KR20080080640A - 쉐도우 생성 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20080080640A
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후버투스 엠. 알. 코텐라드
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

실 세계 표면상에 쉐도우를 생성하기 위한 장치 및 방법은 기술되고, 상기 쉐도우는 예를들어 게임 세계에서 가상 물체에 관련된다. 상기 장치(24)는 광원(26), 실 세계 디스크립션을 수신하기 위한 수신 수단(28), 및 수신된 실 세계 디스크립션에 따라 실 세계 표면(18)상에 투영하기 위한 쉐도우를 생성하기 위하여 광원을 제어하는 쉐도우 생성 제어 수단(30)을 포함한다. 따라서, 게임 또는 영화 시청 경험을 강화하기 위한 방에서 쉐도우 효과들을 전달하는 장치는 제공된다.
수신 수단, 쉐도우, 광원, 디스크립션, 쉐도우 생성 제어 수단

Description

쉐도우 생성 장치 및 방법{SHADOW GENERATION APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 실 세계 비쥬얼 큐들(real world visual cues)을 사용자에게 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 게이밍 경험을 강화하기 위하여 방에 쉐도우 효과들을 전달하기 위하여 제공되는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히 컴퓨터 게이밍 및 홈 시어터 시스템들에 응용되지만, 이것에 제한되지 않는다.
특허 출원 WO 02/092183은 한 세트의 장치들이 수신된 실 세계 디스크립션(real world description)에 따라 동작되고 따라서 사용자에게 실 세계 경험을 렌더링(rendering)하는 실 세계 표현 시스템 및 언어를 기술한다. 예를들어 상기 장치들은 수신된 디스크립션에 따라 사옥의 벽들 상에 가시적 컬러 톤들 및 명시도를 출력할 수 있다. 디스크립션은 방송 신호에 삽입되거나 제공되어 방송 내의 오디오/비쥬얼 콘텐트에 디스크립션을 링크한다. 따라서 주변 몰입 환경이 생성되고, 이것은 융통성 있고, 가변적이며 사용자에게 강화된 경험을 제공한다.
특허 출원 WO 02/092182는 특히 게임 환경에서 WO 02/092183에 기술된 개념들의 애플리케이션을 기술하여 예를들어 디스플레이 상에 디스플레이되는 게임 세계 모델과 관련된 실 세계, 실시간 효과들을 렌더링한다. 조명 레벨들 같은 효과 들, (상대적/절대적, 무드들, 컬러들, 위치, 포커스) 및 무드 - 감정, 주변, 애니메이션화 및 등등은 개시된다. 일 실시예에서, 실 세계 디스크립션은 쾌적한 녹색 및 광 레벨의 컬러 톤이지만 따뜻한 것과 같이 요구된 컬러 톤들 및 휘도 레벨에 관련된 특정 명령들로 해석되는 <FOREST>, <SUMMER>, <EVENING>을 판독한다. 따라서, 게임 세계의 환경은 실 세계적으로 렌더링되어 강화된 게임 플레이 경험을 제공한다.
또한 EP0948978에 기술된 바와 같은 디스플레이된 컴퓨터 게임 같은 가상 환경 내에서 가상 조명 조건들에 따라 가상 물체들에 대한 실시간 쉐도우(shadow)들을 제공하는 것은 일반적이다. 상기 쉐도우들은 게임 플레이어에게 가상 세계의 물체의 가상 위치로서 비쥬얼 큐를 제공한다. 상기 쉐도우들은 또한 가상 세계에서 물체의 인지된 "존재"를 강화하기 위하여 사용한다.
그러나, 상기 비쥬얼 큐들은 예를들어 시야에 디스플레이된 게임 캐릭터들 내에 있지 않은 물체들이 존재하는 환경들에서 실 세계적으로 이용할 수 있다.
그러므로, 게임 또는 홈 시어터 애플리케이션에서 실 세계 쉐도우 효과들을 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것은 바람직하다.
