KR20210043489A - 광학 추적 가상현실 시스템을 위한 사용자가 선택 가능한 툴 - Google Patents

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KR20210043489A
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크리스토퍼 푸르비스
마이클 푸스코
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드림스케이프 이멀시브, 인크.
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Abstract

가상현실 시스템 및 그 내부에서의 사용을 위한 장치는 고유한 식별과 연관되는 광 패턴을 검출하도록 구성되는 광검파 장치 및 그에 체결되는 복수의 발광 장치들을 가지는 툴을 수반한다. 상기 발광 장치들은 상기 광검파 장치에 의해 검출되는 복수의 광 패턴들 사이에서 선택적으로 사용자가 작동시킬 수 있다. 상기 광 패턴들은 상기 광검파 장치에 의해 검출되는 바와 같은 상기 툴의 복수의 고유한 식별들을 제공한다.

Description

광학 추적 가상현실 시스템을 위한 사용자가 선택 가능한 툴
본 발명의 측면들은 가상현실 시스템들에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 광학 추적 가상현실 시스템에서의 사용을 위한 사용자가 선택 가능한 툴 및 이와 같은 툴을 수행하는 가상현실 시스템에 관한 것이다.
가상현실 경험들은 흔히 사용자가 경험하는 몰입의 수준을 고조시키기 위해 물리적인 프롭(prop)들을 채용한다. 가상현실 환경 내에 나타나는 모든 가상의 도구들이 컴퓨터에 의해 제시되기 때문에, 간단하고, 불특정적인 물리적 프롭들이 설득력 있는 방식으로 상기 가상현실 환경 내에 훨씬 더 복잡하고 변화되는 가상의 도구들을 나타내도록 만들어질 수 있다. 예를 들면, 간단한 물리적인 판지통, 땜나무, 또는 막대가 가상현실 내에서는 기능성 조명의 손전등, 타오르는 횃불, 야구 배트, 또는 금속 지렛대와 같은 임의의 숫자의 유사한 형상의 객체들로 나타날 수 있다. 가상현실 사용자에 대해, 간단한 막대가 모든 이러한 것들 및 그 이상인 것으로 납득될 수 있다. 그러나 가상현실 환경 내의 사용자에게 정확하게 나타나도록 하기 위해, 상기 가상현실 환경 내의 가상의 객체로 나타나는 임의의 포함되는 프롭들이 물리적 환경 내에서 추적될 필요가 있다.
통상적인 가상현실 설치에서, 추적 시스템은 추적되는 객체들의 가상의 표현들이 상기 가상현실 환경의 일부로서 정확하게 제시될 수 있도록 매번 추적되는 객체의 위치와 배향을 모의실험 과정에 스트리밍한다. 간단한 형태에서, 이와 같은 추적 시스템은 상기 가상현실 환경 내의 사용자의 시점이 상기 헤드 마운트형 디스플레이의 디스플레이 스크린들 상에 정확하게 제시될 수 있도록 사용자가 착용하는 헤드 마운트형 디스플레이의 위치 및 배향(예를 들어, 도 1a 및 도 1d의 요소(50) 참조)을 따른다. 보다 복잡한 시스템들은 이차적 및 삼차적 객체들의 추적을 포함하며, 상기 사용자나 다중의 사용자들이 보다 복잡한 가상현실 환경들을 경험하게 한다. 가상현실 시스템들 내에서 물리적인 객체들을 추적하는 하나의 방법은 상기 물리적 객체들을 추적하기 위한 광학 카메라들의 사용이다. 상기 물리적 프롭들은 물리적인 설치(예를 들어, 스테이지) 주위에 배열되는 카메라들에 의해 영상화될 수 있다. 카메라들에 의해 포착되는 영상들은 시야 내에 물리적 객체를 가지는 모든 카메라들에 의해 보이는 바와 같은(예를 들어, 삼각 측량에 의해) 상기 객체의 시야와 비교하여 각각의 물리적인 객체나 프롭의 위치 및 배향의 결정을 가능하게 한다.
