KR20190043304A - 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템 및 방법 - Google Patents

가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템 및 방법 Download PDF

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백성진
김남섭
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Abstract

본 발명은 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법은, 소스 입력부에 의해 복원하고자 하는 대상에 대한 영상 또는 사진과 목소리 소스를 입력받는 단계와; 데이터 분석부에 의해 소스 입력부를 통해 입력받은 영상 또는 사진과 목소리 소스를 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 비디오 분석 프로그램 및 오디오 분석 프로그램을 이용하여 분석하는 단계와; 아바타 복원부에 의해 데이터 분석부에 의해 분석된 자료를 바탕으로 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 생성하고, 생성된 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 기반으로 휴먼 아바타를 복원하는 단계와; 아바타 정보 수신부에 의해 아바타 복원부에 의해 복원된 아바타 영상 및 음성 정보를 수신하는 단계와; 휴먼 동작 생성부에 의해 아바타 정보 수신부를 통해 수신한 아바타 정보를 바탕으로 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상과 아바타의 몸동작 및 아바타와 고객 간의 상호 작용을 적용하여 3차원 휴먼 동작을 생성하는 단계; 및 영상 재생부에 의해 휴먼 동작 생성부에 의해 생성된 3차원 휴먼 동작을 바탕으로 최종 영상을 생성하여 재생하는 단계를 포함한다.

Description

가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템 및 방법{Family remembrance service system and method using VR(virtual reality)}
본 발명은 가족회상 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 3차원 얼굴 모델링 기술 및 가상현실(VR: virtual reality) 기술을 이용하여 가족 중 고인의 생전의 모습을 가상현실의 공간에 재현함으로써, 고인의 유족이 가상현실에서 고인과의 교감을 통해 고인에 대한 회상(추모)의 시간을 가질 수 있도록 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 장묘 및 상조 문화의 발전과 함께 다양한 서비스가 제공되고 있다. 예를 들면, 전국에 산재되어 있는 공원묘지, 사설묘지 등의 현황 정보가 데이터베이스화되어 관리됨과 아울러 지역, 시설명, 현황정보(소재지, 설치기관, 관리기관, 담당자, 매장 현황 등을 포함), 묘적 조회(사망자, 주민등록번호, 묘지위치, 분묘형태, 면적 및 규격, 시설물 설치 현황 등을 포함) 등이 전자 묘적부 관리자 및 분묘의 연고자에게 인터넷상으로 제공된다.
또한, 오늘날 화장(火葬) 문화가 일반화됨에 따라 봉안시설(봉안당, 봉안묘, 봉안함)을 모신 추모 공원 등에 대한 수요가 증가하고 있고, 이와 함께 차별화된 서비스에 대한 수요 및 공급도 증가하고 있다.
한편, 최근 가상현실(또는 증강현실)이 새로운 IT 분야로 각광받으면서, 이를 이용한 다양한 응용 서비스가 개발되고 있다. 가상현실을 통해 시간과 공간에 대한 제약이 없어지면서 멸종된 동식물이나 고대 문명 또는 유물, 유적을 가상 공간에서 재현하거나, 가족의 추억을 가상현실을 통해 다시 구현하는 콘텐츠가 등장하고 있다.
