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키넥트 작동 원리

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작성자 넷블루 댓글 0건 조회 91회 작성일 18-07-24 17:52

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- 정의 -

키넥트(Kinect)는 콘트롤러 없이 이용자의 신체를 이용하여 게임과 엔터테인먼트를 경험할 수 있는 엑스박스 360과 연결해서 사용하는 주변기기이다. 2009년 6월 1일 E3에서 처음 "프로젝트 나탈"(Project Natal)이란 이름으로 발표했으며, E3 2010에서 공식 명칭인 '키넥트'를 발표한다. 키넥트는 센서를 통해 사용자의 동작을 인식하고, 마이크 모듈로 음성을 인식한다. 키넥트는 원래 닌텐도 위(Wii)가 선보인 자연스러운 인터페이스(Natural Interface, NI) 게임기 시장을 위해 마이크로소프트가 2010년에 발표한 Xbox360의 인터페이스 장비인데, 그것이 사람 인식에 가지는 강점들이 인터랙션 아티스트들에게 주목 받으면서 게임 이외의 분야에서도 활발히 활용되고 있다. 최근 개인 개발자 및 다양한 연구 기관에서 기존의 Xbox 360 콘솔 게임 컨트롤러 기능에서 벗어나 키넥트와 PC와의 연동을 통해 다양한 영역에서 활용하고자 하는 시도를 하고 있다. 구형 엑스박스 360 모델과 연결하기 위해서는 별도의 전원이 필요하다. 2010년 11월 4일 미국에서 가족층 공략을 위해 17개의 게임을 키넥트와 동시에 출시하였다. 대한민국에는 2010년 11월 19일 출시되었다. 또, 키넥트 센서는 저가의 깊이 카메라로써, 실시간으로 깊이 정보뿐만 아니라 RGB영상과 관절 추적 정보를 제공한다. 키넥트 센서로부터 제공되는 데이터의 사용은 제스처 인식을 위해 필요한 사람/신체부위 검출 및 포즈 추정의 수고를 덜어주고, 게임이나 인간-컴퓨터 상호작용 응용 개발을 쉽게 만들고 있다.

- 원리 -
키넥트의 깊이 정보 추출 원리는 적외선 카메라의 중심점을 원점으로 하여 객체를 3차원으로 표시한다. Z축은 영상영역(image plane)에 수직이고, X축은 Z축에 대하여 수직이며, 적외선 카메라에서 레이저 프로젝터로 향하는 방향이다. Y축은 Z축과 X축에 대하여 수직이다.
키넥트는 원래 게임에서 사용하는 기기로서 3D 센서는 활동 범위 내에서 플레이어의 움직임을 파악하는데 쓰이고 있다. RGB카메라는 플레이어를 인식하고 게임 플레이 중에 사진을 찍거나 비디오 촬영에 활용한다. 다중 마이크는 키넥트의 센서 전면 아래쪽에 있는데 음성 인식 및 채팅에 사용되는 마이크로 여러 개 설치되어 있다. 또한 키넥트 센서는 받침대에 전동 드라이버가 있어 필요 시 센서의 각도를 조절할 수 있다. 또한 카메라 모듈이 장착되어 모션 캡처로 플레이어의 동작을 인식하며, 마이크 모듈로 음성을 인식한다.
키넥트 RGB카메라 오른쪽에 부착 된 것은 적외선 송출 프로젝터이다. 이 적외선 프로젝터는 전면의 물체에 픽셀단위의 적외선을 송출한다. RGB카메라의 왼쪽에 부착된 것은 적외선 카메라이다. 적외선 프로젝터에서 송출된 점들이 반사되는 것을 받아들여 물체를 인식하게 된다. 윈도 환경에서 키넥트와 연결하기 위해 마이크로소프트에서 배포한 키넥트 SDK v.1.0을 이용한다.
키넥트는 중앙 RGB 카메라와 양쪽 카메라 2개로 이뤄져 있다. 키넥트는 이들 카메라를 통해 사람 신체의 47개 부위를 초당 30번씩 감지한다. 덕분에 소니나 닌텐도와 달리 컨트롤러 없이 사람의 동작을 읽어낼 수 있다.


 

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