가상의 환경 내에서 물리적인 프롭들에 의해 제공되는 몰입과 유용성의 수준을 더 향상시키기 위해, 단일의 물리적인 프롭이 다른 동작 상태들(예를 들어, 손전등을 켜거나 끄는) 사이 또는 다른 유형들이나 구성들(예를 들어, 밝혀진 손전등으로부터 타오르는 횃불까지) 사이에서 전환될 수 있는 것이 유용할 수 있다. 그러나 물리적 스위치, 버튼, 또는 다른 스위칭 가능한 장치를 상기 물리적인 프롭에 추가하는 것은 가상현실 시스템 설계자에 대해 추가적인 통합의 도전을 가져올 수 있다. 즉, 최근의 가상현실 설치들 내에서 신체 및 객체 추적 기술로 인하여, 스위치를 체결하거나 해제하는 동작을 검출하는 것은 어렵다. 스위치를 구동시키기 위해 요구되는 동작은 흔히 너무 작아 광학계 가상현실 추적 시스템들에 의해 정확하게 검출되기 어렵다. 가상현실 모의실험을 진행하는 상기 스위치 및 컴퓨터 장치 사이에 유선 또는 무선 링크를 채용하는 것은 이러한 문제에 대한 해결 방안들이 될 수 있지만, 이들 해결 방안들은 한계를 가지게 된다.
보다 상세하게는, 예를 들어, 송신기 장치가 유선으로나 또는 와이파이나 블루투스를 통해 무선으로 상기 물리적인 프롭 및 가상현실 시스템을 위한 모의실험 컴퓨터 사이에 연결될 수 있다. 이러한 해결 방안은 기술적 관점에서 실현 가능하지만, 몇 가지 생산 및 구동의 어려움들을 야기한다. 예를 들면, 송신기가 상기 물리적인 프롭에 포함되도록 요구될 수 있는 점은 상기 프롭의 복잡성과 비용을 추가시킬 뿐만 아니라 상기 프롭 내에 통합되는 전력 요구 사항들을 증가시킨다. 또한, 상기 송신기는 어느 정도 수준의 프로그래밍 및 통신 구성을 요구할 수 있다. 추적 관점으로부터, 상기 송신기로부터의 라디오 신호를 위한 수신기가 요구될 수 있으며, 이는 또한 특히 상기 수신기가 가상현실 장치에 수반되는 많은 이러한 라디오 신호들을 식별해야 할 경우에 어느 정도 수준의 프로그래밍 및 통신 구성을 요구할 수 있다. 즉, 모든 프롭들이 무선 통신 송신기/수신기 장치에 의해 추적되는 하나 이상의 프롭을 가상현실 환경에 추가할 때, 특히 상기 무선 통신 시스템이 오작동할 경우를 위해 상기 시스템 내로 통합되는 프롭을 대체 프롭으로 교체할 때에 통신 페어링과 효율의 문제가 어려워지고, 복잡하게 될 수 있다.
이에 따라, 스위칭 가능한 장치를 포함하는 가상현실 환경 및 경험에서의 사용을 위해 간단한 물리적인 프롭(prop)을 가지는 것이 바람직할 수 있으며, 여기서 상기 스위칭 가능한 장치의 사용자의 작동은 가상현실 모의실험 시스템에 의해 신뢰성 있게 검출될 수 있고, 상기 물리적인 프롭 자체는 임의의 데이터 전송 또는 다른 유형의 통신 접속 또는 라디오 신호 수신 장치외의 페어링을 요구하지 않는다. 또한, 이러한 물리적인 프롭이 가상현실 경험들에 이미 구현되는 현재의 추적 시스템들을 활용하도록 스위칭 가능한 장치를 가지는 것이 바람직할 수 있으며, 이와 같은 물리적인 프롭이 적절하게 구성되고 상기 추적 시스템 내로 통합되면, 상기 추적 시스템이 의도한 바와 같이 기능하도록 하기 위해 대체 프롭이 필요한 사건에서 상기 프롭의 구성이나 재구성이 요구되지 않는다.
