KR20210155575A - 가상 현실 공간 구성 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20210155575A KR1020200072967A KR20200072967A KR20210155575A KR 20210155575 A KR20210155575 A KR 20210155575A KR 1020200072967 A KR1020200072967 A KR 1020200072967A KR 20200072967 A KR20200072967 A KR 20200072967A KR 20210155575 A KR20210155575 A KR 20210155575A
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Abstract

가상 현실 공간 구성 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 방법은, 가상 공간 구성 정보, 가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보 중 적어도 하나를 획득하는 단계와, 가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 가상 객체 행동 트리를 구성하는 단계와, 가상 공간 구성 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 공간 트리를 구성하는 단계 및 가상 객체 행동 트리 및 공간 트리를 기반으로 가상 현실 콘텐츠를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

가상 현실 공간 구성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONSTRUCTING VIRTUAL REALITY SPACE}
기재된 실시예는 가상 현실 콘텐츠에 포함되는 가상 공간 구성 기술에 관한 것이다.
가상 현실 콘텐츠는 게임 및 훈련 콘텐츠 분야 등에서 핵심 콘텐츠로 사용되고 있다. 이러한 가상 현실 콘텐츠를 이용하는 사용자와 콘텐츠를 제공하는 사업자의 요구는 점점 다양해지고 있다.
이러한 다양한 요구들 중의 하나는 사용자가 게임과 같은 동일 콘텐츠를 반복적으로 이용할 때, 콘텐츠를 이용할 때마다 다양한 장면(scene)을 제공 받음으로써 식상함 없이 계속적으로 새로운 경험을 하고자 하는 요구가 있다.
기재된 실시예는 가상 현실 콘텐츠에 포함되는 가상 현실 공간에 대한 다양한 변화를 통해 사용자가 동일한 콘텐츠를 반복 이용함에 따른 식상함 없이 콘텐츠 목적에 맞는 흥미를 지속적으로 유발하게 하는 데 그 목적이 있다.
또한, 기개된 실시예는 무작위 가상 공간 생성 기법을 보완하여 콘텐츠 흐름에 상응하는 타당한(reasonable) 가상 현실 공간을 생성하여 자연스러우면서도 늘 새로운 콘텐츠를 경험하는 것과 같은 서비스를 제공하는데 그 목적이 있다.
실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 방법은, 가상 공간 구성 정보, 가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보 중 적어도 하나를 획득하는 단계와, 가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 가상 객체 행동 트리를 구성하는 단계와, 가상 공간 구성 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 공간 트리를 구성하는 단계 및 가상 객체 행동 트리 및 공간 트리를 기반으로 가상 현실 콘텐츠를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 공간 트리를 구성하는 단계는, 가상 공간 구성 정보를 기반으로 적어도 하나의 가상 객체의 배치가 허용되는 적어도 하나의 허용 공간을 탐색하는 단계와, 탐색된 적어도 하나의 허용 공간에 적어도 하나의 가상 객체를 배치한 후보 가상 공간의 비용을 산출하는 단계와, 산출된 비용을 기반으로 적어도 하나의 후보 가상 공간에 배치되는 가상 객체의 속성을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 비용을 산출하는 단계는, 후보 가상 공간에 포함된 적어도 하나의 허용 공간들의 배치에 따라 산출된 제1 비용 및 적어도 하나의 허용 공간에 가상 객체 배치에 따라 산출된 제2 비용을 기반으로 산출할 수 있다.
이때, 비용을 산출하는 단계는, 제1 비용 및 제2 비용 각각의 중요도에 따라 상이한 가중치를 가지고 합산될 수 있다.
이때, 제1 비용은, 허용 공간들 간의 연관도 및 거리와, 허용 공간의 환경 요소 및 허용 공간의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소를 중 적어도 하나를 기반으로 산출될 수 있다.
이때, 제2 비용은, 가상 객체들 간의 연관도 및 거리와, 가상 객체의 환경 요소 및 가상 객체의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소 중 적어도 하나를 기반으로 산출될 수 있다.
실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 방법은, 산출된 비용을 기준으로 적어도 하나의 후보 가상 공간을 정렬하고, 정렬된 후보 가상 공간 중 하나를 선별하여 사용자에게 제시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 가상 객체 속성 정보는, 가상 객체 항목들 각각에 대한 속성 항목들의 평가 정보가 기록되는 가상 객체 속성 테이블을 포함하고, 가상 객체의 속성을 변경하는 단계는, 가상 객체 속성 테이블을 기반으로 가상 공간에 포함된 가상 객체들에 대한 속성을 변경할 수 있다.
