KR20190051443A - Hologram apparatus using hologram box include threedimensional scanning type and the method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 박스를 이용하는 홀로그램 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홀로그램 박스(Hologram Box)에 위치하는 대상체의 이미지로부터 3차원 모델링 데이터를 획득하는 기술에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hologram apparatus using a hologram box including a three-dimensional scanning method and a method thereof, and more particularly to a technique for obtaining three-dimensional modeling data from an image of a hologram box .
최근에는 유사 홀로그램 방식을 이용한 콘텐츠 표시 장치가 각광을 받고 있다. 콘텐츠 표시 장치는 광고 및 전시 분야에서 엔터테인먼트 분야까지 점차 그 가능성을 넓혀가고 있다. In recent years, a content display device using a similar hologram method has received the spotlight. Content display devices are increasingly expanding from advertising and display to entertainment.
유사 홀로그램 장치는 반투명 유리 또는 이와 유사한 재질을 사용한 반사판을 이용하여 LCD(Liquid Crystal Display, 액정표시장치) 패널의 영상을 반사시켜 표시하는 장치로서, 허공에 영상이 떠 있는 것과 같은 착시 효과를 사용자에게 제공한다.A similar hologram device is a device that reflects and displays an image of an LCD (Liquid Crystal Display) panel using a semi-transparent glass or a reflective plate using a similar material, and displays an optical illusion such as a floating image on the user to provide.
이러한 유사 홀로그램 장치로는 일반적으로 컴퓨터 및 TV 등의 화면에 표시된 콘텐츠를 일정 영역에 표시하는 프로젝터 장치가 많이 사용되고 있다. 다만, 아케이드 게임 시장에서의 유사 홀로그램 장치가 적용된 게임 개발은 미비한 실정이다. Such a similar hologram apparatus is generally used as a projector apparatus which displays contents displayed on a screen of a computer and a TV in a predetermined area. However, the game development using the similar hologram device in the arcade game market is insufficient.
최근 아케이드 게임 시장에는 오큘러스 리프트(Oculus Rift), HTC 바이브(HTC vive), VR 플레이스테이션(Virtual Reality Playstation) 등이 출시되었으나, VR HMD(Head Mounted Display) 플랫폼 출현 이후와 이전의 시장 변화는 크지 않다.Oculus Rift, HTC Vive and VR PlayStation have recently been launched in the arcade game market. However, since the introduction of the VR HMD (Head Mounted Display) platform, not.
이는 새로이 출시되는 플랫폼이 적용된 다양한 게임에 대한 연구 개발이 활발하지 않으며, 연구 개발비 상승에 따른 VR 장비 가격이 일반 대중들에게 부담스럽게 작용한 결과인 것으로 분석된다.It is analyzed that the research and development of various games using the newly launched platform is not active and the price of VR equipment due to the increase of R & D cost is burdened to the general public.
또한, HMD 또는 입체 영상 타입의 게임은 일반적으로 쉽게 현기증과 눈의 피로를 일으킨다는 단점이 존재하였다.In addition, HMD or stereoscopic type games generally suffer from dizziness and eye fatigue.
이에 반해, 홀로그램을 이용한 아케이드 게임은 기존 아케이드 게임의 10% 이내의 추가 비용으로 홀로그램 영상을 구현할 수 있고, 기존 아케이드 게임의 콘텐츠를 활용할 수 있어 게임보다 원가 경쟁력을 갖출 수 있다.On the other hand, arcade games using holograms can realize hologram images at an additional cost of less than 10% of existing arcade games, and can utilize the contents of existing arcade games, resulting in more cost competitiveness than games.
이에 따라서, 게임 개발자들은 게임의 몰입도를 높이기 위한 홀로그램 또는 3D 장비를 제작하고 있으나, 완벽한 기술을 구현하는데 많은 비용 및 시간이 소요되므로 아직까지 상업적으로 성공적인 제품이나 서비스를 출시하지 못하고 있는 실정이다. Accordingly, game developers are making holograms or 3D equipment to increase the immersion of games, but it takes a lot of time and cost to implement a complete technology, so that they have not been able to launch commercially successful products or services.
나아가, 기존의 홀로그램 또는 3D 장비를 이용하는 게임 기술은 2D 또는 3D의 게임 영상을 제공하는 기술에 불과하며, 게임 영상에 적용하기 위해 실상의 대상체(예를 들면, 인형, 모델, 장난감 등)에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득하는 기술은 전무한 실정이다. Furthermore, game technology using existing holograms or 3D equipment is merely a technology for providing game images of 2D or 3D, and it is difficult to apply realistic objects (for example, dolls, models, toys, etc.) There is no technique for acquiring 3D modeling data.
본 발명의 목적은 홀로그램 박스에 위치한 대상체에 대한 이미지를 획득하고, 복수의 이미지에 따른 3차원 모델링 데이터를 3차원 홀로그램 영상에 적용할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a technique for acquiring an image of a target object located in a hologram box and applying three-dimensional modeling data according to a plurality of images to a three-dimensional hologram image.
또한, 본 발명의 목적은 홀로그램 박스 내 적어도 하나의 카메라 및 구조광 패턴 발생기를 이용하여 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.It is also an object of the present invention to provide a technique for acquiring three-dimensional modeling data for a target object using at least one camera and a structured light pattern generator in a hologram box.
또한, 본 발명의 목적은 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 3차원 홀로그램 영상에 적용함으로써, 대상체의 움직임에 따른 다양한 홀로그램 영상을 제공할 수 있는 기술을 제공하고자 한다. It is another object of the present invention to provide a technique capable of providing various hologram images according to motion of a target object by applying three-dimensional modeling data on the object to the three-dimensional hologram image.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 박스(Hologram Box)를 이용하는 홀로그램 장치에 있어서, 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 디스플레이부, 상기 제1 디스플레이 및 상기 제2 디스플레이 중 적어도 어느 하나 이상에서 조사되는 영상의 방향을 변환하여 3차원 홀로그램 영상을 제공하는 반사판, 상기 홀로그램 박스에 위치하는 대상체에 대한 이미지를 획득하는 카메라 및 상기 대상체에 대해 획득된 복수의 이미지를 이용하여 상기 대상체에 대한 3차원 모델링(3D Modeling) 데이터를 획득하고, 상기 획득된 3차원 모델링 데이터에 따른 대상체의 정보를 데이터베이스화하는 제어부를 포함한다.A hologram apparatus using a hologram box including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention includes a display unit including at least one of a first display and a second display, And a second display for converting a direction of an image irradiated by the at least one of the first display and the second display to provide a three-dimensional hologram image, a camera for acquiring an image of a target object located in the hologram box, Dimensional modeling data for the target object by using the 3D modeling data and converting the information of the object based on the obtained 3D modeling data into a database.
상기 대상체는 상기 홀로그램 박스 내의 테이블 상에 위치하며, 상기 테이블은 회전 가능한 것이 특징일 수 있다.The object may be located on a table in the hologram box, and the table may be rotatable.
