4.소프트웨어,콘텐츠분야

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2 4.소프트웨어,콘텐츠분야

3 4-1 소셜웹 이슈 탐지-모니터링 및 예측분석 기술 지식마이닝연구실 담당자 김현기 현재 국내에서는 웹포털, 마이닝 업체 등을 중심으로 기업의 소셜마케팅 전략 수립을 지원하는 서비스를 출시하고 있으나, 초 기단계이고 수작업 의존도가 높음. 따라서 소셜 미디어 상의 다양한 이슈에 대해 실시간 탐지-모니터링 및 예측분석하는 리스 닝 플랫폼 기술 개발의 필요성이 시급함. 본 기술은 소셜웹 콘텐츠로부터 이슈를 탐지/모니터링하여, 이슈의 향후 전개과정에 대한 전문가 의사결정 지원을 위한 insight를 제공하는 기술임. 기술개념 및 기술사양 기술개념 소셜웹 콘텐츠로부터 이슈를 탐지/모니터링하여, 이슈의 향후 전개과정에 대한 전문가 의사결정 지원을 위한 'insight'제공 기술구성도 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 [ 데이터 폭증] 1.8ZB('2011 ) 7ZB('2014 ) 35ZB('2020 ) - 데이터 분석 및 예측 분석을 핵심원천기술로 개발 필요 - Nature, Gartner, IDC, IBM 등은 빅 데이터를 심층분석하여 지식을 서비스 하는 기업이 기존 산업의 혁신을 주도하여 현재의 구글처럼 성장 예상 대량의 비정형 데이터를 분석하고 관리하는 데이터 분석 S/W산업이 전 체 S/W산업 성장률의 2배 이상인 연 10% 가깝게 성장 전망(SERI, 2010) 트위터를 업무에 활용하는 기업가운데 데이터를 분석하여 효과를 측정 한 기업은 전체의 0.9%에 불과하지만 40%가 결과에 만족하고 80%가 재이용 희망(NEC Biglobe, 2010) 구글, IBM 등의 글로벌 기업들을 중심으로 소셜웹 데이터를 고객 관리, 마케팅, 의사결정지원 등에 적극적으로 활용할 수 있는 소셜웹 데이터 분석/예측 솔루션들을 출시하고 있음 전략 수립을 지원하는 서비스를 출시하고 있으나, 초기단계이고 수작업 의 존도가 높음. 따라서 소셜 미디어 상의 다양한 이슈에 대해 실시간 탐지- 모니터링 및 예측분석하는 리스닝 플랫폼 기술 개발의 필요성이 시급함 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 기술의 상세 사양 소셜웹 콘텐츠의 특성에 강건한 고정밀 의미분석 기술 템플릿 기반의 정보 분석/추출 기술 정보성 분석을 이용한 소셜웹 콘텐츠 스팸 필터링 기술 세분화된 감성분류에 기반한 감성 분석 기술 복합 이슈 탐지 및 모니터링 기술 기술의 상세 사양 - 구글 : 웹 검색로그를 분석하여 2009년 오바마 정부의 노후 차량 보상 프 로그램의 예산 10억 달러가 일주일 만에 바닥날 것을 예측 - IBM : 최근 데이터 분석 시장에 막대한 투자 중 수치 분석 도구(Cognos) 에 언어 분석 도구(LanguageWare)를 통합하여 데이터 분석가들을 위한 분석 도구 플랫폼을 제공 현재 국내에서는 웹포털, 마이닝 업체 등을 중심으로 기업의 소셜마케팅 128

4 경쟁기술대비 우수성 오피니언 질의응답 시스템 경쟁기술/대체기술 현황 CMU, Stanford, Edinburgh, Google, Microsoft 등 유명 대학과 기업들을 중심으로 고품질의 언어분석, 감성분석 분야에 연구 진행 중 미국(CIA, 구글) Recorded Future : 제품발표, 자연재해, 회사 합병 등의 사건 탐지 및 예측분석 IBM, Microsoft, SAS 등 IT 대기업들이 비즈니스 인텔리전스, CRM 분야 에 소셜웹 분석을 활용하는 제품들 출시 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 경쟁기술 고정밀 언어 분석 기술 복합 이슈 탐지-모니터링 기술 본 기술의 우수성 비문/단문에 강건한 소셜웹 콘텐츠 의미분석 기술 개발 세분화된 개체명 인식 기술 개발(180개 세부분류 기술 적용) 단순 호불호가 아닌 강도(degree)가 고려된 세부 감성기술 개발 고정밀 언어분석 기반 이슈 탐지-모니터링 기술 개발 이슈 분석을 위한 엔티티-이벤트-시간-장소 정보 추출 기술 세밀한 이슈 추적 및 감성 기반 이슈 모니터링 시각화 기술 기존 기업/제품 위주의 키워드 기반 모니터링을 극복한 정치/경제/사회적 이슈 트렌드 분석 기술 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 기술의 완성도 기술개발 완료시기 2014년 2월 기술이전 범위 소셜웹 콘텐츠 의미분석 엔진 소셜웹 콘텐츠 스팸 필터링 엔진 소셜웹 감성 분석 엔진 소셜웹 복합 이슈 탐지-모니터링 엔진 기술교육 및 기술설명서 표준화 및 특허 관련 기술의 표준화 동향 ISO(MPEG Query Format, MPEG-21, MPEG-M)와 소셜웹 분석 및 검색 관련 국제표준 국제협력 구축 - MPEG Query Format의 콘텐츠 검색 : 동적 콘텐츠 이슈 검색을 위한 검 색표준화 - MPEG-M 이슈표현방법 및 소셜네트워크 이슈 콘텐츠 검색 방식 표준화 - MPEG-21 소셜네트워크 이슈데이터의 메타데이터 표현방식 표준화 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 2014년 기준 검색S/W, 소셜웹 광고, 예측분석, 소셜 S/W, 텍스트 분석 시장규모 국외 133억 달러, 국내 4,010억원으로 매우 큰 시장 도래 예상 소셜웹의 급성장과 데이터 분석 및 예측 기술의 수요 증가로 국내외 기업들 의 경쟁이 매우 치열할 것으로 예상되나, 본 과제에서 개발한 차별화된 기술 을 적용하여 조기 시장 진입이 용이할 것으로 판단됨 보유 특허 확보 예정 특허 리스트(국제특허 9건, 국내특허 8건 ) /등록 구분 특허명 토픽별 오피니언 정보 및 소셜 영향력자 기반 토픽 탐지 및 추적 방법 및 장치 이슈템플릿 정보 추출 기반의 웹 동향 분석 방법 어휘 자동 구축 기반 감성정보 인식 방법 및 그 장치 3. 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 Advanced Business Analytics 패키지 이슈 및 감성 분석 기반 광고/마케팅 서비스 상품/브랜드/서비스 리스닝 플랫폼 국 (등록) 한국/ 미국 한국/ 미국 한국/ 미국 (등록)번호 (등록)년도 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 기존의 웹 검색 및 온라인 동향 분석 시장에서 차별화된 소셜웹 고정밀 텍스트 분석 및 오피니언 감성 분석 서비스 등을 통해 웹 인텔리전스 및 비즈니스 인텔리전스 시장 선점 가능 웹 포털 업체, 온라인 리서치 업체, 웹 마이닝 업체 등을 통해서 포털 및 소셜 미디어와 연계한 웹트렌드 분석, 제품/정책/브랜드 이슈 탐지 및 모니터링 서비스, 감성분석 광고 서비스 사업화 가능 글로벌 기업(예 : 삼성전자, LG전자, 현대자동차 등)이 브랜드/제품/서비 스 등에 대한 소셜웹에서의 VOC(Voice Of Customer)를 탐지-모니터링 하는 기업 분야의 비즈니스 인텔리전스 핵심기술로 활용 자동화된 이슈 분석 및 예측 기술은 기존 전문가 집단에 의한 고비용, 저 효율 수작업 위주 작업을 대체 가능하여, 이를 통한 비용절감, 기업 경쟁 력 강화가 가능함 129

5 4-2 SNS 포렌식 데이터 시각화 기술 암호기술연구팀 담당자 김건우 본 기술은 포렌식적인 목적으로 SNS 데이터를 활용하여 용의자와 주변인 간의 인적관계 파악, 대화내용 추적 등이 가능함. 또 한 수집된 SNS 데이터(Facebook)를 분석이 용이한 시각화 데이터로 변형하고, 1인이 아닌 다수의 인물에 대한 소셜 연관관계 도출하여 국가 사법 기관의 국가 과학수사 기술력 증대 및 컴퓨터 범죄, 해킹, 회사기밀 유출 등 컴퓨터, 사이버 범죄에 대한 효 율적 분석 수단법 제공함. 기술개념 및 기술사양 기술개념 수집된 SNS 데이터(Facebook)를 분석이 용이한 시각화 데이터로 변형 1인이 아닌 다수의 인물에 대한 소셜 연관관계 도출 - N명의 소셜 사용자간의 숨어있는 커뮤니케이션 분석 연관성을 시각화 기법을 통해 표현함으로 의미 있는 포렌식 정보 제공 SNS 이벤트 타임라인 제공 기술구성도 SNS 포렌식 데이터 수집 시스템 - Web 기반 SNS 포렌식 데이터 수집 - SNS 포렌식 데이터 공통 데이터 컨테이너 SNS 포렌식 데이터 시각화 분석 시스템 - Dynamic Graph Modeling 시스템 - SNS Data Timeline Modeling 시스템 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 과거에 커뮤니티 중심으로 온라인상에서 활동하던 유저들이 개인을 중 심으로 한 SNS로 이동해옴에 따라 이를 통해 생성, 전파되는 대용량 데 이터를 분석함으로써 각 개인 또는 그룹 내 영향력, 관심사, 성향 및 행 동패턴을 분석하는 소셜 네트워크 분석은 다양한 분야에서 활용되고 있 음 포렌식적인 목적으로는 SNS 데이터를 활용하여 용의자와 주변인 간의 인적관계 파악, 대화내용 추적 등이 가능하며, 최근 미국에서 facebook, My Space, twitter, linkedin 등의 소셜 네트워크 서비스에서 획득된 정보 가 법정에서 증거로 채택되고 있음 SNS 포렌식 데이터 시각화는 방대한 SNS 데이터를 이용해 분석이 용이 한 형상으로 도시화함으로써 단순한 데이터 나열만으로는 볼 수 없었던 정보를 제시할 수 있음 SNS 데이터를 분석 대상자 간의 커뮤니케이션 채널로 이해하고, 이를 기존의 커뮤니케이션 분석과 연계하여 연관관계 및 통신내역 분석 시각 화 기능이 요구됨 하나의 시각화 분석 도구를 사용하여 복수의 SNS 사용자 간의 데이터 분석 가능 통합 분석을 위한 공통 데이터 포맷을 제공하여 페이스북 뿐만 아니라 카카오톡 및 기타 SMS 데이터 파일(CSV) 등을 로드하여 통합 분석 가능 수집되는 SNS 데이터 이벤트가 다양하고 시간대 별로 사용자 행위 표현 가능 시각화 분석시 사용자에 의한 데이터 필터링에 의해 행위의 세부 분석 가능 기술의 상세 사양 SNS서비스 Internet SNS 데이터 수집 SNS 데이터베이스 시각화 분석 Dynamic Graph Modeling Timeline Modeling Internet 웹 브라우저 경쟁기술대비 우수성 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 요구를 충족시키는 독특한 점 SNS 포렌식 수집도구와 시각화 분석도구를 분리하여 각각 기술이전 및 통합이전 가능 SNS 상호작용 데이터 분석 결과를 이해하기 쉬운 그래프로 표현 경쟁기술/대체기술 현황 경쟁기술은 다수의 SNS 사용자간의 상호관계에 대한 분석을 지원하지 않음 데이터 수집에 중점을 두고 있어 통계정보, 인적관계 분석, 통합 분석을 지원하지 않음 연간 라이선스 비용 등의 유지비용이 높음 행위 분석을 위해서 기존 기술은 사용법이 어렵고 인터페이스가 복잡함 130

