KR20220026139A - 혼합현실 체험 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 혼합현실 체험 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 혼합현실 체험 시스템의 제어방법은, 기 설정된 구역 안에 있는 특정 혼합현실 체험자의 위치를 판단하는 단계와; 상기 기 설정된 구역의 벽에 해당 구역 안에 있는 혼합현실 체험자들이 동시에 볼 수 있는 가상 현실 콘텐츠가 표시되도록 제어하는 단계와; 상기 특정 혼합현실 체험자의 위치 또는 행동에 대응하는 증강현실 콘텐츠를 추출하는 단계와; 상기 단계에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치와 상기 기 설정된 구역의 경계벽의 좌표를 함께 고려하여 상기 추출된 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하는 단계와; 상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 상기 증강현실 콘텐츠가 그 대응되는 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 표시되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

혼합현실 체험 시스템 및 그 제어방법{MIXED REALITY EXPERIENCE SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 혼합현실 체험 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소정의 디스플레이를 착용 또는 소지한 체험자에게 특정 가상현실 또는 증강현실을 경험하도록 하는 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
가상현실(VR : Virtual Reality)은 말 그대로 현실과 유사한 체험을 할 수 있도록 구현된 가상의 공간을 의미하는 것으로서, 예를 들어 컴퓨터로 생성된 가상의 공간에서 특정 사물이나 객체를 배치하고 체험자가 마치 가상의 공간에서 해당 사물 또는 객체를 보는 것과 같은 착각을 하도록 하기 위한 기술을 의미한다.
이 경우 사용자(체험자)는 가상 공간에 있는 특정 사물이나 객체와 직접적으로, 또는 간접적으로 움직이거나 상호작용할 수 있다.
증강현실(AR : Augment Reality)은 실제 현실에 가상의 영상을 추가하는 형태를 가지는 것으로서, 예를 들어 증강현실은 현실의 정보를 수집하고(위치 정보를 GPS를 통해 얻고, 기울기나 기기가 움직이는 속도를 자이로스코프를 통해 얻는 등) 그 수집된 현실의 정보에 기초하여 가상의 이미지를 보여주기 때문에 현실감이 높고, VR기기를 착용했을 때 느끼는 어지러움이 없거나 덜하다는 특징이 있다.
한편, 혼합현실(MR : Mixed Reality)은 융합현실이라고도 불리는 것으로서, 다수의 체험자를 대상으로 가상현실과 증강현실을 통합 운영하는 것을 의미하는 것으로서, 최근 가상현실 또는 증강현실만 따로 운영되는 것과 비교하여 체험자의 몰입도를 증가시키는 것이어서 최근 많이 이용되고 있다.
그런데 이러한 종래의 혼합현실을 운영함에 있어서 가상현실과 증강현실이 별도의 제어를 통해 제공됨으로써 많은 불편들이 발생되고 있다.
예를 들어 증강현실 콘텐츠의 좌표가 가상 현실 콘텐츠가 표현되는 공간의 경계(예를 들어 벽체) 바깥쪽에 위치하는 경우 혼합현실 체험자가 해당 증강현실 콘텐츠가 있는 곳으로 이동하다가 벽체에 부딪혀서 다치거나 해당 체험 공간을 훼손하는 경우가 발생할 수 있다.
이러한 불편은 결국 체험자의 몰입도를 방해하는 요인이 될 수도 있다.
공개특허 제10-2019-0032084호
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 혼합현실 체험 서비스를 제공함에 있어서, 증강현실 콘텐츠를 표시하는 좌표를 산출하여 표시함에 있어서, 가상 현실 콘텐츠가 표시되는 영역 경계(벽체)로 인한 체험자들의 불편을 최소화시킬 수 있도록 하는 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 혼합현실 체험 시스템은, 기 설정된 구역 안에 있는 특정 혼합현실 체험자의 위치를 판단하는 위치 판단부와; 상기 기 설정된 구역의 벽에 해당 구역 안에 있는 혼합현실 체험자들이 동시에 볼 수 있는 가상 현실 콘텐츠가 표시되도록 제어하는 가상 현실 제어부와; 상기 특정 혼합현실 체험자의 위치 또는 행동에 대응하는 증강현실 콘텐츠를 추출하는 증강현실 콘텐츠 추출부와; 상기 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치와 상기 기 설정된 구역의 경계벽의 좌표를 함께 고려하여 상기 증강현실 콘텐츠 추출부에서 추출된 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하는 좌표 설정부와; 상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 상기 증강현실 콘텐츠가 그 대응되는 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 표시되도록 제어하는 표시 제어부를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 좌표 설정부는 상기 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치를 기준으로 한 상대적 방향 및 거리를 기초로 1차 증강 현실 좌표를 설정한 후, 해당 1차 증강 현실 좌표가 상기 기 설정된 구역의 벽 바깥쪽에 위치하는 경우 해당 벽 안쪽으로 이동시킨 2차 증강 현실 좌표를 설정하고, 상기 표시 제어부는, 상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 상기 증강현실 콘텐츠가 그 대응되는 2차 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 표시되도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 좌표 설정부는 상기 1차 증강 현실 좌표와 상기 2차 증강 현실 좌표간의 거리에 해당하는 추가 이동 거리를 산출하여 임시 저장하고, 상기 표시 제어부에 의해 증강 현실 콘텐츠가 상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 표시된 이후에 상기 특정 혼합현실 체험자의 이동에 따라 해당 특정 혼합현실 체험자의 좌표와 상기 2차 증강 현실 좌표간 거리가 기 설정된 이내가 되면, 상기 임시 저장한 추가 이동 거리만큼 상기 기 설정된 구역의 벽 안쪽에서 이동시킨 추가 증강 현실 좌표를 산출하고, 상기 표시 제어부는 상기 좌표 설정부에 의해 설정된 추가 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 상기 증강현실 콘텐츠가 이동하는 것으로 표시되도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 표시 제어부는 상기 좌표 설정부에서 설정된 증강 현실 좌표에 따라 상기 디스플레이 장치에 표시되는 증강현실 콘텐츠의 크기를 동적으로 변경시킬 수 있다.
