• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.494-497
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• 2012

본 연구에서는 흑백 마커를 사용하므로 생기는 기존 콘텐츠와 마커간의 부자연스러운 문제를 다양한 컬러 및 색상 배치에 따른 3D 물체의 증강 정도를 실험을 통하여 확인하였으며, 이를 바탕으로 모바일 기반에서 증강현실 기술지원을 하는 NyARToolkit 기반으로 유아용 학습 콘텐츠 시스템을 구현하였다. 구현한 콘텐츠에서 필요한 페이지에 컬러 마커를 삽입하므로 부자연스러운 문제를 해결할 수 있었고, 이 마커 위에 친숙한 캐릭터를 띄우므로 집중력을 높임과 동시에 학습보조자가 원활하게 콘텐츠를 사용할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.485-488
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• 2011

현재 증강현실은 산업, 상업, 게임, 의료, 제조, 모바일, 건축뿐만아니라 교육까지 매우 광범위하게 사용되고 있다. 본 논문에서는 증강현실을 위한 라이브러리인 ARToolkit을 이용하여 Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) 방법을 적용한 유체 시뮬레이션을 증강현실에 적용하였다. 유체 시뮬레이션을 증강현실로 구현함으로써 OpenGL로만 구현하였을 때보다 유체 시뮬레이션의 흐름을 보다 쉽게 파악 할 수 있다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권3호
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• pp.27-33
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• 2012

텔레프레즌스(tele-presence)와 원격조정(tele-operation) 기술은 멀리 떨어진 사용자에게 몰입감이 높은(immersive) 장면이나 모바일 로봇 등의 제어 환경을 제공한다. 본 논문에서는 호모그래피(homography) 정보 기반의 카메라 추적기술을 이용한 텔레프레즌스 시스템이 제안된다. 먼저 카메라가 탑재된 HMD(head mounted display)를 착용한 사용자의 머리 움직임을 카메라 추적기술로 분석한다. 그리고 전방향(omni-directional) 카메라를 장착한 로봇으로부터 입력되는 파노라마 영상에서 사용자의 시야(field of view)에 해당하는 장면을 생성하여 HMD를 통해 디스플레이한다. 사용자의 움직임을 추정하는 과정에서 3차원 평면으로 구성된 공간의 호모그래피 정보를 이용하며, 실제로 측정된 3차원 데이터를 기준으로 마커기반의 ARToolkit을 이용하는 방법과 호모그래피 기반 방법의 정확도를 각각 비교하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제17A권4호
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• pp.189-196
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• 2010

본 논문에서는 모서리점, 경계선 및 영역, 적응적 임계값 등과 같은 복합특징을 이용하여 증강현실 시스템에서 마커의 차단현상이 발생되거나 어두운 환경에서도 사용 가능하면서 정합 성능을 개선한 마커검출 알고리즘을 제안한다. 기존의 ARToolkit에서는 마커의 일부분이 사용자에 의해 가려지거나 주위 조명 변화에 의해 입력영상의 밝기 변화가 크게 될 경우, 마커를 추출할 수 없는 반면 제안한 마커추적 알고리즘에서는 마커영역 추출시 적응적 임계값 기법을 사용하여 조명의 변화에 둔감하게 반응하여 정확한 마커영역만을 분리 추출할 수 있다. 그리고 모서리 여부를 판단하고 모서리점이 가려진 경우, 추출된 직선의 교점으로부터 모서리점을 추출하므로 차단에 의해 마커가 가려졌을 때에도 정확한 마커 영역을 추출할 수 있다. 또한, 등록된 마커와의 정합시, 와핑에서 발생되는 마커의 크기 및 중심위치 변화를 보정하는 기법을 추가하여 정합 성능을 개선 시켰다. 실험 결과 제안한 알고리즘은 주위 조명 변화와 차단 현상에 강인하게 마커를 검출하였으며, 유사한 마커 태그를 구분 할 수 있는 정합 유사도가 종전보다 30% 증가한 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
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• pp.205-207
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• 2010

