KR20170102758A - 레일 차량 기반 체험형 콘텐츠 제공장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20170102758A
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김기홍
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Abstract

레일 차량 기반 체험형 콘텐츠 제공장치 및 그 방법이 개시된다. 일 실시 예에 따른 체험형 콘텐츠 제공장치는, 실제 레일 차량에 장착된 모션 플랫폼을 구동하여 레일 차량의 움직임을 전달하고 레일 차량 움직임에 기반한 체험 효과를 제공하는 모션 플랫폼 구동부와, 레일 차량에 탑승한 체험자가 착용한 가상현실 디바이스의 디스플레이에 실제환경과 가상환경을 정합한 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 제어부와, 레일 차량에 탑승한 체험자와 상호작용하는 상호작용부를 포함한다.

Description

레일 차량 기반 체험형 콘텐츠 제공장치 및 그 방법 {Apparatus and method for providing virtual experience based on interactive actual rail coaster}
본 발명은 가상현실 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 체험형 콘텐츠 제공기술에 관한 것이다.
테마파크 내 롤러코스터 어트랙션 등과 같은 레일 차량에서 체험형 콘텐츠를 제공하는 것은 실제로 제한된 범위 내에서 콘텐츠를 전달하기 때문에 체험자가 실제로 느끼는 현실감이 떨어진다. 또한, 가상현실 콘텐츠를 시각적으로만 제시하고 있어 체험자에게 전신으로 전달되는 느낌은 크지 않다. 더불어 체험자가 반복해서 탑승하였을 경우 체험자는 쉽게 식상해 하는 경향이 있다.
일 실시 예에 따라, 체험자에게 실감나고 극적이며 새로운 재미요소를 줄 수 있는 레일 차량 기반 체험형 콘텐츠 제공장치 및 그 방법을 제안한다.
일 실시 예에 따른 체험형 콘텐츠 제공장치는, 실제 레일 차량에 장착된 모션 플랫폼을 구동하여 레일 차량의 움직임을 전달하고 레일 차량 움직임에 기반한 체험 효과를 제공하는 모션 플랫폼 구동부와, 레일 차량에 탑승한 체험자가 착용한 가상현실 디바이스의 디스플레이에 실제환경과 가상환경을 정합한 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 제어부와, 레일 차량에 탑승한 체험자와 상호작용하는 상호작용부를 포함한다.
모션 플랫폼 구동부는, 실제 레일 궤적의 움직임과 동기화된 체험형 콘텐츠를 모션 플랫폼을 통해 체험자에 전달하여 물리적 질감을 피드백하고 체감 효과 및 모션 효과를 모션 플랫폼을 통해 제공할 수 있다.
콘텐츠 제어부는, 실제 레일의 궤적과 가상의 궤적을 동기화하여 동기화된 궤적의 회전 및 업앤다운에 따라 체험형 콘텐츠를 가상현실 디바이스의 디스플레이에 제공할 수 있다. 콘텐츠 제어부는, 실제 레일의 궤적을 따라 레일 차량이 반복적으로 돌 때 가상으로 실제 레일의 궤적과 동일한 가상의 궤적을 표현하거나, 레일 차량이 시작점으로 복귀했을 때 가상의 궤적을 변경하면서 가상의 궤적을 실제 레일의 궤적보다 더 큰 궤적으로 표현할 수 있다.
상호작용부는, 레일 차량 주변에 실제 목업을 배치하고 가상의 구조물을 실제 목업과 정합하여 가시화하며 체험자의 제스처 인식을 통해 체험자가 가상 구조물과 상호작용하도록 하는 제스처 상호작용부를 포함할 수 있다. 제스처 상호작용부는 체험자가 레일 차량을 타고 이동하면서 실제 목업에 도달하면 실제 목업과 관련된 가상객체를 제공하고 체험자의 제스처에 기반하여 체험자와 가상객체 간에 상호작용하도록 하며 상호작용에 따른 체험요소를 제공할 수 있다.
상호작용부는, 차량에 탑승한 체험자 외에 다른 가상의 사용자가 아바타로 표현되거나 콘텐츠 시나리오 상에서 체험자와 상호작용하도록 하는 아바타 상호작용부를 포함할 수 있다.
