KR19980086715A

KR19980086715A - 3차원 가상공간내의 애니메이션 디스플레이 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR19980086715A
Application number: KR1019980015782A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 브루스 렉션; 케빈 베이커 사이저
Original assignee: 포만 제프리 엘; 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 1998-12-05
Also published as: CN1199207A; JPH10334268A; CN1109320C; KR100304394B1; US6052123A

Abstract

애니메이션의 기하 구조가 변환되도록 애니메이션을 부모 변환시킴으로써, 3차원 가상 공간내의 사용자에 대해 사전결정된 시점에서 애니메이션을 보게 되는, 3차원 가상 공간내에 애니메이션을 디스플레이하는 방법, 시스템 및 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 선택적으로, 사용자가 3차원 가상 공간의 사전결정된 영역내에 위치할 때, 사용자에 대해 애니메이션이 재생될 수 있다. 사전결정된 시점은 사용자에게 향하는 것이 바람직하다. 본 발명의 VRML 실시예에서, 부모 변환은 VRML 빌보드 변환이어서, 빌보드 노드에 대한 자식 노드로서 애니메이션을 이용하는 VRML 빌보드 노드가 생성된다.

Description

3차원 가상 공간내의 애니메이션 디스플레이 방법 및 시스템

본 발명은 가상 현실(virtual reality)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인터넷상의 3차원 웹 페이지와 같은 가상 현실속의 애니메이션(animations)에 관한 것이다.

인터넷은 TCP/IP(trasmission control protocol/internet protocol) 네트워크 프로토콜을 통해 서로 통신할 수 있는 분산된 컴퓨터의 네트워크이다. 인터넷은 1960년대 후반에 미국방성에 의한 ARPANET(Advanced Research Project Agency network)으로부터 유래되었지만, 최근에 와서야 전세계적인 통신 매체가 되었다. 인터넷의 사용 및 통화량의 폭발적인 증가의 큰 원인으로서 1990년대 초반의 월드와이드 웹(WWW)의 발전을 들 수 있는데, 이 WWW는 인터넷의 상부에 제공되는 몇몇 서비스 기능중 하나이다. 그 밖의 다른 기능에는, 전자 메일, 텔넷(telnet), 유즈넷 뉴스그룹(usenet newsgroups), IRC(internet relay chat)와 같은 다양한 통신 서비스와, WAIS 및 아키(Archie)와 같은 다양한 정보 탐색 서비스와, FTP(file transfer protocol) 및 고퍼(Gopher)와 같은 다양한 정보 검색 서비스가 포함된다. 이들 기능은 연구 분야에 편중된 사용자들에게 보다 잘 서비스되었지만, WWW의 멀티미디어 기능으로인해 인터넷의 사용이 더욱 두드러지게 되었다.

WWW는, 웹 페이지 또는 파일이 상주하는 다수의 서버(예를 들면, 인터넷에 접속된 컴퓨터)와, 사용자와 웹 페이지간의 인터페이스를 행하는 클라이언트(예를 들면, 웹 브라우저)를 포함하는 클라이언트-서버를 기반으로 하는 기능이다. 구체적으로는, 웹익스플로러(웹익스플로러는 IBM사의 등록 상표임) 또는 네비게이터(네비게이터는 넷스케이프 커뮤니케이션사의 등록 상표임)와 같은 웹 브라우저 및 소프트웨어 애플리케이션은 WWW를 통해 서버로 웹 페이지를 요청하는 요구를 전송하는데, 이 웹 페이지는 URL(universal resource locator)에 의해 식별되며, 이 URL은 웹 페이지가 상주하는 서버 및 웹 페이지를 포함하는 해당 서버상의 파일 또는 파일들 모두를 나타낸다. 그 후, 서버는 요구된 파일(파일들)의 복사본(copy)을 웹 브라우저로 전송하며, 웹 브라우저는 사용자에게 이 웹 페이지를 디스플레이한다. WWW상의 웹 페이지는 하이퍼텍스트 마크업 언어(HTML)라 불리우는 표준화된 언어로 기록된 하이퍼-미디어 문서일 수 있다. 따라서, 전형적인 웹 페이지는 텍스트와 함께, 폰트 사이즈, 폰트 스타일(예를 들어, 이탤릭체 혹은 볼드(bold)체), 텍스트를 평가하는 방법 등을 제어하는데 사용될 수 있는, 태그(tag)라 일컬어지는 내장 포맷팅 커맨드를 포함한다. 웹 브라우저는, 지정된 포맷에 따라 텍스트를 디스플레이하기 위해 HTML 스크립트를 파싱(parse)한다. 또한, HTML 페이지는 다른 URL을 통해, 이미지, 비디오 세그먼트 또는 오디오 파일과 같은 멀티미디어 데이터에 대한 참조를 포함할 수 있다. 웹 브라우저는 그 데이터를 검색하고 디스플레이하거나 재생시킴으로써 이러한 참조에 응답한다. 이와 달리, 이러한 멀티미디어 데이터가 임의의 배경 HTML 텍스트 없이도, 자기 자신의 웹 페이지를 형성할 수 있다. HTML 및 WWW에 관한 또다른 정보는, 더글라스 맥아더(Douglas MacArthur)에 의한 World Wide Web and HTML, pp. 18-26 및 Dr. Dobb's Journal, December 1994, 이안 그레이엄(Ian Graham)에 의한 The HTML Sourcebook, John Wiley Publishers, New York(1995)에서 얻을 수 있다.

