증강현실

Study/OpenCV 2011. 11. 28. 19:44


증강현실의 개요
- 기존의 가상 현실은 가상의 공간과 사물만을 대상으로 하고 있었다. 증강현실은 현실 세계의 기반위에 가상의 사물을 합성하여 현실 세계만으로는 얻기 어려운 부가적인 정보들을 보강해 제공할 수 있다.
완전한 가상세계를 전제로 하는 가상현실과는 달리 현실세계의 환경위에 가상의 대상을 결합시켜 현실의 효과를 더욱 증가시키는 것이다. 물리적 공간에 컴퓨팅 파워를 가진, 정보화된 인공물(information artefacts)이 가득 채워지게 되면 물리적 공간의 성격 자체가 변화하게 된다.

이러한 특징 때문에 단순히 게임과 같은 분야에만 한정된 적용이 가능한 기존 가상 현실과 달리 다양한 현실 환경에 응용이 가능하다. 특히, 유비쿼터스 환경에 적합한 차세대 디스플레이 기술로 각광받고 있다.

유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서는 증강현실을 통해 일상적인 사물(object)과 장소(place)가 정보처리와 정보교환을 수행하게 된다. 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 컴퓨팅 파워가 적용되는 ‘대상(objects)’ 또는 ‘사물(things)’에는 기존 생활설비, 나아가 일상적인 제품과 사물까지 포함된다. 이때 유비쿼터스 IT가 적용되는 대상이나 사물은 특정한 위치(또는 장소)에 고정되어 있는 것이든 지속적으로 움직이는 것이든 관계없다.


증강현실의 정의

증강 현실은 사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 기술이다. 현실세계에 실시간으로 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주므로 혼합현실(Mixed Reality, MR)이라고도 한다. 현실환경과 가상환경을 융합하는 복합형 가상현실 시스템(hybrid VR system)으로 1990년대 후반부터 미국·일본을 중심으로 연구·개발이 진행되고 있다.

현실세계를 가상세계로 보완해주는 개념인 증강현실은 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 가상환경을 사용하지만 주역은 현실환경이다. 컴퓨터 그래픽은 현실환경에 필요한 정보를 추가 제공하는 역할을 한다. 사용자가 보고 있는 실사 영상에 3차원 가상영상을 겹침(overlap)으로써 현실환경과 가상화면과의 구분이 모호해지도록 한다는 뜻이다.

가상현실기술은 가상환경에 사용자를 몰입하게 하여 실제환경을 볼 수 없다. 하지만 실제환경과 가상의 객체가 혼합된 증강현실기술은 사용자가 실제환경을 볼 수 있게 하여 보다 나은 현실감과 부가 정보를 제공한다. 예를 들어 스마트폰 카메라로 주변을 비추면 인근에 있는 상점의 위치, 전화번호 등의 정보가 입체영상으로 표기된다.

원격의료진단·방송·건축설계·제조공정관리 등에 활용된다. 최근 스마트폰이 널리 보급되면서 본격적인 상업화 단계에 들어섰으며, 게임 및 모바일 솔루션 업계·교육 분야 등에서도 다양한 제품을 개발하고 있다.

증강현실을 실외에서 실현하는 것이 착용식 컴퓨터(wearable computer)이다. 특히 머리에 쓰는 형태의 컴퓨터 화면장치는 사용자가 보는 실제환경에 컴퓨터 그래픽·문자 등을 겹쳐 실시간으로 보여줌으로써 증강현실을 가능하게 한다.

따라서 증강현실에 대한 연구는 착용컴퓨터 개발이 주를 이룬다. 개발된 증강현실시스템으로 비디오방식과 광학방식 등의 HMD(head mounted display)가 있다.





증강현실 사례1) 자동차 네비게이션

MVS California 사의 Volumetric Head Up Display입니다.

자동차 앞유리에 레이저로 가상 케이블을 구현시켜

운전자가 원하는 목적지까지 안전하고 빠른 길을 안내해주고,

다음 운전 방향을 나타내는 화살표를 표시해주는 기능 등이 특징입니다.

관련동영상

http://www.youtube.com/watch?v=pdtcyaF6bTI&feature=player_embedded#! 


증강현실 사례2) 전자 학습

책만큼 삶을 다채롭고 깊이를 가져다 줄 수 있는 미디어도없다

최근 아마존의 킨들이나, MS의 쿠리어 등 전자책 개발이 한창이다

이에 전통적인 출판사들은 그들의 컨텐츠를 인새와 함께 전자 텍스트화 하는 작업을 병행해야 할 것이다

물론 출판사-책-독자의 관계가 출판사-전자책-독자의 관계로 재편될 것이고

전자책 시장을 주름잡을 제조사의 입김이 강해질 것이다

만일 여기에 증강현실 기술을 덧붙이면

기존의 출판사들은 증강현실 기술을 인식할 기기와 연결될 컨텐츠를

또는 그 연결 데이터를 기존의 인쇄형 매체와 패키지로 제공할수 있다

관련동영상

http://vimeo.com/2486581

  


증강현실 사례3) 게임 산업

신개념의 증강현실 게임 '스페이스 인베이더'

모바일 증강현실 전문업체인 제니텀은 지난 5월 26일 세계 최초로 마커리스(Markerless : 증강현실용 마커를 쓰지 않는) 증강현실 게임을 출시한다고 밝혔다. 이 게임의 제목은 '스페이스 인베이더'로 과거 아케이드 게임이었던 타이토의 '스페이스 인베이더'를 증강현실 게임으로 리메이크 한 작품이다.

