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증강현실 어플리케이션 IT 기기 GPS장치 중력센서 위치정보 시스템 -지리/위치 정보를 송수신하는 GPS장치, 중력(기울기+전자나침반) 센서(또는 자이로스코프 센서) -상세 정보가 저장된 위치정보시스템(인터넷 연결 필요) -상세 정보를 수신하여 현실 배경에 표시하는 증강현실 애플리케이션 -디스플레이로 출력할 IT 기기(스마트폰, 태블릿 PC)
1966 1975 1989 1990 -이반 서덜랜드 는 가상 세계로 안내하는 창(Window)이 될 것이라고 제 안하면서, HMD를 개발했고 이것을 시초로 연구가 시작됨. -Myron Krueger는 처음으로 사용자로 하여금 가상의 물건들과 인터랙 션을 가능하게 했던 Videoplace를 만들었다. -Jaron Lanier는 가상 현실이라는 신조어를 만들었고, 첫 번째로 가상 세계를 이용한 수익 창출 모델을 고안했다. -Tom Caudell은 보잉사가 작업자들에게 항공기의 전선을 조립하는 것 을 돕기 위한 과정에서 증강 현실이란 용어를 만들고 최초로 사용되었다. - 증강현실 기술은 2000년대 중반까지는 연구 개발과 시험 적용 단계에 있었으나 최근 기술 환경이 갖추어지면서 실용화 단계에 진입하였다. 최근
경정기 최종
▶ RESCAPE (웨어러블 디바이스를 활용한 증강현실 게임) 리스케이프는 스마트폰을 기반으로 한 게임으로, 기관총처럼 생 긴 게임기의 스코프 위치에 스마트폰을 장착하여 사용함. 앞쪽의 스마트폰 카메라를 통해 실시간 촬영된 영상이 게임의 배 경으로 변환되는 방식을 취한다. ▶“홍익대 디자인 콘텐츠 대학원 & 수담”의 증강현실 아트북 홍익대 디자인콘텐츠대학원과 수담(디자인콘텐츠기업)의 콜라보 레이션으로아트북에서 증강현실을 경험 가능하다. AR CUBE라는 앱을 이용해 미리 준비해둔 콘텐츠를 삽입해두어 작품을 카메라로 보면 바로 이 콘텐츠를 감상할 수 있도록 한 방식 이다. ▶ 방송분야 가상 스튜디오 기술의 일환으로 증강현실형태의 콘텐츠를 많이 적용하고 있다. 특히, 촬영 후 편집과정에서 그래픽정보를 합성하는 것이 아니라, 실시간 생방송 중에 가상의 무대장치나 그래프 등을 합성하여 보여주는 형태로, 스포츠중계나 선거 개표 방송 등에서 활용되고 있다.
▶ IKEA (증강현실 앱) 가구를 구매하기 전에 가구를 배치하려는 장소에 이케아 잡지를 두고 앱을 실행하면 스마트폰의 화면에서 내가 원하는 장소에 가 상의 가구가 배치된 모습이 보이게 됨. ▶ TV프로그램‘워킹 데드(The Walking Dead)’ 증강현실을 통해 버스정류장에 좀비가 실제로 등장한 것처럼 연출 하여 버스를 기다리는 사람들을 상대로 마케팅. 독일뒤셀도르프 근교에 자리 잡은 대형마트레알(REAL). ▶ 화장품 컨설팅 단말기(KosmeticBeratungsterminal) 모니터에 본인의 얼굴이 보이고, 피부가 건성,중성,지성 가운데 어디에 속하는지 표시된다. 또한 피부에 맞는 추천 화장품 목록이 나타나는데 본인이 원하는 화장품을 선택하면 해당 화장품이 화면 속의 얼굴에 메이크업 되어 보여진다. (제품 체험 마케팅에 활용)
▼ 웅진씽크빅 바나나로켓 AR 어린이들을 위한 과학그림책 교육용 어플리케이션. 종이책에서 보고 들을 수 없는 입체 영상과 음향 효 과를 스마트폰이나 태블릿 PC를 통해 보고 들을 수 있음. ▶ 뽀로로 스케치팝 단순한 색칠공부에서 벗어난 “3D증강현실”색칠놀이 어플. 아이들이 뽀로로 스케치북에 색칠을 하고, 그 색칠한 캐릭터 를 어플로 인식하면 자신이 색칠한 캐릭터가 3D 애니메이션 으로 화면에서 움직임. ‘모바일 어워드 코리아 2015’ 유아교육 분야 대상 수상.
