KR20170008896A - 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치 및 그 방법 - Google Patents

실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램을 프로젝트를 통해 바닥면에 투사함에 있어, 프로젝터와 반사거울의 상하좌우 위치 및 각도를 조절하여 투사거리의 확보와 선명한 영상을 얻을 수 있는 증강된 가상 운동공간 제공 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치 및 그 방법{AN APPARATUS FOR PROVIDING AUGMENTED VIRTUAL EXERCISING SPACE IN AN EXERCISING SYSTEM BASED ON AUGMENTED VIRTUAL INTERACTIVE CONTENTS AND THE METHOD THEREOF}
본 발명은 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램을 프로젝트를 통해 바닥면에 투사함에 있어, 프로젝터와 반사거울의 상하좌우 위치 및 각도를 조절하여 투사거리의 확장과 선명한 영상을 얻을 수 있는 증강된 가상 운동공간 제공 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템은 시간적, 공간적 제약의 해결방안으로 실감형 인터랙티브 콘텐츠를 이용하여 장소와 시간에 구애받지 않고 언제어디서나 체력을 단련할 수 있는 운동시스템이다. 더욱 상세하게는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템은 사용자의 운동공간인 바닥면에 프로젝터를 이용하여 운동프로그램을 투사하고, 운동프로그램에 따라 사용자가 운동하면 이를 동작인식센서가 감지하여 모니터에 보여주는 방식으로, 사용자가 증강된 운동공간에서 현실과 동질감을 느끼면서 운동효과를 극대화할 수 있는 운동기구이다.
여기서 실감형 콘텐츠는 ICT(Information and Communication Technology)를 기반으로 인간의 감각과 인지를 유발하여 실제와 유사한 경험 및 감성을 확장하기 위해서, 스포츠, 오락, 문화, 방송, 교육, 의료 등 다양한 분야에서 보고, 듣고, 만지고, 공감하는 체험형 콘텐츠이다. 특히, 사람과 사물, 사람과 가상의 오브젝트가 인터랙션하는 콘텐츠를 '실감형 인터랙티브 콘텐츠'라고 한다.
이러한 실감형 인터랙티브 콘텐츠를 이용하여 증강된 가상의 운동공간을 구성하는 데는 프로젝터를 통해서 상기 실감형 인터랙티브 콘텐츠로 작성된 운동프로그램을 바닥면에 투사하는 과정이 필요하다. 그러나 기존의 프로젝터만을 이용하는 경우에는 프로젝터가 설치되는 천정의 높이에 대한 한계로 긴 투사거리를 확보하는데 어려움이 있다. 따라서 투사거리가 짧아 충분히 증강된 가상 운동공간을 확보할 수 없는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 이러한 문제를 해결하고자, 프로젝터와 반사거울의 상하좌우 위치 및 각도를 조절하여 투사거리를 확보하고 증강된 가상 운동공간 전체에서 선명한 영상을 얻을 수 있는 장치와 그 동작방법을 제안하고자 한다.
이러한 기술적 내용과 관련한 기존의 선행기술문헌으로, 한국공개특허 제2005-0056691호(2003.12.10.)는 투사 거리 조절이 가능한 프로젝터에 관한 것으로, 좁은 장소에도 상관없이 화면이 크게 확대되도록 투사 거리 조절이 가능한 프로젝터가 개시되어 있다. 이 발명에 의한 프로젝터의 광원은 프로젝터 케이스의 중공 내부의 일측에 설치되어 광을 조사한다. 반사 미러는 프로젝터 케이스의 타측에 경사상으로 설치된다. 투사 렌즈는 반사 미러의 근접 상부에 경사진 형태로 설치된다. 반사 미러와 투사 렌즈를 경유한 화상이 입사되어 크게 확대되어 다시 투사된다. 이러한 구성으로 인하여, 장소에 구애됨이 없이 확장 미러의 위치를 변경시킬 수 있게 되어 좁은 장소에서서 화면을 크게 확대시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.
상기 선행기술은 비록 장소에 구애됨이 없이 반사 미러의 위치를 변경시킬 수 있게 되어 좁은 장소에서도 프로젝터의 투사거리를 늘려 화면을 크게 확대시키는 장치를 제시하고 있으나, 반사 미러의 위치변경이 한정적이어서 충분한 투사거리를 확보하기 힘들고, 투사되는 거리에 따른 영상의 왜곡이 발생하는 문제가 있어, 본 발명과 같은 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템에 적용하는데 여전히 문제가 있다.
