모바일 증강현실 콘텐츠 현장 저작 시스템 :Mobile Augmented Reality contents In-situ authoring system

유한규

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자료유형: 학위논문

저자정보: 유한규 (세종대학교, 세종대학교 일반대학원)

지도교수: 이종원

발행연도: 2014

저작권: 세종대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2014

증강현실 기반 AR Book 콘텐츠 저작 시스템

유한규 , 김희재 , 김상아 외 4명 한국정보과학회 학술발표논문집 2014.06 학술대회자료

모바일 증강현실 콘텐츠 현장 저작 시스템

유한규 디지털콘텐츠학과 2014.01 학위논문

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스마트폰이 대중화됨에 따라 기존의 데스크톱 기반의 어플리케이션이 점차 휴대가능한 모바일의 형태로 모습이 변화하고 있다. 그리고 새로운 어플리케이션 또한 이동성을 갖춘 형태로 생겨나고 있다. 특히 기존에 데스크톱 기반에서 정적으로 활용되던 증강현실 분야는 모바일로 옮겨짐으로서 이동성이 더해져 활용범위가 크게 확대 되었다. 그리고 이러한 관심으로 여러 증강현실 관련 어플리케이션이 개발되었고 다양한 분야로 융합되어 연구되고 있다.
증강현실은 그 활용범위가 넓고 미래지향적 기술임에도 불구하고 실생활에 적극적인 활용이 어렵다. 이러한 이유는 첫째로 콘텐츠의 부재이다. 현재 증강현실 콘텐츠는 대부분 증강현실 전문 업체 또는 관련 있는 기업으로부터 부가적으로 제작되어 활용되고 있다. 따라서 증강현실 콘텐츠를 원하는 사용자는 증강현실 콘텐츠가 존재하는 저작물을 구입해야만 하고, 또한 콘텐츠를 변경하는 것이 거의 불가능하다. 또한 일반 사용자에 의한 콘텐츠 저작이 가능하다 해도 그에 따른 시간과 재화가 소요된다. 이는 증강현실의 대중화를 저해하는 요소이며 이러한 문제점을 해결하기 위해 증강현실 콘텐츠를 저작하고 배포, 변경하기 위한 시스템 구축이 필수적으로 필요하다.
그리고 두 번째 이유는 증강현실을 올바르게 사용하기 위해서는 증강현실에 적합한 특수한 사용 환경 구성이 필요하고 그에 따른 사전 지식이 요구되기 때문이다. 이러한 문제는 증강현실 콘텐츠와의 상호작용 관점에서도 작용한다. 기존에 가상환경의 상호작용 방법과 증강현실 환경의 상호작용 방법이 달라 사용자의 혼란이 발생하기 때문이다. 따라서 사용자에게 필요한 사전지식을 최소한하고, 증강현실 특성에 적합하고 직관적인 상호작용 방법을 제공해 사용자 편의를 높이기 위한 지속적인 연구가 필요하다.
본 논문에서는 앞서 말한 증강현실에 대한 사용자 편의를 높여 증강현실 콘텐츠를 다양화, 대중화 시키고자 사용자가 현장에서 콘텐츠를 저작할 수 있는 모델링과 렌더링, 상호작용 방법에 대해 기술한다. 그리고 이를 적용한 모바일 증강현실에 기반을 둔 현장 저작 도구를 개발해 사용자가 언제 어디서든 원하는 콘텐츠를 저작하고, 변경할 수 있도록 한다. 또한 저작 도구의 사용자 만족도를 조사하고 활용 방안을 모색한다.

According to popularization of smartphone, existing applications for desktop PC are gradually changing to mobile applications. Also, newly-developed applications are mostly created for mobile phones. Especially, Augmented Reality(AR) applications are becoming more popular with additional characteristic of smartphone`s mobility. With increased interest in AR, many AR applications are based on smartphone and being applied in many other fields.
Augmented Reality is useful and future-oriented, but it is difficult to use on daily lives. This reason is first, it is because of lack of AR contents. Currently, AR contents are mostly created and produced by AR-specialized companies. So users who want to use AR contents must purchase the contents, also users cannot control theirs AR contents as much as they want. Even if general users can author AR contents, users must do excessive work for AR authoring. This is a hindrance factor of AR popularization. So user vitally need the solutions for contents authoring or change, distribution of AR contents.
Second reason is that users need to know basic knowledge like environment and type for effective AR use. This problem also affects interactions between virtual contents and user. Existing user`s interaction methods for virtual environment and augmented environment are different, thus the end-users are confused with different interaction m
ethods. For this problem, we need to provide more intuitive interaction methods that requires less knowledge to increase usability for the users. Naturally, many current researchers are studying on this subject.
In this paper, we describe methods that may increase user''s usability of mobile AR according to diversification and popularization of AR contents. Accordingly, we provide methods of modeling, rendering and interaction for in-situ contents authoring. We also develop mobile AR authoring tool that can help easy authoring anywhere, anytime. Finally we research on user`s satisfaction about developed authoring tool, and we find authoring tool`s application plan.

#모바일 증강현실 #3D 상호작용 #모바일 저작 #현장 저작 #제스처 인터페이스

제1장 서 론
1. 연구 배경 및 목적
2. 연구의 필요성
3. 논문의 구성
제2장 관련 연구
1. 증강현실의 정의 및 특징
2. 증강현실의 분류
가. Tracking Target에 따른 유형
나. 디스플레이 형태에 따른 유형
3. 증강현실 기반 저작 도구의 소개 및 분석
가. SUGAR
나. AR Storyboard
다. ComposeAR
라. TARM
마. AR Pottery
바. ARA
사. ARTalet
아. DART
4. 모델링 기술
가. 이미지 기반 모델링
나. 객체 기반 모델링
5. 제스처 인식을 위한 알고리즘
가. HMM(Hidden Markov Model)
나. DTW(Dynamic Time Warping)
6. 3D 상호작용 인터페이스
가. Virtual Object Manipulation using a Mobile Phone
나. Multi-touch Gestures for Transformation of 3D Objects
제3장 모바일 증강현실 구현 기술
1. 영상 정합
2. 렌더링 기술
3. 모바일 증강현실 SDK 종류
가. ARToolKit Plus
나. QCAR Vuforia
제4장 모바일 증강현실 기반 현장 저작 시스템
1. 모바일 증강현실 환경의 특성
2. 시스템의 구성 및 특징
3. 상호작용
가. 이동 변환
나. 회전 변환
다. 크기 변환
라. 거리에 따른 변환
4. 모델링과 모델링 인터페이스
가. 객체 혼합을 통한 모델링
나. 모델링 인터페이스
5. 현장 저작
6. 현실감을 위한 방법
가. Texture Mapping
나. Shadows Mapping
7. GUI 디자인 및 전체 구성
제5장 사용자 실험
1. 사전 조사
2. 상호작용 사용자 실험
가. 상호작용 디자인
나. 사용자 실험 콘텐츠
다. 실험 방법
라. 실험 결과
3. 제스처 인식 사용자 실험
가. 실험 방법
나. 실험 결과
4. 전체 시스템 사용자 실험
가. 실험 방법
나. 실험 결과
제6장 결론 및 향후 연구 방안

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