- 의학교육 : 방대한 의료 데이터베이스를 3차원 시각화함으로써, 임상의 학자나 학생들은 중요한 생리학적 원리들이나 기본적인 해부학 지식들을 쉽게 이해할 수 있다. - 가상내시경 : 신체 내에 내시경을 삽입하지 않으면서 관찰대상이 되는 장 기의 병변에 대한 정확한 위치,크기,형태를 보여주기 위한 방법이다. 3차원 가상 내시경을 구현하기 위해서는 디렉트 볼륨렌더링 방법과 관찰대상이 되는 해부학적 구조의 영역에 대한 볼륨모델을 생성하는 방법을 사용한다. - 신경외과수술(Neurosurgery) : 신경외과 수술은 정상인의 해부학적 구조와 질환 사이의 복잡한 관계를 이해해야 하고 절차 또한 단순하지 않다 .따라서 여러 모달리티(CT, MRI등 )로부터 촬영된 영상들의 정합 및 퓨전 작업으로 해부학적 구조에 대한 복합적인 정보를 제공받아야 한다. - 수술 시뮬레이션 및 계획 : 초창기에는 그래픽스 해상도의 한계와 촉각 입력 및 피드백 장치의 부족으로 많은 한계를 드러냈지만 최근 기존의 한계 점들을 극복한 형태의 몇몇 시뮬레이터들이 등장하기 시작하였다. - 증강현실 기반 컴퓨터 보조수술 :가상의 컴퓨터그래픽스 데이터와 실제 영상이 합쳐진 혼합영상이 위치추적장치 그리고 디스플레이 장치와 함께 사용되면서 HMD 의료분야에서의 새로운 응용들이 도출되었다. CAS는 다 양한 모달리티를 갖는 의료영상들을 수술 중에 시각화함으로써 의사에게 효과적인 작업을 할 수 있도록 도와주는 시스템이다. 환자에게 수술로 인한 외적 충격을 최소화 하기 위한 방법으로 최소 침습 혹은 비침습적 수술기술 이 각광받으면서, 그러한 기술을 사용하기 쉽고 정확하게 시각화 해주는 증 강현실기반의 응용시스템들이 개발되고 있다.
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▶ 홀로렌즈 광학 프리젠테이션 시스템. 홀로렌즈는 고해상도 렌즈를 쓰고 홀로그램과 현실을 함께 보게 된다. 홀로렌즈의 광학 프로젝션 시스템은 현실감을 높여 홀로그램과 현실의 시각적 차이를 줄여야 하는데, 다차원의 천연색 이미지를 낮은 지연시 간에 처리해 보여주도록 설계됐다. ▶ 홀로렌즈 빌트인 스피커 홀로렌즈의 헤드셋은 공간감 있는 소리를 들려준다. 인간의 귀가 특정 한 물리적 위치에서 어떻게 소리를 받아들이는지 구체화한 과학적 모 델을 사용한다. 이를 통해 복합적인 소리를 들려주고, 공간감을 높일 수 있게 된다. 마이크는 음성 명령어를 잡아내며, 깊이 센서는 3차원 공간 속에서 손가락 제스처 발생 위치를 정확히 잡아낸다. ▶ 홀로렌즈 홀로그래픽 프로세싱유닛(HPU). MS는 3번째 프로세서인 홀로그래픽 프로세싱 유닛(HPU)을 발명했 다. HPU는 시선, 제스처, 3차원 위치인식 등을 실시간으로 이해하는 능력을 가졌다. HPU가 센서 데이터를 효율적으로 처리하며, 처리된 결과는 개발자가 쉽게 활용할 수 있도록 단순한 결과물로 나온다. 복잡한 물리적 연산에 대한 고민을 개발자가 하지 않아도 된다고 MS 측은 강조했다.
