KR102634858B1 - 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시의 일 실시예에 따라, 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 방법으로서, 사전 결정된 가상 공간에서 사전 정의된 제 1 좌표계에 기초하여, 상기 사전 결정된 가상 공간의 제 1 위치에 배치된 3차원인 가상 객체를 식별하는 단계; 현실 공간에 존재하는 사용자 디바이스의 시점(viewpoint) 또는 사전 결정된 고정 시점에 기초하여, 상기 현실 공간에 배치된 적어도 하나의 기준면에 상기 사전 결정된 가상 공간에서의 상기 가상 객체를 표시하는 단계 - 상기 적어도 하나의 기준면은 상기 가상 공간과 상기 현실 공간을 구분하는 기준이 됨 -; 상기 가상 객체가 상기 현실 공간의 제 2 위치로 이동되는 경우, 상기 현실 공간에서 사전 정의된 제 2 좌표계에 기초하여, 상기 가상 객체를 상기 제 2 위치에 증강현실로 표시하는 단계; 및 상기 가상 객체가 상기 적어도 하나의 기준면과 상기 현실 공간의 경계인 제 3 위치에 존재하는 경우, 상기 사전 결정된 가상 공간을 벗어난 상기 가상 객체의 제 1 영역은 증강현실로 표시하고, 그리고 상기 사전 결정된 가상 공간에 존재하는 상기 가상 객체의 제 2 영역은 상기 적어도 하나의 기준면에 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 방법{METHOD FOR SPACE EXTENSION USING AUGMENTED REALITY}

본 개시는 증강현실 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 방법에 관한 것이다.

증강현실(Augmented Reality, AR) 기술은 실제공간에 가상정보를 실시간으로 증강하여 사용자가 증강된 가상정보화 상호작용을 할 수 있다. 증강현실 기술은 사용자가 보는 현실세계에 가상 영상을 겹쳐 보여주는 기술일 수 있다. 증강현실은 현실세계에 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주므로 혼합현실(Mixed Reality, MR)이라고도 할 수 있다.

컴퓨터 관련 기술이 발전함에 따라 증강현실(Augmented Reality, AR) 기술은 예술과 영상 창작 분야에서 시간, 공간, 경험을 초월한 새로운 형태의 창작과 사고를 이끌어내고 있다.

증강현실 기술은 예를 들어, 미디어아트 분야에서 적용되어 사람들에게 새로운 경험을 제공할 수 있다. 미디어아트를 몰입감 있게 즐길 수 있도록 하기 위한 증강현실 기술의 연구가 진행되고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2020-0111783호(2022.03.11. 공개)

본 개시는 전술한 배경 기술에 대응하여 안출된 것으로, 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 방법을 제공하기 위함이다.

본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 방법으로서, 사전 결정된 가상 공간에서 사전 정의된 제 1 좌표계에 기초하여, 상기 사전 결정된 가상 공간의 제 1 위치에 배치된 3차원인 가상 객체를 식별하는 단계; 현실 공간에 존재하는 사용자 디바이스의 시점(viewpoint) 또는 사전 결정된 고정 시점에 기초하여, 상기 현실 공간에 배치된 적어도 하나의 기준면에 상기 사전 결정된 가상 공간에서의 상기 가상 객체를 표시하는 단계 - 상기 적어도 하나의 기준면은 상기 가상 공간과 상기 현실 공간을 구분하는 기준이 됨 -; 및 상기 가상 객체가 상기 현실 공간의 제 2 위치로 이동되는 경우, 상기 현실 공간에서 사전 정의된 제 2 좌표계에 기초하여, 상기 가상 객체를 상기 제 2 위치에 증강현실로 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.

대안적으로, 상기 가상 객체가 상기 적어도 하나의 기준면과 상기 현실 공간의 경계인 제 3 위치에 존재하는 경우, 상기 사전 결정된 가상 공간을 벗어난 상기 가상 객체의 제 1 영역은 증강현실로 표시하고, 그리고 상기 사전 결정된 가상 공간에 존재하는 상기 가상 객체의 제 2 영역은 상기 적어도 하나의 기준면에 표시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

대안적으로, 상기 가상 객체가 상기 현실 공간의 제 2 위치에서 상기 사전 결정된 가상 공간의 제 4 위치로 이동되는 경우, 상기 제 1 좌표계에 기초하여, 상기 가상 객체를 상기 적어도 하나의 기준면에 표시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

대안적으로, 상기 사용자 디바이스의 시점은, 상기 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.

대안적으로, 상기 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보는, VPS 정보, 마커 정보, 앵커 정보, GPS 정보, 센서 정보, 전파 신호 정보, 상기 기준면 상의 이미지 정보, 또는 적외선 정보 중 적어도 하나에 기초하여 획득될 수 있다.

대안적으로, 상기 사전 정의된 제 1 좌표계 및 상기 사전 정의된 제 2 좌표계는 서로 대응되는 좌표계를 가질 수 있다.

대안적으로, 상기 사전 정의된 제 1 좌표계 및 상기 사전 정의된 제 2 좌표계는 서로 상이한 좌표계를 가질 수 있다.

대안적으로, 상기 가상 객체를 상기 제 2 위치에 증강현실로 표시하는 단계는, 스케일을 나타내는 스칼라 값, 회전을 나타내는 행렬 및/또는 병진운동을 나타내는 벡터 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 제 1 좌표계에서 상기 현실 공간의 상기 제 2 위치에 대응되는 제 1 위치 좌표를 상기 제 2 좌표계에서 상기 현실 공간의 상기 제 2 위치에 대응되는 제 2 위치 좌표로 변환하는 단계; 및 상기 가상 객체를 상기 제 2 위치 좌표에 증강현실로 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.

대안적으로, 상기 현실 공간에 배치된 상기 적어도 하나의 기준면에 상기 사전 결정된 가상 공간에서의 상기 가상 객체를 표시하는 단계는, 상기 사용자 디바이스의 시점에 기초하여 상기 적어도 하나의 기준면에 상기 사전 결정된 가상 공간에서의 상기 가상 객체를 표시하는 경우, 상기 사용자 디바이스의 시점의 변화에 기초하여 상기 가상 객체의 위치를 재정렬하는 단계; 및 상기 재정렬된 가상 객체를 상기 적어도 하나의 기준면에 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.

대안적으로, 상기 사전 결정된 가상 공간은, 상기 현실 공간과 무관한 임의의 가상 공간, 상기 현실 공간에 대응되는 디지털 트윈(digital twin) 또는 콜리전 맵(collision map) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

대안적으로, 상기 디지털 트윈은 상기 현실 공간의 정보에 기초하여 복제된 디지털 시스템을 포함할 수 있다.

대안적으로, 상기 콜리전 맵은, 촬상 장치를 이용하여 스캔 또는 촬영된, 이미지와 관련된 공간에 대한 정보에 기초하여 생성되는 3D 모델을 포함할 수 있다.

대안적으로, 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 컴퓨팅 장치의 프로세서로 하여금 이하의 단계들을 수행하기 위한 명령들을 포함하며, 상기 단계들은: 사전 결정된 가상 공간에서 사전 정의된 제 1 좌표계에 기초하여, 상기 사전 결정된 가상 공간의 제 1 위치에 배치된 3차원인 가상 객체를 식별하는 단계; 현실 공간에 존재하는 사용자 디바이스의 시점(viewpoint) 또는 사전 결정된 고정 시점에 기초하여, 상기 현실 공간에 배치된 적어도 하나의 기준면에 상기 사전 결정된 가상 공간에서의 상기 가상 객체를 표시하는 단계 - 상기 적어도 하나의 기준면은 상기 가상 공간과 상기 현실 공간을 구분하는 기준이 됨 -; 및 상기 가상 객체가 상기 현실 공간의 제 2 위치로 이동되는 경우, 상기 현실 공간에서 사전 정의된 제 2 좌표계에 기초하여, 상기 가상 객체를 상기 제 2 위치에 증강현실로 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.

대안적으로, 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 컴퓨팅 장치에 있어서, 적어도 하나의 코어를 포함하는 프로세서; 상기 프로세서에 의해 실행가능한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리; 및 네트워크부;를 포함하고, 상기 프로세서는, 사전 결정된 가상 공간에서 사전 정의된 제 1 좌표계에 기초하여, 상기 사전 결정된 가상 공간의 제 1 위치에 배치된 3차원인 가상 객체를 식별하고, 현실 공간에 존재하는 사용자 디바이스의 시점(viewpoint) 또는 사전 결정된 고정 시점에 기초하여, 상기 현실 공간에 배치된 적어도 하나의 기준면에 상기 사전 결정된 가상 공간에서의 상기 가상 객체를 표시하고 - 상기 적어도 하나의 기준면은 상기 가상 공간과 상기 현실 공간을 구분하는 기준이 됨 -, 상기 가상 객체가 상기 현실 공간의 제 2 위치로 이동되는 경우, 상기 현실 공간에서 사전 정의된 제 2 좌표계에 기초하여, 상기 가상 객체를 상기 제 2 위치에 증강현실로 표시할 수 있다.

본 개시는 증강현실을 이용하여 공간 확장을 할 수 있다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 구체적인 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다.
도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 증강현실을 이용한 공간 확장을 수행하기 위한 컴퓨팅 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에서 수행되는 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 방법을 나타낸 도면이다.
도 3 내지 5는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에서 수행되는 증강현실을 이용한 공간 확장을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 몇몇 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경에 대한 간략하고 일반적인 개략도이다.

