KR19990006443A - 가상 현실 환경에서 정보를 표시하는 방법 - Google Patents

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Abstract

가상 현실 환경(virtual reality environment)으로의 뷰포트(viewport) 내에 표시된 오브젝트(object)가 오브젝트의 내용물이 표시될 수 있도록 선택되는 가상 현실 환경에서 정보를 표시하는 방법이 제공된다. 오브젝트가 열리고 오브젝트의 내용물은 뷰포트의 가시선에 수직이 되도록 자동적으로 배향된다.

Description

가상 현실 환경에서 정보를 표시하는 방법
본 발명은 컴퓨터 소프트웨어 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 가상 현실 세계에서 정보를 시각적으로 나타내기 위한 방법에 관한 것이다.
종래의 가상 현실 시스템에 의해 생성된 오브젝트(object)의 내용물을 보려면, 사용자는 뷰포트의 배향(viewport orientation), 또는 시야각을 바꾸어야만 한다. 컴퓨터로 모델링한 3차원 (3D) 공간의 뷰포트는 3D 공간으로의 입구(portal), 또는 윈도우이다. 즉, 뷰포트는 3D 공간을 바라보는 3D 공간 내의 지점이다. 인간의 눈은 물리적 공간으로의 입구로서의 역할을 한다는 점에서 뷰포트와 유사하다. 뷰포트는, 예를 들면, 직교 (x, y, z) 좌표를 이용하여 공지된 방식으로 정의될 수 있는 3D 공간 내의 위치 또는 장소를 점유한다. 뷰포트의 앞에 있는 3차원 오브젝트는 보이게 된다. 뷰포트의 뒤에 있는 오브젝트는 보이지 않게 된다. 뷰포트 배향은 3D 공간 내의 특정 지점에서의 뷰포트의 배향으로 3D 공간으로의 특정 가시선(line of sight)을 제공한다. 3D 공간에서 컴퓨터로 생성된 공간(room)을 이동할(navigate) 때, 뷰포트에 의해 제공되는 시계(view)는 비어 있는 액자틀(empty picture frame)를 통해 바라보는 시계와 같은 것으로 생각할 수 있다. 공간을 이동할 때, 가상의 액자틀은 항상 틀의 개구부 평면에 수직으로 빈 틀을 통해 뷰포트의 가시선이 나올 수 있도록 배치된다. 공간을 통해 이동하는 것은 뷰포트 위치의 (x, y, z) 좌표 변화를 수반한다. 좌우로 회전하는 것은 뷰포트의 편요각 배향(yaw orientation)의 변화를 수반한다. 머리를 좌우로 기울이는 것은, 비록 그러한 뷰포트 배향의 변화가 비행 시뮬레이션형 애플리케이션(flight simulation-type application)에 의해 행하여 지는 경우를 제외하고는 통상적으로 행하여 지지는 않지만, 뷰포트의 롤 배향 (roll orienatation)을 변경시키는 것에 대응한다. 뷰포트 평면의 피치(pitch)는 통상적으로 3D 공간을 이동할 때 변경되지 않는다. 그러나, 열려진 서랍의 내용물을 보려고 하는 상황에서, 종래의 3D 표시 시스템은 사용자가 뷰포트의 피치를 수동(manually)으로 변경함으로써 시계(view)가 서랍 위를 비행하여 서랍속을 내려다 보는 것과 같이 될 것을 요구한다. 다른 방법으로, 사용자는 오브젝트의 내용물을 보기 위해 뷰포트의 피치에 대한 오브젝트의 배향을 수동으로 변경시킬 것이 요구된다.
오브젝트의 내용물을 보기 위해 사용자가 뷰포트의 피치를 수동으로 변경하거나 뷰포트의 피치에 대해 오브젝트의 배향을 수동으로 변경할 필요 없이, 3D 공간 내의 오브젝트의 내용물을 표시하는 시스템 및 방법이 요구된다.
본 발명은 보려고 하는 오브젝트의 내용물의 배향이 자동적으로 변경되어 사용자가 뷰포트의 피치를 수동으로 변경하거나 뷰포트의 피치에 대해 오브젝트의 배향을 수동으로 변경할 필요 없이 내용물을 볼 수 있는 방법을 제공한다.
