KR20120116564A - 증강 현실을 이용한 전시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 관람자에게 전시되어 있는 물품을 증강현실을 통해서 디스플레이 해 줌으로써 좀 더 실재감 있는 환경에서 감상할 수 있게 해 주는 전시 시스템에 관한 것이다.
증강현실을 이용한 전시 시스템은 유리벽 전면부에 모니터와 모니터 뒷면에 관람객에 눈높이에 맞춘 실시간으로 촬영하기 위한 카메라와 영상 내의 특이점들을 검출하여 3차원 모델을 상기 영상에 출력하여 재생하는 모니터를 포함하고, 관람객이 관람 존에 진입 시에 양 측면에 위치한 초지향성 스피커를 통해 해당되는 음향을 들을 수 있다.
본 발명에서는 관람객이 관람 위치에서 해당 전시물의 모습을 보고, 3차원 모델 영상을 보며 체험할 수 있으며 의도된 청취자에게만 소리를 전달할 수 있는 증강현실을 이용한 전시 시스템을 제공함으로써 관람객들에게 흥미를 유발시키며 실질적인 교육과 체험을 제공하는 것에 목적을 둔다.

Description

증강 현실을 이용한 전시 시스템{Using Augmented Reality Display System}

본 발명은 증강현실(AR) 기반의 전시 시스템으로, 더 상세하게는 관람자에게 전시되어 있는 물품을 증강현실을 통해서 디스플레이 해 줌으로써 좀 더 실재감 있는 환경에서 감상할 수 있게 해 주는 전시 시스템에 관한 기술이다.

일반적으로 전시관, 박물관, 과학관 등의 모든 전시물들은 관람자로 하여금 소극적이게 만드는 구조를 가지고 있다. 개방된 구조의 전시물 관람과 유리벽 안의 전시물 등이 게시판의 설명문을 읽는 것이 관람의 전부인 실정이다.

이러한 대안 중의 하나로 정보를 제공하는 안내 장치 구성을 통해 전시장의 전반적인 구성과 전시물 안내를 시행하고 있지만, 관람자 본인이 원하는 정보를 단시간에 획득할 수 없고, 전시물과 함께 감상할 수 없는 문제가 발생한다. 또한 전시물을 한 쪽 면만 보일 수 있게 전시되어 있어 시청각 자료를 보는 것과 크게 다르지 않다는 점이 문제점으로 지적되고 있다.

전시장이 교육적인 차원이 아닌 단순히 '실물'을 확인하는 곳으로 인식되어지고 있고, 둘러보기 식의 관람 습관과 분위기, 게시판과 배경지식에 의존하는 관람이 이루어질 수 밖에 없어 관람자들의 흥미를 유발시키고 전시물 정보를 증강현실 콘텐츠를 접목시켜 적극적이고 상호작용적인 관람을 제공할 수 있는 전시시스템 개발이 절대적으로 필요하다.

본 발명의 일실시예는 각 전시물에 대하여 관람자가 새로운 지식과 경험을 얻기 위해 보다 접근이 편리한 방식으로 제공하기 위한 증강현실 기술을 이용한 전시 시스템 장치 및 그 방법을 제시한다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 카메라를 이용하여 3차원의 전시물 모델을 실제 전시물과 같이 디스플레이 해 줌으로써 전시물의 크기 및 모양을 좀 더 실재감 있게 느낄 수 있게 해 주는 증강현실 기반의 전시 시스템을 구축함으로써 기존 전시관의 문제점을 해결하려 한다.

Non marker based AR(Augmented Realilty)을 기반으로 하여 PTAM에 입력된 영상과 영상 내의 모서리들을 특이점으로 검출하여 이를 활용한 증강현실 영상 콘텐츠를 제작하는 것을 특징이 있다.

본 발명은 유리 외벽 공간 상에 고정된 전시물을 대상으로 하여 전시물 전면에 모니터가 설치되고, 상기 모니터에는 관람객의 눈높이에 맞춘 카메라가 구비된다. 실시간 카메라 촬영을 통해 영상 내의 특이점을 검출하고 제작된 3차원 모델이 카메라를 통해 얻어지는 화면 위에 그려내는 것이다.

상기 모니터 앞에는 관람 존이 위치하고 있으며, 관람객은 모니터를 마치 투명유리라고 착각하며 전시물을 보고 있으며 전시물 앞에 전시물 정보 3D 콘텐츠가 구현되어 흥미롭고 집중력 있게 관람을 할 수 있고, 또한 관람 존 양 측면에는 초지향성 스피커가 구비되어 있다. 관람객들이 관람 존 안에서 해당되는 음향을 들을 수 있게 설계되며, 타 전시물 관람객에게 소리가 전달되지 않아 주변에 불필요한 소음을 전달하지 않고 의도된 관람객에게 소리를 전달하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 증강현실을 이용한 전시 시스템은 기존 전시관의 단순히 실물을 '확인'하는 곳에서 탈피하여 증강현실과 초지향성을 접목하여 관람객과의 상호작용을 하는데 주안점을 두었다.

이에 따라 기존 둘러보기 식의 관람 습관에서 벗어나 증강현실 기반의 3차원 모델을 통해 적극적인 관람을 유도하고, 실질적인 관람 분위기까지 바꾸어 나갈 수 있는 효과를 주는 새로운 개념의 전시관 관람 문화를 형성하는데 기여할 수 있다.

