KR20200060207A - Hologram content generating apparatus, hologram content integration control sysetm having the same and operating method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hologram content generating apparatus, a hologram content integrated control system including the same, and a method for operating the same.
일반적으로, 홀로그램 디스플레이 기술은 물체를 3차원 공간에서 입체적으로 표현하는 것으로, 이상적인 완전 실감 3차원 디스플레이 기술이다. 구체적으로, 홀로그램 디스플레이 기술은 주어진 물체로 발생되는 파면(wave-front)을 그대로 재생함에 따라 사람의 눈에 실제로 그 물체가 존재하는 것과 동일한 효과를 주는 기술이다.In general, the hologram display technology is an object that represents an object in three dimensions in three-dimensional space, and is an ideal fully-realistic three-dimensional display technology. Specifically, the hologram display technology is a technology that gives the same effect as the actual existence of the object in the human eye as the wave-front generated by the given object is reproduced as it is.
본 발명의 목적은 3D 데이터 획득 및 사용자-복원되는 영상 간에 상호작용이 가능한 완전 입체 영상을 디스플레이하는 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a hologram content generating apparatus displaying a full stereoscopic image capable of interacting between 3D data acquisition and user-restored images, a hologram content integrated control system including the same, and a method of operating the same.
본 발명의 실시 예에 따른, 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템은, 사용자의 안면, 모션, 및 음성 중에서 적어도 하나를 감지하는 센서부; 상기 감지된 정보를 이용하여 상기 사용자와 상호작용 가능한 홀로그램 콘텐츠를 생성하는 홀로그램 콘텐츠 생성 장치; 상기 생성된 홀로그램 콘텐츠를 디스플레이하는 디스플레이 장치; 및 상기 디스플레이 장치를 회전시키는 회전 모듈을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a hologram content integrated control system includes: a sensor unit that detects at least one of a user's face, motion, and voice; A hologram content generating device that generates hologram content that can interact with the user using the sensed information; A display device that displays the generated hologram content; And it may include a rotating module for rotating the display device.
실시 예에 있어서, 상기 센서부는 상기 사용자의 양안 위치를 인식하는 얼굴 인식 센서를 포함할 수 있다.In an embodiment, the sensor unit may include a face recognition sensor that recognizes the position of both eyes of the user.
실시 예에 있어서, 상기 얼굴 인식 센서는 상기 사용자의 이동 방향, 이동 각도, 및 이동 속도를 구분하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the face recognition sensor is characterized by distinguishing the movement direction, movement angle, and movement speed of the user.
실시 예에 있어서, 상기 얼굴 인식 센서에서 감지된 데이터에 근거로 하여 상기 회전 모듈이 제어되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the rotation module is controlled based on data detected by the face recognition sensor.
실시 예에 있어서, 상기 회전 모듈은 0.35°(360°/1024) 이하의 회전각 단위 스텝으로 제어되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the rotation module is characterized in that it is controlled by a rotation angle unit step of 0.35 ° (360 ° / 1024) or less.
실시 예에 있어서, 상기 센서부는 상기 사용자의 음성을 인식하는 음성 센서를 포함할 수 있다.In an embodiment, the sensor unit may include a voice sensor that recognizes the user's voice.
실시 예에 있어서, 상기 음성 센서에서 감지된 데이터에 근거로 하여 상기 홀로그램 콘텐츠의 회전 방향, 회전 각도, 혹은 회전 속도가 결정되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the rotation direction, rotation angle, or rotation speed of the hologram content is determined based on data sensed by the voice sensor.
실시 예에 있어서, 상기 센서부는 상기 사용자의 동작 혹은 제스처를 인식하는 모션 센서를 포함할 수 있다.In an embodiment, the sensor unit may include a motion sensor that recognizes the user's motion or gesture.
실시 예에 있어서, 상기 모션 센서에서 감지된 데이터에 근거로 하여 상기 홀로그램 콘텐츠의 회전 방향, 회전 각도, 혹은 회전 속도가 결정되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the rotation direction, rotation angle, or rotation speed of the hologram content is determined based on data sensed by the motion sensor.
실시 예에 있어서, 상기 센서부는 상기 홀로그램 콘텐츠의 촉각을 감지하는 햅틱 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the sensor unit is characterized in that it comprises a haptic sensor for sensing the tactile sense of the hologram content.
실시 예에 있어서, 상기 홀로그램 콘텐츠 생성 장치는 광시야각을 제공하는 양안식 홀로그램 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the apparatus for generating hologram content is characterized by generating binocular hologram data providing a wide viewing angle.
실시 예에 있어서, 상기 홀로그램 콘텐츠 생성 장치는 좌안용 센서와 우완용 센서로부터 선택된 화상 혹은 객체에 대한 3D를 획득하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the hologram content generating apparatus is characterized in that it acquires a 3D image or object selected from the sensor for the left eye and the sensor for the right eye.
실시 예에 있어서, 상기 홀로그램 콘텐츠 생성 장치는 좌안용 시간과 우완용 시간에서 선택된 화상 혹은 객체에 대한 3D를 획득하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the apparatus for generating hologram content is characterized by acquiring a 3D image or object selected from the time for the left eye and the time for the right eye.
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치의 동작 방법은, 객체에 대한 양안 콘텐츠를 획득하는 단계; 상기 양안 콘텐츠에 대응하는 좌안용 CGH(Computer-Generated Hologram) 데이터 및 우안용 CGH 데이터를 생성하는 단계; 및 사용자의 안면, 모션 혹은 음성에 따라 상기 좌안용 CGH 데이터 및 상기 우안용 CGH 데이터를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.An operation method of an apparatus for generating holographic content according to an embodiment of the present invention includes: obtaining binocular content for an object; Generating computer-generated hologram (CGH) data for the left eye and CGH data for the right eye corresponding to the binocular content; And correcting the CGH data for the left eye and the CGH data for the right eye according to the user's face, motion, or voice.
실시 예에 있어서, 기 사용자의 안면, 모션 혹은 음성을 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the method may further include detecting a face, motion, or voice of the pre-user.
실시 예에 있어서, 상기 좌안용 CGH 데이터 및 상기 우안용 CGH 데이터 디스플레이 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the method may further include transmitting the CGH data for the left eye and the CGH data display terminal for the right eye.
실시 예에 있어서, 상기 객체에 대한 양안 콘텐츠를 획득하는 단계는, 상기 객체에 대한 좌안용 영상으로부터 컬러 정보와 깊이 정보를 획득하는 단계; 및 상기 객체에 대한 우안용 영상으로부터 컬러 정보와 깊이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, acquiring binocular content for the object may include: acquiring color information and depth information from a left-eye image for the object; And obtaining color information and depth information from the right-eye image of the object.
실시 예에 있어서, 상기 객체에 대한 양안 콘텐츠를 획득하는 단계는, 상기 객체에 대한 좌안용 시간에 컬러 정보와 깊이 정보를 획득하는 단계; 및 상기 객체에 대한 우안용 시간에 컬러 정보와 깊이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, acquiring binocular content for the object may include: acquiring color information and depth information at a time for the left eye for the object; And obtaining color information and depth information at the right eye time for the object.
