KR20220112495A - Image projection system and method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 영상투사시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수 개 투사장치를 이용하고, 각 투사장치의 투사 화면의 방향 및 크기를 조절한 후 투사가 불필요한 투사 부분을 마스킹을 통해서 제어된 투사 화면을 생성하여 다각 형 오브젝트에 투사하는 영상투사시스템 및 영상 투사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image projection system and method, and more specifically, a projection controlled by using a plurality of projection devices, adjusting the direction and size of a projection screen of each projection device, and then masking a projection part that is not required for projection It relates to an image projection system and an image projection method for generating a screen and projecting it on a polygonal object.
최근에는 영상 서비스, 게임 서비스 등과 같이 다양한 멀티 미디어 서비스들이 제안되고 있다. 또한 이와 같은 개별적인 서비스들을 통합하여 사용자들에게 실감 있는 서비스를 제공하려는 시도도 계속되고 있다. 예를 들어, 아무런 무늬가 없는 오브젝트에 반복되는 이미지를 포함하는 영상을 투사하여 마치 해당 오브젝트의 표면이 반복되는 이미지를 가지고 있는 것과 같은 느낌을 줄 수 있다.Recently, various multimedia services such as an image service and a game service have been proposed. Also, attempts to provide realistic services to users by integrating these individual services are continuing. For example, by projecting an image including a repeating image on an object without any pattern, it is possible to give the impression that the surface of the object has a repeating image.
이 경우 오브젝트의 표면이 프로젝터의 투사 방향과 수직하지 않으므로 오브젝트에 투사되는 영상이 왜곡되는 문제가 있었다. 이러한 문제점은 복수 개 카메라를 이용하여 오브젝트를 촬영하고, 촬영된 영상으로부터 오브젝트의 형상 및 투사 장치와 오브젝트 사이의 거리를 연산을 통하여 구하고, 해당 오브젝트에 대한 폴리곤으로 구성되는 3차원 모델링 정보를 생성한 후, 생성된 3차원 모델링의 폴리곤에 필요한 영상을 매핑하도록 투사하는 방식으로 해결할 수 있는 것으로 알려져 있다.In this case, since the surface of the object is not perpendicular to the projection direction of the projector, there is a problem in that the image projected on the object is distorted. To solve this problem, the object is photographed using a plurality of cameras, the shape of the object and the distance between the projection device and the object are calculated from the captured image, and 3D modeling information composed of polygons for the object is generated. After that, it is known that it can be solved by projecting a necessary image to the polygon of the generated 3D modeling.
그런데 이러한 3차원 모델링을 통한 매핑 방식은 복수 개 카메라를 사용하여야 하며 오브젝트와 카메라 사이 거리를 복잡한 연산을 통해 구해야 하므로 몇 개의 단순한 면만으로 구성되는 오브젝트에 반복 패텬을 선명한 영상을 표현하는 예술 작품 등에는 적용하기 시스템이 복잡해져서 쉽게 적용할 수 없는 어려움이 있었다.However, the mapping method through 3D modeling requires the use of multiple cameras and the distance between the object and the camera must be obtained through complex calculations. Application The system became complicated and there was a difficulty in not being able to easily apply it.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 카메라를 사용함이 없이 복수 개 투사 장치를 이용하여 다각면을 갖는 오브젝트의 각 면에 반복적인 패턴을 자연스럽게 투사할 수 있는 영상투사시스템 및 영상 투사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and an image projection system and an image projection method capable of naturally projecting a repetitive pattern on each side of an object having a polygonal face by using a plurality of projection devices without using a camera aims to provide
본 발명의 상기 목적은 복수 개 표시면을 갖는 오브젝트의 각 표시면에 카메라를 이용함이 없이 패턴을 투사하는 영상투사시스템에 있어서, 복수 개 영상투사장치 및 복수 개 영상투사장치를 제어하며, 마우스, 키보드 등의 입력부, 모니터 및 영상데이터를 출력하는 영상출력선을 갖는 출력부, 하드디스크 또는 플래시메모를 포함하는 저장부, 연산제어부 및 통신부를 구비하는 영상제어장치를 구비하고, 저장부에는 복수 개 패턴을 저장하는 패턴저장부가 구비되며, 영상제어장치에는 조작자로부터 명령을 입력받고 명령에 따른 응답을 상기 모니터를 통해 조작자에게 보여주는 유저인터페이스부와, 유저인터페이스부로부터 입력되는 명령에 따라 오브젝트의 각 표시면 형상에 따라 사각 형상의 조사면을 형성하는 랩핑처리부, 랩핑처리부에서 출력되는 사각 형상의 조사면 중에서 필요하지 않은 부분을 마스킹 처리하는 마스킹처리부, 이웃하는 조사면 사이에서 중복 조사하는 경계면의 밝기를 저하시키는 브랜딩처리부, 패턴저장부에 포함된 복수 개 패턴 중 하나를 선택하는 패턴선택부, 랩핑처리부에서 출력되는 조사면에 선택된 패턴을 디스플레이하는 패턴처리부 및 3차원이미지데이터를 생성하는 3차원이미지생성부를 포함하는 영상처리부 및 인터페이스부로부터 선택 출력되는 영상투사장치 선택신호에 따라 3차원이미지생성부에서 출력되는 3차원이미지데이터를 임시 저장부에 잠시 저장하였다가 선택된 영상투사장치로 상기 3차원이미지데이터를 전송하는 선택투사부를 포함하는 영상처리모듈이 구비되는 것을 특징으로 하는 영상투사시스템에 의해서 달성 가능하다.The above object of the present invention is an image projection system for projecting a pattern on each display surface of an object having a plurality of display surfaces without using a camera, comprising: a mouse; An image control device comprising an input unit such as a keyboard, a monitor and an output unit having an image output line for outputting image data, a storage unit including a hard disk or flash memo, an arithmetic control unit and a communication unit, wherein the storage unit includes a plurality of A pattern storage unit for storing a pattern is provided, and the image control device has a user interface unit that receives a command from an operator and displays a response according to the command to the operator through the monitor, and each display of an object according to a command input from the user interface unit A lapping processing unit that forms a rectangular irradiated surface according to the surface shape, a masking processing unit that performs masking processing of unnecessary parts among the rectangular irradiated surfaces output from the lapping processing unit, A branding processing unit for lowering the image quality, a pattern selection unit for selecting one of a plurality of patterns included in the pattern storage unit, a pattern processing unit for displaying the selected pattern on the irradiation surface output from the lapping processing unit, and 3D image generation for generating 3D image data The 3D image data output from the 3D image generation unit is temporarily stored in the temporary storage unit according to the image projection device selection signal selected and output from the image processing unit including the image processing unit and the interface unit, and then the 3D image data is transferred to the selected image projection device. It can be achieved by the image projection system, characterized in that the image processing module comprising a selective projection unit for transmitting the is provided.
