KR20110085293A - 확대영상입체시뮬레이션장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 확대영상기능이 적용된 확대입체영상시뮬레이션장치에 관한 것으로서 좌측영상과 우측영상에 양안시차값중 깊이값을 주어 확대영상기능이 적용된 영상 시뮬레이션기술이 적용되고 입체음향과 효과구성 및 원격조정기능을 포함하는 확대입체영상시뮬레이션장치로서 수 배이상 확대된 화면으로 임장감과 함께 소규모의 장치로도 대형 입체시뮬레이션장치와 동일한 입체영상효과를 갖는다.

입체영상, 시뮬레이션, 확대영상

Description

확대영상입체시뮬레이션장치 {An enlarged stereo image simulation device}

본 발명은 입체영상확대기술이 적용된 입체영상시뮬레이션장치에 관한 것이다.

[문헌1] 대한민국 공개특허 10-2007-0042811 입체게임시뮬레이터

[문헌2] 대한민국 실용신안등록 10-0896450 가상현실체험용 게임 시뮬레이터 부스 시스템

놀이공원이나 전시장 등에 입체안경을 착용하고 고객이 앉은 자리가 액츄에이터에 의해 입체영상의 콘텐츠에 맞추어 구동되어 스릴을 즐기는 입체영상시뮬레이터가 상용화되어 있으며 그 외에도 상기와 같은 국내외의 관련 기술들이 다수 출시되고 있다.

근래에 들어 입체영상기술과 시뮬레이션 기술이 발달되고 입체영상콘텐츠가 저가의 경비로 용이하게 개발될 수 있어 많은 입체영상시뮬레이터가 출시되고 있는데 상기 문헌들과 같은 나안용 입체영상시뮬레이터는 입체실감도 가 낮고 아직 제 작 경비가 많이 들어 현실성이 없는 문제가 있으며 입체안경을 착용하는 방식은 화면은 그대로이고 고객들의 좌석이나 시뮬레이터 장비만 움직이고 있어 실감이 떨어지는 문제점이 있어 왔다. 또한 화면과 동시에 구동되는 방식은 화면이 작아서 역시 입체영상의 효과가 떨어지는 문제점이 있었다. 그리고 상기 문제점을 해소하기 위해 화면을 크게 하면 시뮬레이터의 경비가 고가로 들어가고 큰 화면을 적절하게 배치해야되는 문제점이 발생하고 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 적은 화면으로도 대형 화면의 효과를 갖는 입체영상화면에 양안시차값을 주어 화면을 확대하는 기술이 적용된 입체확대화면구성과 시뮬레이션 입체영상 시뮬레이션의 효과를 극대화하기 위한 입체음향 또는 특수효과구성 및 원격관리기능을 포함하는 확대영상입체시뮬레이션 장치

따라서 확대영상 입체시뮬레이션의 기술을 적용하면 적은 화면으로도 화면이 수 배이상 확대되어 보임에 의해 대형화면에서 볼 수 있는 실감 있는 입체영상을 즐길 수 있는 효과를 가지며 또한 실제 화면은 작기 때문에 전체적인 공간을 줄일 수 있어 시뮬레이터와 입체음향설치에 있어 현저한 경제적 효과가 있다.

본 발명의 구성은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어지며 상세히는 다음과 같이 설명될 수 있다.

1) 하드웨어

- 디스플레이장치 : 본 발명에 적용되는 디스플레이장치는 프로젝터나 LCD 디스플레이장치 또는 PDP 디스플레이장치가 적용될 수 있으며 고객은 편광방식 또는 셔터글래스 방식의 안경이 필요하고 무안경식 디스플레이 모니터 사용시에는 입체안경이 불필요하다.

- 영상 시뮬레이션 : 기본적으로 영상과 고객이 타고 있는 좌석 또는 기구가 구비되고 영상 콘텐츠에 맞게 액츄에이터나 입체음향 또는 효과장치를 써서 상하좌우방향으로 움직이는 장치를 포함하는 기술

- 콘트롤장치 : 중앙연산장치와 주기억장치와 보조기억장치 및 I/O콘트롤러로 구성되어 입체영상과 입체음향의 콘트롤 및 시뮬레이션 콘트롤 및 원격 조정용 리모콘

- 입체음향 및 특수효과장치 : 입체영상에 맞추어 발생되는 앰프와 스피커를 통한 음향 장치 및 효과장치로 효과장치는 주로 바람이나 물이 분사되거나 조명장치를 통한 번쩍임 및 주변의 형태나 물체를 통한 동작 등이 주로 사용된다.

2) 소프트웨어 기술 : 상기 콘트롤장치의 메모리안에 구성된 프로그램모듈

- 입체영상화면 확대 기술 : 기존 입력되는 영상콘텐츠에 양안시차값 즉,

깊이(depth)를 주어 영상이 뒤쪽에 맺히게 만듦에 의해 뇌가 인식하는 영상원리에 의해 화면을 확대하여 보이게 하는 기술로 화면을 수 배이상 확대하여 좀더 실감 있는 영상을 구현할 수 있다.

