KR102055627B1 - 전시관 증강현실 안내시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 전시관 증강현실 안내시스템은, 전시물에 부착된 AR 마커; 스마트폰;을 포함하고, 상기 스마트폰으로 상기 AR마크를 촬영하면, 상기 전시물에 정보가 스마트폰에 표시되는데, 상기 정보가 기본형이면, 스마트폰을 통해 음성 정보가 출력되고, 상기 정보가 확장형이면, 스마트폰을 통해 동영상이 출력되고, 상기 정보가 상호작용형이면, 스마트폰에 상호작용 앱이 구동되는 것을 특징으로 한다.

Description

전시관 증강현실 안내시스템{AR GUIDE SYSTEM FOR EXHIBITION HALLS}

본 발명은 전시관 증강현실 안내시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 AR 마커를 이용한 전시관 증강현실 안내시스템에 관한 것이다.

전시관에는 다양한 전시물이 전시되어 있고, 각각의 전시물에는 그 전시물에 대해 설명하는 설명문이 전시물 앞에 부착되어 있다.

최근에는 이러한 설명(전시관 전시물의 설명)을 증강현실(AR) 기술에 의해 구현하는 발명이 제안되고 있다.

특허문헌 1 내지 2의 발명은 그러한 발명의 예이다.

특허문헌 1은 체험형 전시물 안내 시스템에 관한 것이다. 특허문헌 1의 체험형 전시물 안내 시스템은, 관람자 스마트폰(11)과 위치 알림 장치(12)와 관리PC(21)와 도감DB서버(22)를 포함하고; 상기 위치 알림 장치(12)는 관람자 스마트폰(11)의 위치를 획득하기 위해 사용되며; 도감DB서버(22)는 전시물의 도감을 저장하며; 관람자 스마트폰(11)은, 관람한 전시물의 증강 현실 콘텐츠를 저장하는 증강현실 콘텐츠 모듈(15)과, 관람한 전시물 관련 게임을 저장하는 게임 모듈(17)과, 관람한 전시물의 도감을 저장하는 도감 모듈(19)과, 관람한 특정 전시물의 증강현실 콘텐츠와 도감적인 설명을 열람할 수 있고 관람한 특정 전시물 관련 게임을 하기 위한 나만의 전시관 모듈(18)을 포함하며; 관리PC(21)는, 위치 알림 장치(12)에 의해 획득되는 관람자 스마트폰(11)의 위치 정보를 이용하여 관람자 스마트폰(11)을 통해 관람해야 하는 전시물의 순서에 입각하여 관람자를 해당 전시물로 유도하고, 도감DB서버(22)에서 관람하는 전시물의 도감을 도출하여 관람자 스마트폰(11)에 제공하고 전시물의 증강현실 캐릭터를 저장하는 전시물 정보 모듈(23)을 포함하며; 전시관 관람 후에, 나만의 전시관 화면의 도감 리스트에서 특정 전시물이 선택되면 나만의 전시관 모듈(18)은 증강현실 콘텐츠 모듈(15)에서 특정 전시물의 3차원 증강현실 콘텐츠를 추출하고 도감 모듈(19)에서 도감적인 설명을 추출하여 스마트폰(11)의 화면에 표시하고, 나만의 전시관의 나만의 생태계에서 특정 전시물이 선택되면 특정 전시물 관련 게임이 스마트폰(11)을 통해 실행되어, 특정 전시물에 대한 학습이 수행되는 것을 특징으로 한다.

특허문헌 2는 휴대단말기를 이용한 건축 모형 실행의 증강 현실 시스템에 관한 것이다. 특허문헌 2의 발명은 그 구성은 CG 또는 3D 투사 알고리즘이 내장되어 전시대, 건물모형에 마크, 선형 실행틀에 장착된 하나 이상의 건물, 도로의 시설물과 지형이 기록되어 위성 또는 항공촬영된 화상 데이터와 전시대 또는 건물 모형의 마크 및 선으로 위치하는 데이터를 조합하여 CG, 3D, 위성사진으로 형성된 영상으로 표현된 3차원적인 모형의 입체데이터의 구현 영상을 제공하는 사용자 단말; 전시대, 건물모형의 지역을 위성 및 항공 촬영된 제 1 영상과 전시대 또는 건물 모형의 마크 및 선으로 위치하는 제 2 영상과 조합하여 배경영상의 원본과 제 1 영상 간의 컬러 오차를 교정하고 제 1 영상 및 제 2 영상에 기초하여 감각형 오브젝트의 2차원 및 3차원 추적정보를 추출하고, 2차원 추적정보 및 3차원 추적정보를 정합하여 오브젝트의 추적정보를 생성하는 증강 현실 장치; 및 전시대, 건물모형의 해당 지역을 위성 및 항공 촬영된 영상정보와 건물의 외벽선을 기준으로 투사하여 전시대위 모형의 마크 및 선으로 위치하는 데이터의 영상정보가 저장되어 상기 증강 현실장치의 요청신호에 따라 해당 촬영된 영상정보 또는 전시대 상의 위치 데이터 영상정보를 제공하는 웹/앱 서버를 포함하여 구성된다.

