KR20130067839A - 모션 효과 데이터 생성장치 및 생성방법 - Google Patents

모션 효과 데이터 생성장치 및 생성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모션 효과 데이터 생성장치 및 생성방법에 관한 것으로, 모션 효과 데이터 생성장치가 모션 데이터의 변화에 따라 상기 모션 데이터를 복수의 구간으로 분할하는 단계, 모션 효과 데이터 생성장치가 각 구간의 모션 데이터와 모션 효과 타입 데이터베이스에 저장된 템플릿을 비교하여 각 구간의 모션 데이터의 모션 효과 타입을 결정하는 단계 및 모션 효과 데이터 생성장치가 모션 효고 타입에 따라 각 구간의 모션 데이터에 대응되는 모션 효과 패턴을 모션 효과 데이터베이스로부터 추출하여 최종 모션 효과 데이터를 생성하는 단계를 포함하며, 본 발명에 따르면, 특정 모션 데이터에 대한 최적의 모션 효과 패턴을 사전에 구축된 데이터베이스에서 추출하여 최적의 모션 효과 데이터를 생성할 수 있고, 체험자에게 인상 깊은 모션 효과를 제공하는 4D 실감 미디어를 효과적으로 제작할 수 있다.

Description

모션 효과 데이터 생성장치 및 생성방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING MOTION EFFECT DATA}
본 발명은 모션 효과 데이터 생성장치 및 생성방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특정 모션 데이터에 대한 최적의 모션 효과 패턴을 사전에 구축된 데이터베이스에서 추출하여 최적의 모션 효과 데이터를 생성하는 모션 효과 데이터 생성장치 및 생성방법에 관한 것이다.
일반적으로 미디어의 생성과 소비는 인간의 시각과 청각을 자극하는 오디오와 비디오를 중심으로 이루어져 왔다.
하지만, 최근에 미디어 기술의 발달에 따라 단순히 보고 듣는 것에 대한 것 뿐만 아니라 후각, 촉각 등 인간의 오감을 만족시킬 수 있는 실감 효과(sensory effect)를 재현할 수 있는 실감 기기에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 추세에 따라 멀티미디어 콘텐츠에 대한 대표적인 표준화기구인 MPEG(Moving Picture Esperts Group)은 MPEG-V 프로젝트(ISO/IEC 23005)를 통해 빛(light), 플래시(flash), 온도(temperature), 바람(wind), 진동(vibration), 스프레이(spray), 안개(fog), 색보정(color correction), 모션(motion) 등을 이용하여 실감 효과를 구현하는 방법에 대한 표준화를 진행하였다.
하지만, 종래에는 미리 제작된 영상 미디어를 재생 및 관찰하면서 영상 미디어의 내용과 일치하는 실감 효과 데이터를 수동으로 생성하였다. 그리고 이러한 실감 효과 데이터에 따라 모션 의자, 발향기, 조명장치 등의 실감 기기를 제어하여 실감 효과를 구현하였다.
하지만, 이와 같이 실감 효과 데이터를 수동으로 생성하는 방법에 의하는 경우, 제작자가 영상을 여러 번 재생, 관찰하면서 조이스틱(joystick)과 같은 도구를 사용하여야 하므로, 실제 영상 장면과 일치하는 실감 효과 데이터를 생성하는 것이 어렵고, 제작에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 영상 미디어를 다양한 영상 신호처리 방법을 통해 분석하고, 분석 결과를 토대로 영상 장면과 일치하는 모션 데이터를 자동으로 추출하는 방법이 적용될 수 있다.