- 입체영상콘트롤 기술 : 3차원입체영상 구동 소프트웨어기술

- 입체음향 콘트롤 기술 : 영상깊이 조절에 맞춘 확대형 입체영상에 맞는 위 치조건의 입체음향 콘트롤 기술로 기존의 일반적인 입체음향기술과는 차이가 있으며 기존 장치에 비해 폭넓은 음향 구조를 가져야 한다.

- 특수효과 콘트롤 기술 : 상기 입체영상에 맞추어 바람이나 물을 쏘거나 콘트롤하는 기술

- 원격관리기술 : 상기 리모콘으로 조정할 수 있게 프로그램

그래서 상기 하드웨어 기술과 소프트웨어 기술에 의해 놀이공원 등에서 움직이는 입체영상 시뮬레이션의 확대되어 좀더 실감있는 입체영상 화면과 음향 및 효과를 즐길 수 있으며 일반 디브이디방에서 일반 콘텐츠로도 극장에서 보는 것과 같은 확대된 영상효과와 임장감을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명장치 측면을 나타내는 기본 실시예이며, 도 2는 본 발명장치에 있어서 양안시차값 중 깊이값을 주어화면이 확대되는 원리를 설명한 도면이며, 도 3은 콘트롤장치를 상세히 설명한 도면이고, 도 4는 본 발명장치의 다른 형태의 구성 예시도이다.

그래서 빛이 들어오지 않는 밀폐된 공간으로 구성된 영상시뮬레이션장치(100)는 영상이 영사되는 스크린(200)과 입체영상용 프로젝터(300)와 콘트롤장치(400)와 고객좌석(700)들이 구비되며,

바닥(1100)위에 설치된 액츄에이터(900)가 포함되어 고정대(1000)와 연동되어 영상시뮬레이션(100) 전체공간을 받쳐주는 바닥부(800)를 상하좌우로 구동하는 구성과 입체의 실감을 위한 입체음향장치(1200) 또는 바람이나 물이나 빛 등을 이용한 효과장치(1300)가 포함되는 구성과 원격조정을 위한 리모콘(1400)이 포함되는 구성으로 되어 있으며 본 발명장치에 있어서 고객은 영사되는 영역(500)의 연장선으로 실제 스크린(200)크기보다 확대된 스크린(600)을 보게 되는 특징을 갖는 확대영상영상시뮬레이션장치이다.

그래서, 입력되는 좌측영상과 우측영상의 거리를 이동시키는 방법을 사용하는 깊이값을 주어 화면을 확대하는 방법을 설명하는 것으로서 도 2의 A에서 상기 입체영상용 프로젝터(300)에서 1차 좌측영상과 우측영상 프레임으로 구분된 입체영상데이터1(1500)의 원래 간격 d1을 입체영상데이터2 (1600)의 d2로 늘리면,

도2의 B에서 d1의 거리에 있던 스크린 S1은 거리 d2위치로 연장된 초점거리 뒤로 물러나 확대된 화면 S2를 갖게 되는 특징을 갖는다.

즉, 여기에서 전체 거리는 사람의 눈사이의 거리 대략 6.5Cm이내로 주며

이에 가까울수록 초점거리가 뒤로 물러나 점점 더 확대된 영상을 갖게 된다.

이를 수식으로 영상확대되는 값의 계산식을 표현하면

[수학식 1] H = t x tan a

H (확대된 스크린의 세로길이)

t (전체초점거리)= t1 + t2

t1 : 실제 스크린 시청거리

t2 : 늘어난 초점거리

여기서 tan a = h1/t1 .

마찬가지로 가로길이도 같은 방법으로 용이하게 계산되며 원리는 늘어난 Parallex(양안 시차)값 만큼 초점거리가 뒤로 물러서고 실제 스크린이 확대되어 보 이게 되는 원리를 가져 디스플레이장치의 종류와 환경에 맞게 Parallex(양안시차)값을 줌에 의해 원하는 만큼 화면을 확대시킬 수 있게 된다. 여기에서 양안시차값은 영상을 반대로 배치하여 주면 영상이 돌출이 되는데 여기에서는 깊이값을 주어 영상이 뒤로 물러서게 함으로서 뇌의 인지에 의해 영상이 확대되어 보이는 원리를 이용한 것이다.

영상을 확대하기 위해 주는 상기 양안시차값 중 깊이값 d2는 상기 콘트롤장치(400)에서 소프트웨어적으로 줄 수 있으며 입력되는 영상이 입체영상이 아닌 일반 2차원 영상도 좌측프레임 또는 우측프레임에 입력되는 2차원 영상을 복사하여 좌측영상과 우측영상으로 배열하고 좌측영상과 우측 영상 사이에 깊이 값을 주면 화면이 확대되어 보이게 되는 특징을 갖는다.

