KR102567710B1 - 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 VR 영상 데이터 중 선형성을 갖는 객체데이터를 단순화하여 공하는 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 VR(virtual reality) 공간을 제공하는 서비스 제공 서버와; 상기 서비스 제공 서버에 접속되어, 상기 서비스 제공 서버로부터 VR 공간 정보를 제공받아 사용자에게 VR 환경을 제공하고, 사용자로부터 입력된 입력정보에 따라 상기 VR 공간 상에 객체를 생성하여 부가하는 다수의 사용자 단말기들을 포함하여 구성되고: 상기 사용자 단말기는, 생성된 상기 객체에 대한 객체 데이터를 동일 VR 공간에 접속된 사용자 단말기 및 서비스 제공 서버에 전송하고: 상기 사용자 단말기는, 상기 객체가 선형 객체인 경우, 상기 입력정보에 따른 객체를 생성하기 위한 객체 영상 데이터를 단순화된 객체 전송 데이터로 변환하여 하여 상기 사용자 단말기 및 서비스 제공 서버로 전송한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 본 발명에서는 가상현실에서 사용자에 의해 생성되는 객체 데이터들 중 비중이 높은 선형의 객체 데이터를 단순화시켜 객체 전송 데이터로 변환하여 공유함으로 공유되는 객체 데이터의 크기를 현저히 감소시키는 효과가 있다.

Description

가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템 { Sharing system for linear object data in virtual reality environment }
본 발명은 VR 영상의 공유 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 VR 영상 데이터 중 선형성을 갖는 객체데이터를 단순화하여, 해당 객체의 데이터 공유 시 발생되는 네트워크 부하를 감소시킬 수 있도록 하는 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템에 관한 것이다.
최근에는 영상 기술의 발전과 네트워크 기술이 발전함에 따라 종래 단일 사용자에게 VR 환경을 제공하는 것을 넘어, 다수 사용자가 동일 VR 환경 안에서 활동할 수 있도록 하는 플랫폼이 개발되고 있다.
이 경우, 각 사용자에 의한 객체 생성 및 수정이 이루어지고 이와 같은 환경변화 데이터는 모든 사용자 사이에서 실시간으로 공유되어야, 다중 접속자에 의한 실시간 게임 등과 같은 다양한 온라인 서비스를 VR 환경으로 제공할 수 있게 된다.
그러나 이와 같은 3D 영상 데이터의 실시간 공유는 네트워크 상의 부하를 증가시키고, 이에 따라 네트워크 트래픽의 부하를 감소시킬 수 있는 영상 데이터 공유기술에 대한 요구가 증대되고 있다.
이와 같은 요구에 따라, 대한민국 등록특허 제10-1964661호에서는 사용자 단말이 위치하고 있는 영역을 기반으로 서로 다른 VR 영상을 사용자들에게 제공함으로써, 인가받지 않은 사용자의 VR 영상 시청을 방지하여 불필요한 트래픽의 증가를 방지하는 기술이 개시되어 있다.
그러나 이와 같은 선행기술은 공유되는 영상 데이터 자체의 부하를 감소시키는 것이 아니어서, 네트워크 부하 감소를 근본적으로 해결할 수는 없는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1964661호
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 가상현실에서 생성되는 객체 데이터들 중 비중이 높은 선형의 객체데이터를 단순화하여 공유되는 객체 데이터의 크기를 감소시킬 수 있는 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 VR(virtual reality) 공간을 제공하는 서비스 제공 서버와; 상기 서비스 제공 서버에 접속되어, 상기 서비스 제공 서버로부터 VR 공간 정보를 제공받아 사용자에게 VR 환경을 제공하고, 사용자로부터 입력된 입력정보에 따라 상기 VR 공간 상에 객체를 생성하여 부가하는 다수의 사용자 단말기들을 포함하여 구성되고: 상기 사용자 단말기는, 생성된 상기 객체에 대한 객체 데이터를 동일 VR 공간에 접속된 사용자 단말기 및 서비스 제공 서버에 전송하고: 상기 사용자 단말기는, 상기 객체가 선형 객체인 경우, 상기 입력정보에 따른 객체를 생성하기 위한 객체 영상 데이터를 단순화된 객체 전송 데이터로 변환하여 하여 상기 사용자 단말기 및 서비스 제공 서버로 전송하며; 상기 객체 전송 데이터를 수신한 상기 사용자 단말기 및 서비스 제공 서버는, 상기 객체 전송 데이터를 상기 객체 영상 데이터로 복원하여 VR 공간 상에 객체를 생성하여 부가한다.
