WO2022139315A1 - 주행 열차 입체 디스플레이 시스템 - Google Patents

주행 열차 입체 디스플레이 시스템 Download PDF

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WO2022139315A1
WO2022139315A1 PCT/KR2021/019118 KR2021019118W WO2022139315A1 WO 2022139315 A1 WO2022139315 A1 WO 2022139315A1 KR 2021019118 W KR2021019118 W KR 2021019118W WO 2022139315 A1 WO2022139315 A1 WO 2022139315A1
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WO
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layer
train
ldus
ldu
image
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/019118
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English (en)
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Inventor
채균
박지훈
송동주
박희범
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주식회사 이노벡스
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Publication date
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    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/12—Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/52—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels the 3D volume being constructed from a stack or sequence of 2D planes, e.g. depth sampling systems
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09F19/22—Advertising or display means on roads, walls or similar surfaces, e.g. illuminated
    • G—PHYSICS
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    • G09F19/22—Advertising or display means on roads, walls or similar surfaces, e.g. illuminated
    • G09F2019/221—Advertising or display means on roads, walls or similar surfaces, e.g. illuminated on tunnel walls for underground trains

Definitions

  • the present invention relates to a three-dimensional display system for a running train, and more particularly, a three-dimensional display system for a running train that displays an image by the afterimage effect of the eyes according to the running of the train, but displays a three-dimensional three-dimensional image having a different physical depth. is about
  • a rotation type display device capable of rotating an LED module in a circular or cylindrical shape and displaying an image using the afterimage, and a vertical direction at regular intervals on a tunnel wall through which a subway or train passes It was implemented in the form of a tunnel video system that displays video such as an advertisement video due to the afterimage effect of eyes following the movement of the train by arranging the LDU (LED Display Unit) at regular intervals in the horizontal direction.
  • LDU LED Display Unit
  • Such a POV (Persistence Of Vision) display device has a unique effect of providing a three-dimensional image compared to the surrounding background due to a unique hologram effect, but the tunnel video system has a holographic effect because the surrounding background is covered by the tunnel wall. There was a problem of being halved.
  • the existing stereoscopic image system includes a method using special glasses or a method without glasses, but this is a technology that creates a three-dimensional effect by generating a visual difference between the left and right eyes. Due to the problem of causing eye fatigue, there was a limit to its application to the tunnel video system used by unspecified people on the train.
  • the present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and a three-dimensional display system for a running train that displays an image according to the afterimage effect of the eye according to the running of the train, but displays a three-dimensional image having a different physical depth. Its purpose is to provide
  • a three-dimensional display system for a traveling train includes: a main control unit connected to an external network and providing control data and image data; and a plurality of LDUs arranged sequentially along the X-axis direction which is the traveling direction of the train in a predetermined running section of the train and configured to display a stereoscopic image parallel to the XY plane facing the train based on the control data and image data. unit, wherein each of the plurality of LDU units includes two or more layer LDUs having different Z coordinates in a Z-axis direction perpendicular to the XY plane.
  • the three-dimensional image is configured to include a plurality of layer images according to perspective, and each of the plurality of layer images may be displayed in a corresponding layer LDU among two or more layer LDUs. have.
  • each of the plurality of layer images is displayed including a plurality of frames per second, and each frame of the plurality of layer images is displayed with frames of a corresponding other layer image.
  • the time points are different, but may be synchronized in time.
  • each of the frames of the plurality of layer images corresponding to each other may be displayed at the same relative X-coordinate with respect to the train.
  • the two or more layer LDUs may be arranged to have a predetermined horizontal interval in the X-axis direction and a predetermined depth in the Z-axis direction.
  • the traveling train three-dimensional display system further includes a wall member at least partially formed parallel to the XY plane to which the two or more layer LDUs are installed, wherein the wall member is formed to be stepped in the Z-axis direction can be
  • At least a portion of the wall member may be formed of a transparent material.
  • the stereoscopic image is displayed at a position corresponding to the window of the train, and when an obtuse angle formed between a line extending adjacent layer LDUs and the X-axis is a viewing angle, the two The horizontal spacing and depth between the above layer LDUs may be set so that the window of the train corresponding to the displayed stereoscopic image is included in the viewing angle.
  • the stereoscopic image is displayed at a position corresponding to the window of the train, and another layer LDU is displayed from one layer LDU relatively far from the train among adjacent layer LDUs.
  • the obtuse angle formed by the line extending from the end of the installed wall member and the X-axis is a viewing angle
  • the horizontal distance and depth between the two or more layer LDUs is the window of the train corresponding to the displayed stereoscopic image. It may be set to be included within the viewing angle.
  • the two or more layer LDUs included in each of the plurality of LDU units may be arranged such that the depth in the Z-axis direction from the train increases according to the traveling direction of the train. .
  • the two or more layer LDUs included in each of the plurality of LDU units may be arranged such that the depth in the Z-axis direction from the train decreases according to the traveling direction of the train. .
  • the driving train stereoscopic display system has the effect of displaying a three-dimensional stereoscopic image having a different physical depth according to the running of the train.
  • the three-dimensional display system for a traveling train according to the present invention has an effect of increasing the three-dimensional effect due to the holographic effect caused by the afterimage of the eyes.
  • the three-dimensional display system for a traveling train has the effect of obtaining a natural three-dimensional effect of an image by physically varying the depth of each layer of the image, not the three-dimensional effect due to the visual difference between the left and right eyes.
  • FIG. 1 is a block diagram of a three-dimensional display system for a traveling train according to the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of a stereoscopic image for each layer.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a layer image for each layer constituting a stereoscopic image.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a layer image displayed by a plurality of layer LDUs and corresponding layer LDUs.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which an LDU unit according to the present invention is installed.
  • FIG. 6 is a view showing a viewing angle according to a form in which the LDU unit of the present invention is installed.
  • FIG. 7 is a view for explaining the relationship between the viewing angle shown in FIG. 6 and the train.
  • the driving train stereoscopic display system of the present invention described below is not limited to the tunnel where the stereoscopic image is displayed, and can be installed in any section in which the train runs if visibility is ensured according to the surrounding brightness.
  • FIG. 1 is a block diagram of a three-dimensional display system for a traveling train according to the present invention.
  • the three-dimensional display system for a traveling train includes a main controller 300 that is connected to an external network and provides control data and image data, and a train 400 in a predetermined running section of the train 400 .
  • a main controller 300 that is connected to an external network and provides control data and image data
  • a train 400 in a predetermined running section of the train 400 .