다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 감지될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다. 구체적으로, 본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

이하, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

더불어, 용어 “또는”은 배타적 “또는”이 아니라 내포적 “또는”을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, “X는 A 또는 B를 이용한다”는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, “X는 A 또는 B를 이용한다”가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 “및/또는”이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.

그리고, "A 또는 B 중 적어도 하나"이라는 용어는, "A만을 포함하는 경우", "B 만을 포함하는 경우", "A와 B의 구성으로 조합된 경우"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 개시의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 개시를 설명하는데 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 증강현실을 이용한 공간 확장을 수행하기 위한 컴퓨팅 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(100)는 프로세서(110), 메모리(130) 및 네트워크부(150)를 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 컴퓨팅 장치(100)의 구성은 간략화 하여 나타낸 예시일 뿐이다. 본 개시의 일 실시예에서 컴퓨팅 장치(100)는 컴퓨팅 장치(100)의 컴퓨팅 환경을 수행하기 위한 다른 구성들이 포함될 수 있고, 개시된 구성들 중 일부만이 컴퓨팅 장치(100)를 구성할 수도 있다.

본 개시내용에서의 컴퓨팅 장치(100)는 본 개시내용의 실시예들을 구현하기 위한 시스템을 구성하는 임의의 형태의 노드를 의미할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 임의의 형태의 사용자 디바이스 또는 임의의 형태의 서버를 의미할 수 있다. 전술한 컴퓨팅 장치(100)의 컴포넌트들은 예시적인 것으로 일부가 제외될 수 있거나 또는 추가 컴포넌트가 포함될 수도 있다. 일례로, 전술한 컴퓨팅 장치(100)가 사용자 디바이스를 포함하는 경우, 출력부 및 입력부가 컴퓨팅 장치(100)의 범위 내에 포함될 수 있다. 다른 일례로, 전술한 컴퓨팅 장치(100)는 영상, 이미지, 문서 등과 같은 디지털 콘텐츠를 스크린, 벽면 등에 투영하기 위한 프로젝터(projector)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(110)는 적어도 하나의 코어로 구성될 수 있으며, 컴퓨팅 장치(100)의 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 범용 그래픽 처리 장치(GPGPU: general purpose graphics processing unit), 텐서 처리 장치(TPU: tensor processing unit) 등의 데이터 분석 및/또는 처리를 위한 프로세서를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(110)는 증강현실을 이용하여 공간 확장을 할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(110)는 사전 결정된 가상 공간에서 사전 정의된 제 1 좌표계에 기초하여, 사전 결정된 가상 공간의 제 1 위치에 배치된 3차원인 가상 객체를 식별할 수 있다. 프로세서(110)는 현실 공간에 존재하는 사용자 디바이스의 시점(viewpoint) 또는 사전 결정된 고정 시점에 기초하여, 현실 공간에 배치된 적어도 하나의 기준면에 사전 결정된 가상 공간에서의 가상 객체를 표시할 수 있다. 적어도 하나의 기준면은 가상 공간과 현실 공간을 구분하는 기준이 될 수 있다. 프로세서(110)는 가상 객체가 현실 공간의 제 2 위치로 이동되는 경우, 현실 공간에서 사전 정의된 제 2 좌표계에 기초하여, 가상 객체를 상기 제 2 위치에 증강현실로 표시할 수 있다.

추가적으로, 프로세서(110)는 통상적으로 컴퓨팅 장치(100)의 전반적인 동작을 처리할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 컴퓨팅 장치(100)에 포함된 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 데이터, 정보, 또는 신호 등을 처리하거나 메모리(130)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 프로세서(110)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 컴퓨팅 장치(100)가 수신한 임의의 형태의 정보를 저장할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 프로세서(110)가 본 개시의 실시예들에 따른 동작을 수행하도록 하는 컴퓨터 소프트웨어를 저장하는 저장매체일 수 있다. 따라서, 메모리(130)는 본 개시내용에 실시예들을 수행하는데 필요한 소프트웨어 코드, 코드의 실행 대상이 되는 데이터, 코드의 실행 결과를 저장하기 위한 컴퓨터 판독 매체들을 의미할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 임의의 타입의 저장 매체를 의미할 수 있다 예를 들어, 메모리(130)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 인터넷(internet) 상에서 메모리(130)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다. 전술한 메모리에 대한 기재는 예시일 뿐, 본 개시내용에서 사용되는 메모리(130)는 전술한 예시들로 제한되지 않는다.

일 실시예에서, 네트워크부(150)는 유선 및 무선 등과 같은 그 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 근거리 개인 통신망(PAN: Personal Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 또한, 네트워크부(150)는 월드와이드웹(WWW: World Wide Web) 기반으로 동작할 수 있으며, 적외선(IrDA: Infrared Data Association) 또는 블루투스(Bluetooth)와 같이 단거리 통신에 이용되는 무선 전송 기술을 이용할 수도 있다.

본 개시내용에서의 컴퓨팅 장치(100)는 임의의 형태의 사용자 디바이스 및/또는 임의의 형태의 서버를 포함할 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 실시예들은 서버 및/또는 사용자 디바이스에 의해 수행될 수 있다.

사용자 디바이스는 서버 또는 다른 컴퓨팅 장치와 상호작용 가능한 임의의 형태의 디바이스를 포함할 수 있다. 사용자 디바이스는 예를 들어, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), PDA(personal digital assistants), 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), HMD(Head Mounted Display) 디바이스, AR(Augmented Reality) 글래스 및/또는 VR(Virtual Reality) 글래스를 포함할 수 있다.

본 개시내용의 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자 디바이스를 포함하거나, 무선 또는 유선으로 외부의 사용자 디바이스와 연동될 수도 있다.

서버는 예를 들어, 마이크로프로세서, 메인프레임 컴퓨터, 디지털 프로세서, 휴대용 디바이스 및 디바이스 제어기 등과 같은 임의의 타입의 컴퓨팅 시스템 또는 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다.

추가적인 실시예에서 전술한 서버는 영상의 정보 등을 저장 및 관리하는 저장부(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 저장부는 서버 내에 포함되거나 혹은 서버의 관리 하에 존재할 수 있다. 다른 예시로, 저장부는 서버 외부에 존재하여 서버와 통신 가능한 형태로 구현될 수도 있다. 이 경우 서버와는 상이한 다른 외부 서버에 의해 저장부가 관리 및 제어될 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 출력부는 프로세서(110)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 네트워크부(150)가 수신한 임의의 형태의 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부는 프로세서(110)에 의해 생성된 사전 결정된 가상 공간, 가상 객체 등을 디스플레이할 수 있다.

출력부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 중 일부 디스플레이 모듈은 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이 모듈이라 지칭될 수 있고, 투명 디스플레이 모듈은 TOLED(Transparent OLED)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 입력부는 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 입력부는 사용자의 입력을 수신하기 위한 적어도 하나의 키, 버튼 등을 포함할 수 있다. 입력부는 사용자의 입력에 기초하여 본 개시의 몇몇 실시예에 가상 공간, 증강현실 등을 제공하기 위한 컴퓨터 프로그램이 실행될 수 있다.

입력부는 사용자의 버튼 조작 또는 터치 입력을 감지하여 신호를 수신할 수 있다. 또한, 입력부는 카메라 또는 마이크로폰을 통하여 사용자의 음성 또는 동작을 수신하여 이를 입력 신호로 변환할 수 있다. 이를 위해 음성 인식(Speech Recognition) 기술 또는 동작 인식(Motion Recognition) 기술들이 사용될 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에 따른 입력부는 컴퓨팅 장치(100)와 연결된 외부 입력 장비로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 외부 입력 장비는 사용자의 입력을 수신하기 위한 터치 패드, 터치 펜, 키보드 또는 마우스 중 적어도 하나 일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.

본 개시의 몇몇 다른 실시예에 따른 입력부는 출력부와 동일한 구성으로 사용자의 터치 입력을 수신하도록 구현되는 터치 스크린을 포함할 수 있다. 터치 스크린은 접촉식 정전용량 방식, 적외선 광감지 방식, 표면 초음파(SAW) 방식, 압전 방식, 저항막 방식 중 어느 하나의 방식을 포함할 수 있다. 다만, 터치 스크린은 이에 한정되지 않는다.

입력부는 터치 스크린에 가해진 사용자의 터치 입력을 수신하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다. 터치 센서는 입력부의 특정 부위에 가해진 압력 또는 입력부의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환할 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치, 면적 및 터치 시의 압력을 검출할 수 있다. 따라서, 입력부는 터치 센서를 통해 사용자의 터치 입력을 수신하고, 프로세서(110)는 입력부를 통해 사용자의 터치 입력을 인식할 수 있다.

도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에서 수행되는 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 방법을 나타낸 도면이다.

도 2에 도시되는 단계들은 예시적인 단계들이다. 따라서, 본 개시내용의 사상의 범위를 벗어나지 않는 한도에서 도 2의 단계들 중 일부가 생략되거나 추가적인 단계들이 존재할 수 있다는 점 또한 당업자에게 명백할 것이다.