인터페이스부는 패턴저장부에 저장된 패턴을 디스플레이하는 제1윈도우와, 외부로부터 패턴을 추가하는 기능을 수행하는 패턴추가버튼과, 복수 개 영상투사장치 중에서 제어할 영상투사장치를 선택하는 영상투사장치 선택버튼과, 선택된 영상투사장치의 전체 투사 화면을 표시하는 스크린윈도우과, 선택된 영상투사장치가 조사할 사각형상의 조사면을 생성하거나 조사화면, 마스킹 화면의 이동 및 변형을 포함하는 조작 명령을 수행하기 위한 제어패널과, 스크린윈도우에 활성화된 전체 패턴을 디스플레이하고 각 패턴의 크기 및 간격을 조절하는 쉐입윈도우와, 쉐입(shape)을 추가하는 쉐입추가윈도우와, 스크린윈도우에 활성화된 전체 마스킹 화면을 표시하는 마스크윈도우 및 마스킹 화면을 생성하는 마스크생성버튼으로 포함하는 것을 특징으로 한다.The interface unit includes a first window for displaying the pattern stored in the pattern storage unit, a pattern adding button for performing a function of adding a pattern from the outside, and an image projection device selection button for selecting an image projection device to be controlled from among a plurality of image projection devices And, a screen window displaying the entire projection screen of the selected image projection device, and a control panel for generating a rectangular irradiated surface to be irradiated by the selected image projection device or performing an operation command including movement and transformation of the irradiated screen and the masking screen And, a shape window that displays the entire pattern activated in the screen window and adjusts the size and spacing of each pattern, a shape add window that adds a shape, and a mask window that displays the entire masking screen activated in the screen window and a mask creation button for generating a masking screen.
본 발명의 또 다른 목적은 복수 개 표시면(제1표시면 및 제2표시면 포함)을 갖는 오브젝트의 각 표시면에 카메라를 이용함이 없이 패턴을 복수 개 영상투사장치를 이용하여 투사하는 영상투사방법에 있어서,복수 개 영상투사장치 중에서 하나를 선택하는 제1단계와, 오브젝트의 제1표시면에 패턴을 디스플레이하는 제2단계와, 마지막 표시면인지 여부를 확인하고, 마지막 표시면이 아닌 경우에는 영상투사장치를 변경할 필요가 있는지 체크하는 제3단계와, 영상투사장치 변경이 필요하다 판단되면 영상투사장치를 변경하는 제4단계와, 다음 표시면에 패턴을 디스플레이하는 제5단계를 포함하고, 제2단계 내지 상기 제5단계를 상기 제2단계의 판별 결과 마지막 표시면으로 판별될 때까지 반복 수행하는 것을 특징으로 하며, 제5단계는 오브젝트의 표시면과 적합한 형상의 갖는 단색 사각 형상의 조사면을 형성하는 조사면 형성단계와, 조사면에 디스플레이 하고자 하는 패턴을 표시하는 패턴 형성단계 및 오브젝트 표시면 외 영역에 조사되는 조사면을 블로킹 처리하는 마스크 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사방법에 의하여 달성 가능하다.Another object of the present invention is to project an image using a plurality of image projection devices without using a camera on each display surface of an object having a plurality of display surfaces (including the first display surface and the second display surface). In the method, A first step of selecting one from among a plurality of image projection devices, a second step of displaying a pattern on a first display surface of an object, and checking whether it is the last display surface, and if it is not the last display surface includes a third step of checking whether it is necessary to change the image projection device, a fourth step of changing the image projection device when it is determined that the image projection device needs to be changed, and a fifth step of displaying a pattern on the next display surface, , characterized in that the second to fifth steps are repeatedly performed until the final display surface is determined as a result of the determination of the second step, and the fifth step is a monochromatic rectangular shape having a shape suitable for the display surface of the object. An image comprising an irradiation surface forming step of forming an irradiation surface, a pattern forming step of displaying a pattern to be displayed on the irradiation surface, and a mask forming step of blocking the irradiation surface irradiated to an area outside the object display surface It can be achieved by the projection method.
조사면 형성단계는 사각 형상의 조사면을 생성하고, 생성된 조사면을 오브젝트의 표시면 위치로 이동시키고, 조사면의 꼭지점 위치를 변경하면서 조사면을 오브젝트의 표시면 형상으로 변형시키는 단계를 포함하며, 패턴 형성단계는 단색으로 표시된 조사면을 패턴으로 표시하며, 표시된 패턴의 간격 및 갯수를 조절하는 단계를 포함하며, 마스크 형성단계는 사각 형상의 마스크를 생성하고, 오브젝트를 육안으로 관찰하면서 생성된 마스크를 제거하고자 하는 영역으로 이동시키고, 마스크의 꼭지점 위치를 변경하면서 조사면을 오브젝트의 표시면 형상과 일치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The irradiation surface forming step includes the steps of generating a rectangular irradiation surface, moving the generated irradiation surface to the position of the display surface of the object, and transforming the irradiation surface into the shape of the display surface of the object while changing the vertex position of the irradiation surface The pattern forming step includes displaying the irradiation surface displayed in a single color as a pattern, and adjusting the interval and number of the displayed patterns, and the mask forming step generates a square-shaped mask and visually observes the object. It characterized in that it comprises the step of moving the mask to be removed to the area to be removed, and changing the position of the vertex of the mask to match the irradiation surface with the shape of the display surface of the object.
본 발명에 따른 영상투사시스템 및 영상 투사 방법에 의하면 복수 개 카메라를 사용하지 않으면서도 많지 않는 수(10개 미만)의 면으로 이루어진 다각형의 표면에 복수 개 투사 장치를 이용하여 반복 패턴을 선명하게 투사할 수 있게 되었다.According to the image projection system and the image projection method according to the present invention, a repeating pattern is clearly projected using a plurality of projection devices on a polygonal surface made of a small number (less than 10) without using a plurality of cameras. was able to do
본 발명에 따른 영상투사시스템 및 영상 투사 방법은 움직이거나 10 개 이상의 면으로 이루어진 다각형에는 적용이 어려우나 10 개 미만의 적은 갯수의 면으로 이루어진 다각형의 표면을 갖는 오브젝트에는 반복적으로 표현되는 선명한 패턴 이미지를 투사할 수 있게 되어 비교적 단순하고 저렴한 장치를 이용하여 다각형 표면에 예술적인 표현이 가능하게 되었다.The image projection system and the image projection method according to the present invention are difficult to apply to moving or polygons consisting of 10 or more faces, but a clear pattern image that is repeatedly expressed on objects having a polygonal surface consisting of a small number of less than 10 faces. Projection became possible, allowing artistic expression on polygonal surfaces using relatively simple and inexpensive devices.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예인 영상투사시스템 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 영상제어장치(20)에 구비되는 영상처리모듈의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 인터페이스부의 일 실시예.
도 4는 본 발명에 따른 영상투사시스템을 이용하여 오브젝트의 보이는 모든 표시면에 패턴 영상을 투사하는 수순을 보여주는 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 영상투사시스템을 이용하여 오브젝트의 보이는 하나의 표시면에 패턴 영상을 투사하는 수순을 보여주는 흐름도.
도 6은 n개 표시면을 갖는 오브젝트에 본 발명에 따른 영상투사장치를 이용하여 패턴을 디스플레이하는 전체 과정을 설명한 흐름도.
도 7, 도 9, 도 10, 도 12, 도 13, 도 15, 도 16, 도 18, 도 20, 도 21, 도 23 및 도 25는 구체적인 일실시예에 따른 도 3에 제시된 인터페이스부의 스크린윈도우를 캡쳐한 화면들.
도 8, 도 11, 도 14, 도 17, 도 19, 도 22, 도 24 및 도 26은 본 발명의 구성과는 무관한 별도 카메라를 이용하여 본 발명의 구체적인 실시예에 따라 패턴을 오브젝트 표시면에 투사하는 상태를 촬영한 이미지들.
도 27은 예시적 실시예에 따라서 오브젝트에 투사될 패턴 영상을 변형하는 것을 도시한 도면.