하지만, 이러한 방법에 의하여 생성되는 모션 효과 데이터는 실감 효과 데이터로서 부적절한 경우가 있을 수 있고, 체험자가 느끼기에 너무 미약하여 비효과적이거나 너무 과도하여 모션 의자에서 표현할 수 없는 데이터가 생성될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허공개공보 제10-2010-0033954호 '실감효과 표현 방법 및 장치' (2010.03.31)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 특정 모션 데이터에 대한 최적의 모션 효과 데이터를 효과적으로 생성하여 체험자에게 인상깊은 모션 효과를 제공할 수 있도록 하는 모션 효과 데이터 생성장치 및 생성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 모션 효과 데이터 생성장치는 모션 효과 데이터 생성장치가 모션 데이터의 변화에 따라 모션 데이터를 복수의 구간으로 분할하는 단계; 모션 효과 데이터 생성장치가 각 구간의 모션 데이터와 모션 효과 타입 데이터베이스에 저장된 템플릿을 비교하여 각 구간의 모션 데이터의 모션 효과 타입을 결정하는 단계; 및 모션 효과 데이터 생성장치가 모션 효과 타입에 따라 각 구간의 모션 데이터에 대응되는 모션 효과 패턴을 모션 효과 데이터베이스로부터 추출하여 최종 모션 효과 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 특정 모션 데이터에 대한 최적의 모션 효과 패턴을 사전에 구축된 모션 효과 데이터베이스에서 추출하여 최적의 모션 효과 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 이처럼 최적의 모션 효과 데이터를 생성함으로써, 체험자에게 인상 깊은 모션 효과를 제공하는 4D 실감 미디어를 효과적으로 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 효과 데이터 생성장치를 포함하는 시스템의 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 효과 데이터 생성방법에서 모션 효과 타입 데이터베이스에 저장된 모션 효과 타입을 테이블 형식으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 모션 효과 타입 중 'Wave' 타입에 대한 모션 효과 패턴들의 일 예를 테이블 형식으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 효과 데이터 생성방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 효과 데이터 생성장치 및 생성방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 효과 데이터 생성장치를 포함하는 시스템의 블록구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 효과 데이터 생성장치를 포함하는 시스템은 모션 효과 데이터 생성장치(100), 모션 효과 타입 데이터베이스(200) 및 모션 효과 데이터베이스(300)를 포함한다.
모션 효과 데이터 생성장치(100)는 외부 기기(미도시)로부터 입력되는 모션 데이터를 분석하고, 모션 효과 타입 데이터베이스(200)를 참조하여 해당 모션 데이터에 대한 모션 효과 타입을 결정하며, 모션 효과 데이터베이스(300)로부터 해당 모션 데이터에 대한 최적의 모션 효과 패턴을 추출하여 모션 효과 데이터를 생성한다.
이러한 모션 효과 데이터 생성장치(100)는 모션 데이터 입력부(110), 구간 분할부(120), 구간 분석부(130), 모션 효과 분류부(140), 모션 데이터 변환부(150), 모션 효과 탐색부(160), 모션 효과 변환부(170) 및 모션 효과 데이터 출력부(180)를 포함할 수 있다.
모션 데이터 입력부(110)는 외부 기기(미도시)로부터 모션 데이터를 입력받아 구간 분할부(120)에 전달한다.
여기서, 모션 데이터는 특정 영상 미디어의 내용에 부합하는 가공되지 않은 데이터를 의미하며, 외부 기기는 실감 미디어 제작 도구의 조이스틱 등과 같이 특정 영상 미디어로부터 모션 데이터를 검출할 수 있는 다양한 기기일 수 있다.
구간 분할부(120)는 모션 데이터 입력부(110)로부터 전달받은 모션 데이터를 여러 개의 구간으로 분할한다.
이때, 구간 분할부(120)는 모션 데이터의 변화가 미리 설정된 임계값 이상의 유효 데이터로 구성된 구간을 탐지하여, 이에 따라 모션 데이터를 여러 개의 구간으로 분할할 수 있다.
구간 분석부(130)는 구간 분할부(120)에 의해 분할된 각 구간의 모션 데이터를 분석하여 모션 효과 분류부(140)에 전달한다.
구체적으로, 구간 분석부(130)는 구간 분할부(120)에 의해 분할된 각 구간의 모션 데이터의 지속시간을 미리 설정된 임계시간과 비교하여, 임계시간 이상인 것으로 판단되면, 해당 구간에서 모션 데이터의 위치 변화량, 속도, 가속도, 회전 각도 등을 분석하여 해당 구간을 세분한다.
예를 들어, 구간 분석부(130)는 특정 구간의 모션 데이터가 속도 및 회전 각도의 변화 없이 일정 시간 위치만 변화하다가 특정 시점에 회전 각도의 변화가 발생하면, 그 시점을 기준으로 해당 특정 구간을 세분할 수 있다.
구간 분석부(130)는 이와 같이 세분된 구간에 대하여 위치 변화량, 속도, 가속도, 회전 각도 등을 재분석한 후, 각 구간의 모션 데이터를 모션 효과 분류부(140)에 전달한다.
모션 효과 분류부(140)는 구간 분석부(130)로부터 전달받은 각 구간의 모션 데이터를 모션 효과 타입 데이터베이스(200)에 저장된 템플릿과 비교하여 모션 효과 타입을 결정한다.