  • It may be configured to include a plurality of configured LDU units 200 .
  • each of the plurality of LDU units 200 is characterized in that it includes two or more layer LDUs having different coordinates in a direction perpendicular to a plane on which a stereoscopic image is displayed.
  • a plane that faces the train 400 and parallel to the screen on which the stereoscopic image is displayed is the XY plane, and the direction away from the train 400 , that is, the XY plane
  • a direction perpendicular to can be defined as the Z-axis direction.
  • the X-axis direction is called the X-axis direction
  • the wall on which the plurality of LDU units 200 or layer LDUs are installed, or the plane parallel to the screen on which the stereoscopic image is displayed is called the XY plane
  • the direction perpendicular to the screen is defined as the Z-axis direction.
  • the three-dimensional display system for a traveling train of the present invention includes a plurality of LDU units 200 arranged in an X-axis direction, and each of the plurality of LDU units 200 has two different Z coordinates in the Z-axis direction. It is configured by including the above layer LDUs.
  • each of the layer LDUs a plurality of LEDs (not shown) arranged in a vertical direction are disposed, and each LED is provided to enable R, G, and B emission.
  • the plurality of LDU units 200 are divided into clusters 100 for each predetermined number, for example, the LDU units 200 installed at a mileage corresponding to approximately 1 second in the constant speed section of the train 400 are one cluster 100 . ) are separated.
  • the train 400 travels at a speed of 90 km/s at a speed of 90 km/s, it travels at 25 m per second, so when the image is composed of 25 frames per second and one LDU unit 200 displays one frame, the LDU unit 200 ) are installed at an interval of 1 m, and one cluster 100 may include 25 LDU units 200 .
  • the first and second sensors S1 and S2 provided in the sensing unit 110 detect it and send the sensing information to the LDU unit. 200
  • the LDU unit 200 can calculate the speed and the traveling direction of the train 400 from the sensing information, and received from the main control unit 300 based on the calculated train speed and traveling direction information Image data can be displayed.
  • the first and second sensors S1 and S2 may be respectively installed in different LDU units 200 as shown in FIG. 1 , but one signal of the first and second sensors S1 and S2 is It is also possible to configure the LDU unit 200 to receive it.
  • the LDU unit 200 is controlled to display an image of one frame, respectively.
  • each of the layer LDUs of the LDU unit 200 is controlled to display a frame of each layer image constituting one frame of the stereoscopic image.
  • the number of vertically one-dimensionally arranged LEDs in the layer LDU of each LDU unit 200 becomes the number of vertical pixels in the frame of the layer image, and the number of blinking of the vertically one-dimensionally arranged LEDs is within one frame. It becomes the number of pixels in the horizontal direction. In this way, the frames of the layer image displayed in each of the layer LDUs of the LDU unit 200 are overlapped to form a frame of a stereoscopic image.
  • the number of the plurality of LDU units 200 arranged in the horizontal direction in one cluster 100 may be set equal to the number of frames of an image displayed for 1 second.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a layer image constituting a stereoscopic image 500 .
  • a stereoscopic image 500 may include a plurality of layer images according to perspective. Each of the plurality of layer images constituting the stereoscopic image 500 may be configured to be displayed in a corresponding layer LDU among two or more layer LDUs constituting the LDU unit 200 .
  • the three-dimensional display system for a traveling train divides an image or subjects contained in the image into layer images having different depths, and controls each layer image to be displayed corresponding to a layer LDU having a different depth in the Z-axis direction.
  • the vehicle disposed at the frontmost side is the first layer image 510 displayed on the first layer, and the railing behind it is the second layer displayed on the second layer.
  • the layer image 520, the buildings behind it are the third layer image 530 displayed on the third layer, and the most distant sky background may be set as the fourth layer image 540 displayed on the fourth layer. have.
  • each LDU unit 200 includes four layer LDUs corresponding to the layer images, but the technical spirit of the present invention does not It is not limited, and if there are two or more layers in order to change the perspective in the Z-axis direction, the number of layers and the number of layer LDUs of the image can be freely changed.
  • the number of layers constituting the stereoscopic image 500 and the corresponding layer LDUs is four.
  • the stereoscopic image 500 of FIG. 2 can be understood by being separated for each layer as shown in FIG. 3 .
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a layer image for each layer constituting the stereoscopic image 500
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a plurality of layer LDUs and a layer image displayed by the corresponding layer LDUs.
  • subjects reproduced as a stereoscopic image 500 may be divided into first to fourth layer images 510 , 520 , 530 , and 540 in the order of being closer to the viewer, and each layer image is Z-axis
  • the first to fourth layer positions having different depths in the direction are displayed.
  • the first to fourth layer images 510, 520, 530, and 540 are the first to fourth layer LDUs 210, 220, and 230 having different Z coordinates in the Z-axis direction in the order closest to the viewer as shown in FIG. , 240 , and the respective layer images are perceived differently by the viewer to constitute the stereoscopic image 500 .
  • the layer LDUs have a predetermined horizontal distance ⁇ x in the X-axis direction so as not to overlap each other, and have a predetermined depth interval in the Z-axis direction to have different perspectives. It may be arranged to have ( ⁇ z).
  • each frame of the plurality of layer images is a frame of a corresponding other layer image. and a display start time may be set to be different from each other. However, as described above, even if the display start time is different, the frames of each layer image may be controlled to be displayed in synchronization with each other in time.
  • the frames of the layer image have different display times in time, they can be controlled to be displayed in the same X coordinate spatially.
  • FIG 5 is a view showing an example in which the LDU unit 200 according to the present invention is installed.
  • the three-dimensional display system for a traveling train may further include a wall member 600 at least partly formed parallel to the XY plane and on which two or more layer LDUs are installed.
  • the wall member 600 on which the LDU unit 200 is installed has a predetermined horizontal distance ⁇ x in the X-axis direction so that a plurality of layer LDUs do not overlap each other, and a predetermined horizontal distance ⁇ x in the Z-axis direction to have different perspectives. It may be formed to be stepped in the Z-axis direction to have a depth interval ⁇ z.
  • the step difference of the wall member 600 is implemented in a stepwise fashion, but a plurality of layer LDUs have a predetermined horizontal interval ⁇ x in the X-axis direction and a predetermined depth interval ⁇ z in the Z-axis direction.
  • the configuration is not limited thereto, and it is also possible to obliquely form the first layer LDU 210 to the fourth layer LDU 240 .
