KR20200054610A - apparatus, manufacturing and placement method for fixing marker for recognition stability and multiple object tracking with infrared camera used for VR content user location and motion recognition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 HMD 커버 및 이를 이용한 가상 현실 체험 시스템에 관한 것으로, 특히 VR 콘텐츠 체험자 위치, 동작 확인에 사용되는 적외선 카메라의 다수 객체 추적 및 인식 안정성 확보를 위한 마커가 삽입가능한 삽입홀을 갖는 HMD 커버 및 이를 이용한 가상 현실 체험 시스템에 대한 것이다.The present invention relates to an HMD cover and a virtual reality experience system using the same, and in particular, an HMD cover having an insertion hole in which a marker for inserting a marker for securing multiple objects tracking and recognition stability of an infrared camera used for confirming a VR content experiencer's location and motion and It is for a virtual reality experience system using this.
최근 디스플레이 소자의 소형화 추세에 따라 개인용 디스플레이 장치의 수요가 증가하고 있는데, 소형 화상 표시 소자에서 출력된 화상을 광학계를 이용하여 확대하고, 이에 따른 허상을 눈으로 보게 하면서 마치 일정한 거리에 대형의 스크린을 두고 화상을 보는 것과 동일한 효과를 주는 디스플레이 장치가 개발되고 있다.With the recent trend toward miniaturization of display elements, the demand for personal display devices is increasing. The image output from the small image display element is enlarged using an optical system, and the virtual screen is enlarged at a certain distance while the virtual image is seen. 2. Description of the Related Art Display devices that have the same effect as viewing a picture have been developed.
이러한 장치는 대부분 머리에 안경과 같은 방법으로 착용하는 형태를 갖고 있기 때문에 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, 이하 HMD)라고 불리며 일반적으로, HMD는 내부에 포함되는 정밀 광학장치를 이용하여 사용자의 눈과 근접한 위치에서 단안 또는 양안에 소정의 영상을 맺힐 수 있도록 해 주는 영상 표시 시스템을 일컫는다. Most of these devices are called head mounted displays (hereinafter referred to as HMDs) because they have a form worn on the head in the same way as glasses, and in general, HMDs use the precision optics included in the eyes of the user. Refers to an image display system that allows a predetermined image to be formed in a single eye or both eyes at an adjacent location.
HMD는 이러한 장치적 특성을 발휘하기 위해 초점거리가 매우 짧게 형성되도록 설계된 것으로서, 군사, 의료 및 교육용 영상 시스템과 오락용 가상현실 시스템 등의 영상 구현을 위한 용도로 주로 사용되어 왔으나, 최근에는 가정용 또는 휴대용 음향/영상(AV) 시스템(예를 들어, DVD 시스템, 홈시어터 등)과, 유무선 컴퓨터 등과 같은 각종 하드웨어가 고급화 추세에 의해 다양한 형태로 개발되어 대량으로 보급됨에 따라 HMD의 활용 및 이용가치가 증가하고 있다.The HMD is designed to form a very short focal length to exert these device characteristics, and has been mainly used for realizing images such as military, medical and educational imaging systems, and entertainment virtual reality systems. As various hardware such as portable audio / video (AV) systems (e.g., DVD systems, home theaters, etc.) and wired / wireless computers have been developed and distributed in various forms in accordance with the trend of high-grade, HMD's utilization and value of use Is increasing.
특히, 오큘러스 리프트는 자이로스코프 센서, 가속 센서, 자력계 등을 내장하여 사용자의 머리 움직임이 실시간 정밀하게 측정되면서 머리 움직임에 실시간으로 맞춰진 3D 영상이 출력되도록 한다. 또한, 오큘러스 리프트 표면에 적외선 LED와 같은 표식체를 형성시켜 근접 적외선 카메라로 표식체를 감지하면서 포지셔널 트래킹을 구현함으로써 머리 움직임뿐만 아니라 위치를 구분할 수 있도록 한다. In particular, the Oculus Rift incorporates a gyroscope sensor, acceleration sensor, magnetometer, etc., so that the user's head movements are accurately measured in real time, and 3D images matched to the head movements are output. In addition, by forming a marker such as an infrared LED on the surface of the Oculus Rift, it is possible to distinguish not only the head movement but also the position by implementing the positive tracking while detecting the marker with a proximity infrared camera.
