KR20190114574A - 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법은, 원통형 스크린의 스크린영역과 위치영역을 소정의 개수로 분할하는 단계; 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 내에 있는 제1 사용자의 위치를 검출하는 단계; 상기 검출된 제1 사용자의 위치에 대응되는 스크린영역에 제1 영상을 출력하는 단계; 상기 제1 영상을 출력하는 도중, 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 내로 들어온 제2 사용자의 위치를 검출하는 단계; 상기 제1 사용자와 상기 제2 사용자가 동일한 위치영역에 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 두 사용자가 상이한 위치영역에 존재하는 경우 상기 제2 사용자의 위치에 대응되는 스크린영역에 제2 영상을 출력하고, 상기 두 사용자가 동일한 위치영역에 존재하는 경우 상기 제1 영상을 조정한 제1 조정영상을 상기 동일한 스크린영역에 출력하는 단계; 및 상기 제1 조정영상을 출력하는 도중, 상기 제1 사용자 또는 제2 사용자가 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 밖으로 벗어나는 경우, 상기 제1 조정영상을 조정한 제2 조정영상을 상기 동일한 스크린영역에 출력하는 단계를 포함한다.
실시예들에 따르면, 원통형 스크린장치를 점유하고 있는 사용자의 밀도에 기초하여 출력 중인 영상의 크기나 오브젝트 정렬을 자동으로 조정하고, 나아가 스크린장치로 유입되거나 유출되는 사용자의 방향에 기초하여 영상의 가로세로비율이나 오브젝트의 정렬을 자동으로 조정함으로써, 다수의 사용자가 시야각의 제한 없이 편리하게 영상을 시청할 수 있다.

Description

원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법{METHOD FOR ADJUSTING IMAGE ON CYLINDRICAL SCREEN DEVICE}

본 발명은 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원통형 스크린장치를 점유하고 있는 사용자의 밀도와 스크린장치로 유입되거나 유출되는 사용자의 방향에 기초하여 영상을 자동으로 조정하는 방법에 관한 것이다.

최근 전자기기 산업의 발전과 관련 시장의 성장으로 인해 생활, 업무, 엔터테인먼트 분야뿐만 아니라 광고, 마케팅, 전시, 의료 분야 등 다양한 분야에서 다양한 방식으로 전자기기가 이용되고 있다.

종래에는 대부분 키보드, 마우스와 같은 개별적인 입력장치를 이용하여 전자기기를 제어하였고, 모니터나 스피커와 같은 출력장치에 의해 그 결과가 출력되는 단순한 방식으로 인터페이스를 제어했다. 현재에도 거주공간이나 업무공간과 같이 개인이 개별적인 전자기기를 제어하는 것이 효율적인 환경에서는 여전히 이러한 방식을 이용하고 있다.

그러나 지하철역, 쇼핑몰, 박물관, 전시회장과 같이 많은 사람들이 동시에 하나의 전자기기 또는 시스템을 이용하는 경우에는 키보드나 마우스 등의 개별적인 입력장치를 이용하기 어려우며 상호작용의 효율이 떨어지므로, 서비스 제공자들은 입력장치 없이 광고 등을 시청할 수 있는 대형 출력만을 설치하였고 쇼핑객, 관람객들은 설치된 대형 출력을 시청함으로써 일방적으로 컨텐츠를 소비할 수밖에 없었다.

최근에는 투명 전극과 출력 등의 관련 기술의 발전에 힘입어 터치스크린이 널리 상용화되었고, 카메라 성능의 향상과 인식 소프트웨어의 발전에 따라 모션 센서도 널리 상용화되었다. 이에 따라, 터치스크린을 터치하여 전자기기의 인터페이스를 제어하거나 모션 센서를 이용하여 전자기기의 인터페이스 제어하는 방법이 보편화되면서, 지하철역, 쇼핑몰, 박물관과 같은 공공장소에 설치된 터치스크린과 모션 센서를 통해 소비자가 직접 전자기기와 상호작용할 수 있게 되었다.

그런데 터치스크린을 이용한 인터페이스 제어 방식의 경우 일정 크기 이하의 스크린에 대해서는 유효하지만 크기가 매우 큰 대형 스크린에 대해서는 사용자가 출력의 모든 부분을 제어하기 어렵고, 일반적으로 공공장소에서 대형 광고판은 많은 사람들이 시청할 수 있도록 높은 위치에 설치되므로 터치스크린을 활용하기는 더욱 어려웠다.

모션 센서를 이용한 인터페이스 제어 방식은 상기 터치스크린의 문제점을 해소할 수는 있으나, 관련 기술의 발전에도 불구하고 사용자의 제스처를 인식하는 인식률이 아직은 높지 않은 단계여서 제스처만으로 인터페이스를 완벽하게 제어하기는 어려우며, 공공장소에서 다수의 사람들이 동시에 제스처를 행할 경우 인식률이 더욱 떨어진다는 문제점이 있다.