상기 카메라는 상기 홀로그램 박스 내 적어도 하나로 위치하며, 상기 테이블 상에서 회전하는 상기 대상체에 대한 복수의 이미지를 획득할 수 있다.The camera is located in at least one of the hologram boxes and is capable of obtaining a plurality of images of the object rotating on the table.
상기 제어부는 상기 획득된 복수의 이미지를 기반으로 다시점 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 상기 획득된 깊이 영상으로부터 상기 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다.The controller may acquire a depth image using a multi-view image based on the acquired plurality of images, and acquire three-dimensional modeling data on the object from the obtained depth image.
상기 홀로그램 박스는 상기 대상체에 대한 이미지를 획득하는 적어도 하나의 상기 카메라 및 상기 대상체에 일정 광을 조사하는 구조광 패턴 발생기를 포함할 수 있다.The hologram box may include at least one camera for acquiring an image of the object, and a structured light pattern generator for irradiating a predetermined light to the object.
상기 구조광 패턴 발생기는 프로젝터 광원을 사용하여 특정한 패턴의 구조광을 생성하고, 상기 생성된 구조광을 상기 대상체에 조사하여 상기 대상체에 대한 구조광 패턴 영상을 획득할 수 있다.The structured light pattern generator may generate a structured light of a specific pattern using a projector light source and irradiate the structured light to the object to obtain a structured light pattern image for the object.
상기 제어부는 상기 카메라로부터 획득된 복수의 이미지 및 상기 구조광 패턴 발생기로부터 획득된 구조광 패턴 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 상기 획득된 깊이 영상으로부터 상기 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다.The control unit obtains a depth image using the plurality of images obtained from the camera and the structured light pattern image obtained from the structured light pattern generator, and acquires three-dimensional modeling data on the object from the obtained depth image .
상기 제어부는 상기 획득된 3차원 모델링 데이터를 상기 3차원 홀로그램 영상에 적용함으로써, 실상의 상기 대상체를 이용한 증강현실의 영상을 제공할 수 있다.The control unit may apply the acquired 3D modeling data to the 3D holographic image to provide an image of an augmented reality using the object in actuality.
상기 제1 디스플레이는 상기 홀로그램 박스의 일측에 형성되며, 상기 제2 디스플레이는 상기 제1 디스플레이에 직교되어 상기 홀로그램 박스의 타측에 형성될 수 있다.The first display may be formed on one side of the hologram box, and the second display may be formed on the other side of the hologram box perpendicular to the first display.
상기 반사판은 상기 제1 디스플레이에서 조사되는 영상을 반사 또는 굴절시키며, 상기 제2 디스플레이에서 조사되는 영상을 투과시켜 1측면에서 관측이 가능한 상기 3차원 홀로그램 영상을 제공할 수 있다.The reflection plate reflects or refracts an image irradiated on the first display and transmits the image irradiated on the second display to provide the three-dimensional hologram image observable from one side.
상기 반사판은 상기 홀로그램 박스 내 적어도 1개 이상 포함되며, 상기 제1 디스플레이에 직각 형태로 위치하여 상기 제1 디스플레이 및 상기 제2 디스플레이에서 조사되는 영상을 반사 또는 굴절시키거나, 투과시켜 3측면에서 관측이 가능한 상기 3차원 홀로그램 영상을 제공할 수 있다.The reflection plate is included in at least one of the hologram boxes. The reflection plate is positioned at a right angle to the first display to reflect or refract or transmit the image illuminated from the first display and the second display, It is possible to provide the three-dimensional hologram image which is possible.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 박스(Hologram Box)를 이용하는 홀로그램 장치의 동작 방법에 있어서, 상기 홀로그램 박스 내 카메라를 이용하여 대상체에 대한 이미지를 획득하는 단계, 상기 대상체에 대해 획득된 복수의 이미지를 이용하여 상기 대상체에 대한 3차원 모델링(3D Modeling) 데이터를 획득하는 단계 및 상기 홀로그램 박스 내 포함된 반사판을 이용하여 디스플레이 방향이 서로 다른 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이 중 적어도 어느 하나 이상에서 조사되는 영상의 방향을 변환하여 상기 3차원 모델링 데이터를 포함한 3차원 홀로그램 영상을 제공하는 단계를 포함한다.A method of operating a hologram apparatus using a hologram box including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention includes the steps of acquiring an image of a target object using a camera in the hologram box, Acquiring three-dimensional modeling data (3D Modeling) data of the object using the plurality of acquired images, and acquiring 3D modeling data of at least one of a first display and a second display having different display directions using the reflector included in the hologram box And converting the direction of the image to be irradiated in at least one of the three or more images to provide the three-dimensional hologram image including the three-dimensional modeling data.
상기 3차원 모델링 데이터를 획득하는 단계는 회전 가능한 테이블 상에 위치하는 상기 대상체에 대한 상기 카메라로부터 획득된 복수의 이미지를 기반으로 다시점 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 상기 획득된 깊이 영상으로부터 상기 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다.Wherein the obtaining of the 3D modeling data includes obtaining a depth image using a multi-view image based on a plurality of images obtained from the camera on the object positioned on the rotatable table, Dimensional modeling data for the object.
상기 홀로그램 박스는 상기 대상체에 대한 이미지를 획득하는 적어도 하나의 상기 카메라 및 상기 대상체에 일정 광을 조사하는 구조광 패턴 발생기를 포함할 수 있다.The hologram box may include at least one camera for acquiring an image of the object, and a structured light pattern generator for irradiating a predetermined light to the object.
상기 구조광 패턴 발생기는 프로젝터 광원을 사용하여 특정한 패턴의 구조광을 생성하고, 상기 생성된 구조광을 상기 대상체에 조사하여 상기 대상체에 대한 구조광 패턴 영상을 획득할 수 있다.The structured light pattern generator may generate a structured light of a specific pattern using a projector light source and irradiate the structured light to the object to obtain a structured light pattern image for the object.
상기 3차원 모델링 데이터를 획득하는 단계는 카메라로부터 획득된 복수의 이미지 및 구조광 패턴 발생기로부터 획득된 구조광 패턴 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 상기 획득된 깊이 영상으로부터 상기 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다.The obtaining of the 3D modeling data may include obtaining a depth image using the plurality of images obtained from the camera and the structured light pattern image obtained from the structured light pattern generator, Modeling data can be obtained.
상기 3차원 홀로그램 영상에 적용하는 단계는 상기 획득된 3차원 모델링 데이터를 상기 3차원 홀로그램 영상에 적용함으로써, 실상의 상기 대상체를 이용한 증강현실의 영상을 제공할 수 있다. The step of applying the 3D hologram image to the 3D hologram image may provide an image of an augmented reality using the 3D object model by applying the 3D modeling data to the 3D hologram image.
