KR20080077437A - 모션 캡춰용 액티브 마커의 점멸 제어 방법 - Google Patents

모션 캡춰용 액티브 마커의 점멸 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모션 캡춰용 마커가 액티브(Active) 방식으로 자체 점멸되도록 하고, 오브젝트 또는 인체에 부착되는 복수의 액티브 마커에 대한 점멸 시점의 구분이 미리 설정된 점멸 시나리오에 따라 진행될 수 있도록 하는 모션 캡춰용 액티브 마커의 점멸 제어 방법을 제공한다. 이를 위해 본 발명은 컴퓨터 장치에서 사용자에 의해 설정 입력되는 시나리오에 따라 결정된 각 시간 간격별 마커의 점멸 파트 설정 사항에 근거하여 다수의 점멸 파트 지정 데이터를 설정한 시나리오 설정 정보를 생성하는 단계와, 상기 컴퓨터 장치에서 시나리오 설정 정보에 설정된 각각의 점멸 파트 지정 데이터를 그 순서에 따라 순차적으로 발생하는 단계, 상기 다수의 액티브 마커를 점등 구동하는 마커 구동부에서 상기 점멸 파트 지정 데이터에 따라 다수의 액티브 마커를 개별적으로 점등 구동시키는 단계, 모션 캡춰용 카메라에서 상기 점등되는 다수의 액티브 마커를 촬상하여 마커 촬상 신호를 발생하는 단계 및, 상기 컴퓨터 장치에서 순차적으로 발생되는 각각의 점멸 파트 지정 데이터에 대응하여 촬상되는 마커 촬상 신호를 각각 획득하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
Figure P1020070016943
모션 캡춰, 마커, 액티브, 시나리오, 점멸

Description

모션 캡춰용 액티브 마커의 점멸 제어 방법{Method for Controlling On and Off Active Marker Using Motion Capture}
도 1은 본 발명의 방법이 적용되는 액티브 마커를 이용한 모션 캡춰 시스템의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 도 1에 도시된 마커 구동부 및 마커 콘트롤러의 구성을 상세히 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 컴퓨터 장치를 통한 액티브 마커의 점멸 파트 설정과, 카메라로부터 촬영되는 마커 촬상 데이터의 수집 상태를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 액티브 마커의 점멸 파트 지정 테이블 구성을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 컴퓨터 장치에서 미리 설정된 시나리오 설정정보에 따른 점멸파트의 순차적인 지정에 대응하여 카메라로부터 촬영되는 마커 촬상 데이터가 수집되는 상태를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20:마커 구동부, 22:마커 콘트롤러,
24:모션캡춰 카메라, 26:카메라 허브장치,
28:컴퓨터 장치, 30,40:무선 송수신부,
32:구동 제어부, 34:점멸 구동부,
35:메모리, 36:데이터 입출력 포트,
38:마커 제어부, 40:무선 송수신부,
A,B,C,D,E,F,G,H:액티브 마커.
본 발명은 모션 캡춰(Motion Capture)를 위해 오브젝트(Object)에 부착되는 자체 점멸 가능한 액티브 마커(Active Marker)를 구분적으로 점멸 제어하기 위한 모션 캡춰용 액티브 마커의 점멸 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 카메라를 이용한 광학식 모션 캡춰 방식은 3차원 형상으로 모션 캡춰된 영상 데이터를 활용하여 산업 제품의 디자인 개발이나 광고 등에 이용할 뿐만 아니라, 애니메이션 등의 영상 컨텐츠에도 광범위하게 적용할 수 있도록 되어 있다.
이러한 광학식 모션 캡춰 방식은, 적외선 송신부에서 전방의 오브젝트(Object) 또는 인체에 부착된 스태틱 마커를 향하여 적외선을 발생하면, 그 스태틱 마커로부터 반사되는 광을 적외선 카메라가 촬영하여 해당 마커가 부착된 오브젝트 또는 인체의 모션 캡춰를 수행할 수 있도록 되어 있는 바, 스태틱 마커에는 적외선 광의 반사 효율을 향상시키기 위해 반사 도료가 도색되어 있거나 반사 테이 프가 부착되어 있는 구 형상으로 이루어진다.