한편, 기존의 가상 현실 체험 시스템은 단 한 명의 사용자가 콘텐츠를 즐기는 방식이었다. 예를 들어, 기존의 가상 현실 체험 시스템은 하나의 사용자가 헤드 마운티드 디스플레이 및 컨트롤러를 이용하여 콘텐츠 내에서 홀로 게임을 진행하는 방식이었다.Meanwhile, the existing virtual reality experience system was a method in which only one user enjoyed the content. For example, the existing virtual reality experience system was a method in which a single user played a game alone in the content using a head mounted display and a controller.
본 발명은 복수의 사용자들이 상호작용할 수 있으며, 각 사용자를 인식가능하게 할 수 있는 가상 현실 체험 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a virtual reality experience system capable of interacting with multiple users and making each user recognizable.
또한, 사용자에 의해 마커를 삽입 또는 제거 가능하게 하며, HMD에 탈착가능하게 하는 HMD 커버를 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to provide an HMD cover that enables a marker to be inserted or removed by a user and detachable from the HMD.
또 다른 목적은 외부의 충격에 의해 마커가 HMD 커버로부터 이탈하는 것을 방지하는 HMD 커버를 제공한다. Another object is to provide an HMD cover that prevents the marker from coming off the HMD cover by an external impact.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사용자의 머리에 착용되어 사용자의 눈 전방으로 영상을 디스플레이하는 HMD(헤드마운트디스플레이)의 커버는, 상기 HMD와 탈착가능하게 결합되고, 상기 HMD의 외측을 둘러싸는 바디부; 상기 바디부에 마련되는 복수개의 삽입부; 및 상기 삽입부에 탈부착 가능하게 결합되는 마커를 포함한다. The cover of the HMD (Head Mount Display), which is worn on the user's head and displays an image in front of the user's eyes according to the present invention for achieving the above object, is detachably coupled with the HMD and is outside the HMD. Body portion surrounding the; A plurality of insertion portions provided on the body portion; And a marker detachably coupled to the insertion portion.
상기 마커는 발광부 및 이 발광부를 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 발광부는 적외선을 반사할 수 있는 반사체, 적외선을 발생하는 발광체 및 발광 다이오드 중 적어도 하나를 포함한다. The marker includes a light emitting portion and a support portion supporting the light emitting portion, and the light emitting portion includes at least one of a reflector capable of reflecting infrared rays, a light emitting body generating infrared rays, and a light emitting diode.
상기 삽입부는 중앙에 홀을 갖고, 상기 홀에 상기 지지부가 나사 결합된다. The insertion portion has a hole in the center, and the support portion is screwed to the hole.
상기 삽입부는 상기 지지부가 나사 결합되는 경우, 상기 홀은 지지부 전체를 둘러싼다. When the insert is screwed to the support, the hole surrounds the entire support.
상기 홀은 상기 마커의 직경보다 작은 직경을 갖는다. The hole has a diameter smaller than the diameter of the marker.
상기 바디부는 플라스틱, 광경화성 수지, 메탈분말 중 어느 하나 이상으로 이루어진다. The body portion is made of any one or more of plastic, photo-curable resin, metal powder.
상기 바디부는 전면바디, 상면바디, 좌측바디 및 우측바디를 포함한다. The body portion includes a front body, a top body, a left body and a right body.
상기 바디부는 제1 및 제2 세그먼트로 분리되고, 상기 제1 세그먼트는 제1 결합부를 포함하고, 제2 세그먼트는 제1 결합부와 대응되는 지점에 위치하는 제2 결합부를 포함하고, 상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부가 서로 나사 결합에 의해 연결된다. The body portion is divided into first and second segments, the first segment includes a first coupling portion, and the second segment includes a second coupling portion positioned at a point corresponding to the first coupling portion, and the first The coupling portion and the second coupling portion are connected to each other by screwing.
