KR102339374B1 - Ar 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템 - Google Patents

Ar 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템 Download PDF

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Abstract

AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템이 제공되며, 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기와, 적어도 하나의 화분의 재질, 크기 및 형상을 식물의 통풍요구량 및 pH에 기반하여 매핑하여 저장하는 데이터베이스화부, 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기에 따른 3차원 식물 데이터 및 적어도 하나의 화분의 재질, 크기 및 형상에 따른 3차원 화분 데이터를 저장하는 저장부, 사용자 단말에서 적어도 하나의 식물의 종류를 선택한 경우, 선택된 적어도 하나의 식물의 선택가능한 적어도 하나의 크기를 리스트업하여 사용자 단말로 전송하는 식물선택부, 사용자 단말에서 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기를 선택한 경우, 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기에 기 매핑되어 저장된 적어도 하나의 화분을 사용자 단말로 전송하는 화분선택부, 사용자 단말에서 적어도 하나의 화분을 선택한 경우, 선택된 식물의 종류, 크기 및 화분의 3차원 식물 데이터 및 3차원 화분 데이터를 실시간으로 합성하여 AR 콘텐츠로 생성한 후 사용자 단말의 카메라 화면 내에서 증강되도록 제어하는 AR부를 포함하는 주문제작 서비스 제공 서버를 포함한다.

Description

AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템{SYSTEM FOR PROVIDING AUGMENTED REALITY BASED PLANT POT CUSTOM-ORDER SERVICE}
본 발명은 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템에 관한 것으로, 식물의 종류, 크기 및 화분을 순차적으로 선택할 때 가능한 리스트만을 추출하여 리스트업해주고 AR 콘텐츠로 촬영 화면 상에 증강시켜 표시할 수 있는 플랫폼을 제공한다.
최근 1 인 가구가 늘어나고 코로나(COVID19)의 팬데믹까지 겹치면서 반려식물에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다. 과거에는 화초로만 인식되던 식물은 사람들이 함께 살아가는 반려의 개념으로 바뀌고 있고, 강아지와 고양이 같은 반려 동물을 키우듯이 정서적 애착을 갖고 관심을 주기 시작했다. 하지만 식물을 키우기에는 현대인들은 턱없이 바쁘다. 잦은 야근과 맞벌이 가정이 많아지므로 식물을 키우기 시작하면 말라서 죽는 경우가 다반사이다. 또 시간이 있다고 할지라도 식물의 광요구도, 통풍, 물주기, 습도관리, 흙관리, 흙의 pH와 화분의 재질이나 통기성, 물빠짐 정도, 여기에 인테리어까지 신경을 써야하지만 전문가가 아닌 일반인인 초보자들은 이러한 생물의 성질이나 환경을 모르고, 또 알기까지 수 많은 시행착오를 거치다보니 식물을 잘 기르게 되기까지 시간과 돈이 많이 들게 된다.
이때, 식물에 대한 지식이 없어도 자동으로 관리해주고 주문할 수 있는 플랫폼이 연구 및 개발되었는데, 이와 관련하여, 선행기술인 한국공개특허 제2012-0066191호(2012년06월22일 공개) 및 한국공개특허 제2001-0106212호(2001년11월29일 공개)에는, 식물 데이터베이스에 기반하여 화분 내 토양상태 및 환경상태를 감지하고, 식물의 생육환경정보를 추출한 후 비교결과를 제공하며, 최적의 습도를 유지할 수 있도록 수분을 공급하는 구성과, 사용자 단말로부터 주문 및 결제 정보가 업로드되면 주문내역 내 식물 및 화분을 주문제작하여 발송한 후, 화분 내에 수분감지센서를 이용하여 습도를 측정하고 자동으로 급수하는 구성이 각각 개시되어 있다.
다만, 상술한 구성은 식물을 사용자가 주문한 이후부터 관리를 하는 과정 및 구성만을 개시하고 있을 뿐, 사용자가 식물을 주문하는 과정을 도와주는 플랫폼이 전혀 아니다. 일반적으로 식물을 주문할 때에는 식물, 화분, 흙, 장식, 비료 등을 모두 각각의 판매자에게서 주문을 해야 하는데, 플랜트라는 것은, 식물, 화분, 흙, 아트스톤 이 모든 것이 결합된 상품이기 때문에 사용자가 결합된 상품 자체를 상상하면서 각각의 물품을 주문해야 한다. 플랜트와 인테리어의 합성어인 플랜테리어를 하기 위하여 식물을 주문할 때 어느 식물 및 화분을 어느 자리에 놓으면 좋을지에 대한 구매결정이 빨라질 수 있도록 도와주는 구성은 개시되어 있지 않다. 이에, 식물의 종류, 식물의 크기 및 화분을 순차적으로 선택할 때, 각 종류, 크기 및 화분에 맞는 매핑쌍을 나열 및 리스트업해주고, 3차원 이미지를 합성하여 AR 콘텐츠로 증강시켜줌으로써 사용자는 미리 배치해볼 수 있고, 판매자는 사용자가 원하는 그대로를 주문제작할 수 있는 플랫폼의 연구 및 개발이 요구된다.
본 발명의 일 실시예는, 식물의 종류 및 크기와 화분의 재질, 크기 및 형태를 매핑하여 저장하고, 식물의 종류를 고른 경우, 선택된 식물의 가능한 크기를 선택하도록 하며, 식물의 종류 및 크기에 기 매핑되어 있는 화분을 리스트업함으로써 식재가능한 화분을 선택하도록 함으로써, 식물 및 화분을 원하는 대로 선택할 수 있음과 동시에 전문가가 아닌 일반인이어서 잘 모르는 식물의 크기에 따른 화분의 크기 등의 고려요소를 구매자인 사용자가 아닌 데이터베이스 내에서 필터링해줌으로써 사용자의 편의성을 높이고, 선택된 식물, 화분 및 아트스톤에 기 매핑된 3차원 데이터를 합성하여 AR 콘텐츠로 생성하고, AR 콘텐츠를 배치될 장소를 촬영한 화면 상에 증강시켜 출력함으로써 인테리어 효과를 비교해볼 수 있도록 하며, 나아가 무생물이 아닌 생물의 특성상 필요한 환경이 적합한지의 여부도 안내해줌으로써 구매자의 시행착오를 줄이면서도 판매자는 상호 간의 착오에 의한 의사표시로 인한 반품이나 환불을 줄여줌으로써 재고 및 매출관리를 용이하게 할 수 있는, AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 방법을 제공할 수 있다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 적어도 하나의 식물의 종류를 선택하고, 선택한 적어도 하나의 식물의 크기를 선택하며, 적어도 하나의 식물의 종류 및 식물의 크기에 기 매핑되어 저장된 적어도 하나의 화분이 리스트업되는 경우, 적어도 하나의 화분을 선택하며, 식물의 종류, 크기 및 화분이 AR 콘텐츠로 합성된 경우 카메라 화면 상에 AR 콘텐츠를 증강시켜 출력하는 사용자 단말 및 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기와, 적어도 하나의 화분의 재질, 크기 및 형상을 식물의 통풍요구량 및 pH에 기반하여 매핑하여 저장하는 데이터베이스화부, 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기에 따른 3차원 식물 데이터 및 적어도 하나의 화분의 재질, 크기 및 형상에 따른 3차원 화분 데이터를 저장하는 저장부, 사용자 단말에서 적어도 하나의 식물의 종류를 선택한 경우, 선택된 적어도 하나의 식물의 선택가능한 적어도 하나의 크기를 리스트업하여 사용자 단말로 전송하는 식물선택부, 사용자 단말에서 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기를 선택한 경우, 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기에 기 매핑되어 저장된 적어도 하나의 화분을 사용자 단말로 전송하는 화분선택부, 사용자 단말에서 적어도 하나의 화분을 선택한 경우, 선택된 식물의 종류, 크기 및 화분의 3차원 식물 데이터 및 3차원 화분 데이터를 실시간으로 합성하여 AR 콘텐츠로 생성한 후 사용자 단말의 카메라 화면 내에서 증강되도록 제어하는 AR부를 포함하는 주문제작 서비스 제공 서버를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 식물의 종류 및 크기와 화분의 재질, 크기 및 형태를 매핑하여 저장하고, 식물의 종류를 고른 경우, 선택된 식물의 가능한 크기를 선택하도록 하며, 식물의 종류 및 크기에 기 매핑되어 있는 화분을 리스트업함으로써 식재가능한 화분을 선택하도록 함으로써, 식물 및 화분을 원하는 대로 선택할 수 있음과 동시에 전문가가 아닌 일반인이어서 잘 모르는 식물의 크기에 따른 화분의 크기 등의 고려요소를 구매자인 사용자가 아닌 데이터베이스 내에서 필터링해줌으로써 사용자의 편의성을 높이고, 선택된 식물, 화분 및 아트스톤에 기 매핑된 3차원 데이터를 합성하여 AR 콘텐츠로 생성하고, AR 콘텐츠를 배치될 장소를 촬영한 화면 상에 증강시켜 출력함으로써 인테리어 효과를 비교해볼 수 있도록 하며, 나아가 무생물이 아닌 생물의 특성상 필요한 환경이 적합한지의 여부도 안내해줌으로써 구매자의 시행착오를 줄이면서도 판매자는 상호 간의 착오에 의한 의사표시로 인한 반품이나 환불을 줄여줌으로써 재고 및 매출관리를 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 시스템에 포함된 주문제작 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체 지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 명세서에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
본 명세서에서 있어서, 단말과 매핑(Mapping) 또는 매칭(Matching)으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는, 단말의 식별 정보(Identifying Data)인 단말기의 고유번호나 개인의 식별정보를 매핑 또는 매칭한다는 의미로 해석될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템(1)은, 적어도 하나의 사용자 단말(100), 주문제작 서비스 제공 서버(300), 적어도 하나의 판매자 단말(400)을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템(1)은, 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 도 1을 통하여 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니다.
