WO2016056763A1 - 실시간 3d 영상 다중 화면 동기화 시스템 - Google Patents

실시간 3d 영상 다중 화면 동기화 시스템 Download PDF

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조웅래
김근수
김수진
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    • H04N21/242—Synchronization processes, e.g. processing of PCR [Program Clock References]

Definitions

  • the present invention relates to a technology for implementing a 3D video screen, and more particularly, to a technology for implementing one super large 3D video screen through a plurality of displays.
  • Multi-display systems are well known.
  • the multi display system is a system for dividing and displaying one image on a plurality of displays.
  • Korean Patent Publication No. 10-2010-0003652 discloses such a multi-display system.
  • Disclosed is a system for implementing a single super large image screen using a plurality of rendering clients in real time 3D image.
  • a real-time 3D image multi-screen synchronization system includes an operation server for reproducing 3D content, a plurality of displays each displaying only a part of 3D content to display the whole, and rendering only a part of 3D content to a corresponding display A plurality of rendering clients, and a synchronization integrated control server that controls the plurality of rendering clients to be synchronized and render.
  • the real-time 3D image multi-screen synchronization system may further include an image processing server connected to a plurality of rendering clients and processing the rendering result according to the curvature or the three-dimensional shape of the screen.
  • the real-time 3D image multi-screen synchronization system may be connected to an operation server, and may further include a plurality of sensor clients for sensing the viewer and allowing the 3D content to react to the viewer.
  • the plurality of rendering clients may receive and render only a moving 3D object on the fixed background image displayed on the display from the operation server and output the superimposed image on the background image.
  • the disclosed system implements one super large image screen using a plurality of rendering clients in real time 3D image.
  • Split rendering of the entire screen allows for faster screen processing and is also effective for making changes to only part of the entire screen.
  • even if the image is output through split rendering it is possible to ensure that the entire image is displayed at the same timing through the synchronization integration control.
  • FIG. 1 is a block diagram of a real-time 3D video multi-screen synchronization system according to an embodiment.
  • the display 100 constitute one large display. That is, the displays 100 are arranged in various ways to form a large screen displaying one 3D content. Twenty or more displays 100 may be arranged, and may be arranged in various forms. In addition to being able to be arranged in a planar form, it can be arranged in various forms. For example, the displays 100 may be arranged at various angles such as flat, curved, inclined surfaces, ceilings, etc. to form one large screen. In addition, although the display 100 may be a flat panel display, the display 100 may be a flexible display for various types of arrangement. Such displays 100 are arranged in a very large area, allowing viewers to tour around the area. That is, the system shown in FIG. 1 may be a system for implementing a kind of theme park.
  • the production server 200 plays the 3D content so that the playback content is displayed on the displays 100 remotely located.
  • Each display 100 displays only a predetermined portion of the entire 3D content, thereby generating one large 3D content screen.
  • the 3D content may be game content or may be content that reacts interactively to the viewer.
  • Such 3D content may contain multimedia data featuring many characters over a very large area, such as the Battle of Three Kingdoms.
  • the rendering client 300 is controlled by the operation server 200 and is configured in plural, and may be configured to correspond to the displays 100 in a one-to-one correspondence. Each rendering client 300 receives only some data of the 3D content from the operation server 200, that is, only the portion to be displayed on the corresponding display 100 through the switch hub 400, and renders the received some data. Output to the corresponding display 100. That is, each of the rendering clients 300 receives an area that is in charge of oneself to make one large image and renders the image in real time.
  • the synchronization integrated control server 500 is connected to the rendering clients 300 and controls the rendering clients 300 to be synchronized and rendered at the time of rendering some data.
  • the rendering clients 300 are synchronized with each other to render some data and output it to the corresponding display 100. Accordingly, several screens output images at the same timing.
  • the synchronization integrated control server 500 may be a server configured as a single unit with the operation server 200. In other words, the synchronization control function may be included in the operation server 200.
  • the real-time 3D video multi-screen synchronization system may further include an image processing server 600.
  • the image processing server 600 is connected to the rendering clients 300.
  • the image processing server 600 processes the rendering result of the rendering client 300 according to the screen curvature or the three-dimensional shape of the corresponding display 100 in cooperation with the rendering client 300.
  • an image should be displayed according to a screen curvature or a three-dimensional shape due to its bending property, not simply a flat surface. Therefore, the rendering client 300 displays the synchronized image in cooperation with the image processing server 600.
  • the real-time 3D video multi-screen synchronization system further includes a plurality of sensor clients 700.
  • the sensor client 700 is connected to the operation server 200, and may be connected through a switch hub as shown.
  • the sensor client 700 is configured to allow the 3D content to react to the viewer, and is a device capable of detecting the viewer's presence and further detecting the viewer's gesture.
  • the sensor client 700 may include a gyro sensor or a camera.
  • the detection event of the sensor client 700 is transmitted to the operation server 200, and the operation server 200 reacts the 3D content according to the detection event.
  • the operation server 200 performs an event command, for example, to interactively change the content of the 3D content such as snow, crows, or night and day.
  • the operation server 200 transmits only the 3D data of the area that needs to be changed in the entire screen to the corresponding rendering client 300, and the rendering client 300 receives and renders it and outputs it to the corresponding display 100.
  • the 3D content may include a background image and 3D characters (3D objects) moving on the background image.
  • the background image may be fixed.
  • the rendering client 300 may receive and render only 3D data corresponding to the 3D character part moving on the fixed background image from the operation server 200 and display the 3D data superimposed on the original background image.
  • only the 3D data to be changed even when the detection event of the sensor client 700 is received from the operation server 200 may be rendered and superimposed on the original background image.

