소의 연결 요소의 배치가 연결 요소의 물리적 배치에 대한 특정 구속을 부여한다. 그리드(905)는, 노브(903)가 연장하기 시작하는 완구 구축 요소의 상단부 표면의 평면 내에 위치된다. 도 9a의 예에서, 그리드 지점이 정사각형 그리드 내에 배치되고, 그러한 각각의 정사각형은 임의 길이 단위(LU)의 5 x 5 유닛들의 치수를 가진다. 그에 따라, 이러한 기하형태에서, 연결 요소가 또한 상응하는 정사각형 그리드 상에 배치되고, 그리고 구축 요소의 평면 내의 연결 요소들 사이의 거리가 10 LU의 배수가 된다. 도 9a의 예에서, 구축 요소의 상부 및 하부 표면이 직사각형이고 그리고 20 LU x 40 LU의 치수를 가지고, 그리고 이웃하는 연결 요소가 10 LU 만큼 이격된다. 다른 한편으로, 수직 방향으로, 연결 요소가 12 LU 만큼 이격된다. 그에 따라, 상이한 치수의 그리드 치수가 변경될 수 있을 것이다. 연결 지점의 위치가 완구 구축 요소의 내부 좌표 시스템(908)에 대해서 규정된다. 지구적인 모델 좌표 시스템에 대한 구축 요소의 위치 및 배향(및 그에 따른 그 내부 좌표 시스템)을 규정하는 것에 의해서, 모델 좌표 시스템에 대한 연결 요소의 위치가 규정될 수 있을 것이다.
도 9b는 모델 좌표 시스템의 3D 규칙적 그리드를 도시하고, 여기에서 그리드의 각각의 그리드 지점이 완구 구축 모델 내의 연결 요소의 유효 위치를 규정한다. 일반적으로, 그리드의 모든 그리드 지점에 커플링 요소가 반드시 존재할(populate) 필요는 없으나; 일부 실시예에서 모든 커플링 요소가 규칙적인 그리드의 그리드 지점 상에 배치된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 특히, 도 9b의 예에서, 그리드 지점이 평행한 평면들(911a-d) 내에 배열되고, 여기에서 평면 내의 그리드 지점은 하나 이상의 완구의 표면 상의 연결 요소의 위치를 규정한다.
평행한 평면들 사이의 거리는 커플링 요소를 가지는 구축 요소들의 표면들 사이의 거리를 규정한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 구축 요소는 그리드의 2개의 이웃하는 평면들 사이의 거리와 같은(또는 그 정수배인) 높이를 가진다.
완구 구축 시스템이 규칙적인 그리드를 규정할 때, AR 마커의 위치 및/또는 배향이 AR 시스템에 의해서 그리드에 대해서 정확하게 결정될 수 있을 것이다. 또한, 조립 시스템의 그리드 내의 조립 요소에 부착된 추적 마커는, 태그된 요소가 모델 내에서 어떻게 이용되는지에 대한 추가적인 정보를 제공한다. 태그들이 정확하게 조립된다면 즉, 그리드 내에 정확하게 피팅된다면, 애플리케이션 내의 이벤트가 선택적으로 트리거링될 수 있을 것이다.
그에 따라, AR 마커는, AR 시스템으로 하여금 그리드에 대한 AR 마커(들)의 미리 결정된 위치 및/또는 배향(및/또는 다른 위치적 구속)에 응답하여 모델에 부가될 수 있는 대안적인 후속 구축 요소의 컴퓨터 생성된 이미지 요소의 생성을 개시하게 할 수 있을 것이다. 그에 따라, 물리적 요소가 조립 시스템 내에서 어떻게 이용되는지에 대해서 AR 애플리케이션이 반응할 수 있다.