또한 한국공개특허 제2005-0029172호(2005.02.21.)는 증강 현실 구현을 위한 프로젝터 카메라 시스템 및 포커싱 방법에 관한 것으로, 프로젝션 기능을 갖는 프로젝터 카메라 시스템에서 프로젝터와 카메라가 동일한 광학 시스템을 가지기 때문에 촬상된 외부 영상을 이용하여 투사 영상을 포커싱을 효과적으로 제어하고, 프로젝터와 카메라 각각의 좌표 변환을 수행하는 보정없이 프로젝션 기반의 증강현실을 구현하는 특징으로 하는 발명이다.
상기 선행기술은 증강현실을 구현을 위한 시스템에 대해서 제시하고 있으나, 프로젝터와 카메라가 동일한 광학 시스템을 가지기 때문에 프로젝터의 투사 거리를 조절하여 가상공간을 확대할 수 없고 사용자의 동작을 인식하여 사용자의 동작에 능동적으로 대응하는 장치나 방법에 대한 제시가 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작 된 것으로서, 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램을 프로젝터를 통해 바닥면에 투사할 때, 운동프로그램의 특성에 따라 투사될 거리와 위치를 변경할 수 있도록, 프로젝터와 반사거울의 상하좌우 위치 및 각도를 조절하여 증강된 가상 운동공간을 제공하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램을 통해서 증강된 가상공간에 인간의 감각과 인지를 유발하여 사람과 사물, 사람과 가상의 오브젝트가 인터랙션 함으로써 실제와 유사한 경험 및 감성을 확장하도록 함으로써, 운동효과를 극대화하도록 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치는 특정 운동프로그램에 따른 운동공간을 제공하기 위해 영상을 투사하는 프로젝터부 및 상기 프로젝터부로부터 투사된 상기 영상을 상기 운동공간의 바닥면에 반사하는 반사부를 포함하며, 상기 반사부를 통해서 상기 프로젝터부에서 투사한 영상을 증강하여, 가상의 상기 운동공간에 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 프로젝터부는, 상기 영상을 투사하는 프로젝터 및 상기 프로젝터를 상하좌우로 이동하거나 투사 각도를 조절할 수 있는 가변고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 반사부는, 평면, 볼록, 오목 또는 비정형의 반사거울을 구비하여, 상기 운동프로그램의 종류에 따라 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 반사부는, 상기 운동공간의 바닥면에 대한 위치에 따라 상기 반사거울을 상하좌우로 이동하거나 반사 각도를 조절할 수 있는 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 반사부는, 적어도 하나 이상의 상기 반사거울을 구비하여 상기 반사거울 간에 상기 영상을 반사하도록 배치함으로써, 상기 프로젝터부와 바닥면 사이의 투사 거리를 확장하는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 방법은 프로젝터를 통해서 특정 운동프로그램에 따른 운동공간을 제공하기 위해 영상을 투사하는 프로젝션 단계, 반사거울을 통해서 상기 프로젝터로부터 투사된 상기 영상을 상기 운동공간의 바닥면에 반사하는 반사 단계 및 상기 반사거울을 통해서 상기 프로젝터에서 투사한 영상을 증강하여, 가상의 상기 운동공간에 제공하는 운동공간제공 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 증강된 가상 운동공간 제공 방법은, 가변고정부를 통해서 상기 프로젝터를 상하좌우로 이동하거나 투사 각도를 조절하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 증강된 가상 운동공간 제공 방법은, 상기 운동프로그램의 종류에 따라 평면, 볼록, 오목 또는 비정형의 반사거울을 선택적으로 적용함으로써, 상기 영상을 상기 바닥면에 반사하는 것을 조절하거나, 상기 반사거울에 부착된 브라켓을 조절하여 상기 운동공간의 바닥면에 대한 위치에 따라 상기 반사거울을 상하좌우로 이동하거나 반사 각도를 조절함으로써, 상기 영상을 상기 바닥면에 반사하는 것을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 증강된 가상 운동공간 제공 방법은, 적어도 하나 이상의 상기 반사거울을 구비하여 상기 반사거울 간에 상기 영상을 반사하도록 함으로써, 상기 프로젝터부와 바닥면 사이의 투사 거리를 확장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램을 프로젝트를 통해 바닥면에 투사함에 있어, 프로젝터와 반사거울의 상하좌우 위치 및 각도를 조절하여 투사거리의 확보와 선명한 영상을 얻을 수 있는 증강된 가상 운동공간을 제공한다. 이를 통해 좁은 공간에서도 충분한 크기의 증강된 가상 운동공간을 확보하여 장소에 구애 받지 않고 운동할 수 있는 환경을 제공함으로써, 건강을 증진시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치의 세부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치에서 반사거울의 종류에 따른 증강된 가상 운동공간의 형성을 보여주는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 방법의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치의 조정과정을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램은 프로젝터에 의해 바닥면에 투사되는데, 기존의 프로젝터만을 이용하는 경우에는 프로젝터가 설치되는 천정의 높이 한계로 긴 투사거리를 확보할 수 없어, 충분히 증강된 가상 운동공간을 구현하는데 공간적인 제약이 따르는 문제가 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템(10)의 사용자에게 운동공간을 제공하고, 운동프로그램에 따른 동작을 안내하는 프로젝터(300), 상기 프로젝터가 제공한 운동공간에서 사용자의 움직임을 감지하기 위한 동작인식센서(200) 및 상기 프로젝터와 상기 동작인식센서를 제어하여 운동프로그램을 제공하는 운동제어장치(100)를 포함하여 구성된다.
