• 전자공학회논문지CI
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• 제47권1호
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• pp.123-134
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• 2010

본 논문에서는 가상공간과 현실공간이 융합되는 지능형 환경에서 지속 가능한 콘텐츠 생태계 조성을 위한 유비쿼터스 가상현실 프레임워크 및 응용을 제안한다. 유비쿼터스 가상현실 프레임워크는 가상현실과 현실공간을 융합한 환경에서 사용자들이 지속적으로 콘텐츠를 생산하고 다른 사용자들과 공유할 수 있도록 하는 데스크톱 및 모바일 저작 플랫폼, 그리고 듀얼 공간 관리기로 구성된다. 데스크톱 저작 플랫폼은 서비스 제공자들이 콘텐츠를 저작하기 위한 환경을, 모바일 저작 플랫폼은 일반 사용자들이 콘텐츠를 소비, 생산 및 공유를 가능하게 하는 환경을 그리고 듀얼 공간 관리기는 이들이 생산하는 콘텐츠를 관리하는 환경을 사용자들에게 제공한다. 사용자들은 본 논문에서 제안하는 유비쿼터스 가상현실 프레임워크를 통해 현실공간과 가상공간이 융합된 환경에서 콘텐츠 생산, 소비, 공유 확대 및 재생산 등의 활동에 지속적으로 참여하여 콘텐츠 생태계를 형성하고 유지하는데 기여할 수 있다. 제안하는 유비쿼터스 가상현실 프레임워크의 유용함을 보이기 위해 모바일 플랫폼을 중심으로 실시간 처리 성능을 측정하였으며 응용 시나리오를 통해 활용 가능성을 제시하였다. 실험결과 그래픽 가속기와 부동소수점 연산이 가능한 모바일 단말기에서 실시간 콘텐츠 증강 및 저작이 가능함을 알 수 있었다. 결론적으로 본 논문에서 제안하는 유비쿼터스 가상현실 프레임워크는 가상과 현실이 융합되는 지능형 환경에서 사용자들의 참여에 의해 지속 발전 가능한 멀티미디어 서비스 환경 구축에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 실천공학교육논문지
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• 제7권1호
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• pp.25-30
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• 2015

가상현실은 프로그래밍, 시뮬레이션, 컴퓨터 그래픽스 등 다양한 학문의 종합체이며 이러한 형태의 새로운 문화적 패러다임의 등장은 우리에게 새로운 개념의 콘텐츠 개발 방법과 정보교류방식을 요구하고 있다. 본 연구에서는 3D 가상현실 기술을 이용하여 I-Bench Mobile 이라는 새로운 장비를 통해 사용자와 인터렉티브가 가능한 가구배치 시뮬레이션을 제안한다. 이것은 3D로 제작이 되며 물리 및 중력을 적용한다는 점에 강점을 두며, 또한 스냅샷 기능을 통해 고객들이 가구를 자신이 원하는 장소에 배치하여 궁극적으로 고객 만족도 향상을 목표로 하고 있다. 가상증강현실기술을 이용한 소프트웨어를 개발하는 본 연구 과정은 공학계열의 컴퓨터학과와 예술계열의 영상 예술 디자인학과, 시각 디자인 학과와 같은 다양한 학과들에서 다루는 교육과정의 작업이 필요하므로 단지 코딩 기술이 아닌 여러 학문의 기술들이 함께 어우러진 융합 IT기술 교육의 좋은 사례라고 할 수 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.165-174
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• 2010

현재 진행되고 있는 디지털교과서 시범사업은 연구학교를 중심으로 다양한 컨텐츠 활용 및 연구사례 등을 도출하고 있다. 그러나 현재의 디지털교과서는 기존 온라인 학습콘텐츠와 유사한 상호작용 및 교수학습 모델을 제공하며 특히 태블릿 기반 콘텐츠의 학습효과 및 탐구능력 등과 같은 연구사례가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 태블릿 기반의 차세대 디지털교과서를 위한 교수학습 모델을 제안하며 특히 디지털 잉크 기반의 스케치 인터페이스 및 증강현실 기술을 이용한 상호작용 모델을 설계하였다. 제안된 연구기법은 학습콘텐츠로 구현되었으며 이를 통한 교수자와 학습자간의 활발한 상호작용 및 학습몰입감의 효과를 규명하였다. 본 연구의 결과는 향후 미래형 디지털교과서 개발 및 적용 시 효과적인 개발방안이 될 것이다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제11권4호
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• pp.143-149
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• 2011