Claims (27)

  1. 완구 구축 요소를 해제 가능하게 상호 연결하기 위한 커플링 수단을 가지는 완구 구축 요소의 세트; 및 이미지 캡쳐링 수단, 프로세싱 수단, 및 디스플레이 수단을 포함하는 데이터 프로세싱 시스템을 포함하는 완구 구축 시스템으로서:
    상기 데이터 프로세싱 시스템이:
    - 완구 구축 요소의 하위세트로부터 구축된 부분적인 완구 구축 모델의 이미지를 캡쳐하도록;
    - 상기 부분적인 완구 구축 모델의 적어도 위치 및 배향을 검출하도록 상기 캡쳐된 이미지를 처리하도록;
    - 적어도 하나의 후속 구축 요소의 세트의 사용자 선택을 나타내는 사용자 선택을 식별하도록;
    - 상기 부분적인 완구 구축 모델의 검출된 위치 및 배향에 응답하여, 복합 이미지를 상기 디스플레이 수단 상에서 디스플레이하도록; 구성되고,
    상기 각각의 후속 구축 요소가 상기 부분적인 완구 구축 모델에 연결될 수 있고,
    상기 복합 이미지는 적어도 선택된 후속 구축 요소의 이미지가 중첩된 캡쳐된 이미지를 포함하는,
    완구 구축 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    데이터 프로세싱 시스템이 부분적인 구축 모델의 디지털 표상을 획득하도록; 그리고 상기 획득된 디지털 표상에 응답하여, 후속 구축 요소의 세트의 각각의 이미지를 디스플레이하도록 추가적으로 구성되는, 완구 구축 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 부분적인 완구 구축 모델의 디지털 표상을 획득하는 것이 이전의 부분적인 완구 구축 모델의 디지털 표상으로부터 그리고 이전의 사용자 선택으로부터 부분적인 완구 구축 모델의 디지털 표상을 생성하는 것을 포함하는, 완구 구축 시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 디지털 표상이 미리 결정된 좌표 시스템에 대한 구축 요소의 각각의 개별적인 위치 좌표를 포함하는, 완구 구축 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템이 상기 부분적인 완구 구축 모델의 디지털 표상으로부터 그리고 상기 식별된 사용자 선택으로부터 업데이트된 부분적인 완구 구축 모델의 디지털 표상을 생성하도록 추가적으로 구성되는, 완구 구축 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템이, 상기 부분적인 완구 구축 모델의 디지털 표상으로부터 그리고 복수의 구축 단계의 시퀀스를 나타내는 데이터 구조로부터 후속 구축 요소의 세트를 결정하도록 추가적으로 구성되는, 완구 구축 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부분적인 완구 구축 모델의 적어도 위치 및 배향을 검출하기 위해서 상기 캡쳐된 이미지를 프로세싱하는 것이 상기 검출된 적어도 하나의 증강 현실 마커로부터 완구 구축 모델의 위치 및 배향을 결정하는 것을 포함하는, 완구 구축 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡쳐된 이미지를 프로세싱하는 것이 적어도 하나의 부가된 구축 요소를 식별하는 것; 그리고 상기 식별된 부가된 구축 요소로부터 사용자 선택을 결정하는 것을 포함하는, 완구 구축 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가된 구축 요소를 식별하는 것이 상기 부가된 구축 요소에 포함된 증강 현실 마커를 검출하는 것을 포함하는, 완구 구축 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템이 상기 부분적인 완구 구축 모델에 대한 상기 부가된 구축 요소의 위치 및 배향을 식별하도록 추가적으로 구성되는, 완구 구축 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템이, 상기 식별된 사용자 선택에 그리고 상기 부분적인 완구 구축 모델의 검출된 위치 및 배향에 응답하여, 중첩된 적어도 하나의 부가적인 컴퓨터-생성된 이미지를 가지는 캡쳐된 이미지를 포함하는 복합 이미지를 상기 디스플레이 수단 상에서 디스플레이하도록 추가적으로 구성되는, 완구 구축 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 완구 구축 요소의 세트가, 커플링 수단을 포함하고 그리고 이미지 프로세싱 수단에 의해서 인식가능한 가시적인 외관을 각각 가지는 하나 이상의 마커 구축 요소를 포함하는, 완구 구축 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    적어도 2개의 마커 구축 요소를 포함하고, 복합 마커 요소를 형성하기 위해서 상기 2개의 마커 구축 요소가 그들의 각각의 커플링 수단을 