여기서, 모션 효과 타입 데이터베이스(200)에 저장된 템플릿에 대한 자세한 설명은 후술한다.
모션 데이터 변환부(150)는 모션 효과 분류부(140)에 의해 모션 효과 타입이 결정되면, 각 구간의 모션 데이터를 해당 모션 효과 타입에 맞게 변환하고 필터링을 수행한다.
구체적으로, 모션 데이터 변환부(150)는 각 구간의 모션 데이터를 해당 모션 효과 타입에 따라 각각 정의되는 지속시간과 일치되도록 변환할 수 있다.
모션 효과 탐색부(160)는 모션 데이터 변환부(150)에서 변환된 각 구간의 모션 데이터의 모션 효과 타입과 일치하는 각각의 모션 효과 데이터를 모션 효과 데이터베이스(300)에서 탐색하여 모션 효과 변환부(170)에 전달한다.
모션 효과 변환부(170)는 모션 효과 탐색부(160)로부터 전달받은 모션 효과 데이터의 지속시간을 각 구간의 모션 데이터의 지속시간과 일치시켜 최종 모션 효과 데이터를 생성한다.
모션 효과 데이터 출력부(180)는 모션 효과 변환부(170)에서 생성되는 최종 모션 효과 데이터를 출력한다.
이와 같이 본 발명에 따른 모션 효과 데이터 생성장치(100)에서 출력되는 모션 효과 데이터를 영상 데이터와 결합함으로써 체험자에게 인상 깊은 모션 효과를 제공하는 4D 실감 미디어 콘텐츠를 효과적으로 제작할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 효과 데이터 생성방법에서 모션 효과 타입 데이터베이스에 저장된 모션 효과 타입을 테이블 형식으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 모션 효과 타입 중 'Wave' 타입에 대한 모션 효과 패턴들의 일 예를 테이블 형식으로 도시한 도면이다.
이하, 도 2와 도 3을 참조하여 모션 효과 타입 데이터베이스(200) 및 모션 효과 데이터베이스(300)에 대해 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 모션 효과 타입 데이터베이스(200)는 모션 데이터에 대응되는 모션 효과 타입 및 모션 효과 타입에 대한 모션 효과 패턴을 대표하는 템플릿을 저장하고 있다.
이러한 모션 효과 타입은 'Move Toward', 'Incline', 'Shake', 'Wave', 'Spin', 'Turn', 'Collide' 등 모션 의자에서 구현될 수 있는 기타 다양한 타입을 포함할 수 있다.
참고로, 'Move Toward' 타입은 회전 없이 위치가 변하는 패턴을 의미하고, 'Incline' 타입은 위치의 변화없이 회전하는 패턴을 의미하며, 'Shake' 타입은 두 지점을 반복하여 이동하는 패턴을 의미한다.
한편, 모션 효과 데이터베이스(300)는 모션 효과 타입 데이터베이스(200)에 저장된 각각의 모션 효과 타입에 대한 모션 효과 패턴들을 저장하고 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 모션 효과 데이터베이스(300)는 'Wave' 타입에 대하여 지속시간 및 거리를 달리하는 다양한 모션 효과 패턴들을 저장하고 있을 수 있다.
이처럼 각 구간의 모션 데이터에 대한 모션 효과 타입 및 모션 효과 패턴을 사전에 구축된 데이터베이스를 이용하여 추출함으로써, 해당 모션 데이터에 대한 최적의 모션 효과 데이터를 효과적으로 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 효과 데이터 생성방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로서, 이를 참조하여 모션 효과 데이터 생성장치(100)가 모션 효과 데이터를 생성하는 구체적인 동작을 설명한다.
먼저, 모션 효과 데이터 생성장치(100)의 모션 데이터 입력부(110)는 외부 기기로부터 모션 데이터를 입력받는다(S10).
그러면, 구간 분할부(120)는 모션 데이터 입력부(110)로부터 전달받은 모션 데이터를 여러 개의 구간으로 분할하고, 구간 분석부(130)는 분할된 각 구간의 모션 데이터를 분석한다(S20).
이때, 전술한 바와 같이 구간 분할부(120)는 모션 데이터의 변화가 미리 설정된 임계값 이상의 유효 데이터로 구성된 구간을 탐지하여 모션 데이터를 여러 개의 구간으로 분할할 수 있다.