6 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 경쟁기술 i2 Analyst Notebook - 증거 데이터중 단일 SNS 사용 자 데이터 시각화에 적합 - 복잡한 유저 인터페이스 와 도구 조작의 어려움 기술의 완성도 기술개발 완료시기 본 기술의 우수성 웹 기반 동작방식으로 동시에 여러명의 분석 관이 동시에 사용가능함 SNS 데이터 수집과 시각화 분석을 분리하여 사용 편의성을 높임-이중 방사 패턴(주 빔 및 코 니칼 빔 패턴) 이용 수집된 SNS 데이터에 대한 통계정보, 인적관 계 분석, 통합 분석 지원 Keyword 검색, 데이터간의 interaction 계산 가능 포렌식 도구 사용자가 분석을 용이하게 하기 위해 타겟 인물들을 병합하여 하나의 동일 인물 로 설정 하거나 관련없는 인물들을 삭제 가능함 식 분야 해킹, 회사기밀 유출, 컴퓨터 범죄 등 사이버 범죄에 대한 수사 지원 서비스 기업기밀 누출 방지, 회계부정 방지, 비밀 데이터 통제관리 방안에 적용 다양한 지적재산권 보호, 내부정보 유출 방지, 회계 감사 등 민간 서비스 분야 시각화 기법을 활용한 데이터 분석 분야 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 전 세계 디지털 포렌식 관련 S/W 시장은 2010년 $48억에서 연평균 11%씩 증가하여 2016년에는 $82억에 이를 것으로 추정됨 이전 기술과 직접적으로 연관된 S/W 부분의 해외시장 규모는 2012년 $16억에서 2016 년에는 $24억에 이를 것으로 추정되며, 국내시장 규모 는 2012년 981억원에서 2016년에는 1,490억원으로 증가 예상 2014년 02월 기술이전 범위 SNS 포렌식 데이터 수집 기술 - 클라이언트/서버 기반의 SNS 데이터 수집 기술 - 둘 이상의 어카운트 데이터에 대한 통합 분석 설계 기술 - 포렌식 툴로서의 증거 보존 설계 기술 SNS 포렌식 데이터 시각화 분석 기술 - SNS 포렌식 데이터 시각화 공통 데이터 포맷 설계 기술 - Dynamic Graph를 이용한 시각화 분석 기술 - Timeline을 이용한 시각화 분석 기술 표준화 및 특허 관련 기술의 표준화 동향 구글, 야후, 마이스페이스 등 22개사는 오션소셜 Foundation을 구성하였고 오션소셜은 소셜 프로그램을 위한 웹 공통 API를 제공하여 하나의 프로그램 을 여러 웹 사이트와 연동하는 소셜 네트워크 서비스가 가능함 OMA 는 모바일 단말과 소셜 네트워크 서버들 사이의 통신 방법에 관한 표준 화를 진행중임 W3C의 연방형 소셜 웹 표준화는 사용자의 사생활을 보호하면서 서로 다른 소셜 네트워크 서비스를 연동하기 위한 문제점을 다루고 있음 SNS 포렌식 데이터의 시각화에 대한 표준은 아직 없음 보유 특허 /등록 국 특허명 구분 (등록) (등록)번호 (등록)년도 산출근거 : Worldwide Legal Discovery Infrastructure Forecast,IDC,2009 국내 시장은 IDC의 전 세계 시장 예측 규모 중 5% 점유 예측 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 시장을 선도하는 SNS 포렌식 제품은 i2 Analyst Notebook과 X1 Social Discovery이 대표적임 국내 인터넷 범죄 수사센터, 사이버 테러 대응센터를 비롯한 대부분의 국가 기관들은 해외에서 개발된 컴퓨터 포렌식 절차 및 기술을 사용 4. 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 널리 사용되는 X1 Social Discovery 는 연간 라이선스를 지불하는 상용 도구로서 유지 비용이 큼. 하지만, 본 기술은 데이터 수집과 분석 도구를 분리하여 저렴한 비용으로 처리 가능 웹 브라우저를 이용하여 다수의 분석관이 SNS 포렌식 수집 및 시각화 분석 시스템에 접근가능하기 때문에 멀티 카피의 도구 구입이 필요없음 본 기술의 시각화 데이터 포맷 및 시각화 모델링 방식을 다른 포렌식 분야에 도 적용 가능 소셜 네트워크 포렌식 장치 및 이 장치의 SNS 데이터 분석 방법 한국 포렌식 환경 변화에 대응하는 기술 개발로 검찰, 경찰, 국방 등 국가 사법 기 관의 국가 과학수사 기술력 증대 데이터 시각화 장치 및 방법 한국 컴퓨터 범죄, 해킹, 회사기밀 유출 등 컴퓨터, 사이버 범죄에 대한 효율적 분 석 수단법 제공 3. 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 SNS 포렌식 도구를 이용한 컴퓨터 포렌식 시스템 다수의 SNS 사용자들 행위들간의 상호 연관관계를 분석하기 위한 포렌 131

7 4-3 자동통역용 대화체 일본어 음성인식 기술 자동통역연구실 담당자 김상훈 일본어 음성을 실시간으로 인식할 수 있는 기술로 자동통역, 대화시스템 등에 활용이 가능함. 기술개념 및 기술사양 기술개념 언어장벽에 의한 의사소통 문제를 해결하기 위해 한 언어로부터 다른 언어로 통역해 주는 기술 중 일본어 음성인식 기술 기술구성도 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 세계화로 언어소통 문제가 현안으로 대두 - 국내 방문 관광객의 최대 애로사항은 언어소통(한국관광공사 제공) - 한류 등 국제간 교류확대로 한/중/영/일 자동통번역 수요 증대 5년내 파급효과가 가장 큰 기술로 자동통번역 선정(2007,IBM) - 자동통번역 기술은 현재 발아기 단계이나 5~10년 후 주류기술로 예측 (가트너) 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점 여행 전영역 일본어 음성인식 가능 단말, 서버 버전 동시 지원 가능 실시간 수행이 가능한 빠른 응답 속도 기술의 상세 사양 14만 단어급 일본어 음성인식 가능 년 일본 자동통역 시장규모 총 10조원 예측(일본 UFJ총합연구소, 2006) 스마트폰, PDA, 전자사전 등 고성능 휴대형 기기 대중화 - 자동통역용 모바일 CPU 개발 계획 발표(인텔: CES 2008) - 개인 단말기 고성능화로 자동통역 엔진 탑재 가능 인식/번역 상용화 성공으로 자동통번역 실용화 가능성 가시화 - 세계최초 특허문서 한/영 자동번역 상용화 성공(2005) - 한국어 음성인식 내비게이션 상용화 성공(2008) 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술/대체기술 현황 일본 NICT 인식엔진 기술, 미국 뉘앙스 인식엔진 기술과 경쟁 대체기술은 없음 132

8 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 경쟁기술 NICT 인식엔진 미국 뉘앙스 인식엔진 본 기술의 우수성 일본 내 최고 기술을 보유한 기관. 도코모와 협업하여 자동통역 기술을 시범서비스 하고 있는 등 우수성 입증함 세계최고의 음성인식 기술을 보유. 전세계 15개 국 이상 음성인식 기술 보유 여행/관광산업 스마트폰 등 단말 제조 산업 통신망 산업 관광, 역사, 문화 컨텐프 제작 산업 영어교육 산업 호텔, 쇼핑, 식당 등 서비스 산업 의료 관광 산업 비즈니스, 학술, 전시 컨벤션 산업 PKO파병, 주한미군 군수 산업 신성장동력 융합 신기술 창출 정부 외국인 정책 기술의 완성도 기술개발 완료시기 : 시제품 수준 완성 : 상용수준 완성 기술이전 범위 14만 단어급 일본어 인식엔진 라이브러리 API sample 코드 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 일본내 자동통역 시장의 경우 2020년에 10조 형성 예상. 그 중 음성인 식 시장은 1/10을 고려한다면 1조원 시장 형성 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 표준화 및 특허 보유 특허 국외 시장 동향 - 최근 애플의 SIri를 통해 대화형 음성인터페이스 기술이 적용됨 /등록 구분 특허명 국 (등록) 번역메모리를 활용한 자동통역기 한국 음성인식 오류 수정방법 및 장치 한국 (등록)번호 (등록)년도 미국 뉘앙스사는 일본 NTT 도코모 자동통역 기술에 대화체 음성인식 기 술을 제공하여 서비스를 제공하고 있음 국내 시장 현황 - 스마트폰, 스마트TV, 로봇, 자동차 등에 음성인터페이스 기술 수요가 크 게 증가하고 있어 시장전망은 매우 밝음 - 국내에서도 삼성, LG등 음성인식기술을 적용한 제품을 출시하고 있고, 세 계시장에서 제품경쟁력의 중요한 요소로 부상하고 있음 3. 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 최근 구글, 애플 등 음성검색서비스를 제공하고 있으며 본 서비스에 음 성인식기술을 적용하고 있음 국내에서는 삼성전자 휴대폰 일부 모델에 소규모의 문장에 대하여 음성 인식하는 기능을 지원하고 있음 최근 자동통역, 대화형 정보검색, 딕테이션, 오디오 인덱싱 등 음성언어 관련 제품 및 서비스에 사용자 수요가 증가 4. 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 한일 자동통역 서비스를 통한 언어소통 해소 및 한국내 일본 관광객 유치 일본인 대상 대화정보검색서비스 제공 및 기술 수출 기대 한, 영, 일 음성인식 기술 확보로 다국어 음성인식 기술로 확대됨에 따른 신 시장 창출 133

9 4-4 4K/3D 디지털사이니지 기술 콘텐츠플랫유통연구실 담당자 이정수 본 기술은 4K/3D 디지털사이니지 제작관리 시스템과 디스플레이 시스템으로 구성되어 있음. 제작관리 시스템은 콘텐츠의 인 코딩, 송출 및 스케줄링을 주 기능으로 하고 있고 콘텐츠의 배치 및 레이아웃 설정을 통해 디스플레이단에 콘텐츠 출력 형태를 조종할 수 있도록 되어 있음. 웹 기반으로 제작되어 인터넷이 허용되는 곳에서는 어디에서나 원거리의 디스플레이 장치 컨트롤 이 가능하며, 콘텐츠를 디스플레이단에 송출하고 제어하는 서비스에 활용될 수 있음. 디스플레이 시스템은 사이니지 콘텐츠의 출력 시스템으로서, 콘텐츠의 디코딩, 플레이어, 및 플레이어를 제어할 매니저로 구성되어 있고, 4K/3D, 4K, 2K콘텐츠의 조 합 플레이에도 활용될 수 있음. 기술개념 및 기술사양 기술개념 제작관리 시스템 : 기존 Full-HD급 디지털사이니지 대비 4배 이상 선명한 고해상도 4K 사이니콘텐츠에 실제감과 몰입감을 더하기 위한 4K/3D 사이니지 콘텐츠의 인코딩 및 콘텐츠 디스플레이 스케줄링을 비롯한 원격 디스플레이 장치 모니터링 시스템을 위한 시 스템 디스플레이 시스템 : 고해상도 4K콘텐츠 좌/우 영상의 실시간 디코딩 및 3D 콘텐츠 플레이어 그리고 이 플레이어를 제어하기 위한 매니저로 구성되는 디스플레이 시스템 기술구성도 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 현재 HD 혹은 Full-HD급 영상이 주류인 디지털사이니지를 대체하고, 4K 및 4K/3D 지원이 가능한 대규모 병렬 디스플레이 시스템에 최적화 되어 사용자들에게 광고 효과를 극대화 시킬 수 있는 실감성과 몰입감 을 제공하는 차세대 디지털사이니지 서비스가 필요 디지털사이니지 시장은 전 세계적으로 매년 29%씩 급성장하는 분야이 며 한국의 경우도 연 30%씩 급성장하는 신산업 분야임(출처 : 디지털사 이니지 시장동향 2011, 한국 디지털사이니지 협회) 고해상도 디지털사이니지의 경우 콘텐츠 제작, 전송 관련 기술 부족으로 단순 멀티 디스플레이의 수준을 벗어나지 못하여 업계에서는 기존 HD 급을 넘어서는 고해상도 디지털사이니지 기술 개발 요구가 높음 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 요구를 충족시키는 독특한 점 Full-HD급 콘텐츠보다 4배 이상 선명한 고화질 콘텐츠인 4K 콘텐츠를 3D로 구성하여 고선명, 고화질을 바탕으로 한 실감성 및 몰입감 유도하 는 콘텐츠 인코딩, 디코딩 및 재구성하여 이를 재생하는 플레이어 저비용으로 구축 가능한 옥외광고 시스템으로 광고효과의 극대화 기대 4K/3D콘텐츠의 스트리밍 처리 및 디스플레이 기술의 상세 사양 4K/3D 디지털사이니지를 위한 인코더 모듈(40Mbps, PSNR 35dB이상) 4K/3D 디지털사이니지를 위한 실시간 스트리밍 모듈(40Mbps지원) 4K/3D 디지털사이니지 콘텐츠 스케줄링 및 원격장치 모니터링 기술 4K/3D 디지털사이니지를 위한 디코더 모듈(실시간 30fps) 4K/3D 디지털사이니지 플레이어(2K~4K/3D 콘텐츠 플레이 및 플레이 어 멀티로딩, 실시간 스트리밍 콘텐츠 언패키징 및 디코딩 기술) 4K/3D 디지털사이니지 디스플레이를 위한 플레이어 매니저 모듈 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술/대체기술 현황 134

