KR102270204B1 - Apparatus for generating texture based on virtural environment - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치는, 서로 이격된 복수의 오목한 부분을 구비한 어레이, 양쪽에 전극이 연결되고, 상기 어레이의 복수의 오목한 부분에 배치된 복수의 전기활성고분자, 및 상기 전극에 개별적으로 전압을 인가하여 상기 복수의 전기활성고분자 중에서 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시키는 제어 모듈을 포함한다.The present invention relates to an apparatus for generating a texture based on a virtual environment, and the apparatus for generating a texture based on a virtual environment according to an embodiment of the present invention includes an array having a plurality of concave portions spaced apart from each other, electrodes are connected to both sides, a plurality of electroactive polymers disposed in a plurality of concave portions of the array, and a control module for individually applying a voltage to the electrodes to contract at least one electroactive polymer among the plurality of electroactive polymers.

Description

가상 환경 기반의 재질감 생성 장치{APPARATUS FOR GENERATING TEXTURE BASED ON VIRTURAL ENVIRONMENT}Apparatus for creating a texture based on a virtual environment {APPARATUS FOR GENERATING TEXTURE BASED ON VIRTURAL ENVIRONMENT}

본 발명은 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for generating a texture based on a virtual environment.

일반적으로 햅틱(haptic)이란 물체를 만질 때, 사람의 핑거팁(손가락 끝 또는 스타일러스펜)으로 느낄 수 있는 촉각적 감각으로서, 피부가 물체 표면에 닿아서 느끼는 촉감 피드백(Tactile feedback)과 관절과 근육의 움직임이 방해될 때 느껴지는 근감각 힘 피드백(Kinesthetic force feedback)을 포괄하는 개념이다.In general, a haptic is a tactile sensation that can be felt with a person's fingertip (finger tip or stylus pen) when touching an object. Tactile feedback felt when the skin touches the surface of an object, and joints and muscles It is a concept that encompasses the kinesthetic force feedback felt when the movement of the body is disturbed.

이러한 햅틱을 이용한 햅틱 인터페이스는 가상의 물체(예를 들어, 윈도우 화면의 버튼 표시)를 사 람이 만졌을 때, 실제의 물체(실제의 버튼)를 만지는 것과 같은 응답성으로 동적 특성(버튼을 누를 때 손가락으로 전달되는 진동, 촉감과 동작음 등)을 재생할 수 있는 것이 가장 이상적이라 할 수 있다. 이러한 햅틱 인터페이스의 성능 향상을 위하여 지금까지는 모터와 링크 메커니즘을 이용한 메카트로닉스 장비 등이 사용되었다. 그러나 이러한 기계적인 햅틱 인터페이스는 무게가 많이 나가고, 복잡한 링크 구조를 가질 뿐만 아니라 소형화가 어렵고, 관성으로 인한 신속한 응답 속도를 구현하기 어려웠다.The haptic interface using these haptics has dynamic characteristics (when a button is pressed) with the same responsiveness as when a person touches a virtual object (for example, a button display on a window screen) and touches a real object (real button). It is ideal to be able to reproduce vibrations, tactile sounds, and motion sounds transmitted by the fingers. In order to improve the performance of the haptic interface, mechatronics equipment using a motor and a link mechanism have been used so far. However, such a mechanical haptic interface is heavy, has a complex link structure, is difficult to miniaturize, and it is difficult to implement a quick response speed due to inertia.

한편, 종래의 재질감 재현부분은 재질감을 느낄 수 있게 하는 구동원리가 진동이기 때문에 진동의 강약을 이용해서 옷감의 다양한 재질감을 주기에는 한계가 있다. 또한 종래의 방식은 장치 또는 모듈이 유연하지 않아 웨어러블 장치나 굴곡이 있는 장치에 적용하기 어렵다. 진동을 통해 사용자에게 재질감을 제공할 수 있으나, 가상 환경에서의 가상 옷감의 재질감을 정확하게 제공하기에는 한계가 있다.On the other hand, there is a limit in giving various textures of fabrics by using the strength and weakness of vibrations because the driving principle that allows the user to feel the texture of the conventional material reproduction part is vibration. In addition, the conventional method is difficult to apply to a wearable device or a curved device because the device or module is not flexible. Although it is possible to provide a texture to the user through vibration, there is a limit to accurately providing the texture of the virtual fabric in a virtual environment.

본 발명의 실시예들은 가상 환경의 가상 객체와 대응되는 전기활성고분자를 이용한 촉감 피드백(Tactile feedback)을 사용자에게 제공할 수 있는, 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to provide a virtual environment-based texture generating apparatus capable of providing a user with tactile feedback using an electroactive polymer corresponding to a virtual object in the virtual environment.

본 발명의 실시예들은 시각적으로 표현되는 가상 옷감의 표면 재질감을 사용자에게 촉각적으로 제공하여, 사용자가 가상 옷감에 대한 재질감을 생생하게 느끼게 할 수 있는, 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치를 제공하고자 한다. SUMMARY Embodiments of the present invention provide a virtual environment-based texture generating apparatus capable of tactically providing a user with a visually expressed surface texture of a virtual cloth, so that the user can feel the texture of the virtual cloth vividly.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 이격된 복수의 오목한 부분을 구비한 어레이; 양쪽에 전극이 연결되고, 상기 어레이의 복수의 오목한 부분에 배치된 복수의 전기활성고분자; 및 상기 전극에 개별적으로 전압을 인가하여 상기 복수의 전기활성고분자 중에서 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시키는 제어 모듈을 포함하는, 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an array comprising a plurality of concave portions spaced apart from each other; a plurality of electroactive polymers having electrodes connected to both sides and disposed in a plurality of concave portions of the array; and a control module for contracting at least one electroactive polymer from among the plurality of electroactive polymers by individually applying a voltage to the electrodes, a virtual environment-based texture generating device may be provided.

상기 장치는, 가상 환경에서의 가상 객체를 디스플레이하는 디스플레이를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 디스플레이된 가상 객체의 재질감에 따라 상기 적어도 하나의 전기활성고분자의 수축을 조정할 수 있다.The device may further include a display for displaying a virtual object in a virtual environment, and the control module may adjust the contraction of the at least one electroactive polymer according to a texture of the displayed virtual object.

상기 장치는, 상기 어레이에 접촉하는 사용자의 터치를 센싱하는 센서 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 복수의 전기활성고분자 중에서 상기 센싱된 사용자의 터치 부분이 포함되고 기설정된 넓이 이상의 어레이 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시킬 수 있다.The device further includes a sensor module sensing a user's touch in contact with the array, wherein the control module includes the sensed user's touch portion among a plurality of electroactive polymers and is located in an array area having a predetermined area or more. at least one electroactive polymer located therein may be contracted.

상기 전극은 상기 전기활성고분자의 좌측 및 우측에 연결되고, 상기 전기활성고분자는 상기 인가된 전압에 따라 좌우로 수축될 수 있다.The electrode is connected to the left and right sides of the electroactive polymer, and the electroactive polymer may contract left and right according to the applied voltage.

상기 전극은 상기 전기활성고분자의 상부 및 하부에 연결되고, 상기 전기활성고분자는 상기 인가된 전압에 따라 상하로 수축될 수 있다.The electrode is connected to the upper and lower portions of the electroactive polymer, and the electroactive polymer may be contracted up and down according to the applied voltage.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 서로 이격된 복수의 오목한 부분을 구비한 어레이; 양쪽에 전극이 연결되고, 상기 어레이의 복수의 오목한 부분에 배치된 복수의 전기활성고분자; 상기 어레이의 복수의 오목한 부분에서 상기 복수의 전기활성고분자 위에 연결되고, 멤브레인(Membrane)으로 서로 연결된 복수의 스페이서; 복수의 오목한 부분을 제외한 나머지 부분에 위치하고, 상기 멤브레인으로 서로 연결된 복수의 탄성중합체; 및 상기 전극에 개별적으로 전압을 인가하여 상기 복수의 전기활성고분자 중에서 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시키고, 상기 수축된 전기활성고분자에 연결된 스페이서를 통해 탄성중합체의 모양을 변형시키는 제어 모듈을 포함하는, 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치가 제공될 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, an array having a plurality of concave portions spaced apart from each other; a plurality of electroactive polymers having electrodes connected to both sides and disposed in a plurality of concave portions of the array; a plurality of spacers connected to the plurality of electroactive polymers in the plurality of concave portions of the array and connected to each other by a membrane; a plurality of elastomers positioned in the remaining portions except for the plurality of concave portions and connected to each other by the membrane; and a control module for shrinking at least one electroactive polymer among the plurality of electroactive polymers by individually applying a voltage to the electrodes, and transforming the shape of the elastomer through a spacer connected to the contracted electroactive polymer. , an apparatus for generating a texture based on a virtual environment may be provided.

상기 장치는, 가상 환경에서의 가상 객체를 디스플레이하는 디스플레이를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 디스플레이된 가상 객체의 재질감에 따라 상기 적어도 하나의 전기활성고분자의 수축을 조정할 수 있다.The device may further include a display for displaying a virtual object in a virtual environment, and the control module may adjust the contraction of the at least one electroactive polymer according to a texture of the displayed virtual object.