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치는, 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 인스트럭션은, 객체에 대한 양안 콘텐츠를 획득하고; 상기 양안 콘텐츠에 대응하는 좌안용 CGH(Computer-Generated Hologram) 데이터 및 우안용 CGH 데이터를 생성하고; 및 사용자의 안면, 모션 혹은 음성에 따라 상기 좌안용 CGH 데이터 및 상기 우안용 CGH 데이터를 보정하도록 상기 적어도 하나의 프로세서에서 실행되는 것을 특징으로 한다.The apparatus for generating holographic content according to an embodiment of the present invention includes at least one processor and a memory storing at least one instruction executed by the at least one processor, wherein the at least one instruction is binocular for an object. Acquire content; Generating CGH (Computer-Generated Hologram) data for the left eye and CGH data for the right eye corresponding to the binocular content; And it is characterized in that it is executed in the at least one processor to correct the CGH data for the left eye and the CGH data for the right eye according to the user's face, motion or voice.
실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 인스트럭션은, 초기값을 저장하는 메모리로부터 좌안용 CGH 데이터 및 우안용 CGH 데이터를 읽고, 상기 읽혀진 좌안용 CGH 데이터 및 우안용 CGH 데이터에 상기 사용자의 안면, 모션 혹은 음성에 대응하는 데이터에 대응하는 옵션값을 부가하도록 상기 적어도 하나의 프로세서에서 실행되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the at least one instruction reads the CGH data for the left eye and the CGH data for the right eye from the memory storing the initial value, and reads the CGH data for the left eye and the CGH data for the right eye of the user's face, motion, or It is characterized in that it is executed in the at least one processor to add an option value corresponding to data corresponding to voice.
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법은, 종래의 컴퓨터 홀로그램 생성에 의한 수동적인 홀로그램 콘텐츠 제작 중심의 한계를 극복함과 동시에 종래의 홀로그램을 만들기 위한 복잡한 장치 및 장시간의 콘텐츠 연산 프로세스로부터 탈피할 수 있다.A hologram content generating apparatus according to an embodiment of the present invention, a hologram content integrated control system including the same, and an operation method thereof, overcome the limitations of manual hologram content production center by conventional computer hologram generation, and at the same time, the conventional hologram It can be escaped from complicated devices for making and long-term content calculation process.
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법은, 기존 평판형 홀로그램 단말을 사용함에도 복원 영상을 편안하게 시청하도록 양안식 입체 홀로그래피에 따른 광시야각 특성을 제공할 수 있다.A hologram content generating apparatus according to an embodiment of the present invention, a hologram content integrated control system including the same, and an operation method thereof, have a wide viewing angle according to binocular stereoscopic holography to comfortably view the restored image even when using an existing flat panel hologram terminal. Characteristics can be provided.
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법은, 다양한 종류 (실사 혹은 CG)의 360도 전방향 홀로그램 콘텐츠를 사용자들이 음성 명령, 혹은 얼굴 위치 혹은 사용자의 제스쳐 명령 등 만으로도 능동적으로 실시간 3D 콘텐츠와의 상호 작용을 가능할 수 있다.The apparatus for generating holographic content according to an embodiment of the present invention, a hologram content integrated control system including the same, and a method for operating the hologram content may be used by users to command 360-degree omnidirectional hologram content of various types (real-life or CG) by voice commands or face positions. Alternatively, it is possible to actively interact with real-
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법은, 시청자들에게 보다 넓은 시역공간에서, 그리고 보다 편안하게 완전 실감 영상을 체험할 수 있다.The apparatus for generating holographic content according to an embodiment of the present invention, a holographic content integrated control system including the same, and a method of operating the hologram content can provide a viewer with a fully realistic image in a wider viewing space and more comfortably.
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법은, 시스템의 경량화 및 연산처리의 고속화가 가능하기 때문에 개인 휴대형 모바일 응용에 적합하면서도 시청자에게 몰입감 및 3D 실감 증대 효과를 기대할 수 있다. The apparatus for generating hologram content according to an embodiment of the present invention, a hologram content integrated control system including the same, and an operation method thereof, are suitable for personal portable mobile applications and immersive to viewers because they can reduce the weight of the system and speed up the calculation processing. It can be expected to increase the effect of 3D realism.
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법은, 실시간으로 사용자와 복원된 입체 영상 간의 상호작용을 가능하게 할 수 있다.An apparatus for generating holographic content according to an embodiment of the present invention, a hologram content integrated control system including the same, and an operation method thereof, may enable interaction between a user and a restored stereoscopic image in real time.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템(10)을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 홀로그램 콘텐츠와 사용자 간의 상호 작용을 위한 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템(10)을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100)의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100)에서 사용자 복원 영상 간에 상호작용 가능한 홀로그램 콘텐츠의 생성 및 인코딩 프로세스에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100)에서 사용자 복원 영상 간에 상호작용 가능한 홀로그램 콘텐츠의 생성 및 인코딩 프로세스에 대한 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 구현 통합 제어 시스템(10)에서 홀로그램 콘텐츠의 통합 처리 프로세스(SW)에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 구현 통합 제어 시스템(10)에서 홀로그램 콘텐츠의 통합 처리 프로세스(SW)에 대한 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 6는 사용자의 안면인식 기반 사용자 얼굴을 따라 디스플레이 장치(150) 및 홀로그램 콘텐츠가 동기되어 업데이트되는 것을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 사용자의 음성 인식 기반 사용자 음성 명령에 따라 디스플레이 장치(150) 및 홀로그램 콘텐츠가 동기되어 회전하는 것을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 사용자의 제스쳐 인식 기반으로 제스쳐 명령에 따라 홀로그램 콘텐츠 회전하는 것을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(1000)를 예시적으로 보여주는 도면이다.The accompanying drawings are provided to help understand the present embodiment, and provide embodiments with detailed description. However, the technical features of the present embodiment are not limited to specific drawings, and the features disclosed in each drawing may be combined with each other to form a new embodiment.
1 is a view showing an hologram content integrated
FIG. 2 is a diagram illustrating an integrated hologram
3 is a flowchart exemplarily showing a method of operating the hologram
4A is a diagram illustrating an embodiment of a process for generating and encoding holographic content that can be interacted with between user reconstructed images in the hologram
4B is a view showing another embodiment of a process for generating and encoding holographic content that can be interacted with between user reconstructed images in the hologram
5A is a view showing an embodiment of an integrated processing process (SW) of hologram content in the hologram content implementation integrated
5B is a view showing another embodiment of an integrated processing process (SW) of hologram content in the hologram content implementation integrated
6 exemplarily shows that the
7 exemplarily shows that the
8 is a diagram illustrating an example of rotating the hologram content according to a gesture command based on a user's gesture recognition.
9 is a diagram illustrating an
아래에서는 도면들을 이용하여 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 내용을 명확하고 상세하게 기재할 것이다.Hereinafter, the contents of the present invention will be described clearly and in detail so that those skilled in the art of the present invention can easily implement the drawings using the drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.The present invention can be applied to various changes and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 혹은 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as the second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 혹은 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 혹은 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것들의 존재 혹은 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In this application, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of a feature, number, step, action, component, part or combination thereof carried out, one or more other features or numbers. It should be understood that it does not preclude the existence or addition possibilities of, steps, actions, components, parts or combinations thereof. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in the commonly used dictionary, should be interpreted as meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. .