이때, 상기 사용자 단말기는, 사용자로부터 입력정보를 수신받는 입력부와; 상기 입력정보에 따라 VR 공간 상에 표현될 객체 영상 데이터를 생성하는 객체 생성부와; 상기 객체 영상 데이터를 단순화 시켜 외부 전송을 위한 객체 전송 데이터로 변환하는 데이터 변환부; 그리고 변환된 상기 객체 전송 데이터를 외부로 전송하는 송신부;를 포함하여 구성될 수도 있다.
그리고 상기 사용자 단말기는, 타 사용자 단말기 또는 서비스 제공 서버로부터 상기 객체 전송 데이터를 수신받는 수신부와; 수신된 상기 객체 전송 데이터를 상기 객체 영상 데이터로 변환하는 데이터 복원부;를 포함하여 구성되고: 상기 객체 생성부는, 상기 데이터 복원부에서 복원한 상기 객체 영상 데이터를 통해 상기 사용자 단말기가 접속한 VR 공간 상에 객체를 생성하여 제공할 수도 있다.
또한, 상기 객체 전송 데이터는, 상기 객체의 중심선 위치를 나타내는 선형정보와; 상기 객체의 이미지 구조를 단순화시킨 압축정보;를 포함하여 구성되고: 상기 압축정보는, 상기 객체의 단면형태를 코드화한 형태코드와; 상기 객체의 단면의 중심으로부터 회전 위치별 이격 거리들을 코드화한 크기코드;를 포함하여 구성될 수도 있다.
그리고 상기 압축정보는, 상기 객체 전송 데이터를 생성한 사용자 단말기를 나타내는 출처코드와; 상기 객체 전송 데이터가 생성된 시각을 나타내는 타임코드;를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 상기 사용자 단말기는, 서로 다른 출처코드를 갖는 복수의 객체 전송 데이터가 수신되는 경우, 객체 생성 순서에 따라 일부 객체 전송 데이터를 저장하는 버퍼를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
그리고 상기 데이터 복원부는, 복수의 객체 전송 데이터가 수신되고, 상기 객체 전송 데이터들의 선형정보와 크기코드를 통해 객체간 중첩이 발생되는 경우, 상기 각 객체 전송 데이터들의 타임코드를 대비하여, 선(先)생성 객체 전송 데이터를 복원하고, 후(後)생성 객체 전송 데이터를 상기 버퍼에 저장한 후 순차적으로 복원할 수도 있다.
또한, 상기 압축정보는, 상기 형태코드가 특정 도형 단면 형태로 정의되고, 상기 크기코드가 상기 중심선에 대하여 동일하게 정의되는 고압축정보와; 상기 형태코드가 특정 도형 단면 형태로 정의되고, 상기 크기코드가 상기 중심선 위치에 따라 각각 정의되는 중압축정보; 및 상기 형태코드가 객체 표면의 변곡점 위치별 백터들로 정의되고, 상기 크기코드가 상기 중심선 위치에 따라 각각 정의되는 저압축정보;로 구분될 수도 있다.
이때, 상기 데이터 변환부는, 상기 객체 영상 데이터를 상기 객체 전송 데이터로 변환시, 상기 수신부로부터 수신되는 상기 객체 전송 데이터의 양에 따라, 상기 고압축정보, 중압축정보 또는 저압축정보 중 어느 하나를 선택하여 상기 객체 전송 데이터를 생성여 전송함에 따라, 데이터 송수신의 과부하를 방지할 수도 있다.