상기 장치는, 상기 어레이에 접촉하는 사용자의 터치를 센싱하는 센서 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 복수의 전기활성고분자 중에서 상기 센싱된 사용자의 터치 부분이 포함되고 기설정된 넓이 이상의 어레이 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시킬 수 있다.The device further includes a sensor module sensing a user's touch in contact with the array, wherein the control module includes the sensed user's touch portion among a plurality of electroactive polymers and is located in an array area having a predetermined area or more. at least one electroactive polymer located therein may be contracted.

상기 전극은 상기 전기활성고분자의 좌측 및 우측에 연결되고, 상기 전기활성고분자는 상기 인가된 전압에 따라 좌우로 수축될 수 있다.The electrode is connected to the left and right sides of the electroactive polymer, and the electroactive polymer may contract left and right according to the applied voltage.

상기 전극은 상기 전기활성고분자의 상부 및 하부에 연결되고, 상기 전기활성고분자는 상기 인가된 전압에 따라 상하로 수축될 수 있다.The electrode is connected to the upper and lower portions of the electroactive polymer, and the electroactive polymer may be contracted up and down according to the applied voltage.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 서로 이격된 복수의 오목한 부분을 구비한 어레이; 양쪽에 전극이 연결되고, 상기 어레이의 복수의 오목한 부분에 배치된 복수의 전기활성고분자; 멤브레인으로 감싸져 있고 서로 연결되고, 상기 어레이의 복수의 오목한 부분에서 상기 복수의 전기활성고분자 위에 연결된 복수의 유체; 및 상기 전극에 개별적으로 전압을 인가하여 상기 복수의 전기활성고분자 중에서 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시키고, 상기 수축된 전기활성고분자와 연결된 유체의 모양을 변형시키는 제어 모듈을 포함하는, 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치가 제공될 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, an array having a plurality of concave portions spaced apart from each other; a plurality of electroactive polymers having electrodes connected to both sides and disposed in a plurality of concave portions of the array; a plurality of fluids encased in a membrane and connected to each other and connected over the plurality of electroactive polymers in the plurality of concave portions of the array; and a control module that individually applies a voltage to the electrodes to contract at least one electroactive polymer among the plurality of electroactive polymers, and to change the shape of a fluid connected to the contracted electroactive polymer. A device for generating a texture may be provided.

상기 장치는, 가상 환경에서의 가상 객체를 디스플레이하는 디스플레이를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 디스플레이된 가상 객체의 재질감에 따라 상기 적어도 하나의 전기활성고분자의 수축을 조정할 수 있다.The device may further include a display for displaying a virtual object in a virtual environment, and the control module may adjust the contraction of the at least one electroactive polymer according to a texture of the displayed virtual object.

상기 장치는, 상기 어레이에 접촉하는 사용자의 터치를 센싱하는 센서 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 복수의 전기활성고분자 중에서 상기 센싱된 사용자의 터치 부분이 포함되고 기설정된 넓이 이상의 어레이 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시킬 수 있다.The device further includes a sensor module sensing a user's touch in contact with the array, wherein the control module includes the sensed user's touch portion among a plurality of electroactive polymers and is located in an array area having a predetermined area or more. at least one electroactive polymer located therein may be contracted.

상기 전극은 상기 전기활성고분자의 좌측 및 우측에 연결되고, 상기 전기활성고분자는 상기 인가된 전압에 따라 좌우로 수축될 수 있다.The electrode is connected to the left and right sides of the electroactive polymer, and the electroactive polymer may contract left and right according to the applied voltage.

상기 전극은 상기 전기활성고분자의 상부 및 하부에 연결되고, 상기 전기활성고분자는 상기 인가된 전압에 따라 상하로 수축될 수 있다.The electrode is connected to the upper and lower portions of the electroactive polymer, and the electroactive polymer may be contracted up and down according to the applied voltage.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 서로 이격된 복수의 오목한 부분을 구비한 어레이; 양쪽에 제1 전극이 연결되고, 상기 어레이의 복수의 오목한 부분의 일측에 배치된 복수의 제1 전기활성고분자; 양쪽에 제2 전극이 연결되고, 상기 어레이의 복수의 오목한 부분의 타측에 배치된 복수의 제2 전기활성고분자; 멤브레인으로 감싸져 있고, 상기 제1 전기활성고분자 및 상기 제2 전기활성고분자 사이에 연결된 복수의 유체; 및 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극에 개별적으로 전압을 인가하여 상기 복수의 제1 전기활성고분자 및 복수의 제2 전기활성고분자 중에서 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시키고, 상기 수축된 전기활성고분자와 연결된 유체의 모양을 개별적으로 변형시키는 제어 모듈을 포함하는, 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치가 제공될 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, an array having a plurality of concave portions spaced apart from each other; a plurality of first electroactive polymers connected to both sides of the first electrode and disposed on one side of the plurality of concave portions of the array; a plurality of second electroactive polymers having second electrodes connected to both sides and disposed on the other side of the plurality of concave portions of the array; a plurality of fluids surrounded by a membrane and connected between the first electroactive polymer and the second electroactive polymer; and individually applying a voltage to the first electrode or the second electrode to contract at least one electroactive polymer among the plurality of first electroactive polymers and the plurality of second electroactive polymers, and the contracted electroactive polymer An apparatus for generating a texture based on a virtual environment including a control module for individually changing the shape of a fluid connected to the ?

상기 장치는, 가상 환경에서의 가상 객체를 디스플레이하는 디스플레이를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 디스플레이된 가상 객체의 재질감에 따라 상기 적어도 하나의 제1 전기활성고분자 또는 적어도 하나의 제2 전기활성고분자의 수축을 개별적으로 조정할 수 있다.The device further includes a display for displaying a virtual object in a virtual environment, wherein the control module is configured to: the at least one first electroactive polymer or at least one second electroactive polymer according to a texture of the displayed virtual object The shrinkage of the polymer can be individually adjusted.

상기 장치는, 상기 어레이에 접촉하는 사용자의 터치를 센싱하는 센서 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 복수의 제1 전기활성고분자 및 복수의 제2 전기활성고분자 중에서 상기 센싱된 사용자의 터치 부분이 포함되고 기설정된 넓이 이상의 어레이 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시킬 수 있다.The device further includes a sensor module sensing a user's touch in contact with the array, wherein the control module includes the sensed user's touch among the plurality of first electroactive polymers and the plurality of second electroactive polymers. At least one electroactive polymer located in the array area including the portion and having a predetermined area or more may be contracted.

상기 전극은 상기 제1 전기활성고분자 및 제2 전기활성고분자의 좌측 및 우측에 각각 연결되고, 상기 제1 전기활성고분자 및 제2 전기활성고분자는 상기 인가된 전압에 따라 좌우로 개별적으로 수축될 수 있다.The electrode is connected to the left and right sides of the first electroactive polymer and the second electroactive polymer, respectively, and the first electroactive polymer and the second electroactive polymer can be individually contracted to the left and right according to the applied voltage. have.

상기 전극은 상기 제1 전기활성고분자 및 제2 전기활성고분자의 상부 및 하부에 각각 연결되고, 상기 제1 전기활성고분자 및 제2 전기활성고분자는 상기 인가된 전압에 따라 상하로 개별적으로 수축될 수 있다. The electrode is connected to the upper and lower portions of the first electroactive polymer and the second electroactive polymer, respectively, and the first electroactive polymer and the second electroactive polymer can be individually contracted up and down according to the applied voltage. have.

본 발명의 실시예들은 가상 환경의 가상 객체와 대응되는 전기활성고분자를 이용한 촉감 피드백(Tactile feedback)을 사용자에게 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention may provide a user with tactile feedback using an electroactive polymer corresponding to a virtual object in a virtual environment.

본 발명의 실시예들은 시각적으로 표현되는 가상 옷감의 표면 재질감을 사용자에게 촉각적으로 제공하여, 사용자가 가상 옷감에 대한 재질감을 생생하게 느끼게 할 수 있다.Embodiments of the present invention provide the user with a tactile sense of the surface texture of the virtual cloth, which is visually expressed, so that the user can feel the texture of the virtual cloth vividly.

본 발명의 실시예들은 일반적인 가상 환경에서 사용자가 보고 듣는 것에 한정되지 않고, 가상 환경에서 옷감의 재질감을 생생하게 재현할 수 있다.Embodiments of the present invention are not limited to what the user sees and hears in a general virtual environment, and can vividly reproduce the texture of the cloth in the virtual environment.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치에서 액추에이터 모듈의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 사용되는 전기활성고분자(EAP)의 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치의 단면도 및 액추에이터 모듈의 구동 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치의 단면도 및 액추에이터 모듈의 구동 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치의 단면도 및 액추에이터 모듈의 구동 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치의 단면도 및 액추에이터 모듈의 구동 동작을 설명하기 위한 도면이다.1 is a configuration diagram for explaining the configuration of an apparatus for generating a texture based on a virtual environment according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining the configuration of an actuator module in the apparatus for generating a texture based on a virtual environment according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the driving principle of the electroactive polymer (EAP) used in an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of an apparatus for generating a texture based on a virtual environment according to an embodiment of the present invention and a diagram for explaining a driving operation of an actuator module.
5 is a cross-sectional view of an apparatus for generating a texture based on a virtual environment according to another embodiment of the present invention and a diagram for explaining a driving operation of an actuator module.
6 is a cross-sectional view of an apparatus for generating a texture based on a virtual environment according to another embodiment of the present invention and a diagram for explaining a driving operation of an actuator module.
7 and 8 are diagrams for explaining a cross-sectional view of an apparatus for generating a texture based on a virtual environment and a driving operation of an actuator module according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.

