KR102486191B1 - 사용자 위치 정보 탐지의 오류를 방지하는 가상현실 시스템 및 이를 이용한 가상현실 제공 방법 - Google Patents

사용자 위치 정보 탐지의 오류를 방지하는 가상현실 시스템 및 이를 이용한 가상현실 제공 방법 Download PDF

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Abstract

사용자 위치 정보 탐지의 오류를 방지하는 가상현실 시스템 및 이를 이용한 가상현실 제공 방법을 제공한다.
가상현실 서버와 통신 가능하게 연결된 가상현실 장치를 이용하는 가상현실 제공 방법에 있어서, 가상현실 장치는 HMD(Head Mounted Display)를 착용한 사용자의 보행을 가능하게 마련되는 베이스, 일 측이 베이스와 연결되는 프레임, 사용자의 상 측에 위치되도록 프레임의 타 측과 연결되는 인터렉션바, 사용자의 위치를 탐지하도록 마련되는 복수의 카메라를 포함하고 인터렉션바의 상 측에 연결되는 클러스터모듈, 및 클러스터모듈을 제어하도록 마련되는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 가상현실을 구현하도록 상기 복수의 카메라에 의해 탐지된 상기 사용자 위치 정보를 상기 HMD로 전송하는 과정, 및 상기 복수의 카메라에 의한 상기 사용자의 위치 정보 탐지의 오류를 방지하도록 상기 복수의 카메라가 상기 사용자를 향하는 각도, 상기 복수의 카메라의 시야각, 및 상기 사용자로부터 이격된 상기 복수의 카메라의 높이 중 적어도 하나가 변경 가능하게 상기 클러스터모듈을 제어하는 과정을 포함한다.

Description

사용자 위치 정보 탐지의 오류를 방지하는 가상현실 시스템 및 이를 이용한 가상현실 제공 방법{VIRTUAL REALITY SYSTEM THAT PREVENTS ERRORS OF DETECTING USER GEOMETRIC INFORMATION AND METHOD FOR PROVIDING VIRTUAL REALITY USING THE SAME}
본 발명은 가상현실 시스템 및 이를 이용한 가상현실 제공 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 사용자 위치 정보 탐지의 오류를 방지하는 가상현실 시스템 및 이를 이용한 가상현실 제공 방법에 관한 것이다.
가상현실이란 원하는 특정한 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어서, 사용자가 마치 실제 주변 상황 및 환경과 상호 작용을 하고 있는 것처럼 느끼도록 만들어주는 인간과 컴퓨터 사이의 인터페이스를 말할 수 있다.
사용자가 가상현실을 통해 실재감을 느끼기 위해서는 시각, 청각, 촉각 등 사용자의 오감을 통해 획득되는 정보를 제공해야 한다. 특히, 사용자의 감각 중에 가장 많은 정보를 요구하는 것은 시각으로서, 가상 현실의 발전에 따라 눈과 유사한 장치들이 개발되어 왔다.
HMD(Head Mounted Display)는 사용자의 머리에 장착하는 디스플레이 장치로서, 그 종류와 원리는 다양하다. HMD를 이용하면 많은 물리적 운용 공간을 필요로 하지 않으면서, 특정 상황에 적합해지도록 유연하게 적용할 수 있다.
사용자가 앉은 채로 HMD에 출력된 화면에 따라 조작을 수행하면 상황에 따라 운동 체감을 주도록 하는 가상현실 장치와는 달리, 사용자가 서 있는 상태로 움직이면서 가상 현실을 경험할 수 있다면, 몰입감과 현실감을 향상하여 사용자는 실제 가상 공간에 머무르고 있는 듯한 느낌을 얻을 수 있을 것이다.
가상현실을 구현함에 있어서 공간적인 제약이 있을 수 있다. 가상현실을 구현하는 HMD를 착용한 사용자 위치 정보를 탐지하기 위한 카메라의 FOV(Field Of View)는 한정되어 있을 수 있고, 카메라가 외부의 객체 위치 정보를 탐지하는 오류가 발생할 수 있다.
따라서, 카메라가 탐지할 수 있는 FOV의 영역을 확장함과 동시에, 사용자 위치 정보의 탐지의 오류를 방지하고 최적화할 필요가 있다.
등록특허공보 제10-1842600호, 2018.05.14
본 발명에 개시된 실시 예는 복수의 카메라를 포함하는 클러스터모듈을 제어함으로써, 사용자 위치 정보 탐지의 오류를 방지하는 가상현실 시스템 및 이를 이용한 가상현실 제공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 일 측면에 따른 가상현실 서버와 통신 가능하게 연결된 가상현실 장치를 이용하는 가상현실 제공 방법에 있어서, 상기 가상현실 장치는 HMD(Head Mounted Display)를 착용한 사용자의 보행을 가능하게 마련되는 베이스, 일 측이 상기 베이스와 연결되는 프레임, 상기 사용자의 상 측에 위치되도록 상기 프레임의 타 측과 연결되는 인터렉션바, 상기 사용자의 위치를 탐지하도록 마련되는 복수의 카메라를 포함하고 상기 인터렉션바의 상 측에 연결되는 클러스터모듈, 및 상기 클러스터모듈을 제어하도록 마련되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 가상현실을 구현하도록 상기 복수의 카메라에 의해 탐지된 상기 사용자 위치 정보를 상기 HMD로 전송하는 과정, 및 상기 복수의 카메라에 의한 상기 사용자의 위치 정보 탐지의 오류를 방지하도록 상기 복수의 카메라가 상기 사용자를 향하는 각도, 상기 복수의 카메라의 시야각, 및 상기 사용자로부터 이격된 상기 복수의 카메라의 높이 중 적어도 하나가 변경 가능하게 상기 클러스터모듈을 제어하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 복수의 카메라가 상기 가상현실 장치 외부에 위치한 객체를 탐지하는 것을 방지하고 상기 가상현실 장치 내부에 위치한 상기 사용자의 상부로부터 하부를 향하도록 상기 클러스터모듈을 제어할 수 있다.
또한, 상기 복수의 카메라는 상기 프로세서가 상기 사용자를 향하는 상기 복수의 카메라의 각도를 제어하도록 회전 가능하게 구성될 수 있다.
