KR102080157B1 - 로봇 물고기와 3d 홀로그램을 이용한 수조 내 바다세계 연출시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 물과 복수의 로봇 물고기(90)를 수용하고, 상부가 개방된 형상의 수조(10); 상기 수조(10)의 바닥의 상면에 설치된 바닥면 스크린(22), 및 상기 바닥면스크린(22)에 대해 둔각을 형성한 측면 스크린(21)을 포함하는 스크린(20); 상기 수조(10)의 일측의 상면 위에 설치되어 홀로그램 영상을 투사하는 빔 프로젝터(30); 상기 수조 바닥의 하측에 설치되어 상기 바닥의 아래에서 상기 바닥 위로 컬러 광을 비추는 복수의 컬러 LED(121, 122, 123); 상기 수조(10) 상부에 설치되어 상기 수조(10) 내의 로봇 물고기(90)를 촬영하여 상기 로봇 물고기(90)의 x, y 좌표를 측정하는 CCD 디지털카메라(60); 관람객이 그리거나 제시하는 사진, 그림을 포함하는 2D 이미지를 스캔하여 데이터화하는 스캐너(80); 상기 빔 프로젝터(30), 상기 CCD 디지털카메라(60), 및 상기 스캐너(80)와 연결되고, 상기 스캐너(80)에서 데이터화된 2D 이미지를 3D이미지로 변환하고, 이를 상기 수조(10)에서 유영하는 홀로그램 영상데이터로 변환하여 상기 빔 프로젝터(30)에 전송하는 서버(70); 및 상기 수조(10)에서 흘러나온 물을 순환시켜 여과하고 순환 여과된 물을 상기 수조(10) 내로 다시 공급하는 순환여과장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 물고기와 3D 홀로그램을 이용한 수조 내 바다세계 연출시스템에 관한 것이다.

Description

로봇 물고기와 3D 홀로그램을 이용한 수조 내 바다세계 연출시스템{SEA WORLD REPRESENTATION SYSTEM WITHIN WATER BATH USING ROBOT FISH AND 3D HOLOGRAM}

본 발명은 내부에 물과 복수의 로봇 물고기(90)를 수용하고, 상부가 개방된 형상의 수조(10); 상기 수조(10)의 바닥의 상면에 설치된 바닥면 스크린(22), 및 상기 바닥면스크린(22)에 대해 둔각을 형성한 측면 스크린(21)을 포함하는 스크린(20); 상기 수조(10)의 일측의 상면 위에 설치되어 홀로그램 영상을 투사하는 빔 프로젝터(30); 상기 수조 바닥의 하측에 설치되어 상기 바닥의 아래에서 상기 바닥 위로 컬러 광을 비추는 복수의 컬러 LED(121, 122, 123); 상기 수조(10) 상부에 설치되어 상기 수조(10) 내의 로봇 물고기(90)를 촬영하여 상기 로봇 물고기(90)의 x, y 좌표를 측정하는 CCD 디지털카메라(60); 관람객이 그리거나 제시하는 사진, 그림을 포함하는 2D 이미지를 스캔하여 데이터화하는 스캐너(80); 상기 빔 프로젝터(30), 상기 CCD 디지털카메라(60), 및 상기 스캐너(80)와 연결되고, 상기 스캐너(80)에서 데이터화된 2D 이미지를 3D이미지로 변환하고, 이를 상기 수조(10)에서 유영하는 홀로그램 영상데이터로 변환하여 상기 빔 프로젝터(30)에 전송하는 서버(70); 및 상기 수조(10)에서 흘러나온 물을 순환시켜 여과하고 순환 여과된 물을 상기 수조(10) 내로 다시 공급하는 순환여과장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 물고기와 3D 홀로그램을 이용한 수조 내 바다세계 연출시스템에 관한 것이다.

일반적으로 수조라 함은 바닷속의 환경을 그대로 구현하고, 그 내부에 다양한 종류의 물고기를 투입하여 관람자들이 수조 내의 물고기들을 관찰할 수 있도록 한 것이다.

특히, 대형 바다박물관의 경우에는 보다 다양한 종류의 어종을 관람자들이 관람할 수 있도록 하기 위해 많은 종류의 물고기를 수조 내에 투입하고 있다.