상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트는 서로 좌우 대칭이다. The first segment and the second segment are symmetrical to each other.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 HMD 커버를 이용한 가상 현실 체험 시스템은, 사용자의 머리에 착용되어 사용자의 눈 전방으로 영상을 디스플레이하는 HMD(헤드마운트디스플레이), 마커가 삽입가능한 복수개의 삽입부를 포함하는 HMD 커버, 상기 HMD 커버에 삽입된 마커를 감지하는 감지기 및 상기 감지기로부터의 감지 정보를 인식하여 사용자를 식별하고, 사용자의 위치에 근거한 영상 정보를 상기 HMD에 제공하는 제어장치를 포함한다. The virtual reality experience system using the HMD cover according to the present invention for achieving the above object is worn on the user's head and displays an image in front of the user's eyes (HMD (head mount display), a plurality of markers can be inserted Includes an HMD cover including an insert, a detector for detecting a marker inserted in the HMD cover, and a control device for recognizing a user by recognizing detection information from the sensor and providing image information based on the user's location to the HMD do.
상기 제어장치는 상기 HMD 커버에 삽입된 마커의 위치 및 개수에 근거하여 사용자를 식별한다. The control device identifies the user based on the position and number of markers inserted in the HMD cover.
상기 삽입부는 상기 마커와 나사 결합된다. The insertion portion is screwed with the marker.
본 발명에 따른 다중 사용자 가상 현실 체험 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.The multi-user virtual reality experience system according to the present invention provides the following effects.
본 발명에 따르면, 외부의 충격에 의해도 이탈되지 않도록 마커를 삽입하는 HMD 커버를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide an HMD cover for inserting a marker so as not to be separated by an external impact.
또한, 사용자에 의해 마커를 삽입 또는 제거 가능하게 하며, HMD에 탈착가능하게 하는 HMD 커버를 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to provide an HMD cover that enables a marker to be inserted or removed by a user and detachable from the HMD.
또 다른 목적은 외부의 충격에 의해 마커가 HMD 커버로부터 이탈하는 것을 방지하는 HMD 커버를 제공한다. Another object is to provide an HMD cover that prevents the marker from coming off the HMD cover by an external impact.
또한, VR 콘텐츠 체험자 위치, 동작 확인에 사용되는 적외선 카메라의 다수 객체 추적 및 인식 안정성을 확보할 수 있게 한다. In addition, it is possible to secure the tracking and recognition stability of multiple objects of the infrared camera used to confirm the location and motion of the VR content experienced person.
체험 시스템이 가상 현실 속에서 복수의 사용자를 각각 식별가능하고, 이로써 복수의 사용자가 하나의 가상 현실을 공유할 수 있다.The experience system can identify a plurality of users in virtual reality, so that a plurality of users can share one virtual reality.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD(Head Mounted Display) 조립체를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 커버(10)의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 마커를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자(Multi-User) 가상 현실 체험 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5의 (a)와 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 서로 다른 패턴을 갖는 복수의 마커를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌측 HMD 커버(10)의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌우측 HMD 커버(10)의 사시도이다. 1 is an exploded perspective view showing a head mounted display (HMD) assembly according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of the HMD
3 is a view showing a marker of an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically showing the configuration of a multi-user virtual reality experience system according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are diagrams illustrating a plurality of markers having different patterns according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of the left HMD
7 is a perspective view of the left and right HMD