또한, 상기 클러스터모듈은 클러스터바디, 상기 클러스터바디와 상기 인터렉션바를 연결하는 연결부재, 및 상기 클러스터바디와 상기 복수의 카메라를 연결하는 복수의 연결암을 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 복수의 연결암의 길이가 조절되도록 상기 클러스터모듈을 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 연결부재의 길이가 조절되도록 상기 클러스터모듈을 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 사용자를 향하는 상기 복수의 카메라의 시야각을 조절하도록 상기 클러스터모듈을 제어할 수 있다.
또한, 상기 복수의 카메라의 시야각은 원형을 이루고, 상기 프로세서는 상기 복수의 카메라의 시야각이 개별적으로 독립영역을 형성하고, 상기 복수의 카메라의 시야각이 중첩되는 합성영역을 형성하도록 상기 클러스터모듈을 제어할 수 있다.
또한, 상기 복수의 카메라는 개별적으로 상기 사용자의 위치를 탐지하도록 제1 영역을 형성하는 제1 카메라, 상기 제1 카메라의 시야각과 중첩되는 제2 영역을 형성하는 제2 카메라, 상기 제1 카메라의 시야각 및 상기 제2 카메라의 시야각과 중첩되는 제3 영역을 형성하는 제3 카메라, 및 상기 제1 카메라의 시야각, 상기 제2 카메라의 시야각, 및 상기 제3 카메라의 시야각과 중첩되는 제4 영역을 형성하는 제4 카메라를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 컴퓨터 프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 상기 가상현실 제공 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 가상현실 시스템은 가상현실 서버, 상기 가상현실 서버와 통신 가능하게 연결된 가상현실 장치, 및 상기 가상현실 장치로부터 이미지를 전송받아 가상현실을 구현하도록 마련되는 HMD(Head Mounted Display)를 포함하고, 상기 가상현실 장치는 상기 HMD를 착용한 사용자의 보행을 가능하게 마련되는 베이스, 일 측이 상기 베이스와 연결되는 프레임, 상기 사용자의 상 측에 위치되도록 상기 프레임의 타 측과 연결되는 인터렉션바, 및 상기 가상현실 장치 외부에 위치한 객체를 탐지하는 것을 방지하고 상기 가상현실 장치 내부에 위치한 상기 사용자의 상부로부터 하부를 향해 상기 사용자의 위치를 탐지하도록 상기 인터렉션바의 상 측에 위치한 복수의 카메라를 포함하고, 상기 복수의 카메라는 상기 사용자의 위치 정보 탐지 오류를 방지하도록 상기 복수의 카메라가 상기 사용자를 향하는 각도, 상기 복수의 카메라의 시야각, 및 상기 사용자로부터 이격되는 상기 복수의 카메라의 높이 중 적어도 하나가 변경 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 복수의 카메라를 포함하는 클러스터모듈을 제어함으로써, 사용자 위치 정보 탐지의 오류를 방지하는 효과를 제공한다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 대한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 가상현실 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가상현실 제공 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 가상현실 장치의 정면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 가상현실 장치의 일 측면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 복수의 카메라의 시야각을 일부 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 복수의 카메라의 시야각을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 복수의 카메라의 시야각의 일부를 각각 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 복수의 카메라의 시야각이 형성하는 영역을 도시한 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시 예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적인 내용 또는 실시 예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시 예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 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 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우 뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시 예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서 '본 발명에 따른 가상현실 시스템'은 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 시스템들이 모두 포함될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 가상현실 시스템은, 컴퓨터, 서버 장치, 및 휴대용 단말기를 모두 포함하거나, 또는 어느 하나의 형태가 될 수 있다.
여기에서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 태블릿 PC, 슬레이트 PC 등을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 대한 도면이다. 도 1을 참고하면, 가상현실 시스템(1)은 가상현실 장치(10), 가상현실 서버(20), 및 사용자가 착용 가능하게 마련되는 HMD(Head Mounted Display, 30)를 포함할 수 있다.
여기서, 가상현실 장치(10), 가상현실 서버(20), 및 HMD(30) 각각은 단수 또는 복수일 수 있으나, 설명의 편의를 위해 단수인 것으로 가정하고 설명한다. 또한, 가상현실 장치(10), 가상현실 서버(20), 및 HMD(30) 각각은 전자장치, 전자기기 등으로 명명될 수 있다.
가상현실 장치(10), 가상현실 서버(20), 및 HMD(30)는 네트워크에 의해 서로 연결될 수 있다. 이러한 연결에는 유선 또는 무선 연결 방식이 사용되며, 당업계에 널리 알려진 여러 가능한 방법이 사용 가능하다.
가상현실 장치(10)는 HMD(30)를 통해 가상현실 장치(10)를 이용하는 사용자에게 가상현실을 구현할 수 있다.
가상현실 장치(10)는 가상 현실 컨텐츠의 처리에 있어 제어 신호를 수신하여 이 제어 신호를 기초로 가상 현실 컨텐츠를 제어하고, 그 제어 결과에 따른 영상 및/또는 음성 신호를 HMD(30)로 전송할 수 있다.
가상현실 서버(20)는 외부 장치와 통신을 수행하여 정보를 처리하는 서버로써, 애플리케이션 서버, 컴퓨팅 서버, 데이터베이스 서버, 파일 서버, 게임 서버, 메일 서버, 프록시 서버 및 웹 서버 등을 포함할 수 있다.
HMD(30)는 현재 또는 앞으로 개발될 다양한 형태의 장치로서 사용자의 머리에 장착되어 사용자에게 시각 및/또는 청각은 물론 기타 가상 현실 컨텐츠의 체험에 가능한 자극을 제공할 수 장치를 포함할 수 있다.
기본적으로 HMD(30)는 영상 및 음성 데이터를 사용자에게 제공할 수 있는데, 이러한 영상 및 음성 데이터는 HMD(30)가 가상현실 서버(20)로부터 수신하여 HMD(30) 내에 포함된 디스플레이 및 스피커를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.
HMD(30)는 사용자의 음성과 같은 사용자 입력을 수신하여 가상현실 서버(20)로 전달함으로써 가상 현실 컨텐츠를 제어할 수 있는 인터렉티브한 형태의 장치도 가능할 수 있다.
