증강현실 기술 및 활용 트렌드

2013년 1월

윤 훈 주firehj@hanmail.net

http://www.facebook.com/firehj

증강현실이란?

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증강현실 (AR, Augmented Reality) 은현실을기반으로가상정보를

실시간으로결합하여보여주는기술임

증강현실은 현실과 가상의 결합

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• 증강현실은현실과가상을결합한혼합현실(Mixed Reality)에속함

• 증강현실(Augmented Reality): 현실을기반으로가상정보를결합증강가상(Augmented Virtuality): 가상을기반으로현실정보를결합

• 현실의확장된형태라는의미에서 일본에서는확장현실이라고부름

혼합현실(Mixed Reality)

현실 가상증강가상증강현실

(확장현실)

증강현실은 혼합현실 (Mixed Reality) 중의 하나임

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“이용자주변의상황을컴퓨터가인지하여최적의정보를제공하는

context-aware computing 실현을위한하나의인터페이스”라고정의하기도함

상황인식 컴퓨팅을 위한 인터페이스

<차량 운행정보를유리창에표시><주변 정보검색>

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• 현재의증강현실은시각정보가중심이나, 향후오감정보로확대-시각, 청각, 촉각, 후각등

• 사례) 독일드레스덴에설치된 “터치드에코(Touched Echo)”- 2차세계대전당시의폭격소리를팔꿈치진동(골전도)으로귀에전달

가상정보의범위를오감으로까지확대가능

증강현실의 범위

<독일 드레스덴관광지안내문> <관광객들의현장체험> <진동 발생장치>

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• 컴퓨터를이용하여만들어낸가공의상황이나환경을사람의감각기관을통해느끼게하여사용자가몰입감을느끼고상호작용하게하는기술

가상현실이란?

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현실의정보에가상정보합성

실재하는공간이나이미지를컴퓨터그래픽으로구현

실재하지않는공간이나이미지를컴퓨터그래픽으로구현

증강현실

가상현실

Second life

컴퓨터그래픽으로재현된문화재

축구경기중계방송중프리킥위치와골대까지의거리표시

용어 개념 사례

증강현실과 가상현실의 비교

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Human�Computer�Interaction

•컴퓨터와사용자 관점에서의증강현실과가상현실- 증강현실:�컴퓨터를 통해현실과상호작용- 가상현실:��컴퓨터와의상호작용

증강현실과 가상현실의 비교

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•증강현실은현실과가상의결합,�실시간 상호작용,�3D로 구현이라는 특징을가짐

- 현실과 가상의 결합:�현실을 기반으로가상정보가결합이됨

- 실시간 상호작용:�현실과 가상정보를서로상호작용을하며동작을 함

- 3D�구현:�현실과 가상이어울리기위해가상콘텐츠는 3D로 구현이됨

<실시간상호작용><3D�객체>

증강현실의 특징

http://www.youtube.com/watch?v=QkMboeHJQoY#t=171s

증강현실의 의미

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매직디바이스

현실

브라우저

새로운

경험

•매직돋보기

•매직창문

•매직거울

•현실을탐색하는 새로운웹브라우저- 온라인과 오프라인의융합- 실시간 Feedback- 생활공간이 곧 웹

•새로운정보소비 경험- 검색어 입력없이도정보를바로 볼수있음(상황인식)- 현실에 기반한 정보의검색

증강현실의 의미

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•세상을더잘보게,�더 많은 것을 보게해주는돋보기

•사물을투시하는 것처럼숨겨진정보를보여주는 X-ray�vision

매직 돋보기

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•나의얼굴,�나의 몸을 배경으로다양한정보를표현

매직 거울

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•오프라인매체를 통해디지털정보를소비

오프라인과 온라인(웹)을 연결하는 창문

정보 소비방법의변화

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위치및방향정보

영상정보

텍스트입력

검색 방법의 변화

Natural Input

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<위치정보> <방향정보>

-에어태그:�특정위치에남겨진정보

위치/방향 정보를 이용한 검색

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•인터넷주소가인코딩되어있는 QR코드 사용

•사물의형태를인식하여관련콘텐츠를검색

<QR코드> <영상 인식>

영상인식을 통한 검색

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•구글서버에서책,�로고,�명화,�명함,�건물 등에 대한 image를 검색