또한, 현재 널리 이용되고 있는 평면형 대형 스크린의 경우 시청자가 스크린의 중앙이 아닌 옆에서 바라보면 영상이 왜곡되어 보일 수밖에 없고 몰입감이 떨어지기 때문에 새로운 형태의 인터렉티브 스크린장치가 필요하게 되었다.

대한민국 등록특허공보 10-1709310 B1 대한민국 공개특허공보 10-2008-0065782 A

이에 따라, 본 발명의 발명자들은 기존의 평면형 스크린장치와 차별화되는 원통형 스크린장치를 제공하여 위치-기반 인터페이스 제어의 인식률, 직관성 및 시청 몰입감을 높이고자 하였다.

이와 같은 원통형 스크린에서는 다수의 사용자들이 전방향에서 개별적인 영상을 시청할 수 있지만, 스크린의 크기가 정해져 있기 때문에 모든 사용자에게 개별 영상을 할당하게 되면 시청하는 사용자가 많아질수록 개개인이 시청할 수 있는 영상의 크기는 더 작아지게 된다.

따라서 사용자의 숫자만큼 개별적인 영상을 출력하는 것보다, 원통형 스크린의 디스플레이 영역을 소정의 개수로 분할하고 이 영역 내에 다수의 사용자가 위치하게 되면 하나의 영상을 출력하여 함께 시청하도록 하는 것이 현실적이며 효율적이다.

그러나 하나의 영역 내 사용자의 밀도를 고려하지 않고 일정한 크기의 영상을 계속 출력하게 되면 다수의 사용자가 시청하기에 불편함을 겪을 수밖에 없다.

이에 본 발명은, 원통형 스크린장치를 점유하고 있는 사용자의 밀도에 기초하여 출력 중인 영상의 크기나 오브젝트 정렬을 자동으로 조정하고, 나아가 스크린장치로 유입되거나 유출되는 사용자의 방향에 기초하여 영상의 가로세로비율이나 오브젝트의 정렬을 자동으로 조정함으로써, 다수의 사용자가 동시에 영상을 시청하는 경우에도 불편함이 없도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적을 수행하기 위한 일 실시예에 따른 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법은, 원통형 스크린의 스크린영역과 위치영역을 소정의 개수로 분할하는 단계; 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 내에 있는 제1 사용자의 위치를 검출하는 단계; 상기 검출된 제1 사용자의 위치에 대응되는 스크린영역에 제1 영상을 출력하는 단계; 상기 제1 영상을 출력하는 도중, 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 내로 들어온 제2 사용자의 위치를 검출하는 단계; 상기 제1 사용자와 상기 제2 사용자가 동일한 위치영역에 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 두 사용자가 상이한 위치영역에 존재하는 경우 상기 제2 사용자의 위치에 대응되는 스크린영역에 제2 영상을 출력하고, 상기 두 사용자가 동일한 위치영역에 존재하는 경우 상기 제1 영상을 조정한 제1 조정영상을 상기 동일한 스크린영역에 출력하는 단계; 및 상기 제1 조정영상을 출력하는 도중, 상기 제1 사용자 또는 제2 사용자가 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 밖으로 벗어나는 경우, 상기 제1 조정영상을 조정한 제2 조정영상을 상기 동일한 스크린영역에 출력하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 제1 조정영상은 상기 제1 영상의 가로 크기를 소정의 비율로 확대하고 변경된 가로세로비에 따라 영상 내 오브젝트를 새롭게 정렬한 영상이고, 상기 제2 조정영상은 상기 제1 조정영상의 가로 크기를 소정의 비율로 축소하고 변경된 가로세로비에 따라 영상 내 오브젝트를 새롭게 정렬한 영상이다.

일 실시예에서, 상기 위치영역을 왼쪽영역, 오른쪽영역, 정면영역으로 3등분하는 단계; 및 상기 제2 사용자가 상기 왼쪽영역, 오른쪽영역, 정면영역 중 어느 영역에 위치하는지를 검출하는 단계를 더 포함하고, 어느 영역에 위치하는지에 따라, 상기 제1 조정영상 및 제2 조정영상에서 확대되거나 축소되는 가로 크기의 비율 또는 상기 영상 내 오브젝트의 정렬 방법이 결정될 수 잇다.