그러나, 종래의 수조는 물고기들이 관람자와는 상관없이 움직이고 수조 내의 환경도 처음에 구현한 그대로 고정되어 있으므로 관람자들이 흥미를 느끼지 못하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 수조는 다양한 바다세계를 수조 내에 연출하는 데에는 한계가 있었다.

대한민국 등록실용신안공보 제 20-0287223호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

구체적으로, 본 발명의 목적은, 관람객이 제시한 이미지를 스캐닝 하여 이러한 이미지를 수조에 투영 함으로써, 사용자는 자신의 이미지가 수조에서 유영하는 것처럼 느낄 수 있도록 구현 되는 사용자 이미지를 이용한 홀로그램 수조 시스템을 구축 함으로써, 실제 수조 내부에 물고기와 같은 생물체 없이도, 입체적으로 유영하는 것과 같은 현실 감을 홀로그램으로써 구형 할 수 있으며, 관람객이 제시한 이미지를 수조에 투영할 수 있어 흥미 유발 및 관리가 편리한 수조 시스템을 제공할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇 물고기와 3D 홀로그램을 이용한 수조 내 바다세계 연출시스템은, 내부에 물과 복수의 로봇 물고기(90)를 수용하고, 상부가 개방된 형상의 수조(10); 상기 수조(10)의 바닥의 상면에 설치된 바닥면 스크린(22), 및 상기 바닥면스크린(22)에 대해 둔각을 형성한 측면 스크린(21)을 포함하는 스크린(20); 상기 수조(10)의 일측의 상면 위에 설치되어 홀로그램 영상을 투사하는 빔 프로젝터(30); 상기 수조 바닥의 하측에 설치되어 상기 바닥의 아래에서 상기 바닥 위로 컬러 광을 비추는 복수의 컬러 LED(121, 122, 123); 상기 수조(10) 상부에 설치되어 상기 수조(10) 내의 로봇 물고기(90)를 촬영하여 상기 로봇 물고기(90)의 x, y 좌표를 측정하는 CCD 디지털카메라(60); 관람객이 그리거나 제시하는 사진, 그림을 포함하는 2D 이미지를 스캔하여 데이터화하는 스캐너(80); 상기 빔 프로젝터(30), 상기 CCD 디지털카메라(60), 및 상기 스캐너(80)와 연결되고, 상기 스캐너(80)에서 데이터화된 2D 이미지를 3D이미지로 변환하고, 이를 상기 수조(10)에서 유영하는 홀로그램 영상데이터로 변환하여 상기 빔 프로젝터(30)에 전송하는 서버(70); 및 상기 수조(10)에서 흘러나온 물을 순환시켜 여과하고 순환 여과된 물을 상기 수조(10) 내로 다시 공급하는 순환여과장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 서버(70)는 깊이 잠수한 개체와 얕게 잠수한 개체의 크기 차이를 비교하여 각 크기일 때의 x좌표를 미리 지정하여 전체적인 x, y, z 좌표를 측정하는 것을 특징으로 한다.

상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)과 측면 스크린(21)의 내면은 울퉁불퉁하게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)과 측면 스크린(21)의 내면은 헥사필름(23)으로 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 서버(70)와 연결되어 상기 로봇 물고기(90)의 상기 x, y 좌표에 관한 데이터를 외부로 송출하는 무선송출기(140)를 더 포함하고, 상기 로봇 물고기(90)은 상기 무선송출기(140)와 무선 송수신하는 무선송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수조(10) 외부에서 관람객이 색마커(100)를 구비하여 상기 수조(10)를 관람하는 경우에, 상기 로봇 물고기(90)는 색마커탐지부를 더 포함하고, 상기 색마커탐지부는 상기 색마커(100)를 탐지하며 상기 서버(70)는 상기 탐지된 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)를 생성하고 상기 서버(70)에서 생성된 상기 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)에 관한 데이터를 상기 서버(70)로부터 상기 로봇 물고기(90)의 상기 무선송신기에서 수신하여 로봇 물고기(90)가 현재 위치에서 상기 수조(10) 또는 상기 수조(10) 내의 물체에 닿아 이동할 수 없을 때까지 상기 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)를 향해 이동하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명은 수조(100)의 전면에 홀로그램 이미지를 투사하는 빔 프로젝터(30)와 이러한 빔 프로젝터(30)에서 투사되는 영상을 반사하여 재생하는 홀로그램 필름(200)을 이용하여 마치 실제로 사용자의 이미지가 수조(100)속을 유영하는 것과 같은 현실감을 가지도록 하며, 상기와 같이 수조(100)속을 유영하는 로봇 물고기(90)이 존재하여, 이러한 로봇 물고기(90)이 유영하는 위치에 관람객이 제시한 홀로그램 이미지를 투영할 수 있어, 흥미유발 및 현실감을 더욱 부각 시키는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 물고기와 3D 홀로그램을 이용한 수조 내 바다세계 연출시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 상면도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 물고기와 3D 홀로그램을 이용한 수조 내 바다세계 연출시스템의 사시도이고, 도 2는 도 1의 상면도이며, 도 3은 도 1의 측면도이다;

