Client-Centered Mobile Augmented Reality System for Virtual Building Simulation

가상 건축물 시뮬레이션을 위한 클라이언트 중심의 모바일 증강현실 시스템

Recently augmented reality technology has been researched to view the virtual shape of buildings before construction or cultural heritages under recovery. Those researches used special devices or markers that are not applicable in long distanced outdoor environment. Also the server had to compute a lot of transformations for the location changes of virtual objects. This paper proposed a mobile augmented reality system that uses GPS and accelerometer sensors in order to compute the virtual object's locations without using markers. The server determines the position and orientation by comparing the GPS data obtained from the client with the predefined 3D object informations in the server. If the server sends the virtual object informations such as the position, orientation and matching information, then the client matches the virtual object on the screen of mobile camera phone. In addition, the client computes the transformations of location change detected by the accelerometer derived from the user's movement without additional connection to the server.

최근 증강현실 기술을 이용하여 시공 전의 건축물이나 복원 중인 문화재를 확인하기 위한 연구들이 진행되어 왔다. 기존의 연구들은 특수 장비를 사용하거나 실외의 장거리에서 사용이 어려운 마커를 사용하였으며, 매번 서버에서 가상 객체의 변환을 계산하므로 서버 부하가 우려되기도 한다. 본 논문에서 제안하는 모바일 증강현실 시스템은 휴대폰의 GPS와 가속도 센서를 이용하여 마커 없이도 사용자의 위치 및 방향을 판단하며, 최대한 서버의 부하가 적도록 설계하였다. 서버는 클라이언트로부터 얻은 GPS의 위치정보와 카메라의 영상정보를 미리 정의되어 있는 3D 객체와 비교를 하여 위치와 방향을 판단한다. 그리고 계산된 위치와 방향의 가상 건축물 정보와 정합정보를 클라이언트로 전송하면 이를 받아 카메라 영상 위에 정합한다. 이후에는 서버와 추가적인 접속 없이 클라이언트 내에서 가속도 센서로 감지한 사용자의 움직임에 따라 가상 건축물의 변환을 수행할 수 있다.