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. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate the overall understanding, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.1 is a configuration diagram for explaining the configuration of an apparatus for generating a texture based on a virtual environment according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치(100)는, 액추에이터 모듈(110) 및 제어 모듈(120)을 포함한다. 여기서, 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치(100)는, 센서 모듈(130) 및 디스플레이(140)를 더 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치(100)가 구현될 수 있다.As shown in FIG. 1 , an apparatus 100 for generating a texture based on a virtual environment according to an embodiment of the present invention includes an actuator module 110 and a control module 120 . Here, the virtual environment-based texture generating apparatus 100 may further include a sensor module 130 and a display 140 . However, not all illustrated components are essential components. The virtual environment-based texture generating apparatus 100 may be implemented by more components than the illustrated components, or the virtual environment-based texture generating apparatus 100 may be implemented by fewer than the illustrated components.

일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치(100)는 복수의 전기활성고분자(Electro Active Polymer: EAP)가 포함된 액추에이터 모듈(110)을 이용하여 가상 객체에 대응하는 재질감을 생성할 수 있다. 예컨대, 재질감 생성 장치(100)는 디스플레이(140)를 통해 가상 공간에서 표현되는 가상 옷감의 재질감을 사용자에게 제공할 수 있다. 사용자는 가상 옷감의 재질감을 액추에이터 모듈(110)을 통해 재질감을 느낄 수 있다. 특정 실시예로, 재질감 생성 장치(100)는 어레이에서 돌출하거나 출몰하는 복수의 전기활성고분자를 제어하여 가상 환경에 있는 다양한 가상 옷감의 재질감을 제공함으로써, 패션 이미지의 재질감을 생성할 수 있다. For example, the apparatus 100 for generating a texture based on a virtual environment according to an embodiment of the present invention uses an actuator module 110 including a plurality of electro-active polymers (EAP) to correspond to a virtual object. You can create textures. For example, the texture generating apparatus 100 may provide the user with the texture of the virtual cloth expressed in the virtual space through the display 140 . The user may feel the texture of the virtual cloth through the actuator module 110 . In a specific embodiment, the texture generating apparatus 100 may control a plurality of electroactive polymers protruding or protruding from the array to provide textures of various virtual fabrics in the virtual environment, thereby generating the texture of the fashion image.

재질감 생성 장치(100)에서 사용되는 전기활성고분자는 전압이 가해지면 수축하는 성질을 가지고 있는 스마트 물질이다. 이 전기활성 고분자는 어레이에서 체스판과 같이 2차원으로 배열될 수 있다. 재질감 생성 장치(100)는 전기활성고분자와 연결된 전극을 개별적으로 제어하여, 사용자가 재질감을 느낄 수 있도록 한다. 이를 통해, 재질감 생성 장치(100)는 가상 객체에 대한 소재의 재질감을 구현할 수 있다. The electroactive polymer used in the texture generating device 100 is a smart material having a property of contracting when a voltage is applied. These electroactive polymers can be arranged in two dimensions like a chessboard in an array. The texture generating apparatus 100 individually controls the electrodes connected to the electroactive polymer so that the user can feel the texture. Through this, the texture generating apparatus 100 may implement the texture of the material for the virtual object.

이하, 도 1의 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치(100)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.Hereinafter, a detailed configuration and operation of each component of the apparatus 100 for generating a texture based on the virtual environment of FIG. 1 will be described.

액추에이터 모듈(110)은 어레이 및 어레이에 배치된 복수의 전기활성고분자를 포함한다. 각각의 전기활성고분자는 양쪽에 전극이 연결되고, 전극을 통해 개별적으로 인가된 전압에 따라 수축된다. 또한, 액추에이터 모듈(110)은 전기활성고분자와 연결된 스페이서, 멤브레인, 탄성중합체 및 유체 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 액추에이터 모듈(110)은 어레이에 한 쌍으로 배치된 서로 다른 전기활성고분자와, 유체 또는 탄성중합체를 포함할 수 있다. The actuator module 110 includes an array and a plurality of electroactive polymers disposed in the array. Each electroactive polymer has electrodes connected to both sides, and contracts according to a voltage individually applied through the electrodes. In addition, the actuator module 110 may include at least one of a spacer connected to an electroactive polymer, a membrane, an elastomer, and a fluid. In addition, the actuator module 110 may include different electroactive polymers and fluids or elastomers arranged as a pair in an array.

제어 모듈(120)은 전극을 통해 복수의 전기활성고분자에 전기장을 개별적으로 인가하여 액추에이터 모듈(110)의 재질감을 제어한다.The control module 120 controls the texture of the actuator module 110 by individually applying an electric field to a plurality of electroactive polymers through electrodes.

디스플레이(140)는 가상 환경에서의 가상 객체를 디스플레이한다. 가상 환경에서의 가상 객체는 디스플레이(140)로 표시될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(140)는 모니터 또는 헤드 마운티드 디스플레이(140)(HMD; Head Mounted Display)의 시각 표현 장치일 수 있다.The display 140 displays a virtual object in the virtual environment. A virtual object in the virtual environment may be displayed on the display 140 . For example, the display 140 may be a monitor or a visual expression device of the head mounted display 140 (HMD).

그리고 제어 모듈(120)은 전극(113)에 개별적으로 전압을 인가하여 복수의 전기활성고분자(112) 중에서 적어도 하나의 전기활성고분자(112)를 수축시킬 수 있다. 가상 환경에서, 제어 모듈(120)은 디스플레이(140)에서 디스플레이된 가상 객체의 재질감에 따라 액추에이터 모듈(110)의 재질감을 조정할 수 있다. In addition, the control module 120 may individually apply a voltage to the electrodes 113 to contract at least one electroactive polymer 112 among the plurality of electroactive polymers 112 . In the virtual environment, the control module 120 may adjust the texture of the actuator module 110 according to the texture of the virtual object displayed on the display 140 .

센서 모듈(130)은 액추에이터 모듈(110)의 어레이에 접촉하는 사용자의 터치를 센싱할 수 있다. 또한, 센서 모듈(130)은 어레이에 접촉하는 사용자의 터치가 이동하는 터치 이동 방향도 센싱할 수 있다. 그리고 제어 모듈(120)은 복수의 전기활성고분자(112) 중에서 센싱된 사용자의 터치 부분이 포함되고 기설정된 넓이 이상의 어레이 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시킬 수 있다. 또한, 제어 모듈(120)은 터치 이동 방향에 대응하는 어레이 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자(112)를 수축시킬 수 있다. 이를 통해, 제어 모듈(120)은 사용자가 터치하고 있는 주변 부분에 포함된 전기활성고분자(112)만을 수축시킬 수 있다. 이에 따라, 제어 모듈(120)은 액추에이터 모듈(110)의 모든 어레이 영역에 포함된 전기활성고분자를 수축시키지 않을 수 있다. 사용자가 터치할 가능성이 있는 기설정된 넓이 이상의 어레이 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자만을 수축시키는 경우와, 모든 어레이 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시키는 경우와 비교하면, 동일한 재질감을 사용자에게 제공할 수 있으면서 액추에이터 모듈(110)의 전력 소비를 감소시킬 수 있다. The sensor module 130 may sense a user's touch in contact with the array of the actuator module 110 . Also, the sensor module 130 may sense a touch movement direction in which a user's touch in contact with the array moves. In addition, the control module 120 may contract at least one electroactive polymer located in the array area including the sensed user's touch part among the plurality of electroactive polymers 112 and having a predetermined area or more. In addition, the control module 120 may contract the at least one electroactive polymer 112 located in the array region corresponding to the direction of movement of the touch. Through this, the control module 120 can contract only the electroactive polymer 112 included in the peripheral part touched by the user. Accordingly, the control module 120 may not contract the electroactive polymer included in all the array regions of the actuator module 110 . Compared with the case of shrinking only at least one electroactive polymer located in the array area over a preset area that the user is likely to touch, and the case of shrinking at least one electroactive polymer located in all the array areas, the same texture is felt by the user. It is possible to reduce power consumption of the actuator module 110 while providing

본 발명의 일 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치(100)는 액추에이터 모듈(110)에 포함된 전기활성고분자(112)를 개별적으로 제어하여 가상 환경에서 가상 옷감의 부분적인 재질감을 사용자에게 시각적으로 표현할 수 있다. 재질감 생성 장치(100)는 시각적으로 표현되는 가상 옷감의 재질감(예컨대, 요철, 울퉁불퉁한 재질감, 평평한 재질감, 거친 재질감 등)을 사용자에게 촉각적으로 제공함으로써, 패션 이미지의 재질감 생성 장치(100)로서 구현될 수 있다. 재질감 생성 장치(100)는 가상 공간에서 표현되는 옷감의 짜임새나 재질감 등을 사용자에게 직접적으로 전달할 수 있다. The virtual environment-based texture generating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention individually controls the electroactive polymer 112 included in the actuator module 110 to provide a partial texture of the virtual cloth to the user in the virtual environment. can be expressed visually. The texture generating device 100 provides the user with a tactile texture (eg, uneven, bumpy texture, flat texture, rough texture, etc.) of a virtual cloth that is visually expressed, thereby creating a texture of a fashion image as a texture generating device 100 for a fashion image. can be implemented. The texture generating apparatus 100 may directly transmit the texture or texture of the cloth expressed in the virtual space to the user.