통해서 서로 해제가능하게 연결될 수 있는, 완구 구축 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템이 상기 복합 마커 요소를 검출하도록 그리고 상기 검출된 복합 마커 요소를 기초로 후속 완구 요소의 세트의 적어도 하나의 사용자 선택을 나타내는 사용자 선택을 식별하도록 추가적으로 구성되는, 완구 구축 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 각각의 마커 구축 요소가 인코딩 정보에 대한 코드의 코드 심볼을 나타내는 표지를 포함하고; 그리고 상기 데이터 프로세싱 시스템이, 상기 복합 마커 요소의 가시적인 외관으로부터, 인코딩된 코드 심볼의 세트를 결정하도록 그리고 디코딩된 정보를 획득하기 위해서 상기 결정된 코드 심볼의 세트를 디코딩하도록 추가적으로 구성되는, 완구 구축 시스템.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 완구 구축 요소가 적어도 하나의 성질을 가지고, 상기 완구 구축 시스템의 각각의 마커 구축 요소가 상기 성질의 값을 가지고, 상기 값이 상기 성질의 미리 결정된 구분되는 값의 세트로부터 선택되는, 완구 구축 시스템.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 커플링 수단이 연결 방향을 규정하는 하나 이상의 규칙적인 평면형 그리드로 배열되고; 그리고 상기 각각의 마커 구축 요소는, 상기 마커 구축 요소가 완구 구축 시스템의 적어도 하나의 다른 완구 구축 요소에 연결될 때, 적어도 하나의 평면형 그리드에 평행한 방향으로부터 또는 적어도 하나의 평면형 그리드에 수직인 방향으로부터 보여질 수 있는 표지를 포함하는, 완구 구축 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 마커 구축 요소의 각각이 상단부 표면, 하단부 표면, 및 적어도 하나의 측부 표면을 가지고; 상기 커플링 수단이 상기 상단부 표면 및 하단부 표면 중 적어도 하나 상에 배치되고; 상기 마커 구축 요소가 커플링 수단이 없는 적어도 제 1 표면을 포함하고, 상기 제 1 표면이 상기 표지를 포함하는, 완구 구축 시스템.
  19. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 수단이 규칙적인 그리드에 대한 구분된 위치 및/또는 구분된 배향에 대해서 완구 구축 모델 내의 완구 구축 요소의 위치 및/또는 배향을 제한하는 규칙적인 그리드를 규정하는, 완구 구축 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    적어도 2개의 마커 구축 요소를 포함하고, 그리고 상기 데이터 프로세싱 시스템이 상기 규칙적인 그리드에 대한 완구 구축 모델 내의 2개의 마커 구축 요소의 각각의 위치 및/또는 배향을 검출하도록 그리고 상기 검출된 각각의 위치 및/또는 배향을 기초로 상기 후속 구축 요소의 세트의 적어도 하나의 사용자 선택을 나타내는 상기 사용자 선택을 식별하도록 구성되는, 완구 구축 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템이 상기 마커 구축 요소의 검출된 위치로부터 규칙적인 이미지 그리드의 그리드 위치를 결정하도록, 그리고 상기 검출된 이미지 그리드에 대한 위치에서 컴퓨터-생성된 이미지의 이미지 특징부를 생성하도록 구성되는, 완구 구축 시스템.
  22. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 수단이 하나 이상의 돌출부 및 하나 이상의 공동을 포함하고, 각각의 공동이 상기 돌출부 중 하나 이상을 마찰 결합식으로 수용하도록 구성되는, 완구 구축 시스템.
  23. 완구 구축 시스템의 완구 구축 요소로부터 완구 구축 모델을 구축하기 위한 조립 설명서를 생성하기 위한 컴퓨터-구현되는 방법으로서, 상기 완구 구축 요소가 상기 완구 구축 요소를 해제 가능하게 상호 연결하기 위한 커플링 수단을 가지는, 컴퓨터-구현되는 방법으로서:
    - 완구 구축 요소의 하위세트로부터 구축된 부분적인 완구 구축 모델의 이미지를 캡쳐하는 단계;
    - 상기 부분적인 완구 구축 모델의 적어도 위치 및 배향을 검출하도록 상기 캡쳐된 이미지를 처리하는 단계;
    - 적어도 하나의 후속 구축 요소의 세트의 사용자 선택을 나타내는 사용자 선택을 식별하는 단계;
    - 상기 부분적인 완구 구축 모델의 검출된 위치 및 배향에 응답하여, 복합 이미지를 디스플레이 수단 상에서 디스플레이하는 단계를 포함하고,
    상기 각각의 후속 구축 요소가 상기 부분적인 완구 구축 모델에 연결될 수 있고,
    상기 복합 이미지는 적어도 선택된 후속 구축 요소의 이미지가 중첩된 상기 캡쳐된 이미지를 포함하는,
    컴퓨터-구현되는 방법.