이때, 도 1의 각 구성요소들은 일반적으로 네트워크(Network, 200)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은 네트워크(200)를 통하여 주문제작 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다. 그리고, 주문제작 서비스 제공 서버(300)는, 네트워크(200)를 통하여 적어도 하나의 사용자 단말(100), 적어도 하나의 판매자 단말(400)과 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 판매자 단말(400)은, 네트워크(200)를 통하여 주문제작 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다.
여기서, 네트워크는, 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷(WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
하기에서, 적어도 하나의 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시예에 따라 변경가능하다 할 것이다.
적어도 하나의 사용자 단말(100)은, AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하여 식물 및 화분을 주문제작하고자 하는 구매자의 단말일 수 있다. 그리고, 사용자 단말(100)은, 식물의 종류를 고르고, 식물의 종류별 존재하는 크기 중 원하는 크기를 고르고, 그 다음 식물의 크기나 종류에 맞도록 리스트업된 화분 리스트 중 원하는 화분을 고르는 사용자의 단말일 수 있다. 이때, 사용자 단말(100)은, 상세조건을 설정하는 경우 식물이 요구하는 습도, 통기성, pH에 따라 화분의 크기나 재질 등을 고를 수 있는 단말일 수 있다. 예를 들어, 최근 유행하는 시멘트 화분의 경우 그 성분이 석회질이기 때문에 강알칼리성(강염기)이고 블루베리나 식충식물과 같이 최소 pH 5 내지 6의 산성의 흙을 써야 하는 식물에는 적합하지 않다. 또, 다육이의 경우 건조하게 관리해야 하기 때문에 도자기 화분은 적합하지 않고, 물을 주더라도 통풍이 잘되는 슬릿(Slit)화분이나 토분이 좋지만, 도자기 화분을 선택했다면 물주기를 극히 조심해야 하고 흙도 모래가 다수 섞인 흙을 써야 한다. 또, 식물의 크기에 적합하지 않게 너무 큰 화분을 쓰는 경우에는, 뿌리가 빨아들이는 수분의 양이 흙이 머금고 있는 수분의 양보다 적기 때문에 뿌리가 물러 고사할 가능성이 크다. 이에 판매자들은 식물이 요구하는 수분이 적은데 큰 화분을 요구하는 소비자에게 화분 내 스티로폼과 같이 공극이 크고 통기가 좋으면서 가벼운 것으로 바닥을 채우게 된다. 이렇게 식물을 키우는데 요구되는 광량, 습도, 온도, 물주기, 흙배합, 흙의 산도 등은 기본적인 지식이지만 초보자들이 이 모든 것을 고려하여 관리를 하거나 화분을 고르고 식물을 고르는 것은 쉬운 일이 아니다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예는, [식물의 종류-식물의 크기-화분의 재질-화분의 크기]와 같이 데이터베이스를 만들고, [식물의 종류-광요구량-습도-온도-흙의 pH-흙배합-병충해-치료방법]과 같은 식물 데이터베이스도 구축하며, 사용자가 식물의 종류의 크기만 골라도 이에 맞는 화분의 재질이나 크기에 대응하는 화분을 리스트업해줌으로써, 사용자가 일일이 식물을 키우는데 적합한 화분을 찾거나 검색하지 않아도 선택만 하는 것만으로도 적합한 화분을 선택할 수 있도록 한다. 더 나아가서, AR 콘텐츠로 촬영 화면 내에 증강시켜보아 인테리어에 적합한지를 확인하도록 하고, 적합한 장소에 대한 가이드라인을 제공해줌으로써 인테리어에도 적합하지만 식물도 적합한 환경을 찾아줄 수 있도록 하는 플랫폼을 제공하도록 한다.
여기서, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
주문제작 서비스 제공 서버(300)는, AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 제공하는 서버일 수 있다. 그리고, 주문제작 서비스 제공 서버(300)는, 상술한 바와 같이 식물의 종류, 크기, 화분의 종류, 크기, 재질, 가격 등의 정보를 매핑하여 저장하는 서버일 수 있다. 또, 주문제작 서비스 제공 서버(300)는, 식물이 요구하는 습도, 온도, 통풍, 병충해, 해결방법, 농약의 종류, 방제법, 비료의 종류 등의 정보를 매핑하여 저장하는 서버일 수 있다. 그리고, 주문제작 서비스 제공 서버(300)는, 적어도 하나의 식물, 화분 및 아트스톤(ArtStone)을 3차원 이미지로 데이터화한 후, 사용자가 각각을 순차적으로 고르는 경우 이를 합성하여 AR 콘텐츠로 생성하고, 사용자 단말(100)의 촬영 화면 상에 오버레이하는 서버일 수 있다. 이때, 주문제작 서비스 제공 서버(300)는, 사용자 단말(100) 상 광원과 바닥을 자동으로 감지하고, 광원의 방향 및 위치와 바닥의 각도 등을 고려하여 그림자 처리를 함으로써 실재감을 더하는 서버일 수 있다. 주문제작 서비스 제공 서버(300)는 사용자 단말(100)에서 구매 및 결제를 하는 경우, 사용자 단말(100)에서 최종 확정했던 AR 콘텐츠를 판매자 단말(400)로 전달하여 상호 간에 그리는 이미지가 서로 달라 환불이나 교환을 하는 일이 제로화되도록 하는 서버일 수 있다.
여기서, 주문제작 서비스 제공 서버(300)는, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 판매자 단말(400)은, AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하는 판매자의 단말일 수 있다. 이때, 적어도 하나의 판매자 단말(400)의 판매자는 자신이 판매하는 식물의 종류, 크기, 화분의 종류, 크기, 재질, 가격 등을 주문제작 서비스 제공 서버(300)로 전송하여 주문제작 서비스 제공 서버(300)에서 데이터베이스화 작업을 진행하도록 하는 단말일 수 있다. 그리고, 판매자 단말(400)은, 주문제작 서비스 제공 서버(300)로부터 사용자 단말(100)의 주문 데이터를 수신하는 경우, AR 콘텐츠를 출력하여 완성된 화분과 비교하고, 포장 전 상태를 주문제작 서비스 제공 서버(300)로 전송하여 사용자 단말(100)에서 배송받기 전 화분 상태를 확인하도록 하는 단말일 수 있다. 그리고, 판매자 단말(400)은, 운송장 데이터를 주문제작 서비스 제공 서버(300)로 업로드하여 사용자 단말(100)에서 트래킹 번호로 조회를 할 수 있도록 하고, 사용자 단말(100)에서 수취확인을 한 경우 주문제작 서비스 제공 서버(300)로부터 정산을 받는 판매자의 단말일 수 있다.
도 2는 도 1의 시스템에 포함된 주문제작 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 주문제작 서비스 제공 서버(300)는, 데이터베이스화부(310), 저장부(320), 식물선택부(330), 화분선택부(340), AR부(350), 가이드제공부(360), 적합도판단부(370), 주문제작부(380), 식물정보부(390), pH관리부(391), 자율주행부(393), 스톤선택부(395), 그림자부(397)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주문제작 서비스 제공 서버(300)나 연동되어 동작하는 다른 서버(미도시)가 적어도 하나의 사용자 단말(100) 및 적어도 하나의 판매자 단말(400)로 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 전송하는 경우, 적어도 하나의 사용자 단말(100) 및 적어도 하나의 판매자 단말(400)은, AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 설치하거나 열 수 있다. 또한, 웹 브라우저에서 실행되는 스크립트를 이용하여 서비스 프로그램이 적어도 하나의 사용자 단말(100) 및 적어도 하나의 판매자 단말(400)에서 구동될 수도 있다. 여기서, 웹 브라우저는 웹(WWW: World Wide Web) 서비스를 이용할 수 있게 하는 프로그램으로 HTML(Hyper Text Mark-up Language)로 서술된 하이퍼 텍스트를 받아서 보여주는 프로그램을 의미하며, 예를 들어 넷스케이프(Netscape), 익스플로러(Explorer), 크롬(Chrome) 등을 포함한다. 또한, 애플리케이션은 단말 상의 응용 프로그램(Application)을 의미하며, 예를 들어, 모바일 단말(스마트폰)에서 실행되는 앱(App)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 데이터베이스화부(310)는, 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기와, 적어도 하나의 화분의 재질, 크기 및 형상을 식물의 통풍요구량 및 pH에 기반하여 매핑하여 저장할 수 있다. 예를 들어, [식물의 종류-식물의 크기-화분의 재질-화분의 크기-화분의 형상]을 [식물의 통풍요구량-흙의 pH]에 매핑하여 저장할 수 있다. 초보자의 경우 도자기 화분이 예뻐서 통기성이 좋아야 하는 식물들을 도자기 화분에 넣어보려고 주문할 수도 있고, 식물의 크기는 작은데 큰 화분이 좋아서 큰 화분에 넣으려는 사람들도 있다. 이에 따라, 각각의 식물 및 화분의 상세 정보를 단순 매핑이 아니라, 가능한 크기, 형상, 재질, pH 등에 매핑하여 저장하고, 전문가가 아닌 일반인인 사용자가 한 가지를 선택하면, 이에 적합한 다른 상품들이 리스트업될 수 있도록 데이터베이스를 구축한다.
