KR20210158362A - 운동 경기장의 가상 공간에 실시간으로 들어가 경기를 관람할 수 있는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법 및 그 시스템 - Google Patents

운동 경기장의 가상 공간에 실시간으로 들어가 경기를 관람할 수 있는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

운동 경기장의 가상 공간에 실시간으로 들어가 경기를 관람할 수 있는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법 및 그 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 운동 경기 서비스 제공 방법은 운동 경기장에 설치된 카메라에 의해 실시간으로 촬영된 경기 영상에 기초하여 상기 운동 경기장에 대응하는 가상 운동 경기장을 생성하는 단계; 상기 촬영된 경기 영상의 분석을 통해 상기 운동 경기장에서의 선수들 각각에 대한 동작을 분석하는 단계; 및 상기 선수들 각각에 대한 3차원 모델을 이용하여 상기 가상 운동 경기장에 상기 선수들 각각에 대한 동작을 상기 3차원 모델로 실시간으로 전환하는 단계를 포함한다.

Description

운동 경기장의 가상 공간에 실시간으로 들어가 경기를 관람할 수 있는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법 및 그 시스템 {METHOD FOR PROVIDING VIRTUAL SPORTS STADIUM SERVICE TO WATCH A GAME IN REALTIME IN VIRTUAL SPACE OF SPORTS STADIUM AND SYSTEM THEREFORE}
본 발명은 운동 경기장의 가상 공간에 실시간으로 들어가 경기를 관람할 수 있는 가상 운동 경기 서비스 제공 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 실제 경기가 진행되는 운동 경기장에 대한 가상 운동 경기장과 운동 경기장 내의 선수들에 대한 3차원 모델을 생성하여 제공함으로써, 가상 공간에서 실제 운동 경기를 실시간으로 관람할 수 있고, 사용자가 원하는 위치와 시선으로 직접 참여할 수 있는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 사람들의 개성에 따라 다르지만, 통상 대중적으로 축구, 야구, 농구, 테니스 및 골프 등의 취미생활로 휴일시간을 보내고 있다. 이러한 취미생활은 본인이 직접 운동을 즐기기도 하지만, 대부분 사람들은 취미활동으로 경기장 또는 스포츠 중계방송을 통해 휴일 여가시간을 보내는 경우가 일반적이다.
그런데, 관람자인 사용자가 경기장에서 멀리서 떨어져서 관람하거나 TV로 시청하기 때문에 운동장의 전체적인 경기에 대해 쉽게 파악하고 흥미를 더해 주지만, 특정된 경기선수 및 관람자가 좋아하는 경기선수에 대해서 구체적으로 상세하게 관찰할 수 없는 문제가 있다.
또한, 경기 관람자가 경기를 TV로 시청하더라도, 영상 촬영자의 주관적인 판단에 따라 영상을 촬영하기 때문에 관람자가 요구하는 영상을 시청하지 못하는 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은, 실제 경기가 진행되는 운동 경기장에 대한 가상 운동 경기장과 운동 경기장 내의 선수들에 대한 3차원 모델을 생성하여 제공함으로써, 가상 공간에서 실제 운동 경기를 실시간으로 관람할 수 있고, 사용자가 원하는 위치와 시선으로 직접 참여할 수 있는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법 및 그 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가상 운동 경기 서비스 제공 방법은 운동 경기장에 설치된 카메라에 의해 실시간으로 촬영된 경기 영상에 기초하여 상기 운동 경기장에 대응하는 가상 운동 경기장을 생성하는 단계; 상기 촬영된 경기 영상의 분석을 통해 상기 운동 경기장에서의 선수들 각각에 대한 동작을 분석하는 단계; 및 상기 선수들 각각에 대한 3차원 모델을 이용하여 상기 가상 운동 경기장에 상기 선수들 각각에 대한 동작을 상기 3차원 모델로 실시간으로 전환하는 단계를 포함한다.
상기 가상 운동 경기장을 생성하는 단계는 상기 촬영된 경기 영상에서 관중석, 하늘과 상기 운동 경기장 이외의 구조물을 제거한 후 상기 운동 경기장에 대응하는 상기 가상 운동 경기장을 생성할 수 있다.
