KR20160009215A - 헤드 마운트 디스플레이 및 이를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법 - Google Patents

헤드 마운트 디스플레이 및 이를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display, HMD) 및 이를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 HMD를 착용한 유저에게 실감나는 비디오 콘텐츠를 제공하기 위한 HMD 및 이를 이용한 비디오 콘텐츠제공 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, HMD의 작동을 제어하는 프로세서; 상기 HMD의 오리엔테이션 정보를 디텍트 하고, 디텍트 된 오리엔테이션 정보를 상기 프로세서에 전달하는 센서 유닛; 및 상기 프로세서의 명령에 기초하여 이미지를 출력하는 디스플레이 유닛을 포함하되, 상기 프로세서는, 비디오 콘텐츠를 획득하고, 센서 유닛을 이용하여 상기 HMD의 오리엔테이션 정보를 획득하고, 상기 획득된 오리엔테이션 정보에 기초하여 상기 비디오 콘텐츠를 디스플레이 유닛에 디스플레이 하고, 상기 비디오 콘텐츠에 포함된 적어도 하나의 버츄얼 오브젝트와 상기 HMD간의 상대적 거리정보를 획득하고, 상기 버츄얼 오브젝트와 상기 HMD가 충돌할 경우, 상기 HMD로 피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 제공한다.

Description

헤드 마운트 디스플레이 및 이를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법{A Head Mounted Display and A Method for Providing Video Contents Using the Same}
본 발명은, 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display, HMD) 및 이를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 HMD를 착용한 유저에게 실감나는 비디오 콘텐츠를 제공하기 위한 HMD 및 이를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법에 관한 것이다.
헤드 마운트 디스플레이(HMD)란 안경처럼 머리에 착용하여 멀티미디어 콘텐츠를 제공받을 수 있도록 하는 각종 디지털 디바이스를 말한다. 디지털 디바이스의 경량화 및 소형화 추세에 따라, 다양한 웨어러블 컴퓨터(Wearable Computer)가 개발되고 있으며, 상기 HMD 또한 널리 사용되고 있다. HMD는 단순한 디스플레이 기능을 넘어 증강 현실 기술, N 스크린 기술 등과 조합 되어 유저에게 각종 편의를 제공할 수 있다.
본 발명은 HMD를 착용한 유저에게 실감나는 비디오 콘텐츠를 제공하기 위한 목적을 가지고 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법은, 비디오 콘텐츠를 획득하는 단계; 상기 비디오 콘텐츠를 디스플레이 유닛에 디스플레이 하는 단계; 및 상기 HMD로 상기 비디오 콘텐츠의 피드백을 제공하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 피드백은 진동 피드백, 비쥬얼 피드백 및 음성 피드백 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비디오 콘텐츠를 획득하는 단계는, 상기 HMD와 커넥팅 된 외부 디지털 디바이스로부터 상기 비디오 콘텐츠를 획득하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비디오 콘텐츠는 디텍트 된 마커에 대응하는 증강 현실 정보인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비디오 콘텐츠는 상기 HMD가 기 설정된 디바이스와 태깅 되었을 때 제공되는 증강 현실 정보인 것을 특징으로 한다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는, 상기 HMD의 작동을 제어하는 프로세서; 상기 프로세서의 명령에 기초하여 이미지를 출력하는 디스플레이 유닛을 포함하되, 상기 프로세서는, 비디오 콘텐츠를 획득하고, 상기 비디오 콘텐츠를 디스플레이 유닛에 디스플레이 하고, 상기 HMD로 상기 비디오 콘텐츠의 피드백을 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, HMD를 착용한 유저에게 실감나는 비디오 콘텐츠를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 HMD를 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HMD를 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 HMD가 비디오 콘텐츠를 제공하는 구체적인 방법을 나타낸 도면.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 아닌 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 HMD(100)를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 HMD(100)는 프로세서(110), 디스플레이 유닛(120), 카메라 유닛(130), 커뮤니케이션 유닛(140), 센서 유닛(150) 및 스토리지 유닛(160)을 포함할 수 있다.
