KR102153530B1 - 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 소음 시뮬레이션 방법 - Google Patents
가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 소음 시뮬레이션 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102153530B1 KR102153530B1 KR1020190164654A KR20190164654A KR102153530B1 KR 102153530 B1 KR102153530 B1 KR 102153530B1 KR 1020190164654 A KR1020190164654 A KR 1020190164654A KR 20190164654 A KR20190164654 A KR 20190164654A KR 102153530 B1 KR102153530 B1 KR 102153530B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- noise
- virtual reality
- information
- user
- hmd device
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/30—Circuit design
- G06F30/32—Circuit design at the digital level
- G06F30/333—Design for testability [DFT], e.g. scan chain or built-in self-test [BIST]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0141—Head-up displays characterised by optical features characterised by the informative content of the display
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
본 발명은 이용자에게 실제 공간에서 발생하는 소음을 예측하기 위하여 가상현실 상에서 제공되는 것으로,
건물 및 도로를 포함한 소음구현 공간의 3D정보가 구축되는 공간 데이터베이스;
차량을 포함한 소음 발생원의 정보가 구축되는 소음라이브러리;
HMD 디바이스를 포함한 가상현실 기기를 착용한 이용자가 가상공간에서 이동할 경우 이동 위치에 따라 상기 가상현실 기기에 상기 소음구현 공간을 3D로 구현하고 상기 소음 발생원에서 발생하는 소음에 크기 및 방향성을 부여하는 출력소음제어모듈;
을 포함하여 구성되되,
상기 이용자는 1인칭 시점에서 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보를 직접 경험하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 제공한다.
그리고 상기 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 것으로,
(1) 상기 이용자가 상기 HMD 디바이스를 착용하고 가상현실 시스템에 접속하는 접속단계;
(2) 상기 공간데이터베이스가 제공하는 3D정보를 선택하고, 상기 소음라이브러리가 제공하는 소음 발생원을 선택하며, 각종 제반조건을 설정하는 설정단계;
(3) 상기 출력소음제어모듈을 통하여 상기 HMD 디바이스에 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보가 출력되는 출력단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 소음 시뮬레이션 방법을 제공한다.
건물 및 도로를 포함한 소음구현 공간의 3D정보가 구축되는 공간 데이터베이스;
차량을 포함한 소음 발생원의 정보가 구축되는 소음라이브러리;
HMD 디바이스를 포함한 가상현실 기기를 착용한 이용자가 가상공간에서 이동할 경우 이동 위치에 따라 상기 가상현실 기기에 상기 소음구현 공간을 3D로 구현하고 상기 소음 발생원에서 발생하는 소음에 크기 및 방향성을 부여하는 출력소음제어모듈;
을 포함하여 구성되되,
상기 이용자는 1인칭 시점에서 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보를 직접 경험하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 제공한다.
그리고 상기 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 것으로,
(1) 상기 이용자가 상기 HMD 디바이스를 착용하고 가상현실 시스템에 접속하는 접속단계;
(2) 상기 공간데이터베이스가 제공하는 3D정보를 선택하고, 상기 소음라이브러리가 제공하는 소음 발생원을 선택하며, 각종 제반조건을 설정하는 설정단계;
(3) 상기 출력소음제어모듈을 통하여 상기 HMD 디바이스에 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보가 출력되는 출력단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 소음 시뮬레이션 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 시각적 정보만을 전달하던 기존의 가상현실 기술에서 벗어나, 소음을 미리 시뮬레이션하기 위하여 건물 내부와 외부의 정보를 3D 정보로 구축하고 소음원을 종류별로 라이브러리로 구축한 후, 다양한 주변 환경에 따라 발생할 수 있는 소음문제를 미리 시뮬레이션하여 시각적 또는 청각적 정보로 전달할 수 있는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 소음 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술의 문제점을 도시한 것이다.
가상현실(VR: Virtual Reality) 기반의 체험 기술은 사용자가 실제 환경은 아니지만 컴퓨터 그래픽을 통해 만들어진 특정한 환경이나 상황을 실제와 유사하게 경험할 수 있다.
특히, 시스템상 실제와 같은 시각과 청각 효과를 사용자에게 제공함으로서 가상현실 환경을 체험하는 사용자는 보다 몰입감 높은 가상현실 기술을 체감할 수 있는 특징이 있다.
