KR20190059710A - 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 vr 영상 획득 장치 및 방법 - Google Patents

가상 카메라를 이용한 게임 내 360 vr 영상 획득 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 장치 및 방법에 관한 것으로, 영상 획득 장치가 게임 내 가상 카메라를 이용해 시점을 변경하여 6방향 영상을 획득하고, 6방향 영상을 6방향 큐브 텍스쳐에 각각 렌더링한 후, 6방향 큐브 영상을 구형에 대응하는 구형(spherical) 파노라마 영상으로 변환하며, 이를 통해 게임 내 콘텐츠를 360 VR 영상으로 구현하여 시점을 변경하며 게임 내 상황을 확인할 수 있고 게임 내 상황에 대한 몰입도를 높일 수 있다.

Description

가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 장치 및 방법 {Apparatus and method for acquiring 360 VR images in a game using a virtual camera}
본 발명은 영상 처리 기술과 관련한 것으로, 더욱 상세하게는 게임 내에서 시점을 변경하며 촬영하는 가상 카메라의 촬영 영상을 이용해 360 VR 영상을 생성하는 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 장치 및 방법에 관한 것이다.
VR(Virtual Reality)은 ICT(Information and Communications Technologies) 산업의 주요 이슈로 떠오르고 있으며, IT(Information Technology) 기업들은 VR 디바이스를 판매하여 이윤을 창출하고 있다.
그리고 VR 체험을 위한 콘텐츠를 구현하기 위해, 여러 시점으로 촬영한 영상을 이어붙여 다시점의 파노라마 영상으로 변환하고, 사용자의 의도에 따라 시점을 변경하여 영상을 확인할 수 있는 360 VR 기술이 개발되고 있다.
한편 VR 영상 기술의 일환으로 게임 콘텐츠를 VR 영상으로 구현하는 방안이 개발되고 있는데, 특히 실시간으로 중계되는 e스포츠 콘텐츠를 다시점으로 확인 가능한 VR 콘텐츠로 제작할 수 있는 방안이 요청된다.
공개특허공보 제10-2017-0086203호 (2017.07.26 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 게임 내에서 시점을 변경하며 촬영하는 가상 카메라의 촬영 영상을 이용해 게임 상황에 대한 몰입도를 높일 수 있는 360 VR 영상을 생성하는 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 게임 내 360 VR 영상 획득 장치는, 가상 카메라를 이용해 게임 내에서 시점을 변경하여 6방향 영상을 획득하는 가상 카메라 모듈, 상기 6방향 영상을 6방향 큐브 텍스쳐에 각각 렌더링하는 렌더링 모듈, 및 6방향 큐브 영상을 구형(spherical) 파노라마 영상으로 변환하는 영상 변환 모듈을 포함한다.
본 발명의 게임 내 360 VR 영상 획득 장치에 있어서, 상기 가상 카메라는, 90도 시야각을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 게임 내 360 VR 영상 획득 장치에 있어서, 상기 6방향 큐브 텍스쳐는, 상기 가상 카메라의 해상도에 대응하는 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 게임 내 360 VR 영상 획득 장치에 있어서, 상기 영상 변환 모듈은, 상기 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀과 상기 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀의 대응관계에 따라, 상기 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀의 픽셀값을 상기 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀에 반영하여 스티칭하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 게임 내 360 VR 영상 획득 방법은, 영상 획득 장치가 게임 내 가상 카메라를 이용해 시점을 변경하여 6방향 영상을 획득하는 단계, 상기 영상 획득 장치가 상기 6방향 영상을 6방향 큐브 텍스쳐에 각각 렌더링하는 단계, 및 상기 영상 획득 장치가 6방향 큐브 영상을 구형에 대응하는 구형(spherical) 파노라마 영상으로 변환하는 단계를 포함한다.
본 발명의 게임 내 360 VR 영상 획득 방법에 있어서, 상기 가상 카메라는, 90도 시야각을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 게임 내 360 VR 영상 획득 방법에 있어서, 상기 6방향 큐브 텍스쳐는, 상기 가상 카메라의 해상도에 대응하는 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 게임 내 360 VR 영상 획득 방법에 있어서, 상기 평면 영상으로 변환하는 단계는, 상기 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀과 상기 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀의 대응관계에 따라, 상기 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀의 픽셀값을 상기 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀에 반영하여 스티칭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 장치 및 방법에 따르면, 게임 내 콘텐츠를 360 VR 영상으로 구현하여 시점을 변경하며 게임 내 상황을 확인할 수 있고, 이를 통해 게임 내 상황에 대한 몰입도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 6방향 큐브 텍스쳐의 픽셀을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 6방향 큐브 영상을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구형 파노라마 영상의 픽셀을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구형 파노라마 영상을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 방법의 과정을 나타낸 도면이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 게임 내 상황을 360 VR 영상으로 획득하는 기술과 관련한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 6방향 큐브 텍스쳐의 픽셀을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 6방향 큐브 영상을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구형 파노라마 영상의 픽셀을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구형 파노라마 영상을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예의 영상 획득 장치(100)는 게임 내에서 촬영한 영상을 기반으로 다시점으로 확인 가능한 구형(spherical) 파노라마 영상으로 변환하는 역할을 한다.