HMD(30)는 휴대용 단말기를 포함할 수 있고, 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 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, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치와 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈 등과 같은 웨어러블 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 가상현실 시스템(1)에 의한 가상 현실 컨텐츠는 싱글 유저용 및/또는 멀티 유저용이 가능할 수 있다. 예컨대, 가상 현실 컨텐츠는 롤플레잉(role-playing) 유형의 컨텐츠 또는 서바이벌 전투 컨텐츠 등일 수 있다.
사용자는 HMD(30)를 장착한 채 가상현실 장치(10) 내 공간에서 걷거나, 뛰거나, 점프하거나, 방향을 전환하는 등 서 있는 채로 여러 가지 자세를 취할 수 있다.
가상현실 장치(10)에 의해 생성된 제어 신호는 가상현실 서버(20)로 전송될 수 있고, 전송된 제어 신호는 가상현실 서버(20) 상에 저장되어 처리되고 있는 가상 현실 컨텐츠를 제어하는 데에 사용될 수 있다.
가상현실 시스템(1)은 둘 이상의 HMD(30), 둘 이상의 가상현실 장치(10), 둘 이상의 가상현실 서버(20)를 포함할 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 당업자는 종합 제어 및 관리 시스템과 네트워크 허브를 포함하여 셋 이상의 가상현실 장치(10)를 이용하는 가상현실 시스템(1)도 구현할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 가상현실 장치의 블록도이다. 도 3은 본 발명에 따른 가상현실 제공 방법에 대한 흐름도이다. 도 4는 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 가상현실 장치의 정면을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 가상현실 장치의 일 측면을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 가상현실 장치(10)는 저장부(11) 및 프로세서(12)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 구성요소들은 본 발명에 따른 가상현실 장치(10)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 가상현실 장치(10)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
저장부(11)는 휘발성 또는 비 휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 저장부(11)는 하나 이상의 프로세서와 연결되는 것으로, 프로세서(12)에 의해 실행될 때, 프로세서(12)로 하여금 가상현실 장치(10)를 제어하도록 야기하는(cause) 코드들을 저장할 수 있다.
여기서, 저장부(11)는 자기 저장 매체(magnetic storage media) 또는 플래시 저장 매체(flash storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 저장부(11)는 내장 메모리 및/또는 외장 메모리를 포함할 수 있으며, DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등과 같은 휘발성 메모리, OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, NAND 플래시 메모리, 또는 NOR 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, SSD. CF(compact flash) 카드, SD 카드, Micro-SD 카드, Mini-SD 카드, 또는 메모리 스틱(memory stick) 등과 같은 플래시 드라이브, 또는 HDD와 같은 저장 장치를 포함할 수 있다.
일 예로, 저장부(11)는 가상현실 장치(10)를 이용하는 사용자의 위치 정보(User Geometric Information)를 저장할 수 있다.
프로세서(12)는 가상현실 장치(10)를 전체적으로 제어할 수 있다. 특히, 프로세서(12)는 사용자 위치 정보 탐지의 오류를 방지하는 가상현실 시스템(1, 도 1 참조) 및 이를 이용한 가상현실 제공 방법을 수행할 수 있다.
일 예로, 프로세서(12)는 가상현실 장치(10)를 이용하는 사용자의 위치 정보를 HMD(30, 도 1 참조)로 전송하여 사용자에게 가상현실을 구현할 수 있다.
저장부(11)와 프로세서(12)는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 저장부(11)와 프로세서(12)는 단일 칩으로 구현될 수 있다.
또한, 프로세서(12)는 이하의 도 3 내지 도 9에서 설명되는 본 발명에 따른 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 가상현실 장치(10) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 가상현실 장치(10)는 HMD(30, 도 1 참조)를 착용한 사용자의 보행을 가능하게 마련되는 베이스(13), 및 일 측이 베이스(13)와 연결되는 프레임(14)을 포함할 수 있다.
가상현실 장치(10)는 사용자의 상 측에 위치되도록 프레임(14)의 타 측과 연결되는 인터렉션바(15), 및 가상현실 장치(10)를 이용하는 사용자와 탈부착 가능하게 연결되도록 마련되는 커넥터(16)를 포함할 수 있다.
가상현실 장치(10)는 베이스(13), 프레임(14), 및 인터렉션바(15)를 이용하여 가상현실 장치(10) 내에 공간을 형성할 수 있다.
베이스(13)는 가상현실 장치(10)를 이용하는 사용자를 지지할 수 있는 구조일 수 있고, 별도의 받침대(미 도시) 등을 포함할 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
프레임(14)의 일 측 단부는 베이스(13)에 연결될 수 있고, 프레임(14)의 타 측 단부는 인터렉션바(15)에 연결될 수 있다. 도면에서 프레임(14)은 직육면체의 기둥 형상으로 도시되었으나, 여기에 한정되는 것은 아니고, 원통 기둥 형상, 삼각 기둥 형상 등 임의의 형상일 수 있다.
즉, 프레임(14)은 가상현실 장치(10)의 측면을 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있으면 충분할 수 있다. 프레임(14)은 베이스(13)를 전체적으로 감싸는 직육면체 박스 형상을 포함할 수 있다.
인터렉션바(15)는 가상현실 장치(10)를 이용하는 사용자가 서 있는 자세를 취하고, 여러가지 동작을 수행함에 있어서 불편함이 없도록 베이스(13)로부터 충분히 이격되어 사용자의 상부에 위치될 수 있다.
인터렉션바(15)에는 사용자의 신체에 탈부착 가능하게 연결되는 커넥터(16)가 연결될 수 있다. 커넥터(16)는 사용자의 허벅지 등을 감쌀 수 있는 형상을 포함할 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 가상현실 장치(1)는 사용자 위치 정보 탐지의 오류를 방지하고, 사용자 위치 정보 탐지를 최적화할 수 있도록 프로세서(12)에 의해 제어되는 클러스터모듈(100)을 포함할 수 있다.
클러스터모듈(100)은 인터렉션바(15)의 상 측에 위치될 수 있다. 클라스터모듈(100)은 인터렉션바(15)의 상부에 연결될 수 있다.