본 발명의 제 1 측면에 따라, 가상 세계에 존재하는 가상 물체에 관련된 쉐도우를 실 세계 표면에 투영하기 위한 장치가 제공되고, 상기 장치는 광원, 실 세계 디스크립션을 수신하기 위한 수신 수단, 및 수신된 실 세계 디스크립션에 따라 실 세계 표면 상에 투영하기 위한 쉐도우를 생성하기 위하여 광원을 제어하는 쉐도우 생성 제어 수단을 포함한다. 본 발명의 제 2 측면에 따라, 가상 물체에 관련된 실 세계 쉐도우 효과를 제공하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은 마크업(markup) 언어의 명령 세트 형태의 실 세계 디스크립션을 수신하는 단계, 및 수신된 실 세계 디스크립션에 따라 쉐도우를 생성하기 위하여 광원을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따라, 컴퓨터 게임의 마스터와 연관된 실 세계 쉐도우 효과를 제공하여, 향상된 경험을 제공하는 것은 가능하다. 예를들어, 게임 세계의 게임 캐릭터 "뒤"에 배치된 몬스터는 사용자의 정면 또는 측면에서 실제 벽 상에 쉐도우를 투영하여, 무언가 더러운 것이 그의 "뒤"에 있다는 것을 게임 캐릭터를 제어하는 사용자에게 경고한다. 선택적으로, 영화 또는 게임에서 머리 위를 나는 비행기는 바닥상에 또는 사용자의 전면 벽에 쉐도우를 투영할 수 있다.
게임은 쉐도우 장치에 제공하기 위하여 그 내부에 인코드된 실 세계 디스크립션을 가질 수 있거나, WO 02/092182에 기술된 것과 같은 소프트웨어 엔진 또는 브라우저는 게임 세계 및 그 내부의 물체들을 분석하고 따라서 장치에 실 세계 디스크립션을 제공한다. 선택적으로, 방송은 오디오/비디오 스트림 외에 실 세계 디스크립션을 제공하거나, 비디오 스트림은 WO 02/092182에 기술된 바와 같이 분석될 수 있다.
제 1 측면의 일 실시예에서, 쉐도우 효과는 투영을 위한 적당한 렌즈를 가진 발광 다이오드들의 작은 어레이를 포함하는 장치에 의해 생성된다. 바람직하게, 비교적 작은 해상도 어레이는 오히려 퍼지를 가지기 때문에 요구되거나, 희미한 에지 쉐도우는 대부분 쉐도우를 픽업하는 사용자 주변 비젼이 있기 때문에 경험에 부가된다. 따라서 컴팩트하고 비교적 값싼 주변부가 게임 플레이 도는 영화 감상 경험을 강화하기 위하여 제공될 수 있다. 제 1 측면의 다른 실시예에서, 액정 디스플레이 투영기 형태의 장치는 실 세계 디스크립션에 따라 쉐도우 효과를 생성하기 위하여 제어 수단을 구비한다.
본 발명의 실시예들은 예를들어 첨부 도면들을 참조하여 기술될 것이다.
도 1은 쉐도우 생성 장치를 포함하는 실 세계 표현 시스템의 개략적인 투시도이다.
도 2는 시스템의 예시적인 셋업 모습들을 도시한다.
도 3은 동작시 쉐도우 생성 장치의 실시예를 도시한다.
도 4는 동작시 쉐도우 생성 장치의 다른 실시예를 도시한다.
도 5는 좌측에서 우측으로 이동하는 저해상도 쉐도우를 도시한다.
도 1은 디스플레이 장치(10)를 가진 컴퓨터, 오디오 스피커들(12), 조명 장치(14), 가열 장치(16), 벽들(18), 바닥(20)을 포함하는 한 세트의 장치들을 포함하는 실 세계 표현 시스템을 도시한다. 이들 장치들은 모두 주변 환경을 구성하고, 각각의 장치는 하나 또는 그 이상의 실 세계 파라미터들을 제공하기 위하여 배열된다. 예를들어, 조명 장치(14)는 컬러 톤들뿐 아니라 휘도 레벨에 기여한다. 상기 장치들은 전자 제품이거나 순수하게 기계일 수 있다. 상기 장치들은 전력 라 인 캐리어 네트워크 같은 무선 네트워크 또는 유선 네트워크에 의해 상호접속된다. 물론 환경은 정상 가구(22)를 포함할 수 있다. 컴퓨터는 소위 "의학 PC" 인에이블링 컴퓨팅, 게이밍 및 오디오/비디오 홈 시어터 애플리케이션들일 수 있다.