또한, 재질감 생성 장치(100)는 제어 모듈(120)을 통해 가상 환경에 사용자가 가상 객체를 변형시키면, 이를 센싱하여 가상 객체를 변형시켜 시각적으로 표현할 수 있다. 이는 가상 공간 상에서 소재의 재질감을 시각적으로 표현할 수 있게 해줄 뿐만 아니라, 사용자에게 가상 환경 속 소재를 촉각적으로 경험하는 듯한 느낌을 전달할 수 있다.Also, when a user deforms a virtual object in a virtual environment through the control module 120 , the texture generating apparatus 100 senses this and deforms the virtual object to visually express it. This allows not only to visually express the texture of the material in the virtual space, but also to deliver the feeling of tactile experience of the material in the virtual environment to the user.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치에서 액추에이터 모듈의 구성을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining the configuration of an actuator module in the apparatus for generating a texture based on a virtual environment according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 액추에이터 모듈(110)은 어레이(111) 및 복수의 전기활성고분자(112)를 포함할 수 있다. 액추에이터 모듈(110)은 터치 센서와 같은 센서 모듈(130)이 함께 구현될 수 있다. As shown in FIG. 2 , the actuator module 110 may include an array 111 and a plurality of electroactive polymers 112 . The actuator module 110 may be implemented with a sensor module 130 such as a touch sensor.

어레이(111)는 서로 이격된 복수의 오목한 부분을 구비한다. 어레이(111)는 유연한(Flexible) 어레이(111)로 구현될 수 있다. 서로 이격된 거리는 일정한 거리를 유지하거나, 기설정된 패턴에 대응될 수 있다. The array 111 has a plurality of concave portions spaced apart from each other. The array 111 may be implemented as a flexible array 111 . A distance spaced apart from each other may maintain a constant distance or may correspond to a preset pattern.

복수의 전기활성고분자(112)는 양쪽에 전극(113)이 연결된다. 복수의 전기활성고분자(112)는 어레이(111)의 복수의 오목한 부분에 배치된다. 복수의 전기활성고분자(112)는 서로 이격되어 배치되고, 일정한 거리마다 배치되거나, 기설정된 패턴에 대응되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 양쪽에 전극(113)이 연결된 복수의 전기활성고분자(112)는 유연한 어레이(111) 안에 체스판처럼 배치될 수 있다. 복수의 전기활성고분자(112)는 어레이(111) 안에 배치되고, 복수의 전기활성고분자(112)가 어레이(111)에 배치된 초기 상태의 상부는 평평한 재질감을 사용자에게 제공할 수 있다. 또는 복수의 전기활성고분자(112)가 어레이(111)에 배치된 초기 상태의 상부는 기설정된 재질감을 사용자에게 제공할 수 있다. 전극(113)은 음극 및 양극에 대응되도록, 캐소드(Cathode) 및 애노드(Anode)로 이루어질 수 있다. The electrodes 113 are connected to the plurality of electroactive polymers 112 on both sides. A plurality of electroactive polymers 112 are disposed in a plurality of concave portions of the array 111 . The plurality of electroactive polymers 112 may be disposed to be spaced apart from each other, disposed at regular distances, or disposed to correspond to a preset pattern. For example, the plurality of electroactive polymers 112 connected to both sides of the electrode 113 may be arranged like a chessboard in the flexible array 111 . The plurality of electroactive polymers 112 are disposed in the array 111 , and the upper portion of the initial state in which the plurality of electroactive polymers 112 are disposed in the array 111 may provide a user with a flat texture. Alternatively, the upper portion of the initial state in which the plurality of electroactive polymers 112 are disposed in the array 111 may provide a predetermined texture to the user. The electrode 113 may include a cathode and an anode to correspond to the cathode and the anode.

여기서, 전극(113)은 전기활성고분자(112)의 좌측 및 우측에 연결될 수 있다. 이로 인해, 전기활성고분자(112)는 인가된 전압에 따라 좌우로 수축될 수 있다.Here, the electrode 113 may be connected to the left and right sides of the electroactive polymer 112 . Due to this, the electroactive polymer 112 may be contracted left and right according to the applied voltage.

또는, 전극(113)은 전기활성고분자(112)의 상부 및 하부에 연결될 수 있다. 이로 인해, 전기활성고분자(112)는 인가된 전압에 따라 상하로 수축될 수 있다.Alternatively, the electrode 113 may be connected to the upper and lower portions of the electroactive polymer 112 . Due to this, the electroactive polymer 112 may be contracted up and down according to the applied voltage.

제어 모듈(120)이 액추에이터 모듈(110)을 구동 시, 전극(113)을 개별적으로 제어하여 전기활성고분자(112)를 수축시켜 어레이(111) 보다 위로 돌출되거나, 또는 어레이(111) 보다 아래로 하강되도록 조정할 수 있다. 즉, 제어 모듈(120)은 전극(113)을 개별적으로 제어하여 제어된 전극(113)과 연결된 전기활성고분자(112)를 수축시켜 어레이(111) 위로 튀어나오게 하거나, 아래로 들어가게 할 수 있다. 그 결과, 어레이(111)에 배치된 각각의 전기활성고분자(112)의 높이 차에 의해, 사용자는 어레이(111)에 배치된 전기활성고분자(112)를 터치함으로써, 가상 옷감의 소재의 재질감을 느낄 수 있다. When the control module 120 drives the actuator module 110 , the electrode 113 is individually controlled to contract the electroactive polymer 112 to protrude above the array 111 , or to be lower than the array 111 . Can be adjusted to be lowered. That is, the control module 120 may individually control the electrodes 113 to contract the electroactive polymer 112 connected to the controlled electrode 113 to protrude above the array 111 or to enter downward. As a result, due to the difference in height of each electroactive polymer 112 disposed in the array 111 , the user touches the electroactive polymer 112 disposed in the array 111 , thereby increasing the texture of the material of the virtual cloth. I can feel it.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 사용되는 전기활성고분자(EAP)의 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the driving principle of the electroactive polymer (EAP) used in an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어 모듈(120)은 초기 상태(Initial State)에는 전극(113)에 전압을 인가하지 않는다. 그래서 전기활성고분자(112) 안의 원자들이 이동하지 않아 전기활성고분자(112)가 수축되지 않는다. 하지만, 제어 모듈(120)이 전압을 인가하게 되면, 전기활성고분자(112) 안의 원자들이 '-' 전극(113)(Cathode) 쪽으로 이동하여 전기활성고분자(112)가 수축하게 된다. 3 , the control module 120 does not apply a voltage to the electrode 113 in an initial state. Therefore, the atoms in the electroactive polymer 112 do not move, so that the electroactive polymer 112 does not contract. However, when the control module 120 applies a voltage, atoms in the electroactive polymer 112 move toward the '-' electrode 113 (Cathode), and the electroactive polymer 112 contracts.

이와 같이, 전기활성고분자(112)의 작동 원리는 전압이 인가될 경우, 전기활성고분자(112) 안의 원자들이 캐소드(cathode) 방향으로 이동하여 전기활성고분자(112)가 수축된다. 수축한 만큼 전극(113)의 방향과 평행한 방향으로 길이 변화가 발생한다. 수평을 기준으로 전기활성고분자(112)의 좌측 및 우측에 전극(113)이 연결된 경우, 전기활성고분자(112)가 수축되면 좌우 길이가 짧아진다. 그러면, 전기활성고분자(112)의 수직 방향 즉 높이가 증가할 수 있다. 또는 수평을 기준으로 전기활성고분자(112)의 상부 및 하부에 전극(113)이 연결된 경우, 전기활성고분자(112)가 수축되면 상하 길이가 짧아진다. 그러면, 전기활성고분자(112)의 수평 방향 즉 길이가 증가할 수 있다.As such, the principle of operation of the electroactive polymer 112 is that, when a voltage is applied, atoms in the electroactive polymer 112 move in a cathode direction and the electroactive polymer 112 contracts. A length change occurs in a direction parallel to the direction of the electrode 113 by the amount of contraction. When the electrodes 113 are connected to the left and right sides of the electroactive polymer 112 with respect to the horizontal, when the electroactive polymer 112 is contracted, the left and right lengths are shortened. Then, the vertical direction, that is, the height of the electroactive polymer 112 may increase. Alternatively, when the electrode 113 is connected to the upper and lower portions of the electroactive polymer 112 with respect to the horizontal, when the electroactive polymer 112 is contracted, the vertical length is shortened. Then, the horizontal direction, that is, the length of the electroactive polymer 112 may increase.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치의 단면도 및 액추에이터 모듈의 구동 동작을 설명하기 위한 도면이다.4 is a cross-sectional view of an apparatus for generating a texture based on a virtual environment according to an embodiment of the present invention and a diagram for explaining a driving operation of an actuator module.

