KR20090007139U - 움직임 동기화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은, 전원공급장치와; 상기 전원공급장치로부터 전원을 공급받으며, 신체에 착탈식으로 부착되어 움직임 또는 이동을 연속적으로 감지하는 센서장치와; 상기 센서장치에서 감지된 움직임 또는 이동 데이터를 분석하여 3차원의 좌표 데이터를 생성하는 제어장치와; 상기 제어장치의 좌표 데이터를 송신하는 송신장치와; 상기 송신장치의 좌표 데이터를 수신하는 수신장치와; 상기 수신장치로부터 수집된 좌표 데이터에 기초하여 화면상의 캐릭터와 연동시키는 영상처리장치를; 포함하는 움직임 동기화 장치를 제공한다.
이에 의하면, 사용자가 직접 신체를 움직이는 간단한 기계식 구성으로 프로그램상의 캐릭터의 실시간 조종이 가능한 저가형의 모션 캡쳐 장치를 제공할 수 있다.
전원공급장치, 센서장치, 제어장치, 송신장치, 수신장치, 영상처리장치

Description

움직임 동기화 장치{Motion synchronizing device}
본 고안은 움직임 동기화 장치에 관한 것으로서, 저가형의 모션 캡쳐를 실현시킬 수 있는 움직임 동기화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모션 캡쳐(Motion Capture) 장치는, 인체가 동작하는 움직임을 실시간 또는 약간의 시차를 두고 기록하고, 이를 바탕으로 화면상의 캐릭터에게 위치 데이터를 포함하는 동작의 상세정보를 전달하여 인체의 움직임이 그대로 컴퓨터 캐릭터로 나타날 수 있도록 하는 기기이다.
이러한 모션 캡쳐 장치의 한 종류로 광학식은, 사람이나 사물에 부착된 광학적 수동 센서(Passive Sensor)인 반사마커(Reflective Maker)를 인식하는 여러 대의 카메라를 배열하여 각각의 카메라로부터 얻은 2차원 위치를 추적하고, 이를 3차원 위치 데이터로 바꿔주는 방식이다.
상기 광학식 모션 캡쳐 장치는, 사실적이며 우수한 성능을 가진 것으로 널리 각광받고 있으나, 고가형 장비로 구성된다는 점과 추적 및 후처리 작업에 많은 시간이 소모된다는 점에서 문제가 있다.
아울러, 고가 장비인 이유로 일반 사용자들이 게임, 학습 및 운동 등의 상용 화된 컨텐츠에 적용하기에는 부담스러운 것이 현실이다.
본 고안은 상기한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 종래 고가의 광학식 모션 캡쳐 장치를 대체할 수 있는 저가의 기계식 움직임 동기화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 전원공급장치와; 상기 전원공급장치로부터 전원을 공급받으며, 신체에 착탈식으로 부착되어 움직임 또는 이동을 연속적으로 감지하는 센서장치와; 상기 센서장치에서 감지된 움직임 또는 이동 데이터를 분석하여 3차원의 좌표 데이터를 생성하는 제어장치와; 상기 제어장치의 좌표 데이터를 송신하는 송신장치와; 상기 송신장치의 좌표 데이터를 수신하는 수신장치와; 상기 수신장치로부터 수집된 좌표 데이터에 기초하여 화면상의 캐릭터와 연동시키는 영상처리장치를; 포함하는 움직임 동기화 장치를 제공한다.
전술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 사용자가 직접 신체를 움직이는 간단한 기계식 구성으로 프로그램상의 캐릭터의 실시간 조종이 가능한 저가형의 모션 캡쳐 장치를 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 일 실시예에 따른 움직임 동기화 장 치에 대해 상세하게 살펴본다.
도 1에 도시된 바에 따르면, 본 움직임 동기화 장치(100)는 전원공급장치(110)와, 센서장치(120)와, 제어장치(130)와, 송신장치(140)와, 수신장치(150) 및 영상처리장치(160)를 포함하여 이루어진다.
상기 전원공급장치(110)는 상기 제어장치(130) 및 송신장치(140)와 함께 패키지화되어 사용자의 일측에 벨트(B)로 고정되며, 작동시 활동이 용이하도록 베터리 충전식으로 구비된다.
상기 센서장치(120)는 지자기 센서, 가속도 센서, 거리 센서, 압력 센서 등의 감응센서들로 이루어지고, 사용자의 신체 각 부위, 즉 손목, 발목, 팔, 다리, 무릎, 허리, 머리 등 다양한 부분에 의상형, 밴드형 및 클립형 중 선택된 어느 하나의 방식으로 부착된다. 따라서, 사용자가 신체를 움직이거나 이동하게 되면 각 센서장치(120)가 이를 감지하게 되며, 아울러 상기 센서장치(120)는 전기적으로 연결된 제어장치(130)로 움직임 및 이동 데이터를 전달하게 된다.
상기 제어장치(130)는 상기 센서장치(120)들로부터 전송된 움직임 및 이동 데이터를 분석하여 3차원 좌표 데이터를 생성한다.
상기 송신장치(140) 및 수신장치(150)는 각각 안테나(141)(151)를 구비하며, ZIGBEE, BLUETOOTH 및 RF 중 선택된 어느 하나인 것으로 무선 송수신이 가능하게 설치된다.
즉, 상기 수신장치(150)는 사용자와 일정거리 이격되게 설치되고 안테나(151)를 통해 상기 송신장치(140)와 서로 무선통신 가능하게 되어 상기 좌표 데 이터를 수신할 수 있게 된다.
상기 영상처리장치(160)는 캐릭터(C)가 화면에 나타나는 게임, 학습 및 운동 프로그램 중 적어도 어느 하나가 내장되고, 상기 수신장치(150)로부터 수집된 좌표 데이터를 분석하여 상기 캐릭터(C)가 화면상에 사용자와 연동되도록 제어할 수 있게 된다.
이하, 본 고안의 움직임 동기화 장치의 실행과정에 대해 살펴본다.
실행에 앞서, 사용자에게 장착된 전원공급장치(110)는 완충된 상태로 주요부(120)(130)(140)에 전원을 공급하고 있으며, 송, 수신장치(140)(150) 간에 상호 통신 가능한 상태이다.
이 상태에서, 영상처리장치(160)를 작동시키고, 다수의 프로그램 중 어느 하나를 선택하여 화면에 특정 캐릭터(C)가 나타나게 하고, 캐릭터(C) 주변에 배경 또는 상황이 설정되도록 한다.
뒤이어 영상처리장치(160)에서 캐릭터(C)가 입력된 특정 동작을 행하게 되고, 사용자가 이를 따라 움직임으로써 화면상의 가상공간과 실제 사용자의 공간을 서로 매칭시키는 과정을 수행한다. 이러한 매칭 과정에서는 영상처리장치(160)가 수신장치(150)로부터 수집된 사용자의 좌표 데이터를 분석하여 사용자의 동작을 캐릭터(C)에 반영하기 위한 초기화를 설정하게 된다.
초기화 설정을 위한 동작 예로는 차렷 자세, 양팔 벌린 자세, 양팔을 앞으로 나란히 한 자세, 기타 발을 이용한 다수의 동작들이 있으며, 다양하게 임의설정 가능함은 물론이다.
이렇듯 사용자와 캐릭터(C)가 매칭되어 초기화된 후에 본 프로그램이 작동하게 되고, 캐릭터(C)는 사용자의 동작에 따라 기계적으로 조종가능하게 되는 것이다.
예를 들어, 물풍선 피하기 게임 프로그램이 작동되는 상황에서 화면상에 물풍선이 허리측으로 날아올 시 사용자가 허리 부분을 일측으로 굽히듯 움직여 피하는 시늉을 하면, 동작 정보가 센서장치(120), 제어장치(130), 송신장치(140) 및 수신장치(150)를 차례로 거쳐 최종 영상처리장치(160)로 좌표 데이터 형식으로 입력된다. 그리 되면, 영상처리장치(160)는 이를 비교 및 분석하여 캐릭터(C)를 사용자와 연동식으로 움직여 물풍선을 피할 수 있게 되는 것이다.
아울러, 영상처리장치(160)는 수신된 좌표 데이터를 분석하여 상기 캐릭터(C)를 사용자와 동기화함에 있어 다소의 오차가 발생하더라도 최초 초기화 값을 기준으로 오차값을 비교 및 정정하여 캐릭터(C)가 자연스럽게 동작 되도록 제어함이 가능하다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 움직임 동기화 장치를 나타내 보인 개략적 구성도이다.