본 논문에서는 다수의 평면을 가지는 모델기반 카메라 추적 시스템이 제안된다. 상품의 정보를 표기하기 위한 2차원 바코드(barcode)로 널리 사용되는 QR(Quick Response) 코드를 인식하여 해당 물체의 3차원 모델을 임포팅한다. 그리고 관련 기하정보를 이용하여 모델의 주요 정점(vertex)을 추출하고 옵티컬 플로우(optical flow)를 이용하여 추적한다. 클리핑 알고리즘으로 다수의 평면을 가지는 물체의 평면 영역을 구별하고 매칭된 특징으로부터 호모그래피를 계산하여 초기 단계의 대략적인 카메라 움직임 파라미터를 추정한다. 이후 카메라의 움직임에 따라 다양한 평면에 존재하는 특징점과 해당 3차원 정보를 선형 방정식으로 구성하고 DLT(Direct Linear Transform) 방법을 적용한다. 최종 단계에서 번들 조정(Bundle Adjustment) 알고리즘을 이용해 카메라의 움직임 파라미터에 포함된 에러를 최소화 한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제16권2호
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• pp.179-187
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• 2015

스마트폰의 보급 확산으로 다양한 콘텐츠가 등장하고 있다. 이러한 콘텐츠 중에서 위치 기반 서비스를 이용한 증강현실 응용프로그램의 필요성이 널리 대두되고 있다. 본 논문에서는 안드로이드 스마트폰을 이용한 위치정보기반 AR 시스템에서 발생하는 정합 오차를 컴퓨터 비전 기술을 이용하여 효과적으로 줄이는 방법을 제안한다. 위치정보 오차 누적 때문에 객체가 정확하게 정합되지 않는 부정합 현상 최소화를 위해 연산 속도는 유지하면서 연산량을 줄여 성능을 향상한 방법인 SURF(Speeded Up Robust Features)를 사용해 초기 특징점을 검출하고 검출된 특징점을 추적하여 모바일 환경에 적용한다. 위치정보 검색을 위해 GPS 정보를 사용하고 자세추정 및 방향 정보를 위해 자이로 센서, G-센서 등을 이용한다. 하지만 위치정보의 누적된 오차는 객체가 고정되지 않는 부정합 현상을 유발한다. 또한, 증강현실 기술은 구현하면서 많은 연산량이 필요하므로 모바일 환경에서 구현하는데 어려움이 발생한다. 제안된 방법은 모바일 환경에서 성능 저하를 최소화하고 비교적 간단하게 구현할 수 있어 기존 시스템 및 다양한 모바일 환경에서 유용하게 이용될 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.2321-2330
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• 2015

실내에서 무용지물이 되는 GPS 의 한계로 다양한 실내 측위 기술에 대한 연구가 진행되고 있으나 대부분 사설 무선 네트워크 기반의 실내 측위 방법들로 고가의 설치 및 유지보수 비용, 비실시간성, 그리고 낮은 정확도 때문에 상용화가 어려운 실정이다. 본 논문에서는 기존에 증강현실에 사용되던 마크 인식 알고리즘을 최초로 차량용 실내 측위분야에 적용하였다. 지면에 플로어 마크를 설치하고 마크의 투영 변환 및 정보 디코딩을 통해 마크 내부의 정보(절대 좌표)를 인식하고 기하학적 분석을 통해 차량이 마크로부터 떨어진 정밀한 위치와 접근 방향(상대 좌표)를 인지할 수 있도록 하였다. 실험 결과 5m 단위로 마크를 설치했을 때 약 30 cm 이내의 오차만 발생하였고, 20km/h 의 속도에서 초당 20 프레임의 이미지 중 43.2% 의 마크 인식률을 보여 충분히 상용화 가치가 있음을 확인하였다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.55-60
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• 2008