위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 가상현실에서 사용자에 의해 생성되는 객체 데이터들 중 비중이 높은 선형의 객체 데이터를 단순화시켜 객체 전송 데이터로 변환하여 공유함으로 공유되는 객체 데이터의 크기를 현저히 감소시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 가상현실에서 생성되는 객체 데이터들의 공유 데이터량이 감소됨에 따라, 매우 많은 사용자가 동시에 참여하는 메타버스 환경에서 다수의 사용자들이 동시에 생성하는 다수의 객체들을 시스템의 과부하를 방지하면서 실시간으로 공유할 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고 본 발명에서는 다수의 사용자들이 생성하는 다수의 객체들을 생성 시점에 따라 공유되도록 하여, 시스템 부하에 따라 발생될 수 있는 공유 객체의 역 충돌을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 시스템 부하에 따라 능동적으로 객체 데이터의 단순화정도를 조절할 수 있어, 시스템 부하가 낮은 경우에는 객체의 실감 표현을 확보하는 한편, 시스템 부하가 높은 경우에는 객체의 높은 단순화를 통해 시스템 과부하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 트래픽 감소 영상 공유시스템의 구동 방법을 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명에 의한 선형 객체 데이터의 공유 시스템 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명에 의한 선형 객체 데이터의 공유 시스템을 구성하는 사용자 단말기의 구성예를 도시한 블록도.
도 4는 본 발명에 의한 선형 객체 데이터의 공유 시스템에 의해 객체 전송 데이터의 생성 과정을 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 의한 선형 객체 데이터의 공유 시스템에 의한 객체 전송 데이터의 구성을 도시한 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 객체 전송 데이터의 일예를 이미지화하여 도시한 예시도.
도 7은 본 발명에 의한 객체 전송 데이터의 일예를 다르게 이미지화하여 도시한 예시도.
도 8은 본 발명에 의한 객체 영상 데이터와 객체 전송 데이터를 이미지화하여 도시한 비교 예시도.
도 9는 본 발명에 의한 객체 전송 데이터를 구성하는 데이터 구조의 일예를 도시한 예시도.
도 10은 본 발명에 의한 객체 전송 데이터를 구성하는 데이터 구조의 다른 예를 도시한 예시도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템을 살펴보기로 한다.
설명에 앞서 먼저, 본 발명의 효과, 특징 및 이를 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예에서 명확해진다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능하다.
즉, 도시된 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명에 의한 선형 객체 데이터의 공유 시스템 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 의한 선형 객체 데이터의 공유 시스템을 구성하는 사용자 단말기의 구성예를 도시한 블록도이며, 도 4는 본 발명에 의한 선형 객체 데이터의 공유 시스템에 의해 객체 전송 데이터의 생성 과정을 도시한 예시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 선형 객체 데이터의 공유 시스템에 의한 객체 전송 데이터의 구성을 도시한 예시도이며, 도 6은 본 발명에 의한 객체 전송 데이터의 일예를 이미지화하여 도시한 예시도이고, 도 7은 본 발명에 의한 객체 전송 데이터의 일예를 다르게 이미지화하여 도시한 예시도이며, 도 8은 본 발명에 의한 객체 영상 데이터와 객체 전송 데이터를 이미지화하여 도시한 비교 예시도이고, 도 9는 본 발명에 의한 객체 전송 데이터를 구성하는 데이터 구조의 일예를 도시한 예시도이며, 도 10은 본 발명에 의한 객체 전송 데이터를 구성하는 데이터 구조의 다른 예를 도시한 예시도이다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템(이하 '공유 시스템'이라 한다)은 서비스 제공 서버(100)와 사용자 단말기(200)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 서비스 제공 서버(100)는 VR(virtual reality) 공간을 제공하고, 사용자 단말기(200)는 상기 서비스 제공 서버(100)에 접속되어, 상기 서비스 제공 서버(100)로부터 VR 공간 정보를 제공받아 사용자에게 VR 환경을 제공하고, 사용자로부터 입력된 입력정보에 따라 상기 VR 공간 상에 객체를 생성하여 부가한다.