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly express the various layers and regions. The same reference numerals are used for similar parts throughout the specification. When a portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “above” another portion, this includes not only the case “directly above” the other portion but also another portion in the middle. Conversely, when one part is "just above" another part, it means that there is no other part in the middle. Further, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "below" another part, this includes the case where another part is "just below" as well as another part in the middle. Conversely, when one part is "just below" another part, it means that there is no other part in the middle.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms “below”, “beneath”, “lower”, “above”, “upper”, etc., are as shown in the figure. It can be used to easily describe the correlation of a device or components with other devices or components. The spatially relative terms should be understood as terms including different directions of the device in use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, if the device shown in the figure is turned over, the device described as "below" or "beneath" the other device may be placed "above" the other device. Accordingly, the exemplary term “below” can include both the directions below and above. The device can also be oriented in other directions, so that spatially relative terms can be interpreted according to the orientation.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present specification, when a part is connected to another part, this includes not only the case of being directly connected, but also the case of being electrically connected with another element in between. In addition, when a part includes a certain component, this means that other components may be further included instead of excluding other components, unless otherwise specified.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.In the present specification, terms such as first, second, and third may be used to describe various components, but these components are not limited by the terms. The terms are used to distinguish one component from other components. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second or third component, etc., and similarly, the second or third component may also be alternately named.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD(Head Mounted Display) 조립체를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 커버(10)의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예의 마커를 나타낸 도면이다. 1 is an exploded perspective view showing a HMD (Head Mounted Display) assembly according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of the
본 발명의 한 실시예에 따른 HMD 조립체(1)는 HMD 본체(20) 및 마커(130)가 삽입된 HMD 커버(10)를 포함한다. The
HMD 본체(20)는 사용자의 머리에 장착되어 사용자의 눈 전방으로 가상현실 영상을 디스플레이 한다. The
HMD 본체(20)는 오큘러스(Oculus)와 같은 일반적인 장치가 사용될 수 있다.The
HMD 본체(20)의 외측면에는 HMD 커버(10)가 배치된다. The HMD cover 10 is disposed on the outer surface of the
본 발명의 한 실시예에 따른 HMD 커버(10)는, 예를 들어, HMD 본체(20)에 장착될 수 있다. 이 HMD 커버(10)는 그 HMD 본체(20)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.The HMD cover 10 according to an embodiment of the present invention may be mounted on, for example, the
HMD 커버(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 바디부(110), 복수의 삽입부(120)들 및 복수의 마커(130)들을 포함한다. 2, the
바디부(110)는 전면 바디(111), 상면 바디(112), 좌측면 바디(113) 및 우측면 바디(도시 생략)를 포함한다. The
바디부(110)는 3D 프린터에 의해 제작될 수 있다. 참고로, 3D 프린터는 3D 도면을 바탕으로, 앞뒤(X축), 좌우(Y축) 및 상하(z축) 운동을 더하여 입력한 3D 도면을 바탕으로 입체 물품을 만들어낸다. The
바디부(110)가 3D 프린터에 의해 제작되는 경우, 필라멘트는, 플라스틱(PLA, ABS 등), 광경화성 수지, 메탈분말(티타늄, 알루미늄) 등이 사용될 수 있다. 즉, HMD 커버(10)는 플라스틱(PLA, ABS 등), 광경화성 수지, 메탈분말(티타늄, 알루미늄)로 이루어질 수 있다. When the
