KR20110071211A - 가상낙서 시스템 및 그 인터페이스 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가상낙서 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 일면에 따른 가상낙서 시스템은 IT 기술에 기반을 둔 새로운 문화의 창출 및 표현과 관련된 것으로서, 창작예술, 옥내외 광고, 공연예술 분야에 가상현실(Virtual Reality) 기술을 도입함으로써 사용자의 행위와 의도를 디지털 방식의 예술작품으로 표현하고, 그 결과물을 출력, 저장, 전송, 광고, 관리할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
그래피티, 가상낙서, 가상현실, 스프레이 캔

Description

가상낙서 시스템 및 그 인터페이스 장치{Virtual Graffiti System And Interface Apparatus Thereof}
본 발명은 가상낙서 시스템 및 그 인터페이스 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 거리의 벽, 경기장 외벽, 전동차 겉 표면 등을 대상으로 이루어지는 스프레이 기반의 그래피티 예술을 IT 기반에서 행하는 시스템 및 그 인터페이스 장치에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2008-F-030-02,과제명:방통융합형 Full 3D 복원 기술 개발].
그래피티와 같은 일종의 낙서는 사용자들이 몇 종의 라커(Lacquer)를 이용하여 벽에 칠을 하는 방식을 통해 표현 혹은 전달하고자 하는 메시지를 만들어내지만, 이러한 방식은 일회적이어서 재현성이 떨어져 그 가치를 지속할 수 없고, 만들어진 정보를 타지역으로 이동시킬 수도 없는 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 디지털 기술을 통해 일회적 예술가치를 반복적으로 재현하고, 온라인으로 공유할 수 있는 가상낙서 시스템 및 그 인터페이스 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 개인과 비즈니스 개체와의 소통이 가능하도록 오프라인과 온라인을 융합하는 마케팅 정보채널 역할을 하는 가상낙서 시스템 및 그 인터페이스 장치를 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 가상낙서 시스템은 사용자의 페인팅 동작에 따라 인터페이스 정보를 발생시키는 스프레이 캔 인터페이스; 상기 사용자의 페인팅 동작을 추적하는 카메라; 및 상기 인터페이스 정보 및 상기 추적된 페인팅 동작을 분석하고, 분석된 결과를 근거로 상기 사용자의 페인팅 동작에 따른 페인팅 영상을 출력하는 처리부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 사용자가 실제 벽면을 대상으로 낙서, 즉 그래피티를 할 때와 동일한 수준으로 낙서를 할 수 있다.
실제 페인트의 독성에 따른 유해성을 방지하고 재료의 소진 없이 무한 반복적으로 원하는 그림을 그릴 수 있다.
특히 사용자에 의해 창작된 최종 결과물로서의 그림을 디지털 이미지화하여 출력, 저장, 보관, 전송, 편집, 전시 등이 가능한 형태로 만들 수 있다.
또한, 낙서를 하지 않을 경우에는 각종 홍보나 광고의 도구로 활용될 수 있다.
정보 제공 도구로 활용될 경우, 인터랙티브 방식 및 인터넷과의 연동 등을 통해 세부적인 정보제공이 가능하고, 제공된 정보는 전자메일, 이동기기 등을 통해 신속하게 전달될 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 가상낙서 시스템을 설명 한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가상낙서 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가상낙서 시스템은고화질의 대형 디스플레이(100), 리어 프로젝션에 필요한 프로젝터들(101), 스프레이 캔 인터페이스(104), 적외선 카메라(103), 처리부(102) 및 스피커(105)를 포함하고, 다양한 환경 및 응용분야(옥내외, 공연, 광고 등)에서 요구되는 툴(Tool)을 제공한다.
스프레이 캔 인터페이스(104)는 스프레이 캔(Spraycan)의 외관과 느낌을 실제와 같이 재현할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공한다.
적외선 카메라(103)는 스프레이 캔 사용자의 손 또는 팔 동작을 추적한다.
처리부(102)는 적외선 카메라(103)를 통해 입력된 정보를 기반으로 손 또는 팔 동작을 정밀 추적하고, 팔 동작의 궤적을 분석하며, 분석된 결과를 대형 디스플레이(100)를 통해 표현한다.
스피커(103)는 스프레이 캔의 작동을 실감나게 재현할 수 있도록 사운드를 제공한다.