그러나 종래의 전시관 증강현실 안내시스템은 전시물의 안내 내용에 따라 유형별로 구분되어 있지 않았다.

한국 공개특허공보 10-2017-0095781 A (공개일: 2017.08.23.) 한국 등록특허공보 10-1641672 B1 (등록일: 2016.07.15.)

본 발명이 해결하고자는 하는 과제는, 전시물의 안내 내용에 따라 유형별로 구분하여 이용자들에게 증강현실 안내 서비스를 제공하는 전시관 증강현실 안내시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 전시관 증강현실 안내시스템은, 전시물에 부착된 AR 마커; 스마트폰;을 포함하고, 상기 스마트폰으로 상기 AR마크를 촬영하면, 상기 전시물에 정보가 스마트폰에 표시되는데, 상기 정보가 기본형이면, 스마트폰을 통해 음성 정보가 출력되고, 상기 정보가 확장형이면, 스마트폰을 통해 동영상이 출력되고, 상기 정보가 상호작용형이면, 스마트폰에 상호작용 앱이 구동되는 것을 특징으로 한다.

상기 전시관 증강현실 안내시스템은 손가락 끝에 착용할 수 있는 손가락 단부 착용물을 추가적으로 더 포함하고, 상기 손가락 단부 착용물에는 다수의 인식 마커가 표시되어 있고, 상기 스마트폰이 상기 전시물에 대한 상호작용 앱이 구동될 때, 스마트폰의 카메라로 촬영되는 손가락 단부 착용물의 인식 마커의 변화로부터 사용자의 명령을 인식하도록 할 수 있다.

본 발명에 의한 전시관 증강현실 안내시스템은, 전시물의 안내 내용에 따라 유형별로 구분하여 이용자들에게 증강현실 안내 서비스를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 전시관 증강현실 안내시스템의 구성도의 예
도 2는 AR 마커의 예
도 3은 본 발명에 의한 손가락 단부 착용물의 예
도 4는 도 3의 손가락 단부 착용물을 착용한 모습
도 5는 도 3의 손가락 단부 착용물 내부에 NFC 태그를 부착한 단면도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

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.

도 1은 본 발명에 의한 전시관 증강현실 안내시스템의 구성도의 예이다.

도 1에서, 전시물 1에는 AR 마커 1이 부착되어 있고, 전시물 2에는 AR 마커 2가 부착되어 있고, 전시물 3에는 AR 마커 3이 부착되어 있다.

여기서 전시물에 AR 마커가 부착되어 있다는 의미는 전시물에 직접 부착되어 있는 경우나, 전시물의 케이스에 부착되어 있는 경우를 모두 포함하는 의미이다. 또한 전시물에 AR 마커가 표시되어 있는 경우는 모두 AR 마커가 부착되어 있다고 이해될 수 있다.

사용자는 자신의 스마트폰으로 AR 마커 1을 촬영하면, 전시물 1에 대한 정보가 스마트폰에 표시되고, AR 마커 2를 촬영하면 전시물 2에 대한 정보가 스마트폰에 표시되고, AR 마커 3를 촬영하면 전시물 3에 대한 정보가 스마트폰에 표시된다.

전시물에 대한 정보는, 음성 정보(전시물에 대한 설명을 하는 음성 정보)일 수도 있고, 동영상 정보(전시물에 대해 설명하는 동영상 정보)일 수도 있고, 전시물에 대해 상호작용을 통해 설명하는 앱(애플리케이션 프로그램)일 수도 있다. 상기 음성 정보는 한국어일 수도 있고, 외국어일 수도 있다.

전시물에 대한 정보가, 전시물에 대해 상호작용을 통해 설명하는 앱(애플리케이션 프로그램)이라는 의미는, 전시물에 대한 정보가 표시될 때, 사용자의 명령어 입력에 따라 표시되는 정보의 내용이 달라진다는 의미이다.

예를 들어, 인체 해부도에 대한 설명화면이 나올 때, 사용자가 머리 부분을 터치하면, 머리부분에 대한 설명이 나오고, 사용자가 가슴부분을 터치하면 가슴부분에 대한 설명이 나오다.