10 항목 4K 촬영장비 ARRI SI Thomson SONY RED ONE 인코더(H.264/AVC) 디코더(H.264/AVC) H/W기반 S/W기반 H/W기반 S/W기반 NHK(일본) NTT(J2K) SONY (AVC-HD) InfoPIX (J2K) MainConcept KDDI(일본) NHK(일본) NTT(J2K) MainConcept Sony KDDI(일본) (AVC-HD) InfoPIX (J2K) 디스플레이 CMO(대만) Christie (미국) Toshiba (일본) 삼성, LG 중 중 디지털사이니지 시스템을 기반으로 하는 상황인식 및 광 고 효과 분석 장치 및 그 방법(Context aware services and advertisement analysis services based on digital signage system) 스마트폰을 이용한 새로운 광고 전달 방법 및 이를 이용한 디지털사이니지 시스템(Apparatus and method for digital signage system using smart-phone) 국내/ 일본 국내/ 미국 년 2013년 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 경쟁기술 4K/3D 디지털사이니지 콘텐츠 인코딩 기술 4K/3D 디지털사이니지 콘텐츠의 실 시간 스트리밍 기술 4K/3D 디지털사이니지 콘텐츠 디코딩 기술 본 기술의 우수성 4K/3D 디지털사이니지 콘텐츠의 압축율을 높이면서도 콘텐츠 의 품질을 35dB이상으로 유지하는 고품질/고압축의 소프트웨어 H.264코덱 4K 디지털사이니지 콘텐츠의 인코딩 기술과 연계하여 40Mbps 대 역폭에서 실시간 스트리밍 전송 4K/3D 디지털사이니지 콘텐츠를 30fps로 실시간 디코딩할 수 있 는 H.264코덱 3. 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 4K/3D 디지털사이니지 콘텐츠 플레이어 매니저 기술 2K 콘텐츠 4개 조합하거나 4K~4K/3D 콘텐츠를 플레이할 수 있 도록 제어하거나 외부에서 들어오는 인터랙션에 응답할 수 있는 매니징 기술 기술의 완성도 기술개발 완료시기 2013년 12월 기술이전 범위 디지털사이니지 제작관리 시스템 - 4K/3D 디지털사이니지 콘텐츠 인코딩 모듈 - 4K/3D 디지털사이니지 실시간 전송 모듈 - 4K/3D 디지털사이니지 콘텐츠 관리, 스케줄링, 모니터링 모듈 디지털사이니지 디스플레이 시스템 - 4K/3D 디지털사이니지 콘텐츠 디코딩 모듈 - 4K/3D 디지털사이니지 플레이어 모듈 - 4K/3D 디지털사이니지 플레이어 매니저 모듈 표준화 및 특허 관련 기술의 표준화 동향 디지털사이니지의 콘텐츠 포맷, 관리, 전송 및 분배 처리 기술 및 단말기 기 술이 솔루션 업체별로 지능화된 형태로 개발되고 있는 상황이며, 현재 디지 털사이니지 관련하여 표준화된 기술이 없어서 시스템 구축 시 비용이 낮아 질 수 없다고 지적하고 있음(Digital Signage Project Planning) 일본에서는 2007년 6월 디지털사이니지 컨소시엄을 구축하여 전송 가이드 라인/효과 측정과 광고 지표 책정, 단말기 개발, 표현방법 연구, 새로운 콘텐 츠 표현 형태의 연구 및 검증, 소규모 점포용 시스템의 표준화 및 저작권 처 리 룰, 윤리규정, 개인정보 보호룰을 책정하여 표준화를 추진 '1936년 미국에서 설립된 소매 시장 마케팅을 위한 글로벌 연합 기관 인 POPAI(Point of Purchase Advertising International)는 RFI(Request For Information)를 업계에 요청하고 2008년 2월 규격을 정의 POPAI가 정의한 공개 규격 문서로는 콘텐츠 포맷에 관한 정의, 디지털사이니 지 처리 단말 장치에 대한 정보 수집을 위한 정보 표현의 데이터 구조에 대 한 정의, 그리고 디스플레이 장치와 디스플레이 단말 장치 간의 인터페이스 를 규정함 보유 특허 /등록 구분 중 특허명 멀티패널 디스플레이를 위한 피씨 클러스터 기반 디지털 사이지니 시스템(PC cluster based digital signage system for multi-panel display) 국 (등록) 국내/ 미국 (등록)번호 (등록)년도 2012년 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 전세계 디지털사이니지 하드웨어(DID) 시장규모는 '08년 39억 달러에서 '12년 73억 달러 이상으로 매년 29%의 성장이예상되며, 대수 기준으로 연평균 40% 성장 전망 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 한국은 2008년 삼성에서 82인치 120Hz 4K LCD 패널을 출시했으며 2011년 세계정보디스플레이 학회에서 70인치 240Hz 4K LCD 패널로 BIS 어워드 수상 G는 84인치 4K 3D LCD 시제품 개발(2010), 이외에도 레드로버에서 4K 3D 모니터(2011), TV Logic에서 4K LCD(2010) 개발 하여 국내에서도 자체 기술 력으로 4K급 LCD 패널들이 개발되고 있음 일본 Sharp에서는 2011년 5월22일 8K급 LCD 모니터를 세계 최초로 출시 벨기에 Barco에서는 4K급 디스플레이가 가능한 디지털사이니지용 프로젝터 2011년 출시 4. 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 대기업(삼성전자, LG, 현대아이티, CJ) 들의 시장 진출과, 기존 디스플 레이 산업에 근간을 둔 중견기업(비티씨정보통신 등), 대형통신사(KT) 등 다양한 분야/규모의 기업들이 디지털사이니지 시장에 진입하고 있으 며 고해상도 영상 콘텐츠 기반 사이니지 산업 창출로 사이니지 산업 전 체의 시장규모 및 고용창출 효과 극대화 방송, 영화, 콘텐츠, 기기제조업체와의 연계를 통한 서비스 창출로 관련 산업과의 고부가가치 실현을 통한 동반 성장이 가능하며, 특히 차세대 성장 동력과 연계한 산업간 파급효과 극대화 고해상도 영상 콘텐츠 기술을 활용하여 교육, 의료, 엔터테인먼트, 게임 등의 산업 활성화 135

11 4-5 4K/3D 디지털시네마 기술 콘텐츠플랫유통연구실 담당자 정연정 본 기술은 디지털시네마 서비스를 위한 4K/3D 디지털시네마 마스터링 및 상영 기술로서 GPU를 이용한 소프트웨어 기반 기술 로 상대적으로 저렴한 범용 하드웨어 (PC)에서 고속의 4K/3D급 디지털 시네마 마스터링 및 상영이 가능함. 기술개념 및 기술사양 기술개념 DCI 규격을 지원하는 디지털시네마 콘텐츠를 생성하기 위한 JPEG 2000 인코더/디코더, 마스터링, 상영 기술 일반적인 H/W 상에서 초고속 인코딩을 통해 4K/3D급 디지털 콘텐츠를 빠른 시간에 생성 및 실시간 디코딩(Left/Right 각각 24FPS) 을 통해 4K/3D급 디지털 콘텐츠 재생 디지털시네마 마스터링 단계에서 디지털시네마 콘텐츠인 4K/3D 및 4K HFR(48fps)급 DCP 및 KDM 생성 기술 기술구성도 4K/3D급 JPEG2000 인코더 및 디코더 모듈 DCP 마스터링 모듈 KDM 생성 및 발급 모듈 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 DCI 규격을 준수하는 JPEG 2000 인코더/디코더, DCP(Digital Cinema Package), KDM(Key Delivery Message)은 디지털 시네마에 있어 핵심 기술임 영화산업구조가 디지털시네마로 전환되면서, QuVis, Doremi, GDC, Christie, Barco 등의 고가 외산 장비 및 솔루션을 도입함에 따라 기술적, 산업적 해외 종속성이 매우 심각한 상황임 현재 전량 수입에 의존하고 있는 디지털시네마 마스터링 장비와 상영 장 비를 국산화하여 보급 및 수입 대체가 필요하며, 전세계 디지털시네마 장비 시장에 진출을 위한 기반 기술 필요 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 요구를 충족시키는 독특한 점 저가의 시스템 구축 가능 : 소프트웨어 기반 기술로서 상대적으로 저렴 한 하드웨어에서 DCI 규격을 준수하여 4K/3D급 및 4K HFR(48fps)급 디지털 시네마 마스터링 가능 디지털시네마 콘텐츠의 안전한 배급을 하기 위한 KDM 및 DCP 관리 가능 디지털시네마 마스터링의 경우 영화 후반 작업 통합 및 디지털시네마 비 즈니스 모델에 적합한 형태로 변경에 대한 요구사항이 있으나 외산의 경우 하드웨어기반의 솔루션 형태로 공급되어 각 영화 작업 단계가 단 절되어 있는 상태로 본 기술은 S/W 소스레벨로 기술이전이 이루어져 디 지털시네마 작업에 대한 통합 개발이 용이함 기술의 상세 사양 DCI 규격 JPEG2000 Digital Cinema 프로파일 지원 DCI 규격 4K/3D 고속 인코딩 및 디코딩 - 평균 24fps 이상 인코딩 속도, Left/Right 각각 24fps 실시간 디코딩 속도 - NVIDIA GPU 및 Windows XP 64bit Edition 사용 DCI 규격 DCP 및KDM 기술 - 디지털시네마 콘텐츠 배포를 위한 암호화된 4K/3D DCP 생성 가능 - DCI 규격의 4K HFR(48fps) DCP 생성 지원 - 디지털시네마 저작권 보호를 위해 암호화된 4K/3D DCP 구조에 따라 KDM 발급 가능 - Issuer 및 Recipient 관리를 통해 KDM 발급 가능 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술/대체기술 현황 136

12 미국, 유럽, 일본, 중국 등 세계 주요 국가는 디지털시네마 시장 주도권 확보 및 자국의 고유문화 생태계 조성을 위해 디지털시네마를 산업적, 문화적으로 중요한 것으로 인식하여 대규모의 전략적 R&D 연구 및 육 성사업을 추진하고 있으며 다음과 같은 국가와 기관들이 활발히 디지털 시네마 분야를 연구하고 있음. - 유럽 : EDCF, DSN, World Screen, Cinema-Net Europe, DCEN, THALIA,ORPHEU - 미국 : DCI, CineGrid - 일본 : 4K Pure Cinema, DCCSDP, COSME, Ultra-HD System - 중국 : DCI를 근간으로 하되 자국의 상황에 맞는 보안기술 개발 적용 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 3. 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 디지털 시네마 마스터링 시스템 디지털 시네마 및 방송용 편집 장치 디지털 시네마 및 방송용 디지털 미디어 저장장치 산업 분야의 범위 - 디지털 시네마 분야 - 디지털 시네마 및 방송용 편집 장치 - 디지털 시네마 및 방송용 디지털 미디어 저장장치 경쟁기술 Dolby, Doremi, Qube 본 기술의 우수성 S/W기반으로 영화 후반 작업 통합 가능 저가의 시스템 구축 가능 : 소프트웨어 기반 기술로서 상대적으로 저렴한 하드웨어에서 고속으로 4K/3D급 디지 털 시네마 마스터링 및 상영 가능 제품/서비스의 장점 - S/W기반으로 영화 후반 작업 통합 가능 - 저가의 시스템 구축 가능: 소프트웨어 기반 기술로서 상대적으로 저렴한 하드웨어에서 4K/3D급 디지털 시네마 마스터링 및 상영 가능 기술의 완성도 기술개발 완료시기 2013년 12월 기술 개발 진행 정도 : 20% 이전가능(예상)시기 : 2013년 12월 기술이전 범위 4K/3D급 디지털시네마를 위한 JPEG2000 인코더 모듈에 필요한 라이 브러 및 소스를 제공함 - GPU 기반 4K/3D급 JPEG2000 인코더 라이브러리 및 소스 4K/3D급 디지털시네마를 위한 JPEG2000 디코더 모듈에 필요한 라이 브러리 및 소스를 제공함 - GPU 기반 4K/3D급 JPEG2000 디코더 라이브러리 및 소스 4K/3D 및 4K HFR(48fps) 디지털시네마를 위한 DCP 마스터링 통합 모 듈, KDM 생성 및 KDM 발급 모듈에 필요한 라이브러리 및 소스를 제공함 - DCP 마스터링 통합 모듈 라이브러리 및 소스 - KDM 생성 및 발급을 위한 라이브러리 및 소스 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 전 세계 영화산업 규모 년에 812억 달러에서 연평균 4.9%의 성장률을 기록하며 2011년에 는 1천 33억 달러의 규모로 성장할 것으로 전망 한국 영화산업 규모 년부터 2005년까지 6년 평균 11억 8천만 달러로 세계 8위 수준 전 세계 디지털시네마 서버 장비 시장 년 19조원 규모로 추정되며 국산장비 시장은 2.8천억원 시장을 형성 [출처 : 콘텐츠 진흥원, 국내 CT 시장 현황, 2010] 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 DCI는 사실상 디지털시네마 표준을 주도하고 있으며 전 세계적인 산업 영향력 확대를 위해 국제 표준화 진행 허리우드가 위치한 북미를 중심으로 확산 추세, 전세계 도입 현황의 80% 이 상을 차지 아시아권에서는 한국, 중국, 일본이 적극으로 디지털시네마를 선도하고 있음 표준화 및 특허 관련 기술의 표준화 동향 DCI (Digital Cinema Initiatives) : DCI는 Disney, Fox, Sony Pictures, Universal Studios등 7개 주요 스튜디오에 의해 만들어진 단체로 디지털시네마에 관한 표준규격을 만드는 것임 DCI가 사실상 디지털시네마 표준을 주도하고 있으며 전 세계적인 산업영향 력 확대를 위해 국제 표준화 진행 SMPTE는 각 가치 사슬간에 전달될 데이터와 전송방법 및 품질 측정기준을 표준화되기 위해 25개 항목을 정의함 보유 특허 /등록 구분 특허명 그래픽 프로세스 유닛 기반 JPGE2000 인코 딩/디코딩 장치 및 방법 이기종 장치 간의 데이터 전송시 색변환을 위한 데이터 구조 및 방법 디지털시네마 컨텐츠 생성 및 재생 방법 및 이를 이용한 디지털시네마컨텐츠 생성 및 재생 장치 국 (등록) 한국 한국 한국 (등록)번호 (등록)년도 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 디지털 시네마를 위해 후방작업장에서 디지털 시네마 콘텐츠를 생성 및 상 영하는데 활용 가능 4K/3D 및 4K HFR(48fps) DCP와 KDM이 작성되어 고해상도의 3D 및 HFR 디지털 시네마 적용 가능 디지털 시네마 서비스에 적용하면 기술적, 산업적 해외 종속성 감소는 물 론 저가의 시스템 구축이 가능하여, 국내 소규모 독립영화관을 대상으로 한 DCP/KDM 배급 및 한국형 디지털 시네마 시장 창출 가능 국내 영화의 불법복제 피해 감소를 줄임으로써 국내 영화산업의 건전한 생 태계 조성할 수 있음 디지털 시네마 서비스에서 디지털시네마 콘텐츠의 안전한 배급을 위한 DCP 및 KDM 제공 가능 137

13 4-6 전방향 영상과 라이다 데이터를이용한 광대역 3차원 모델링 기술 CG기반기술연구팀 담당자 추창우 3차원 스캐닝 데이터와 다시점 영상을 활용하여 3차원 모델링 및 텍스처를 추출할 수 있어 작업 후 최소화 및 3차원 복원 정확 도를 향상하였음. 본 기술은 디지털 콘텐츠 제작, 가상현실, 게임, 지리정보 서비스 등 광대역 배경의 3차원 모델이 필요한 서 비스의 데이터 제작에 활용 가능함. 기술개념 및 기술사양 기술개념 거리레벨에서 획득한 전방향 영상과 라이다 데이터를 이용하여 간략한 3차원 모델 생성 기술구성도 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 위성 사진을 이용한 평면적인 인터넷 지도 서비스를 시작으로 항공 및 지상에서 촬영한 파노라마 영상을 이용한 입체감이 느껴지는 지도 서비 스로 진화하였음 입체감이 느껴지는 수준에서 실제 3차원 정보를 제공하는 지도 서비스 로 향상시키기 위해 넓은 지역에 대한 3차원 스캐닝 및 다시점의 영상 촬영이 진행되고 있음 주로 영상을 이용한 3차원 복원이 많이 연구되었고, 3차원 스캐닝은 주 로 측량 관점에서 활용되었으나 최근에는 3차원 복원을 위해 3차원 스 캐너를 활용하는 추세임 이러한 3차원 스캐닝 데이터와 영상을 같이 사용하는 복원 기술을 통해 효율적으로 3차원 모델을 생성할 수 있는 기술이 필요함 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점 전방향 카메라 영상을 이용한 라이다 센서의 위치/방향 추출 및 이를 이 용한 3차원 포인트 클라우드 생성 포인트 클라우드를 이용한 인터랙티브 3차원 모델링 기술 평면, 실린더 등의 프리미티브 도형을 포인트 클라우드에 피팅하여 모델 링 자동화 추구 3차원 스캐닝 데이터의 잡음에 강인한 피팅 기능 제공 기술의 상세 사양 전방향 영상과 라이다 데이터의 동기 저장 전방향 영상을 이용한 카메라와 라이다의 상호관계 기하보정 제공 프리미티브 도형의 포인트 클라우드 피팅을 통한 편리한 3차원 모델링 3차원 모델의 텍스처를 전방향 영상으로 부터 자동 생성 138

