KR20060092416A - 촉감정보를 표현하는 방법 및 이를 부호화하는 방법 - Google Patents

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KR20060092416A
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Abstract

본 발명은 촉감정보를 표현하는 방법 및 이를 부호화하는 방법을 개시한다. 본 발명에서는 인간이 촉감을 느끼고 말하는 다양한 형태의 언어표현을 촉감표현인자로 분류하는 단계; 및 분류된 각 촉감표현인자에 해당 촉감의 강도별로 설정된 값을 갖는 성질데이터를 대응시키는 단계; 하나 이상의 감촉표현인자에 대응하는 성질데이터를 정수형 또는 실수형으로 표현하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면 촉감정보를 표현인자로서 단순화시켜 분류하고 해당 표현인자마다 촉감의 강도를 성질데이터로서 규정화하여 부호화함으로써 종래의 오디오, 비디오 정보 등에 디지털 처리된 촉감정보를 부가하여 보다 현실감 있는 서비스를 제공할 수 있다.

Description

촉감정보를 표현하는 방법 및 이를 부호화하는 방법{Method of representing tactile information, and encoding method thereof}
도 1은 본 발명에 의한 형용사 표현인자를 이용한 촉감정보의 표현 및 부호화를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 촉감표현인자를 이용한 부호화를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 부호화된 촉감 데이터의 전송과 디코딩 과정을 설명하기 위한 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
30 ... 촉감정보 32, 38 ... 인자표현
34 ... 부호화 36 ... 복호화
40 ... 촉감표현
본 발명은 촉감정보에 대한 표현과 부호화하는 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 촉감으로 느끼는 다양한 형태의 언어표현을 각각의 촉감표현인자로 구분하고, 촉감표현인자를 수치화된 성질데이터로 표현하여 부호화하는 촉감정보를 표현하는 방법 및 이를 부호화하는 방법에 관한 것이다.
일본우정성은 종래의 영상이나 음성에 더해서 냄새나 맛, 감촉 등을 고속으로 전달하는 통신기술의 연구개발에 본격적으로 착수하기로 방침을 정했다. 전화와 텔레비전 등 시각과 청각에 호소하는 통신수단은 일반화되어 있지만 미각과 후각, 촉각이라는 인간의 오감에 의한 정보전달 기술의 개발은 세계적으로도 아직 미개척 분야이다. 오감 정보 통신이 실현되면 원격의료 등 복지와 교육 분야에의 응용이 기대 된다. 또한, 보다 자연스럽고 현실감이 있는 커뮤니케이션도 가능하게 된다. 오감 정보 통신에는 냄새와 맛, 그리고 촉감을 정보로서 해석하는 기술의 개발이 필요하게 된다.
이러한 자극에 의한 촉감을 통신으로 전달하기 위해서는 촉감 정보를 전송하기 위한 부호화기술과, 수신측에서 정확하게 이 정보를 분석하고, 사람이 촉감을 느끼게 재생하는 기술도 불가결하다. 즉 촉감을 통신상에서 전송하기 위해서 표현하는 방법이 필요하다.
오감 정보 통신의 실현의 주요 과제는 인터넷상에서의 통신 품질의 확보와 광파이버 등 광 대역 네트워크에서의 전송기술이 될 것으로 예상된다. 인간이 느끼는 후각, 미각, 촉각 등의 감각도 디지털 이미지로 표현되어 시각과 청각의 비디오와 오디오의 경우처럼 전송할 수 있어야 하며, 또한 이것의 표현을 위한 복원이 가능해야 한다.
본 발명의 기술적 과제는 사람이 느끼는 다양한 촉감을 촉감표현인자로 구분하고 해당 촉감표현인자에 대한 강도를 성질데이터로서 표현하여 처리할 수 있는 촉감정보를 표현하고 이를 부호화하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 인간의 촉감을 표현하는 방법은, 인간이 촉감을 느끼고 말하는 다양한 형태의 언어표현을 촉감표현인자로 분류하는 단계; 및 분류된 각 촉감표현인자에 해당 촉감의 강도별로 설정된 값을 갖는 성질데이터를 대응시키는 단계를 구비한 촉감을 표현하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 감촉정보를 디지털 부호화하는 방법은, 인간이 촉감을 느끼고 말하는 다양한 형태의 언어표현을 촉감표현인자로 분류하는 단계; 및 분류된 각 촉감표현인자에 해당 촉감의 강도별로 설정된 값을 갖는 성질데이터를 대응시키는 단계; 하나 이상의 감촉표현인자에 대응하는 성질데이터를 정수형 또는 실수형으로 표현하는 단계를 포함함이 바람직하다.