공개특허공보 제10-2014-0093569호(특허문헌 1)에는 "Web 2.0 가상·증강 현실 기반 사이버 묘지와 위인／고인 추모 플랫폼 구축 방법 및 장치"가 개시되어 있는바, 이에 따른 추모 시스템은, 웹 2.0을 기반으로 국립/도립 묘지를 가상 현실로 구축하는 가상현실 구축부; 위치기반의 수치전자지도 상에서 상기 국립/도립 묘지의 위치가 선택되는 경우 웹 2.0 기반의 고인 추모 인터페이스를 제공하는 인터페이스 제공부; 및 상기 고인 추모 인터페이스를 통해 고인의 정보를 제공하는 정보 제공부를 포함하고, 상기 고인 추모 인터페이스는, 상기 가상 현실로 구축된 국립/도립 묘지를 기초로 이미지, 동영상, 아바타를 이용하여 제례 서비스와 추모 서비스를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 특허문헌 1의 경우, 가상(증강) 현실 기반으로 추모 서비스 및 제례 서비스를 제공하기 때문에 추모객들이 보다 장엄하고 엄숙한 가운데 추모 의식 및 제례 의식을 수행할 수 있는 효과가 있기는 하나, 그 서비스 형태가 사용자의 모바일 단말(스마트폰)의 화면을 통해 묘비에 대한 영상을 표시하고, 그 배경 화면에 고인에 대한 정보(삼차원 홀로그램 영상)가 오버레이되어 표시되도록 하는 것으로서, 모바일 단말의 화면(2차원 평면)을 통해 고인의 가족이 고인과 만나기 때문에 고인의 가족이 고인에 대해 느끼는 현실감 내지는 실체감이 떨어질 수밖에 없는 한계점을 내포하고 있다.
공개특허공보 제10-2014-0093569호(2014.07.28)
본 발명은 상기와 같은 사항을 종합적으로 감안하여 창출된 것으로서, 3차원 얼굴 모델링 기술 및 가상현실 기술을 이용하여 가족 중 고인의 생전의 모습을 가상현실의 공간에 재현함으로써, 고인의 유족이 고인에 대해 생생한 실체감을 느낄 수 있고, 이를 통해 고인에 대한 만족스러운 회상(추모)의 시간을 가질 수 있도록 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템은,
복원하고자 하는 대상에 대한 영상 또는 사진과 목소리 소스를 입력받아 분석하고, 분석자료를 바탕으로 3차원 얼굴 및 몸통과, 유사 목소리를 생성하여 휴먼 아바타를 복원하는 3차원 아바타 복원부; 및
상기 3차원 아바타 복원부에 의해 복원된 아바타를 입력받아 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상과 아바타의 몸동작 및 아바타와 고객 간의 상호 작용을 적용하여 최종 영상을 생성하여 출력하는 VR 렌더링부;를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 3차원 아바타 복원부는,
복원하고자 하는 대상에 대한 영상 또는 사진과 목소리 소스를 입력받는 소스 입력부와;
상기 소스 입력부를 통해 입력받은 영상 또는 사진과 목소리 소스를 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 비디오 분석 프로그램 및 오디오 분석 프로그램을 이용하여 분석하는 데이터 분석부; 및
상기 데이터 분석부에 의해 분석된 자료를 바탕으로 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 생성하고, 생성된 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 기반으로 휴먼 아바타를 복원하는 아바타 복원부를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 아바타 복원부는 3차원 얼굴을 생성함에 있어서, 멀티 스케일을 고려한 파트(part) 기반 모델 방법을 사용하여 얼굴 특징점을 추출하고, 추출된 얼굴 특징점을 바탕으로 강건한 PnP(Perspective-n-Point)를 계산하며, 얼굴 전체 PCA(Principal Component Analysis) DB 및 부위별 PCA DB 기반 텐서(tensor) DB를 구축하고, 상기 얼굴 특징점으로부터 텐서 DB와의 매칭을 통해 적절한 얼굴 형태를 추출하며, 추출된 얼굴 형태를 희소한(sparse) 키 포인트 피팅을 시켜 3차원 얼굴 모델을 생성할 수 있다.
또한, 상기 아바타 복원부는 3차원 몸통을 생성함에 있어서, 미리 제작된 원 스텝(one step) 휴먼 아바타 복원 저작 툴에 기반한 3D 바디 템플릿(body template)을 적용하여 3D 휴먼 바디 모델을 생성할 수 있다.
또한, 상기 VR 렌더링부는,
상기 3차원 아바타 복원부의 아바타 복원부에 의해 복원된 아바타 영상 및 음성 정보를 수신하는 아바타 정보 수신부와;
상기 아바타 정보 수신부를 통해 수신한 아바타 정보를 바탕으로 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상과 아바타의 몸동작 및 아바타와 고객 간의 상호 작용을 적용하여 3차원 휴먼 동작을 생성하는 휴먼 동작 생성부와;
상기 휴먼 동작 생성부에 의해 생성된 3차원 휴먼 동작을 바탕으로 최종 영상을 생성하여 재생하는 영상 재생부를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 휴먼 동작 생성부가 상기 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상을 적용함에 있어서, 미리 제작된 3D 환경 템플릿을 사용하여 배경 영상을 적용할 수 있다.