클러스터모듈(100)은 복수의 카메라(200)를 포함할 수 있다. 복수의 카메라(200)는 사용자가 가상현실 장치(10) 내의 공간에서 동작을 취하는 경우, 그 동작을 탐지할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 카메라(200)에 의해 탐지된 사용자의 동작은 신호로 생성되어 프로세서(12)에 전송될 수 있다. 프로세서(12)는 생성된 신호에서 하나 이상의 동작을 검출할 수 있다. 예컨대, 프로세서(12)는 사용자의 오른손/왼손의 동작, 오른발/왼발의 동작 또는 몸통/머리의 움직임을 검출할 수 있다.
프로세서(12)는 생성된 신호에서 검출된 동작의 위치를 데이터로 나타낼 수 있도록 좌표를 설정할 수 있다. 예컨대, 좌표는 임의의 지점을 원점으로 지정하고, X축, Y축 및 Z축을 설정할 수 있다. 여기서는 직교 좌표계가 예시되었으나, 여기에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(12)는 설정된 좌표에서 검출된 하나 이상의 동작을 X값, Y값, 및 Z값으로 변환할 수 있다. 변환된 X값, Y값, 및 Z값은 네트워크를 통해 가상현실 서버(20, 도 1 참조)로 전송되어 가상 현실 컨텐츠 내에서 동작 데이터로 입력될 수 있다.
입력된 동작 데이터는 가상 현실 컨텐츠 내에서 아바타의 동작으로 표현될 수 있고, 가상 현실 컨텐츠에서 장소 이동(예컨대, 발 동작에 관한 동작 데이터를 입력받는 경우), 또는 가상 객체와 인터렉션이 가능하도록(예컨대, 손 동작에 관한 동작 데이터를 입력받는 경우) 처리될 수 있다.
다른 실시 예에서, 프로세서(12)는 가상현실 장치(10)가 아닌 가상현실 서버(20, 도 1 참조) 내에 구현될 수 있다. 이 경우, 가상현실 장치(10) 내의 네트워크는 복수의 카메라(200)가 생성한 제1 신호를 바로 가상현실 서버(20, 도 1 참조)로 전송할 수 있다.
가상현실 서버(20, 도 1 참조)는, 예컨대 그 내부의 프로세서(12)에서, 생성된 제1 신호를 수신하여 하나 이상의 동작의 위치를 나타내는 좌표의 X값, Y값, 및 Z값 중 적어도 하나를 검출하여 제2 신호를 생성하고, 생성된 제2 신호를 가상 현실 컨텐츠 내의 동작 데이터로써 입력할 수 있다.
복수의 카메라(200)는 특정 신호를 출력하는 소자를 탐지하여 탐지된 소자의 위치 정보를 추출할 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
이 경우, HMD(30, 도 1 참조)는 복수의 발광 소자(미 도시)을 포함할 수 있고, 이러한 복수의 발광 소자(미 도시) 각각은 일 방향에 대하여 검출 신호를 출력할 수 있다. 따라서, HMD(30, 도 1 참조)는 복수의 발광 소자(미 도시) 각각이 출력한 검출 신호를 수신함으로써 복수의 카메라(200)가 HMD(30, 도 1 참조)를 착용한 사용자의 위치를 탐지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 복수의 카메라(200)는 적외선(IR; Infrared) 카메라, 적외선 센서 등 명칭에 구애받지 아니하고, 전술한 기능을 수행하는 모든 장치를 포함할 수 있다.
적외선 카메라를 이용하는 경우, 모션 컨트롤 카메라(motion control camera) 등 다른 동작 감지 카메라를 이용하는 경우보다 비용, 전력 소모 및 인식 감도 등에 있어 효율적인 장점을 가질 수 있다.
복수의 카메라(200)는 탐지된 사용자의 위치 정보를 프로세서(12)로 전송할 수 있다. 사용자의 위치 정보를 수신한 프로세서(12)는 HMD(30, 도 1 참조)에 대해 사용자의 위치 정보에 따른 그래픽 기타 다양한 이미지를 전송함으로써 가상 현실을 구현할 수 있다.
복수의 카메라(200)는 기 설정된 영역 이내에 위치한 HMD(30, 도 1 참조)를 착용한 사용자의 위치 정보를 탐지할 수 있다. 여기서 기 설정된 영역이란 복수의 카메라(200)가 사용자를 탐지 가능한 영역(FOV: Field Of View)을 의미할 수 있다.
복수의 카메라(200) 각각은 FOV를 형성할 수 있고, 복수의 카메라(200)에 의해 형성된 복수의 FOV는 서로 중첩되어 전체적인 하나의 FOV로 합성될 수 있다. 이로 인해, 본 발명에 다른 가상현실 장치(10)의 복수의 카메라(200)의 FOV가 결정될 수 있다.
가상현실 시스템(1, 도 1 참조)은 복수의 가상현실 장치(10)를 포함할 수 있고, 복수의 가상현실 장치(10)는 복수의 사용자가 동시에 이용할 수 있도록 서로 인접한 위치에 설치될 수 있다.
따라서, 복수의 카메라(200)가 사용자 위치 정보를 탐지함에 있어서, 사용자의 위치 정보를 탐지하는 복수의 카메라(200)의 배치 위치에 따라 복수의 가상현실 장치(10) 중 어느 하나인 가상현실 장치(10) 내부의 사용자의 위치 정보 뿐 아니라, 복수의 가상현실 장치(10) 중 다른 하나인 인접한 가상현실 장치(10) 내부의 사용자 위치 정보를 함께 탐지하는 오류가 발생할 수 있다.