도 28은 예시적 실시예에 따라서 이미지의 크기를 변형하는 것을 도시한 도면.1 is a block diagram of an image projection system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an image processing module provided in the
3 is an embodiment of an interface unit according to the present invention;
4 is a flowchart showing a procedure for projecting a pattern image on all visible display surfaces of an object using the image projection system according to the present invention.
5 is a flowchart showing a procedure for projecting a pattern image on one visible display surface of an object using the image projection system according to the present invention.
6 is a flowchart illustrating the entire process of displaying a pattern on an object having n display surfaces using the image projection apparatus according to the present invention.
7, 9, 10, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 21, 23 and 25 are screen windows of the interface unit shown in FIG. 3 according to a specific embodiment. screens captured.
8, 11, 14, 17, 19, 22, 24 and 26 show a pattern according to a specific embodiment of the present invention using a separate camera independent of the configuration of the present invention on an object display surface. Images taken in the projected state.
Fig. 27 is a diagram showing deformation of a pattern image to be projected on an object according to an exemplary embodiment;
Fig. 28 is a diagram showing changing the size of an image according to an exemplary embodiment;
본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In addition, in this specification, "on or on top of" means to be located above or below the target part, and does not necessarily mean to be located above the direction of gravity. Also, when a part of a region, plate, etc. is said to be "on or on" another part, it means that another part is in contact with or spaced "on or on" another part, as well as another part in between. Including cases where there is
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in this specification, when a component is referred to as "connected" or "connected" with another component, the component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It should be understood that, unless there is a description to the contrary, it may be connected or connected through another element in the middle.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, in this specification, terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예인 영상투사시스템 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 영상투사시스템(100)은 복수 개 영상투사장치(11, 13)와 복수 개 영상투사장치를 제어하는 영상제어장치(20)로 구성된다. 영상투사시스템(100)을 이용하여 외부에 놓여지는 오브젝트(200)를 구성하는 각 표시면에 패턴이 부가된 영상을 자연스럽게 투사하게 된다. 도 1에 도시된 오브젝트(200)는 패턴을 투사할 표시면을 두 개 가진 오브젝트로 본다. 본 발명의 영상투사시스템(100)에는 카메라가 구비되지 않음을 알 수 있다.1 is a block diagram of an image projection system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 , the
영상투사장치(11, 13)는 통상 프로젝터로 명명하는 것으로 영상 데이터를 입력받은 후 투사렌즈를 이용하여 스크린에 확대 투사하는 장치이다. 영상투사장치(11, 13)는 광원으로 할로겐 램프, LED 램프 또는 레이저를 광원으로 사용하여 LCoS, 투과형 액정 디스플레이 또는 디지털 미러 등으로 구성되는 다양한 이미지변환장치를 이용하여 광원에서 조사되는 광을 이미지변환장치를 통해 이미지로 변환한 후 확대 투사하는 장치이다.The
영상제어장치(20)는 마우스, 키보드 등의 입력부, 모니터 및 영상데이터를 출력하는 영상출력선을 갖는 출력부, 하드디스크 또는 플래시메모를 포함하는 저장부, 연산제어부 및 통신부를 갖는 통상의 컴퓨팅 장치를 의미한다. 영상제어장치(20)는 영상데이터를 생성한 후 영상출력선을 통하여 영상투사장치(11, 13)에 투사될 영상 데이터를 전송하는 기능을 수행한다.The
도 2는 본 발명에 따른 영상제어장치(20)에 구비되는 영상처리모듈의 구성도이다. 영상처리모듈은 유저인터페이스부(21), 영상처리부(23) 및 선택투사부(25)로 구성되며, 각 구성부는 하드웨어 또는 소프트웨어적으로 구비될 수 있으나 본 발명의 실시예에서는 소프트웨어적으로 구현하였다. 2 is a block diagram of an image processing module provided in the
유저인터페이스부(21)는 조작자로부터 명령을 입력받고 명령에 따른 응답을 모니터를 통해 조작자에게 보여주는 모듈이다. 영상처리부(23)는 오브젝트의 각 표시면 형상에 따라 사각형상의 조사면을 형성하는 랩핑처리부, 랩핑처리부에서 출력되는 사각형상의 조사면 중에서 필요하지 않은 부분을 마스킹 처리하는 마스킹처리부, 이웃하는 조사면 사이에서 중복 조사하는 경계면의 밝기를 저하시키는 브랜딩처리부, 패턴저장부에 포함된 복수 개 패턴 중 하나를 선택하는 패턴선택부, 랩핑처리부에서 출력되는 조사면에 선택된 패턴을 디스플레이하는 패턴처리부 및 3차원이미지생성부로 구성된다. 선택투사부(25)는 인터페이스부(21)로부터 선택 출력되는 투사장치 선택신호에 따라 3차원이미지생성부에서 출력되는 3차원이미지데이터를 임시 저장부에 잠시 저장하였다가 선택된 인터페이스를 통해 선택된 영상투사장치로 3차원이미지데이터를 전송하는 모듈이다. 복수 개 패턴을 저장하는 패턴저장부가 구비되며, 패턴저장부는 통상 저장부의 일부에 기록된다.The
도 3은 본 발명에 따른 인터페이스부의 일 실시예이다. 인터페이스부는 패턴저장부에 저장된 패턴을 디스플레이하는 제1윈도우(1), 외부로부터 패턴을 추가하는 기능을 수행하는 패턴추가버튼(2), 복수 개 영상투사장치 중에서 제어할 영상투사장치를 선택하는 영상투사장치 선택버튼(3), 선택된 영상투사장치의 전체 투사 화면을 표시하는 스크린윈도우(4), 선택된 영상투사장치가 조사할 사각형상의 조사면을 생성하거나 조사화면, 마스킹 화면의 이동 및 변형 등의 조작 명령을 수행하기 위한 제어패널(5), 스크린윈도우에 활성화된 전체 패턴을 디스플레이하고, 각 패턴의 크기 및 간격을 조절하는 쉐입윈도우(6), 쉐입(shape)을 추가하는 쉐입추가윈도우(7), 스크린윈도우에 활성화된 전체 마스킹 화면을 표시하는 마스크윈도우(8) 및 마스킹 화면을 생성하는 마스크생성버튼(9)으로 구성된다.3 is an embodiment of an interface unit according to the present invention. The interface unit includes a first window (1) for displaying a pattern stored in the pattern storage unit, a pattern adding button (2) for performing a function of adding a pattern from the outside, and an image for selecting an image projection device to be controlled from among a plurality of image projection devices Projection device selection button (3), screen window (4) displaying the entire projection screen of the selected image projection device, generates a rectangular irradiation surface to be irradiated by the selected image projection device, or moves and transforms the irradiation screen, masking screen, etc. Control panel (5) for performing operation commands, shape window (6) for displaying the entire pattern activated on the screen window, adjusting the size and spacing of each pattern, and shape addition window (7) for adding a shape ), a
도 4는 본 발명에 따른 영상투사시스템을 이용하여 오브젝트의 보이는 모든 표시면에 패턴 영상을 투사하는 수순을 보여주는 흐름도이다. 먼저 장치를 초기화하고, 영상투사장치를 선택한다(ST10, ST20). 오브젝트의 제1표시면을 처리한 후(ST30), 마지막 표시면인지 여부를 확인하고(ST40), 마지막 표시면인 경우에는 처리를 종료하고, 그렇지 않은 경우에는 영상투사장치 변경이 필요한지 체크한다(ST50). 영상투사장치 변경이 필요하다 판단되면 영상투사장치를 변경한 후(ST60), 표시면의 순번을 표시하는 변수(N)을 '1'만큼 증가시킨 후 다음 제N표시면을 처리하는 ST30 단계를 반복적으로 수행하게 된다.4 is a flowchart showing a procedure for projecting a pattern image on all visible display surfaces of an object using the image projection system according to the present invention. First, the device is initialized and an image projection device is selected (ST10, ST20). After processing the first display surface of the object (ST30), it is checked whether it is the last display surface (ST40). ST50). If it is determined that it is necessary to change the image projection apparatus, after changing the image projection apparatus (ST60), increase the variable (N) indicating the sequence number of the display surface by '1', and then proceed to step ST30 of processing the next Nth display surface. will be performed repeatedly.