WWW의 감각을 증진시키기 위한 노력의 결과, 가상 현실 모델링 언어(VRML, 버-멜(VER-MEL)이라 발음함)가 개발되었다. VRML은 애니메이션과, 기하학적 객체의 3차원 모델링을 묘사하기 위한 표준화된 언어이다. VRML은, 3차원 장면 또는 세계가 대화식으로 인터넷을 통해 또는 국부적으로 조작될 수 있게 해준다. 어느 경우에나, VRML에 의해 다수의 사용자가 공유할 수 있는 가상 공간을 생성할 수 있다. 따라서, HTML은 텍스트 및 이미지를 중계하고 포맷팅하며, 다른 웹 페이지에 대한 하이퍼링크를 제공하는 반면, VRML은 진정한 대화형의 계층적 방식으로 3차원 객체 및 장면을 구축할 수 있게 해준다.

VRML 가상 세계는 3차원 객체를 몇 개라도 포함할 수 있다. VRML 가상 공간은, 3차원 애니메이션 기하 구조(geometry)를 가지며 애니메이션의 기하 구조와 연관된 움직임을 또한 포함할 수 있다. 일단 애니메이션이 작동되기 시작하면 더 이상의 사용자 개입이 없이 움직임을 수행할 수 있다. 애니메이션은 사용자 입력을 여러 번 행함으로써 작동되거나, 혹은 사용자에게 연속적으로 재생될 수 있다.

3차원 세계 또는 가상 공간을 보는데는 VRML 브라우저를 사용한다. VRML 브라우저는 웹 브라우저에 대한 헬퍼 프로그램(helper program) 혹은 플러그-인(plug-in) 프로그램으로서, 다운로드중인 파일이 VRML 문서라는 것을 인식할 때 개시된다. VRML 브라우저는, 사용자가 3차원 가상 세계를 이동하거나 항해(navigate)할 수 있도록 해주는 수단을 제공한다. VRML 브라우저에 대한 전형적인 항해 제어에는, 도보 이동(walk), 회전(spin), 둘러보기(look), 옆으로 가기(slider), 포인트(point) 등이 포함된다. 본 기술 분야에 잘 알려진 바와 같이, 도보 이동 제어는 사용자가 가상 세계안에서 앞뒤로 움직일 수 있도록 해주며, 회전 제어는 사용자가 아치형으로 회전할 수 있도록 해주며, 둘러보기 제어는 사용자가 특정 영역을 줌(zoom)하고, 팬 아웃(pan out)할 수 있도록 해주며, 옆으로 가기 제어는 사용자가 아치형으로 옆으로 이동할 수 있도록 해주고, 포인트 제어는 사용자가 초기의 시점(vantage point)으로 복귀할 수 있도록 해준다.

VRML 세계를 통한 항해 이외에도, 사용자(클라이언트)는 하나 이상의 다른 사용자와 함께 세계를 공유할 수 있다. 이 경우, 사용자는 객체 또는 객체의 그룹인 아바타(avatar)로 알려진 자기 자신의 3차원 표현물을 선택한다. 그 후, 아바타는 다른 클라이언트(예를 들면, 다른 VRML 브라우저)를 나타내는 다른 아바타와 함께 스스로의 세계를 항해한다. 따라서, 사용자의 아바타가 가상 세계내에서 이동할 때, 그 사용자는 마찬가지로 이동하는 다른 사용자의 아바타를 볼 수 있으며, 반대의 경우도 마찬가지이다. 전형적으로, 아바타와 결합되어 사용되는 항해 제어는 전술한 바와 동일하다.

VRML 세계내의 사용자 또는 사용자의 아바타의 위치는 매트릭스를 기반으로 하여 중앙 객체 서버에 의해 추적된다. 따라서, 아바타의 위치 또는 동작이 변화될 때, 그 변화는 서버에 의해 검출되며, 다른 브라우저에게 중계된다. 본 산업 분야에 알려진 바와 같이, 전형적으로 현재의 항해 제어에서는 아바타가 6°의 자유도(freedom)를 가지고 이동할 수 있다. 특히, 현재의 항해 제어는 사용자가 x, y, 또는 z축의 방향으로 가상 세계에서 이동할 수 있게 해준다.

가상 세계가 갖고 있는 하나의 문제는 가상 공간내에서 애니메이션을 사용할 때 발생된다. 사용자가 여러 시점에서 3차원 애니메이션을 볼 수 있기 때문에, 애니메이션은 가상 공간내에서 기형적인 외형(anomalous appearance)을 줄이기 위해 사용자의 시점을 향하고 있어야 한다. 전형적인 애니메이션 방법에서는 모든 가능한 사용자 시점으로 애니메이션이 향하도록 하였으므로 애니메이션의 가능한 시점 각각에 대해서 특정 시점을 향하는 복사본을 필요로 할 수 있다. 애니메이션 및 사용자의 시점이 방향에 있어서 적절하게 일치되지 않을 경우, 기형적인 외형이 발생하여 그 결과 가상 공간의 실제감을 떨어뜨릴 수 있다. 예를 들어, 바텐더가 사용자에게 음료수를 서빙하는 가상 공간에서, 사용자의 시점이 바텐더의 애니메이션에 대해 올바로 향하지 않은 경우, 바텐더는 사용자에게가 아닌 가상 공간내의 위치에 음료수를 제공할 수 있다. 따라서, 바텐더는 사용자에게가 아닌 가상 바(bar)상의 비어 있는 공간 또는 위치에 음료수를 제공할 수 있다. 그러나, 이러한 비정상적인 동작을 방지하기 위해 애니메이션을 복제하는 것은, 이러한 애니메이션을 생성하는데 요구되는 프로그래밍 시간, 또는 수 많은 애니메이션을 저장하거나 전송하는데 요구되는 정보의 양 때문에, 비실용적일 수 있다.