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Abstract

실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템이 개시된다. 이 시스템은 3D 콘텐츠를 재생하는 운영 서버, 각각이 3D 콘텐츠의 일부만을 표시하여 전체를 표시하는 다수의 디스플레이, 3D 콘텐츠에서 일부만을 렌더링하여 대응되는 디스플레이에 출력하는 다수의 렌더링 클라이언트, 및 다수의 렌더링 클라이언트들이 동기화되어 렌더링할 수 있도록 제어하는 동기화 통합 제어 서버를 포함한다.

Description

실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템
3D 영상 화면을 구현하는 기술에 관한 것으로, 특히 다수의 디스플레이를 통해 하나의 초대형 3D 영상 화면을 구현하는 기술에 관한 것이다.
멀티 디스플레이 시스템이 잘 알려져 있다. 멀티 디스플레이 시스템은 하나의 영상을 다수의 디스플레이에 분할하여 표시하는 시스템이다. 국내공개특허공보 제10-2010-0003652호에는 이 같은 멀티 디스플레이 시스템에 대해 개시되어 있다.
3D 영상을 실시간으로 여러 개의 렌더링 클라이언트를 이용하여 하나의 초대형 영상 화면을 구현하는 시스템이 개시된다.
일 양상에 따른 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템은 3D 콘텐츠를 재생하는 운영 서버, 각각이 3D 콘텐츠의 일부만을 표시하여 전체를 표시하는 다수의 디스플레이, 3D 콘텐츠에서 일부만을 렌더링하여 대응되는 디스플레이에 출력하는 다수의 렌더링 클라이언트, 및 다수의 렌더링 클라이언트들이 동기화되어 렌더링할 수 있도록 제어하는 동기화 통합 제어 서버를 포함한다.
일 양상에 따르면, 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템은 다수의 렌더링 클라이언트들과 연결되어 렌더링 결과를 화면의 곡률이나 입체적인 형상에 맞추어 가공하는 영상 가공 서버를 더 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템은 운영 서버와 연결되며, 관람자를 감지하여 3D 콘텐츠가 관람자에게 반응토록 하기 위한 다수의 센서 클라이언트를 더 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 다수의 렌더링 클라이언트들은 운영 서버로부터 디스플레이에 표시된 고정 배경 영상에 움직이는 3D 객체만을 수신하여 렌더링한 후 배경 영상에 중첩 표시되도록 출력할 수 있다.
개시된 시스템은 3D 영상을 실시간으로 여러 개의 렌더링 클라이언트를 이용하여 하나의 초대형 영상 화면을 구현한다. 전체 화면에 대한 분할 렌더링을 통해, 빠른 화면 처리가 가능해지며, 또한 전체 화면의 일부에 대해서만 변화를 줄 경우에도 효과적이다. 또한 분할 렌더링을 통해 영상을 출력하더라도 동기화 통합 제어를 통해 동일한 타이밍에 전체 영상을 표시하는 것을 보장할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템의 블록도이다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템의 블록도이다. 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템을 이루는 구성들은 네트워크로 연결된다. 디스플레이(100)들은 하나의 대형 디스플레이를 구성한다. 