본 발명의 장점은 가상 현실 환경에서 정보를 표시하기 위한 방법에 의해 제공되는데, 여기서 가상 현실 환경으로의 뷰포트 내에 표시되는 오브젝트는 오브젝트의 내용물이 표시될 수 있도록 선택된다. 오브젝트가 열리고 오브젝트의 내용물은 뷰포트의 가시선에 수직이 되도록 자동적으로 배향된다. 양호하게, 오브젝트의 내용물을 배향하는 단계는 뷰포트의 피치와 오브젝트 내용물의 앞면 시계(frontal views)의 배향을 비교하는 단계, 뷰포트의 피치와 오브젝트 내용물의 앞면 시계의 배향 간에 차이가 있는 경우 오브젝트 내용물의 앞면 시계의 배향을 뷰포트의 피치에 수직이 되도록 변환하는 단계, 및 오브젝트 내용물의 앞면 시계의 변환된 배향을 표시하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 기억 영역을 갖는 프로그램 기억 장치와 기억 영역 내에 기억된 정보를 제공한다. 본 발명에 따르면, 정보는 기계에 의해 판독 가능하고, 본 발명의 방법을 수행하기 위한 기계에 의해 실행 가능한 명령의 프로그램을 실체적으로 구현한다. 양호하게, 프로그램 기억 장치는 디스켓 또는 CD-ROM과 같은 기억 장치 중 하나이다.
도 1은 본 발명이 이용될 수 있는 예시적 계산 시스템의 개략적 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 예시적 가상 현실 환경의 그래픽 표시를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따라 오브젝트의 내용물을 도시하는 그래픽 표시의 도면.
도 4는 본 발명에 따라 오브젝트의 내용물을 표시하는 방법의 하이 레벨 흐름도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11, 22 : 근거리 통신망
15 : 마우스
16 : 메인프레임 컴퓨터
13, 17 : 기억 장치
18, 24 : 통신 링크
20 ; 서브 시스템 제어 유닛/통신 제어기
21 : 게이트 서버
25 : 디스켓
26 : CD-ROM
본 발명은 예를 통해 설명할 것이고 동일한 참조 번호가 동일한 구성 요소를 표시하는 첨부된 도면을 통해 설명할 것이되, 이에 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명을 구현하는데 이용될 수 있는 예시적인 계산 또는 데이터 처리 시스템(10)의 개략적 블럭도이다. 계산 시스템(10)은 근거리 통신망[Local Area Network; LAN(11 및 22)]과 같은 복수의 네트워크를 포함할 수 있다. 양호하게는, LAN(11 및 22) 각각은 복수의 컴퓨터(12 및 23)를 포함한다. 호스트 처리기에 결합된 복수의 인텔리젼트 워크 스테이션(Intelligent Work Station; IWS)도 이러한 각 네트워크에 이용될 수 있다. 이와 같은 데이터 처리 시스템에서 일반적인 바와 같이, 각 개별적인 컴퓨터는 기억 장치(13) 및/또는 프린터/출력 장치(14)에 결합될 수 있고, 마우스(15)와 같은 위치 결정 장치(pointing device)를 구비할 수 있다.
계산 시스템(10)은 다수의 메인프레임 컴퓨터도 포함할 수 있는 데, 이 메인프레임 컴퓨터들 중에 메인프레임 컴퓨터(16)만을 도시하였다. 메인프레임 컴퓨터(16)는 양호하게는 통신 링크(18)를 통해 LAN(11)에 결합될 수 있다. 메인프레임 컴퓨터(16)는 LAN(11)의 원격 기억 장치로서 역할을 할 수 있는 기억 장치(17)에도 결합될 수 있다. 유사하게, LAN(11)은 통신 링크(19)를 경유하여 서브-시스템 제어 유닛/통신 제어기(20) 및 통신 링크(24)를 통해 게이트웨이 서버[gateway server; (21)]에 결합될 수 있다. 게이트웨이 서버(21)는 양호하게는 LAN(22)과 LAN(11)을 연결하는 역할을 하는 IWS이다.