도 5는 본 발명에 따른 영상투사시스템을 이용하여 오브젝트의 보이는 하나의 표시면에 패턴 영상을 투사하는 수순을 보여주는 흐름도이다. 하나의 표시면에 패턴 영상을 투사하는 단계는 크게 조사면 형성단계, 패턴 형성단계 및 마스크 형성단계로 구분할 수 있다. 5 is a flowchart showing a procedure for projecting a pattern image on one visible display surface of an object using the image projection system according to the present invention. The step of projecting the pattern image on one display surface can be largely divided into an irradiation surface forming step, a pattern forming step, and a mask forming step.
조사면 형성단계는 오브젝트의 표시면과 적합한 형상의 단색 사각 형상의 조사면을 형성하는 단계이다. 세부적으로 조사면 형성 단계는 사각 형상의 조사면을 생성하고, 오브젝트를 육안으로 관찰하면서 생성된 조사면을 오브젝트의 표시면 위치로 이동시키고, 조사면의 꼭지점 위치를 변경하면서 조사면을 오브젝트의 표시면 형상으로 변형시키는 단계로 이루어진다. The irradiation surface forming step is a step of forming a monochromatic rectangular irradiation surface having a shape suitable for the display surface of the object. In detail, the irradiation surface forming step creates a rectangular irradiation surface, moves the generated irradiation surface to the position of the display surface of the object while observing the object with the naked eye, and displays the irradiation surface as an object while changing the vertex position of the irradiation surface. It consists of a step of transforming into a planar shape.
오브젝트의 표시면은 사각 형상에 국한되지 않고 오브젝트에 따라 삼각 형상, 오각 형상 등의 다양한 다각 형상 또는 곡선 형상을 가질 수 있다. 이에 비해 본 발명에서는 조사면을 사각 형상만으로 구성하였다. 이는 표시하고자 하는 패턴을 자연스럽게 변형할 수 있기 때문이다. 사각 형상의 조사면은 오브젝트 표시면의 다양한 형상으로 변형시켜야 하는데 본 발명에서는 조사가 필요하지 않은 부분을 마스크로 블로킹 처리하는 기법을 사용하여 다양한 형상의 오브젝트 보이는 면을 표현할 수 있도록 구현하였다.The display surface of the object is not limited to a rectangular shape and may have various polygonal shapes or curved shapes, such as a triangular shape or a pentagonal shape, depending on the object. In contrast, in the present invention, the irradiation surface was configured only in a rectangular shape. This is because the pattern to be displayed can be naturally transformed. The rectangular irradiated surface should be transformed into various shapes of the object display surface. In the present invention, the visible surface of various shapes of objects can be expressed by using a technique of blocking a portion that does not need to be irradiated with a mask.
패턴 형성단계는 조사면에 디스플레이 하고자 하는 패턴을 처리를 하는 단계이다. 세부적으로 단색으로 표시된 조사면을 패턴을 형성하고, 표시된 패턴의 간격 및 갯수를 육안으로 오브젝트에 투사되는 면을 관찰하면서 조절하는 단계로 구성된다.The pattern forming step is a step of processing the pattern to be displayed on the irradiated surface. In detail, it consists of forming a pattern on the irradiation surface displayed in a single color, and adjusting the interval and number of the displayed pattern while observing the surface projected on the object with the naked eye.
마스크 형성단계는 사각 형상의 조사면과 오브젝트의 표시면 사이의 형상 차이를 없애기 위한 단계로서, 오브젝트 표시면 외 영역에 조사되는 조사면을 블로킹 처리하는 단계이다. 세부적으로 마스크 형성단계는 사각 형상의 마스크를 생성하고, 오브젝트를 육안으로 관찰하면서 생성된 마스크를 가리고자 하는 영역으로 이동시키고, 마스크의 꼭지점 위치를 변경하면서 조사면을 오브젝트의 표시면 형상과 일치시키는 단계로 이루어진다.The mask forming step is a step for eliminating a difference in shape between the rectangular irradiated surface and the display surface of the object, and is a step of blocking the irradiated surface irradiated to an area outside the object display surface. In detail, the mask forming step creates a rectangular mask, moves the mask to the area to be covered while observing the object with the naked eye, and changes the vertex position of the mask to match the irradiation surface with the shape of the display surface of the object. done in steps
오브젝트의 표시면에 패턴을 디스플레이하기 위해서 조사면 형성단계 및 패턴 형성단계는 비교적 한 번씩 수행되는 반면 마스크 형성단계는 조사면과 오브젝트의 한 면 형상 차이가 많을 경우 이를 해소하기 위해서 복수 개 마스크를 생성할 필요가 있으므로 복수 번 수행될 수 있다.In order to display a pattern on the display surface of an object, the irradiation surface forming step and the pattern forming step are performed relatively once, whereas the mask forming step generates a plurality of masks to resolve the difference in shape between the irradiation surface and the object when there is a large difference in the shape of one surface. It can be done multiple times because it needs to be done.
본 발명에 따른 영상투사시스템은 전술한 바와 같이 카메라가 구비되지 않는다. 카메라가 구비되지 않으므로 조사면 형성단계, 패턴 형성단계 및 마스크 형성단계는 조작자가 영상투사장치를 이용하여 오브젝트에 조사면을 투사하고 육안으로 오브젝트의 표시면을 관찰하면서 조작자의 조작에 따라 수행되는 것을 특징으로 한다. 도 5에 의하면, 조사면 형성단계, 패턴 형성단계 및 마스크 형성단계가 순차적으로 이루어지는 것으로 설명되었으나 패턴 형성단계와 마스크 형성단계는 순서를 변경하여 수행하여도 무방하다. 또한, 조사면 형성단계를 완료한 이후에는 조사면 이동과 꼭지점 변형이 더 이상 수행되지 않는 것이 아니라 필요할 경우 어느 단계에서나 이루어질 수 있다. 예를 들어, 마스크 꼭지점 변형 단계를 수행하다가 조사면 꼭지점 위치가 오브젝트의 표시면과 일치하지 않는다고 판단될 경우 조사면을 이동시키는 단계 및/또는 꼭지점 위치 변경 단계를 수행할 수 있음은 물론이다. 유사하게 조사면 패턴 형성단계, 조사면 패턴 조절단계, 조사면용 마스크 이동단계 및 조사면용 마스크 꼭지점 변형단계도 어느 단계에서나 수행될 수 있음은 물론이나 조사면용 마스크 이동단계 및 조사면용 마스크 꼭지점 변형단계는 수행전에 먼저 조사면용 마스크 생성단계가 먼저 수행되어야 함은 물론이다.The image projection system according to the present invention is not provided with a camera as described above. Since the camera is not provided, the irradiation surface forming step, the pattern forming step, and the mask forming step are performed according to the operator's operation while the operator projects the irradiation surface onto the object using an image projection device and observes the display surface of the object with the naked eye. characterized. 5, although it has been described that the irradiation surface forming step, the pattern forming step, and the mask forming step are sequentially performed, the pattern forming step and the mask forming step may be performed by changing the order. In addition, after the irradiation surface forming step is completed, the irradiation surface movement and vertex transformation are no longer performed, but may be performed at any stage if necessary. For example, when it is determined that the irradiation surface vertex position does not match the display surface of the object while performing the mask vertex transformation step, the step of moving the irradiation surface and/or the changing of the vertex position may be performed. Similarly, the irradiation surface pattern forming step, the irradiation surface pattern adjustment step, the irradiation surface mask moving step, and the irradiation surface mask vertex transformation step can be performed at any stage, but the irradiation surface mask moving step and the irradiation surface mask vertex transformation step are It goes without saying that the step of generating a mask for the irradiation surface must first be performed before performing.