1 2 Human Factor (어지러움증) : 휴먼 팩터는 사용자의 실감 영상 감상을 최적화하기 위해 인간의 신체적, 인지적 특성을 규명하는 연구이다. 휴먼 팩터의 개념이 중요하게 등장한 것은 본격적으로 3D 콘텐츠를 제작하고 소비하면서다. 3D를 처음 접하는 사 람들은 대다수가 약간의 어지러움과 현기증을 호소한다. 3 4 5 Spam and Security : 유용한 정보대신 선정적이거나 홍보성의 정보가 넘쳐날 우려 가 있다. 증강현실은 현실과 가상의 세계가 합쳐진 것인 만큼, 가상현실보다 더 현실과 가상의 세계를 혼동하게 될 가능성이 높다. UX(User Experience) : Joe Lamantia는 [AR의 미래와 UX 디자인 고려]라는 글 을 통해 두가지 문제를 제기했는데 첫째는 어떤 숨어있는 정보들이 화면상의 인터페이 스 레이어를 통해 나타나야 하는 가이며 둘째는 지금까지의 모델 중에서 어떠한 것이 가장 적절한 인터페이스인가? 하는 것이다. Openness (개방성) : AR 프로그램이 관심을 끄는 이유는 일반사용자가 직접 레이어 컨텐츠를 개발해서 디스플레이 할 수 있는 플랫폼이기도 하기 때문이다. 수 많은 회사 들이 안드로이드 스마트폰에서 사용 가능한 레이어들을 개발하고 있으며 “Layar” 는 이러한 레이어들을 사용자에게 판매할 수 있도록 할 계획이다. Interoperability (상호운용성) : AR 기기 및 서비스간 상호 원활한 통신이 가능하고, 정보교환이나 일련의 처리를 정확하게 실행할 수 있는 특성인 상호운용성이 보장되어 야 한다.
- 현재는 기술의 한계로 실험적인 연구 수준에 머무르고 있는 의료나 제조산업분야 에서의 증강현실 기술이 앞으로 산업이나 의료현장에서 실제적으로 적용되기 위해 서는 무엇보다 정밀도와 안정성이 높아져야 할 필요가 있다. - 미래에는 증강현실에 특화된 하드웨어가 소프트웨어와 결합되어 제대로 증강된 현실을 느낄 수 있는 시대가 열릴 것이다. 또 그 하드웨어의 중심에는 웨어러블 디바 이스가 자리 잡을 것이고,‘보는 것 중심’에서‘보고 듣고 느낄 수 있는’기술로 발전해 나갈 것이다. - 제스처 인식이나 음성인식과 같이 부가적인 장치를 손에 들지 않고도 정보의 조 작이 가능한 상호작용 기술의 발달은 누구나 손쉽게 증강현실 정보를 조작하고 이용 할 수 있는 기반이 될 것으로 기대된다. - 증강현실의 성장 잠재성을 고려할 때 이 제품이 만들어낼 미래의 모습을 정확히 그려내기엔 아직 이르지만 증강현실이 새로운 플랫폼과 하드웨어의 개발에 접목되 어 우리 생활을 보다 편리하게 해줄 것은 분명해 보인다. 증강현실 관련 기술을 개발 하는 기업에는 지금이 글로벌 기업들과의 파트너쉽 기회를 적극 모색해야 할 시점이 라고 할 수 있다. 이제 우리는 증강현실이 보여줄 미래를 꿈꾸며 편리해진 생활을 즐 기면 될 것이다.