여기서 상기 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템(10)은 바닥을 운동공간으로 하여 프로젝터로 원하는 운동프로그램의 운동인터페이스를 투사함으로써, 하나의 운동시스템으로 사용자가 원하는 다양한 운동프로그램을 실행할 수 있도록 운동인터페이스를 제공한다. 상기 바닥에 프로젝터를 통해서 운동인터페이스를 투사하여 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램을 구현한 것은, 종래의 경우와 같이 사용자의 동작을 인식하기 위해 사용자의 몸에 추가적인 도구를 착용해야하는 번거로움과 바이크와 같은 보조 운동기구의 필요성을 제거한 것이다.
따라서 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템(10)은 프로젝터, 동작감지센서 및 이들의 동기화된 동작을 지원하여 한층 증강된 가상공간을 구현하고, 사용자로 하여금 상기 증강된 가상공간에서 다양한 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램을 즐길 수 있도록 한다.
상기 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템(10)은 프로젝터(311)를 통해 사용자의 동작을 안내하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램을 사용자의 운동공간에 표시해 주고, 사용자가 운동프로그램에 따라 동작을 취하면 이를 동작인식센서(200)가 사용자의 움직임을 감지하여 상기 운동제어장치(100)에 전달해준다. 상기 운동제어장치(100)는 상기 운동프로그램과 사용자의 움직임을 동기화시켜 사용자가 현실과 동질감을 느낄 수 있는 운동환경을 제공한다.
상기 프로젝터(311)에 의해 사용자의 운동공간에 투사되는 운동프로그램은 ICT를 기반으로 인간의 감각과 인지를 유발하여 실제와 유사한 경험 및 감성을 확장하고, 사람과 사물, 사람과 가상의 오브젝트가 인터랙션을 하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한다. 즉, 상기 운동프로그램은 사용자의 운동동작에 대한 시퀀스를 저장하고 있으며, 상기 운동제어장치(100)는 저장하고 있는 프로그램의 운동동작에 대한 시퀀스를 프로젝터를 통해서 출력하도록 한다. 상기 시퀀스는 테이블 형태, XML 형태의 마크업 언어(markup language), 데이터 구조와 같은 다양한 형태로 저장될 수 있다. 이렇게 저장된 프로그램은 상기 운동제어장치(100)에 의해서 해석되어 프로젝터를 통해서 출력되는 것이다.
상기 동작인식센서(200)는 적어도 하나 이상의 카메라, 뎁쓰 카메라, 적외선 센서 또는 이들의 조합으로 구성되어서 사용자와 사용자의 움직임을 전방에서 감지한다. 한편 사용자의 주위(전후좌우)에 복수의 상기 동작인식센서가 설치되어 멀티뷰 이미지를 생성하여 사용자의 동작을 인식할 수도 있다. 이렇게 수집된 사용자, 사용자의 움직임 및 공간 정보를 상기 운동제어장치(100)에 전송하여 사용자에게 최적화된 보다 생동감 있는 입체적인 운동인터페이스를 제공하고 정밀한 사용자의 동작인식을 가능케 한다.