체험형 콘텐츠 제공장치는, 레일 차량에 탑승한 체험자의 머리 위치 및 방향을 추적하여 전역좌표 데이터를 추적하는 전역좌표 추적부와, 전역좌표 추적부를 통해 추적된 전역좌표 데이터를 기반으로 실제환경과 가상환경을 동일한 공간에 정합하고, 실제환경에서의 레일 차량의 움직임과 가상환경에서의 레일 차량의 움직임을 동기화하는 정합부를 더 포함할 수 있다.
체험형 콘텐츠 제공장치는, 실제 레일의 궤적을 따라서 360도 입체 실사 영상을 획득하고, 획득된 360도 입체 실사 영상을 재생하여 체험자가 체험하도록 하는 실제영상 처리부를 더 포함할 수 있다. 실제영상 처리부는 실제 차량의 궤적 및 체험자의 머리 움직임과 동기화하여 360도 입체 실사 영상을 재생할 수 있다.
다른 실시 예에 따른 체험형 콘텐츠 제공장치를 이용한 체험형 콘텐츠 제공방법은, 실제 레일 차량과 레일 차량에 장착된 모션 플랫폼을 구동하는 단계와, 모션 플랫폼을 통해 레일 차량의 움직임을 전달하고 레일 차량 움직임에 기반한 체험 효과를 제공하는 단계와, 레일 차량에 탑승한 체험자가 착용한 가상현실 디바이스의 디스플레이에 실제환경과 가상환경을 정합한 콘텐츠를 제공하는 단계와, 레일 차량에 탑승한 체험자와 상호작용하는 단계를 포함한다.
체험 효과를 제공하는 단계는, 실제 레일 궤적의 움직임과 동기화된 체험형 콘텐츠를 모션 플랫폼을 통해 체험자에 전달하여 물리적 질감을 피드백하는 단계와, 체감 효과 및 모션 효과를 모션 플랫폼을 통해 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
콘텐츠를 제공하는 단계에서, 실제 레일의 궤적과 가상의 궤적을 동기화하여 동기화된 궤적의 회전 및 업앤다운에 따라 체험형 콘텐츠를 가상현실 디바이스의 디스플레이에 제공할 수 있다.
콘텐츠를 제공하는 단계에서, 실제 레일의 궤적을 따라 레일 차량이 반복적으로 돌 때 가상으로 실제 레일의 궤적과 동일한 가상의 궤적을 표현하거나, 레일 차량이 시작점으로 복귀했을 때 가상의 궤적을 변경하면서 가상의 궤적을 실제 레일의 궤적보다 더 큰 궤적으로 표현할 수 있다.
상호작용하는 단계는, 레일 차량 주변에 실제 목업을 배치하는 단계와, 가상의 구조물을 실제 목업과 정합하여 가시화하는 단계와, 체험자의 제스처 인식을 통해 체험자가 가상 구조물과 상호작용하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
상호작용하는 단계는, 체험자가 레일 차량을 타고 이동하면서 실제 목업에 도달하면 실제 목업과 관련된 가상객체를 제공하는 단계와, 체험자의 제스처에 기반하여 체험자와 가상객체 간에 상호작용하도록 하며 상호작용에 따른 체험요소를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상호작용하는 단계에서, 차량에 탑승한 체험자 외에 다른 가상의 사용자가 아바타로 표현되거나 콘텐츠 시나리오 상에서 체험자와 상호작용하도록 할 수 있다.
체험형 콘텐츠 제공방법은, 레일 차량에 탑승한 체험자의 머리 위치 및 방향을 추적하여 전역좌표 데이터를 추적하는 단계와, 추적된 전역좌표 데이터를 기반으로 실제환경과 가상환경을 동일한 공간에 정합하고, 실제환경에서의 레일 차량의 움직임과 가상환경에서의 레일 차량의 움직임을 동기화하여 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
체험형 콘텐츠 제공방법은, 실제 레일의 궤적을 따라서 360도 입체 실사 영상을 획득하는 단계와, 획득된 360도 입체 실사 영상을 재생하여 체험자가 체험하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 롤러코스터와 같은 실제 레일 차량을 구동하는 놀이기구에서 체험자가 이전에는 즐길 수 없었던 극적인 체험을 할 수 있다. 예를 들어, 실제 레일 차량의 움직임에 맞춰 가상 환경을 동기화하고 동일한 공간에 정합하여 제공함에 따라 실감나는 체험이 가능하다. 또한, 레일 차량 구동 중에 실제 목업을 배치하고 가상의 구조물을 실제 목업과 정합하여 가시화하여 체험자의 제스처 인식을 통해 체험자가 가상 구조물과 상호작용하도록 함에 따라 다양한 제스처 기반 체험형 콘텐츠를 제공할 수 있다.
