KR20010035211A - 도시 가상현실 구현을 위한 양방향 실사 무비 및 인터넷응용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도시의 모양을 웹 상에 실물의 사진을 이용하여 재현하고 사용자의 조작으로 실제 도시를 이동하는 것과 같은 시각적 효과를 나타내며,사용자의 시점을 카메라의 이동과 같게 만들고 이 시점의 이동 또한 사용자가 제어 할 수 있도록 하며 웹 상의 도시를 여행하며 정보습득 및 상거래를 돕는 전자 상거래, 주소로 찾는 메일 서비스, 금융서비스 등을 손쉽게 활용하게 하는 양방향 실사 무비에 관한 것이다.

이를 위해 도시의 실물 모습을 담은 사진정보와 데이터를 저장하고 이를 웹 상에 띄우기 위해 사진을 가공하는 방법과 사용자의 조작(마우스, 키보드 등을 사용하여)을 통하여 무비가 제어 되게 하는 방법 및 각 지점을 연결하고, 사용자가 어느 지점에 도달하게 되었을 때 대상(상가 및 정보)을 광고하기 위해 무비 안에서 돌출 및 전환되는 화면의 처리수단을 포함하고 있다.

Description

도시 가상현실 구현을 위한 양방향 실사 무비 및 인터넷 응용방법 {NETTROL MOVIE}

본 발명은 인터넷 사용자들이 인터넷을 통해 정보를 습득하고 전자 상거래 및 각종 컨텐츠를 제공받는 인터넷 서비스에 관한 것으로서 가상의 공간에 실제의 모습을 구현하는 방법과 이를 이용하는 인터넷 종합 서비스 및 GIS를 응용하는 방법 즉 지리정보 시스템위에 건설된 가상의 도시 안에 모든 문화를 포함시키는 방법에관한 것이다.

기존의 가상현실은 직접적인 프로그램밍 방법으로 구현되는 3DML등의 방법과 가상현실 제작프로그램을 이용하는 방법으로 나눌 수 있으며 완전한 객체 제작으로 3D를 직접 제작하여 표현하는 기법과, 사진기 및 무비 카메라를 이용해 제작된 영상 정보를 디지털화 시키고 이것을 이용하여 가상현실을 제작하는 기법으로 크게 나눌 수 있다.

본 발명 또한 위의 범주에 포함되며 여기에 새로운 비지니스를 응용하는 기법이 GIS와 결합되어있다.

가상현실과 GIS의 결합하는 방식은 단순연계 즉 지도를 클릭하면 그곳의 정보를 나열하거나 시각적 정보를 사진이나 VR을 통해 보여주는 방식으로 전개 된다. 이러한 방법은 멀티미디어 제작기술에 포함된다.

총체적으로 본 발명은 영상의 디지털 처리기술과 인터넷 기술 화면표시 및 제어기술을 응용하여 어느 한 지역 또는 도시 전체를 가상의 공간으로 만들어 직접 그곳에 있는 것과 같은 체험을 할 수 있게 만들어진 가상현실과 지리적 정보를 통합하고 검색하는 GIS와 인터넷 상의 정보전달 및 전자 상거래기술에 포함된다.

관광site의 경우 단순한 관광지의 소개 및 사진자료를 통해 사용자, 즉 여행객들의 호기심과 가고자 하는 욕구를 불러일으키고 여기에 여행지의 정보를 싣는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 사진자료만으로는 해당지역의 통합적인 정보를 실을 수가없다. 시각적인 정보 또한 제한적인 범위에서만 가능한 것이다.

이처럼 단순 사진자료로는 고객의 욕구를 충족시키지 못하는 단점이 제기 되었으며, 이것에 대한 해결책과 통합적인 서비스를 제공하고자 3차원 가상 현실이 많이 도입되고 있는 실정이다. 그러나 기존의 가상현실 의 구현은 기술 적으로 극히 다루기 어려우며 완벽한 가상현실을 구현하는 데에는 많은 비용과 전문 기술이 필요하다는 단점이 제기되고 있다.