그리고 상기 사용자 단말기(200)는 다수가 상기 서비스 제공 서버(100)에 접속될 수 있고, 최근 서비스되고 있는 메타버스 환경에서는 기존에 가상공간과 비교할 수 없을 정도의 많은 수의 사용자 단말기(200)들이 접속되어 동일한 가상 공간에서 활동한다.
이때, 사용자는 가상 환경에 접속되어 사용자 단말기(200)를 통해 다양한 입력을 이용하여 객체들을 생성하고, 생성된 객체들은 접속된 다수의 사용자들에게 공유되어, 다수의 사용자들이 동일한 가상 공간을 공유한다.
한편, 상기 사용자 단말기(200)는 사용자가 생성한 상기 객체가 선형 객체인 경우, 사용자의 입력정보에 따라 생성된 객체 영상 데이터를 단순화하여 객체 전송 데이터로 변환하여 다른 사용자 단말기(200) 및 서비스 제공 서버(100)로 전송한다.
이때, 상기 객체 영상 데이터는 가상 공간 상에 생성되는 객체의 영상 데이터를 말하고, 상기 객체 전송 데이터는 상기 객체 영상 데이터를 단순화시켜 압축한 데이터를 말한다.
그리고 상기 사용자 단말기(200)는 다른 사용자 단말기로 부터 객체 전송 데이터가 수신되면, 상기 객체 전송 데이터를 상기 객체 영상 데이터로 복원하여 VR 공간 상에 객체를 생성하여 부가한다.
한편, 상기 선형객체는 선형성을 갖는 봉 형태의 객체를 의미하는 것으로, 직선형의 객체일 수도 있고, 곡선형의 객체일 수도 있으며, 상기 선형 객체는 객체 내부의 비었는지 채워졌는지에 따라 메쉬 객체와 솔리드 객체로 구분될 수 있다.
즉, 메쉬 객체의 경우, 속이 빈 껍질만 있는 중공관 형태의 객체이고, 솔리드 객체는 속이 꽉찬 형태의 객체며, 3D 모델링의 경우, 메쉬 객체가 많이 사용되나 필요에 따라 솔리드 객체도 적용될 수 있다.
본 발명에 의한 사용자 단말기(200)는 이를 위하여, 입력부(210), 객체 생성부(220), 데이터 변환부(230), 송신부(240), 수신부(250), 데이터 복원부(260) 및 버퍼(270)를 포함하여 구성된다.
상기 입력부(210)는 사용자로부터 입력정보를 수신받는 부분이고, 상기 객체 생성부(220)는 상기 입력정보에 따라 VR 공간 상에 표현될 객체 영상 데이터를 생성한다.
그리고 상기 데이터 변환부(230)는 상기 객체 영상 데이터를 단순화시켜 외부 전송을 위한 객체 전송 데이터로 변환한다.
또한, 상기 송신부(240)는 변환된 상기 객체 전송 데이터를 외부로 전송하는 부분이다.
그리고 상기 수신부(250)는 다른 사용자 단말기(200)들 또는 서비스 제공 서버(100)로부터 상기 객체 전송 데이터를 수신받는 부분이고, 상기 데이터 복원부(260)는 수신된 상기 객체 전송 데이터를 상기 객체 영상 데이터로 변환하여 상기 객체 생성부(220)에 제공한다.
이때, 상기 객체 생성부(220)는, 상기 데이터 복원부(260)에서 복원한 상기 객체 영상 데이터를 통해 상기 사용자 단말기(200)가 접속한 VR 공간 상에 객체를 생성하여 제공한다.