여기서, 상기 좌표 설정부는 상기 증강현실 콘텐츠 추출부에서 추출된 증강현실 콘텐츠의 종류를 판단하고, 그 판단된 증강현실 콘텐츠가 비반응형 증강현실 콘텐츠인 경우에는 상기 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치에 기초하여 해당 비반응형 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하고, 그 판단된 증강현실 콘텐츠가 반응형 증강현실 콘텐츠인 경우에는 상기 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치와 상기 기 설정된 구역의 경계벽의 좌표를 함께 고려하여 해당 반응형 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정할 수 있다.
또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 혼합현실 체험 시스템의 제어방법은, 기 설정된 구역 안에 있는 특정 혼합현실 체험자의 위치를 판단하는 단계와; 상기 기 설정된 구역의 벽에 해당 구역 안에 있는 혼합현실 체험자들이 동시에 볼 수 있는 가상 현실 콘텐츠가 표시되도록 제어하는 단계와; 상기 특정 혼합현실 체험자의 위치 또는 행동에 대응하는 증강현실 콘텐츠를 추출하는 단계와; 상기 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치와 상기 기 설정된 구역의 경계벽의 좌표를 함께 고려하여 상기 추출된 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하는 단계와; 상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 상기 증강현실 콘텐츠가 그 대응되는 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 표시되도록 제어하는 단계를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치를 기준으로 한 상대적 방향 및 거리를 기초로 1차 증강 현실 좌표를 설정한 후, 해당 1차 증강 현실 좌표가 상기 기 설정된 구역의 벽 바깥쪽에 위치하는 경우 해당 벽 안쪽으로 이동시킨 2차 증강 현실 좌표를 설정하고, 상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 상기 증강현실 콘텐츠가 그 대응되는 2차 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 표시되도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 1차 증강 현실 좌표와 상기 2차 증강 현실 좌표간의 거리에 해당하는 추가 이동 거리를 산출하여 임시 저장하고, 상기 특정 혼합현실 체험자의 이동에 따라 해당 특정 혼합현실 체험자의 좌표와 상기 2차 증강 현실 좌표간 거리가 기 설정된 이내가 되면, 상기 임시 저장한 추가 이동 거리만큼 상기 기 설정된 구역의 벽 안쪽에서 이동시킨 추가 증강 현실 좌표를 산출하고, 그 산출된 추가 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 상기 증강현실 콘텐츠가 이동하는 것으로 표시되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 설정된 증강 현실 좌표에 따라 상기 디스플레이 장치에 표시되는 증강현실 콘텐츠의 크기를 동적으로 변경시킬 수 있다.
여기서, 상기 추출된 증강현실 콘텐츠의 종류를 판단하고, 그 판단된 증강현실 콘텐츠가 비반응형 증강현실 콘텐츠인 경우에는 상기 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치에 기초하여 해당 비반응형 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하고, 그 판단된 증강현실 콘텐츠가 반응형 증강현실 콘텐츠인 경우에는 상기 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치와 상기 기 설정된 구역의 경계벽의 좌표를 함께 고려하여 해당 반응형 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 혼합현실 체험자들이 증강현실 콘텐츠를 이용함에 있어서 발생하는 불편을 최소화할 수 있다.
즉, 체험 공간에 있는 경계벽 등으로 인해 증강 현실 콘텐츠에 다가가지 못하는 문제를 해결할 수 있고, 더 나아가 체험공간 경계벽이 훼손되거나 경계벽에 부딪혀 다치는 상황이 발생하지 않도록 할 수 있다.