도 6은 n개 표시면을 갖는 오브젝트에 본 발명에 따른 영상투사장치를 이용하여 패턴을 디스플레이하는 전체 과정을 설명한 흐름도이다. 각 표시면에 패턴을 표시하는 처리단계들은 도 5에 도시된 흐름에 따라 처리 되므로 상세한 설명은 생략하는 것으로 한다. 도 6에서 제1조사면은 제1영상투사장치에 의해 형성되고, 제2조사면은 제2영상투사장치에 형성되는 경우를 가정하며, 제1조사면과 제2조사면이 중복해서 투사되는 경계면은 블렌딩 처리가 필요하다. 동일한 영역을 두 개 영상투사장치를 이용하여 중복 투사하면 광(光) 특성상 밝기가 하나의 영상투사장치에 의해 투사된 영역보다 밝아진다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 두 개 영상투사장치를 이용해서 투사되는 중복 영역은 영상처리모듈에 구비된 브렌딩처리부를 통해서 휘도를 저하시키도록 구성하였다. 브렌딩처리를 위해서는 두 개의 영상투사장치에 의해 중복 투사되는 영역을 파악하여야 한다. 본 발명에서는 두 개의 영상투사장치를 처음 설치할 때 서로 동일한 영역을 투사하도록 일치시킨 상태에서 패턴 형성 과정을 수행하였기에 비교적 쉽게 중복 투사 영역을 파악할 수 있었다. 물론 두 개(또는 두 개 이상)의 영상투사장치가 각각 서로 일치되지 않는 영역도 조사하도록 설치할 경우에는 각 영상투사장치가 투사하는 영역을 파악하는 작업이 먼저 수행되어야 할 것이다.6 is a flowchart illustrating an entire process of displaying a pattern on an object having n display surfaces using the image projection apparatus according to the present invention. Since the processing steps for displaying the pattern on each display surface are processed according to the flow shown in FIG. 5 , a detailed description thereof will be omitted. In FIG. 6 , it is assumed that the first irradiation surface is formed by the first image projection apparatus and the second irradiation surface is formed in the second image projection apparatus, and the first irradiation surface and the second irradiation surface are overlapped and projected. The interface needs a blending process. If the same area is projected repeatedly using two image projectors, the brightness becomes brighter than the area projected by one image projector due to the characteristics of light. In order to solve this problem, the overlapping area projected using two image projection devices is configured to lower the luminance through the blending processing unit provided in the image processing module. For the blending process, it is necessary to identify an area overlapped by two image projection devices. In the present invention, since the pattern formation process was performed in a state in which the two image projection apparatuses were first installed to project the same area to each other, the overlapping projection area could be identified relatively easily. Of course, when two (or two or more) image projection apparatuses are installed to irradiate areas that do not match each other, the task of identifying the areas projected by each image projection apparatus must first be performed.
이하, 도 1에 제시된 바와 같은 사각뿔 형상의 오브젝트를 한 개의 영상투사장치를 이용하여 두 개의 오브젝트 표시면에 패턴을 디스플레이하는 구체적인 실시예를 도 6 내지 도 26을 이용하여 설명하기로 한다. 도 7, 도 9, 도 10, 도 12, 도 13, 도 15, 도 16, 도 18, 도 20, 도 21, 도 23 및 도 25는 도 3에 제시된 인터페이스부의 스크린윈도우를 캡쳐한 화면이다. 이와 달리 도 8, 도 11, 도 14, 도 17, 도 19, 도 22, 도 24 및 도 26은 본 발명의 구성과는 무관한 별도 카메라를 이용하여 실제 오브젝트를 촬영한 이미지를 도시한 것이다.Hereinafter, a specific embodiment in which a quadrangular pyramid-shaped object as shown in FIG. 1 is displayed using a single image projection apparatus on two object display surfaces will be described with reference to FIGS. 6 to 26 . 7, 9, 10, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 21, 23 and 25 are screens captured by the screen window of the interface unit shown in FIG. Contrary to this, FIGS. 8, 11, 14, 17, 19, 22, 24, and 26 show images obtained by photographing real objects using a separate camera independent of the configuration of the present invention.
도 6의 단계 중 제1조사면 생성단계를 수행하면 도 7에 도시된 바와 같이 스크린윈도우에 네 개의 꼭지점을 가지며 가운데 브라운색 마크를 갖는 조사면이 표시된다. 이와 대응되는 오브젝트를 실제 촬영한 이미지는 도 8에 표시되었다. 도 8에 도시된 바와 같이 조사면은 사각 형상의 단색(하얀색)으로 이루어져 있음을 알 수 있다. 도 9는 스크린윈도우 상에서 제1조사면을 이동시킨 후 상태를 표시한다. 도 7에 도시된 조사면 가운데 브라운색 마크를 마우스로 클릭한 상태에서 드래그 동작을 통하여 실제 투사 영상이 오브젝트에 투사되는 실제 투사 영상을 확인하면서 조사면을 원하는 위치로 이동시키게 된다. When the first irradiation surface generation step is performed among the steps of FIG. 6 , an irradiation surface having four vertices and a brown mark in the center is displayed on the screen window as shown in FIG. 7 . An image obtained by actually photographing the corresponding object is shown in FIG. 8 . As shown in FIG. 8 , it can be seen that the irradiation surface is made of a single color (white color) having a rectangular shape. 9 shows the state after moving the first irradiation surface on the screen window. The irradiation surface is moved to a desired position while checking the actual projected image in which the actual projected image is projected onto the object through a drag operation while clicking the brown mark in the middle of the irradiation surface shown in FIG. 7 with a mouse.
도 10은 스크린윈도우 상에서 제1조사면의 꼭지점을 변형하는 상태를 표시한다. 이와 대응되는 오브젝트를 실제 촬영한 이미지는 도 11에 표시되었다.10 shows a state in which the vertex of the first irradiation surface is deformed on the screen window. An image obtained by actually photographing the corresponding object is shown in FIG. 11 .