  • the wall member 600 provides an appropriate viewing angle 700 so that the first to fourth layer LDUs 210 , 220 , 230 , and 240 do not overlap each other depending on the position of the viewer. It is preferable to form so that the horizontal distance ( ⁇ x) and the depth interval ( ⁇ z) between the layer LDUs are appropriately set.
  • FIG. 6 is a view showing a viewing angle 700 according to the form in which the LDU unit 200 of the present invention is installed.
  • an obtuse angle formed by a line extending from the first to fourth layer LDUs 210 , 220 , 230 , and 240 adjacent to each other and the X axis may be defined as a viewing angle 700 .
  • the viewing angle 700 refers to the first to fourth layer LDUs 210 , 220 , 230 and 240 displayed by the first to fourth layer LDUs 210 , 220 , 230 and 240 so that the viewer can three-dimensionally recognize the image while the stereoscopic image 500 is displayed. It refers to a range in which the fourth layer images 510 , 520 , 530 , and 540 can enter the viewer's field of view.
  • the second to fourth layer LDUs 220 , 230 , and 240 are horizontally between the layer LDUs so that they are not covered by the front layer LDU or covered by the front wall member 600 when viewed from the viewer's position.
  • the spacing ( ⁇ x) and the depth spacing ( ⁇ z) should be set.
  • the viewing angle 700 is an adjacent layer. It may be defined as an obtuse angle formed by a line extending from the LDUs and the X-axis, which is the traveling direction of the train 400 .
  • the second to fourth layers are covered by the wall member 600 of the front layer, so that the viewing angle 700 may be limited. Therefore, at this time, the line extending the end of the wall member 600 on which the other layer LDU is installed from any one layer LDU relatively far from the train 400 among the adjacent layer LDUs with the viewing angle 700 and the driving of the train 400 . It can be defined as an obtuse angle formed by the X-axis, which is the direction.
  • the wall member 600 is positioned at the rear of the second to fourth layers in order to secure a wider viewing angle 700 . At least a portion of the wall member 600 may be formed of a transparent material so as not to cover the fourth layer LDUs 220 , 230 , and 240 .
  • two or more layer LDUs increase the distance from the train 400 along the traveling direction of the train 400 , that is, in the Z-axis direction. It may be a configuration that is arranged to increase the depth.
  • two or more layer LDUs become closer to the train 400 along the traveling direction of the train 400 , that is, in the Z-axis direction. It may be configured so that the depth of the is reduced.
  • the viewing angle 700 extends in the running direction of the train 400 , and in the case of FIG. 6 ( b ), the viewing angle 700 is spread in the opposite direction to the running direction of the train 400 .
  • at least one of the horizontal spacing ( ⁇ x) and the depth spacing ( ⁇ z) of the layer LDUs so that the window 410 of the train 400 that is the target for viewing the stereoscopic image 500 comes within the viewing angle 700 , or it is necessary to control the position or time at which the layer LDUs reproduce the layer image.
  • FIG. 7 is a view for explaining the relationship between the viewing angle 700 and the train 400 shown in FIG. 6 .
  • the train 400 travels from left to right along the X-axis direction, and a plurality of LDU units 200 sequentially arranged on the wall of a tunnel or driving section are passengers on the train 400 . From the viewpoint, the image is displayed while moving from right to left in the X-axis direction relative to the train 400 .
  • first to fourth layer LDUs 210 , 220 , 230 , 240 constituting the plurality of LDU units 200 start to display at x1 as a relative X-coordinate with respect to the train 400 , L from x1 to x2 If it is assumed that a stereoscopic image 500 having a frame width L of It should be included within the viewing angle 700 formed by 230 and 240 .
  • the first to fourth layer LDUs 210 , 220 , 230 , 240 have a distance from the train 400 along the traveling direction of the train 400 as shown in FIG. 7 ( a ), that is, the depth in the Z-axis direction. If the structure is arranged to increase, the x1 point at which the image starts passes in the order from the first layer LDU 210 to the fourth layer LDU 240 . In other words, the layer images are reproduced in the order of the first layer image 510 displayed by the first layer LDU 210 to the fourth layer image 540 displayed by the fourth layer LDU 240, and the frame A corresponding frame ends in the order of the first layer image 510 reaching the x2 point where it ends to the fourth layer image 540 .
  • the first to fourth layer LDUs 210 , 220 , 230 , 240 are such that the distance from the train 400 along the traveling direction of the train 400 as shown in FIG. If the structure is arranged to decrease the depth of the direction, the x1 point where the image starts passes in the order from the fourth layer LDU 240 to the first layer LDU 210 .
  • the layer images are reproduced in the order from the fourth layer image 540 displayed by the fourth layer LDU 240 to the first layer image 510 displayed by the first layer LDU 210, and the frame A corresponding frame ends in the order of the first layer image 510 from the fourth layer image 540 reaching the x2 point where this ends.
  • the stereoscopic image when viewing an image through the window 410 of the train 400, the stereoscopic image is displayed at a point where at least a portion of the stereoscopic image 500 can be viewed in the train interior 420. (500) should be visible.
  • the stereoscopic image 500 is displayed at a position corresponding to the window 410 of the train 400 and the LDU unit 200 for displaying the stereoscopic image 500 .
  • the obtuse angle formed by the line extending adjacent layer LDUs of and the X-axis of the train 400 traveling direction is the viewing angle 700
  • the horizontal interval ⁇ x and the depth interval ⁇ z between two or more layer LDUs are displayed
  • the window 410 of the train 400 corresponding to the stereoscopic image 500 may be set to be included within the viewing angle 700 .
  • the first to fourth layer LDUs 210 , 220 , 230 , 240 so that the window 410 of the train 400 is disposed within the viewing angle 700 in the structure of the LDU unit 200 as shown in FIG. 7 ( a ).
  • ⁇ x horizontal interval
  • ⁇ z depth interval
  • the first to fourth layer LDUs 210, 220, 230 such that the window 410 of the train 400 is disposed within the viewing angle 700 in the structure of the LDU unit 200 as shown in FIG. 7(b). 240), if at least one of the horizontal interval ( ⁇ x) and the depth interval ( ⁇ z) between An image viewed through the window 410 at points A, B, and C of the interior 420 may be viewed by a viewer as a stereoscopic image 500 .
  • the second to fourth layer LDUs 220 , 230 , 240 are covered by the wall member 600 of the front layer, so that the viewing angle 700 may be further limited.