특히, 증강 현실 콘텐츠를 경계벽 밖에서 안으로 이동시킨 경우에 체험자가 해당 증강 현실 콘텐츠에 다가갈 때는 원래 경계벽 밖의 증강 현실 좌표까지 해당 체험자가 이동해야할 거리가 유지되도록 증강 현실 좌표를 재 산출(즉, 추가 증강 현실 좌표 산출)하여 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합현실 체험 시스템을 포함하는 전체 시스템의 개략 구성도이고,
도 2는 도 1의 혼합현실 시스템의 기능 블록도이고,
도 3은 증강 현실 콘텐츠의 종류에 따라 증강 현실 좌표의 이동 여부가 결정되는 상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 체험자의 증강현실 콘텐츠에 최종 도달할 때까지 이동하는 전체 거리가 유지되도록 하는 과정을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합현실 시스템의 제어 흐름도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
이하 본 발명에 따른 각 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예에 불과하고, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 특히 본 발명은 각 실시예에 포함되는 개별 구성, 개별 기능, 또는 개별 단계 중 적어도 어느 하나 이상의 조합으로 구성될 수 있다.
특히, 편의상 청구 범위의 일부 청구항에는 '(a)'와 같은 알파벳을 포함시켰으나, 이러한 알파벳이 각 단계의 순서를 규정하는 것은 아니다.
또한 이하 본 발명에 따른 각 실시예에서 언급하는 각 신호는 한 번의 연결 등에 의해 전송되는 하나의 신호를 의미할 수도 있지만, 후술하는 특정 기능 수행을 목적으로 전송되는 일련의 신호 그룹을 의미할 수도 있다. 즉, 각 실시예에서는 소정의 시간 간격을 두고 전송되거나 상대 장치로부터의 응답 신호를 수신한 이후에 전송되는 복수 개의 신호들이 편의상 하나의 신호명으로 표현될 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 혼합현실 체험 시스템(10)을 포함하는 전체 시스템의 개략 구성은 도 1에 도시된 바와 같다.
우선 본 실시예를 설명함에 있어서 특정 공간 즉, 혼합현실을 체험하기 위한 특정 공간이 존재하고, 그 안에는 적어도 한 명의 체험자가 들어가 있다고 가정한다.
혼합 현실을 체험하는 특정 공간은 외부 또는 다른 체험공간(50)과 분리하기 위한 경계, 예를 들어 벽(51)이 존재할 수 있는데, 이러한 체험공간(50)의 벽(51)에는 소정의 가상 현실 콘텐츠가 표시될 수 있다.
가상 현실 콘텐츠를 표시하기 위해 체험공간(50)의 벽체(51)가 LED 등에 의해 자체적인 디스플레이 기능을 수행하도록 구성될 수도 있고, 또는 외부에 구비된 프로젝터에 의한 영상이 체험공간(50)의 벽체(51)에 표시될 수도 있다.
이처럼 소정의 가상 현실 콘텐츠가 소정의 벽체(51) 등에 표시되는 것 자체는 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.
도 1에서 HMD(40)(Head Mounted Display)는 본 발명에 따른 체험자 즉, 혼합현실 체험자가 착용하는 것으로서, 무선 통신을 통해 혼합현실 체험 시스템(10)으로부터 수신되는 콘텐츠를 표시하는 기능을 수행한다.
예를 들어 혼합현실 체험 시스템(10)이 각 혼합현실 체험자가 착용한 HMD(40)에 증강현실 콘텐츠를 전송하면 HMD(40)는 혼합현실 체험 시스템(10)으로부터 수신된 증강현실 콘텐츠를 디스플레이부에 표시하여 혼합현실 체험자가 볼 수 있도록 한다.
여기서 HMD(40)의 디스플레이부는 투명 유리로 되어 있어서 외부의 실제 상황을 볼 수 있도록 구성될 수도 있다.
도 1에서는 소정의 액세스 포인트(20)를 통해 HMD(40)와 혼합현실 체험 시스템(10)이 통신하는 것을 일 예로 하였으나, 통신 수단이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 1에서 감시용 카메라(30)는 혼합현실 체험자의 위치를 촬영하여 혼합현실 체험 시스템(10)에 전송하는 기능을 수행한다.
물론 혼합현실 체험자의 위치를 판단하는 방식에는 혼합현실 체험자가 구비된 단말기 등으로부터 수신되는 좌표 정보가 이용될 수도 있지만, 도 1과 같이 감시용 카메라(30)에 의해 촬영된 영상을 분석하여 혼합현실 체험자의 위치를 판단할 수도 있는 것이다. 촬영된 영상 분석을 통해 특정 객체의 위치 좌표를 판단하는 기술 역시 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.
한편, 도 1에서 혼합현실 체험 시스템(10)은 기 설정된 구역 안에 있는 체험자에게 가상현실 콘텐츠 및/또는 증강현실 콘텐츠를 제공하여 새로운 경험을 하도록 하는 것으로서, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 해당 구역에 있는 벽면(예를 들어 해당 구역을 감싸는 벽면)(51)에는 가상 콘텐츠가 표시되도록 하고, 체험자가 소지하거나 착용한 디스플레이 장치(본 실시예에서는 HMD(40))에는 증강현실 콘텐츠를 제공하는 것을 일 예로 한다.