LAN(11) 및 LAN(22)에 대해서는, 복수의 문서 또는 자원 오브젝트가 기억 장치(17) 내에 저장될 수 있고, 이는 자원 오브젝트의 자원 매니저 또는 라이브러리 서비스(library service)인 메인프레임 컴퓨터(16)에 의해 제어된다. 메인프레임 컴퓨터(16)는 LAN(11)으로부터 원거리에 위치할 수 있고, 이와 유사하게, LAN(11)은 LAN(22)으로부터 원거리에 위치할 수 있다. 예를 들면, LAN(22)은 캘리포니아에 위치할 수 있고, LAN(11)은 북부 캘리포니아에 위치할 수 있으며 메인프레임 컴퓨터(16)는 뉴욕에 위치할 수 있다.
본 발명을 사용하는 소프트웨어 프로그램 코드는 분산을 목적으로 독립형 워크스테이션(stand-alone workstation) 또는 LAN 서버의 기억 장치(13)의 메모리 내에 통상적으로 기억되는데, 이로부터 코드가 억세스될 수 있다. 소프트웨어 프로그램 코드는 데이타 처리 시스템을 이용하여 디스켓(25) 또는 CD-ROM(26)과 같은 각종의 공지된 매체 상에서 사용되도록 구현될 수 있거나, 어떤 종류의 네트워크를 통해서 하나의 컴퓨터 시스템의 메모리로부터 다른 컴퓨터 시스템의 사용자들이 사용할 수 있도록 그러한 다른 컴퓨터 시스템으로 전달될 수 있다. 기억 장치(13), 디스켓(25) 및 CD-ROM(26) 각각은 컴퓨터에 의해 판독 가능하고 본 발명을 행하는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령의 프로그램을 실체적으로 구현하는 정보가 기억되어 있는 기억 영역을 포함한다. 매체 상에서 소프트웨어 코드를 구현하거나 배포하기 위한 기술 및 방법이 공지되어 있고 여기서는 더이상 설명하지 않겠다.
본 발명에 따르면, 사용자가 오브젝트의 내용물을 보려고 애플리케이션과 통신하는 경우, 오브젝트는 뷰포트의 피치를 수동으로 변경하거나 뷰포트의 피치에 대하여 오브젝트 내용물의 배향을 수동으로 변경할 필요 없이 사용자가 내용물을 볼 수 있도록 해주는 배향으로 열려 진다. 예를 들면, 책상 서랍 또는 화일 캐비넷 서랍이 열려서, 애플리케이션에 사용자가 서랍속의 내용물을 보기를 원한다는 것을 표시하면, 서랍은 완전히 열리고 내용물은 사용자가 서랍속을 보기 위해 뷰포트를 재배향하지 않도록 직립 방식으로 표시된다.
도 2는 컴퓨터 스크린 윈도우(30) 내에 보여지는 그래픽 표시를 그림으로 나타낸 것으로서 예시적인 가상 현실 환경(31)의 일부를 도시한다. 환경(31)은 서랍(33, 34, 35 및 36)을 구비한 저장 캐비넷(32)을 포함하는 가상 현실 사무실이다. 저장 캐비넷(32)은 화일 및/또는 다른 오브젝트를 포함하는 오브젝트를 3D 그래픽으로 나타낸 것이다. 저장 캐비넷(32) 내에 들어 있는 화일 및/또는 오브젝트를 보기 위해서는, 사용자는 커서를 저장 캐비넷(32)의 원하는 서랍으로 옮겨 놓고 마우스 버튼을 클릭하여, 예를 들면, 서랍속의 내용물을 보기를 원한다는 것을 표시한다. 다른 공지된 방법들도 오브젝트를 선택하여 그 내용물을 보기 위해 통신을 하는데 사용될 수 있다. 본 예의 경우는, 서랍(34)의 내용물을 보기를 원하는 경우이다.
도 3은 저장 캐비넷(32)의 서랍(34)의 내용물(37)을 도시하는 그래픽 표시의 도면을 도시한다. 본 발명에 따르면, 내용물은 뷰포트 배향이 변경되지 않도록 도시된다. 내용물은 사용자가 뷰포트의 피치를 수동으로 변경하거나 뷰포트의 피치에 대하여 오브젝트 내용물의 배향을 수동으로 변경할 필요가 없도록 시계가 재배향되어 있다. 본 예의 경우, 서랍(34)의 내용물은 서랍 속에 알파벳으로 저장되어 있고 사용자가 더 선택하여 볼 수 있도록 각각 구별되어 있는 서로 다른 카테고리의 아이템으로 되어 있다.