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법은, 완전 입체 영상 처리 기술로서 실사 기반 객체의 3D 데이터 획득 및 완전 영상을 디스플레이하도록 콘텐츠를 제작할 수 있다.An apparatus for generating holographic content according to an embodiment of the present invention, a holographic content integrated control system including the same, and an operation method thereof, are full stereoscopic image processing technologies capable of producing 3D data of a photorealism-based object and producing content to display a complete image. have.
최근에 3차원 디스플레이 기술이 발전함에 따라 완벽한 시차와 깊이로 물체를 표현함으로써, 조절-폭주(accommodation-convergence) 불일치 문제에 따른 눈의 피로감과 어지러움 증상이 없게 되었다. 더 나아가, 홀로그램 디스플레이 기술은 시점의 이동에 따라 실제 세계를 보는 것과 같은 자연스러운 영상을 시청할 수 있다. 하지만, 이러한 홀로그램 디스플레이 기술을 구현하기 위해서는 몇 가지 요구 사항들이 있다.With the recent development of three-dimensional display technology, by expressing objects with perfect parallax and depth, there are no symptoms of eye fatigue and dizziness caused by an accommodation-convergence mismatch problem. Furthermore, the hologram display technology can watch a natural image such as seeing the real world as the viewpoint moves. However, there are several requirements to implement such a hologram display technology.
첫째로, 다양한 실물 혹은 CG(Computer Graphic)를 기반으로 홀로그래피용 360도 영상 콘텐츠는 데이터 량이 매우 크기 때문에 실시간으로 영상 처리 및 이의 광학적 복원하는 기술이 매우 어렵다. 둘째로, 연산 처리량에 대한 큰 부담으로 인해서 기존에 만들어진 영상을 복원하는 방식으로 개발되기 때문에 시청자는 수동적인 자세로 관찰하는 콘텐츠가 제작되고 있다. 따라서 사용자와 콘텐츠 간의 상호작용 체험이 가능한 콘텐츠의 개발이 필요한 상태이다. 셋째로, 이렇게 제작된 홀로그래피용 콘텐츠가 준비되더라도, 이 콘텐츠를 디스플레이할 수 있는 기존 홀로그램 장치(150)들 혹은 공간 광 변조기들(SLMs, spatial light modulators)은 복잡한 광학 시스템을 갖는다. 기존 홀로그램 장치(150)들 혹은 공간 광 변조기들(SLMs, spatial light modulators)은 세기가 균일하고 간섭성이 우수한 광을 만들기 위해서 복잡한 광학시스템으로 갖기 때문에 시스템의 부피가 크며, 일반적으로 광학 테이블 상에서 구축되고 있다. 따라서 사용자가 용이하게 손으로 들을 수 있거나 사용자 얼굴에 쓸 수 있는 웨어러벌 타입이면서 무게가 가벼운 모바일형 홀로그램 장치(150)를 개발할 필요가 더욱 증대 되고 있다.First, the technology for real-time image processing and optical restoration thereof is very difficult because the amount of data is very large for a 360-degree image content for holography based on various real objects or computer graphics (CG). Second, because it is developed in such a way as to restore an existing image due to a large burden on computational throughput, viewers are producing content that is observed with a passive attitude. Therefore, there is a need for the development of content that enables interactive experiences between users and content. Third, even if the thus prepared holographic content is prepared, existing
한편, 광시야각 홀로그램 디스플레이를 실현하기 위해서는 픽셀 피치가 1μm미만의 크기를 갖는 단말이 요구되고 있다. 이에 비해 현재 상용 LC(Liquid Crystal)을 활용한 패널의 픽셀 피치는 수 μm 에서 수 십μm 크기 수준에 머물고 있다. 이 크기는 시야각이 5도 미만 정도를 제공한다. 그래서 동공추적 (eye-tracking) 기술과 같은 대용량 및 고정밀 데이터 처리 기술을 수반하는 별도의 고가 장치들이 부착된 시스템을 통해 홀로그램이 재생되고 있다.Meanwhile, in order to realize a wide viewing angle hologram display, a terminal having a pixel pitch of less than 1 μm is required. By comparison, the pixel pitch of panels utilizing commercial liquid crystals (LC) is currently in the range of several μm to tens of μm. This size provides a viewing angle of less than 5 degrees. So, holograms are being reproduced through a system with separate expensive devices that are accompanied by large-capacity and high-precision data processing technology such as eye-tracking technology.
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법은, 360도 3D(Dimension) 영상 정보를 기반으로 사용자와 홀로그램 영상을 복원하는 장치(150) 간에 실시간 상호작용 기능을 제공하면서, 동시에 광시야각 홀로그래피 콘텐츠를 용이하게 제작할 수 있다. 특히 개인 휴대가 가능한 VR(Virtual Reality)/AR(Augmented Reality) 단말이나 모바일형/착용형 응용에 적합하면서도 시청자에게 몰입감 및 3D 실감 증대 효과를 제공하기 위하여 사용자-복원된 입체 영상 간에 공감각(시각, 촉각, 청각, 몸짓/동작) 기반의 상호작용이 가능한 홀로그램 콘텐츠가 구현가능하다.An apparatus for generating holographic content according to an embodiment of the present invention, an integrated hologram content control system and a method for operating the same, between a user and a
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법은, 홀로그램 데이터를 사용자의 음성 인식 및 제스쳐 인식 정보와 연동에 의한 광시야각 디스플레이 및 상호작용을 할 수 있다.A hologram content generating apparatus according to an embodiment of the present invention, a hologram content integrated control system including the same, and an operation method thereof, display and interact with a wide viewing angle by interworking hologram data with voice recognition and gesture recognition information of a user Can be.
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치, 그것을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템 및 그것의 동작 방법은, RGB-depth map을 입력 정보로 하고, 아래에 수학식 1과 같은 FFT (fast-Fourier transformation) 기반 CGH (computer-generated hologram) 계산식을 이용하여 고속의 홀로그램 생성을 위한 연산을 수행할 수 있다. A hologram content generating apparatus according to an embodiment of the present invention, a hologram content integrated control system including the same, and an operation method thereof, use RGB-depth map as input information, and FFT (fast-Fourier transformation) as shown in Equation 1 below ) Using the computer-generated hologram (CGH) calculation formula, calculation for high-speed hologram generation can be performed.
3D 장면 (scene)을 포함하는 3차원 공간을 여러 계층으로 조각을 낼 때, 홀로그램 면 (hologram plane, H) 과 시청자의 관측 면(observing view-window plane, VW) 그리고 계층화된 각 층(layer)들은 서로 평행하게 자르는 경우, 거의 연속적으로 분포된 점 구름들은 가장 가까운 곳에 있는 층에 할당될 수 있다. 그러면, 홀로그램면 에서의 복소수 필들을 계산 하기 위해서 FFT 알고리즘을 사용하여 아래와 같이 Fourier 변환이 수행될 수 있다.When slicing a 3D space containing a 3D scene into multiple layers, the hologram plane (H), the viewer's observing view-window plane (VW), and each layered layer When the fields are cut parallel to each other, point clouds that are distributed almost continuously can be assigned to the nearest layer. Then, the Fourier transform can be performed as follows using the FFT algorithm to calculate complex fields in the hologram plane.
