DOI QR코드

DOI QR Code

위치기반 서비스 및 증강현실을 이용한 유비쿼터스 박물관(U-Seum)의 설계 및 구현

A Design and Implementation of Ubiquitous Museum(U-Seum) Using Location Based Service and Augmented Reality

  • 이선호 (경기대학교 컴퓨터과학과) ;
  • 이우식 (경기대학교 컴퓨터과학과) ;
  • 김남기 (경기대학교 컴퓨터과학과) ;
  • 전준철 (경기대학교 컴퓨터과학과)
  • 투고 : 2012.04.29
  • 심사 : 2012.06.20
  • 발행 : 2012.08.31

초록

본 논문에서는 LBS(Location Based Service)와 모바일 증강현실 기술을 적용한 U-seum(유비쿼터스 박물관) 시스템의 설계 및 구현 결과를 제시하였다. 유비쿼터스 환경의 스마트 공간에서의 모바일 서비스는 다양한 분야로 확장되고 있다. 본 연구에서는 LBS 기반의 Wi-Fi를 이용한 위치 추적기술과 모바일 증강현실 기술을 활용한 모바일 기반 박물관 관람 서비스인 U-seum을 설계 개발하였다. 위치추적에 널리 사용되는 GPS 기술은 송신자와 수신자 사이에 Line-of-Sight를 요구하기 때문에 박물관과 같은 실내에서는 사용하기 어렵다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 실내 위치추적에 적합한 Wi-Fi 신호의 세기를 이용한 거리를 측정을 적용하여 세계적인 유네스코 문화유산인 화성 박물관 내에서 실시간 체험형 관광 서비스를 개발하고 실제 필드에서 성능 테스트를 수행하였다. U-Seum은 박물관내에서 스마트폰 사용자가 특정 지점에 다다르면 AP를 통한 푸시 서비스를 통하여 박물관내 유물을 설명하는 모바일 증강현실 서비스, 게임 서비스 및 관광 통계정보 등을 제공한다. U-Seum은 화성문화재단의 협조를 받아 화성 박물관에서 실제 구현 실행되었으며 개발된 서비스의 우수성 및 확장성을 입증하였다.

This paper presents a design and implementation of U-Seum(Ubiquitous Museum) system based on the LBS(Location Based Service) and mobile augmented reality technique. The mobile services under the smart space of the ubiquitous environments have been expanded in the various fields. In this study, we introduce U-Seum which supports tourists in the museum. U-Seum is developed by use of the position tracking technique based on Wi-Fi and mobile augmented reality. The GPS which is widely used in the position tracking has a difficulty to be utilized in the inside of the building because it requires the Line-of-Sight between a sender and a receiver. Therefore, in this paper, we develop a realtime tour-supported service through experience and evaluate the performance of the system in the world famous UNESCO's Hwa-Seong Museum by measuring the distance from the Wi-Fi signal which is suitable to track the position interior of the museum. U-Seum provides various push services such as mobile augmented reality service for explanation of the artifacts of the museum, game services and the statistics information of the tourist when the tourist approach a specific AP. U-Seum is developed in the Haw-Seong Museum by the support of the Swon Haw-Seong Cultural Foundation. With a field test, we prove that the excellence and expandability of the system.

키워드

참고문헌

  1. I. Junglas and R. Watson, 'Location-Based Services' Magazine Communication of the ACM, Vol. 51, pp. 65-69 March 2008.
  2. Gartner Identifies the Top 10 Consumer Mobile Applications for 2012. [Online Available]: http://www.gartner.com/it/page.jsp?id=123043
  3. The Nieslen Company, "The State Of Mobile Apps", Sep. 2010.
  4. Chun, J.C and Lee, B.S 'Dynamic Manipulation of a Virtual Object in Marker-less AR system Based on Both Human Hands,' TIIS Vol. 4, No.4, pp. 618-632, 2010.
  5. J. Carmigniani, B. Furht, M. Anisetti, P. Ceravolo, E. Damiani and M. Ivkovic 'Augmented reality, technologies, systems, and applications,' Multimed Tools Appl, Vol 51, pp. 341-377, 2011. https://doi.org/10.1007/s11042-010-0660-6
  6. D.W.F. van Krevelen and R. Poelman, 'A survey of Augmented Reality Technologies, Applications, and Limitations,' The Intl. Journal of Virtual Reality, Vol 9. No. 2, pp. 1-20, 2010.
  7. E. Kaplan and C. Hegarty. 'Understanding GPS: Principles and Applications', Artech House, Norwood, May 2005.
  8. L. Ni, D. Zhang and M. Souryal, 'RFID-based localization and tracking technologies', IEEE Wireless Commun, Vol. 18, pp. 45-51, April 2011. https://doi.org/10.1109/MWC.2011.5751295
  9. M. Win and R. Scholtz, 'Impulse radio: How it work', IEEE Commun. Lett., Vol. 2, pp. 36-38, Feb. 1998. https://doi.org/10.1109/4234.660796
  10. B. Robert and K. Pahlavan, 'Site-specific RSS signature modeling for WiFi localization', Proc. IEEE GLOBECOM 2009, Honolulu, USA, Nov. 2009.
  11. M. Fiala 'ARTag, a fiducial marker system using digital techniques,' In CVPR 05, Vol 2, pp. 590-596, 2005.
  12. H. Kato and M. Billinghurst, 'Marker tracking and HMD calibration for a video-based augmented reality conferencing system,' In IWAR ' 99, pp. 85-94, 1999.
  13. D. Wagner and D. Schmalstieg 'ARToolKitPlus for Pose Tracking on Mobile Devices,' In Proc. of 12th Computer Vision Winter Workshop, pp. 139-146, 2007.
  14. Y. Cho, J. Lee and U. Neumann, 'A multi-ring fiducial system and an intensity-invariant detection method for scalable augment reality,' In IWAR'98, pp.147-156, 1998.
  15. S. Vogt, A. Khamene, F. Sauer and H. Niemann, 'Single camera tracking of marker clusters: Multiparameter cluster optimization and experimental verification,' In SIMAR '02, pp. 127-136, 2002.
  16. Lee, BS and Chun, JC "Interactive manipulation of augmented objects in marker-less AR using vision-based hand mouse," In Int'l Conference on Information Technology(ITNG), pp. 398-403, 2010.
  17. 전준철, '모바일 증강현실 물체와 몰입형 상호작용을 위한 비전기반 동작제어' 인터넷정보학회논문지, Vol. 12, No. 3, pp.119-129, 2011.
  18. Z. Zhang, 'A flexible new technique for camera calibration,' IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 22, No.11, pp. 1330-1334, 2000. https://doi.org/10.1109/34.888718
  19. 경기대학교 지역협력연구센터, 화성 U-Seum 시연, http://www.kyeongin.com/news/articleView.html?idxno=582400 [경인일보, Online Available]

피인용 문헌

  1. Development of an Augmented Reality Puzzle Game Detecting Hand Posture Using HSV Color Space in Real Time vol.14, pp.5, 2014, https://doi.org/10.7583/JKGS.2014.14.5.79
  2. 대통령기록물을 활용한 유비쿼터스 기반의 교육서비스 모형 개발 vol.15, pp.1, 2012, https://doi.org/10.14404/jksarm.2015.15.1.127