이 게임의 특징은 지금까지 증강현실을 활용한 게임이나 어플리케이션과 달리 마커를 사용하지 않는다는 것. 마커란 특정한 흑백의 이미지로 만들어진 인쇄물이나 이미지를 스마트폰으로 인식하여 그 마커의 위치에 증강현실 이미지가 폰의 화면에 출력되는 형태를 말한다.

하지만 스페이스 인베이더는 ZFT(Zenitum Feature Tracker)엔진을 이용하여 이미지 자체를 인식하고 증강현실로 표현할 수 있는 기술이어서 다양한 환경에 어울리는 게임이나 어플리케이션 등을 개발할 수 있는 모바일 증강현실 사업에 필수 요소가 될 것으로 보여진다.

관련동영상

http://www.youtube.com/watch?v=AwBih_grEhU&feature=player_embedded#!

   


증강현실 사례4) 의료 분야

깊이 지각(특정 대상이나 현상이 지각자로부터 어느 정도 떨어져 있는지를 지각)

의료 증강 현실은 진보된 시각화 기술을 보여주기 위해서 원래 상태의 의료 이미지 자료를 필요로 합니다.

실제 사물에 간단하게 겹쳐진 시각화된 사물은 깊이 지각을 이해하기에 충분하지 않습니다.

우리는 의료 증강현실을 위해서 새로운 시각화 기술을 보여주고 있습니다.

우리는 시각화 기술을 생체 내 연구 범위 내에서 실험 했습니

관련동영상

http://tvpot.daum.net/clip/ClipView.do?clipid=30328163

 

증강현실 사례5) 제조 분야

증강현실이 제조 공정상 발생할 수 있는 하자를 줄이는데 까지 이용이 검토되고 있다. Mercedes Benz의 사례로, 엔진 조립에 필요한 부품 pickup에 사소한 실수를 예방하고자, 증강현실이 사용되고 있는 사례이다.

보잉이 이미 비행기의 복잡한 전선 연결과정의 실수를 방지하고자 증강현실 기술을 1990년대 초에 이미 도입하였음을 고려하면 자동차 산업에서의 활용은 매우 늦다 할수도 있다

관련동영상

http://www.youtube.com/watch?v=AqwzhHEDnYA&feature=player_embedded

 

증강현실 사례6) 방송/광고 분야

TV에 나오는 내용에 게임적 요소를 가미하고 쌍방향 컨텐츠를 기획하거나 보다 상호작용이 많은 새로운 포맷의 프로그램이 등장할수도 있을 것입니다. 특히 스포츠 중계 등을 할 때 운동장이나 코트 한 가운데 있는 것처럼 카메라 앵글을 복수로 처리하면서, 주변을 둘러보고 생동감을 느끼거나, SF 드라마 시리즈나 추리물 같은 상황에서 주변에 사람들이 사라지거나 나타나는 등의 장면연출, 또는 심지어 총을 들려주고 터치로 게임을 하는 형태의 연출도 가능할 것입니다.

중요한 것은 앞으로 TV 가 주는 경험이 더이상 단방향이고 수동적으로 받아들이기만 하던 시대가 지나가고 있다는 점입니다. 보다 개인적이고 훨씬 양방향적인 상호작용이 가능한 형태로 TV는 진화해 나갈 것입니다.

관련 동영상

http://journalogplus.net/economy/go/2174

  

증강현실 사례7) 모바일 분야

모바일 증강현실 브라우저 "Layar"

세계최초로 모바일을 기반한 증강현실이 구현 가능한 브라우저인 "Layar"를 개발했다.

Layar는 구글의 안드로이드폰에서 작동되며 기존의 이미지 및 사물 인식방식형태가 아닌 카메라와 GPS를 기반으로 현실의 위치정보를 인식하여 실시간으로 디지털 정보를 보여준다.

관련 동영상

http://www.youtube.com/watch?v=b64_16K2e08&feature=player_embedded#!

 

증강현실 사례8) 건축 분야

증강현실 기술은 눈 앞의 실재와 스크린 사이 하나의 레이어를 개입시켜, 가상의 정보들을 현실의 공간 위에 겹체 제시한다. 스마트폰으로 특정 건물을 가리키면

해당 건축물의 사진, 동영상, 3D모델, 축소 모형, 기타 텍스트 정보들이 제공된다

심지어 아직 완공되지 않은 건물까지도 미리 경험할수있다

관련 동영상

http://www.youtube.com/watch?v=b64_16K2e08&feature=player_embedded#!

Posted by 코딩하는 야구쟁이
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