여기서, 고화질의 대형 디스플레이(100)는 터치스크린을 포함하고, 리어 프로젝션(Rear projection) 방식으로 스프레이 캔의 페인팅 영상을 화면에 디스플레이한다. 예컨대, 사용자가 대형 디스플레이(100) 전면에 서서 스프레이 캔 인터페이스(104)로 자유로운 페인팅 동작을 수행하면, 대형 디스플레이(100)는 페인팅 영상을 표시한다.
본 발명의 가상낙서 시스템은 스프레이 캔의 분사 압력, 스프레이 캔과 대형 디스플레이(100) 간의 거리, 각도에 따라 실제와 동일한 정도로 페인팅 영상을 대형 디스플레이(100)에 사실감 있게 표현한다. 즉, 스프레이건의 압력과 분사 정도, 그리고 궤적 이동 시간에 따라 색 농도의 표현 정도를 다르게 하여 페인팅 영상을 매우 정교하게 모사함으로써 실제와 같은 페인팅을 할 수 있도록 한다. 이를 위해, 본 발명의 가상낙서 시스템은 디지털 페인트가 분사되고 있는 상황에서 분사된 페인트의 양에 따라 스프레이 된 부위의 색깔 표현에 차별화를 두고, 색 간의 누적에 따른 간섭을 고려하여 최종 색상을 결정하는 계산을 통해, 덧칠에 의한 효과도 표현한다.
한편, 본 발명의 가상낙서 시스템은 주로 예술창작과 관련된 수단으로 사용될 뿐만 아니라, 정보 제공의 매개체로도 사용될 수 있다. 즉, 낙서와 관련된 창작활동의 수단으로 사용되지 않을 경우, 대형 디스플레이(100), 즉 디지털 벽을 다양한 홍보 혹은 광고의 주요 수단으로 이용할 수 있다. 예컨대, 특정 건물 앞에 본 발명의 가상낙서 시스템이 설치될 경우, 건물과 관계된 정보, 스폰서(Sponsor)들, 예컨대 광고주들에 의해 요구되는 신제품 광고 등을 대형 디스플레이(100), 즉 디지털 벽을 통해 제공할 수 있다. 디지털 벽을 통해 제공되는 정보를 인터넷과 연동시켜 보다 상세하고 신속하게 제공할 수도 있다.
이상 본 발명의 가상낙서 시스템에 대해 간략하게 설명하였고, 이하에서는 본 발명의 가상낙서 시스템을 보다 구체적으로 설명한다.
가상낙서 시스템은 리어 프로젝션 방식의 대형 스크린(Digital Wall)(100), 프로젝터(101), 처리부(102), 2대 이상의 적외선 카메라(103), 스프레이 캔 인터페이스(104), 2채널 출력용 스피커(105)를 포함한다.
스프레이 캔 인터페이스(104)를 통한 분사 동작에 따라 스피커(105)는 스프레이 되는 상황에서 발생하는 효과음을 사용자에게 출력하여 스프레이 캔 인터페이스(104)의 작동 상태를 사용자가 인지할 수 있도록 한다.
카메라(103)는 대형 스크린(100), 예컨대 디지털 벽의 위쪽 모서리에 설치되고, 스프레이 캔 인터페이스(104)를 통한 분사 동작, 즉 사용자의 팔 동작을 추적한다.
처리부(102), 예컨대 고성능 컴퓨터는 스프레이 캔 인터페이스(104)를 통한 분사 동작의 패턴과 궤적을 분석하고, 분석된 결과를 근거로 디지털 벽에, 실제 페인트가 스프레이 되면서 색칠이 이루어지는 과정과 유사하게 정밀 프로젝터를 통해 페인팅 영상을 가시화한다. 즉, 실제 작업 환경과는 매우 흡사 하나, 실제 페인트가 분사되는 대신, 스크린에 그래픽 데이터가 제시되는 것으로, 스프레이건의 압력, 궤적 상의 속도를 감안하여 그 선의 굵기와 농도가 계산에 의해 결정된다.
사용자가 이용하는 스프레이 캔 인터페이스(104)는 실제 캔과 동일한 형태로 형성되고, 실제 압력 대신 스피커로 출력되는 사운드를 통해 분사량의 정도를 감지하게 하는 형태를 띤다. 즉, 소리가 세고 길수록 진하고 굵게 페인팅 영상이 대형 스크린(100)에 표현된다.
스프레이 캔 인터페이스(104)는 다양한 색상을 표현할 수 있도록 스프레이 캔 인터페이스(104)마다 고유의 번호를 부여받는다.
처리부(102)는 스프레이 캔 인터페이스(104)마다 부여된 고유 번호를 근거로 스프레이 캔 인터페이스(104)별로 표현될 페인팅 영상의 색상을 결정한다.