전술한 요구 사항들 및 다른 요구 사항들은 본 발명에 의해 충족되며, 일 측면에서, 고유 식별과 연관되는 광 패턴을 검출하도록 구성되는 광검파 장치(optical detection arrangement)를 포함하는 가상현실 시스템이 제공된다. 툴(tool)은 이에 체결되는 복수의 발광 장치들을 가지며, 상기 발광 장치들은 상기 광검파 장치에 의해 검출되는 복수의 광 패턴들 사이에서 선택적으로 사용자가 작동시킬 수 있고, 상기 광 패턴들은 상기 광검파 장치와 같은 상기 툴의 복수의 고유 식별들을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 가상현실 시스템에서의 사용을 위한 장치를 제공하며, 상기 장치는 툴 및 상기 툴에 체결되는 복수의 발광 장치들을 포함한다. 상기 발광 장치들은 각기 고유 식별과 연관되는 복수의 광 패턴들 사이에서 선택적으로 사용자가 작동시킬 수 있고, 광검파 장치에 의해 검출되도록 구성되며, 상기 광 패턴들은 상기 광검파 장치에 의해 검출되는 바와 같은 상기 툴과 연관되는 복수의 고유 식별들을 제공한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징들, 측면들 및 이점들은 이하에서 간략하게 설명되는 첨부된 도면들과 함께 다음의 상세한 설명에 대한 이해로부터 명확해질 것이다. 본 발명은 본 발명의 특징들이나 요소들이 명백하게 결합되거나, 그렇지 않으면 특정한 측면의 설명이나 특허청구범위에서 언급되는지에 관계없이 본문에 설시되거나, 임의의 하나 또는 그 이상의 특허청구범위에서 언급되는 둘, 셋, 넷, 또는 그 이상의 특징들이나 요소들의 임의의 결합을 포함한다. 본 발명은 본문에 명백하게 다르게 기재되지 않은 한, 본 발명의 임의의 분리될 수 있는 특징들이나 요소들이 본 발명의 측면들 중의 임의의 측면에서 결합될 수 있는 것으로 의도된 것으로 간주되도록 전체적으로 이해되게 의도된 것이다.
앞서의 일반적인 용어들로 본 발명을 설명하지만, 반드시 일정한 비율로 도시되지는 않는 첨부된 도면들이 참조될 것이며, 첨부된 도면들에 있어서,
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 측면에 따른 가상현실 시스템 및 그 내부에서의 사용을 위한 장치를 개략적으로 예시하며, 여기서 복수의 고유한 광 패턴들로 광을 방출시킬 수 있는 발광 장치들은 물리적인 실제 공간 내의 툴과 연관되고, 상기 검출된 광 패턴은 툴 유형 및 툴 상태의 측면에서 상기 가상현실 공간 내의 상기 툴의 대응되는 고유 식별과 연관된다.
도 2a 및 도 2b는 도 1a 내지 도 1d에 도시한 툴 장치의 일 측면을 개략적으로 예시하며, 여기서 상기 발광 장치들은 광들의 단일의 어레이나 그룹으로 제공되고, 상기 단일의 어레이나 그룹 내의 개개의 광들은 상기 가상현실 공간 내의 상기 툴의 대응되는 고유 식별과 연관되는 복수의 고유한 광 패턴들을 제공하도록 선택적으로 작동될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 1a 내지 도 1d에 도시한 툴 장치의 다른 측면을 개략적으로 예시하며, 여기서 상기 발광 장치들은 광들의 둘 또는 그 이상의 별도의 구분되는 그룹들로 제공되고, 상기 광들의 개개의 그룹들은 상기 가상현실 공간 내의 상기 툴의 대응되는 고유 식별과 연관되는 복수의 고유한 광 패턴들을 제공하도록 선택적으로 작동될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 1a 내지 도 1d에 도시한 툴 장치의 또 다른 측면을 개략적으로 예시하며, 여기서 상기 발광 장치들은 광들의 둘 또는 그 이상의 별도의 구분되는 그룹들로 제공되고, 상기 광들의 개개의 그룹들 중의 하나는 상기 가상현실 공간 내의 상기 툴의 대응되는 고유 식별(툴 유형)과 연관되는 고유한 광 패턴을 제공하도록 선택적으로 작동될 수 있는 반면, 상기 광의 다른 그룹(들)은 상기 선택된 툴 유형의 동작 상태(툴 상태)와 연관되는 고유한 광 패턴을 제공하도록 선택적으로 작동될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 모든 측면들은 아니지만 일부 측면들이 도시되는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 실제로, 본 발명은 많은 다른 형태들로 구현될 수 있고, 여기에 설시되는 측면들에 한정되는 것으로 간주되지 않아야 하며, 오히려 이들 측면들은 본 발명이 적용될 수 있는 법률적 요구 사항들을 충족시키도록 제공된다. 도면들에 걸쳐 동일한 참조 부호들은 동일한 요소들을 지칭한다.