고정 시점의 애니메이션의 한계를 극복하기 위한 하나의 방안은, 애니메이션이 재생될 수 있는 가상 공간내의 위치를 제한하는 것이다. 따라서, 바텐더 예에서, 바텐더는 바텐더 애니메이션과 정렬된 방향에 있는, 가상 공간내의 사용자에게만 음료수를 제공하도록 제한될 수 있다. 애니메이션의 재생에 대한 이 제약 상황에서는 사용자 시점 및 애니메이션이 적절한 방향을 향한 것으로 간주한다. 이러한 해결책은, 잘못된 방향을 향하는 애니메이션의 사용으로 인해 발생되는 기형적인 외형을 방지하지만, 가상 공간의 실제감 및 유연성을 감소시킬 수 있다.

전술한 바로부터, 가상 공간내의 애니메이션의 생성 및 표시에 대한 개선의 여지가 존재하게 된다.

전술한 바로부터, 본 발명의 목적은 전체 가상 공간내에서 사용자에게 올바르게 향하는 것으로 보이는 애니메이션을 가상 공간내에 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 가능한 사용자 시점 각각에 대해 애니메이션을 복제할 필요가 없는, 가상 공간내에서 올바른 방향을 향하는 애니메이션을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 애니메이션을 볼 수 있는 가상 공간내의 위치를 제한할 필요가 없는, 애니메이션을 가상 공간내에 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명을 이용하는 프로세싱 시스템의 블럭도.

도 2는 본 발명의 일실시예의 동작을 나타내는 플로우차트.

도 3a 내지 3c는 본 발명의 일실시예를 나타내는 애니메이션을 스크린 포착한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 프로세서 21 : 운영 체제

22 : 애플리케이션 23 : 디스플레이 장치

24 : 사용자 입력 장치 25 : 포인팅 장치

26 : 키보드 27 : 통신 인터페이스

본 발명의 이들 목적 및 다른 목적은, 애니메이션의 기하 구조가 변환되도록 애니메이션을 부모 변환(parent transform)시킴으로써, 3차원 가상 공간내의 사용자에 대해 사전결정된 시점에서 애니메이션을 보게 되는, 3차원 가상 공간내에 애니메이션을 디스플레이하는 방법, 시스템 및 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하는 것이다. 선택사양적으로, 사용자 또는 사용자의 표현물이 3차원 가상 공간내의 사전결정된 영역내에 위치될 때 사용자에 대해 애니메이션이 재생될 수 있다. 사전결정된 시점은 사용자를 향하고 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 VRML 실시예에서, 부모 변환은 VRML 빌보드 변환(VRML billboard transform)이다.

애니메이션의 방향을 재지시하는 부모 변환을 애니메이션과 결합시킴으로써, 사용자에 대한 일정한 시점이 유지될 수 있다. 예를 들어, VRML 빌보드 기능을 사용함으로써, 빌보드 기능에 대한 자식 애니메이션은, 애니메이션이 사용자에게 항상 정면으로 향하도록 하기 위해 사용자의 위치에 대해 자동적으로 방향 재지시될 수 있다. 이 방향 재지시는 사용자가 가상 공간내에서 이동할 때 사용자를 추적해서, 가상 공간내의 상이한 위치 및 시점에 대해 단일 애니메이션이 사용될 수 있게 한다. 따라서, 애니메이션을 포함하는 빌보드 노드를 생성하기 위해 애니메이션을 빌보드 변환시킴으로써, 이 애니메이션은 전체 가상 공간내에서 사용자에 대해 올바르게 향하는 것으로 보이게 되며, 제한되지 않은 애니메이션을 볼 수 있는 가상 공간내에서 가능한 사용자 시점 및 위치 각각에 대해 애니메이션을 복제할 필요가 없이, 올바르게 향하는 애니메이션을 가상 공간내에 제공하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 애니메이션이 애니메이팅될 기하 구조를 포함하는 애니메이션을 생성하고, 사용자에 대한 사전결정된 시점을 제공하기 위해 부모 변환이 애니메이션의 기하 구조를 재배치시키도록 하기 위해 애니메이션에 대한 부모 변환을 생성함으로써, 애니메이션을 3차원 가상 공간내에서 제어한다. 그 후, 3차원 가상 공간내의 사용자 위치가 판단되며, 3차원 가상 공간내의 사용자의 위치에 근거하여 사용자에 대한 사전결정된 시점을 유지하기 위해 애니메이션을 변환하는데 부모 변환이 사용될 수 있다.

본 발명의 특정 실시예에서, VRML 타임센서(Timesensor) 및 VRML 좌표 보간기(CoordinateInterpolator)를 애니메이팅될 기하 구조와 결부시킴으로써 애니메이션이 생성된다. 이러한 본 발명의 VRML 실시예에서, 부모 변환은, 사용자에 대한 사전결정된 시점을 제공하기 위해 VRML 좌표 보간기 및 VRML 타임센서를 재배치시킨다. 이러한 재배치는 부모 변환으로서 VRML 빌보드 변환을 사용하여 달성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 사용자의 위치가 가상 공간내의 사전결정된 영역내에 있는 것으로 판단된 경우, 사용자에 대해 애니메이션이 재생된다. 사용자의 위치가 가상 공간내의 사전결정된 영역내에 있는 것으로 판단된 경우, 애니메이션에 대한 VRML 타임 센서를 작동시킴으로써 애니메이션이 재생될 수 있다.