또한, 상기 휴먼 동작 생성부가 상기 아바타의 몸동작을 적용함에 있어서, 미리 제작된 애니메이션(animation) 템플릿을 사용하여 몸동작을 적용할 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법은,
소스 입력부, 데이터 분석부 및 아바타 복원부를 구비하는 3차원 아바타 복원부와; 아바타 정보 수신부, 휴먼 동작 생성부 및 영상 재생부를 구비하는 VR 렌더링부를 포함하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템을 기반으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법으로서,
a) 상기 소스 입력부에 의해 복원하고자 하는 대상에 대한 영상 또는 사진과 목소리 소스를 입력받는 단계와;
b) 상기 데이터 분석부에 의해 상기 소스 입력부를 통해 입력받은 영상 또는 사진과 목소리 소스를 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 비디오 분석 프로그램 및 오디오 분석 프로그램을 이용하여 분석하는 단계와;
c) 상기 아바타 복원부에 의해 상기 데이터 분석부에 의해 분석된 자료를 바탕으로 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 생성하고, 생성된 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 기반으로 휴먼 아바타를 복원하는 단계와;
d) 상기 아바타 정보 수신부에 의해 상기 아바타 복원부에 의해 복원된 아바타 영상 및 음성 정보를 수신하는 단계와;
e) 상기 휴먼 동작 생성부에 의해 상기 아바타 정보 수신부를 통해 수신한 아바타 정보를 바탕으로 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상과 아바타의 몸동작 및 아바타와 고객 간의 상호 작용을 적용하여 3차원 휴먼 동작을 생성하는 단계와;
f) 상기 영상 재생부에 의해 상기 휴먼 동작 생성부에 의해 생성된 3차원 휴먼 동작을 바탕으로 최종 영상을 생성하여 재생하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 바람직하게는 상기 단계 f) 이후, 고객과 아바타 간의 감성 인터랙션(interaction)이 가능하도록 하기 위해 미리 제작된 시나리오를 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 시나리오는 고객의 요청 사항에 맞추어 제작된 고객 맞춤형 시나리오 또는 일반 고객에게 두루 적용될 수 있는 통상적인 내용을 포함하여 제작된 범용형 시나리오일 수 있다.
또한, 상기 단계 c)에서 상기 아바타 복원부에 의해 3차원 얼굴을 생성함에 있어서, 멀티 스케일을 고려한 파트(part) 기반 모델 방법을 사용하여 얼굴 특징점을 추출하고, 추출된 얼굴 특징점을 바탕으로 강건한 PnP(Perspective-n-Point)를 계산하며, 얼굴 전체 PCA(Principal Component Analysis) DB 및 부위별 PCA DB 기반 텐서(tensor) DB를 구축하고, 상기 얼굴 특징점으로부터 텐서 DB와의 매칭을 통해 적절한 얼굴 형태를 추출하며, 추출된 얼굴 형태를 희소한(sparse) 키 포인트 피팅을 시켜 3차원 얼굴 모델을 생성할 수 있다.
또한, 상기 단계 c)에서 상기 아바타 복원부에 의해 3차원 몸통을 생성함에 있어서, 미리 제작된 원 스텝(one step) 휴먼 아바타 복원 저작 툴에 기반한 3D 바디 템플릿(body template)을 적용하여 3D 휴먼 바디 모델을 생성할 수 있다.
또한, 상기 단계 e)에서 상기 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상을 적용함에 있어서, 미리 제작된 3D 환경 템플릿을 사용하여 배경 영상을 적용할 수 있다.
