KR102328714B1 - 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템 및 이를 이용한 복합 현실 구동 방법 - Google Patents

조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템 및 이를 이용한 복합 현실 구동 방법 Download PDF

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Abstract

조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템 및 이를 이용한 복합 현실 구동 방법을 개시한다. 본 발명의 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템은 입체 마커로 기능하도록 사용자에 의해서 3차원 구조체로 미리 조립되는 3차원 마커부 및 3차원 마커부를 특정 방향으로 지향해서 입체 마커로써 인식할 경우에 해당 입체 마커에 대응하는 증강현실, 가상현실 또는 이들의 혼합 현실 컨텐츠를 디스플레이하도록 구성되는 전자 장치를 포함한다.

Description

조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템 및 이를 이용한 복합 현실 구동 방법{Composite reality driving system using assembling 3D structure and composite reality driving method using the same}
본 발명은 가상 현실 및 증강 현실을 동시 또는 이시에 구동하는 복합 현실 구동 시스템 및 이를 이용한 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템 및 이를 이용한 복합 현실 구동 방법에 관한 것이다.
최근에 가상현실(Virtual Reality) 또는 증강 현실(Augment Reality) 또는 이들의 결합된 방식인 혼합 현실(Mixed Reality)를 이용한 실감형 컨텐츠 개발이 증가하고 있다.
실감형 컨텐츠는 일반적인 컨텐츠에 비하여 사용자의 몰입도를 증대시키고, 전통적인 방식에 비하여 정보 전달 비용을 절약할 수 있으며, 어떤 분야에든 적용이 가능하다는 장점으로 인하여 폭넓은 분야에 적용되는 특징이 있다.
이러한 실감형 컨텐츠의 특징으로 인하여 역사, 관광, 교육, 게임 등 다양한 컨텐츠 소비 영역에서 이종 분양을 서로 융합한 컨텐츠 개발의 필요성이 증대되고 있다.
특히, 역사 교육의 경우에는 현재 남아 있는 문화재 또는 사적을 간접적으로 체험할 수 밖에 없는 기존 컨텐츠를 이용하는 방식에서 교육 효과를 높이기 위해서 실감형 교육 컨텐츠로 대체되고 있는 실정이다.
하지만, 역사 교육 컨텐츠의 경우에는 교육 효과를 높이기 위해서 기존에 사진을 이용한 VR/AR/MR 컨텐츠를 실행시키는 방식으로는 한계점이 나타났고, 사용자가 문화재의 모형을 만들어서 직접 체험을 통해서 VR/AR/MR 컨텐츠에 참여하도록 함으로써, 교육 효과를 증대시키기 위한 새로운 개념의 복합 현실 구동 시스템에 대한 개발의 필요성이 요구되고 있다.
특허문헌 1 : 공개특허 제10-2019-0025391호 (공개일 : 2019.03.11) 특허문헌 2 : 등록특허 제10-1989969호 (공고일 : 2019.06.11) 특허문헌 3 : 등록특허 제10-2049773호 (공고일 : 2019.11.22)
상술한 필요성에 의해서 안출된 본 발명은 사용자가 문화재를 미니어처로 구현한 조립가능한 3차원 구조체를 직접 만들고, 사용자에 의해서 만들어진 3차원 구조체를 이용해서 VR/AR/MR 컨텐츠를 구동시키는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템 및 이를 이용한 복합 현실 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템은 입체 마커로 기능하도록 사용자에 의해서 3차원 구조체로 미리 조립되는 3차원 마커부; 및 상기 3차원 마커부를 특정 방향으로 지향해서 상기 입체 마커로써 인식할 경우에 해당 입체 마커에 대응하는 증강현실, 가상현실 또는 이들의 혼합 현실 컨텐츠를 디스플레이하도록 구성되는 전자 장치;를 포함한다.
이 경우에, 상기 3차원 마커부는, 상기 3차원 구조체를 구성하는 다수의 부품의 형태가 미리 인쇄된 부품 플레이트에서 상기 다수의 부품으로 분리되고, 분리된 상기 다수의 부품을 상호 조립해서, 문화재의 특징점을 포함하는 미니어처 문화재를 구성하는 3차원 구조체이다.
이 경우에, 상기 부품 플레이트는, 표면에 상기 미니어처 문화재를 구성하는 부품의 모양이 인쇄되어 있고, 다중으로 압축된 종이 재질로 구성될 수 있다.