또한 정수형 또는 실수형으로 표현된 표현인자의 개수를 맨 앞에 배열하여 전체 부호의 길이를 알 수 있도록 하는 감촉정보 디지털 부호화방법을 제공한다.
바람직하기로는 정수형 또는 실수형으로 표현된 성질데이터를 해당 표현인자 다음에 배열하여 촉감의 강도를 나타낼 수 있도록 하는 촉감정보 디지털 부호화 방법을 제공한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서는 촉감 수용체를 가지고 다양한 촉감을 표현하는 방법을 사용한다. 단, 각각의 수용체는 감정적 의미를 가지는 형용사를 사용하며 "표현인자"라 정의하고자 한다. 예를 들어 "말랑한" 이란 형용사는 수많은 촉감에 해당되는 성질이지만, 이러한 형용사 수용체가 많다면 엄청나게 많은 감촉의 표현과 구분이 가능할 수 있다. 또한, 각 형용사 수용체(표현인자)의 성질을 몇 가지로 구분한다면 대부분의 감촉에 대한 분류 및 표현이 가능하다.
도 1은 본 발명에 의한 형용사 표현인자를 이용한 촉감정보의 표현 및 부호화를 설명하기 위한 도면으로서, 어떤 물체를 만졌을 때의 느낌이나, 각 개인이 가 지고 있는 그 물체에 대한 고유 느낌을 여러 개의 형용사 표현인자 중에서 해당 촉감이 가지는 표현인자만을 수용하여 부호화하는 예를 보여주고 있다.
촉감은 후각과 미각과는 달리 인간의 감정적 느낌이 가장 많이 포함될 수 있는 감각 중의 하나로서, 이것을 감정적 표현인자로 다음 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
번호 촉감표현인자 성질데이터 번호 촉감표현인자 성질데이터
1 딱딱한-말랑한 -127~127 7 길은-짧은 -127~127
2 차가운-따뜻한 -127~127 8 둥근 0~255
3 오돌한-매끈한 -127~127 9 진동의 0~255
4 끈적한 0~255 10 충격의 0~255
5 촉촉한-건조한 -127~127 11 가벼운-무거운 -127~127
6 가는-굵은 -127~127 12
표 1에서 예컨대, 3번째의 인자는 차가움과 따뜻함을 나타내는 촉감 표현인자로서 -127과 127사이의 성질데이터 값을 가지며, -127은 차가움의 정도를 가장 많이 느끼는 상태에서 촉감정보를 나타내고 127은 따뜻함을 느끼는 정도가 가장 높은 상태에서의 촉감정보를 나타내며, 90은 미지근함을 느끼는 상태에서의 촉감정보를 나타낼 수 있다.
후각과 미각의 경우에는 각 형용사가 정의되어 있다하더라도, 각 형용사간에 독립적인 느낌을 가지지 못하지만, 촉감의 경우, 몇 개를 제외하고는 각 형용사 수용체가 독립적으로 구성되어 있다는 것을 쉽게 파악할 수 있다.
도 2는 촉감표현인자를 이용한 부호화를 설명하기 위한 구성도이다.
어떤 촉감 정보가 들어왔을 때, 수많은 형용사 표현인자 중에서 해당 촉감정보가 가지는 표현 인자만을 수용하여 부호화하는 예를 보여주고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이 촉감정보 표현인자는 디지털 부호화되어 전송 데이타로 전송된다. 촉감정보 표현인자에 의한 디지털 부호화는 촉감을 감성적인 표현인자로 바꾸어 이를 정수형이나 실수형으로 바꾸는 과정을 의미한다. 전체 표현인자가 다수 존재한다하더라도 어떤 촉감이 가지는 표현인자는 실제 몇 개 밖에 되지 않기 때문에 전체 부호의 길이는 그리 크지 않다. 부호화된 데이터가 촉감(tactile)데이터인지 여부를 나타내는 오감분류데이터(20)가 표기된다. 또한, 부호화된 데이터에 포함된 각각의 표현인자의 번호와 이에 대응하는 해당 촉감의 성질데이터는 정수형 혹은 실수형으로 기입되며, 표현인자 수를 나타내는 데이터는 앞에 위치하여 전체 부호화된 데이터의 길이를 알 수 있도록 한다. 또한 표현인자의 수만큼 표현인자의 번호와 해당 촉감의 강도를 나타내는 성질데이터가 하나의 쌍으로서 기입되게 된다.
예를 들어, 부호화된 패킷의 총길이는 표현인자 수가 3이면, 부호의 총 길이는 2×3=6바이트와 접촉감각임을 나타내는 1바이트를 합하여 7바이트의 길이를 가진다.