저장부(320)는, 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기에 따른 3차원 식물 데이터 및 적어도 하나의 화분의 재질, 크기 및 형상에 따른 3차원 화분 데이터를 저장할 수 있다. 이는 이후 AR 콘텐츠를 합성하기 위한 작업인데, 각 경우의 수에 따른 기본 AR 콘텐츠를 미리 합성해둔 후 사용자가 선택하는 식물의 종류나 화분에 따라 변형하는 방법으로 이용할 수도 있다. 이는 인체 데이터를 기본 치수에 맞게 모델링 해 둔 후 사용자의 치수에 맞게 변형하는데에도 쓰이는데 각각의 경우의 수를 모두 합성할 수는 없으므로 기본 모델을 설정해두고 사용자가 선택하는 것에 따른 변형을 가하는 방법을 이용할 수도 있다.
이때, VR에서는 이미 3차원 공간에 대한 정보를 파악하고 있으므로 가상의 객체인 인테리어 객체를 합성하는 것은 어렵지 않지만, AR은 또 다른 문제이다. 또, VR의 경우에는 아무리 실제처럼 꾸며도 가상공간이라는 인간의 인식이 존재하고 실제로도 가상공간이다보니 현실과 괴리가 발생할 수 있다. 이는 그림자나 명암의 부재로 괴리감이 발생하는 경우가 있는데 이는 후술하기로 한다. 식물 배치의 경우 실제 주거 공간에 사용되는 벽지 몰딩, 가구 등 다양한 소품들을 적용한 상태에서 화분이 배치되기 때문에, 지정된 이미지를 인식하여 가상의 객체를 증강하여 시뮬레이션을 수행하는 AR(증강현실)이 더 적합할 수 있다.
다만, 증강현실을 이용한 시뮬레이션 시스템들의 경우 2차원 영상에서 현실 공간에 대한 깊이 정보 등 사용자의 시점에 따른 객체 표현을 위한 정보를 고려하지 않아 가상의 3차원 객체를 증강할 경우 현실 공간에 대한 부정합이 발생하여 정확한 식물 배치를 위한 시뮬레이션이 어려운 경우가 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 2차원 영상에서 실내 공간의 경계영역에 대한 특징점을 도출하고 인식할 대상을 판별하여 식물 배치를 수행하기 위한 가상의 객체를 증강하여 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 한다.
증강현실에서의 객체 인식 기술은 2차원의 카메라 영상에서 관심 객체를 추적하여 검출하는 기술이다. 이를 위해서 2차원 영상에서 대상의 색상, 크기, 에지, 특징점 등 다양한 정보를 이용하여 객체를 추적하여 관심 객체의 움직임과 상태의 포즈 등의 변화를 검출하는 객체 추적 기술이 필요하다. 객체를 검출하는 특징점의 형태의 따라 마커 기반 검출 방식, 텍스쳐 기반 방식, 에지 기반 방식, 템플릿 기반 방식으로 분류된다. 마커 기반 방식은 흑백으로 구성되어 있는 마커를 기반으로 객체를 검출하기 때문에 간단한 영상처리로도 효율적인 객체 추적이 가능하여 사용되었으나 마커의 시각적 몰입감 저해 문제로 인하여 실감형 콘텐츠를 제공하는 분야에서는 이를 사용하지 않고 있다. 이에 기준 텍스처를 기반으로 에지 등 자연의 특징점을 이용하여 카메라의 포즈(R,t)를 이용하여 3차원 모델을 현재 프레임에 투영하여 이하 수학식 1을 통해 이전 프레임에서 추정된 포즈의 변화를 추적하여 객체를 증강하는 기술을 사용할 수 있다.
Figure 112021053164938-pat00001
에지 기반의 검출 기법은 텍스쳐를 추출하기 어려운 대상 타겟의 경우 에지의 직성강도 및 벡터의 변화로 인한 추정을 하기 때문에 효율적으로 검사를 수행하나 에지에 대한 자세 추정이 필요하기 때문에 객체를 검출하여 가상의 객체를 정합하는데 연산되는 처리 시간이 길어진다는 문제가 있다. 이러한 연산처리시간 감소를 위하여 입력된 영상에서 가우시안 미분 값을 이용하여 픽셀 변화 정도에 따라 이하 수학식 2와 같은 방식으로 특징점을 추적하는 템플릿 기반의 방법을 이용할 수도 있다.
Figure 112021053164938-pat00002
본 발명의 일 실시예에서는 현실 공간의 특징점을 추적하여 현실 공간정보를 기반으로 추적 타겟의 카메라 포즈를 계산하여 객체를 증강할 수 있다. 따라서, 에지기반의 객체 추적 기술을 통해 카메라 영상 내의 실내 공간에 대한 깊이 원근감을 추정하여 인식 타겟의 지오메트리 정보를 변형하여 객체를 증강시키는 방식을 사용할 수 있다.
<히스토그램 평활화 및 영상 이진화>
조명의 밝기가 변화하게 되면 RGB 영상에서의 명도 값은 동일한 색상에서 그 차이가 크다. 명도의 변화폭이 클 경우 임계값의 변조가 발생하여 영상을 이진화 하였을 경우 영상 내 잡음이 발생하여 객체의 검출에 영향을 미친다. 따라서 히스토그램 평활화(Histogram Equalization) 기법을 수행하여 편중된 히스토그램을 분산시켜 히스토그램의 분포를 이하 수학식 3을 통해 재구성한다.
Figure 112021053164938-pat00003
수학식 3을 통해 히스토그램이 균등 분포되면 특정 임의값을 기준으로 양봉으로 분포되어 집단군을 형성한다. 이렇게 양봉 분포된 히스토그램에서 다음 수학식 4를 통해 화소의 저분치를 계산하고 계산된 화소의 적분치를 영상 내에 적용하 이를 임계값의 분포도가 높은 영역에 대한 평균값을 도출하여 수학식 5를 통해 임계치를 설정할 수 있다.
Figure 112021053164938-pat00004
Figure 112021053164938-pat00005
<공간 좌표 추출>
현실공간에서는 조명영역과 조명의 반사가 발생하는 공간이 존재하기 때문에 이진화 영상의 변조되는 잡음이 발생하여 정확한 공간 좌표점이 제거되는 문제가 발생한다. 따라서 외곽 경계선을 추적하는 Contours 기법을 적용하여 임계값 보다 높은 영역에 대한 외곽선을 검출하여 외곽영역에 대한 잡음 정도를 판단한다. Contours 기법을 적용하여 임계값보다 높은 영역을 검출하게 되면 잡음이 발생한 공간까지 특징점을 추출하는 영역까지로 판단하게 된다. 따라서 잡음이 발생하였을 경우 발생된 공간의 잡음만을 제거하기위하여 적응적 임계값을 통해 도출된 히스토그램의 블록 영역 Tl, Tb에서 편차가 높은 2개의 히스토그램 영역만을 추출하여 중간 값을 계산한다.
계산된 중간 값을 통해 입력영상을 임의의 그레이 레벨 T로 하여 영상을 변환하고 T를 중심으로 히스토그램을 두 군집 C1, C2로 분할 한다. 분할된 C1, C2 를 적용하여 임계값을 생성하여 영상을 재 이진화한다. 재 이진화한 이미지에서 흑백의 영역을 따로 추출하면 잡음이 없는 영역이 추출된다. 잡음을 제거한 이진화 영상에 라플라시안(Laplacian) 알고리즘을 적용하여 외곽선 영역을 검출한다. 라플레시안 기법은 외곽선영역을 단일 선으로 연결하는 것이 아니라 대상의 픽셀상의 값에 따라 다중으로 외곽선 영역을 연결하여 음영의 차이를 보여주게 된다. 검출된 외곽선 영역에 Hue의 값 분포에 따라 변화되는 위치를 찾아 특징점을 추출하는 CAMShift 알고리즘을 이용하여 실내 공간에 대한 특징좌표를 도출한다. 이때 잡음영역에 대한 특징 정도는 배제하여 코너정도가 강인한 특징점을 도출한다.