실 세계 표현 시스템을 구성하는 적어도 하나의 장치들은 마크업 언어의 명령 세트 형태의 실 세계 디스크립션을 수신하기 위하여 배열되고, 상기 장치들은 상기 디스크립션에 따라 동작된다. 이런 실시예에서, 이런 디스크립션은 사용자가 컴퓨터(10) 상에서 플레이하는 컴퓨터 게임을 강화한다. 다른 환경들이 사용자의 캐릭터에 의해 조우될 때, 컴퓨터(10)에 의해 생성된 디스크립션은 시스템의 장치들에 전송된다. 그 다음 장치들은 도 1의 실 세계 상에 이 디스크립션을 렌더링한다.
상기 실 세계 시스템 및 실 세계 디스크립션 언어의 동작 측면들의 전체 설명을 위하여, 판독기는 공개된 특허 출원 WO 02/092183 및 WO 02/092182에 표시된다.
시스템은 또한 인에이블되는 실 세계 마크업인 쉐도우 생성 장치(24)(도 2, 3 및 4에 보다 상세히 도시됨)를 포함하고, 따라서 실 세계 표현 시스템의 기능성을 증가시키기 위하여 사용한다. 사용자는 마크업 언어의 명령 세트 형태의 실 세계 디스크립션을 포함하는 게임의 즐거움을 개선하기 위하여 쉐도우 생성 장치(24)를 구매한다. 쉐도우 생성 장치(24)는 수신된 명령 세트에 응답하여 게임에 추가 기능을 제공하도록 배열된다.
도 2a 및 2b는 실 세계 환경에서 쉐도우 생성 장치(24)에 대한 두 개의 가능 한 장치들을 예를들어 도시한다.
장치(24)는 광원(26) 및 상기된 유선 또는 무선 네트워크를 통하여 마크업 언어의 명령 세트 형태의 실 세계 디스크립션을 수신하기 위한 수신 수단(28)을 포함한다. 상기 장치는 수신된 명령에 응답하여 광원(26)을 통한 투영 동안 쉐도우(34)를 생성하기 위한 장치를 제어하기 위한 쉐도우 생성 제어 수단(30)을 더 포함한다.
장치(24)는 컴퓨터 프로그램 형태의 제어 수단(30)을 가진 액정 바탕 투영기 및 소프트웨어 장치 구동기를 가진 처리기를 포함할 수 있다. 선택적으로, 장치(24)는 적당한 렌즈들을 구비한 비교적 값싼 발광 다이오드 어레이 및 처리기 및 소프트웨어 장치 구동기 형태의 제어 수단을 포함할 수 있다.
도 2a는 컴퓨터(10) 상에서 게임을 플레이하는 사용자 뒤에 배열된 장치(24)를 도시한다. 도 2a에서, 장치는 천장 또는 벽에 장착될 수 있다. 적 또는 몬스터가 컴퓨터(10)의 게임세계에서 사용자 제어 게임 캐릭터에 몰래 다가서는 것을 가정하자. 상기 장치는 다음 예시적인 방법에 따라 동작한다. 마크업 언어, 예를들어 <shadow; 쉐도우> <middle; 중간> 형태의 실 세계 디스크립션을 28을 통하여 수신한다. 제어 수단(30)은 중간 영역(34)에서 광 출력을 방지하기 위하여 광원(26)을 제어하여 사용자 앞 벽 상에 쉐도우(34)가 디스플레이되게 하고, 무언가 게임 세계의 캐릭터 바로 뒤에 있는 쉐도우 형태의 주변 비쥬얼 큐를 사용자에게 제공한다.
쉐도우의 상대적 크기 및 위치에 관한 다른 명령들은 수신되어, 사용자를 위 한 동적 쉐도우 효과를 생성한다. 예를들어, 실 세계 디스크립션과 연관된 쉐도우 모양의 템플릿들은 쉐도우 효과를 생성하기 위하여 광원을 제어하는데 사용될 수 있다(도 5 참조).