여기서 (u, v), (xi, yi), Ui, f, , 그리고 di 은 시청자의 관측면, 3D 씬의 i-번째 층, i-번째 층의 물체(object) 필드, 필드 렌즈의 초점 길이, 조명광의 파장, 그리고 홀로그램 면으로부터 시청 거리를 각각 나타낸다. 이렇게 계산된 깊이맵 기반 CGH는 원래의 3D 장면(scene)을 공간 상에 복원시킬 수 있다. view-window 위치에 눈을 두고서 관찰하는 시청자는 광학적으로 복원된 3D 장면을 볼 수 있게 된다.Where (u, v), (x i , y i ), U i , f, , And d i denote the viewer's viewing plane, the i-th layer of the 3D scene, the object field of the i-th layer, the focal length of the field lens, the wavelength of the illumination light, and the viewing distance from the hologram plane, respectively. The calculated depth map-based CGH can restore the original 3D scene in space. Viewers watching with their eyes at the view-window position will be able to see the optically reconstructed 3D scene.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템(10)을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 홀로그램 콘텐츠 구현 시스템은 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100), 디스플레이 장치(150), 및 센서부(150)를 포함할 수 있다.1 is a view showing an hologram content integrated
홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100)는 3차원 정보 획득부(110), 홀로그램 정보 생성부(120), 인코딩부(130), 및 콘텐츠 제어부(140)를 포함할 수 있다.The hologram
3차원 정보 획득부(110)는 선택된 화상 (scene) 혹은 객체(object)의 3D 정보를 제공할 수 있는 데이터, 혹은 RGB 컬러 및 깊이 (depth map) 정보를 획득하도록 구현될 수 있다. 여기서 데이터의 포맷은 점 구름 (point cloud) 형태의 정보로 저장되는 포맷, 혹은 RGB-Depth 형태의 정보로 저장되는 포맷을 포함할 수 있다.The 3D
홀로그램 생성부(120)는 컴퓨터에 의한 복소수(complex values) 홀로그램 (CGH, computer-generating hologram)을 계산(생성)하고, 생성된 데이터를 특정 메모리 폴더에 저장하도록 구현될 수 있다.The
실시 예에 있어서, 홀로그램 생성부(120)는 RGB-Depth 형태의 포맷을 입력으로 하여 컴퓨터에 의한 홀로그램(CGH, computer-generating hologram)을 생성할 수 있다. 실시 예에 있어서, 홀로그램 생성부(120)는 점구름 (point cloud) 형태의 포맷을 입력으로 하여 컴퓨터에 의한 홀로그램(CGH, computer-generating hologram)을 생성할 수 있다.In an embodiment, the
인코딩부(130)는 홀로그램 생성부(120)에서 계산된 CGH 파일을 디스플레이 단말의 특성에 적합하도록 보정하고 및 보정된 파일을 전송하기에 용이한 형태로 취합하도록 구현될 수 있다.The
콘텐츠 제어부(140)는 홀로그램 정보 생성부(120) 및 인코딩부(130)에서 생성/저장된 홀로그램 데이터 중에서 선택된 하나 혹은 적어도 2개 이상의 홀로그램 쌍(pair)으로 이루어진 데이터를 전송하도록 구현될 수 있다.The
콘텐츠 제어부(140)는 송신부를 통해 전달된 선택된 홀로그램 데이터를 수신하고, 선택된 홀로그램 데이터가 사용될 디스플레이 장치(150)에 적합하도록 변환되거나 추가적인 인코딩(encoding) 하도록 3차원 정보 획득부(110), 홀로그램 정보 생성부(120), 및 인코딩부(130)를 제어할 수 있다. 실시 예에 있어서, 선택된 2개의 홀로그램 쌍은 복원되는 공간상의 위치와 광학장치의 배치를 고려하여 시청자의 좌측 눈과 우측 눈에 각각 적합한 홀로그램 데이터일 수 있다.The
실시 예에 있어서, 좌/우안용 영상 콘텐츠는 좌/우안 위치에 적절한 시차 (parallex)를 제공하기 위해서 3차원 공간에 복원되는 홀로그램 영상의 깊이 값(z)과 양안 간격 (x-y)을 근거로 하여 생성/인코딩될 수 있다. 즉, 공간 정합을 고려하여 선택된 좌/우안용 영상 콘텐츠가 생성되거나 인코딩될 수 있다.In an embodiment, the video content for the left / right eye is based on the depth value (z) and the binocular distance (xy) of the hologram image reconstructed in the 3D space in order to provide a parallax suitable for the left / right eye position. Can be created / encoded. That is, the video content for the left / right eyes selected in consideration of spatial matching may be generated or encoded.
디스플레이 장치(150)는 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100)로부터 선택된 홀로그램 데이터를 업로딩시키고, 업로드된 상태에서 적절하게 준비된 광으로 조명함으로써 홀로그램 이미지를 3차원 공간 상에 복원시키도록 구현될 수 있다.The
실시 예에 있어서, 디스플레이 장치(150)는 인코딩부(130)에서 만들어진 홀로그램 콘텐츠 데이터를 적절히 표시(uploading) 및 복원할 수 있다.In an embodiment, the
실시 예에 있어서, 디스플레이 장치(150)는 센서부(160)의 명령에 대응하여 적절하게 회전 기능 및 회전 각도/속도/방향 제어 기능을 포함하는 회전 모듈과 결합될 수 있다.In an embodiment, the
실시 예에 있어서, 디스플레이 장치(150)는 센서부(160)의 명령에 따른 회전 각도/속도/방향의 정도 변화에 대응하여 콘텐츠가 업데이트 되는 기능을 포함하는 회전 모듈 및 콘텐츠 제어부(140)와 결합될 수 있다.In an embodiment, the
실시 예에 있어서, 디스플레이 장치(150)는 회전 모듈과의 인터페이스 및 콘텐츠 제어부와의 인터페이스를 가질 수 있다. 실시 예에 있어서, 디스플레이 장치(150)는 회전 모듈 및 콘텐츠 제어부(140)와 결합되어 사용자의 눈 위치 영역으로 홀로그램 복원 영상을 관찰하는 기능을 포함할 수 있다.In an embodiment, the
실시 예에 있어서, 회전 모듈에서 최소 회전각의 단위 스텝(angular unit for a rotational step)은 360° 전방향 콘텐츠 생성 단계에서 360° 디지털 3D 데이터를 획득하기 위해 사용된 최소 회전 각도보다 같거나 작을 수 있다. 예를 들어, 회전 모듈의 단위 스텝은 15° 이하로 할수 있거나, 혹은 세밀하게는 0.35° (= 360°/1024) 이하일 수 있다.In an embodiment, the angular unit for a rotational step in the rotation module may be equal to or less than the minimum rotation angle used to obtain 360 ° digital 3D data in the 360 ° omnidirectional content creation step. have. For example, the unit step of the rotating module may be 15 ° or less, or may be 0.35 ° (= 360 ° / 1024) or less in detail.