또한, 바디부(110)는 도 2에 도시한 바와 같이 메쉬 구조로 형성될 수 있다. 바디부(110)가 메쉬 구조로 형성되는 경우, 사용자가 장착하였을 때 가볍게 느낄 수 있고, 필라멘트의 사용을 줄일 수 있으므로 경제적이다. In addition, the
전면 바디(111), 상면 바디(112), 좌측면 바디(113) 및 우측면 바디(114)는 각각 복수의 삽입부(120)들을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서는 삽입부(120)는 총 32개로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
복수의 삽입부(120)들은 각각 홀(120a)을 갖는다. The plurality of
마커(130)는 삽입부(120)의 홀(120a)에 삽입된다. The
마커(130)는 지지부(132) 및 이 지지부(132) 상의 발광부(131)를 포함한다. 마커(130)의 지지부(132)는 삽입부(120)의 홀(120a)에 삽입된다. 마커(130)가 삽입부(120)의 홀(120a)에 삽입되는 경우, 지지부(132)는 홀(120a)에 의해 둘러싸인다. 지지부(132)는 삽입부(120)에 나사결합될 수 있도록 나사 산(132a)과 나사 골(132b)이 형성되어 있다. 삽입부(120)의 홀(120a)에도 나사 산과 나사 골이 형성되어, 지지부(132)와 홀(120a)의 나사 산과 나사 골이 서로 체결된다. The
마커(130)가 삽입부(120)의 홀(120a)에 삽입되어 나사 결합되는 경우, 지지부(132)가 외측에 노출되지 않는다. 즉, 삽입부(120)의 홀(120a)은 삽입부(120)에 지지부(132)가 나사 결합되는 경우, 상기 지지부(132) 전체를 둘러싼다. 이로써, 지지부(132)가 외부 충격에 의해 마커가 객체에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 삽입부(120)의 홀(120a)의 직경은 마커보다 작다. 삽입부(120)의 홀(120a)에 마커(130)가 삽입되는 경우, 지지부(132) 전체와 발광부(131) 일부가 삽입될 수 있다. When the
마커(130)의 발광부(131)의 내부에 적외선을 발광하는 발광 다이오드를 포함할 수 있다. A light emitting diode that emits infrared light may be included in the
HMD 조립체(1)는 자이로스코프 센서, 가속도 센서 및 자력계 등을 더 포함할 수 있다. 자이로스코프 센서, 가속도 센서 및 자력계는 HMD 본체(20)에 포함될 수 있고, 별도로 구성될 수도 있다. The
다른 변형예에서, 상기 홀은 걸림홈이 마련되고, 상기 마커의 지지부(132)에 걸림돌기가 마련되어, 상기 걸림홈과 걸림돌기가 걸림결합 방식에 의해 결합될 수 있다. In another modification, the hole is provided with a locking groove, a locking protrusion is provided on the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자(Multi-User) 가상 현실 체험 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 5의 (a)와 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 서로 다른 패턴을 갖는 복수의 마커를 예시한 도면이다. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of a multi-user virtual reality experience system according to an embodiment of the present invention, and (a) and (b) of FIG. 5 are shown in an embodiment of the present invention. It is a diagram illustrating a plurality of markers having different patterns according to each other.
도 4에 도시한 바와 같이, 체험 시스템은, 하나 이상의 HMD 조립체(1), 복수의 감지기(S1, S2, …Sn)(2), 제어장치(3)를 포함한다. HMD 조립체(1)와 제어장치(3)는 서로 정보를 송수신할 수 있다. 복수의 감지기(S1, S2, …Sn)(2)는 감지정보를 제어장치(3)에 전송하고, 제어장치(3)는 복수의 감지기(S1, S2, …Sn)(2)로부터 송신되는 감지정보를 수신하고 인식할 수 있다. As shown in Fig. 4, the experience system includes one or
복수의 감지기(S1, S2, …Sn)(2)는 적외선 카메라를 포함할 수 있다. 복수의 감지기(S1, S2, …Sn)(2)는 게임 영역을 촬영하고, 촬영된 정보를 제어장치(3)에 전달한다. A plurality of detectors (S1, S2, ... Sn) (2) may include an infrared camera. A plurality of detectors (S1, S2, ... Sn) (2) photographs the game area, and transmits the captured information to the control device (3).
복수의 감지기(S1, S2, …Sn)(2)의 감지 영역 내에 HMD 조립체(1)를 구비한 사용자들이 복수명 위치할 수 있다. A plurality of users with the
예를 들어, 제1 사용자는 제1 HMD 본체 및 제1 HMD 커버를 포함하는 제1 HMD 조립체를 구비하며, 제2 사용자는 제2 HMD 본체 및 제2 HMD 커버를 포함하는 제2 HMD 조립체를 구비하며, 제m 사용자는 제m HMD 본체 및 제m HMD 커버를 포함하는 제2 HMD 조립체를 구비한다. For example, a first user has a first HMD assembly comprising a first HMD body and a first HMD cover, and a second user has a second HMD assembly comprising a second HMD body and a second HMD cover. The m-th user has a second HMD assembly including the m-th HMD body and the m-th HMD cover.
각각의 HMD 커버들은 적어도 하나 이상의 마커들을 포함하고, HMD 커버 각각은 마커들의 개수와 삽입 위치 중 어느 하나 이상은 서로 상이하다. Each of the HMD covers includes at least one marker, and each of the HMD covers has a different number of markers and one or more of the insertion positions.
제어장치(30)는 마커의 개수와 삽입 위치에 따라 사용자를 인식할 수 있다. The control device 30 may recognize the user according to the number of markers and the insertion position.