본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 잘 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 방법, 장치/시스템 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되어 있는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서내에 개시되는 실시예에 한정되는 것으로 해석해서는 안되며, 오히려 이들 실시예는, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 철저하고 완벽하게 전달하기 위해 제공된 것이다. 전 명세서를 통해 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 방법 또는 장치로서 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명은 전적으로 하드웨어 실시예, 전적으로 소프트웨어 실시예 또는 소프트웨어와 하드웨어를 결부시킨 실시예의 형태를 취할 수 있다.

본 발명은 3차원 가상 공간내에 애니메이션을 디스플레이하기 위해 제공될 수 있다. 이 가상 공간은 예를 들어, 네트워크로부터 3차원 홈 페이지를 수신하는 웹 브라우저에 의해 생성될 수 있다. 사용자는 가상 공간내에서 이동할 수 있으며, 가상 공간내에 애니메이션을 디스플레이하였다. 본 발명에서는, 사용자가 비정상적인 시점에서 애니메이션을 보지 않도록 하기 위해, 사용자에게 제공되는 가상 공간내의 애니메이션이 사용자에 대해 올바르게 향하도록 한다. 본 발명은, 도 1에 도시되고 이하 기술되는 바와 같은 디스플레이 및 사용자 입력 장치를 갖는 프로세싱 시스템을 통해 사용자에게 애니메이션을 디스플레이하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 가상 공간이 이용될 수 있는 데이터 프로세싱 시스템을 도시하는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 프로세서(20)는 프로세서내에 상주하는 운영 체제(21)를 가질 수 있다. 애플리케이션(22)은 운영 체제(21)상에서 작동될 수 있다. 프로세서(20)는 디스플레이 장치(23)에 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 장치(23)는, 디스플레이 장치에 디스플레이되는 사용자 인터페이스 환경의 형태를 정의할 수 있는 다수의 화소(집합적으로 스크린으로 일컬어짐)를 갖는다. 각 화소에 대한 칼라 특성에는 색조, 밝기, 및 채도값이 포함된다. 스크린의 각 화소에 대해 이들 값을 조작함으로써, 스크린의 형태 또는 내용이 설정된다. 애플리케이션(22) 또는 운영 체제(21)가 개별적으로, 혹은 함께 디스플레이 장치(23)의 스크린의 내용 및 이에 따른 사용자 인터페이스 환경의 형태를 제어하거나 변경할 수 있다.

사용자로부터의 입력을 얻기 위해, 운영 체제(21), 애플리케이션(22) 혹은 둘 모두가 사용자 입력 장치(24)를 사용할 수 있다. 사용자 입력 장치(24)는 포인팅 장치(25) 및 키보드(26) 또는 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있는 그 밖의 다른 입력 장치를 포함할 수 있다. 사용자 입력 장치(24)는 디스플레이 장치(23)상에 디스플레이되는 가상 공간내의 움직임을 제어하는데 사용될 수 있다.

도 1에는 또한 프로세싱 시스템의 외부에 있는 장치와 통신하는데 사용될 수 있는 프로세서(20)와 결합되는 통신 인터페이스(27)가 도시되어 있다. 통신 인터페이스(27)는 네트워크 인터페이스, 모뎀, 직렬 포트, 병렬 포트 또는 정보를 송수신하기 위한 임의의 다른 수단일 수 있다.

디스플레이 장치(23)가 본 발명에 따라 사용될 때, 디스플레이 장치(23)는 3차원 가상 공간을 디스플레이한다. 이 3차원 가상 공간은 애플리케이션(22) 또는 운영 체제(21)에 의해 발생될 수 있다. 인터넷상의 웹 페이지의 가상 공간의 경우와 같이, 가상 공간은 사용자 선택된 정보, 통신 인터페이스(27)를 통해 수신된 정보를 디스플레이하는데 사용될 수 있으며, 혹은 가상 공간은 데이터 프로세싱 시스템(20)에 대한 사용자 인터페이스의 일부분일 수 있다. 따라서, 가상 공간은 데이터 프로세싱 시스템(20)에 국한되는 정보를 사용하여 발생될 수 있으며, 혹은 가상 공간은 데이터 프로세싱 시스템(20)이 액세스하는 네트워크로부터 수신된 정보와 같이 데이터 프로세싱 시스템(20)에 의해 수신된 정보를 사용하여 발생될 수 있다.

동작면에서 보면, 데이터 프로세싱 시스템(20)은 디스플레이 장치(23)에 3차원 가상 공간을 디스플레이한다. 그 후, 사용자는, 가상 공간을 통해 사용자를 이동시키는 입력 장치(24)를 통해, 사용자 입력을 제공함으로써, 가상 공간내에서 대화한다. 가상 공간내에서 사용자 또는 다른 사용자가 볼 수 있는 가상 공간내의 사용자의 표현물인 아바타에 의해 가상 공간내에 사용자가 표시될 수 있다. 그 후, 사용자는 가상 공간내의 객체 또는 가상 공간내의 다른 사용자와 대화하기 위해 아바타를 사용할 수 있다. 그 후, 사용자가 가상 공간내에서 대화할 때 본 발명의 개시물을 사용하여 애니메이션이 사용자에게 표시될 수 있다.

도 1에 도시된 데이터 프로세싱 시스템은 가상 공간, 및 특히 본 발명을 이용하는 가상 공간을 생성하는데 사용될 수 있다. 이들 가상 공간은 운영 체제(21) 또는 애플리케이션(22)에 의해 생성될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 가상 공간은 국부 소스로부터 혹은 인터넷과 같은 네트워크를 통해 VRML 정보를 수신하는 VRML 브라우저에 의해 생성된다. 따라서, 이하 기술되는 바와 같이, 데이터 프로세싱 시스템은 3차원 가상 공간에서 사용되는 애니메이션을 생성하는데 이용될 수 있다.