상기 3차원 모델로 실시간으로 전환하는 단계는 다중화각 3차원 재구성(multi-view 3D reconstruction)의 영상 처리를 통해 서로 다른 각도에서 촬영된 선수들 각각의 동작을 3차원 모델로 실시간으로 전환할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 운동 경기 서비스 제공 방법은 사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 상기 사용자의 가상 아바타를 생성하고, 상기 생성된 가상 아바타를 상기 가상 운동 경기장 상에 위치시킴으로써, 상기 가상 아바타의 위치에서 상기 가상 운동 경기를 관람하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가상 운동 경기를 관람하는 단계는 상기 가상 운동 경기가 실시간으로 이루어지고 있는 상기 가상 운동 경기장 내의 위치를 상기 가상 아바타의 위치로 선택하고, 상기 가상 아바타의 위치를 상기 가상 운동 경기장 내에서 이동시키는 경우 이동된 위치 각각에서의 시선으로 상기 가상 운동 경기를 관람할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 운동 경기 서비스 제공 방법은 사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 3차원 모델 각각의 의상과 외모를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 운동 경기 서비스 제공 방법은 사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 3차원 모델의 선수와 상기 사용자의 설정 각도로 사진을 촬영하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 운동 경기 서비스 제공 방법은 사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 가상 운동 경기장에 생성된 선수들, 감독과 심판에 대응하는 3차원 모델 중 어느 하나의 3차원 모델이 선택되면 상기 선택된 어느 하나의 3차원 모델의 시선으로 상기 가상 운동 경기를 관람하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가상 운동 경기 서비스 제공 시스템은 운동 경기장에 설치된 카메라에 의해 실시간으로 촬영된 경기 영상을 수신하는 수신부; 상기 수신된 경기 영상에 기초하여 상기 운동 경기장에 대응하는 가상 운동 경기장을 생성하는 생성부; 상기 수신된 경기 영상의 분석을 통해 상기 운동 경기장에서의 선수들 각각에 대한 동작을 분석하고, 상기 선수들 각각에 대한 3차원 모델을 이용하여 상기 가상 운동 경기장에 상기 선수들 각각에 대한 동작을 상기 3차원 모델로 실시간으로 전환하는 전환부; 및 사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 상기 사용자의 가상 아바타를 생성하고, 상기 생성된 가상 아바타를 상기 가상 운동 경기장 상에 위치시킴으로써, 상기 가상 아바타의 위치에서 상기 가상 운동 경기를 관람할 수 있도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 생성부는 상기 촬영된 경기 영상에서 관중석, 하늘과 상기 운동 경기장 이외의 구조물을 제거한 후 상기 운동 경기장에 대응하는 상기 가상 운동 경기장을 생성할 수 있다.
상기 전환부는 다중화각 3차원 재구성(multi-view 3D reconstruction)의 영상 처리를 통해 서로 다른 각도에서 촬영된 선수들 각각의 동작을 3차원 모델로 실시간으로 전환할 수 있다.
상기 제어부는 상기 가상 운동 경기가 실시간으로 이루어지고 있는 상기 가상 운동 경기장 내의 위치를 상기 가상 아바타의 위치로 선택하고, 상기 가상 아바타의 위치를 상기 가상 운동 경기장 내에서 이동시키는 경우 이동된 위치 각각에서의 시선으로 상기 가상 운동 경기를 관람할 수 있도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 3차원 모델 각각의 의상과 외모를 변경하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 3차원 모델의 선수와 상기 사용자의 설정 각도로 사진을 촬영할 수 있도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 가상 운동 경기장에 생성된 선수들, 감독과 심판에 대응하는 3차원 모델 중 어느 하나의 3차원 모델이 선택되면 상기 선택된 어느 하나의 3차원 모델의 시선으로 상기 가상 운동 경기를 관람할 수 있도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 실제 경기가 진행되는 운동 경기장에 대한 가상 운동 경기장과 운동 경기장 내의 선수들에 대한 3차원 모델을 생성하여 제공함으로써, 가상 공간에서 실제 운동 경기를 실시간으로 관람할 수 있고, 사용자가 원하는 위치와 시선으로 직접 참여할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 1개 이상의 카메라에서 촬영된 영상에서 3차원 모델을 만들 수 있으며, 3차원 모델로 모델화된 선수들은 가상의 경기장 공간 위에서 활동할 수 있기 때문에 3차원으로 재구성하여 데이터 크기가 매우 작아지므로 가상 운동 경기장 자체를 스트리밍할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자가 가상 운동 경기장에 접속하여 가상 운동 경기장을 직접 뛰어다니거나 다양한 각도에서 경기를 관람할 수도 있으며, 선수, 감독, 심판의 시각으로도 경기를 관람할 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 게임적인 요소를 추가함으로써, 경기를 관람할 수 있는 동시에, 3D 게임에서처럼 아바타를 꾸미거나 아이템을 사용하거나 다른 사람들과 함께 가상의 공간에서 경기를 즐길 수 있다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 시스템에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 운동 경기 서비스 제공 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 3은 다양한 각도에서의 축구 경기를 관람하는 예시도들을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 운동 경기 서비스 제공 시스템에 대한 구성을 나타낸 것이다.