도 4에 도시된 바와 같이, 제어 모듈(120)은 전극(113)에 개별적으로 전압을 인가하여 복수의 전기활성고분자(112) 중에서 적어도 하나의 전기활성고분자(112)를 수축시킨다. 여기서, 복수의 전기활성고분자(112)는 톱니 모양의 하우징 형태로 이루어진 어레이(111)에서 배치되고, 전압이 인가된 전기활성고분자(112)만이 수축될 수 있다. 초기 상태(Initial State)에서 전극(113)에 개별적으로 전압을 인가하면 전기활성고분자(112)가 반응하여 구동 상태(Activated State)처럼 볼록 튀어나오게 된다. 제어 모듈(120)은 전체 전기활성고분자(112) 중에서 일부 또는 특정 패턴에 대응된 전기활성고분자(112)를 구동 상태처럼 볼록 튀어나오게 함으로써, 사용자가 볼록하게 튀어나온 전기활성고분자(112)와 튀어나오지 않는 전기활성고분자(112)를 만져서 각기 다른 느낌을 받을 수 있다. 즉, 제어 모듈(120)은 전기활성고분자(112)를 개별적으로 제어함으로써, 사용자에게 재질감을 제공할 수 있다. 이와 같이, 액추에이터 모듈(110)의 기본 작동 원리는 다음과 같다. 제어 모듈(120)은 톱니 모양의 하우징인 어레이(111)와, 전기활성고분자(112)를 둘러싸고 있는 전극(113)들(113)로 이루어진 초기 상태(Initial State) 의 액추에이터 모듈(110)에 개별적으로 전극(113) 제어를 수행함으로써, 구동 상태(Activated State)와 같이 전기활성고분자(112)의 높이 차를 발생시킬 수 있다. 그러므로 전기활성고분자(112)의 높이 차이에 따라 다양한 질감을 표현할 수 있다. As shown in FIG. 4 , the control module 120 individually applies a voltage to the electrodes 113 to contract at least one electroactive polymer 112 among the plurality of electroactive polymers 112 . Here, the plurality of electroactive polymers 112 are arranged in an array 111 made of a sawtooth-shaped housing, and only the electroactive polymers 112 to which a voltage is applied can be contracted. When a voltage is individually applied to the electrodes 113 in the initial state, the electroactive polymer 112 reacts and protrudes convex like an activated state. The control module 120 convexly protrudes the electroactive polymer 112 corresponding to a part or a specific pattern from among the entire electroactive polymer 112 convexly as in a driving state, so that the user convexly protrudes the electroactive polymer 112 . By touching the electroactive polymer 112 that does not come out, it is possible to receive a different feeling. That is, the control module 120 may provide a texture to the user by individually controlling the electroactive polymer 112 . As such, the basic operating principle of the actuator module 110 is as follows. The control module 120 is an array 111 that is a serrated housing, and the actuator module 110 in an initial state consisting of electrodes 113 and 113 surrounding the electroactive polymer 112 individually. By performing the control of the electrode 113 as a driving state (Activated State), it is possible to generate a height difference of the electroactive polymer 112. Therefore, various textures can be expressed according to the height difference of the electroactive polymer 112 .

변형 예로, 액추에이터 모듈(110)의 각 행 또는 일부 행들은 개별적으로 구현될 수 있다. 액추에이터 모듈(110)에서 이러한 각 행 또는 일부 행들이 모듈화되어 구현됨으로써, 액추에이터 모듈(110)의 크기 및 형태가 자유 자재로 구성될 수 있다. As a variant, each row or some rows of the actuator module 110 may be implemented individually. Each of these rows or some rows in the actuator module 110 is modularized and implemented, so that the size and shape of the actuator module 110 can be freely configured.

디스플레이(140)는 가상 환경에서의 가상 객체를 사용자에게 디스플레이시킨다. 이때, 사용자가 디스플레이된 가상 객체와 맵핑된 액추에이터 모듈(110)을 터치하는 경우, 제어 모듈(120)은 디스플레이된 가상 객체의 재질감에 따라 적어도 하나의 전기활성고분자(112)의 수축을 조정할 수 있다. The display 140 displays the virtual object in the virtual environment to the user. At this time, when the user touches the actuator module 110 mapped with the displayed virtual object, the control module 120 may adjust the contraction of the at least one electroactive polymer 112 according to the texture of the displayed virtual object. .

센서 모듈(130)은 어레이(111)에 접촉하는 사용자의 터치를 센싱할 수 있다. 그러면, 제어 모듈(120)은 복수의 전기활성고분자(112) 중에서 센싱된 사용자의 터치 부분이 포함되고 기설정된 넓이 이상의 어레이(111) 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자(112)를 수축시킬 수 있다.The sensor module 130 may sense a user's touch in contact with the array 111 . Then, the control module 120 may contract the at least one electroactive polymer 112 located in the area of the array 111 including the sensed user's touch part among the plurality of electroactive polymers 112 and having a predetermined area or more. have.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치의 단면도 및 액추에이터 모듈의 구동 동작을 설명하기 위한 도면이다.5 is a cross-sectional view of an apparatus for generating a texture based on a virtual environment according to another embodiment of the present invention and a diagram for explaining a driving operation of an actuator module.

도 5에 도시된 바와 같이, 액추에이터 모듈(110)은 어레이(111), 복수의 전기활성고분자(112), 복수의 스페이서(Spacer)(114) 및 복수의 탄성중합체(Elastomer)(115)를 포함할 수 있다. 액추에이터 모듈(110)은 터치 센서와 같은 센서 모듈(130)이 함께 구현될 수 있다. As shown in FIG. 5 , the actuator module 110 includes an array 111 , a plurality of electroactive polymers 112 , a plurality of spacers 114 , and a plurality of elastomers 115 . can do. The actuator module 110 may be implemented with a sensor module 130 such as a touch sensor.

어레이(111)는 서로 이격된 복수의 오목한 부분을 구비한다. The array 111 has a plurality of concave portions spaced apart from each other.

복수의 전기활성고분자(112)는 양쪽에 전극(113)이 연결된다. 복수의 전기활성고분자(112)는 어레이(111)의 복수의 오목한 부분에 배치된다.The electrodes 113 are connected to the plurality of electroactive polymers 112 on both sides. A plurality of electroactive polymers 112 are disposed in a plurality of concave portions of the array 111 .

여기서, 전극(113)은 전기활성고분자(112)의 좌측 및 우측에 연결될 수 있다. 이로 인해, 전기활성고분자(112)는 인가된 전압에 따라 좌우로 수축될 수 있다.Here, the electrode 113 may be connected to the left and right sides of the electroactive polymer 112 . Due to this, the electroactive polymer 112 may be contracted left and right according to the applied voltage.

또는, 전극(113)은 전기활성고분자(112)의 상부 및 하부에 연결될 수 있다. 이로 인해, 전기활성고분자(112)는 인가된 전압에 따라 상하로 수축될 수 있다. Alternatively, the electrode 113 may be connected to the upper and lower portions of the electroactive polymer 112 . Due to this, the electroactive polymer 112 may be contracted up and down according to the applied voltage.

스페이서(114)는 어레이(111)의 복수의 오목한 부분에서 복수의 전기활성고분자(112) 위에 연결된다. 스페이서(114)는 멤브레인(Membrane)(116) 으로 서로 연결된다. The spacers 114 are connected over the plurality of electroactive polymers 112 in the plurality of concave portions of the array 111 . The spacers 114 are connected to each other by a membrane 116 .

복수의 탄성중합체(115)는 복수의 오목한 부분을 제외한 나머지 부분에 위치한다. 복수의 탄성중합체(115)는 멤브레인(116)으로 서로 연결된다. The plurality of elastomers 115 are positioned in portions other than the plurality of concave portions. A plurality of elastomers 115 are interconnected by a membrane 116 .

이와 같이, 전기활성고분자(112)와 전극(113) 위에 스페이서(114)가 위치한다. 어레이(111) 위에 위치한 탄성중합체(115)는 유연한 막인 멤브레인(116)으로 결합된다. 초기 상태에는 전기활성고분자(112)가 수축하지 않아 스페이서(114)와 탄성중합체(115)가 평평한 상태로 유지된다. 즉, 전극(113)에 전압이 인가되지 않은 초기 상태에서는 멤브레인(116)이 평평하게 유지된다. 구동 상태에서는 전기활성고분자(112)가 수축해 스페이서(114)와 접착되어 있는 유연한 막인 멤브레인(116)이 함께 밑으로 내려가 유연한 막 주변의 탄성중합체(115)를 누른다. 전압이 인가된 구동 상태에서는 전기활성고분자(112)가 수축하면서 스페이서(114)가 아래로 내려가게 된다. 구동 상태(Activated State)의 모양과 같이 탄성중합체(115)가 볼록한 형태를 유지한다. 이를 통해, 사용자는 소재의 요철감을 느낄 수 있다.In this way, the spacer 114 is positioned on the electroactive polymer 112 and the electrode 113 . Elastomer 115 positioned over array 111 is bonded to membrane 116 , which is a flexible membrane. In the initial state, the electroactive polymer 112 does not contract, so that the spacer 114 and the elastomer 115 are maintained in a flat state. That is, in an initial state in which no voltage is applied to the electrode 113 , the membrane 116 is maintained flat. In the driving state, the electroactive polymer 112 contracts and the membrane 116, which is a flexible membrane adhered to the spacer 114, goes down together and presses the elastomer 115 around the flexible membrane. In a driving state in which a voltage is applied, the spacer 114 goes down as the electroactive polymer 112 contracts. The elastomer 115 maintains a convex shape like the shape of the activated state. Through this, the user can feel the unevenness of the material.