  • the viewing angle 700 in the traveling train three-dimensional display system according to the present invention is the wall member 600 in which another layer LDU is installed from one layer LDU relatively far from the train 400 among the adjacent layer LDUs. It may be defined as an obtuse angle between the line extending from the end and the X axis.
  • the first to fourth layer LDUs 210 , 220 , 230 , 240 of the LDU unit 200 for displaying the stereoscopic image 500 at a position corresponding to the window 410 of the train 400 are displayed
  • the horizontal interval ( ⁇ x) and the depth interval ( ⁇ z) are set so that the window 410 of the train 400 corresponding to the stereoscopic image 500 is included within the viewing angle 700, or it can be controlled to adjust the display position of the image have.
  • At least a part of the wall member 600 is transparent so that the wall member 600 does not cover the second to fourth layer LDUs 220 , 230 , 240 at the rear in order to secure a wider viewing angle 700 . It is also possible to form the material.
  • the three-dimensional display system for a traveling train according to the present invention has an effect of displaying a three-dimensional stereoscopic image 500 having a different physical depth according to the running of the train 400 .
  • the three-dimensional display system for a traveling train according to the present invention has an effect of increasing the three-dimensional effect due to the holographic effect caused by the afterimage of the eyes.
  • the three-dimensional display system for a traveling train has the effect of obtaining a natural three-dimensional effect of an image by physically varying the depth of each layer of the image, not the three-dimensional effect due to the visual difference between the left and right eyes.
  • cluster 110 sensing unit
  • LDU unit 210 to 240 first to fourth layer LDU

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Abstract

본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 외부 네트워크와 연결되고, 제어 데이터 및 영상 데이터를 제공하는 메인 제어부와, 열차의 소정 주행구간에 상기 열차의 주행방향인 X축 방향에 따라 순차적으로 배치되어 상기 제어 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 상기 열차와 대면하는 XY평면에 평행한 입체영상을 디스플레이하도록 구성된 복수의 LDU부를 포함하고, 상기 복수의 LDU부 각각은, 상기 XY평면에 수직한 Z축 방향으로 Z좌표가 다른 둘 이상의 레이어 LDU를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 본 발명은, 영상의 레이어별 깊이를 물리적으로 달리함으로써 자연스러운 영상의 입체감을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

주행 열차 입체 디스플레이 시스템
본 발명은 주행 열차 입체 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열차의 주행에 따라 눈의 잔상 효과에 의하여 영상을 디스플레이하되, 물리적인 깊이가 다른 3차원 입체영상이 디스플레이되도록 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
종래에 LED의 잔상을 이용한 디스플레이 장치들 중에는 LED 모듈을 원형 또는 원통형으로 회전시키고 그 잔상을 이용하여 영상을 디스플레이할 수 있는 회전형 디스플레이 장치와, 지하철 또는 열차가 지나는 터널벽에 일정한 간격으로 수직방향의 LDU(LED Display Unit)를 일정한 간격의 수평방향으로 이격되도록 배치하여 열차의 이동에 따라 눈의 잔상 효과에 의해 광고영상과 같은 동영상을 디스플레이하는 터널 동영상 시스템 형태로 구현되었다.
이와 같은 시각 잔상(POV, Persistence Of Vision) 디스플레이 장치는, 특유의 홀로그램 효과로 인하여 주변 배경 대비 입체감있는 영상을 제공하는 고유의 효과가 있으나, 터널 동영상 시스템은 터널벽에 의하여 주변 배경이 가리워져 홀로그램 효과가 반감되는 문제가 있었다.
또한, 기존의 입체영상 시스템은 특수안경에 의한 방식이나 무안경식 방식 등이 있으나, 이는 좌우 눈에 시각차를 발생시켜 입체감을 주는 기술로서 입체효과를 주기 위하여 특수안경과 같은 별도 장비가 필요하거나 장시간 시청 시에 눈에 피로감을 주는 문제가 있어서 열차에 탑승하는 불특정 다수가 이용하는 터널 동영상 시스템에 적용하는 데는 한계가 있었다.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 열차의 주행에 따라 눈의 잔상 효과에 의하여 영상을 디스플레이하되, 물리적인 깊이가 다른 3차원 입체영상이 디스플레이되도록 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 외부 네트워크와 연결되고, 제어 데이터 및 영상 데이터를 제공하는 메인 제어부; 및 열차의 소정 주행구간에 상기 열차의 주행방향인 X축 방향에 따라 순차적으로 배치되어 상기 제어 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 상기 열차와 대면하는 XY평면에 평행한 입체영상을 디스플레이하도록 구성된 복수의 LDU부를 포함하고, 상기 복수의 LDU부 각각은, 상기 XY평면에 수직한 Z축 방향으로 Z좌표가 다른 둘 이상의 레이어 LDU를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 상기 입체영상은, 원근감에 따라 복수의 레이어 영상을 포함하여 구성되고, 상기 복수의 레이어 영상 각각은, 둘 이상의 레이어 LDU 중에서 대응하는 레이어 LDU에서 디스플레이될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 상기 복수의 레이어 영상 각각은, 초당 복수의 프레임을 포함하여 디스플레이되고, 상기 복수의 레이어 영상 각각의 프레임들은, 대응하는 다른 레이어 영상의 프레임들과 디스플레이 시작시점이 상이하되, 시간적으로 동기화될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 서로 대응하는 상기 복수의 레이어 영상 각각의 프레임들은, 상기 열차에 대하여 동일한 상대 X좌표에서 디스플레이될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 상기 둘 이상의 레이어 LDU는, 상기 X축 방향의 소정의 수평간격을 갖고, 상기 Z축 방향으로 소정의 깊이를 갖도록 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 적어도 일부가 상기 XY평면에 평행하게 형성되어 상기 둘 이상의 레이어 LDU가 설치되는 벽부재를 더 포함하되, 상기 벽부재는, 상기 Z축 방향으로 단차지게 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 상기 벽부재의 적어도 일부는, 투명한 재질로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 상기 입체영상은, 상기 열차의 윈도우에 대응하는 위치에서 디스플레이되고, 인접하는 레이어 LDU들을 연장한 선과 상기 X축이 이루는 둔각을 시야각이라 할 때, 상기 둘 이상의 레이어 LDU 사이의 상기 수평간격 및 깊이는, 상기 디스플레이되는 입체영상에 대응하는 상기 열차의 윈도우가 상기 시야각 내에 포함되도록 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 상기 입체영상은, 상기 열차의 윈도우에 대응하는 위치에서 디스플레이되고, 인접하는 레이어 LDU들 중에서 상기 열차로부터 상대적으로 먼 어느 하나의 레이어 LDU로부터 다른 레이어 LDU가 설치된 상기 벽부재의 단부를 연장한 선과 상기 X축이 이루는 둔각을 시야각이라 할 때, 상기 둘 이상의 레이어 LDU 사이의 상기 수평간격 및 깊이는, 상기 디스플레이되는 입체영상에 대응하는 상기 열차의 윈도우가 상기 시야각 내에 포함되도록 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 상기 복수의 LDU부 각각에 포함된 상기 둘 이상의 레이어 LDU는, 상기 열차의 주행방향에 따라 상기 열차로부터 상기 Z축 방향의 깊이가 증가하도록 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 상기 복수의 LDU부 각각에 포함된 상기 둘 이상의 레이어 LDU는, 상기 열차의 주행방향에 따라 상기 열차로부터 상기 Z축 방향의 깊이가 감소하도록 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 열차의 주행에 따라 물리적인 깊이가 다른 3차원 입체영상이 디스플레이되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 눈의 잔상에 의한 홀로그래픽 효과에 의하여 입체감이 증대되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 좌우 양안의 시각차에 의한 입체감이 아니라 영상의 레이어별 깊이를 물리적으로 달리함으로써 자연스러운 영상의 입체감을 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템의 블록도이다.
