KR20140073664A - 사용자를 인지하는 3ｄ 스크린골프 장치 - Google Patents

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Abstract

사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치가 제공된다. 상기 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치는, 적어도 하나의 센서로부터 수신한 데이터에 기초하여 사용자의 외형 및 자세 중 적어도 하나를 인식하는 인식부와, 상기 인식된 사용자의 외형 및 자세 중 적어도 하나를 3차원 캐릭터에 적용하여 표시하는 표시부, 및 상기 3차원 캐릭터를, 미리 저장된 관련 영상과 비교하는 비교부를 포함할 수 있다.

Description

사용자를 인지하는 3Ｄ 스크린골프 장치{3D SCREEN GOLF APPARATUS FOR RECOGNIZING USER'S APPEARANCE AND POSE}
3차원 스크린골프 관리 시스템에 연관되며, 보다 특정하게는 스크린골프에서 사용자의 몰입감 향상과 자세 교정 및 학습을 위한 관리 방법에 연관된다.
현대 사람들의 여가 수준 향상에 따라 다양한 레저 스포츠의 인기가 급증하고 있다. 그 중, 골프는 그 인기가 급속히 상승하고 있으며, 매년 골프 인구 또한 증가하고 있다. 그에 따라 종래의 골프 연습장의 단점을 보완하고, 보다 간단히 골프를 즐기게 하기 위한 스크린골프의 수요 또한 크게 증가하고 있다.
이러한 스크린골프에서 필요로 지적되는 기능으로, 사용자에게 보다 큰 몰입감을 제공하거나 사용자의 자세 교정에 필요한 정보를 제공하는 것을 들 수 있다. 현재의 스크린골프는 사용자가 스크린상에 표현되지 않아, 향상된 몰입감과 자세 교정이 가능하지 않다.
종래의 기술 중 블루 스크린을 이용한 영상기반의 사용자 표현 기술(크로마키)은 단순한 사용자 구분과 제스처 인식은 가능하지만, 각 관절의 3차원 위치와 각도와 같은 자세한 자세 정보를 획득하기 힘들다. 또한, 스크린골프와 같이 물체가 많은 복잡한 환경에서 사용하기에 어려움이 있다.
종래의 기술 중 모션 캡처 장비를 이용한 기술은 매우 정확한 자세 정보 획득이 가능하지만, 매우 고가이고 사용자가 특별한 마커나 옷을 입어야 되기 때문에, 스크린골프에 적용하기에는 현실적이지 않다.
일측에 따르면, 적어도 하나의 센서로부터 수신한 데이터에 기초하여 사용자의 외형 및 자세 중 적어도 하나를 인식하는 인식부와, 상기 인식된 사용자의 외형 및 자세 중 적어도 하나를 3차원 캐릭터에 적용하여 표시하는 표시부, 및 상기 3차원 캐릭터를, 미리 저장된 관련 영상과 비교하는 비교부를 포함하는 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치가 제공된다.
도 1은 일실시예에 따른 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 일실시예에 따라 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치가 적용된 3차원 스크린골프 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따라 센서로부터 획득한 데이터에 기초하여 사용자의 형태 및 자세 정보를 추출하는 내용에 대한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따라 센서 정보로부터 추출한 사용사의 자세를 전문가와의 자세 정보와 비교하여 제공하는 내용에 대한 도면이다.
이하에서, 일부 실시예들을, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.
또한 특정한 경우는 이해를 돕거나 및/또는 설명의 편의를 위해 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.
도 1은 일실시예에 따른 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다.
상기 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치(100)는 인식부(110)와 표시부(120), 비교부(130)로 구성될 수 있다.
상기 인식부(110)는 적어도 하나의 센서로부터 수신한 데이터에 기초하여 사용자의 외형 및 자세 중 적어도 하나를 인식할 수 있다.