VR 파노라마의 경우 한 지점에서 보여지는 사진을 확대 축소 회전하는 방법으로 가상현실을 구현하며 한 지점에서 다른 지점으로의 이동이 원활하지가 않으며 A에서 B지점으로의 연속적인 이동화면의 구현이 불가능하다.

도 ( 1 )

또한 3DML, VRML, 게임에서의 가상현실, 등은 건물 내부 등과 같은 좁은 지역의

구현만 가능하며 양방향 제어를 인터넷에서 실현하기 위해서는 회선과 서버의 뒷받침이 있어 주어야만 한다. 물론 그 구현방법 또한 매우 어려운 게 현 실정이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 인터넷 안에서 상영되어 지는 가상현실의 새로운 표현기법 즉, 도시 전체와 같은 넓은 지역의 가상현실을 구현하고 그것이 인터넷 상에서 보다 원활히 구현 및 제어가 되며, 제작의 용이성과 저렴함을 포함하고 이 가상현실 안에 문자 및 시각적인 정보뿐만 아니라 한 지역의 문화까지 포함할 수 있도록 하며 화면표시를 TV카메라가 찍은 영상물을 직접 방영하는 것과 같은 효과를 내며 동시에 사용자가 마치 카메라 감독처럼 카메라의 시점과 이동을 원하는 위치, 원하는 시각(視角)에 둘 수 있도록 인터넷을 통해 사용자제어를 할 수 있게 하며, 이처럼 양방향 제어가 가능한 무비 안에 각종 정보를 포함한 실제 건물(건물 자체 및 간판) 및 가상의 제작된 구조물을 클릭 함으로써 실제의 도시를 여행하는 것 같은 효과 및 각종 정보를 얻을 수 있게 하며 이러한 방대한 양의 정보를 인터넷을 통해 빠르게 전달되어 질 수 있도록 압축, 분산하고 저렴한 비용으로 구현이 가능하게 하여 한 도시의 실제 모습을 100%웹에 재현 하고자 하는데 그 목적이 있다.

도 1 : 파노라마의 시점(視点) 및 단점에 대한 설명

도 2 : 무비와 가상현실 제작과정

도 3 : 특정 위치에 무비가 접근했을 때 무비상의 변화

도 4 : 무비에서 경로선택 예

도 5 : 무비에서 갈림길의 선택화면

도 6 : 순방향 무비 A--B

도 7 : 역방향 무비 B--A

도 7 : 광고를 위한 애니메이션 삽입모습

도 8 : GIS와 결합된 실사 가상현실의 모습

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 실제 도시의 모습이 담긴 아날로그 영상자료를 디지털화 시키고 이것을 가공 처리하여 무비로 완성시키는 방법;

완성된 무비를 전진 후진 좌 .우측으로의 전 후진 상하의 시점변화 등의 사용자 제어가 가능하도록 가공하는 방법;

웹 상에서 운용가능 하며 보다 안전하고 빠르게 전달할 수 있도록 무비 데이터를 처리 가공하여 서버에서 운용하는 방법이 포함되며

이 무비 안에 각종정보 및 도시의 문화를 싣기 위해 무비를 가공해서 WEB-SITE에 운용하는 방법;

이 무비를 응용한 사업 방법을 포함하며;

GIS와 연계를 위해 무비를 제어하는 기술을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 포함된 인터넷 서비스는 사용자가 TV 카메라에서 비춰지는 것과 같이 도시의 모습을 완벽히 재현해낸 무비를 통해 도시나 관광지를 직접 걸어다니는 것과 같은 효과를 얻으며, 이와 같은 방법으로 사용자는 재구성된 도시 및 관광지를 여행하며 움직이는 무비 안에 보이는 실제 건물을 직접 클릭하거나 정보 제공자가 가상으로 만들어낸 구조물을 클릭하여 정보 제공자가 제공하기를 원하는 재구성된 정보를 얻을 수 있다. 이것을 통하여 상가에서 운영하고 있는 홈페이지 및 상거래 시스템에 별도의 로그 온 과정 없이 바로 접속할 수 있게 하여 지역중심의 전자 상거래를 도모할 수 있게 된다.