도 2는 레이어별 입체영상을 구성하는 개념도이다.
도 3은 입체영상을 구성하는 각 레이어별 레이어 영상의 구성도이다.
도 4는 복수의 레이어 LDU와 대응하는 레이어 LDU에 의하여 디스플레이된 레이어 영상을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 LDU부가 설치된 예시를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 LDU부가 설치된 형태에 따른 시야각을 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 시야각과 열차와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하의 상세한 설명은 예시적인 것에 지나지 않으며, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것에 불과하다.
이하에서 설명하는 본 발명의 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은 입체영상의 표출장소가 터널에 한정되는 것은 아니며, 주변의 밝기에 따라 시인성이 확보된다면 열차가 주행하는 임의의 구간에 설치하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 외부 네트워크와 연결되고 제어 데이터 및 영상 데이터를 제공하는 메인 제어부(300)와, 열차(400)의 소정 주행구간에 열차(400)의 주행방향을 따라 순차적으로 배치되어 메인 제어부(300)로부터 수신한 제어 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 열차(400)의 주행방향을 따라 열차(400)와 대면하는 평면에 평행한 입체영상을 디스플레이하도록 구성된 복수의 LDU부(200)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서 복수의 LDU부(200) 각각은, 입체영상이 디스플레이되는 평면에 수직한 방향으로 좌표가 다른 둘 이상의 레이어 LDU를 포함하는 것을 특징으로 한다.
만약, 열차(400)의 주행방향을 X축 방향이라 한다면, 열차(400)에 대면하여 입체영상이 디스플레이되는 화면에 평행한 평면을 XY평면으로 하고, 열차(400)로부터 멀어지는 방향, 즉 XY평면에 수직인 방향을 Z축 방향으로 정의할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 복수의 LDU부(200) 또는 레이어 LDU는 터널 뿐 아니라 열차(400)의 주행구간에 설치될 수 있으므로, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 열차(400)의 주행방향을 X축 방향이라 하고, 복수의 LDU부(200) 또는 레이어 LDU가 설치되는 벽체, 또는 입체영상이 디스플레이되는 화면에 평행한 평면을 XY평면이라 하고, 화면에 수직한 방향을 Z축 방향으로 정의하여 설명하기로 한다.
도 1에 따르면, 본 발명의 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, X축 방향으로 배치된 복수의 LDU부(200)가 포함되고, 복수의 LDU부(200) 각각은 Z축 방향으로 Z좌표가 다른 둘 이상의 레이어 LDU를 포함하여 구성된다.
여기에서 레이어 LDU 각각은, 수직 방향으로 배열된 복수의 LED(미도시)가 배치되며 각각의 LED는 R, G, B 발광이 가능하도록 구비된다. 복수의 LDU부(200)는 소정의 개수마다 클러스터(100)로 구분되며, 예컨대 열차(400)의 정속구간에서 대략 1초에 해당하는 주행거리에 설치된 LDU부(200)가 하나의 클러스터(100)로 구분된다. 만약 열차(400)가 시속 90km/s의 속도로 주행하는 경우 초당 25m를 주행하므로 영상을 1초당 25프레임으로 구성하고 하나의 LDU부(200)가 하나의 프레임을 디스플레이하는 경우에 LDU부(200)는 1m의 간격으로 설치되고 하나의 클러스터(100)에는 25개의 LDU부(200)가 포함되어 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템이 설치된 설치구간에 열차(400)가 진입하면, 센싱부(110)에 구비된 제1 및 제2 센서(S1, S2)에서 이를 감지하여 센싱정보를 LDU부(200)에 전송하고, LDU부(200)는 센싱정보로부터 열차(400)의 속도와 진행방향을 산출할 수 있고, 산출된 열차 속도 및 진행방향 정보를 기초로 메인 제어부(300)로부터 수신받은 영상 데이터를 표출할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 센서(S1, S2)는 도 1에 도시된 바와 같이 서로 다른 LDU부(200)에 각각 설치될 수 있으나, 제1 및 제2 센서(S1, S2)의 신호를 하나의 LDU부(200)에서 수신받도록 구성하는 것도 가능하다.
LDU부(200)는 각각 한 프레임의 영상을 디스플레이하도록 제어된다. 또한, 입체영상은 깊이가 다른 여러 층의 레이어 영상을 포함하므로, LDU부(200)의 레이어 LDU 각각은 입체영상의 한 프레임을 구성하는 각 레이어 영상의 프레임을 디스플레이하도록 제어된다.
각각의 LDU부(200)의 레이어 LDU에서 수직 방향으로 1차원 배열된 LED의 수는 레이어 영상의 프레임 내의 수직 방향의 화소의 수가 되며, 수직 방향으로 1차원 배열된 LED의 점멸 횟수는 한 프레임 내의 수평 방향의 화소의 수가 된다. 이와 같이 LDU부(200)의 레이어 LDU 각각에서 표출되는 레이어 영상의 프레임들이 포개져서 입체영상의 프레임을 이루게 된다.