도 1 내지 3을 참고하면, 본 발명에 따른 로봇 물고기와 3D 홀로그램을 이용한 수조 내 바다세계 연출시스템은, 수조(10), 스크린(20), 빔 프로젝터(30), 복수의 컬러 LED(121, 122, 123), CCD 디지털카메라(60), 스캐너(80), 서버(70), 및 순환여과장치를 포함한다.

상기 수조(10)는 내부에 물과 복수의 로봇 물고기(90)를 수용하고, 상부가 개방된 형상으로 되어 있다.

구체적으로, 상기 수조(10)는 투명한 재질의 원통형 수조(10)인 것이 바람직한데, 이는 관람객들이 상기 수조(10)를 관람할 수 있도록 투명한 재질을 갖되, 보다 많은 관람객들이 상기 수조(10)를 정면 및 측면에서 관람할 수 있는 것이 바람직하기 때문이다.

상기 스크린(20)은 수조(10)의 바닥의 상면에 설치된 바닥면 스크린(22), 및 상기 바닥면스크린(22)에 대해 둔각을 형성한 측면 스크린(21)을 포함한다. 여기서, 상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)과 측면 스크린(21)의 내면은 헥사필름(23)으로 코팅되어 있고, 상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)과 측면 스크린(21)의 내면은 울퉁불퉁하게 형성되어 있는 것으로 도시되고 설명되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 다른 실시예에서는 상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)의 내면과 측면 스크린(21)의 내면이 평면으로 형성되어도 무방하고 상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)과 측면 스크린(21)의 내면 중 어느 하나만 울퉁불퉁하게 형성되어 있어도 무방하다.

상기 실시예에 있어서는, 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)과 측면 스크린(21)의 내면은 헥사필름(23)으로 코팅되어 있는 것으로 설명되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 다른 실시예에서는 헥사필름(23)이 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)과 측면 스크린(21)의 내면에 코팅되는 것이 아니라 부분적으로 고정되어 있는 구성도 가능하며, 예를 들어, 헥사필름(23)이 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)의 내면의 네 모서리 부분과 측면 스크린(21)의 내면의 네 모서리 부분에만 고정되는 구성도 가능하다. 이와 같은 구성에 의해 헥사필름(23)이 고정되어 있는 측면 스크린(21)의 위로부터 물이 흘러내리거나, 예컨대, 물고기들이 수조(10) 내에서 유영하면서 수조(10) 내의 물이 흔들리거나 파도가 발생되는 경우에는 헥사필름(23)이 흔들거리게 되며 이와 같이 흔들리는 헥사필름(23)에 홀로그램 영상이나 컬러 LED(121, 122, 123) 조명이 비춰질 때에는 바다세계 연출이 더욱 용이해진다. 위와 같이 측면 스크린(21)의 위로부터 물이 흘러내리게 하기 후술하는 펌프(50)와 파이프(50L)를 이용하고, 또한 위와 같이 파도를 발생시키기 위해 파도발생기(예, 시판되는 소형의 파도발생기)를 더 구비하는 구성도 가능하다.