이때, 가상 객체 속성 테이블은, 온라인 설문 조사 또는 가상 공간 생성 게임 서비스 어플리케이션을 통하여 획득된 정보를 기반으로 생성될 수 있다.
실시예에 따른 가상 공간 트리 구성 방법은, 가상 공간 구성 정보를 기반으로 적어도 하나의 가상 객체의 배치가 허용되는 적어도 하나의 허용 공간을 탐색하는 단계와, 탐색된 적어도 하나의 허용 공간에 적어도 하나의 가상 객체를 배치한 후보 가상 공간의 비용을 산출하되, 후보 가상 공간에 포함된 적어도 하나의 허용 공간들의 배치에 따라 산출된 제1 비용 및 적어도 하나의 허용 공간에 가상 객체 배치에 따라 산출된 제2 비용을 기반으로 산출하는 단계와, 산출된 비용을 기반으로 적어도 하나의 후보 가상 공간에 배치되는 가상 객체의 속성을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 제1 비용은, 허용 공간들 간의 연관도 및 거리와, 허용 공간의 환경 요소 및 허용 공간의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소를 중 적어도 하나를 기반으로 산출될 수 있다.
이때, 제2 비용은, 가상 객체들 간의 연관도 및 거리와, 가상 객체의 환경 요소 및 가상 객체의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소 중 적어도 하나를 기반으로 산출될 수 있다.
실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 장치는, 적어도 하나의 프로그램이 기록된 메모리 및 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며, 프로그램은, 가상 공간 구성 정보, 가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보 중 적어도 하나를 획득하는 단계와, 가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 가상 객체 행동 트리를 구성하는 단계와, 가상 공간 구성 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 공간 트리를 구성하는 단계와, 가상 객체 행동 트리 및 공간 트리를 기반으로 가상 현실 콘텐츠를 생성하는 단계를 수행할 수 있다.
이때, 공간 트리를 구성하는 단계는, 가상 공간 구성 정보를 기반으로 적어도 하나의 가상 객체의 배치가 허용되는 적어도 하나의 허용 공간을 탐색하는 단계와, 탐색된 적어도 하나의 허용 공간에 적어도 하나의 가상 객체를 배치한 후보 가상 공간의 비용을 산출하는 단계와, 산출된 비용을 기반으로 적어도 하나의 후보 가상 공간에 배치되는 가상 객체의 속성을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 비용을 산출하는 단계는, 후보 가상 공간에 포함된 적어도 하나의 허용 공간들의 배치에 따라 산출된 제1 비용 및 적어도 하나의 허용 공간에 가상 객체 배치에 따라 산출된 제2 비용을 기반으로 산출할 수 있다.
이때, 제1 비용은, 허용 공간들 간의 연관도 및 거리와, 허용 공간의 환경 요소 및 허용 공간의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소를 중 적어도 하나를 기반으로 산출될 수 있다.
이때, 제2 비용은, 가상 객체들 간의 연관도 및 거리와, 가상 객체의 환경 요소 및 가상 객체의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소 중 적어도 하나를 기반으로 산출될 수 있다.
실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 장치는, 산출된 비용을 기준으로 적어도 하나의 후보 가상 공간을 정렬하고, 정렬된 후보 가상 공간 중 하나를 선별하여 사용자에게 제시하는 단계를 더 수행할 수 있다.
이때, 가상 객체 속성 정보는, 가상 객체 항목들 각각에 대한 속성 항목들의 평가 정보가 기록되는 가상 객체 속성 테이블을 포함하고, 가상 객체의 속성을 변경하는 단계는, 가상 객체 속성 테이블을 기반으로 가상 공간에 포함된 가상 객체들에 대한 속성을 변경할 수 있다.
이때, 가상 객체 속성 테이블은, 온라인 설문 조사 또는 가상 공간 생성 게임 서비스 어플리케이션을 통하여 획득된 정보를 기반으로 생성될 수 있다.
실시예에 따라, 소방, 산업, 국방 등에 사용되는 교육 훈련 콘텐츠 또는 게임, 휘트니스 콘텐츠 등의 가상 현실 콘텐츠에서 동일한 장면이 아닌 늘 새로운 장면을 제공함으로써, 콘텐츠를 접하는 사용자의 흥미 유발을 통해 동일 콘텐츠의 재 이용을 촉진시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 동일 목적의 새로운 콘텐츠를 재 생산하게 함으로써 사업자에게 콘텐츠 생산에 대한 비용 절감을 물론 새로운 비즈니스 모델을 제공할 수 있다.
도 1은 가상현실 콘텐츠 생성에 관한 PCG 개념 도면이다.
도 2는 일반적인 PCG 방식의 콘텐츠 생성 방법의 예시도이다.
도 3은 실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 장치의 개략적인 블록 구성도이다.