제어 모듈(120)은 전극(113)에 개별적으로 전압을 인가하여 복수의 전기활성고분자(112) 중에서 적어도 하나의 전기활성고분자(112)를 수축시키고, 그 수축된 전기활성고분자(112)에 연결된 스페이서(114)를 통해 탄성중합체(115)의 모양을 변형시킨다. The control module 120 contracts at least one electroactive polymer 112 among the plurality of electroactive polymers 112 by individually applying a voltage to the electrodes 113 , and is connected to the contracted electroactive polymer 112 . The shape of the elastomer 115 is deformed through the spacers 114 .

디스플레이(140)는 가상 환경에서의 가상 객체를 사용자에게 디스플레이시킨다. 이때, 사용자가 디스플레이된 가상 객체와 맵핑된 액추에이터 모듈(110)을 터치하는 경우, 제어 모듈(120)은 디스플레이된 가상 객체의 재질감에 따라 적어도 하나의 전기활성고분자(112)의 수축을 조정할 수 있다. The display 140 displays the virtual object in the virtual environment to the user. At this time, when the user touches the actuator module 110 mapped with the displayed virtual object, the control module 120 may adjust the contraction of the at least one electroactive polymer 112 according to the texture of the displayed virtual object. .

센서 모듈(130)은 어레이(111)에 접촉하는 사용자의 터치를 센싱할 수 있다. 그러면, 제어 모듈(120)은 복수의 전기활성고분자(112) 중에서 센싱된 사용자의 터치 부분이 포함되고 기설정된 넓이 이상의 어레이(111) 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자(112)를 수축시킬 수 있다.The sensor module 130 may sense a user's touch in contact with the array 111 . Then, the control module 120 may contract the at least one electroactive polymer 112 located in the area of the array 111 including the sensed user's touch part among the plurality of electroactive polymers 112 and having a predetermined area or more. have.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치의 단면도 및 액추에이터 모듈의 구동 동작을 설명하기 위한 도면이다.6 is a cross-sectional view of an apparatus for generating a texture based on a virtual environment according to another embodiment of the present invention and a diagram for explaining a driving operation of an actuator module.

도 6에 도시된 바와 같이, 액추에이터 모듈(110)은 어레이(111), 복수의 전기활성고분자(112) 및 복수의 유체(Fluid)(117)를 포함할 수 있다. 액추에이터 모듈(110)은 터치 센서와 같은 센서 모듈(130)이 함께 구현될 수 있다. As shown in FIG. 6 , the actuator module 110 may include an array 111 , a plurality of electroactive polymers 112 , and a plurality of fluids 117 . The actuator module 110 may be implemented with a sensor module 130 such as a touch sensor.

어레이(111)는 서로 이격된 복수의 오목한 부분을 구비한다. The array 111 has a plurality of concave portions spaced apart from each other.

복수의 전기활성고분자(112)는 양쪽에 전극(113)이 연결된다. 복수의 전기활성고분자(112)는 어레이(111)의 복수의 오목한 부분에 배치된다.The electrodes 113 are connected to the plurality of electroactive polymers 112 on both sides. A plurality of electroactive polymers 112 are disposed in a plurality of concave portions of the array 111 .

여기서, 전극(113)은 전기활성고분자(112)의 좌측 및 우측에 연결될 수 있다. 이로 인해, 전기활성고분자(112)는 인가된 전압에 따라 좌우로 수축될 수 있다.Here, the electrode 113 may be connected to the left and right sides of the electroactive polymer 112 . Due to this, the electroactive polymer 112 may be contracted left and right according to the applied voltage.

또는, 전극(113)은 전기활성고분자(112)의 상부 및 하부에 연결될 수 있다. 이로 인해, 전기활성고분자(112)는 인가된 전압에 따라 상하로 수축될 수 있다. Alternatively, the electrode 113 may be connected to the upper and lower portions of the electroactive polymer 112 . Due to this, the electroactive polymer 112 may be contracted up and down according to the applied voltage.

유체(117)는 멤브레인(116)으로 감싸져 있고 서로 연결된다. 유체(117)는 어레이(111)의 복수의 오목한 부분에서 복수의 전기활성고분자(112) 위에 연결된다. The fluid 117 is surrounded by a membrane 116 and connected to each other. A fluid 117 is coupled over the plurality of electroactive polymers 112 in the plurality of concave portions of the array 111 .

이와 같이, 전기활성고분자(112)와 전극(113) 위에 유연한 막인 멤브레인(116)으로 감싸져 있는 유체(117)가 어레이(111)의 복수의 오목한 부분에 위치된다. 유체(117)의 밑 부분은 전기활성고분자(112)와 고정된다. 전기활성고분자(112)와 연결된 전극(113)에 전압이 인가되면, 전기활성고분자(112)가 수축하면서 유연한 막을 끌어당긴다. 유체(117)가 밑으로 내려오면서 유연한 막인 멤브레인(116)의 윗부분도 같이 늘어진다. 액추에이터 모듈(110)은 낮아진 멤브레인(116)으로 인해 빈 공간이 생기면서, 평평할 때와 다른 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. In this way, the electroactive polymer 112 and the fluid 117 wrapped with the flexible membrane 116 on the electrode 113 are positioned in the plurality of concave portions of the array 111 . The lower portion of the fluid 117 is fixed with the electroactive polymer 112 . When a voltage is applied to the electrode 113 connected to the electroactive polymer 112, the electroactive polymer 112 contracts and attracts the flexible membrane. As the fluid 117 descends, the upper part of the membrane 116, which is a flexible membrane, is also stretched. The actuator module 110 may provide a different feedback to the user than when it is flat while empty space is created due to the lowered membrane 116 .

제어 모듈(120)은 전극(113)에 개별적으로 전압을 인가하여 복수의 전기활성고분자(112) 중에서 적어도 하나의 전기활성고분자(112)를 수축시키고, 그 수축된 전기활성고분자(112)와 연결된 유체(117)의 모양을 변형시킨다. The control module 120 individually applies a voltage to the electrodes 113 to contract at least one electroactive polymer 112 among the plurality of electroactive polymers 112 , and is connected to the contracted electroactive polymer 112 . The shape of the fluid 117 is changed.

디스플레이(140)는 가상 환경에서의 가상 객체를 사용자에게 디스플레이시킨다. 이때, 사용자가 디스플레이된 가상 객체와 맵핑된 액추에이터 모듈(110)을 터치하는 경우, 제어 모듈(120)은 디스플레이된 가상 객체의 재질감에 따라 적어도 하나의 전기활성고분자(112)의 수축을 조정할 수 있다. The display 140 displays the virtual object in the virtual environment to the user. At this time, when the user touches the actuator module 110 mapped with the displayed virtual object, the control module 120 may adjust the contraction of the at least one electroactive polymer 112 according to the texture of the displayed virtual object. .

센서 모듈(130)은 어레이(111)에 접촉하는 사용자의 터치를 센싱할 수 있다. 그러면, 제어 모듈(120)은 복수의 전기활성고분자(112) 중에서 센싱된 사용자의 터치 부분이 포함되고 기설정된 넓이 이상의 어레이(111) 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자(112)를 수축시킬 수 있다.The sensor module 130 may sense a user's touch in contact with the array 111 . Then, the control module 120 may contract the at least one electroactive polymer 112 located in the area of the array 111 including the sensed user's touch part among the plurality of electroactive polymers 112 and having a predetermined area or more. have.

도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치의 단면도 및 액추에이터 모듈의 구동 동작을 설명하기 위한 도면이다.7 and 8 are diagrams for explaining a cross-sectional view of an apparatus for generating a texture based on a virtual environment and a driving operation of an actuator module according to another embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 액추에이터 모듈(110)은 어레이(111), 복수의 제1 전기활성고분자(118), 복수의 제2 전기활성고분자(119) 및 복수의 유체(117)를 포함할 수 있다. 액추에이터 모듈(110)은 터치 센서와 같은 센서 모듈(130)이 함께 구현될 수 있다. 7 , the actuator module 110 may include an array 111 , a plurality of first electroactive polymers 118 , a plurality of second electroactive polymers 119 , and a plurality of fluids 117 . can The actuator module 110 may be implemented with a sensor module 130 such as a touch sensor.

어레이(111)는 서로 이격된 복수의 오목한 부분을 구비한다. The array 111 has a plurality of concave portions spaced apart from each other.

복수의 제1 전기활성고분자(118)는 양쪽에 제1 전극(113)이 연결된다. 복수의 제1 전기활성고분자(118)는 어레이(111)의 복수의 오목한 부분의 일측에 배치된다. The plurality of first electroactive polymers 118 have first electrodes 113 connected to both sides. The plurality of first electroactive polymers 118 are disposed on one side of the plurality of concave portions of the array 111 .

복수의 제2 전기활성고분자(119)는 양쪽에 제2 전극(113)이 연결된다. 복수의 제2 전기활성고분자(119)는 어레이(111)의 복수의 오목한 부분의 타측에 배치된다. 제1 전기활성고분자(118) 및 제2 전기활성고분자(119)는 하나의 세트로 구성될 수 있다. The plurality of second electroactive polymers 119 have second electrodes 113 connected to both sides. The plurality of second electroactive polymers 119 are disposed on the other side of the plurality of concave portions of the array 111 . The first electroactive polymer 118 and the second electroactive polymer 119 may be configured as one set.