상기 측면 스크린(21)은 위에서 보았을 때 상면이 곡면, 예컨대 원호의 형상을 취하도록 하여 곡면 스크린을 형성하는데, 이와 같은 구성에 의해 평면 스크린 대비 넓은 시청각을 확보할 수 있음과 동시에 현실감과 임장감을 높이는 효과를 가질 수 있다. 본 실시예에서는 측면 스크린(21)이 곡면 스크린인 것에 관해 도시하고 설명하였으나 이에 제한되는 것은 아니고 다른 실시예에서는 평면스크린을 사용하는 것도 가능하다

상기 빔 프로젝터(30)는 수조(10)의 일측의 상면 위에 설치되어 홀로그램 영상을 투사한다. 이러한 빔 프로젝터(30)가 홀로그램 영상을 투사하는 경우에, 투사된 홀로그램 영상이 상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)과 측면 스크린(21)의 내면에 코팅되어 있는 헥사필름(hexa film)(23)에 의해 반사되어 홀로그램 영상이 수조(10) 내에 투영된다. 이때, 상기 빔 프로젝터(30)는 상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)과 측면 스크린(21)의 내면에 코팅되어 있는 헥사필름(23)의 전체 영역을 비추는 각도로 설치되어 있으며 이러한 각도는 설치되는 스크린(20)의 크기나 면적, 혹은 상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)과 측면 스크린(21)이 이루는 둔각의 각도에 따라 거리 또는 영상 투사 방향이 조절 또는 조정될 수 있게 구성되어 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 빔 프로젝터(30)에 의하여 상기 스크린(20)에 홀로그램 영상이 투사되는 경우에 상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)의 내면에는 해저면이 연출되고 상기 스크린(20)의 측면 스크린(21)에는 수중면이 연출되도록 구성되는데, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 다른 실시예에서는, 예컨대, 상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)의 내면과 측면 스크린(21)의 내면 모두에 해저면 또는 수중면이 연출되도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 복수의 컬러 LED(121, 122, 123)는 상기 수조 바닥의 하측에 설치되어 상기 바닥의 아래에서 상기 바닥 위로 R, G, B와 같은 컬러 광을 각각 또는 조합하여 비추며, 이에 의해 수조(10) 내 및 스크린(20)에는 화려한 컬러의 광, 예컨대 R, G, B 광이 각각 또는 조합하여 비추어져서 수조(10) 내 배경 또는 바위와 같은 조형물, 해초, 로봇 물고기를 포함하는 피조명부가 다양한 색을 나타내도록 조명연출될 수 있다.

여기서, 상기 컬러 LED(121, 122, 123)는 상기 수조 바닥의 하측에 설치되어 있는 것으로 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 다른 실시예에서는 수조(10)의 측부에 설치되거나 또는 수조(10) 바닥의 하측과 수조(10)의 측부에 동시에 설치되는 구성도 가능하다.

그리고, 상기 컬러 LED(121, 122, 123)는 또한 컬러 LED(121, 122, 123)를 지지하는 지지부에 힌지결합되거나 조인트 결합(예컨대, 볼조인트 결합)되어 회전할 수 있는데, 이와 같은 회전에 의해 조사 각도를 조절할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 CCD 디지털카메라(60)는 수조(10) 상부에 설치되어 상기 수조(10) 내에서 로봇 물고기(90), 물고기, 거북이, 미역 등의 움직이는 물체 중, 예컨대, 로봇 물고기(90)를 촬영하여 상기 로봇 물고기(90)의 x, y 좌표를 측정하는데, 상기 수조(10) 내부를 유영하는 물고기와 같은 이동체 또는 상기 로봇 물고기(90)의 위치를 트랙킹 함으로써 상기 수조(10)의 전면 좌표로 위치 데이터를 생성한다. 상기 수조(10)의 상면 전체를 그리드화 하여, 좌표로써 각 부분을 좌표화 함으로써, 상기 CCD 디지털카메라(60)가 상기 로봇 물고기(90)와 같은 이동체 또는 상기 로봇 물고기(90)의 트랙킹 위치에 따른 좌표데이터를 바로 생성할 수 있도록 한다.

상기 스캐너(80)는 관람객이 그리거나 제시하는 사진, 그림을 포함하는 2D 이미지를 스캔하여 데이터화한다. 예를 들어, 관람객이 인어를 그림으로 그린 경우 이와 같은 그림을 스캐너(80)가 스캔하여 데이터화한다.