또한, 상기 단계 e)에서 상기 아바타의 몸동작을 적용함에 있어서, 미리 제작된 애니메이션(animation) 템플릿을 사용하여 몸동작을 적용할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 3차원 얼굴 모델링 기술 및 가상현실 기술을 이용하여 가족 중 고인의 생전의 모습을 가상현실의 공간에 재현함으로써, 고인의 유족이 고인에 대해 생생한 실체감을 느낄 수 있고, 이를 통해 고인에 대한 만족스러운 회상(추모)의 시간을 가질 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템의 전체적인 개요를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법에 따른 서비스 구현 절차를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법에 따른 개인화된 얼굴을 가진 3D 얼굴 생성 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템에 의해 제공되는 이벤트형 가족회상 VR 서비스를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템에 의해 제공되는 상설형 가족회상 VR 서비스를 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템을 나타낸 것으로서, 도 1은 시스템의 전체적인 개요를 나타낸 도면이고, 도 2는 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템(100)은 3차원 아바타 복원부(110)와 VR 렌더링부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
3차원 아바타 복원부(110)는 복원하고자 하는 대상에 대한 영상 또는 사진과 목소리 소스를 입력받아 분석하고, 분석자료를 바탕으로 3차원 얼굴 및 몸통과, 유사 목소리를 생성하여 휴먼 아바타를 복원한다.
여기서, 이상과 같은 3차원 아바타 복원부(110)는 소스 입력부(111), 데이터 분석부(112) 및 아바타 복원부(113)를 포함하여 구성될 수 있다.
소스 입력부(111)는 복원하고자 하는 대상(예를 들면, 고객(사용자)의 돌아가신 조부, 조모, 부, 모 등) 대한 영상 또는 사진과 목소리 소스를 입력받는다. 이와 같은 소스(동영상, 사진, 음성 녹취록 등)는 고객에 의해 온라인 또는 오프라인으로 서비스 제공업체에 제공될 수 있다.
데이터 분석부(112)는 상기 소스 입력부(111)를 통해 입력받은 영상 또는 사진과 목소리 소스를 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 비디오 분석 프로그램 및 오디오 분석 프로그램을 이용하여 분석한다.
여기서, 상기 비디오 분석 프로그램 및 오디오 분석 프로그램은 일종의 응용프로그램으로서 본 발명의 시스템 설계자에 의해 사전에 준비되어 데이터 분석부(112)에 탑재된다. 또한, 이와 같은 비디오 분석 프로그램 및 오디오 분석 프로그램은 본 발명의 시스템 설계자에 의해 자체적으로 작성된 것이 사용될 수도 있고, 기존의 상용화된 비디오 분석 프로그램 및 오디오 분석 프로그램이 사용될 수도 있다.
아바타 복원부(113)는 상기 데이터 분석부(112)에 의해 분석된 자료를 바탕으로 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 생성하고, 생성된 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 바탕으로 휴먼 아바타를 복원한다.
여기서, 상기 아바타 복원부(113)는 3차원 얼굴을 생성함에 있어서, 멀티 스케일을 고려한 파트(part) 기반 모델 방법을 사용하여 얼굴 특징점을 추출하고, 추출된 얼굴 특징점을 바탕으로 강건한 PnP(Perspective-n-Point)를 계산하며, 얼굴 전체 PCA(Principal Component Analysis) DB 및 부위별 PCA DB 기반 텐서(tensor) DB를 구축하고, 상기 얼굴 특징점으로부터 텐서 DB와의 매칭을 통해 적절한 얼굴 형태를 추출하며, 추출된 얼굴 형태를 희소한(sparse) 키 포인트 피팅을 시켜 3차원 얼굴 모델을 생성할 수 있다. 여기서, 상기 PnP(Perspective-n-Point)는 세계에서 n 개의 3D 점 집합과 그들의 대응하는 이미지의 2D 투영을 고려할 때 보정된 카메라의 포즈를 추정하는 문제이다.
또한, 상기 아바타 복원부(113)는 3차원 몸통을 생성함에 있어서, 미리 제작된 원 스텝(one step) 휴먼 아바타 복원 저작 툴에 기반한 3D 바디 템플릿(body template)을 적용하여 3D 휴먼 바디 모델을 생성할 수 있다.