도 2는 홀로그램 콘텐츠와 사용자 간의 상호 작용을 위한 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템(10)을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템(10)은 회전 모듈(170) 위에 설치된 디스플레이 장치(150)를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(150)는 얼굴 인식 센서(161), 음성 센서(162), 모션 센서(163), 또는 햅틱 센서(164)를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a diagram illustrating an integrated hologram
실시 예에 있어서, 디스플레이 장치(150)는 공간 광 변조기와 사용자에게 있어서 사용자의 얼굴(안면)을 인식하는 얼굴 인식 센서(user's face tracking or eye tracking; 161)를 포함할 수 있다. 얼굴 인식 센서(161)는 사용자 얼굴 (혹은 눈)이 센서로부터 적정 거리에 떨어져 있으면서 좌측 혹은 우측 방향으로 이동할 때, 사용자의 양안 위치를 인식하는 기능을 포함할 수 있다. 실시 예에 있어서, 얼굴 인식 센서(161)가 인식하는 데이터는 얼굴 위치뿐만 아니라 회전(이동) 방향, 회전(이동) 각도, 회전(이동) 속도 등을 구분할 수 있다.In an embodiment, the
실시 예에 있어서, 디스플레이 장치(150)는 공간 광 변조기와 사용자에게 있어서 사용자의 음성 인식하는 음성 센서(user's voice sensor; 162)를 포함할 수 있다. 음성 센서(162)는 디스플레이 장치(150)를 사용하는 사용자의 목소리를 모니터링하고, 그 목소리가 지시하는 내용에 따라 회전 방향, 회전 각도, 그 회전 빠르기 등의 정보를 획득/인식할 수 있다. 실시 예에 있어서, 음성 센서(162)가 인식하는 데이터는 회전 방향, 회전 각도, 회전 속도 등을 구분할 수 있다.In an embodiment, the
실시 예에 있어서, 디스플레이 장치(150)는 공간 광 변조기와 사용자에게 있어서 사용자의 동작/제스쳐을 인식하는 모션 센서(user's motion or gesture sensor; 163)를 포함할 수 있다. 모션 센서(163)는 디스플레이 장치(150)를 사용하는 사용자의 몸짓을 모니터링하고, 그 동작의 위치, 그 동작의 방향(상/하/좌/우), 그 동작의 빠르기 등의 정보를 획득할 수 있다. 이때, 획득된 정보는 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100)에서 생성된 홀로그램 데이터를 선택적으로 업데이트 하도록 피드백 프로그램에 입력될 수 있다. 실시 예에 있어서, 피드백 프로그램에 의해 획득된 정보에 매칭된 홀로그램 데이터가 선택 및 읽혀질 수 있다.In an embodiment, the
실시 예에 있어서, 디스플레이 장치(150)는 공간 광 변조기와 사용자에게 있어서 사용자에게 햅틱 기능을 제공하는 센서(user'haptic gesture sensor; 164)를 포함할 수 있다. 햅틱 센서(164)에 기반한 디스플레이 장치(150)는 이를 사용하는 사용자에게 촉각, 터치 등의 다양한 감각 정보를 제공할 수 있다. 이때, 획득된 정보는 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100)에서 생성된 홀로그램 데이터를 선택적으로 업데이트 하도록 피드백 프로그램에 입력될 수 있다. 실시 예에 있어서, 피드백 프로그램에 의해 획득된 정보에 매칭된 홀로그램 데이터가 선택 및 읽혀질 수 있다.In an embodiment, the
실시 예에 있어서, 홀로그램 데이터는 (실시간으로 CGH가 업데이트 되도록) 주어진 3D 콘텐츠에 대하여 선행 계산(pre-calculation of CGH)이 완료 되어서 준비된 상태(stand-by state)로 대기될 수 있다. 실시 예에 있어서, 읽혀진 데이터는 콘텐츠 제어부로 전달된 후에 콘텐츠 제어부 내의 송신부를 경유하여 홀로그램 디스플레이 장치(150)로 업로드될 수 있다. 이 후에, 업로드된 상태에서 디스플레이 장치(150)를 적절하게 준비된 광으로 조명함으로써 홀로그램 이미지가 3차원 공간 상에 복원될 수 있다.In an embodiment, the hologram data may be waited in a ready-by state by completing pre-calculation of CGH for a given 3D content (so that CGH is updated in real time). In an embodiment, the read data may be uploaded to the
한편, 통합 제어 시스템(10)은 디스플레이 장치(150)을 회전시키도록 디스플레이 장치(150)를 연결할 수 있는 마운트를 가진 회전 모듈(rotational module; 170) 및 회전모듈 제어부(rotation control unit)를 포함할 수 있다. 실시 예에 있어서, 회전 모듈 제어부는 사용자에 의한 음성 인식(혹은 얼굴 인식) 데이터와 연동되어 해당 음성(혹은 얼굴 위치) 정보에 대응하는 방향, 회전 속도 및 회전 각도에 맞도록 콘텐츠 및 디스플레이 장치(150)를 동기화 조건으로 회전할 수 있다.Meanwhile, the
실시 예에 있어서, 디스플레이 장치(150)이 회전하면서 디스플레이 장치(150)에서 표시되는 홀로그램이 동기화되어 디스플레이 될 때, 그 결과로 이 홀로그램의 복원 영상은 사용자의 양안 영역으로 최적의 홀로그램 복원 영상이 관찰될 수 있다.In an embodiment, when the hologram displayed on the
실시 예에 있어서, 사용자가 음성 센서(162)로 입력할 음성 정보는 사용자의 얼굴 중심이 이동하는 방향/속도/각도에 각각 대응되도록 적절한 음성 명령(좌로, 우로, 빠르게, 느리게, 더 등)을 수행할 수 있다.In an embodiment, the voice information to be input by the user to the
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠를 생성하기 위한 통합 제어 시스템(10)은, 종래의 컴퓨터 홀로그램 생성에 의한 수동적인 홀로그램 콘텐츠 제작 중심의 한계를 극복함과 동시에 종래의 홀로그램을 만들기 위한 복잡한 장치 및 장시간의 콘텐츠 연산 프로세스로부터 탈피할 수 있다.The
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠를 생성하기 위한 통합 제어 시스템(10)은, 기존 평판형 홀로그램 단말을 사용함에도 복원 영상을 편안하게 시청하도록 광시야각(예를 들어, 실험적으로 ±60도 이상 실제 구현된 각도) 특성을 제공하는 양안식 입체 홀로그래피를 포함할 수 있다.The
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠를 생성하기 위한 통합 제어 시스템(10)은, 다양한 종류 (실사 혹은 CG)의 360도 전방향 홀로그램 콘텐츠를 사용자들이 음성 명령, 혹은 얼굴 위치 혹은 사용자의 제스쳐 명령 등 만으로도 능동적으로 실시간 3D 콘텐츠와의 상호작용을 가능할 수 있다.The
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠를 생성하기 위한 통합 제어 시스템(10)은, 시청자들에게 보다 넓은 시역공간에서, 그리고 보다 편안하게 완전 실감 영상을 체험할 수 있다.The
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠를 생성하기 위한 통합 제어 시스템(10)은, 시스템의 경량화 및 연산처리의 고속화가 가능하기 때문에 개인 휴대형 모바일 응용에 적합하면서도 시청자에게 몰입감 및 3D 실감 증대 효과를 제공함으로써 사용자-복원된 입체 영상 간에 상호작용이 실시간으로 가능하다.The
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100)의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100)는 다음과 같이 동작할 수 있다.3 is a flowchart exemplarily showing a method of operating the hologram
객체에 대한 양안 콘텐츠(좌안 콘텐츠/우안 콘텐츠)가 획득될 수 있다(S110). 이후 획득된 양안 콘텐츠에 대응하는 CGH(Computer-Generated Hologram) 가 계산될 수 있다(S120). CGH을 좌안용 CGH와 우안용 CGH로 분리할 수 있다(S130). 이후에 분리된 좌안용 CGH는 디스플레이 장치(150)의 좌안을 위한 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator; SLM)에 업로드되고, 분리된 우안용 CGH는 디스플레이 장치(150)의 우안을 위한 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator; SLM)에 업로드될 수 있다.Binocular content (left-eye content / right-eye content) for the object may be obtained (S110). Thereafter, a computer-generated hologram (CGH) corresponding to the obtained binocular content may be calculated (S120). CGH can be separated into CGH for the left eye and CGH for the right eye (S130). Thereafter, the separated CGH for the left eye is uploaded to the spatial light modulator (SLM) for the left eye of the