도 4는 실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 실시예에 따른 공간 트리 구성 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 실시예에 따른 가상 객체 속성 테이블의 예시도이다.
도 7은 실시예에 따른 컴퓨터 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 "제1" 또는 "제2" 등이 다양한 구성요소를 서술하기 위해서 사용되나, 이러한 구성요소는 상기와 같은 용어에 의해 제한되지 않는다. 상기와 같은 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용될 수 있다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 또는 단계가 하나 이상의 다른 구성요소 또는 단계의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 의미를 내포한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서는, 도 1 내지 도 7을 참조하여 실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 장치 및 방법이 상세히 설명된다.
도 1은 가상현실 콘텐츠 생성에 관한 PCG 개념 도면이고, 도 2는 일반적인 PCG 방식의 콘텐츠 생성 방법의 예시도이다.
콘텐츠를 이용할 때마다 다양한 장면(scene)을 제공 받음으로써 식상함 없이 계속적으로 새로운 경험을 하고자 하는 요구를 충족시키고자, 도 1에 도시된 바와 같이, 가상 환경을 구성하거나 미리 설정된 다양한 이벤트를 특정 조건에서 발생시키는 방식의 절차적 콘텐츠 생성(Procedural Content Generation: PCG) 기법이 게임 등 가상현실 콘텐츠 여러 분야에서 이용되고 있다.
이러한 PCG 기법의 예를 살펴보면, 레벨 생성을 위한 PCG 연구에서는 데이터 수집을 위해 다른 레벨의 두 게임을 플레이하게 하여 두 게임간의 선호도를 도전, 몰입, 좌절감 측면에서 측정하고 측정된 결과와 함께 게임 레벨을 표현하는 변수 및 특징 점을 기반으로 신경망을 이용하여 사용자의 게임 경험을 예측하여 사용자 모델을 구축하고 모델이 구축되면 진화알고리즘을 이용하여 도전, 몰입, 좌절감 중 원하는 특정 효과를 최대화하는 레벨을 생성하였다.
또한 메쉬 모델을 생성하는 방식의 PCG에서는 신경망과 유전자 알고리즘을 이용하여 메쉬 모델의 3차원 크기에 변화를 주는 방식으로 콘텐츠를 생성하고 있다. 그 밖에 레이싱 트랙 생성을 위한 PCG, 퀘스트 생성을 위한 PCG 기법 등이 연구되고 있다. 상용화된 제품으로는 중세를 배경으로 하는 전략 시뮬레이션 게임인 Crusader King II 에서는 등장 인물들의 성격에 PCG 기법을 적용하여 다양하고 복잡한 가계도를 구성하게 하였다. 또한 Shadow of Mordor라는 게임에서는 PCG를 적용하여 끊임 없이 새로운 형태의 적을 등장시키고 있다.
그 밖에 레벨을 새로 생성하는 게임이 출시 되었고, 몇몇 게임에서는 PCG 기법을 사용하여 배경이 되는 3차원 공간을 생성하여 예를 들어 우주 공간이 자동 생성되게 하거나 지형지물을 아주 정교하게 생성해 주기도 한다.
그런데, PCG 방식의 콘텐츠 생성 방법은 주로 무작위(random) 생성 방식 위주의 콘텐츠를 생성한다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 사전에 가상 객체의 행동에 관한 행동 DB(1)를 미리 정의해두고, 행동 DB(1)로부터 필요한 행동을 검출하여 행동 트리(2)를 구성하고 씬(scene)(3)에서 특정 이벤트가 발생하면 구성된 행동 트리에 의해서 가상 객체(OBJECT)의 상태를 변경시키는 방식으로 콘텐츠가 진행되도록 한다.
그런데, 도 2에 도시된 바와 같이 무작위 위주의 가상 공간 생성 방식은 종종 콘텐츠 흐름과는 상관없는 장면으로 자연스럽지 못한 콘텐츠가 생성되어 사용자가 콘텐츠에 몰입함에 있어 방해 요소가 될 수 있다.
따라서, 기재된 실시예는 무작위 가상 공간 생성 기법을 보완하여 콘텐츠 흐름에 상응하는 타당한(reasonable) 가상 현실 공간을 생성하여 자연스러우면서도 늘 새로운 콘텐츠를 경험하는 것과 같은 서비스를 제공할 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 장치의 개략적인 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 장치(100)는 행동 DB(10), 3D 모델 DB(20) 및 웹 DB(30)로부터 콘텐츠 생성에 필요한 실제 재료를 획득 및 가공하여 가상 현실 콘텐츠의 흐름에 적합한 가상 현실 공간을 구성한다.