도 2에서 도시되는 순서도는 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. 앞서 상술한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(100)는 임의의 형태의 사용자 디바이스 및/또는 임의의 형태의 서버를 포함할 수 있다. 따라서, 도 2에서 도시되는 순서도는 서버 및/또는 사용자 디바이스에 의해 수행될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에서, 프로세서(110)는 사전 결정된 가상 공간에서 사전 정의된 제 1 좌표계에 기초하여, 사전 결정된 가상 공간의 제 1 위치에 배치된 3차원인 가상 객체를 식별할 수 있다(210).

사전 결정된 가상 공간은 컴퓨터에 의하여 현실이 아닌 허상으로 만들어진 공간일 수 있다. 사전 결정된 가상 공간은 가상현실로서 컴퓨터 시스템을 활용하여 연출해 내는 현실과 같은 상상의 3차원 세계일 수 있다.

사전 결정된 가상 공간은 현실 공간과 무관한 임의의 가상 공간, 현실 공간에 대응되는 디지털 트윈(digital twin) 및/또는 콜리전 맵(collision map) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디지털 트윈은 현실 공간의 정보에 기초하여 복제된 디지털 시스템을 포함할 수 있다. 현실 공간의 정보는 공간의 물리적 성질 및/또는 공간 상에 존재하는 객체들에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

공간의 물리적 성질은 공간 내에서의 중력장, 자기장, 전기장, 전향력, 풍향, 풍속, 온도, 습도, 공기저항, 해발고도, 공기밀도, 점도, 산란율, 기압, 탄성계수, 마찰계수, 벡터 필드(vector field) 또는 텐서 필드(tensor field) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

객체들에 대한 정보는 상기 객체의 부피 또는 표면에서의 온도, 점도, 흡수율, 반사율, 투과율, 산란율, 감쇄율, 탄성계수 또는 마찰계수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

콜리전 맵은 촬상 장치(예를 들어, 디바이스 등)를 이용하여 스캔 또는 촬영된, 이미지와 관련된 공간에 대한 정보에 기초하여 생성되는 3D 모델을 포함할 수 있다.

콜리전 맵은 촬상 장치(예를 들어, 디바이스 등)를 이용하여 스캔 또는 촬영된, 이미지와 관련된 공간에 대한 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 콜리전 맵은 3D 모델을 포함할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(110)는 3D 모델을 포함하는 콜리전 맵을 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 촬상 장치(예를 들어, 디바이스 등)를 이용하여 스캔 또는 촬영된 임의의 공간(예를 들어, 디바이스로부터 수신한 이미지 및/또는 깊이 맵과 관련된 공간)에 대한 공간 정보를 획득할 수 있다.

촬상 장치는 광학적인 화상을 감지하고 전기적인 신호로 변환하여 컴퓨팅 장치(100)에 입력하기 위한 임의의 형태의 장비를 의미할 수 있다. 예를 들어, 촬상 장치는 스캐너, Lidar 및/또는 비전 센서(vision sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 촬상 장치를 포함하거나, 무선 또는 유선으로 외부의 촬상 장치와 연동될 수 있다.

공간 정보는 특정한 공간 내부에 대한 정보를 의미할 수 있다. 예를 들어, 공간 정보는 임의의 공간에 존재하는 임의의 형태의 객체에 대한 정보를 의미할 수 있다. 예를 들어, 공간 정보는 촬상 장치로부터 임의의 공간에 존재하는 객체까지의 거리, 방향 및/또는 속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 공간 정보는 객체의 색상, 온도, 물질 분포 및/또는 농도의 특성 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 객체는 상태를 나타내는 상태 데이터 및 상태 데이터에 관련된 동작(예를 들어, 절차, 방법, 기능 등) 데이터를 포함하는 소프트웨어 모듈을 의미할 수 있다. 예를 들어, 객체는 기본 객체, 이동체 및/또는 사전 결정된 특정 객체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

프로세서(110)는 공간 정보에 기초하여 색상 데이터 및/또는 위치 데이터를 포함하는 점군(point cloud) 정보를 생성할 수 있다.

점군 정보는 3차원 공간(예를 들어, 3D 모델 등) 상에서의 점들의 집합을 나타내는 정보를 의미할 수 있다. 점군 정보는 임의의 공간에 존재하는 기본 객체에 대한 색상 및/또는 위치와 관련된 측점들의 위치 정보를 의미할 수 있다. 기본 객체는 이동체 및 사전 결정된 특정 객체를 제외한 객체일 수 있다. 따라서, 점군 정보는 조명, 이동체 또는/및 사전 결정된 특정 객체 중 적어도 하나와 관련된 정보가 제거된 정보일 수 있다. 조명 정보는 라이트(light)와 관련된 정보일 수 있다. 이동체는 영구적으로 고정되지 않고 특정한 시점이나 특정한 상황에서 움직임이 가능한 객체일 수 있다. 예를 들어, 이동체는 이동이 가능한 객체(예를 들어, 자동차, 자전거 등)일 수 있다. 사전 결정된 특정 객체는 이동체가 아닌 부동체인 객체(예를 들어, 식물)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 사전 결정된 특정 객체는 사용자가 설정한 객체일 수 있다.

또한, 점군 정보는 색상 데이터 및/또는 위치 데이터를 포함할 수 있다. 색상 데이터는 임의의 공간에 존재하는 객체의 색상과 관련된 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 색상 데이터는 임의의 공간에 존재하는 객체의 RGB 컬러 값을 포함하는 버텍스 컬러(vertex color) 값을 포함할 수 있다. 다만, 색상 데이터는 이에 한정되지 않고, 색상을 나타내는 다양한 값을 포함할 수 있다.

위치 데이터는 임의의 공간에 존재하는 객체의 위치와 관련된 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치 데이터는 임의의 공간에 존재하는 객체의 x, y, z의 위치 좌표를 포함할 수 있다. 다만, 위치 데이터는 전술한 예시로 그 의미가 한정되지 않고, 객체의 위치 또는 깊이를 나타내는 다양한 값을 포함할 수 있다.

프로세서(110)는 점군 정보에 기초하여 3D 모델을 포함하는 콜리전 맵을 생성할 수 있다.

3D 모델은 점군 정보에 기초하여 임의의 공간에 대응되도록 3차원으로 생성된 모델(예를 들어, 3차원의 맵(map) 등)로, 점군 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 점군 정보에 포함된 점군을 메시(mesh) 단위로 변경하여 임의의 공간에 대응되는 3차원으로 형성된 3D 모델을 생성할 수 있다. 따라서, 프로세서(110)는 점군 정보에 포함된 점군을 다른 다양한 단위들로 변경하여 3D 모델을 생성할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(110)는 점군 정보에 포함된 점군으로 형성된 3D 모델을 생성할 수 있다. 따라서, 프로세서(110)는 점군 정보에 포함된 점군을 변경하지 않고 그대로 사용하여 3D 모델을 생성할 수 있다. 여기서, 임의의 공간은 촬상 장치를 이용하여 스캔 또는 촬영된 공간으로, 디바이스로부터 수신한 이미지 및/또는 깊이 맵과 관련된 공간일 수 있다.

한편, 본 개시의 몇몇 실시예에서, 콜리전 맵은 물리 현상을 나타내는 정보가 사전에 반영될 수 있다.

물리 현상을 나타내는 정보는 콜리전 맵에 포함된 객체의 재질 정보 또는 공간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

객체의 재질 정보는 객체의 물리적 요소에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 객체의 재질 정보는 객체의 부피 또는 표면에서의 온도, 점도, 흡수율, 반사율, 투과율, 산란율, 감쇄율, 탄성계수 및/또는 마찰계수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 객체의 부피는 객체의 표면을 제외한 3차원 영역일 수 있다. 예를 들어, 객체가 기체 형태인 경우, 객체의 부피는 기체가 차지하고 있는 영역을 의미할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 객체의 표면에서의 흡수율, 투과율 및 반사율의 총 합이 1이 되도록 설정할 수도 있다.

공간 정보는 공간의 물리적 요소에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공간 정보는 공간 내에서의 중력장, 자기장, 전기장, 전향력, 풍향, 풍속, 온도, 습도, 공기저항, 해발고도, 공기밀도, 점도, 산란율, 기압, 탄성계수, 마찰계수, 벡터 필드(vector field) 또는 텐서 필드(tensor field) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

벡터 필드는 공간 상의 각 점에 할당된 벡터 값들의 집합일 수 있다. 벡터 값은 위치, 속도, 힘 등과 같이 크기와 방향성을 갖는 물리량을 의미할 수 있다. 예를 들어, 벡터 값은 중력장의 세기, 자기장의 세기 등을 포함할 수 있다. 다만, 상술한 벡터 값은 예시일 뿐이며, 다양한 값을 포함할 수 있다.

텐서 필드는 공간 상의 각 점에 할당된 텐서 값들의 집합일 수 있다. 텐서 값은 물체의 관성 모멘트 또는 변형을 나타내는 값일 수 있다.

컴퓨팅 장치(100)는 공간 정보 중에서 온도, 공기밀도, 기압을 소리의 전파 속도 및/또는 전파 도달 거리에 비례하도록 설정할 수 있다.