<객체 후보 영역 설정>
현실 대상을 검출하기 위해서는 기준 데이터를 기반으로 특징점을 비교하여 패턴분석을 수행한다. 다만, 전체 영상에 대한 특징점에 대한 패턴분석을 수행할 경우 동일한 벡터 방향을 갖는 특징점들로 인한 오검출이 발생한다. 따라서 라플라시안 알고리즘을 통해 검출된 외곽선 검출 영상에서 경계 추적(Edge Tracing) 알고리즘을 적용하여 직선 세그멘트들을 추출한다. 추출된 세그먼트들을 연결하여 영역을 만들고 영역안의 인접한 화소 동일 번호(Label)를 매칭하는 라벨링(Laeling)기법을 적용하여 이미지에서 영역별 그룹화 작업을 수행한다.
영역별로 그룹화를 수행하게 되면 다수의 특징 후보 영역이 추출된다. 인식할 대상의 경우 외곽선을 이루고 있는 에지 특징에 따라 분류될 수 있기 때문에 템플릿 매칭 기법을 적용하여 추출된 특징 후보 영역중 유사한 외곽 패턴을 가지고 있는 후보 영역을 객체 후보 영역으로 설정한다. 객체 후보 영역이 설정되면 객체의 패턴을 검출하기 위하여 에지 픽셀들의 정보를 기준으로 직선 강도가 높은 4개의 선을 추출하여 모서리 영역을 추출한다.
추출된 4개의 모서리 점 중 한점 P1을 선택하고 세평방 정리(Pythagorean Theorem)에 의하여 그 점에서 가장 멀리 위치한 모서리 점 P2를 추출한다. 이후 추출된 점 P2에서 가장 거리가 먼 모서리 점 P1을 탐색하고 추출된 두 점 P1, P2?翎【? 가장 거리가 먼 모서리점 P3를 추출한다. 세 개의 점 P1, P2, P3를 추출하면 이하 수학식 6을 이용하여 사각형의 넓이가 최대가 되는 점 P4를 추출한다.
Figure 112021053164938-pat00006
<특징벡터 추출 및 객체 증강>
검출된 객체 후보 영역에서 픽셀 영역군별로 에지강도에 따른 벡터를 추출하여 검출된 C개의 에지 클래스들에 대한 벡터정보를 정렬하여 리스트화 한다.
Figure 112021053164938-pat00007
제거된 벡터들에 대한 벡터 행렬을 생성하고 생성된 백터행렬을 선형 변환하여 고유치를 가지고 있는 특징벡터군을 생성하여 객체 대상 후보영역에 대한 특징점을 추출한다.
Figure 112021053164938-pat00008
객체의 특징점이 검출되면 특징영역에 대한 패턴인식을 수행하며 수행된 패턴이 존재하는 특징점중 모서리점 영역을 추출한다. 모서리점 영역이 추출되면 두 점의 간격이 최대치가 되는 두 점을 연결하여 무게 중심좌표를 생성한다. 생성된 좌표에 카메라 보정(Camera Calibration)을 수행하며 이하 수학식 9와 같다.
Figure 112021053164938-pat00009
위의 수식에서 t는 카메라에 이동 벡터, r은 카메라의 회전행렬 R의 각 열벡터(Column Vector)이며 변수 K는 투영변환 행렬로 다음 식과 같이 정의된다. 여기서 주점(Principal Point)의 위치 Cx와 Cy는 이하 수학식 10 내지 12를 통해 계산된다.
Figure 112021053164938-pat00010
Figure 112021053164938-pat00011
Figure 112021053164938-pat00012
투영변환된 좌표를 기반으로 가상의 공간에서 가상의 객체에 와핑행렬에 이를 적용하여 출력영상에 합성하여 제공할 수 있다. 이렇게 AR을 위한 작업이 완료되었으므로 이후 사용자 단말(100)에서 식물의 종류, 크기 및 화분을 선택하는 경우 실재감 있게 증강시켜 표현할 수 있다.
식물선택부(330)는, 사용자 단말(100)에서 적어도 하나의 식물의 종류를 선택한 경우, 선택된 적어도 하나의 식물의 선택가능한 적어도 하나의 크기를 리스트업하여 사용자 단말(100)로 전송할 수 있다. 물론, 식물은 공산품과 같이 찍어내는 동종동량의 대체물이 아니고 각각의 환경이나 특색에 맞게 자라온 특정물이므로 사용자가 기본 이미지(식물)를 선택했다고 할지라도 완전히 동일한 상품이 오는 것은 아니다. 하지만, 대략적인 크기와 식물의 종류를 선택하는 경우 대략적으로 예상은 할 수 있기 때문에 기본 이미지를 선택한 후 그 다음 단계로 넘어가도록 설계할 수 있다.
화분선택부(340)는, 사용자 단말(100)에서 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기를 선택한 경우, 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기에 기 매핑되어 저장된 적어도 하나의 화분을 사용자 단말(100)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 사용자 단말(100)은, 적어도 하나의 식물의 종류를 선택하고, 선택한 적어도 하나의 식물의 크기를 선택하며, 적어도 하나의 식물의 종류 및 식물의 크기에 기 매핑되어 저장된 적어도 하나의 화분이 리스트업되는 경우, 적어도 하나의 화분을 선택하며, 식물의 종류, 크기 및 화분이 AR 콘텐츠로 합성된 경우 카메라 화면 상에 AR 콘텐츠를 증강시켜 출력할 수 있다.
AR부(350)는, 사용자 단말(100)에서 적어도 하나의 화분을 선택한 경우, 선택된 식물의 종류, 크기 및 화분의 3차원 식물 데이터 및 3차원 화분 데이터를 실시간으로 합성하여 AR 콘텐츠로 생성한 후 사용자 단말(100)의 카메라 화면 내에서 증강되도록 제어할 수 있다. 사용자 단말(100)은, 대상 공간의 실측도면을 촬영하거나 대상 공간의 실측수치를 입력받은 후, 대상 공간이 디지털 데이터로 변환된 3차원 공간 내에서 적어도 하나의 종류의 플랜트 객체를 선택 및 배치받아 출력할 수 있다.
증강현실 콘텐츠를 배치하는 경우에는, 실제 사람 키와 카메라 화면상 키 사이의 비례식을 통해 배치 공간의 정확한 수치를 측정하고 웹 크롤링을 활용하여 사이트를 연동시켜줄 수도 있다. 또한 비례식으로 측정한 수치를 통해 플랜트를 추천해줌과 동시에 시간을 단축시키고 번거로움을 덜 수 있는 구매 방식을 제공할 수도 있다. 간단하게, 사용자가 본인의 키를 입력한 후, 플랜트를 배치하고 싶은 공간을 향해 카메라를 비춘다. 키를 입력한 사용자가 카메라에 플로팅된 사람 모양의 샘플에 맞춰선 후 플랜트를 배치할 공간에서 사진을 찍는다. 사용자는 사진 위의 플랜트 배치를 희망하는 공간의 양 끝점을 선택한다. 두 점이 찍히면 처음 입력했던 사용자의 키와 카메라에 찍힌 사람의 키 사이의 비례식이 구해진다. 두 점 사이의 거리를 통해 배치 공간의 너비 및 높이가 구해지고 실제 사용자 키와 화면상의 사용자 키 사이의 비례식을 통해 배치 공간의 실제 너비와 높이를 구할 수 있다. 실제 수치가 측정되면 사용자는 구매하고자 하는 플랜트 품목을 선택하고 웹 크롤링을 활용하여 측정된 수치에 맞는 플랜트 구매 사이트로 연결될 수 있다.
실제 크기와 화면상의 크기 비례식을 계산하기 위해서는, 카메라로 찍은 사진 위의 끝점 (x1,y1)과 또 다른 끝 점 (x2,y2)을 통해 화면상의 플랜트 너비와 높이를 구한다. 화면상의 플랜트 너비는 x2-x1, 화면상의 플랜트 높이는 y2-y1로 구할 수 있다. 실제 플랜트의 너비와 높이를 구하기 위해서는 처음 사용자가 입력한 키와 화면상의 키의 비례식을 이용해야 한다. 예를 들어, 사용자의 키를 160cm로 입력하고 화면 상의 키가 1000px이라면, 실제 크기와 화면상의 크기의 비는 4cm : 25px이 된다. 따라서 플랜트의 실제 너비는‘4cm : 25px = (플랜트실제너비)cm : (x2-x1)px’ 비례식을 통해서 구할 수 있고 플랜트의 실제 높이는 ‘4cm :25px = (플랜트실제높이)cm : (y2-y1)px’ 비례식을 통해 구할 수 있다.