이때, 트리는, 가상 현실 공간 구성에 대한 정보와 가상 객체의 행동 정보를 규명하는 것으로 이로써 가상현실 콘텐츠의 공간 구성을 생성해 주게 된다.
이를 위해, 가상 현실 공간 구성 장치(100)는 상세하게는 참조 정보 추출부(110), 행동 트리 구성부(120), 공간 트리 구성부(130) 및 트리 적용부(140)를 포함할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 장치(100)를 도 2와 비교할 때, 3D 모델 DB(20), 웹 DB(30), 참조 정보 추출부(110), 공간 트리 구성부(120)가 더 추가된다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 가상 현실 공간 구성 장치(100)에 의한 상세 동작 설명은 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하는 가상 현실 공간 구성 방법과 중복되므로 생략하기로 한다.
도 4는 실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 참조 정보 추출부(110)는, 행동 DB(10), 3D 모델 DB(20) 및 웹 DB(30)로부터 가상 현실 공간 구성을 위해 필요한 정보, 즉, 가상 공간 구성 정보, 가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보 중 적어도 하나를 획득한다(S210).
이때, 3D 공간 구성 정보는, 3D 모델 DB(20)로부터 추출될 수 있다. 이때, 가상 객체 행동 정보는, 행동 DB(10)로부터 추출될 수 있다. 이때, 가상 객체 속성 정보는, 가상 공간을 구성하는 가상 객체의 속성 정보로 웹 DB(30)로부터 추출될 수 있다.
행동 트리 구성부(120)는, 참조 정보 추출부(110)가 행동 DB(10) 및 웹 DB(30)로부터 추출한 가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 가상 객체 행동 트리를 구성한다(S220).
공간 트리 구성부(130)는, 참조 정보 추출부(110)가 3D 모델 DB(20) 및 웹 DB(30)로부터 추출한 가상 공간 구성 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 공간 트리를 구성한다(S220). 이에 대한 상세한 설명은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
그런 후, 트리 적용부(140)는 가상 객체 행동 트리 및 공간 트리를 가상 현실 콘텐츠에 적용하여 가상 현실 콘텐츠가 생성되도록 한다.
이때, 트리 적용부(140)는 Unity 3D와 같은 가상 현실 콘텐츠 저작 도구일 수 있다. 트리 적용부(140)의 가상 객체 행동 트리 및 공간 구성 트리를 가상 현실 콘텐츠에 적용하면, 가상 현실 콘텐츠의 배경이 다양하게 변경되거나, 가상 공간을 구성하는 가상 객체의 속성이 다양하게 변경될 수 있다. 이로써, 사용자들이 가상 현실 콘텐츠를 지루하지 않게 새롭게 경험할 수 있도록 한다.
도 5는 실시예에 따른 공간 트리 구성 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 공간 구성 트리 구성부(130)는, 가상 공간 구성 정보를 기반으로 적어도 하나의 가상 객체의 배치가 허용되는 적어도 하나의 허용 공간을 탐색한다(S131).
예컨대, 가상 공간이 아파트일 경우를 예로 들어 설명하면, 아파트의 전체 크기가 결정된 후에 아파트에 배치되는 가상 객체들, 즉, 가구, 피아노, 액자 등을 배치하기 위해서는 거실, 안방, 아이들 방 등의 각 방의 벽면 크기 등과 창문, 문의 위치 등이 파악되어야 한다.
만약, 피아노를 가상 공간 상에 배치할 경우, 거실, 안방, 아이들 방 등을 포함하는 적어도 하나 이상의 허용 공간 각각에서도 배치 위치에 따라 다양한 가상 공간 배치가 가능하다. 이처럼, 탐색된 적어도 하나의 허용 공간에 가상 객체가 배치되는 경우들 각각에 상응하는 후보 가상 공간들이 저장될 수 있다.
그런 후, 공간 구성 트리 구성부(130)는, 탐색된 적어도 하나의 허용 공간에 적어도 하나의 가상 객체를 배치한 후보 가상 공간의 비용(cost)을 산출한다(S132).
이때, 후보 가상 공간의 비용(cost)은, 후보 가상 공간에 포함된 적어도 하나의 허용 공간들의 배치에 따라 산출된 제1 비용(cost1) 및 적어도 하나의 허용 공간에 가상 객체 배치에 따라 산출된 제2 비용(cost2)을 기반으로 산출될 수 있다.
일 예로, 후보 가상 공간의 비용(cost)은 다음의 <수학식 1>과 같이 산출될 수 있다.
Figure pat00001
이때, <수학식 1>의 가중치(weight)
Figure pat00002
및
Figure pat00003
는 각각 '1'로 설정될 수도 있고, cost1과 cost2의 중요도에 따라 각각 상이하게 설정될 수도 있다.