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.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
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. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예들은, 실제 경기가 진행되는 운동 경기장에 대한 가상 운동 경기장과 운동 경기장 내의 선수들에 대한 3차원 모델을 생성하여 제공함으로써, 가상 공간에서 실제 운동 경기를 실시간으로 관람할 수 있는 서비스를 제공하는 것을 그 요지로 한다.
여기서, 본 발명은 운동 경기장에 설치된 카메라에 의해 실시간으로 촬영된 경기 영상에 기초하여 운동 경기장에 대응하는 가상 운동 경기장을 생성할 수 있으며, 촬영된 경기 영상의 분석을 통해 운동 경기장에서의 선수들 각각에 대한 동작을 분석한 후 선수들 각각에 대한 3차원 모델을 이용하여 가상 운동 경기장에서의 선수들 각각에 대한 동작을 3차원 모델로 실시간으로 전환할 수 있다. 물론, 선수들 각각에 대한 3차원 모델은 경기 영상의 분석을 통해 실시간으로 생성할 수도 있고, 선수들 각각에 대하여 사전에 미리 모델링된 3차원 모델일 수도 있다.
나아가, 본 발명은 다중화각 3차원 재구성(multi-view 3D reconstruction)의 영상 처리를 통해 서로 다른 각도에서 촬영된 선수들 각각의 동작을 3차원 모델로 실시간으로 전환할 수 있다.
이러한 본 발명은 사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 사용자의 가상 아바타를 생성하고, 생성된 가상 아바타를 가상 운동 경기장 상에 위치시킴으로써, 가상 아바타의 위치에서 가상 운동 경기를 관람할 수 있다. 물론, 사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위한 시선 또는 각도는 아바타를 통해 이루어지는 것으로 한정되지 않으며, 가상 운동 경기장에 생성된 선수, 감독, 심판 등과 같은 3차원 모델의 시선 또는 시각으로 관람할 수도 있다. 즉, 본 발명은 사용자에 의해 생성된 아바타를 특정 위치로 이동시키고 시선 또는 각도를 설정 또는 선택함으로써, 아바타의 시각으로 가상 운동 경기를 실시간으로 관람할 수도 있고, 사용자의 선택에 의하여 선수, 감독, 심판 중 어느 하나의 3차원 모델이 선택되면 선택된 3차원 모델의 시각으로 가상 운동 경기를 실시간으로 관람할 수도 있다.
더 나아가, 본 발명은 사용자의 선택에 의하여 3차원 모델 각각의 의상과 외모를 변경할 수도 있고, 3차원 모델의 선수와 사용자의 설정 각도로 사진을 촬영하여 제공할 수도 있다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 시스템에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다. 도 1의 시스템 환경은 실제 운동 경기장(100)에 설치된 적어도 하나 이상의 카메라, 사용자 단말(200), 서버(300) 및 네트워크(400)를 포함하는 예를 나타내고 있다. 이러한 도 1은 발명의 설명을 위한 일례로 사용자 단말의 수나 서버의 수가 도 1과 같이 한정되는 것은 아니다.
사용자 단말(200)은 본 발명의 가상 운동 경기 서비스 제공 기술을 수행할 수 있는 단말기로, 가상 공간에 접속하여 본 발명의 서비스를 제공받을 수 있는 모바일 단말을 포함할 수 있다. 사용자 단말(200)의 예를 들면, 스마트폰(smart phone), 휴대폰, 컴퓨터, VR 기기, AR 기기 등과 같이 본 발명의 서비스 방법을 수행할 수 있는 모든 단말을 포함할 수 있다.
통신 방식은 제한되지 않으며, 네트워크(400)가 포함할 수 있는 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크(400)는, PAN(personal area network), LAN(local area network), CAN(campus area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network), BBN(broadband network), 인터넷 등의 네트워크 중 하나 이상의 임의의 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크(400)는 버스 네트워크, 스타 네트워크, 링 네트워크, 메쉬 네트워크, 스타-버스 네트워크, 트리 또는 계층적(hierarchical) 네트워크 등을 포함하는 네트워크 토폴로지 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
서버(300)는 사용자 단말(200)과 네트워크(400)를 통해 통신하여 명령, 코드, 파일, 콘텐츠, 서비스 등을 제공하는 컴퓨터 장치 또는 복수의 컴퓨터 장치들로 구현될 수 있다.