여기서, 인자수가 n이라 할 때, 전체 부호의 길이 m(바이트)은 m=2×n+1이 된다. 인자수는 복잡한 촉감으로 느껴지더라도, 실제로 많아야 20개 정도를 넘어서지 않을 것이기 때문에 부호의 길이는 별도의 압축 알고리즘을 필요로 하지 않는다. 또한, 해당 표현인자만 부호화되기 때문에 압축하는 효과를 포함하고 있다고도 할 수 있다.
예컨대, 빵을 만졌을 때의 촉감과 느낌을 표현하려 할 때 사용될 수 있는 형용사는 "말랑한", "따뜻한", "오돌도돌한", "둥근", "가벼운" 등이 사용되어 그 느낌과 촉감을 표현할 수 있다.
이 형용사를 사용하여 도 2에 대응하여 부호화한다면,
T 4 1 120 2 50 8 150 11 100이 된다.
또한, 표면이 불규칙한 모양의 돌을 만졌을 때의 느낌은, "딱딱한", "차가운", "오돌도돌한", "굵은", "무거운" 등으로 표현될 수 있다. 이 형용사를 사용하여 부호화한다면,
T 5 1 -127 2 -80 3 -50 6 40 11 100이 된다.
수 십개에 해당하는 모든 촉감표현인자에 대하여 전부 부호화하는 것이 아니라 입력된 촉감정보가 해당하는 표현인자만이 부호화됨으로써 실제 부호화의 길이는 크지 않음을 알 수 있다.
단, 촉감의 경우는 후각과 미각과는 달리 대표적으로 이름 붙여진 대표 냄새 및 맛이 존재하지 않는다. 후각이나 미각의 예를 들어보면 포도주맛이라든지, 장미 냄새 등과 같이 인간이 고유적으로 붙여놓은 냄새나 맛에 대한 이미지가 존재하게 된다.
하지만, 촉감의 경우 고유적으로 붙여진 이름이 존재하지 않게 되기 때문에, 미각이나 후각과 달리 미리 대표적인 값을 클러스터링할 필요가 없으며, 디코딩 과정에서도 복잡한 알고리즘을 사용할 필요없이 직접 전달된 데이터에서 해당 표현인자에 해당하는 값을 추출하여 표현하면 된다.
도 3은 부호화된 촉감 데이터의 전송과 디코딩 과정을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3에서 입력된 촉감정보(30)는 해당 촉감정보에 대해 표 1과 같이 대응되는 인자표현(32)을 통해 도 2와 같이 부호화(34)한 후 전송하고, 전송된 부호화된 데이터를 복호화(36)한 후 인자표현(38)된 촉감표현인자를 통하여 촉감표현(40)을 한다.
이때, 촉감표현은 일반적인 햅틱 장치를 이용하여, 물체의 떨림, 거칠기 등을 표현하거나 또는, 자기 유변 (MR)유체 또는 전기 유변 (ER) 유체를 이용하여 접촉 느낌을 표현하는 촉감 마우스를 이용하여 촉감을 표현할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 촉감을 표현하는 방법 및, 이를 부호화하는 방법은 인간 감정의 애매모호성을 극복할 수 있으며, 촉감정보를 표현인자로서 단순화시켜 분류하고 해당 표현인자마다 성질데이터로서 촉감의 강도를 수치화하여 규정함으로써 인간이 느끼는 촉감의 정의가 지역마다, 개인의 취향에 따라 다를 수 있다는 문제를 상당히 극복할 수 있으며, 종래의 오디오, 비디오 정보에 디지털 처리된 촉감정보를 부가하여 보다 현실감 있는 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 인간이 촉감을 느끼고 말하는 다양한 형태의 언어표현을 촉감표현인자로 분류하는 단계; 및
    분류된 각 촉감표현인자에 해당 촉감의 강도별로 설정된 값을 갖는 성질데이터를 대응시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 촉감을 표현하는 방법.
  2. 인간이 촉감을 느끼고 말하는 다양한 형태의 언어표현을 촉감표현인자로 분류하는 단계;
    분류된 각 촉감표현인자에 해당 촉감의 강도별로 설정된 값을 갖는 성질데이터를 대응시키는 단계; 및
    하나 이상의 감촉표현인자에 대응하는 각 성질데이터를 정수형 또는 실수형으로 표현하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 냄새정보 디지털 부호화방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    정수형 또는 실수형으로 표현된 표현인자의 개수를 맨 앞에 배열하여 전체 부호의 길이를 알 수 있도록 하는 감촉정보 디지털 부호화방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    정수형 또는 실수형으로 표현된 성질데이터를 해당 표현인자 다음에 배열하 여 촉감의 강도를 나타낼 수 있도록 하는 촉감정보 디지털 부호화 방법.
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