이때, 제1 비용(cost1)는 전술한 바와 같이 후보 가상 공간에 포함된 적어도 하나의 허용 공간들의 배치에 따라 산출되는 것으로, 예컨대, cost1은 아파트 내에 허용 공간으로 탐색된 여러 방들 중에서 아들방, 딸 방 및 안방을 각각 어느 방으로 정할지를 결정하기 위한 것일 수 있다.
이때, 제1 비용(cost1)은, 허용 공간들 간의 연관도 및 거리와, 허용 공간의 환경 요소 및 허용 공간의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소를 중 적어도 하나를 기반으로 산출될 수 있는데, 일 예로 다음의 <수학식 2>와 같이 산출될 수 있다.
Figure pat00004
이때, <수학식 2>에서,
Figure pat00005
는 허용 공간 i와 허용 공간 j간의 연관성이다. 예컨대,
Figure pat00006
는 아들 방과 안방과의 연관성에 대한 값으로, 아들이 연령에 따라 달라질 수 있다. 즉, 돌봄이 필요한 어린 아들인 경우, 아들 방은 부모가 거처하는 안방과의 연관성이 높게 설정되는 반면, 독립성이 요구되는 청년 아들일 경우, 아들 방과 안방과의 연관성이 낮게 설정되어야 바람직할 것이다.
이때, <수학식 2>에서,
Figure pat00007
는 허용 공간 i와 허용 공간 j간의 거리이다. 예컨대,
Figure pat00008
는 아들 방과 안방을 가상 공간에 배치할 때의 물리적 거리를 나타내는 요소값이다.
이때, <수학식 2>에서, n는 허용 공간들의 개수를 나타내는 것으로, 허용 공간들 중 두 개의 허용 공간들로부터 산출된
Figure pat00009
및
Figure pat00010
를 곱한 값들을 모두 합산하게 된다.
이때, <수학식 2>에서,
Figure pat00011
는 허용 공간 k의 허용 환경 요소(l)의 값이다. 예컨대,
Figure pat00012
는 아들 방이라면 공부하는데 집중을 위하여 소음 허용도와 같이 허용 환경 값을 나타낸다.
이때, <수학식 2>에서,
Figure pat00013
는 허용 공간 k의 후보 가상 공간 배치시 환경 요소(ㅣ)의 값이다. 예컨대,
Figure pat00014
는 아들 방을 후보 가상 공간의 남쪽 또는 북쪽에 배치함에 따라 외부 소음이 달라지는 환경 요소의 값을 나타낸다.
이때, <수학식 2>에서, p는 허용 공간의 개수를, q은 환경 요소의 개수를 나타내는 것으로, 허용 공간들 각각에 대해 환경 요소의 값들을 모두 합산하게 된다.
한편, 제2 비용(cost2)은, 전술한 바와 같이 적어도 하나의 허용 공간에 가상 객체 배치에 따라 산출되는 것으로, 예컨대, 허용 공간들 각각에 어떠한 가구, 물품류와 같은 가상 객체를 어떻게 배치할지를 결정하기 위한 것일 수 있다.
이때, 제2 비용(cost2)은, 가상 객체들 간의 연관도 및 거리와, 가상 객체의 환경 요소 및 가상 객체의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소 중 적어도 하나를 기반으로 산출될 수 있는데, 일 예로 다음의 <수학식 3>과 같이 산출될 수 있다.
Figure pat00015
이때, <수학식 3>에서
Figure pat00016
는 가상 객체 i와 가상 객체 j 간의 연관성을 의미한다. 예컨대, 식탁, 냉장고 및 소파와 같은 가상 객체들 간의 연관성으로, 식탁은 소파보다는 냉장고와 연관성이 더 높은 것이 타당할 수 있다.
이때, <수학식 3>에서
Figure pat00017
는 가상 객체 i와 가상 객체 j 간의 거리를 의미한다. 예컨대, 식탁과 냉장고를 허용된 가상공간에 배치할 때 물리적인 거리를 나타낸다.
이때, <수학식 3>에서, n는 가상 객체들의 개수를 나타내는 것으로, 가상 객체들 중 두 개의 가상 객체들로부터 산출된
Figure pat00018
및
Figure pat00019
를 곱한 값들을 모두 합산하게 된다.
이때, <수학식 3>에서
Figure pat00020
는 가상 객체 k의 허용 환경 요소(l)의 값을 의미한다. 예컨대,
Figure pat00021
는 냉장고의 소음 허용 값일 수 있다.
