2018년 11월 28일
증강 현실 (AR, Augmented Reality)
I. 실 세계와 가상 사물의 상호작용, 증강 현실
실제 환경에 가상 사물이나 정보를 합성하여 보여주기 위해 Tracking, Calibration 등을 이용하는 혼합 현실
II. 증강 현실 구성도 및 기술 요소
가. 증강 현실 구성도
 |
나. 증강 현실 기술 요소
| 구분 | 기술 요소 | 설명 |
|---|---|---|
| 마커인식 및 위치보정 | 비전기반 Tracking | – 카메라 이용, 픽셀단위 정확도 – 2D/3D, CVA 알고리즘 마커추적 |
| 센서기반 Tracking | – GPS, Digital Compass, 가속도계 – 다양한 센서로 위치/방향 추적 | |
| Calibration | – 호모그래피 기반 내/외부 보정 – 카메라/실제 평면을 3×3 셀구분 | |
| 디스 플레이 및 렌더링 | Phantom Rendering | – 실 객체와 가상 객체 깊이 비교 – 실 객체 표현은 투명 처리 |
| Ghost Presentation | – X-ray Visualization – 가리는 객체 반투명 조절 | |
| Scene Manipulation | – 객체 공간적 재배치로 시각화 – 숨김 가상 객체 표출 | |
| 인터랙션 (UX향상) | HMD | – 3D Information Browsing – 3D Interaction, Marker Gestures |
| DB 라이 브러리 | Marker DB | – 영상 마커의 크기 및 패턴 정보 – OpenGL 라이브러리 이용 저장 |
III. 증강 현실의 문제점 및 해결 방안
가. 증강 현실의 문제점
| 구분 | 문제점 | 대응 방안 |
|---|---|---|
| 실행 오차 | 정적오차 | – 실 좌표와 가상 좌표의 불일치 |
| 렌더링 오차 | – 가상 오브젝트 렌더링 문제 | |
| 동적 오차 | – 가상 영상 지연→ 실세계 비동기화 | |
| 하드 웨어 | 과중한 무게 | – HMD 등 무게로 인한 집중 어려움 |
| 인체 역작용 | – 신체/신경 비동기로 어지럼증 유발 |
나. 증강 현실 문제점에 따른 해결방안
| 구분 | 해결방안 | 세부 방안 |
|---|---|---|
| 해상도 개선 | 현실 주사율 반영 | – 최대한 현실과 비슷하게 2개 이상의 시점과 120Hz 이상 재생 |
| PPD 적용 | – 요구조건 PPD(Pixels per Degree)로 변경(단위 각도 당 필요 픽셀) | |
| 지연속도 고려 | Motion-to-Photon 지연 | – 연속된 영상 간 지연속도 개선 – 표시, 수신, 처리 등 복합적 고려 |
| 20ms 이하 지연 | – 영상처리 개발로 지연 최소화 – 시각적 특성 고려 화면 크기 설정 | |
| 평균 FOV 고려 | – 최소 초점거리, 공간 분해 고려 – 좌우 120도, 상하 135도 필요 |
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