본 발명의 실시예에 따르면, 홀로그램 박스에 위치한 대상체에 대한 이미지를 획득하고, 복수의 이미지에 따른 3차원 모델링 데이터를 3차원 홀로그램 영상에 적용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an image for a target object located in a hologram box can be obtained, and three-dimensional modeling data according to a plurality of images can be applied to a three-dimensional hologram image.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 홀로그램 박스 내 적어도 하나의 카메라 및 구조광 패턴 발생기를 이용하여 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, at least one camera and a structural light pattern generator in the hologram box can be used to obtain three-dimensional modeling data for a target object.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 3차원 홀로그램 영상에 적용함으로써, 대상체의 움직임에 따른 다양한 홀로그램 영상을 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by applying the three-dimensional modeling data on the object to the three-dimensional hologram image, it is possible to provide various hologram images according to the motion of the object.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치의 구성을 나타내는 블록도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치의 구조 예를 도시한 것이다.
도 3, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치의 세부 구성을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 박스의 구조 예를 도시한 것이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치의 적용예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치의 동작 방법의 흐름도를 도시한 것이다.1 is a block diagram showing the configuration of a hologram apparatus including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates an example of a structure of a hologram device including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3, 4A and 4B illustrate a detailed configuration of a hologram device including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention.
5A to 5D show an example of a structure of a hologram box according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B illustrate application examples of a hologram apparatus including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation method of a hologram apparatus including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. In addition, the same reference numerals shown in the drawings denote the same members.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 시청자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Also, terminologies used herein are terms used to properly represent preferred embodiments of the present invention, which may vary depending on the viewer, the intention of the operator, or the custom in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.
본 발명은 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 박스를 이용하는 홀로그램 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 홀로그램 박스(Hologram Box)에 위치하는 대상체의 이미지로부터 3차원 모델링 데이터를 획득함으로써, 사용자에게 게임 영상 또는 일반 디스플레이 영상의 3차원 홀로그램 영상을 제공한다.The present invention relates to a hologram apparatus using a hologram box including a three-dimensional scanning method and a method thereof. By acquiring three-dimensional modeling data from an image of an object located in a hologram box, And provides a three-dimensional holographic image of the image.
이하에서는 게임 영상을 예로 들어, 본 발명의 실시예에 대해 설명하고자 하나, 본 발명의 홀로그램 장치는 게임 분야에 한정되지 아니하며, 광고, 콘텐츠, 드라마 등의 영상을 입체 영상, 3차원 영상 및 일반 디스플레이 영상으로 제공할 수 있음은 당연하다. 아울러, 본 발명은 게임 분야를 포함하여 광고판, 소형 디스플레이 장치, 인테리어 등의 홀로그램 영상을 제공하기 위한 다양한 분야에 적용 가능하다. Although the hologram apparatus of the present invention is not limited to the game field, the hologram apparatus of the present invention can be applied to a stereoscopic image, a three-dimensional image, and a general display It is natural that it can be provided as an image. In addition, the present invention is applicable to various fields for providing hologram images such as a billboard, a small display device, and an interior including a game field.
이하에서는 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치의 구성을 나타내는 블록도를 도시한 것이다.1 is a block diagram showing the configuration of a hologram apparatus including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(100)는 홀로그램 박스(Hologram Box)에 위치하는 대상체의 이미지로부터 획득된 3차원 모델링 데이터를 3차원 홀로그램 영상에 적용한다. Referring to FIG. 1, a
이에 따른, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(100)는 디스플레이부(110), 반사판(120), 카메라(130) 및 제어부(140)를 포함한다.Accordingly, the
디스플레이부(110)는 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다. 예를 들면, 디스플레이부(110)는 단수 또는 복수의 제1 디스플레이만을 포함할 수 있고, 단수 또는 복수의 제2 디스플레이만을 포함할 수 있으며, 단수 또는 복수 각각의 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이를 포함할 수도 있다.The
보다 상세하게는, 제1 디스플레이는 홀로그램 박스의 일측에 형성되며, 제2 디스플레이는 제1 디스플레이에 직교되어 홀로그램 박스의 타측에 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이는 홀로그램 박스의 상부 또는 하부에 위치할 수 있으며, 제2 디스플레이는 제1 디스플레이에 직교되는 측면에 위치할 수 있다. More specifically, the first display may be formed on one side of the hologram box, and the second display may be formed on the other side of the hologram box perpendicular to the first display. For example, the first display may be located at the top or bottom of the hologram box, and the second display may be located at a side orthogonal to the first display.
실시예에 따라서, 제1 디스플레이는 3차원 홀로그램 영상 중 전경 영상(foreground image)을 제공하고, 제2 디스플레이는 배경 영상(background image)을 제공할 수 있다. 이 때, 제1 디스플레이는 반사판(120)에 의해 영상이 플립되는 현상을 고려하여 좌우 반전된 플립(Flip) 영상으로 전경 영상을 제공할 수 있다.According to an embodiment, the first display may provide a foreground image of a three-dimensional hologram image and the second display may provide a background image. In this case, the first display may provide a foreground image with a flipped image that is flipped horizontally in consideration of the phenomenon that the image is flipped by the
예를 들면, 디스플레이부(110)는 메뉴버튼이나 콘텐츠 및 텍스트 정보를 포함하는 텍스트 영상과, 전경 영상 및 배경 영상 등의 전시 영상을 제공할 수 있으며, 사용자에게 홀로그램 기반의 게임 영상 및 광고를 제공하기 위한 다양한 콘텐츠 영상을 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이를 통해 제공할 수 있다. For example, the
일반적으로, 디스플레이부(110)는 3차원 홀로그램 영상에 적용되는 듀얼 그래픽에 따라 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이 각각에 서로 다른 영상을 렌더링할 수 있다. In general, the
실시예에 따라서, 디스플레이부(110)는 전시 영상을 출력하는 패널로 LCD 패널(TFTLCD)일 수 있으나, LED 또는 OLED 모니터일 수 있고, 스마트폰 및 태블릿 PC의 모바일 디바이스일 수도 있다. 또한, 디스플레이부(110)는 플렉서블(Flexible)하거나 투명한 디스플레이를 포함할 수도 있다.According to an embodiment, the
반사판(120)은 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이 중 적어도 어느 하나 이상에서 조사되는 영상의 방향을 변환하여 3차원 홀로그램 영상을 제공한다. The
예를 들면, 반사판(120)은 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이에서 조사되는 영상을 반사 또는 굴절시키거나, 투과시킬 수 있다.For example, the
실시예에 따라서, 반사판(120)은 홀로그램 박스 내 단일로 포함되며, 제1 디스플레이에 45도 내지 60도 범위 내에서 경사지게 설치될 수 있다. 이 때, 반사판(120)은 제1 디스플레이에서 조사되는 영상을 반사 또는 굴절시키고, 제2 디스플레이에서 조사되는 영상을 투과시켜 1측면(단일 측면)에서 관측이 가능한 3차원 홀로그램 영상을 제공할 수 있다.Depending on the embodiment, the
다른 실시예에 따라서, 반사판(120)은 홀로그램 박스 내 적어도 1개 이상 포함되며, 제1 디스플레이에 직각인 '' 형태로 형성될 수 있다. 이 때, 반사판(120)은 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이에서 조사되는 영상을 반사 또는 굴절시키거나, 투과시켜 3측면(다측면)에서 관측이 가능한 3차원 홀로그램 영상을 제공할 수 있다. According to another embodiment, the
여기서, 반사판(120)은 3mm 이상의 일반 유리 또는 강화 유리에 반사필름이 코팅된 형태일 수 있으며, 반사 코팅으로 인해 영상의 밝기가 강화되고, 블러(blur) 효과가 개선된 것일 수 있다. 즉, 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이로부터 조사되는 영상은 반사 코팅된 반사판(120)의 표면에서 표면 반사될 수 있다. Here, the
다만, 반사판(120)은 일반 유리 또는 강화 유리 외에 다양한 유리 소재로 형성될 수 있으므로, 유리의 종류 및 두께와, 반사필름의 소재 및 형태는 이에 한정하지 않는다. 또한, 반사판(120)의 각도 및 형태는 적용되는 실시예 또는 홀로그램 박스의 크기 및 형태에 따라 변동 가능하므로, 이에 한정되지 않는다. However, since the
카메라(130)는 홀로그램 박스에 위치하는 대상체에 대한 이미지를 획득한다.The
예를 들면, 대상체는 피규어(Figure), 인형, 장난감 등의 물체일 수 있으며, 홀로그램 박스 내의 테이블 상에 위치할 수 있다. 이 때, 상기 테이블은 회전 가능한 것을 특징으로 한다. For example, the object may be an object such as a figure, a doll, a toy, and may be placed on a table in a hologram box. At this time, the table is rotatable.