이때, <수학식 3>에서
Figure pat00022
는 가상 객체 k의 공간 배치시 환경 요소(l)의 값을 의미한다. 예컨대,
Figure pat00023
는 냉장고를 부엌에 배치했을 때 소음의 값일 수 있다. 이때, 소음 값은 외부 환경으로 인한 부엌의 자체 소음과 냉장고의 소음이 합산되어 산출된 값일 수 있다.
이때, <수학식 3>에서, p는 가상 객체들의 개수를, q은 환경 요소의 개수를 나타내는 것으로, 가상 객체들 각각에 대해 환경 요소의 값들을 모두 합산하게 된다.
전술한 바와 같이, 허용 공간들 배치 및 허용 공간들 각각에 배치되는 가상 객체들에 따라 다양한 후보 가상 공간들이 생성될 수 있는데, 후보 가상 공간들 각각 대해 <수학식 1> 내지 <수학식 3>을 이용하여 비용(cost)이 산출될 수 있다.
한편, 가상 현실 공간 구성 방법은, 산출된 비용을 기준으로 적어도 하나의 후보 가상 공간을 정렬하고, 정렬된 후보 가상 공간 중 하나를 선별하여 사용자에게 제시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 산출된 비용을 기준으로 정렬된 후보 가상 공간들에 대한 데이터는 다시 도 3에 도시된 참조정보추출부(110)의 3D 공간 구성 정보로서 공간 트리 구성부(130)에 입력 정보로 사용될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 공간 구성 트리 구성부(130)는, 산출된 비용을 기반으로 적어도 하나의 후보 가상 공간에 배치되는 가상 객체의 공간 정보에 대한 속성을 변경한다(S133).
한편, 가상 객체 속성 정보는, 가상 객체 항목들 각각에 대한 속성 항목들의 평가 정보가 기록되는 가상 객체 속성 테이블을 포함할 수 있다.
따라서, 공간 구성 트리 구성부(130)는 가상 객체의 속성을 변경함에 있어, 가상 객체 속성 테이블을 기반으로 가상 공간에 포함된 가상 객체들에 대한 속성을 변경한다.
도 6은 실시예에 따른 가상 객체 속성 테이블의 예시도이다.
도 6을 참조하면, 가상 객체 속성 테이블은 가상 객체 항목들(310) 각각에 대한 속성 항목들(320)의 평가 테이블일 수 있다.
이때, 가상 객체 항목들(310), 속성 항목들(320) 및 테이블에 기재되는 데이터 정보들은 참조 정보 추출부(110)에 의해 웹 DB(30)로부터 획득될 수 있는데, 그 획득 방법은 다양한 실시 예들이 가능할 수 있다.
일 실시 예로, 참조 정보 추출부(110)는, 가상 객체 속성 테이블에 대한 참여자의 온라인 설문 조사를 통해 통계 데이터를 획득할 수 있다.
다른 실시 예로, 참조 정보 추출부(110)는, 별도의 가상 공간 생성 게임 서비스 어플리케이션을 통해 가상 객체 속성 테이블에 사용될 데이터를 획득할 수도 있다. 예컨대, '나만의 가상 공간 꾸미기'라는 3D 게임 서비스 앱을 통해 데이터를 획득할 수도 있다. 즉, 서비스 앱을 통해 3D 가상 공간을 생성하고, 생성된 가상 공간에서 포함시킬 적어도 하나의 가상 객체 각각에 대한 속성 선택 메뉴를 생성하여 제공하고, 서비스 참여자가 앱을 통해 설정한 데이터를 기반으로 가상 객체 속정 테이블을 생성할 수 있다. 이때, 가상 객체 항목으로는, 예컨대, 벽면, 조명, 바닥, 커튼, 옷장, 이불장, 침대, 소파, 식탁 및 책상 등이 포함될 수 있고, 속성 항목으로는, 예컨대, 재질, 패턴 및 색상 등이 포함될 수 있다.
한편, 사용자의 참여를 유도하기 위해 '나만의 가상 공간 꾸미기'로 생산된 3D 가상 공간은 참여자의 소유로 등록되도록 할 수 있다.
이때, 참조 정보 추출부(110)는, 가상 객체 속성 테이블에 사용될 데이터와 아울러, 온라인 설문 참여자 및 게임 서비스 참여자의 정보, 예컨대 연령, 성별 등에 대한 정보를 획득하여, 획득된 참여자의 연령 및 성별에 따른 선호도를 통계 데이터로 추출하여, 가상 현실 공간 구성에 반영할 수도 있다.
다시 도 5를 참조하면, 공간 구성 트리 구성부(130)는, 전술한 바와 같이 획득된 가상 객체 속성 테이블을 기반으로 가상 배치가 완료된 3D 공간에서 각 개체의 속성 변경을 통하여 다양한 경우의 가상 공간을 제공할 수 있다.
