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3D 글래스 환경에서 기하관계 중심의 스마트폰 기반 상호작용형 저작 기술

발주기관: 한국연구재단

수행기관: KAIST

연구기간: 2014. 05. 01 – 2017. 04. 30 (36개월)

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연구목표: 디지털 정보를 증강현실 공간에 추가 및  동적/반응 속성을 설정할 수 있는 저작 기술 연구

  • 본 연구는 많은 사용자들이 증강현실 공간을 쉽게 만들고, 다양한 증강정보를 저작할 수 있도록 하는 것임. 구체적으로, RGB-D 카메라가 부착된 스마트 3D 글래스를 착용한 사용자가 사전에 모델링 되어 있지 않은 임의의 공간의 영상 특징-카메라 자세 정보를 실시간으로 획득하고, 깊이 영상 정보를 이용하여 가상공간을 정합하는데 기준이 되는 국소 참조 좌표계 (“정합 좌표계”)를 실측 기반으로 자동적으로 생성 및 보정 할 수 있도록 함. 이 정합 좌표계를 기준으로, 외부 트래킹 시스템이 없는 일반 환경에서 증강현실 인터렉션이 가능하도록 하는 스마트 디바이스 기반의 웨어러블 3D 사용자 인터페이스를 이용하여, 사용자가 디지털 정보를 증강현실 공간에 쉽게 추가하고 동적/반응 속성 등을 설정할 수 있도록 하는 저작 기술을 연구함.

연구내용

  • 스마트 3D 글래스 환경에서 기하 중심 증강현실 정합 좌표계 생성: HMD에 장착된 RGB-D 카메라를 활용하여 사전에 모델링 되어 있지 않은 임의의 공간(현장)의 영상 특징-카메라 자세 정보를 실시간으로 획득하고, 깊이 영상 정보를 이용하여 현실 공간의 기하구조를 분석 한 후, 가상공간을 정합하기 위한 정합 좌표계를 실측 기반으로 자동적으로 생성/보정 할 수 있도록 함. 이를 통해 사용자는 정합 좌표계의 9자유도 자세(위치/회전/스케일)에 대한 번거로운 보정 작업 없이도 쉽고 정밀하게 정합 좌표계를 생성 및 보정하여 증강현실 공간을 생성할 수 있음.
  • 스마트 3D 글래스 환경에서 스마트 디바이스를 활용한 증강현실 동적 반응 저작: 스마트 3D 글래스 환경에서 기하해석을 통해 생성/보정된 증강현실 정합 좌표계를 기반으로, 외부 트래킹 시스템이 없는 일반적인 환경에서 작동이 가능한 스마트 디바이스 기반의 3D 증강현실 저작 방법을 제안함. 스마트 디바이스 기반의 3D 저작방법은 사용자 이동형 증강현실 공간에서, 가상 객체의 다양한 동적 움직임, 반응 속성 등의 속성을 쉽게 설정할 수 있도록 함. 이를 통해 많은 사용자들이 다양한 형태의 증강현실 콘텐츠를 쉽게 만들 수 있고 증강현실 공간에 추가할 수 있음. 이러한 증강현실 공간의 정보는 사용자들에게 다양한 부가가치를 제공할 수 있음.

기대효과

  • 스마트 글래스 기반의 착용형 증강현실 저작 연구 분야를 개척하고, 원천기술 확보를 통해 해당 연구 분야를 선도할 수 있음. 증강현실 기반 관광 가이드, 강의/학습, 산업, 군사 시뮬레이션 등 다양한 분야에 적용 가능. 현장에 대한 정보를 즉시 제공받을 수 있어, 사용자 작업의 효율성을 향상 시킬 수 있음. 또한 스마트 글래스 기반의 뉴 미디어 확산 및 증강현실 콘텐츠 생태계 활성화에 기여할 것으로 기대됨.