한편, 상기 문화재의 특징점은, 실제 문화재으로부터 획득된 문자, 도형, 모양, 형태, 색채 및 이들의 결합으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 전자 장치는, 상기 3차원 마커부를 광학적으로 인식하는 카메라 모듈, 상기 카메라 모듈에 의해서 인식된 상기 3차원 마커부를 화면에 표시하는 디스플레이 모듈, 상기 3차원 마커부와 관련된 정보를 표시하기 위한 정보 제공 모듈, 상기 3차원 마커부와 관련된 증강 현실 및 가상 현실을 실행시켜서 상기 디스플레이모듈에 중첩시켜 표시하는 AR/VR 실행 모듈, 상기 3차원 마커부와 관련된 이미지를 상기 디스플레이 모듈에 표시하는 이미지 재생 모듈, 이들의 동작을 전반적으로 제어하는 제어 모듈 및 외부 서버와 통신을 위한 통신 모듈을 포함한다.
이 경우에, 상기 제어 모듈은, 상기 카메라 모듈에 의해서 피사체로 상기 3차원 구조체를 촬상하도록 제어하고, 상기 디스플레이 모듈에 3차원 구조체를 표시하되, 표시된 상기 3차원 구조체를 마커로 인식하면, 상기 정보 제공 모듈을 통해서 메뉴 정보를 상기 디스플레이 모듈에 표시하고, 사용자에 의해서 증강 현실 또는 가상 현실에 관한 컨텐츠 요청을 수신하면, 상기 AR/VR 실행 모듈을 통해서 증강 현실 컨텐츠 또는 가상 현실 컨텐츠를 상기 디스플레이 모듈에 표시하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템을 이용한 복합 현실 구동 방법은, 입체 마커로 기능하도록 사용자에 의해서 3차원 구조체로 미리 조립되는 3차원 마커부 및 상기 3차원 마커부를 특정 방향으로 지향해서 상기 입체 마커로써 인식할 경우에 해당 입체 마커에 대응하는 증강현실, 가상현실 또는 이들의 혼합 현실 컨텐츠를 디스플레이하도록 구성되는 전자 장치;를 포함하는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템을 이용하되, 상기 전자 장치는, 카메라 모둘에 의해서 상기 3차원 마커부를 광학적으로 인식하는 단계; 상기 카메라 모듈에 의해서 인식된 상기 3차원 마커부를 화면에 표시하는 단계; 상기 3차원 마커부와 관련된 정보 메뉴를 표시하는 단계; 상기 정보 메뉴를 통해서 사용자의 가상 현실 또는 증강 현실 실행 요청이 있으면, 상기 3차원 마커부와 관련된 증강 현실 및 가상 현실을 실행시켜서 상기 디스플레이 모듈을 통해서 증강 현실 또는 가상 현실 컨텐츠를 실행시키는 단계; 상기 정보 메뉴를 통해서 사용자의 이미지 표시 실행 요청이 있으면, 상기 증강 현실 또는 가상 현실 컨텐츠와 관련된 이미지를 독출한 뒤, 상기 디스플레이 모듈을 통해서 독출된 이미지를 표시하는 단계;를 포함한다.
이 경우에, 상기 가상 현실 또는 증강 현실 컨텐츠를 실행시키는 단계는, 상기 3차원 마커부가 표시된 화면 상에 상기 가상 현실 컨텐츠를 실행시키기 위한 적어도 하나 이상의 가상 현실 컨텐츠 실행 메뉴를 중첩되도록 디스플레이하는 단계; 상기 가상 현실 컨텐츠 실행 메뉴 중 하나가 선택되면, 상기 3차원 마커부가 표시된 화면을 선택된 실행 메뉴와 관련된 상기 가상 현실 컨텐츠 화면으로 전환시키는 단계; 및 상기 가상 현실 컨텐츠 화면 상에서 사용자가 상기 전자 장치를 상측, 하측 좌측 또는 우측으로 움직이면, 움직임에 반응하여 상기 가상 현실 컨텐츠 화면에 대해서 변화된 컨텐츠 화면을 상기 디스플레이 모듈을 통해서 표시한다.
한편, 상기 가상 현실 또는 증강 현실 컨텐츠를 실행시키는 단계는, 상기 정보 메뉴를 통해서 증강 현실 실행 요청이 있으면, 상기 3차원 마커부가 표시된 화면 상에 미리 저장된 상기 증강 현실 컨텐츠를 반투명 또는 불투명 방식으로 중첩되도록 디스플레이하고, 상기 증강 현실 컨텐츠는 동적 컨텐츠이다.