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100)에서 사용자 복원 영상 간에 상호작용 가능한 홀로그램 콘텐츠의 생성 및 인코딩 프로세스에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다.4A is a diagram illustrating an embodiment of a process for generating and encoding holographic content that can be interacted with between user reconstructed images in the hologram
3차원 정보 획득부(110)는 좌안용 센서와 우안용 센서로부터 선택된 화상(scene) 혹은 객체(object)의 3D 정보를 제공할 수 있는 3차원 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 좌안용 영상으로부터 좌안용 RGB 컬러 정보 및 좌안용 깊이 정보(depth map)가 획득될 수 있다. 또한, 우안용 영상으로부터 우안용 RGB 컬러 정보 및 우안용 깊이 정보(depth map)가 획득될 수 있다. 이후 3차원 정보 획득부(110)는 좌안용 RGB 컬러 정보와 좌안용 깊이 정보를 결합하고, 우안용 RGB 컬러 정보와 우안용 깊이 정보를 결합시킬 수 있다. 이후 홀로그램 정보 생성부(120)는 결합된 RGB-Depth 형태의 포맷을 수신하여 대응하는 좌/우안용 CGH를 생성할 수 있다.The 3D
한편, 도 4a에서는 좌안용 영상과 우안용 영상이 별도의 이미지 센서로부터 획득되었다. 하지만, 본 발명의 3차원 정보 획득부가 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다. 본 발명은 하나의 이미지 센서로부터 시간을 차이를 두고 좌안용 영상을 획득하고 이후에 우안용 영상을 획득할 수도 있다.Meanwhile, in FIG. 4A, the left-eye image and the right-eye image were obtained from separate image sensors. However, it should be understood that the 3D information acquisition unit of the present invention is not limited thereto. The present invention may acquire an image for the left eye at a time difference from one image sensor, and then obtain an image for the right eye.
도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(100)에서 사용자 복원 영상 간에 상호작용 가능한 홀로그램 콘텐츠의 생성 및 인코딩 프로세스에 대한 다른 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 4b를 참조하면, 하나의 이미지 센서에서 시간 차이를 두고 좌안용 시간(T_Left) 동안에 좌안용 영상 획득 및 CGH가 생성되고, 우안용 시간(T_Right) 동안에 우안용 영상 획득 및 CGH가 생성될 수 있다.4B is a diagram showing another embodiment of a process for generating and encoding holographic content that can be interacted between user reconstructed images in the hologram
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자의 정보와 복원 영상 간에 상호작용 가능한 통합 솔루션(integrated solution) 시스템에서 동작하는 과정은 다음과 같다.Meanwhile, a process of operating in an integrated solution system that can interact between a user's information and a reconstructed image according to an embodiment of the present invention is as follows.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 구현 통합 제어 시스템(10)에서 홀로그램 콘텐츠의 통합 처리 프로세스(SW; software)에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 5a를 참조하면, 통합 처리 프로세스는 사용자 인식 센서, 모션 센서, 사용자 음성 인식 센서에 연동하여 동작할 수 있다. 실시 예에 있어서, 사용자 인식 센서에 의해 인식된 사용자의 얼굴 정보에 대응하여 회전 모듈이 회전될 수 있다. 실시 예에 있어서, 모션 센서에 인식된 정보에 대응하여 홀로그램 콘텐츠가 회전될 수 있다. 실시 예에 있어서, 음성 센서에 의해 인식된 음성 정보에 대응하여 홀로그램 콘텐츠가 회전될 수 있다.5A is a view showing an embodiment of an integrated processing process (SW; software) of hologram content in the hologram content implementation integrated
한편, 통합 처리 프로세스는 햅틱 센서에 의해 연동되는 상호 작용을 추가할 수도 있다.On the other hand, the integrated processing process may add interactions interlocked by haptic sensors.
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 구현 통합 제어 시스템(10)에서 홀로그램 콘텐츠의 통합 처리 프로세스(SW)에 대한 다른 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 5b를 참조하면, 통합 처리 프로세스는 도 5a의 그것과 비교하여 햅틱 센서에 의해 연동되는 상호 작용을 추가할 수 있다. 예를 들어, 한편 5b에서 image rotation 외에도 image size change, transfiguration 등의 형태로의 콘텐츠 업데이트 기능들이 추가될 수 있다.5B is a view showing another embodiment of an integrated processing process (SW) of hologram content in the hologram content implementation integrated
도 6는 사용자의 안면인식 기반 사용자 얼굴을 따라 디스플레이 장치(150) 및 홀로그램 콘텐츠가 동기되어 업데이트되는 것을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 사용자의 동공을 추적하여 디스플레이 장치(150)도 따라서 회전되며, 동시에 홀로그램 콘텐츠도 회전에 대응하여 디스플레이 될 수 있다.6 exemplarily shows that the
도 7은 사용자의 음성 인식 기반 사용자 음성 명령에 따라 디스플레이 장치(150) 및 홀로그램 콘텐츠가 동기되어 회전하는 것을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 7를 참조하면, 사용자의 음성 명령에 따라 홀로그램 콘텐츠가 회전될 수 있다.7 exemplarily shows that the
도 8은 사용자의 제스쳐 인식 기반으로 제스쳐 명령에 따라 홀로그램 콘텐츠 회전하는 것을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, 사용자의 제스쳐 명령(예를 들어, 오른손을 왼쪽 방향으로 움직이는 것 혹은 왼손을 오른쪽 방향으로 이동하는 것)에 따라 홀로그램 콘텐츠가 이동할 수 있다.8 is a diagram illustrating an example of rotating the hologram content according to a gesture command based on a user's gesture recognition. Referring to FIG. 8, the hologram content may be moved according to a user's gesture command (for example, moving the right hand to the left or moving the left hand to the right).