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  • 5. 증강현실 어플리케이션 IT 기기 GPS장치 중력센서 위치정보 시스템 -지리/위치 정보를 송수신하는 GPS장치, 중력(기울기+전자나침반) 센서(또는 자이로스코프 센서) -상세 정보가 저장된 위치정보시스템(인터넷 연결 필요) -상세 정보를 수신하여 현실 배경에 표시하는 증강현실 애플리케이션 -디스플레이로 출력할 IT 기기(스마트폰, 태블릿 PC)
  • 6. 1966 1975 1989 1990 -이반 서덜랜드 는 가상 세계로 안내하는 창(Window)이 될 것이라고 제 안하면서, HMD를 개발했고 이것을 시초로 연구가 시작됨. -Myron Krueger는 처음으로 사용자로 하여금 가상의 물건들과 인터랙 션을 가능하게 했던 Videoplace를 만들었다. -Jaron Lanier는 가상 현실이라는 신조어를 만들었고, 첫 번째로 가상 세계를 이용한 수익 창출 모델을 고안했다. -Tom Caudell은 보잉사가 작업자들에게 항공기의 전선을 조립하는 것 을 돕기 위한 과정에서 증강 현실이란 용어를 만들고 최초로 사용되었다. - 증강현실 기술은 2000년대 중반까지는 연구 개발과 시험 적용 단계에 있었으나 최근 기술 환경이 갖추어지면서 실용화 단계에 진입하였다. 최근
  • 8. ▶ RESCAPE (웨어러블 디바이스를 활용한 증강현실 게임) 리스케이프는 스마트폰을 기반으로 한 게임으로, 기관총처럼 생 긴 게임기의 스코프 위치에 스마트폰을 장착하여 사용함. 앞쪽의 스마트폰 카메라를 통해 실시간 촬영된 영상이 게임의 배 경으로 변환되는 방식을 취한다. ▶“홍익대 디자인 콘텐츠 대학원 & 수담”의 증강현실 아트북 홍익대 디자인콘텐츠대학원과 수담(디자인콘텐츠기업)의 콜라보 레이션으로아트북에서 증강현실을 경험 가능하다. AR CUBE라는 앱을 이용해 미리 준비해둔 콘텐츠를 삽입해두어 작품을 카메라로 보면 바로 이 콘텐츠를 감상할 수 있도록 한 방식 이다. ▶ 방송분야 가상 스튜디오 기술의 일환으로 증강현실형태의 콘텐츠를 많이 적용하고 있다. 특히, 촬영 후 편집과정에서 그래픽정보를 합성하는 것이 아니라, 실시간 생방송 중에 가상의 무대장치나 그래프 등을 합성하여 보여주는 형태로, 스포츠중계나 선거 개표 방송 등에서 활용되고 있다.
  • 9. ▶ IKEA (증강현실 앱) 가구를 구매하기 전에 가구를 배치하려는 장소에 이케아 잡지를 두고 앱을 실행하면 스마트폰의 화면에서 내가 원하는 장소에 가 상의 가구가 배치된 모습이 보이게 됨. ▶ TV프로그램‘워킹 데드(The Walking Dead)’ 증강현실을 통해 버스정류장에 좀비가 실제로 등장한 것처럼 연출 하여 버스를 기다리는 사람들을 상대로 마케팅. 독일뒤셀도르프 근교에 자리 잡은 대형마트레알(REAL). ▶ 화장품 컨설팅 단말기(KosmeticBeratungsterminal) 모니터에 본인의 얼굴이 보이고, 피부가 건성,중성,지성 가운데 어디에 속하는지 표시된다. 또한 피부에 맞는 추천 화장품 목록이 나타나는데 본인이 원하는 화장품을 선택하면 해당 화장품이 화면 속의 얼굴에 메이크업 되어 보여진다. (제품 체험 마케팅에 활용)
  • 10. ▼ 웅진씽크빅 바나나로켓 AR 어린이들을 위한 과학그림책 교육용 어플리케이션. 종이책에서 보고 들을 수 없는 입체 영상과 음향 효 과를 스마트폰이나 태블릿 PC를 통해 보고 들을 수 있음. ▶ 뽀로로 스케치팝 단순한 색칠공부에서 벗어난 “3D증강현실”색칠놀이 어플. 아이들이 뽀로로 스케치북에 색칠을 하고, 그 색칠한 캐릭터 를 어플로 인식하면 자신이 색칠한 캐릭터가 3D 애니메이션 으로 화면에서 움직임. ‘모바일 어워드 코리아 2015’ 유아교육 분야 대상 수상.