본 발명의 측면들은 대체로 도 1a에 요소(100)로 개략적으로 예시한 가상현실 시스템(virtual reality system)에 관한 것이다. 이러한 가상현실 시스템(100)은 가상현실 장면(400) 내의 객체들, 프롭(prop)들 또는 이들과 유사한 것들(300)을 추적하는 하나의 방식으로 방출되는 광을 검출하도록 구성되는 광검파 장치(optical detection arrangement)(200)를 적어도 포함한다. 이와 같은 광검파 장치(200)는 특히 이동 가능한/이동하는 객체들, 프롭들 또는 이들과 유사한 것들(300)을 추적하기 위해 적합할 수 있다. 상기 객체들/프롭들(300)로부터 방출되고, 상기 광검파 장치(200)에 의해 검출되는 광은 상기 검출된 광을 해석하고, 상기 검출된 광을 상기 가상현실 장면(400) 내의 객체, 프롭 또는 이와 유사한 것(300)과 연관시키도록 구성되는 컴퓨터 장치(500)로 후속하여 전송되거나, 그렇지 않으면 안내될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 객체, 프롭 또는 이와 유사한 것(300)은 가상의 장면이나 공간 내의 고유 식별(unique identity)과 상호 연관될 수 있다. 예를 들면, 광학적으로 추적되는 객체, 프롭 또는 이와 유사한 것(300)로부터 방출되고, 상기 광검파 장치(200)에 의해 검출되는 광은 상기 가상의 장면이나 공간 내에 그려지는 손전등, 타오르는 횃불, 또는 어떠한 객체, 프롭, 또는 툴(tool)과 같은 고유 식별 또는 툴 유형으로 상기 컴퓨터 장치(500)에 의해 해석될 수 있다.
일부 측면들에서, 상기 방출되는 광은 상기 컴퓨터 장치(500)에 의해 고유 식별의 다른 측면들을 가지는 것으로 해석될 수 있다. 예를 들면, 툴 유형 이외에도, 상기 방출되는 광은 상기 광학적으로 추적되는 객체, 프롭, 또는 툴의 동작 상태나 툴 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 상기 객체, 프롭 또는 툴이 상기 가상의 장면이나 공간 내에 손전등(고유 식별/툴 유형-예를 들어, 요소(250) 참조)으로 식별되는 경우(예를 들어, 도 1a 참조), 상기 방출되는 광은 상기 컴퓨터 장치(500)에 의해 상기 손전등이, 예를 들면 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이 "오프(off)" 상태(예를 들어, 광을 방출하지 않음)에 있거나, 예를 들면 도 1c 및 도 1d(고유 식별/툴 상태)에 도시한 바와 같이 "온(on)" 상태(예를 들어, 광을 방출함)에 있는 것으로 더 해석될 수 있다.
특정 측면들에서, 상기 고유 식별은 상기 광학적으로 추적되는 객체, 프롭 또는 이와 유사한 것(300)으로부터 특정한 광 패턴으로 방출되는 광과 연관될 수 있다. 상기 특정한 광 패턴은, 예를 들면, 복수의 발광 장치들(600)의 어레이 또는 다른 배치에 의해 생성될 수 있다. 상기 발광 장치들(600)은, 예를 들어, 발광 다이오드(LED)들, 백열광들, 또는 임의의 다른 적절한 발광 요소를 포함할 수 있다. 상기 발광 장치(600)로부터 방출되는 광은 가시 스펙트럼, 적외선 스펙트럼, 또는 상기 광검파 장치(200)에 의해 검출될 수 있는 광의 임의의 다른 스펙트럼 내에 있을 수 있다. 전력은 상기 툴(300)과 결속되는 전원(도시되지 않음)에 의해 적절할 경우에 상기 발광 장치들(600)에 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 전원은 바람직하게는 재충전 가능하거나, 일회용일 경우에는 상기 툴(300)에 대해 쉽게 교체될 수 있는 배터리, 슈퍼커패시터, 또는 임의의 다른 적합한 전원이 될 수 있다.