한편, 상기 이미지를 표시하는 단계는, 상기 정보 메뉴를 통해서 이미지 표시 실행 요청이 있으면, 상기 가상 현실 또는 증강 현실 컨텐츠가 실행 중에 있을 경우에는 해당 가상 현실 또는 증강 현실 컨텐츠를 중지시키고, 상기 3차원 마커부에 의해서 인식된 문화재에 대한 미리 저장된 과거 이미지를 상기 디스플레이 모듈을 통해서 표시한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자가 문화재의 미니어처를 직접 조립해서 복합 현실 컨텐츠를 구동시키기 위한 입체 마커를 만듦으로써, 해당 문화재에 대한 체험 교육의 효과를 증가시킬 수 있고,
또한, 사용자에 의해서 조립가능한 문화재 3차원 조립체를 이용하여 해당 문화재에 관한 다양한 정보를 가상 현실, 증강 현실 및 복합 현실 컨텐츠 등의 다양한 방식으로 직관적으로 제공함으로써, 사용자의 사용상의 편의성을 증대시키는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도,
도 2는 도 1에 도시된 3차원 마커부를 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2에 도시된 3차원 마커부의 조립 플레이트를 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3에 도시된 조립 플레이트에서 조립 부품이 모두 분리된 상태를 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다른 종류의 3차원 마커부를 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 5에 도시된 3차원 마커부의 조립 플레이트를 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 6에 도시된 조립 플레이트에서 조립 부품이 모두 분리된 상태를 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치를 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 3차원 마커부를 촬상하는 일 예를 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 10은 도 9에 도시된 전자 장치에 3차원 마커부를 인식하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 11은 도 10에 도시된 3차원 마커부와 관련 가상 현실 컨텐츠 메뉴를 예시적으로 도시한 도면,
도 12 내지 14는 도 11에 도시된 가상 현실 컨텐츠 메뉴 중 하나를 선택해서 실행된 가상 현실 컨텐츠를 예시적으로 설명하는 도면,
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원 마커부와 관련된 이미지를 표시하는 일 예를 예시적으로 설명하는 도면,
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 3차원 마커부를 이용하여 증강 현실 컨텐츠를 스캐닝하는 과정을 예시적으로 도시한 도면,
도 17은 도 16에 도시된 3차원 마커부에 대응하는 증강 현실 컨텐츠를 실행시키는 과정을 예시적으로 도시한 도면,
도 18은 도 17에 도시된 3차원 마커부에 증강 현실 컨텐츠를 중첩하여 표시하는 일 예를 예시적으로 도시한 도면, 그리고,
도 19는 도 18에 도시된 3차원 마커부에 증강 현실 컨텐츠를 동적으로 표시하는 일 예를 예시적으로 도시한 도면.
이하에서, 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 설명한다. 이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 이내에서 다양하게 설계변경될 수 있으며, 이렇게 설계 변경된 범위까지도 본 발명의 기술 사상 이내에서는 본 발명의 권리 범위에 속한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 도 1을 참고하면, 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템은 3차원 마커부(100) 및 전자 장치(200)를 포함하고, 전자 장치(200)는 웹 서버(300)와 유무선 통신을 통해서 연결될 수 있다.
3차원 마커부(100)는 사용자에 의해서 조립되서 3차원 형태로 구성되면 VR/AR/MR을 실행시키기 위한 입체 마커로 기능한다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 3차원 마커부(100)는 국가 문화재, 지방 문화재, 사적, 각종의 기념물 등을 나타내도록 구성될 수 있다. 여기서, 3차원 마커부(100)는 사용자에 의해서 조립될 수 있다는 점에 기술적 특징이 있고, 3차원 마커부(100)의 조립이 완성되면 역사적 기념물을 표현하는 미니어처(miniature)가 될 수 있다. 이러한 3차원 마커부(100)는 역사적 기념품을 표현할 수 있는 적어도 하나 이상의 특징점을 포함할 수 있다.
전자 장치(200)는 3차원 마커부를 광학적으로 인식하는 카메라 모듈, 카메라 모듈에 의해서 인식된 3차원 마커부를 화면에 표시하는 디스플레이 모듈, 3차원 마커부와 관련된 정보를 표시하기 위한 정보 제공 모듈, 3차원 마커부와 관련된 증강 현실 및 가상 현실을 실행시켜서 디스플레이 모듈에 중첩시켜 표시하는 AR/VR 실행 모듈, 3차원 마커부와 관련된 이미지를 디스플레이 모듈에 표시하는 이미지 재생 모듈, 이들의 동작을 전반적으로 제어하는 제어 모듈 및 외부 웹 서버와 통신을 위한 통신 모듈을 포함한다.