기존 기술의 경우, 사용자가 체험하는 가상현실을 시각적으로 한정하다보니 다양한 변수에 따른 음향 환경을 고려하지 않았다.
이로 인해, 사용자는 가상현실에서 단일 음향 환경을 기반으로 체험을 하게 되어 시설 건축물 변수에 따른 소음 환경에 영향을 받지 못하는 상황이다.
따라서 사용자는 가상현실상, 시각적으로는 높은 몰입감을 경험할 수 있지만, 실제로 음향 변수가 고려되지 않은 상황을 인지하고 난 뒤에는 점차 몰입감이 낮아짐과 동시에 사용성도 점차 떨어지게 된다.
이에 본 발명자는 시각적 정보만을 전달하던 기존의 가상현실 기술에서 벗어나, 소음을 미리 시뮬레이션하기 위하여 건물 내부와 외부의 정보를 3D 정보로 구축하고 소음원을 종류별로 라이브러리로 구축한 후, 다양한 주변 환경에 따라 발생할 수 있는 소음문제를 미리 시뮬레이션하여 시각적 또는 청각적 정보로 전달할 수 있는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 소음 시뮬레이션 방법을 개발하기에 이르렀다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 시각적 정보만을 전달하던 기존의 가상현실 기술에서 벗어나, 소음을 미리 시뮬레이션하기 위하여 건물 내부와 외부의 정보를 3D 정보로 구축하고 소음원을 종류별로 라이브러리로 구축한 후, 다양한 주변 환경에 따라 발생할 수 있는 소음문제를 미리 시뮬레이션하여 시각적 또는 청각적 정보로 전달할 수 있는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 소음 시뮬레이션 방법을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 이용자에게 실제 공간에서 발생하는 소음을 예측하기 위하여 가상현실 상에서 제공되는 것으로,
건물 및 도로를 포함한 소음구현 공간의 3D정보가 구축되는 공간 데이터베이스;
차량을 포함한 소음 발생원의 정보가 구축되는 소음라이브러리;
HMD 디바이스를 포함한 가상현실 기기를 착용한 이용자가 가상공간에서 이동할 경우 이동 위치에 따라 상기 가상현실 기기에 상기 소음구현 공간을 3D로 구현하고 상기 소음 발생원에서 발생하는 소음에 크기 및 방향성을 부여하는 출력소음제어모듈;
을 포함하여 구성되되,
상기 이용자는 1인칭 시점에서 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보를 직접 경험하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 제공한다.
그리고 상기 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 것으로,
(1) 상기 이용자가 상기 HMD 디바이스를 착용하고 가상현실 시스템에 접속하는 접속단계;
(2) 상기 공간데이터베이스가 제공하는 3D정보를 선택하고, 상기 소음라이브러리가 제공하는 소음 발생원을 선택하며, 각종 제반조건을 설정하는 설정단계;
(3) 상기 출력소음제어모듈을 통하여 상기 HMD 디바이스에 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보가 출력되는 출력단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 소음 시뮬레이션 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 시각적 정보만을 전달하던 기존의 가상현실 기술에서 벗어나, 소음을 미리 시뮬레이션하기 위하여 건물 내부와 외부의 정보를 3D 정보로 구축하고 소음원을 종류별로 라이브러리로 구축한 후, 다양한 주변 환경에 따라 발생할 수 있는 소음문제를 미리 시뮬레이션하여 시각적 또는 청각적 정보로 전달할 수 있는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 소음 시뮬레이션 방법을 제공한다.
도 1은 종래 기술의 문제점을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에서 소음라이브러리에 구축된 소음 발생원의 실시예이다.
도 3은 본 발명에서 방음벽과 같은 장애물로 인한 소음의 직진성과 회절성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에서 소음에 대한 영향을 시각적 정보로 표시한 것이다.
도 5는 본 발명에서 방음벽과 같은 방음시설의 위치, 높이 등을 다양하게 조절하여 소음을 시뮬레이션하는 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에서 이용자가 건물 외부에서 시뮬레이션할 위치를 설정하는 장면을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에서 이용자가 건물 내부에서 시뮬레이션할 위치를 설정하는 장면을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 소음 시뮬레이션 방법의 순서도이다.
도 9는 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템의 초기 화면이다.