여기서, 전극(113)은 제1 전기활성고분자(118) 및 제2 전기활성고분자(119)의 좌측 및 우측에 각각 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 전기활성고분자(118) 및 제2 전기활성고분자(119)는 인가된 전압에 따라 좌우로 개별적으로 수축될 수 있다.Here, the electrode 113 may be connected to the left and right sides of the first electroactive polymer 118 and the second electroactive polymer 119 , respectively. Due to this, the first electroactive polymer 118 and the second electroactive polymer 119 may be individually contracted left and right according to the applied voltage.

또는, 제1 전극(113) 및 제2 전극(113)은 제1 전기활성고분자(118) 및 제2 전기활성고분자(119)의 상부 및 하부에 각각 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 전기활성고분자(118) 및 제2 전기활성고분자(119)는 인가된 전압에 따라 상하로 개별적으로 수축될 수 있다. Alternatively, the first electrode 113 and the second electrode 113 may be respectively connected to the upper and lower portions of the first electroactive polymer 118 and the second electroactive polymer 119 . Due to this, the first electroactive polymer 118 and the second electroactive polymer 119 may be individually contracted up and down according to the applied voltage.

복수의 유체(117)는 멤브레인(116)으로 감싸져 있다. 복수의 유체(117)는 제1 전기활성고분자(118) 및 제2 전기활성고분자(119) 사이에 연결된다. The plurality of fluids 117 are surrounded by a membrane 116 . The plurality of fluids 117 are connected between the first electroactive polymer 118 and the second electroactive polymer 119 .

이와 같이, 두 개의 제1 전기활성고분자(118) 및 제2 전기활성고분자(119) 사이에 멤브레인(116)으로 감싸져 있는 유체(117)가 위치될 수 있다. 제1 전기활성고분자(118) 또는 제2 전기활성고분자(119)에 전압이 인가되면, 제1 전기활성고분자(118) 또는 제2 전기활성고분자(119)가 위로 신장하면서 멤브레인(116)을 끌어 올릴 수 있다. 멤브레인(116) 속에 있는 유체(117)의 형상이 변화될 수 있다. In this way, the fluid 117 surrounded by the membrane 116 may be positioned between the two first electroactive polymers 118 and the second electroactive polymers 119 . When a voltage is applied to the first electroactive polymer 118 or the second electroactive polymer 119, the first electroactive polymer 118 or the second electroactive polymer 119 stretches upward and pulls the membrane 116 can be raised The shape of the fluid 117 in the membrane 116 may be changed.

제어 모듈(120)은 전극(113)에 개별적으로 전압을 인가하여 복수의 전기활성고분자(112) 중에서 적어도 하나의 전기활성고분자(112)를 수축시키고, 그 수축된 전기활성고분자(112)와 연결된 유체(117)의 모양을 개별적으로 변형시킨다. 이와 같이, 제어 모듈(120)은 멤브레인(116)의 좌측 또는 우측에 위치한 제1 전기활성고분자(118) 또는 제2 전기활성고분자(119)를 개별적으로 동작시킴으로써, 가상 객체의 표면 미세 재질을 다양하게 표현할 수 있다. The control module 120 individually applies a voltage to the electrodes 113 to contract at least one electroactive polymer 112 among the plurality of electroactive polymers 112 , and is connected to the contracted electroactive polymer 112 . The shape of the fluid 117 is individually modified. In this way, the control module 120 individually operates the first electroactive polymer 118 or the second electroactive polymer 119 located on the left or right side of the membrane 116 to vary the microscopic material of the surface of the virtual object. can be expressed

디스플레이(140)는 가상 환경에서의 가상 객체를 사용자에게 디스플레이시킨다. 이때, 사용자가 디스플레이된 가상 객체와 맵핑된 액추에이터 모듈(110)을 터치하는 경우, 제어 모듈(120)은 디스플레이된 가상 객체의 재질감에 따라 적어도 하나의 제1 전기활성고분자(118) 또는 적어도 하나의 제2 전기활성고분자(119)의 수축을 개별적으로 조정할 수 있다. The display 140 displays the virtual object in the virtual environment to the user. At this time, when the user touches the actuator module 110 mapped to the displayed virtual object, the control module 120 controls at least one first electroactive polymer 118 or at least one according to the texture of the displayed virtual object. The contraction of the second electroactive polymer 119 can be individually adjusted.

센서 모듈(130)은 어레이(111)에 접촉하는 사용자의 터치를 센싱할 수 있다. 그러면, 제어 모듈(120)은 복수의 제1 전기활성고분자(118) 및 복수의 제2 전기활성고분자(119) 중에서 센싱된 사용자의 터치 부분이 포함되고 기설정된 넓이 이상의 어레이(111) 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자(112)를 수축시킬 수 있다.The sensor module 130 may sense a user's touch in contact with the array 111 . Then, the control module 120 includes a portion of the user's touch sensed from among the plurality of first electroactive polymers 118 and the plurality of second electroactive polymers 119 and is located in the area of the array 111 having a predetermined area or more. At least one electroactive polymer 112 may be contracted.

도 8에 도시된 바와 같이, 액추에이터 모듈(110)은 어레이(111), 복수의 제1 전기활성고분자(118), 복수의 제2 전기활성고분자(119) 및 복수의 탄성중합체(115)를 포함할 수 있다. 액추에이터 모듈(110)은 터치 센서와 같은 센서 모듈(130)이 함께 구현될 수 있다. 도 8에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 도 7에 도시된 유체(117)가 탄성중합체(115)로 대체될 수 있다. 동일한 전압이 인가된 경우, 도 8에 도시된 탄성중합체(115)는 도 7에 도시된 멤브레인(116)으로 둘러싸인 유체(117)에 비해 변형되는 모양이나 정도가 더 작게 나타날 수 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 본 발명의 다른 실시예는 변형되는 정도가 더 작게 나타나는 가상 옷감이나 소재에 적용될 수 있다. As shown in FIG. 8 , the actuator module 110 includes an array 111 , a plurality of first electroactive polymers 118 , a plurality of second electroactive polymers 119 , and a plurality of elastomers 115 . can do. The actuator module 110 may be implemented with a sensor module 130 such as a touch sensor. In another embodiment of the present invention shown in FIG. 8 , the fluid 117 shown in FIG. 7 may be replaced with an elastomer 115 . When the same voltage is applied, the shape or degree of deformation of the elastomer 115 shown in FIG. 8 may be smaller than that of the fluid 117 surrounded by the membrane 116 shown in FIG. 7 . For example, another embodiment of the present invention shown in FIG. 8 may be applied to a virtual cloth or material in which the degree of deformation is smaller.

한편, 사용자는 인터넷 쇼핑 등에서 원격으로 옷 또는 옷감을 구매할 때, 옷 또는 옷감에 대한 재질감을 재질감 생성 장치(100)를 통해 직접 느껴보고 구매할 수 있다.Meanwhile, when a user remotely purchases clothes or fabrics in Internet shopping, etc., the user may directly feel and purchase the texture of the clothes or fabrics through the texture generating apparatus 100 .

또한, 사용자는 가상 환경에서 게임 캐릭터가 입은 옷의 재질감(예컨대, 옷감의 표면 거칠기, 요철 등)을 재질감 생성 장치(100)를 통해 직접 느껴볼 수 있으므로, 게임에 대한 몰임감을 증진시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 재질감 생성 장치(100)는 촉감 피드백(Tactile feedback)을 사용자에게 제공할 수 있다. In addition, since the user can directly feel the texture of the clothes worn by the game character in the virtual environment (eg, the surface roughness of the fabric, unevenness, etc.) through the texture generating device 100, the immersion in the game can be enhanced. . As described above, the texture generating apparatus 100 according to embodiments of the present invention may provide tactile feedback to the user.

본 발명의 실시예들에 따른 재질감 생성 장치(100)는 전기활성고분자(112)의 재질감 변화를 사용자가 직접적으로 느끼게 할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 재질감 생성 장치(100)는 액추에이터 어레이(111) 형태로 배열된 전기활성고분자(112)를 이용하여 액추에이터 모듈(110)의 전체적인 재질감을 단계적으로 조정할 수 있다. 재질감 생성 장치(100)는 전체적인 재질감을 유니폼(Uniform) 하게만 제어하는 것뿐만 아니라, 일부 영역을 많이 볼록하게 조정하고, 다른 일부 영역을 약간 볼록하게 하는 것과 같이 액추에이터 모듈(110)의 재질감을 제어할 수 있다.The texture generating apparatus 100 according to the embodiments of the present invention allows the user to directly feel the change in the texture of the electroactive polymer 112 . The apparatus 100 for generating a texture according to embodiments of the present invention can adjust the overall texture of the actuator module 110 in stages by using the electroactive polymer 112 arranged in the actuator array 111 form. The texture generating apparatus 100 controls the texture of the actuator module 110 not only to uniformly control the overall texture, but also to adjust some regions to be highly convex and to slightly convex other partial regions. can do.

이상, 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described above with reference to the drawings and embodiments, it does not mean that the protection scope of the present invention is limited by the drawings or embodiments, and those skilled in the art will It will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the spirit and scope thereof.