도 12는 스크린윈도우 상에서 제1조사면에 패턴을 표시한 상태를 나타내며, 도 13은 스크린윈도우 상에서 제2조사면을 생성한 상태를 나타낸 것이다. 도 13과 대응되는 오브젝트를 실제 촬영한 이미지는 도 14에 표시되었다. 다만, 도 13에 도시된 바와 같이 스크린윈도우에서 조사면에 디스플레이하기 위해 선택한 패턴과 실제 오브젝트의 표시면에 디스플레이되는 패턴은 서로 다른 패턴을 적용하였음을 이해해 주기 바란다.12 shows a state in which a pattern is displayed on the first irradiated surface on the screen window, and FIG. 13 shows a state in which the second irradiated surface is generated on the screen window. An image of actually photographing an object corresponding to FIG. 13 is shown in FIG. 14 . However, as shown in FIG. 13 , it should be understood that different patterns are applied to the pattern selected for display on the irradiation surface in the screen window and the pattern displayed on the display surface of the real object.
도 15는 스크린윈도우 상에서 제2조사면을 이동시키고 꼭지점을 변형하고 패턴을 형성한 상태를 도시한다. 도 16은 스크린윈도우 상에서 제1조사면의 꼭지점 위치를 변형한 상태를 도시한다. 이와 같이 조사면의 이동 및 꼭지점 변형은 어느 단계에서나 수행될 수 있다. 도 16과 대응되는 오브젝트를 실제 촬영한 이미지를 도 17에 표시하였다. 도 17 이미지에 나타나는 바와 같이 사각뿔의 표시면을 벗어난 좌우 배경 영역에도 패턴이 투사되는 상태임을 알 수 있다.15 shows a state in which the second irradiation surface is moved on the screen window, the vertices are deformed, and a pattern is formed. 16 shows a state in which the position of the vertex of the first irradiation surface is modified on the screen window. As such, the movement of the irradiation surface and the transformation of the vertex may be performed at any stage. An image obtained by actually photographing the object corresponding to FIG. 16 is shown in FIG. 17 . As shown in the image of FIG. 17 , it can be seen that the pattern is projected even on the left and right background areas outside the display surface of the quadrangular pyramid.
도 18은 스크린윈도우 상에서 제1마스크를 형성한 상태를 도시한 것이며, 도 18은 이와 대응되는 오브젝트를 실제 촬영한 이미지를 나타낸 것이다. 도 19에 도시된 예에서는 제1마스크를 블랙 색상으로 구현하였는데 마스크 색상은 오브젝트의 배경과 유사한 색상으로 구현하는 것이 바람직하다.FIG. 18 shows a state in which the first mask is formed on the screen window, and FIG. 18 shows an image of an actual photographed object corresponding thereto. In the example shown in FIG. 19 , the first mask is implemented with a black color, but it is preferable that the mask color be implemented with a color similar to the background of the object.
도 20은 스크린윈도우 상에서 제1마스크를 원하는 위치로 이동시킨 후, 꼭지점을 변형한 상태를 도시한 것이다. 도 21은 스크린윈도우 상에서 제2마스크를 형성한 상태를 도시한 것이며, 도 22는 이와 대응되는 오브젝트를 실제 촬영한 이미지를 나타낸 것이다. 도 22에 도시된 바와 같이 제1마스크에 의해서 오브젝트를 벗어난 좌측 상부 영역에 디스플레이 되던 패턴이 사라져서 육안으로 보이지 않음을 알 수 있다.20 shows a state in which the vertices are deformed after the first mask is moved to a desired position on the screen window. FIG. 21 shows a state in which the second mask is formed on the screen window, and FIG. 22 shows an image of an object corresponding to the image. As shown in FIG. 22 , it can be seen that the pattern displayed in the upper left area out of the object by the first mask disappears and cannot be seen with the naked eye.
도 23은 스크린윈도우 상에서 제2마스크를 원하는 위치로 이동시킨 후, 꼭지점을 변형한 상태를 도시한 것이며, 도 24는 이와 대응되는 오브젝트를 실제 촬영한 이미지를 나타낸 것이다. 도 24에 도시된 바와 같이 제2마스크에 의해서 오브젝트를 벗어난 우측 상부 영역에 디스플레이 되던 패턴이 사라져서 육안으로 보이지 않음을 알 수 있다.23 shows a state in which the vertex is deformed after moving the second mask to a desired position on the screen window, and FIG. 24 shows an image of an actual photographed object corresponding thereto. As shown in FIG. 24 , it can be seen that the pattern displayed in the upper right area outside the object by the second mask disappears and cannot be seen with the naked eye.
도 25는 스크린윈도우 상에서 패턴을 변형한 상태를 도시한 것이며, 도 26은 이와 대응되는 오브젝트를 실제 촬영한 이미지를 나타낸 것이다.Fig. 25 shows a state in which a pattern is deformed on a screen window, and Fig. 26 shows an image obtained by actually photographing a corresponding object.
본 발명에서 생성되는 조사면은 사각 형상을 적용하고 있다. 사각 형상으로 구현하는 것은 패턴을 비교적 왜곡을 최소화하면서 변형할 수 있기 때문이다.The irradiation surface generated in the present invention has a rectangular shape. The reason why it is implemented in a rectangular shape is because the pattern can be deformed with relatively minimal distortion.
도 27은 예시적 실시예에 따라서 오브젝트에 투사될 패턴 영상을 변형하는 것을 도시한 도면이다. 도 27 (a)는 정육면체의 한 면(정사각형)에 투사될 도형을 도시한 것이다. 정육면체의 한 면은 정사각형이므로, 영상투사장치를 이용하여 투사될 도형은 기본적으로 정사각형의 형상을 가진다. 도 27 (b)는 도형(220) 내부를 특정 이미지(221)를 반복하여 채운 것이다. 일반적인 시트의 표면은 일정 간격으로 반복되는 무늬로 장식될 수 있다. 영상투사장치는 이러한 점을 고려하여 영상에 투사할 도형(220)의 내부를 특정한 이미지를 반복하여 채우고, 이미지가 채워진 도형을 오브젝트를 향해 투사할 수 있다. 도 27 (c)는 오브젝트의 한 면을 따라 변형된 도형(250)을 도시한 도면이다. 따라서, 오브젝트의 각 면에 투사되는 도형도 도 27 (c)에 도시된 같이 오브젝트의 각 면이 실제로 관찰되는 형상과 같이 변형되어야 한다.Fig. 27 is a diagram illustrating deformation of a pattern image to be projected on an object according to an exemplary embodiment. Fig. 27 (a) shows a figure to be projected on one surface (square) of a cube. Since one surface of the cube is a square, a figure to be projected using the image projection device has a basic square shape. 27 (b) shows that the inside of the figure 220 is repeatedly filled with a specific image 221 . The surface of a general sheet may be decorated with a pattern repeating at regular intervals. In consideration of this point, the image projection apparatus may repeatedly fill the inside of the figure 220 to be projected onto the image with a specific image, and project the figure filled with the image toward the object. 27 (c) is a diagram illustrating a figure 250 deformed along one side of an object. Accordingly, the figure projected on each surface of the object must also be deformed like the shape in which each surface of the object is actually observed, as shown in FIG. 27( c ).
