• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제9권3호
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• pp.1-8
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• 2017

Recently, the development of the head mounted display (HMD) device has attracted a great deal of attention to the actual contents. Especially, Augmented Reality (AR), which is a mixture of actual information and virtual world information, is focused on. AR HMD is able to interact by arranging virtual objects in real space through spatial recognition using depth camera. In order to naturally mix virtual space with real space, it is necessary to develop a technology for realizing spatial mapping information with high accuracy. The purpose of this paper is to evaluate the optimal configuration of augmented reality application program by realizing accurate spatial mapping information when mapping a real space and an object placement environment using HoloLens. To do this, we changed the spatial mapping information in real space to three levels, which are the number of meshes used in cubic meters to scan step by step. After that, it was compared with the 3D model obtained by changing the actual space and mesh number. Experimental result shows that the higher the number of meshes used in cubic meters, the higher the accuracy between real space and spatial mapping. This paper is expected to be applied to augmented reality application programs that require scanning of highly mapped spatial mapping information.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.167-177
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• 2021

In the field of augmented reality, edge-based methods have been popularly used in tracking textureless 3D objects. However, edge-based methods are inherently vulnerable to cluttered backgrounds. Another way to track textureless or poorly-textured 3D objects is to directly align image intensity of 3D object between consecutive frames. Although the direct methods enable more reliable and stable tracking compared to using local features such as edges, they are more sensitive to occlusion and less accurate than the edge-based methods. Therefore, we propose a method that combines an edge-based method and a direct method to leverage the advantages from each approach. Experimental results show that the proposed method is much robust to both fast camera (or object) movements and occlusion while still working in real time at a frame rate of 18 Hz. The tracking success rate and tracking accuracy were improved by up to 84% and 1.4 pixels, respectively, compared to using the edge-based method or the direct method solely.

• 디지털융복합연구
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• 제12권11호
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• pp.357-364
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• 2014

기존 증강현실 콘텐츠 경우 고정된 마커를 빠르게 이동시키면 가시화에 끊김 현상이 발생하게 된다. 따라서 동적 마커를 사용할 경우에도 콘텐츠가 끊어짐 없이 사용자에게 제공되는 방법이 요구된다. 카메라에 입력된 한 장의 이미지 내에 두 개 이상의 마커가 존재할 경우 기존의 이미지 기반 마커와 SLAM(Simultaneous Localization & Mapping) 방식을 통해서는 각각의 마커를 동시에 추적할 수 없다. 본 논문은 각 마커 위에 정합된 객체들 간의 상호작용은 불가능하다는 점을 극복함은 물론, 빠르게 움직이는 마커를 실시간으로 추적하여 그 위에 원하는 객체를 정확하게 증강 가시화하는 방법론을 제안한다. 이를 위해, 주행형 로봇과 시범 콘텐츠의 가상로봇을 동기화하여, 주행형 로봇 상에 콘텐츠가 가시화되도록 하였다. 그리고 카메라 한 대로 다중 동적객체를 추적하여 서로 상호작용하는 기술을 제안하였다. 결과적으로 가상로봇과 실제로봇을 연동하여 상호작용하도록 함으로써 실시간 동적객체 추적 및 가시화 기술의 유용성을 검증하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.21-31
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• 2011

논문에서는 마커리스 증강현실 가시화에서 반사구(mirror-sphere)를 이용하여 실제 환경의 광원위치를 추정한 결과를 증강되는 가상객체에 적용하는 방법을 제안한다. 고정된 환경조명의 안정적인 추정을 위해, 카메라를 반사구 주위를 돌며 촬영하여 반사구에 대한 다중 영상을 획득한 후, 각 광원 벡터 클러스터의 주광원 방향을 추정한다. 본 논문에서는 환경 조명의 광원방향 추정과 함께 움직이는 광원에 대한 광원방향도 추정함으로써, 실제 조명환경을 증강되는 가상 객체에 반영하여 사실적인 음영효과와 그림자를 생성한다. 본 논문에서 제안하는 조명 추정 방법은 조명 환경에 대한 어떠한 사전 정보 없이도 즉각적으로 증강현실 가시화에 적용할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.272-277
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• 2010

증강현실은 실세계의 정보와 가상의 정보를 연결시키기 위한 매개체가 요구되며, 이러한 매개체를 지속적으로 추적 인식하는 기술을 필요로 한다. 이러한 기술 중에 마커를 이용한 광학 트랙킹이 주류를 이루고 있으나 마커를 부착하는 과정이 불편하고 오래 걸리므로 최근에는 마커리스 트랙킹 기법이 활발히 연구되고 있다. 본 논문은 2차원 평면 즉 동일평면상의 특징점들을 트랙킹하는 방법이 아닌3차원 객체에 대한 특징점을 추출하여 실시간으로 트랙킹하는 방법을 제안한다, SURF(Speed Up Robust Features)를 이용하여 특징점을 추출하고 이를 POSIT(Pose Object System for Iteration) 알고리즘으로 3차원 객체의 회전과 이동정보를 얻어 실시간으로 객체를 추적한다. 추적 실패시 실시간으로 재추적이 가능하도록 빠른 특징점 추출과 매칭을 통하여 트랙킹에 적합한 특징점을 선택하여 객체의 위치와 회전 정보를 얻어 객체를 실시간으로 추적 및 재표현 하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권4호
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• pp.306-313
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• 2023