웹 서버(300)는 전자 장치(200)와 유무선 네트워크를 통해서 연결되고, 데이터 및 정보를 교환한다. 웹 서버(300)는 전자 장치(200)에 설치되는 애플리케이션을 저장하거나 AR/VR/MR 컨텐츠를 저장하거나, 회원제로 운영될 경우에 회원 정보 및 가입 정보 등을 저장하는 애플리케이션 운영 서버로 동작한다. 웹 서버(300)는 사용자의 요청에 따라 새로운 버전의 애플리케이션을 전자 장치(200)로 제공할 수 있고, 새롭게 추가된 AR/VR/MR 컨텐츠를 제공할 수 있다. 또한, 웹 서버(300)는 새로운 종류의 3차원 마커부(100)에 대한 정보를 데이터베이스에 추가하여 등록할 수 있고, 미인식 마커부에 대한 로그 정보를 수신하여 저장하고 분석할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 3차원 마커부를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참고하면, 3차원 마커부(100)는 전통 사찰을 미니어처 형태로 구성한 3차원 형태의 마커이다. 3차원 마커부(100)는 각각의 부품이 이하에서 설명하는 부품 플레이트로부터 분리되서 사용자에 의해서 조립되어 완성될 수 있다. 이러한 3차원 마커부(100-1)는 전통 사찰(예컨대, 동국사 : 동국사(東國寺)는 1909년 일본 승려 선응불관 스님에 의해 창건되어 일제 강점기 36년을 일인 승려들에 의해 운영되다가 1945년 8월 15일 해방을 맞이하여 대한민국의 품으로 돌아온 뼈아픈 역사를 간직하고 있는 사찰이다. 그리하여 대한제국과 일제 강점기 시대를 거쳐 오늘에 이르고 있다. 우리나라에 남겨진 유일의 일본식 사찰로 대웅전과 요사채가 실내 복도로 이어진 것이 특징이다. 화려한 단청이 있는 우리나라와는 달리 아무런 장식이 없는 처마와 대웅전 외벽에 많은 창문이 일본색을 나타낸다. 조계종 제 24교구인 고창 선운사의 말사로, 동국사의 대웅전은 2003년 7월에 국가지정 등록 문화재 제 64호로 지정되었다. 동국사의 본래 이름은 금강선사였다. 금강선사는 1909년 일본인 승려 내전불관이 군산에 포교소를 개설하면서 창건한 조동종 사찰)을 미니어처 형태로 구성한 것이다. 이러한 미니어처 형식의 3차원 마커부(100)는 특정 방향에서 해당 마커부를 인식해서 VR/AR/MR 애플리케이션을 실행시킬 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 3차원 마커부의 조립 플레이트를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참고하면, 3차원 마커부의 조립 플레이트(100-1)는 좌측 플레이트(도 3(a) 참조)와 우측 플레이트(도 3(b) 참조)로 구성된 2개 1세트의 조립 플레이트이다. 실시 예에 따라서는 2개 이상의 조립 플레이트로 구성될 수도 있다.
조립 플레이트에는 미리 인쇄된 각종의 부품이 분리되기 쉽게 구성되어 있다. 각각의 부품은 조립 플레이트로부터 분리되서 다른 부품과 조립되서 3차원 마커부(100)를 구성하게 된다.
도 4는 도 3에 도시된 조립 플레이트에서 조립 부품이 모두 분리된 상태를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참고하면, 모든 부품이 분리되고, 서로 연결되는 부품을 상호 조립하면 3차원 마커부(100)가 완성된다. 도 4에 도시된 조립 플레이트에는 부품 별로 고유 번호가 인쇄되어 있고, 각각의 고유 번호를 이용하여 각각의 부품별로 조립이 이루어지게 된다. 다만, 각각의 고유 번호는 조립의 순서를 의미하는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다른 종류의 3차원 마커부를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참고하면, 3차원 마커부(100)는 지방 사적을 미니어처 형태로 구성한 3차원 형태의 마커이다. 3차원 마커부(100)는 각각의 부품이 이하에서 설명하는 부품 플레이트로부터 분리되서 사용자에 의해서 조립되어 완성될 수 있다. 이러한 3차원 마커부(100-1)는 지방 사적(예컨대, 1930년대 군산항 : 전라북도 군산시에 있는 항구. 개항 이전에도 조운의 중심지로 미곡의 집산지였다. 1899년 5월 개항되었으며 수출품은 일본의 쌀 반출로 미곡이 약 90％를 차지하였다)을 미니어처 형태로 구성한 것이다. 이러한 미니어처 형식의 3차원 마커부(100)는 특정 방향에서 해당 마커부를 인식해서 VR/AR/MR 애플리케이션을 실행시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템은 과거 시절의 군산항(1930년대 군산항)을 대표하는 특징점을 VR/AR/MR 컨텐츠 중 어느 하나 이상의 방식으로 표현할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 3차원 마커부의 조립 플레이트를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참고하면, 3차원 마커부의 조립 플레이트(100-1)는 상측 플레이트(도 6(a) 참조)와 하측 플레이트(도 6(b) 참조)로 구성된 2개 1세트의 조립 플레이트이다. 실시 예에 따라서는 2개 이상의 조립 플레이트로 구성될 수도 있다.