일례로, 서버(300)는 네트워크(400)를 통해 접속한 사용자 단말(200)로 어플리케이션 예를 들어, 가상 운동 경기 서비스 제공 전용 어플리케이션의 설치를 위한 파일을 제공할 수 있다. 이 경우 사용자 단말(200)은 서버(300)로부터 제공된 파일을 이용하여 어플리케이션을 설치할 수 있다. 또한, 사용자 단말(200)이 포함하는 운영체제(Operating System, OS)나 적어도 하나의 프로그램(일례로 브라우저나 상기 설치된 어플리케이션)의 제어에 따라 서버(400)에 접속하여 서버(400)가 제공하는 서비스나 콘텐츠를 제공받을 수 있다.
본 발명에서의 사용자 단말(200)은 가상 운동 경기 서비스를 제공받을 수 있는 모든 기기를 포함할 수 있으며, 서버(300)는 실제 운동 경기장에 설치된 적어도 하나 이상의 카메라에 의해 촬영된 경기 영상을 실시간으로 수신하고, 실시간으로 수신된 경기 영상을 분석하여 실제 운동 경기장에 대응하는 가상 운동 경기장을 생성하며, 선수들, 감독, 심판 등의 동작을 분석하여 선수들, 감독, 심판 각각의 3차원 모델로 선수들, 감독, 심판 각각의 동작을 실시간으로 전환할 수 있다. 즉, 서버(300)는 가상 운동 경기장과 3차원 모델 각각의 동작을 실시간으로 구현하여 제공함으로써, 실제 운동 경기장에서 이루어지고 있는 운동 경기를 가상 현실에서 구현할 수 있다. 이렇게 실시간으로 구현된 가상 운동 경기 서비스는 사용자가 직접 참여하여 사용자가 원하는 시각으로 경기를 관람할 수 있으며, 상황에 따라 이러한 서비스에 게임적인 요소 예를 들어, 아바타 생성, 의상 및 외모 변경 등의 요소를 추가함으로써, 사용자에게 운동 경기의 관람과 함께 게임적인 재미를 함께 제공할 수도 있다.
나아가, 서버(300)는 이러한 서비스를 제공하는데 있어서, 사용자의 선택에 따라 비행기나 특정 동물이나 오브젝트를 타고 다닐 수 있는 요소들을 제공할 수도 있으며, 해당 운동 경기의 가상 운동 경기장을 선수들과 함께 뛰어다닐 수 있도록 제어할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 운동 경기 서비스 제공 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것으로, 도 1에 도시된 서버(300)에서의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 운동 경기장 내에 설치된 적어도 하나 이상의 카메라에 의해 촬영된 경기 영상을 실시간으로 수신하고, 수신된 경기 영상에 기초하여 운동 경기장에 대응하는 가상 운동 경기장을 생성한다(S210, S220).
이 때, 단계 S210은 운동 경기장 곳곳에 설치된 여러 대의 카메라를 통해 여러 각도에서의 촬영된 경기 영상에 대한 크기를 줄여 실시간으로 서버로 전송함으로써, 서버에서 경기 영상을 실시간으로 수신할 수 있으며, 여러 카메라의 실시간 촬영되는 영상 정보의 양이 많으므로 5G 기술과 같은 초고속 통신 기술을 이용하여 서버로 전송할 수 있다.
이 때, 단계 S220은 실시간 촬영되어 수신되는 경기 영상에서 불필요한 부분 예를 들어, 관중석, 하늘, 경기장 이외의 구조물, 사람이 없는 부분의 경기장 바닥면 등을 제거한 후 운동 경기장에 대응하는 가상 운동 경기장을 생성할 수 있다.
단계 S220에 의해 가상 운동 경기장이 생성된 후 수신된 경기 영상의 분석을 통해 운동 경기장에서의 선수들 각각에 대한 동작을 분석하고, 선수들 각각에 대한 3차원 모델을 이용하여 가상 운동 경기장에 선수들 각각에 대한 동작을 3차원 모델로 실시간으로 전환한다(S230, S240).