또한 실물 사진을 이용한 무비를 무비가 움직이는 속도 즉 사용자가 가상공간 안에서 이동하는 속도를 사용자가 제어 할 수 있게 제작하며, 도시의 시작부분부터 종점부분까지의 경로를 전진과 후진, 회전, 및 jumping(구간에서 구간으로 바로 넘어가는 것을 의미)을 사용자가 제어 할 수 있게 하며, 개발자가 원하는 위치에 사용자가 접근하였을 경우 즉 어떠한 목적 건물이 화면상에 나타나게 되는 경우 이곳으로부터 돌출 되어 나오는 또 다른 애니메이션 무비 및 화면상의 변화를 이용하여 뛰어난 시각적 광고 효과를 얻을 수 있게 무비를 재구성하며, 이것을 클릭함으로써 개발자가 제공되어지기 원하는 정보로 사용자를 이동시킬 수 있다.

이러한 모든 과정에는 무비나 정보전달 및 특정효과가 속도 저하 없이 사용자에게 전송되게 하는 네트웍 기술을 포함한다.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 본 발명의 양방향 무비를 제작하기 위해 도시의 모습을 일반 카메라나 비디오 카메라를 통해 얻어내야 한다. 보다 정밀한 가상현실을 제작하기 위해 각각의 화상 자료들은 정확한 초점과 각도를 가져야 하며 보다 정밀한 수정작업은 디지털화 된 후 포토샵(photoshop)등과 같은 그래픽 편집 프로그램을 통해서 이루어진다. 아날로그 영상의 디지털화 작업은 드럼스캐너나 평판스캐너를 통해 이루어지며 작업의 효율을 위해 디지털 카메라를 이용하여도 좋다. 상기한 방법 외에도 이미 제작된 아날로그 방식의 무비 즉 TV프로그램이나 영화에서 제작된 프로그램 중 도시를 질주하거나 관광지를 카메라가 경로를 따라 이동하면서 찍은 장면이거나 건물의 내부를 빙 둘러 찍은 모습 등의 연속적 화면구성을 활용할 수도 있는데

이는 어떠한 화상 데이터라도 연속적이기만 하다면 본 발명의 방법으로 양방향 무비의 제작이 가능하다는 것을 말하며 본 발명의 특성이기도 하다.

이러한 구성은 일반적인 TV프로그램을 디지털화 시켜 양방향TV프로그램을 만드는 것과는 근본적으로 다른 구조를 나타낸다.

본 발명에서의 양방향 무비는 웹에서의 최적화를 이루기 위해 연속적인 아날로그 신호를 디지털 화 시키는 과정에서 영화에서처럼 초당 30 프레임을 모두 사용하지 않고 초당 10~12프레임 정도만을 추출하여 사용한다. 이 과정에서는 영상 캡쳐를 할 수 있는 시스템이 필요한데 시중의 어느 제품을 사용하여도 품질에서만 차이가 있을 뿐 같은 효과를 나타내게 할 수 있다.

이처럼 잘려진 아날로그 신호는 역시 같은 방법으로 포토샵과 같은 그래픽 프로그램에 의해서 필요한 시점과 각도로 수정되어지고 다듬어 진다.

이렇게 다듬어진 각각의 디지털 영상들은 VRML, 3DML, 플래시, 3DMAX, 디렉터, QTVR, 등과 같은 언어와 프로그램을 거치면서 연속적인 디지털 무비로 만들어진다.

도 ( 2 )

또한 불연속적인 영상자료들은 주로 3D배경을 만드는데 사용되는데 이 방법은 3DML과 JAVA Script에 의한 직접적인 코딩에 의해 제작되어진다.