14 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술/대체기술 현황 CAD/CG 소프트웨어 : 대용량 point cloud 데이터 처리가 불가능했으나, 최근에는 별도의 add-in 소프트웨어를 통해 3D 스캐닝 데이터에서 3차 원 모델을 생성함 - 텍스처 처리를 못하는 경우가 있음 영상기반 3차원 복원 소프트웨어 - 다방향 항공영상 혹은 일반 영상을 이용한 3차원 복원이 가능하나 point cloud를 사용하지 않음 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 3. 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 대용량 3차원 스캐닝 데이터/다시점 영상을 이용한 3차원 복원 소프트웨어 전방향 영상과 3차원 모델을 이용한 거리레벨의 온라인 지도 서비스 디지털 콘텐츠 제작, 가상현실, 게임, 지리정보 서비스, 시뮬레이션 등 광대역 배경의 3차원 모델이 필요한 서비스의 데이터 제작에 활용 가능 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 경쟁기술 CAD/CG 소프트웨어 영상기반 3차원 복원 소프트웨어 본 기술의 우수성 입력 영상으로 부터 텍스처를 추출하여 복원한 데이터를 활용하기 위한 별도의 후작업을 최소화할 수 있음 영상만을 사용하여 3차원 복원을 하면 영상의 해상도에 의해 정확도에 한계를 가지나, 3차원 스캐닝 데이터를 활 용함으로써 3차원 복원 정확도 향상 국내 디지털콘텐츠 시장 '12년 약 15조원 전망(연평균 8%대 성장률) 그 중 디지털방송과 디지털영상은 각각 약 3.2조, 0.3조원 예상 국내 디지털콘텐츠 부문별 규모 및 성장 추이 (단위: 억원) 구분 CAGR 디지털콘텐츠 101, , , , , , , , % 기술의 완성도 기술개발 완료시기 2014년 1월 프로토타입 완성 2014년 3월 기술이전 가능 기술이전 범위 소스 프로그램 바이너리 프로그램 기술문서 표준화 및 특허 관련 기술의 표준화 동향 해당사항 없음 보유특허 /등록 구분 특허명 (등록) 국 (등록)번호 (등록)년도 등록 카메라 초점거리 추정 장치 및 방법 한국 차원 도시 모델링 장치 및 방법 한국 디지털방송 15,260 16,648 20,337 24,198 28,188 32,257 36,349 42, % 디지털영상 3,121 3,384 3,502 3,545 3,562 3,569 3,571 3, % [출처] : 2008년도 국내 디지털콘텐츠산업 시장조사보고서, CAGR은 '08-'13 기준임 (한국소프트웨어진흥원 ) 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 해당 기술 관련 제품은 주로 외국제품을 활용하고 있음 관련 제품으로 Autodesk AutoCAD/3ds Max, Bentley MicroStation, Google Sketchup, PLW Modelworks 등이 있음 4. 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 실세계의 3차원 모델을 정확하게 제작하기 위해서는 일반 CG 소프트웨 어가 아닌 그 기능에 특화된 도구를 활용해야 정확성과 작업 시간 단축 등의 효과를 볼 수 있음 광대역 3차원 배경 모델링을 위해 거리레벨에서 쉽게 포인트 클라우드 를 획득할 수 있으며, 전방향 영상을 같이 활용하기 때문에 사실적인 포 인트 컬러 및 텍스처 생성 가능함 139

15 4-7 스테레오 비젼 기반 3D 얼굴 복원 기술 CG기반기술연구팀 담당자 황본우 본 기술은 스테레오 기반의 다시점 영상을 이용하여 3차원 얼굴 형태 및 질감 데이터를 생성하고, 복원된 다시점 3D 얼굴 데 이터를 정렬 및 정합 과정을 통해 의료, 미용 및 방송, 영화, 게임 등 3차원 얼굴 모델이 필요한 다양한 서비스에 활용이 가능한 3D 데이터 포맷으로 출력할 수 있는 기술임. 기술개념 및 기술사양 기술개념 다시점 카메라를 사용하여 생성된 깊이 정보를 기반으로 3D 얼굴의 외형을 자동으로 복원하고 복원된 다시점 3D 얼굴 데이터를 정 렬 및 정합 과정을 통해 의료, 미용 및 방송, 영화, 게임 등 3차원 얼굴 모델이 필요한 다양한 서비스에 활용이 가능한 3D 데이터 포맷 으로 출력할 수 있는 기술 기술구성도 시스템 구성 다시점 영상 촬영 깊이 정보 생성 3D 얼굴 외형 복원 3D 얼굴 전이 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 최근 피부 분석 시스템, 가상 화장 시스템, 게임용 개인 아바타, 디지털 배우 생성 등을 목적으로 고품질 3D 얼굴 데이터에 대한 수요가 급증 이를 위한 기존의 접근 방식은 구조광이나 레이저 같은 능동센싱 방식을 이용한 3D 스캐너를 이용하여 얼굴의 3D 외형 데이터를 생성하는 방식 이 주로 사용되고 있음 이러한 기존의 방식은 측정된 3D 외형의 정밀도는 높으나 고가의 장비 비용과 최소한 수 초 이상의 스캐닝 시간이 필요하여 얼굴 표정의 변화 나 움직임에 따라 결과물이 영향을 받는다는 단점이 존재 최근, 컴퓨터 비전 기술의 발달로 스테레오 영상 정보만을 이용하여 얼 굴의 3D 외형 데이터를 비교적 저렴한 시스템 비용으로 획득하는 기술 이 상용화 가능 수준으로 발전하고 있음 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 기존의 능동 센싱 방식의 3D 스캐닝 솔루션들에 비해 간편하고, 저가의 비용으로 다양한 얼굴 형태에 대한 복원이 가능한 차별화된 기술을 제시 방송, 영화, 게임 및 의료, 미용 등 3차원 얼굴 모델이 필요한 다양한 서 비스에 활용이 가능한 3D 데이터 포맷으로 출력 기술의 상세 사양 카메라 영상 획득 기술 3D 얼굴 복원을 위한 캘리브레이션 기술 얼굴 영역 및 배경 분리 기술 시점별 3D 얼굴 복원 기술 3D 얼굴 정합 및 합성 기술 3D 다시점 질감 색조 일치 기술 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술/대체기술 현황 영국 Dimensional Imaging사의 얼굴 복원 기술 (Di3D) 국내 모르페우스사의 얼굴 복원 기술(모르페우스3D Scanner) 고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점 기존의 고가의 센서를 이용해 얻은 3D 외형 정보에 근접하는 수준의 3D 얼굴 외형 복원 정밀도를 저렴한 카메라 센서 모듈을 이용한 영상처리 방식으로 대체함으로써 제품의 가격 경쟁력을 강화 140

16 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 경쟁기술 본 기술의 우수성 Di3D DSLR 카메라(4대)를 이용한 스테 웹캠을 이용한 다시점 스테레오 정합 방식으로 빠른 레오 정합 방식 복원 가능 넓은 범위 복원을 위해 여러 번 단일 샷 촬영 및 다시점 복원 데이터에 대한 자동 촬영 및 복원 작업 필요 정합 가능 다시점 정합 기능이 없어 수작업 설치 및 이동이 용이 참조 모델 전이를 통해 통합된 얼 기본 H/W 가격이 경쟁기술 대비 약 1/7 수준으로 굴 모델 생성 가격 경쟁력 우수 중량의 DSLR 카메라 및 전용 거 치대 사용으로 설치 및 이동 불편 가격(상용 제품) : 약 7천 만원 모르페우스 LED 패턴광을 이용하여 복원 넓은 범위 복원을 위해 여러 번 (3번) 촬영 및 복원 작업 필요 가격(상용제품) : 약 2천 만원 기술의 완성도 기술개발 완료시기 카메라 영상 획득 기술(개발 완료) 3D 얼굴 복원을 위한 캘리브레이션 기술(개발 완료) 얼굴 영역 및 배경 분리 기술(개발 완료) 시점별 3D 얼굴 복원 기술(개발 완료) 3D 얼굴 정합 및 합성 기술( ) 3D 다시점 질감 색조 일치 기술( ) 기술이전 범위 라이브러리(dll 형태) 및 기술 문서 - 카메라 영상 획득 기술 - 3D 얼굴 복원을 위한 캘리브레이션 기술 - 얼굴 영역 및 배경 분리 기술 - 시점별 3D 얼굴 복원 기술 - 3D 얼굴 정합 및 합성 기술 - 3D 다시점 질감 색조 일치 기술 일반 가시광선 카메라를 사용하여 촬영하므로 고휘 도의 패턴광 조사에 의한 촬영자의 시각적 불편함이 없음 단일 샷 촬영 및 다시점 복원 데이터에 대한 자동 정합 가능 기본 H/W 가격이 경쟁기술 대비 약 1/2 수준으로 가격 경쟁력 우수 3. 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 치과에서의 치아 교정 치료 전후 비교용 의료 기기 성형외과에서 성형 전후 비교용 의료 기기 얼굴 피부 분석 기기와 결합한 형태의 3D 얼굴 피부 분석 시스템 3D 얼굴 복원 기술을 이용한 실사 CG 캐릭터 기반 게임 개인 또는 배우, 가수, 스포츠 선수 등에 대한 자동화된 실사 피규어 제 작을 위한 3D 프린팅 서비스 실사기반의 3D 캐릭터를 이용한 3D 가상 스튜디오 및 가상 캐스터 제작 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 세계 3D 시장 규모 '13년 약 770억불 전망(연평균 65%대 성장률, KOCCA) 3D 콘텐츠산업별 국내,외 시장 규모 및 성장률 (2010년 기준) (단위 : 억불) 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 첨단 의료 분야 - 성형수술 산업에 3D 가상성형 시스템 도입/다수의 카메라 기반 복원 (Vectra) 미국 300만건, 한국 66만건(2009년 성형수술 빈도) [출처] : ISAPS - 가상 진단, 가상 3D 수술, 3D 의료시뮬레이션 분야 등 활용 3D 영화의 급속한 제작 및 보급 (2008년 5편, 2010년 26편, 2011년 38편이상) 3D 동화, 3D 의학교육 등 이러닝 분야 (2013년 35,180 백만 달러 증가, KOCCA) 방송사의 유명인 3D 얼굴 복원 및 아바타 인터뷰( 총선, mbc/di3d) 표준화 및 특허 관련 기술의 표준화 동향 해당사항 없음 보유 특허 /등록 구분 특허명 국 (등록) (등록)번호 (등록)년도 군집 거리 기반의 배경모델 생성과 전경/배경 분리 한국 다시점 영상에서 코드북 기반의 전경 및 배경 분리 장치 및 방법 한국 변이 맵 개선 방법 한국 스테레오 영상 정합 장치 및 그 방법 한국 얼굴 데이터 관리 시스템 및 그 방법 한국 국부 다해상도 3차원 얼굴 고유모델 생성을 통한 자동화된 얼굴 피부 관리 시스템 한국 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 및 방법 한국 자판기 형태의 3D 개인아바타 출력 서비스 한국 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 기존 기술과의 차별성 - 기존 Active 방식의 패턴광의 경우 패턴광 조사에 의한 촬영자의 시각적 불편함 발생 - 경쟁 제품의 경우 고가의 DSLR 카메라로 구성되어 있으며 데이터의 후처리를 위해 숙련 된 작업자의 수작업이 필요 - 본 기술을 통해 저가의 보급형 시스템 제작이 가능하며 데이터 획득부터 서비스를 위한 최종 결과물까지의 프로세스를 자동화할 수 있어 시간 및 인건비 절감효과를 기대할 수 있음 극 사실적 디지털 보존 및 다양한 분야에 응용 가능 - 치과에서의 치아 교정 치료 또는 성형외과에서 성형 수술 전후 비교용 의료 기기에 적용 가능 - 얼굴 피부 분석 기기와 결합한 형태의 3D 얼굴 피부 분석 시스템에 적용함으로써 제품의 경쟁력 강화 - 3D 가상성형 및 분장 등 보급형 가상 미용의료 서비스로 비용 절감효과 기대 - 캡쳐 장비의 업그레이드로 애니메이션이 가능한 고품질의 사실적 3D 얼굴복원 및 생성이 가능하여 영화 및 방송용 콘텐츠로 활용할 수 있음 141

17 4-8 실측 인체 아바타 응용 기술 CG기반기술연구실 담당자 김호원 본 기술은 이기종(DSLR, Kinect) 센서로 액터(사용자)을 순간 촬영하여 얻은 다시점 영상에서 액터의 체형(길이, 둘레) 정보를 계측하고, 이를 기반으로 액터의 외형 및 모션 표현이 가능한 개인형 아바타를 생성 및 응용하는 기술임. 기술개념 및 기술사양 기술개념 이기종(DSLR, Kinect) 센서로 액터(사용자)을 순간 촬영하여 얻은 다시점 영상에서 액터의 체형(길이, 둘레) 정보를 계측하고, 이를 기 반으로 액터의 외형 및 모션 표현이 가능한 개인형 아바타를 생성 및 응용하는 기술 기술구성도 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 실사형 3D 콘텐츠제작 스튜디오의 경우, 대부분 폐쇄적 인하우스 소프 트웨어를 사용하거나 디자이너의 숙련도에 의존적인 경향이 강하여, 후 발업체의 경우 제작 파이프라인의 자동화 공정을 통한 시장 경쟁력 확 보를 희망함 게임 업체나 이러닝 같은 온라인 콘텐츠 서비스 업체의 경우, 저급 게임 캐릭터 수준의 아바타 서비스에서 보다 개인의 특성이 반영된 실사형 아바타 생성 솔루션을 희망함 맞춤형 의류 분야에서는 개인의 실측 형상 정보가 반영된 3D 아바타 생 성을 통해 가상 피팅 서비스, 가상 체험을 통해 구매의 도움을 주거나 개인의 맞춤형 의복 제작까지 연계되기를 희망함 세컨라이프와 같은 3D 가상 세계에서 보다 사실적인 현실세계의 표현 및 3D 상호작용이 가능한 아바타 및 가상 상품에 대한 시장의 니즈가 증가하고 있음 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점 기존을 고가의 모션캡쳐나 3D 스캔 장비의 도움없이 범용 DSLR 카메와 Kinect 센서로 구성된 비교적 저가의 이기종 멀티카메라 시스템을 이용 하여 시스템 단가를 낮춤 기존 아바타 제작 파이프라인의 수작업 공정을 최소화하여 전문성이 없는 일반 사용자의 최소한의 사용자 정보 입력만으로 아바타 생성이 가능함 생성된 아바타는 3D 산업분야에 많이 활용되는 메쉬 형태로 표현되며 Collada 포맷으로 Export되어 실측사이즈를 기반으로 애니메이션 제어 가 가능하여 다양한 분야에 활용 가능함 기술의 상세 사양 포터블 전신 캡쳐 시스템 (다시점 영상 캡쳐/저장, 영상 왜곡보정) 이기종(DSLR, Kinect) 멀티카메라 기하보정 기술 다시점 영상기반 인체 체형(길이, 둘레) 계측 기술 템플릿 인체 모델을 이용한 사용자 아바타 생성 기술 Kinect 센서를 이용한 사용자 모션 추출 기술 142