  • 11. - 의학교육 : 방대한 의료 데이터베이스를 3차원 시각화함으로써, 임상의 학자나 학생들은 중요한 생리학적 원리들이나 기본적인 해부학 지식들을 쉽게 이해할 수 있다. - 가상내시경 : 신체 내에 내시경을 삽입하지 않으면서 관찰대상이 되는 장 기의 병변에 대한 정확한 위치,크기,형태를 보여주기 위한 방법이다. 3차원 가상 내시경을 구현하기 위해서는 디렉트 볼륨렌더링 방법과 관찰대상이 되는 해부학적 구조의 영역에 대한 볼륨모델을 생성하는 방법을 사용한다. - 신경외과수술(Neurosurgery) : 신경외과 수술은 정상인의 해부학적 구조와 질환 사이의 복잡한 관계를 이해해야 하고 절차 또한 단순하지 않다 .따라서 여러 모달리티(CT, MRI등 )로부터 촬영된 영상들의 정합 및 퓨전 작업으로 해부학적 구조에 대한 복합적인 정보를 제공받아야 한다. - 수술 시뮬레이션 및 계획 : 초창기에는 그래픽스 해상도의 한계와 촉각 입력 및 피드백 장치의 부족으로 많은 한계를 드러냈지만 최근 기존의 한계 점들을 극복한 형태의 몇몇 시뮬레이터들이 등장하기 시작하였다. - 증강현실 기반 컴퓨터 보조수술 :가상의 컴퓨터그래픽스 데이터와 실제 영상이 합쳐진 혼합영상이 위치추적장치 그리고 디스플레이 장치와 함께 사용되면서 HMD 의료분야에서의 새로운 응용들이 도출되었다. CAS는 다 양한 모달리티를 갖는 의료영상들을 수술 중에 시각화함으로써 의사에게 효과적인 작업을 할 수 있도록 도와주는 시스템이다. 환자에게 수술로 인한 외적 충격을 최소화 하기 위한 방법으로 최소 침습 혹은 비침습적 수술기술 이 각광받으면서, 그러한 기술을 사용하기 쉽고 정확하게 시각화 해주는 증 강현실기반의 응용시스템들이 개발되고 있다.
  • 13. ▶ 홀로렌즈 광학 프리젠테이션 시스템. 홀로렌즈는 고해상도 렌즈를 쓰고 홀로그램과 현실을 함께 보게 된다. 홀로렌즈의 광학 프로젝션 시스템은 현실감을 높여 홀로그램과 현실의 시각적 차이를 줄여야 하는데, 다차원의 천연색 이미지를 낮은 지연시 간에 처리해 보여주도록 설계됐다. ▶ 홀로렌즈 빌트인 스피커 홀로렌즈의 헤드셋은 공간감 있는 소리를 들려준다. 인간의 귀가 특정 한 물리적 위치에서 어떻게 소리를 받아들이는지 구체화한 과학적 모 델을 사용한다. 이를 통해 복합적인 소리를 들려주고, 공간감을 높일 수 있게 된다. 마이크는 음성 명령어를 잡아내며, 깊이 센서는 3차원 공간 속에서 손가락 제스처 발생 위치를 정확히 잡아낸다. ▶ 홀로렌즈 홀로그래픽 프로세싱유닛(HPU). MS는 3번째 프로세서인 홀로그래픽 프로세싱 유닛(HPU)을 발명했 다. HPU는 시선, 제스처, 3차원 위치인식 등을 실시간으로 이해하는 능력을 가졌다. HPU가 센서 데이터를 효율적으로 처리하며, 처리된 결과는 개발자가 쉽게 활용할 수 있도록 단순한 결과물로 나온다. 복잡한 물리적 연산에 대한 고민을 개발자가 하지 않아도 된다고 MS 측은 강조했다.