상기 모니터(400)에는 사용자의 움직임에 따른 운동량 정보, 사용자 정보, 운동 평가 및 결과, 소모된 칼로리 정보, 개인의 헬스 정보, 자신의 운동내용 확인 또는 이들의 조합을 표시하여 사용자가 운동도중이나 운동 후에 확인할 수 있도록 하여 사용자가 보다 효율적으로 운동할 수 있는 환경을 제공한다.
또한 상기 원격관리시스템(20)은 각 개인의 운동정보를 원결관리시스템에 연결된 데이터베이스(30)에 저장하여 관리하고, 운동프로그램을 각 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템(10)에 제공하거나 사용자에 의해 제작된 운동프로그램을 제공받을 수 있다.
상기 운동제어장치(100)는 저장하고 있는 프로그램의 운동동작에 대한 시퀀스를 프로젝터를 통해서 출력하도록 한다. 상기 시퀀스는 테이블 형태, XML 형태의 마크업 언어(markup language), 데이터 구조와 같은 다양한 형태로 저장될 수 있다. 이렇게 저장된 프로그램은 상기 운동제어장치(100)에 의해서 해석되어 상기 프로젝터부(300)를 통해서 출력되는 것이다.
이러한 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템(10)은 단순히 프로젝터만으로 충분한 운동공간을 확보하는데 어려움이 있기 때문에, 본 발명에서는 도 1의 오른쪽에 도시된 바와 같이 반사거울을 이용하여 투사 거리를 확장하고자 한다.
이하에서는 다양한 반사거울과 프로젝터의 조정을 통해서 높이가 줄어든 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템으로 증강된 가상 운동공간 제공하는 장치에 대해서 구체적으로 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 증강된 가상 운동공간 제공 장치(300)의 동작은 프로젝터부(310)를 통해 사용자의 동작을 안내하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램의 영상을 반사부(320)에 투사해 주면, 상기 반사부(320)는 상기 운동프로그램의 영상을 바닥면에 반사해 줌으로써 프로젝터의 투사거리를 확대해 준다.
상기 프로젝터부(310)는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램에 따른 운동공간을 제공하기 위한 영상을 상기 반사부(320)에 투사한다. 또한 프로젝터부의 위치는 상기 운동프로그램의 종류에 따라 운동공간의 크기를 조정할 수 있도록 하기 위해 상하좌우로 이동하거나 투사 각도를 조절할 수 있다.
상기 반사부(320)는 평면거울, 블록거울, 오목거울 또는 비정형 거울 중에 하나이며, 운동프로그램의 종류과 특징에 따라 프로젝터에서 운동프로그램 영상이 투사될 바닥면까지의 투사거리를 조절함으로써 운동공간의 크기를 조절할 수 있다. 또한 반사부(320)는 회전이 가능하여 전후 또는 좌우로 반사되는 각도를 조절할 수 있다. 이를 통해 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템(10)의 설치 이후에도 운동하고자 하는 주변환경에 따라 운동프로그램의 영상이 투사되는 위치를 변경할 수 있다.
본 발명에서는 일 실시예로 하나의 반사거울을 이용하여 투사거리를 확대하는 것에 대해서만 도시하였으나, 복수의 반사거울을 이용하여 투사거리를 더욱 확대할 수도 있다. 예컨대 프로젝터를 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템(10)의 아래 부분에 설치하고 중간에 몇 개의 반사거울을 지그재그로 설치한 후 천정에 설치된 반사거울을 통해서 최종적으로 바닥면에 투사하도록 구성하는 것이 가능하다.
이하에서는 본 발명에 따른 증강된 가상 운동공간 제공 장치(300)의 구성에 대해서 자세하게 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치의 세부 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 증강된 가상 운동공간 제공 장치(300)는 영상을 투사하는 프로젝터(311), 상기 프로젝터의 상하좌우 위치와 투사각도를 조절하는 가변고정부(312), 상기 프로젝터(311)로부터 투사된 영상을 바닥면에 반사하는 반사거울(321), 반사거울의 상하좌우로 이동하거나 반사 각도를 조절하는 브라켓(322)을 포함하여 구성된다.
상기 프로젝터(311)는 HDMI, RGB, BNC, Wireless HD 등 다양한 방식의 유무선 인터페이스를 통해 상기 운동제어장치(100)와 연결된다. 상기 운동제어장치(100)와의 연결을 통해 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램에 따른 운동공간을 제공하기 위한 영상을 상기 반사거울(321)에 투사한다.