또한 본 발명을 통해 적극적인 피드백 공간이 구성되고, 해당 전시물에 전시 관계자에게는 안전한 전시물 보존과 관람객에게 다양한 정보를 제공함으로써 흥미를 유발하며 3차원 모델을 재현하여 영상을 보는 것만으로도 유리창을 통해 실재 객체를 보는 듯한 착각을 일으키고 해당 전시물의 관련 콘텐츠 감상과 입체적인 사운드까지 전달이 되어 타인에게 방해를 주지 않고 새로운 느낌의 관람 체험을 제공할 수 있다.

도1은 본 발명과 관계되는 증강현실을 이용한 전시 시스템의 외형에 대한 일례를 설명하기 위한 도면,
도2는 다른 1실시예를 도시하는 그 개략 측면도,
도3은 다른 1실시예를 도시하는 그 개략 평면도.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도1은 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 전시 시스템의 외형에 대한 일례를 설명하기 위한 도면이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 증강현실을 적용하였을 때의 구조를 도시한 도면이며, 도3은 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 전시 시스템의 평면을 도시한 도면이다.

도면에서 도시한 바와 같이, 통상 보존 가치가 높은 전시물(100)들은 유리벽(120) 안에 들어가 있고, 상기 유리벽(120) 너머로 관람하는 것이 일반적이다. 본 발명의 일실시예에 따른 증강현실을 이용한 전시 시스템의 외형은 상기 유리벽(120) 전면부에 모니터(130)와, 상기 모니터(130) 앞에서 이용자들이 관람할 수 있게 구성되고, 양 측면에는 초지향성 스피커(110)이 설치된다. 상기 초지향성 스피커(110)는 음이 확산되지 않고 마치 레이저처럼 일정한 방향으로 직진하는 것으로, 의도하는 특정 지역에만 조준하여 소리를 전달할 수 있기 때문에 소리를 관람 위치에 집중하여 전달하는 용도로 쓰인다.

또한, 본 발명의 일실시예는 관람객의 눈높이에 맞춘 카메라(150)와, 카메라(150)를 통해 촬영되는 영상을 출력하는 모니터(130)가 구비된다. 카메라(150)는 입력 영상에 대한 영상 처리를 통해 3차원 정보를 분석하고, 영상 내의 특이점으로 검출하여 검출된 특이점들을 통해 가상 물체를 생성하여 원하는 자리에 위치시키게 된다. 이를 실제와 가상을 합치는 영상합성기술(Rendering)을 통하여 가상물체와 현실세계의 정합을 통해 모니터(130)에 출력하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 증강현실을 이용한 전시 시스템은 이용자가 관람 존(160)으로 이동할 경우 카메라(150)로부터 촬영된 영상으로부터 특이점들을 검출하여 해당하는 3차원 모델(140)을 AR 영상으로 재현하는 역할을 수행한다.

도3에서 도시한 바와 같이, 모니터(130) 뒷면에 관람객의 눈높이에 위치해 있는 카메라(150)가 전시물(100)을 실시간으로 촬영하도록 설계되어 상기 카메라(150)로 실시간 영상을 입력아 모니터가 투명유리로 착각을 유도하고 이는 컴퓨터(미도시)를 통해 내부적인 계산을 통해 모니터(130)에 영상을 출력하게 된다. 관람객이 관람존(160)에 진입하게 되면 각 전시물에 맞는 3차원 모델(140) 영상이 출력하게 되고, 이에 맞는 음향이 양 측면의 초지향성 스피커(110)를 통해 재생하게 된다.

초지향성 스피커(110)는 압전 세라믹 소자를 사용하여 전기 신호를 초음파로 변환하고 또한 초음파를 전기 신호로 변환(즉 초음파의 송신과 수신)한다. 관람 위치로 이동만 하면 해당되는 음향을 들을 수 있기 때문에 주변에 불필요한 소음을 전달하지 않고 의도된 청취자에게 소리를 전달할 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시예는 전시물에 대한 안내, 설명, 체험 등의 용도로 사용할 수 있으며, 전시물에 대한 3차원 모델(140) 영상과 카메라로 촬영된 실시간 영상이 합성된 AR 영상을 제공하여 적극적이고 몰입감이 높은 관람 문화를 조성할 수 있다.

100: 전시물
110: 초지향성 스피커
120: 유리벽
130: 모니터
140: 3차원 모델(3D 영상 객체)
150: 카메라
160: 관람존

Claims (1)

1. 유리벽 내에 전시되어 있는 전시물을 대상으로 하는 전시 시스템에 있어서,
   상기 전시물의 유리벽 전면부에 모니터를 구비하고,
   상기 모니터 뒷면 관람객의 눈높이에 맞춘 촬영을 위한 카메라가 설치되어 투명유리로 착각을 불러 일으키며,
   증강현실 기반의 전시 시스템과 결합되어 관람객이 관람 존에 이동 시 모니터를 통해 3차원 입체 영상을 제공하는 것을 특징으로 하고;
   관람 존 양 측면에는 초지향성 스피커가 설치되어 각 전시물에 해당하는 음향을 출력해 주는 증강현실을 이용한 전시 시스템.

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