여기서, 단계 S230과 S240은 여러 각도에서 촬영된 경기 영상을 기반으로 선수들 각각의 동작을 3차원 모델로 실시간으로 전환하는 것으로, 다중화각 3차원 재구성(multi-view 3D reconstruction)의 영상 처리를 통해 서로 다른 각도에서 촬영된 선수들 각각의 동작을 3차원 모델로 실시간으로 전환할 수 있다. 이 때, 선수들 각각의 3차원 모델은 사전에 미리 모델링될 수도 있고, 실시간으로 촬영되어 수신된 경기 영상의 분석과 영상 처리를 통해 실시간으로 모델링될 수도 있으며, 1개 이상의 카메라에서 촬영된 영상으로부터 3차원 모델을 생성하는 기술은 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하기에 그 상세한 설명을 생략한다.
상술한 과정을 통해 실시간으로 진행되고 있는 운동 경기를 가상 공간에서 실시간으로 구현하여 제공하고, 이러한 가상 운동 경기 서비스는 해당 경기를 가상 공간에서 관람하고자 하는 사람들에게 참여할 수 있는 기회를 제공함으로써, 사람들이 가상 공간에 접속하여(또는 참여하여) 가상 운동 경기장을 직접 뛰어다니거나 다양한 각도에서 경기를 관람하게 된다(S250).
이 때, 단계 S250은 사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 사용자의 가상 아바타를 생성하고, 생성된 가상 아바타를 가상 운동 경기장 상에 위치시킴으로써, 가상 아바타의 위치에서 상기 가상 운동 경기를 관람할 수 있다. 예를 들어, 단계 S220은 가상 운동 경기가 실시간으로 이루어지고 있는 가상 운동 경기장 내의 위치를 가상 아바타의 위치로 선택하고, 가상 아바타의 위치를 가상 운동 경기장 내에서 이동시키는 경우 이동된 위치 각각에서의 시선으로 사용자가 가상 운동 경기를 관람할 수 있다.
예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 사용자가 아바타를 프리킥하는 선수의 바로 뒤에 위치시키는 경우 해당 선수의 뒤에서 프리킥하는 장면을 가까이서 확인할 수 있으며, 도 3b에 도시된 바와 같이, 사용자가 아바타를 드리블하는 선수 가까이에 위치시키는 경우 해당 선수가 드리블하는 장면을 가까이서 확인할 수 있으며, 도 3c에 도시된 바와 같이, 사용자가 아바타를 수비수들을 돌파하는 선수 가까이에 위치시키는 경우 해당 선수가 수비수들을 돌파하는 장면을 가까이서 확인할 수 있으며, 도 4d에 도시된 바와 같이, 사용자가 아바타를 축구공을 공주에서 트래핑하는 선수 가까이에 위치시키는 경우 해당 선수가 공중 볼을 어떻게 트래핑하는지 용이하게 확인할 수 있다.
이와 같이, 경기 관람자 즉, 사용자는 본인의 아바타를 생성하고, 컴퓨터 키보드와 마우스, 또는 게임패드 등을 이용하여 가상 운동 경기장 상에서 다른 선수들과 같이 뛰어다닐 수도 있다. 여기서, 다른 선수들은 실제 현재 벌어지고 있는 운동 경기의 선수들을 영상 촬영하여 재구성한 3차원 모델 또는 미리 모델링된 3차원 모델을 의미할 수 있으며, 이러한 3차원 모델은 실제 운동 경기장에서 경기를 치르고 있는 선수를 말한다. 즉, 경기 관람자는 3차원 재구성된 가상 운동 경기장에서 실제 경기를 뛰고 있는 사람들 예를 들어, 선수들, 감독, 심판과 동시에 경기장을 누비며 경기를 관람할 수 있다. 일 예로, 야구의 경우 가상으로 투수 바로 옆에 설 수도 있고, 타자 바로 옆에 설 수도 있으며, 모든 스포츠 경기를 멀리 관중석에서 관람하는 것이 아니라 선수들이 뛰는 그 현장에서 시청 가능할 수 있고, 이러한 본 발명은 수영 등 수중 스포츠, 스키 등 겨울 스포츠 등 다양한 스포츠에 활용될 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 사용자의 선택에 의하여 3차원 모델 각각의 의상과 외모를 변경할 수도 있고, 3차원 모델의 선수와 사용자의 설정 각도로 해당 선수와 사진을 촬영할 수도 있다.
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 용자의 선택에 의하여 가상 운동 경기장에 생성된 선수들, 감독과 심판에 대응하는 3차원 모델 중 어느 하나의 3차원 모델이 선택되면 선택된 어느 하나의 3차원 모델의 시선으로 가상 운동 경기를 관람할 수도 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 서버에서 실시간으로 3차원 변환된 경기장에 사람들이 접하여 실시간으로 진행되고 있는 운동 경기를 가상 공간에서 실시간으로 제공하며, 이렇게 제공된 가상 운동 경기 서비스를 통해 사용자들이 직접 경기장에 갈 필요가 없고, 가상 공간에서 경기 영상을 자세하게 관람할 수 있다. 이 때, 사용자는 일반 PC 모니터를 이용할 수도 있고, 좀 더 현실감을 높이기 위해서는 VR 기기를 착용하고 가상 공간 속에 접속할 수 있다.
