KR20140080720A - 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치 - Google Patents

증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치 Download PDF

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Abstract

실시 예에 따른 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치는 실외 환경의 실제 현실 상에 가시화된 증강현실 영상을 정합하기 용이하도록, 실시 예는, 임의의 관광지 실제 현실에 대응하는 영상 데이터를 출력하는 카메라부, 상기 관광지 실제 현실 상에 가시화된 증강현실영상을 디스플레이하는 디스플레이부 및 상기 영상 데이터에 기초로 상기 관광지 실제 현실에서 자연 마커(natural marker)를 검출하고, 상기 자연 마커의 위치에 상기 증강현실영상이 가시화되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치를 제공한다.

Description

증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치{Augmented Reality imaging based sightseeing guide apparatus}
실시 예는 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관광지 실제 현실 상에 가시화된 증강현실영상을 정합하여 관광지 정보를 제공하는 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치에 관한 것이다.
최근 정보 통신 지속적인 기술의 발전으로 실제현실 상의 객체에 실시간으로 가상현실 데이터를 표시하는 증강현실(Augmented Reality)이 제안되었다. 증강현실은 SF영화와 같이 미리 정해진 장면 시나리오가 없다는 점, 실제현실을 블루스크린 앞에서 촬영하지 않는 점에서 크로마키현실과 구분된다.
상기 증강현실에서 실제현실 상에 가상현실 데이터를 표시할 객체를 결정하는 방법으로는, 실제현실에 마커(Marker)를 표시한 후 상기 마커를 인식하여 상기 마커 상에 가상현실 데이터를 표시하는 마커 방식 증강현실과, 실제현실에 마커를 표시하지 않고 실제현실 상의 객체를 직접 인식하여 가상현실 데이터를 표시하는 마커리스(Markerless) 증강현실이 존재한다. 현재 마커 방식 증강현실은 각각의 마커를 이용하여 몇 가지 시범 서비스가 제공되고 있으나 마커 구성에 대한 표준화가 전혀 존재하지 않으며, 마커리스 증강현실은 스튜디오에서 미리 정해진 객체를 촬영한 실제현실을 이용하는 경우를 제외하고는 객체 인식의 불안정성으로 인해 시범되지 못하고 있다.
또한, 상기 증강현실에서 실제현실에 가상현실 데이터를 표시하는 방법으로는, 카메라를 통해 촬영되어 저장매체에 저장된 실제현실로부터 마커/마커리스 방식으로 객체를 인식하고 상기 인식된 객체 상에 가상현실 데이터를 표시하는 방법과, 카메라를 통해 실시간 촬영되는 실제현실로부터 마커/마커리스 방식으로 객체를 인식하고 상기 인식된 객체 상에 가상현실 데이터를 표시하는 방법이 존재한다.
최근 들어, 실외 환경 상에 증강현실 영상을 가시화하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
실시 예의 목적은, 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관광지 실제 현실 상에 가시화된 증강현실영상을 정합하여 관광지 정보를 제공하는 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치를 제공함에 있다.
실시 예에 따른 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치는, 임의의 관광지 실제 현실에 대응하는 영상 데이터를 출력하는 카메라부, 상기 관광지 실제 현실 상에 가시화된 증강현실영상을 디스플레이하는 디스플레이부 및 상기 영상 데이터에 기초로 상기 관광지 실제 현실에서 자연 마커(natural marker)를 검출하고, 상기 자연 마커의 위치에 상기 증강현실영상이 가시화되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함한다.
실시 예에 따른 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치는 카메라부에서 촬영된 관광지 실제 현실의 영상 데이터를 기초로 자연 마커를 검출 후 디스플레이부에 투과된 관광지 실제 현실에서 자연 마커에 해당되는 위치에 증강현실 영상을 가시화시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치는, 관광지, 유적지 등의 실제 현실에 사용자 방문시, 관광지, 유적지 등의 역사적인 인물이 증강현실 영상으로 가시화되어 가이드할 수 있으며, 역사적인 사건을 가시화시킬 수 있음으로써, 체험 환경을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치는, 투시형 헤드마운트 디스플레이로 구현될 수 있음으로써, 휴대성이 용이한 이점이 있다.
도 1은 실시 예에 따른 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치에 대한 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 2는 실시 예에 따른 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치를 사용한 예를 나타낸 도이다.
실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서는, 실시 예에 따른 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치에 대한 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 도면을 중심으로 상세히 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치에 대한 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 1을 참조하면, 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치는 디스플레이부(110), 카메라부(120), 센서(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
디스플레이부(110)는 투시성 또는 투과성을 가지고 있음으로써, 임의의 사용자가 착용시 투시된 실외 환경, 즉 실제 현실을 확인할 수 있다.
실시 예에서, 실제 현실은, 관광지 실제 현실인 것으로 설명하며, 이에 한정을 두지 않는다.
즉, 디스플레이부(110)는 실제 현실 및 카메라부(120)에서 임의의 실제 현실을 촬영한 임의의 영상 데이터를 재생하여 확인할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