도 6에 도시된 조립 플레이트에는 부품 별로 고유의 색채가 채색되어 있으며, 이러한 채색은 조립이 완성되면 3차원 마커부(100)를 인식시키는 고유한 특징으로 작용될 수 있다. 또한, 조립 플레이트에는 미리 인쇄된 각종의 부품이 분리되기 쉽게 구성되어 있다. 각각의 부품은 조립 플레이트로부터 분리되서 다른 부품과 조립되서 3차원 마커부(100)를 구성하게 된다.
도 7은 도 6에 도시된 조립 플레이트에서 조립 부품이 모두 분리된 상태를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참고하면, 모든 부품이 분리되고, 서로 연결되는 부품을 상호 조립하면 3차원 마커부(100)가 완성된다. 각각의 부품의 주변에는 고유 번호가 인쇄되어 있고, 각각의 고유 번호를 이용하여 각각의 부품별로 조립이 이루어지게 된다. 다만, 각각의 고유 번호는 조립의 순서를 의미하는 것은 아니다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참고하면, 전자 장치(200)는 카메라 모듈(210), 디스플레이 모듈(220), 정보 제공 모듈(230), AR/VR 실행 모듈(240), 이미지 재생 모듈(250), 제어 모듈(260) 및 통신 모듈(270)을 포함한다.
카메라 모듈(210)은 광학 방식으로 작동하고, 피사체인 3차원 마커부를 촬상하여, 해당 3차원 마커부의 특징점을 추출하도록 기능한다. 카메라 모듈(210)은 3차원 마커부(100)의 모양, 형태, 색채, 문자, 기호, 그림 중 적어도 하나 이상의 특징점을 촬상하고, 이렇게 촬상된 특징점을 전기적 신호로 변환하여 제어 모듈(260)로 전달한다.
디스플레이 모듈(220)은 카메라 모듈(210)에 의해서 인식된 3차원 마커부(100)를 표시하는 기능을 수행한다. 디스플레이 모듈(220)은 액정 디스플레이, OLED 등 디스플레이 표시 기능과 터치 패널부를 더 구비하여 외부 입력을 감지하여 입력 장치로써의 기능도 겸할 수 있다.
정보 제공 모듈(230)은 3차원 마커부(100)와 관련된 정보를 디스플레이 모듈(220)을 통해서 표시하기 위한 각종의 정보를 생성한다. 정보 제공 모듈(230)은 AR/VR/이미지 표시 기능을 선택할 수 있는 메뉴 버튼을 제공할 수 있다. 또한, 정보 제공 모듈(230)은 AR/VR/MR 컨텐츠에 대한 세부 정보를 디스플레이 모듈(220)을 통해서 사용자에게 제공할 수 있다.
AR/VR 실행 모듈(240)은 3차원 마커부(100)와 관련된 증강 현실 및 가상 현실 컨텐츠를 디스플레이 모듈(220)에 중첩시켜서 표시하도록 증강 현실 및 가상 현실 컨텐츠를 생성하는 기능을 수행한다. AR/VR 실행 모듈(240)은 미리 저장된 AR 컨텐츠와 VR 컨텐츠를 호출해서 디스플레이 모듈(220)을 통해서 사용자에게 제공할 수 있다. 또는 AR/VR 실행 모듈(240)은 사용자의 조작에 반응해서 이미 실행 중인 AR/VR 컨텐츠의 내용을 변경해서 수정된 AR/VR 컨텐츠를 생성하고, 생성된 수정 AR/VR 컨텐츠를 디스플레이 모듈(220)을 통해서 사용자에게 제공할 수 있다.
이미지 재생 모듈(250)은 현재 실행 중인 3차원 마커부(100)와 관련된 이미지를 저장 모듈(미도시)로부터 독출하고, 독출된 이미지 데이터를 디스플레이 모듈(220)를 통해서 사용자에게 제공할 수 있다. 이미지 재생 모듈(250)은 정적 이미지, 동적 이미지, 애니메이션, 플래시, 사운드 및 이들의 조합된 컨텐츠로 제공될 수 있다.
제어 모듈(260)은 카메라 모듈(210), 디스플레이 모듈(220), 정보 제공 모듈(230), AR/VR 실행 모듈(240), 이미지 재생 모듈(250) 및 통신 모듈(270) 등의 전반적인 동작을 제어한다.
제어 모듈(260)은 MPU, APU, CPU 등을 적어도 하나 이상 포함하는 싱글 보드 컴퓨터로 구성될 수 있다. 제어 모듈(260)은 다양한 입출력 인터페이스를 포함하고, 이를 통해서 다양한 외부 장치를 연결해서 기능을 확장할 수 있다. 제어 모듈(260)은 각각의 모듈의 동작을 모니터링하고, 예외 상황이 발생하면 VR/AR 애플리케이션의 동작을 중지시켜서 예외 처리를 실행할 수 있다. 제어 모듈(260)은 사용자의 제어 명령, 애플리케이션의 실행 결과 등과 관련된 로그 정보를 수집하고, 이를 기초하여 애플리케이션 및 시스템의 정상 동작 여부를 감지할 수 있다.