18 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술/대체기술 현황 기술 경쟁기술 경쟁사 동향 국가 인체 3D 스캔 기술 인체모델 생성 기술 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 기술의 완성도 기술개발 완료시기 기술개발 완료시기 : 2013년 12월 이전가능 시기 : 2014년 1월 기술이전 범위 레이저나 패턴광, 모아레패턴등 을 이용한 액티브 3D 스캔 기술 경쟁기술 인체 3D 스캔 기술 인체모델 생성 기술 Maya, Max, 인하우스SW 솔루션닉스 Cyberware Riegl 오토데스크 ILM 조명조건에 강인한 스캔 방식 및 저가 솔루션 제작, 기존 데이터 연 계 후처리 솔루션 제작으로 진행 실사형 인체 아바타 제작을 위한 사용자 GUI 기반 파이프라인 제 작 및 자동화 공정 확대 본 기술의 우수성 포터블 전신 캡쳐 시스템 기술(다시점 영상 캡쳐/저장, 영상 왜곡보정) 한국 미국 오스트리아 미국 기존의 패턴광이나 레이저 등을 이용한 3D 스캔 방식(~16초)에 비해 인체의 전신을 1초 이내의 짧은 시간에 캡쳐하여 외형정보 를 저렴한 비용으로 얻을 수 있으며, 이를 기반으로 사실적 인체 형상 및 텍스쳐 정보를 복원할 수 있음 산업계에 주로 사용되는 고관절 구조와 메쉬형상의 표준인체모델 을 이용하여 다시점 영상 정보로부터 개인의 고유한 외형(형상,칼 라) 재현이 가능한 고유 아바타 모델을 최소한의 사용자 개입을 통해 생성 가능 생성된 아바타 모델은 자동으로 리딩되어 바로 사용자가 애니메 이션을 제어할 수 있음 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 세컨라이프(이용자 79만명, 연간 6천만 달러 수익)와 같은 3D 가상세계 의 가상상품 시장 20억 달러 수준이며, 2010년 가상 상품 매출은 전년 대비 16% 증가할 것으로 예상, 가상 세계 이용자 수는 2013년 20억명 으로 증가할 것으로 전망 [출처] : MetaMeets Conference, 2009 아바타 기술이 접목될 디지털콘텐츠분야의 국내 시장 규모는 2012년 약 15조원 정도가 예상되며(2008년 11.2조원 기준 연평균 8% 성장세 기준), 이중 디지털 영상, 디지털 방송은 각각 3,571억원, 36,349억원으 로 성장 전망됨 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 3D 콘텐츠제작 스튜디오의 경우, 대부분 폐쇄적 인하우스 소프트웨어를 사용하거나 디자이너의 숙련도에 의존적인 경향이 강하며, 수작업 파이 프라인 형성으로 노동집약적인 특성이 강함 실사 아바타 생성의 경우, 게임캐릭터 수준의 아바타 생성이 주류를 이루며, 실측기반의 솔루션은 맞춤형 가상쇼핑 및 맞춤 의류시장을 중심으로 상용화 준비 단계임 세컨라이프를 표방한 많은 기업들이 3D 기술의 발달로 기업, 교육, 엔터테 인먼트, 지역 커뮤니티 등 여러 분야에서 포스트 세컨라이프를 위한 서비스 (IMVU, Blue Mars 등)를 준비 중임 이기종(DSLR, Kinect) 멀티카메라 기하보정 기술 다시점 영상기반 인체 체형(길이, 둘레) 계측 기술 템플릿 인체 모델을 이용한 사용자 아바타 생성 기술 Kinect 센서를 이용한 사용자 모션 추출 기술 4. 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 표준화 및 특허 기존 디지털콘텐츠용 캐릭터 생성 작업은 3D 스캐너와 모션캡쳐의 이기 관련 기술의 표준화 동향 해당사항 없음 보유 특허 종 센서 사용에 의존하기 때문에, 스튜디오에서 디자이너들의 수작업에 의한 의존도가 높아 작업자의 숙련도에 따라 콘텐츠 제작의 품질과 기간 이 종속적임 이에 반해, 디지털 아바타 생성기술은 이러한 기존의 파이프라인을 자동 /등록 구분 특허명 다중 깊이 센서를 이용한 형상 복원 장치 및 방법 국 (등록) 국내 (등록)번호 (등록)년도 2012 화할 수 있는 효과를 내며, 기존 파이프라인에서 평균 1주일~1달 정도 소요되는 실사수준의 3D 캐릭터 생성작업을 수시간 이내로 단축시켜 줄 수 있으므로 이에 따른 제작기간의 절감효과를 기대할 수 있음 또한, 기존의 온라인 쇼핑의 경우 소비자가 직접 의복 등을 착용해 보지 못한 상태에서 구매 프로세스가 진행되기 때문에 부대비용(교환,반품,수정)이 큰 비중을 차지함 3. 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 영화 스튜디오의 실사기반 액터 모델 생성의 자동화 솔루션 디지털 실사 3D 아바타 생성 시스템 가상 의류 체험을 통한 온라인 쇼핑 반면, 디지털 아바타 생성기술은 실측을 기반으로 한 실사수준 3D 아바타를 생성해 주고 이를 통해 실측기반의 가상체험을 통해 온라인 쇼핑을 행할 수 있기 때문에 기존의 온라인 상거래의 패러다임을 전환할 수 있음 그 외에, 디지털 아바타 생성 기술은 3D 상호작용이 가능한 실사형 아바타 생성 기능을 통해 3D 가상세계 시장의 다양한 가상상품들과의 사실적 상호 작용을 통해 확산되고 있는 가상세계 서비스 기반 위에서 가상상품의 구매 및 실제상품과의 연계를 통한 새로운 수익모델 제공을 기대할 수 있음 세컨라이프와 같은 가상세계의 3D 아바타 서비스 기존 3D 스캐너와 모션캡쳐 장비를 활용하는 서비스의 기술 대체 143

19 4-9 3D 페이셜 아바타 생성 및 분장 / 특수분장 시뮬레이션 기술 CG기반기술연구팀 담당자 김진서 본 기술은 3D 스캐너를 이용하여 3D 페이셜 아바타를 생성하고, 아바타에 분장/특수분장 시뮬레이션 기술을 적용하여 연극, 영화, 방송, 공연에서 요구되는 분장/특수분장 효과를 컴퓨터를 이용하여 사실적으로 시뮬레이션 할 수 있는 기술임. 기술개념 및 기술사양 기술개념 인간의 얼굴을 거울을 보는 것처럼 사실적으로 컴퓨터 화면에 표현할 수 있는 3D 페이셜 아바타 모델과 가상의 분장/특수분장 도구를 활용하여 연극, 영화, 방송, 무대 공연에 요구되는 분장/특수분장 효과를 컴퓨터를 이용하여 사실적으로 시뮬레이션 할 수 있는 기술 기술구성도 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 무대 공연, 콘서트, 영화 등 제작 시 배우 분장/특수분장 효과 가시화 - 문제점 : 모든 등장인물의 분장 효과를 손으로 그려서 결정하는 전통적 방법을 사용하고 있으며, 수정 및 재 분장이 번거로워 다양한 분장 효과 적용이 어려움 - 필요성 : 작품 내용 및 무대 환경이 고려된 배역 선정을 위한 분장 시뮬레 이션 도구 개발이 필요하며, 손쉬운 수정 및 재 분장 작업이 가능한 최적 의 맞춤형 시뮬레이션 도구 개발이 필요함 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 기술의 상세 사양 페이셜 스캐닝 시스템 - 3대의 고화질 DSLR 카메라를 이용한 스테레오 3D 모델 복원기술 - 외부 광원 차단을 위한 구조물 및 3종의 조명(일반광, 편광, UV) - 3D 촬영 박스, 스테레오 카메라 모듈, 3D 모델 생성을 위한 소프트웨어로 구성 게임, 엔터테인먼트에서 사실감 넘치는 고품질의 아바타 캐릭터 - 문제점 : 현재 게임/엔터테인먼트 산업에서 외형상 유사한 아바타를 생성 하여 사용하고 있음 - 필요성 : 자신과 동일한 얼굴을 갖은 아바타를 생성하여 게임 만족도와 몰입감을 극대화 할 수 있는 페이셜 아바타 생성 기술 개발이 필요함 분장/특수분장 교육 현장에서의 현실감 있는 실습 도구 <3D 촬영 박스> <촬영용 조명 3종> <3D 모델링 SW> 분장/특수분장 시뮬레이션 - 3D 페이셜 아바타 가시화 및 분장/특수분장 GUI - 액정 태블릿 기반 실감 인터랙션 - 멀티스펙트럼 기반 다층광학적 분장효과 재현 - 문제점 : 소수 전무가의 수작업에만 의존하고 있어 기술 전수가 어렵고, 종이/마네킹 등을 이용한 반복 연습으로 현장에서 바로 적용하기 어려움 - 필요성 : 현장에 바로 적용 가능한 효율적인 분장 실습을 위한 현실감 있는 실습 도구 개발이 필요하며, 재사용이 가능하고 전문가의 분장방법을 온/ 오프라인으로 교육에 적용할 수 있는 시뮬레이션 시스템 개발이 필요함 <분장/특수분장 시뮬레이션> <헤어/수염 특수분장> 144

20 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술/대체기술 현황 3차원 얼굴 스캐닝 장치 한국 영상에 화장 효과를 재현하는 방법 한국 화장품 추천 방법 및 이를 이용하는 장치 한국 분장 아바타 생성 장치 및 그 방법 한국 가상 분장 방법 및 장치 한국 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 시스템 활용 분야 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 경쟁기술 VISIA(피부분석) DI3D(3D 얼굴생성) 기술의 완성도 기술개발 완료시기 본 기술의 우수성 얼굴 3D 모델 생성과 피부 분석을 하나의 시스템으로 수행 가능 고급형 DSLR 3대를 이용한 3D 페이셜 스캐너 하드웨어와 소프트웨어를 포함하여 천만원대로 개발 3D 페이셜 아바타에 특수분장 재료(헤어/수염) 자동 합성 헤어/수염 모델 DB를 이용한 스타일링 및 다양한 각도에서 시연 TAAZ(헤어) 가능 EZFACE, 아모레퍼시픽 3D 모델의 자유로운 이동 및 회전 기능을 이용한 실제와 동일한 (메이크업시뮬레이션) 분장가능 실제 분장에서 사용되는 화장품 및 분장 도구 재현 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 시장 규모 국내 분장관련 종사자는 2009년 6,500명으로 추정되며, 관련 교육 기관 수는 대학교 26개교와 미용전문대학 98개교를 포함 총 1,027 개 이 며, 시 장 규 모 는 1, 억 원 으 로 지 속 적 인 성 장 이 예 상 됨 [출처] : 네일 및 메이크업 관련 미용 산업 선진화 방안 연구, 2009, 한 국보건산업진흥원 메이크업 관련 종사자는 약 4만 3백여명으로 미용실, 예식업체, 화 장품 및 영상, 무대 등의 분야에 종사하고 있으며, 그 중 프리랜 서 로 일 하 는 메 이 크 업 아 티 스 트 수 는 6 천 5 백 여 명 으 로 추 정 됨 [출처] : 한국보건산업진흥원 기술이전 범위 A. 스펙트럼 기반 컬러 재현 기술 B. 화장품 페인팅 기술 C. 3D 분장 시뮬레이션 GUI (A+B+C). 3D 분장 시뮬레이션 기술 2010년 공연시장 규모는 2009년보다 29% 성장한 것으로 추정 되 며, 입 장 표 판 매 액 2, 억 원, 공 연 편 수 7, 개 로 예 측 됨 [출처] : 한국경제신문 년에서 2009년까지의 공연 예술 관련 업체 수는 개로 꾸준히 증가추세에 있고, 종사자수는 9,037 6,513 9,392명, 매출액은 287, , ,556 백 만 원, 관 객 수 는 2, , , 만 명 으 로 추 정 됨 [출처] : 2010 공연예술실태조사, 예술경영지원센터, 표준화 및 특허 보유특허 / 등록구분 특허명 APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING MAKEUP AVATAR 국 (등록) (등록)번호 (등록)년도 미국 13/ APPARATUS AND METHOD FOR VIRTUAL MAKEUP 미국 13/ APPARATUS AND METHOD FOR CREATING 3D FACE MODEL FOR SKIN ANALYSIS 미국 13/ 피부분석을 위한 3차원 얼굴 모델 생성 장치 및 그 방법 한국 삼차원 지오메트릭 정보를 활용한 가상 메이크업 장치 한국 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치 및 방법 한국 측정 데이터를 이용한 메이크업 시뮬레이션 장치 및 방법 한국 다중 카메라로 촬영된 영상의 처리 방법 한국 영상 처리 방법 및 이를 이용하는 영상 처리 장치 한국 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 개발 기술에 의한 콘텐츠(콘서트, 드라마, 영화, 공연, 무대예술 들) 품질 향상으로 글로벌 시장에서의 국내 문화 콘텐츠 제작 역량을 강화하여 콘텐츠산업의 해외시 장 진출 확대 제작 사전 준비 및 제작 과정에서 분장 작업의 효율성을 극대화할 수 있어 50% 이상 의 생산성 증대와 20%의 제작비 절감의 효과를 기대할 수 있음 새로운 기법의 분장/특수분장 스타일을 온/오프라인으로 교육이 가능하여 국내는 물 론 국외에서도 재교육이 가능하고, 일반인이 개인 학습용으로도 활용이 가능 분장/특수분장 시뮬레이션 원천 기술을 뷰티산업(웨딩, 네일, 메이크업 등)에 활용할 경우 문화적/산업적 파급효과가 클 것으로 기대됨 145