이제, 본 발명의 일실시예를 나타내는 플로우차트인 도 2를 참조하여 본 발명에 대해 기술하기로 한다. 플로우차트의 각 블럭, 및 플로우차트내의 블럭의 결합은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션에 의해 수행될 수 있음을 이해할 것이다. 이들 프로그램 인스트럭션은 머신을 제공하기 위해 프로세서에 제공될 수 있어서, 프로세서상에서 실행되는 인스트럭션은 플로우차트 블럭 또는 블럭들에서 지정된 기능을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 컴퓨터로 구현된 프로세스를 제공하기 위해 일련의 동작 단계가 프로세서에 의해 수행될 수 있도록 컴퓨터 프로그램 인스트럭션이 프로세서에 의해 수행되어서, 프로세서상에서 실행되는 인스트럭션이 플로우차트 블럭 또는 블럭들에서 지정된 기능을 수행하기 위한 단계를 제공하게 된다.

따라서, 플로우차트의 블럭은, 지정된 기능을 수행하는 수단의 조합과, 지정된 기능을 수행하는 단계들의 조합과, 지정된 기능을 수행하는 프로그램 인스트럭션 수단을 지원한다. 플로우차트의 각 블럭, 및 플로우차트내의 블럭의 조합은, 지정된 기능 또는 단계를 수행하는 전용 하드웨어-기반 시스템, 또는 전용 하드웨어 및 컴퓨터 인스트럭션의 결합에 의해 수행될 수 있다.

본 발명의 일실시예가 도 2에 나타나 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 애니메이션이 생성된다(블럭(50)). 전형적으로, 애니메이션은 애니메이션의 형태를 정의하는 기하 구조와, 이 기하 구조의 이동을 정의하는 타임 시퀀스와 결부된다. 따라서, 기하 구조 및 타임 시퀀스의 결합으로 인해 애니메이션이 생성된다. 일실시예에서, 애니메이션은 가상 현실 모델링 언어(VRML)로 정의된다. 이 경우, VRML 타임 센서 및 좌표 보간기를, 애니메이션 노드를 생성하기 위해 애니메이팅되는 기하 구조와 결부시킴으로써, 애니메이션이 정의될 수 있다. 타임 센서가 작동될 때, 이 타임 센서는 좌표 보간기로 입력되는 타임 이벤트를 생성하며, 그 후 이 좌표 보간기는 기하 구조를 위해 위치 변환되는 위치 이벤트(x, y, z)를 출력한다. 이들 동작의 결과는, 기하 구조가 각 위치 이벤트에 대해 새로운 위치(x, y, z)로 이동하는 것이다.

다시 도 2를 참조하면, 생성된 애니메이션 노드는 애니메이션의 기하 구조가 변환되도록 부모 변환되어서(블럭(52)), 3차원 가상 공간내의 사용자의 표현물의 방향 지시에 따른 사전결정된 시점으로부터 애니메이션을 보게 된다. 즉, 사용자에 의해 고정된 시점으로부터 애니메이션을 보도록, 애니메이션의 기하 구조에 대한 재방향 지시를 행하는 변환에 애니메이션이 결합된다. 이러한 변환중 하나는, 사용자가 항상 애니메이션 앞에 있는 것처럼 애니메이션이 보이도록 애니메이션을 방향 지시하는 변환일 수 있다. 본 발명의 VRML 구현체에서, 부모 변환은 빌보드 변환일 수 있다. 따라서, VRML 애니메이션은 VRML 빌보드 변환되어서, 자식 노드로서 애니메이션 노드를 포함하는 빌보드 노드가 생성된다. 이 경우, 애니메이션은 사용자의 정면을 향하는 사전결정된 시점에서 사용자에게 표시된다.

애니메이션의 생성 및 애니메이션과 부모 변환의 결합후, 애니메이션 및 변환을 이용하는 애플리케이션 또는 운영 체제는 가상 공간내의 사용자의 위치를 모니터링할 수 있다(블럭(54)). 이 위치는 사용자에게 애니메이션의 방향을 재지시하기 위해 부모 변환에 의해 이용될 수 있다. 사용자의 위치에 근거하여, 애니메이션은 부모 변환에 의해 사용자를 향한다(블럭(56)). 이 방향은 사용자 위치로 향하거나, 혹은 실제로 가상 공간내의 아바타와 같은 사용자 표현물의 방향으로 향할 수 있다. VRML 상황에서, 방향 재지시는 빌보드 노드 정의 스테이트먼트에서 정의된 축에 근거하고 있다.

도 2에 도시된 본 발명의 실시예에서, 사용자가 가상 공간내의 사전결정된 영역 또는 위치에 들어갈 때까지 애니메이션은 작동되지 않는다. 따라서, 애니메이션을 이용하는 애플리케이션은, 사용자가 사전결정된 영역내에 있는지를 판단하기 위해 사용자 위치를 테스트할 수 있으며(블럭(58)), 사용자가 사전결정된 영역내에 있는 경우에만 애니메이션을 작동시킨다. 그 후, 방향 재지시된 애니메이션이 사용자에 대해 재생된다(블럭(60).

본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은, 애니메이션이 사용자에게 디스플레이되거나 또는 애니메이션이 사용자에 대해 재생되도록 하기 위해 사용자가 사전결정된 위치로 이동할 필요가 없다는 점에서, 가상 공간내의 사용자의 위치에 관계없이 애니메이션을 디스플레이하는데 사용될 수 있다. 또한, 본 발명을 이용함으로써, 가능한 사용자 위치 각각에 대해 올바른 방향을 향하는 애니메이션을 생성할 필요없이 상이한 위치에 있는 다수의 사용자에 대해 단일 애니메이션이 재사용될 수 있다.