이러한 본 발명의 방법에서 관람자의 아바타는 경기를 뛰고 있는 선수들 및 그들이 사용하는 도구나 공을 직접 건드리거나 조작할 수는 없지만 가상의 경기장에서는 단순히 경기를 관람할 뿐 아니라 게임적인 요소들을 추가할 수 있다. 예를 들어, 아바타의 외모를 꾸밀 수도 있고, 실제 축구 경기를 하고 있는 팀들의 의상과 외모를 변경할 수도 있는데, 선수들과 경기장 분위기를 중세 시대로 할 수 있고, 스타워즈나 해리포터와 같은 분위기로도 변경할 수도 있다. 또한, 본 발명은 축구 경기인 경우 아바타는 자신만의 공을 가지고 가상의 경기장을 활보할 수도 있으며, 아바타를 비행기나 용에 태우고 날아다니며 경기를 관람할 수도 있고, 원하는 각도에서 선수들과 함께 사진을 촬영할 수 있으며, 경기 주요 장면 예를 들어, 축구에서 골을 넣은 장면을 다양한 각도에서 리플레이할 수도 있다. 이러한 관람은 다른 친구의 아바타와 같이 즐길 수도 있으며, 아바타를 다양한 방법으로 이동시킬 수도 있다. 아반타를 이동시키는 방법에 대해 설명하면, 3차원 공간을 돌아다니는 컴퓨터 게임의 캐릭터 조작 방법을 그대로 이용할 수 있으며, 키보드/마우스 또는 게임 패드를 이용하여 경기장의 상하전후좌우 어느 곳이든 움직이고, 위치한 곳에서 360도 화면을 돌려가며 관람할 수도 있다. 또한, 미니맵을 활용하여 아바타의 위치를 알 수 있으며, 전체 맵을 열어서 몇 군데 지정된 위치 예를 들어, 실제 카메라가 설치된 위치, 감독의 위치, 특정 선수의 위치 중 하나를 선택하여 해당 위치로 본인 아바타를 즉시 이동할 수 있으며, 본인 아바타를 잠시 세워두고 감독, 심판, 선수 등의 시야를 선택할 수도 있다.
나아가, 본 발명의 방법은 스포츠 중계 방식의 변화를 가져올 수도 있다. 기존 스포츠 중계는 카메라의 위치에 국한된 영상을 보여주었으나 본 발명의 방식을 이용하면 스포츠 중계자가 원하는 각도에서의 선수들의 경기 모습을 중계할 수 있으므로, 경기를 해설하거나 설명해주는 방식이 기존과 많이 달라질 수 있으며, 좀 더 다채로운 중계가 가능할 수 있으며, 가상 운동 경기장에 접속한 사람들이 어떤 장소에서 어떤 각도로 경기를 관람하는지 그 데이터를 수집하고, 사용자의 데이터 기반으로 스포츠 중계를 할 수도 있다.
더 나아가, 본 발명의 방법을 이용하여 선수들의 행동을 데이터화할 수도 있다. 가상 운동 경기장에 접속한 사람들뿐 아니라 실제 경기장을 뛰는 선수들의 활동이 3차원으로 데이터화되기 때문에 구단들은 이를 이용하여 선수의 기량, 활동량, 팀의 전략 등을 다면적으로 분석하고 팀의 역량 증진에 활용할 수도 있고, 선수들의 데이터를 이용하여 스포츠 게임을 더욱 현실적으로 만들 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 실제 경기가 진행되는 운동 경기장에 대한 가상 운동 경기장과 운동 경기장 내의 선수들에 대한 3차원 모델을 생성하여 제공함으로써, 가상 공간에서 실제 운동 경기를 실시간으로 관람할 수 있고, 사용자가 원하는 위치와 시선으로 직접 참여할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 1개 이상의 카메라에서 촬영된 영상에서 3차원 모델을 만들 수 있으며, 3차원 모델로 모델화된 선수들은 가상의 경기장 공간 위에서 활동할 수 있기 때문에 3차원으로 재구성하여 데이터 크기가 매우 작아지므로 가상 운동 경기장 자체를 스트리밍할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 사용자가 가상 운동 경기장에 접속하여 가상 운동 경기장을 직접 뛰어다니거나 다양한 각도에서 경기를 관람할 수도 있으며, 선수, 감독, 심판의 시각으로도 경기를 관람할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 게임적인 요소를 추가함으로써, 경기를 관람할 수 있는 동시에, 3D 게임에서처럼 아바타를 꾸미거나 아이템을 사용하거나 다른 사람들과 함께 가상의 공간에서 경기를 즐길 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 운동 경기 서비스 제공 시스템에 대한 구성을 나타낸 것으로, 도 1에 도시된 서버에 대한 개념적인 구성을 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시스템(300)은 수신부(310), 생성부(320), 전환부(330), 제어부(340) 및 데이터베이스(DB)(350)를 포함한다.