  24. 이미지 캡쳐링 수단, 프로세싱 수단, 및 디스플레이 수단을 포함하는 데이터 프로세싱 시스템으로서:
    상기 데이터 프로세싱 시스템은, 상기 데이터 프로세싱 시스템에 의해서 실행될 때, 상기 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금 제 23 항에 따른 방법의 단계들을 실시하게 하도록 구성된 컴퓨터 프로그램 수단을 포함하는, 데이터 프로세싱 시스템.
  25. 삭제
  26. 완구 구축 세트로서:
    완구 구축 요소를 해제가능하게 상호 연결하는 커플링 수단을 포함하는 완구 구축 요소; 그리고 이미지 캡쳐링 수단, 프로세싱 수단, 및 디스플레이 수단을 포함하는 데이터 프로세싱 시스템 상에서 컴퓨터 프로그램을 설치하기 위한 사용자 설명서를 포함하고,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 데이터 프로세싱 시스템에 의해서 실행될 때 상기 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금 제 23 항에 따른 방법의 단계들을 실시하게 하도록 구성된 프로그램 코드 수단을 포함하는, 완구 구축 세트.
  27. 프로세서에 의해서 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 제 23 항에 따른 방법의 단계들을 실시하게 하는 명령들의 시퀀스를 나타내고 반송파로 구현된 컴퓨터 데이터 신호를 발생시키는 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8754886B2 (en) 2008-12-29 2014-06-17 Intel Corporation Systems and methods for transporting physical objects from real physical life into virtual worlds
US20120304059A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-29 Microsoft Corporation Interactive Build Instructions
US10657694B2 (en) * 2012-10-15 2020-05-19 Tangible Play, Inc. Activity surface detection, display and enhancement of a virtual scene
KR101391582B1 (ko) * 2013-06-05 2014-05-07 (주)캡보이트레이딩 장식불록이나 완구와 같은 조립체 장식용 모자
CN105917385A (zh) * 2014-01-21 2016-08-31 索尼互动娱乐股份有限公司 信息处理设备和信息处理方法
JP6193135B2 (ja) 2014-01-21 2017-09-06 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 情報処理装置、情報処理システム、および情報処理方法
JP6027554B2 (ja) 2014-01-21 2016-11-16 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 情報処理装置、情報処理システム、ブロックシステム、および情報処理方法
AU2016250773A1 (en) 2015-04-23 2017-10-12 Hasbro, Inc. Context-aware digital play
US9947140B2 (en) * 2015-09-15 2018-04-17 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Connection method, visualization system and computer program product
US10552550B2 (en) * 2015-09-26 2020-02-04 Intel Corporation Technologies for physical programming
CN105413198B (zh) * 2015-11-06 2017-08-25 大连新锐天地传媒有限公司 Ar儿童早教积木系统
US10275222B2 (en) 2016-03-15 2019-04-30 Intel Corporation Technologies for physical programming
US10353916B2 (en) * 2016-03-25 2019-07-16 Bentley Systems, Incorporated Techniques for conversion of CAD descriptions
DK3454956T3 (da) * 2016-05-09 2021-10-25 Lego As System og fremgangsmåde til legetøjsgenkendelse
CN105915635B (zh) * 2016-06-03 2019-01-08 杭州小丸子电子商务有限公司 磁力片玩具组件搭建技巧开发培训系统及方法
AU2017309820B2 (en) * 2016-08-12 2022-09-01 Trimiti Moebius Design Pty Ltd Toy construction element
US10074205B2 (en) 2016-08-30 2018-09-11 Intel Corporation Machine creation of program with frame analysis method and apparatus
JP6980990B2 (ja) * 2016-08-31 2021-12-15 ソニーグループ株式会社 情報処理システム、情報処理方法、およびプログラム
KR102555443B1 (ko) 2017-05-01 2023-07-12 매직 립, 인코포레이티드 콘텐츠를 공간 3d 환경에 매칭
US10890897B2 (en) 2017-09-26 2021-01-12 International Business Machines Corporation Assembly of a modular structure
US11024086B2 (en) 2017-12-22 2021-06-01 Magic Leap, Inc. Methods and system for managing and displaying virtual content in a mixed reality system
TWI639458B (zh) * 2018-01-25 2018-11-01 智高實業股份有限公司 Multifunctional building block wheel set
EP3756079A4 (en) 2018-02-22 2021-04-28 Magic Leap, Inc. OBJECT GENERATION WITH PHYSICAL MANIPULATION