이 단계의 무비들은 아직은 사용자 제어, 즉 양방향성을 같지 못한다. 무비와 가상현실을 대화형으로 만들어 주기 위한 작업이 필요한데 주로 JAVA Script와 그 일종인 링고에 의해 이루어진다. 무비의 전진과 후진, 한 지점에서의 좌회전, 우회전 시점의 변화, 상하의 시점변화 조작에 의한 화면의 구성 변화, 건물 입구에서 건물 안으로의 이동 등과 같은 화면제어 명령을 사용자가 조작가능 하게끔 이를 인식하고 처리하는 역할은 링고프로그래밍에 의해 이루어지고 가상현실에서 무비에 삽입된 객체들을 제어하는 것은 JAVA Script가 맡게된다. 또한 여기서 화려한 공간 구성을 위해서 3DML이 사용되기도 한다.

여기서 본 발명만의 특징인 사용자가 접근하는 위치 즉 특정 건물이나, 간판, 기타 구조물 등에 접근했을 때 싣고자 하는 정보나 광고 문구가 튀어나오게 할 수 있다는 것이다. 심지어는 무비에 찍힌 껌 자국에도 그러한 효과를 나타낼 수 있다. 뿐만 아니라 그러한 효과가 입혀진 객체를 클릭하거나 마우스로 스쳤을 경우 다른 장면이나 SITE로의 이동도 가능하게 할 수 있으며 3DML로 현재의 가상공간 안의 다른 부분에 그 결과를 TV안의 TV처럼 표시되게 할 수도 있다.

도 ( 3 )

실사 무비 안에 삽입되는 가상의 구조물은 3DMAX나 2D애니메이션 저작툴로 제작되어진다. 이러한 과정을 걸쳐 제작된 무비는 사용자의 마우스 및 키보드 조작에 의해 도면 시점 A에서 시점 B의 부분으로 연속적 이동이 가능하고 그 시점의 이동거리는 무제한으로 가능하게 된다.

시점의 변화 B1, B2, B3의 이동을 사용자 스스로가 마우스와 키보드 조작을 통하여 선택하게 되고, 'A´에서 B- C, A´→ B1→C, A´→B2→C의 어떠한 경로를 선택하게 되더라도 연속적인 무비를 볼 수 있게된다. 또한 시점 B에서 거꾸로 되돌아가기 위해 사용자가 회전버튼을 누를 경우 VR파노라마에서 보여지는 것처럼 시점의 회전이 연속적으로 이루어지게 되고 시점의 회전이 끝나는 부분부터 다시금 B→A´→A의 경로로 다시 되돌아가는 무비를 제어 할 수가 있다.

도 ( 4 )

또한 갈림길에서는 사용자에게 무비 이동에 대한 지시를 받기 위해 무비 안에 어떠한 방향지시를 할 수 있는 객체가 돌출 되고 사용자의 지시를 받게되면 무비는 그 지시의 내용을 이행하여 그 방향으로 화면이 회전해 전진하게 된다.

도 ( 5 )

이때 사용자의 화면에 보여지는 무비는 사용자가 실제 도시를 걸을때와 마찬가지로 정방향과 무비의 좌우가 바뀌게 되며

도 ( 6 ), 도 ( 7 )

역방향의 무비 또한 같은 방법으로 제작이 되어진다.

위와 같은 무비 제작의 특이점은 완성된 무비의 용량을 대략 1.5Km 당 3M 바이트 정도로 줄일 수 있다는데 있다.

물론 파일 포맷방식 GIF, JPG, PNG등에 따라 무비의 용량도 달라지지만 본 발명에서는 주로 JPG 포맷 방식과 무비로 전환되는 과정에서는 백터방식의 shockwave 플러그인을 썼다.

물론 이러한 기능은 연속적인 VRML에 의해서도 구현이 가능하지만 연속적인 시점의 변화 A--〉B로의 연속장면을 만들어 내기 어려울 뿐만 아니라 그 용량 또한 본 발명에 비해 약50~100배가 넘는 실정이다. 이는 VRML이 한 시점에서 회전을 할 경우 8~12장의 사진이 필요한데 비해 본 발명은 4장의 사진만이 필요하고 shockwave 플러그인을 방식을 채택하여 작업이 이루어 졌기 때문이다. 이것은 본 발명의 장점이기도 하다.