애니메이션의 재사용은, 가상 공간이 원격 사용자에게 전송되는 인터넷 웹 페이지로서 이용되는 가상 공간내의 애플리케이션에서 특히 유용할 수 있다. 전송되는 데이터의 양에 근거하는 통신 지연으로 인해, 가상 공간을 생성하기 위해 원격 사용자에게 전송될 필요가 있는 데이터의 양을 최소화하는 것이 바람직할 수 있다. 다중 위치 및 시점에 대해 애니메이션을 재사용함으로써, 애니메이션은 원격 사용자에게 한 번만 전송되면 된다. 따라서, 본 발명은 사용자가 애니메이션을 적절한 시점에서 볼 수 있도록 하면서, 가상 공간내의 여러 위치에서 볼 수 있는 애니메이션을 포함하는 가상 공간의 생성을 위해 원격 사용자에게 전송되어야 할 데이터의 양을 감소시킨다.

본 발명은 VRML 가상 세계의 생성에 특히 유용하다. 이러한 애플리케이션에서, 애니메이션은 전술한 바와 같이 생성된다. 그 후, 이 애니메이션은 이하의 신택스를 이용하는 빌보드 노드에 구현된다.

여기서, addChildren, removeChildren 및 children은 그룹화 및 자식 노드를 정의하며, axisOfRotation은 빌보드가 주위를 회전하는 축을 정의하며(디폴트=0, 1, 0), bboxCenter 및 bboxSize는 빌보드의 자식 노드를 둘러싸는 한계 직사각형을 정의한다. 빌보드 노드의 자식 노드로서 애니메이션을 정의하고, 애니메이션을 포함하는 바운딩 박스를 지정함으로써, 최종적인 빌보드 노드는 회전축 주위로 애니메이션을 회전시켜서, 사용자 또는 위치에 대한 자식 애니메이션의 방향을 자동적으로 재지시할 것이다.

본 발명의 VRML 실시예의 사용예가 도 3a 내지 3c에 도시되어 있으며, 이들 도면은 본 발명을 이용하는 프로세서(20)에 의해 디스플레이 장치(23)에 디스플레이될 수 있는 가상 공간을 스크린 포착한 것이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 원형 커피 바 및 한 명의 바텐더를 포함하는 가상 공간이 생성된다. 가상 공간내에는 피아노 및 벽난로와 같은 그 밖의 다른 3차원 객체도 또한 포함된다.

입력 장치(24)를 통해 프로세서(20)로 입력을 제공함으로써 사용자가 가상 공간내에서 이동할 때, 프로세서(20)는 디스플레이 장치(23)를 통해 사용자에게 디스플레이되는 것을 교정(revise)한다. 따라서, 가상 공간내의 사용자, 또는 그들 표현물은 도 3a에 도시된 바(bar)에 접근할 수 있다. 사용자가 바에 있을 때, 바텐더 애니메이션이 사용자에게 커피를 따르기 시작한다. 도 3b는 도 3a의 위치로부터 원형 바에 접근한 사용자에게 커피를 따르기 시작하는 바텐더를 나타낸다. 바텐더 애니메이션은 바의 상부 평면과 직각을 이루는 회전축을 갖는 빌보드 노드로서 정의된다. 따라서, 바텐더 애니메이션은 바에서 사용자가 항상 찾을 수 있도록 바 주위를 회전할 수 있다.

도 3c는 도 3b의 방향과 다른 각도 및 방향에서 바에 접근하는 사용자를 나타낸다. 도 3c에 도시한 바와 같이, 도 3b에서 사용자가 바에 접근했던 방향과는 상이한 방향 및 각도로 사용자가 바에 접근함에도 불구하고 바텐더는 사용자와 대향하는 방향을 향한다. 그 후, 바텐더의 애니메이션은 사용자에게 커피를 따를 것이고, 이 커피는 바에 대한 사용자의 변화된 방향에도 불구하고 사용자에게 향할 것이다. 바텐더 애니메이션의 이러한 방향 재지시는 빌보드 노드를 생성하도록 빌보드 변환된 단일 애니메이션으로 달성된다. 따라서, 본 발명을 이용함으로써, 사용자가 어디서 원형 바에 접근하는지에 관계없이 바텐더가 항상 사용자에게 향하게 되도록 바텐더가 회전된다.

본 발명이 원형 바에 대해 기술되었지만, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 알 수 있는 바와 같이, 임의의 고정된 기하 구조와 결부되는 애니메이션은, 고정된 기하 구조가 빌보드 노드의 회전 및 이에 따른 애니메이션에 적절하게 연관되는 한 이용될 수 있다. 따라서, 카운터 영역이 애니메이팅된 기하 구조의 원형 반경을 포함하고, 회전축이 카운터 표면과 평면 직각으로 선택되는 한, 직사각형, 정사각형 또는 그 밖의 다른 형태의 바가 본 실시예에 사용될 수 있다.

도 3a 내지 도 3c는 상이한 위치로부터 바에 접근하는 여러 사용자에 대해 재사용될 수 있는 단일 애니메이션을 제공하기 위해 본 발명을 이용하는 것을 나타내는 도면이다. 따라서, 애니메이션을 디스플레이하는 종래의 방법과는 달리, 애니메이션에 대한 사용자의 가능한 방향 각각에 대해 애니메이션을 생성할 필요가 없다. 애니메이션이 작동될 때 애니메이션이 사용자에게로 향하지 않는, 즉 커피를 존재하지 않는 사용자에게 따르게 되는 부정확한 방향의 문제도 또한 애니메이션의 올바른 방향에 의해 제거된다. 따라서, 빌보드 변환을 이용함으로써 방향이 올바르게 향해지기 때문에, 사용자에게 올바르게 향하게 하기 위해 애니메이션이 작동될 수 있는 위치를 제한할 필요가 없다.