건설시공에서 강기둥은 가장 중요한 요소 중 하나이며 매우 정확한 설치가 요구됨에 따라 이의 시공검측을 위해서는 숙련된 측량사가 필요하다. 또한 정확한 계측을 위해서는 측량기기를 정교하게 다루는 데에 따른 시간이 소요된다. 이에 대한 개선방안으로 기존연구에서 증강현실 프로토타입 시스템인 ARCam을 개발했고 ARCam이 시공검측 시간을 단축시키는 등 검측기기로서 가능성이 있음을 보여주었다. 하지만 ARCam은 여전히 측량사의 시각적 인지와 판단에 기반한 계측을 필요로 한다. 본 연구는 ARCam을 기반으로 한 자동적 계측을 위한 알고리즘을 제안한다. 본 연구의 알고리즘은 디지털 이미지 프로세싱과 컴퓨터 비전을 이용한 자동화 기법에 기반을 추며 강기둥 수직도 검측에 초점을 두었다. 이러한 자동화 검측은 측량사의 판단 없이 강기둥 수직도의 계측이 가능토록 해 줄 것이다. 자동화된 시공검측의 궁극적인 목표는 측량인력을 최소화하여서 시공검측 시간과 비용을 줄이는 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.119-124
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• 2018

증강현실 기술은 사용자의 시각에 가상의 영상 정보를 결합하여 다양한 영상 정보를 동시에 취득할 수 있게 한다. 이러한 증강현실 기술은 최근 의료융합을 통해 이미지 가이드 수술(Image-Guide Operation), 수술 교육 훈련, 영상 진단 분야에서 수술 및 진단 시 환자의 장기나 조직들을 구분하여 가시화하고 가장 효과적인 수술 방법을 제시 할 수 있다. 이에 본 논문을 통해 증강현실 기술의 의료 융합을 위한 각 요소 기술의 기술적 특징과 적용 방안 등을 고찰하고자 하였다. 의료융합을 위한 증강현실 기술에서는 효율적인 의료 영상의 구현을 위해 디스플레이, 마커인식 그리고 영상합성 인터페이스 기술의 유기적인 구동이 필수적이다. 이러한 증강현실 기술은 향후, 이미지 가이드 수술, 수술 교육 및 영상 진단 등의 분야에서 현재의 의료 기술을 획기적으로 증진시킬 수 있는 방안이 될 수 있으리라 여겨진다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.297-299
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• 2017

최근 증강 현실(AR)의 응용분야가 급증하고 관련 콘텐츠 또한 수요가 증대되고 있다. 이와 같이 모바일 환경에서 AR 콘텐츠의 서비스를 위해서는 오브젝트 기반의 마커 인식 기능이 필요하다. 이때 마커에 대응하는 정보를 제공하기 위해 특정 마커에 대응하는 가상 오브젝트를 생성하여 서비스하는 기법을 사용한다. 그러나 마커에 대응하는 가상의 오브젝트를 AR 화면상에 유지할 때 카메라의 떨림, 카메라의 이동 등의 다양한 이유로 마커의 오브젝트가 불안정하게 흔들리는 현상이 발생된다. 이와 같이 모바일 디바이스 기반의 AR 서비스는 안정적으로 오브젝트를 표현하기 어렵다는 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 모바일 AR 환경에서 고정된 마커를 인식했을 때, 디바이스의 물리적 상태 변화에 대응하는 필터링 방법을 적용하여 안정적인 마커 인식 및 추적 기법을 제안한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.288-290
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• 2017

최근 증강 현실(AR)의 응용분야로 AR 콘텐츠의 관심과 수요가 증가하고 있다. 일반적으로 실외환경에서 AR 콘텐츠를 서비스할 때 AR 스크린 위에 오브젝트의 표출을 제어하기 위해 GPS 신호를 이용한 위치 정보를 사용하거나 사물의 이미지를 기반으로 하는 마커를 사용한다. 그러나 실내 환경에서의 경우 위치 정보를 이용할 수 없다는 문제점이 있다. 만약 마커만을 이용하여 서비스를 제공하는 경우 주변의 이동하는 장애물로 인한 마커의 인식이 불안정하다는 문제점 또한 갖는다. 그리고 AR 스크린 상에 표시되는 정보가 특정 위치에 고정 상태로 표시되는 것이 아닌 카메라의 이동에 따라 이동한다는 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 iBeacon을 이용하여 실내 위치 인식과 특정 마커를 이용하여 AR 스크린에 표출될 객체를 정확한 위치에 나타내기 위한 오브젝트 제어 방법에 대해 연구하였다.