한편, 상기 객체 전송 데이터의 구조를 살피면, 상기 객체 전송 데이터는, 도 5에 도시된 바와 같이, 선형정보 및 압축정보를 포함하여 구성되고, 상기 압축정보는 형태코드, 크기코드, 출처코드 및 타임코드를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 선형정보는 상기 객체의 중심선 위치를 나타내는 직선형태의 위치정보를 말하고, 상기 압축정보는 상기 객체의 이미지 구조를 단순화시킨 정보를 말한다.
그리고 상기 압축정보를 구성하는 상기 형태코드는 상기 객체의 단면형태를 코드화한 것이고, 상기 크기코드는 상기 객체의 단면의 중심으로부터 회전 위치별 이격 거리들을 코드화한 것이다.
즉, 상기 크기코드는 상기 객체의 단면 중심을 기준으로 기 설정된 회전 각도별 객체 단면 중심으로부터 객체 표면까지의 거리값을 코드화한 것이다. 물론, 상기 객체가 중공형인 경우 상기 크기코드는 외측표면과 내측표면까지의 거리값으로 구성될 수도 있고, 외측표면 또는 내측표면 중 어느 하나의 거리값과 객체 단면의 두께값으로 구성될 수도 있다.
상기 형태코드 및 크기코드의 구체적인 구성은 객체 전송 데이터의 단순화정도에 따라 서로 다르게 구성될 수 있는 바, 이하에 대하여는 다시 상세하게 설명하기로 한다.
그리고, 상기 출처코드는 상기 객체 전송 데이터를 생성한 사용자 단말기를 나타내는 것이고, 상기 타임코드는 상기 객체 전송 데이터가 생성된 시각을 나타내는 것이다.
한편, 본 발명의 경우, 다수의 사용자가 가상(VR)공간 상의 동일위치 또는 중첩된 위치에 서로 다른 객체를 생성할 수 있다. 이 경우, 객체의 생성 순서에 따라 먼저 생성된 객체가 표현되고, 나중에 생성된 객체가 먼저 생성된 객체 위를 덮는 형태로 구현되어야 한다.
그러나 상기 공유 시스템의 데이터 송수신 상태에 따라 객체 생성의 선후관계가 바귄 상태로 객체가 가상 공간 상에 구현되는 역 충돌 현상이 발생될 우려가 있다.
본원 발명은 이를 방지하기 위하여, 상기 사용자 단말기(200)는 서로 다른 출처코드를 갖는 복수의 객체 전송 데이터가 수신되는 경우, 객체 생성 순서에 따라 일부 객체 전송 데이터를 저장하는 버퍼(270)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 데이터 복원부(260)는 복수의 객체 전송 데이터가 수신되고, 상기 객체 전송 데이터들의 선형정보와 크기코드를 통해 객체간 중첩이 발생되는 경우, 상기 각 객체 전송 데이터들의 타임코드를 대비하여, 가장 먼저 생성된 객체 전송 데이터를 복원하고, 그 이후 생성된 객체 전송 데이터는 상기 버퍼(270)에 저장한 후, 생성 시각에 따라 순차적으로 객체 전송 데이터를 복원한다.
즉, 상기 데이터 복원부(260)는 객체간 중첩이 발생되는 다수의 상기 각 객체 전송 데이터들이 수신되는 경우, 상기 객체 전송 데이터들을 상기 버퍼(270)에 저장한 후, 각 상기 객체 전송 데이터들에 포함된 타임코드의 생성시각 선후(先後)에 따라 복원과정을 처리한다.
이에 따라 본 발명에서는 상기 공유 시스템의 사용자 단말기 별 데이터 송수신 상태에 따라 먼저 생성된 객체에 대한 객체 전송 데이터가 나중에 수신되는 경우에도, 가상공간 상에 객체 생성 시각에 맞춰 객체를 구현할 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 객체 전송 데이터를 구성하는 압축정보는 상기 객체 전송 데이터의 단순화정도에 따라 고압축정보, 중압축정보 및 저압축정보로 구분될 수 있는데, 이들은 각각 이를 구성하는 형태코드와 크기코드가 다르게 구성된다.