또한, 상술한 바와 같이 하나의 클러스터(100) 내에서 수평 방향으로 배치된 복수의 LDU부(200)의 개수는 1초 동안 디스플레이되는 영상의 프레임 개수와 동일하게 설정될 수 있다.
도 2는 입체영상(500)을 구성하는 레이어 영상을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 입체영상(500)은, 원근감에 따라 복수의 레이어 영상을 포함하여 구성될 수 있다. 입체영상(500)을 구성하는 복수의 레이어 영상 각각은, LDU부(200)를 구성하는 둘 이상의 레이어 LDU 중에서 대응하는 레이어 LDU에서 디스플레이되도록 구성될 수 있다.
종래의 입체영상 디스플레이 장치들은 피사체별로 시청자가 인식하는 좌우 눈의 시각차를 달리하여 각 피사체들의 원근감을 달리 인식하도록 하는 것이 일반적이다. 그러나, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은 영상 또는 이미지가 담고 있는 피사체들에 대하여 깊이가 다른 레이어 영상으로 분리하고, 각 레이어 영상들은 Z축 방향으로 깊이가 다른 레이어 LDU에 대응하여 디스플레이되도록 제어될 수 있다.
도 2에 도시된 입체영상(500)을 예로 들어보면, 가장 앞쪽에 배치된 차량은 제1 레이어에서 디스플레이되는 제1 레이어 영상(510)이고, 그 뒤쪽은 난간은 제2 레이어에서 디스플레이되는 제2 레이어 영상(520)이고, 그 뒤의 빌딩들은 제3 레이어에서 디스플레이되는 제3 레이어 영상(530)이고, 가장 원거리의 하늘 배경은 제4 레이어에서 디스플레이되는 제4 레이어 영상(540)으로 설정될 수 있다.
도 2에서는 입체영상(500)이 4개의 레이어 영상으로 구성되고, 각 LDU부(200)는 레이어 영상에 대응하여 4개의 레이어 LDU를 포함하여 구성된 경우를 예시하고 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것이 아니며, Z축 방향의 원근감을 달리하기 위하여 레이어가 2개 이상이라면 영상의 레이어 개수 및 레이어 LDU의 개수는 자유로운 변경이 가능하다.
다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 입체영상(500)을 구성하는 레이어 및 이에 대응하는 레이어 LDU의 개수는 4개인 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
도 2의 입체영상(500)은 도 3과 같이 레이어별로 분리하여 이해할 수 있다.
도 3은 입체영상(500)을 구성하는 각 레이어별 레이어 영상의 구성도이고, 도 4는 복수의 레이어 LDU와 대응하는 레이어 LDU에 의하여 디스플레이된 레이어 영상을 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 입체영상(500)으로 재생되는 피사체들은, 시청자로부터 가까운 순으로 제1 내지 제4 레이어 영상(510, 520, 530, 540)으로 분리될 수 있고, 각 레이어 영상들은 Z축 방향으로 깊이가 다른 제1 내지 제4 레이어 위치에서 디스플레이된다.
제1 내지 제4 레이어 영상(510, 520, 530, 540)들은 도 4에 도시된 바와 같이 시청자로부터 가까운 순으로 Z축 방향의 Z좌표가 다른 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)에 대응하여 디스플레이되고, 각각의 레이어 영상들은 시청자에게 원근감이 다르게 인식되어 입체영상(500)을 구성한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템에서 레이어 LDU들은, 서로 겹치지 않도록 X축 방향으로 소정의 수평간격(Δx)을 갖고, 서로 다른 원근감을 갖도록 Z축 방향으로 소정의 깊이간격(Δz)을 갖도록 배치될 수 있다. 이때, 입체영상(500)을 구성하는 각 레이어 영상의 프레임들은 열차(400)에 대하여 상대적으로 동일한 X좌표에서 디스플레이되도록 설정하기 위하여, 복수의 레이어 영상 각각의 프레임들은, 대응하는 다른 레이어 영상의 프레임들과 디스플레이 시작시점이 상이하게 설정될 수 있다. 다만, 이와 같이 각 레이어 영상의 프레임들은 디스플레이 시작시점은 다르더라도 시간적으로는 서로 동기화하여 디스플레이되도록 제어될 수 있다.
다시 말하면, 레이어 영상의 프레임들은 시간적으로는 상이한 표출시간을 가지나, 공간적으로는 동일한 X좌표에서 표출되도록 제어될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 LDU부(200)가 설치된 예시를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 적어도 일부가 XY평면에 평행하게 형성되어 둘 이상의 레이어 LDU가 설치되는 벽부재(600)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, LDU부(200)가 설치되는 벽부재(600)는, 복수의 레이어 LDU가 서로 겹치지 않도록 X축 방향으로 소정의 수평간격(Δx)을 갖고, 서로 다른 원근감을 갖도록 Z축 방향으로 소정의 깊이간격(Δz)을 갖도록 Z축 방향으로 단차지게 형성될 수 있다. 도 5에서는 벽부재(600)의 단차가 계단식으로 구현되어 있으나, 복수의 레이어 LDU가 X축 방향으로 소정의 수평간격(Δx)을 갖고, Z축 방향으로 소정의 깊이간격(Δz)을 갖도록 하는 구성이라면 이에 한정되는 것이 아니며, 제1 레이어 LDU(210)부터 제4 레이어 LDU(240)까지 비스듬하게 형성하는 것도 가능하다.
도 5에 따르면, 본 발명에 따른 벽부재(600)는, 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)가 시청자의 위치에 따라 서로 겹치지 않도록 적절한 시야각(700)을 확보하기 위하여 레이어 LDU 사이의 수평간격(Δx) 및 깊이간격(Δz)이 적절히 설정되도록 형성하는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 LDU부(200)가 설치된 형태에 따른 시야각(700)을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 서로 인접하는 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)을 연장한 선과 X축이 이루는 둔각을 시야각(700)이라 정의할 수 있다. 여기에서 시야각(700)이란, 입체영상(500)이 디스플레이되는 동안에 시청자가 영상을 입체적으로 인식할 수 있도록 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)들이 각각 디스플레이하는 제1 내지 제4 레이어 영상(510, 520, 530, 540)들이 시청자들의 시야에 들어올 수 있는 범위를 말하는 것이다. 그러므로, 제2 내지 제4 레이어 LDU(220, 230, 240)들은 시청자 위치에서 바라볼 때 그 앞쪽에 있는 레이어 LDU에 의하여 가려지거나, 앞쪽의 벽부재(600)에 의하여 가려지지않도록 레이어 LDU 간의 수평간격(Δx) 및 깊이간격(Δz)이 설정되어야 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)가 단차지게 형성된 벽부재(600)의 가장자리 단부에 배치되는 구성이라면, 시야각(700)은 인접하는 레이어 LDU들을 연장한 선과 열차(400)의 주행방향인 X축이 이루는 둔각으로 정의될 수 있다.