상기 실감형 인터랙티브 콘텐츠에는 운동프로그램에 따라 사용자가 취해야 할 동작을 유도하기 위한 가상의 오브젝트(예를 들어 팔을 굽혀다가 뛰는 전신 운동의 하나인 버피운동에서 팔을 굽혔을 때의 바닥에 손이 닿아야 하는 부분)에 대한 좌표정보와 순서, 좌표의 변화 간격 등에 관한 정보를 담고 있다. 이 좌표정보는 사용자의 나이, 성별, 체력, 운동량, 훈련 중인 운동프로그램 등에 따라 사용자에 최적화되어 제공된다.
상기 가변고정부(312)는 운동프로그램의 종류에 따라 투사될 운동공간의 크기와 위치를 조정할 수 있도록 하기 위해 상기 프로젝터(311)의 상하좌우의 위치와 상기 반사거울에 투사되는 투사각도 등을 조절할 수 있다.
상기 반사거울(321)은 상기 프로젝터(311)로부터 투사된 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램의 영상을 바닥면에 반사하여 투사거리를 조절할 수 있다. 상기 반사거울(321)은 평면거울, 블록거울, 오목거울 또는 비정형 거울 중에 하나이며, 운동프로그램의 종류와 특징에 따라 프로젝터에서 운동프로그램 영상이 투사될 바닥면까지의 투사거리를 조절함으로써 운동공간의 크기를 조정할 수 있다.
또한 상기 반사거울은 적어도 하나 이상의 반사거울을 구비하여 상기 반사거울 간에 상기 영상을 반사하도록 배치함으로써, 상기 프로젝터와 바닥면 사이의 투사 거리를 더욱 확장할 수 있다.
또한 상기 브라켓(322)은 회전이 가능하여 전후 또는 좌우로 반사되는 각도를 조절할 수 있다. 이를 통해 상기 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치(10)의 설치 이후에도 운동공간의 주변환경에 따라 운동프로그램의 영상이 투사되는 위치를 변경할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치에서 반사거울의 종류에 따른 증강된 가상 운동공간의 형성을 보여주는 예시도이다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 반사거울에 반사하지 않고 프로젝터에서 바닥면에 바로 영상을 투사해 주는 기존의 방식은 원하는 크기의 가상의 운동공간을 형성하기 위해서는 프로젝터를 높게 설치해야 하는데, 이는 설치공간의 천정높이의 한계로 인하여 설치에 어려움이 있다.
도 4의 (b)는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템 내부 상단에 평면거울을 설치한 경우의 실시예이다. 상기 프로젝터로부터 출력된 운동프로그램의 영상이 상기 평면거울에 반사되어 바닥면에 투사되므로, 프로젝터에서 바닥면에 바로 투사될 때보다 프로젝터에서 상기 평면거울 사이의 거리의 2배만큼 투사거리가 늘어나는 효과를 얻을 수 있다.
도 4의 (c)는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템 내부 상단에 볼록거울을 설치한 경우의 실시예이다. 상기 프로젝터로부터 출력된 운동프로그램의 영상이 상기 볼록거울에 반사되어 바닥면에 투사되므로, 프로젝터에서 바닥면에 바로 투사될 때보다 프로젝터에서 상기 평면거울 사이의 거리와 볼록거울의 배율에 따른 거리만큼 투사거리가 늘어나는 효과를 얻을 수 있다.
도 4의 (d)는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템 내부 상단에 오목거울을 설치한 경우의 실시예이다. 상기 프로젝터로부터 출력된 운동프로그램의 영상이 상기 오목거울에 반사되어 바닥면에 투사된다. 프로젝터에서 바닥면에 바로 투사될 때보다 투사거리는 짧아지지만 프로젝터에서 투사되는 빛을 집중시켜 밝은 곳에서도 선명한 영상을 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 4의 (e)는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템 내부 상단에 비정형거울을 설치한 경우의 실시예이다. 상기 프로젝터로부터 출력된 운동프로그램의 영상이 상기 비정형거울에 반사되어 바닥면에 투사된다. 이는 투사거리를 늘려 확대된 증강된 가상 운동공간을 확보할 뿐만 아니라, 거울에 반사되어 바닥면 투사되는 각도가 수직이 아니어서 발생할 수 있는 화면의 왜곡 보정하는 기능을 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 방법의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 먼저 상기 운동제어장치(100)로부터 투사될 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램이 상기 프로젝터(311)로 입력된다. 상기 프로젝터(311)와 HDMI, RGB, BNC 또는 Wireless HD 등 다양한 방식의 유무선 인터페이스를 통해 입력될 수 있다. 또한 상기 운동프로그램은 사용자 정보와 운동공간에 대한 정보를 바탕으로 상기 원격관리시스템(20)으로부터 다운로드하거나 자체 운동제어장치(100)에 저장되어 있는 실감형 인터랙티브 콘텐츠를 로딩하여 제공한다.