이러한 혼합현실 체험 시스템(10)의 구체적인 기능 블록의 일 예는 도 2에 도시된 바와 같다.
동 도면에 도시된 바와 같이 혼합현실 체험 시스템(10)은 위치 판단부(11), 가상 현실 제어부(12), 증강현실 콘텐츠 추출부(13), 좌표 설정부(14), 표시 제어부(15), 저장부(16)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 저장부(16)는 혼합현실 체험 시스템(10)의 동작에 필요한 애플리케이션, 설정 데이터, 콘텐츠들을 저장하는 기능은 물론이고, 혼합현실 체험 시스템(10)의 동작 중 새로 발생하거나 또는 외부로부터 수신되는 정보 또는 데이터, 콘텐츠 등을 저장하는 기능을 수행한다.
이하에서는 이러한 저장부(16)에 대한 별도 표현이 없더라도, 필요한 콘텐츠를 추출하거나 또는 소정의 데이터를 설정하는 등의 기능을 처리할 때 저장부(16)를 이용하는 것을 전제로 한다.
위치 판단부(11)는 기 설정된 구역 안에 있는 혼합현실 체험자들의 위치를 판단하는 기능을 수행한다.
혼합현실 체험자들의 위치를 판단하는 목적은 그 위치에 따른 증강현실 콘텐츠를 제공하거나 또는 각 혼합현실 체험자들에 특화된 서비스를 제공하기 위해 필요한 것인데, 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술토록 한다.
혼합현실 체험자들의 위치는 앞서 설명한 감시용 카메라(30)를 통해 촬영된 촬영 영상을 분석하여 판단할 수 있다.
복수의 감시용 카메라(30)를 통해 촬영된 영상 분석을 통해 기존에 없던 피사체 즉, 설정된 구역 안에 진입한 체험자들의 위치를 판단하는 것 그 자체는 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.
가상 현실 제어부(12)는 기 설정된 구역의 벽(51)에 해당 구역 안에 있는 혼합현실 체험자들이 동시에 볼 수 있는 가상 현실 콘텐츠가 표시되도록 제어하는 기능을 수행한다.
가상 현실 콘텐츠가 표시되는 방식은 앞서 설명한 바와 같이 LED를 통한 직접 표시 또는 프로젝터를 통한 간접 표시 등 다양한 방식이 이용될 수 있다.
증강현실 콘텐츠 추출부(13)는 혼합현실 체험자의 행동 또는 위치에 대응하는 증강현실 콘텐츠를 추출하는 기능을 수행한다. 이렇게 추출된 증강현실 콘텐츠는 후술하는 바와 같이 각 혼합현실 체험자에게 제공되게 된다. 여기서 혼합현실 체험자의 행동은 각 혼합현실 체험자에게 장착된 센서(미 도시함)로부터 수신된 정보에 의해 판단할 수도 있고, 또는 앞서 설명한 감시용 카메라(30)에 의한 영상 분석을 통해 판단할 수도 있다.
즉, 증강현실 콘텐츠 추출부(13)는 동일한 구역(즉, 체험 공간)에 있는 혼합현실 체험자라 하더라도 그 각각의 혼합현실 체험자들의 행동이나 그 위치에 따라 제공되는 증강현실 콘텐츠의 종류가 달라지도록 할 수 있는 것이다.
예를 들어 활발히 움직이는 혼합현실 체험자에게는 토끼와 같은 빠른 동물 콘텐츠가 제공되도록 하고, 천천히 움직이는 혼합현실 체험자에게는 상대적으로 느린 콘텐츠가 제공되도록 할 수 있는 것이다.
또한 증강현실 콘텐츠 추출부(13)는 특정 행동을 하거나 특정 위치로 이동한 혼합현실 체험자에게만 특정 증강현실 콘텐츠가 제공되도록 하기 위한 증강현실 콘텐츠를 추출할 수 있다.
좌표 설정부(14)는 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치와 기 설정된 구역의 경계 벽(51)의 좌표(각 경계 벽(51)의 좌표는 저장부(16)에 미리 저장되어 있을 수 있음)를 함께 고려하여 증강현실 콘텐츠 추출부에서 추출된 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하는 기능을 수행한다.
예를 들어 좌표 설정부(14)는 A라는 혼합현실 체험자가 체험 공간 내에서 위치한 위치에 따라 그 A라는 혼합현실 체험자에게 제공할 증강현실 콘텐츠의 증강현실 좌표를 설정할 수 있는데, 이때 체험 공간(50) 경계 벽(51)의 위치도 함께 고려하여 증강현실 좌표를 설정하는 것이다.