여기서, 카메라부(120)는 임의의 사용자의 동작에 따라 상기 실제 현실을 촬영하거나, 촬영종료되며, 상기 실제 현실 촬영시, 상기 실제 현실에 대응하는 영상 데이터를 생성하여 제어부(140)로 전달한다.
카메라부(120)는 광학부와 CCD(Charge Coupled Device)로 구성된 카메라로부터 래스터(Raster) 기반의 실제현실 데이터를 비트맵 방식으로 독출하는 장치를 포함한다.
센서(130)는 상기 임의의 사용자의 위치 및 사용자의 자세 등을 검출하는 적어도 하나의 센서(미도시)를 포함한다.
상기 적어도 하나의 센서는 광범위한 영역을 찾는 GPS 센서, 사용자가 동서남북의 어느 방향을 향해 서 있는지 자세를 판단하는 자이로 센서, 사용자가 어느 방향을 보는지를 정밀하게 판단하는 자세 센서를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
여기서, 센서(130)는 상기 임의의 사용자 시선과 상기 실제 현실 상에 가시화되는 상기 증강현실 영상을 정밀하게 표현하기 위하여 실시간으로 제어부(140)로 전달한다.
제어부(140)는 카메라부(110)로부터 상기 실제 현실을 촬영한 상기 영상 데이터를 전송받아 상기 영상 데이터에서 기 설정된 기준에 따라 자연 마커(natural marker)를 검출하는 마커 검출부(142), 마커 검출부(142)에서 검출된 상기 자연 마커를 기준으로 상기 증강현실영상의 위치 및 동작 중 적어도 하나를 포함하는 증강현실영상 데이터를 추출하는 영상 추출부(144), 영상 추출부(144)에서 추출한 상기 증강현실 영상 데이터를 기초로 가시화된 상기 증강현실 영상을 생성하여 상기 자연 마커에 대응하는 상기 실제 현실 상에 상기 증강현실 영상을 입체 영상으로 디스플레이부(120)에 가시화하는 영상 가시화부(146) 및 상기 실제 현실을 포함하는 실제 현실 범위 내에서 임의의 자연 마커를 추출하여 저장된 데이터베이스부(148)를 포함한다.
여기서, 데이터베이스부(148)는 이전 사용자 또는 기 설정된 상기 실제 현실을 포함하는 상기 실제 현실 범위 내에서 자연적인 특징에 해당되는 임의의 자연 마커를 저장한다.
마커 검출부(142)는 상기 영상 데이터를 기초로 재생된 실제 현실 영상에서 데이터베이스부(148)에 설정된 임의의 자연 마커 중 대응되는 자연 마커를 추출할 수 있다.
또한, 마커 검출부(142)는 데이터베이스부(148)에 상기 자연 마커가 저장되지 않은 경우 설정된 기준에 따라 상기 자연 마커를 추출할 수 있으며, 추출된 상기 자연 마커를 데이터베이스부(148)에 저장할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
마커 검출부(142)는 예를 들어, 실외의 바다 위에 설치된 거북선의 경우 거북선의 용머리에 해당되는 부분의 특징을 데이터베이스부(148)에 설정된 임의의 자연 마커인 경우 거북선의 용머리를 자연 마커로 추출한다.
영상 추출부(144)는 마커 검출부(142)에서 추출된 상기 자연 마커 및 센서(130)에서 검출된 임의의 사용자 위치 및 자세를 기초로, 상기 증강현실 영상의 위치 및 동작 특성을 포함하는 상기 증강현실 영상 데이터를 추출 및 생성한다.
즉, 영상 추출부(144)는 상기 자연 마커의 위치에 따라 상기 증강현실 영상의 위치를 결정하며, 상기 사용자의 위치 및 자세, 상기 증강현실 영상의 동작 특성에 대해 기 설정된 동작 특성을 포함하는 상기 증강현실 영상 데이터를 생성한다.
영상 추출부(144)는 예를 들어, 크리스토퍼 콜롬부스의 신대륙 발견과 관련된 역사 체험을 위해 플로리다 주 남쪽 해안가를 방문한 사용자에게 가상의 콜롬부스의 가이드에 따라 신 대륙 발견의 경로와 해안선에 상륙한 방법에 대한 증강현실 영상을 구현하도록 한다.
영상 가시화부(146)는 영상 추출부(144)에서 추출 생성된 상기 증강현실 영상 데이터를 기초로 디스플레이부(120)에 상기 증강현실 영상을 입체 영상, 즉 애니메이션 화하여 가시화되도록 한다.
즉, 영상 가시화부(146)는 See-through HMD 파라미터 추출을 기반으로 실시간 깊이 정보를 추출하여 상기 증강현실 영상이 상기 입체 영상으로 가시화되도록 할 수 있다.
또한, 영상 가시화부(146)는 상기 깊이 정보를 통하여 상기 증강현실 영상 데이터에 포함된 위치를 재설정할 수 있으며, 그에 따라 디스플레이부(120)를 통하여 사용자 시선 방향 및 위치에 따른 상기 증강현실 영상을 구현시 상기 실제 현실을 고려하여 상기 증강현실 영상이 상기 실제 현실과 자연스럽게 융화되도록 한다.
실시 예에서 증강현실 영상은, 상기 실제 현실에 대응하는 관광지에 대한 사건이 가시화된 사건 증강현실영상 및 상기 관광지와 상기 사건 증강현실영상에 대한 사건 배경을 가이드하는 가이드 증강현실영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
실시 예에 따른 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치는 관광지 또는 유적지에서 사용하는 경우 관광지 또는 유적지에 관한 정보가 저장된 데이터베이스 서버에 접속하여, 현재 위치한 관광지 또는 유적지에 대한 증강현실 콘덴츠를 전송받아 증강현실 영상으로 가시화할 수 있다.
도 2는 실시 예에 따른 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치를 사용한 예를 나타낸 도이다.
도 2를 참조하면, 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치는 임의의 사용자가 백제 문화 유산인 낙화암에 위치하는 경우, 상기 낙화암에 대한 고사 또는 사건에 대한 내용이 증강현실 영상으로 구현한다.
즉, 투시형 헤드마운트 디스플레이 기반 관광 가이드는 임의의 사용자 시선이 낙화암을 바라보며 카메라부(110)를 통하여 상기 낙화암을 촬영한 경우, 센서(130)로부터 상기 사용자의 위치 및 자세를 검출하고, 제어부(140)는 상기 낙화암에 대한 영상 데이터를 통하여 상기 낙화암을 자연 마커로 검출한다.
이때, 제어부(140)는 상기 낙화암에서의 고사 또는 사건을 나타낸 상기 증강현실 영상을 추출 및 상기 증강현실 영상의 위치 및 동작 정보를 포함하는 증강현실 영상 데이터를 생성하여 디스플레이부(120)로 전달한다.
디스플레이부(120)는 상기 증강현실 영상 데이터를 기초로 사용자의 시선에 있는 상기 낙화암에 가상 입체 영상인 삼천궁녀에 대응하는 상기 증강현실 영상을 가시화한다.
또한, 디스플레이부(120)에는 상기 낙화암에 대표되는 의자왕이 나의 체험공간(예. 황포돛단배 안) 옆에 나와서 직접 백제 말기의 정세와 낙화암의 의미 등을 설명을 듣는 것이 가능할 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위에 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시 예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
110: 카메라부
120: 디스플레이부
130: 센서
140: 제어부
142: 마커 검출부
144: 영상 추출부
146: 영상 가시화부
148: 데이터베이스부

