증강현실 기술 및 활용 트렌드
2013년 1월
윤훈주
firehj@hanmail.net
http://www.facebook.com/firehj

증강현실이란?

증강현실은 현실과 가상의 결합
증강현실 (AR, Augmented Reality) 은 현실을 기반으로 가상 정보를
실시간으로 결합하여 보여주는 기술임
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증강현실은 혼합현실 (Mixed Reality) 중의 하나임
•
증강현실은 현실과 가상을 결합한 혼합현실(Mixed Reality)에 속함
•
증강현실(Augmented Reality): 현실을 기반으로 가상정보를 결합
증강가상(Augmented Virtuality): 가상을 기반으로 현실정보를 결합
•
현실의 확장된 형태라는 의미에서 일본에서는 확장현실이라고 부름
혼합현실(Mixed Reality)
현실
증강현실
증강가상
가상
(확장현실)
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상황인식 컴퓨팅을 위한 인터페이스
“이용자 주변의 상황을 컴퓨터가 인지하여 최적의 정보를 제공하는
context-aware computing 실현을 위한 하나의 인터페이스”라고 정의하기도 함
<주변 정보 검색>
<차량 운행 정보를 유리창에 표시>
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증강현실의 범위
가상정보의 범위를 오감으로까지 확대 가능
•
현재의 증강현실은 시각정보가 중심이나, 향후 오감 정보로 확대
- 시각, 청각, 촉각, 후각 등
•
사례) 독일 드레스덴에 설치된 “터치드 에코(Touched Echo)”
- 2차 세계 대전 당시의 폭격 소리를 팔꿈치 진동(골전도)으로 귀에 전달
<독일 드레스덴 관광지 안내문>
<관광객들의 현장 체험>
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<진동 발생 장치>
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가상현실이란?
•
컴퓨터를 이용하여 만들어낸 가공의 상황이나 환경을
사람의 감각기관을 통해 느끼게 하여
사용자가 몰입감을 느끼고 상호작용하게 하는 기술
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증강현실과 가상현실의 비교
용어
개념
사례
현실의 정보에 가상 정보 합성
실재하는 공간이나 이미지를
컴퓨터 그래픽으로 구현
증강현실
축구 경기 중계방송 중
프리킥 위치와 골대까지의
거리 표시
컴퓨터 그래픽으로 재현된
문화재
가상현실
실재하지 않는 공간이나
이미지를 컴퓨터 그래픽으로
구현
Second life
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증강현실과 가상현실의 비교
Human Computer Interaction
•컴퓨터와 사용자 관점에서의 증강현실과 가상현실
- 증강현실: 컴퓨터를 통해 현실과 상호작용
- 가상현실: 컴퓨터와의 상호작용
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증강현실의 특징
•증강현실은 현실과 가상의 결합, 실시간 상호작용, 3D로 구현이라는 특징을 가짐
- 현실과 가상의 결합: 현실을 기반으로 가상정보가 결합이 됨
- 실시간 상호작용: 현실과 가상정보를 서로 상호작용을 하며 동작을 함
- 3D 구현: 현실과 가상이 어울리기 위해 가상 콘텐츠는 3D로 구현이 됨
<3D 객체>
<실시간 상호작용>
http://www.youtube.com/watch?v=QkMboeHJQoY#t=171s
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증강현실의 의미

증강현실의 의미
•매직 돋보기
매직
디바이스
현실
브라우저
새로운
경험
•매직 창문
•매직 거울
•현실을 탐색하는 새로운 웹 브라우저
- 온라인과 오프라인의 융합
- 실시간 Feedback
- 생활공간이 곧 웹
•새로운 정보 소비 경험
- 검색어 입력없이도 정보를 바로 볼 수 있음(상황인식)
- 현실에 기반한 정보의 검색
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매직 돋보기
• 세상을 더 잘보게, 더 많은 것을 보게 해주는 돋보기
• 사물을 투시하는 것처럼 숨겨진 정보를 보여주는 X-ray vision
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매직 거울
•나의 얼굴, 나의 몸을 배경으로 다양한 정보를 표현
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오프라인과 온라인(웹)을 연결하는 창문
•오프라인 매체를 통해 디지털 정보를 소비
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정보 소비방법의
변화

검색 방법의 변화
Natural Input
텍스트 입력
위치 및
방향정보
영상 정보
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위치/방향 정보를 이용한 검색
<위치정보>
<방향정보>
-에어태그: 특정위치에 남겨진 정보
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영상인식을 통한 검색
•인터넷 주소가 인코딩되어 있는 QR코드 사용
•사물의 형태를 인식하여 관련 콘텐츠를 검색
<QR코드>
<영상 인식>
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구글 고글스
•구글 서버에서 책, 로고, 명화, 명함, 건물 등에 대한 image를 검색
<검색 대상>
<사물을 인식>
<스도쿠 퍼즐 풀이>
http://www.youtube.com/watch?v=rdftOloAH9Q
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증강현실 기술