전술한 바와 같이, 낙서가 완성이 되면 디지털 벽을 터치하는 순간 나타나는 메뉴들을 통해 그 결과(완성된 낙서)를 저장하고, 원거리로 전송 등의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 완성된 그림이 터치되면 디지털 벽에, 출력, 저장, 전송 등의 메뉴가 표시되고, 표시된 메뉴 중 어느 하나가 터치되면 터치된 메뉴에 대응되는 기능이 수행된다. 예컨대, 출력의 경우, 디지털 벽과 연결된 프린터 혹은 대형 플로터(Plotter)를 통해 그림을 출력시키고, 저장의 경우, 다양한 그림 파일 포맷 형태로 완성된 그림을 저장한다. 전송이 터치된 경우, 원거리에 있는 타 사용자들에게 낙서 결과를 전자메일 서비스(106) 혹은, 이동단말기 경우는 멀티미디어 전송 서비스(107)를 통해 전달한다.
사용자들이 일정 시간 동안 낙서기능을 이용하지 않는다고 판단이 되면 처리부(102)는 디지털 벽을 정보제공의 수단으로 활용하여 벽 위에 다양한 신상품(옷, 신발, 액세서리, 음반, 영화 등)의 영상을 제시한다. 제시된 영상 중 어느 하나가 터치되면, 터치된 제품에 대한 보다 자세한 설명이 디지털 벽에 표시된다. 예컨대, 음반 신보의 경우, 터치된 음반에 수록된 곡이 플레이되어 사용자의 구매욕구를 유발시킬 수 있으며, 영화의 경우, 터치된 영화의 시놉시스, 예고편이 표시되고, 인터넷 서비스를 통해 영화 예매 기능도 제공할 수 있다. 제품과 관련된 광고를 인터넷을 통해 원거리에 있는 지인들에게 전송할 수도 있다. 또한, 디지털 벽에 스프레이 캔으로 그림과 함께 글자를 페인팅하여 그 장소를 찾아오는 사람들이 확인할 수 있도록 포스트잇으로 사용될 수 있고, 문자 서비스 등을 통해 원거리의 이동단말기로 페인팅된 글자를 전송할 수도 있다.
한편, 사용자는 카메라가 장착된 휴대단말(107)을 이용하여 터치형 디지털 벽(100)과 상호작용한다. 사용자가 터치형 디지털 벽(100) 가까이에서 휴대단말에서 가상 쇼윈도우 서비스 어플리케이션을 실행시키면, 처리부(102)의 서버에 연결되어 서비스가 시작된다.
상호작용 방법은 휴대단말(107)의 버튼이나 터치스크린을 작동하거나, 휴대단말(107) 자체를 3차원 공간상에서 움직이는 동작을 통해 이루어진다. 정보는 기본적으로 터치형 디지털 벽(100)에 나타나며, 사용자가 직접적으로 상호작용하거나 자세히 볼 필요가 있을 경우 정보가 휴대단말(107)로 옮겨져 가시화된다. 사용자가 선택하는 메뉴에 따라 가상 낙서, 광고 보기, 위젯 사용 등의 서비스를 선택할 수 있다.
휴대단말(107)에 장착된 카메라는 터치형 디지털 벽(100)의 화면상에 나타나는 비가시광 영상 패턴을 인식하여 휴대단말(107)의 위치 및 자세를 계산하여 3차원 상호작용에 사용한다. 이때 비가시광 영상 패턴은 스크린 제작시 스크린 표면에 인쇄하거나, 비가시광 영상을 투사하는 프로젝터를 이용하여 실시간에 스크린에 패턴을 투사할 수 있다. 이에 더해, 휴대 단말(107)의 기울기, 가속도, 전자나침반, GPS등의 추가 센서가 장착되어 있을 경우, 이러한 센서 정보를 이용하여 영상인식 기반의 위치 및 자세 인식의 정확도를 보완한다.
이상 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 가상낙서 시스템을 설명하 였고, 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자가 휴대하는 인터페이스 장치를 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자가 휴대하는 인터페이스 장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 사용자가 휴대하는 인터페이스 장치는 스크린 후면에 설치되어 마커 패턴을 투사하는 트래킹용 마커 패턴 투사부(202) 및 휴대폰에 장착되어 스크린(대상물체 표면)에 투영된 마커 패턴(207)을 추적하는 마커 트래킹용 카메라(203)를 포함한다.