여기서 증강현실 좌표라는 것은 증강 현실 콘텐츠를 배치하는 위치 좌표를 의미하는 것으로서, 그 증강현실 좌표가 결정되면 체험자는 해당 증강현실 좌표에 대응되는 위치에 증강현실 콘텐츠가 존재하는 것으로 인식할 수 있다. 따라서 체험자가 고개를 돌리거나 자신의 위치를 변경하는 경우 증강현실 콘텐츠가 시야에서 보이기도 하고 사라질 수도 있다.
증강현실 콘텐츠에 대한 증강현실 좌표가 설정되어 체험자가 이를 인식하는 과정 그 자체는 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.
이때 좌표 설정부(14)는 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치를 기준으로 한 상대적 방향 및 거리를 기초로 1차 증강 현실 좌표를 설정한 후, 해당 1차 증강 현실 좌표가 기 설정된 구역(체험공간(50))의 벽(51) 바깥쪽에 위치하는 경우 해당 벽(51) 안쪽으로 이동시킨 2차 증강 현실 좌표를 설정할 수 있다.
예를 들어 특정 증강현실 콘텐츠가 특정 혼합현실 체험자의 현재 위치를 기준으로 동쪽 방향으로 5m 떨어진 곳에 위치하도록 미리 설정되어 있는 경우, 좌표 설정부(14)는 이렇게 미리 설정된 내용에 따라 1차 증강 현실 좌표를 산출하여 설정하고, 그 산출된 1차 증강 현실 좌표가 체험공간(50)의 벽 바깥쪽(즉, 체험공간(50) 밖)에 위치한다고 판단되면 해당 벽 안쪽(즉, 체험공간(50) 내)에 위치하도록 수정한 2차 증강 현실 좌표를 설정할 수 있다.
여기서 체험공간(50) 내의 좌표 즉, 2차 증강 현실 좌표를 산출함에 있어서, 체험공간(50)의 벽체(51)로부터 기 설정된 거리만큼 떨어지도록 할 수 있다.
여기서 모든 증강 현실 콘텐츠에 대해 상술한 처리(즉, 좌표 이동 처리)를 수행하지 않고, 증강 현실 콘텐츠의 종류에 따라 각기 다른 처리를 수행할 수도 있다.
예를 들어, 좌표 설정부(14)는 증강현실 콘텐츠 추출부에서 추출된 증강현실 콘텐츠의 종류를 먼저 판단하고, 그 판단된 증강현실 콘텐츠가 비반응형 증강현실 콘텐츠인지 반응형 증강현실 콘텐츠인지에 따라 다른 처리를 수행할 수 있다.
여기서 반응형 증강현실 콘텐츠는 표시된 이후 체험자의 추가적인 행동이나 위치에 따라 실시간으로 반응하여 위치를 이동하거나 형태를 변경하는 콘텐츠를 의미하고, 비반응형 증강현실 콘텐츠는 표시된 이후 체험자의 추가적인 행동이나 위치에 따라 반응하지 않는 콘텐츠를 의미한다.
이러한 콘텐츠의 종류 및 분류는 미리 저장부(16)에 저장되어 있을 수 있다.
예를 들어 좌표 설정부(14)는 비반응형 증강현실 콘텐츠인 경우에는 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치 또는 행동에 기초하여 해당 비반응형 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하고, 반응형 증강현실 콘텐츠인 경우에는 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치 및 행동과 기 설정된 구역(체험공간(50))의 경계 벽(51)의 좌표를 함께 고려하여 해당 반응형 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정할 수 있는 것이다.
도 3에는 이러한 증강 현실 콘텐츠 종류에 따라 좌표 변경 여부가 결정되는 과정이 나타나 있다.
즉, 도 3(a)에는 체험공간(50) 내에 혼합현실 체험자가 있고, 반응형 증강현실 콘텐츠(61) 및 비반응형 증강 현실 콘텐츠(62)의 1차 증강 현실 좌표가 모두 체험공간(50) 밖(체험공간(50) 벽 바깥쪽)에 있는 상태가 나타나 있고, 도 3(b)에는 이 중에서 좌표 설정부(14)가 반응형 증강현실 콘텐츠(61)만을 체험공간(50) 안쪽으로 이동시킨(즉, 2차 증강 현실 좌표 설정) 상태가 나타나 있다.
여기서 체험공간(50) 밖에 증강현실 콘텐츠의 좌표가 설정되어 있다 하더라도 혼합현실 체험자의 HMD에 해당 콘텐츠가 표시되지 않는 것은 아니고, 체험자가 해당 증강현실 콘텐츠로 접근하더라도 체험공간(50)의 벽에 막혀 더 이상 접근할 수 없게 될 뿐이다.
이처럼 좌표 설정부(14)에 의해 설정된 증강 현실 좌표에 따라 후술하는 바와 같이 증강 현실 콘텐츠가 체험자의 HMD 등에 표시될 수 있고, 체험자가 그 증강 현실 콘텐츠가 표시된 위치(즉, 증강 현실 좌표)로 이동할 수 있는데, 이때 좌표 설정부(14)는 해당 증강 현실 콘텐츠에 대해서 또 다시 새로운 좌표를 설정할 수도 있다.