공간 정보는 공간의 비물리적 요소에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공간 정보는 공간에서의 블로킹 여부에 관한 정보, 블로킹 채널 정보, 트리거 여부에 관한 정보, 트리거 채널에 관한 정보 및/또는 프로그래밍을 위한 태그 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

컴퓨팅 장치(100)는 공간 정보에 기초하여, 콜리전 맵(예를 들어, 가상 현실 공간, 증강 현실 공간, 가상 공간 등) 상에 반영된 객체의 재질 정보를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 공간 정보에 포함된 온도에 따라 콜리전 맵 상에 반영된 물 컵 안의 물의 재질 정보 중 하나인 증발률을 변경시킬 수 있다.

콜리전 맵 상에 반영된 객체의 재질정보 및 공간 정보는 콜리전 맵 상에 사전 설정된 법칙에 기초하여 시간에 따라 변화될 수 있다.

사전 설정된 법칙은 물리 법칙, 역학 법칙 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사전 설정된 법칙은 뉴턴의 중력 법칙, 아인슈타인의 일반 상대성 이론 등을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 사전 설정된 법칙은 인력의 세기가 거리의 세제곱에 반비례한 제 1 법칙, 중력상수 G 값이 실제 값보다 큰 제 2 법칙 등 환경 또는 사용자에 의해 설정된 기존에 존재하지 않는 임의의 법칙을 포함할 수 있다. 다만, 사전 설정된 법칙은 이에 한정되지 않으며, 환경에 따라 결정될 수도 있다.

뉴턴의 중력 법칙 및 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 질량을 가진 물체가 다른 질량을 가진 물체와 어떻게 상호작용하는지를 설명하지만, 가정이 같아도 이론에 따라서 결과가 다르게 나타날 수 있다. 따라서, 콜리전 맵 상에 반영된 객체의 재질 정보 및 공간 정보는 서로 영향을 미치며(예를 들어, 제 1 객체의 재질 정보와 제 2 객체의 재질 정보 간에 영향, 제 1 객체의 재질 정보와 제 1 공간 정보 간에 영향, 제 1 공간 정보와 제 1 공간과 상이한 제 2 공간의 제 2 공간 정보 간에 영향 등), 콜리전 맵 상에 사전 설정된 법칙에 기반하여 시간에 따라 변화될 수 있다.

컴퓨팅 장치(100)는 콜리전 맵 상에 가상 객체를 배치하는 경우, 가상 객체의 재질 정보를 사전 설정된 방식으로 결정할 수 있다. 사전 결정된 방식은 복수의 재질 정보들 중에서 임의로 결정하는 방식, 가상 객체에 대응되는 실객체의 재질 정보로 설정하는 방식 등을 포함할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 콜리전 맵은 객체의 인식 정보가 사전에 반영될 수 있다. 객체의 인식 정보는 객체를 인식하는데 요구되는 정보로, 객체의 종류 및/또는 객체의 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)의 메모리(130)는 객체의 재질 정보, 공간 정보 및/또는 객체의 인식 정보 중 적어도 하나를 사전에 저장할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 콜리전 맵 상에서 객체의 인식 정보에 대응되는 영역에 객체에 관한 정보를 매핑(mapping)시킬 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 콜리전 맵 상에서 나무에 대응되는 영역에 나무에 관한 정보를 매핑시킬 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 사전 학습된 인공지능 기반의 이미지 분류 모델 혹은 이미지 세그멘테이션 모델을 이용하여 쿼리 데이터(예를 들어, 이미지 등)에 포함된 객체를 분류하고 그리고 분류된 객체에 대응되는 사전 저장된 객체의 재질 정보 및 객체의 인식 정보를 포함하는 객체에 관한 속성 정보를 획득할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 이러한 인공지능 기반의 분류 혹은 세그멘테이션 모델을 이용하여 객체에 대한 재질 정보 등을 수동으로 맵핑시키지 않고, 콜리전 맵 상에 객체에 대한 재질 정보가 자동으로 반영될 수도 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)의 프로세서(110)는 상태 정보에 기초하여 콜리전 맵의 환경을 생성할 수 있다. 프로세서(110)는 생성된 콜리전 맵의 환경을 콜리전 맵에 반영할 수 있다.

상태 정보는 콜리전 맵 내의 환경과 관련된 적어도 하나의 파라미터에 대한 정보일 수 있다. 상태 정보는 카메라 정보, 이동체 정보, 날짜 정보, 조명 정보, 날씨 정보, 사전 결정된 특정 객체정보 및/또는 상호작용 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

카메라 정보는 콜리전 맵에서 특정 영역을 촬영하기 위한 카메라의 정보일 수 있다. 예를 들어, 카메라 정보는 카메라의 위치 정보 및/또는 방향 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 카메라의 위치 정보는 카메라가 존재하는 좌표를 포함할 수 있다. 카메라의 방향 정보는 카메라가 바라보는 방향 및/또는 각도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 카메라 정보는 특정 영역과의 초점거리 정보, 주점(principal point) 정보, 렌즈 정보 및/또는 '센서 및/또는 필름 정보'중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 초점거리 정보는 콜리전 맵에서 존재하는 카메라의 주점으로부터 촬영하고자 하는 특정 영역까지의 거리에 관한 정보일 수 있다. 주점 정보는 주평면(principal plane)이 광축에 교차하는 점에 관한 정보일 수 있다. 렌즈 정보는 카메라에 적용된 렌즈의 왜곡과 관련된 정보일 수 있다. 필름 정보는 카메라에 적용된 필름의 사이즈와 관련된 정보일 수 있다. 센서 정보는 카메라에 적용되는 카메라 센서와 관련된 정보일 수 있다. 프로세서(110)는 센서 또는 필름 정보에 기초하여 카메라를 통해 획득되는 이미지의 종횡비(가로와 세로의 비율)를 결정할 수 있다. 따라서, 프로세서(110)는 상태 정보에 포함된 카메라 정보에 기초하여 콜리전 맵의 환경에 적용되는 카메라의 세팅(예를 들어, 카메라의 사양(specification) 등)을 결정할 수 있다. 다만, 카메라 정보는 이에 한정되지 않으며, 다양한 카메라의 정보를 포함할 수 있다.

이동체 정보는 콜리전 맵에 배치되는 적어도 하나의 이동체에 대한 정보일 수 있다. 본 개시의 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 이동체는 가상 객체에 포함될 수 있다. 예를 들어, 이동체 정보는 콜리전 맵에 배치될 이동체의 종류 정보, 이동 정보 및/또는 성질 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동체의 종류 정보는 이동체의 형태, 크기 및/또는 카테고리 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이동체의 이동 정보는 이동체의 위치와 관련된 정보일 수 있다. 예를 들어, 이동체의 이동 정보는 이동체의 초기 위치, 속도, 가속도 및/또는 경로 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이동체의 성질 정보는 이동체의 물리적 성질(예컨대, 재질 정보 등)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이동체의 성질 정보는 이동체의 콜리전(collision)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 프로세서(110)는 상태 정보에 포함된 이동체 정보에 기초하여 콜리전 맵의 환경에 적용되는 이동체의 세팅(예를 들어, 이동체의 사양(specification), 위치 등)을 결정할 수 있다. 다만, 이동체 정보는 이에 한정되지 않으며, 다양한 이동체에 대한 정보를 포함할 수 있다.

날짜 정보는 콜리전 맵에 적용할 절기 정보 및/또는 시간 정보를 포함할 수 있다. 절기 정보는 태양년을 태양의 환경에 따라 24등분한 기후의 표준점에 대한 정보일 수 있다. 예를 들어, 절기 정보는 입춘, 우수, 경칩 등을 포함할 수 있다. 시간 정보는 하루의 시점을 나타내는 정보일 수 있다. 예를 들어, 시간 정보는 1시 1분, 13시 20분 등을 포함할 수 있다.

날씨 정보는 콜리전 맵에 적용할 기상 상태와 관련된 정보일 수 있다. 예를 들어, 날씨 정보는 구름의 양, 분포, 높이, 형태, 색상, 태양광 투과도, 이동속도, 분산여부 및/또는 형태 중 적어도 하나에 관한 구름 정보를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 날씨 정보는 안개의 강도, 색상, 산란강도 및/또는 높이 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 안개 정보를 포함할 수 있다. 안개 정보는 안개의 양, 색상, 강도, 블러(blur) 효과 여부, 변화 여부 및/또는 자체발광 여부 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 날씨 정보는 눈 또는/및 비의 입자 양, 입자 모양, 입자 색상, 입자 크기, 입자 투명도, 입자 굴절률, 입자 속도 및/또는 바람에 의한 기울어짐 각도 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.

조명 정보는 콜리전 맵에 적용되는 라이트(light)와 관련된 정보일 수 있다. 조명 정보는 가상 조명의 정보(예를 들어, 인공 조명의 정보 등) 및/또는 현실 조명의 정보(예를 들어, 자연 조명(예를 들어, 태양광 등)의 정보 등)중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 정보는 자연 조명의 정보 중 하나로서, 날짜 정보 및 날씨 정보에 기초하여 결정된 조명의 색상 정보 및/또는 그림자 정보를 포함할 수 있다. 조명 정보는 자연 조명의 정보 중 하나로서, 날짜 정보 및 날씨 정보에 기초하여 변화되는 디렉셔널 라이트(directional light)의 색상, 강도, 방향, 대기 산란 및/또는 대기 반사 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다. 디렉셔널 라이트는 한 방향으로 같은 양을 무한대로 투사하는 광선일 수 있다. 예를 들어, 디렉셔널 라이트는 태양을 포함할 수 있다.