한편, VR 렌더링부(120)는 상기 3차원 아바타 복원부(110)에 의해 복원된 아바타를 입력받아 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상과 아바타의 몸동작 및 아바타와 고객 간의 상호 작용을 적용하여 최종 영상을 생성하여 출력한다. 여기서, 이와 같은 VR 렌더링부(120)는 아바타 정보 수신부(121), 휴먼 동작 생성부(122) 및 영상 재생부(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
아바타 정보 수신부(121)는 상기 3차원 아바타 복원부(110)의 아바타 복원부(113)에 의해 복원된 아바타 영상 및 음성 정보를 수신한다.
휴먼 동작 생성부(122)는 아바타 정보 수신부(121)를 통해 수신한 아바타 정보를 바탕으로 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상과 아바타의 몸동작 및 아바타와 고객 간의 상호 작용을 적용하여 3차원 휴먼 동작을 생성한다.
여기서, 휴먼 동작 생성부(122)가 상기 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상을 적용함에 있어서, 미리 제작된 3D 환경 템플릿을 사용하여 배경 영상을 적용할 수 있다. 또한, 휴먼 동작 생성부(122)가 상기 아바타의 몸동작을 적용함에 있어서, 미리 제작된 애니메이션(animation) 템플릿을 사용하여 몸동작을 적용할 수 있다.
영상 재생부(123)는 휴먼 동작 생성부(122)에 의해 생성된 3차원 휴먼 동작을 바탕으로 최종 영상을 생성하여 재생한다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템은 상기 영상 재생부(123)에 의해 재생된 최종 영상을 3차원 가상 현실에서 몰입감을 증대시켜 볼 수 있도록 하기 위한 것으로 HMD(Head Mount Display)(130)나 3D 프로젝터(140)를 더 포함할 수 있다.
그러면, 이하에서는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템을 기반으로 한 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법에 대하여 설명해 보기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법을 나타낸 것으로서, 도 3은 서비스 제공 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 4는 서비스 제공 방법에 따른 서비스 구현 절차를 도식적으로나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법은, 전술한 바와 같이 소스 입력부(111), 데이터 분석부(112) 및 아바타 복원부(113)를 구비하는 3차원 아바타 복원부(110)와; 아바타 정보 수신부(121), 휴먼 동작 생성부(122) 및 영상 재생부(123)를 구비하는 VR 렌더링부 (120)를 포함하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템(100)을 기반으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법으로서, 먼저 상기 소스 입력부(111)에 의해 복원하고자 하는 대상(예를 들면, 고객(사용자)의 돌아가신 조부, 조모, 부, 모 등)에 대한 영상 또는 사진과 목소리 소스를 입력받는다(단계 S301). 이때, 이와 같은 소스(동영상, 사진, 음성 녹취록 등)는 전술한 바와 같이, 고객에 의해 온라인 또는 오프라인으로 서비스 제공업체에 제공될 수 있다.
이렇게 하여 소스 입력부(111)에 의해 영상(동영상), 사진, 목소리 소스를 입력받으면, 데이터 분석부(112)는 소스 입력부(111)를 통해 입력받은 영상 또는 사진과 목소리 소스를 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 비디오 분석 프로그램 및 오디오 분석 프로그램을 이용하여 분석한다(단계 S302).
그러면, 아바타 복원부(113)는 상기 데이터 분석부(112)에 의해 분석된 자료를 바탕으로 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 생성하고, 생성된 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 기반으로 휴먼 아바타를 복원한다(단계 S303).