본 발명의 특정한 일 측면에서, 이에 체결되는 복수의 발광 장치들(600)을 가지는 툴(즉, 상기 객체, 프롭 또는 이와 유사한 것(300))은 상기 발광 장치들(600)이 상기 광검파 장치(200)에 의해 검출될 수 있는 복수의 광 패턴들 사이에서 선택적으로 사용자가 작동시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 앞서 개시된 바와 같이 상기 광 패턴들은 상기 광검파 장치(200)에 의해 해석되는 바에 따라 상기 툴(300)의 대응되는 복수의 고유 식별들을 제공한다. 이에 따라, 상기 툴(300)은 상기 툴(300)에 동작 가능하게 체결되는 상기 발광 장치들(600)과 동작 가능하게 체결되는 스위칭 장치(350)(예를 들어, 도 1b, 도 1c, 도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b 참조)를 더 포함할 수 있다. 상기 스위칭 장치(350)는, 예를 들면, 상기 툴(300) 상에 직접 장착될 수 있다. 다른 예들에서, 상기 스위칭 장치(350)는 사용자에게 장착될 수 있고, 유선으로 상기 툴(300)에 연결될 수 있다. 그러나 해당 기술 분야의 숙련자라면 상기 스위칭 장치(350)가 다른 방식들로 구현될 수 있는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 상기 스위칭 장치(350)는 상기 툴(300) 내에 포함되는 터치 감응 요소로 구현될 수 있으며, 여기서 사용자에 의한 상기 툴(300)에 대한 파지의 변화는 상기 발광 장치들(600)을 하나의 광 패턴으로부터 다른 것으로 전환시킴에 따라 상기 터치 감응 요소에 의해 검출될 수 있다. 임의의 예에서, 상기 스위칭 장치(350)의 사용자 작동은 이에 따라 사용자가 상기 툴(300)의 고유 식별을 변화시키기 위해 상기 발광 장치들(600)을 다른 광 패턴들 사이에서 선택적으로 작동시키게 한다. 일부 측면들에서, 상기 스위칭 장치(350)는 2진 연산(즉, 상기 발광 장치들(600)을 "오프(OFF)" 상태 및 "온(ON)" 상태 사이에서 동작시키기 위한 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 전환될 수 있음)을 위해 구성될 수 있지만, 다른 예들에서는 예를 들면 도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 스위칭 장치(350)는 둘 이상의 위치들(즉, 둘 또는 그 이상의 광 패턴들에 대해 "오프" 상태 및 "온" 상태 사이에서 상기 발광 장치들(600)을 전환시키기 위한)을 가지는 스위치를 포함할 수 있다.
일부 측면들에서, 상기 발광 장치들(600)은 이러한 장치들(700)의 어레이 또는 단일의 그룹(예를 들어, 도 2a 및 도 2b 참조)으로 배열될 수 있다. 이러한 예들에서, 상기 어레이 또는 단일의 그룹(700) 내의 발광 장치들(600) 중의 하나 또는 그 이상은 상기 툴(300)의 고유 식별들과 연관되는 복수의 광 패턴들을 제공하기 위해 선택적으로 사용자가 작동시킬(예를 들어, 상기 스위칭 장치(350)에 의해) 수 있다. 다른 측면들에서, 상기 발광 장치들(600)은 이러한 발광 장치들의 별도의 그룹들(예를 들어, 도 3a 및 도 3b의 요소들(800A, 800B))로 배열될 수 있다. 이러한 예들에서, 상기 발광 장치들(600)을 내부에 가지는 각 그룹(800A, 800B)은 상기 툴(300)에 체결되며, 각 그룹은 고유한 패턴으로 배열되는 상기 발광 장치(600)를 가진다. 이와 같은 배치에서, 상기 별도의 그룹들은 상기 툴(300)의 고유 식별들과 연관되는 상기 광 패턴들을 제공하기 위해 선택적으로 사용자가 작동시킬(예를 들어, 상기 스위칭 장치(350)에 의해) 수 있다.