나아가, 기존 테마파크 내 롤러코스터 어트랙션의 경우 체험자가 반복해서 탑승하였을 경우 쉽게 식상해 하는 경향이 있지만, 본 발명에 따르면 기존 어트랙션을 가상현실 기술과 융합하여 지속적으로 유발될 수 있는 새로운 재미 요소를 제공하여 체험자에게 재미를 증대시킬 수 있다. 향후 키즈 존, 실내 외 테마파크 등에서 새로운 체험 서비스에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 체험형 콘텐츠 제공 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 체험형 콘텐츠 제공장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실제 레일 차량의 궤적을 도시한 참조도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다양한 실제 레일 환경을 도시한 참조도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 실제 레일과 가상 레일 간의 관계를 도시한 참조도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실제 레일 차량 구동 기반 모션 플랫폼 연동형 체험환경을 도시한 참조도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레일 차량에 탑승한 체험자의 체험 예를 도시한 참조도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 체험형 콘텐츠 제공 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 체험형 콘텐츠 제공 시스템(1)은 실제 레일 차량(actual rail coaster)(이하 '레일 차량'이라 칭함)(12)과, 레일 차량(12)에 장착되는 모션 플랫폼(motion platform)(14)과, 체험형 콘텐츠 제공장치(10)와, 체험형 콘텐츠를 가시화하는 디스플레이(16)를 포함한다.
체험형 콘텐츠 제공장치(10)는 레일 차량(12)에 탑승한 체험자에게 모션 플랫폼(14)을 통하여 인터랙티브 체험 콘텐츠를 제공한다. 모션 플랫폼(14)은 레일 차량(12)에 물리적 질감을 피드백하여 체험자에게 더욱 다양한 체감 효과를 전달할 수 있다. 레일 차량(12)의 구동 움직임이 모션 플랫폼(14)을 통해 체험자에게 실제로 전달이 되기 때문에, 실제 차량의 구동 움직임을 제한적으로 모사하는 모션 플랫폼의 모션 피드백과는 차이가 크다. 모션 플랫폼(14)은 의자형 등 다양한 형태를 가진다.
체험형 콘텐츠 제공 시스템(1)은 레일 차량(12) 주변에 실제 목업(mock-up)을 배치하고, 가상의 정보를 가상 구조물로 가시화하여 실제 목업과 가상 구조물을 정합하며, 체험자가 가상 구조물과 상호작용 시 실제 구조물을 터치하는 듯한 상호작용을 가능케 한다. 예를 들어, 레일 차량(12) 위에서 체험자는 특정 위치의 체험 존에서 가상으로 미션과 관련된 상호작용을 통해 실제 라이딩하는 느낌과 가상체험을 동시에 느낄 수 있다.
디스플레이(16)는 체험자가 착용하는 가상현실 디바이스를 통해 체험형 콘텐츠를 디스플레이한다. 가상현실 디바이스는 체험자의 머리에 착용하는 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display: HMD, 이하 HMD라 칭함) 또는 안경 형태의 웨어러블 디바이스(wearable device)일 수 있다. HMD의 예로는 오큘러스 리프트, 구글의 카드 보드 소니의 PS VR, 삼성전자의 기어 VR 등이 있다. 체험자는 디스플레이(16)를 통해 실제 레일 궤적의 움직임과 동기화된 다양한 체험형 콘텐츠를 즐길 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 체험형 콘텐츠 제공장치의 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 체험형 콘텐츠 제공장치(10)는 레일 차량 구동부(100), 모션 플랫폼 구동부(102), 효과 제어부(104), 전역좌표 추적부(106), 정합부(108), 제스처 상호작용부(110), 아바타 상호작용부(112), 복원부(114), 실제영상 처리부(116), 콘텐츠 제어부(118) 및 디스플레이 구동부(120)를 포함한다.