여기서, 아바타 복원부(113)에 의해 3차원 얼굴을 생성함에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 멀티 스케일을 고려한 파트(part) 기반 모델 방법을 사용하여 얼굴 특징점을 추출하고, 추출된 얼굴 특징점을 바탕으로 강건한 PnP (Perspective-n-Point)를 계산하며, 얼굴 전체 PCA(Principal Component Analysis) DB 및 부위별 PCA DB 기반 텐서(tensor) DB를 구축하고, 상기 얼굴 특징점으로부터 텐서 DB와의 매칭을 통해 적절한 얼굴 형태를 추출하며, 추출된 얼굴 형태를 희소한(sparse) 키 포인트 피팅을 시켜 3차원 얼굴 모델을 생성(가시화)할 수 있다. 여기서, 이와 같은 3차원 얼굴 생성 기법과 관련해서는 본 출원인과 동일 출원인에 의해 선출원된 특허출원번호 제10-2012-0010847호(발명의 명칭: 3차원 얼굴 형상 재구성 방법)에 상세하게 기술되어 있다. 따라서 3차원 얼굴 생성에 관한 구체적인 기술내용에 대해서는 위의 선출원에 기재되어 있는 기술내용을 참조하기로 하고, 본 실시예에서는 3차원 얼굴 생성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 아바타 복원부(113)에 의해 3차원 몸통을 생성함에 있어서, 미리 제작된 원 스텝(one step) 휴먼 아바타 복원 저작 툴에 기반한 3D 바디 템플릿(body template)을 적용하여 3D 휴먼 바디 모델을 생성할 수 있다. 여기서, 이와 같은 3차원 몸통 생성 기법과 관련해서는 본 출원인과 동일 출원인에 의해 선출원된 특허출원번호 제10-2013-0066026호(발명의 명칭: 3D 모델의 텍스쳐 생성 방법 및 장치)에 상세하게 기술되어 있다. 따라서 3차원 몸통 생성에 관한 구체적인 기술내용에 대해서는 위의 선출원에 기재되어 있는 기술내용을 참조하기로 하고, 본 실시예에서는 3차원 몸통 생성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에 의해 휴먼 아바타의 복원이 완료되면, 아바타 정보 수신부(121)에 의해 상기 아바타 복원부(113)에 의해 복원된 아바타 영상 및 음성 정보를 수신한다(단계 S304).
그러면, 휴먼 동작 생성부(122)는 아바타 정보 수신부(121)를 통해 수신한 아바타 정보를 바탕으로 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상과 아바타의 몸동작 및 아바타와 고객 간의 상호 작용을 적용하여 3차원 휴먼 동작을 생성한다(단계 S305). 여기서, 휴먼 동작 생성부(122)에 의해 상기 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상을 적용함에 있어서, 미리 제작된 3D 환경 템플릿을 사용하여 적용할 수 있다. 또한, 휴먼 동작 생성부(122)에 의해 상기 아바타의 몸동작을 적용함에 있어서, 미리 제작된 애니메이션(animation) 템플릿을 사용하여 적용할 수 있다.
이렇게 하여 3차원 휴먼 동작의 생성이 완료되면, 영상 재생부(123)는 휴먼 동작 생성부(122)에 의해 생성된 3차원 휴먼 동작을 바탕으로 최종 영상을 생성하여 재생한다(단계 S306). 이때, 재생되는 영상은 가상현실(VR: Virtual Reality) 영상이며, 사용자는 HMD나 3D 프로젝터(홀로그램 프로젝터)를 이용하여 재생 영상을 감상할 수 있다. 이를 통해 사용자(예를 들면, 고인의 유족)는 고인에 대해 생생한 실체감을 느낄 수 있고, 이에 따라 고인에 대한 만족스러운 회상(추모)의 시간을 가질 수 있게 된다.