다른 측면에서, 예를 들면 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 단일의 툴(300)이 발광 장치들(600)의 둘 또는 그 이상의 별도의 그룹들 또는 패턴들(900A, 900B)을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 광검파 장치(200)에 의해 검출되는 발광 장치들(600)의 각 그룹이나 패턴은 상기 툴(300)의 고유한 식별에 대응된다. 예를 들면, 발광 장치의 두 그룹들(900A, 900B)이 존재할 경우, 하나의 그룹(900A)은 일차적으로 추적되는 객체 패턴으로 지정될 수 있는 반면, 다른 하나의 그룹(900B)은 이차적으로 추적되는 객체 패턴으로 지정될 수 있다. 상기 광검파 장치(200)에 의해 검출되는 일차적으로 추적되는 객체 패턴은 사용자에 의해 운반되는(예를 들어, 손전등) 객체의 유형(예를 들어, 툴 유형)을 고유하게 식별할 수 있다. 기본 위치의 상기 이차적으로 추적되는 객체 패턴은 통상적으로는 전력이 인가되지 않는다. 상기 광검파 장치(200)는 이에 따라 상기 일차적으로 추적되는 객체 패턴만을 검출할 수 있다. 이러한 상황에서, 상기 "오프" 위치에 있는 예시되는 스위칭 장치(350)는 모두 전력이 인가되지 않는 일차적 및 이차적으로 추적되는 객체 패턴들을 가질 수 있다. 상기 스위칭 장치(350)를 위치 "1"로 이동시키는 것은 상기 일차적으로 추적되는 객체 패턴에 전력을 인가할 수 있으며, 상기 광검파 장치(200)에 의해 검출될 수 있는 발광 장치들(600)의 제1 그룹(900A)을 제공하지만, 상기 이차적으로 추적되는 객체 패턴은 전력이 인가되지 않고(예를 들어, 상기 이차적으로 추적되는 객체 패턴을 위한 기본 상태) 남을 수 있다. 이에 따라, 상기 광검파 장치(200)에 의해 검출되는 상기 일차적으로 추적되는 객체 패턴은 상기 툴 유형(예를 들어, 손전등)을 식별할 수 있지만, 상기 툴 상태도 식별할 수도 있다(예를 들어, 상기 이차적으로 추적되는 객체 패턴의 검출의 결여는 상기 식별되는 툴 유형(손전등)이 전력이 인가되지 않으며, 광을 방출하지 않는 것을 나타낸다). 사용자가 상기 스위칭 장치(350)를 위치 "2"로 이동시킴에 따라, 상기 이차적으로 추적되는 객체 패턴에는 전력이 인가되지 않으며, 상기 광검파 장치(200)에 의해 검출될 수 있는 발광 장치들(600)의 제2 그룹(900B)이 제공되고, 상기 이차적으로 추적되는 객체 패턴은 상기 일차적으로 추적되는 객체 패턴에 첨부되거나 인접하게 된다. 이제는 전력이 인가된 이차적으로 추적되는 객체 패턴을 검출하는 상기 광검파 장치(200)에 따라, 상기 발광 장치들(600)의 제2 그룹(900B)에 의해 제공되는 고유 식별자가 해당 기술 분야의 숙련자에게 이해될 수 있는 바와 같이 상기 툴(300)의 많은 다른 측면들을 나타내는 데 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기 발광 장치(600)의 제2 그룹(900B)은 상기 툴의 조건(예를 들어, 툴 상태)을 고유하게 식별할 수 있으며, 이러한 예에서 상기 이차적으로 추적되는 객체 패턴이 상기 일차적으로 추적되는 객체 패턴에 첨부되거나 인접하는 것으로 검출될 때, 가상의 손전등에 전력이 인가되는 것(상기 손전등에 전력이 인가되지 않은 것을 나타내는 상기 발광 장치(600)의 제2 그룹(900B)을 검출의 결여와 대조적으로)을 나타낼 수 있다.