먼저, 상기 고압축정보는 객체의 단순화정도를 최대화하여, 데이터량을 최소화한 것으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 형태코드가 특정 도형 단면 형태로 정의되고, 상기 크기코드는 상기 중심선에 전체에 대하여 하나의 동일 값으로 정의된다.
전술한 바와 같은, 상기 고압축정보를 포함하는 객체 전송 데이터를 객체 영상 데이터로 복원하여 객체를 구현하는 경우, 상기 객체는 동일한 단면을 갖는 동일한 두께의 직선 또는 곡선의 중공 또는 솔리드 파이프(관) 형태로 구현된다.
다음으로, 상기 중압축정보는 상기 고압축정보 보다 객체의 단순화정도가 덜하지만, 상기 저압축정보 보다 크게 단순화한 것으로, 상기 고압축정보에 의한 객체보다 데이터량은 증가하고 객체의 실감도(원래 생성된 객체와의 동일성)는 향상된다.
이와 같은, 상기 중압축정보의 형태코드는 상기 고압축정보의 형태코드와 동일하게 특정 도형 단면 형태로 정의되나, 상기 크기코드가 상기 중심선 위치에 따라 각각 별개로 정의된다.
따라서, 상기 중압축정보를 포함하는 객체 전송 데이터를 객체 영상 데이터로 복원하여 객체를 구현하는 경우, 상기 객체는 동일한 단면을 갖는 서로 다른 두께의 직선 또는 곡선의 중공 또는 솔리드 파이프(관) 형태로 구현된다.
마지막으로, 상기 저압축정보는 객체의 단순화정도를 최소화한 것으로, 데이터 압축량은 작지만, 객체의 실감도는 크게 향상된다.
이와 같은, 상기 저압축정보의 형태코드는 도 8에 도시된 바와 같이, 객체 표면의 변곡점 위치별 백터들로 정의되고, 상기 크기코드는 상기 중심선 위치에 따라 각각 별개로 정의된다.
따라서, 상기 저압축정보를 포함하는 객체 전송 데이터를 객체 영상 데이터로 복원하여 객체를 구현하는 경우, 상기 객체는 표면이 균등 평면 또는 곡면으로 형성되지 않고 불규칙한 절곡면으로 형성되는 경우에도 이들 불규칙 절곡면이 표현되고, 두께도 불규칙하게 변화되는 객체도 표현될 수 있다.
즉, 상기 고압축정보, 중압축정보 및 저압축정보는 각각 동일객체에 대한 전송 데이터량과 실감도가 반비례하는 특징을 갖는다.
한편, 객체를 3D 모델링 데이터는 기본적으로 Vertex, UV, Normal 등으로 표시될 수 있는데, 객체의 이미지를 모델링한 객체 영상 데이터는 삼각 단면의 봉 객체의 경우, 240btye * 진행 프레임 수의 크기의 데이터로 구성된다.
이때, 일반적인 VR의 최소 FPS(Frame Per Second, 초당 프레임수)를 60으로 기준하는 경우, 10초 동안의 선형 객체의 생성(또는 변형)이 발생하였다면, 초당 약 8 Mbtye의 데이터 전송이 필요하게 된다.
그러나 본 발명에서와 같이, 매 프레임에 스택 형태로 쌓이는 사용자 입력에의한 객체 데이터를 단면의 형태를 먼저 정한 후 유저의 입력정보를 네트워크로 공유할 시, 최소 유저의 단면 정보 + 매 프레임별 24byte 크기의 데이터만 공유하여, 선형 객체의 갱신정보를 실시간으로 네트워크 부담없이 공유할 수 있게 된다.