21 4-10 가상 공간 멀티 터치 인터랙션 가상현실연구실 담당자 김용완 사용자의 3차원 fingertip 좌표를 추적하여 사람의 손끝이 허공에서 움직일 때 착용형 디스플레이를 통해 가시화되는 가상 객체 에 닿았는지 여부를 인지하고, 이에 따른 진동 피드백을 제공하는 실감 가상 공간 멀티터치 인터랙션 기술임. 본 기술은 Natural UI를 적용하고자 하는 교육, 체험형 전시 및 테마파크 등의 분야에서 인터랙티브 콘텐츠 제작시 활용 가능함. 기술개념 및 기술사양 기술개념 See-through 타입의 개인 착용형 입체 디스플레이 장치를 착용하여 가상 공간의 객체를 실제 물체와 같은 감각으로 터치할 수 있도 록 손가락 끝점 3차원 추적 및 터치 피드백을 제공하는 가상 공간 멀티터치 인터랙션 기술 기술구성도 EGD(입체영상 가시화) 개인 착용형 입체 디스플레이 장치 공간멀터터치 (줌/회전/Tap /PressHold/Drag 등) 손가락 끝점 3차원 위치 추적 멀티터치-진동 피드백 (스마트 모바일 기반) 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 3D 공간 터치 인터페이스 기술의 정밀화 요구 증가 - 기존 리모컨, 키보드 및 마우스와 같은 입력장치들은 추가 장치를 필요로 하거나 직관적이지 못함 - 맨손으로 콘텐츠 제어가 가능한 제스쳐 기반 3D 공간 터치 인터페이스로 고정밀 손가락 끝점 추적 및 멀티터치 인식 기술 개발이 필요 사용자의 시각과 일치하는 실감 가상 공간 인터페이스 - 기존 제스쳐 기반 인터페이스는 직관적인 동작을 제공한다는 장점이 있 는 반면 사용자가 가상의 물체와의 접촉 여부를 정밀하게 인식하지 못함 - 가상 터치 스크린을 형성하고 이를 see-through 기반 착용형 입체 디스 플레이를 통해 가시화함으로써 사용자는 눈으로 가상 물체의 입체감을 느낄 수 있는 실제 3차원 공간에서와 같은 실감 가상 터치 상호작용 기술 에 대한 요구가 있음 가상 터치에 대응하는 촉각 터치 피드백 제시 필요 - 제스쳐 기반 인터페이스는 사용자 터치 여부에 대한 시각적 피드백만을 제공하나 실감 인터페이스를 위해서는 실제와 동일하게 촉각 피드백도 제공되어야 함 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점 기존 2D 터치 장치보다 발전된 3D 공간 상에서의 터치 인터페이스 기술 제시 고정밀 손가락 움직임 추적을 통한 보다 정밀한 핸드 인터랙션 기술 제시 사용자의 핸드를 추적하여 실사-가상 3D 객체 간 물리적 상호작용을 사 실적으로 시뮬레이션하는 AR 융합 인터랙션 기술을 제시 기술의 상세 사양 멀티터치 지원 손가락 트래킹(Fingertip 3차원 추적, 멀티 터치, 진동 피 드백 지원) 공간 터치 지원 환경 메쉬 데 이터 생성 기술(RGB-D 카메 라 기반 실측 데이터 복원율 95% 이상) 실사-가상 환경 융합 가상 인 체 상호작용 기술(깊이맵 기반 실시간 높이맵 생성, 실 객체 높이 정보 반영, EGD 연동) 146

22 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술/대체기술 현황 Microsoft Kinect는 PC 및 Xbox에서 별도의 추적 센서 장착 없이 사람의 동작을 인식하여 콘텐츠와 상호작용이 가능함 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 웨어러블 디바이스 기기 출하량, '16년 기준 최소 3,920만대에서 최대 1 억 7,100만대까지 증가 전망(CT인사이트, 한국콘텐츠진흥원, ) Microsoft Surface는 여러 명이 동시에 학습 협동 작업이 가능하도록 대형 터치 스크린에 제스쳐 조작 방식의 컴퓨팅 장치임 워싱턴 대학은 특정 마커 패턴을 인식하여 가상 객체와의 가시화 및 인 터랙션이 가능한 ARToolkit 라이브러리를 배포 중임 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 전 세계 웨어러블 디바이스 출하량 전망 (단위 : 만대) 경쟁기술 Microsoft Surface AR Toolkit Microsoft Kinect 기술의 완성도 기술개발 완료시기 본 기술의 우수성 기존에는 2D 실제 평면 상에서만 터치 조작이였으나, 본 기술은 허 공 상에서의 3D 공간 터치 인터랙션이 가능 기존에는 단순 마커 기반의 가상 인터랙션이였으나, 본 기술은 사용 자의 핸드에 기반한 실사-가상 객체 간의 융합 인터랙션(Miniature AR)이 가능 기존에는 Whole-Hand 방식의 위치 추적 방식이였으나, 본 기술은 정밀 손가락 기반 위치 추적이 가능 (오차 1cm 이내) [출처] : IMS Research 2012 모바일 게임의 '10년 시장규모는 전년 대미 17.1% 증가한 85억 6,900 만 달러 기록 모바일 인터넷과 터치 기반 인터페이스를 지원하는 스마트폰 확산으로 인해 휴대폰 보급 성장세 유지 세계 모바일 게임 시장 규모 및 성장률 (단위 : 백만달러) 2013년 8월 실험실 수준 기술 개발 완료 예정 2013년 12월 시제품 수준 기술 개발 완료 예정 기술이전 범위 손가락 3차원 검출 S/W 모듈 진동 기반 멀티터치 제스쳐 인식 S/W 모듈 공간 터치 지원 환경 메쉬 데이터 생성 S/W 모듈 실사-가상 환경 융합 가상 인체 상호작용 S/W 모듈 3D 공간터치/실사-가상(Miniature AR) 인터랙티브 콘텐츠 S/W 모듈 표준화 및 특허 보유 특허 [출처] : 해외게임산업동향, 한국콘텐츠진흥원, 2012 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 <구글 프로젝트 클래스> Google은 '12년 4월 프로젝트 글래스 공개 터치, 음성 등의 인터렉션 기술 이용 단순한 정보 제공용 글래스 <소니 스마트와치> 안드로이드 OS 연동하여 각종 작업 을 손목시계에서 실행함 터치 인터페이스 탑재 / 등록 구분 특허명 제스처 인식 기반 사용자 상호 작용 방 법 및 이를 위한 장치 이종 디스플레이 연동 인터랙티브 콘텐 츠 전시 장치 국 (등록) (등록)번호 (등록)년도 한국 한국 <나이키 퓨얼밴드> Nike는 '12년 1월 손목 착용형 스포츠 디지털 기기 Nike 퓨얼 플러스 퓨얼밴드 출시 사용자 운동량 측정 3. 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 4. 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 기술적 차별성 - 착용형 디스플레이, 가상 터치 인식 및 피드백 제시 기술을 통합한 기존에 없던 가상 공간 멀티터치 시스템으로 사용자의 가상현실에 대한 실감도 를 증진하여 타 제품과 차별화됨으로써 고객의 소비 욕구를 자극해 매출 증대가 기대됨 파급효과 - 보다 편리하고 직관적인 사용자 인터페이스를 제공함으로써 첨단 전시 및 체감형 테마파크에 적용 가능하므로 새로운 부가가치 창출이 기대됨 147

23 4-11 몰입 디스플레이 기반 인터랙티브모션 시뮬레이터 가상현실연구실 담당자 조현우 본 기술은 180 화각의 몰입형 디스플레이 앞에서 사용자의 제스처에 따라 콘텐츠와 상호작용을 할 수 있는 새로운 형태의 시 뮬레이터 시스템 기술임. 본 기술은 수동적으로 콘텐츠를 소비하는 것이 아니라 사용자가 직접 콘텐츠에 참여하는 차세대 테마 파크, 체험형 가상현실 게임, 기능성 교육 콘텐츠 제작에 활용 가능함. 기술개념 및 기술사양 기술개념 180 실린더형 곡면 디스플레이 앞의 모션 플랫폼에 앉은 사용자의 제스쳐를 kinect로 인식하여, 그에 따라 디스플레이에 프로젝션 되는 3D 영상과 사용자가 앉은 모션 플랫폼의 움직임을 연동하여 실시간으로 제어하는 기술 기술구성도 하드웨어 구성 : 몰입감 증대를 위한 180 곡면 디스플레이, 3D 영상을 위한 프로젝션 시스템, 사용자 제스처 인식을 위한 kinect, 네트워크 기반의 모션 플랫폼 소프트웨어 구성 : 제스쳐 인식 프로그램, 모션 플랫폼 제어 프로그램, 곡면 프로젝션 warping 프로그램 서버 실린더 스크린 클라이언트 군 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 사용자가 단순한 시청자가 아닌 참여와 소통하고자 하는 욕구 증대 3D/4D 콘텐츠에 대한 몰입도를 더 높이고자 하는 가상현실 시장의 니즈 값비싸고 새롭게 기능을 익혀야 하는 특별한 도구 없이 사용자의 자연스 러운 몸짓(제스처)만으로 인터랙션 하고 싶은 사용자 경험 요구 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점 일방적인 콘텐츠 소비가 아닌 콘텐츠와 상호작용을 할 수 있도록 사용자 의 제스쳐를 인식하여 콘텐츠와 모션 플랫폼의 움직임이 제어됨 기술의 상세 사양 멀티 프로젝션 입체 영상 출력용 실린더 디스플레이 기술 - 이동이 가능한 실린더 스크린 프레임 - 6채널 프로젝터를 이용한 멀티 디스플레이 기술 개발 - 프로젝터 간 기하 왜곡을 수정하기 위한 기하 보정 및 중목 영역에 대한 seamless 연결 소극적 소비자에서 적극적인 소통/참여자로 가상현실 시장에서의 몰입도 증강 필요성 도구가 필요없는 인터랙션 UX 요구 - 렌더링 클러스터 시스템 중앙 제어 S/W 사용자 모션 기반 인터랙티브 콘텐츠 체감형 시뮬레이터 기술 - 사용자의 모션에 따라 영상, 음향과 함께 모션이 연동되는 3축 1인승 모 션 플랫폼 및 저작 환경 - 시뮬레이터 제어(모션 데이터 제작/편집) 도구 개발 - 저작 편의성을 높인 스트립트 기반 데이터 프로토콜 정의 148

24 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술/대체기술 현황 기존 영화관의 4D 극장 및 테마파크의 4D 체험관의 모션 플랫폼은 정해 진 시나리오에 따른 영상 정보에 맞추어 움직임 실시간 상호작용이 가능한 입체 콘텐츠 - 하나의 3D 입체 공간 상에 사용자들의 실시간 상호작용을 기반으로 진행 되는 3D 입체 콘텐츠의 제공이 가능 - 콘텐츠-사용자 사이의 인터랙션은 전무함 기존 4D관의 모션 플랫폼은 실시간, 정밀한 움직임 제어보다는 큰 느낌 을 제시하는 정도임 - 모션과 영상의 정합이 어긋날 경우, 오히려 콘텐츠에 대한 집중도를 떨어 뜨리는 경우가 많음 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 체험형 4D 전시관 및 체감형 게임 경쟁기술 4D 극장 및 4D 체험관의 모션 플랫폼 시스템 기술의 완성도 기술개발 완료시기 본 기술의 우수성 사용자의 제스처에 따라 실시간으로 3D 콘텐츠(영상)와 모션 플랫폼의 움직임이 변화하여 연동하는 인터랙티브 시스템 - 개인 혹은 다수 체험형 4D 전시관 및 상영관에 적용이 가능 - 기존의 4D 체험관은 항상 고정된 시나리오로 콘텐츠가 진행되어 흥미 유 발이 제한적이나, 본 기술은 인터렉티브한 콘텐츠 운영으로 더 현실감 넘 치는 재미를 제공 - 인터렉티브 4D 체험 기술 및 입체 디스플레이 확장 기술은 콘텐츠를 제 공하기 위한 플랫폼 기술로서 서비스 제공을 위한 핵심 역할을 수행 2013년 2월 : 시제품 수준 상용화 소요기간 : 1년~2년 기술이전 범위 [실린더형 스크린 기반의 인터랙티브 모션 플랫폼 시제품] 곡면 스크린 제작 및 렌더링 클러스터 기반의 3D 영상 프로젝션 기술 제스처 인식 기반의 영상/모션 플랫폼 실시간 제어 기술 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 세계 테마파크 시장 '17년 약 32억불 전망(연평균 3.8%대 성장률) 국내 테마파크 시장 규모는 세계 10위권이며, 아시아에서 일본에 이어 2위임 테마파크 시장 규모(2013~2017) (단위 : 억$) 구분 CAGR (%) [렌더링 클러스터 중앙 제어 S/W] 표준화 및 특허 관련 기술의 표준화 동향 [콘텐츠 연동 모션 플랫폼 제어 S/W] 세계 시장 [출처] : Global Industry Analysts Inc 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 군용 시뮬레이터에 주로 활용되던 몰입형 실감 체험 환경 제공 기술은 수 십 억대에 달하는 높은 가격으로 인해 그 동안 일반에 상용화하기 어 려웠음 다양한 주제의 스토리텔링과 연계한 체험 전시관이 지자체들의 주도로 다수 신설되었으며, 관광 및 레저 산업 확대로 지속적 수요 증가가 기대됨 6축 Stewart Platform이 관련 하이엔드 시장의 일반적인 시스템으로 인 정받고 있으며, 수요가 많지 않아 각 제작사별로 독자적인 솔루션을 개 발하여 활용중임 ITU-T는 2010년 7월 SG16 산하에 Q.5를 설립하여 Telepresence 시스 템에 대한 표준화 진행 시작, 주로 다지점 비디오 제공 및 호환성 확보 차 원의 접근이 이루어지고 있으나 초기 단계에 머물고 있음 보유 특허 / 등록 구분 특허명 3. 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 국 (등록) (등록)번호 모션 시뮬레이터 제어 장치 및 이를 포함하는 모션 시뮬레이터 시스템 한국 (등록)년도 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 곡면스크린 와핑 및 동기화 기술(Warping)은 스크린의 크기 및 형태의 제약을 벗어난 다양한 체험 전시환경에서 활용될 수 있게 함 기존의 4D 콘텐츠가 사용자와 상호작용이 불가한 수동적인 콘텐츠 인 것을 탈피하여 마치 게임과 같이 실시간에 변화하는 차별화된 콘텐츠 활용이 가능해 지속적인 흥미를 유도함 - 영화 관람을 위한 4D 체험관의 경우, 일반 영화관의 2배의 입장료를 받고 있어 수익성이 훨씬 높게 나옴 - 기존 4D 콘텐츠는 시간에 따른 만족도가 급격히 떨어지는데 반해 제안 기술은 상당기간 유지가 가능함 개인 및 소그룹을 위한 특화된 4D 체험관 구성이 가능하여, 좁은 공간을 활용한 틈새시장을 공략할 수 있는 서비스가 가능함 - 일반 4D 상영관은 고가의 시설비와 장치가 필요하나 제안 기술은 다양하고 소형화된 구성으로 초기 투자의 최소화 및 활용도 극대화를 기대할 수 있음 149