여기서, 바람직하게는 상기 단계 S306 이후, 고객과 아바타 간의 감성 인터랙션(interaction)이 가능하도록 하기 위해 미리 제작된 시나리오를 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 시나리오는 고객의 요청 사항에 맞추어 제작된 고객 맞춤형 시나리오 또는 일반 고객에게 두루 적용될 수 있는 통상적인 내용을 포함하여 제작된 범용형 시나리오일 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템에 의해 제공되는 가족회상 VR 서비스를 나타낸 것으로서, 도 6은 이벤트형 가족회상 VR 서비스를 나타낸 도면이고, 도 7은 상설형 가족회상 VR 서비스를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 이는 이벤트형 가족회상 VR 서비스로서 위에서 설명한 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템(및 방법)에 의해 사용자(고객, 유족)에게 제공된다. 이러한 이벤트형 가족회상 VR 서비스는 추모 공원이나 화장장에 특별히 마련된 공간에서 서비스 제공업체에 의해 사용자(고객, 유족)에게 제공될 수 있다. 이때, 서비스 제공업체는 인터랙션을 지원하여 사용자와 아바타 간에 간단한 대화 및 손 흔들기 등의 동작이 수행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 이는 상설형 가족회상 VR 서비스로서 서비스 제공업체에 의해 운영되는 상설 메모리얼 서비스관 등에서 사용자(고객, 유족)에게 제공될 수 있다. 특히 이러한 상설형 가족회상 VR 서비스는 예약제로 운영될 수 있다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템 및 방법은 3차원 얼굴 모델링 기술 및 가상현실 기술을 이용하여 가족 중 고인의 생전의 모습을 가상현실의 공간에 재현함으로써, 고인의 유족이 고인에 대해 생생한 실체감을 느낄 수 있고, 이를 통해 고인에 대한 만족스러운 회상(추모)의 시간을 가질 수 있는 장점이 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 3차원 아바타 복원부 111: 소스 입력부
112: 데이터 분석부 113: 아바타 복원부
120: VR 렌더링부 121: 아바타 정보 수신부
122: 휴먼 동작 생성부 123: 영상 재생부
130: HMD(Head Mount Display) 140: 3D 프로젝터

Claims (14)

  1. 복원하고자 하는 대상에 대한 영상 또는 사진과 목소리 소스를 입력받아 분석하고, 분석자료를 바탕으로 3차원 얼굴 및 몸통과, 유사 목소리를 생성하여 휴먼 아바타를 복원하는 3차원 아바타 복원부; 및
    상기 3차원 아바타 복원부에 의해 복원된 아바타를 입력받아 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상과 아바타의 몸동작 및 아바타와 고객 간의 상호 작용을 적용하여 최종 영상을 생성하여 출력하는 VR 렌더링부;를 포함하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 아바타 복원부는,
    복원하고자 하는 대상에 대한 영상 또는 사진과 목소리 소스를 입력받는 소스 입력부와;
    상기 소스 입력부를 통해 입력받은 영상 또는 사진과 목소리 소스를 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 비디오 분석 프로그램 및 오디오 분석 프로그램을 이용하여 분석하는 데이터 분석부; 및
    상기 데이터 분석부에 의해 분석된 자료를 바탕으로 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 생성하고, 생성된 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 기반으로 휴먼 아바타를 복원하는 아바타 복원부를 포함하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아바타 복원부는 3차원 얼굴을 생성함에 있어서, 멀티 스케일을 고려한 파트(part) 기반 모델 방법을 사용하여 얼굴 특징점을 추출하고, 추출된 얼굴 특징점을 바탕으로 강건한 PnP(Perspective-n-Point)를 계산하며, 얼굴 전체 PCA(Principal Component Analysis) DB 및 부위별 PCA DB 기반 텐서(tensor) DB를 구축하고, 상기 얼굴 특징점으로부터 텐서 DB와의 매칭을 통해 적절한 얼굴 형태를 추출하며, 추출된 얼굴 형태를 희소한(sparse) 키 포인트 피팅을 시켜 3차원 얼굴 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 아바타 복원부는 3차원 몸통을 생성함에 있어서, 미리 제작된 원 스텝(one step) 휴먼 아바타 복원 저작 툴에 기반한 3D 바디 템플릿(body template)을 적용하여 3D 휴먼 바디 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 VR 렌더링부는,
    상기 3차원 아바타 복원부의 아바타 복원부에 의해 복원된 아바타 영상 및 음성 정보를 수신하는 아바타 정보 수신부와;
    상기 아바타 정보 수신부를 통해 수신한 아바타 정보를 바탕으로 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상과 아바타의 몸동작 및 아바타와 고객 간의 상호 작용을 적용하여 3차원 휴먼 동작을 생성하는 휴먼 동작 생성부; 및
    상기 휴먼 동작 생성부에 의해 생성된 3차원 휴먼 동작을 바탕으로 최종 영상을 생성하여 재생하는 영상 재생부를 포함하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 휴먼 동작 생성부가 상기 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상을 적용함에 있어서, 미리 제작된 3D 환경 템플릿을 사용하여 배경 영상을 적용하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 휴먼 동작 생성부가 상기 아바타의 몸동작을 적용함에 있어서, 미리 제작된 애니메이션(animation) 템플릿을 사용하여 몸동작을 적용하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템.