또 다른 예를 들면, 공룡의 뼈조각이 화면에 나오는 상태에서 사용자가 뼈조각을 적절한 위치로 옮기면 공룡의 뼈 모양이 완성되는 화면으로 구성되게 할 수도 있다.

이렇게 전시물에 대해 상호작용을 통해 설명하는 앱이 구동될 때, 사용자의 명령을 입력하는 방법의 예로는 스마트폰의 터치 스크린을 통한 입력이 될 수 있다. 즉 스마트폰의 화면에서 사용자가 적절한 위치를 터치함으로써 사용자의 명령을 입력하고 그에 따라 표시되는 정보의 내용이 달라지도록 할 수 있다.

전시물에 부착된 AR 마커를 스마트폰으로 촬영할 때, 스마트폰에 제공되는 정보의 내용은 기본형, 확장형, 상호작용형으로 구분될 수 있다.

기본형은 안내 음성만 스마트폰을 통해 출력되는 것이며, 확장형은 동영상이 스마트폰을 통해 출력되는 것이며, 상호작용형은 음성, 사진, 동영상 등이 출력됨에 있어 사용자의 입력에 따라 다르게 출력되는 것이다.

즉 사용자의 스마트폰으로 전시물에 부착된 AR 마커를 표시하면 그 전시물에 대한 정보가 표시되는데, 기본형 정보는 안내 음성 정보이며, 확정형 정보는 동영상 정보이며, 상호작용형 정보는 사용자의 정보 입력에 따라 출력되는 내용이 달라지는 정보이다.

상기 스마트폰이 상기와 같이 작동하도록 하기 위해서는 스마트폰에 그러한 앱{상기 스마트폰이 상기와 같이 작동하도록 하는 앱(애플리케이션 프로그램)}이 미리 설치되어 있어야 한다.

AR 마커는 QR코드처럼 카메라로 촬영한 영상으로부터 정보를 얻어내는 2차원 마커이다. QR 코드와 그 원리는 동일하나 일반적으로 인식 거리가 길다.

도 2는 AR 마커의 예이다.

도 2에 표시된 AR 마커의 9개의 예와 같이 그 형태가 QR코드와 유사하나 약간의 차이가 있다.

스마트폰에 상호작용형 정보가 표시될 때, 사용자의 명령을 입력하는 방법으로 터치스크린 터치를 인식하는 방법이다.

그런데 이 방법에 의하면 2차원 위치 상의 위치 선택은 입력하기가 용이하나 3차원 상의 위치 선택은 어렵다.

만일 본 발명에 의한 손가락 단부 착용물을 이용하면 3차원 상의 위치 입력이 용이해진다.

도 3은 본 발명에 의한 손가락 단부 착용물의 예이고, 도 4는 도 3의 손가락 단부 착용물을 착용한 모습이다.

도 3의 (A)는 손가락 단부 착용물의 사시도이고, 도 3의 (B)는 손가락 단부 착용물의 정면도이고, 도 3의 (C)는 손가락 단부 착용물의 단면도이다.

손가락 단부 착용물(100)은 손가락의 끝에 착용할 수 있는 물체이다.

손가락 단부 착용물(100)의 앞면에는 인식 마커 1(110)이 표시되어 있고, 옆면에는 인식마커 2(120)가 표시되어 있고, 하부에는 손가락 끝이 삽입될 수 있는 손가락 삽입구(130)가 형성되어 있다.

도 3의 손가락 단부 착용물은 정육면체 모양에서 한 면이 개방된 형태로 되어 있다. 그 개방된 면이 손가락 삽입구가 된다.

도 4의 (A)는 손가락 단부 착용물을 손가락에 착용하기 전의 모습이고, 도 4의 (B)는 손가락에 착용한 이후의 모습이다.

인식 마커는 QR 코드, AR 마커 등과 같이 특정한 모양을 가지고 있어서, 스마트폰 카메라로 촬영했을 때 쉽게 식별할 수 있는 도형 등을 의미한다. 가장 단순한 예로는 빨간색의 정사각형이 될 수 있다.

사용자가 손가락 단부 착용물을 손가락 끝에 착용하고 움직이면서 스마트폰 카메라로 촬영하면, 인식 마커의 위치 변화와 크기 변화로부터 3차원 상의 위치를 입력할 수 있다. 즉 촬영된 영상에서 인식 마커의 위치로부터 가로 및 세로 위치를 알 수 있고, 인식 마커의 크기 변화로부터 카메라로부터의 거리를 추정할 수 있으므로, 인식 마커의 3차원 상의 위치를 알 수 있다.