특히, 사각 형상을 포함하는 베이스(13)의 각 꼭지점의 상부에 배치되는 복수의 카메라(200)는 가상현실 장치(10) 내부의 사용자 위치 정보 뿐 아니라, 가상현실 장치(10) 외부의 객체 위치 정보까지 함께 탐지하는 오류가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 가상현실 장치(10)는 복수의 카메라(200)를 포함하는 별도의 클러스터모듈(100)을 베이스(13)의 각 꼭지점 상부가 아닌, 베이스(13)의 중앙 상부에 위치되는 인터렉션바(15)의 상부에 배치함으로써, 복수의 카메라(200)가 가상현실 장치(10) 외부의 객체 위치 정보를 탐지하는 오류를 방지할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 복수의 카메라(200)의 FOV는 가상현실 장치(10)의 내부에만 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 가상현실 장치(10)는 복수의 카메라(200)의 설치 위치에 의해 가상현실 장치(10) 외부의 객체 위치 정보를 탐지하는 오류를 방지할 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 가상현실 장치(10)는 프로세서(12)에 의해 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다. 프로세서(12)는 복수의 카메라(200)가 가상현실 장치(10) 외부에 위치한 객체를 탐지하는 것을 방지하고 가상현실 장치(10) 내부에 위치한 사용자의 상부로부터 하부를 향하도록 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 복수의 카메라(200)의 개수는 2개 이상일 수 있다. 복수의 카메라(200)는 4개일 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다. 복수의 카메라(200)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
복수의 카메라(200)는 인터렉션바(15)의 전방에 배치되는 제1 카메라(201), 및 제1 카메라(201)와 이격되도록 인터렉션바(15)의 전방에 배치되는 제2 카메라(202)를 포함할 수 있다.
복수의 카메라(200)는 인터렉션바(15)의 후방에 배치되는 제3 카메라(203), 및 제3 카메라(203)와 이격되도록 인터렉션바(15)의 후방에 배치되는 제4 카메라(204)를 포함할 수 있다.
제1 카메라(201) 및 제2 카메라(202)는 인터렉션바(15)의 전방에서 후방을 향할 수 있고, 제3 카메라(203) 및 제4 카메라(204)는 인터렉션바(15)의 후방에서 전방을 향할 수 있다.
제1 카메라(201) 및 제2 카메라(202)는 가상현실 장치(10)를 이용하는 사용자의 전방에서 후방을 향해 사용자의 위치 정보를 탐지할 수 있고, 제3 카메라(203) 및 제4 카메라(204)는 가상현실 장치(10)를 이용하는 사용자의 후방에서 전방을 향해 사용자의 위치 정보를 탐지할 수 있다.
클러스터모듈(100)은 클러스터바디(110), 클러스터바디(110)와 인터렉션바(15)를 연결하는 연결부재(120)를 포함할 수 있다. 연결부재(120)의 일측은 인터렉션바(15)의 상부에 연결될 수 있고, 연결부재(120)의 타측은 클러스터바디(110)의 하부에 연결될 수 있다.
클러스터바디(110)는 중앙이 빈 사각 형상을 포함할 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 클러스터바디(110)는 다양한 형상을 포함할 수 있다. 도면에서 클러스터바디(110)와 인터렉션바(15)를 연결하는 연결부재(120)는 2개의 연결부재(120)로 도시되고 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다.
클러스터모듈(100)은 클러스터바디(110)와 복수의 카메라(200)를 연결하는 복수의 연결암(130)을 포함할 수 있다. 복수의 연결암(130)은 클러스터바디(110)로부터 하부를 향해 경사질 수 있다.
경사지게 마련된 복수의 연결암(130)에 의해 복수의 카메라(200)의 시야각(220, 도 6 참조)이 가상현실 장치(10)를 이용하는 사용자를 향해 중첩되어 형성하는 합성영역(302, 도 9 참조)이 확장될 수 있고, 복수의 카메라(200)에 의한 사용자 위치 정보의 탐지를 최적화할 수 있다.
복수의 연결암(130)은 회전 가능하게 클러스터바디(110)에 연결될 수 있다. 프로세서(12)는 복수의 연결암(130)이 회전 가능하도록 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다.
복수의 연결암(130)이 회전 가능함으로써, 복수의 연결암(130)에 연결된 복수의 카메라(200)의 FOV가 확장될 수 있고, 복수의 카메라(200)에 의한 사용자 위치 정보의 탐지를 최적화할 수 있다.
복수의 연결암(130)은 서로 이격될 수 있다. 복수의 연결암(130)은 4개일 수 있다. 복수의 연결암(130)은 사각 형상의 클러스터바디(110) 각각의 꼭지점에 연결될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
복수의 연결암(130)은 클러스터바디(110)와 제1 카메라(201)를 연결하는 제1 연결암(131, 도 7 참조), 및 클러스터바디(110)와 제2 카메라(202)를 연결하는 제2 연결암(132, 도 7 참조)을 포함할 수 있다.
제1 연결암(131, 도 7 참조) 및 제2 연결암(132, 도 7 참조)은 클러스터바디(110)로부터 전방을 향해 돌출될 수 있다.
복수의 연결암(130)은 클러스터바디(110)와 제3 카메라(203)를 연결하는 제3 연결암(133, 도 7 참조), 및 클러스터바디(110)와 제4 카메라(204)를 연결하는 제4 연결암(134, 도 7 참조)을 포함할 수 있다.
제3 연결암(133, 도 7 참조) 및 제4 연결암(134, 도 7 참조)은 클러스터바디(110)로부터 후방을 향해 돌출될 수 있다.
이하에서, 복수의 카메라(200)가 사용자 위치 정보의 탐지를 최적화할 수 있도록 프로세서(12)가 클러스터모듈(100)을 제어하는 구조를 자세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 가상현실 장치(10)의 프로세서(12)는 가상현실을 구현하도록 복수의 카메라(200)에 의해 탐지된 사용자의 위치에 기반한 이미지를 HMD(30, 도 1 참조)로 전송할 수 있고(S301), 복수의 카메라(200)에 의한 사용자의 위치 정보 탐지의 오류를 방지하도록 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(12)는 복수의 카메라(200)가 사용자를 향하는 각도(210), 복수의 카메라(200)의 시야각(220, 도 6 참조), 및 사용자로부터 이격된 복수의 카메라(200)의 높이(230) 중 적어도 하나가 변경 가능하게 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다. (S302)
프로세서(12)는 복수의 카메라(200)가 사용자를 향하는 각도(210)를 변경 가능하도록 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다. 복수의 카메라(200)는 프로세서(12)가 사용자를 향하는 복수의 카메라(200)의 각도(210)를 제어하도록 회전 가능하게 구성될 수 있다. 복수의 카메라(200)가 회전되는 구조는 다양한 구조를 포함할 수 있다.