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(1000)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 9을 참조하면, 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(1000)는 적어도 하나의 프로세서(1100), 네트워크 인터페이스(1200), 메모리(1300), 디스플레이(1400), 및 입출력 장치(1500)를 포함할 수 있다.9 is a diagram illustrating an
프로세서(1100)는 도 1 내지 도 8을 통하여 적어도 하나의 장치를 포함하거나, 도 1 내지 도 8을 통하여 전술한 적어도 하나의 방법으로 구현될 수 있다. 프로세서(1100)는, 상술된 바와 같이, 객체에 대한 양안 콘텐츠를 획득하고, 양안 콘텐츠에 대응하는 좌안용 CGH(Computer-Generated Hologram) 데이터 및 우안용 CGH 데이터를 생성하고, 및 사용자의 안면, 모션 혹은 음성에 따라 좌안용 CGH 데이터 및 우안용 CGH 데이터를 보정하도록 인스럭션들(instructions)을 실행할 수 있다.The
프로세서(1100)는 프로그램을 실행하고, 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(1000)를 제어할 수 있다. 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(1000)는 입출력 장치(1500)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 혹은 네트워크)에 연결되고, 데이터를 교환할 수 있다.The
네트워크 인터페이스(1200)는 외부의 네트워크와 다양한 유/무선 방식에 의해 통신을 수행하도록 구현될 수 있다.The
메모리(1300)는 컴퓨터에서 읽을 수 있는 명령어(instruction)를 포함할 수 있다. 프로세서(1100)는 메모리(1300)에 저장된 명령어가 프로세서(1100)에서 실행됨에 따라 앞서 언급된 동작들을 수행할 수 있다. 메모리(1300)는 휘발성 메모리 혹은 비휘발성 메모리일 수 있다.The
메모리(1300)는 사용자의 데이터를 저장하도록 저장 장치를 포함할 수 있다. 저장 장치는 eMMC(embedded multimedia card), SSD(solid state drive), UFS(universal flash storage) 등 일 수 있다. 저장 장치는 적어도 하나의 비휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리 장치는, 낸드 플래시 메모리(NAND Flash Memory), 수직형 낸드 플래시 메모리(Vertical NAND; VNAND), 노아 플래시 메모리(NOR Flash Memory), 저항성 램(Resistive Random Access Memory: RRAM), 상변화 메모리(Phase-Change Memory: PRAM), 자기저항 메모리(Magnetoresistive Random Access Memory: MRAM), 강유전체 메모리(Ferroelectric Random Access Memory: FRAM), 스핀주입 자화반전 메모리(Spin Transfer Torque Random Access Memory: STT-RAM) 등이 될 수 있다.The
이상에서 설명된 실시 예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/혹은 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 혹은 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 혹은 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. The embodiments described above may be implemented as hardware components, software components, and / or combinations of hardware components and software components. For example, the devices, methods, and components described in the embodiments include, for example, a processor, a controller, an Arithmetic Logic Unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, and a field programmable gate (FPGA). Arrays, Programmable Logic Units (PLUs), microprocessors, or any other device capable of executing and responding to instructions can be implemented using one or more general purpose computers or special purpose computers. The processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system.
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, 대응하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소 (processing element) 및/혹은 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수의 프로세서 혹은 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.In addition, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of the software. For convenience of understanding, a processing device may be described as one being used, but a person having ordinary skill in the corresponding technical field may use a processing device to process a plurality of processing elements and / or a plurality of types. It can be seen that it can contain elements. For example, the processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. In addition, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 혹은 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 혹은 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/혹은 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 혹은 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 혹은 장치, 혹은 전송되는 신호파(signal wave)에 영구적으로, 혹은 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, instruction, or a combination of one or more of these, configure the processing device to operate as desired, or process independently or collectively You can command the device. Software and / or data may be interpreted by a processing device, or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodied in the transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.
본 발명의 실시 예에 따른 홀로그램 콘텐츠 생성 장치(1000)는, 적어도 하나의 프로세서(1100) 및 적어도 하나의 프로세서(1100)에 의해 실행되는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하는 메모리(1300)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 인스트럭션은, 객체에 대한 양안 콘텐츠를 획득하고; 상기 양안 콘텐츠에 대응하는 좌안용 CGH(Computer-Generated Hologram) 데이터 및 우안용 CGH 데이터를 생성하고; 및 사용자의 안면, 모션 혹은 음성에 따라 상기 좌안용 CGH 데이터 및 상기 우안용 CGH 데이터를 보정하도록 상기 적어도 하나의 프로세서에서 실행될 수 있다.The
실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 인스트럭션은, 초기값을 저장하는 메모리로부터 좌안용 CGH 데이터 및 우안용 CGH 데이터를 읽고, 상기 읽혀진 좌안용 CGH 데이터 및 우안용 CGH 데이터에 상기 사용자의 안면, 모션 혹은 음성에 대응하는 데이터에 대응하는 옵션값을 부가하도록 상기 적어도 하나의 프로세서에서 실행될 수 있다.In an embodiment, the at least one instruction reads the CGH data for the left eye and the CGH data for the right eye from the memory storing the initial value, and reads the CGH data for the left eye and the CGH data for the right eye of the user's face, motion, or It may be executed in the at least one processor to add an option value corresponding to data corresponding to voice.
실시 예에 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 혹은 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and may be recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for an embodiment or may be known and available to those skilled in computer software.
컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체 (magneto-optical media), 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.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic media such as floptical disks. Includes hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
한편, 상술 된 본 발명의 내용은 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들에 불과하다. 본 발명은 구체적이고 실제로 이용할 수 있는 수단 자체뿐 아니라, 장차 기술로 활용할 수 있는 추상적이고 개념적인 아이디어인 기술적 사상을 포함할 것이다.Meanwhile, the above-described contents of the present invention are only specific embodiments for carrying out the invention. The present invention will include technical ideas that are abstract and conceptual ideas that can be utilized as future technologies, as well as specific and practically available means themselves.
100, 1000: 홀로그램 콘텐츠 생성 장치
110: 3차원 정보 획득부
120: 홀로그램 정보 생성부
130: 인코딩부
140: 콘텐츠 제어부
150: 디스플레이 단말
160: 센서부
170: 회전 모듈
10: 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템100, 1000: a device for generating holographic content
110: 3D information acquisition unit
120: hologram information generating unit
130: encoding unit
140: content control
150: display terminal
160: sensor unit
170: rotating module
10: Hologram content integrated control system
Claims (20)
사용자의 안면, 모션, 및 음성 중에서 적어도 하나를 감지하는 센서부;
상기 감지된 정보를 이용하여 상기 사용자와 상호작용 가능한 홀로그램 콘텐츠를 생성하는 홀로그램 콘텐츠 생성 장치;
상기 생성된 홀로그램 콘텐츠를 디스플레이하는 디스플레이 장치; 및
상기 디스플레이 장치를 회전시키는 회전 모듈을 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템.In the hologram content integrated control system,
A sensor unit that detects at least one of a user's face, motion, and voice;
A hologram content generating device that generates hologram content that can interact with the user using the sensed information;
A display device that displays the generated hologram content; And
Hologram content integrated control system including a rotating module for rotating the display device.