본 발명에 도시되지는 않았으나, 각각의 사용자들은 총기와 같은 형상을 갖는 휴대형 조작기구를 더 가질 수 있다. 휴대형 조작기구의 형상은 한정되지 않으며, 다른 형상을 가질 수도 있다. 예를 들어, 휴대형 조작기구는 검과 같은 형상을 가질 수 있다. 휴대형 조작기구에도 휴대형 조작기구 커버 마련되고, 휴대형 조작기구 커버에도 탈착가능한 마커가 마련될 수 있다. Although not shown in the present invention, each user may further have a portable manipulation mechanism having the same shape as a firearm. The shape of the portable operation mechanism is not limited, and may have other shapes. For example, the portable manipulation mechanism may have a sword-like shape. A portable manipulation mechanism cover may also be provided on the portable manipulation mechanism, and a removable marker may be provided on the portable manipulation mechanism cover.
복수의 감지기(S1, S2, …Sn)(2)는 사용자들의 HMD 커버(도 1의 10)의 마커(도 1의 130)로부터 발광되는 적외선을 센싱한다. 복수의 감지기(S1, S2, …Sn)(2)에 의해 감지된 신호는 제어장치(3)에 전송된다. A plurality of detectors (S1, S2, ... Sn) (2) senses the infrared light emitted from the marker (130 in Fig. 1) of the user's HMD cover (10 in Fig. 1). The signals sensed by the plurality of detectors S1, S2, ...
제어장치(30)는 복수의 감지기(2)로부터 전달되는 입력정보로부터 m명의 사용자를 식별하고, 모션 캡쳐 소프트웨어를 이용하여 m명의 사용자의 위치 m개를 산출한다. 또한, m명의 사용자 각각이 휴대형 조작기구를 갖는 경우, m개의 휴대형 조작기구의 위치를 산출한다. 입력정보는 마커의 상대좌표일 수 있다. 제어장치(30)는 마커의 위치와 마커의 개수에 근거하여 사용자를 식별할 수 있다. The control device 30 identifies m users from input information transmitted from the plurality of
예를 들어, 제어장치(30)는 HMD 커버 상에서 감지되는 복수개의 마커를 임의의 꼭지점으로 상정하고 이웃하는 꼭지점을 가상 연결하여 생성된 다각형의 모양에 따라 사용자를 식별한다. 예컨대 도 5의 (a)와 (b)에 도시한 바와 같이, 각각 서로 상이한 다각형 A, B, C, D를 서로 다른 사용자로 인식한다. For example, the controller 30 assumes a plurality of markers sensed on the HMD cover as arbitrary vertices, and virtually connects neighboring vertices to identify the user according to the shape of the generated polygon. For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, polygons A, B, C, and D, which are different from each other, are recognized as different users.
제어장치(30)는 사용자의 위치를 산출하여 가상현실 영상 내에 사용자의 위치를 실시간으로 조정되도록 한다. The control device 30 calculates the user's location so that the user's location in the virtual reality image is adjusted in real time.
이때, 제어장치(30)는 가장 최근의 정보를 근거로 m개의 사용자 위치 데이터들을 갱신하여 출력한다. At this time, the control device 30 updates and outputs m user location data based on the most recent information.
제어장치(30)는 산출된 사용자들의 위치 데이터를 콘텐츠 시스템의 콘텐츠 로직에 반영한다. 이 콘텐츠 로직은 m명의 사용자들이 실시간으로 공유하는 게임 콘텐츠를 제어하기 위한 로직으로서, 예를 들어 게임 테마, 게임 배경, 아이템, NPC(Non Playable Character)의 종류 및 가상 현실에서의 NPC의 배치 등을 제어하기 위한 로직들을 포함할 수 있다.The control device 30 reflects the calculated location data of users in the content logic of the content system. This content logic is logic for controlling game content shared by m users in real time, for example, game themes, game backgrounds, items, types of non-playable characters (NPCs), and placement of NPCs in virtual reality. It can include logic to control.