상기 서버(70)는 상기 빔 프로젝터(30), 상기 CCD 디지털카메라(60), 및 상기 스캐너(80)와 연결되고, 상기 스캐너(80)에서 데이터화된 2D 이미지를 3D이미지로 변환하고, 이를 상기 수조(10)에서 유영하는 홀로그램 영상데이터로 변환하여 상기 빔 프로젝터(30)에 전송한다.

또한, 도 1, 3에서와 같이 상기 CCD 디지털카메라(60)가 수조(10)의 상부에서 로봇 물고기(90)을 촬영하므로, 평면상의 좌표인 x, y좌표는 쉽게 측정이 가능하며, 상기 서버(70)는 깊이 잠수한 개체와 얕게 잠수한 개체의 크기 차이를 비교하여 각 크기일 때의 깊이 좌표인 z좌표를 미리 지정하여 전체적인 x, y, z 좌표를 측정한다.

상기 순환여과장치는 상기 수조(10)에서 흘러나온 물을 순환시켜 여과하고 순환 여과된 물을 상기 수조(10) 내로 다시 공급한다.

구체적으로, 상기 순환여과장치는, 상류에서 하류로 갈수록 경사지는 경사면(130)을 바닥상에 형성하고 서로 간격을 둔 복수의 필터(111, 112, 113)를 상기 경사면(130)상에 설치하여 상기 수조(10)로부터 흘러 들어 온 물을 순화여과하는 순환여과조(40); 상기 순환여과조(40) 내의 일측에 설치되어 상기 수조(10) 내로 순환 여과된 물을 펌핑하는 펌프(50); 및 상기 펌프(50)의 작동에 의해 상기 순환여과조(40) 내에서 순환여과되어 펌핑된 물이 상기 수조(10) 내로 이송될 때 통과하는 파이프(50L)를 포함한다. 이와 같은 순환여과장치에 의해 수조(10)로부터 흘러 들어 온 물이 순환여과될 수 있기 때문에 별도의 다른 정화장치가 불필요하다.

여기서, 필터(111, 112, 113)가 경사면(130)상에 설치된 것으로 도시되고 설명되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 다른 실시예에 있어서는 필터(111, 112, 113)가 평면상에 설치되는 구성도 가능하다.

본 실시예에 있어서, 본 발명의 로봇 물고기와 3D 홀로그램을 이용한 수조 내 바다세계 연출시스템은 상기 서버(70)와 연결되어 상기 로봇 물고기(90)의 상기 x, y 좌표에 관한 데이터를 외부로 송출하는 무선송출기(140)를 더 포함하고, 상기 로봇 물고기(90)은 상기 무선송출기(140)와 무선 송수신하는 무선송신기를 포함한다.

이때, 상기 서버(70)의 무선송출기(610)와 상기 로봇 물고기(90)의 무선송신기의 무선 송수신은 바람직하게는 RF(Radio Frequency)방식으로 진행되며, 이외에 블루투스나, 근거리 무선 송수신 방식을 적용할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 CCD 디지털카메라(60)가 현재 로봇 물고기(90)의 좌표를 확인 하고, 상기 서버(70)에서 로봇 물고기(90)의 다음 이동 좌표(xn, yn, zn)를 생성하며, 상기 서버(70)에서 생성된 이동 좌표(xn, yn, zn)데이터를 상기 무선송출기(610)에서 상기 물고기 로봇(700)으로 송출하고, 상기 물고기 로봇(700)의 무선송신기(620)에서 이동 좌표(xn, yn, zn)데이터를 수신하여 로봇 물고기(90)가 현재 위치에서 이동 좌표(xn, yn, zn)로 이동한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 수조(10) 외부에서 관람객이 색마커(100)를 구비하여 상기 수조(10)를 관람하는 경우에, 상기 로봇 물고기(90)는 색마커탐지부를 더 포함하고, 상기 색마커탐지부는 상기 색마커(100)를 탐지하며 상기 서버(70)는 상기 탐지된 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)를 생성하고 상기 서버(70)에서 생성된 상기 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)에 관한 데이터를 상기 서버(70)로부터 상기 로봇 물고기(90)의 상기 무선송신기에서 수신하여 로봇 물고기(90)가 현재 위치에서 상기 수조(10) 또는 상기 수조(10) 내의 물체에 닿아 이동할 수 없을 때까지 상기 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)를 향해 이동한다. 이와 같은 구성에 의해 색마커(100)를 구비하는 관람객, 예컨대 색마커(100)를 손에 쥐고 있거나 색마커(100)가 표시된 옷을 입은 관람객과 로봇 물고기(90) 사이의 상호작용(interaction)이 이루어지며 그에 따라 관람객의 흥미는 배가될 수 있다.