레일 차량 구동부(100)는 실제 레일을 기반으로 실내·외를 구성하여 레일 차량(12)의 동작, 예를 들어 전·후진을 구동하며, 레일 차량(12의 동작을 센싱한다. 모션 플랫폼 구동부(102)는 레일 차량(12) 위에 모션 플랫폼(14)을 장착하여, 체험자에게 다양한 체험 효과를 제공한다. 예를 들어, 가상객체에 부딪혔을 때의 충격, 지형의 요철 효과 등을 체험자에 전달할 수 있다. 효과 제어부(104)는 모션 플랫폼 구동부(102)와 연동하여, 연기, 물 등의 4D 체험 효과와, 재미있는 모션 효과를 모션 플랫폼(14)을 통해 전달하여 체험자에게 콘텐츠의 재미를 배가시킨다.
전역좌표 추적부(106)는 레일 차량(12)에 탑승한 체험자의 머리 위치 및 방향 등을 추적하여 전역좌표 데이터를 제공한다. 정합부(108)는 전역좌표 추적부(106)를 통해 추적된 전역좌표 데이터를 기반으로 실제환경과 가상환경을 동일한 공간에 정합하고, 실제환경에서의 레일 차량의 움직임과 가상환경에서의 레일 차량의 움직임을 동기화한다. 또한, 정합부(108)는 실제공간의 실제 목업(mock-up)과 가상공간의 가상정보를 동일 공간에 정합한다.
제스처 상호작용부(110)는 체험자의 다양한 제스처를 인식하고, 정합부()를 통해 실제 목업에 가상의 정보가 정합된 콘텐츠를 대상으로 제스처를 통해 체험자가 콘텐츠와 상호작용하도록 하거나, 실제 목업 없이 가상공간에서만도 제스처를 통해 콘텐츠와 상호작용하도록 한다. 아바타 상호작용부(112)는 차량에 탑승한 실제 체험자 외에 다른 가상의 사용자가 아바타로 자연스럽게 표현되거나 콘텐츠 시나리오 상에서 체험자와 상호작용을 한다.
복원부(114)는 체험자가 가상현실 디바이스를 착용했을 때, 실제환경이 그대로 가상환경에서도 존재하는 듯한 느낌을 가질 수 있도록 실제환경을 그래픽으로 복원한다.
실제영상 처리부(116)는 가상 그래픽 체험환경뿐만 아니라, 실제 레일의 궤적을 따라서 360도 입체 실사 영상을 획득하고, 획득된 360도 입체 실사 영상을 재생하여 체험자가 체험하도록 한다. 360도 입체 실사 영상은 광역 카메라로부터 획득될 수 있다. 일 실시 예에 따른 실제영상 처리부(116)는 실제 차량의 궤적 및 체험자의 머리 움직임과 동기화하여 360도 입체 실사 영상을 재생한다. 이에 대한 실시 예는 도 8을 참조로 하여 후술한다.
콘텐츠 제어부(118)는 체험자가 가상의 체험환경 내에서 실제 레일 상의 궤적을 따라 다양한 상황에 따른 반응을 실시간으로 체험할 수 있도록 실제환경과 가상환경을 정합한 콘텐츠를 디스플레이에 제공한다. 일 실시 예에 따른 콘텐츠 제어부(118)는 실제 레일의 궤적을 따라 레일 차량이 반복적으로 돌 때 가상으로 실제 레일의 궤적과 동일한 가상의 궤적을 표현하거나, 레일 차량이 시작점으로 복귀했을 때 가상의 궤적을 변경하면서 표현한다. 이에 대한 실시 예는 도 5를 참조로 하여 후술한다. 일 실시 예에 따른 콘텐츠 제어부(118)는 실제 레일의 궤적과 가상의 궤적을 동기화하여 동기화된 궤적의 회전 및 업앤다운에 따른 콘텐츠를 가상현실 디바이스의 디스플레이에 제공한다. 이에 대한 실시 예는 도 7을 참조로 하여 후술한다.
디스플레이 구동부(120)는 체험자에게 디스플레이를 통해 가상현실 콘텐츠를 표시한다. 디스플레이는 체험자가 착용하는 가상현실 디바이스에 장착된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실제 레일 차량의 궤적을 도시한 참조도이다.
도 3을 참조하면, 실내 또는 실외의 실제공간에 설계된 실제 레일은 실제환경의 크기(높이 및 넓이), 체험 콘텐츠의 시나리오를 고려하여 레일 궤적의 회전 및 업 앤 다운이 적절히 설계된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다양한 실제 레일 환경을 도시한 참조도이다.