먼저 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램의 영상을 프로젝터를 통해 반사거울에 투사한다(S110). 다음으로 반사거울을 통해서 프로젝터로부터 투사된 영상을 바닥면에 반사하게 된다(S120). 반사거울에 투사된 영상은 다시 바닥면에 반사되어 최종적으로 사용자의 운동환경에 최적화된 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 증강된 가상운동공간이 제공된다. 이후 사용자는 이 운동프로그램이 안내하는 가상의 오브젝트를 따라함으로써 운동을 시작하게 된다. 이러한 반사의 과정은 복수회에 걸쳐서 지그재그로 수행될 수 있으며, 이를 통해서 투사 거리를 더욱 길게 확보할 수 있다.
이어서 반사된 영상을 통해 증강된 가상 운동공간 제공하며(S130), 제공된 가상 운동공간이 부자연스러울 경우, 증강된 가상공간에 제공된 영상이나 프로젝터 및 반사거울의 배열을 조정하게 된다(S140).
즉, 본 발명에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 방법은, 프로젝터를 통해서 특정 운동프로그램에 따른 운동공간을 제공하기 위해 영상을 투사하는 프로젝션 단계, 반사거울을 통해서 상기 프로젝터부로부터 투사된 상기 영상을 상기 운동공간의 바닥면에 반사하는 반사 단계, 및 상기 반사거울을 통해서 상기 프로젝터에서 투사한 영상을 증강하여, 가상의 상기 운동공간에 제공하는 운동공간제공 단계를 포함하여 구성할 수 있다.
또한 상기 증강된 가상 운동공간 제공 방법은, 가변고정부를 통해서 상기 프로젝터를 상하좌우로 이동하거나 투사 각도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 운동프로그램의 종류에 따라 평면, 볼록, 오목 또는 비정형의 반사거울을 선택적으로 적용함으로써, 상기 영상을 상기 바닥면에 반사하는 것을 조절하거나, 상기 반사거울에 부착된 브라켓을 조절하여 상기 운동공간의 바닥면에 대한 위치에 따라 상기 반사거울을 상하좌우로 이동하거나 반사 각도를 조절함으로써, 상기 영상을 상기 바닥면에 반사하는 것을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아울러 상기 증강된 가상 운동공간 제공 방법은, 적어도 하나 이상의 상기 반사거울을 구비하여 상기 반사거울 간에 상기 영상을 반사하도록 함으로써, 상기 프로젝터부와 바닥면 사이의 투사 거리를 확장하는 단계를 더 포함하여 구성할 수 있다.
상기 S110 단계 ~ S140 단계의 조합을 통해 운동하려는 주변 환경의 공간적 한계를 극복하고 최적화된 증강된 가상운동공간을 제공한다.
다음은 프로젝터 및 반사거울의 배열을 조정하여 증강된 가상의 운동공간을 제공하는 과정에 대해서 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치의 조정과정을 나타내는 흐름도이다.
먼저 운동프로그램에 따라 적합한 반사거울의 종류를 선택한다(S150). 이는 운동프로그램의 종류과 특징, 그리고 운동 환경의 밝기에 따라 프로젝터에서 운동프로그램 영상이 투사될 바닥면까지의 투사거리와 빛의 세기를 조절하여 사용자와 운동환경에 최적화된 운동프로그램을 제공한다.
이후 상기 반사거울을 회전시켜 전후 또는 좌우로 반사되는 각도를 조정한다(S160). 이를 통해 상기 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템(10)의 설치 이후에도 운동하려는 주변 환경에 따라 운동프로그램의 영상이 투사되는 위치를 변경할 수 있다.
다음으로 가변고정부를 통해 프로젝터(311)의 상하좌우의 위치와 상기 반사거울에 투사되는 투사각도 등을 조정한다(S170).