구체적으로, 설명된 특징들은 디지털 전자 회로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 또는 그들의 조합들 내에서 실행될 수 있다. 특징들은 예컨대, 프로그래밍 가능한 프로세서에 의한 실행을 위해, 기계 판독 가능한 저장 디바이스 내의 저장장치 내에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품에서 실행될 수 있다. 그리고 특징들은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 설명된 실시예들의 함수들을 수행하기 위한 지시어들의 프로그램을 실행하는 프로그래밍 가능한 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 설명된 특징들은, 데이터 저장 시스템으로부터 데이터 및 지시어들을 수신하기 위해, 및 데이터 저장 시스템으로 데이터 및 지시어들을 전송하기 위해, 결합된 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 프로세서, 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스를 포함하는 프로그래밍 가능한 시스템 상에서 실행될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들 내에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 소정 결과에 대해 특정 동작을 수행하기 위해 컴퓨터 내에서 직접 또는 간접적으로 사용될 수 있는 지시어들의 집합을 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 해석된 언어들을 포함하는 프로그래밍 언어 중 어느 형태로 쓰여지고, 모듈, 소자, 서브루틴(subroutine), 또는 다른 컴퓨터 환경에서 사용을 위해 적합한 다른 유닛으로서, 또는 독립 조작 가능한 프로그램으로서 포함하는 어느 형태로도 사용될 수 있다.Specifically, the described features may be implemented in digital electronic circuitry, or computer hardware, firmware, or combinations thereof. The features may be executed in a computer program product embodied in storage in a machine readable storage device, for example, for execution by a programmable processor. and features may be performed by a programmable processor executing a program of instructions for performing functions of the described embodiments by operating on input data and generating output. The described features include at least one programmable processor, at least one input device, and at least one output coupled to receive data and instructions from, and transmit data and instructions to, a data storage system. may be executed within one or more computer programs that may be executed on a programmable system comprising the device. A computer program includes a set of directives that can be used directly or indirectly within a computer to perform a particular action on a given result. A computer program is written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, and included as a module, element, subroutine, or other unit suitable for use in another computer environment, or as a standalone operable program. It can be used in any form.

지시어들의 프로그램의 실행을 위한 적합한 프로세서들은, 예를 들어, 범용 및 특수 용도 마이크로프로세서들 둘 모두, 및 단독 프로세서 또는 다른 종류의 컴퓨터의 다중 프로세서들 중 하나를 포함한다. 또한 설명된 특징들을 구현하는 컴퓨터 프로그램 지시어들 및 데이터를 구현하기 적합한 저장 디바이스들은 예컨대, EPROM, EEPROM, 및 플래쉬 메모리 디바이스들과 같은 반도체 메모리 디바이스들, 내부 하드 디스크들 및 제거 가능한 디스크들과 같은 자기 디바이스들, 광자기 디스크들 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 포함하는 비휘발성 메모리의 모든 형태들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 ASIC들(application-specific integrated circuits) 내에서 통합되거나 또는 ASIC들에 의해 추가될 수 있다.Suitable processors for execution of a program of instructions include, for example, both general and special purpose microprocessors, and either a single processor or multiple processors of a different kind of computer. Storage devices suitable for implementing computer program instructions and data embodying the described features also include, for example, semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM, and flash memory devices, magnetic devices such as internal hard disks and removable disks. devices, magneto-optical disks and all forms of non-volatile memory including CD-ROM and DVD-ROM disks. The processor and memory may be integrated within or added by ASICs (application-specific integrated circuits).

이상에서 설명한 본 발명은 일련의 기능 블록들을 기초로 설명되고 있지만, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.Although the present invention described above has been described based on a series of functional blocks, it is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

전술한 실시예들의 조합은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 구현 및/또는 필요에 따라 전술한 실시예들 뿐 아니라 다양한 형태의 조합이 제공될 수 있다.The combination of the above-described embodiments is not limited to the above-described embodiment, and various types of combinations may be provided in addition to the above-described embodiments according to implementation and/or necessity.

전술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the foregoing embodiments, the methods are described on the basis of a flowchart as a series of steps or blocks, but the present invention is not limited to the order of steps, and some steps may occur in a different order or at the same time as other steps as described above. can In addition, those of ordinary skill in the art will recognize that the steps shown in the flowchart are not exclusive, other steps may be included, or that one or more steps in the flowchart may be deleted without affecting the scope of the present invention. You will understand.

전술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.The foregoing embodiments include examples of various aspects. It is not possible to describe every possible combination for representing the various aspects, but one of ordinary skill in the art will recognize that other combinations are possible. Accordingly, it is intended that the present invention cover all other substitutions, modifications and variations falling within the scope of the following claims.

100: 재질감 생성 장치 110: 전기활성고분자
120: 제어 모듈 130: 센서 모듈
140: 디스플레이 111: 어레이
112: 전기활성고분자 113: 전극
114: 스페이서 115: 탄성중합체
116: 멤브레인 117: 유체
118: 제1 전기활성고분자 119: 제2 전기활성고분자100: texture generating device 110: electroactive polymer
120: control module 130: sensor module
140: display 111: array
112: electroactive polymer 113: electrode
114: spacer 115: elastomer
116: membrane 117: fluid
118: first electroactive polymer 119: second electroactive polymer

Claims (20)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 서로 이격된 복수의 오목한 부분을 구비한 어레이;
양쪽에 제1 전극이 연결되고, 상기 어레이의 복수의 오목한 부분의 일측에 배치된 복수의 제1 전기활성고분자;
양쪽에 제2 전극이 연결되고, 상기 어레이의 복수의 오목한 부분의 타측에 배치된 복수의 제2 전기활성고분자;
멤브레인으로 감싸져 있고, 상기 제1 전기활성고분자 및 상기 제2 전기활성고분자 사이에 연결된 복수의 유체; 및
상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극에 개별적으로 전압을 인가하여 상기 복수의 제1 전기활성고분자 및 복수의 제2 전기활성고분자 중에서 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시키고, 상기 수축된 전기활성고분자와 연결된 유체의 모양을 개별적으로 변형시키는 제어 모듈을 포함하고,
가상 환경에서의 가상 객체를 디스플레이하는 디스플레이를 더 포함하고,
상기 제어 모듈은, 상기 디스플레이된 가상 객체의 재질감에 따라 상기 가상 객체와 대응되는 적어도 하나의 제1 전기활성고분자 또는 적어도 하나의 제2 전기활성고분자의 수축을 개별적으로 조정하는, 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치. an array having a plurality of concave portions spaced apart from each other;
a plurality of first electroactive polymers connected to both sides of the first electrode and disposed on one side of the plurality of concave portions of the array;
a plurality of second electroactive polymers having second electrodes connected to both sides and disposed on the other side of the plurality of concave portions of the array;
a plurality of fluids surrounded by a membrane and connected between the first electroactive polymer and the second electroactive polymer; and
At least one electroactive polymer among the plurality of first electroactive polymers and a plurality of second electroactive polymers is contracted by individually applying a voltage to the first electrode or the second electrode, and the contracted electroactive polymer and Containing a control module that individually transforms the shape of the connected fluid,
Further comprising a display for displaying a virtual object in the virtual environment,
The control module is configured to individually adjust the shrinkage of at least one first electroactive polymer or at least one second electroactive polymer corresponding to the virtual object according to the texture of the displayed virtual object, virtual environment-based texture generating device. 삭제delete 제16항에 있어서,
상기 어레이에 접촉하는 사용자의 터치를 센싱하는 센서 모듈을 더 포함하고,
상기 제어 모듈은, 상기 복수의 제1 전기활성고분자 및 복수의 제2 전기활성고분자 중에서 상기 센싱된 사용자의 터치 부분이 포함되고 기설정된 넓이 이상의 어레이 영역에 위치한 적어도 하나의 전기활성고분자를 수축시키는, 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치. 17. The method of claim 16,
Further comprising a sensor module for sensing a user's touch in contact with the array,
The control module is configured to contract at least one electroactive polymer located in the array area including the sensed user's touch part among the plurality of first electroactive polymers and the plurality of second electroactive polymers and located in an array area having a predetermined area or more A device for creating a texture based on a virtual environment. 제16항에 있어서,
상기 제1 전극, 제2 전극은 상기 제1 전기활성고분자 및 제2 전기활성고분자의 좌측 및 우측에 각각 연결되고,
상기 제1 전기활성고분자 및 제2 전기활성고분자는 상기 인가된 전압에 따라 좌우로 개별적으로 수축되는, 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치. 17. The method of claim 16,
The first electrode and the second electrode are respectively connected to the left and right sides of the first electroactive polymer and the second electroactive polymer,
The first electroactive polymer and the second electroactive polymer are individually contracted left and right according to the applied voltage, a virtual environment-based texture generating device. 제16항에 있어서,
상기 제1 전극, 제2 전극은 상기 제1 전기활성고분자 및 제2 전기활성고분자의 상부 및 하부에 각각 연결되고,
상기 제1 전기활성고분자 및 제2 전기활성고분자는 상기 인가된 전압에 따라 상하로 개별적으로 수축되는, 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치.
17. The method of claim 16,
The first electrode and the second electrode are respectively connected to upper and lower portions of the first electroactive polymer and the second electroactive polymer,
The first electroactive polymer and the second electroactive polymer are individually contracted up and down according to the applied voltage, a virtual environment-based texture generating device.
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