상기 센서부는 상기 사용자의 양안 위치를 인식하는 얼굴 인식 센서를 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템. According to claim 1,
The sensor unit hologram content control system including a face recognition sensor for recognizing the user's binocular position.
상기 얼굴 인식 센서는 상기 사용자의 이동 방향, 이동 각도, 및 이동 속도를 구분하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템.According to claim 2,
The face recognition sensor is a holographic content integrated control system, characterized in that for distinguishing the movement direction, movement angle, and movement speed of the user.
상기 얼굴 인식 센서에서 감지된 데이터에 근거로 하여 상기 회전 모듈이 제어되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템.According to claim 2,
Hologram content integrated control system, characterized in that the rotation module is controlled based on the data detected by the face recognition sensor.
상기 회전 모듈은 15° 이하의 회전각 단위 스텝으로 제어되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템.The method of claim 4,
The rotation module is a hologram content integrated control system, characterized in that controlled by a rotation angle unit step of 15 ° or less.
상기 센서부는 상기 사용자의 음성을 인식하는 음성 센서를 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템.According to claim 1,
The sensor unit hologram content control system including a voice sensor for recognizing the user's voice.
상기 음성 센서에서 감지된 데이터에 근거로 하여 상기 홀로그램 콘텐츠의 회전 방향, 회전 각도, 혹은 회전 속도가 결정되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템.The method of claim 6,
Hologram content integrated control system, characterized in that the rotation direction, rotation angle, or rotation speed of the hologram content is determined based on the data detected by the voice sensor.
상기 센서부는 상기 사용자의 동작 혹은 제스처를 인식하는 모션 센서를 포함하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템.According to claim 1,
The sensor unit hologram content control system including a motion sensor for recognizing the user's motion or gesture.
상기 모션 센서에서 감지된 데이터에 근거로 하여 상기 홀로그램 콘텐츠의 회전 방향, 회전 각도, 혹은 회전 속도가 결정되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템.The method of claim 8,
Hologram content integrated control system, characterized in that the rotation direction, rotation angle, or rotation speed of the hologram content is determined based on the data detected by the motion sensor.
상기 센서부는 상기 홀로그램 콘텐츠의 촉각을 감지하는 햅틱 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 통합 제어 시스템. According to claim 1,
The sensor unit comprises a haptic sensor for sensing the tactile sense of the hologram content hologram integrated control system.
상기 홀로그램 콘텐츠 생성 장치는 광시야각을 제공하는 양안식 홀로그램 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템.According to claim 1,
The hologram content generating apparatus is a holographic content integrated control system, characterized in that for generating a binocular type hologram data providing a wide viewing angle.
상기 홀로그램 콘텐츠 생성 장치는 좌안용 센서와 우완용 센서로부터 선택된 화상 혹은 객체에 대한 3D를 획득하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템.The method of claim 11,
The hologram content generation device is a hologram content integrated control system, characterized in that for obtaining a 3D for the selected image or object from the sensor for the left eye and the sensor for the right.
상기 홀로그램 콘텐츠 생성 장치는 좌안용 시간과 우완용 시간에서 선택된 화상 혹은 객체에 대한 3D를 획득하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 콘텐츠 통합 제어 시스템.The method of claim 11,
The hologram content generating apparatus obtains a 3D image or object selected from the left eye time and the right arm time.
객체에 대한 양안 콘텐츠를 획득하는 단계;
상기 양안 콘텐츠에 대응하는 좌안용 CGH(Computer-Generated Hologram) 데이터 및 우안용 CGH 데이터를 생성하는 단계; 및
사용자의 안면, 모션 혹은 음성에 따라 상기 좌안용 CGH 데이터 및 상기 우안용 CGH 데이터를 보정하는 단계를 포함하는 방법.In the operation method of the hologram content generating device,
Obtaining binocular content for the object;
Generating computer-generated hologram (CGH) data for the left eye and CGH data for the right eye corresponding to the binocular content; And
And correcting the CGH data for the left eye and the CGH data for the right eye according to a user's face, motion, or voice.
상기 사용자의 안면, 모션 혹은 음성을 감지하는 단계를 더 포함하는 방법.The method of claim 14,
And detecting the user's face, motion, or voice.
상기 좌안용 CGH 데이터 및 상기 우안용 CGH 데이터 디스플레이 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.The method of claim 14,
And transmitting the CGH data for the left eye and the CGH data display terminal for the right eye.
상기 객체에 대한 양안 콘텐츠를 획득하는 단계는,
상기 객체에 대한 좌안용 영상으로부터 컬러 정보와 깊이 정보를 획득하는 단계; 및
상기 객체에 대한 우안용 영상으로부터 컬러 정보와 깊이 정보를 획득하는 단계를 포함하는 방법. The method of claim 14,
The step of obtaining binocular content for the object,
Obtaining color information and depth information from the image for the left eye of the object; And
And obtaining color information and depth information from the image for the right eye of the object.
상기 객체에 대한 양안 콘텐츠를 획득하는 단계는,
상기 객체에 대한 좌안용 시간에 컬러 정보와 깊이 정보를 획득하는 단계; 및
상기 객체에 대한 우안용 시간에 컬러 정보와 깊이 정보를 획득하는 단계를 포함하는 방법.The method of claim 14,
The step of obtaining binocular content for the object,
Obtaining color information and depth information at the time for the left eye for the object; And
And obtaining color information and depth information at the right eye time for the object.
적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하는 메모리를 포함하고,
상기 적어도 하나의 인스트럭션은,
객체에 대한 양안 콘텐츠를 획득하고;
상기 양안 콘텐츠에 대응하는 좌안용 CGH(Computer-Generated Hologram) 데이터 및 우안용 CGH 데이터를 생성하고; 및
사용자의 안면, 모션, 햅틱 혹은 음성에 따라 상기 좌안용 CGH 데이터 및 상기 우안용 CGH 데이터를 보정하도록 상기 적어도 하나의 프로세서에서 실행되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 콘텐츠 생성 장치.In the apparatus for generating hologram content,
A memory for storing at least one processor and at least one instruction executed by the at least one processor,
The at least one instruction,
Obtain binocular content for the object;
Generating CGH (Computer-Generated Hologram) data for the left eye and CGH data for the right eye corresponding to the binocular content; And
The apparatus for generating hologram content, characterized in that it is executed in the at least one processor to correct the CGH data for the left eye and the CGH data for the right eye according to a user's face, motion, haptic or voice.
상기 적어도 하나의 인스트럭션은, 초기값을 저장하는 메모리로부터 좌안용 CGH 데이터 및 우안용 CGH 데이터를 읽고, 상기 읽혀진 좌안용 CGH 데이터 및 우안용 CGH 데이터에 상기 사용자의 안면, 모션, 햅틱 혹은 음성에 대응하는 데이터에 대응하는 옵션값을 부가하도록 상기 적어도 하나의 프로세서에서 실행되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 콘텐츠 생성 장치.The method of claim 19,
The at least one instruction reads CGH data for the left eye and CGH data for the right eye from the memory storing the initial value, and corresponds to the read face CGH data for the left eye and CGH data for the right eye, corresponding to the user's face, motion, haptic, or voice The apparatus for generating hologram content, characterized in that it is executed in the at least one processor to add an option value corresponding to the data.
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