상기 S150 단계 ~ S170 단계를 통해서 프로젝터 및 반사거울의 배열을 조정할 수 있으며, 이는 운동프로그램을 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템에서 투사하기 전에 수행하거나 운동프로그램을 투사한 다음에 조정할 수도 있다.
아울러 반사거울을 조정하는 것과 프로젝터를 조정하는 것에는 그 순서가 정해져 있는 것이 아니라 사용자의 편의에 따라 둘 중 하나를 기준으로 삼고 나머지 하나를 조정하면 된다.
또한 증강된 가상공간에 제공된 영상을 조정하여(S140), 미세하게 운동프로그램의 초점이나 위치를 조정할 수 있으며, 또한 프로젝터 자체를 제어하여 상기 영상을 사용자의 운동공간에 최적화시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동프로그램을 프로젝트를 통해 바닥면에 투사함에 있어, 프로젝터와 반사거울의 상하좌우 위치 및 각도를 조절하여 투사거리의 확보와 선명한 영상을 얻을 수 있는 증강된 가상운동공간 제공한다. 이를 통해 좁은 공간도 충분한 크기의 증강된 가상운동공간을 확보하여 장소에 구애 받지 않고 운동할 수 있는 환경을 제공함으로써, 건강을 증진시키는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.
10 : 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템
20 : 원격관리시스템 30 : 데이터베이스
100 : 운동제어장치 200 : 동작인식센서
300: 증강된 가상 운동공간 제공 장치 310 : 프로젝터부
311 : 프로젝터 312 : 가변고정부
320 : 반사부 321 : 반사거울
322 : 브라켓 400 : 모니터

Claims (9)

  1. 특정 운동프로그램에 따른 운동공간을 제공하기 위해 영상을 투사하는 프로젝터부; 및
    상기 프로젝터부로부터 투사된 상기 영상을 상기 운동공간의 바닥면에 반사하는 반사부;를 포함하며,
    상기 반사부를 통해서 상기 프로젝터부에서 투사한 영상을 증강하여, 가상의 상기 운동공간에 제공하는 것을 특징으로 하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로젝터부는,
    상기 영상을 투사하는 프로젝터; 및
    상기 프로젝터를 상하좌우로 이동하거나 투사 각도를 조절할 수 있는 가변고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사부는,
    평면, 볼록, 오목 또는 비정형의 반사거울을 구비하여,
    상기 운동프로그램의 종류에 따라 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 운동공간의 바닥면에 대한 위치에 따라 상기 반사거울을 상하좌우로 이동하거나 반사 각도를 조절할 수 있는 브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 반사부는,
    적어도 하나 이상의 상기 반사거울을 구비하여 상기 반사거울 간에 상기 영상을 반사하도록 배치함으로써, 상기 프로젝터부와 바닥면 사이의 투사 거리를 확장하는 것을 특징으로 하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 장치.
  6. 프로젝터를 통해서 특정 운동프로그램에 따른 운동공간을 제공하기 위해 영상을 투사하는 프로젝션 단계;
    반사거울을 통해서 상기 프로젝터로부터 투사된 상기 영상을 상기 운동공간의 바닥면에 반사하는 반사 단계; 및
    상기 반사거울을 통해서 상기 프로젝터에서 투사한 영상을 증강하여, 가상의 상기 운동공간에 제공하는 운동공간제공 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 증강된 가상 운동공간 제공 방법은,
    가변고정부를 통해서 상기 프로젝터를 상하좌우로 이동하거나 투사 각도를 조절하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 증강된 가상 운동공간 제공 방법은,
    상기 운동프로그램의 종류에 따라 평면, 볼록, 오목 또는 비정형의 반사거울을 선택적으로 적용함으로써, 상기 영상을 상기 바닥면에 반사하는 것을 조절하거나,
    상기 반사거울에 부착된 브라켓을 조절하여 상기 운동공간의 바닥면에 대한 위치에 따라 상기 반사거울을 상하좌우로 이동하거나 반사 각도를 조절함으로써,
    상기 영상을 상기 바닥면에 반사하는 것을 조절하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 증강된 가상 운동공간 제공 방법은,
    적어도 하나 이상의 상기 반사거울을 구비하여 상기 반사거울 간에 상기 영상을 반사하도록 함으로써, 상기 프로젝터와 바닥면 사이의 투사 거리를 확장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실감형 인터랙티브 콘텐츠에 기반한 운동시스템의 증강된 가상 운동공간 제공 방법.
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