따라서, 복수의 카메라(200) 각각의 각도(210)에 따라 복수의 카메라(200) 전체의 FOV가 확장될 수 있고, 가상현실 장치(10) 내부에서의 사용자 위치 정보의 탐지를 최적화할 수 있다.
프로세서(12)는 복수의 연결암(130)의 길이가 조절되도록 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다. 복수의 연결암(130)의 길이는 가변될 수 있다. 복수의 연결암(130)의 길이가 가변되는 구조는 다양한 구조를 포함할 수 있다.
복수의 연결암(130)의 길이는 프로세서(12)에 의해 각각 조절될 수 있다. 제1 연결암(131), 제2 연결암(132), 제3 연결암(133), 및 제4 연결암(134)의 길이는 각각 조절될 수 있다.
따라서, 복수의 연결암(130)의 길이에 따라 복수의 카메라(200)의 FOV가 확장될 수 있고, 가상현실 장치(10) 내부에서의 사용자 위치 정보의 탐지를 최적화할 수 있다.
또한, 복수의 연결암(130)의 길이가 가변됨에 따라, 간접적으로 복수의 카메라(200)와 사용자 사이의 이격되는 높이(230)가 변경될 수 있다.
한편, 프로세서(12)는 사용자로부터 이격된 복수의 카메라(200)의 높이(230)를 변경 가능하도록 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다. 프로세서(12)는 연결부재(120)의 길이가 조절되도록 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다.
연결부재(120)의 길이는 가변될 수 있다. 연결부재(120)의 길이가 가변되는 구조는 다양한 구조를 포함할 수 있다. 이에 따라, 직접적으로 복수의 카메라(200)와 사용자 사이의 이격되는 높이(230)가 변경될 수 있다.
복수의 카메라(200) 각각의 시야각(220, 도 6 참조)은 원형을 이룰 수 있고, 복수의 카메라(200) 각각의 FOV는 사용자를 향한 원뿔형의 FOV를 포함할 수 있다. 따라서, 복수의 카메라(200)와 사용자 사이의 이격되는 높이(230)에 따라 복수의 카메라(200)의 FOV가 변경될 수 있다.
즉, 복수의 카메라(200)와 사용자 사이의 이격되는 높이(230)가 변경됨에 따라, 복수의 카메라(200)의 FOV가 확장될 수 있고, 가상현실 장치(10) 내부에서의 사용자 위치 정보의 탐지를 최적화할 수 있다.
가상현실 장치(10)는 가상현실 장치(10) 내 공간의 측면에 마련된 조작부(미 도시) 및 도구 관리부(미 도시)를 포함할 수 있다. 도구 관리부(미 도시)에는 가상현실 컨텐츠에 적합할 수 있는 임의의 적절한 도구가 구비될 수 있다. 예컨대, 서바이벌 전투 컨텐츠의 경우 도구 관리부(미 도시)에는 총, 칼, 망치 등이 구비될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 복수의 카메라의 시야각을 일부 도시한 도면이다. 도 7은 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 복수의 카메라의 시야각을 도시한 도면이다. 도 8은 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 복수의 카메라의 시야각의 일부를 각각 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명에 따른 가상현실 시스템에 있어서, 복수의 카메라의 시야각이 형성하는 영역을 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 9를 참고하면, 복수의 카메라(200)의 FOV는 복수의 카메라(200) 각각의 시야각(220)에 의해 형성될 수 있다. 복수의 카메라(200)의 시야각(220)은 타원형을 이룰 수 있다.
클러스터바디(110)와 복수의 카메라(200)를 연결하는 복수의 연결암(130)이 경사지게 구성됨으로써, 복수의 카메라(200)의 시야각(220)은 타원형을 이룰 수 있다. 즉, 복수의 카메라(200)는 사용자를 향해 경사지게 배치될 수 있다.
프로세서(12, 도 2 참조)는 복수의 카메라(200)의 시야각(220)을 변경 가능하도록 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다. 프로세서(12, 도 2 참조)는 사용자를 향하는 복수의 카메라(200)의 시야각(220)을 조절하도록 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다.
복수의 카메라(200)의 FOV는 복수의 카메라(220) 각각의 시야각(220)이 개별적으로 형성하는 독립영역(301), 및 복수의 카메라(220)의 시야각(220)이 중첩되어 형성되는 합성영역(302)으로 이루어질 수 있다.
복수의 카메라(200)의 독립영역(301) 및 합성영역(302)에 의해 복수의 카메라(200)의 전체적인 FOV가 결정될 수 있다.
프로세서(12, 도 2 참조)는 복수의 카메라(200)의 시야각(220)이 개별적으로 독립영역(301)을 형성하도록 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다. 프로세서(12, 도 2 참조)는 복수의 카메라(200)의 시야각(220)이 중첩되는 합성영역(302)을 형성하도록 클러스터모듈(100)을 제어할 수 있다.
복수의 카메라(200)의 독립영역(301)은 개별적으로 사용자의 위치를 탐지하는 제1 영역(310)을 포함할 수 있다. 제1 영역(310)은 복수의 카메라(200)의 개수와 동일한 개수로 형성될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 카메라(201)의 제1 시야각(221), 제2 카메라(202)의 제2 시야각(222), 제3 카메라(203)의 제3 시야각(223), 및 제4 카메라(204)의 제4 시야각(224)은 각각 제1 영역(310)을 형성할 수 있다.
복수의 카메라(200)의 합성영역(302)은 제2 영역(320), 제3 영역(330), 및 제4 영역(340)을 포함할 수 있다. 제2 영역(320)은 복수의 카메라(200) 중 2개의 카메라(200)에 의해 형성될 수 있다.
예를 들어, 제1 카메라(201)의 제1 시야각(221) 및 제2 카메라(202)의 제2 시야각(222)이 중첩되고, 제2 카메라(202)의 제2 시야각(222) 및 제3 카메라(203)의 제3 시야각(223)이 중첩되고, 제3 카메라(203)의 제3 시야각(223) 및 제4 카메라(204)의 제4 시야각(224)이 중첩되고, 제4 카메라(204)의 제4 시야각(224) 및 제1 카메라(201)의 제1 시야각(221)이 중첩되어 각각 제2 영역(320)을 형성할 수 있다.