도 4는 본 발명에 따라 오브젝트의 내용물을 도시하는 방법(40)의 하이 레벨 흐름도를 도시한다. 단계(41)에서, 서랍(34)과 같은 오브젝트는 사용자가, 예를 들면, 커서를 오브젝트 상에 놓고 마우스 버튼을 클릭함으로써 선택된다. 단계(42)에서, 뷰포트의 피치와 오브젝트 내용물의 앞면 시계의 배향을 비교한다. 단계(43)에서, 뷰포트의 피치와 내용물의 앞면 시계의 배향 간에 차이가 있는가를 판정한다. 차이가 있으면, 흐름은 단계(44)로 진행하여 오브젝트 내용물의 앞면 시계의 배향은 뷰포트의 피치에 수직인 평면에 있도록 변환된다. 그 다음, 흐름은 단계(45)로 진행하여, 도 3에 도시한 서랍(34)과 같은, 열린 위치에 있는 오브젝트를 도시하도록 표시가 바뀐다. 오브젝트가 완전히 열리면, 오브젝트의 내용물의 앞면 시계는 단계(46)에서 표시되어 내용물을 현 뷰포트를 이용하여 볼 수 있다.
본 발명을 설명한 실시예와 관련하여 설명하였지만, 본 발명의 사상과 범주에서 벗어남이 없이 변형이 있을 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명에 따르면, 가상 현실 환경에서 정보를 표시할 때, 보려고 하는 오브젝트 내용물의 배향이 자동적으로 변경되어 사용자가 뷰포트의 피치를 수동으로 변경하거나 뷰포트의 피치에 대해 오브젝트의 오리엔테이션을 수동으로 변경할 필요 없이 내용물을 볼 수 있다.

Claims (5)

  1. 가상 현실 환경(virtual reality enviornment)에서 정보를 표시하기 위한 방법에 있어서,
    가상 현실 환경에서 오브젝트(object) - 상기 오브젝트는 상기 가상 현실 환경으로의 뷰포트(viewport) 내에 있고 표시될 내용물을 구비함 - 를 선택하는 단계와,
    상기 오브젝트를 여는 단계와,
    상기 내용물이 상기 뷰포트의 가시선(line of sight)에 수직이 되도록 상기 오브젝트의 내용물을 배향하는(orient) 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오브젝트의 내용물을 배향하는 단계는
    상기 뷰포트의 피치(pitch)와 상기 오브젝트의 내용물의 앞면 시계(frontal view)의 배향(orientation)을 비교하는 단계와,
    상기 뷰포트의 피치와 상기 오브젝트의 내용물의 앞면 시계의 배향 간에 차이가 있는 경우 상기 오브젝트의 내용물의 앞면 시계의 배향을 상기 뷰포트의 피치에 수직이 되도록 변환하는 단계와,
    상기 오브젝트의 내용물의 앞면 시계의 변환된 배향을 표시하는 단계
    를 포함하는 방법.
  3. 프로그램 기억 장치에 있어서,
    기억 영역과,
    상기 기억 영역 내에 기억되어 있는 정보를 포함하며,
    상기 정보는 기계에 의해 판독 가능하고,
    가상 현실 환경에서 오브젝트 - 상기 오브젝트는 상기 가상 현실 환 경으로의 뷰포트 내에 있고 표시될 내용물을 구비함 - 를 선택하는 단계와,
    상기 오브젝트를 여는 단계와,
    상기 내용물이 상기 뷰포트의 가시선에 수직이 되도록 상기 오브젝트 의 내용물을 배향하는 단계
    를 포함하는 방법을 수행하기 위해 상기 기계에 의해 실행 가능한 명령의 프로그램을 실체적으로 구현하는 프로그램 기억 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 오브젝트의 내용물을 배향하는 단계는
    상기 뷰포트의 피치와 상기 오브젝트의 내용물의 앞면 시계의 배향을 비교하는 단계와,
    상기 뷰포트의 피치와 상기 오브젝트의 내용물의 앞면 시계의 배향 간에 차이가 있는 경우 상기 오브젝트의 내용물의 앞면 시계의 배향을 상기 뷰포트의 피치에 수직이 되도록 변환하는 단계와,
    상기 오브젝트의 내용물의 앞면 시계의 변환된 배향을 표시하는 단계
    를 포함하는 프로그램 기억 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 메모리는 기억 장치 및 CD-ROM중 적어도 하나를 포함하는 프로그램 기억 장치.
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