상기 마커를 촬영하는 적외선 카메라는 흑백 영상을 촬영하는 흑백 카메라로 이루어지고, 카메라의 렌즈 측에 필터를 부착하여 상기 마커로부터 반사되는 광만을 투과할 수 있도록 되어 있으므로, 해당 적외선 카메라로부터 촬영된 영상은 검은 화면에 마커만이 흰색으로 나타나게 된다.
그러나, 이러한 종래의 광학식 모션 캡춰 방식은 마커가 수신되는 적외선 광을 반사시키고, 적외선 카메라가 반사광을 촬영할 수 있도록 되어 있기 때문에, 마커만이 부착되어야할 오브젝트 또는 인체에 광을 반사시킬 수 있는 다른 물체가 부착되어 있는 경우에는, 마커로부터 반사된 광만이 아니라 다른 문체로부터 반사된 광도 함께 촬영될 가능성이 있다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 광학식 모션 캡춰 방식에서는 스태틱 마커가 수동적으로 적외선 광을 반사시키는 기능만을 수행하도록 되어 있어서, 단순히 오브젝트 또는 인체에 부착된 복수개의 마커로부터 반사된 광을 한꺼번에 촬영할 수 있도록 되어 있기 때문에, 해당 오브젝트 또는 인체에 부착되는 복수의 마커들에 대한 구분적인 촬영이 필요하게 되더라도 개별적인 마커의 인식이나 마커의 부착 영역별 부분 촬영이 불가능하도록 되어 있다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 모션 캡춰용 마커가 액티브(Active) 방식으로 자체 점멸되도록 하고, 오브젝트 또는 인체에 부착되는 복수의 액티브 마커에 대한 점멸 시점의 구분이 미리 설정된 점멸 시나리오에 따라 진행될 수 있도록 하는 모션 캡춰용 액티브 마커의 점멸 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 자체적으로 점등되는 다수의 액티브 마커가 부착되어 있는 모션 캡춰 대상의 오브젝트 또는 인체에 대한 모션 캡춰 방법에 있어서, 컴퓨터 장치에서 사용자에 의해 설정 입력되는 시나리오에 따라 결정된 각 시간 간격별 마커의 점멸 파트 설정 사항에 근거하여 다수의 점멸 파트 지정 데이터를 설정한 시나리오 설정 정보를 생성하는 단계와, 상기 컴퓨터 장치에서 시나리오 설정 정보에 설정된 각각의 점멸 파트 지정 데이터를 그 순서에 따라 순차적으로 발생하는 단계, 상기 다수의 액티브 마커를 점등 구동하는 마커 구동부에서 상기 점멸 파트 지정 데이터에 따라 다수의 액티브 마커를 개별적으로 점등 구동시키는 단계, 모션 캡춰용 카메라에서 상기 점등되는 다수의 액티브 마커를 촬상하여 마커 촬상 신호를 발생하는 단계 및, 상기 컴퓨터 장치에서 순차적으로 발생되는 각각의 점멸 파트 지정 데이터에 대응하여 촬상되는 마커 촬상 신호를 각각 획득하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 모션 캡춰용 액티브 마커의 점멸 제어 방법을 제공한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 도 1은 본 발명의 방법이 적용되는 액티브 마커를 이용한 모션 캡춰 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액티브 마커를 이용한 모션 캡춰 시스템은, 다수의 액티브 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)와, 마커 구동부(20), 마커 콘트롤러(22), 모션 캡춰용 카메라(24), 카메라 허브 장치(26), 컴퓨터 장치(28)로 구성된다.
상기 다수의 액티브 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)는 모션 캡춰 대상의 오브젝트 또는 인체에 부착할 수 있도록 되어 있음과 더불어, 상기 마커 구동부(20)로부터의 점등 구동에 의해 자체적으로 광을 발생할 수 있는 예컨대 LED 와 같은 점등 소자가 결합되어 있다.
본 발명에서는 다수의 액티브 마커를 8개의 마커로 한정하여 나타내고 있지만, 마커의 개수는 8개에 한정되지 않고 해당 마커가 부착되는 오브젝트나 인체의 모션 캡춰 목적에 따라 그 개수를 제한하지 않고 얼마든지 증가시켜서 적용시킬 수 있다.