통신 모듈(270)은 제어 모듈(260)의 제어에 따라 외부 서버(300)와 유무선 통신 방식으로 데이터를 교환할 수 있다. 통신 모듈(270)은 외부 서버(300)로 VR/AR 컨텐츠를 요청하는 요청 신호를 전송하고, 외부 서버로(300)로부터 VR/AR 컨텐츠 데이터 신호를 수신할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 3차원 마커부를 촬상하는 일 예를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 9를 참고하면, 사용자는 3차원 마커부(100)를 조립해서 완성한 뒤 책상 위에 놓아 둔다. 사용자는 전자 장치(200)를 이용해서 책상 위에 놓여 있는 3차원 마커부(100)를 소정의 각도에서 지향해서 촬상한다. 이때, 전자 장치(200)는 3차원 마커부(100)를 인식하게 되면, 자동으로 전자 장치(200)에 미리 설치되어 있는 VR/AR 애플리케이션을 실행시키고, VR/AR 애플리케이션이 실행된 상태에서 3차원 마커부(100)를 디스플레이 모듈(220)을 통해서 사용자에게 표시한다.
도 10은 도 9에 도시된 전자 장치에 3차원 마커부를 인식하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 10을 참고하면, 전자 장치(200)의 디스플레이 모듈(220)에는 3차원 마커부(100)의 실제 이미지가 표시될 수 있다. 전자 장치(200)의 디스플레이 모듈(220)에 3차원 마커부(100)가 표시되고, VR/AR 애플리케이션이 실행되면, 해당 3차원 마커부(100)를 인식하는 상태로 넘어가고, VR/AR 애플리케이션의 메뉴등이 디스플레이 모듈(220)을 통해서 사용자에게 제공될 수 있다.
도 11은 도 10에 도시된 3차원 마커부와 관련 가상 현실 컨텐츠 메뉴를 예시적으로 도시한 도면이다. 도 11을 참고하면, 정보 제공 모듈(230)은 3차원 마커부(100)의 이미지 상에 다양한 종류의 정보를 중첩적으로 표시하여 사용자에게 제공한다. 정보 제공 모듈(230)은 실행 버튼 선택 메뉴(230-1), 이동 및 질문 메뉴(230-2), 컨텐츠 정보 메뉴(230-3) 등을 제공한다.
또한, AR/VR 실행 모듈(240)은 3차원 마커부(100)의 이미지에 중첩적으로 가상 현실 컨텐츠를 선택할 수 있는 가상 현실 컨텐츠 메뉴(240-1)를 표시함으로써, 가상 현실 컨텐츠를 실행할 수 있도록 한다. 만약, AR/VR 실행 모듈(240)에 의해서 실행된 가상 현실 컨텐츠 메뉴(240-1) 중 어느 하나의 메뉴가 선택되면, 해당 선택된 메뉴에 의해서 연결된 가상 현실 화면으로 전환된다.
도 12 내지 14는 도 11에 도시된 가상 현실 컨텐츠 메뉴 중 하나를 선택해서 실행된 가상 현실 컨텐츠를 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 12는 도 11에서 선택된 가상 현실 메뉴에 대응하는 미리 준비된 해당 장소에 대한 VR 컨텐츠 중 일부이다. 도 12에서 전자 장치(200)를 X축 또는 Y축 방향으로 이동시키면, 이동되는 화면에 연속적인 VR 컨텐츠를 디스플레이 모듈(220)을 통해서 표시한다.
도 13은 도 12에 도시된 화면 상태에서 X축 방향으로 전자 장치(200)를 회전시켜서 전환된 VR 컨텐츠를 나타낸다. 도 14는 도 12에 도시된 화면 상태에 -X축 방향을 전자 장치(200)를 회전시켜서 전환된 VR 컨텐츠를 나타낸다. 사용자는 전자 장치(200)를 Y축으로 이동시키거나 -Y축으로 이동시켜서 연속적으로 VR 컨텐츠 화면을 디스플레이 모듈(220)을 통해서 경험할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원 마커부와 관련된 이미지를 표시하는 일 예를 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 15를 참고하면, 정보 제공 모듈(230)에 의해서 제공되는 실행 버튼 선택 메뉴(230-1) 중 사용자에 의해서 과거 사진 메뉴가 선택되면, 해당 3차원 마커부(100)와 연관되어 있는 이미지 정보가 디스플레이 모듈(220)을 통해서 표시될 수 있다. 도 15에서는 3차원 마커부(100)는 군산 동국사에 대한 컨텐츠이므로, 전자 장치(200)는 과거 동국사에 관한 이미지를 디스플레이 모듈(220)을 통해서 표시함으로써 사용자에게 제공한다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 3차원 마커부를 이용하여 증강 현실 컨텐츠를 스캐닝하는 과정을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 16을 참고하면, 정보 제공 모듈(230)에 의해서 제공되는 실행 버튼 선택 메뉴(230-1) 중 증강 현실 버튼이 선택되거나 설정에 따라서는 VR/AR 애플리케이션이 처음 실행될 때, 증강 현실 컨텐츠를 실행하기 위한 스캐닝 동작이 이루어진다.