웹 크롤링이란 웹 페이지 상의 수많은 데이터 중 필요한 부분만 선택하여 수집하는 행위를 말한다. Internet Explorer, 크롬과 같은 웹 브라우저 상에서 HTML 문서를 통해 데이터 수집이 가능하다. 웹 페이지를 파싱(Parsing)하기 위해 Java를 기반으로 하는 HTML 파서인 Jsoup 라이브러리를 이용하여 DOM 구조를 추적해 데이터를 추출하는 방식을 이용할 수 있다. DOM이란 Document Object Model(문서 객체 모델)이란 의미로, jsoup은 웹 페이지를 DOM 방식으로 한 번에 받아와서 메모리에 올린 뒤 트리 형식으로 처리한다. 사용자가 플랜트 품목을 선택하면, 실제 사용자 키와 화면 상의 사용자 키 사이의 비례식을 통해 구한 실제 공간의 수치를 토대로 검색된 품목의 구매 사이트 목록이 리스트업될 수 있다. 뿐만 아니라 선택된 플랜트 품목의 추천 제품 목록까지 보여질 수 있다.
이는 선택된 플랜트의 구매 사이트 URL로부터 문서를 파싱한 후, DOM 구조를 추적해 제목, 가격, 플랜트 이미지와 실 구매 사이트 URL의 정보가 있는 태그를 찾고, 찾은 태그의 내용만 걸러내는 .select()메서드를 이용하여 데이터를 추출한 것이다. 이렇게 제목과 가격, 그리고 플랜트의 사진이 사용자에게 보여지고, 사이트의 URL을 누르게 되면 해당 사이트로 연결되어 플랜트를 구매할 수 있다. 사용자의 실제 거주 공간에 맞는 수치를 측정하고 그에 맞는 사이트를 연결시켜주기 때문에 여러 과정을 거치는 것 없이 시간을 절약할 수 있다. 또한, 수치에 맞지 않는 플랜트를 구매할 위험부담이 줄어듦으로 인해 사용자들의 경제적 효율을 높이고 삶의 질을 향상시킬 수 있다.
가이드제공부(360)는, 사용자 단말(100)의 조도센서에서 감지한 조도가 사용자 단말(100)에서 선택한 식물의 광요구량을 만족하지 않거나, 사용자 단말(100)에서 카메라 화면 상에 창문이 존재하지 않거나 사용자 단말(100)의 지자계 센서가 북쪽을 향하는 경우, AR 콘텐츠를 출력할 때, 기 저장된 적어도 하나의 배치 안내 위치를 출력할 수 있다. 사용자 단말(100)의 기종에 따라 다르겠지만, 조도 센서는 대부분 내장되어 있고, 온습도 센서도 적용된 기종이 존재했다. 만약, 온습도 센서가 없다고 할지라도 온습도계를 이용하여 값을 입력하도록 하거나, 온습도계 동글(Dongle)을 이용하여 사용자 단말(100)로 바로 값을 전송하도록 할 수도 있다. 광요구량이 만족되지 않는 경우 식물도 생물이기 때문에 적응은 하겠지만, 견디는 것이지 자라는 것이 아니다. 이에 따라, 조도가 낮은 곳에 두려는 경우에는 식물의 종류를 바꾸도록 가이드하거나, 더 밝은 조도가 측정되는 위치에 식물을 두라는 가이드를 제공할 수 있다.
적합도판단부(370)는, 사용자 단말(100)의 조도센서에서 감지한 조도와, 사용자 단말(100)의 카메라 화면 상에 창문이 존재하는지의 여부, 사용자 단말(100)의 지자계 센서가 북쪽이 아닌 곳을 향하는 경우의 파라미터에 기초하여 배치적합성을 판단하고 사용자 단말(100)로 안내할 수 있다. 북향의 경우 남쪽에서 해가 비칠 때 옆 건물에서 반사되는 빛이 들어오기는 하지만 하루종일 해가 들지 않는 위치이다. 식물은, 광요구도에 따라 양지식물, 반양지식물, 반음지식물, 음지식물로 나뉘지만, 음지식물에게도 해가 필요하지 않은 것은 아니다. 조도의 경우 조도센서의 조도범위를 설정하는 것으로 가능여부를 판단할 수 있고, 창문의 경우 객체 인식, 예를 들어, YOLO나 OpenCV를 이용하는 경우 판단이 가능할 수 있다. 또, 지자계 센서는 동서남북을 확인할 수 있으므로 방향 또한 측정이 가능하다. 이에 따라, 각 식물이 살 수 있는 환경 데이터가 예를 들어, (X,Y,Z,W)이고, 측정된 환경 데이터가 (X',Y',Z',W')인 경우 이 두 가지 데이터 사이의 유사도를 판단한 후 가능 여부를 출력할 수 있다. 이때, 식물에게 가장 우선순위가 되는 것이 무엇인지에 대하여 가중치를 줄 수도 있고, 필수조건과 충분조건을 설정하여 Y,Z,W가 모두 만족되더라도 X가 만족되지 않는다면 그 자리를 선택하지 않도록 할 수도 있다.
주문제작부(380)는, 사용자 단말(100)에서 적어도 하나의 식물의 종류, 크기 및 화분을 선택하여 결제하는 경우, 적어도 하나의 판매자 단말(400)로 적어도 하나의 식물의 종류, 크기 및 화분에 기반하여 생성된 AR 콘텐츠를 전달할 수 있다. 주문제작에서 가장 중요한 것은 구매자의 의도를 정확히 전달하는 것인데, 말로 형용사나 색상 또는 형태를 표현하는 경우 받아들이는 사람의 배경지식에 따라 다르게 받아들일 수 있는 가능성이 존재한다. 이에 따라, 사용자가 구매를 확정한 그 상태의 AR 콘텐츠를 판매자 단말(400)로 전달함으로써 사용자가 예상한 화분의 모습과, 판매자가 예상한 화분의 모습이 일치하도록 할 수 있다.
식물정보부(390)는, 적어도 하나의 식물의 종류에 따른 광요구량, 온도, 흙배합, 흙의 pH 및 습도를 매핑하여 저장할 수 있다. 이때, 화분에 온습도계가 IoT 기반으로 설계되거나 자동 급수장치가 설치된 스마트 화분인 경우에는 식물정보부(390)의 정보를 이용하여 자동으로 온습도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 스마트 화분은 본체(Main Body)와 센서(Sensor)로 분리되어 구성될 수 있다. 센서는 ESP8266 WiFi모듈이 내장된 nodeMCU에 토양 수분 측정센서, 온·습도 센서, 조도(광량) 센서를 연결하여 식물의 환경 데이터를 측정할 수 있다. 측정된 데이터는 WiFi를 통해 실시간으로 Database(DB)에 저장될 수 있고, 센서가 본체와 분리되어 있으므로 사용자는 원하는 식물에 언제든지 손쉽게 사용이 가능하다. 본체는 ESP8266 WiFi모듈이 내장된 nodeMCU에 급수 기능을 위한 워터 펌프와 물탱크 물의 잔량을 확인하기 위한 두 개의 비접촉 수위 센서가 연결될 수 있다. 두 개의 수위센서를 사용해 물탱크의 잔량을 3 단계(① 첫 번째 수위센서에 닿지 못함, ② 첫 번째 수위센서에 닿았으나 두 번째 수위센서에 닿지 못함, ③ 두 번째 수위센서까지 닿음)로 나누어 알 수 있으며 비접촉 방식을 사용하여 부식 발생을 예방할 수 있다. 워터펌프는 예를 들어, 최대 유량 2~3L/분의 성능을 가질 수 있고, 이를 제어하기 위해 3V 작동의 릴레이 모듈을 사용할 수 있다. 사용자는 애플리케이션을 통해 환경 데이터를 실시간으로 전달받고 버튼을 조작하여 본체를 제어할 수 있다.
전체 시스템은 실시간 연동과 데이터 공유에 유리한 Firebase Realtime Database를 사용하여 서로 데이터를 주고받으며 소통할 수 있다. 센서는 측정된 환경 데이터(흙의 수분량, 온·습도, 광량)를 DB에 보내고 사용자는 애플리케이션을 통해 이 데이터를 실시간으로 확인할 수 있다. 본체는 수위 센서의 값을 DB에 보내고 본체 제어에 관련된 값을 읽어온다. 제어 관련 값으로는 워터 펌프의 상태 조작(On/Off), 자동급수 모드의 On/Off 값이 있다. 자동급수 모드가 On일 때는 DB에서 환경 데이터, 사용자가 설정한 자동급수 기준 수분량, 사용자가 설정한 급수 진행 시간을 읽어온다. 그리고 실시간으로 읽어오는 환경데이터의 값이 사용자가 설정한 자동급수의 기준 수분량보다 적다면 사용자가 설정한 급수 진행 시간만큼 자동으로 급수를 진행한다. 급수를 완료하면 DB에 워터 펌프 상태 값 Off를 보내 급수가 완료된 상태임을 알린다.