제어장치(30)는 산출된 사용자들의 위치 데이터를 반영한 정보를 사용자 각각의 HMD 본체(20)에 전송할 있다. The control device 30 may transmit the information reflecting the calculated user's location data to each
제어장치(30)는 HMD 본체(20)의 ID 및 사용자 정보를 매칭하여 저장할 수 있다. The control device 30 may match and store the ID and user information of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌측 HMD 커버(10)의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌우측 HMD 커버(10)의 사시도이다. 6 is a perspective view of the
HMD 커버(10)는 3D 프린터에 의해 제작되는 경우, 좌측과 우측을 각각 제작할 수 있다. 따라서, HMD 커버(10)는 제1 세그먼트와 제2 세그먼트가 분리되어 제작될 수 있다. 또한, 제1 세그먼트와 제2 세그먼트는 서로 좌우 대칭일 수 있다. 제1 세그먼트와 제2 세그먼트는 나사 결합될 수 있다. 나사 결합을 위해 HMD 커버(10)는 제1 세그먼트와 제2 세그먼트 각각은 하나 이상의 결합부(140, 150)를 포함할 수 있다. 도 2, 도 7 및 도 7을 참조하면, 결합부(140)는 HMD 커버(10)의 상부에 마련될 수 있다. 또 다른 결합부(150)는 HMD 커버(10)의 하부에 마련될 수 있다. When the
결합부(140)는 결합홀(140a)을 갖는다. 제1 세그먼트의 전면바디의 단부와 제2 세그먼트의 전면바디의 단부가 서로 접촉하는 경우, 제1 세그먼트의 제1 결합부(140-1)와 제2 세그먼트의 제1 결합부(140-2)는 서로 대응되는 지점에 위치하고, 제1 세그먼트의 제2 결합부(150-1)와 제2 세그먼트의 제2 결합부(150-2)는 서로 대응되는 지점에 위치한다.The
제1 세그먼트의 제1 결합부(140-1)와 제2 세그먼트의 제1 결합부(140-2)가 서로 나사결합될 수 있다. 또한, 제1 세그먼트의 결합부(140-1)와 제2 세그먼트의 결합부(140-2)가 별도의 나사에 의해 서로 나사결합될 수 있다. The first coupling portion 140-1 of the first segment and the first coupling portion 140-2 of the second segment may be screwed together. In addition, the coupling portion 140-1 of the first segment and the coupling portion 140-2 of the second segment may be screwed to each other by separate screws.
제1 세그먼트와 제2 세그먼트의 결합부는 서로 마주보도록 배치되고, 제1 세그먼트의 결합홀과 제2 세그먼트의 결합홀에 나사가 체결된다. The coupling portions of the first segment and the second segment are disposed to face each other, and screws are fastened to the coupling holes of the first segment and the coupling holes of the second segment.
또한 제1 세그먼트와 제2 세그먼트의 전면바디의 접촉부가 접착제 등에 의해 접착될 수 있다. 제1 세그먼트와 제2 세그먼트의 접촉부는 마그넷 결합에 의해 결합될 수 있다. 마그넷 결합을 위해 제1 세그먼트와 제2 세그먼트 중 적어도 하나는 마그넷을 접촉부에 마그넷이 배치되고 대응하는 다른 접촉부에는 마그넷 또는 마그넷 결합 가능한 금속이 배치될 수 있다. In addition, the contact portion of the front body of the first segment and the second segment may be adhered by an adhesive or the like. The contact portions of the first segment and the second segment may be joined by magnet coupling. For magnet coupling, at least one of the first segment and the second segment may have a magnet disposed on the contact portion, and a magnet or a metal capable of magnet coupling may be disposed on the corresponding other contact portion.
본 발명의 일 실시예에 따르면 마커는 HMD 커버(10)의 삽입부에 탈부착이 가능하게 삽입될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the marker may be detachably inserted into the insertion portion of the
본 발명의 일 실시예에서는 총 32개의 삽입부를 갖고 HMD 커버(10)에 5개의 마커가 삽입됨을 가정하면, 산술적으로 2천 4백가지의 패턴을 구성할 수 있다. In one embodiment of the present invention, assuming that 5 markers are inserted into the
다만, 움직이는 사용자들의 헤드 트레킹의 오류를 줄이기 위해 유사한 마커 패턴을 제거하더라도 최소한 30 가지 이상의 패턴을 구성할 수 있다. However, in order to reduce errors in head trekking of moving users, even if similar marker patterns are removed, at least 30 patterns can be constructed.