도 10은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 교통 소음원에 대한 소음을 시각적 정보로 도시한 것이다.
도 11 내지 13은 도 10에서 방음벽 설치시 교통 소음원에 대한 소음을 시각적 정보로 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 위치, 방음벽, 각종 교통상황 등 소음 발생원과 주변 물리적 환경을 설정하는 화면이다.
도 15 내지 16은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 방음벽이 설치된 상황을 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 소음 발생원의 크기를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도 18은 도 17의 설정에 따라 구현되는 소음 시뮬레이션 화면이다.
도 19는 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 이용자의 위치를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도 20은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 방음벽의 높이를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도 21은 도 20에 따라 설정된 화면에서 이용자의 위치를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도 22 내지 23은 본 발명에서 소음 발생원에 대한 시각적 정보를 도시한 것이다.
도 24 내지 25는 본 발명에서 도 22 내지 23의 상황이 건물의 외벽에 작용하는 시각적 정보를 도시한 것이다.
도 26 내지 27은 본 발명에서 이용자의 위치를 건물 내부로 설정된 상황을 도시한 것이다.
도 28 내지 32는 도 26 내지 27의 상황에서 소음 발생원에 대한 시각적 정보를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에서 소음라이브러리에 구축된 소음 발생원의 실시예이다.
도 3은 본 발명에서 방음벽과 같은 장애물로 인한 소음의 직진성과 회절성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에서 소음에 대한 영향을 시각적 정보로 표시한 것이다.
도 5는 본 발명에서 방음벽과 같은 방음시설의 위치, 높이 등을 다양하게 조절하여 소음을 시뮬레이션하는 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에서 이용자가 건물 외부에서 시뮬레이션할 위치를 설정하는 장면을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에서 이용자가 건물 내부에서 시뮬레이션할 위치를 설정하는 장면을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 소음 시뮬레이션 방법의 순서도이다.
도 9는 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템의 초기 화면이다.
도 10은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 교통 소음원에 대한 소음을 시각적 정보로 도시한 것이다.
도 11 내지 13은 도 10에서 방음벽 설치시 교통 소음원에 대한 소음을 시각적 정보로 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 위치, 방음벽, 각종 교통상황 등 소음 발생원과 주변 물리적 환경을 설정하는 화면이다.
도 15 내지 16은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 방음벽이 설치된 상황을 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 소음 발생원의 크기를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도 18은 도 17의 설정에 따라 구현되는 소음 시뮬레이션 화면이다.
도 19는 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 이용자의 위치를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도 20은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 방음벽의 높이를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도 21은 도 20에 따라 설정된 화면에서 이용자의 위치를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도 22 내지 23은 본 발명에서 소음 발생원에 대한 시각적 정보를 도시한 것이다.
도 24 내지 25는 본 발명에서 도 22 내지 23의 상황이 건물의 외벽에 작용하는 시각적 정보를 도시한 것이다.
도 26 내지 27은 본 발명에서 이용자의 위치를 건물 내부로 설정된 상황을 도시한 것이다.
도 28 내지 32는 도 26 내지 27의 상황에서 소음 발생원에 대한 시각적 정보를 도시한 것이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
Ⅰ. 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템
본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템은,
이용자에게 실제 공간에서 발생하는 소음을 예측하기 위하여 가상현실 상에서 제공되는 것으로,
건물 및 도로를 포함한 소음구현 공간의 3D정보가 구축되는 공간 데이터베이스;
차량을 포함한 소음 발생원의 정보가 구축되는 소음라이브러리;
HMD 디바이스를 포함한 가상현실 기기를 착용한 이용자가 가상공간에서 이동할 경우 이동 위치에 따라 상기 가상현실 기기에 상기 소음구현 공간을 3D로 구현하고 상기 소음 발생원에서 발생하는 소음에 크기 및 방향성을 부여하는 출력소음제어모듈;
을 포함하여 구성되되,
상기 이용자는 1인칭 시점에서 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보를 직접 경험하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 시각적 정보는,
소음의 방향성은 화살표로, 소음의 크기는 화살표의 크기 및 색상으로 상기 HMD 디바이스에서 구현되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 청각적 정보는,
소음의 방향성과 소음의 크기가 이용자의 시선과 귀의 위치에 따라 상기 HMD 디바이스에서 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 소음 발생원이 이동하는 경우,
상기 출력소음제어모듈은 상기 소음 발생원의 이동 상황을 고려하여 상기 HMD 디바이스에서 구현되게 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 출력소음제어모듈은 상기 소음구현 공간의 3D정보에 따라 장애물로 인한 소음 또는 소리의 반사 또는 회절을 고려하여 상기 HMD 디바이스에서 구현되게 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 출력소음제어모듈은 계절, 온도, 습도, 기류를 포함한 외부환경요소를 고려하여 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보를 상기 HMD 디바이스에서 구현되게 하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명에서 소음라이브러리에 구축된 소음 발생원의 실시예이다.