여기서, 상기 색마커(100)의 색은 초록색일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다른 실시예에서는 다른 색의 색마커, 예컨대 노란색의 색마커를 사용해도 무방하다.

또한, 상기 CCD 디지털카메라(60)은 상기 로봇 물고기(90)을 인식하기 위해서는, 헥사필름(23) 및 수조(10)를 투과하여 인식하게 되므로, 인식률이 떨어질 가능성이 존재한다.

따라서, 이러한 CCD 디지털카메라(60)의 인식력을 높이기 위하여, 상기 로봇 물고기(90)은, 측면에 표식 마크를 더 포함하도록 하여, 상기 CCD 디지털카메라(60)이 이러한 표식을 인식함으로써, 인식률 저하를 방지하는 것이 바람직하며, 상기 로봇 물고기(90)의 표면을 인식률이 좋은 원색이나, 패턴으로 처리하여 인식률을 높이는 것도 바람직하다.

다음으로, 도 3 내지 도 5를 참고하면, 상기 헥사필름(23)은, 상기 수조(10) 내부 하단에서부터 둔각으로 내부 상단까지 기울어져 연장되는 내부 설치 형태로써, 상기 빔 프로젝터(30)가 홀로그램 영상을 수조(10) 내부에 장치된 스크린(2)의 상기 헥사필름(23)에 투사하여, 홀로그램 영상을 투영하거나, 상기 헥사필름(23)을 생략하고, 상기 빔 프로젝터(30)가 홀로그램 영상을 수조(10) 내부에 담지된 물에 직접 투사하여, 물의 산란으로 홀로그램 영상을 투영 하는 방식을 선택할 수 있으며, 특히, 홀로그램 영상을 수조(10) 내부에 담지된 물에 직접 투사하는 방식의 경우, 상기 수조(10) 내부의 물은, 물의 산란 작용을 극대화 하기 위하여 물과 희석되어 조사된 빛을 반사하여 산란시키는 산란제 성분을 더 포함하도록 하며, 더욱 선명한 영상을 투영하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 도 1, 3을 참조하면, 상기 CCD 디지털카메라(60)는, 하나만 설치되어 있는 것으로 도시되고 설명되어 있는데, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 대형 수조(10)의 경우에는 다수가 상기 수조(100)의 상부에 장치 되어, 촬영구간을 분할하고, 각 CCD 디지털카메라(60)가 감지하는 촬영구간의 좌표가 연결되도록 구성하여 대형 수조(10)에서도 좌표 측정이 가능하도록 하는데, 즉, CCD 디지털카메라(60)의 촬영 범위가 한정 되어 있으므로, 수조(100)의 크기가 대형화 될 시, CCD 디지털카메라(60)가 상당히 높은 거리에서 촬영하여야만 수조 전체를 촬영할 수 있으나, 이러한 경우 공간의 낭비가 심해 설치에 제약이 많으므로, 하나의 CCD 디지털카메라(60)로 전체 구간을 촬영할 수 없어, 여러 대의 CCD 디지털카메라(60)가 서로 촬영 구간을 분획하여 촬영 하도록 하고, 각 카메라는 연결되는 좌표값을 갖도록 설정하여 대형 수조(10)에서도 충분히 적용할 수 있도록 한다.

다음으로 상기 스캐너(80)에서 데이터화된 관람객이 제시한 사진, 그림과 같은 2D 이미지를 3D이미지로 변환하고, 이를 수조(10)에서 유영하는 상기 로봇 물고기(90)의 위치와 일치시킨 홀로그램 영상데이터로 변환하여 상기 빔 프로젝터(30)에 전송하는 서버(70)는 2D 이미지를 3D이미지로 변환하기 위한 3D컨버젼을 실행하게 되는데, 이러한 3D컨버젼의 경우, 2차원적인 그림에서, 음영이 있는 부분을 체크하여 도식화 하고, 이미지의 테두리를 인식하여, 이러한 테두리와 음영을 기반으로, 전체적인 3차원 이미지를 구축한다.