예를 들면, 카메라(130)는 홀로그램 박스 내 어느 측면에 연결된 형태일 수 있으며, 홀로그램 박스의 하나 이상의 벽면에 부착된 형태일 수 있다. 여기서, 카메라는 단일 개인 것을 특징으로 하나, 실시예에 따라서는 복수 개일 수도 있다. For example, the
실시예에 따라서, 단일 개의 카메라(130)를 이용하는 경우, 카메라(130)는 회전 가능한 대상체에 대해 복수의 이미지를 획득하며, 복수 개의 카메라(130)를 이용하는 경우, 스테레오 카메라(130)는 회전하거나 정지해있는 대상체에 대해 복수의 이미지를 획득할 수 있다. According to an embodiment, when using a
또한, 카메라(130)는 회전하는 대상체에 대해 기 설정된 시간 간격에 따라 이미지를 획득할 수 있으며, 획득된 이미지로부터 대상체에 대한 형태(shape), 크기(size) 및 색상(color) 중 어느 하나 이상을 파악할 수 있다. In addition, the
제어부(140)는 대상체에 대해 획득된 복수의 이미지를 이용하여 대상체에 대한 3차원 모델링(3D Modeling) 데이터를 획득하고, 획득된 3차원 모델링 데이터에 따른 대상체의 정보를 데이터베이스화한다. The
제1 실시예에 따라서, 제어부(140)는 획득된 복수의 이미지를 기반으로 다시점 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 획득된 깊이 영상으로부터 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다. According to the first embodiment, the
예를 들면, 제어부(140)는 회전하는 대상체에 대한 복수의 이미지로부터 다시점 영상을 획득할 수 있다. 이 때, 대상체의 대상이 이루는 시점(viewpoint)은 카메라(130)의 위치에 따라 서로 다르며, 이와 같이 서로 다른 시점을 갖는 복수의 이미지들을 다시점 영상이라 한다.For example, the
나아가, 제어부(140)는 연속적인 동기화 신호를 생성하여 복수의 이미지 간 동기(synchronization)를 제어하며, 복수의 이미지들에 의해 획득된 다시점 영상을 저장할 수 있다. 이후, 제어부(140)는 다시점 영상을 기반으로 대상체의 각 화소 영역에서 서로 일치하는 화소들의 시차값을 삼각 측량 방법을 사용하여 계산함으로써 깊이 영상을 획득하고, 이로부터 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다. Furthermore, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(100)는 홀로그램 박스 내 대상체에 대한 이미지를 획득하는 적어도 하나의 카메라와 대상체에 일정 광을 조사하는 구조광 패턴 발생기를 포함할 수 있다. 이 때, 구조광 패턴 발생기는 프로젝터의 광원을 사용하여 특정한 패턴의 구조광을 생성하여 대상체에 조사할 수 있다. 여기서, 프로젝터의 광원은 보편화된 LED, LCD와 같은 프로젝터일 수 있으며, 레이저일 수도 있다.In addition, the
제2 실시예에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(100)의 제어부(140)는 제2 디스플레이를 블랙영상으로 투영하고, 구조광 패턴 발생기는 프로젝터의 광원을 사용하여 특정한 패턴의 구조광을 생성하여 대상체에 조사하면, 카메라(130)는 대상체의 이미지를 획득할 수 있다. 이 때, 구조광 패턴 발생기와 단일의 카메라의 깊이 정보 추정 방법은 프로젝터를 가상의 카메라로 가정하면 이는 스테레오 카메라와 같은 원리가 되어 삼각 측량 방법을 적용하여 깊이 영상을 획득할 수 있다. According to the second embodiment, the
이후, 제어부(140)는 획득된 이미지 및 획득된 구조광 패턴 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 획득된 깊이 영상으로부터 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다. Thereafter, the
즉, 제어부(140)는 제1 실시예 또는 제2 실시예를 통해 획득된 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 3차원 홀로그램 영상에 적용함으로써, 실상의 대상체를 이용한 증강현실의 영상을 제공할 수 있다.That is, the
나아가, 제어부(140)는 디스플레이부(110) 및 반사판(120)을 통해 사용자에게 제공하는 3차원 홀로그램 영상에 3차원 모델링 데이터를 적용할 수 있다. 예를 들면, 제어부(140)는 3차원 모델링 데이터에 기초하여 대상체의 크기, 형태, 색상 및 위치를 3차원 홀로그램 영상에 적용하고, 대상체에 맞춤형으로 증강현실 콘텐츠 또는 서비스를 제공할 수 있다. 실시예에 따라서, 제어부(140)는 대상체의 입 위치에서 불이 나오는 증강현실 콘텐츠를 제공하거나, 대상체의 크기에 대응하는 점프, 뛰기, 걷기 등의 움직임에 따른 줄넘기, 장애물 넘기 등의 게임 서비스를 제공할 수도 있다In addition, the
다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(100)의 제어부(140)는 구조광 패턴 발생기 사용을 위해, 제2 디스플레이에 블루스크린(Blue Screen) 또는 블랙영상(black image)을 적용할 수 있다.1, the
또한, 제어부(140)는 홀로그램 박스 내 대상체가 위치하는 테이블 하단의 모터를 특정각에 따라 위치시킬 수 있다. 예를 들면, 제어부(140)는 테이블 하단의 모터 변위각을 적용하여 대상체를 회전시킬 수 있으며, 회전 온(on)/오프(off), 회전 일시 정지, 회전 방향, 회전 각도 및 회전 속도 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어할 수 있다. In addition, the
또한, 제어부(140)는 카메라(130)의 동작을 제어하여 기 설정된 시간 간격에 따른 이미지 획득을 제어할 수 있다.In addition, the
또한, 제어부(140)는 획득된 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 데이터베이스부(150)에 저장 및 유지하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 데이터베이스부(150)는 대상체에 대한 브랜드, 색상, 사이즈 및 형태뿐만 아니라, 인형, 장난감, 피규어 등의 카테고리를 분류하여 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 저장, 유지 및 업데이트하여 데이터베이스화할 수 있다. In addition, the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치의 구조 예를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates an example of a structure of a hologram device including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(200)는 제1 디스플레이(211) 및 제2 디스플레이(212)로 구성된 홀로그램 박스를 포함하며, 홀로그램 박스 내 위치하는 대상체(10)를 포함한다.2, a
본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(200)는 제1 디스플레이(211) 및 제2 디스플레이(212)로 구성된 3차원 공간의 형태인 홀로그램 박스를 이용할 수 있으며, 대상체(10)는 3차원 공간의 홀로그램 박스 내 일정 영역에 위치할 수 있다.The
이 때, 대상체(10)는 피규어(Figure), 인형 및 장난감 등의 물체일 수 있으며, 테이블 상에 존재할 수 있다. 상기 테이블은 360도 회전 가능하다. At this time, the
실시예에 따라서, 제1 디스플레이(211) 및 제2 디스플레이(212)는 전시 영상을 출력하는 패널로 LCD 패널(TFTLCD)일 수 있으나, LED 또는 OLED 모니터일 수 있다. 또한, 제1 디스플레이(211) 및 제2 디스플레이(212)는 플렉서블(flexible)하거나 투명할 수도 있으며, 스마트폰 및 태블릿 PC 중 적어도 어느 하나일 수도 있다. According to an embodiment, the
본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 디스플레이(211) 및 제2 디스플레이(212)가 직교된 형태를 포함하며, 반사판은 제1 디스플레이(211) 및 제2 디스플레이(212)에 경사진 형태인 구조일 수 있다. 이에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(200)는 홀로그램의 3차원 홀로그램 영상의 입체 효과를 증가시킬 수 있다.2, the
도 3, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치의 세부 구성을 설명하기 위해 도시한 것이다. FIGS. 3, 4A and 4B illustrate a detailed configuration of a hologram device including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention.