25 4-12 기중기 훈련 시뮬레이션 기술 가상현실연구실 담당자 조동식 본 기술은 산업 공정의 기중기 플랫폼을 가상의 환경으로 구성하여 현업의 기중기 훈련 작업을 가상현실 시뮬레이션 환경에서 훈련하는 기술로써 가상현실 기반으로 사용자의 체감을 극대화하고 현장의 상황을 효과적으로 표현할 수 있음. 본 기술은 다양 한 산업체의 상황을 시뮬레이션 하는 목적으로 활용할 수 있음. 기술개념 및 기술사양 기술개념 '기중기 훈련 시뮬레이션 기술은' 산업 공정의 기중기 운송 플랫폼을 가상의 콘텐츠 환경으로 구성하여 현업의 기중기 훈련 작업을 가 상현실 시뮬레이션 환경에서 훈련하는 기술임 기술구성도 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 기중기는 조선, 제철, 항만 등 산업 전반에 걸쳐 활용되고 있는 주요 기자 재로 고위험성 및 고난이도 운영 능력이 필요하므로, 가상 환경에서 다양 한 실감 훈련효과를 체득 가능한 가상현실 기반 훈련 시뮬레이터가 필요 다양한 인터페이스를 포함한 가상 환경에서 사용자의 체감을 극대화하 고, 현장의 상황을 효과적으로 표현하기 위한 가상현실 콘텐츠가 필요 사고 위험 없는 가상현실 콘텐츠를 이용하여 반복적으로 훈련하도록 하 는 체험 기술이 필요 잠재적인 위험요소가 산재되어 있는 산업현장에서 숙련 미숙으로 인한 안전사고를 미연에 방지하고 예방하고 대처할 수 있는 훈련 시스템 필요 2. 개발기술의 주요내용 일반인의 시스템 활용 도입 장벽을 낮추고, 현장과의 일치도를 높이기위 한 실제 도구와 인터페이스 구동하고 멀티 스크린 환경의 입체 가시화를 표현하여 몰입감 제공 훈련 시뮬레이션 효과를 증대하고, 결과 평가를 즉석에서 제시할 수 있 도록 하는 작업 결과 저장 및 분석 기술의 상세 사양 [공장 환경 모델링] - 단위공정/메가 블록/크레인/작업자 모델링 [다채널 디스플레이 입체 가시화] - Head 추적 기반 시점 제어 - 멀티 스크린 가시화 및 기하 보정 기술의 특징 고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점 다양한 작업 시나리오를 선택하여 임의의 작업 조건에 대응하는 가상현 실 기반 검증 시뮬레이션 환경을 제시 [크레인 운송 동작 시뮬레이션] - 이동 경로 측정 및 전문가 기반 보정 [크레인 동작 상호작용] - 현장 작업자용 조이스틱 - 인터페이스 연동 버튼 [학습자별 작업 결과 평가] - 주행시간/주행거리 - 장애물 충돌(작업자/블록) 여부 - 이동경로 저장 및 가시화 - 학습자별 평가 기록 통계 150

26 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술/대체기술 현황 GlobalSim : 항만물류용 크레인 시뮬레이션 기술을 적용하고, 반구 타입 디스플레이 플랫폼상에서 구동, 6축 시뮬레이터 상에서 운용되고 있음 KraneSim : Offshore 크레인 콘텐츠 제공, 성능 모니터링 및 playback 기능 지원함 토탈소프트뱅크 : 컨텐이너 크레인 시뮬레이터를 개발, 광양항 컨텐이터 부두홍보관에 설치하여 방문자로 하여금 항만하역장비 운전 체험 제공 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 업의 기중기 훈련 작업을 가상현실 시뮬레이션 환경에서 훈련 가상현실 기반 작업 시뮬 레이션 서비스 - 다양한 작업 시나리오를 선택하여 임의의 작업 조 건에 대응하는 가상현실 기반 검증 시뮬레이션 환 경 제시 몰입형 가상현실 환경 제공 서비스 기능사코스 제품 CABIN - 작업형 교육형모델 고급형모델 POSCO 인력개발원 중장비학원 경쟁기술 각 현장의 작업 환경을 고려치 않은 일괄적인 단일 콘텐츠 저작 툴 제공 Predefine 단편적 콘텐츠 정보 제공 본 기술의 우수성 작업자, 메가블록 등 현장 상황 반영 장애 요소 회피 교육 제시 물류 운송과 차별화된 제철, 조선 산업 공정의 마그네틱 리프트 운송 콘텐츠 제공 작업개수, 작업 위치 등 사용자 맞춤형 구동 환경 제공 작업 시나리오 선택 기능 포함 - 몰입형의 가상현실 환경 을 제시하기 위해 멀티 스 크린 환경의 가시화를 표 현하고, 입체 화면을 제시 리모컨 - 작업형 보급형모델 현대중공업 POSCO 현장 사용자 tracking 환경 미적용 사용자 Head 트래킹 기반 콘텐츠 정밀 가시화 기능 Off-Axis 기반 멀티 스크린 기하 보정 다채널 3D 입체 가시화 보급형 중소/중견 중공업 기술의 완성도 기술개발 완료시기 본 기술은 2013년 2월 개발 완료된 기술임 기술이전 범위 산업 공정 기중기 시뮬레이션 S/W - 마그네틱 방식 충돌 기반 철판 운송 작업 및 신호등 기반 현재 운송 상태 제시 S/W - 작업 시나리오 선택 및 장애물 콘텐츠 제시 S/W - 기중기 물리 시뮬레이션 S/W - 작업 결과 Text 저장 및 작업 결과 평가 툴 실감 인터페이스 기반 크레인 동작 상호작용 S/W - 조이스틱 및 실감 버튼 기반 콘텐츠 구동 S/W 다채널 디스플레이 입체 가시화 장치 및 S/W - 다채널 기반 기중기 훈련 장치 및 head 추적 기반 시점 가시화 S/W 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 (향후 매 5년간 추정) 관련 제품/서비스 시장 해외 가상현실 기반 교육 서비스 국내 [출처] : 세계시장 - CyberEdge The Market for Visual Simulation / Virtual Reality Systems, 6th ed.2004, 2008 해외 디지털콘텐츠 시장조사, 한국소프 트웨어진흥원, 국내시장 년 이러닝산업실태조사, 정보통신산업진흥원 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 해당 기술은 최근 이러닝(e-Learning) 시장이 성장과 함께 가상현실 콘 텐츠의 교육 효과에 대한 기대로 교육, 훈련 부분으로 확산되고 있음 가상현실의 구현 및 가상현실과의 상호작용 기술 등 가상현실 체험과 관 련된 기술 발전은 향후 교육 분야를 포함한 전체 가상현실의 체험을 응 용하는 시장 부분의 빠른 성장을 기대하게 함 표준화 및 특허 관련 기술의 표준화 동향 본 기술과 관련된 표준화 기구 없음 보유 특허 / 등록 구분 특허명 3차원 정보 기반의 화물 이동 경로 탐색 장치 및 방법 3. 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 가상 크레인 훈련 서비스 국 (등록) (등록)번호 (등록)년도 한국 산업 공정의 기중기 운송 플랫폼을 가상의 콘텐츠 환경으로 구성하여 현 4. 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 본 기술은 기중기 훈련을 실물 기반의 산업 장비를 사용하지 않고 가상 환경에서 실시함으로써 실물 장비 구입 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있음 고위험성 및 고난이도 운영 능력이 필요한 장비에 대해 훈련을 실시함으 로써 훈련 부족 및 조작 미숙으로 인한 산업 재해를 사전에 방지하여 이 에 따른 사고 처리 비용을 절감할 수 있음 예상 제품/서비스의 예상 매출액 (생산/판매부터 향후 매 5년 간 추정) (단위 : 억 달러, 억원) 예상 제품/서비스 시장 해외 가상현실 기반 교육 서비스 국내

27 4-13 디지털 그래피티 캔버스(Digital Graffiti Canvas) 가상현실연구실 담당자 김용선 본 기술은 그래피티를 3D 디스플레이와 사용자 위치 추적 센서, 디지털 스프레이 캔 등을 활용해서 디지털화환 가상현실 기반 인터랙티브 드로잉 시스템임. 본 기술은 디지털 아트, 유아용 색칠 공부, 가상 체험을 지원하는 테마파크, 체험위주의 살아있는 전시관 등에 활용 가능함. 기술개념 및 기술사양 기술개념 사용자가 가상의 캔버스에 디지털 스프레이 캔을 이용하여 그림을 그릴 수 있는 가상현실 기술 기술구성도 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 IT기술의 발전으로 가상 그래피티나 가상 페인팅에 대한 요구 증가 페인트 독성에 따른 유해성을 방지하고 공해 없는 작업 요구 증가 예술 가치를 반복적으로 재현하고 타인과 공유 요구 증가 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점 가상 캔버스와 스프레이 캔 등 작업 환경의 입체 가시화 실제와 같은 느낌의 스프레이 분사 이미지, 효과음 생성 작업 후 저장, 인쇄, 이메일 전송 가능 그래피티란? - 도시 주변의 벽면에 낙서를 하거나 그림을 그리는 행위 - 최근 하나의 문화로 자리잡아 스프레이를 이용한 예술분야로 각광받고 있음 기존 그래피티의 문제점 - 캔버스에 그림을 그리거나 그래피티와 같이 벽에 칠하는 것은 일회적이 어서 재현성이 떨어짐 - 스프레이 등이 공해를 유발함 - 다른 사람과 원본을 공유하기 어려움 기술의 상세 사양 시스템 구성 - 3D TV, 고사양 그래픽카드 장착 PC(예, NVIDIA GTX 570), Optitrack 카메 라, Windows 7, Virtools, 압력 센서가 내장된 디지털 스프레이 캔 주요 기능 - 다양한 3D 가상 캔버스 및 훈련 모드 지원 152

28 - 정밀 추적에 의한 페인팅 작업 지원 - 실시간 스프레이 분사 시뮬레이션 - 페인팅 된 3D 객체(나비)와 상호작용 게임이나 유아용 색칠 공부 가상 체험을 지원하는 테마파크 - 가상 캐릭터, 아바타 등과 상호작용 - 색칠한 캔버스를 출력하여 소장할 수 있음 체험위주의 살아있는 전시관 - 반딧불 축제 등 지역 행사에도 활용 가능 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술/대체기술 현황 가상 그래피티나 그림 그리는 기능의 모바일 앱이 출시되고 있음 프로젝터 기반의 가상 그래피티 시스템이 판매 중임 - 미국 Interactive Entertainment 社 의 Virtual Graffiti Wall 경쟁기술/대체기술 대비 우수성 세계 테마파트 시장 규모는 '17년 31.8억 달러 전망, 아시아 시장은 매 년 6.3% 성장 전망 구분 CAGR (%) 세계 시장 [출처] : Global Industry Analysts, Inc (단위 : 억$) 경제성장과 여가시간 증대, 교통 인프라 확충에 따라 국내 테마파크 이 용자 수 지속 증가 전망 경쟁기술 Rear projection을 이용한 2D 캔버스 가시화 하나의 IR LED를 이용한 포인트 기반 2D 추적 본 기술의 우수성 3D 캔버스상에서의 그래피티 작업 입체 가시화 디지털 스프레이 캔과 사용자 정밀 3D 추적에 의한 드로잉/ 페인팅 작업 지원 실시간 스프레이 분사 패턴 시뮬레이션 압력 조절이 가능한 디지털 스프레이 캔 페인팅 된 3D 객체(나비)와의 상호작용을 통한 입체 디스 플레이 외부 영역에서의 객체 가시화(안경타입 디스플레 이나 투명디스플레이 활용) 2007년 2008년 2009년 2010년 2011년 20,711 23,136 21,658 24,288 24,332 [출처] : 레저백서 2012, 한국레저산업연구소 (단위 : 천명) 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 주요 테마파크 뿐만 아니라 지역 축제 등 다양한 체험 행사가 증가하는 추세 기술의 완성도 기술개발 완료시기 2013년 2월 기술이전 범위 시스템/소스프로그램/기술문서 표준화 및 특허 보유 특허 4. 기대효과 기술도입효과 고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과 정적이던 기존 전시관과는 달리 체험위주의 살아있는 전시관 구축으로 신개념의 전시 문화 창출 가능 유치원, 학교 등에서 생동감 있게 전달이 필요한 체험교육에 적용 가능 나의 움직임이 동반된 내 공간 주위에 콘텐츠를 보이게 할 수 있어 테마 파크에도 가상체험의 적용 가능 / 등록 구분 특허명 국 (등록) (등록)번호 (등록)년도 인터랙티브 디지털 아트 장치 한국 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 기술이 적용되는 제품/서비스 디지털 아트 - 전문가나 일반인 모두 사용 가능 153