그리고 상기 도 1의 콘트롤장치(400)는 메모리버퍼에 저장시켜 처리하는 입체영상데이터모듈(420,480)과 중앙연산처리장치(100)와 조정모듈(430)과 I/O장치(Input Output 처리장치,490)로 구성되는데,

입체영상 데이터의 좌측영상과 우측영상을 프레임별로 실시간으로 메모리버퍼에 저장되어 처리되는 입체영상데이터1모듈(420)로 입력되어

상기 좌우측 영상 프레임을 고객이 원하는 만큼 상기 도 2와 같이 깊이(depth)를 주어 영상을 확대하여 입체영상데이터2모듈(480)로 내보내는 영상확대모듈(440)과

상기의 확대된 영상은 기존의 공간보다 영상이 확대된 만큼 확대된 공간이 구성되며 따라서 음향에 있어서도 확대된 공간에서 울리는 음향매칭이 필요하므로 확대된 공간에 맞게 음향을 적용한 입체음향모듈(450)이 포함되며,

또는 입체영상시뮬레이션의 효과를 좀더 강조하기 위해 바람이나 물 또는 부대 조명장치 등으로 구성된 상기 효과장치(1300)를 구동하는 효과모듈(460)이 포함되고,

상기 리모콘(1400)을 통해 원격으로 입체영상과 음향 및 효과를 조정하는 원격관리모듈(470)이 포함되는 조정모듈(430)이 구성되며,

상기 조정모듈(430)이 중앙연산처리장치(CPU,410)와 함께 연동되어 영상조정과 음향조정 및 효과조정과 원격조정을 상기 I/O장치(490)를 통해 조정할 수 있게끔 구동되는 특성을 가진다.

즉, 상기 영상확대모듈(440)로 확대된 영상으로 조정된 입체영상데이터2모듈(480)이 입체영상디스플레이장치(300)에 구동되고,

상기 입체음향모듈(450)로 입체 영상에 맞는 입체음향이 앰프와 스피커로 구성된 입체음향장치(1200)로 구동되며,

상기 효과모듈(460)로 효과장치(1300)가 구동되고,

상기 원격관리모듈(470)과 리모콘(1400)을 통해 입체영상조정과 디스플레이 장치 및 음향장치와 효과장치를 원격으로 조정되는 특징을 갖는다.

그리고 도 4의 A와 같은 외부모형에 도4의 B와 같이 72인치화면을 380인치 확대된 영상으로 보면서 입체영상을 즐길 수 있는 6인승 시뮬레이션의 예시도로서 작은 장치로도 4배 이상 확대된 공간을 만들 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 기본구성 예시도

도 2는 본 발명장치의 화면이 확대되는 원리를 설명한 도면

도 3은 본 발명장치의 상기 콘트롤장치를 상세히 설명한 도면

도 4는 본 발명장치의 또 다른 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 영상시뮬레이션 200 스크린

300 프로젝터 400 콘트롤장치

500 고객의 시청범위 600 고객이 보게 되는 확대된 영상화면

700 고객 좌석 800 시뮬레이션 바닥부

900 전방 액츄에이터 1000 후방 고정대 또는 액츄에이터

1100 바닥 1200 입체음향장치

1300 효과장치 1400 리모콘

Claims (5)

1. 고객이 좌석에 앉아 영상을 시청하기 위한 디스플레이장치와 조정을 위한 콘트롤장치가 구비된 영상시뮬레이션장치에 있어서, 상기 콘트롤장치의 프로그램모듈로 입체영상의 좌측영상과 우측영상에 양안시차값중 깊이값을 주는 수단을 통하여 영상을 확대하는 영상확대모듈이 구비되는 것을 특징으로 하는 확대영상입체시뮬레이션장치
2. 제 1항에 있어서, 상기 영상확대모듈은 2차원 입력 영상을 복사하여 좌측영상 또는 우측영상으로 배치하고 좌우측 영상에 양안시차값을 주는 수단을 통하여 2차원영상의 적용을 포함하는 특징을 갖는 확대영상입체시뮬레이션장치
3. 제1 항에 있어서 상기 영상시뮬레이션장치는 입체 음향장치와 입체음향 모듈 또는 효과장치와 효과모듈 또는 리모콘과 원격관리모듈 중 어느 하나 이상이 구비되는 것을 더 포함하는 특징을 갖는 확대영상입체시뮬레이션장치
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 양안시차값은 6.5cm이내로 주는 것을 포함하는 특징을 갖는 확대영상입체시뮬레이션장치
5. 제 3항에 있어서, 상기 입체음향 모듈은 상기 영상확대모듈의 확대된 공간에 맞추어 구동되는 특징을 포함하는 확대영상입체시뮬레이션장치

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