상기 마커 구동부(20)는 상기 마커 콘트롤러(22)로부터의 무선 통신을 통한 마커의 점멸 파트 지정 데이터에 따라, 상기 다수의 액티브 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)를 점멸 파트 설정치에 대응하여 동시에 점등시키거나, 소정 시간 간격에 따라 선택적으로 개별 점등 또는 그룹 점등시키기 위한 점멸 구동을 수행한다.
여기서, 상기 마커 구동부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 마커 콘트롤러(22)와의 근거리 무선 통신 방식(예컨대, IrDA 방식이나 블루투스 방식)에 의한 무선 통신에 의해 마커의 점멸 제어를 위한 점멸 제어 신호를 수신하는 무선 송수신부(30)와, 상기 무선 송수신부(30)를 통해 수신되는 마커 콘트롤러(22)로부터 의 점멸 파트 지정 데이터에 따라 메모리(35)에 저장된 마커의 점멸 파트 설정 테이블 정보를 근거로 상기 다수의 액티브 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)를 동시에 점등시키거나, 소정 시간 간격에 따라 개별 점등 또는 그룹 점등시키기 위한 구동 제어신호를 발생하는 구동 제어부(32), 상기 구동 제어부(32)의 구동 제어신호에 따라 상기 다수의 액티브 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)의 점등소자를 점등시키기 위한 구동 주파수 신호를 발생하는 점멸 구동부(34), 상기 다수의 액티브 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)를 점멸 파트 지정 데이터에 따라 구분적으로 점멸시키기 위한 마커의 점멸 파트 설정 테이블 정보가 저장되어 있는 메모리(35)를 포함하여 구성된다.
상기 마커 콘트롤러(22)는 상기 카메라 허브 장치(26)를 통해 전달받은 컴퓨터 장치(28)로부터의 점멸 파트 지정 데이터에 따라, 상기 마커 구동부(20)와의 무선 통신에 의해 마커의 점멸 파트 지정 신호를 전송하여 각 액티브 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)가 점멸 설정 상태에 대응하여 구분적으로 점등되도록 제어한다.
여기서, 상기 마커 콘트롤러(22)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 카메라 허브 장치(26)와 유선으로 연결되어, 그 카메라 허브 장치(26)로부터의 점멸 파트 지정 데이터를 입력받는 데이터 입출력 포트(36)와, 상기 데이터 입출력 포트(36)를 통한 카메라 허브 장치(26)로부터의 점멸 파트 지정 데이터에 설정된 사항에 따라 상기 다수의 액티브 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)를 점등시키기 위한 점멸 파트 지정 신호를 발생하는 마커 제어부(38), 상기 마커 구동부(20)의 무선 송수신부(30)와의 근거리 무선 통신을 통해 상기 마커 제어부(38)로부터의 점멸 파트 지정 신호를 무 선 전송하는 무선 송수신부(40)를 포함하여 구성된다.
상기 모션 캡춰용 카메라(24)는 전방에 위치하는 오브젝트나 인체에 부착되는 액티브 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)의 점등광을 촬영하여 모션 캡춰를 위한 마커 촬상 영상을 발생하는 것으로서, 이는 CCD 촬상 소자보다 해상도가 더 높은 리니어 센서(Linear Sensor)를 채용하는 것이 바람직하다.
상기 카메라 허브 장치(26)는 상기 컴퓨터 장치(28)와 USB(Universal Serial Bus) 포트와 같은 시리얼 포트를 통해 유선 연결되고서, 그 컴퓨터 장치(28)로부터의 점멸 파트 지정 데이터를 수신받아 마커의 점멸 상태 제어를 위해 상기 마커 콘트롤러(22)에 제공하고, 상기 모션 캡춰용 카메라(24)로부터 촬영된 마커 촬상 신호를 수집하여 상기 컴퓨터 장치(28)에 전송한다.