영상 획득 장치(100)는 가상 카메라 모듈(10), 렌더링 모듈(20) 및 영상 변환 모듈(30)을 포함하며, 각 모듈(10, 20, 30)은 데이터 입출력 인터페이스, 연산 유닛, 메모리, 프로그램 저장소 등을 포함한다.
가상 카메라 모듈(10)은 가상 카메라를 이용해 게임 내에서 영상을 촬영하는 역할을 한다.
가상 카메라 모듈(10)에 포함된 가상 카메라는 게임 내 특정 위치에서 시점을 변경하며 6방향 영상을 촬영하는 단일의 카메라이다.
가상 카메라 모듈(10)은 게임 내 촬영 위한 가상 카메라를 생성하고 특정 위치에서 6방향으로 시점을 변경하며 영상을 촬영함으로써, 해당 위치에 대응하는 6방향 영상을 생성한다.
이때 가상 카메라 모듈(10)에 포함된 가상 카메라는 90도 시야각(field of view, FoV)을 가지며, 해당 가상 카메라에서 시점을 달리하여 촬영한 6방향 영상은 서로 겹치지 않으면서 게임 내 특정 위치에서 바라본 360도 전방향을 커버하는 영상이 된다.
렌더링 모듈(20)은 가상 카메라 모듈(10)에서 촬영한 6방향 영상을 렌더링하는 역할을 한다.
렌더링 모듈(20)은 6방향의 면을 가지는 큐브(cube) 형태의 텍스쳐(texture)를 생성하고, 가상 카메라 모듈(10)에서 촬영한 6방향 영상을 6방향 큐브 텍스쳐에 각각 렌더링(rendering)한다.
이때 렌더링 모듈(20)에서 생성하는 6방향 큐브 텍스쳐는 가상 카메라 모듈(10)에 포함된 가상 카메라의 해상도에 대응하는 크기를 갖는다.
도 2에 도시된 바는 6방향 큐브 텍스쳐를 2차원 평면에 전개한 모습을 나타내는데, 6방향 큐브 텍스쳐는 전방 텍스쳐(1), 후방 텍스쳐(2), 상방 텍스쳐(3), 하방 텍스쳐(4), 좌측 텍스쳐(5) 및 우측 텍스쳐(6)를 포함하며, 각 방향의 텍스쳐(1, 2, 3, 4, 5, 6)는 가상 카메라의 해상도에 대응하는 픽셀(pixel)을 구비한다.
도 3에 도시된 바는 가상 카메라에서 촬영한 게임 내 6방향 영상을 6방향 큐브 텍스쳐에 렌더링한 6방향 큐브 영상의 모습을 나타내는데, 전방 텍스쳐(1)에는 전방 영상(1-1)이 렌더링되고, 후방 텍스쳐(2)에는 후방 영상(2-1)이 렌더링되고, 상방 텍스쳐(3)에는 상방 영상(3-1)이 렌더링되고, 하방 텍스쳐(4)에는 하방 영상(4-1)이 렌더링되고, 좌측 텍스쳐(5)에는 좌측 영상(5-1)이 렌더링되고, 우측 텍스쳐(6)에는 우측 영상(6-1)이 렌더링된다.
영상 변환 모듈(30)은 렌더링 모듈(20)에 의해 6방향 큐브 텍스쳐에 렌더링된 6방향 큐브 영상을 구형에 대응하는 구형(spherical) 파노라마 영상으로 변환하는 역할을 한다.
영상 변환 모듈(30)이 변환하는 구형 파노라마 영상은, 렌더링 모듈(20)에서 렌더링한 6방향 큐브 영상을 구형체에 투영하고 해당 구형의 영상을 2차원 평면에 전개한 모습에 대응된다.
도 4에 도시된 바는 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀을 나타내는데, 도 2에 도시된 6방향 큐브 텍스쳐의 각 픽셀은 도 4에 도시된 구형 파노라마 영상의 각 픽셀에 대응된다.
영상 변환 모듈(30)은 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀과 도시된 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀의 대응관계에 따라, 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀값을 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀에 반영하여 스티칭한다.
이 경우 영상 변환 모듈(30)은 다음의 수학식을 이용해 좌표를 계산하여 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀과 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀의 대응관계를 판단할 수 있다.
x = 2i/w - 1
y = 2j/h - 1 또는 y = 1 - 2j/h (기준이 되는 픽셀 0의 위치에 따라)
이때, i, j는 구형 파노라마 영상 좌표, w는 큐브 텍스쳐 영상 폭, h는 큐브 텍스쳐 영상 높이, x, y는 큐브 텍스쳐 영상 좌표를 각각 나타낸다.
도 5에 도시된 바는 영상 변환 모듈(30)이 도 3의 6방향 큐브 영상을 구형 파노라마 영상으로 변환한 모습을 나타내는데, 이러한 구형 파노라마 영상을 이용해 게임 내 상황을 전방향으로 확인할 수 있다.
본 발명에 따라 게임 내 360 VR 영상을 획득하는 과정에 대해서는 도 6을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 방법의 과정을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면 게임 내 360 VR 영상 획득 장치는 게임 내 영상을 촬영하기 위한 가상 카메라를 생성한다(S1).
단계(S1)에서 생성되는 가상 카메라는 90도 시야각을 가지며, 시점을 변경하여 서로 다른 6방향을 촬영하는 경우 게임 내 전방향의 영상을 촬영할 수 있다.
또한 영상 획득 장치는 단계(S1)에서 생성한 가상 카메라에서 촬영한 영상을 렌더링하기 위한 6방향 큐브 텍스쳐를 생성한다(S2).
단계(S2)에서 생성되는 6방향 큐브 텍스쳐는 단계(S1)에서 생성한 가상 카메라의 해상도에 대응하는 크기를 갖는다.
그리고 영상 획득 장치는 단계(S1)에서 생성한 게임 내 가상 카메라를 이용해 시점을 변경하며 6방향 영상을 획득한다(S3).
이후 영상 획득 장치는 단계(S3)에서 획득한 6방향 영상을 단계(S2)에서 생성한 6방향 큐브 텍스쳐에 각각 렌더링하여 6방향 큐브 영상을 생성한다(S4).
그리고 영상 획득 장치는 단계(S4)에서 렌더링한 6방향 큐브 영상을 구형에 대응하는 구형(spherical) 파노라마 영상으로 변환한다(S5).
단계(S5)에서 영상 획득 장치는 단계(S4)에서 렌더링한 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀과, 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀의 대응관계를 판단하고, 이에 따라 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀의 픽셀값을 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀에 반영하여 스티칭함으로써 360 VR 영상을 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 게임 내 360 VR 영상 획득 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
10: 가상 카메라 모듈
20: 렌더링 모듈
30: 영상 변환 모듈
100: 영상 획득 장치