또한, 조명 정보는 글로벌 일루미네이션(global illumination)과 스카이라이트(skylight)의 색상 강도, 방향, 대기 산란 및/또는 대기 반사 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다. 글로벌 일루미네이션은 하나의 객체와 조명 뿐만 아니라 다른 객체의 영향을 고려하여 객체들의 색을 결정하는 알고리즘일 수 있다. 스카이라이트는 직사광선이 대기 중에서 산란된 확산광을 의미할 수 있다.

또한, 조명 정보는 가상 조명의 정보 중 하나로서, 인공 광원의 색상, 강도, 방향, 대기 산란 및/또는 대기 반사 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다. 가상 조명은 전기를 이용하여 빛을 발생시키는 광원으로, 점광원, 면광원, 지향성광원 등을 포함할 수 있다.

또한, 조명 정보는 조명의 위치 및/또는 방향 정보를 포함할 수 있다. 조명의 위치 및/또는 방향 정보는 콜리전 맵에 할당된 사전 결정된 콜리전 맵의 고유한 지리학적 위치 정보 및 날짜 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 조명의 위치 정보는 조명이 존재하는 위치 좌표를 포함할 수 있다. 조명의 방향 정보는 조명이 바라보는 방향 및/또는 각도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

그림자 정보는 조명 정보에 기초하여 결정되는 그림자에 관한 정보일 수 있다. 구체적으로, 조명 정보의 그림자 정보는 조명의 위치 및/또는 방향 정보 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 그림자 정보는 콜리전 맵에 존재하는 적어도 하나의 객체에 대한 그림자 강도, 그림자 길이 및/또는 그림자 선명도 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.

사전 결정된 특정 객체정보는 특정 영역 내에서 이동체가 아닌 다른 객체에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사전 결정된 특정 객체정보는 이동체가 아닌 부동체인 객체(예를 들어, 식물)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사전 결정된 특정 객체정보는 콜리전 맵에 배치될 사전 결정된 특정 객체의 종류 정보 및 성질 정보를 포함할 수 있다. 사전 결정된 특정 객체의 종류는 사전 결정된 특정 객체의 형태, 크기 및/또는 카테고리 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다. 사전 결정된 특정 객체의 성질 정보는 사전 결정된 특정 객체의 물리적 성질에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사전 결정된 특정 객체의 성질 정보는 사전 결정된 특정 객체의 콜리전(collision)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 프로세서(110)는 상태 정보에 포함된 사전 결정된 특정 객체정보에 기초하여 콜리전 맵의 환경에 적용되는 사전 결정된 특정 객체정보의 세팅(예를 들어, 사전 결정된 특정 객체정보의 사양(specification), 위치 등)을 결정할 수 있다. 다만, 사전 결정된 특정 객체정보는 이에 한정되지 않으며, 다양한 사전 결정된 특정 객체정보를 포함할 수 있다.

상호작용 정보는 콜리전 맵에서 카메라 정보, 이동체 정보, 날짜 정보, 조명 정보, 날씨 정보 및/또는 사전 결정된 특정 객체 정보 중 2개 이상의 정보에 기초하여 발생되는 상호작용에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상호작용 정보는 콜리전 맵에서 날씨 정보에 기초하여 적용되는 시각적 효과를 포함할 수 있다. 일례로, 상호작용 정보는 콜리전 맵에서 비 및/또는 눈이 이동체 및/또는 사전 결정된 특정 객체에 쌓이는지 여부, 증발 및/또는 녹는 속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 사전 정의된 제 1 좌표계는 사전 결정된 가상 공간에 대한 좌표계일 수 있다. 예를 들어, 사전 정의된 제 1 좌표계는 2차원 또는 3차원의 좌표계일 수 있다.

가상 객체는 2차원 또는 3차원의 가상으로 생성된 객체일 수 있다. 프로세서(110)는 가상 공간 상에 가상 객체를 배치하는 경우, 가상 객체의 재질 정보를 사전 설정된 방식으로 결정할 수 있다. 사전 설정된 방식은 복수의 재질 정보들 중에서 임의로 결정하는 방식, 가상 객체에 대응되는 실객체의 재질 정보로 설정하는 방식 등을 포함할 수 있다.

프로세서(110)는 현실 공간에 존재하는 사용자 디바이스의 시점(viewpoint) 또는 사전 결정된 고정 시점에 기초하여, 현실 공간에 배치된 적어도 하나의 기준면에 사전 결정된 가상 공간에서의 가상 객체를 표시할 수 있다(220).

적어도 하나의 기준면은 가상 공간과 현실 공간을 구분하는 기준이 될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 기준면은 가상 공간이 투영되는 스크린, 벽면 등을 포함할 수 있다.

사용자 디바이스의 시점은 사용자 디바이스를 착용(또는, 소지, 구비 등)한 사용자의 시점(viewpoint)에 대응될 수 있다. 예를 들어, 사용자 디바이스의 시점은 사용자가 사용자 디바이스인 HMD 디바이스를 착용했을 때, 해당 사용자의 시점에 대응될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 사용자 디바이스의 시점은 사용자의 시점과 상이할 수도 있다.

사용자 디바이스의 시점은 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.

사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보는 VPS 정보, 마커 정보, 앵커 정보, GPS 정보, 센서 정보, 전파 신호 정보, 상기 기준면 상의 이미지 정보, 또는 적외선 정보 중 적어도 하나에 기초하여 획득될 수 있다.

VPS(Visual Positioning System: 시각적 위치결정 시스템) 정보는 VPS 기술을 이용하여 획득되는 사용자 디바이스의 포즈(pose)에 관한 정보일 수 있다. VPS 기술은 비주얼 로컬라이제이션(Visual localization) 기술로도 표현될 수 있으며, 이러한 비주얼 로컬라이제이션은 실내 또는 실외에서 촬영된 이미지를 사용하여 디바이스의 현재 위치 또는 포즈(pose)를 추정하는 기술을 의미할 수 있다. 디바이스(혹은 카메라)의 포즈 추정(Pose estimation)이란 동적으로 변하는 카메라 시점의 이동(Translation) 및 회전(Rotation) 정보 등을 결정하는 것일 수 있다.

본 개시내용에서의 포즈는 예를 들어, 사용자 디바이스(예컨대, 카메라를 포함하는 디바이스)의 위치와 방향을 포함하는, 비주얼 로컬라이제이션을 통해 획득되는 결과 정보를 의미할 수 있다.

다른 예시로, 본 개시내용에서의 포즈는 예를 들어, 사용자의 외형 및/또는 동작에 대응되는 상태 정보를 포함할 수도 있다. 이러한 예시에서 포즈는 사용자의 포즈를 추정하기 위한 알고리즘을 포함하는 딥러닝 모듈에 의해 획득될 수 있다. 이러한 예시에서 포즈는 비주얼 로컬라이제이션 및/또는 Inverse Kinematics에 기초하여 획득될 수도 있다.

마커 정보는 가상 공간 및/또는 현실 공간 중 적어도 하나에 구비된 마커에 대한 정보를 포함할 수 있다. 마커는 적어도 하나의 기준면에 구비될 수 있다. 마커는 사전 결정된 형식으로 저장된 데이터를 포함하는 표식(예를 들어, 바코드, QR 코드 등)을 포함할 수 있다. 마커에 대한 정보는 마커의 위치 정보 또는 방향 정보 등을 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 마커 정보에 기초하여 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보를 획득할 수 있다.

앵커 정보는 가상 공간 및/또는 현실 공간 중 적어도 하나에 구비된 앵커에 대한 정보를 포함할 수 있다. 앵커는 좌표계에서 고정된 지점을 나타내는 객체일 수 있다. 앵커는 사전 결정된 이미지(예를 들어, 홀로그램 등)과 연동될 수 있다. 홀로그램은 고정된 지점에 대한 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 앵커 정보에 기초하여 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보를 획득할 수 있다.

GPS(Global Positioning System) 정보는 GPS 위성에서 보내는 신호를 수신하여 산출된 위치 정보 또는 방향 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 GPS 정보에 기초하여 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보를 획득할 수 있다.

센서 정보는 컴퓨팅 장치(100)에 포함된 센서를 통해 획득되는 정보를 의미할 수 있다. 센서는 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 IMU 센서를 통해 획득된 IMU의 값에 기초하여 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보를 획득할 수 있다.

전파 신호 정보는 와이파이 신호, 비컨(beacon) 신호, 사운드 신호 등을 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 전파 신호 정보에 기초하여 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보를 획득할 수 있다.

기준면 상의 이미지 정보는 이미지 상에 존재하는 객체의 위치 정보 등을 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 기준면 상의 이미지 정보에 기초하여 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보를 획득할 수 있다.