본 논문에서는 버블포핑을 구현하는 증강현실 기법을 제안한다. 제안 기법은 진동촉각햅틱 마우스, 비디오 입력용 웹캠, 마커 패턴 영상, 그래픽 구 버블 객체, 그래픽 마우스 등으로 구성된다. 마우스의 이동에 따라 그래픽 마우스가 3차원 공간상에서 이동하면서 버블과의 충돌이 발생하게 되면, 충돌시 발생하는 버블의 이벤트로 fade-out과 diverge and fade-out의 버블 효과를 구현한다. 제안 시스템은 ARToolkit 및 OpenGL을 기반으로 제작되었으며, 시각적인 마커 기반 시스템으로 버블의 움직임과 사용자의 인터랙션을 통해, 버블 포핑의 증강현실을 전달한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 2부
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• pp.264-269
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• 2007

본 논문에서는 감각형 객체(Tangible Object)를 이용한 테이블에서의 2D/3D 상호작용 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 기존의 ARTable[1]에 직육면체 형태의 감각형 객체와 카메라가 장착된 이동형 모니터를 추가하여 제작되었다. 감각형 객체는 모든 면에 ARToolkit[3]에서 쓰이는 마커가 부착되어 있으며, 내부에는 진동자와 불루투스 통신 모듈이 삽입되어 있다. 또한 카메라가 달린 모니터는 모니터 암에 연결되어 사용자가 이동하며 ARTable 상판을 관측할 수 있도록 부착되어 있다. 이 시스템를 이용하여 사용자는 디스플레이형 테이블인 ARTable 위에서 가상공간을 네비게이션(2D 상호작용)할 때 정확한 길을 찾아가기 위한 도움을 받을 수 있을 뿐만 아니라, 증강현실 환경에서 가상객체와 3D 상호작용을 할 수 있다. 또한 진동 모듈과 이를 제어하기 위한 블루투스 모듈이 내장 되어있어, 특정한 이벤트 발생시 진동자를 이용하여 사용자에게 촉각 감응 효과를 줄 수 있다. 제안된 시스템은 교육, 엔터테이먼트, 등 다양한 분야에서 사용될 수 있다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제9권4호
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• pp.99-102
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• 2010

In this study, the 3- dimensional (3-D) learning contents are suggested using 'Augmented Reality' instead of existing 2-dimensional (2-D) learning methods. At the present, there are some 2-D learning methods using texts, image, pictures, and videos called e-learning. However, these one-way 2-D methods have some disadvantages such as declining learner's immersion and concentration. Thus, the 3-D learning contents using 'Augmented Reality' are suggested to compensate the disadvantages. According to the development of information technology (IT), the augmented reality has many applications to the era of ubiquitous. However, there are some disadvantages when learners use these contents as following; non-augmenting by partially hiding from makers and declining concentration by patterns of the makers. In this study, the beneficial marker which can solve this non-augmenting phenomenon is suggested.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권6호
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• pp.897-906
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• 2017

프로젝션 맵핑(공간증강현실)은 현실세계에서 다양한 가상의 환영(幻影)을 만들어내는 것으로 최근에 많은 분야에 사용되고 있다. 기존의 프로젝션 맵핑에서는 사용자와의 자연스러운 상호작용으로서 접히거나 구부러지는 것 과 같은 유연한 물체의 기하학적인 변형 속성(예: 용지)의 움직임을 고려하지 않았다. 또한, 정적 물체에 대한 프로젝션 맵핑에 대한 많은 연구가 있었지만, 유연한 타깃의 움직임을 추적하고 사용자와의 상호작용 측면에서 모양이 변형된 물체에 맵핑을 정확히 하는 다이내믹 프로젝션 맵핑은 여전히 도전해야할 연구 분야이다. 따라서 본 논문에서는 Unity3D와 ARToolkit을 이용한 실험을 통해 단단하지 않은 물체에 대한 견실한 추적과 정확한 맵핑 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 큐빅 베지어 곡면 형성, 움직임 변형 값 렌더링 과정, 멀티플 마커 인식과 트래킹 과정, 실시간 웹캠 지속 촬영의 4가지 실험 단계로 구성된다. 사용자는 물체에 변형을 주기 위해 직접 접고, 휘고, 구부리고 비틀 수 있다. 제안 방법은 세 가지 긍정적인 결과를 도출할 수 있다. 첫째, 물체의 형태가 강하게 변형되어 있어도 감지 가능하다. 둘째, 사용자가 직접 물체에 변형을 주는 과정에서 물체의 일부분을 차단하고 있을 때의 Occlusion오류를 줄일 수 있어 정확한 트래킹을 할 수 있다. 셋째, 제안 방법의 견실하고 정확함은 빠른 속도로 물체의 움직임을 감지하게 하므로 실시간으로 결과 값을 물체에 투영할 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.846-850
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• 2009