도시된 바와 같이, 상기 소음라이브러리는 차종별을 고려한 소음과 공사장 소음 등의 다양한 소음 발생원에 대한 소음에 대한 정보를 미리 구축하여 제공하게 된다.
도 3은 본 발명에서 방음벽과 같은 장애물로 인한 소음의 직진성과 회절성을 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에서는 소음의 직진성을 고려하고 회절성에 따른 소음의 휨 등 각종 소리와 소음의 특성을 미리 데이터베이스로 구축하여 다양한 물리적 환경에 맞추어 적용하게 된다.
도 4는 본 발명에서 소음에 대한 영향을 시각적 정보로 표시한 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 소음에 대한 영향을 색상의 차이를 두어 이용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명에서 방음벽과 같은 방음시설의 위치, 높이 등을 다양하게 조절하여 소음을 시뮬레이션하는 실시예를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 소음발생을 예측하고 이를 방지하는 시설의 구축까지 그 기능을 확대하므로,
방음벽과 같은 방음시설의 위치, 높이 등을 다양하게 조절하여 소음을 시뮬레이션할 수 있는 특징이 있다.
도 6은 본 발명에서 이용자가 건물 외부에서 시뮬레이션할 위치를 설정하는 장면을 도시한 것이고,
도 7은 본 발명에서 이용자가 건물 내부에서 시뮬레이션할 위치를 설정하는 장면을 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 건물 외부뿐 아니라 건물 내부에서 접하는 소음도 시뮬레이션할 수 있다.
Ⅱ. 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 소음 시뮬레이션 방법
도 8은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 소음 시뮬레이션 방법의 순서도이다.
본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 소음 시뮬레이션 방법은,
상기 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 것으로,
(1) 상기 이용자가 상기 HMD 디바이스를 착용하고 가상현실 시스템에 접속하는 접속단계;
(2) 상기 공간데이터베이스가 제공하는 3D정보를 선택하고, 상기 소음라이브러리가 제공하는 소음 발생원을 선택하며, 각종 제반조건을 설정하는 설정단계;
(3) 상기 출력소음제어모듈을 통하여 상기 HMD 디바이스에 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보가 출력되는 출력단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 9는 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템의 초기 화면이다.
도시된 바와 같이 본 발명은 가상현실에서 시스템으로 시험 구축되었다.
도 10은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 교통 소음원에 대한 소음을 시각적 정보로 도시한 것이고,
도 11 내지 12는 도 10에서 방음벽 설치시 교통 소음원에 대한 소음을 시각적 정보로 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 위치, 방음벽, 각종 교통상황 등 소음 발생원과 주변 물리적 환경을 설정하는 화면이고,
도 15 내지 16은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 방음벽이 설치된 상황을 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 소음 발생원의 크기를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 소음 발생원의 크기를 상중하 3단계로 설정할 수도 있고, 구체적인 수치제어로써 미세한 조절도 가능하다.
도 18은 도 17의 설정에 따라 구현되는 소음 시뮬레이션 화면이다.
도 19는 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 이용자의 위치를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도 20은 본 발명의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템에서 방음벽의 높이를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도 20은 도 19에서 설정한 위치로 이동한 것을 나타내며, 이용자의 시선과 귀의 위치에 따라 다양한 소음의 방향과 크기를 상기 HMD 디바이스로 구현하게 된다.
도 21은 도 20에 따라 설정된 화면에서 이용자의 위치를 설정하는 상황을 도시한 것이다.
도 22 내지 23은 본 발명에서 소음 발생원에 대한 시각적 정보를 도시한 것이다.
특히 방음벽에 충돌되는 소음은 빨간색 점의 생성과 점진적 소멸로 도시한 것이다.