적외선 정보는 가상 공간 및/또는 현실 공간 중 적어도 하나에 구비된 적외선 마커에 대한 정보를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)에 적외선 카메라가 포함되는 경우, 프로세서(110)는 적외선 카메라를 통해 적외선 마커를 촬영하여 적외선 마커에 대한 정보를 획득할 수 있다. 적외선 마커에 대한 정보는 적외선 마커의 위치 정보 또는 방향 정보 등을 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 적외선 정보에 기초하여 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보를 획득할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 사전 결정된 고정 시점은 사용자 디바이스의 시점과 무관하게 하나의 시점으로 고정된 시점일 수 있다. 따라서, 프로세서(110)는 시점이 사전 결정된 고정 시점인 경우, 사전 결정된 고정 시점에 기초하여 현실 공간에 배치된 적어도 하나의 기준면에 사전 결정된 가상 공간에서의 가상 객체를 표시할 수 있다. 이 경우, 적어도 하나의 기준면에 표시된 가상 객체는 사용자 디바이스의 시점의 변화에 무관하게 고정될 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 프로세서(110)는 후술하는 과정을 단계(220)에서 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 사용자 디바이스의 시점에 기초하여 적어도 하나의 기준면에 사전 결정된 가상 공간에서의 가상 객체를 표시하는 경우, 사용자 디바이스의 시점의 변화에 기초하여 가상 객체의 위치를 재정렬할 수 있다. 프로세서(110)는 재정렬된 가상 객체를 적어도 하나의 기준면에 표시할 수 있다. 사용자는 사용자 디바이스를 통해 시점에 따라 재정렬된 가상 객체를 실시간으로 인식하고, 가상 공간과 현실 공간의 왜곡 없이 하나의 공간으로 인식할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 프로세서(110)는 가상 객체가 현실 공간의 제 2 위치로 이동되는 경우, 현실 공간에서 사전 정의된 제 2 좌표계에 기초하여, 가상 객체를 제 2 위치에 증강현실로 표시할 수 있다(230).

본 개시의 몇몇 실시예에서, 사전 정의된 제 1 좌표계 및 사전 정의된 제 2 좌표계는 서로 대응되는 좌표계를 가질 수 있다. 따라서, 프로세서(110)는 가상 객체를 제 2 위치로 이동시키는 경우, 좌표계의 보정 없이 이동된 거리만 반영하여 가상 객체를 제 2 위치에 증강현실로 표시할 수 있다.

본 개시의 몇몇 다른 실시예에서, 사전 정의된 제 1 좌표계 및 사전 정의된 제 2 좌표계는 서로 상이한 좌표계를 가질 수 있다. 프로세서(110)는 스케일을 나타내는 스칼라 값, 회전을 나타내는 행렬 및/또는 병진운동을 나타내는 벡터 중 적어도 하나에 기초하여, 제 1 좌표계에서 현실 공간의 제 2 위치에 대응되는 제 1 위치 좌표를 제 2 좌표계에서 현실 공간의 제 2 위치에 대응되는 제 2 위치 좌표로 변환할 수 있다. 프로세서(110)는 가상 객체를 제 2 위치 좌표에 증강현실로 표시할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 좌표 변환의 식은 다음과 같을 수 있다.

여기서, (x,y,z)은 가상 공간의 좌표이고, (x',y',z')은 현실 공간의 좌표이고, s는 스케일을 나타내는 스칼라 값, R은 회전을 나타내는 행렬, T는 병진운동을 나타내는 벡터일 수 있다. t는 정수일 수 있다.

본 개시의 몇몇 다른 실시예에서, 좌표 변환의 식은 다음과 같을 수 있다.

여기서, (x,y,z,1)은 가상 공간의 좌표이고, (x',y',z',1)은 현실 공간의 좌표이고, M은 4x4 행렬일 수 있다. M은 회전, 병진운동, 스케일링, 축의 방향 변환 등을 포함할 수 있다. t는 정수일 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 프로세서(110)는 가상 객체가 적어도 하나의 기준면과 현실 공간의 경계인 제 3 위치에 존재하는 경우, 사전 결정된 가상 공간을 벗어난 가상 객체의 제 1 영역은 증강현실로 표시하고, 그리고 사전 결정된 가상 공간에 존재하는 가상 객체의 제 2 영역은 적어도 하나의 기준면에 표시할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 프로세서(110)는 가상 객체가 현실 공간의 제 2 위치에서 사전 결정된 가상 공간의 제 4 위치로 이동되는 경우, 제 1 좌표계에 기초하여, 가상 객체를 적어도 하나의 기준면에 표시할 수 있다.

도 3 내지 5는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에서 수행되는 증강현실을 이용한 공간 확장을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 증강현실을 이용한 공간 확장을 수행하기 위한 공간을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자에게 사용자 디바이스(310)를 통해 증강현실을 이용한 공간 확장을 제공할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자가 착용하고 있는 사용자 디바이스(310)의 시점 또는 사전 결정된 고정 시점에 기초하여 현실 공간(360)에 배치된 적어도 하나의 기준면(320)에 사전 결정된 가상 공간(350)에서의 가상 객체(331)를 표시할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 적어도 하나의 기준면(320)을 통해 가상 공간(350)과 현실 공간(360)을 구분할 수 있다. 현실 공간(360)은 적어도 하나의 기준면(320)과 맞닿으면서 공간을 형성하는 벽면(341, 342, 343, 344)을 포함할 수 있다. 본 개시의 몇몇 실시예에서, 벽면(341, 342, 343, 344)은 기준면이 되어 가상 객체를 표시할 수도 있다.

도 4는 본 개시의 몇몇 실시예에 따라 사용자 디바이스(310)를 통해 출력되는 화면을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 컴퓨팅 장치(100)는 가상 객체(332)가 가상 공간(350)에서 현실 공간(360)으로 이동되는 경우, 현실 공간(360)에서 사전 정의된 제 2 좌표계에 기초하여, 가상 객체(332)를 제 2 위치에 증강현실로 표시할 수 있다.

도 5는 본 개시의 몇몇 다른 실시예에 따라 사용자 디바이스(310)를 통해 출력되는 화면을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 컴퓨팅 장치(100)는 가상 객체(333)가 적어도 하나의 기준면(320)과 현실 공간(360)의 경계인 제 3 위치에 존재하는 경우, 사전 결정된 가상 공간(350)을 벗어난 가상 객체(333)의 제 1 영역(333a)은 증강현실로 표시할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 사전 결정된 가상 공간(350) 상에 존재하는 가상 객체(333)의 제 2 영역(333b)은 적어도 하나의 기준면(320)에 표시할 수 있다.

도 3 내지 도 5에 기재된 구성들(예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)의 구성 등)에 관한 구체적인 내용은 앞서 도 1 및 도 2를 통해 설명한 내용으로 대체될 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 상술한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(100)는 가상 공간을 기준면에 투영하여 표시하는 것 뿐만 아니라, 가상 공간에 존재하는 가상 객체가 현실 공간으로 이동되는 경우에 가상 객체를 증강현실로 표시할 수 있다. 따라서, 컴퓨팅 장치(100)는 기존의 미디어아트에서 기준면(예를 들어, 스크린, 바닥면 등) 상에서만 존재하던 객체를 현실 공간의 증강현실로 표시함으로써, 미디어아트가 표현되는 물리적인 공간을 기준면 바깥의 공간까지 확장하여 미디어아트를 몰입감 있게 즐길 수 있도록 할 수 있다.

본 개시의 몇몇 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 가상 공간을 현실 공간과 대응되도록 생성함으로써, 사용자에게 보다 현실감 있는 경험을 제공할 수 있다.

본 개시의 몇몇 다른 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 가상 공간을 현실 공간과 상이하게 생성함으로써, 사용자에게 새로운 공간에 있는 것 같은 경험을 제공할 수 있다.

도 6은 본 개시의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경에 대한 간략하고 일반적인 개략도이다.

본 개시가 일반적으로 컴퓨팅 장치에 의해 구현될 수 있는 것으로 전술되었지만, 당업자라면 본 개시가 하나 이상의 컴퓨터 상에서 실행될 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어 및/또는 기타 프로그램 모듈들과 결합되어 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로써 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

일반적으로, 프로그램 모듈은 특정의 태스크를 수행하거나 특정의 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 컴포넌트, 데이터 구조, 기타 등등을 포함한다. 또한, 당업자라면 본 개시의 방법이 단일-프로세서 또는 멀티프로세서 컴퓨터 시스템, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터는 물론 퍼스널 컴퓨터, 핸드헬드(handheld) 컴퓨팅 장치, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능 가전 제품, 기타 등등(이들 각각은 하나 이상의 연관된 장치와 연결되어 동작할 수 있음)을 비롯한 다른 컴퓨터 시스템 구성으로 실시될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

본 개시의 설명된 실시예들은 또한 어떤 태스크들이 통신 네트워크를 통해 연결되어 있는 원격 처리 장치들에 의해 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치 둘 다에 위치할 수 있다.

컴퓨터는 통상적으로 다양한 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 매체는 그 어떤 것이든지 컴퓨터 판독가능 매체가 될 수 있고, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적(transitory) 및 비일시적(non-transitory) 매체, 이동식 및 비-이동식 매체를 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 및 컴퓨터 판독가능 전송 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보를 저장하는 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적 및 비-일시적 매체, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, DVD(digital video disk) 또는 기타 광 디스크 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있고 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있는 임의의 기타 매체를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

컴퓨터 판독가능 전송 매체는 통상적으로 반송파(carrier wave) 또는 기타 전송 메커니즘(transport mechanism)과 같은 피변조 데이터 신호(modulated data signal)에 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터 등을 구현하고 모든 정보 전달 매체를 포함한다. 피변조 데이터 신호라는 용어는 신호 내에 정보를 인코딩하도록 그 신호의 특성들 중 하나 이상을 설정 또는 변경시킨 신호를 의미한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 전송 매체는 유선 네트워크 또는 직접 배선 접속(direct-wired connection)과 같은 유선 매체, 그리고 음향, RF, 적외선, 기타 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 상술된 매체들 중 임의의 것의 조합도 역시 컴퓨터 판독가능 전송 매체의 범위 안에 포함되는 것으로 한다.