일 실시예에서, 상기 제2 사용자가 왼쪽영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상 및 제2 조정영상의 가로 크기는 왼쪽이 오른쪽보다 큰 비율로 확대되거나 축소되고, 상기 제2 사용자가 오른쪽영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상 및 제2 조정영상의 가로 크기는 오른쪽이 왼쪽보다 큰 비율로 확대되거나 축소되며, 상기 제2 사용자가 정면영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상 및 제2 조정영상의 가로 크기는 왼쪽과 오른쪽이 동일한 비율로 확대되거나 축소될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 영상의 오브젝트 배열은 행(row)이 열(column)보다 큰 매트릭스이고, 제1 조정영상에서 오브젝트 배열은 열(column)이 행(row)보다 큰 매트릭스로 조정되고, 상기 제2 조정영상에서 오브젝트 배열은 행(row)이 열(column)보다 큰 매트릭스로 조정될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제2 사용자가 왼쪽영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상의 오브젝트는 왼쪽으로 이동하고 상기 제2 조정영상의 오브젝트는 다시 오른쪽으로 이동하며, 상기 제2 사용자가 오른쪽영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상의 오브젝트는 오른쪽으로 이동하고 상기 제2 조정영상의 오브젝트는 다시 왼쪽으로 이동하며, 상기 제2 사용자가 정면영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상 및 제2 조정영상의 오브젝트는 왼쪽이나 오른쪽으로 치우치지 않는다.

본 발명의 목적을 수행하기 위한 일 실시예에 따른 원통형 스크린 장치는, 360도 전방향으로부터 영사되는 영상을 출력 하기 위한 원통형 스크린; 상기 원통형 스크린의 하단부를 지지하기 위한 지지프레임; 상기 원통형 스크린을 중심으로 일정한 간격으로 배치되는 복수개의 프로젝터 거치대; 상기 각각의 프로젝터 거치대 상에 배치되며, 상기 원통형 스크린에 각 영상을 영사하기 위한 복수개의 프로젝터; 상기 원통형 스크린의 360도 전방향을 촬영하기 위한 복수개의 카메라; 및 상기 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 내에 있는 사용자의 위치를 검출하고, 위치정보에 기초하여 영상을 출력하거나 조정하기 위한 제어부를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법을 실행하기 위한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 원통형 스크린장치를 점유하고 있는 사용자의 밀도와 스크린장치로 유입되거나 유출되는 사용자의 방향에 기초하여 영상을 자동으로 조정할 수 있다. 구체적으로, 사용자의 밀도에 기초하여 출력 중인 영상의 크기나 오브젝트 정렬을 자동으로 조정하고, 나아가 스크린장치로 유입되거나 유출되는 사용자의 방향에 기초하여 영상의 가로세로비율이나 오브젝트의 정렬을 자동으로 조정하는 등 적응적으로 대응함으로써, 다수의 사용자에게 편리한 시청 환경을 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 원통형 스크린장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 원통형 스크린장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4a, 4b는 두 사용자가 동일한 위치영역에 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 나타낸 도면이다.
도 5a, 5b는 두 사용자가 상이한 위치영역에 존재하는 경우 각각의 스크린 영역에 개별적인 영상을 출력하는 단계를 나타낸 도면들이다.
도 6은 두 사용자가 동일한 위치영역에 존재하는 경우 조정영상을 출력하는 단계를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 7c 실시예에 따라 조정영상의 가로 크기를 확대하고 오브젝트를 정렬하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7d는 실시예에 따라 조정영상의 가로 크기를 축소하고 오브젝트를 정렬하는 것을 나타낸 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 먼저, 스크린장치 영상 조정 방법을 수행하기에 적합한 형태의 원통형 스크린 장치의 실시예에 대해 설명하고자 한다.

원통형 스크린 장치의 구성요소

도 1, 2는 각각 일 실시예에 따른 원통형 스크린 장치를 나타낸 정면도와 평면도이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 원통형 스크린 장치(1)는 360도 전방향으로부터 영사되는 영상을 출력 하기 위한 원통형 스크린(10), 원통형 스크린(10)의 하단부를 지지하기 위한 지지프레임(20), 원통형 스크린(10)을 중심으로 일정한 간격으로 배치되는 복수개의 프로젝터 거치대(30), 각각의 프로젝터 거치대(30) 상에 배치되며 원통형 스크린(10)에 각 영상을 영사하기 위한 복수개의 프로젝터(40), 스크린 장치(1)의 360도 전방향을 촬영하기 위한 복수개의 카메라(50), 스크린 장치(1)으로부터 일정한 거리 내에 있는 사용자의 위치를 검출하고, 위치정보에 기초하여 영상을 출력하거나 조정하기 위한 제어부(60)를 구성요소로 포함한다.

프로젝터(image projector)는 출력된 영상을 정면 스크린에 투사하는 장치로서, 영상을 표시하는 방식에 따라 CRT (Cathode Ray Tube) 프로젝션 방식, 엘씨디(LCD, Liquid Crystal Display) 프로젝션 방식, 엘코스(LCoS, Liquid Crystal On Silicon) 프로젝션 방식, 디엘피(DLP, Digital Light Processing) 프로젝션 방식 등이 존재한다.