상기 센서로부터 수신한 데이터는 상기 사용자의 의상정보, 체형정보, 및 상기 사용자 몸의 관절에 대한 세부 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 인식부(110)는 상기 센서로부터 획득한 사용자의 의상의 종류와 색상, 텍스처 등의 의상정보, 또는 사용자의 키, 몸무게 등의 체형정보를 통해 상기 사용자의 외형을 인식할 수 있다.
또한, 상기 인식부(110)는 상기 사용자 몸의 관절을 기반으로 각 관절의 위치나 각도와 같은 세부정보를 상기 센서로부터 획득하여 상기 사용자의 자세를 인식할 수 있다.
일실시예에 의하면, 다수의 사용자가 함께 스크린골프 게임을 진행할 때 순서에 맞지 않는 사용자가 입장하는 경우, 상기 인식부(110)는 경고 알람을 제공할 수도 있다.
상기 표시부(120)는 상기 인식된 사용자의 외형 및 자세 중 적어도 하나를 3차원 캐릭터에 적용하여 표시할 수 있다.
특히, 상기 표시부(120)는 상기 인식된 사용자의 외형이나 자세와 동일하게 3차원 캐릭터를 생성하여 표시할 수 있다.
이 경우, 상기 표시부(120)는 상기 인식된 사용자의 자세 중 특정 동작에 대하여 상기 사용자의 관절 위치나 각도에 대응하도록 상기 3차원 캐릭터에 적용할 수 있다.
상기 3차원 캐릭터는 상기 사용자가 원하는 의상을 착용하거나, 상기 사용자의 현재 의상의 색상과 텍스처와 동일한 의상을 착용하도록 설정될 수 있다.
상기 표시부(120)는 상기 사용자의 자세를 저장할 수도 있는데, 상기 사용자의 스윙 동작 과정을 3차원 캐릭터에 적용하거나 3차원 영상으로 저장할 수 있다.
일실시예에 의해, 다수의 사용자가 함께 스크린골프 게임을 진행하는 경우, 상기 저장된 사용자의 자세는 사용자의 입장 순서나 상기 인식부(110)에 의한 사용자 외형 인식을 통해 사용자 별로 구분하여 저장될 수 있다.
또한, 상기 저장된 사용자의 자세는 게임 후 DB에서 저장하고 있다가, 이후 다시 게임을 진행하는 경우 이용 가능하며, 필요에 따라 사용자가 (USB 메모리나 인터넷 메일 등을 통해) 다운로드 하여 다른 장소에서 별도의 프로그램을 이용하여 확인할 수도 있다.
상기 센서로부터 수신한 데이터에 기초하여 사용자의 자세를 인식하거나, 3D 모델링을 수행하는 내용은 도 3 및 도 4를 통해 설명한다.
상기 비교부(130)는 상기 사용자의 외형/자세에 대응하는 상기 3차원 캐릭터를, 미리 저장된 관련 영상과 비교할 수 있다.
상기 관련 영상은 다른 사용자의 자세와 상기 사용자의 과거 동작 자세, 전문가의 자세 중 적어도 하나를 포함하는 영상일 수 있다.
또한, 상기 사용자의 설정에 따라, 또는 상기 사용자의 3차원 캐릭터의 크기에 맞추어, 상기 관련 영상의 크기 또한 조절될 수 있다.
상기 비교부(130)는, 상기 사용자의 3차원 캐릭터 및 미리 저장된 관련 영상의 비교 시, 차이가 있는 부분을 다른 색으로 표시하여 사용자가 보다 용이하게 차이를 구분할 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 상기 비교부(130)는 미리 저장된 전문가의 자세와 스윙 궤적을 기준으로, 상기 사용자의 자세 교정이나 학습 기능을 제공할 수도 있다.
이 경우, 상기 비교부(130)는 상기 전문가의 자세는 입체영상 틀로 표시하고, 상기 사용자가 그 틀에 맞추어 자세를 교정하도록 하고, 상기 사용자의 자세와 상기 전문가의 자세를 비교하여 그 유사도(%)를 표시하여 제공할 수 있다.
또한, 상기 비교부(130)는 상기 사용자의 자세 및 개선이 필요한 부분에 대한 분석 내용을 상기 사용자에 제공할 수도 있다.
이러한 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치(100)를 통해, 게임에 대한 사용자의 몰입감을 향상시킬 수 있고, 자세 교정이 가능하며, 또한 저장된 사용자의 자세를 이용하여 자신의 자세 변화나 전문가의 자세와의 비교를 통한 자세 학습을 제공할 수 있다.
도 2는 일실시예에 따라 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치(100)가 적용된 3차원 스크린골프 시스템(200)의 구성을 도시하고 있다.
상기 3차원 스크린골프 시스템(200)은 영상/깊이센서(이를테면, Kinect)를 이용한 자세 인식 기술을 이용하여, 기존의 자세 인식 기술을 보완할 수 있다.
기존의 영상/깊이센서를 이용한 자세 인식은 하나의 정면 영상만 고려하지만, 상기 3차원 스크린골프 시스템(200)의 경우 적어도 하나의 센서를 통해 입력되는 정면, 후면 등의 다시점의 센서 데이터를 이용할 수 있다.