USD844394S1 (en) 2018-03-29 2019-04-02 Kraft Foods Group Brands Llc Mold
US10894342B2 (en) 2018-03-29 2021-01-19 Kraft Foods Group Brands Llc System and method for molding comestible building blocks
EP3640767A1 (de) * 2018-10-17 2020-04-22 Siemens Schweiz AG Verfahren zum bestimmen mindestens eines bereichs in mindestens einem eingabemodell für mindestens ein zu platzierendes element
KR102215118B1 (ko) * 2018-12-11 2021-02-09 최재영 플레이 아이템을 이용하여 증강 현실 콘텐츠를 제공하는 방법 및 그를 이용한 서버
WO2020152189A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-30 Lego A/S A toy system for augmented reality
US20220118376A1 (en) * 2019-01-31 2022-04-21 Lego A/S A toy construction system with interactive function construction elements
EP3948747A4 (en) 2019-04-03 2022-07-20 Magic Leap, Inc. MANAGEMENT AND DISPLAY OF WEB PAGES IN A VIRTUAL THREE-DIMENSIONAL SPACE USING A MIXED REALITY SYSTEM
CA3139735A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-19 Brickfit Pty Ltd Interactive human activity tracking system
US11918928B2 (en) * 2019-12-17 2024-03-05 Disney Enterprises, Inc. Virtual presentation of a playset
US20230011774A1 (en) * 2021-07-07 2023-01-12 Meta Platforms Technologies, Llc Artificial Reality Environment Control Through an Artificial Reality Environment Schema
US20240050854A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 Reuven Bakalash Integrated Reality Gaming
US11947862B1 (en) 2022-12-30 2024-04-02 Meta Platforms Technologies, Llc Streaming native application content to artificial reality devices

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3005282A (en) 1958-01-28 1961-10-24 Interlego Ag Toy building brick
US3670941A (en) 1970-03-02 1972-06-20 Fred I Grinnell Retractable guard and guide for nailer
US3670942A (en) 1970-10-15 1972-06-20 Omark Industries Inc Automatic feeding of fasteners
DK154964C (da) * 1986-01-22 1989-05-29 Lego As Legetoejsbyggelement med elementer for tilvejebringelse af positionsinformation
US5724074A (en) 1995-02-06 1998-03-03 Microsoft Corporation Method and system for graphically programming mobile toys
US5867166A (en) * 1995-08-04 1999-02-02 Microsoft Corporation Method and system for generating images using Gsprites
US6389375B1 (en) 1999-01-22 2002-05-14 Interlego Ag Virtual reality modelling
US6741245B1 (en) 1999-04-23 2004-05-25 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method for decorating a virtual model
US7502759B2 (en) 1999-08-30 2009-03-10 Digimarc Corporation Digital watermarking methods and related toy and game applications
DE10006834A1 (de) 2000-02-16 2001-08-23 Joachim Schwarz Baukastensystem
US20020127944A1 (en) 2000-07-20 2002-09-12 Donald Spector Construction kit for custom toys or other personalized products
JP2002159019A (ja) 2000-11-16 2002-05-31 Canon Inc 表示制御装置、撮影位置推測装置、表示システム、撮影システム、画像位置決め方法、撮影位置推測方法、及び処理プログラムを記録した記録媒体
US20020196250A1 (en) 2001-06-20 2002-12-26 Gateway, Inc. Parts assembly for virtual representation and content creation
WO2004066200A2 (en) * 2003-01-17 2004-08-05 Yeda Research And Development Co. Ltd. Reactive animation
US7755620B2 (en) * 2003-05-20 2010-07-13 Interlego Ag Method and system for manipulating a digital representation of a three-dimensional object