도 4를 참조하면, 동일 공간 내에서 다양한 실제 레일 궤적을 설계하여 이를 구현할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 실제 레일과 가상 레일 간의 관계를 도시한 참조도이다.
실내 환경의 크기를 고려하여 설계된 실제 레일의 궤적을 따라 차량이 반복적으로 돌 때 가상으로도 실제 레일의 궤적과 동일한 가상 궤적을 반복적으로 도는 것으로 표현할 수 있다. 다른 예로, 도 5에 도시된 바와 같이 실제 레일 궤적을 반복적으로 돌 때 가상으로는 더 큰 공간의 다양한 궤적을 무한대로 표현할 수 있다. 차량이 시작점으로 복귀했을 때 가상의 궤적의 방향을 체험자가 자연스럽게 느낄 수 있도록 미묘하게 변경하여 가상의 궤적을 더 큰 궤적을 표현할 수 있도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실제 레일 차량 구동 기반 모션 플랫폼 연동형 체험환경을 도시한 참조도이다.
도 6을 참조하면, 실제 레일 위에 차량이 전·후진 구동을 할 수 있고, 체험자가 출입구(600)를 들어가 시작점(예를 들어, 레일 승강장 터널)(610)에 위치하면, 아바타 등이 나와 체험할 콘텐츠에 대한 내용을 설명한다. 시작점(610)에서 체험자가 HMD와 같은 가상현실 디바이스를 착용(620)하면, 실제환경(실내외 체험관)을 동일하게 재현한 그래픽 환경을 가상현실 디바이스의 디스플레이를 통해 볼 수 있다. 또한, 실제 레일 궤적의 움직임과 동기화된 다양한 체험형 콘텐츠 및 체감 효과를 레일형 모션 플랫폼을 통해 체험자에 전달한다. 실제 레일 주변에서는 실제공간의 실제 목업(예를 들어, 인터랙티브 오브젝트 wall)(630)에 가상공간의 부가정보가 정합된 콘텐츠를 체험자에게 제공하고, 체험자에게 제공되는 콘텐츠를 대상으로 체험자의 제스처 인식을 통해 체험자가 콘텐츠와 상호작용하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레일 차량에 탑승한 체험자의 체험 예를 도시한 참조도이다.
도 7을 참조하면, 실제 레일 상에서 전·후진하는 차량 구동시, 미리 정의된 시나리오 상의 가상의 궤적과 실제 레일의 궤적을 동기화하여 동기화된 궤적의 회전 및 업 앤 다운에 따른 콘텐츠를 HMD와 같은 가상현실 디바이스를 통해 실제 차량에 탑승한 체험자에 디스플레이한다. 이때, 탑승한 체험자의 머리 움직임을 추적하여 이를 기반으로 다양한 체험환경을 제공할 수 있다. 예를 들어, 체험자의 머리 움직임에 맞춰 가상 오브젝트(예를 들어, 아바타)가 체험자와 눈빛을 맞춘다든지 아바타의 자세를 바꾸는 등의 아바타 상호작용이 가능하다.
다른 예에 따르면, 레일 차량 구동시 탑승한 체험자가 360도 입체 실사 영상을 체험할 수 있다. 예를 들어, 실제 레일 궤적을 드론의 촬영 궤적과 일치시킨 후 360도 입체 실사 영상을 촬영 등을 통해 획득한다. 그리고 실제 차량의 궤적 및 체험자의 머리 움직임과 동기화하여 360도 입체 실사 영상을 재생하면 체험자는 실제 해당하는 장소에서 네비게이션하는 느낌을 전달 받을 수 있다.