최근에는 대형 스크린에 대화면 구현이 가능한 레이저 광원을 이용하면서 광원과 출력 패널 사이의 거리가 짧은 단초점 프로젝터가 개발되고 있다. 이 경우, 스크린과 광원유닛 사이의 거리를 가깝게 구성할 수 있어 설치공간의 제약을 줄일 수 있으며, LCD나 OLED 등으로 구현하기 어려운 대화면 구현이 용이하다는 장점이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 원통형 스크린 장치는, 단초점 프로젝터를 이용하여 원통형 대화면 스크린에 영상을 출력하고, 동시에 사용자의 위치, 이동방향, 속도를 감지하여 시스템을 제어하도록 설계된다.

원통형 스크린(10)은 프로젝터(40)로부터 출력된 영상을 반사하여 사용자가 시청할 수 있도록 구성된다. 종래의 프로젝터-스크린 영사 시스템에서는 평면형 스크린을 주로 이용하였으나, 본 발명은 제스처 또는 위치 기반의 제어 시스템에서 평면형 스크린이 갖는 한계를 극복하기 위해 원통형 스크린을 도입하였다.

일 실시예에서, 원통형 스크린(10)은 원통형 프레임과 상기 원통형 프레임의 옆면을 둘러싸도록 제작된 스크린 페이퍼로 구성된다. 스크린 페이퍼는 천 또는 합성수지 필름과 같은 가요성을 갖는 소재로 형성될 수 있고, 영상이 투사되는 반대방향인 후면으로 광이 투과되지 않도록 불투명한 소재로 형성될 수 있다.

지지프레임(20)은 원통형 스크린(10)의 하단부를 지지하며 스크린의 높낮이를 조절하기 위해 이용된다. 도 1에 도시된 것처럼 연결암(arm)과 같은 결합부품 통해 복수개의 프로젝터 거치대(30)와 결합될 수 있다. 프로젝터 거치대(30)는 사용자가 임의로 높이, 방향 또는 상기 원통형 스크린과의 거리를 조절할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 키가 작은 경우에는 프로젝터 거치대(30)의 높이를 낮게 조정하거나, 사용자가 스크린으로부터 멀리 떨어져서 영상을 시청하는 경우에는 연결암을 늘려서 원통형 스크린과의 거리를 멀게 조정함으로써 스크린에 영사되는 영상의 크기를 확대할 수 있다. 지지프레임(20)은 지면에 고정되지 않고 바퀴 등을 포함하여 스크린 장치가 이동 가능하도록 제작될 수 있다.

도 1, 2에 도시된 것처럼, 각각의 프로젝터 거치대(30)에는 하나 이상의 프로젝터(40)가 거치되며, 제어부(60)로부터 유선 또는 무선으로 제어신호를 수신하여 원통형 스크린(10)의 일면에 이미지를 영사한다. 여기서, 원통형 스크린의 일면은 후술하는 바와 같이 사용자의 위치에 대응되는 구역이나 사용자의 변경된 위치에 대응되는 구역이다.

일 실시예에서, 프로젝터(40) 및 프로젝터 거치대(30)의 개수는 원통형 스크린(10)의 직경에 따라 상이하게 결정될 수 있다. 즉, 스크린이 커질수록 더 많은 수의 프로젝터 및 이를 거치할 수 있는 프로젝터 거치대로 구성된다. 이는 스크린의 크기가 커질수록 장치가 수용할 수 있는 사용자가 많아지므로 보다 많은 화면을 출력하기 위해 다수의 프로젝터가 필요하기 때문이다. 예를 들어, 원통형 스크린의 직경이 100~110 cm 인 경우 프로젝터는 도 2와 같이 5개 정도로 구성되는 것이 바람직하나 이는 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이며 특정한 개수로 한정되는 것은 아니다.

일 실시예에서, 지지프레임(20)은 내부에 복수개의 카메라(50) 및 제어부(60)를 수납하도록 제작될 수 있다. 도 1에 도시된 것처럼 복수개의 카메라(50)는 지지프레임의 기둥을 중심으로 일정한 간격으로 배치되어 360도 전방향을 촬영할 수 있다. 제어부(60) 또한 지지프레임(20)의 하단부에 수납될 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 지지프레임(20)과 다른 구성요소들(50, 60)의 내부 수납 형태는 예시적인 것일 뿐이므로 이에 한정되지 않으며 다양한 형태로 설계 변경될 수 있다.

일 실시예에서, 카메라(50)는 RGB-D 카메라, 적외선 센서 등 깊이 정보를 포함한 영상을 촬영하고, 촬영한 영상을 프로세서가 처리할 수 있도록 디지털 신호로 전환 및 저장하는 모든 종류의 광학 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로소프트사에서 개발한 키넥트(KINECT)의 경우 RGB 카메라, IR 송출부, IR 센서부를 포함하여 송출부에서 송출된 적외선이 반사되는 것을 수신하여 영상의 깊이정보를 획득할 수 있다. 이에 기초하여 제어부(60)는 깊이값이 미리 정해진 값보다 작다면 사용자가 가까이 있다고 인식할 수 있다.