(주석)3DML이란 인터넷에서 구현하는 가상현실의 일종으로서 HTML처럼 태그 형식으로 삽입되며 그 태그를 해석하고 실행하는 플러그인 파일인 로버로 구성되어 있는 일종의 웹에서 사용되는 프로그래밍 언어이다.

이러한 과정을 거쳐 제작된 무비는 특징을 요약하여 정리하면 다음과 같다.

(특징) 실물 사진으로 구성된 가상현실이지만 확실한 양방향성으로 완벽한 사용자 제어를 이룰 수 있으며 용량의 한계를 극복할 수 있다.

실물 사진으로 이루어진 가상현실 중 대표적인 VRML과 비교하여 볼 때 VRML은 사용자가 이동할 수 있는 범위도 한정되어 있지만 제어할 수 있는 효과 또한 한 시점에서의 좌우 360도 회전만이 가능할 뿐이며 20M 이상의 전진을 하기가 힘들고 장면의 전환이 원활하지 못한 단점이 있다. 그러나 본 발명상의 무비는 이러한 단점을 극복하였음에도 불구하고 그 용량이 매우 적다는 장점을 가지고 있다.

다음으로는 상기한 발명상의 무비를 활용하는 방법에 대해 자세한 설명을 하고자 한다.

먼저 가상현실의 제작과정에서 무비 안에 각종 정보를 실어 이 정보를 확인하고 활용할 수 있는 웹 site를 제작한다. 각종 정보들은 무비 안에 담을 수 있어 완벽한 멀티미디어 웹을 구현 할 수 있다. 이를 인터넷 사용자에게 보여지게 하기 위해서는 인터넷을 통해 사용자가 접근을 시도할 때 이를 인증하는 시스템과

인증과 동시에 무비를 사용자에게 전송하는 시스템

사용자의 화면에 양방향 제어가 가능한 무비를 띄워주는 웹 서버와 사진 자료와 제작 가공된 이미지를 저장하고 있는 DB서버가 필요하다

이렇게 제작 되어진 인터넷 site는 도시 정보를 통합하는데 사용이 되는데 실제 위치해 있는 상가전체를 가상현실에 그대로 옮겨왔으므로 사용자가 각종 상거래를 위해 직접 상가를 방문하는 번거로움을 덜기 위해 무비내에 연결된 상가에 전자 상거래 시스템을 도입하여 전자 상거래를 도입할 수 있고 상가에서는 가상의 상가 건물에 사용자가 들어와 상품을 직접 볼 수 있도록 무비 내에 상품을 진열 할 수 있다. 이렇게 하나로 통합된 가상의 도시에 가상의 시청, 세무서 등을 연결하고 극장, 서점 등을 각각 무비내 실제의 장소와 연결하여 각종 생활 서비스 및 문화 정보를 이용 하도록 하며 이는 간단한 링크 연결 작업으로 해결 할 수 있다.

또한 무비를 관광지에 그대로 연결하여 가상관광효과를 얻을 수 있는데 기존의 가상현실과는 다르게 앞, 뒤, 좌, 우, 상, 하를 모두 실사로 구경할 수 있기 때문에 기 존의 관광가상현실과는 그 차원이 다르다 할 수 있다. 여기에서 관광지 현지의 상가와 연결된 전자 예매 system을 이용하여 숙박예약 및 특산품 구매를 할 수 있고 현지의 상가를 잘 홍보 할 수 있다.