증강현실 기술 원리
•목표물을 추적하는 Tracking과 가상정보를 겹쳐서 보여주는 Mapping
< 목표물에 대한 추적>
< 가상 정보의 중첩 표시>
Tracking
위치/방향 기반
Mapping
영상 기반
위치/방향 기반
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영상 기반
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Tracking 방식에 따른 분류
• 위치 정보: GPS
위치
• 방향 정보: 지자기 센서
기반
• 기울기 정보: 가속도 센서
영
마
커
• 2차원 바코드와 같은 표식을
실시간 추적
마
커
리
스
• 별도의 표식을 사용하지 않음
• SLAM
:Simultaneous localization and mapping
• PTAM: Parallel Tracking and Mapping
상
기
반
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Display 방식 구분
일반
투명
안경형
프로
젝션
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HMD의 활용
<조립/검사>
<레포츠>
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<방송촬영>
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3D 그래픽의 결합
현실에 있는 것처럼 가상 정보의 자연스러운 결합
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사례: 유적 복원
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공간 정보 기반

위치인식 기술
• GPS를 이용한 위치인식
• 와이파이를 이용한 위치인식
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네비게이션
하단표시
상단표시
자동차 찾기
커피전문점
버스 정류장
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지하철
쇼핑몰
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주변 정보
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위치기반 게임
보물찾기
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지도 그래픽
구글 어스
애플 3C
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영상기반 증강현실
업체 동향

퀄컴 vuforia
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Vuforia 2.0 주요 성능
•클라우드 기반 및 디바이스 기반 Target 이미지
- 클라우드 기반 타겟 동시 인식: 100만개까지 가능
<기기가 많이 움직여도 잘 추적함>
- 디바이스 기반 타겟 동시 인식: 100개 이하
• 사용자정의형 실시간 타겟 생성
• 타겟의 빠른 검출 및 추적
- 기기가 빠르게 움직이더라도 타겟을 놓치지 않고 추적
- 최대 5개까지 타겟 동시 추적
http://www.youtube.com/watch?v=bQY8erp7YbY
<부분적으로 가려져도 잘 추적함>
- 저조명 환경, 타겟이 부분적으로 가려져도 잘 추적함
• 실재감 높은 그래픽 렌더링
http://www.youtube.com/watch?v=8LWyYtt-7vo
http://www.youtube.com/watch?v=Y6vs4cyqplQ
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특징점 추출
•종류: 사진, 게임보드, 잡지, 책표지, 제품포장, 포스터, 인사카드 등
•이미지의 특징점 추적
- 이미 알고 있는 특징점 정보와 비교하여 이미지 추적
•Target의 특징점 정보는 온라인상에서 생성(Target Management System)
- 서버에서 이미지의 특징점을 추출하여 DB에 저장
•DB에 여러 개의 이미지를 저장하며, 동시에 5개의 타겟까지 추적 가능
<특징점 추출>
<콘텐츠 표시>
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퀄컴의 증강현실: Tracker
Image target
Multi Target
Frame Marker
512개의 Frame Markers 구분
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특징점 추출
• 특징점은 이미지의 내의 각진 지점을 추출함
- 곡선으로 구성된 이미지의 특징점을 타겟 이미지로 사용되기에 부적합
<특징점>
<풍부한 특징>
<부족한 특징>
<배경 흰색 제외>
- 각진 지점을 특징으로
추출
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Vuforia 플랫폼 구조
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Vuforia 플랫폼 구조
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메타이오
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메타이오
•AR 애플리케이션을 쉽게 생성할 수 있도록 해줌: Target과 콘텐츠 매핑
<애플리케이션 생성 흐름>
<클라우드 접속>
<Creator 툴 화면>
<채널 생성>
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메타이오
Creator 툴 구성
<View mode>
<Resource>
3D콘텐츠
2D이미지
사운드
동영상
full동영상
유튜브
버튼
웹페이지
junaio
페이스북
2page
트위터
구글
3D
<Tracking page>
•출처: https://dev.metaio.com/creator/tutorials/the-basics/
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메타이오
•중력 정보를 활용함으로써 타겟을 빠르게 검출하고 추적함
<건물>
<벽걸이>
<테이블>
<촛불>
http://www.youtube.com/watch?v=gVnIcYEunc0
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활용 분야

포스터/광고 전단지에서의 정보링크 : Commerce
http://www.layar.com/
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잡지에서의 정보링크: 더 많은 정보 소비
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게임
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보드/미니어처형 게임
보드형
미니어처
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타블릿이 마커 역할
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영수증/티켓
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시뮬레이션: 키오스크
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시뮬레이션: PC, 모바일
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학습
http://www.youtube.com/watch?v=f8IcogneJ_M
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공공장소
사람들의 참여를 이끌어내는 이벤트
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소셜 증강현실
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방송
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모바일 프로젝터

모바일 프로젝터
http://www.youtube.com/watch?v=nNHaZplEcwY
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MIT Sixthsense
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프로젝터의 활용
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프로젝터의 활용
Home
의료
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감사합니다
윤훈주
firehj@hanmail.net
http://www.facebook.com/firehj
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