이 경우, 일반적인 VR의 최소 FPS 60을 기준으로 생각할 경우, 10초 동안의 선형 객체의 메쉬 데이터 수정이 발생하였다면, 초당 약 1.4 kbtye의 데이터 전송만이 필요하게 된다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 저압축정보를 이용하여 객체 전송 데이터를 생성하여 객체 영상 데이터와 대비하여 살핀결과, 원형의 객체 영상데이터는 각각 1440개의 정점과 1424개의 Tri 및 1440개의 UV를 갖는 제1메시 데이터와, 1584개의 정점과 1568개의 Tri 및 1584개의 UV를 갖는 제2메시 데이터, 1920개의 정점과 1904개의 Tri 및 1920개의 UV를 갖는 제3메시데이터 그리고 1872개의 정점과 1856개의 Tri 및 1872개의 UV를 갖는 제4메시데이터로 구성되어, 전체 데이터 용량은 34496 + 44224 +53632 + 52288 = 184640byte(180KB)가 된다.
이에 반하여, 본 발명에 의해 저압축정보를 이용하여 생성된 객체 전송 데이터의 경우, 전체 데이터 용량은 2520 + 2772 + 3360 + 3276 = 11928 byte(약 11KB)의 크기로 압축효율은 약 94%가 된다.
한편, 본 발명에 의한 공유 시스템은 접속된 사용자(사용자 단말기)의 수 및 접속된 사용자가 생성하는 객체의 수에 따라 상기 공유 시스템에 과부하가 발생되는 경우, 객체의 실시간 공유에 문제가 발생될 수 있다.
이에 따라 본 발명은 시스템 통신량의 과부하를 방지하기 위하여, 공유 객체량에 따라 서로 다른 압축정보를 이용하여 객체 전송 데이터를 생성할 수 있다.
즉, 상기 데이터 변환부(230)는 상기 수신부(250)에 수신되는 상기 객체 전송 데이터의 양을 감지하고, 상기 객체 영상 데이터를 상기 객체 전송 데이터로 변환시, 상기 수신부(250)에 수신되는 상기 객체 전송 데이터의 양에 따라 상기 고압축정보, 중압축정보 또는 저압축정보 중 어느 하나를 선택하여 상기 객체 전송 데이터를 생성할 수 있다.
구체적으로, 상기 수신부(250)에 수신되는 상기 객체 전송 데이터의 양이 제한값 이상이면, 고압축정보를 이용하여 상기 객체 전송 데이터를 생성하여 데이터 전송량을 최소화하고, 상기 수신부(250)에 수신되는 상기 객체 전송 데이터의 양이 설정값 이하이면, 저압축정보를 이용하여 상기 객체 전송 데이터를 생성하여 공유되는 객체의 실감도를 증가시킬 수 있다.
이때, 상기 제한값은 상기 공유 시스템에 과부하가 발생될 우려가 있는 객체 공유량을 나타내는 값이고, 상기 설정값은 상기 공유 시스템에 통신이 충분히 원활하게 이루어질 것으로 판단되는 객체 공유량을 나타내는 값이다.
물론, 상기 수신부(250)에 수신되는 상기 객체 전송 데이터의 양이 상기 제한값과 설정값 사이인 경우, 상기 데이터 변환부(230)는 상기 중압축정보를 이용하여 상기 객체 전송 데이터를 생성하여, 데이터 전송량과 실감도를 적정 상태로 유지할 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
본 발명은 VR 영상 데이터 중 선형성을 갖는 객체데이터를 단순화하여 공하는 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 가상현실에서 사용자에 의해 생성되는 객체 데이터들 중 비중이 높은 선형의 객체 데이터를 단순화시켜 객체 전송 데이터로 변환하여 공유함으로 공유되는 객체 데이터의 크기를 현저히 감소시키는 효과가 있다.