도 28은 예시적 실시예에 따라서 이미지의 크기를 변형하는 것을 도시한 도면이다. 오브젝트의 각 표시면은 영상투사장치의 투사 방향과는 수직하지 않는다. 도 28 (a)는 영상투사장치가 투사하는 도형이 투사 방향과 수직하지 않은 평면에 투사되는 것을 도시한 것이다. 영상투사장치가 투사하는 도형(310)은 여러 개 이미지들(311, 312, 313, 314)로 구성된다. 영상투사장치가 투사하는 도형이 투사 방향과 수직하지 않은 평면에 투사되는 경우, 각 이미지들(311, 312, 313, 314)이 투사되는 지점까지의 거리가 상이하다. 도 28을 참고하면, 이미지(311)은 상대적으로 짧은 거리에 투사되고, 이미지(314)는 상대적으로 먼 거리에 투사된다. 도 28에서, 더 먼거리에 투사되는 이미지(314)는 짧은 거리에 투사되는 이미지(311) 보다는 좀더 많이 분산된다. 따라서, 이미지(314)가 투사면에 투사된 면적(324)은 이미지(311)이 투사면에 투사된 면적(321)보다 더 넓어져야 한다.Fig. 28 is a diagram illustrating changing the size of an image according to an exemplary embodiment. Each display surface of the object is not perpendicular to the projection direction of the image projector. Figure 28 (a) shows that the figure projected by the image projection device is projected on a plane that is not perpendicular to the projection direction. The figure 310 projected by the image projector is composed of
동일한 해상도의 패턴 이미지들이 서로 다른 면적에 적합한 변형없이 투사할 경우 관찰자는 오브젝트에 투사된 도형에 대해서 이질감을 느낀다. 즉, 동일한 평면에 투사된 이미지들의 크기가 상이하고, 단위 면적당 화소의 개수가 상이하므로, 사용자는 투사된 이미지에 몰입하지 못하고, 관찰자에 대한 선호도 조사의 효과가 낮을 수 있다. 도 28 (b)는 크기가 변경된 이미지들을 투사 방향과 수직하지 않은 평면에 투사하는 것을 도시한 것이다. 도 28 (b)를 참고하면, 상대적으로 짧은 거리에 투사되는 이미지(331)는 상대적으로 큰 크기로 변형되고, 상대적으로 먼 거리에 투사되는 이미지(334)는 상대적으로 작은 크기로 변형된다. 일측에 따르면, 각 이미지들이 수직하지 않은 평면에 투사된 경우, 투사된 면적(341, 342, 343, 344)들이 동일하도록 각 패턴 이미지(331, 332, 333, 334)들의 크기가 변경될 수 있다.When pattern images of the same resolution are projected without deformation suitable for different areas, the viewer feels a sense of heterogeneity with respect to the figure projected on the object. That is, since the sizes of images projected on the same plane are different and the number of pixels per unit area is different, the user cannot be immersed in the projected image, and the effect of preference survey on the observer may be low. Fig. 28 (b) shows the projection of the images whose size has been changed on a plane that is not perpendicular to the projection direction. Referring to FIG. 28B , the
도 28에서는 각 이미지(311, 312, 313, 314, 331, 332, 333, 334)들을 한쪽 방향에서 관찰하여 그 크기를 변경하는 실시예만이 설명되었으나, 각 이미지(311, 312, 313, 314, 331, 332, 333, 334)들은 2차원의 형상을 가진다. 따라서, 각 이미지(311, 312, 313, 314, 331, 332, 333, 334)들은 가로와 세로 모두 그 크기가 변경될 수 있으며, 그 형상도 변형될 수 있다.In FIG. 28 , only an embodiment in which each
따라서 초기 생성된 조사면에 표시된 이미지는 조사면의 꼭지점이 변형될 때마다 적합한 패턴 이미지로 변형되어야 한다. 도 2에 제시된 패턴처리부가 해당 처리를 수행한다. 패턴처리부는 변형전 픽셀들 및 변형후 픽셀들의 좌표에 기반하여 각 이미지들을 구성하는 픽셀의 좌표를 각각 변형할 수 있다. 일측에 따르면, 패턴처리부는 수학식 1에 따라서 이미지들을 구성하는 픽셀의 좌표를 변형할 수 있다.Therefore, the image displayed on the initially generated irradiation surface must be transformed into a suitable pattern image whenever the vertex of the irradiation surface is deformed. The pattern processing unit shown in FIG. 2 performs the corresponding processing. The pattern processing unit may respectively transform coordinates of pixels constituting each image based on coordinates of pixels before and after transformation. According to one side, the pattern processing unit may transform the coordinates of pixels constituting the images according to Equation (1).
수학식 1에서 여기서 x',y'는 변형 후 픽셀의 좌표를 나타내고, x, y는 변형전 픽셀 좌표를 나타내며, a, b, c, d, e, f, g, h의 값은 수학식 2에 따라서 결정된다.In
수학식 2에서 x1, y1는 변형 전 좌표를 표시하며, x1', y1'는 대응되는 변형 후 좌표를 표시하며, 유사하게 x2, y2는 변형 전 좌표를 표시하며, x2', y2'는 대응되는 변형 후 좌표를 표시하며, x3, y3는 변형 전 좌표를 표시하며, x3', y3'는 대응되는 변형 후 좌표를 표시하며, x4, y4는 변형 전 좌표를 표시하며, x4', y4'는 대응되는 변형 후 좌표를 각각 표시한다.In
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above using specific terms, such terms are only for clearly describing the present invention, and the embodiments and described terms of the present invention depart from the spirit and scope of the following claims. It is self-evident that various changes and changes can be made without being performed. Such modified embodiments should not be separately understood from the spirit and scope of the present invention, but should be considered to fall within the scope of the claims of the present invention.
11: 제1영상투사장치
13: 제2영상투사장치
20: 영상제어장치
21: 유저인터페이스부
23: 영상처리부
25: 선택투사부
100: 영상투사시스템
200: 오브젝트11: First image projection device
13: second image projection device
20: image control device
21: user interface unit
23: image processing unit
25: selective projection unit
100: image projection system
200: object
Claims (5)
복수 개 영상투사장치 및
복수 개 영상투사장치를 제어하며, 마우스, 키보드를 포함하는 입력부, 모니터 및 영상데이터를 출력하는 영상출력선을 갖는 출력부, 하드디스크 및 플래시메모를 포함하는 저장부, 연산제어부 및 통신부를 구비하는 영상제어장치를 구비하고,
상기 저장부에는 복수 개 패턴을 저장하는 패턴저장부가 구비되며,
상기 영상제어장치에는
조작자로부터 명령을 입력받고 명령에 따른 응답을 상기 모니터를 통해 조작자에게 보여주는 유저인터페이스부와,
상기 유저인터페이스부로부터 입력되는 명령에 따라 상기 오브젝트의 각 표시면 형상에 따라 사각 형상의 조사면을 형성하는 랩핑처리부, 상기 랩핑처리부에서 출력되는 사각 형상의 조사면 중에서 필요하지 않은 부분을 마스킹 처리하는 마스킹처리부, 이웃하는 조사면 사이에서 중복 조사하는 경계면의 밝기를 저하시키는 브랜딩처리부, 상기 패턴저장부에 포함된 복수 개 패턴 중 하나를 선택하는 패턴선택부, 상기 랩핑처리부에서 출력되는 조사면에 선택된 패턴을 디스플레이하는 패턴처리부 및 3차원이미지데이터를 생성하는 3차원이미지생성부를 포함하는 영상처리부 및
상기 인터페이스부로부터 선택 출력되는 영상투사장치 선택신호에 따라 상기 3차원이미지생성부에서 출력되는 3차원이미지데이터를 임시 저장부에 잠시 저장하였다가 선택된 영상투사장치로 상기 3차원이미지데이터를 전송하는 선택투사부
를 포함하는 영상처리모듈이 구비되는 것을 특징으로 하는 영상투사시스템.