본 발명은 VRML 및 VRML 빌보드 노드에 대해 기술되었다. 그러나, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 이점을 여전히 유지하면서 그 밖의 다른 변환이 이용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 다중 축 방향 재지시에 허용되는 부모 변환이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 사용자의 시점에 대해 기술되었다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 알 수 있는 바와 같이, 사용자의 시점은 사용자에 의해 작동되는 브라우저의 시점일 수 있다. 선택적으로, 아바타 또는 사용자 표현물이 가상 공간내에서 사용될 수 있다. 이 경우, 사용자의 시점은 가상 공간내의 사용자의 표현물(예를 들면, 사용자의 아바타)의 시점일 수 있다. 마찬가지로, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명이 사용자의 위치로 용어를 설정하였지만, 이 용어는 가상 공간내의 사용자의 가상 위치에 대한 것이다. 따라서, 사용자의 가상 위치는 예를 들어, 사용자의 브라우저 또는 가상 공간에 대한 그 밖의 다른 인터페이스를 통해 사용자에 의해 제어될 수 있다.

도면 및 명세서에서, 본 발명의 전형적인 바람직한 실시예를 개시하였으며, 비록 특정한 용어가 사용되었지만, 이들은 제한을 의도하는 것이 아니라 단지 통상적이고 설명적인 의미로만 사용되었으며, 본 발명의 범주는 이하의 특허청구범위에 제시될 것이다.

본 발명은 가상 공간내에서 사용자에게 올바르게 향하는 것으로 보이는 애니메이션을 가상 공간내에 제공한다.

또한, 본 발명은 가능한 사용자 시점 각각에 대해 애니메이션을 복사할 필요가 없는, 가상 공간내에서 올바르게 향하는 애니메이션을 제공한다.

또한, 본 발명은 애니메이션을 볼 수 있는 가상 공간내의 위치를 제한할 필요가 없는, 애니메이션을 가상 공간내에 제공한다.

Claims

3차원 가상 공간(a three dimensional virtual environment)내에 애니메이션(an animation)을 디스플레이하는 방법에 있어서, 상기 애니메이션의 기하 구조(geometry)가 변환되도록 상기 애니메이션을 부모 변환(a parent transform)하는 단계 ― 이로 인해 상기 애니메이션이 상기 3차원 가상 공간내의 사용자에 대해 사전결정된 시점(a predefined point of view)에서 보여지게 됨 ― 를 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 디스플레이 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 사용자가 상기 3차원 가상 공간의 사전결정된 영역내에 위치할 때 상기 사용자에 대해 상기 애니메이션을 재생하는 단계를 더 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 디스플레이 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 사전결정된 시점은 상기 사용자에게 향하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 디스플레이 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 부모 변환은 VRML 빌보드 변환(a VRML billboard transform)인 3차원 가상 공간내의 애니메이션 디스플레이 방법.
3차원 가상 공간내의 애니메이션을 제어하는 방법에 있어서,

① 애니메이션을 생성하는 단계 ― 상기 애니메이션은 애니메이팅될 기하 구조를 포함함― 와,

② 상기 애니메이션에 대한 부모 변환을 생성하는 단계 ― 상기 부모 변환은 사용자에 대한 사전결정된 시점을 제공하기 위해 상기 애니메이션의 기하 구조를 재배치시킴 ― 와,

③ 상기 3차원 가상 공간내의 사용자의 위치를 판단하는 단계와,

④ 상기 3차원 가상 공간내의 사용자의 위치에 근거하여 상기 사용자에 대한 사전결정된 시점을 유지하도록, 상기 애니메이션을 변환시키기 위해 상기 부모 변환을 이용하는 단계를 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 제어 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 애니메이션 생성 단계는, VRML 타임센서(a VRML Timesensor) 및 VRML 좌표 보간기(a VRML CoordinateInterpolator)를 애니메이팅될 상기 기하 구조와 결합시킴으로써 애니메이션을 생성하는 단계를 포함하며,

상기 부모 변환 생성 단계는, 사용자에 대한 상기 사전결정된 시점을 제공하기 위해, 상기 부모 변환이 상기 VRML 좌표 보간기 및 VRML 타임센서를 재배치시키도록, 상기 애니메이션에 대한 부모 변환을 생성하는 단계를 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 제어 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 부모 변환은 VRML 빌보드 변환을 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 제어 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 판단 단계에서, 상기 사용자의 위치가 상기 가상 공간의 사전결정된 영역내에 있는 것으로 판단된 경우 상기 사용자에 대해 상기 애니메이션을 재생시키는 단계를 더 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 제어 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 판단 단계에서, 상기 사용자의 위치가 상기 가상 공간의 사전결정된 영역내에 있는 것으로 판단된 경우, 상기 애니메이션에 대한 상기 VRML 타임센서를 작동시키는 단계를 더 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 제어 방법.
3차원 가상 공간내에 애니메이션을 디스플레이하기 위한 시스템에 있어서,