DB(350)는 본 발명과 관련된 모든 데이터를 저장하는 저장 수단으로, 운동 경기장에 설치된 카메라들 각각으로부터 실시간으로 수신된 경기 영상들, 선수들 정보, 참관하는 관람자 정보, 경기장 정보, 선수들과 감독 및 심판들 각각에 대해 모델링된 3차원 모델, 사용자에 의해 설정 가능한 아바타 및 게임 요소 등에 대한 데이터를 모두 포함할 수 있다.
수신부(310)는 운동 경기장 내에 설치된 적어도 하나 이상의 카메라에 의해 촬영된 경기 영상을 실시간으로 수신한다.
여기서, 수신부(310)는 운동 경기장 곳곳에 설치된 여러 대의 카메라를 통해 여러 각도에서의 촬영된 경기 영상에 대한 크기를 줄여 실시간으로 서버로 전송함으로써, 서버에서 경기 영상을 실시간으로 수신할 수 있다.
생성부(320)는 수신된 경기 영상에 기초하여 운동 경기장에 대응하는 가상 운동 경기장을 생성한다.
여기서, 생성부(320)는 실시간 촬영되어 수신되는 경기 영상에서 불필요한 부분 예를 들어, 관중석, 하늘, 경기장 이외의 구조물, 사람이 없는 부분의 경기장 바닥면 등을 제거한 후 운동 경기장에 대응하는 가상 운동 경기장을 생성할 수 있다.
전환부(330)는 수신된 경기 영상의 분석을 통해 운동 경기장에서의 선수들 각각에 대한 동작을 분석하고, 선수들 각각에 대한 3차원 모델을 이용하여 가상 운동 경기장에 선수들 각각에 대한 동작을 3차원 모델로 실시간으로 전환한다.
이 때, 전환부(330)는 다중화각 3차원 재구성(multi-view 3D reconstruction)의 영상 처리를 통해 서로 다른 각도에서 촬영된 선수들 각각의 동작을 3차원 모델로 실시간으로 전환할 수 있다.
제어부(340)는 사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 사용자의 가상 아바타를 생성하고, 생성된 가상 아바타를 가상 운동 경기장 상에 위치시킴으로써, 가상 아바타의 위치에서 가상 운동 경기를 관람할 수 있도록 제어한다.
이 때, 제어부(340)는 상기 가상 운동 경기가 실시간으로 이루어지고 있는 상기 가상 운동 경기장 내의 위치를 상기 가상 아바타의 위치로 선택하고, 상기 가상 아바타의 위치를 상기 가상 운동 경기장 내에서 이동시키는 경우 이동된 위치 각각에서의 시선으로 상기 가상 운동 경기를 관람할 수 있도록 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(340)는 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 3차원 모델 각각의 의상과 외모를 변경하도록 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(340)는 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 3차원 모델의 선수와 상기 사용자의 설정 각도로 사진을 촬영할 수 있도록 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(340)는 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 가상 운동 경기장에 생성된 선수들, 감독과 심판에 대응하는 3차원 모델 중 어느 하나의 3차원 모델이 선택되면 상기 선택된 어느 하나의 3차원 모델의 시선으로 상기 가상 운동 경기를 관람할 수 있도록 제어할 수 있다.
비록, 도 4의 시스템에서 그 설명이 생략되었더라도, 도 4를 구성하는 각 구성 수단은 도 1 내지 도 3에서 설명한 모든 내용을 포함할 수 있으며, 이는 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 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.　 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, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다.　 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다.　 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.　 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 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.
실시예에 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 또는 조합하여 포함할 수 있다.　 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.　 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), 및 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.　