예를 들어 좌표 설정부(14)는 1차 증강 현실 좌표와 2차 증강 현실 좌표간의 거리에 해당하는 추가 이동 거리를 산출하여 임시 저장하고, 이렇게 저장된 추가 이동 거리를 이용하여 증강 현실 콘텐츠에 대한 새로운 좌표를 설정할 수 있는 것이다.
구체적으로 설명하면, 표시 제어부(15)에 의해 증강 현실 콘텐츠가 상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 표시된 이후에 특정 혼합현실 체험자가 이동하여 그 특정 혼합현실 체험자의 좌표와 2차 증강 현실 좌표간 거리가 기 설정된 이내가 되면(즉, 이러한 상황은 혼합현실 체험자가 증강현실 콘텐츠 쪽으로 이동한 상태에 해당함), 좌표 설정부(14)는 임시 저장한 추가 이동 거리만큼 이동 시킨 추가 증강 현실 좌표를 새로 산출할 수 있는 것이다.
이때 좌표 설정부(14)는 추가 증강 현실 좌표 역시 체험공간(50)의 벽 안쪽에 위치하도록 할 수 있다. 예를 들어 체험공간(50)의 벽과의 거리가 유지되도록 하면서 벽면과 평행을 이루는 지점으로 추가 증강 현실 좌표를 선정할 수 있다.
이러한 과정이 도 4에 도시되었다.
도 4(a)에는 증강 현실 콘텐츠에 대한 1차 증강 현실 좌표가 체험공간(50) 벽 바깥쪽에 위치한 상태가 나타나 있고, 도 4(b)에는 증강 현실 콘텐츠에 대한 2차 증강 현실 좌표가 체험공간(50) 벽 안쪽에 위치한 상태(체험자와 1차 증강 현실 좌표를 잇는 직선상에 위치한 상태)가 나타나 있으며, 도 4(c)에는 증강 현실 콘텐츠에 대한 추가 증강 현실 좌표가 체험공간(50) 벽 안쪽에서 벽면과의 거리가 유지되록 하면서 이동한 상태가 나타나 있다.
이때 체험자와 1차 증강 현실 좌표간의 거리가 s1이라고 하고, 체험자와 2차 증강 현실 좌표간의 거리가 s2라고 하면, 좌표 설정부(14)는 그 차에 해당하는 s3만큼의 거리가 이동되도록 추가 증상 현실 좌표를 산출 및 설정할 수 있는 것이다.
이는 체험자가 증강현실 콘텐츠까지 이동하는 거리를 체험자의 위치에 상관없이 일치시킬 수 있고, 이에 따라 다양한 체험자들로 하여금 동일한 증강현실 콘텐츠에 대해서는 동일한 체험(다가가는 거리 일치 등)을 담보할 수 있게 된다.
즉, 애초에 도 4(b)와 같이 2차 증강 현실 좌표를 설정할 때 s2의 길이가 s1의 길이와 같도록 하려면 증강 현실 콘텐츠를 전혀 다른 방향에 배치해야 하는데, 도 4에 도시된 바와 같이 체험자와 1차 증강 현실 좌표를 잇는 직선상에 먼저 2차 증강 현실 좌표를 설정하여 표시되도록 하면, 각 체험자들이 동일한 경험(즉, 동일한 방향에 증강 콘텐츠가 보이는 경험)을 할 수 있도록 하게 된다.
다만 체험자가 해당 증강 현실 콘텐츠(즉, 2차 증강 현실 좌표로 설정된 콘텐츠)에 다가가는 경우에는 도 4(c)와 같이 체험자가 해당 증강 현실 콘텐츠에 최종 도달하는 전체 거리가 s1(s2+s3)이 되도록 하는 것이다.
표시 제어부(15)는 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 증강현실 콘텐츠가 그 대응되는 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 표시되도록 제어하는 기능을 수행한다.
예를 들어 표시 제어부(15)는 혼합현실 체험자가 바라보는 방향에 대한 정보를 HMD(40)로부터 수신하는 경우에는 그 정보를 참조하여 증강현실 콘텐츠의 전송 여부를 결정할 수 있고, 또는 증강현실 콘텐츠와 그 증강현실 위치 좌표를 함께 HMD(40)에 제공하여 HMD(40)스스로 증강현실 콘텐츠의 표시 여부를 결정하도록 할 수도 있다.
증강현실 콘텐츠의 종류와 위치가 결정된 경우, HMD(40)를 통해 표시되도록 하는 기술 그 자체는 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.
특히 표시 제어부(15)는 좌표 설정부(14)에서 설정된 증강 현실 좌표에 따라 디스플레이 장치에 표시되는 증강현실 콘텐츠의 크기를 동적으로 변경시킬 수 있는데, 이는 원근감 표현을 위한 것이다.