  • 14. 1 2 Human Factor (어지러움증) : 휴먼 팩터는 사용자의 실감 영상 감상을 최적화하기 위해 인간의 신체적, 인지적 특성을 규명하는 연구이다. 휴먼 팩터의 개념이 중요하게 등장한 것은 본격적으로 3D 콘텐츠를 제작하고 소비하면서다. 3D를 처음 접하는 사 람들은 대다수가 약간의 어지러움과 현기증을 호소한다. 3 4 5 Spam and Security : 유용한 정보대신 선정적이거나 홍보성의 정보가 넘쳐날 우려 가 있다. 증강현실은 현실과 가상의 세계가 합쳐진 것인 만큼, 가상현실보다 더 현실과 가상의 세계를 혼동하게 될 가능성이 높다. UX(User Experience) : Joe Lamantia는 [AR의 미래와 UX 디자인 고려]라는 글 을 통해 두가지 문제를 제기했는데 첫째는 어떤 숨어있는 정보들이 화면상의 인터페이 스 레이어를 통해 나타나야 하는 가이며 둘째는 지금까지의 모델 중에서 어떠한 것이 가장 적절한 인터페이스인가? 하는 것이다. Openness (개방성) : AR 프로그램이 관심을 끄는 이유는 일반사용자가 직접 레이어 컨텐츠를 개발해서 디스플레이 할 수 있는 플랫폼이기도 하기 때문이다. 수 많은 회사 들이 안드로이드 스마트폰에서 사용 가능한 레이어들을 개발하고 있으며 “Layar” 는 이러한 레이어들을 사용자에게 판매할 수 있도록 할 계획이다. Interoperability (상호운용성) : AR 기기 및 서비스간 상호 원활한 통신이 가능하고, 정보교환이나 일련의 처리를 정확하게 실행할 수 있는 특성인 상호운용성이 보장되어 야 한다.
  • 15. - 현재는 기술의 한계로 실험적인 연구 수준에 머무르고 있는 의료나 제조산업분야 에서의 증강현실 기술이 앞으로 산업이나 의료현장에서 실제적으로 적용되기 위해 서는 무엇보다 정밀도와 안정성이 높아져야 할 필요가 있다. - 미래에는 증강현실에 특화된 하드웨어가 소프트웨어와 결합되어 제대로 증강된 현실을 느낄 수 있는 시대가 열릴 것이다. 또 그 하드웨어의 중심에는 웨어러블 디바 이스가 자리 잡을 것이고,‘보는 것 중심’에서‘보고 듣고 느낄 수 있는’기술로 발전해 나갈 것이다. - 제스처 인식이나 음성인식과 같이 부가적인 장치를 손에 들지 않고도 정보의 조 작이 가능한 상호작용 기술의 발달은 누구나 손쉽게 증강현실 정보를 조작하고 이용 할 수 있는 기반이 될 것으로 기대된다. - 증강현실의 성장 잠재성을 고려할 때 이 제품이 만들어낼 미래의 모습을 정확히 그려내기엔 아직 이르지만 증강현실이 새로운 플랫폼과 하드웨어의 개발에 접목되 어 우리 생활을 보다 편리하게 해줄 것은 분명해 보인다. 증강현실 관련 기술을 개발 하는 기업에는 지금이 글로벌 기업들과의 파트너쉽 기회를 적극 모색해야 할 시점이 라고 할 수 있다. 이제 우리는 증강현실이 보여줄 미래를 꿈꾸며 편리해진 생활을 즐 기면 될 것이다.