Claims (7)

  1. 임의의 관광지 실제 현실에 대응하는 영상 데이터를 출력하는 카메라부;
    상기 관광지 실제 현실 상에 가시화된 증강현실영상을 디스플레이하는 디스플레이부; 및
    상기 영상 데이터에 기초로 상기 관광지 실제 현실에서 자연 마커(natural marker)를 검출하고, 상기 자연 마커의 위치에 상기 증강현실영상이 가시화되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부;를 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    임의의 사용자 위치 및 자세를 검출하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상 데이터에 기초된 관광지 실제 현실 영상을 생성하고, 상기 관광지 실제 현실 영상에서 기 설정된 기준에 따라 상기 자연 마커를 검출하는 마커 검출부;
    상기 자연 마커를 기준으로 상기 증강현실영상의 위치 및 동작 중 적어도 하나를 포함하는 증강현실영상 데이터를 추출하는 영상 추출부; 및
    상기 증강현실영상 데이터를 기초로 상기 자연 마커의 위치에 해당되는 상기 관광지 실제 현실 상에 상기 증강현실영상을 상기 디스플레이이부 상에 입체영상으로 가시화시키는 영상 가시화부;를 포함하는 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 관광지 실제 현실을 포함하는 실제 현실 범위 내에서 임의의 자연 마커가 설정된 데이터베이스부;를 포함하는 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 마커 검출부는,
    상기 관광지 실제 현실 영상에서 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 임의의 자연 마커에 대응하는 상기 자연 마커를 검출하는 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 영상 가시화부는,
    상기 자연 마커의 위치에 상기 증강현실 영상이 위치되도록 조정하는 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 증강현실영상은,
    상기 관광지 실제 현실에 대응하는 관광지에 대한 사건이 가시화된 사건 증강현실영상 및 상기 관광지와 상기 사건 증강현실영상에 대한 사건 배경을 가이드하는 가이드 증강현실영상 중 적어도 하나를 포함하는 증강현실영상 기반의 관광 가이드 장치.
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