① 3차원 가상 공간을 사용자에게 디스플레이하는 수단과,

② 상기 애니메이션의 기하 구조가 변환되도록 애니메이션을 부모 변환하는 수단 ― 이로 인해 상기 애니메이션이, 상기 3차원 가상 공간내의 사용자에 대해 사전결정된 시점에서 상기 디스플레이 수단상에 디스플레이됨 ― 을 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 디스플레이 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 사용자가 상기 3차원 가상 공간의 사전결정된 영역내에 위치할 때, 상기 사용자에 대해 상기 애니메이션을 재생시키는 수단을 더 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 디스플레이 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 사전결정된 시점은 상기 사용자에게 향하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 디스플레이 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 부모 변환은 VRML 빌보드 변환인 3차원 가상 공간내의 애니메이션 디스플레이 시스템.
3차원 가상 공간내의 애니메이션을 제어하기 위한 시스템에 있어서,

① 애니메이션을 생성하는 수단 ― 상기 애니메이션은 애니메이팅될 기하 구조를 포함함 ― 과,

② 상기 애니메이션에 대한 부모 변환을 생성하는 수단 ― 상기 부모 변환은 사용자에 대한 사전결정된 시점을 제공하기 위해 상기 애니메이션의 기하 구조를 재배치시킴 ― 과,

③ 상기 3차원 가상 공간내의 사용자의 위치를 판단하는 수단과,

④ 상기 3차원 가상 공간내의 사용자의 위치에 근거하여 상기 사용자에 대한 사전결정된 시점을 유지하도록, 상기 애니메이션을 변환시키기 위해 상기 부모 변환을 이용하는 수단을 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 제어 시스템.
제 14 항에 있어서, 상기 애니메이션 생성 수단은, VRML 타임센서 및 VRML 좌표 보간기를 애니메이팅될 기하 구조와 결합시킴으로써 애니메이션을 생성하는 수단을 포함하며, 상기 부모 변환 생성 수단은, 사용자에 대한 상기 사전결정된 시점을 제공하기 위해, 상기 부모 변환이 상기 VRML 좌표 보간기 및 VRML 타임센서를 재배치시키도록, 상기 애니메이션에 대한 부모 변환을 생성하는 수단을 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 제어 시스템.
제 15 항에 있어서, 상기 부모 변환은 VRML 빌보드 변환을 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 제어 시스템.
제 14 항에 있어서, 상기 판단 수단이, 상기 사용자의 위치가 상기 가상 공간의 사전결정된 영역내에 있는 것으로 판단한 경우 상기 사용자에 대해 상기 애니메이션을 재생시키는 수단을 더 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 제어 시스템.
제 15 항에 있어서, 상기 판단 수단이, 상기 사용자의 위치가 상기 가상 공간의 사전결정된 영역내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 애니메이션에 대한 상기 VRML 타임센서를 작동시키는 수단을 더 포함하는 3차원 가상 공간내의 애니메이션 제어 시스템.
3차원 가상 공간내에 애니메이션을 디스플레이하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서, 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단을 내장하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체를 포함하며, 상기 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단은, 상기 애니메이션의 기하 구조가 변환되도록 상기 애니메이션을 부모 변환하는 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단 ― 이로 인해 상기 애니메이션이 상기 3차원 가상 공간내의 사용자에 대해 사전결정된 시점에서 보여지게 됨 ― 을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 19 항에 있어서, 상기 사용자가 상기 3차원 가상 공간의 사전결정된 영역내에 위치할 때, 상기 사용자에 대해 상기 애니메이션을 재생시키는 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단을 더 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 19 항에 있어서, 상기 사전결정된 시점은 상기 사용자에게 향하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 19 항에 있어서, 상기 부모 변환은 VRML 빌보드 변환인 컴퓨터 프로그램 제품.
3차원 가상 공간내의 애니메이션을 제어하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서, 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단을 내장하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체를 포함하며, 상기 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단은,

㉠ 애니메이션을 생성하기 위한 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단 ― 상기 애니메이션은 애니메이팅될 기하 구조를 포함함 ― 과,

㉡ 상기 애니메이션에 대한 부모 변환을 생성하기 위한 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단 ― 상기 부모 변환은 사용자에 대한 사전결정된 시점을 제공하기 위해 상기 애니메이션의 기하 구조를 재배치시킴 ― 과,

㉢ 상기 3차원 가상 공간내의 사용자의 위치를 판단하는 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단과,

㉣ 상기 3차원 가상 공간내의 사용자의 위치에 근거하여 상기 사용자에 대한 사전결정된 시점을 유지하도록, 상기 애니메이션을 변환시키기 위해 상기 부모 변환을 이용하는 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 23 항에 있어서, 상기 애니메이션 생성을 위한 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단은, VRML 타임센서 및 VRML 좌표 보간기를 애니메이팅될 기하 구조와 결합시킴으로써 애니메이션을 생성하는 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단을 포함하며, 상기 부모 변환 생성을 위한 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단은, 사용자에 대한 상기 사전결정된 시점을 제공하기 위해, 상기 부모 변환이 상기 VRML 좌표 보간기 및 VRML 타임센서를 재배치시키도록, 상기 애니메이션에 대한 부모 변환을 생성하는 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 24 항에 있어서, 상기 부모 변환은 VRML 빌보드 변환을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 23 항에 있어서, 상기 판단을 위한 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단이, 상기 사용자의 위치가 상기 가상 공간의 사전결정된 영역내에 있는 것으로 판단한 경우 상기 사용자에 대해 상기 애니메이션을 재생시키는 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단을 더 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 24 항에 있어서, 상기 판단을 위한 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단이, 상기 사용자의 위치가 상기 가상 공간의 사전결정된 영역내에 있는 것으로 판단한 경우, 상기 애니메이션에 대한 상기 VRML 타임센서를 작동시키는 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 코드 수단을 더 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.