또한, 구간 분석부(130)는 분할된 각 구간의 모션 데이터의 지속시간을 미리 설정된 임계시간과 비교하여, 임계시간 이상인 것으로 판단되면, 해당 구간에서 모션 데이터의 위치 변화량, 속도, 가속도, 회전 각도 등을 분석하여 해당 구간을 세분할 수 있다.
이후, 모션 효과 분류부(140)는 구간 분석부(130)로부터 전달받은 위치 변화량, 속도, 가속도, 회전 각도 등의 정보를 이용하여 각 구간의 모션 데이터를 모션 효과 타입 데이터베이스(200)에 저장되어 있는 각 모션 효과 타입에 대한 템플릿과 비교하여 모션 효과 타입을 결정한다(S30).
모션 데이터 변환부(150)는 각 구간의 모션 데이터를 모션 효과 분류부(140)에 의해 결정되는 각각의 모션 효과 타입에 맞게 변환하고, 필터링을 수행한다(S40).
구체적으로, 모션 데이터 변환부(150)는 각 구간의 모션 데이터의 지속시간을 각각의 모션 효과 타입에 따른 지속시간과 일치시키고, 보간(interpolation)과 데시메이션(decimation) 등의 신호 처리 기법을 이용하여 모션 데이터에 스무딩(smoothing) 효과를 부여할 수 있다.
모션 효과 탐색부(160)는 모션 데이터 변환부(150)에서 변환된 각 구간의 모션 데이터의 모션 효과 타입과 일치하는 각각의 모션 효과 데이터를 모션 효과 데이터베이스(300)에서 탐색한다(S50).
이때, 모션 효과 탐색부(160)는 변환된 각 구간의 모션 데이터와 모션 효과 데이터베이스(300)에 저장된 각 모션 효과 패턴과의 거리를 SSD(Sum of Squared Difference)에 의해 계산하고, 거리가 가장 작은 패턴을 최적의 모션 효과 패턴으로 선택할 수 있다.
모션 효과 변환부(170)는 모션 효과 탐색부(160)로부터 전달받은 모션 효과 패턴의 지속시간을 각 구간의 모션 데이터의 지속시간과 일치시켜 최종 모션 효과 데이터를 생성한다(S60).
이때, 모션 효과 변환부(170)는 보간(interpolation) 및 데시메이션(decimation) 등의 신호 처리 기법을 이용하여 모션 데이터의 지속시간과 동일한 지속시간을 가지는 최종 모션 효과 데이터를 생성할 수 있다.
모션 효과 데이터 출력부(180)는 모션 효과 변환부(170)에서 생성되는 최종 모션 효과 데이터를 출력한다.
이처럼 본 발명에 따르면, 특정 모션 데이터에 대한 최적의 모션 효과 패턴을 사전에 구축된 모션 효과 데이터베이스에서 추출하여 최적의 모션 효과 데이터를 생성할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
100 : 모션 효과 데이터 생성장치
110 : 구간 분할부
120 : 구간 분석부
130 : 모션 효과 분류부
140 : 모션 데이터 변환부
150 : 모션 효과 탐색부
160 : 모션 효과 변환부
170 : 모션 효과 데이터 출력부
200 : 모션 효과 타입 데이터베이스
300 : 모션 효과 데이터베이스

Claims (1)

  1. 모션 효과 데이터 생성장치가 모션 데이터의 변화에 따라 상기 모션 데이터를 복수의 구간으로 분할하는 단계;
    상기 모션 효과 데이터 생성장치가 상기 각 구간의 모션 데이터와 모션 효과 타입 데이터베이스에 저장된 템플릿을 비교하여 상기 각 구간의 모션 데이터의 모션 효과 타입을 결정하는 단계; 및
    상기 모션 효과 데이터 생성장치가 상기 모션 효과 타입에 따라 상기 각 구간의 모션 데이터에 대응되는 모션 효과 패턴을 모션 효과 데이터베이스로부터 추출하여 최종 모션 효과 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 모션 효과 데이터 생성방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160071192A (ko) * 2014-12-11 2016-06-21 포항공과대학교 산학협력단 모션 효과 생성 장치 및 이를 위한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
KR20160074958A (ko) * 2014-12-19 2016-06-29 포항공과대학교 산학협력단 객체의 움직임 분석을 이용한 모션 효과 생성 장치 및 방법
KR20170082076A (ko) * 2016-01-05 2017-07-13 한국전자통신연구원 재활운동 관리 장치 및 그 방법
US10674824B2 (en) 2017-07-14 2020-06-09 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for controlling motion and method thereof

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