해당 기술 분야의 숙련자는 상기 툴(300)의 각각의 고유 식별들을 나타내기 위해 다양한 검출된 광 패턴들을 이용하는 상기 광검파 장치(200) 및 상기 발광 장치들(600) 사이의 배치와 상호작용이 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth) 송신기들, 또는 임의의 다른 무선 데이터 전송 시스템에 대한 필요성을 배제하여 상기 스위칭 장치(350)와 연관된 추적 기능의 복잡성을 감소시키는 이점을 제공할 수 있는 것을 이해할 것이다. 또한, 이러한 무선 전송 장비의 부존재는, 예를 들면, 상기 발광 장치들(600)로 사용되는 LED 광들과 비교할 경우에 상기 툴(300)에 전력일 인가하기 위해 필요한 전력 소모 요구를 감소시킨다. 또한, 여기에 개시되는 장치를 구현함으로써, 단일의 대표적인 물리적인 툴(300)(객체, 프롭, 또는 이와 유사한 것)이 상기 발광 장치들(600)에 의해 제공될 수 있는 광 패턴들의 숫자에 따라 가상의 상태 내에 임의의 숫자의 가상의 툴들을 나타내는 데 이용될 수 있다. 더욱이, 해당 기술 분야의 숙련자에게 이해될 것인 바와 같이 여기에 개시되는 장치들과 본 발명의 측면들은 물리적인 실제 공간을 가상현실 장면과 관련시키는 많은 다른 상황들에 적용될 수 있다. 예를 들면, 일부 측면들에서, 상기 객체, 프롭 또는 이와 유사한 것은 사용자 자체를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 발광 장치들 및 연관되는 스위칭 장치가 상기 사용자에게 물리적으로 연관될 수 있고, 상기 물리적인 실제 공간 내에서의 사용자에 의한 스위칭 장치의 전환이 결국 상기 가상의 공간 내의 사용자의 식별을 변화시킬 수 있다.
본 발명의 측면들은 이에 따라 가상현실 시스템에서의 사용을 위한 장치 및 연관된 가상현실 시스템을 유리하게 제공하며, 상기 가상현실 시스템은 툴 및 상기 툴과 체결되고, 각기 고유 식별과 연관되는 복수의 광 패턴들 사이에서 선택적으로 사용자가 작동시킬 수 있는 복수의 발광 장치들을 포함한다. 상기 광 패턴들은 광검파 장치에 의해 검출되도록 적용되며, 상기 광검파 장치에 의해 검출되는 바와 같이 상기 툴과 연관되는 대응되는 복수의 고유 식별들을 제공한다. 스위칭 장치는 상기 발광 장치들과 동작 가능하게 체결될 수 있으며, 툴 유형 또는 툴 상태를 포함하는 상기 툴의 고유 식별들로 상기 툴의 고유 식별을 변화시키기 위해 상기 광 패턴들 사이에서 상기 발광 장치들을 선택적으로 구동시키도록 사용자가 작동시킬 수 있다.
상기 툴에 포함되는 스위칭 장치는, 예를 들면, 발광 장치들(예를 들어, LED들)의 다른 패턴들 사이의 전기적인 접속을 전환시킬 수 있는 기계적인 버튼이나 스위치 또는 임의의 다른 적합한 스위칭 장치가 될 수 있다. 이와 같이, 손전등인 상기 툴/프롭의 예에서, 상기 사용자는 상기 가상의 환경에서 상기 툴/프롭 내에 포함되는 스위치를 작동시켜 상기 손전등을 켜고 끌 수 있다. 이에 따라 상기 스위치 자체의 물리적인 이동을 검출하려고 시도하는 것 대신에, 상기 광검파 장치는 상기 스위치의 이동과 연관되는 광 패턴들의 변화를 검출할 수 있다. 내부에서의 사용을 위한 가상현실 시스템 및 장치의 측면들은 이에 따라 광검파 장치에 의해 검출될 수 있고, 무선 통신 송신기들/수신기들에 대한 필요성이 없이 가상현실 환경에서 고유 식별들과 각기 연관되는 상이한 고유 패턴들 사이에서 전환될 수 있는 발광 장치들의 하나 또는 그 이상의 그룹들을 구현하는 물리적 객체를 제공하며, 이에 따라 물리적 환경에서의 사용자 및 객체 추적이 간단하고, 효율적이며, 유연한 방식으로 가상의 환경으로 변환되게 한다.