도 2b는 벽(18) 상에 쉐도우(34)를 여전히 투영하는 사용자의 전면에 배치된 장치(24)를 도시한다. 따라서 장치는 비교적 휴대 가능하고 사용자 주변 경험 인에이블 환경에 포함된 상대적 거리들에 따라 사용자 옆 또는 뒤쪽 테이블 또는 책상상에 자리할 수 있다.
도 3은 장치(24)의 실시예를 보다 상세히 도시한다. 장치는 개별적으로 어드레싱할 수 있는 발광 다이오드들(LED)의 개별 어드레싱가능한 어레이를 포함하는 광원(26)을 포함하고, 상기 다이오드들 중 단지 4개만이 도면을 간략하게 하기 위하여 도시된다. 각각의 LED(26a-d)는 프레넬(fresnel) 렌즈 같은 투영을 위한 각각 연관된 렌즈(40)를 가진다. 당업자는 다른 표준 광학 엘리먼트들 및 구성요소들이 요구된 거리들에 걸쳐 쉐도우 투영을 달성하기 위하여 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 제어 수단(30)은 수단(28)(여기서 예를들어 무선 안테나로서 도시됨)을 통하여 명령을 수신하고 LED들 중 몇몇이 스위치 오프되게 하고, 또는 낮은 광 세기 레벨로 되게 하고, 다른 것들은 광을 방출하기 위하여 스위치 온된다. 따라서, 도면에 도시된 바와 같이, LED(26a) 및 LED(26d)는 온되고 광(42)을 방출하며, LED(26b 및 26c)는 벽(18) 상에 쉐도우(34)를 생성하게 스위치 오프된다.
실험들은 도시되었고 쉐도우가 사용자의 주변 비젼 내에 있기 때문에, 쉐도우는 높은 해상도일 필요가 없다. 실제로, 퍼지 또는 희미한 에지들은 대기에 부 가되어 나타나고, 실제로 희미한 모양은 사용될 수 있고 게임 세계에서 머리 위를 움직이는 비행기들 같은 빠른 물체들이 적당하다. 따라서 게임 캐릭터들, 및 다른 물체들에 대한 간단한 쉐도우 템플릿들은 제공되어 컴퓨팅 및 제어 복잡성을 감소시키고, 또한 사용자의 기분 및 경험을 크게 부가한다.
게다가, 낮은 해상도 요구조건들은 작고 값싼 LED 어레이, 즉 10×10 어레이에서 100×100 까지의 LED 어레이가 사용되게 한다. 따라서, 합리적인 비용의 휴대용 쉐도우 생성 장치는 얻어질 수 있다.
도 4는 제어 수단(30)을 구비한 액정 디스플레이(LCD) 투영기가 사용되는 장치(24)를 도시한다. 이 실시예에서 액정 디스플레이(44)는 명확화를 위하여 단지 5개가 도면에 개략적으로 도시된 많은 화소들을 포함한다. 제어 수단(30)은 디스플레이를 구동하여, 몇몇 화소들(44a,44b)은 몇몇 화소들(44c,44d,44e)이 벽(18) 상에 쉐도우 영역(34)을 유발하는 광을 차단하는 동안 광을 방출한다.
이 실시예에서 제어 수단(30)은 장치(24) 내에 제공될 수 있고, 실 세계 디스크립션을 수신하는 컴퓨터 프로그램 및 소프트웨어 장치 구동기 형태일 수 있고, 이를 해석하고 출력을 위하여 LCD 상에 기록된 데이터를 제어한다. 선택적으로 컴퓨터(10)는 출력을 위하여 LCD를 직접 구동할 수 있다. 따라서, 보다 복잡한 기하학적 구조의 쉐도우 모양들은 비록 이전에 언급된 바와 같이 상기 쉐도우들이 동작하기 위하여 몰입 효과를 위한 상세 에지들을 가지게 명확할 필요가 없지만 상기 장치에 의해 디스플레이될 수 있다.