상기 컴퓨터 장치(28)는 사용자에 의해 설정 입력되는 특정 시나리오에 따라 결정된 각 시간 간격별 마커의 점멸 파트 설정 사항에 근거하여 상기 다수의 액티브 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)들을 동시에 점등시키거나, 소정 시간 간격에 따른 개별 점등 또는 그룹 점등을 제어하기 위한 점멸 파트 지정 데이터를 생성하여 상기 카메라 허브 장치(26)에 전송하고, 상기 카메라 허브 장치(26)를 통해 수집되는 상기 모션 캡춰용 카메라(24)로부터의 마커 촬상 데이터를 모션 캡춰를 위한 데이터로서 저장하고, 그 마커 촬상 영상을 화면 표시한다.
여기서, 상기 컴퓨터 장치(28)는 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자에 의해 설정되는 모션 캡춰를 위한 시나리오 내용에 따라 상기 다수의 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)를 소정 시간 간격 별로 점멸 파트를 지정하기 위한 시나리오 설정 정보와, 상기 다수의 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)에 대한 점멸 파트의 설정 데이터를 갖춘 점멸 파트 설정 테이블, 상기 시나리오 설정 정보와 상기 점멸 파트 설정 테이블의 정보를 근거로 다수의 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)의 점멸 상태를 지정하기 위한 점멸 파트 지정 데이터를 발생하는 어플리케이션 프로그램이 탑재되어 있다.
여기서, 상기 시나리오 설정 정보는 모션 캡춰를 위한 시나리오에 따라서 상기 다수의 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)를 순차적이고 구분적으로 점멸 제어하기 위한 점멸 파트를 지정하는 다수의 점멸 파트 지정 데이터가 구비되어 있다.
상기 컴퓨터 장치(28)는 상기 어플리케이션 프로그램의 실행에 따라 시나리오 설정 정보를 근거로 점멸 파트 지정 데이터를 상기 카메라 허브 장치(26)에 전송하고 나서, 그 카메라 허브 장치(26)를 통해 상기 카메라(24)로부터 촬영된 마커 촬상 데이터를 수신받으면, 해당 시나리오의 설정 순서에 따라 발생된 점멸 파트의 지정 결과의 마커 촬상이 이루어진 것으로 판단하고, 다음 순서의 점멸 파트 지정 데이터를 발생하도록 하게 되는데, 상기 시나리오 설정 정보를 구성하는 다수의 점멸 파트 지정 데이터를 순차적으로 발생하되, 해당 순서의 마커 촬상 데이터가 수신될때마다 다음 순서의 점멸 파트 지정 데이터를 내보낼 수 있도록 한다.
한편, 상기 마커 구동부(20)의 메모리(35)에 저장된 점멸 파트 설정 테이블 정보와, 상기 컴퓨터 장치(28)에 갖추어진 점멸 파트 설정 테이블 정보는 상호 동일한 데이터로 이루어지고, 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 마커(A,B,C,D,E,F,G,H)를 구분적으로 점멸시키기 위한 다수의 파트 지정 데이터를 각각 갖추고 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 장치(28)에서 어플리케이션 프로그램을 실행하여 시나리오 설정 정보에 의해 미리 설정되어 있는 다수의 점멸 파트 지정 데이터를 순차적으로 카메라 허브장치(26)에 전송하게 되는 바, 하나의 점멸 파트 지정 데이터를 전송하고, 다음 순서의 점멸 파트 지정 데이터를 전송하기 위해서는 이미 전송한 점멸 파트 지정 데이터에 의해 구분적으로 마커가 점멸되어 촬영된 마커 촬상 데이터가 실질적으로 수신되는지를 확인하게 된다.
상기 마커 컨트롤러(22)에서는 상기 카메라 허브장치(26)를 통해 컴퓨터 장치(28)로부터 점멸 파트 지정 데이터를 수신받게 되면, 그에 대응하여 점멸 파트 지정 신호를 마커 구동부(20)에 무선 전송한다.
상기 마커 구동부(20)는 상기 마커 콘트롤러(22)로부터 무선으로 수신받은 점멸 파트 지정 신호를 메모리(35)의 점멸 파트 설정 테이블 정보를 기초로 파악하고, 점멸 구동부(34)를 구동시켜서 다수의 마커(A,B,C,D,E,F,G,H) 중에서 점등할 마커에 대한 점등 구동이 이루어질 수 있도록 한다.