<검색 대상> <사물을인식> <스도쿠퍼즐풀이>

http://www.youtube.com/watch?v=rdftOloAH9Q

구글 고글스

증강현실 기술

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위치/방향기반 영상기반

Tracking Mapping

< 가상정보의중첩표시>< 목표물에대한추적>

위치/방향기반 영상기반

•목표물을추적하는 Tracking과 가상정보를겹쳐서 보여주는Mapping

증강현실 기술 원리

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• 위치정보: GPS

• 방향정보: 지자기센서

• 기울기정보: 가속도센서

• 2차원바코드와같은표식을실시간추적

• 별도의표식을사용하지않음• SLAM

:Simultaneous localization and mapping• PTAM: Parallel Tracking and Mapping

위치

기반

영

상

기

반

마커

마커리스

Tracking 방식에 따른 분류

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일반 투명

안경형프로젝션

Display 방식 구분

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HMD의 활용

<조립/검사> <레포츠> <방송촬영>

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3D 그래픽의 결합

현실에 있는 것처럼 가상 정보의 자연스러운 결합

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사례: 유적 복원

공간 정보 기반

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위치인식 기술

• GPS를 이용한 위치인식• 와이파이를 이용한 위치인식

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네비게이션

자동차 찾기 커피전문점 지하철 쇼핑몰버스 정류장

상단표시 하단표시

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주변 정보

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위치기반 게임

보물찾기

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지도 그래픽

구글 어스

애플 3C

영상기반 증강현실업체 동향

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퀄컴 vuforia

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http://www.youtube.com/watch?v=bQY8erp7YbY

http://www.youtube.com/watch?v=8LWyYtt-7vo

•클라우드기반및 디바이스기반 Target�이미지

- 클라우드기반 타겟동시인식:�100만개까지가능

- 디바이스기반 타겟동시인식:�100개 이하

•사용자정의형실시간타겟생성

•타겟의빠른검출 및추적

- 기기가 빠르게 움직이더라도타겟을놓치지않고 추적

- 최대 5개까지 타겟동시추적

- 저조명 환경,�타겟이 부분적으로가려져도잘추적함

•실재감높은그래픽렌더링

<기기가많이움직여도잘추적함>

<부분적으로가려져도잘추적함>

Vuforia 2.0 주요 성능

http://www.youtube.com/watch?v=Y6vs4cyqplQ

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•종류:�사진,�게임보드,�잡지,�책표지,�제품포장,�포스터,�인사카드 등

•이미지의특징점 추적- 이미 알고 있는 특징점정보와비교하여이미지추적

•Target의 특징점 정보는온라인상에서생성(Target�Management�System)- 서버에서 이미지의특징점을추출하여 DB에 저장

•DB에 여러 개의 이미지를저장하며,�동시에 5개의 타겟까지추적가능

<특징점추출> <콘텐츠표시>

특징점 추출

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퀄컴의 증강현실: Tracker

Image target

Multi Target

Frame Marker

512개의 Frame Markers 구분

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<특징점> <풍부한특징>

- 각진지점을특징으로추출

<부족한특징> <배경흰색제외>

•특징점은이미지의내의각진지점을추출함- 곡선으로 구성된이미지의특징점을타겟이미지로사용되기에부적합

특징점 추출

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Vuforia 플랫폼 구조

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Vuforia 플랫폼 구조

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메타이오

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•AR�애플리케이션을쉽게생성할수 있도록해줌:�Target과 콘텐츠 매핑

<애플리케이션생성흐름>

<Creator�툴 화면>

<클라우드접속>

<채널 생성>

메타이오

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Creator�툴 구성

<View�mode> <Resource>

<Tracking�page>

•출처:�https://dev.metaio.com/creator/tutorials/the-basics/

3D콘텐츠 2D이미지 사운드

동영상 full동영상 유튜브

버튼 웹페이지 junaio

페이스북 트위터 구글

2page

3D

메타이오

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<건물> <벽걸이>

<테이블> <촛불>

•중력정보를활용함으로써타겟을 빠르게검출하고 추적함

http://www.youtube.com/watch?v=gVnIcYEunc0

메타이오

활용 분야

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포스터/광고 전단지에서의 정보링크 : Commerce

http://www.layar.com/

47/63 증강현실 기술 및 활용 트렌드

잡지에서의 정보링크: 더 많은 정보 소비

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게임

49/63 증강현실 기술 및 활용 트렌드

보드/미니어처형 게임

보드형 미니어처

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타블릿이 마커 역할

51/63 증강현실 기술 및 활용 트렌드

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

모바일 프로젝터

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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

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감사합니다

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