도 17은 도 16에 도시된 3차원 마커부에 대응하는 증강 현실 컨텐츠를 실행시키는 과정을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 17을 참고하면, 3차원 마커부(100)에 대한 스캐닝이 완료된 후, 3차원 마커부(100)에 관련된 AR 컨텐츠를 디스플레이 모듈(220)을 통해서 표시한다. 이때, AR/VR 실행 모듈(240)은 3차원 마커부(100)에 중첩되도록 AR 컨텐츠(240-1)을 표시함으로써, 증강 현실이 실행되고 있음을 사용자에게 알려줄 수 있다.
도 18은 도 17에 도시된 3차원 마커부에 증강 현실 컨텐츠를 중첩하여 표시하는 일 예를 예시적으로 도시한 도면이다. 도 18을 참고하면, 전자 장치(200)는 AR/VR 실행 모듈(240)에 의해서 생성된 증강 현실 컨텐츠(240-2)를 3차원 마커부(100) 상에 중첩되도록 표시한다. 이때, 증강 현실 컨텐츠(240-2)는 정적 컨텐츠뿐만 아니라 동적 컨텐츠 및 이들을 조합한 형태의 컨텐츠로 표현될수 있다. 예를 들어, 도 18에서는 1930년대 군산항에서 밀물인 상태를 표현해주고 있다.
도 19는 도 18에 도시된 3차원 마커부에 증강 현실 컨텐츠를 동적으로 표시하는 일 예를 예시적으로 도시한 도면이다. 도 19를 참고하면, 증강 현실 컨텐츠(240-2)는 정적 컨텐츠뿐만 아니라 동적 컨텐츠 및 이들을 조합한 형태의 컨텐츠로 표현될 수 있다. 예를 들어, 도 19에서는 1930년대 군산항에서 썰물과 밀물이 상호 전환되는 예를 동적으로 표현해주고 있다.
한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.
여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100 : 3차원 마커부 200 : 전자 장치
210 : 카메라 모듈 220 : 디스플레이 모듈
230 : 정보 제공 모듈 240 : VR/AR 실행 모듈
250 : 이미지 재생 모듈 260 : 제어 모듈
270 : 통신 모듈 300 : 웹 서버

Claims (10)

  1. 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템에 있어서,
    입체 마커로 기능하도록 사용자에 의해서 3차원 구조체로 미리 조립되는 3차원 마커부; 및
    상기 3차원 마커부를 특정 방향으로 지향해서 상기 입체 마커로써 인식할 경우에 해당 입체 마커에 대응하는 증강현실, 가상현실 또는 이들의 혼합 현실 컨텐츠를 디스플레이하도록 구성되는 전자 장치;를 포함하고,
    상기 3차원 마커부는, 상기 3차원 구조체를 구성하는 다수의 부품의 형태가 미리 인쇄된 부품 플레이트에서 상기 다수의 부품으로 분리되고, 분리된 상기 다수의 부품을 상호 조립해서, 문화재의 특징점을 포함하는 미니어처 문화재를 구성하는 3차원 구조체인 것을 특징으로 하는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 부품 플레이트는, 표면에 상기 미니어처 문화재를 구성하는 부품의 모양이 인쇄되어 있고, 다중으로 압축된 종이 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 문화재의 특징점은, 실제 문화재으로부터 획득된 문자, 도형, 모양, 형태, 색채 및 이들의 결합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 3차원 마커부를 광학적으로 인식하는 카메라 모듈, 상기 카메라 모듈에 의해서 인식된 상기 3차원 마커부를 화면에 표시하는 디스플레이 모듈, 상기 3차원 마커부와 관련된 정보를 표시하기 위한 정보 제공 모듈, 상기 3차원 마커부와 관련된 증강 현실 및 가상 현실을 실행시켜서 상기 디스플레이모듈에 중첩시켜 표시하는 AR/VR 실행 모듈, 상기 3차원 마커부와 관련된 이미지를 상기 디스플레이 모듈에 표시하는 이미지 재생 모듈, 이들의 동작을 전반적으로 제어하는 제어 모듈 및 외부 서버와 통신을 위한 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은, 상기 카메라 모듈에 의해서 피사체로 상기 3차원 구조체를 촬상하도록 제어하고, 상기 디스플레이 모듈에 3차원 구조체를 표시하되, 표시된 상기 3차원 구조체를 마커로 인식하면, 상기 정보 제공 모듈을 통해서 메뉴 정보를 상기 디스플레이 모듈에 표시하고, 사용자에 의해서 증강 현실 또는 가상 현실에 관한 컨텐츠 요청을 수신하면, 상기 AR/VR 실행 모듈을 통해서 증강 현실 컨텐츠 또는 가상 현실 컨텐츠를 상기 디스플레이 모듈에 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템.