이때, 복수의 후보 가상 공간들 중에서 실제 사용자에게 제시하는 방법은 임의의 선택 방법이나 선호도 방법의 제시할 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 컴퓨터 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 장치는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체와 같은 컴퓨터 시스템(1000)에서 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(1000)은 버스(1020)를 통하여 서로 통신하는 하나 이상의 프로세서(1010), 메모리(1030), 사용자 인터페이스 입력 장치(1040), 사용자 인터페이스 출력 장치(1050) 및 스토리지(1060)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(1000)은 네트워크(1080)에 연결되는 네트워크 인터페이스(1070)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1010)는 중앙 처리 장치 또는 메모리(1030)나 스토리지(1060)에 저장된 프로그램 또는 프로세싱 인스트럭션들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1030) 및 스토리지(1060)는 휘발성 매체, 비휘발성 매체, 분리형 매체, 비분리형 매체, 통신 매체, 또는 정보 전달 매체 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 저장 매체일 수 있다. 예를 들어, 메모리(1030)는 ROM(1031)이나 RAM(1032)을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 실시예에 따른 가상 현실 공간 구성 장치 및 방법을 소방 훈련 가상 현실 콘텐츠에 적용할 경우, 훈련자는 콘텐츠 서비스를 받기 위해 콘텐츠를 구동하면 시스템에서는 예를 들어 아파트 화재의 경우, 아파트이지만 매번 배치나 색감이 다른 공간의 아파트를 제시할 수 있으며 이는 동일 콘텐츠 공간이 아닌 다른 콘텐츠 공간으로 인식되게 하여 사용자로 하여금 지루함을 극복하여 흥미를 유발할 수 있고 그로 인해 훈련 효과를 높일 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 행동 DB 20: 3D 모델 DB
30: 웹 DB 100: 가상 현실 공간 구성 장치
110: 참조 정보 추출부 120; 행동 트리 구성부
130: 공간 트리 구성부 140: 트리 적용부

Claims (20)

  1. 가상 공간 구성 정보, 가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보 중 적어도 하나를 획득하는 단계;
    가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 가상 객체 행동 트리를 구성하는 단계;
    가상 공간 구성 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 공간 트리를 구성하는 단계; 및
    가상 객체 행동 트리 및 공간 트리를 기반으로 가상 현실 콘텐츠를 생성하는 단계를 포함하는, 가상 현실 공간 구성 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 공간 트리를 구성하는 단계는,
    가상 공간 구성 정보를 기반으로 적어도 하나의 가상 객체의 배치가 허용되는 적어도 하나의 허용 공간을 탐색하는 단계;
    탐색된 적어도 하나의 허용 공간에 적어도 하나의 가상 객체를 배치한 후보 가상 공간의 비용을 산출하는 단계; 및
    산출된 비용을 기반으로 적어도 하나의 후보 가상 공간에 배치되는 가상 객체의 속성을 변경하는 단계를 포함하는, 가상 현실 공간 구성 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 비용을 산출하는 단계는,
    후보 가상 공간에 포함된 적어도 하나의 허용 공간들의 배치에 따라 산출된 제1 비용 및 적어도 하나의 허용 공간에 가상 객체 배치에 따라 산출된 제2 비용을 기반으로 산출하는, 가상 현실 공간 구성 방법.
  4. 제3 항에 있어서, 비용을 산출하는 단계는,
    제1 비용 및 제2 비용 각각의 중요도에 따라 상이한 가중치를 가지고 합산되는, 가상 현실 공간 구성 방법.
  5. 제3 항에 있어서, 제1 비용은,
    허용 공간들 간의 연관도 및 거리와, 허용 공간의 환경 요소 및 허용 공간의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소를 중 적어도 하나를 기반으로 산출되는, 가상 현실 공간 구성 방법.
  6. 제3 항에 있어서, 제2 비용은,
    가상 객체들 간의 연관도 및 거리와, 가상 객체의 환경 요소 및 가상 객체의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소 중 적어도 하나를 기반으로 산출되는, 가상 현실 공간 구성 방법.
  7. 제3 항에 있어서,
    산출된 비용을 기준으로 적어도 하나의 후보 가상 공간을 정렬하고, 정렬된 후보 가상 공간 중 하나를 선별하여 사용자에게 제시하는, 가상 현실 공간 구성 방법.
  8. 제2 항에 있어서, 가상 객체 속성 정보는,
    가상 객체 항목들 각각에 대한 속성 항목들의 평가 정보가 기록되는 가상 객체 속성 테이블을 포함하고,
    가상 객체의 속성을 변경하는 단계는,
    가상 객체 속성 테이블을 기반으로 가상 공간에 포함된 가상 객체들에 대한 속성을 변경하는, 가상 현실 공간 구성 방법.