도 24 내지 25는 본 발명에서 도 22 내지 23의 상황이 건물의 외벽에 작용하는 시각적 정보를 도시한 것이다.
도 26 내지 27은 본 발명에서 이용자의 위치를 건물 내부로 설정된 상황을 도시한 것이다.
도 28 내지 32는 도 26 내지 27의 상황에서 소음 발생원에 대한 시각적 정보를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 건물 내부에서도 창문을 열고 닫을 때, 그리고 일부만 열었을 때 모두를 고려하여 소음을 시뮬레이션할 수 있다.
그리고 본 발명에서는 건물의 외벽의 재질, 두께, 크기, 면적 등을 미리 설정하고 고려하여 소음의 소멸, 반사 등의 상황별 소음특성을 달리 구성할 수 있다.
부연하면,
본 발명은 기존 가상현실 기술에서 사용자에게 시각적인 효과에만 제공하는 것이 아니라 도로 환경상 방음시설 및 다양한 환경 변화에 따른 청각적 효과를 제공함으로서 사용자에게 보다 실제와 비슷한 가상의 도로 환경에서 체감할 수 있는 소음 변화를 실시간으로 체험할 수 있다.
우선, 본 발명에서 이용자에게 가상현실 기반의 도로 시뮬레이션상 Object 화면과 음향 출력을 제공하기 위해서는 1인칭 시점의 HMD(Head Mounted Display) 디바이스와 다중의 사용자들이 볼 수 있는 3차원 시점의 다면 케이브(CAVE)를 활용할 수 있다.
- 1인칭 사용자 시점의 HMD 디바이스를 사용하게 될 경우, 음향 출력 유닛을 통해 시스템에서 제공되는 음향 신호를 사용자에게 제공
- 다중의 사용자를 위한 3차원 시점의 다면 케이브를 사용할 경우, 5.1채널을 통해 5개의 위성 스피커와 1개의 서브 우퍼로 구성되어 있으며 5채널로 녹음된 음향 신호를 분리해서 5개의 독립된 스피커와 서브 우퍼로 출력 방식으로 음향 효과를 듣게 됨
그리고 도로 시뮬레이션에 적용될 소음의 변화는 변수별로 구축된 소음 라이브러리를 활용한다.
본 발명은 소음시각화 개발을 통해 일정 수치에 따라 색이 변환되는데 소음수치를 총 8가지 분류하여 시각화된 개념을 적용한다.
특히, 소음원 거리 및 방음벽 등의 변수에 따라 소리 굴절, 반사, 회절 및 흡수 등을 고려하여 소음 감소율을 사용자가 실제로 볼 수 있도록 시각화한다.
사용자는 가상현실 기반의 도로 소음 시뮬레이션을 시작하기 전에 환경 설정을 통해 아래와 같이 각 변수별 체험이 가능하다.
<환경설정>
(1) 방음시설
- 방음시설 높이: 최대 18m (조절높이: 1m)
- 방음시설 길이: 도로 전 구간 (유, 무)
- 방음시설 위치(도로와의 거리): 기본값 (5m)
- 방음시설 재료: 투명형, 금속형, 목재형, PVC형, 콘크리트형 등
(2) 도로 상황
- 차선 종류: 1차선, 2차선, 3차선, 4차선, 5차선
- 차량 수: 적음, 중간, 많음
- 차량속도: 느림(0~60km 미만), 중간(60~90km 미만), 빠름( 90~120km 이상)
(3) 도로 상태
- 도로 재질 상태: 돌, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트 등
(4) 환경상황
- 날씨: 비, 맑음, 흐림, 등
- 시간대: 오전(출근: 7~9시), 오후(1시~3시), 저녁(퇴근: 7시~9시), 밤(12~2시)
(5) 사용자 위치
- 전체 뷰 (Bird view)
- 실내: (고층(10F~15F), 중층(5F~9F), 저층(1~4F))
- 실외: 도로 방음시설 주변 (텔레포트 자유위치 기능)
결론으로 본 발명은 시각적 정보만을 전달하던 기존의 가상현실 기술에서 벗어나, 소음을 미리 시뮬레이션하기 위하여 건물 내부와 외부의 정보를 3D 정보로 구축하고 소음원을 종류별로 라이브러리로 구축한 후, 다양한 주변 환경에 따라 발생할 수 있는 소음문제를 미리 시뮬레이션하여 시각적 또는 청각적 정보로 전달할 수 있는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 소음 시뮬레이션 방법을 제공하는 장점이 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
Claims (11)
- 이용자에게 실제 공간에서 발생하는 소음을 예측하기 위하여 가상현실 상에서 제공되는 것으로,
건물 및 도로를 포함한 소음구현 공간의 3D정보가 구축되는 공간 데이터베이스;
차량을 포함한 소음 발생원의 정보가 구축되는 소음라이브러리;
HMD 디바이스를 포함한 가상현실 기기를 착용한 이용자가 가상공간에서 이동할 경우 이동 위치에 따라 상기 가상현실 기기에 상기 소음구현 공간을 3D로 구현하고 상기 소음 발생원에서 발생하는 소음에 크기 및 방향성을 부여하는 출력소음제어모듈;
을 포함하여 구성되되,
상기 이용자는 1인칭 시점에서 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보를 직접 경험하는 것을 특징으로 하고,
상기 시각적 정보는, 소음의 방향성은 화살표로, 소음의 크기는 화살표의 크기 및 색상으로 상기 HMD 디바이스에서 구현되는 것을 특징으로 하며,
상기 청각적 정보는, 소음의 방향성과 소음의 크기가 이용자의 시선과 귀의 위치에 따라 상기 HMD 디바이스에서 구현되는 것을 특징으로 하고,
상기 소음 발생원이 이동하는 경우, 상기 출력소음제어모듈은 상기 소음 발생원의 이동 상황을 고려하여 상기 HMD 디바이스에서 구현되게 하는 것을 특징으로 하며,
상기 출력소음제어모듈은 상기 소음구현 공간의 3D정보에 따라 장애물로 인한 소음 또는 소리의 반사 또는 회절을 고려하고, 온도, 습도, 기류를 포함한 외부환경요소를 고려하여 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보를 상기 HMD 디바이스에서 구현되게 하는 것을 특징으로 하되,