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.　 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 운동 경기장에 설치된 카메라에 의해 실시간으로 촬영된 경기 영상에 기초하여 상기 운동 경기장에 대응하는 가상 운동 경기장을 생성하는 단계;
    상기 촬영된 경기 영상의 분석을 통해 상기 운동 경기장에서의 선수들 각각에 대한 동작을 분석하는 단계; 및
    상기 선수들 각각에 대한 3차원 모델을 이용하여 상기 가상 운동 경기장에 상기 선수들 각각에 대한 동작을 상기 3차원 모델로 실시간으로 전환하는 단계
    를 포함하는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가상 운동 경기장을 생성하는 단계는
    상기 촬영된 경기 영상에서 관중석, 하늘과 상기 운동 경기장 이외의 구조물을 제거한 후 상기 운동 경기장에 대응하는 상기 가상 운동 경기장을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 모델로 실시간으로 전환하는 단계는
    다중화각 3차원 재구성(multi-view 3D reconstruction)의 영상 처리를 통해 서로 다른 각도에서 촬영된 선수들 각각의 동작을 3차원 모델로 실시간으로 전환하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 상기 사용자의 가상 아바타를 생성하고, 상기 생성된 가상 아바타를 상기 가상 운동 경기장 상에 위치시킴으로써, 상기 가상 아바타의 위치에서 상기 가상 운동 경기를 관람하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가상 운동 경기를 관람하는 단계는
    상기 가상 운동 경기가 실시간으로 이루어지고 있는 상기 가상 운동 경기장 내의 위치를 상기 가상 아바타의 위치로 선택하고, 상기 가상 아바타의 위치를 상기 가상 운동 경기장 내에서 이동시키는 경우 이동된 위치 각각에서의 시선으로 상기 가상 운동 경기를 관람하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 3차원 모델 각각의 의상과 외모를 변경하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 3차원 모델의 선수와 상기 사용자의 설정 각도로 사진을 촬영하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 상기 사용자의 선택에 의하여 상기 가상 운동 경기장에 생성된 선수들, 감독과 심판에 대응하는 3차원 모델 중 어느 하나의 3차원 모델이 선택되면 상기 선택된 어느 하나의 3차원 모델의 시선으로 상기 가상 운동 경기를 관람하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 방법.
  9. 운동 경기장에 설치된 카메라에 의해 실시간으로 촬영된 경기 영상을 수신하는 수신부;
    상기 수신된 경기 영상에 기초하여 상기 운동 경기장에 대응하는 가상 운동 경기장을 생성하는 생성부;
    상기 수신된 경기 영상의 분석을 통해 상기 운동 경기장에서의 선수들 각각에 대한 동작을 분석하고, 상기 선수들 각각에 대한 3차원 모델을 이용하여 상기 가상 운동 경기장에 상기 선수들 각각에 대한 동작을 상기 3차원 모델로 실시간으로 전환하는 전환부; 및
    사용자가 가상 운동 경기를 관람하기 위하여 참여하는 경우 상기 사용자의 가상 아바타를 생성하고, 상기 생성된 가상 아바타를 상기 가상 운동 경기장 상에 위치시킴으로써, 상기 가상 아바타의 위치에서 상기 가상 운동 경기를 관람할 수 있도록 제어하는 제어부
    를 포함하는 가상 운동 경기 서비스 제공 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 생성부는
    상기 촬영된 경기 영상에서 관중석, 하늘과 상기 운동 경기장 이외의 구조물을 제거한 후 상기 운동 경기장에 대응하는 상기 가상 운동 경기장을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 전환부는
    다중화각 3차원 재구성(multi-view 3D reconstruction)의 영상 처리를 통해 서로 다른 각도에서 촬영된 선수들 각각의 동작을 3차원 모델로 실시간으로 전환하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 가상 운동 경기가 실시간으로 이루어지고 있는 상기 가상 운동 경기장 내의 위치를 상기 가상 아바타의 위치로 선택하고, 상기 가상 아바타의 위치를 상기 가상 운동 경기장 내에서 이동시키는 경우 이동된 위치 각각에서의 시선으로 상기 가상 운동 경기를 관람할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 사용자의 선택에 의하여 상기 3차원 모델 각각의 의상과 외모를 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 사용자의 선택에 의하여 상기 3차원 모델의 선수와 상기 사용자의 설정 각도로 사진을 촬영할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 시스템.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 사용자의 선택에 의하여 상기 가상 운동 경기장에 생성된 선수들, 감독과 심판에 대응하는 3차원 모델 중 어느 하나의 3차원 모델이 선택되면 상기 선택된 어느 하나의 3차원 모델의 시선으로 상기 가상 운동 경기를 관람할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가상 운동 경기 서비스 제공 시스템.
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