카메라(50)의 종류는 상기한 예시로 한정되는 것은 아니며, 아이트래커(eye tracker)나 헤드트래커(head tracker) 등과 같이 이미지로부터 사람을 인식할 수 있는 다른 모든 종류의 광학장치가 이에 포함될 수 있다.

복수개의 카메라(50)는 상기 원통형 스크린(10)의 중심으로부터 360도 전방향을 촬영할 수 있도록 배치된다. 카메라의 개수가 많고 촘촘하게 배치될수록 사용자 위치검출의 정확도와 인식률이 상승하지만, 보다 많은 비용과 연산을 요구하게 되므로 각 카메라의 화각이 360도 전방향을 커버할 수 있도록 최소한의 개수로 구성되어도 무방하다. 예를 들어, 각 카메라의 화각이 90도 이하인 경우 360도 전방향에서 사용자의 위치를 검출하기 위해 최소 4대의 카메라가 필요하다.

제어부(60)는 상기 카메라(50)라가 촬영한 이미지에 기초하여 사용자의 위치를 검출하고, 위치정보에 기초하여 영상을 출력하거나 조정하기 위해 이용된다. 제어부(60)는 CPU와 같은 프로세서, 메모리, 입출력 단자 및 이들을 구성하는 전기적인 회로 등을 포함하는 일반적인 컴퓨터(예를 들어, 랩탑, 데스크탑 등)에 해당할 수 있다. 제어부(60)는 복수개의 컴퓨터로 구성될 수 있고, 각각의 컴퓨터에는 적어도 하나의 프로젝터(40)와 카메라(50)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것일 뿐이며 하나의 컴퓨터에 복수개의 프로젝터 및 카메라가 연결되는 형태도 무방하다.

원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법

도 3은 일 실시예에 따른 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서는 각 도면을 참조하여 단계(S100 내지 S700)에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

일 실시예에 따르면, 먼저 원통형 스크린의 스크린영역과 위치영역을 소정의 개수로 분할하는 단계(S100)가 수행된다.

스크린영역이란 원통형 스크린장치에서 프로젝터에 의해 이미지가 영사되는 스크린 부분을 임의로 분할해 놓은 것이며, 복수개의 프로젝터 각각은 대응되는 스크린영역에 이미지를 영사하도록 설정된다. 위치영역이란 사용자가 원통형 스크린장치 주위에 위치하는 영역을 임의로 분할해 놓은 것이며 각 스크린영역에 대응된다.

예를 들어, 도 4를 참조하면 스크린장치는 5개의 스크린영역과 위치영역으로 분할되며(이 경우 각 영역은 72도씩 균등하게 할당된다), 스크린영역(A)은 위치영역(A')에 대응되고 스크린영역(B)는 위치영역(B')에 대응된다.

이와 같이 스크린영역과 위치영역을 분할하는 이유는, 분할된 영역을 기준으로 두 사용자가 동일한 영역에 위치하면 하나의 영상을 조정하여 출력하고, 두 사용자가 상이한 영역에 위치하면 두 개의 영상을 각각 출력함으로써, 다수의 사용자에게 편리한 시청 환경을 제공하기 위함이다.

다시 도 3을 참조하면, 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 내에 있는 제1 사용자의 위치를 검출하는 단계(S200) 및 상기 검출된 제1 사용자의 위치에 대응되는 스크린영역에 제1 영상을 출력하는 단계(S300)가 수행된다.

단계(S200)는, 전술한 바와 같이 원통형 스크린 장치의 360도 전방향을 촬영할 수 있는 복수개의 카메라와, 촬영한 이미지의 깊이정보에 기초하여 사용자의 위치를 검출할 수 있는 제어부에 의해 수행된다. 예를 들어, 마이크로소프트사에서 개발한 키넥트(KINECT)는 적외선(IR) 송출부에서 송출된 적외선이 반사되는 것을 수신하여 영상의 깊이정보를 실시간으로 획득하며, 깊이값이 미리 정해진 값보다 작아지면 사용자가 원통형 스크린의 주위로 접근한다고 인식할 수 있다.

예를 들어, 도 4a, 4b와 같이 원통형 스크린장치가 5개의 스크린영역과 위치영역을 갖는다고 가정한다. 제어부는 카메라로 촬영한 결과 제1 사용자가 위치영역(A')에 존재한다고 판단되면, 위치영역(A')에 대응되는 프로젝터를 제어하여 스크린영역(A)에 영상을 출력한다. 먼저 접근한 사용자를 위해 출력되는 이 영상을 이후에 접근하는 또 다른 사용자를 위해 출력되는 영상과 구별하기 위해 제1 영상이라고 지칭한다.