손가락 단부 촬영부가 없이도 스마트폰 카메라로 사용자의 손가락 끝을 촬영하여 3차원 상의 위치를 추정하도록 구현할 수도 있으나, 이렇게 구현하면 위치 추정에서 오류가 발생할 가능성이 크다. 사람마다 손가락의 크기와 모양이 다를 수 있어서 데이터 처리량이 많아지기 때문이다. 그러나 특정한 인식 마커가 평면상에 그려져 있으면 처리할 데이터의 양이 적어지고 오류가 발생할 가능성이 적어진다.

도 3과 같이 2개 이상의 인식 마커를 손가락 단부 착용물의 표면에 표시하고, 손가락 끝을 회전시키는 동작만으로 새로운 명령으로 입력되도록 할 수 있다. 즉 인식되는 인식 마커의 모양이 바뀌면 특정한 명령이 인식되는 것으로 할 수 있다. 인식되는 명령의 예로는 마우스 클릭과 같은 명령이 될 수 있다.

따라서 사용자는 스마트폰의 카메라 앞에서 손가락 단부 착용물을 착용한 손가락 끝을 움직이는 것만으로 3차원 상의 위치 및 클릭 명령 등을 입력할 수 있다.

만일 전시물 앞에서 그 전시물에 증강현실을 구현하여 게임을 한다고 가정하면, 게임을 위한 3차원 상의 위치 및 클릭 명령 등을 입력할 수 있다.

전시물에 부착된 AR 마커를 스마트폰으로 촬영할 때, 스마트폰에 제공되는 정보의 내용이 상호작용형이어서 상호작용 앱을 다운로드 받는다고 할 때, 그 앱은 유료로 할 수도 있다.

이때 그 앱에 대한 과금을 할 때, 스마트폰의 사용자가 과금을 위한 아이디 및 암호를 수동으로 입력하도록 할 수도 있지만,

손가락 단부 착용물에 그 정보를 저장할 수도 있다.

도 5는 도 3의 손가락 단부 착용물 내부에 NFC 태그를 부착한 단면도이다.

도 5와 같이 손가락 단부 착용물(100)의 안쪽에 NFC 태그(140)를 부착해둔 경우, 스마트폰 NFC 기능을 활성화시킨 후 상기 NFC 태그(140)에 스마트폰을 가까이 가져가면, 스마트폰은 NFC 태그(140)에 저장된 정보를 읽을 수 있다. 만일 상기 NFC 태그(140)에 과금을 위한 아이디 및 암호를 저장해두면, 스마트폰에 과금을 위한 아이디 및 암호를 쉽게 입력할 수 있다.

100: 손가락 단부 착용물
110: 인식 마커 1
120: 인식 마커 2
130: 손가락 삽입구
140: NFC 태그

Claims (2)

1. 전시물에 부착된 AR 마커;
   스마트폰;
   손가락 끝에 착용할 수 있는 손가락 단부 착용물;
   을 포함하고,
   상기 스마트폰으로 상기 AR 마커를 촬영하면, 상기 전시물에 정보가 스마트폰에 표시되는데,
   상기 정보가 기본형이면, 스마트폰을 통해 음성 정보가 출력되고,
   상기 정보가 확장형이면, 스마트폰을 통해 동영상이 출력되고,
   상기 정보가 상호작용형이면, 스마트폰에 상호작용 앱이 구동되고,
   상기 손가락 단부 착용물에는 다수의 인식 마커가 표시되어 있고,
   상기 스마트폰이 상기 전시물에 대한 상호작용 앱이 구동될 때, 스마트폰의 카메라로 촬영되는 손가락 단부 착용물의 인식 마커의 변화로부터 사용자의 명령을 인식하고,
   손가락 단부 착용물의 앞면에는 인식 마커 1이 표시되어 있고, 옆면에는 인식 마커 2가 표시되어 있어서, 손가락 끝을 회전시키는 동작만으로 새로운 명령으로 입력할 수 있고,
   손가락 단부 촬영물을 촬영한 영상에서 인식 마터의 위치 변화와 크기 변화로부터 3차원 상의 위치를 입력할 수 있고,
   손가락 단부 촬영물의 안쪽에 과금을 위한 아이디 및 암호가 저장된 NFC 태그를 부착하여 스마트폰을 가까이 가져가는 동작만으로 스마트폰에 과금을 위한 아이디 및 암호를 쉽게 입력할 수 있는 것을 특징으로 하는 전시관 증강현실 안내시스템.
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