In-Situ based Trajectory Editing Method of a 3D Object for Digilog Book Authoring

디지로그 북 저작을 위한 3D 객체의 In-Situ 기반의 이동 궤적 편집 기법

A Digilog Book is an augmented reality (AR) based next generation publication supporting both sentimental analog emotions and digitized multi-sensory feedbacks by combining a conventional printed book and digital contents. As a Digilog Book authoring software, ARtalet provides an intuitive authoring environment through 3D user interface in AR environment. In this paper, we suggest ARtalet authoring environment based trajectory editing method to generate and manipulate a movement path of an augmented 3D object on the Digilog Book. Specifically, the translation points of the 3D manipulation prop is examined to determine that the point is a proper control point of a trajectory. Then the interpolation using splines is conducted to reconstruct the trajectory with smoothed form. The dynamic score based selection method is also exploited to effectively select small and dense control points of the trajectory. In an experimental evaluation our method took the same time and generated a similar amount of errors as the usual approach, but reduced the number of control points needed by over 90%. The reduced number of control points can properly reconstruct a movement path and drastically decrease the number of control point selections required for movement path modification. For control manipulation, the task completion time was reduced and there was less hand movement needed than with conventional method. Our method can be applicable to drawing or curve editing method in immersive In-Situ AR based education, game, design, animation, simulation application domains.

디지로그 북(Digilog book)은 기존 서적과 디지털 콘텐츠을 융합함으로써, 아날로그적 감성과 디지털 오감을 함께 제공하는 증강현실기반 차세대 출판물이다. 디지로그 북을 저작할 수 있는 저작 소프트웨어인 아틀렛(ARtalet)은 증강현실 환경에서 3 차원 사용자 인터페이스를 이용한 직관적인 In-Situ 저작 환경을 제공한다. 본 논문은 디지로그 북에 증강된 3D 객체에 이동 경로를 생성하고 조작 할 수 있는, 아틀렛 저작 환경 기반의 이동 궤적 편집 기법을 제안한다. 구체적으로 이동 궤적의 조정점(Control point)을 적절히 할당하기 위해서 3차원 조작도구의 이동 좌표에 대하여 조정점 할당 검사를 한다. 그리고 부드러운 곡선 형태로 이동 궤적을 복원하기 위해서 스플라인을 이용한 보간 과정을 수행한다. 또한 작고 밀집된 이동 궤적의 조정점을 효과적으로 선택하기 위해서 동적 스코어(Score)를 기반으로 한 조정점 선택 방법을 적용한다. 실험 결과 제안한 방법은 기존 방법에 비해 오차와 완료시간은 유의한 차이가 없었지만, 조정점의 수를 약 90% 이상 감소시킬 수 있었다. 이것은 매우 적은 수의 조정점만으로도 이동궤적을 복원할 수 있으며 추후 이동 궤적 조작에 필요한 조정점의 조작 횟수를 대폭 줄일 수 있다는 것을 의미한다. 또한 제안한 방법은 기존의 조정점 조작 방법에 비해 상대적으로 적은 손과 팔의 움직임만으로도 빠르게 이동 궤적의 형태를 변경 할 수 있었다. 본 논문에서 제안한 3D 객체의 이동 궤적 편집 방법은 몰입형 In-Situ 증강현실 환경의 교육, 게임, 디자인, 애니메이션, 시뮬레이션 등의 분야에서 드로잉 또는 곡선 편집 방법으로 응용될 수 있다.