보다 상세하게는, 도 3은 본 발명의 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(300)의 정면도(front view)를 도시한 것이고, 도 4a는 본 발명의 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(400)의 측면도(side view)를 도시한 것이며, 도 4b는 본 발명의 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(400)의 구조광 패턴 발생기를 포함한 측면도(side view)를 도시한 것이다. 3 illustrates a front view of a
도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(300, 400)는 홀로그램 박스 내 제1 디스플레이(311, 411), 제2 디스플레이(312, 412)와, 반사판(320, 420) 및 카메라(330, 430)를 포함하며, 테이블(11) 상에 위치한 대상체(10)를 포함할 수 있다.3, 4A and 4B, a
이 때, 제1 디스플레이(311, 411) 및 제2 디스플레이(312, 412)는 직교 형태로 형성될 수 있으며, 전시 영상을 출력하는 패널로 LCD 패널(TFTLCD)일 수 있으나, LED 또는 OLED 모니터일 수 있다.In this case, the
도 3을 참조하면, 반사판(320)은 대상체(10)를 중심으로 '∧' 형태로 위치하고, 대상체(10)의 바닥면에 위치하여 삼각형(△) 형태로 형성될 수 있으며, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 반사판(420)은 사면체 형태일 수 있다. 이 때, 반사판(320, 420)은 제1 디스플레이(311, 411) 및 제2 디스플레이(312, 412)에서 조사되는 영상을 반사 또는 굴절시키거나, 투과시켜 3차원 홀로그램 영상을 제공할 수 있다. 여기서, 반사판(320, 420)은 일반 유리에 반사필름을 코팅한 것일 수 있으며, 반사영상 왜곡 저감(블러 저감) 효과를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
또한, 대상체(10)에 대한 이미지를 획득하는 카메라(330, 430)는 제1 디스플레이(311, 411)에 연결된 연결부에 위치할 수 있으며, 대상체(10)에 대한 복수의 이미지를 획득하기 위해 대상체(10)의 정면에 위치할 수 있다. 또한, 카메라(330, 430)는 테이블(11) 상에 위치하는 대상체(10)의 회전에 따른 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 이 때, 카메라(330, 430)는 RGB 카메라일 수 있고, CCD 또는 CMOS 타입의 이미지 센서일 수 있으며, 대상체(10)에 대한 아날로그 또는 디지털 이미지(영상)을 획득할 수 있다.The
실시예에 따라서, 카메라(330, 430)는 복수의 스테레오 카메라로 구성될 수도 있다. 예를 들면, 카메라(330, 430)는 두 개의 이미지 센서를 내장할 수 있고, 독립적인 카메라 두 개를 배열할 수도 있으며, 두 개의 카메라를 스테레오 카메라로 구성할 수도 있다.Depending on the embodiment, the
도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(400)는 구조광 패턴 발생기(460)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4B, the
구조광 패턴 발생기(460)는 프로젝터의 광원을 사용하여 특정한 구조광 패턴을 생성하여 대상체(10)에 주사하는 것으로, 프로젝트 광원은 보편화된 LED, LCD와 같은 프로젝터이고, 레이저도 될 수 있다.The structured
도 4b에 도시된 바와 같이, 구조광 패턴 발생기(460) 및 카메라(430)의 배치는 상하의 구조광 패턴 발생기(460)카메라(430)를 만족하는 경우, 배치를 다양하게 형성할 수 있다. 이 때, 구조광 패턴 발생기(460)와 단일의 카메라(430)가 상하에 위치해야 하는 이유는 구조광 패턴 발생기(460)와 단일의 카메라(또는 두 개의 카메라) 간에 발생 가능한 가리워짐 영역(Occlusion)을 제거하기 위함이다.As shown in FIG. 4B, the arrangement of the structured
다시 도 3을 참조하면, 모터는 홀로그램 박스 내 테이블(11)에 연결될 수 있으며, 제어부(340)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들면, 모터는 제어부(340)로부터 명령 신호를 수신하고, 명령 신호에 기초하여 테이블(11)의 회전, 회전 방향, 회전 각도 및 회전 속도를 제어할 수 있다. 이에 따라서, 테이블(11) 상에 위치하는 대상체(10)는 모터에 의해 회전할 수 있다. Referring again to FIG. 3, the motor may be connected to the table 11 in the hologram box and may be controlled by the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(300, 400) 내 제어부(340)는 유무선 통신 방식으로 연결된 제1 디스플레이(311, 411), 제2 디스플레이(312, 412) 및 모터를 제어할 수 있다.The
예를 들면, 제어부(340)는 제1 디스플레이(311, 411)에서 조사되는 전경 영상(foreground image) 및 제2 디스플레이(312, 412)에서 조사되는 배경 영상(background image)을 제어할 수 있으며, 제2 디스플레이(312, 412)에 블루스크린(Blue Screen) 또는 블랙영상(black image)을 적용할 수 있다. 또한, 제어부(340)는 모터의 회전을 제어할 수 있다.For example, the
또한, 제어부(340)는 카메라(330)로부터 획득된 복수의 이미지를 이용하여 대상체(10)에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있으며, 카메라(330) 및 구조광 패턴 발생기(460)로부터 획득된 복수의 이미지 및 구조광 패턴 영상을 이용하여 대상체(10)에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다.The
실시예에 따라서, 카메라(330, 430)는 회전하는 테이블(11) 상에 위치하는 대상체(10)에 대한 복수의 이미지를 획득하고, 제어부(340)는 획득된 이미지를 기반으로 다시점 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하며, 획득된 깊이 영상으로부터 대상체(10)에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다. According to the embodiment, the
예를 들면, 제어부(340)는 서로 다른 시점을 갖는 복수의 이미지들로부터 다시점 영상을 생성하고, 연속적인 동기화 신호를 생성하여 복수의 이미지 사이의 동기(synchronization)을 제어하며, 다시점 영상에 따른 대상체(10)의 각 화소 영역에 대해 서로 일치하는 화소들의 시차값을 삼각 측량 방법을 사용하여 계산함으로써 깊이 영상을 획득할 수 있다. 이후, 제어부(340)는 복수의 이미지에 따른 다시점 영상 및 깊이 영상으로부터 대상체(10)에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다. For example, the
다른 실시예에 따라서, 구조광 패턴 발생기(460)는 프로젝터의 광원을 사용하여 특정한 패턴의 구조광을 생성하여 대상체(10)에 조사하고, 카메라(330, 430)는 대상체(10)에 대한 복수의 이미지를 획득할 수 있다. 이에 따라서, 제어부(340)는 획득된 복수의 이미지 및 구조광 패턴 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 획득된 깊이 영상으로부터 대상체(10)에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득할 수 있다.According to another embodiment, the structured