상기 소음라이브러리는 차종별을 고려한 소음과 공사장 소음을 포함한 소음 발생원에 대한 소음에 대한 정보를 미리 구축하며,
상기 공간 데이터베이스 상의 방음벽과 같은 방음시설의 위치, 높이를 포함한 변수를 조절하여 소음을 시뮬레이션하고,
상기 이용자가 상기 공간 데이터베이스 상에서 건물 내부 또는 외부에서 시뮬레이션할 위치를 설정하여 건물 외부뿐 아니라 건물 내부에서 접하는 소음도 시뮬레이션할 수 있는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항의 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 것으로,
(1) 상기 이용자가 상기 HMD 디바이스를 착용하고 가상현실 시스템에 접속하는 접속단계;
(2) 상기 공간데이터베이스가 제공하는 3D정보를 선택하고, 상기 소음라이브러리가 제공하는 소음 발생원을 선택하며, 각종 제반조건을 설정하는 설정단계;
(3) 상기 출력소음제어모듈을 통하여 상기 HMD 디바이스에 소음 발생원에 대한 시각적 정보 및 청각적 정보가 출력되는 출력단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템을 이용한 소음 시뮬레이션 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190164654A KR102153530B1 (ko) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 소음 시뮬레이션 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190164654A KR102153530B1 (ko) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 소음 시뮬레이션 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102153530B1 true KR102153530B1 (ko) | 2020-09-08 |
Family
ID=72451184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190164654A KR102153530B1 (ko) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 소음 시뮬레이션 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102153530B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102311372B1 (ko) * | 2020-11-25 | 2021-10-13 | 한국건설기술연구원 | 가상현실 기반의 발파 진동 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 발파 진동 시뮬레이션 방법 |
| CN113867530A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 深圳市慧鲤科技有限公司 | 虚拟物体控制方法、装置、设备及存储介质 |
| KR20230070773A (ko) | 2021-11-15 | 2023-05-23 | (주)이노시뮬레이션 | 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 json문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013201577A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Shimizu Corp | 立体音響計算方法、装置、プログラム、記録媒体および立体音響提示システムならびに仮想現実空間提示システム |
| KR20150129771A (ko) | 2013-03-06 | 2015-11-20 | 엑사 코오퍼레이션 | 유동에 의한 소음원 확인 |
| KR20160081873A (ko) * | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 가우디오디오랩 주식회사 | 추가 자극을 생성하는 바이노럴 오디오 신호 처리 방법 및 장치 |
| KR102017075B1 (ko) | 2018-12-28 | 2019-09-03 | 한국건설기술연구원 | Bim 데이터 기반 가상현실 시뮬레이션 플랫폼 및 이를 이용한 시뮬레이션 방법 |
-
2019
- 2019-12-11 KR KR1020190164654A patent/KR102153530B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013201577A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Shimizu Corp | 立体音響計算方法、装置、プログラム、記録媒体および立体音響提示システムならびに仮想現実空間提示システム |
| KR20150129771A (ko) | 2013-03-06 | 2015-11-20 | 엑사 코오퍼레이션 | 유동에 의한 소음원 확인 |
| KR20160081873A (ko) * | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 가우디오디오랩 주식회사 | 추가 자극을 생성하는 바이노럴 오디오 신호 처리 방법 및 장치 |