In the image projection system for projecting a pattern without using a camera on each display surface of an object having a plurality of display surfaces,
a plurality of image projection devices and
Controlling a plurality of image projection devices, including an input unit including a mouse and a keyboard, an output unit having an image output line for outputting a monitor and image data, a storage unit including a hard disk and flash memo, an operation control unit and a communication unit Equipped with a video control device,
The storage unit is provided with a pattern storage unit for storing a plurality of patterns,
The video control device
a user interface unit that receives a command from an operator and displays a response according to the command to the operator through the monitor;
A lapping processing unit that forms a rectangular irradiated surface according to the shape of each display surface of the object according to a command input from the user interface unit, and a masking process for an unnecessary portion of the rectangular irradiated surface output from the lapping processing unit A masking processing unit, a branding processing unit for reducing the brightness of a boundary surface that is repeatedly irradiated between neighboring irradiation surfaces, a pattern selection unit for selecting one of a plurality of patterns included in the pattern storage unit, a selection on the irradiation surface output from the lapping processing unit An image processing unit including a pattern processing unit displaying a pattern and a 3D image generation unit generating 3D image data, and
Selection of temporarily storing the 3D image data output from the 3D image generating unit in a temporary storage unit according to an image projection device selection signal selectively output from the interface unit and then transmitting the 3D image data to the selected image projection device projection department
An image projection system comprising an image processing module comprising a.
상기 인터페이스부는 상기 패턴저장부에 저장된 패턴을 디스플레이하는 제1윈도우와, 외부로부터 패턴을 추가하는 기능을 수행하는 패턴추가버튼과, 복수 개 영상투사장치 중에서 제어할 영상투사장치를 선택하는 영상투사장치 선택버튼과, 선택된 영상투사장치의 전체 투사 화면을 표시하는 스크린윈도우과, 선택된 영상투사장치가 조사할 사각형상의 조사면을 생성하거나 조사화면, 마스킹 화면의 이동 및 변형을 포함하는 조작 명령을 수행하기 위한 제어패널과, 상기 스크린윈도우에 활성화된 전체 패턴을 디스플레이하고 각 패턴의 크기 및 간격을 조절하는 쉐입윈도우와, 쉐입(shape)을 추가하는 쉐입추가윈도우와, 스크린윈도우에 활성화된 전체 마스킹 화면을 표시하는 마스크윈도우 및 마스킹 화면을 생성하는 마스크생성버튼으로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사시스템.
According to claim 1,
The interface unit includes a first window for displaying the pattern stored in the pattern storage unit, a pattern adding button for performing a function of adding a pattern from the outside, and an image projection apparatus for selecting an image projection apparatus to be controlled from among a plurality of image projection apparatuses. A selection button, a screen window displaying the entire projection screen of the selected image projection device, and generating a rectangular irradiation surface to be irradiated by the selected image projection device or for performing an operation command including movement and transformation of the irradiation screen and the masking screen A control panel, a shape window for displaying the entire pattern activated on the screen window and adjusting the size and spacing of each pattern, a shape adding window for adding a shape, and a full masking screen activated on the screen window are displayed An image projection system comprising: a mask window and a mask creation button for generating a masking screen.
복수 개 영상투사장치 중에서 하나를 선택하는 제1단계와,
상기 오브젝트의 제1표시면에 패턴을 디스플레이하는 제2단계와,
마지막 표시면인지 여부를 확인하고, 마지막 표시면이 아닌 경우에는 영상투사장치를 변경할 필요가 있는지 체크하는 제3단계와,
상기 영상투사장치 변경이 필요하다 판단되면 영상투사장치를 변경하는 제4단계와,
다음 표시면에 패턴을 디스플레이하는 제5단계를 포함하고,
상기 제2단계 내지 상기 제5단계를 상기 제2단계의 판별 결과 마지막 표시면으로 판별될 때까지 반복 수행하는 것을 특징으로 하며,
상기 제5단계는
오브젝트의 표시면과 적합한 형상의 갖는 단색 사각 형상의 조사면을 형성하는 조사면 형성단계와,
상기 조사면에 디스플레이 하고자 하는 패턴을 표시하는 패턴 형성단계 및
오브젝트 표시면 외 영역에 조사되는 조사면을 블로킹 처리하는 마스크 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사방법.
An image projection method for projecting a pattern using a plurality of image projection devices without using a camera on each display surface of an object having a plurality of display surfaces (including a first display surface and a second display surface),
a first step of selecting one from among a plurality of image projection devices;
a second step of displaying a pattern on the first display surface of the object;
A third step of checking whether it is the last display surface, and checking whether it is necessary to change the image projection device if it is not the last display surface;
A fourth step of changing the image projection device when it is determined that the image projection device needs to be changed;
A fifth step of displaying the pattern on the next display surface,
It characterized in that the second to fifth steps are repeatedly performed until it is determined as the final display surface as a result of the determination of the second step,
The fifth step is
An irradiation surface forming step of forming a monochromatic rectangular irradiation surface having a shape suitable for the display surface of the object;
a pattern forming step of displaying a pattern to be displayed on the irradiation surface; and
An image projection method comprising: a mask forming step of blocking an irradiated surface irradiated to an area outside the object display surface.
상기 조사면 형성단계는 사각 형상의 조사면을 생성하고, 생성된 조사면을 오브젝트의 표시면 위치로 이동시키고, 조사면의 꼭지점 위치를 변경하면서 조사면을 오브젝트의 표시면 형상으로 변형시키는 단계를 포함하며,
상기 패턴 형성단계는 단색으로 표시된 조사면을 패턴으로 표시하며, 표시된 패턴의 간격 및 갯수를 조절하는 단계를 포함하며,
상기 마스크 형성단계는 사각 형상의 마스크를 생성하고, 오브젝트를 육안으로 관찰하면서 생성된 마스크를 제거하고자 하는 영역으로 이동시키고, 마스크의 꼭지점 위치를 변경하면서 조사면을 오브젝트의 표시면 형상과 일치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상투사방법.
4. The method of claim 3,
The irradiation surface forming step includes the steps of creating a rectangular irradiation surface, moving the generated irradiation surface to the position of the display surface of the object, and transforming the irradiation surface into the shape of the display surface of the object while changing the vertex position of the irradiation surface. includes,
The pattern forming step includes displaying the irradiation surface displayed in a single color as a pattern, and adjusting the interval and number of the displayed patterns,
The mask forming step includes creating a square-shaped mask, moving the generated mask to an area to be removed while observing the object with the naked eye, and matching the irradiation surface with the display surface shape of the object while changing the vertex position of the mask Image projection method comprising a.
상기 마스크는 사각 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 영상투사방법.
5. The method of claim 4,
The image projection method, characterized in that the mask has a rectangular shape.
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|---|---|---|---|
| KR1020210016098A KR20220112495A (en) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Image projection system and method of the same |
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| KR20220112495A true KR20220112495A (en) | 2022-08-11 |
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| KR1020210016098A KR20220112495A (en) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Image projection system and method of the same |
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| KR (1) | KR20220112495A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102646876B1 (en) * | 2023-01-09 | 2024-03-12 | (주)휴먼아이티솔루션 | Multi-sided image output system for digital healthcare service space |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150117505A (en) | 2014-04-10 | 2015-10-20 | 이호석 | Showcase apparatus with multi product projection mapping function and method thereof |
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2021
- 2021-02-04 KR KR1020210016098A patent/KR20220112495A/en unknown
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| KR102646876B1 (en) * | 2023-01-09 | 2024-03-12 | (주)휴먼아이티솔루션 | Multi-sided image output system for digital healthcare service space |
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