상기 제1 영상을 출력하는 도중에, 제2 사용자가 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 내로 들어온다면, 제2 사용자의 위치를 검출하는 단계가 수행된다(S400). 단계(S400)는 제1 사용자의 경우와 마찬가지로 카메라와 제어부에 의해 수행된다.

이어서, 상기 제1 사용자와 상기 제2 사용자가 동일한 위치영역에 존재하는지 여부를 판단하는 단계가 수행된다(S500).

예를 들어, 도 4a, 4b와 같이 원통형 스크린장치가 5개의 스크린영역과 위치영역을 갖는다고 가정하면 각 스크린영역과 위치영역은 72도로 분할된다. 제1 사용자는 위치영역(A')에 존재하며 스크린영역(A)에 출력되는 제1 영상을 시청하고 있는 중이다. 이 때, 새롭게 유입된 제2 사용자의 위치를 검출한 결과 도 4a와 같이 위치영역(B')에 존재한다면 상이한 위치영역에 있는 것이고, 도 4b와 같이 위치영역(A')에 존재한다면 동일한 위치영역에 있는 것으로 판단한다.

이에 따라, 두 사용자가 상이한 위치영역에 존재하는 경우(도 4a) 상기 제2 사용자의 위치에 대응되는 스크린영역에 제2 영상을 출력하고, 상기 두 사용자가 동일한 위치영역에 존재하는 경우(도 4b) 상기 제1 영상을 조정한 제1 조정영상을 상기 동일한 스크린영역에 출력한다(S600).

도 5a, 5b는 두 사용자가 상이한 위치영역에 존재하는 경우 제2 사용자의 위치에 대응되는 스크린영역에 제2 영상을 출력하는 것을 나타낸 도면들이다. 제2 영상은 제1 영상과 동일한 영상일 수도 있고 완전히 다른 영상일 수도 있다. 이와 같이, 사용자가 상이한 위치영역으로 접근한다면 스크린장치는 전방향에서 다수의 사용자가 개별적인 영상을 시청할 수 있도록 한다.

도 6은 상기 두 사용자가 동일한 위치영역에 존재하는 경우 상기 제1 영상을 조정한 제1 조정영상을 동일한 스크린영역에 출력하는 것을 나타낸다. a에 도시된 것처럼 위치영역에 제1 사용자 혼자 있다면 대응되는 스크린영역에 제1 영상을 출력한다. 이후에 제2 사용자가 제1 사용자와 같은 위치영역에서 검출된다면, 제어부는 b와 같이 상기 제1 영상의 크기와 오브젝트 정렬을 조정한 제1 조정영상을 동일한 스크린영역에 출력한다.

제1 조정영상이란 제1 영상의 가로 크기를 소정의 비율로 확대하고 변경된 가로세로비에 따라 영상 내 오브젝트를 새롭게 정렬한 영상이다. 이는 하나의 영상을 둘 이상의 사용자가 시청할 경우에도 한명일 때와 동일한 크기의 영상을 출력하게 되면, 작은 화면을 시청하거나 제어하는 것이 불편하기 때문에 이를 해소하기 위함이다.

일 실시예에서, 제1 조정영상에서 확대되는 가로 크기는 제2 사용자가 유입된 방향에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 영상 조정 방법은 위치영역을 왼쪽영역, 오른쪽영역, 정면영역으로 3등분하는 단계(S610), 및 제2 사용자가 상기 왼쪽영역, 오른쪽영역, 정면영역 중 어느 영역에 위치하는지를 검출하는 단계(S620)를 더 포함할 수 있다.

이는 하나의 영상을 시청하는 사용자가 많아질 경우 단순히 영상을 동일한 비율로 확대하는 것이 아니라, 새롭게 유입된 제2 사용자의 접근 방향을 고려하여 적응적으로 대응함으로써 사용자들이 보다 편안하게 시청할 수 있도록 하기 위함이다.

예를 들어, 도 4b와 같이 스크린영역 및 위치영역을 5분할 한다면 하나의 영역은 72도의 범위를 갖고, 3등분된 왼쪽영역, 오른쪽영역, 정면영역은 각각 24도의 범위를 갖는다. 카메라가 촬영한 제2 사용자의 위치를 검출하여 동일한 위치영역(A') 중에서도 어느 방향으로부터 접근하는지를 판단한다. 도 4b와 같이 제2 사용자가 제1 사용자의 왼쪽에서 접근한다면, 제어부는 제2 사용자가 왼쪽영역에 위치한다고 판단하고 이에 따라 확대되는 가로 크기의 비율과 오브젝트 정렬 방법을 결정한다.