즉, 앞서 설명한 바와 같이 좌표 설정부(14)에 의해 증강 현실 콘텐츠의 좌표가 1차 증강 현실 좌표에서 2차 증강 현실 좌표가 변경된 경우, 표시 제어부(15)는 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 증강현실 콘텐츠가 2차 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 표시되도록 제어하는데, 이때 2차 증강 현실 좌표가 1차 증강 현실 좌표보다 체험자로부터 더 가까이에 위치한 것으로 표현되기 위해 그 증강 현실 콘텐츠의 크기를 더 크게 할 수도 있는 것이다.
또한 표시 제어부(15)는 앞서 설명한 바와 같이 좌표 설정부(14)에 의해 추가 증강 현실 좌표가 설정되는 경우, 증강 현실 콘텐츠가 2차 증강 현실 좌표에서 추가 증강 현실 좌표로 이동하는 것과 같은 효과로 나타나도록 제어할 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합현실 체험 시스템의 전체적인 제어 흐름을 설명한다.
혼합현실 체험 시스템은 우선 혼합 현실 체험자의 위치를 판단한다.
이어서 혼합현실 체험 시스템은 혼합현실 체험자들의 행동 또는 위치에 대응되는 증강현실 콘텐츠를 추출하고, 혼합현실 체험자들의 위치를 기초로 증강현실 좌표 즉, 1차 증강현실 좌표를 동적으로 설정한다.
또한 혼합현실 체험 시스템은 체험공간(50)의 경계 벽(51)의 좌표를 추출하고, 1차 증강현실 좌표와 비교하여 증강현실 콘텐츠가 체험공간(50) 안에 위치하는지를 판단한다.
판단 결과 1차 증강현실 좌표가 체험공간(50) 밖에 위치하는 경우, 체험공간(50) 안으로 좌표 이동을 한 2차 증강 현실 좌표를 설정한다.
이처럼 2차 증강 현실 좌표가 설정된 경우에는 혼합현실 체험 시스템은 증강 현실 콘텐츠가 HMD상에서 그 2차 증강 현실 좌표에 대응되는 위치에 표시되도록 제어하고, 만일 1차 증강현실 좌표가 체험공간(50) 안에 위치하는 경우에는 혼합 현실 체험 시스템은 증강 현실 콘텐츠가 HMD상에서 그 1차 증강 현실 좌표에 대응되는 위치에 표시되도록 제어한다.
한편, 상술한 각 실시예를 수행하는 과정은 소정의 기록 매체(예를 들어 컴퓨터로 판독 가능한)에 저장된 프로그램 또는 애플리케이션에 의해 이루어질 수 있음은 물론이다. 여기서 기록 매체는 RAM(Random Access Memory)과 같은 전자적 기록 매체, 하드 디스크와 같은 자기적 기록 매체, CD(Compact Disk)와 같은 광학적 기록 매체 등을 모두 포함한다.
이때, 기록 매체에 저장된 프로그램은 컴퓨터나 스마트폰 등과 같은 하드웨어 상에서 실행되어 상술한 각 실시예를 수행할 수 있다. 특히, 상술한 본 발명에 따른 혼합현실 시스템의 기능 블록 중 적어도 어느 하나는 이러한 프로그램 또는 애플리케이션에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부되는 청구범위에 속한다면 본 발명에 포함된다는 것은 자명할 것이다.
10 : 혼합현실 체험 시스템 20 : 액세스 포인트
30 : 감시 카메라 40 : HMD
11 : 위치 판단부 12 : 가상 현실 제어부
13 : 증강현실 콘텐츠 추출부 14 : 좌표 설정부
15 : 표시 제어부 16 : 저장부

Claims (12)

  1. (a) 기 설정된 구역 안에 있는 특정 혼합현실 체험자의 위치를 판단하는 단계와;
    (b) 상기 기 설정된 구역의 벽에 해당 구역 안에 있는 혼합현실 체험자들이 동시에 볼 수 있는 가상 현실 콘텐츠가 표시되도록 제어하는 단계와;
    (c) 상기 특정 혼합현실 체험자의 위치 또는 행동에 대응하는 증강현실 콘텐츠를 추출하는 단계와;
    (d) 상기 (a) 단계에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치와 상기 기 설정된 구역의 경계벽의 좌표를 함께 고려하여 상기 (c) 단계에서 추출된 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하는 단계와;
    (e) 상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 상기 증강현실 콘텐츠가 그 대응되는 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 표시되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합현실 체험 시스템의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서는 상기 (a) 단계에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치를 기준으로 한 상대적 방향 및 거리를 기초로 1차 증강 현실 좌표를 설정한 후, 해당 1차 증강 현실 좌표가 상기 기 설정된 구역의 벽 바깥쪽에 위치하는 경우 해당 벽 안쪽으로 이동시킨 2차 증강 현실 좌표를 설정하고,
    상기 (e) 단계에서는, 상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 상기 증강현실 콘텐츠가 그 대응되는 2차 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 혼합현실 체험 시스템의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서는 상기 1차 증강 현실 좌표와 상기 2차 증강 현실 좌표간의 거리에 해당하는 추가 이동 거리를 산출하여 임시 저장하고,