Claims (4)

  1. 전원공급장치와;
    상기 전원공급장치로부터 전원을 공급받으며, 신체에 착탈식으로 부착되어 움직임 또는 이동을 연속적으로 감지하는 센서장치와;
    상기 센서장치에서 감지된 움직임 또는 이동 데이터를 분석하여 3차원의 좌표 데이터를 생성하는 제어장치와;
    상기 제어장치의 좌표 데이터를 송신하는 송신장치와;
    상기 송신장치의 좌표 데이터를 수신하는 수신장치와;
    상기 수신장치로부터 수집된 좌표 데이터에 기초하여 화면상의 캐릭터와 연동시키는 영상처리장치를;
    포함하는 움직임 동기화 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 영상처리장치에는,
    상기 캐릭터가 화면에 나타나는 게임, 학습 및 운동 프로그램 중 적어도 어느 하나가 내장되는 것을 특징으로 하는 움직임 동기화 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 영상처리장치는,
    수집된 좌표 데이터의 오차 값을 비교 및 정정하여 상기 캐릭터가 자연스러운 동작이 되도록 제어가능한 것을 특징으로 하는 움직임 동기화 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 센서장치는,
    의상형, 밴드형 및 클립형 중 어느 하나의 방식으로 부착되는 것을 특징으로 하는 움직임 동기화 장치.
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