  9. 제10 항에 있어서, 가상 객체 속성 테이블은,
    온라인 설문 조사 또는 가상 공간 생성 게임 서비스 어플리케이션을 통하여 획득된 정보를 기반으로 생성되는, 가상 현실 공간 구성 방법.
  10. 가상 공간 구성 정보를 기반으로 적어도 하나의 가상 객체의 배치가 허용되는 적어도 하나의 허용 공간을 탐색하는 단계;
    탐색된 적어도 하나의 허용 공간에 적어도 하나의 가상 객체를 배치한 후보 가상 공간의 비용을 산출하되, 후보 가상 공간에 포함된 적어도 하나의 허용 공간들의 배치에 따라 산출된 제1 비용 및 적어도 하나의 허용 공간에 가상 객체 배치에 따라 산출된 제2 비용을 기반으로 산출하는 단계; 및
    산출된 비용을 기반으로 적어도 하나의 후보 가상 공간에 배치되는 가상 객체의 속성을 변경하는 단계를 포함하는, 가상 공간 트리 구성 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 제1 비용은,
    허용 공간들 간의 연관도 및 거리와, 허용 공간의 환경 요소 및 허용 공간의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소를 중 적어도 하나를 기반으로 산출되는, 가상 공간 트리 구성 방법.
  12. 제10 항에 있어서, 제2 비용은,
    가상 객체들 간의 연관도 및 거리와, 가상 객체의 환경 요소 및 가상 객체의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소 중 적어도 하나를 기반으로 산출되는, 가상 공간 트리 구성 방법.
  13. 적어도 하나의 프로그램이 기록된 메모리; 및
    프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며,
    프로그램은,
    가상 공간 구성 정보, 가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보 중 적어도 하나를 획득하는 단계;
    가상 객체 행동 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 가상 객체 행동 트리를 구성하는 단계;
    가상 공간 구성 정보 및 가상 객체 속성 정보를 기반으로 공간 트리를 구성하는 단계; 및
    가상 객체 행동 트리 및 공간 트리를 기반으로 가상 현실 콘텐츠를 생성하는 단계를 수행하는, 가상 현실 공간 구성 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 공간 트리를 구성하는 단계는,
    가상 공간 구성 정보를 기반으로 적어도 하나의 가상 객체의 배치가 허용되는 적어도 하나의 허용 공간을 탐색하는 단계;
    탐색된 적어도 하나의 허용 공간에 적어도 하나의 가상 객체를 배치한 후보 가상 공간의 비용을 산출하는 단계; 및
    산출된 비용을 기반으로 적어도 하나의 후보 가상 공간에 배치되는 가상 객체의 속성을 변경하는 단계를 포함하는, 가상 현실 공간 구성 장치.
  15. 제14 항에 있어서, 비용을 산출하는 단계는,
    후보 가상 공간에 포함된 적어도 하나의 허용 공간들의 배치에 따라 산출된 제1 비용 및 적어도 하나의 허용 공간에 가상 객체 배치에 따라 산출된 제2 비용을 기반으로 산출하는, 가상 현실 공간 구성 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 제1 비용은,
    허용 공간들 간의 연관도 및 거리와, 허용 공간의 환경 요소 및 허용 공간의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소를 중 적어도 하나를 기반으로 산출되는, 가상 현실 공간 구성 장치.
  17. 제15 항에 있어서, 제2 비용은,
    가상 객체들 간의 연관도 및 거리와, 가상 객체의 환경 요소 및 가상 객체의 후보 가상 공간 배치에 따른 환경 요소 중 적어도 하나를 기반으로 산출되는, 가상 현실 공간 구성 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    산출된 비용을 기준으로 적어도 하나의 후보 가상 공간을 정렬하고, 정렬된 후보 가상 공간 중 하나를 선별하여 사용자에게 제시하는, 가상 현실 공간 구성 장치.
  19. 제14 항에 있어서, 가상 객체 속성 정보는,
    가상 객체 항목들 각각에 대한 속성 항목들의 평가 정보가 기록되는 가상 객체 속성 테이블을 포함하고,
    가상 객체의 속성을 변경하는 단계는,
    가상 객체 속성 테이블을 기반으로 가상 공간에 포함된 가상 객체들에 대한 속성을 변경하는, 가상 현실 공간 구성 장치.
  20. 제19 항에 있어서, 가상 객체 속성 테이블은,
    온라인 설문 조사 또는 가상 공간 생성 게임 서비스 어플리케이션을 통하여 획득된 정보를 기반으로 생성되는, 가상 현실 공간 구성 장치.
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