    (f) 상기 (e) 단계 이후에, 상기 특정 혼합현실 체험자의 이동에 따라 해당 특정 혼합현실 체험자의 좌표와 상기 2차 증강 현실 좌표간 거리가 기 설정된 이내가 되면, 상기 (d) 단계에서 임시 저장한 추가 이동 거리만큼 상기 기 설정된 구역의 벽 안쪽에서 이동시킨 추가 증강 현실 좌표를 산출하고, 그 산출된 추가 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 상기 증강현실 콘텐츠가 이동하는 것으로 표시되도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합현실 체험 시스템의 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서는 상기 (d) 단계에서 설정된 증강 현실 좌표에 따라 상기 디스플레이 장치에 표시되는 증강현실 콘텐츠의 크기를 동적으로 변경시키는 것을 특징으로 하는 혼합현실 체험 시스템의 제어방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서는 상기 (c) 단계에서 추출된 증강현실 콘텐츠의 종류를 판단하고, 그 판단된 증강현실 콘텐츠가 비반응형 증강현실 콘텐츠인 경우에는 상기 (a) 단계에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치에 기초하여 해당 비반응형 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하고, 그 판단된 증강현실 콘텐츠가 반응형 증강현실 콘텐츠인 경우에는 상기 (a) 단계에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치와 상기 기 설정된 구역의 경계벽의 좌표를 함께 고려하여 해당 반응형 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하는 것을 특징으로 하는 혼합현실 체험 시스템의 제어방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  7. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 응용 프로그램.
  8. 기 설정된 구역 안에 있는 특정 혼합현실 체험자의 위치를 판단하는 위치 판단부와;
    상기 기 설정된 구역의 벽에 해당 구역 안에 있는 혼합현실 체험자들이 동시에 볼 수 있는 가상 현실 콘텐츠가 표시되도록 제어하는 가상 현실 제어부와;
    상기 특정 혼합현실 체험자의 위치 또는 행동에 대응하는 증강현실 콘텐츠를 추출하는 증강현실 콘텐츠 추출부와;
    상기 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치와 상기 기 설정된 구역의 경계벽의 좌표를 함께 고려하여 상기 증강현실 콘텐츠 추출부에서 추출된 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하는 좌표 설정부와;
    상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 상기 증강현실 콘텐츠가 그 대응되는 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 표시되도록 제어하는 표시 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합현실 체험 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 좌표 설정부는 상기 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치를 기준으로 한 상대적 방향 및 거리를 기초로 1차 증강 현실 좌표를 설정한 후, 해당 1차 증강 현실 좌표가 상기 기 설정된 구역의 벽 바깥쪽에 위치하는 경우 해당 벽 안쪽으로 이동시킨 2차 증강 현실 좌표를 설정하고,
    상기 표시 제어부는, 상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 상기 증강현실 콘텐츠가 그 대응되는 2차 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 혼합현실 체험 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 좌표 설정부는 상기 1차 증강 현실 좌표와 상기 2차 증강 현실 좌표간의 거리에 해당하는 추가 이동 거리를 산출하여 임시 저장하고, 상기 표시 제어부에 의해 증강 현실 콘텐츠가 상기 혼합현실 체험자의 디스플레이 장치에 표시된 이후에 상기 특정 혼합현실 체험자의 이동에 따라 해당 특정 혼합현실 체험자의 좌표와 상기 2차 증강 현실 좌표간 거리가 기 설정된 이내가 되면, 상기 임시 저장한 추가 이동 거리만큼 상기 기 설정된 구역의 벽 안쪽에서 이동시킨 추가 증강 현실 좌표를 산출하고,
    상기 표시 제어부는 상기 좌표 설정부에 의해 설정된 추가 증강 현실 좌표에 해당하는 위치에 상기 증강현실 콘텐츠가 이동하는 것으로 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 혼합현실 체험 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 표시 제어부는 상기 좌표 설정부에서 설정된 증강 현실 좌표에 따라 상기 디스플레이 장치에 표시되는 증강현실 콘텐츠의 크기를 동적으로 변경시키는 것을 특징으로 하는 혼합현실 체험 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 좌표 설정부는 상기 증강현실 콘텐츠 추출부에서 추출된 증강현실 콘텐츠의 종류를 판단하고, 그 판단된 증강현실 콘텐츠가 비반응형 증강현실 콘텐츠인 경우에는 상기 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치에 기초하여 해당 비반응형 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하고, 그 판단된 증강현실 콘텐츠가 반응형 증강현실 콘텐츠인 경우에는 상기 위치 판단부에서 판단된 특정 혼합현실 체험자의 위치와 상기 기 설정된 구역의 경계벽의 좌표를 함께 고려하여 해당 반응형 증강현실 콘텐츠의 증강 현실 좌표를 설정하는 것을 특징으로 하는 혼합현실 체험 시스템의 제어방법.
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