애플리케이션은 사용자에게 실시간으로 환경 데이터를 전달하여 언제 어디서든 식물의 상태를 알게 해준다. 이와 함께 급수가 진행된 시각을 DB에 저장하고 최근 10개의 목록을 제공해주는데, 이는 사용자의 식물 관리 경험에 도움이 될 수 있다. 수위 센서의 값은 이해하기 쉬운 이미지로 표시하여 물탱크의 물의 잔량을 알려줄 수 있다. 또한, 워터펌프가 작동중일 때 는 물방울 이미지를 사용하여 급수 진행상태를 직관적으로 알 수 있게 하는 등 사용자가 진행 상황을 파악하기 쉽도록 인터페이스를 설계할 수 있다. 바쁜 현대인의 생활을 고려해 3 가지 상황에서 알림 서비스를 제공할 수 있다. ① 흙의 수분량이 부족 상태일 때, ② 물탱크의 물의 잔량이 1 단계일 때, ③ 여름철 식물이 타들어 가는 것을 방지하기 위해 광량이 기준치를 넘어설 때이다. 물론 더 다양한 조건을 설정할 수도 있다. 사용자가 애플리케이션으로 제어할 수 있는 기능으로는 자동급수 모드 On/Off, 수동 급수, 자동급수 모드 진행 시 기준 수분량 설정, 급수 진행 시간(초 단위) 설정이 있다. 기준 수분량을 직접 설정할 수 있게 하여 기존의 자동급수시스템을 보완할 수 있다. 급수 진행 시간 설정은 사용자가 식물이 보이지 않는 먼 거리에서도 원하는 양만큼의 급수를 진행할 수 있도록 도와줄 수 있다. 식물의 크기가 크거나 필요로 하는 물의 양이 많다면 급수 시간을 늘려 더 많은 양의 물을 줄 수 있고, 반대로 식물의 크기가 작거나 필요로 하는 물의 양이 적다면 급수 시간을 줄여 더 적은 양의 물을 줄 수도 있다.
pH관리부(391)는, 사용자 단말(100)에서 선택한 식물이 요구하는 흙의 pH와, 사용자 단말(100)에서 선택한 화분의 재질에 따른 pH가 기 설정된 수치를 초과하여 차이가 나는 경우, 식물이 요구하는 흙의 pH에 대응하는 재질을 가지는 화분의 리스트를 추출하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 사용자 A는 식충식물인 파리지옥을 키우고 싶은데, 요즘 유행하는 시멘트 화분은 또 가지고 싶다. 식충식물의 흙은 pH가 5에서 6 정도의 산도를 가져야 하는데, 시멘트는 석회질 성분이므로 흙에 염기성을 제공한다. 이러한 경우 흙을 산성흙을 썼다고 할지라도 식충식물이 잘 못자라거나 고사하는 경우가 있는데, 이러한 경우를 방지하기 위하여 사용자에게 시멘트 화분은 적합하지 않다거나 시멘트 화분을 리스트에서 제외시켜 선택이 불가능하도록 할 수 있다.
자율주행부(393)는, 적어도 하나의 일조량 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 사용자 단말(100)의 주소지 상의 시간 및 계절에 따른 일조량을 계산하고, 적어도 하나의 태양광 추적 알고리즘을 이용하여 자율주행로봇을 이동시킬 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(1)은, 화분을 그 내부에 장착시키는 자율주행로봇(미도시)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 자율주행로봇은, 아두이노, 라즈베리파이, 온습도센서, 토양습도센서, 초음파 센서, 조도센서, 통신모듈과 액추에이터로 구성될 수 있다. 아두이노는 토양습도센서와 온습도센서값을 라즈베리파이에 전달하며, 조도센서와 초음파센서를 기반으로 햇빛을 추적한다. 라즈베리파이는 전달받은 센서 값을 데이터베이스에 저장하고 웹 서버를 통해 보여준다. 이때 구축된 웹페이지는 웹앱으로 구축되어 모바일 폰 환경이나 태블릿 환경 모두 지원할 수 있다.
이때, 아두이노는 실제 화분에 사용되며 토양습도 값을 측정해 라즈베리파이로 전달한다. 라즈베리파이에서는 온도 값, 습도 값을 측정하며 수집된 데이터를 오류 제어 후 서버에 저장한다. 수집된 데이터는 서버에 구축된 데이터베이스에 저장된다. 저장된 데이터는 웹 서버에 구축된 웹앱을 통해 확인 가능하며, 온습도 데이터 및 토양습도정보 조회를 지원한다. 그래프를 통해 각 수집 정보를 한눈에 확인 가능하고, 식물에 대한 기초지식이 없는 사람을 위해 직관적인 인터페이스를 제공할 수 있다. 아두이노는 배터리 충전을 위해 조도센서, 초음파센서, 모터를 사용해 햇빛을 추적하며 초음파센서 값을 통해 장애물을 탐지하고 회피할 수 있다. 조도센서와 초음파센서를 활용하여 자동 충전 기능을 지원할 수 있다.
이때, 사용자 편의성을 증대 시키고 배터리 충전 효율성을 위해 태양광 패널과 보조배터리를 이용할 수 있다. 태양광 패널 충전은 날씨에 많은 영향을 받는데, 광량과 영향을 줄 수 있는 상황은 장마 기간, 소나기, 해가 진 경우, 구름이 많은 경우 등이 있다. 장기간 해가 뜨지 않는 장마 기간과 같은 상황을 고려해 실내 조명 환경에서도 충전이 가능한 태양광 패널을 이용할 수 있고, 소나기 및 해가 진 경우와 같이 상대적으로 단기간 광량을 제공받을 수 없는 경우를 대비해 충전 용량을 가진 배터리를 선택할 수 있다. 광량이 부적절한 상황에 의해 충전을 해야 하는 경우 가정용 충전이 가능하며, 급하게 충전을 요구하는 경우 빠르게 교체 가능한 보조배터리를 사용할 수 있다.
식물의 생장에는 햇빛이 매우 중요하다. 광합성과 잎의 생장, 모양형성에 많은 영향을 주기 때문이다. 또한 자율주행로봇의 경우 태양광을 통해 충전하고 있기 때문에 태양광을 추적하는 알고리즘은 매우 중요하다. 태양광 추적 알고리즘의 변수 정의할 때, 해가 진 이후에 햇빛을 추적하는 알고리즘을 작동하는 것은 비효율적이기 때문에 해가 떠 있는 상태와 해가 진 상태를 구분하는 값을 정한다. LIMIT은 최소 충전이 가능한 조도 값을 상수 값으로 설정할 수 있다. 그리고 모터 드라이버 동작을 위해 모터의 동작을 허용할 수 있도록 핀을 정의하는 상수와 모터 에 대한 핀 설정 상수, 그리고 모터를 동작하기 위한 각각의 핀이 상수로 정의될 수 있다. 이때, 모터 각각에 대해 활성화를 결정하며 모터를 활성화한 후 각각의 핀에 HIGH 값과 LOW 값을 어떻게 주느냐에 따라 활성화된 모터가 정방향과 역방항으로 동작할 수 있다. 조도센서의 최대 값을 받는 정수 타입의 상태 변수와 두 개의 초음파센서를 통해 사물이 있는지 나타내는 부울(Bool) 타입을 정의 및 선언할 수 있다. 시간을 처리하기 위한 함수를 사용하여 현재 값을 기록하는 변수, 조도센서 값을 저장하기 위한 값도 정의한다. 초음파 센서의 경우 신호를 보내는 트리거와 반환을 하는 에코를 필요로 하며, 진행의 전방과 후방에 2 개의 초음파 센서를 사용할 수 잇다.
아두이노 문법 구조의 경우 setup()함수를 통해 초기화를 진행하고 loop()문을 전원이 끊길 때까지 반복하게 된다. 조도센서 중 가장 큰 값을 상태에 저장하고, 조도센서에서 가장 큰 값이 충전이 가능한 최소값인 LIMIT보다 크거나 같을 경우 동작 단계에 들어가며 충전가능한 값보다 작을 경우 슬립 상태에 들어간다. 만약 동작 상태에 들어가게 되면 동작하기 전 초음파 센서를 사용하여 주변에 장애물이 있는지 탐지한다. 전방과 후방 모두 장애물이 있는 경우 이동이 불가능하기 때문에 슬립 상태에 들어간다. 슬립 모드의 경우 delay() 함수를 사용해 배터리 소모를 줄일 수 있다. 만약 전방에서만 장애물이 검출될 경우 모터를 역방향으로 동작시켜 뒤로 이동하게 된다. 이후 수집된 조도 센서 중 가장 큰 값을 비교하게 되며 이동하게 된다. 예를 들어, 전방의 오른쪽 조도 센서값이 가장 높을 경우 전방 우측으로 이동하도록 하며 우측 모터를 역방향으로 좌측 모터를 정방향으로 제어하여 화분을 오른쪽으로 이동 후 전진하도록 제어된다.