여기에 설시되는 본 발명의 많은 변경들과 다른 측면들은 앞서의 설명들 및 연관된 도면들에서 제시되는 교시들에서의 이점과 함께 본 발명이 속하는 해당 기술 분야의 숙련자에게 이해될 것이다. 이에 따라, 본 발명이 개시된 특정 측면들에 한정되는 것은 아니며, 이러한 변경들과 다른 측면들도 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 포함되도록 의도된 점이 이해될 것이다. 비록 특정 용어들이 여기에 사용되지만, 이들 용어들은 한정의 목적이 아니라 일반적이고 서술적인 의미로만 사용된다.

Claims (12)

  1. 가상현실 시스템에 있어서,
    고유 식별과 연관되는 광 패턴을 검출하도록 구성되는 광검파 장치(optical detection arrangement); 및
    체결되는 복수의 발광 장치들을 가지는 툴(tool)을 포함하며, 상기 발광 장치들은 상기 광검파 장치에 의해 검출되는 복수의 광 패턴들 사이에서 선택적으로 사용자가 작동시킬 수 있고, 상기 광 패턴들은 상기 광검파 장치에 의해 검출되는 바와 같은 상기 툴의 복수의 고유 식별들을 제공하는 것을 특징으로 하는 가상현실 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 툴은 상기 발광 장치들과 동작 가능하게 체결되는 스위칭 장치를 포함하며, 상기 스위칭 장치는 상기 툴의 고유 식별을 변화시키기 위해 상기 광 패턴들 사이에서 상기 발광 장치들을 선택적으로 동작시키도록 사용자가 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 가상현실 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 발광 장치들은 발광 다이오드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 발광 장치들은 각 그룹이 고유 패턴으로 상기 툴과 체결되는 상기 발광 장치들을 내부에 가지는 별도의 그룹들로 배열되며, 상기 그룹들은 상기 광 패턴들을 제공하도록 선택적으로 사용자가 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 가상현실 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 발광 장치들은 어레이 또는 단일의 그룹으로 배열되며, 상기 어레이 또는 상기 단일의 그룹 내의 상기 발광 장치들 중의 하나 또는 그 이상은 상기 광 패턴들을 제공하도록 선택적으로 사용자가 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 가상현실 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 툴의 고유 식별들은 툴 유형 또는 툴 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실 시스템.
  7. 가상현실 시스템에의 사용을 위한 장치에 있어서,
    툴; 및
    상기 툴에 체결되고, 각기 고유 식별과 연관되는 복수의 광 패턴들 사이에서 선택적으로 사용자가 작동시킬 수 있으며, 광검파 장치에 의해 검출되도록 적용되는 복수의 발광 장치들을 포함하며, 상기 광 패턴들은 상기 광검파 장치에 의해 검출되는 바와 같은 상기 툴과 연관되는 복수의 고유 식별들을 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 발광 장치들과 동작 가능하게 체결되는 스위칭 장치를 포함하며, 상기 스위칭 장치는 상기 툴의 고유 식별을 변화시키기 위해 상기 광 패턴들 사이에서 상기 발광 장치들을 선택적으로 동작시키도록 사용자가 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 발광 장치들은 발광 다이오드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 발광 장치들은 각 그룹이 고유 패턴으로 상기 툴과 체결되는 상기 발광 장치들을 내부에 가지는 별도의 그룹들로 배열되며, 상기 그룹들은 상기 광 패턴들을 제공하도록 상기 스위칭 장치에 의해 선택적으로 사용자가 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 발광 장치들은 어레이 또는 단일의 그룹으로 배열되며, 상기 어레이 또는 상기 단일의 그룹 내의 상기 발광 장치들 중의 하나 또는 그 이상은 상기 광 패턴들을 제공하도록 선택적으로 사용자가 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 툴의 고유 식별들은 툴 유형 또는 툴 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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