100 : 서비스 제공 서버 200 : 사용자 단말기
210 : 입력부 220 : 객체 생성부
230 : 데이터 변환부 240 : 송신부
250 ; 수신부 260 : 데이터 복원부
270 : 버퍼

Claims (8)

  1. VR(virtual reality) 공간을 제공하는 서비스 제공 서버와;
    상기 서비스 제공 서버에 접속되어, 상기 서비스 제공 서버로부터 VR 공간 정보를 제공받아 사용자에게 VR 환경을 제공하고, 사용자로부터 입력된 입력정보에 따라 상기 VR 공간 상에 객체를 생성하여 부가하는 다수의 사용자 단말기들을 포함하여 구성되고:
    상기 사용자 단말기는,
    생성된 상기 객체에 대한 객체 데이터를 동일 VR 공간에 접속된 다른 사용자 단말기 및 서비스 제공 서버에 전송하고:
    상기 사용자 단말기는,
    상기 객체가 선형 객체인 경우, 상기 입력정보에 따른 객체를 생성하기 위한 객체 영상 데이터를 단순화된 객체 전송 데이터로 변환하여 VR 공간에 접속된 다른 사용자 단말기 및 서비스 제공 서버로 전송하며;
    상기 객체 전송 데이터를 수신한 상기 사용자 단말기 및 서비스 제공 서버는, 상기 객체 전송 데이터를 상기 객체 영상 데이터로 복원하여 VR 공간 상에 객체를 생성하여 부가하고:
    상기 객체 전송 데이터는,
    상기 객체의 중심선 위치를 나타내는 선형정보와;
    상기 객체의 이미지 구조를 단순화시킨 압축정보;를 포함하여 구성되고:
    상기 압축정보는,
    상기 객체의 단면형태를 코드화한 형태코드와;
    상기 객체의 단면의 중심으로부터 회전 위치별 이격 거리들을 코드화한 크기코드;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는,
    사용자로부터 입력정보를 수신받는 입력부와;
    상기 입력정보에 따라 VR 공간 상에 표현될 객체 영상 데이터를 생성하는 객체 생성부와;
    상기 객체 영상 데이터를 단순화 시켜 외부 전송을 위한 객체 전송 데이터로 변환하는 데이터 변환부; 그리고
    변환된 상기 객체 전송 데이터를 외부로 전송하는 송신부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는,
    타 사용자 단말기 또는 서비스 제공 서버로부터 상기 객체 전송 데이터를 수신받는 수신부와;
    수신된 상기 객체 전송 데이터를 상기 객체 영상 데이터로 변환하는 데이터 복원부;를 포함하여 구성되고:
    상기 객체 생성부는,
    상기 데이터 복원부에서 복원한 상기 객체 영상 데이터를 통해 상기 사용자 단말기가 접속한 VR 공간 상에 객체를 생성하여 제공함을 특징으로 하는 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 압축정보는,
    상기 객체 전송 데이터를 생성한 사용자 단말기를 나타내는 출처코드와;
    상기 객체 전송 데이터가 생성된 시각을 나타내는 타임코드;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는,
    서로 다른 출처코드를 갖는 복수의 객체 전송 데이터가 수신되는 경우, 객체 생성 순서에 따라 일부 객체 전송 데이터를 저장하는 버퍼를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터 복원부는,
    복수의 객체 전송 데이터가 수신되고, 상기 객체 전송 데이터들의 선형정보와 크기코드를 통해 객체간 중첩이 발생되는 경우,
    상기 각 객체 전송 데이터들의 타임코드를 대비하여, 선(先)생성 객체 전송 데이터를 복원하고, 후(後)생성 객체 전송 데이터를 상기 버퍼에 저장한 후 순차적으로 복원함을 특징으로 하는 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축정보는,
    상기 형태코드가 특정 도형 단면 형태로 정의되고, 상기 크기코드가 상기 중심선에 대하여 동일하게 정의되는 고압축정보와;
    상기 형태코드가 특정 도형 단면 형태로 정의되고, 상기 크기코드가 상기 중심선 위치에 따라 각각 정의되는 중압축정보; 및
    상기 형태코드가 객체 표면의 변곡점 위치별 백터들로 정의되고, 상기 크기코드가 상기 중심선 위치에 따라 각각 정의되는 저압축정보;로 구분됨을 특징으로 하는 가상현실 환경에서의 선형 객체 데이터의 공유 시스템.
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