제3 영역(330)은 복수의 카메라(200) 중 3개의 카메라(200)에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(201)의 시야각(221), 제2 카메라(202)의 시야각(222), 및 제3 카메라(203)의 시야각(223)이 중첩되고, 제2 카메라(202)의 제2 시야각(222), 제3 카메라(203)의 제3 시야각(223), 및 제4 카메라(204)의 제4 시야각(224)이 중첩되고, 제3 카메라(203)의 제3 시야각(223), 제4 카메라(204)의 제4 시야각(224), 및 제1 카메라(201)의 제1 시야각(221)이 중첩되고, 제4 카메라(204)의 제4 시야각(224), 제1 카메라(201)의 제1 시야각(221), 및 제2 카메라(202)의 제2 시야각(222)이 중첩되어 각각 제3 영역(330)을 형성할 수 있다.
제2 영역(320) 및 제3 영역(330)은 복수의 카메라(200)의 개수와 동일한 개수로 형성될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
제4 영역(340)은 복수의 카메라(200) 중 4개의 카메라(200)에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(201)의 제1 시야각(221), 제2 카메라(202)의 제2 시야각(222), 제3 카메라(203)의 제3 시야각(223), 및 제4 카메라(204)의 제4 시야각(224)은 중첩되어 제4 영역(340)을 형성할 수 있다.
제4 영역(340)은 1개 형성될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
복수의 카메라(200)의 시야각(220) 각각은 제1 영역(310), 제2 영역(320), 제3 영역(330), 및 제4 영역(340)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 카메라(201)의 제1 시야각(221), 제2 카메라(202)의 제2 시야각(222), 제3 카메라(203)의 제3 시야각(223), 및 제4 카메라(204)의 제4 시야각(224) 각각은 제1 영역(310), 제2 영역(320), 제3 영역(330), 및 제4 영역(340)을 형성할 수 있다.
복수의 카메라(200)에 의한 제4 영역(340)은 4채널 위치 정보를 탐지할 수 있고, 복수의 카메라(200)에 의한 제3 영역(330)은 3채널 위치 정보를 탐지할 수 있다. 따라서, 제3 영역(330) 및 제4 영역(340)의 사용자 위치 정보는 정확하게 탐지될 수 있다.
복수의 카메라(200)에 의한 제2 영역(320)은 2채널 위치 정보를 탐지할 수 있고, X축, Y축, 및 Z축 위치 정보 중 2개의 위치 정보를 탐지할 수 있다. 따라서, 제2 영역(320)의 사용자 위치 정보를 정확하게 탐지하기 위해서는 이전 프레임(t-1)에서의 제2 영역(320)의 위치 정보를 함께 이용할 수 있다.
복수의 카메라(200)에 의한 제1 영역(310)은 1채널 위치 정보를 탐지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 가상현실 장치(10)는 제2 영역(320), 제3 영역(330), 및 제4 영역(340)의 사용자 위치 정보를 기반으로 제1 영역(310)의 사용자 위치 정보를 보완함으로써, 가상현실 장치(10) 내부의 사용자 위치 정보 탐지를 최적화할 수 있다.
한편, 개시된 실시 예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시 예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시 예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시 예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시 예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 가상현실 시스템 10: 가상현실 장치
11: 저장부 12: 프로세서
13: 베이스 14: 프레임
15: 인터렉션바 20: 가상현실 서버
30: HMD 100: 클러스터모듈
110: 클러스터바디 120: 연결부재
130: 연결암 200: 카메라
210: 카메라의 각도 220: 카메라의 시야각
230: 사용자로부터 이격된 카메라의 높이 301: 독립영역
302: 합성영역 310: 제1 영역
320: 제2 영역 330: 제3 영역
340: 제4 영역

Claims (10)

  1. 가상현실 서버와 통신 가능하게 연결된 가상현실 장치를 이용하는 가상현실 제공 방법에 있어서,
    상기 가상현실 장치는,
    HMD(Head Mounted Display)를 착용한 사용자의 보행을 가능하게 마련되는 베이스,
    일 측이 상기 베이스와 연결되는 프레임,
    상기 사용자의 상 측에 위치되도록 상기 프레임의 타 측과 연결되는 인터렉션바,
    상기 사용자의 위치를 탐지하도록 마련되는 복수의 카메라를 포함하고 상기 인터렉션바의 상 측에 연결되는 클러스터모듈, 및
    상기 클러스터모듈을 제어하도록 마련되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    가상현실을 구현하도록 상기 복수의 카메라에 의해 탐지된 상기 사용자 위치 정보를 상기 HMD로 전송하는 과정; 및
    상기 복수의 카메라에 의한 상기 사용자의 위치 정보 탐지의 오류를 방지하도록 상기 복수의 카메라가 상기 사용자를 향하는 각도, 상기 복수의 카메라의 시야각, 및 상기 사용자로부터 이격된 상기 복수의 카메라의 높이 중 적어도 하나가 변경 가능하게 상기 클러스터모듈을 제어하는 과정;을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 카메라가 상기 가상현실 장치 외부에 위치한 객체를 탐지하는 것을 방지하고 상기 가상현실 장치 내부에 위치한 상기 사용자의 상부로부터 하부를 향하도록 상기 클러스터모듈을 제어하며,
    상기 복수의 카메라는,
    상기 프로세서가 상기 사용자를 향하는 상기 복수의 카메라의 각도를 제어하도록 회전 가능하게 마련되고,
    상기 클러스터모듈은,
    클러스터바디,
    상기 클러스터바디와 상기 인터렉션바를 연결하는 연결부재, 및
    상기 클러스터바디와 상기 복수의 카메라를 연결하는 복수의 연결암을 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 복수의 연결암의 길이 조절 및 회전 중 적어도 하나가 가능하도록 상기 클러스터모듈을 제어하며,
    상기 복수의 연결암은,
    상기 클러스터바디로부터 하부를 향해 경사지면서, 길이 조절 및 회전 중 적어도 하나가 가능하도록 마련되고,
    상기 복수의 카메라의 시야각이 개별적으로 형성되는 독립영역, 및