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치(300, 400)의 제어부(340)는 제2 디스플레이(312, 412)를 블랙영상으로 투영한 후, 구조광 패턴 발생기(460)를 통해 대상체(10)에 대한 구조광 패턴 영상을 획득한다.In this case, the
이후, 제어부(340)는 획득된 대상체(10)에 대한 3차원 모델링 데이터를 3차원 홀로그램 영상에 적용함으로써, 실상의 대상체(10)를 이용한 증강현실의 영상을 제공할 수 있다. Then, the
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 박스의 구조 예를 도시한 것이다.5A to 5D show an example of a structure of a hologram box according to an embodiment of the present invention.
보다 상세하게는, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 박스(500)의 상면도(Top view)를 도시한 것으로, 도 5a는 3측면에서 관측이 가능한 홀로그램 박스의 구조 예를 도시한 것이고, 도 5b는 1측면에서 관측이 가능한 홀로그램 박스의 구조 예를 도시한 것이다. 5A to 5D illustrate a top view of a
도 5a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 박스(500)는 디스플레이 방향이 서로 다른 제1 디스플레이(511) 및 제2 디스플레이(512)를 포함한다. 이 때, 반사판(520)은 홀로그램 박스(500) 내 적어도 1개 이상의 조합으로 형성되며, 제1 디스플레이(511)에 직각인 '' 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라서, 반사판(520)은 제1 디스플레이(511) 및 제2 디스플레이(512)에서 조사되는 영상을 반사 또는 굴절시키거나, 투과시킴으로써, 홀로그램 박스(500)를 중심으로 좌측에 위치하는 사용자(20), 우측에 위치하는 사용자(20) 및 제2 디스플레이(512) 정면에 위치하는 사용자(20) 모두 3차원 홀로그램 영상을 관측할 수 있도록 제공할 수 있다. Referring to FIG. 5A, a
도 5b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 박스(500)는 디스플레이 방향이 서로 다른 제1 디스플레이(511) 및 제2 디스플레이(512)를 포함한다. 이 때, 반사판(520)은 제1 디스플레이(511) 및 제2 디스플레이(512)에 약 45도로 경사지게 형성될 수 있다. 이에 따라서, 반사판(520)은 제1 디스플레이(511)에서 조사되는 영상을 반사 또는 굴절시키고, 제2 디스플레이(512)에서 조사되는 영상을 투과시킴으로써, 제2 디스플레이(512) 정면에 위치하는 사용자(20)만이 3차원 홀로그램 영상을 관측할 수 있도록 제공할 수 있다. Referring to FIG. 5B, the
또한, 도 5c는 블랙 패널(Black panel)을 포함하여 3측면에서 관측이 가능한 홀로그램 박스의 구조 예를 도시한 것이며, 도 5d는 블랙 패널(Black panel)을 포함하여 1측면에서 관측이 가능한 홀로그램 박스의 구조 예를 도시한 것이다.FIG. 5C shows an example of a structure of a hologram box which can be observed from three sides including a black panel. FIG. 5D shows a structure of a hologram box including a black panel, Fig.
도 5c 및 도 5d에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 박스(500)의 구조는 도 5a 및 도 5b에 도시된 구조와 동일하다.The structure of the
예를 들면, 도 5c 및 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치가 대상체에 대한 복수의 이미지 및 구조광 패턴 영상을 획득하기 위해 카메라 및 구조광 패턴 발생기를 사용하는 경우, 제2 디스플레이(570)를 블루스크린(Blue Screen) 또는 블랙영상/패널(black image/panel)로 투영한 예를 도시한 것이다. 이에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치는 구조광 패턴 발생기를 이용하여 대상체에 특정한 패턴의 구조광을 생성하여 조사하며, 카메라를 이용하여 대상체에 대한 복수의 이미지를 획득할 수 있다. For example, FIGS. 5C and 5D illustrate an example in which a hologram apparatus including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention uses a camera and a structured light pattern generator to acquire a plurality of image and structured light pattern images for a target object , The
이 때, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 반사판(520)은 3mm 이상의 일반 유리 또는 강화 유리에 반사필름이 코팅된 형태일 수 있으며, 반사 코팅으로 인해 영상의 밝기가 강화되고, 블러(blur) 효과가 개선된 것일 수 있다. 또한, 제1 디스플레이(511) 및 제2 디스플레이(512)는 메뉴버튼이나 콘텐츠 및 텍스트 정보를 포함하는 텍스트 영상과, 전경 영상(foreground image) 및 배경 영상(background image) 등의 전시 영상을 조사할 수 있으며, 사용자에게 홀로그램 기반의 게임 영상 및 광고를 제공하기 위한 다양한 콘텐츠 영상을 제공할 수 있다.In this case, the
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치의 적용예를 도시한 것이다.6A and 6B illustrate application examples of a hologram apparatus including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치는 피규어, 인형 및 장난감 중 어느 하나의 대상체를 포함하는 쇼케이스형의 홀로그램 박스를 이용할 수 있다. Referring to FIGS. 6A and 6B, a hologram apparatus including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention can use a showcase-type hologram box including a target object such as a figure, a doll, and a toy.
이에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치는 홀로그램 박스에 위치한 실상의 대상체에 대한 이미지를 획득하고, 복수의 이미지에 따른 3차원 모델링 데이터를 3차원 홀로그램 영상에 적용할 수 있다.Accordingly, the hologram apparatus including the three-dimensional scanning method according to the embodiment of the present invention acquires an image of a real object located in a hologram box, and applies three-dimensional modeling data according to a plurality of images to a three-dimensional hologram image .