먼저, 디스플레이 유닛(120)은 디스플레이 화면에 이미지를 출력한다. 상기 디스플레이 유닛(120)은 프로세서(110)에서 실행되는 콘텐츠를 출력하거나, 프로세서(110)의 제어 명령에 기초하여 이미지를 출력한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면 디스플레이 유닛(120)은 HMD(100)와 커넥팅 된 외부 디지털 디바이스(200)의 제어 명령에 기초하여 이미지를 디스플레이 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 유닛(120)은 HMD(100)와 커넥팅 된 외부 디지털 디바이스(200)가 실행중인 콘텐츠를 디스플레이 할 수 있다. 이때, HMD(100)는 커뮤니케이션 유닛(140)을 통해 상기 외부 디지털 디바이스(200)로부터 데이터를 수신하며, 수신 받은 데이터에 기초하여 이미지를 출력할 수 있다.
다음으로, 카메라 유닛(130)은 이미지를 센싱하고, 센싱된 이미지를 상기 프로세서에 전달한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 카메라 유닛(130)은 전방 카메라 유닛(미도시)과 아이 트래킹(eye tracking) 카메라 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 전방 카메라 유닛은 HMD의 전방 방향의 이미지를 디텍트하여 프로세서에 제공할 수 있다. 또한 상기 아이 트래킹 카메라 유닛은 HMD(100)를 착용한 유저의 동공 위치를 디텍트하여 해당 유저의 시선을 트래킹 할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 상기 카메라 유닛(130)은 일반적인 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 카메라 모듈뿐만 아니라 뎁스 카메라 모듈, 적외선 카메라 모듈 등 다양한 종류의 촬상 장치를 포함한다.
다음으로, 커뮤니케이션 유닛(140)은 외부 디지털 디바이스(200) 또는 서버와 다양한 프로토콜을 사용하여 통신을 수행하여 데이터를 송/수신할 수 있다. 본 발명에서 커뮤니케이션 유닛(140)은 네트워크를 통해 서버 또는 클라우드에 접속할 수 있으며, 디지털 데이터, 예를 들면 콘텐츠를 송/수신할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 HMD(100)는 커뮤니케이션 유닛(140)을 이용하여 외부 디지털 디바이스(200)와 커넥팅을 수행할 수 있다. 이때, HMD(100)는 상기 커넥팅 된 외부 디지털 디바이스(200)가 실행중인 콘텐츠의 디스플레이 출력 정보를 실시간으로 수신하고, 수신된 정보를 이용하여 디스플레이 유닛(120)에 이미지를 출력할 수 있다.
센서 유닛(150)은 HMD(100)에 장착된 적어도 하나의 센서를 사용하여 유저 인풋 또는 상기 HMD(100)가 인식하는 환경을 프로세서(110)로 전달할 수 있다. 이때, 상기 센서 유닛(150)은 복수의 센싱 수단을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 복수의 센싱 수단은 중력(gravity) 센서, 지자기 센서, 모션 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 적외선 센서, 기울임(inclination) 센서, 조도 센서, 근접센서, 고도 센서, 후각 센서, 온도 센서, 뎁스 센서, 압력 센서, 밴딩 센서, 오디오 센서, 비디오 센서, 마이크 어레이, GPS(Global Positioning System) 센서, 터치 센서 등의 센싱 수단을 포함할 수 있다. 센서 유닛(150)은 상술한 다양한 센싱 수단을 통칭하는 것으로, 사용자의 다양한 입력 및 사용자의 환경을 센싱하여, 프로세서(110)가 그에 따른 작동을 수행할 수 있도록 센싱 결과를 전달할 수 있다.
상술한 센서들은 별도의 엘리먼트로 HMD(100)에 포함되거나, 적어도 하나 이상의 엘리먼트로 통합되어 포함될 수 있다.