그러나, 도면에 도시되지는 아니하였으나, 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)가 단차지게 형성된 벽부재(600)의 가장자리가 아닌 안쪽에 배치되는 구성이라면, 제2 내지 제4 레이어 LDU(220, 230, 240)가 앞쪽 레이어의 벽부재(600)에 의하여 가리워져 시야각(700)이 제한을 받을 수 있다. 따라서 이때에는 시야각(700)이 인접하는 레이어 LDU들 중에서 열차(400)로부터 상대적으로 먼 어느 하나의 레이어 LDU로부터 다른 레이어 LDU가 설치된 벽부재(600)의 단부를 연장한 선과 열차(400)의 주행방향인 X축이 이루는 둔각으로 정의될 수 있다.
만약 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)와 벽부재(600)가 후자의 구성이라면, 시야각(700)을 더욱 넓게 확보하기 위하여 벽부재(600)가 뒤쪽의 제2 내지 제4 레이어 LDU(220, 230, 240)를 가리지 않도록 벽부재(600)의 적어도 일부를 투명한 재질로 형성하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 도 6(a)와 같이 둘 이상의 레이어 LDU들이 열차(400)의 주행방향을 따라 열차(400)와의 거리가 점점 멀어지도록, 즉 Z축 방향의 깊이가 증가하도록 배치되는 구성일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 도 6(b)와 같이 둘 이상의 레이어 LDU들이, 열차(400)의 주행방향을 따라 열차(400)와의 거리가 점점 가까워지도록, 즉 Z축 방향의 깊이가 감소하도록 배치되는 구성일 수 있다.
도 6(a)의 경우는 시야각(700)이 열차(400)의 주행방향쪽으로 펼쳐지고, 도 6(b)의 경우는 시야각(700)이 열차(400)의 주행방향 반대쪽으로 펼쳐지는 특징이 있으나, 어떤 경우라도 입체영상(500)을 시청하는 타겟이되는 열차(400)의 윈도우(410)가 시야각(700) 내에 들어오도록 레이어 LDU들의 수평간격(Δx) 및 깊이간격(Δz) 중 적어도 하나 이상을 설정하거나, 레이어 LDU들이 레이어 영상을 재생하는 위치나 시간을 제어할 필요가 있다.
도 7은 도 6에 도시된 시야각(700)과 열차(400)와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 열차(400)는 X축 방향을 따라 좌측에서 우측으로 주행하고, 터널 또는 주행구간의 벽면에 순차적으로 배치된 복수의 LDU부(200)는 열차(400)에 탑승한 승객 관점에서 열차(400)에 상대적으로 X축 방향을 따라 우측에서 좌측으로 이동하며 영상을 디스플레이하게 된다.
만약, 복수의 LDU부(200)를 구성하는 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)가 열차(400)에 대한 상대 X좌표로서 x1에서 디스플레이를 시작하고 x1에서 x2까지 L의 프레임 너비(L)를 갖는 입체영상(500)을 디스플레이한다고 가정한다면, 입체영상(500)의 적어도 일부를 시청할 수 있는 A, B, C 지점은 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)가 형성하는 시야각(700) 내에 포함되어야 한다.
제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)가 도 7(a)와 같이 열차(400)의 주행방향을 따라 열차(400)와의 거리가 점점 멀어지도록, 즉 Z축 방향의 깊이가 증가하도록 배치되는 구조라면, 영상이 시작되는 x1 지점은 제1 레이어 LDU(210)부터 제4 레이어 LDU(240) 순으로 지나게 된다. 다시 말하면, 레이어 영상들은 제1 레이어 LDU(210)가 디스플레이하는 제1 레이어 영상(510)부터 제4 레이어 LDU(240)가 디스플레이하는 제4 레이어 영상(540) 순으로 영상을 재생하게 되고, 프레임이 종료되는 x2 지점에 도달하는 제1 레이어 영상(510)에서 제4 레이어 영상(540) 순으로 해당 프레임이 종료된다.
이와 반대로, 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)가 도 7(b)와 같이 열차(400)의 주행방향을 따라 열차(400)와의 거리가 점점 가까워지도록, 즉 Z축 방향의 깊이가 감소하도록 배치되는 구조라면, 영상이 시작되는 x1 지점은 제4 레이어 LDU(240)부터 제1 레이어 LDU(210) 순으로 지나게 된다. 다시 말하면, 레이어 영상들은 제4 레이어 LDU(240)가 디스플레이하는 제4 레이어 영상(540)부터 제1 레이어 LDU(210)가 디스플레이하는 제1 레이어 영상(510) 순으로 영상을 재생하게 되고, 프레임이 종료되는 x2 지점에 도달하는 제4 레이어 영상(540)에서 제1 레이어 영상(510) 순으로 해당 프레임이 종료된다.
본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 열차(400)의 윈도우(410)를 통하여 영상을 시청하게 될 때 열차 내부(420)에서 입체영상(500)의 적어도 일부를 시청할 수 있는 지점에서는 입체영상(500)으로 보일 수 있어야 한다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 입체영상(500)이 열차(400)의 윈도우(410)에 대응하는 위치에서 디스플레이되고, 입체영상(500)을 디스플레이하는 LDU부(200)의 인접하는 레이어 LDU들을 연장한 선과 열차(400) 주행방향의 X축이 이루는 둔각을 시야각(700)이라 할 때, 둘 이상의 레이어 LDU 사이의 수평간격(Δx) 및 깊이간격(Δz)은, 디스플레이되는 입체영상(500)에 대응하는 열차(400)의 윈도우(410)가 시야각(700) 내에 포함되도록 설정될 수 있다.
다시 말하면, 도 7(a)와 같은 LDU부(200)의 구조에서 시야각(700) 내에 열차(400)의 윈도우(410)가 배치되도록 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240) 사이의 수평간격(Δx) 및 깊이간격(Δz) 중 적어도 하나 이상을 설정하거나, 영상의 디스플레이 위치를 조정한다면, 열차 내부(420)의 A 지점은 시야각(700)의 경계선에 놓이게 되므로 열차 내부(420)의 A, B 및 C 지점에서 윈도우(410)를 통하여 보이는 영상은 시청자에게 입체영상(500)으로 시청될 수 있다.