Claims (8)

  1. 가상 카메라를 이용해 게임 내에서 시점을 변경하여 6방향 영상을 획득하는 가상 카메라 모듈;
    상기 6방향 영상을 6방향 큐브 텍스쳐에 각각 렌더링하는 렌더링 모듈; 및
    6방향 큐브 영상을 구형(spherical) 파노라마 영상으로 변환하는 영상 변환 모듈;
    을 포함하는 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가상 카메라는,
    90도 시야각을 갖는 것을 특징으로 하는 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 6방향 큐브 텍스쳐는,
    상기 가상 카메라의 해상도에 대응하는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상 변환 모듈은,
    상기 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀과 상기 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀의 대응관계에 따라, 상기 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀의 픽셀값을 상기 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀에 반영하여 스티칭하는 것을 특징으로 하는 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 장치.
  5. 영상 획득 장치가 게임 내 가상 카메라를 이용해 시점을 변경하여 6방향 영상을 획득하는 단계;
    상기 영상 획득 장치가 상기 6방향 영상을 6방향 큐브 텍스쳐에 각각 렌더링하는 단계; 및
    상기 영상 획득 장치가 6방향 큐브 영상을 구형에 대응하는 구형(spherical) 파노라마 영상으로 변환하는 단계;
    를 포함하는 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가상 카메라는,
    90도 시야각을 갖는 것을 특징으로 하는 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 6방향 큐브 텍스쳐는,
    상기 가상 카메라의 해상도에 대응하는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 평면 영상으로 변환하는 단계는,
    상기 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀과 상기 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀의 대응관계에 따라, 상기 6방향 큐브 영상에 포함된 픽셀의 픽셀값을 상기 구형 파노라마 영상에 포함된 픽셀에 반영하여 스티칭하는 것을 특징으로 하는 가상 카메라를 이용한 게임 내 360 VR 영상 획득 방법.
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