또 다른 예에 따르면, 레일 차량 구동시 탑승한 체험자가 실제 목업 및 실제공간 기반 가상 제스처 상호작용을 할 수 있다. 이를 위해 레일 차량 구동시 레일 주변의 실제 목업(예를 들어, 인터랙티브 오브젝트 wall)에 가상정보를 부가하여 정합한 콘텐츠를 체험자에게 제시하면, 체험자가 다양한 제스처를 통해 콘텐츠와 상호작용을 할 수 있다. 예를 들어, 레일 이동 중에 정지시켜 벽면에 돌출된 조각과 인터랙티브 콘텐츠 체험(HMD 내에서 구현)하도록 하는 등 레일 이동 중에도 인터랙티브 콘텐츠를 체험할 수 있도록 한다. 글씨를 쓸 수 있는 벽면으로 표현된 실제 목업의 경우, 가상환경에서는 큰 종이로 표현될 수 있으며 그 위에 체험자가 붓으로 글씨를 쓰면 글씨가 인식이 되어 콘텐츠에 반영이 된다든지, 석상의 일부분의 해당하는 실제 목업의 경우 가상환경에서는 완전한 형태의 석상으로 표현이 되어 손으로 실제 목업 부분을 만졌을 경우 그래픽과 진동 효과 등을 체험자에게 전달할 수 있다. 또한, 실제 목업이 아닌 구간에서도 허공 상에서 체험자의 제스처를 통해 가상 오브젝트와 상호작용을 할 수 있다. 해당하는 이벤트 구간에서는 차량 위의 모션 플랫폼을 통해 오브젝트와 부딪히는 느낌 등을 모션 피드백을 통해 전달하여 체험자의 재미를 배가시킬 수 있다.
모션 플랫폼과 연동하여 제스처 기반 가상 여행 체험 예를 들면, 판타지풍의 중국 체험 여행과 같이 체험자가 초고층 전통 건축물 및 중국의 다양한 유적지를 레일 차량(모션 플랫폼을 통해 상공에 놓인 기차를 타는 느낌을 제공)을 타고 이동을 한다. 각각의 장소에서 가상의 객체들(용, 대형 물고기, 거대 불상, 병마용 등)과의 상호작용에 따른 체험요소(용에게 창을 던지든지 무찌르는 제스처, 대형 불상 주변을 맴돌 때 불상이 체험자를 보며 시선을 맞춤, 금붕어에 먹이 주기, 병마용 만지기 및 체험자를 통해 바라보기 등)를 즐길 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 체험형 콘텐츠 제공 시스템 10: 체험형 콘텐츠 제공장치
12: 실제 레일 차량 14: 모션 플랫폼
16: 디스플레이 100: 레일 차량 구동부
102: 모션 플랫폼 구동부 104: 효과 제어부
106: 전역좌표 추적부 108: 정합부
110: 제스처 상호작용부 112: 아바타 상호작용부
114: 복원부 116: 실제영상 처리부
118: 콘텐츠 제어부 120: 디스플레이 구동부

Claims (19)

  1. 실제 레일 차량에 장착된 모션 플랫폼을 구동하여 레일 차량의 움직임을 전달하고 레일 차량 움직임에 기반한 체험 효과를 제공하는 모션 플랫폼 구동부;
    상기 레일 차량에 탑승한 체험자가 착용한 가상현실 디바이스의 디스플레이에 실제환경과 가상환경을 정합한 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 제어부; 및
    상기 레일 차량에 탑승한 체험자와 상호작용하는 상호작용부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모션 플랫폼 구동부는
    실제 레일 궤적의 움직임과 동기화된 체험형 콘텐츠를 모션 플랫폼을 통해 체험자에 전달하여 물리적 질감을 피드백하고 체감 효과 및 모션 효과를 모션 플랫폼을 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 콘텐츠 제어부는
    실제 레일의 궤적과 가상의 궤적을 동기화하여 동기화된 궤적의 회전 및 업앤다운에 따라 체험형 콘텐츠를 가상현실 디바이스의 디스플레이에 제공하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 콘텐츠 제어부는
    실제 레일의 궤적을 따라 레일 차량이 반복적으로 돌 때 가상으로 실제 레일의 궤적과 동일한 가상의 궤적을 표현하거나, 레일 차량이 시작점으로 복귀했을 때 가상의 궤적을 변경하면서 가상의 궤적을 실제 레일의 궤적보다 더 큰 궤적으로 표현하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 상호작용부는
    레일 차량 주변에 실제 목업을 배치하고 가상의 구조물을 실제 목업과 정합하여 가시화하며 체험자의 제스처 인식을 통해 체험자가 가상 구조물과 상호작용하도록 하는 제스처 상호작용부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제스처 상호작용부는
    체험자가 레일 차량을 타고 이동하면서 실제 목업에 도달하면 실제 목업과 관련된 가상객체를 제공하고 체험자의 제스처에 기반하여 체험자와 가상객체 간에 상호작용하도록 하며 상호작용에 따른 체험요소를 제공하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 상호작용부는
    차량에 탑승한 체험자 외에 다른 가상의 사용자가 아바타로 표현되거나 콘텐츠 시나리오 상에서 체험자와 상호작용하도록 하는 아바타 상호작용부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 체험형 콘텐츠 제공장치는
    레일 차량에 탑승한 체험자의 머리 위치 및 방향을 추적하여 전역좌표 데이터를 추적하는 전역좌표 추적부; 및
    상기 전역좌표 추적부를 통해 추적된 전역좌표 데이터를 기반으로 실제환경과 가상환경을 동일한 공간에 정합하고, 실제환경에서의 레일 차량의 움직임과 가상환경에서의 레일 차량의 움직임을 동기화하는 정합부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 체험형 콘텐츠 제공장치는
    실제 레일의 궤적을 따라서 360도 입체 실사 영상을 획득하고, 획득된 360도 입체 실사 영상을 재생하여 체험자가 체험하도록 하는 실제영상 처리부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 실제영상 처리부는
    실제 차량의 궤적 및 체험자의 머리 움직임과 동기화하여 360도 입체 실사 영상을 재생하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공장치.