  8. 소스 입력부, 데이터 분석부 및 아바타 복원부를 구비하는 3차원 아바타 복원부와; 아바타 정보 수신부, 휴먼 동작 생성부 및 영상 재생부를 구비하는 VR 렌더링부를 포함하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 시스템을 기반으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법으로서,
    a) 상기 소스 입력부에 의해 복원하고자 하는 대상에 대한 영상 또는 사진과 목소리 소스를 입력받는 단계와;
    b) 상기 데이터 분석부에 의해 상기 소스 입력부를 통해 입력받은 영상 또는 사진과 목소리 소스를 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 비디오 분석 프로그램 및 오디오 분석 프로그램을 이용하여 분석하는 단계와;
    c) 상기 아바타 복원부에 의해 상기 데이터 분석부에 의해 분석된 자료를 바탕으로 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 생성하고, 생성된 3차원 얼굴 및 몸통과 유사 목소리를 기반으로 휴먼 아바타를 복원하는 단계와;
    d) 상기 아바타 정보 수신부에 의해 상기 아바타 복원부에 의해 복원된 아바타 영상 및 음성 정보를 수신하는 단계와;
    e) 상기 휴먼 동작 생성부에 의해 상기 아바타 정보 수신부를 통해 수신한 아바타 정보를 바탕으로 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상과 아바타의 몸동작 및 아바타와 고객 간의 상호 작용을 적용하여 3차원 휴먼 동작을 생성하는 단계; 및
    f) 상기 영상 재생부에 의해 상기 휴먼 동작 생성부에 의해 생성된 3차원 휴먼 동작을 바탕으로 최종 영상을 생성하여 재생하는 단계를 포함하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 단계 f) 이후, 고객과 아바타 간의 감성 인터랙션(interaction)이 가능하도록 하기 위해 미리 제작된 시나리오를 적용하는 단계를 더 포함하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 시나리오는 고객의 요청 사항에 맞추어 제작된 고객 맞춤형 시나리오 또는 일반 고객에게 두루 적용될 수 있는 통상적인 내용을 포함하여 제작된 범용형 시나리오인 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 단계 c)에서 상기 아바타 복원부에 의해 3차원 얼굴을 생성함에 있어서, 멀티 스케일을 고려한 파트(part) 기반 모델 방법을 사용하여 얼굴 특징점을 추출하고, 추출된 얼굴 특징점을 바탕으로 강건한 PnP(Perspective-n-Point)를 계산하며, 얼굴 전체 PCA(Principal Component Analysis) DB 및 부위별 PCA DB 기반 텐서(tensor) DB를 구축하고, 상기 얼굴 특징점으로부터 텐서 DB와의 매칭을 통해 적절한 얼굴 형태를 추출하며, 추출된 얼굴 형태를 희소한(sparse) 키 포인트 피팅을 시켜 3차원 얼굴 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 단계 c)에서 상기 아바타 복원부에 의해 3차원 몸통을 생성함에 있어서, 미리 제작된 원 스텝(one step) 휴먼 아바타 복원 저작 툴에 기반한 3D 바디 템플릿(body template)을 적용하여 3D 휴먼 바디 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 단계 e)에서 상기 아바타가 위치하는 장소의 배경 영상을 적용함에 있어서, 미리 제작된 3D 환경 템플릿을 사용하여 배경 영상을 적용하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 단계 e)에서 상기 아바타의 몸동작을 적용함에 있어서, 미리 제작된 애니메이션(animation) 템플릿을 사용하여 몸동작을 적용하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 가족회상 서비스 제공 방법.
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