게임 또는 비디오 세계에서 비쥬얼 물체에 관한 쉐도우 정보를 포함하는 실 세계 경험들의 디스크립션은 물리적 환경들의 디스크립션 및 상기 디스크립션의 물체들, 사용자와의 관계를 서로 및 물리적 공간과 통신하는 마크업 언어에 의해 제공된다. 실 세계 경험을 형성할 수 있는 위치 내에서, 마크 언어의 명령 세트는 경험을 렌더링하기 위한 장치 또는 장치들에 의해 해석된다.
예를들어, 도 5는 게임 세계의 아마도 몬스터를 나타내는 벽(18) 상 움직이는 투영된 낮은 해상도 쉐도우(34)를 도시한다. 도면의 부분들 a, b 및 c는 쉐도우가 수신된 실 세계 디스크립션에 응답하여 벽의 좌측(a)에서 중간(b)으로 그리고 우측(c)으로 이동하도록 나타낼 수 있는 방법을 도시한다. 도면의 각각의 부분의 조각들은 예를들어 LED의 출력, 또는 액정 디스플레이 영역의 출력을 나타내고 따라서 낮은 해상도 쉐도우는 생성되고 확실하게 나타내는 방법을 도시한다.
이전에 언급된 바와 같이, 상기 쉐도우들의 템플릿은 장치내에 제공되거나 컴퓨터(10)에 로딩딜 수 있어서, 당업자에 의해 인식되는 바와 같이 게임 세계 쉐도우들의 실시간 생성과 대조하여 합리적인 레벨에 대한 요구 조건들을 처리 및 계산한다.
본 발명이 실 세계 표면 상에 쉐도우를 투영하는 것과 관련하여 상기되었고, 컴퓨터(10)의 위치 결정이 쉐도우 효과들을 위한 휴대 가능하지 않은 고정된 실 세계 디스플레이 표면에 의해 지시된다는 단점들을 이 실시예가 가지지만, 당업자는 디스플레이 인에이블 실 세계 표면(예를들어 벽 스크린 또는 그 내부에 설치된 큰 디스플레이를 가진 벽)이 쉐도우를 생성 및 디스플레이하기 위하여 제어될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

Claims (11)

  1. 가상 물체에 관련된 쉐도우(shadow)를 실 세계 표면 상에 투영하기 위한 장치로서,
    광원,
    실 세계 디스크립션(real world description)을 수신하기 위한 수신 수단, 및
    수신된 실 세계 디스크립션에 따라 실 세계 표면 상에 투영할 쉐도우를 생성하기 위하여 광원을 제어하는 쉐도우 생성 제어 수단을 포함하는, 투영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 광원은 다수의 어드레싱가능한 발광 다이오드들을 포함하고, 상기 어드레싱가능한 발광 다이오드들 각각은 투영을 위하여 각각의 렌즈들을 통하여 출력하는, 투영 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 각각의 렌즈들은 프레넬 렌즈들(fresnel lens)인, 투영 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 쉐도우 생성 제어 수단은 투영할 쉐도우를 생성하기 위하여 수신된 실 세계 디스크립션에 따라 각각의 발광 다이오드를 선택적으로 어드레싱하는, 투영 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 투영 장치는 액정 디스플레이 투영기를 포함하는, 투영 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 쉐도우 생성 제어 수단은 투영할 쉐도우를 생성하기 위하여 디스플레이의 화소들을 선택적으로 어드레싱하는, 투영 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 수신된 실 세계 디스크립션은 마크업 언어(markup language)의 명령 세트 형태인, 투영 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 수신된 실 세계 디스크립션은 위치 정보를 포함하는, 투영 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 실 세계 표면은 디스플레이 수단을 포함하는, 투영 장치.
  10. 가상 물체에 관련된 실 세계 쉐도우 효과를 제공하기 위한 방법으로서,
    마크업 언어의 명령 세트 형태로 실 세계 디스크립션을 수신하는 단계; 및
    수신된 실 세계 디스크립션에 따라 쉐도우를 생성하기 위하여 광원을 제어하는 단계를 포함하는, 쉐도우 효과 제공 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 실 시계 디스크립션과 연관된 쉐도우 모양들의 템플릿은 상기 쉐도우 효과를 생성하도록 광원을 제어하는 단계에서 사용되는, 쉐도우 효과 제공 방법.
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