기본적으로, 사물의 입체적인 형상을 예시 데이터로써 제공하고, 상기 스캐너(80)에서 전송된 이미지를 상기 예시 데이터와 대조하여 일치하는 예시 데이터를 찾아 예시 데이터의 3차원 형상에 기반하여 상기와 같이 인식된 테두리와 음영을 커스터마이징 함으로써 개략적인 3D이미지를 획득한다.

예를 들어, 관람객이 자신의 얼굴 사진을 상기 스캐너(80)에 넣어 스캐닝하게 되면, 얼굴의 2차원 적인 이미지를 상기 서버(70)에서 인식하여, 사람의 두상에 대한 예시 데이터를 검색해 사람의 두상의 3차원 데이터를 기반으로 사용자의 얼굴 테두리와 음영을 가미하여 얼굴 전체 형상에 대한 3D데이터를 획득한다.

본 발명의 로봇 물고기와 3D 홀로그램을 이용한 수조 내 바다세계 연출시스템으로 수조 내에 바다세계, 예컨대 거북이와 토끼에 관한 바다세계를 연출할 때 도 1에 도시된 바와 같은 스피커(L, R)나 우퍼를 사용하여 음악과 함께 연출하면 연출효과가 배가될 수 있다.

한편, 본 발명의 로봇 물고기(90)제어 메커니즘은, 상기 CCD 디지털카메라(60)가 현재 로봇 물고기(90)의 좌표를 확인 하는 단계; 상기 서버(70)에서 로봇 물고기(90)의 다음 이동 좌표(xn, yn, zn)를 생성하는 단계; 상기 서버(70)에서 생성된 이동 좌표(xn, yn, zn)데이터를 상기 무선송출기(610)에서 상기 로봇 물고기(90)으로 송출하는 단계; 상기 로봇 물고기(90)의 무선송신기에서 이동 좌표(xn, yn, zn)데이터를 수신하여 로봇 물고기(90)가 현재 위치에서 이동 좌표(xn, yn, zn)로 이동하는 단계;로써 제어되며, 이러한 로봇 물고기(90)과 3D홀로그램 영상을 일치시키는 메커니즘은, 서버(70)에서 이동 좌표(xn, yn, zn)로 이동하는 로봇 물고기(90)과 동일한 좌표의 3D이미지 데이터를 생성하는 단계; 상기 서버(70)에서 생성된 3D이미지를 빔 프로젝터(30)에 의하여 홀로그램 필름(200)에 투영하는 단계; 로봇 물고기(90)의 위치와 일치하는 3D이미지가 형성되는 단계;로 수행된다.

여기서, 상기 수조(10) 외부에서 관람객이 색마커(100)를 구비하여 상기 수조(10)를 관람하는 경우에, 상기 로봇 물고기(90)에 포함된 색마커탐지부가 상기 색마커(100)를 탐지하는 단계; 상기 서버(70)가 상기 탐지된 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)를 생성하는 단계; 상기 서버(70)에서 생성된 상기 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)에 관한 데이터를 상기 서버(70)로부터 상기 로봇 물고기(90)의 상기 무선송신기에서 수신하여 로봇 물고기(90)가 현재 위치에서 상기 수조(10) 또는 상기 수조(10) 내의 물체에 닿아 이동할 수 없을 때까지 상기 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)를 향해 이동하는 단계를 더 포함한다.

또한, 관람객이 그리거나 제시하는 사진, 그림을 포함하는 2D 이미지를 스캔하여 데이터화한 것과 3D홀로그램 영상을 일치시키는 메커니즘은, 관람객이 그리거나 제시하는 사진, 그림을 포함하는 2D 이미지를 스캔하여 데이터화한 것과 동일한 3D이미지 데이터를 생성하는 단계; 생성된 3D이미지의 투영될 좌표를 설정하는 단계; 상기 서버(70)에서 생성된 3D이미지를 빔 프로젝터(30)에 의하여 헥사필름(23)에 투영하는 단계; 상기 좌표와 일치하는 3D이미지가 형성되는 단계;로 수행된다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