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치의 동작 방법의 흐름도를 도시한 것이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation method of a hologram apparatus including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 방법은 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치에 의해 수행될 수 있다.The method shown in FIG. 7 can be performed by a hologram apparatus including a three-dimensional scanning method according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
도 7을 참조하면, 단계 710에서 홀로그램 박스 내 카메라를 이용하여 대상체에 대한 이미지를 획득한다.Referring to FIG. 7, in
예를 들면, 카메라는 홀로그램 박스 내 어느 측면에 연결된 형태일 수 있으며, 홀로그램 박스의 하나 이상의 벽면에 부착된 형태일 수 있다. 여기서, 카메라는 단일 개인 것을 특징으로 하나, 실시예에 따라서는 복수 개일 수도 있다.For example, the camera may be in the form attached to either side of the hologram box and attached to one or more walls of the hologram box. Here, the camera is characterized by a single camera, but may be a plurality of cameras depending on the embodiment.
실시예에 따라서, 단일 개의 카메라를 이용하는 경우, 카메라는 회전 가능한 대상체에 대해 복수의 이미지를 획득하며, 복수 개의 카메라를 이용하는 경우, 스테레오 카메라(130)는 회전하거나 정지해있는 대상체에 대해 복수의 이미지를 획득할 수 있다.According to an embodiment, when using a single camera, the camera acquires a plurality of images for the rotatable object, and if the plurality of cameras are used, the
이 때, 카메라는 회전하는 대상체에 대해 기 설정된 시간 간격에 따라 이미지를 획득할 수 있으며, 획득된 이미지로부터 대상체에 대한 형태(shape), 크기(size) 및 색상(color) 중 어느 하나 이상을 파악할 수 있다.At this time, the camera may acquire an image according to a predetermined time interval with respect to the rotating object, and may acquire at least one of a shape, a size, and a color of the object from the acquired image .
단계 720에서 대상체에 대해 획득된 복수의 이미지를 이용하여 대상체에 대한 3차원 모델링(3D Modeling) 데이터를 획득한다.In
제1 실시예에 따라서, 단계 720은 회전 가능한 테이블 상에 위치하는 대상체에 대해 카메라로부터 획득된 복수의 이미지를 기반으로 다시점 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 획득된 깊이 영상으로부터 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득하는 단계일 수 있다. According to the first embodiment, the
제2 실시예에 따라서, 단계 720은 테이블 상에 위치하는 대상체에 대해 구조광 패턴 발생기로부터 획득된 구조광 패턴 영상 및 카메라로부터 획득된 복수의 이미지를 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 획득된 깊이 영상으로부터 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득하는 단계일 수 있다. According to the second embodiment,
이 때, 상기 홀로그램 박스는 대상체에 대한 이미지를 획득하는 적어도 하나의 카메라 및 대상체에 일정 광을 조사하는 구조광 패턴 발생기를 포함할 수 있으며, 상기 구조광 패턴 발생기는 프로젝터 광원을 사용하여 특정한 패턴의 구조광을 생성하고, 생성된 구조광을 대상체에 조사하여 대상체에 대한 구조광 패턴 영상을 획득할 수 있다. At this time, the hologram box may include at least one camera that acquires an image of a target object, and a structured light pattern generator that irradiates a predetermined light to a target object. The structured light pattern generator may use a projector light source, The structured light pattern image for the object can be obtained by generating the structured light and illuminating the object with the generated structured light.
실시예에 따라서, 제1 실시예 또는 제2 실시예 이후, 단계 720은 획득된 3차원 모델링 데이터를 3차원 홀로그램 영상에 적용함으로써, 실상의 대상체를 이용한 증강현실의 영상을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to the embodiment, in the first or second embodiment, the
단계 730에서 홀로그램 박스 내 포함된 반사판을 이용하여 디스플레이 방향이 서로 다른 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이 중 적어도 어느 하나 이상에서 조사되는 영상의 방향을 변환하여 3차원 모델링 데이터를 포함한 3차원 홀로그램 영상을 제공한다. In
이 때, 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이는 메뉴버튼이나 콘텐츠 및 텍스트 정보를 포함하는 텍스트 영상과, 전경 영상(foreground image) 및 배경 영상(background image) 등의 전시 영상을 조사할 수 있으며, 사용자에게 홀로그램 기반의 게임 영상 및 광고를 제공하기 위한 다양한 콘텐츠 영상을 제공할 수 있다.At this time, the first display and the second display can display a menu image, a text image including content and text information, and an exhibition image such as a foreground image and a background image, A hologram-based game image, and various content images for providing an advertisement.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기광 매체(magnetooptical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CDROMs and DVDs, magnetic optical media such as floppy disks, magnetooptical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
10: 대상체
11: 테이블
20: 사용자
100, 200, 300, 400: 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치
211, 311, 411, 511: 제1 디스플레이
212, 312, 412, 512: 제2 디스플레이
570: 블랙 패널로 투영된 제2 디스플레이
320, 420, 520: 반사판
330, 430: 카메라
460: 구조광 패턴 발생기
500: 홀로그램 박스10: object
11: Table
20: User
100, 200, 300, 400: Hologram device including three-dimensional scanning method
211, 311, 411, 511: first display
212, 312, 412, 512: the second display
570: Second display projected onto a black panel
320, 420, 520: reflector
330, 430: camera
460: Structured light pattern generator
500: holographic box
Claims (18)
제1 디스플레이 및 제2 디스플레이 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 디스플레이부;
상기 제1 디스플레이 및 상기 제2 디스플레이 중 적어도 어느 하나 이상에서 조사되는 영상의 방향을 변환하여 3차원 홀로그램 영상을 제공하는 반사판;
상기 홀로그램 박스에 위치하는 대상체에 대한 이미지를 획득하는 카메라; 및
상기 획득된 이미지를 이용하여 상기 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득하고, 상기 획득된 3차원 모델링 데이터를 상기 3차원 홀로그램 영상에 적용하는 제어부
를 포함하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치. In a hologram apparatus using a hologram box including a three-dimensional scanning method,
A display unit including at least one of a first display and a second display;
A reflection plate for converting a direction of an image irradiated by at least one of the first display and the second display to provide a three-dimensional holographic image;
A camera for acquiring an image of a target object located in the hologram box; And
Acquiring three-dimensional modeling data for the object using the acquired image, and applying the obtained three-dimensional modeling data to the three-dimensional hologram image,
And a three-dimensional scanning method including the three-dimensional scanning method.
상기 대상체는
상기 홀로그램 박스 내의 테이블 상에 위치하며,
상기 테이블은 회전 가능한 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치. The method according to claim 1,
The object
A hologram unit disposed on the table in the hologram box,
Wherein the table is rotatable. 2. The hologram apparatus of claim 1, wherein the table is rotatable.