일 실시예에 따라서는, 자율주행로봇을 위하여 서버-클라이언트 구조로 구성되고, 클라이언트 단말(자율주행로봇)은 통신 모듈 그리고 전원 공급 모듈과 데이터 수집 모듈로 구성되어 있다. 통신 모듈은 서버와 클라이언트가 통신을 위한 모듈이다. 전원 공급 모듈에서는 클라이언트 장치에 전원을 공급하기 위한 모듈로서 태양광 패널과 보조 전원 공급 장치로 이루어져 있으며, 조도센서와 초음파 센서 값을 기반으로 모터를 제어하며 햇빛을 추적하고 장애물을 회피할 수 있다. 데이터 수집 모듈에서는 연결된 센서 장치의 데이터를 수집하는 역할을 수행할 수 있다. 수집되는 정보로는 조도 값과 온습도 값, 초음파 데이터와 토양 습도 값이 수집될 수 있다. 데이터베이스에 저장되는 정보는 대기중 온도 및 습도, 토양 습도 데이터이며, 전원 공급 모듈에서 햇빛을 추적하기 위해 사용되는 데이터로는 초음파 센서와 조도 센서 값이 사용된다. 서버 단말에서는 통신 모듈을 통해 들어온 데이터를 데이터베이스에 저장하고 웹 서버를 통해 사용자에게 데이터 모니터링을 지원할 수 있다. 통신 모듈을 통해 들어온 데이터는 DBMS(Data Base Management System)를 통해 데이터베이스에 저장된다. 이때 저장 과정에서 저장 공간 효율화를 위해 실수 데이터를 정수 데이터로 변환하여 데이터베이스에 저장하게 된다. 사용자는 다양한 모바일 기기를 이용하여 접근 할 수 있으며, 다양한 기기 호환성을 위해 웹 애플리케이션으로 사용자 UI(User Interface)를 구성할 수 있다. 웹 서버를 구축하고 웹 애플리케이션 구현을 통해 데이터를 조회할 수 있도록 구성될 수 있고, 그래프 지원과 초보 및 어린아이와 같은 사용자를 위해 직관적인 화면을 지원할 수 있다. 직관적인 이미지를 통해 언어에 구애 받지 않고 직관적인 아이콘을 통해 식물의 상태를 판별 가능하다.
스톤선택부(395)는, 사용자 단말(100)에서 적어도 하나의 아트스톤(ArtStone)을 선택하는 경우, 적어도 하나의 아트스톤의 3차원 아트스톤 데이터에 기반하여 AR 콘텐츠 상에 오버레이할 수 있다. 다만, 식물을 배치할 공간이 직사광선이 들어오지 않거나 통풍이 잘 안되는 환경이라면 아트스톤의 배치는 부적절하다는 가이드 메세지가 제공될 수도 있다. 실내에서는 곰팡이나 버섯의 포자가 퍼져 화분 흙에서 곰팡이가 피거나 버섯이 생기는 경우도 발생할 수 있기 때문이다.
그림자부(397)는, AR 콘텐츠를 사용자 단말(100)의 카메라 화면 상에 출력할 때, 카메라 화면 상의 광원 및 바닥의 위치를 감지하고 AR 콘텐츠 상에 그림자 처리를 한 후 카메라 화면 상에 출력시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(100)에서 대상 공간의 방향을 동서남북 중 어느 하나로 입력하고, 대상 공간이 위치한 주소지를 입력하는 경우, 주변 건축물의 높이 및 대상 공간이 위치한 높이를 고려하여 시간대별 조도를 3차원 공간에 반영하도록 설정할 수 있다. 일조량을 분석하는 기법에는 Waldram(태양궤적도) 분석기법과 Solar View 분석기법이 있으며, 최근 일조분석은 컴퓨터 시뮬레이터 기술이 발달함에 따라 정량적 분석이 가능하게 되었다. 특히, Solar View 분석기법을 이용하여 일조분석 시 정량적 계산 가능하도록 일조노출면적을 계산할 수 있는 프로그램이 개발되었고, 절기 및 시각대별로 일조분석을 하여 도심지에서 인접건물과의 거리나 높이, 층고에 따라 일조량을 정확하게 시뮬레이션 할 수 있다.
그리고 LiDAR 자료와 수치지도를 이용하여 3차원 도시공간을 정확하게 시뮬레이션으로 표현할 수도 있고, 태양의 고도와 방위각을 이용하여 각각의 세대별 일조권을 총 일조시간과 연속 일조시간으로 구분하여 정량적 해석할 수도 있다. 또한, 사진측량기법과 레이저측량기법을 이용하여 지형 및 지물의 3D 영상모형을 구축하여 일조권 분석에 이용할 수도 있다. 그리고, HV(Hemispherical Viewshed) 알고리즘을 이용하여 지형에 의한 일조시간 변화를 분석하여 반영할 수도 있다. 이때, 가상현실 또는 증강현실의 플랜트 객체는 현실 세계와의 상호작용이 빠져 있기 때문에 그 실재감이 감소하는 것이 사실이다. 이에 따라 그림자를 이용하여 광원의 위치를 추정하여 광원의 방향을 계산하고 정의된 객체 경계 내에서가 아닌 일반적인 공간에서 그림자를 생성함으로써 가상 물체(플랜트 객체)의 사실성을 높이는 방법이 더 이용될 수도 있다.
<바닥면 추출>
입력된 영상으로부터 실시간으로 광원을 추적하기 위하여 우선 그림자가 생성될 바닥을 분리한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 서로 다른 색을 지닌 벽면과 바닥을 이용하여 바닥의 위치를 분리하도록 한다. 추출된 바닥면은 3D Pose Estimation을 통하여 마커와 같은 높이를 갖는 평면으로 생성되며 고스트 객체를 별도로 생성할 필요가 없다.
<그림자 분리>
그림자로부터 광원을 추적하기 위하여 먼저 그림자를 분리할 수 있다. 입력 받은 영상을 RGB 영역에서 빛에 민감한 HSV 영역으로 변환하고 경계값을 이용하여 Penumbra 와 Umbra 의 영상을 얻어낼 수 있다. 추출한 그림자에서 생성된 그림자를 분리하여 각각에 해당하는 광원의 추정이 가능하다.
<광원위치 추정>
그림자 분리에서 분리된 생성된 그림자는 바닥에 생성되며 바닥의 uv 값에 의하여 3 차원 위치를 추정한다. 모델링된 직육면체의 정보에 의하여 3 차원 좌표를 추정하고 그림자의 모서리와 직육면체의 모서리를 연결하는 벡터들의 교점을 광원의 위치라고 할 수 있다.
<가상 그림자 생성>
광원을 추정하고 이를 이용하여 그림자를 생성한 결과를 플랜트 객체에 반영할 수 있다. 그림자 생성은 물리 기반의 사실적인 이미지를 생성하는 방법인 GPU 기반의 광선추적법을 이용할 수 있다. 입력된 영상을 통하여 광원의 위치를 추정하고 단순 광원 정보를 GPU를 이용한 광선추적법을 통해 실제적인 그림자를 생성할 수 있고, 다중 광원 추정과 함께 실제 광원 정보와의 오차율을 줄여나갈 수도 있으며 실재감을 더욱 높일 수 있다. 상술한 태양의 방위각 및 고도, 또 사용자의 대상 공간의 층 수 등을 고려하여 햇빛이 시간에 따라 들어오는 방향과 창문의 위치와 크기를 기준으로 상술한 방법을 적용할 수도 있다. 이러한 경우 불을 켜지 않은 상태에서의 플랜트 객체를 배치할 때를 가상공간에서 볼 수 있게 되고, 이 경우에는 창문 방향을 광원 방향으로 설정하게 된다.
이하, 상술한 도 2의 주문제작 서비스 제공 서버의 구성에 따른 동작 과정을 도 3 및 도 4를 예로 들어 상세히 설명하기로 한다. 다만, 실시예는 본 발명의 다양한 실시예 중 어느 하나일 뿐, 이에 한정되지 않음은 자명하다 할 것이다.
도 3을 참조하면, (a) 주문제작 서비스 제공 서버(300)는 적어도 하나의 식물의 종류, 크기, 환경조건, 화분의 크기, 재질, 가격 등을 적어도 하나의 판매자 단말(400)로부터 업로드받아 데이터베이스를 구축한다. 그리고, (b) 주문제작 서비스 제공 서버(300)는 도 4와 같은 화면으로 사용자 단말(100)에서 선택한 식물과 화분을 이용하여 AR 콘텐츠를 생성하고 촬영화면 내에 증강시켜 출력한다. 또, (c)와 같이 화분을 놓을 자리에 대한 가이드를 제공하고, 현재 촬영되고 있는 장소가 적합한 장소인지의 여부를 판단하여 가이드를 제공하며, (d) 결제가 된 경우에는 최종확정한 화분(플랜트)를 그대로 판매자 단말(400)로 전달하여 배송이 되도록 한다.