    상기 복수의 카메라의 시야각이 중첩되어 형성되는 합성영역을 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 독립영역 및 상기 합성영역 중 적어도 하나를 형성하도록 상기 클러스터모듈을 제어하고,
    상기 복수의 카메라에 의한 제4 영역은 4채널 위치 정보를 탐지하며,
    상기 복수의 카메라에 의한 제3 영역은 3채널 위치 정보를 탐지하고,
    상기 복수의 카메라에 의한 제2 영역은 이전 프레임에서의 제2 영역의 위치 정보를 이용하면서 2채널 위치 정보를 탐지하며,
    상기 제3 영역 및 상기 제4 영역은, 상기 복수의 카메라 중 2개의 카메라에 의해 형성되고,
    상기 제2 영역은, 상기 복수의 카메라 중 나머지 2개의 카메라에 의해 형성되며,
    상기 프로세서는,
    상기 2개의 카메라에 의해 실시간으로 획득된 사용자의 영상 데이터를 처리하고,
    상기 나머지 2개의 카메라에 의해 이전 프레임에서 획득된 사용자의 영상 데이터와 현재 프레임에서 획득한 사용자의 영상 데이터를 서로 비교하여 처리하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 제공 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 연결부재의 길이가 조절되도록 상기 클러스터모듈을 제어하는 가상현실 제공 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 사용자를 향하는 상기 복수의 카메라의 시야각을 조절하도록 상기 클러스터모듈을 제어하는 가상현실 제공 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 카메라의 시야각은 원형을 이루고,
    상기 프로세서는 상기 복수의 카메라의 시야각이 개별적으로 독립영역을 형성하고, 상기 복수의 카메라의 시야각이 중첩되는 합성영역을 형성하도록 상기 클러스터모듈을 제어하는 가상현실 제공 방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 카메라는 개별적으로 상기 사용자의 위치를 탐지하도록 제1 영역을 형성하는 제1 카메라,
    상기 제1 카메라의 시야각과 중첩되는 제2 영역을 형성하는 제2 카메라,
    상기 제1 카메라의 시야각 및 상기 제2 카메라의 시야각과 중첩되는 제3 영역을 형성하는 제3 카메라, 및
    상기 제1 카메라의 시야각, 상기 제2 카메라의 시야각, 및 상기 제3 카메라의 시야각과 중첩되는 제4 영역을 형성하는 제4 카메라를 포함하는 가상현실 제공 방법.
  9. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제1 항 또는 제5 항 내지 제8 항 중 어느 한 항의 가상현실 제공 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램.
  10. 가상현실 서버;
    상기 가상현실 서버와 통신 가능하게 연결된 가상현실 장치; 및
    상기 가상현실 장치로부터 이미지를 전송받아 가상현실을 구현하도록 마련되는 HMD(Head Mounted Display);를 포함하고,
    상기 가상현실 장치는,
    상기 HMD를 착용한 사용자의 보행을 가능하게 마련되는 베이스,
    일 측이 상기 베이스와 연결되는 프레임,
    상기 사용자의 상 측에 위치되도록 상기 프레임의 타 측과 연결되는 인터렉션바, 및
    상기 사용자의 위치를 탐지하도록 마련되는 복수의 카메라를 포함하고 상기 인터렉션바의 상 측에 연결되는 클러스터모듈, 및
    상기 클러스터모듈을 제어하도록 마련되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    가상현실을 구현하도록 상기 복수의 카메라에 의해 탐지된 상기 사용자 위치 정보를 상기 HMD로 전송하는 과정; 및
    상기 복수의 카메라에 의한 상기 사용자의 위치 정보 탐지의 오류를 방지하도록 상기 복수의 카메라가 상기 사용자를 향하는 각도, 상기 복수의 카메라의 시야각, 및 상기 사용자로부터 이격되는 상기 복수의 카메라의 높이 중 적어도 하나가 변경 가능하게 상기 클러스터모듈을 제어하는 과정;을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 카메라가 상기 가상현실 장치 외부에 위치한 객체를 탐지하는 것을 방지하고 상기 가상현실 장치 내부에 위치한 상기 사용자의 상부로부터 하부를 향하도록 상기 클러스터모듈을 제어하며,
    상기 복수의 카메라는,
    상기 프로세서가 상기 사용자를 향하는 상기 복수의 카메라의 각도를 제어하도록 회전 가능하게 마련되고,
    상기 클러스터모듈은,
    클러스터바디,
    상기 클러스터바디와 상기 인터렉션바를 연결하는 연결부재, 및
    상기 클러스터바디와 상기 복수의 카메라를 연결하는 복수의 연결암을 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 복수의 연결암의 길이 조절 및 회전 중 적어도 하나가 가능하도록 상기 클러스터모듈을 제어하며,
    상기 복수의 연결암은,
    상기 클러스터바디로부터 하부를 향해 경사지면서, 길이 조절 및 회전 중 적어도 하나가 가능하도록 마련되고,
    상기 복수의 카메라의 시야각이 개별적으로 형성되는 독립영역, 및
    상기 복수의 카메라의 시야각이 중첩되어 형성되는 합성영역을 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 독립영역 및 상기 합성영역 중 적어도 하나를 형성하도록 상기 클러스터모듈을 제어하고,
    상기 복수의 카메라에 의한 제4 영역은 4채널 위치 정보를 탐지하며,
    상기 복수의 카메라에 의한 제3 영역은 3채널 위치 정보를 탐지하고,
    상기 복수의 카메라에 의한 제2 영역은 이전 프레임에서의 제2 영역의 위치 정보를 이용하면서 2채널 위치 정보를 탐지하며,
    상기 제3 영역 및 상기 제4 영역은, 상기 복수의 카메라 중 2개의 카메라에 의해 형성되고,
    상기 제2 영역은, 상기 복수의 카메라 중 나머지 2개의 카메라에 의해 형성되며,
    상기 프로세서는,
    상기 2개의 카메라에 의해 실시간으로 획득된 사용자의 영상 데이터를 처리하고,
    상기 나머지 2개의 카메라에 의해 이전 프레임에서 획득된 사용자의 영상 데이터와 현재 프레임에서 획득한 사용자의 영상 데이터를 서로 비교하여 처리하는 것을 특징으로 하는, 가상현실 시스템.
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KR102305905B1 (ko) * 2020-06-05 2021-09-28 주식회사 더투에이치 삼차원 촬영장치 및 이것의 카메라 각도 조정방법

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