10: 수조
20: 스크린
21: 측면 스크린
22: 바닥면 스크린
30: 빔 프로젝터
60: CCD 디지털카메라
70: 서버
80: 스캐너
90: 로봇 물고기
100: 색마커
121, 122, 123: 컬러 LED
140: 무선송출기

Claims (5)

1. 내부에 물과 복수의 로봇 물고기(90)를 수용하고, 상부가 개방되되 관람객들이 정면 및 측면에서 관람 가능하도록 원통형 형상으로 구비된 수조(10);
   상기 수조(10)의 바닥의 상면에 설치된 바닥면 스크린(22), 및 상기 바닥면스크린(22)에 대해 둔각을 형성하며 원호 형상의 곡면 형태인 측면 스크린(21)을 포함하는 스크린(20);
   상기 수조(10)의 일측의 상면 위에 설치되어 홀로그램 영상을 투사하는 빔 프로젝터(30);
   상기 수조 바닥의 하측에 설치되어 상기 바닥의 아래에서 상기 바닥 위로 컬러 광을 비추며, 힌지 또는 조인트 결합을 통해 회전에 의한 조사 각도가 조절되게구비된 복수의 컬러 LED(121, 122, 123);
   상기 수조(10) 상부에 설치되어 상기 수조(10) 내의 로봇 물고기(90)를 촬영하여 상기 로봇 물고기(90)의 x, y 좌표를 측정하되 상기 수조의 상면 전체를 그리드화 하여 좌표로써 각 부분을 좌표화 하여 상기 로봇 물고기의 트랙킹 위치에 따른 좌표데이터를 바로 생성하는 CCD 디지털카메라(60);
   관람객이 그리거나 제시하는 사진, 그림을 포함하는 2D 이미지를 스캔하여 데이터화하는 스캐너(80);
   상기 빔 프로젝터(30), 상기 CCD 디지털카메라(60), 및 상기 스캐너(80)와 연결되고, 상기 스캐너(80)에서 데이터화된 2D 이미지를 3D이미지로 변환하고, 이를 상기 수조(10)에서 유영하는 홀로그램 영상데이터로 변환하여 상기 빔 프로젝터(30)에 전송하되, 깊이 잠수한 개체와 얕게 잠수한 개체의 크기 차이를 비교하여 각 크기일 때의 깊이 좌표인 z좌표를 미리 지정하여 전체적인 x, ,y, z 좌표를 측정하는 서버(70); 및
   상기 수조(10)에서 흘러나온 물을 순환시켜 여과하고 순환 여과된 물을 상기 수조(10) 내로 다시 공급하는 순환여과장치를 포함하고,
   상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)과 측면 스크린(21)의 내면은 울퉁불퉁하게 형성되고,
   상기 스크린(20)의 바닥면 스크린(22)의 내면의 네 모서리 부분과 측면 스크린(21)의 내면의 네 모서리 부분에 고정되어 흔들림이 가능하게 구비된 헥사필름(23)으로 코팅되며,
   상기 서버(70)와 연결되어 상기 로봇 물고기(90)의 상기 x, y 좌표에 관한 데이터를 외부로 송출하는 무선송출기(140)를 더 포함하고,
   상기 로봇 물고기(90)은 상기 무선송출기(140)와 무선 송수신하는 무선송신기를 포함하며,
   상기 수조(10) 외부에서 관람객이 색마커(100)를 구비하여 상기 수조(10)를 관람하는 경우에, 상기 로봇 물고기(90)는 색마커탐지부를 더 포함하고, 상기 색마커탐지부는 상기 색마커(100)를 탐지하며 상기 서버(70)는 상기 탐지된 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)를 생성하고 상기 서버(70)에서 생성된 상기 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)에 관한 데이터를 상기 서버(70)로부터 상기 로봇 물고기(90)의 상기 무선송신기에서 수신하여 로봇 물고기(90)가 현재 위치에서 상기 수조(10) 또는 상기 수조(10) 내의 물체에 닿아 이동할 수 없을 때까지 상기 색마커(100)의 좌표(xn, yn, zn)를 향해 이동하는 것을 특징으로 하는 로봇 물고기와 3D 홀로그램을 이용한 수조 내 바다세계 연출시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images