일 실시예에서, 제2 사용자가 왼쪽영역에 위치한다면(즉, 제2 사용자가 왼쪽으로부터 접근한다면) 도 7a에 도시된 것처럼 상기 제1 영상의 가로 크기를 왼쪽/오른쪽 3:1의 비율로 확대하고, 결정된 가로세로비에 따라 영상 내 오브젝트를 다시 정렬하여 제1 조정영상을 만든다.

영상 내 오브젝트는 디스플레이되는 콘텐츠를 지칭한다. 예를 들어, 이미지 재생목록이나 미리보기 아이콘, 인터페이스 아이콘과 같이 컴퓨터 상에서 출력되는 다양한 유형의 콘텐츠를 의미한다. 일 실시예에서, 상기 제1 영상의 오브젝트 배열은 행(row)이 열(column)보다 큰 매트릭스(3X2 배열)인데, 상기 제2 조정영상에서 오브젝트 배열은 행(row)이 열(column)보다 큰 매트릭스(2X3 배열)로 변경되고, 왼쪽이나 오른쪽으로 이동하면서, 오브젝트 간의 간격이 넓어지는 형태로 실시될 수 있다.

일 실시예에서, 제2 사용자가 오른쪽영역에 위치한다면(즉, 제2 사용자가 오른쪽으로부터 접근한다면) 도 7b에 도시된 것처럼 상기 제1 영상의 가로 크기를 왼쪽/오른쪽 1:3의 비율로 확대하고, 결정된 가로세로비에 따라 영상 내 오브젝트를 다시 정렬하여 제1 조정영상을 만든다.

일 실시예에서, 제2 사용자가 정면영역에 위치한다면(즉, 제2 사용자가 제1 사용자의 뒤로부터 접근한다면) 도 7c에 도시된 것처럼 상기 제1 영상의 가로 크기를 왼쪽/오른쪽 동일한 비율로 확대하고, 결정된 가로세로비에 따라 영상 내 오브젝트를 다시 정렬하여 제1 조정영상을 만든다. 제2 사용자가 제1 사용자의 바로 뒤에 위치한 경우에는 오브젝트 배열이 3X2 에서 2X3 로 변경되지만 왼쪽이나 오른쪽으로 이동하지는 않는다.

다시 도 3을 참조하면, 상기 제1 조정영상을 출력하는 도중에 제1 사용자 또는 제2 사용자가 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 밖으로 벗어나는 경우, 상기 제1 조정영상을 다시 조정한 제2 조정영상을 출력하는 단계가 수행된다(S700).

하나의 스크린영역, 위치영역 내 사용자의 밀도가 감소하는 경우에는 더 이상 넓은 화면을 유지할 필요가 없기 때문에, 감소한 사용자 수에 따라 다시 영상의 가로 크기를 축소하고 오브젝트의 정렬을 재배열한다. 즉, 제2 조정영상은 제1 조정영상을 다시 축소하고, 축소된 가로세로비에 따라 오브젝트를 다시 배열한 영상이다.

이 경우에도 제1 영상을 조정하여 제1 조정영상을 만드는 것과 같이, 사용자가 유출되는 방향을 왼쪽/오른쪽/정면으로 분류하여 이에 따라 가로 크기의 축소 비율을 상이하게 조정한다. 예를 들어, 제1 사용자나 제2 사용자가 왼쪽영역에 위치하다가 스크린장치로부터 멀어진 경우, 상기 제1 조정영상의 가로 크기를 왼쪽/오른쪽 3:1의 비율로 축소하고, 사용자가 오른쪽영역에 위치하다가 스크린장치로부터 멀어진 경우, 상기 제1 조정영상의 가로 크기를 왼쪽/오른쪽 1:3의 비율로 축소하여 제2 조정영상을 만든다. 사용자가 정면영역에 겹쳐있다가 한 명이 유출되는 경우에는 도 7d에 도시된 것처럼 왼쪽/오른쪽을 1:1의 비율로 축소한다. 영상 내 오브젝트의 정렬방식 또한 제1 조정영상의 2X3 배열이 제2 조정영상에서는 3X2으로 변경되고, 오브젝트 간의 간격은 줄어들며, 사용자가 빠져나가는 방향에 따라 왼쪽, 오른쪽으로 이동한다.

실시예들에 따른 원통형 스크린의 영상 조정 방법은, 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현될 수 있고, 상기 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있다.