따라서, 각 패턴마다 서로 다른 사람을 매칭시키는 경우, 30명 이상의 사용자를 식별가능하게 된다.Therefore, when matching different people for each pattern, more than 30 users can be identified.
이상에서 본 명세서에 개시된 실시 예들을 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 이와 같이 각 도면에 도시된 실시 예들은 한정적으로 해석되면 아니되며, 본 명세서의 내용을 숙지한 당업자에 의해 서로 조합될 수 있고, 조합될 경우 일부 구성 요소들은 생략될 수도 있는 것으로 해석될 수 있다. The embodiments disclosed herein have been described with reference to the accompanying drawings. As described above, the embodiments illustrated in each drawing should not be interpreted as being limited, and may be combined with each other by those skilled in the art who understand the contents of the present specification, and when combined, some components may be omitted.
여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Here, the terms or words used in the specification and claims should not be interpreted as being limited to ordinary or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical ideas disclosed in this specification.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 명세서에 개시된 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments illustrated in the present specification and the configuration illustrated in the drawings are only exemplary embodiments disclosed in the present specification, and do not represent all of the technical ideas disclosed in the present specification, and thus can replace them at the time of application. It should be understood that there may be equivalents and variations.
10 : HMD 커버
20 : HMD 본체
110 : 바디부
120 : 복수의 삽입부
130 : 마커 10: HMD cover
20: HMD body
110: body part
120: a plurality of inserts
130: marker
Claims (12)
상기 HMD와 탈착가능하게 결합되고, 상기 HMD의 외측을 둘러싸는 바디부;
상기 바디부에 마련되는 복수개의 삽입부; 및
상기 삽입부에 탈부착 가능하게 결합되는 마커
를 포함하는 HMD 커버. As a cover of the head mounted display (HMD) that is worn on the user's head and displays an image in front of the user's eyes,
A body part detachably coupled to the HMD and surrounding the outside of the HMD;
A plurality of insertion parts provided in the body part; And
Marker detachably coupled to the insert
HMD cover comprising a.
상기 마커는 발광부 및 이 발광부를 지지하는 지지부를 포함하고,
상기 발광부는 적외선을 반사할 수 있는 반사체, 적외선을 발생하는 발광체 및 발광 다이오드 중 적어도 하나를 포함하는 HMD 커버. According to claim 1,
The marker includes a light emitting portion and a support portion supporting the light emitting portion,
The light emitting unit HMD cover including at least one of a reflector capable of reflecting infrared light, a light emitting element for generating infrared light, and a light emitting diode.
상기 삽입부는 중앙에 홀을 갖고, 상기 홀에 상기 지지부가 나사 결합되는 HMD 커버.According to claim 2,
The insertion portion has a hole in the center, the HMD cover is screwed to the support portion to the hole.
상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트는 서로 좌우 대칭인 HMD 커버. The method of claim 8,
The first segment and the second segment are HMD covers that are symmetrical to each other.
마커가 삽입가능한 복수개의 삽입부를 포함하는 HMD 커버;
상기 HMD 커버에 삽입된 마커를 감지하는 감지기;
상기 감지기로부터의 감지 정보를 인식하여 사용자를 식별하고, 사용자의 위치에 근거한 영상 정보를 상기 HMD에 제공하는 제어장치
를 포함하는 가상 현실 체험 시스템.A head mounted display (HMD) worn on the user's head to display an image in front of the user's eyes;
HMD cover including a plurality of insertable insertable marker;
A detector detecting a marker inserted in the HMD cover;
A control device that recognizes the user by recognizing the detection information from the sensor and provides image information based on the user's location to the HMD
Virtual reality experience system comprising a.
상기 삽입부는 상기 마커와 나사 결합되는 가상 현실 체험 시스템.
The method of claim 10,
The insertion unit is a virtual reality experience system that is screwed with the marker.
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