다음으로, 스토리지 유닛(160)은, 비디오, 오디오, 사진, 문서, 애플리케이션 등 다양한 콘텐츠를 포함하는 디지털 데이터를 저장할 수 있다. 스토리지 유닛(150)은 플래시 메모리, RAM(Random Access Memory), SSD(Solid State Drive) 등의 다양한 디지털 데이터 저장 매체를 포함한다. 또한, 스토리지 유닛(150)은 커뮤니케이션 유닛(140)이 외부 디지털 디바이스(200) 또는 서버로부터 수신한 콘텐츠를 저장할 수 있다.
본 발명의 프로세서(110)는 HMD(100) 자체의 콘텐츠 또는 데이터 통신을 통해 수신된 콘텐츠 등을 실행할 수 있다. 또한, 다양한 애플리케이션을 실행하고, 디바이스 내부의 데이터를 프로세싱 할 수 있다. 이에 더하여, 상기 프로세서(110)는 상술한 HMD(100)의 각 유닛들을 제어하며, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수도 있다.
도 1에 도시된 HMD(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록도로서, 분리하여 표시한 블록들은 디바이스의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 상술한 디바이스의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD(100)를 나타낸 개략도이다. 본 발명의 실시예에 따른 HMD(100)는 디스플레이 유닛(120) 및 카메라 유닛(130)을 구비한다.
상기 디스플레이 유닛(120)은 HMD(100)의 프로세서(미도시)의 제어 명령에 기초하여 이미지를 디스플레이 한다. 본 발명의 실시예에서 디스플레이 유닛(120)은 디스플레이 스크린을 구비하여, 상기 디스플레이 스크린에 이미지가 맺히도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 디스플레이 유닛(120)은 별도의 디스플레이 스크린을 구비하지 않고, HMD(100)의 전방 방향의 특정 위치에 이미지를 투영할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 유닛(120)은 프로세서(110)의 제어 명령에 기초하여 콘텐츠의 디스플레이 방향을 조절할 수 있다.
또한, 카메라 유닛(130)은 이미지를 센싱하고, 센싱된 이미지를 상기 프로세서에 전달한다. 상기 카메라 유닛(130)은 전술한 바와 같이 전방 카메라 유닛과 아이 트래킹 카메라 유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 카메라 유닛(130)은 기 설정된 범위의 화각(field of view) 영역(102)을 가질 수 있다.
즉, 카메라 유닛(130)은 상기 화각 영역(102) 내의 이미지를 획득하고, 획득된 이미지를 프로세서에 전달한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 HMD(100) 및 이와 커넥팅 된 외부 디지털 디바이스(200)를 나타내고 있다. 도 3의 실시예에서 HMD(100)는 적어도 하나의 외부 디지털 디바이스(200)와 커넥팅 되고, 커넥팅 된 외부 디지털 디바이스(200)의 제어 명령에 기초하여 동작할 수 있다. 상기 HMD(100)와 외부 디지털 디바이스(200) 간의 커넥팅을 위해 별도의 페어링 또는 통신 접속이 수행될 수 있으며, 이러한 페어링 또는 통신 접속 작업은 HMD(100) 또는 외부 디지털 디바이스(200)에 대한 유저 입력에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, HMD(100)는 외부 디지털 디바이스(200)와의 페어링 또는 통신 접속을 위한 별도의 버튼 또는 유저 인터페이스를 제공할 수 있으며, 상기 버튼 또는 유저 인터페이스에 대한 유저 입력을 수신하여 HMD(100)와 외부 디지털 디바이스(200) 간의 페어링 또는 통신 접속을 수행할 수 있다.