컴퓨터(1102)를 포함하는 본 개시의 여러가지 측면들을 구현하는 예시적인 환경(1100)이 나타내어져 있으며, 컴퓨터(1102)는 처리 장치(1104), 시스템 메모리(1106) 및 시스템 버스(1108)를 포함한다. 시스템 버스(1108)는 시스템 메모리(1106)(이에 한정되지 않음)를 비롯한 시스템 컴포넌트들을 처리 장치(1104)에 연결시킨다. 처리 장치(1104)는 다양한 상용 프로세서들 중 임의의 프로세서일 수 있다. 듀얼 프로세서 및 기타 멀티프로세서 아키텍처도 역시 처리 장치(1104)로서 이용될 수 있다.

시스템 버스(1108)는 메모리 버스, 주변장치 버스, 및 다양한 상용 버스 아키텍처 중 임의의 것을 사용하는 로컬 버스에 추가적으로 상호 연결될 수 있는 몇 가지 유형의 버스 구조 중 임의의 것일 수 있다. 시스템 메모리(1106)는 판독 전용 메모리(ROM)(1110) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1112)를 포함한다. 기본 입/출력 시스템(BIOS)은 ROM, EPROM, EEPROM 등의 비휘발성 메모리(1110)에 저장되며, 이 BIOS는 시동 중과 같은 때에 컴퓨터(1102) 내의 구성요소들 간에 정보를 전송하는 일을 돕는 기본적인 루틴을 포함한다. RAM(1112)은 또한 데이터를 캐싱하기 위한 정적 RAM 등의 고속 RAM을 포함할 수 있다.

컴퓨터(1102)는 또한 내장형 하드 디스크 드라이브(HDD)(1114)(예를 들어, EIDE, SATA)－이 내장형 하드 디스크 드라이브(1114)는 또한 적당한 섀시(도시 생략) 내에서 외장형 용도로 구성될 수 있음－, 자기 플로피 디스크 드라이브(FDD)(1116)(예를 들어, 이동식 디스켓(1118)으로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임), 및 광 디스크 드라이브(1120)(예를 들어, CD-ROM 디스크(1122)를 판독하거나 DVD 등의 기타 고용량 광 매체로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임)를 포함한다. 하드 디스크 드라이브(1114), 자기 디스크 드라이브(1116) 및 광 디스크 드라이브(1120)는 각각 하드 디스크 드라이브 인터페이스(1124), 자기 디스크 드라이브 인터페이스(1126) 및 광 드라이브 인터페이스(1128)에 의해 시스템 버스(1108)에 연결될 수 있다. 외장형 드라이브 구현을 위한 인터페이스(1124)는 USB(Universal Serial Bus) 및 IEEE 1394 인터페이스 기술 중 적어도 하나 또는 그 둘 다를 포함한다.

이들 드라이브 및 그와 연관된 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터, 데이터 구조, 컴퓨터 실행가능 명령어, 기타 등등의 비휘발성 저장을 제공한다. 컴퓨터(1102)의 경우, 드라이브 및 매체는 임의의 데이터를 적당한 디지털 형식으로 저장하는 것에 대응한다. 상기에서의 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 설명이 HDD, 이동식 자기 디스크, 및 CD 또는 DVD 등의 이동식 광 매체를 언급하고 있지만, 당업자라면 집 드라이브(zip drive), 자기 카세트, 플래쉬 메모리 카드, 카트리지, 기타 등등의 컴퓨터에 의해 판독가능한 다른 유형의 매체도 역시 예시적인 운영 환경에서 사용될 수 있으며 또 임의의 이러한 매체가 본 개시의 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령어를 포함할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

운영 체제(1130), 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(1132), 기타 프로그램 모듈(1134) 및 프로그램 데이터(1136)를 비롯한 다수의 프로그램 모듈이 드라이브 및 RAM(1112)에 저장될 수 있다. 운영 체제, 애플리케이션, 모듈 및/또는 데이터의 전부 또는 그 일부분이 또한 RAM(1112)에 캐싱될 수 있다. 본 개시가 여러가지 상업적으로 이용가능한 운영 체제 또는 운영 체제들의 조합에서 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

사용자는 하나 이상의 유선/무선 입력 장치, 예를 들어, 키보드(1138) 및 마우스(1140) 등의 포인팅 장치를 통해 컴퓨터(1102)에 명령 및 정보를 입력할 수 있다. 기타 입력 장치(도시 생략)로는 마이크, IR 리모콘, 조이스틱, 게임 패드, 스타일러스 펜, 터치 스크린, 기타 등등이 있을 수 있다. 이들 및 기타 입력 장치가 종종 시스템 버스(1108)에 연결되어 있는 입력 장치 인터페이스(1142)를 통해 처리 장치(1104)에 연결되지만, 병렬 포트, IEEE 1394 직렬 포트, 게임 포트, USB 포트, IR 인터페이스, 기타 등등의 기타 인터페이스에 의해 연결될 수 있다.

모니터(1144) 또는 다른 유형의 디스플레이 장치도 역시 비디오 어댑터(1146) 등의 인터페이스를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 모니터(1144)에 부가하여, 컴퓨터는 일반적으로 스피커, 프린터, 기타 등등의 기타 주변 출력 장치(도시 생략)를 포함한다.

컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신을 통한 원격 컴퓨터(들)(1148) 등의 하나 이상의 원격 컴퓨터로의 논리적 연결을 사용하여 네트워크화된 환경에서 동작할 수 있다. 원격 컴퓨터(들)(1148)는 워크스테이션, 컴퓨팅 디바이스 컴퓨터, 라우터, 퍼스널 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 마이크로프로세서-기반 오락 기기, 피어 장치 또는 기타 통상의 네트워크 노드일 수 있으며, 일반적으로 컴퓨터(1102)에 대해 기술된 구성요소들 중 다수 또는 그 전부를 포함하지만, 간략함을 위해, 메모리 저장 장치(1150)만이 도시되어 있다. 도시되어 있는 논리적 연결은 근거리 통신망(LAN)(1152) 및/또는 더 큰 네트워크, 예를 들어, 원거리 통신망(WAN)(1154)에의 유선/무선 연결을 포함한다. 이러한 LAN 및 WAN 네트워킹 환경은 사무실 및 회사에서 일반적인 것이며, 인트라넷 등의 전사적 컴퓨터 네트워크(enterprise-wide computer network)를 용이하게 해주며, 이들 모두는 전세계 컴퓨터 네트워크, 예를 들어, 인터넷에 연결될 수 있다.

LAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신 네트워크 인터페이스 또는 어댑터(1156)를 통해 로컬 네트워크(1152)에 연결된다. 어댑터(1156)는 LAN(1152)에의 유선 또는 무선 통신을 용이하게 해줄 수 있으며, 이 LAN(1152)은 또한 무선 어댑터(1156)와 통신하기 위해 그에 설치되어 있는 무선 액세스 포인트를 포함하고 있다. WAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 모뎀(1158)을 포함할 수 있거나, WAN(1154) 상의 통신 컴퓨팅 디바이스에 연결되거나, 또는 인터넷을 통하는 등, WAN(1154)을 통해 통신을 설정하는 기타 수단을 갖는다. 내장형 또는 외장형 및 유선 또는 무선 장치일 수 있는 모뎀(1158)은 직렬 포트 인터페이스(1142)를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 네트워크화된 환경에서, 컴퓨터(1102)에 대해 설명된 프로그램 모듈들 또는 그의 일부분이 원격 메모리/저장 장치(1150)에 저장될 수 있다. 도시된 네트워크 연결이 예시적인 것이며 컴퓨터들 사이에 통신 링크를 설정하는 기타 수단이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

컴퓨터(1102)는 무선 통신으로 배치되어 동작하는 임의의 무선 장치 또는 개체, 예를 들어, 프린터, 스캐너, 데스크톱 및/또는 휴대용 컴퓨터, PDA(portable data assistant), 통신 위성, 무선 검출가능 태그와 연관된 임의의 장비 또는 장소, 및 전화와 통신을 하는 동작을 한다. 이것은 적어도 Wi-Fi 및 블루투스 무선 기술을 포함한다. 따라서, 통신은 종래의 네트워크에서와 같이 미리 정의된 구조이거나 단순하게 적어도 2개의 장치 사이의 애드혹 통신(ad hoc communication)일 수 있다.