Having pet is one of the activities people living in modern society do to relieve stress and find peace of mind. Currently, the object of companion animals has moved beyond being a real 'living entity' and has developed to a stage where the animal's upbringing process can be enjoyed in a virtual space by being programmed in digital content. This paper studies detailed elements such as character design, interaction, and realism of 'Tamagotchi (1996)', which can be said to be the beginning of digital training content, and 'Peridot (2023)', a recently introduced augmented reality-based training content. The point was that it was training content using portable electronic devices. However, while the environment in the electronic device in which Tamagotchi's character exists was a simple black and white screen, the environment in which Peridot's character operates has been changed to the real world projected on the screen based on augmented reality. Mutual communication with characters in Tamagotchi remained a response to pressing buttons, but in Peridot, it has advanced to the point where you can pet the characters by touching the smartphone screen. In addition, through object and step recognition, it was confirmed that the sense of reality had become more realistic, with toys thrown by users on the screen bouncing off real objects. We hope that this research material will serve as a useful reference for the development of digital training content to be developed in the near future.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.15-21
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• 2003

An algorithm is developed for augmenting a real video with virtual graphics objects without computing Euclidean information. Real motion of the camera is obtained in affine space by a direct linear method using image matches. Then, virtual camera is provided by determining the locations of four basis points in two input images as initialization process. The four pairs of 2D location and its 3D affine coordinates provide Euclidean orthographic projection camera through the whole video sequence. Our method has the capability of generating views of objects shaded by virtual light sources, because we can make use of all the functions of the graphics library written on the basis of Euclidean geometry. Our novel formulation and experimental results with real video sequences are presented.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.421-433
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• 2006

본 논문에서는 비디오에서 비보정 3차원 좌표의 복원과 카메라의 움직임 추정을 통하여 가상 객체를 비디오에 자연스럽게 합성하는 방법을 제안한다. 비디오의 장면에 부합되도록 가상 객체를 삽입하기 위해서는 장면의 상대적인 구조를 얻어야 하고 비디오 프레임의 흐름에 따른 카메라 움직임의 변화도 추정해야 한다. 먼저 특장점을 추적하고 비보정 절차를 수행하여 카메라 파라메터와 3차원 구조를 복원한다. 각 프레임에서 카메라 파라메터들을 고정시켜 촬영하고 이들 카메라 파라메터는 일정 프레임 동안 불변으로 가정하였다. 제안된 방법으로 세 프레임 이상에서 작은 수의 특징점 만으로도 올바른 3차원 구조를 얻을 수 있었다. 가상객체의 삽입 위치는 초기 프레임에서 특정 면의 모서리점의 대응점을 지정하여 결정한다. 가상 객체의 투사 영역을 계산하고 이 영역에 이음새가 없도록 텍스처를 혼합하여 가상객체와 비디오의 부자연스러운 합성 문제를 해결하였다. 제안 방법은 비보정 절차를 선형으로만 구현하여 기존의 방법에 비해서 안정성과 수행속도의 면에서 우수하다. 실제 비디오 스트림에 대한 다양한 실험을 수행한 결과 여러 증강현실 응용 시스템에 유용하게 사용될 수 있음을 입증하였다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.51-54
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• 2009

In or automotive engineering education is introduced. Main objective of the system is teaching disassemble/assemble procedure of automatic transmission of a vehicle to students, who study automotive engineering. System includes vehicle transmission, set of tools and mechanical facilities, two video cameras, computer with developed software, HMD glasses and two LCD screens. Developed software gives instructions on assembling and disassembling processes of real vehicle transmission with the help of augmenting virtual reality objects on the video stream. Overlaying of 3D instructions on the technological workspace can be used as an interactive educational material. In disassembling process, mechanical parts which should be disassembled are augmented on video stream from video cameras. Same is done for assembling process. Animation and other visual effects are applied for better indication of the current assembling/disassembling instruction. During learning and training, student can see what parts of vehicle transmission and in which order should be assembled or disassembled. Required tools and technological operations are displayed to a student with the help of augmented reality, as well. As a result, the system guides a student step-by-step through an assembly/disassembly sequence. During educational process a student has an opportunity to return back to any previous instruction if it is necessary. Developed augmented reality system makes educational process more interesting and intuitive. Using of augmented reality system for engineering education in automotive technology makes learning process easier and financially more effective.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.2312-2317
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• 2017

박물관은 디지털 기술과 융합으로 관람객에게 다양한 방식으로 정보를 전달하고 있다. 증강현실 기술은 현실세계에 이음새 없이 가상객체를 증강시켜주는 방식으로 전시물에 대한 정보 제공 역할과 결합하여 사용자의 다양한 감각을 사용할 수 있어 높은 몰입감과 현실감을 제공해준다. 그러나 위치기반 증강현실은 GPS 정보의 오차로 인해서 가상객체가 현실세계와 부정확한 정합현상을 유발시키고 비전기반 증강현실은 마커가 배치된 위치에 증강이 가능하나 기하학적인 패턴은 사용자의 체험의 집중도를 감소시킨다. 이런 문제를 해결하기 위해 개발된 프로젝트 탱고를 이용하여 현실세계와 상호작용하는 전시 콘텐츠를 구현하였다. 구현한 전시 콘텐츠는 Lenovo Phab 2 Pro를 기반으로 Unity 3D에서 Project Tango SDK를 사용하였다. 관람객이 전시콘텐츠에 몰입감과 현실감을 향상시킬 수 있었으며 박물관뿐만 아니라 쇼핑몰 등 다양한 전시분야와 접목할 수 있을 것이다.