이와 유사하게, 도 7(b)와 같은 LDU부(200)의 구조에서 시야각(700) 내에 열차(400)의 윈도우(410)가 배치되도록 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240) 사이의 수평간격(Δx) 및 깊이간격(Δz) 중 적어도 하나 이상을 설정하거나, 영상의 디스플레이 위치를 조정한다면, 열차 내부(420)의 C 지점은 시야각(700)의 경계선에 놓이게 되므로 열차 내부(420)의 A, B 및 C 지점에서 윈도우(410)를 통하여 보이는 영상은 시청자에게 입체영상(500)으로 시청될 수 있다.
또한, 도면에 도시되지는 아니하였으나, 앞에서 상술한 바와 같이 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)가 단차지게 형성된 벽부재(600)의 가장자리가 아닌 안쪽에 배치되는 구성이라면, 제2 내지 제4 레이어 LDU(220, 230, 240)가 앞쪽 레이어의 벽부재(600)에 의하여 가리워져 시야각(700)이 더욱 제한을 받을 수 있다.
이러한 구조에서 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템에서 시야각(700)은, 인접하는 레이어 LDU들 중에서 열차(400)로부터 상대적으로 먼 어느 하나의 레이어 LDU로부터 다른 레이어 LDU가 설치된 벽부재(600)의 단부를 연장한 선과 X축이 이루는 둔각으로 정의될 수 있다. 이때, 열차(400)의 윈도우(410)에 대응하는 위치에 입체영상(500)을 디스플레이하는 LDU부(200)의 제1 내지 제4 레이어 LDU(210, 220, 230, 240)는, 디스플레이되는 입체영상(500)에 대응하는 열차(400)의 윈도우(410)가 시야각(700) 내에 포함되도록 그 수평간격(Δx) 및 깊이간격(Δz)이 설정되거나 영상의 디스플레이 위치를 조정하도록 제어될 수 있다.
또한, 이러한 구조에서는 시야각(700)을 더욱 넓게 확보하기 위하여 벽부재(600)가 뒤쪽의 제2 내지 제4 레이어 LDU(220, 230, 240)를 가리지 않도록 벽부재(600)의 적어도 일부를 투명한 재질로 형성하는 것도 가능하다.
이상의 설명과 같이 본 발명을 구성함으로써, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 열차(400)의 주행에 따라 물리적인 깊이가 다른 3차원 입체영상(500)이 디스플레이되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 눈의 잔상에 의한 홀로그래픽 효과에 의하여 입체감이 증대되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 주행 열차 입체 디스플레이 시스템은, 좌우 양안의 시각차에 의한 입체감이 아니라 영상의 레이어별 깊이를 물리적으로 달리함으로써 자연스러운 영상의 입체감을 얻을 수 있는 효과가 있다.
이상에서는, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예를 기초로 본 발명을 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
100: 클러스터 110: 센싱부
200: LDU부 210~240: 제1 내지 제4 레이어 LDU
300: 메인 제어부
400: 열차 410: 윈도우
420: 열차 내부 500: 입체영상
510~540: 제1 내지 제4 레이어 영상
600: 벽부재 700: 시야각
Δx: 수평간격 Δz: 깊이
L: 프레임 너비 S1, S2: 제1 및 제2 센서

Claims (11)

  1. 외부 네트워크와 연결되고, 제어 데이터 및 영상 데이터를 제공하는 메인 제어부; 및
    열차의 소정 주행구간에 상기 열차의 주행방향인 X축 방향에 따라 순차적으로 배치되어 상기 제어 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 상기 열차와 대면하는 XY평면에 평행한 입체영상을 디스플레이하도록 구성된 복수의 LDU부를 포함하고,
    상기 복수의 LDU부 각각은, 상기 XY평면에 수직한 Z축 방향으로 Z좌표가 다른 둘 이상의 레이어 LDU를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입체영상은, 원근감에 따라 복수의 레이어 영상을 포함하여 구성되고,
    상기 복수의 레이어 영상 각각은, 둘 이상의 레이어 LDU 중에서 대응하는 레이어 LDU에서 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 레이어 영상 각각은, 초당 복수의 프레임을 포함하여 디스플레이되고,
    상기 복수의 레이어 영상 각각의 프레임들은, 대응하는 다른 레이어 영상의 프레임들과 디스플레이 시작시점이 상이하되, 시간적으로 동기화되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    서로 대응하는 상기 복수의 레이어 영상 각각의 프레임들은, 상기 열차에 대하여 동일한 상대 X좌표에서 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 레이어 LDU는, 상기 X축 방향의 소정의 수평간격을 갖고, 상기 Z축 방향으로 소정의 깊이를 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    적어도 일부가 상기 XY평면에 평행하게 형성되어 상기 둘 이상의 레이어 LDU가 설치되는 벽부재를 더 포함하되,
    상기 벽부재는, 상기 Z축 방향으로 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 벽부재의 적어도 일부는, 투명한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 입체영상은, 상기 열차의 윈도우에 대응하는 위치에서 디스플레이되고,
    인접하는 레이어 LDU들을 연장한 선과 상기 X축이 이루는 둔각을 시야각이라 할 때, 상기 둘 이상의 레이어 LDU 사이의 상기 수평간격 및 깊이는, 상기 디스플레이되는 입체영상에 대응하는 상기 열차의 윈도우가 상기 시야각 내에 포함되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 입체영상은, 상기 열차의 윈도우에 대응하는 위치에서 디스플레이되고,
    인접하는 레이어 LDU들 중에서 상기 열차로부터 상대적으로 먼 어느 하나의 레이어 LDU로부터 다른 레이어 LDU가 설치된 상기 벽부재의 단부를 연장한 선과 상기 X축이 이루는 둔각을 시야각이라 할 때, 상기 둘 이상의 레이어 LDU 사이의 상기 수평간격 및 깊이는, 상기 디스플레이되는 입체영상에 대응하는 상기 열차의 윈도우가 상기 시야각 내에 포함되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 LDU부 각각에 포함된 상기 둘 이상의 레이어 LDU는, 상기 열차의 주행방향에 따라 상기 열차로부터 상기 Z축 방향의 깊이가 증가하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 LDU부 각각에 포함된 상기 둘 이상의 레이어 LDU는, 상기 열차의 주행방향에 따라 상기 열차로부터 상기 Z축 방향의 깊이가 감소하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 입체 디스플레이 시스템.
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