즉, 디스플레이(100)들이 다양하게 배열되어 하나의 3D 콘텐츠를 표시하는 대형 화면을 구성하는 것이다. 20개 이상의 디스플레이(100)들이 배열될 수 있으며, 다양한 형태로 배열될 수 있다. 또한 평면 형태로 배열될 수 있는 것뿐만 아니라, 여러 형태로 배열될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(100)들은 평면, 곡면, 경사면, 천장 등에 다양한 각도로 배치되어 하나의 대형 스크린을 구성할 수 있다. 그리고 디스플레이(100)는 평면 디스플레이일 수도 있지만, 다양한 형태의 배열을 위해 플렉시블(flexible) 디스플레이일 수도 있다. 이 같은 디스플레이(100)들은 매우 넓은 지역에 배열되어, 관람자로 하여금 그 지역을 돌아다니며 관람할 수 있도록 한다. 즉, 도 1에 도시된 시스템은 일종의 테마파크를 구현하기 위한 시스템일 수 있다.
운영 서버(200)는 3D 콘텐츠를 재생하며, 이 재생 콘텐츠가 원거리에 떨어진 디스플레이(100)들에서 표시되도록 한다. 각각의 디스플레이(100)는 전체 3D 콘텐츠 중에서 정해진 일부분만을 표시하며, 이에 따라 하나의 커다란 3D 콘텐츠 화면이 생성된다. 3D 콘텐츠는 게임 콘텐츠일 수 있으며, 관람자에 대해 상호활동적(interactive)으로 반응하는 콘텐츠일 수 있다. 이 같은 3D 콘텐츠는 삼국지 전투와 같이 매우 방대한 지역에 걸쳐 많은 캐릭터가 등장하는 멀티미디어 데이터를 포함하고 있을 수 있다.
렌더링 클라이언트(300)는 운영 서버(200)에 의해 제어되며 다수로 구성되는데, 디스플레이(100)들과 일대일 대응되게 구성될 수 있다. 각각의 렌더링 클라이언트(300)는 운영 서버(200)로부터 3D 콘텐츠 중에서 일부 데이터만, 즉 대응되는 디스플레이(100)에 표시할 부분만을 스위치 허브(400)를 통해 수신하며, 수신된 일부 데이터를 렌더링하여 대응되는 디스플레이(100)에 출력한다. 즉, 렌더링 클라이언트(300)들 각각은 하나의 큰 영상을 만들기 위해 자신이 담당하는 영역을 배정받고 실시간으로 영상을 렌더링하는 역할을 수행한다.
동기화 통합 제어 서버(500)는 렌더링 클라이언트(300)들과 연결되며, 렌더링 클라이언트(300)들이 각각 일부 데이터를 렌더링할 시에 동기화되어 렌더링할 수 있도록 제어한다. 동기화 통합 제어 서버(500)의 동기화 제어에 의해, 렌더링 클라이언트(300)들은 서로 동기화되어 일부 데이터를 렌더링하여 대응되는 디스플레이(100)에 출력한다. 이에 따라, 여러 화면이 동일한 타이밍에 영상들을 출력하게 된다. 일 실시예에 있어서, 동기화 통합 제어 서버(500)는 운영 서버(200)와 단일로 구성되는 서버일 수 있다. 즉, 운영 서버(200)에 동기화 제어 기능이 포함되어 구현될 수 있는 것이다.
추가적인 양상에 따르면, 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템은 영상 가공 서버(600)를 더 포함할 수 있다. 영상 가공 서버(600)는 렌더링 클라이언트(300)들과 연결된다. 영상 가공 서버(600)는 렌더링 클라이언트(300)와 연동하여 렌더링 클라이언트(300)의 렌더링 결과를 대응되는 디스플레이(100)의 화면 곡률이나 입체적인 형상에 맞추어 가공한다. 플렉시블 디스플레이의 경우는 단순히 평면이 아니라 휘어지는 속성상 화면 곡률이나 입체적인 형상에 맞추어 영상이 표시되어야 한다. 따라서 렌더링 클라이언트(300)는 동기화된 영상을 영상 가공 서버(600)와 연동하여 표시한다.