본 논문은 픽토그램(Pictogram)의 시각전달 요소를 재해석하고 증강현실 환경에서의 효율적 전달 방법에 대하여 제안한다. 픽토그램은 국경을 넘어 남녀노소 모두가 인지할 수 있어야 함이 규칙이며 불특정 다수라는 사용자들을 위해 정확한 정보를 담고 있는 시각전달 매체로서 공정성, 객관성을 가지고 디자인 되어야 한다. 사용자에게 정보전달 인식을 높이기 위해 표준 픽토그램 과 문화 속에서 발견할 수 있는 행위들을 접목하여 애니메이션으로 제작하고, 이를 다양한 연구분야에서 응용되고 있는 증강현실 (Augmented Reality 또는 AR) 기술에 적용하여 표현하였다. 증강현실은 사용자-콘텐츠 정보전달 매체로서 현실 환경을 기반으로 하는 3 차원공간의 시각정보에 대한 사용자의 인식을 향상시킬 수 있는 방법으로 인간-컴퓨터 상호작용(Human-Computer Interaction)을 제공한다. 본 논문에서 제시된 픽토메이션은 기존 공공장소 어디서나 만날 수 있는 다양한 픽토그램을 패턴화하여 마커로 활용하고 사용자는 현재 널리 보급되고 있는 UMPC 혹은 PDA를 통하여 증강현실 환경에서 제작된 픽토메이션 콘텐츠를 경험해 볼 수 있다. 픽토메이션은 시각커뮤니케이션의 효과를 증가 시킬 수 있고, 정보습득의 주체인 사용자에게 콘텐츠의 종류를 예측할 수 있는 선택의 자유를 준다. 본 논문에서는 멀티미디어디자인 요소를 포함한 콘텐츠와의 실시간 상호작용을 통하여 유희적 요소의 접목을 시도하고 증강현실환경에서 Pictomation을 통하여 사용자들과의 효과적 커뮤니케이션을 위한 방법을 모색하고자 한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.371-374
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• 2009

가상 현실과 현실 세계가 공존하는 증강 현실은 현재 및 향후 실감미디어 콘텐츠에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 증강 현실은 게임, 엔터테인먼트, 교육 분야 등에서 응용에 따라 다양한 기술들의 결합이 요구된다. 본 논문에서는 교육적 효과를 주는 버블 포핑 증강 현실 기법을 제안한다. 버블 포핑 시스템은 비디오 입력용 웹캠, 마커 패턴 영상, 그래픽 구 버블 객체, 그래픽 마우스 등으로 구성된다. 일반 마우스의 이동에 따라 그래픽 마우스가 3차원 공간상에서 이동하면서 버블과의 충돌이 발생하게 되면, 충돌시 발생하는 버블의 이벤트로 동적 움직임, 터짐 등의 버블 효과를 구현할 수 있는 방법을 제안한다. 충돌 검출은 카메라와 마커 패턴의 좌표계 및 버블의 3차원 공간위치, 그리고 3차원 모델 데이터를 이용하여 구현한다. 제안 시스템은 ARToolkit을 기반으로 제작되었으며, 시각적인 마커 기반 시스템으로 버블의 움직임과 사용자의 인터랙션을 통해, 버블 포핑의 증강현실을 전달한다. 향후, 현재 개발 중인 포스 피드백 기능이 있는 진동촉각공간 햅틱 마우스와 접목하여 보다 실감적인 증강현실 기술을 개발할 예정이다.