또한, 자세 인식뿐만 아니라 외형 인식을 통해 사용자가 스크린골프에 몰입할 수 있는 사용자의 영상을 화면에 출력할 수 있으며, 스크린골프에 특화된 자세 교정 및 학습 서비스 또한 제공할 수 있다.
상기 3차원 스크린골프 시스템(200)은 영상/깊이 센서(210), 사용자 분리기(220), 사용자 외형 인식기(231) 및 사용자 자세 인식기(232), 사용자 자세 DB(241) 및 전문가 자세 DB(242), 외형/자세 표현기(250), 그리고 스크린(260)을 포함할 수 있다.
상기 영상/깊이 센서(210)는 스윙존에 입장한 사용자의 영상과 깊이 정보를 획득할 수 있다.
상기 영상/깊이 센서(210)는 하나 이상 사용되어 사용자의 후면뿐만 아니라 정면의 영상과 깊이 정보도 획득할 수 있다.
또한, 상기 영상/깊이 센서(210)는 카메라(영상 획득)와 ToF카메라(깊이 획득)로 따로 분리되거나 Kinect센서와 같이 영상과 깊이를 한꺼번에 획득할 수 있는 RGB-D센서가 사용될 수 있다.
상기 사용자 분리기(220)는 영상 정보 및 깊이 정보를 함께 이용하여 스윙존 내의 사용자를 분리할 수 있다.
상기 사용자 외형 인식기(231)는 상기 영상 정보 및 깊이 정보에 기초하여 상기 사용자의 의상의 종류, 색상, 텍스처 중 적어도 하나를 인식하며, 상기 사용자 자세 인식기(232)는 상기 영상 정보 및 깊이 정보에 기초하여 상기 사용자의 키와 체형, 자세(각 관절의 위치 및 각도 포함) 중 적어도 하나를 인식할 수 있다.
상기 3차원 스크린골프 시스템(200)에서, 상기 사용자 외형 인식기(231) 및 상기 사용자 자세 인식기(232)는 상기 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치(100)의 인식부(110)에 대응되는 모듈로 이해될 수 있다.
상기 사용자 자세 DB(241)는 각 사용자의 자세를 저장하고, 상기 전문가 자세 DB(242)는 전문가의 자세를 저장할 수 있다.
상기 3차원 스크린골프 시스템(200)에서, 상기 사용자 자세 DB(241) 및 상기 전문가 자세 DB(242)는 상기 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치(100)의 비교부(130)에 대응되는 모듈로 이해될 수 있다.
상기 외형/자세 표현기(250)는 인식된 사용자의 외형과 자세를 기반으로 스크린에 표시할 사용자 영상을 렌더링할 수 있다.
이 경우, 상기 사용자 영상은 영상에서 사용자 부분만을 분리한 2차원 영상이나, 또는 인식된 자세를 3차원 캐릭터에 적용한 3차원 영상일 수 있다.
상기 스크린(260)은 상기 사용자 영상을 표시하여 사용자에 제공할 수 있다.
상기 외형/자세 표현기(250) 및 상기 스크린(260)은 상기 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치(100)의 표시부(120)에 대응되는 모듈로 이해될 수 있다.
도 3은 일실시예에 따라 센서로부터 획득한 데이터에 기초하여 사용자의 형태 및 자세 정보를 추출하는 내용에 대한 도면이다.
도 3을 참조하면, 센서로부터 획득한 영상 정보 및 깊이 정보(320)에 기초하여 사용자를 외부환경으로부터 분리하고(310), 이로부터 상기 사용자에 대한 각각의 관절의 위치나 각도를 이용하여 자세를 추출(330)할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따라 센서 정보로부터 추출한 사용사의 자세를 전문가와의 자세 정보와 비교하여 제공하는 내용에 대한 도면이다.
도 4를 참조하면, 센서로부터 획득한 사용자의 모션정보로부터 각각의 부분을 분리하여 표현할 수 있다.
특히, 3차원 형태의 가이드라인(410)을 제공하여, 사용자의 움직임을 상기 가이드라인에 맞추도록 할 수 있다
또한, 사용자의 모션 중에서 어떤 부분이 사용되고 있는지 표시할 수 있으며, 전문가 자세와의 비교를 통해 다른 부분에 대하여는 다른 색으로 표시함으로써, 상기 사용자의 현재 자세에 대한 분석이 가능하다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (1)

  1. 적어도 하나의 센서로부터 수신한 데이터에 기초하여 사용자의 외형 및 자세 중 적어도 하나를 인식하는 인식부;
    상기 인식된 사용자의 외형 및 자세 중 적어도 하나를 3차원 캐릭터에 적용하여 표시하는 표시부; 및
    상기 3차원 캐릭터를, 미리 저장된 관련 영상과 비교하는 비교부
    를 포함하는 사용자를 인지하는 3D 스크린골프 장치.
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