이상에서 설명한 실시예들에 따르면, 원통형 스크린장치를 점유하고 있는 사용자의 밀도에 기초하여 출력 중인 영상의 크기나 오브젝트 정렬을 자동으로 조정하고, 나아가 스크린장치로 유입되거나 유출되는 사용자의 방향에 기초하여 영상의 가로세로비율이나 오브젝트의 정렬을 자동으로 조정함으로써, 다수의 사용자가 시야각의 제한 없이 편리하게 영상을 시청할 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

1: 인터렉티브 스크린장치
10: 원통형 스크린
20: 지지프레임
30: 프로젝터 거치대
40: 프로젝터
50: 카메라
60: 제어부

Claims (8)

1. 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법으로서,
   원통형 스크린의 스크린영역과 위치영역을 소정의 개수로 분할하는 단계;
   원통형 스크린으로부터 일정한 거리 내에 있는 제1 사용자의 위치를 검출하는 단계;
   상기 검출된 제1 사용자의 위치에 대응되는 스크린영역에 제1 영상을 출력하는 단계;
   상기 제1 영상을 출력하는 도중, 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 내로 들어온 제2 사용자의 위치를 검출하는 단계;
   상기 제1 사용자와 상기 제2 사용자가 동일한 위치영역에 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 두 사용자가 상이한 위치영역에 존재하는 경우 상기 제2 사용자의 위치에 대응되는 스크린영역에 제2 영상을 출력하고, 상기 두 사용자가 동일한 위치영역에 존재하는 경우 상기 제1 영상을 조정한 제1 조정영상을 상기 동일한 스크린영역에 출력하는 단계; 및
   상기 제1 조정영상을 출력하는 도중, 상기 제1 사용자 또는 제2 사용자가 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 밖으로 벗어나는 경우, 상기 제1 조정영상을 조정한 제2 조정영상을 상기 동일한 스크린영역에 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 조정영상은 상기 제1 영상의 가로 크기를 소정의 비율로 확대하고 변경된 가로세로비에 따라 영상 내 오브젝트를 새롭게 정렬한 영상이고,
   상기 제2 조정영상은 상기 제1 조정영상의 가로 크기를 소정의 비율로 축소하고 변경된 가로세로비에 따라 영상 내 오브젝트를 새롭게 정렬한 영상인 것을 특징으로 하는, 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 방법은,
   상기 위치영역을 왼쪽영역, 오른쪽영역, 정면영역으로 3등분하는 단계; 및
   상기 제2 사용자가 상기 왼쪽영역, 오른쪽영역, 정면영역 중 어느 영역에 위치하는지를 검출하는 단계를 더 포함하고,
   어느 영역에 위치하는지에 따라, 상기 제1 조정영상 및 제2 조정영상에서 확대되거나 축소되는 가로 크기의 비율 또는 상기 영상 내 오브젝트의 정렬 방법이 결정되는 것을 특징으로 하는, 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 사용자가 왼쪽영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상 및 제2 조정영상의 가로 크기는 왼쪽이 오른쪽보다 큰 비율로 확대되거나 축소되고,
   상기 제2 사용자가 오른쪽영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상 및 제2 조정영상의 가로 크기는 오른쪽이 왼쪽보다 큰 비율로 확대되거나 축소되며,
   상기 제2 사용자가 정면영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상 및 제2 조정영상의 가로 크기는 왼쪽과 오른쪽이 동일한 비율로 확대되거나 축소되는 것을 특징으로 하는, 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 영상의 오브젝트 배열은 행(row)이 열(column)보다 큰 매트릭스이고, 제1 조정영상에서 오브젝트 배열은 열(column)이 행(row)보다 큰 매트릭스로 조정되고, 상기 제2 조정영상에서 오브젝트 배열은 행(row)이 열(column)보다 큰 매트릭스로 조정되는 것을 특징으로 하는, 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 사용자가 왼쪽영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상의 오브젝트는 왼쪽으로 이동하고 상기 제2 조정영상의 오브젝트는 다시 오른쪽으로 이동하며,
   상기 제2 사용자가 오른쪽영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상의 오브젝트는 오른쪽으로 이동하고 상기 제2 조정영상의 오브젝트는 다시 왼쪽으로 이동하며,
   상기 제2 사용자가 정면영역에 위치한다면, 상기 제1 조정영상 및 제2 조정영상의 오브젝트는 왼쪽이나 오른쪽으로 치우치지 않는 것을 특징으로 하는, 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 원통형 스크린장치로서, 상기 장치는,
   360도 전방향으로부터 영사되는 영상을 출력 하기 위한 원통형 스크린;
   상기 원통형 스크린의 하단부를 지지하기 위한 지지프레임;
   상기 원통형 스크린을 중심으로 일정한 간격으로 배치되는 복수개의 프로젝터 거치대;
   상기 각각의 프로젝터 거치대 상에 배치되며, 상기 원통형 스크린에 각 영상을 영사하기 위한 복수개의 프로젝터;
   상기 원통형 스크린의 360도 전방향을 촬영하기 위한 복수개의 카메라; 및
   상기 원통형 스크린으로부터 일정한 거리 내에 있는 사용자의 위치를 검출하고, 위치정보에 기초하여 영상을 출력하거나 조정하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 원통형 스크린장치.
   
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 원통형 스크린장치에서 영상을 조정하는 방법을 실행하기 위한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.

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