추가적인 양상에 따르면, 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템은 다수의 센서 클라이언트(700)들을 더 포함한다. 센서 클라이언트(700)는 운영 서버(200)와 연결되는데, 도시된 바와 같이 스위치 허브를 통해 연결될 수 있다. 센서 클라이언트(700)는 3D 콘텐츠가 관람자에 반응토록 하기 위해 구성된 것으로서, 관람자의 존재를 감지하고 나아가 관람자의 제스처를 감지할 수 있는 장치이다. 사용자의 제스처 감지를 위해, 센서 클라이언트(700)는 자이로 센서나 카메라 등을 포함할 수 있다. 센서 클라이언트(700)의 감지 이벤트는 운영 서버(200)로 전달되며, 운영 서버(200)는 감지 이벤트에 따라 3D 콘텐츠를 반응시킨다. 부연 설명하면, 운영 서버(200)는 이벤트 명령을 수행하는데, 예를 들어 눈이 내리거나, 까마귀가 날아가거나, 밤낮이 전환되는 것과 같이 3D 콘텐츠의 내용을 인터랙티브하게 변화시키는 것이다. 운영 서버(200)는 전체 화면 중 변화가 필요한 영역의 3D 데이터만을 해당되는 렌더링 클라이언트(300)로 전달하며, 렌더링 클라이언트(300)는 이를 수신하여 렌더링하고 대응되는 디스플레이(100)에 출력한다.
한편, 3D 콘텐츠는 배경 영상과 배경 영상 상에서 움직이는 3D 캐릭터(3D 객체)들로 이루어질 수 있다. 여기서 배경 영상은 고정된 것일 수 있다. 이 경우, 렌더링 클라이언트(300)는 고정된 배경 영상에 움직이는 3D 캐릭터 부분에 해당하는 3D 데이터만을 운영 서버(200)로부터 수신받아 렌더링한 후 원 배경 영상에 중첩 표시할 수 있다. 또한, 센서 클라이언트(700)의 감지 이벤트 발생시에도 변화를 주어야 할 3D 데이터만을 운영 서버(200)로부터 수신하여 렌더링한 후 원 배경 영상에 중첩 표시할 수도 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 3D 콘텐츠를 재생하는 운영 서버;
    각각이 3D 콘텐츠의 일부만을 표시하여 전체를 표시하는 다수의 디스플레이;
    3D 콘텐츠에서 일부만을 렌더링하여 대응되는 디스플레이에 출력하는 다수의 렌더링 클라이언트; 및
    다수의 렌더링 클라이언트들이 동기화되어 렌더링할 수 있도록 제어하는 동기화 통합 제어 서버;
    를 포함하는 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    다수의 렌더링 클라이언트들과 연결되어 렌더링 결과를 화면의 곡률이나 입체적인 형상에 맞추어 가공하는 영상 가공 서버;
    를 더 포함하는 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    운영 서버와 연결되며, 관람자를 감지하여 3D 콘텐츠가 관람자에게 반응토록 하기 위한 다수의 센서 클라이언트;
    를 더 포함하는 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 렌더링 클라이언트들은 운영 서버로부터 디스플레이에 표시된 고정 배경 영상에 움직이는 3D 객체만을 수신하여 렌더링한 후 배경 영상에 중첩 표시되도록 출력하는 실시간 3D 영상 다중 화면 동기화 시스템.
PCT/KR2015/009691 2014-10-08 2015-09-16 실시간 3d 영상 다중 화면 동기화 시스템 WO2016056763A1 (ko)

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