그에 따라, 상기 모션 캡춰용 카메라(24)는 상기 마커(A,B,C,D,E,F,G,H) 중에서 점멸 파트 지정 신호에 의해 지정된 마커가 점등된 상태에서, 마커를 촬영하여 마커 촬상 신호를 카메라 허브 장치(26)에 전송하고, 상기 카메라 허브장치(26)는 상기 마커 촬상 신호를 컴퓨터 장치(28)에 전송한다.
상기 컴퓨터 장치(28)의 어플리케이션 프로그램에서는 상기 점멸 파트 지정 데이터를 발생하고 나서 그에 따른 마커 촬상 신호를 전송받게 되면, 상기 시나리 오 설정 정보에 따라 그 다음 순서의 점멸 파트 지정 데이터를 발생하게 되는 바, 상기 시나리오 설정 정보에 포함된 점멸 파트 지정 데이터를 그 설정 순서에 따라 순차적으로 발생하여 각각의 마커 촬상 신호를 획득할 수 있게 된다.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 모션 캡춰를 위해 오브젝트나 인체에 부착되는 마커를 자체적으로 점등되는 액티브 마커로 적용하고, 다수의 액티브 마커들에 대한 점등 간격을 임의적으로 조정한 다수의 점멸 파트 지정 데이터를 구성하는 시나리오 설정 정보를 컴퓨터 장치를 통해 설정한 상태에서, 그 시나리오 설정 정보에 포함된 점멸 파트 지정 데이터를 순차적으로 다수의 액티브 마커에 대해 적용하여 각각의 점멸 파트 지정 데이터에 따라 차별적으로 점등되는 액티브 마커를 촬상하여 마커 촬상 신호를 획득할 수 있도록 함에 따라, 자체적으로 점등되는 액티브 마커에 의해 해당 마커들의 소실 및 다른 이물질에 의한 반사광과의 구별이 가능하게 되어 마커의 인식율을 높힐 수 있게 되고, 각 마커의 점등 시점을 개별적으로 조정 가능하게 되면서 마커의 라벨링이나 후편집 작업 등과 같은 추가적인 작업을 줄일 수 있게 되어 모션 캡춰 작업 단순화로 인한 기간 단축 및 비용 절감이 가능하게 되며, 모션 캡춰를 위한 시나리오 작업에 맞추어서 액티브 마커의 점등 상태 조정 및 모션 캡춰가 가능하다는 효과를 갖게 된다.

Claims (2)

  1. 자체적으로 점등되는 다수의 액티브 마커가 부착되어 있는 모션 캡춰 대상의 오브젝트 또는 인체에 대한 모션 캡춰 방법에 있어서,
    컴퓨터 장치에서 사용자에 의해 설정 입력되는 시나리오에 따라 결정된 각 시간 간격별 마커의 점멸 파트 설정 사항에 근거하여 다수의 점멸 파트 지정 데이터를 설정한 시나리오 설정 정보를 생성하는 제 1단계와;
    상기 컴퓨터 장치에서 시나리오 설정 정보에 설정된 각각의 점멸 파트 지정 데이터를 그 순서에 따라 순차적으로 발생하는 제 2단계;
    상기 다수의 액티브 마커를 점등 구동하는 마커 구동부에서 상기 점멸 파트 지정 데이터에 따라 다수의 액티브 마커를 개별적으로 점등 구동시키는 제 3단계;
    모션 캡춰용 카메라에서 상기 점등되는 다수의 액티브 마커를 촬상하여 마커 촬상 신호를 발생하는 제 4단계; 및
    상기 컴퓨터 장치에서 순차적으로 발생되는 각각의 점멸 파트 지정 데이터에 대응하여 촬상되는 마커 촬상 신호를 각각 획득하는 제 5단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 모션 캡춰용 액티브 마커의 점멸 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2단계에서, 상기 컴퓨터 장치는 하나의 점멸 파트 지정 데이터를 발생하고 나서 상기 모션 캡춰용 카메라로부터 해당 점멸 파트 지정 데이터에 대응하 는 마커 촬상 신호를 획득하면, 다음 순서의 점멸 파트 지정 데이터를 발생하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 모션 캡춰용 액티브 마커의 점멸 제어 방법.
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