상기 외부 디지털 디바이스(200)는 HMD(100)를 제어할 수 있는 다양한 종류의 디지털 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 외부 디지털 디바이스(200)는 스마트폰, PC, PDA(Personal Digital Assistant), 노트북, 태블릿 피씨, 미디어 플레이어 등을 포함하며, 이 외에도 HMD의 동작을 제어할 수 있는 다양한 종류의 디지털 디바이스를 포함한다. HMD(100)는 다양한 유/무선 통신 수단을 이용하여 외부 디지털 디바이스(200)와 데이터를 송/수신 한다. 이때, 사용 가능한 무선 통신수단으로는 NFC(Near Field Communication), Zigbee, 적외선 통신, 블루투스, 와이파이 등이 있으며, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 본 발명에서 HMD(100)는 앞서 열거된 통신 수단 중 어느 하나, 또는 이들 간의 조합을 이용하여 외부 디지털 디바이스(200)와 커넥팅 되어 통신을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 HMD(100)가 비디오 콘텐츠를 제공하는 구체적인 방법을 나타낸 도면이다.
HMD(100)는 비디오 콘텐츠 중 적어도 일부 영역을 디스플레이 할 수 있는데, 본 발명에서는 상기 영역을 디스플레이 영역(40)이라고 한다. 도 5에서 비디오 콘텐츠의 디스플레이 영역(40)에는 적어도 하나의 버츄얼 오브젝트(50a,50b, 50c)가 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 HMD(100)는 상기 비디오 콘텐츠를 디스플레이 유닛(120)에 디스플레이 할 수 있다. 이때, HMD(100)는 상기 비디오 콘텐츠의 피드백을 제공할 수 있다,
지금까지 HMD(100)에 의해 수행되는 본 발명의 구체적인 동작들을 설명하였다. 다만, 본 발명의 실시예는 이에 한정하지 않으며, 도 3에서 설명한 바와 같이 HMD(100)와 커넥팅 된 외부 디지털 디바이스(200)의 제어에 의해 각 동작들이 수행되는 것을 포함한다.
본 발명에서 설명한 HMD는 본 발명의 목적에 따라 다양한 디바이스로 변경 및 대체 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 HMD는 EMD(Eye Mounted Display), eyeglass, eyepiece, eye wear, HWD(Head Worn Display) 등 유저에게 착용되어 디스플레이를 제공할 수 있는 다양한 디바이스를 포함하며, 본 발명에서 사용된 용어에 한정되지 않는다. 이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있다. 따라서 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 사람이 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.
10 : 유저 40 : 디스플레이 영역
50a, 50b, 50c : 버츄얼 오브젝트 100 : HMD
120 : 디스플레이 유닛 130 : 카메라 유닛
200 : 외부 디지털 디바이스

Claims (6)

  1. 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법으로써,
    비디오 콘텐츠를 획득하는 단계;
    상기 비디오 콘텐츠를 디스플레이 유닛에 디스플레이 하는 단계; 및
    상기 HMD로 상기 비디오 콘텐츠의 피드백을 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 피드백은 진동 피드백, 비쥬얼 피드백 및 음성 피드백 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 비디오 콘텐츠를 획득하는 단계는,
    상기 HMD와 커넥팅 된 외부 디지털 디바이스로부터 상기 비디오 콘텐츠를 획득하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 비디오 콘텐츠는 디텍트 된 마커에 대응하는 증강 현실 정보인 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 비디오 콘텐츠는 상기 HMD가 기 설정된 디바이스와 태깅 되었을 때 제공되는 증강 현실 정보인 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 비디오 콘텐츠 제공 방법.
  6. 헤드 마운트 디스플레이(HMD)로써,
    상기 HMD의 작동을 제어하는 프로세서;
    상기 프로세서의 명령에 기초하여 이미지를 출력하는 디스플레이 유닛을 포함하되,
    상기 프로세서는,
    비디오 콘텐츠를 획득하고,
    상기 비디오 콘텐츠를 디스플레이 유닛에 디스플레이 하고,
    상기 HMD로 상기 비디오 콘텐츠의 피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD).
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