US7596473B2 (en) * 2003-05-20 2009-09-29 Interlego Ag Method of constructing a virtual construction model
JP4085918B2 (ja) 2003-07-18 2008-05-14 ソニー株式会社 3次元モデル処理装置、および3次元モデル処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
WO2005124696A1 (en) * 2004-06-17 2005-12-29 Lego A/S Automatic generation of building instructions for building block models
JP2006040045A (ja) 2004-07-28 2006-02-09 Sony Corp 情報処理装置、立体物、情報処理システム及び情報処理方法
JP2007034981A (ja) 2005-07-29 2007-02-08 Canon Inc 画像処理システム、画像処理装置
EP2132706A1 (de) * 2007-03-08 2009-12-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur generierung von trackingkonfigurationen für augmented-reality-anwendungen
US7979251B2 (en) * 2007-03-16 2011-07-12 Lego A/S Automatic generation of building instructions for building element models
US8374829B2 (en) * 2007-03-16 2013-02-12 Lego A/S Automatic generation of building instructions for building element models
US8894461B2 (en) 2008-10-20 2014-11-25 Eyecue Vision Technologies Ltd. System and method for interactive toys based on recognition and tracking of pre-programmed accessories
KR101522355B1 (ko) * 2007-05-28 2015-05-21 가부시키가이샤 스텔라아츠 조립 블록 및 표시 시스템
US20090029771A1 (en) 2007-07-25 2009-01-29 Mega Brands International, S.A.R.L. Interactive story builder
WO2009047225A1 (en) 2007-10-11 2009-04-16 Lego A/S A toy construction system
US20090197678A1 (en) 2008-02-04 2009-08-06 Chung-Jen Huang Pretend play toy with reality and virtual interaction
EP2157545A1 (en) * 2008-08-19 2010-02-24 Sony Computer Entertainment Europe Limited Entertainment device, system and method
US9824495B2 (en) 2008-09-11 2017-11-21 Apple Inc. Method and system for compositing an augmented reality scene
US8754886B2 (en) * 2008-12-29 2014-06-17 Intel Corporation Systems and methods for transporting physical objects from real physical life into virtual worlds
GB2470072B (en) 2009-05-08 2014-01-01 Sony Comp Entertainment Europe Entertainment device,system and method
GB2470073B (en) 2009-05-08 2011-08-24 Sony Comp Entertainment Europe Entertainment device, system and method
US8418085B2 (en) * 2009-05-29 2013-04-09 Microsoft Corporation Gesture coach
WO2010150232A1 (en) 2009-06-25 2010-12-29 Zyx Play Aps A game system comprising a number of building elements
EP2462537A1 (en) 2009-08-04 2012-06-13 Eyecue Vision Technologies Ltd. System and method for object extraction
US20110065496A1 (en) 2009-09-11 2011-03-17 Wms Gaming, Inc. Augmented reality mechanism for wagering game systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LEGO Platformer game - Mobile Augmented Reality (AR) Youtube 2011 년 1 월 14 일 [online], URL https ://www.youtube.com/watch?v=1-7HnOmPYjI(2011.01.14)*

Also Published As

Publication number Publication date
PL2714223T3 (pl) 2015-10-30
JP6113718B2 (ja) 2017-04-12
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US9821242B2 (en) 2017-11-21
DK2714223T3 (en) 2015-09-14
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CN103702726B (zh) 2016-01-13
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CA2836505A1 (en) 2012-11-29
US20140378022A1 (en) 2014-12-25
KR20140043903A (ko) 2014-04-11
JP2014515962A (ja) 2014-07-07
EP2714223B1 (en) 2015-07-01
ES2544303T3 (es) 2015-08-28
HK1192187A1 (zh) 2014-08-15

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