29 4-14 디지털 네이쳐 저작 기술 차세대영상연구실 담당자 정일권 본 기술은 3D 자연 환경 모델링/배치 및 편집 과정의 효율성과 품질을 높이기 위한 사용자 중심의 제어 가능한 디지털 네이쳐 저작 통합 솔루션임. 본 기술을 통해 사용자는 스케치와 같은 직관적인 방법을 사용하여 디지털 네이쳐를 저작할 수 있고 3D 영상, 게임, VR, 교육 등의 분야에 활용 가능함. 기술개념 및 기술사양 기술개념 3D 자연 환경 모델링/배치 및 편집 과정의 효율성과 품질을 높이기 위한 사용자 중심의 제어 가능한 디지털 네이쳐 저작 통합 솔루션 기술구성도 1. 기술 개요 기술개발의 필요성 고객 및 시장의 니즈 3D 영상 제작에서 자연 환경, 도시 등 디지털 네이쳐 모델링 작업이 필 수 요소로 등장 복잡한 제작 공정과 인력 수요가 많은 디지털 네이쳐 모델링 작업을 개 선할 기술이 필요 사용자가 의도한 바를 빠르고 정확히 표현하여 고품질 디지털 네이쳐 영 상을 생성할 수 있는 인터페이스 구축 상용 툴이 제공하지 못하는 핵심 기술을 확보하고 기술/가격 경쟁력을 강화할 필요 높아짐 디지털 네이쳐 저작 기술 개발과 연계하여 3D 디스플레이 등 관련 산업 과 동반 성장 및 시너지 효과를 창출할 필요 다양한 도시 재해 관련 시뮬레이션 환경 구축을 위하여 대규모 자연환경 을 효율적으로 구축할 수 있는 기술 요구 증대 수작업 비율이 높은 국내 디지털 네이쳐 기술 수준을 끌어올려 선진국 수준의 제작 공정 자동화 달성 인터랙티브 응용 분야에 사용 가능한 고속 침식 시뮬레이터 외형 변화의 물리적 과정을 시뮬레이션하여 물체의 사실성을 높임 스케치 기반의 직관적 지형 생성 사진 한 장 기반의 식물 및 숲 생성/배치 기술의 상세 사양 다중해상도 기반의 직관적 지형 편집 강/도로 네트워크 자동 생성 GPU 기반 고속 침식/풍화 시뮬레이션 시간에 따른 식물/지물 외형 변화 시뮬레이션 2.5D/3D 스케치 기반 지형 생성 기술 레이아웃 기반 모델 자동 배치 기술 서로 다른 레이아웃간 자연스러운 합성(합성속도 1초 이내) 한 장의 나무 영상을 입력으로 유사한 나무 3차원 모델 생성 기하문법을 이용한 다양한 건물 자동 생성 사용자 시뮬레이션 예측 가능한 실사적 덩굴 식물 모델링 UI 제공 2. 개발기술의 주요내용 기술의 특징 고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점 154

30 경쟁기술대비 우수성 경쟁기술 City Engine 관적으로 제어 가능 - 고품질 토양 텍스쳐 생성 및 텍스쳐 애니메이션 제공 - 범용 메쉬/영상 포맷 지원으로 상용 모델링/렌더링 툴과의 호환성 확보 - L-system 기반의 도로 네트워크 생성 기능 제공 - 시스템의 파라미터 변경에 따른 결과 변화를 미리 알기 어려움 - 원하는 결과를 얻기 위한 trial-and-error 과정 필요 Tensor field 기반 도로 생성 - Tensor field 를 이용한 인터페이스 구성 - 균일 그리드 또는 그 변형에 기반한 도로 표현에 적합 경쟁기술 Vue - 지형 포함 환경생성 S/W - Displacement맵을 사용한 실사감 제공 - 브러쉬 기반 지형생성으로 직관적인 지형생성 어려움 개발기술 강/도로 네트워크 자동 생성 S/W - 실제 도로 예제를 바탕으로 유사한 스타일의 도로 네트워크를 자동 합성 하여 높은 사실감 달성 - GPU 기반 가속을 통하여 사실적 도로 네트워크를 빠른 시간에 생성 가능 World machine - 지형 모델링 전용 S/W - 무한 사이즈의 랜덤 맵 제공 - 브러쉬 기반 지형생성으로 직관적인 지형 생성 어려움 - 룰 기반 방법 등 도로 구조의 모델링을 위한 사전 지식 없이도 쉽게 사용 가능 - 오픈 소스 맵 데이터를 입력으로 지원하여 다양한 예제 DB를 용이하게 구축 가능 경쟁기술 Vue - 지형 모델링, 렌더링을 포괄하는 all-in-one S/W - 브러시 기반의 침식 표현 툴 제공 - GPU 가속침식 중간 과정 미제공 World machine 개발기술 5D/3D 스케치기반의 실사수준 지형생성 S/W - 독자적인 랜드 엣지 방식의 스케치기반 지형 생성기능 제공으로 직관적 이며 자유로운 지형 생성 가능 - DEM에서 추출한 지형 특징정보를 활용하여 쉽게 지형 편집 가능 - DEM의 지형 패치를 사용하여 사실적 인지형 생성 가능 - 노드 기반 생성 툴 제공 - 무한 랜덤 지형의 고속 생성 - 침식 지형 표현을 위한 필터 제공 - GPU 가속 및 침식 중간 과정 미제공 경쟁기술 Meshlab - 지형 등의 삼차원 모델링, 렌더링 및 모델 편집 S/W - Laplacian smoothing 등의 다양한 글로벌 블렌딩 알고리즘 제공 - 블렌딩시 디테일이 손실 UNREAL & CRY SANDBOX 지형편집 툴 - 게임 엔진 내 자체 지형 편집툴을 제공 - 소규모 지역에 대한 상세한 지형 편집 기능을 제공 - 최대 10km x 10km 이상의(UDK 경우) 영역에 대한 편집 불가 개발기술 고속 침식/풍화 시뮬레이션 S/W - 다중 GPU 기반의 토양 침식 및 재분배 시뮬레이션 - 가중치 맵 기반으로 침식/풍화 계수를 조절하여 지역적인 변화 정도를 직 155

31 - Convex 조합/블렌딩을 통한 다종 생성 - 물리적 움직임 표현을 위한 충돌처리 - 나무 군집간 충돌 회피 상호 간섭 시뮬레이션 개발기술 절차적 지형 지역적 편집 S/W - 다수의 지형 데이터를 이용한 Patch 기반 지형생성 기술 - 곡률을 이용한 자연스러운 블랜딩 기술 - CUDA를 이용한 병렬처리기법 적용 - 대용량 지형에 적합한 자동 콜라이더 생성 및 충돌 처리를 통하여 다수의 지 형/지물 배치 장면에서 실시간 동작 - 충돌 처리 엔진에 대한 코드 레벨의 최적화를 통한 충돌 연산 기능 개발 - 지형/지물 렌더러와의 통합 구조로 대규모 장면에 대한 지물 배치 작업 용이 경쟁기술 tree[d](덴마크, frecle ApS) - 하나의 나무를 생성 후 간단한 매개변수 제어로 모양변형 기능 제공 - 나무 군집 모델링 미제공 캘거리 대학(캐나다) 경쟁기술 Maya(미국, autodesk) - 전반적인 3D 모델링 기능 제공 - 사용자 스케칭을 통해 덩굴타입 디자인 기능 제공 - 절차적 나무 모델링 방법 이용 - L-studio라는 나무 생장툴 개발 - 여러 매개변수를 통해 나무 모양 정의 - 나무 군집 모델링 미제공 - Paint effects 기능을 통한 덩굴타입 식물 표현 제공 - 객체와 상호간섭하는 자가생장 덩굴 시뮬레이션 미제공 Xfrog(미국, Xfrog Inc.) - 절차적 나무 모델링 방법 이용 - L-system기반의 추상화 레벨을 제공 - 가지의 기하구조가 Y-junctions이 아닌 intersecting cylinders모양으로 한계 - 자가생장하는 덩굴타입 식물 표현 미제공 개발기술 다종 식물 군집 배치 S/W - 식물 군집 배치/변형 모듈 - 사용자 편집 가능한 스윕기반 LOD 나무 모델 생성 모듈 개발기술 다종 식물 군집 형성 S/W - 객체와의 상호간섭 고려한 덩굴 식물 모델링 모듈 - 오름, 충돌회피, 외력에 의한 굴성 요소 고려 - 스윕기반 다종 식물 모델링 모듈 156

32 경쟁기술 City Engine - L-system 기반의 도로 네트워크 생성 기능 제공 - 시스템의 파라미터 변경에 따른 결과 변화를 미리 알기 어려움 - 원하는 결과를 얻기 위한 trial-and-error 과정 필요 Tensor field 기반 도로 생성 - Tensor field 를 이용한 인터페이스 구성 - 그리드 또는 그 변형에 기반한 도로 표현에 적합 개발기술 사용자 제공 레이아웃 기반의 모델 실시간 자동배치 및 편집 S/W - 인구 밀도 맵과 Zone 맵을 사용한 사실적인 도시 모델 생성 - 실시간 편집을 위한 직관적인 사용자 UI제공 기술의 완성도 기술개발 완료시기 2014년 1월 실험실 수준 기술 개발 완료 예정 2014년 3월 시제품 수준 기술 개발 완료 예정 기술이전 범위 다중해상도 지형 편집 S/W 지형 침식 시뮬레이션 S/W 외형 변화 모델링 및 가시화 S/W 플2.5D 스케치기반 지역적 지형 편집 S/W 3D 지형 랜드폼 기반 실사 지형 합성 S/W 사용자 지정된 배치공간정보에 따른 모델 자동레이아웃 S/W 서로 다른 레이아웃간 합성 S/W 한 장의 나무 영상에 기반한 나무 모델 생성 및 생장 표현 S/W 실사적 덩굴 식물 생성 S/W 기하문법기반의 건물 생성 S/W 표준화 및 특허 보유특허 /등록 구분 특허명 국 (등록) (등록)번호 (등록)년도 A multi-resolution approach to editing high-quality terrain data 미국 13/ An example-based acceleration to large-scale terrain formation 미국 진행중 2012 고품질 지형데이터의 직관적 편집을 위한 다중 해상도 기반 방법 한국 대규모 지형 형성 표현을 위한 예제 기반 가속 방법 한국 진행중 2012 APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING 3D TREE IMAGES 한 장의 이미지 입력을 이용한 다양한 실사적 디지털 나무들 생 성 방법 2011 미국 13/ 한국 기술적용 분야 및 기술의 시장성 기술이 적용되는 제품 및 서비스 대규모 지형 모델링 기술 대규모 자연환경의 구축 용이 - 다양한 도시, 재해관련 시뮬레이션 환경 구축에 유리 대규모 지형 모델링 기술 환경 시뮬레이션에 기반 기술 - 재해 방지 시뮬레이션, 도시 구축 프로토타이핑 - 환경오염 감소 및 에너지 절감효과에 따른 녹색 성장 선도 식물 모델링 기술 이미지 한 장으로부터 복잡한 3차원 식물 및 숲을 쉽게 제작 - 비전문가도 UCC 제작 등에 있어 다양한 자연환경을 손쉽게 구축, 개인 창작활동 자극 소방 방재청 국립방재연구소: 긴급 대응차량 배치 기능 해당 제품/서비스 시장 규모 및 국내외 동향 해당 제품/서비스 시장 규모 국내 디지털콘텐츠 솔루션 업종 시장은 향후 연평균 11.1% 성장세를 기록할 전망 2003년 1조 1,902억 원을 기록한 이래 매년 성장을 거듭함 구분 디지털콘텐츠 전체 352,699, ,130, ,034,710 솔루션 11,269,500 15,812,940 23,427,566 디지털영상 전체 9,023,200 12,208,400 16,758,100 솔루션 2,429,900 4,173,400 7,761,500 해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 해당 제품을 국내에서는 영화/애니메이션 VFX 저작 도구로 사용하고 있 으며 국외에서는 자연환경 저작 파트 플러그인의 형태로 사용되고 있음 미 국방성의 주도로 ISO/IEC JTC1 SC24에서는 SEDRIS라는 표준을 개 발하였으나, 군사용으로 개발되어 일반 영화나 게임에 적용하는 것과는 차별화된 표준개발이 필요함 4. 기대효과 기술도입효과 경제/산업적 기대효과 VUE나 CityEngine 같은 디지털 네이쳐 관련 S/W의 수요가 점점 증가할 것이므로 국산 화를 통해 원천기술을 확보하면, 프로젝트마다 커스터마이징을 통한 효율적인 파이프라 인 구축 가능 애니메이션이나 영화의 VFX 제작에 있어서 가장 시간이 많이 걸리는 대규모 자연 생성 과 정을 디지털 네이쳐 저작도구를 사용하여 모델링 하면 6주 이상 소요될 작업을 1주일로 단 축하는 효과가 발생하여 국제 경쟁력 강화 오픈 셋트의 주변 개발과 문화재 관리당국의 적극적인 관리, 저개발지역의 개발로 인해 국 내 사극 및 시대극의 촬영지역이 협소해지고 있음. 디지털 네이쳐 기술 등 CG작업을 통해 배경 등을 표현하는 경우가 증가하거나 필수적인 상황이 도래할 것 기술적 기대효과 일본, 3차원 해저드맵: 재해 피해 시뮬레이션 식물 저작 도구: 최소한의 수작업, 높은 자동화 고품질 영상 제작 도시 건설 계획 교육, 훈련 시뮬레이션, 게임 대규모 자연환경의 구축이 쉬워져 다양한 도시, 재해관련 시뮬레이션 환경 구축에 유리 디지털 네이쳐 기술을 재해 방지 시뮬레이션과 도시 구축 프로토타이핑에 접목하여 환 경오염 감소 및 에너지 절감효과 스튜디오 별 제작 파이프라인에 최적화된 기술을 제공함으로써 상용 툴의 기능에 제한 되었던 특수 효과 표현에서 벗어나 보다 다양한 효과를 효율적으로 제작 가능 디지털 네이쳐 저작도구를 활용한 콘텐츠 제작을 장려하여 비전문가도 UCC 제작 등에 있어 다양한 자연환경을 손쉽게 구축하고 창작욕구의 걸림돌이 되는 기술적 장애를 극복 157