  11. 체험형 콘텐츠 제공장치를 이용한 체험형 콘텐츠 제공방법에 있어서,
    실제 레일 차량과 상기 레일 차량에 장착된 모션 플랫폼을 구동하는 단계;
    상기 모션 플랫폼을 통해 레일 차량의 움직임을 전달하고 레일 차량 움직임에 기반한 체험 효과를 제공하는 단계;
    상기 레일 차량에 탑승한 체험자가 착용한 가상현실 디바이스의 디스플레이에 실제환경과 가상환경을 정합한 콘텐츠를 제공하는 단계; 및
    상기 레일 차량에 탑승한 체험자와 상호작용하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 체험 효과를 제공하는 단계는
    실제 레일 궤적의 움직임과 동기화된 체험형 콘텐츠를 모션 플랫폼을 통해 체험자에 전달하여 물리적 질감을 피드백하는 단계; 및
    체감 효과 및 모션 효과를 상기 모션 플랫폼을 통해 제공하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 콘텐츠를 제공하는 단계는
    실제 레일의 궤적과 가상의 궤적을 동기화하여 동기화된 궤적의 회전 및 업앤다운에 따라 체험형 콘텐츠를 가상현실 디바이스의 디스플레이에 제공하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 콘텐츠를 제공하는 단계는
    실제 레일의 궤적을 따라 레일 차량이 반복적으로 돌 때 가상으로 실제 레일의 궤적과 동일한 가상의 궤적을 표현하거나, 레일 차량이 시작점으로 복귀했을 때 가상의 궤적을 변경하면서 가상의 궤적을 실제 레일의 궤적보다 더 큰 궤적으로 표현하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공방법.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 상호작용하는 단계는
    레일 차량 주변에 실제 목업을 배치하는 단계;
    가상의 구조물을 실제 목업과 정합하여 가시화하는 단계; 및
    체험자의 제스처 인식을 통해 체험자가 가상 구조물과 상호작용하도록 하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공방법.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 상호작용하는 단계는
    체험자가 레일 차량을 타고 이동하면서 실제 목업에 도달하면 실제 목업과 관련된 가상객체를 제공하는 단계; 및
    체험자의 제스처에 기반하여 체험자와 가상객체 간에 상호작용하도록 하며 상호작용에 따른 체험요소를 제공하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공방법.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 상호작용하는 단계는
    차량에 탑승한 체험자 외에 다른 가상의 사용자가 아바타로 표현되거나 콘텐츠 시나리오 상에서 체험자와 상호작용하도록 하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공방법.
  18. 제 11 항에 있어서, 상기 체험형 콘텐츠 제공방법은
    레일 차량에 탑승한 체험자의 머리 위치 및 방향을 추적하여 전역좌표 데이터를 추적하는 단계; 및
    상기 추적된 전역좌표 데이터를 기반으로 실제환경과 가상환경을 동일한 공간에 정합하고, 실제환경에서의 레일 차량의 움직임과 가상환경에서의 레일 차량의 움직임을 동기화하여 제공하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공방법.
  19. 제 11 항에 있어서, 상기 체험형 콘텐츠 제공방법은
    실제 레일의 궤적을 따라서 360도 입체 실사 영상을 획득하는 단계; 및
    획득된 360도 입체 실사 영상을 재생하여 체험자가 체험하도록 하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 체험형 콘텐츠 제공방법.
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