Wi-Fi(Wireless Fidelity)는 유선 없이도 인터넷 등으로의 연결을 가능하게 해준다. Wi-Fi는 이러한 장치, 예를 들어, 컴퓨터가 실내에서 및 실외에서, 즉 기지국의 통화권 내의 아무 곳에서나 데이터를 전송 및 수신할 수 있게 해주는 셀 전화와 같은 무선 기술이다. Wi-Fi 네트워크는 안전하고 신뢰성 있으며 고속인 무선 연결을 제공하기 위해 IEEE 802.11(a, b, g, 기타)이라고 하는 무선 기술을 사용한다. 컴퓨터를 서로에, 인터넷에 및 유선 네트워크(IEEE 802.3 또는 이더넷을 사용함)에 연결시키기 위해 Wi-Fi가 사용될 수 있다. Wi-Fi 네트워크는 비인가 2.4 및 5GHz 무선 대역에서, 예를 들어, 11Mbps(802.11a) 또는 54 Mbps(802.11b) 데이터 레이트로 동작하거나, 양 대역(듀얼 대역)을 포함하는 제품에서 동작할 수 있다.

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 위의 설명에서 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학장들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수 있다.

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, (편의를 위해, 여기에서 소프트웨어로 지칭되는) 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드 또는 이들 모두의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 이들의 기능과 관련하여 위에서 일반적으로 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 대하여 부과되는 설계 제약들에 따라 좌우된다. 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현 결정들은 본 개시의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.

여기서 제시된 다양한 실시예들은 방법, 장치, 또는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용한 제조 물품(article)으로 구현될 수 있다. 용어 제조 물품은 임의의 컴퓨터-판독가능 저장장치로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램, 캐리어, 또는 매체(media)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 저장매체는 자기 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립, 등), 광학 디스크(예를 들면, CD, DVD, 등), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들면, EEPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브, 등)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 제시되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계-판독가능한 매체를 포함한다.

제시된 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조는 예시적인 접근들의 일례임을 이해하도록 한다. 설계 우선순위들에 기반하여, 본 개시의 범위 내에서 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조가 재배열될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제공하지만 제시된 특정한 순서 또는 계층 구조에 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

1. 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 방법으로서,
   사전 결정된 가상 공간에서 사전 정의된 제 1 좌표계에 기초하여, 상기 사전 결정된 가상 공간의 제 1 위치에 배치된 3차원인 가상 객체를 식별하는 단계;
   현실 공간에 존재하는 사용자 디바이스의 시점(viewpoint) 또는 사전 결정된 고정 시점에 기초하여, 상기 현실 공간에 배치된 적어도 하나의 기준면에 상기 사전 결정된 가상 공간에서의 상기 가상 객체를 표시하는 단계 - 상기 적어도 하나의 기준면은 상기 가상 공간과 상기 현실 공간을 구분하는 기준이 됨 -;
   상기 가상 객체가 상기 현실 공간의 제 2 위치로 이동되는 경우, 상기 현실 공간에서 사전 정의된 제 2 좌표계에 기초하여, 상기 가상 객체를 상기 제 2 위치에 증강현실로 표시하는 단계; 및
   상기 가상 객체가 상기 적어도 하나의 기준면과 상기 현실 공간의 경계인 제 3 위치에 존재하는 경우, 상기 사전 결정된 가상 공간을 벗어난 상기 가상 객체의 제 1 영역은 증강현실로 표시하고, 그리고 상기 사전 결정된 가상 공간에 존재하는 상기 가상 객체의 제 2 영역은 상기 적어도 하나의 기준면에 표시하는 단계;
   를 포함하는,
   방법.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가상 객체가 상기 현실 공간의 제 2 위치에서 상기 사전 결정된 가상 공간의 제 4 위치로 이동되는 경우, 상기 제 1 좌표계에 기초하여, 상기 가상 객체를 상기 적어도 하나의 기준면에 표시하는 단계;
   를 더 포함하는,
   방법.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 사용자 디바이스의 시점은,
   상기 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는,
   방법.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 사용자 디바이스의 위치 정보 또는 방향 정보는,
   VPS 정보, 마커 정보, 앵커 정보, GPS 정보, 센서 정보, 전파 신호 정보, 상기 기준면 상의 이미지 정보, 또는 적외선 정보 중 적어도 하나에 기초하여 획득되는,
   방법.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 사전 정의된 제 1 좌표계 및 상기 사전 정의된 제 2 좌표계는 서로 대응되는 좌표계를 가지는,
   방법.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 사전 정의된 제 1 좌표계 및 상기 사전 정의된 제 2 좌표계는 서로 상이한 좌표계를 가지는,
   방법.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 가상 객체를 상기 제 2 위치에 증강현실로 표시하는 단계는,
   스케일을 나타내는 스칼라 값, 회전을 나타내는 행렬 및/또는 병진운동을 나타내는 벡터 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 제 1 좌표계에서 상기 현실 공간의 상기 제 2 위치에 대응되는 제 1 위치 좌표를 상기 제 2 좌표계에서 상기 현실 공간의 상기 제 2 위치에 대응되는 제 2 위치 좌표로 변환하는 단계; 및
   상기 가상 객체를 상기 제 2 위치 좌표에 증강현실로 표시하는 단계;
   를 포함하는,
   방법.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 현실 공간에 배치된 상기 적어도 하나의 기준면에 상기 사전 결정된 가상 공간에서의 상기 가상 객체를 표시하는 단계는,
   상기 사용자 디바이스의 시점에 기초하여 상기 적어도 하나의 기준면에 상기 사전 결정된 가상 공간에서의 상기 가상 객체를 표시하는 경우, 상기 사용자 디바이스의 시점의 변화에 기초하여 상기 가상 객체의 위치를 재정렬하는 단계; 및
   상기 재정렬된 가상 객체를 상기 적어도 하나의 기준면에 표시하는 단계;
   를 포함하는,
   방법.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 사전 결정된 가상 공간은,
    상기 현실 공간과 무관한 임의의 가상 공간, 상기 현실 공간에 대응되는 디지털 트윈(digital twin) 또는 콜리전 맵(collision map) 중 적어도 하나를 포함하는,
    방법.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 디지털 트윈은 상기 현실 공간의 정보에 기초하여 복제된 디지털 시스템을 포함하는,
    방법.
    
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 콜리전 맵은,
    촬상 장치를 이용하여 스캔 또는 촬영된, 이미지와 관련된 공간에 대한 정보에 기초하여 생성되는 3D 모델을 포함하는,
    방법.
    
13. 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 컴퓨팅 장치의 프로세서로 하여금 이하의 단계들을 수행하기 위한 명령들을 포함하며, 상기 단계들은:
    사전 결정된 가상 공간에서 사전 정의된 제 1 좌표계에 기초하여, 상기 사전 결정된 가상 공간의 제 1 위치에 배치된 3차원인 가상 객체를 식별하는 단계;
    현실 공간에 존재하는 사용자 디바이스의 시점(viewpoint) 또는 사전 결정된 고정 시점에 기초하여, 상기 현실 공간에 배치된 적어도 하나의 기준면에 상기 사전 결정된 가상 공간에서의 상기 가상 객체를 표시하는 단계 - 상기 적어도 하나의 기준면은 상기 가상 공간과 상기 현실 공간을 구분하는 기준이 됨 -;
    상기 가상 객체가 상기 현실 공간의 제 2 위치로 이동되는 경우, 상기 현실 공간에서 사전 정의된 제 2 좌표계에 기초하여, 상기 가상 객체를 상기 제 2 위치에 증강현실로 표시하는 단계; 및
    상기 가상 객체가 상기 적어도 하나의 기준면과 상기 현실 공간의 경계인 제 3 위치에 존재하는 경우, 상기 사전 결정된 가상 공간을 벗어난 상기 가상 객체의 제 1 영역은 증강현실로 표시하고, 그리고 상기 사전 결정된 가상 공간에 존재하는 상기 가상 객체의 제 2 영역은 상기 적어도 하나의 기준면에 표시하는 단계;
    를 포함하는,
    컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
    
14. 증강현실을 이용한 공간 확장을 위한 컴퓨팅 장치에 있어서,
    적어도 하나의 코어를 포함하는 프로세서;
    상기 프로세서에 의해 실행가능한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리; 및
    네트워크부;
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    사전 결정된 가상 공간에서 사전 정의된 제 1 좌표계에 기초하여, 상기 사전 결정된 가상 공간의 제 1 위치에 배치된 3차원인 가상 객체를 식별하고,
    현실 공간에 존재하는 사용자 디바이스의 시점(viewpoint) 또는 사전 결정된 고정 시점에 기초하여, 상기 현실 공간에 배치된 적어도 하나의 기준면에 상기 사전 결정된 가상 공간에서의 상기 가상 객체를 표시하고 - 상기 적어도 하나의 기준면은 상기 가상 공간과 상기 현실 공간을 구분하는 기준이 됨 -,
    상기 가상 객체가 상기 현실 공간의 제 2 위치로 이동되는 경우, 상기 현실 공간에서 사전 정의된 제 2 좌표계에 기초하여, 상기 가상 객체를 상기 제 2 위치에 증강현실로 표시하고, 그리고
    상기 가상 객체가 상기 적어도 하나의 기준면과 상기 현실 공간의 경계인 제 3 위치에 존재하는 경우, 상기 사전 결정된 가상 공간을 벗어난 상기 가상 객체의 제 1 영역은 증강현실로 표시하고, 그리고 상기 사전 결정된 가상 공간에 존재하는 상기 가상 객체의 제 2 영역은 상기 적어도 하나의 기준면에 표시하는,
    컴퓨팅 장치.

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