상기 카메라는
상기 홀로그램 박스 내 적어도 하나로 위치하며, 상기 회전 가능한 테이블 상의 상기 대상체에 대한 복수의 이미지를 획득하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치. 3. The method of claim 2,
The camera
And a three-dimensional scanning method for obtaining a plurality of images of the object on the rotatable table, the three-dimensional scanning method being located in at least one of the hologram boxes.
상기 제어부는
상기 획득된 복수의 이미지를 기반으로 다시점 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 상기 획득된 깊이 영상으로부터 상기 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치. The method of claim 3,
The control unit
Acquiring a depth image using a multi-view image based on the acquired plurality of images, and acquiring three-dimensional modeling data on the object from the obtained depth image.
상기 홀로그램 박스는
상기 대상체에 대한 이미지를 획득하는 적어도 하나의 상기 카메라와 상기 대상체에 일정 광을 조사하는 구조광 패턴 발생기를 포함하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치. The method according to claim 1,
The hologram box
And at least one camera for acquiring an image of the object, and a structured light pattern generator for irradiating a predetermined light to the object.
상기 구조광 패턴 발생기는
프로젝터 광원을 사용하여 특정한 패턴의 구조광을 생성하고, 상기 생성된 구조광을 상기 대상체에 조사하여 상기 대상체에 대한 구조광 패턴 영상을 획득하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치. 6. The method of claim 5,
The structured light pattern generator
A three-dimensional scanning method comprising: generating a structured light of a specific pattern using a projector light source; and irradiating the generated structured light to the object to obtain a structured light pattern image for the object.
상기 제어부는
상기 획득된 이미지 및 상기 획득된 구조광 패턴 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 상기 획득된 깊이 영상으로부터 상기 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치. The method according to claim 6,
The control unit
Acquiring a depth image using the obtained image and the obtained structured light pattern image, and acquiring three-dimensional modeling data on the object from the obtained depth image.
상기 제어부는
상기 획득된 3차원 모델링 데이터를 상기 3차원 홀로그램 영상에 적용함으로써, 실상의 상기 대상체를 이용한 증강현실의 영상을 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치. The method according to claim 1,
The control unit
Dimensional hologram image, and applying the obtained three-dimensional modeling data to the three-dimensional hologram image, thereby providing an image of an augmented reality using the actual object.
상기 제1 디스플레이는 상기 홀로그램 박스의 일측에 형성되며, 상기 제2 디스플레이는 상기 제1 디스플레이에 직교되어 상기 홀로그램 박스의 타측에 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치. The method according to claim 1,
Wherein the first display is formed on one side of the hologram box and the second display is formed on the other side of the hologram box perpendicular to the first display.
상기 반사판은
상기 제1 디스플레이에서 조사되는 영상을 반사 또는 굴절시키며, 상기 제2 디스플레이에서 조사되는 영상을 투과시켜 1측면에서 관측이 가능한 상기 3차원 홀로그램 영상을 제공하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치. The method according to claim 1,
The reflector
Dimensional hologram image by reflecting or refracting an image irradiated by the first display and transmitting an image irradiated by the second display to provide the three-dimensional hologram image observable from one side.
상기 반사판은
상기 홀로그램 박스 내 적어도 1개 이상 포함되며, 상기 제1 디스플레이에 직각 형태로 위치하여 상기 제1 디스플레이 및 상기 제2 디스플레이에서 조사되는 영상을 반사 또는 굴절시키거나, 투과시켜 3측면에서 관측이 가능한 상기 3차원 홀로그램 영상을 제공하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 장치. The method according to claim 1,
The reflector
Wherein the hologram box comprises at least one or more hologram boxes, the hologram box being positioned at right angles to the first display and reflecting or refracting or transmitting an image irradiated by the first display and the second display, A hologram device including a three-dimensional scanning method for providing a three-dimensional holographic image.
상기 홀로그램 박스 내 카메라를 이용하여 대상체에 대한 이미지를 획득하는 단계;
상기 획득된 이미지를 이용하여 상기 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득하여 3차원 홀로그램 영상에 적용하는 단계; 및
상기 홀로그램 박스 내 포함된 반사판을 이용하여 디스플레이 방향이 서로 다른 제1 디스플레이 및 제2 디스플레이 중 적어도 어느 하나 이상에서 조사되는 영상의 방향을 변환하여 상기 3차원 홀로그램 영상을 제공하는 단계
를 포함하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 방법. A method of operating a hologram apparatus using a hologram box including a three-dimensional scanning method,
Acquiring an image of a target object using the camera in the hologram box;
Obtaining three-dimensional modeling data for the object using the obtained image and applying the three-dimensional modeling data to the three-dimensional hologram image; And
A step of converting the direction of an image irradiated by at least one of a first display and a second display having different display directions using a reflection plate included in the hologram box to provide the three-dimensional hologram image
Dimensional scanning method.
상기 3차원 홀로그램 영상에 적용하는 단계는
회전 가능한 테이블 상에 위치하는 상기 대상체에 대한 상기 카메라로부터 획득된 복수의 이미지를 기반으로 다시점 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 상기 획득된 깊이 영상으로부터 상기 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 방법. 13. The method of claim 12,
The step of applying to the three-dimensional hologram image
Acquiring a depth image using a multi-view image based on a plurality of images obtained from the camera on the object located on a rotatable table, acquiring three-dimensional modeling data on the object from the obtained depth image A hologram method including a three-dimensional scanning method.
상기 홀로그램 박스는
상기 대상체에 대한 이미지를 획득하는 적어도 하나의 상기 카메라와 상기 대상체에 일정 광을 조사하는 구조광 패턴 발생기를 포함하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 방법.13. The method of claim 12,
The hologram box
And at least one camera for acquiring an image of the object and a structural light pattern generator for irradiating the object with a constant light.
상기 구조광 패턴 발생기는
프로젝터 광원을 사용하여 특정한 패턴의 구조광을 생성하고, 상기 생성된 구조광을 상기 대상체에 조사하여 상기 대상체에 대한 구조광 패턴 영상을 획득하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 방법. 15. The method of claim 14,
The structured light pattern generator
A three-dimensional scanning method comprising: generating a structured light of a specific pattern using a projector light source; and irradiating the generated structured light to the object to obtain a structured light pattern image for the object.
상기 3차원 홀로그램 영상에 적용하는 단계는
상기 획득된 이미지 및 상기 획득된 구조광 패턴 영상을 이용하여 깊이 영상을 획득하고, 상기 획득된 깊이 영상으로부터 상기 대상체에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 방법.16. The method of claim 15,
The step of applying to the three-dimensional hologram image
Acquiring a depth image using the obtained image and the obtained structured light pattern image, and acquiring three-dimensional modeling data on the object from the obtained depth image.
상기 3차원 홀로그램 영상에 적용하는 단계는
상기 획득된 3차원 모델링 데이터를 상기 3차원 홀로그램 영상에 적용함으로써, 실상의 상기 대상체를 이용한 증강현실의 영상을 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝 방식을 포함한 홀로그램 방법.13. The method of claim 12,
The step of applying to the three-dimensional hologram image
Dimensional hologram image, and applying the obtained three-dimensional modeling data to the three-dimensional hologram image, thereby providing an image of an augmented reality using the actual object.
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