이와 같은 도 2 내지 도 4의 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1을 통해 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템에 포함된 각 구성들 상호 간에 데이터가 송수신되는 과정을 나타낸 도면이다. 이하, 도 5를 통해 각 구성들 상호간에 데이터가 송수신되는 과정의 일 예를 설명할 것이나, 이와 같은 실시예로 본원이 한정 해석되는 것은 아니며, 앞서 설명한 다양한 실시예들에 따라 도 5에 도시된 데이터가 송수신되는 과정이 변경될 수 있음은 기술분야에 속하는 당업자에게 자명하다.
도 5를 참조하면, 주문제작 서비스 제공 서버는, 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기와, 적어도 하나의 화분의 재질, 크기 및 형상을 식물의 통풍요구량 및 pH에 기반하여 매핑하여 저장한다(S5100).
그리고, 주문제작 서비스 제공 서버는, 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기에 따른 3차원 식물 데이터 및 적어도 하나의 화분의 재질, 크기 및 형상에 따른 3차원 화분 데이터를 저장하고(S5200), 사용자 단말에서 적어도 하나의 식물의 종류를 선택한 경우, 선택된 적어도 하나의 식물의 선택가능한 적어도 하나의 크기를 리스트업하여 사용자 단말로 전송한다(S5300).
또, 주문제작 서비스 제공 서버는, 사용자 단말에서 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기를 선택한 경우, 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기에 기 매핑되어 저장된 적어도 하나의 화분을 사용자 단말로 전송하고(S5400), 사용자 단말에서 적어도 하나의 화분을 선택한 경우, 선택된 식물의 종류, 크기 및 화분의 3차원 식물 데이터 및 3차원 화분 데이터를 실시간으로 합성하여 AR 콘텐츠로 생성한 후 사용자 단말의 카메라 화면 내에서 증강되도록 제어한다(S5500).
상술한 단계들(S5100~S5500)간의 순서는 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상술한 단계들(S5100~S5500)간의 순서는 상호 변동될 수 있으며, 이중 일부 단계들은 동시에 실행되거나 삭제될 수도 있다.
이와 같은 도 5의 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 4를 통해 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 5를 통해 설명된 일 실시예에 따른 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 애플리케이션이나 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 방법은, 단말기에 기본적으로 설치된 애플리케이션(이는 단말기에 기본적으로 탑재된 플랫폼이나 운영체제 등에 포함된 프로그램을 포함할 수 있음)에 의해 실행될 수 있고, 사용자가 애플리케이션 스토어 서버, 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버 등의 애플리케이션 제공 서버를 통해 마스터 단말기에 직접 설치한 애플리케이션(즉, 프로그램)에 의해 실행될 수도 있다. 이러한 의미에서, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 방법은 단말기에 기본적으로 설치되거나 사용자에 의해 직접 설치된 애플리케이션(즉, 프로그램)으로 구현되고 단말기에 등의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 순차적으로 적어도 하나의 식물의 종류를 선택하고, 선택한 적어도 하나의 식물의 크기를 선택하며, 상기 적어도 하나의 식물의 종류 및 식물의 크기에 기 매핑되어 저장된 적어도 하나의 화분이 리스트업되는 경우, 상기 적어도 하나의 화분을 선택하며, 상기 식물의 종류, 크기 및 화분이 AR 콘텐츠로 합성된 경우 카메라 화면 상에 상기 AR 콘텐츠를 증강시켜 출력하는 사용자 단말;
    화분을 그 내부에 장착시키는 자율주행로봇; 및
    적어도 하나의 식물의 종류 및 크기와, 적어도 하나의 화분의 재질, 크기 및 형상을 식물의 통풍요구량 및 pH에 기반하여 매핑하여 저장하는 데이터베이스화부, 상기 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기에 따른 3차원 식물 데이터 및 상기 적어도 하나의 화분의 재질, 크기 및 형상에 따른 3차원 화분 데이터를 저장하는 저장부, 상기 사용자 단말에서 적어도 하나의 식물의 종류를 선택한 경우, 선택된 적어도 하나의 식물의 선택가능한 적어도 하나의 크기를 리스트업하여 상기 사용자 단말로 전송하는 식물선택부, 상기 사용자 단말에서 상기 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기를 선택한 경우, 상기 적어도 하나의 식물의 종류 및 크기에 기 매핑되어 저장된 적어도 하나의 화분을 상기 사용자 단말로 전송하는 화분선택부, 상기 사용자 단말에서 적어도 하나의 화분을 선택한 경우, 선택된 식물의 종류, 크기 및 화분의 3차원 식물 데이터 및 3차원 화분 데이터를 실시간으로 합성하여 AR 콘텐츠로 생성한 후 상기 사용자 단말의 카메라 화면 내에서 증강되도록 제어하는 AR부, 상기 사용자 단말에서 상기 적어도 하나의 식물의 종류, 크기 및 화분을 선택하여 결제하는 경우, 적어도 하나의 판매자 단말로 상기 적어도 하나의 식물의 종류, 크기 및 화분에 기반하여 생성된 AR 콘텐츠를 전달하는 주문제작부, 상기 사용자 단말에서 선택한 식물이 요구하는 흙의 pH와, 상기 사용자 단말에서 선택한 화분의 재질에 따른 pH가 기설정된 수치를 초과하여 차이가 나는 경우, 상기 식물이 요구하는 흙의 pH에 대응하는 재질을 가지는 화분의 리스트를 추출하여 전송하는 pH관리부, 적어도 하나의 일조량 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 상기 사용자 단말의 주소지 상의 시간 및 계절에 따른 일조량을 계산하고, 상기 계산된 일조량에 따라 적어도 하나의 태양광 추적 알고리즘을 이용하여 상기 자율주행로봇을 이동시키는 자율주행부, 상기 사용자 단말에서 카메라 화면 상에 창문이 존재하지 않는 경우, 상기 AR 콘텐츠를 출력할 때, 기 저장된 적어도 하나의 배치 안내 위치를 출력하는 가이드제공부를 포함하는 주문제작 서비스 제공 서버;
    를 포함하는 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주문제작 서비스 제공 서버는,
    상기 사용자 단말의 조도센서에서 감지한 조도와, 상기 사용자 단말의 카메라 화면 상에 창문이 존재하는지의 여부, 상기 사용자 단말의 지자계 센서가 북쪽이 아닌 곳을 향하는 경우의 파라미터에 기초하여 배치적합성을 판단하고 상기 사용자 단말로 안내하는 적합도판단부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AR 기반 플랜트 주문제작 서비스 제공 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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  9. 삭제
  10. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102569946B1 (ko) * 2022-11-24 2023-08-23 주식회사 플라워럼프 원예 키트 제작 및 판매 시스템

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020023876A (ko) * 2001-12-26 2002-03-29 이육훈 풍수지리를 이용한 온라인 인테리어 모델링 서비스 방법
KR20120066191A (ko) * 2010-12-14 2012-06-22 한재용 식물 자동관리장치
KR20140071313A (ko) * 2014-05-26 2014-06-11 공주대학교 산학협력단 Usn 기반 식물공장 에너지 통합관리 시스템 및 그 방법
KR20180051041A (ko) * 2016-11-08 2018-05-16 김성수 웹 및 모바일 기반의 식물 렌탈 및 관리 서비스 제공 시스템
KR20190062102A (ko) * 2017-11-27 2019-06-05 한국전자통신연구원 비디오 영상기반 2d/3d ar 실감체험 방법 및 장치
KR20190100096A (ko) * 2019-08-08 2019-08-28 엘지전자 주식회사 Xr 디바이스 및 그 제어 방법
KR20200099590A (ko) * 2018-01-22 2020-08-24 애플 인크. 합성 현실 컴패니언 콘텐츠를 프레젠테이션하기 위한 방법 및 디바이스

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020023876A (ko) * 2001-12-26 2002-03-29 이육훈 풍수지리를 이용한 온라인 인테리어 모델링 서비스 방법
KR20120066191A (ko) * 2010-12-14 2012-06-22 한재용 식물 자동관리장치
KR20140071313A (ko) * 2014-05-26 2014-06-11 공주대학교 산학협력단 Usn 기반 식물공장 에너지 통합관리 시스템 및 그 방법
KR20180051041A (ko) * 2016-11-08 2018-05-16 김성수 웹 및 모바일 기반의 식물 렌탈 및 관리 서비스 제공 시스템
KR20190062102A (ko) * 2017-11-27 2019-06-05 한국전자통신연구원 비디오 영상기반 2d/3d ar 실감체험 방법 및 장치
KR20200099590A (ko) * 2018-01-22 2020-08-24 애플 인크. 합성 현실 컴패니언 콘텐츠를 프레젠테이션하기 위한 방법 및 디바이스
KR20190100096A (ko) * 2019-08-08 2019-08-28 엘지전자 주식회사 Xr 디바이스 및 그 제어 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102569946B1 (ko) * 2022-11-24 2023-08-23 주식회사 플라워럼프 원예 키트 제작 및 판매 시스템

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