  7. 입체 마커로 기능하도록 사용자에 의해서 3차원 구조체를 구성하는 다수의 부품의 형태가 미리 인쇄된 부품 플레이트에서 상기 다수의 부품으로 분리되고, 분리된 상기 다수의 부품을 상호 조립해서, 문화재의 특징점을 포함하는 미니어처 문화재로 구성되는 3차원 마커부 및 상기 3차원 마커부를 특정 방향으로 지향해서 상기 입체 마커로써 인식할 경우에 해당 입체 마커에 대응하는 증강현실, 가상현실 또는 이들의 혼합 현실 컨텐츠를 디스플레이하도록 구성되는 전자 장치;를 포함하는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템을 이용한 복합 현실 구동 방법에 있어서,
    상기 전자 장치는, 카메라 모듈에 의해서 상기 3차원 마커부를 광학적으로 인식하는 단계;
    상기 카메라 모듈에 의해서 인식된 상기 3차원 마커부를 화면에 표시하는 단계;
    상기 3차원 마커부와 관련된 정보 메뉴를 표시하는 단계;
    상기 정보 메뉴를 통해서 사용자의 가상 현실 또는 증강 현실 실행 요청이 있으면, 상기 3차원 마커부와 관련된 증강 현실 및 가상 현실을 실행시켜서 상기 디스플레이 모듈을 통해서 증강 현실 또는 가상 현실 컨텐츠를 실행시키는 단계;
    상기 정보 메뉴를 통해서 사용자의 이미지 표시 실행 요청이 있으면, 상기 증강 현실 또는 가상 현실 컨텐츠와 관련된 이미지를 독출한 뒤, 상기 디스플레이 모듈을 통해서 독출된 이미지를 표시하는 단계;를 포함하는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템을 이용한 복합 현실 구동 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 가상 현실 또는 증강 현실 컨텐츠를 실행시키는 단계는,
    상기 3차원 마커부가 표시된 화면 상에 상기 가상 현실 컨텐츠를 실행시키기 위한 적어도 하나 이상의 가상 현실 컨텐츠 실행 메뉴를 중첩되도록 디스플레이하는 단계;
    상기 가상 현실 컨텐츠 실행 메뉴 중 하나가 선택되면, 상기 3차원 마커부가 표시된 화면을 선택된 실행 메뉴와 관련된 상기 가상 현실 컨텐츠 화면으로 전환시키는 단계; 및
    상기 가상 현실 컨텐츠 화면 상에서 사용자가 상기 전자 장치를 상측, 하측 좌측 또는 우측으로 움직이면, 움직임에 반응하여 상기 가상 현실 컨텐츠 화면에 대해서 변화된 컨텐츠 화면을 상기 디스플레이 모듈을 통해서 표시하는 것을 특징으로 하는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템을 이용한 복합 현실 구동 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 가상 현실 또는 증강 현실 컨텐츠를 실행시키는 단계는,
    상기 정보 메뉴를 통해서 증강 현실 실행 요청이 있으면, 상기 3차원 마커부가 표시된 화면 상에 미리 저장된 상기 증강 현실 컨텐츠를 반투명 또는 불투명 방식으로 중첩되도록 디스플레이하고,
    상기 증강 현실 컨텐츠는 동적 컨텐츠인 것을 특징으로 하는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템을 이용한 복합 현실 구동 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 이미지를 표시하는 단계는, 상기 정보 메뉴를 통해서 이미지 표시 실행 요청이 있으면, 상기 가상 현실 또는 증강 현실 컨텐츠가 실행 중에 있을 경우에는 해당 가상 현실 또는 증강 현실 컨텐츠를 중지시키고,
    상기 3차원 마커부에 의해서 인식된 문화재에 대한 미리 저장된 과거 이미지를 상기 디스플레이 모듈을 통해서 표시하는 것을 특징으로 하는 조립가능한 3차원 구조체를 이용한 복합 현실 구동 시스템을 이용한 복합 현실 구동 방법.
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