여기서 마커 패턴(207)은 가시형으로 인쇄된 특정 패턴일 수 있고, 영상 정보에 내제된 영상 처리 프로세스로 추적될 수 있는 이미지 정보일 수도 있으며, 비가시영역의 정보(적외선)를 이용한 마커 패턴일 수도 있다.
마커 트래킹용 카메라(203)는 필요에 따라 특정 비가시영역 신호 정보를 선별해서 얻을 수 있는 렌즈 필터를 포함할 수 있다.
인터페이스 장치는 트래킹을 위해 휴대폰에 장착된 발광 센서부(205) 및 스크린 후면에 설치되어, 이를 수용하는 발광 센서 인식부(206)를 더 포함한다. 예컨대, 적외선 발광체를 이용하고, 복수 개의 발광 센서 인식부(206)를 사용하면, 휴대폰의 3차원 위치를 추적할 수 있다.
인터페이스 장치는 트래킹을 위해 발광채 패턴을 1cm x 1cm 이상의 넓이로 제작하는 경우, 비례적으로 스크린과 가까운 거리에서 휴대폰의 6DOF 정보를 모두 얻을 수 있다. 그러나, 발광체(마커 패턴)의 크기가 작은 경우(즉, 인식용 장치에서 획득되는 영상에서 패턴 분별이 어려워 점의 형태로 나타나는 경우)의 한계 점(3DOF 정보만 얻음)을 보완하는 차원에서 휴대폰에 내장된 보조센서(204), 예컨대 가속도 센서, 중력 센서, 자이로 센서 등을 활용하여 하이브리드 방법으로 휴대폰, 예컨대 스프레이 캔 대용의 6DOF(위치+자세) 정보를 얻을 수 있다.
스프레이 캔 인터페이스(104) 구현의 또 다른 방법은 휴대형 액세서리(210)형태의 인터페이스 장치를 제시할 수 있다. 본 장치는 매장 비치용, 홍보용 기념품, 휴대폰 장식용 액세서리 등으로 립스틱 크기 정도의 소형 장치로 구현되며, 휴대폰과의 정보 통신은 직접 포트(24pin)에 연결하거나 무선 통신(블루투스 등)으로 구현된다. 외형은 스프레이 캔 모형이나 휴대형 향수병의 형태를 가질 수 있으며, 스프레이팁 부분에 ID 인식 칩을 내장하여 팁의 변경에 따른 색상, 패턴(탬플릿), 재질 등의 변화 정보를 시스템에 반영한다.
사실적인 페인팅 구현을 위해서 시스템은 스프레이 인터페이스 장치에서 입력된 정보(스프레이 팁 모양 정보, 페인트 색상, 향수 재료, 위치정보 자세 정보)를 기준으로, 사전에 구축된 조건별 패턴 데이터베이스를 기준으로, 스크린에 형성되는 이미지의 결과를 결정한다.
휴대용 인터페이스 장치가 패션 분야에 활용되는 경우 장치 내부에 향수 저장부를 마련하여, 사용자가 원하는 특정 영역에 향기를 이용한 메시지 기록이 가능하도록 하여, 개성 표현이 가능한 다중 감각을 이용한 페인팅 작업(메세지 기록 작업)을 지원한다. 시스템은 사용자가 페인팅(향기 분사) 작업시의 정보를 기록한 후, (시간이 경과하여 물리적인 향기가 소멸된 경우) 특정 조건, 예컨대 사용자의 재방문 또는 특정 대상자가 동일 장소에 오게 되는 경우 등에 맞추어 향기 분사 장 치(212)를 제어함으로써, 시각, 청각 및 후각 기능을 이용한 다중감각형(오감형) 예술/커뮤니케이션 활동이 이루어지는 것을 지원한다.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가상낙서 시스템을 설명한 예시도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자가 휴대하는 인터페이스 장치를 설명한 예시도.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>
100 : 고화질의 대형 디스플레이 101 : 프로젝터
102 : 처리부 103 : 적외선 카메라
104 : 스프레이 캔 인터페이스 105 : 스피커

Claims (1)

  1. 사용자의 페인팅 동작에 따라 인터페이스 정보를 발생시키는 스프레이 캔 인터페이스;
    상기 사용자의 페인팅 동작을 추적하는 카메라; 및
    상기 인터페이스 정보 및 상기 추적된 페인팅 동작을 분석하고, 분석된 결과를 근거로 상기 사용자의 페인팅 동작에 따른 페인팅 영상을 출력하는 처리부
    를 포함하는 가상낙서 시스템.
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