무비안의 각종 상가들이나 어떠한 상품을 홍보하기 위해서는 가상현실 무비안의 또 다른 무비를 사용하게 된다. 무비의 전진, 후진 또는 정지시의 화면에 실제 간판을 비 정상 적으로 확대 시켜 놓는다던지 간판의 위치에 실제 사진에서는 볼 수 없는 네온싸인의 깜박거리는 효과를 넣을 수 있으며 가상의 움직이는 케릭터들이 튀어나와 화면상의 변화를 일으키며 사람들의 주위를 끌게 한다. 이로써 상가 내지 각종 정보나 상품을 홍보 할 수 있다.

도 ( 8 )

또한 모든 무비는 실제 축적과 실제 건물의 화상 자료로 되어져 있기 때문에 지도와 1:1 대응이 가능하다. 이것을 GIS 시스템과 통합하기 위해서는 JAVA Script로 지도를 무비와 연결 지도의 어느 한 지점을 클릭하면 그 곳의 무비가 바로 화면에 나타나게 하고 반대로 무비의 지점을 클릭하여 지도상의 어느 위치인가를 나타낼 수 있다. 이를 통하여 아주 간단하게 GIS와 통합 시킬수 있으며 그 자체가 가상현실 맵이 된다.

도 ( 9 )

상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 구성된 무비 혹은 웹 site는 가장 효과적인 방법으로 어떠한 건물 및 지역 혹은 도시 전체를 표현할 수 있는 수단이 된다.

또한 본 발명은 지역의 문화적인 특성을 있는 그대로 표현할 수 있으며 그 구현방법의 효율성과 양방향성을 활용하여 가상현실로 체험할 수 있는 관광 site의 개발, 사용자 제어가 가능한 GIS 시스템, 가상공간에서 시점의 사용자 제어에 의한 건물내부 실사 표현을 이용한 가상의 모델하우스 제작이 가능하다.

하나의 도시에서 완성된 nettrol 무비는 자신이 가고자하는 모든 지역에서 가고자 하는 시점에서의 출발과 경로와 종점까지의 모든 부분이 양방향성 제어에 의해 이루어지게 되므로 그 자체가 가상의 도시가 된다. 본 발명을 이용하여 가상의 도시를 건설할 경우 컴퓨터를 잘 모르는 사람일지라도 간단한 마우스 조작과 키보드 조작만으로도 가상의 도시를 여행하며 실제 자신이 살고 있는 곳과 같은 무비상의 한 건물 또는 광고를 클릭 함으로써 쇼핑, 상품정보의 선택적 수취, 원하는 장소(우편 배달부가 운송수단을 타고 우편물을 배달하듯)나 업소, 주택 등에 E-MAIL 발송, 원하는 은행지점으로 무비에서 이동 후 클릭을 통한 은행업무 처리, 행정업무 처리 등과 같은 생활의 편리함을 가져온다.

Claims (8)

1. 양방향 무비의 제작 방법에 있어,

   각기 다른 사진의 조합을 디지털화 시키고 이를 수정하여 데이터 베이스 하는 과정 및 그 방법
2. 양방향 무비의 제작 방법에 있어,

   상기 데이터 베이스를 무비로 제작하는 과정과 방법
3. 양방향 무비의 제작 방법에 있어,

   상기 무비를 양방향 제어가 가능하도록하여 가상현실로 만드는 과정과 그 방법
4. 양방향 무비의 제작 방법에 있어,

   상기 가상현실에 각종 정보를 연결하는 과정과 그 방법
5. 청구항 1~4의 과정에 의해 제작된 가상현실과 GIS를 연결하여 사용자에게 디스플레이 하는 방법
6. 청구항 1~5의 과정에 의해 제작된 가상현실을 적어도 하나이상 포함하는 영상 시스템
7. 청구항 1~5의 과정 중의 일부를 포함하여 제작된 가상현실을 응용하여 제작된 웹 SITE에서 특정 지역을 홍보하거나 특정 정보를 알리기 위해 가상의 구조물이나 캐릭터에 의해 무비상의 변화를 일으켜 광고하는 방법과 그 제작과정
8. 청구항 1~5의 과정 중의 일부를 포함하여 제작된 도시 정보가 입혀진 가상현실과 GIS를 이용한 도시 정보 시스템