| KR102017075B1 (ko) | 2018-12-28 | 2019-09-03 | 한국건설기술연구원 | Bim 데이터 기반 가상현실 시뮬레이션 플랫폼 및 이를 이용한 시뮬레이션 방법 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102311372B1 (ko) * | 2020-11-25 | 2021-10-13 | 한국건설기술연구원 | 가상현실 기반의 발파 진동 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 발파 진동 시뮬레이션 방법 |
| CN113867530A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 深圳市慧鲤科技有限公司 | 虚拟物体控制方法、装置、设备及存储介质 |
| KR20230070773A (ko) | 2021-11-15 | 2023-05-23 | (주)이노시뮬레이션 | 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 json문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템 |
| KR102631536B1 (ko) | 2021-11-15 | 2024-01-31 | (주)이노시뮬레이션 | 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 json문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102153530B1 (ko) | 가상현실 기반의 도로 교통 소음환경 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 소음 시뮬레이션 방법 | |
| JP2019512769A (ja) | ネットワークの拡張現実表現のためのシステムおよび方法 | |
| CN104243779B (zh) | 指向性控制系统及声音输出控制方法 | |
| US11361514B2 (en) | Dynamic surfaces for virtual reality applications | |
| Hou et al. | Dynamic modeling of traffic noise in both indoor and outdoor environments by using a ray tracing method | |
| US20100208903A1 (en) | Audio module for the acoustic monitoring of a surveillance region, surveillance system for the surveillance region, method for generating a sound environment, and computer program | |
| Steer et al. | On the utility of shelters in wildfire evacuations | |
| JP5967418B2 (ja) | 立体音響計算方法、装置、プログラム、記録媒体および立体音響提示システムならびに仮想現実空間提示システム | |
| Patel | Architectural Acoustics: A guide to integrated thinking | |
| Eggenschwiler et al. | Urban design of inner courtyards and road traffic noise: Influence of façade characteristics and building orientation on perceived noise annoyance | |
| KR102277393B1 (ko) | 훈련 장치 및 훈련 방법 | |
| Batchelor | Acousmatic approaches to the construction of image and space in sound art | |
| KR102311372B1 (ko) | 가상현실 기반의 발파 진동 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 발파 진동 시뮬레이션 방법 | |
| JP6761773B2 (ja) | 屋外音声シミュレーションプログラム及び電子機器 | |
| KR20130042115A (ko) | 음향을 이용한 소음 마스킹 시스템 | |
| CN110717982A (zh) | 一种用于现实场景的vr虚拟制作方法 | |
| Asakura et al. | Effect of visual stimuli on the subjective impression of pass-by sound transmitted into low-rise residential building | |
| Blesser et al. | Aural architecture | |
| Wing et al. | Visualization of complex noise environment by virtual reality technologies | |
| KR102159401B1 (ko) | 개량형 소음 시뮬레이션 방법 | |
| Aziz | Environmental noise pollution in Erbil City, Iraq: Monitoring and solutions | |
| JP2913624B1 (ja) | 災害体験模擬装置 | |
| Dam et al. | Effects of personal listening devices on pedestrians’ acoustic situation awareness in a virtual reality environment | |
| Xue | Transitional space-Spaces of transition in urban environment | |
| Woszczyk | 9 Acoustics of Hagia Sophia |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |