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초록
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공장 내 생산설비 배치나 건물 내 인테리어 디자인에서, 생산성 및 전체 디자인을 손상하지 않고 장비들을 신규 도입 혹은 재배치하는 것은 고비용의 작업이다. 이러한 실제 물체들을 가상공간에서 배치 시뮬레이션 하기 위한 방법으로 본 논문에서는 혼합현실 기반의 인터페이스를 제안한다. 제안된 인터페이스는 공장 내 생산설비 배치를 위한 시뮬레이션 알고리즘이 적용되었다. 제안된 인터페이스의 하드웨어는 이동식의 PC 플랫폼위에 사용자 입력을 위한 터치스크린비디오카메라가 장착되어 영상을 실시간적으로 보여주는 디스플레이(video see-through display) 를 사용한다. 가상물체와 실제물체가 정교히 합성된 혼합 현실 영상에서 터치 입력을 통해 가상 물체들을 회전 및 이동을 통해 재배치한다. 구현된 인터페이스를 통해, 우리는 제안된 인터페이스가 공간 배치 응용 분야에서 유용성이 있음을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Space planning is one of the popular applications of VR technology including interior design, architecture design, and factory layout. In order to provide easier methods to accommodate physical objects into virtual space planning task, we suggest applying mixed reality (MR) interface. We describe ou...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 조감도 모드에서는 비록 실제 공간 장면을 볼 수는 없지만 마스킹 오브젝트를 통해서 실제 공간 장면에서 주요한 몇 개의 실제 물체를 확인할 수가 있다. 또한 화면 스위칭 간에 시점의 변화를 보여줌으로써 사용자에게 현재 실내를 어느 방향에서 보고 있는지 알려준다.
  • 본 논문에서 공간 배치를 위한 혼합현실 인터페이스를 제안 하였다. 기존의 공간 배치를 위한 응용 프로그램과 달리 실 세계의 3차원 모델링 없이 공간 배치에 활용할 수 있음을알 수 있다.
  • 앞 절에서 기술한 하드웨어 플랫폼위에서 혼합현실 화면을 구성하고 상호작용을 처리하는 소프트웨어 인터페이스를 이절에서 기술하며 가시화와 상호작용에서의 설계 이슈에 대해서 논한다.
  • 사용자가 정해진 화면상에서 관찰하고 배치를 위한 작업을 할 때, 위치 정합작업을 사용자가 스스로 할 수 있도록 하였다. 우리는 이 관련 기술을 차후에는 비전기술을 도입하여 해결하고자 한다.
  • 터치스크린 3차원 조작을 가능하게 하기 위해서 사용자가 터치한 2차원 스크린상의 점에서 만들어지는 3차원 선분을 계산한다. 이러한 3차원 선분은 가상물체와의 접촉여부를 알아내고 사용자가 원하는 가상물체가 무엇인지를 알아내게 한다. 이러한 선택 후에는 사용자는 혼합현실 환경 하에서 가상물체를 드래깅하여 움직이거나 회전할 수 있게 한다.
  • 이러한 문제를 극복 또는 최소화 하기위해서, 본 논문에서는 사용자들이 가상 물체들을 현존하는 실제 환경에서 배치함으로써 혼합현실 기법의 장점을 이용하고자 한다. 제안된 혼합현실 인터페이스는 사용자로 하여금 그들의 가상 배치 환경을 실제 환경 위에 합성하여 공간 배치 작업을 가능하게 하여, 현실세계에 존재하는 환경과 물체의 3차원 모델링에 대한 부담을 획기적으로 줄이고자 한다.
  • 제안된 공정 배치를 위한 혼합 현실 인터페이스의 상세 설계를 보이기 이전에 제조 공정에서 필요한 공정 배치의 요구사항에 대해서 보이려 한다.
  • 이러한 문제를 극복 또는 최소화 하기위해서, 본 논문에서는 사용자들이 가상 물체들을 현존하는 실제 환경에서 배치함으로써 혼합현실 기법의 장점을 이용하고자 한다. 제안된 혼합현실 인터페이스는 사용자로 하여금 그들의 가상 배치 환경을 실제 환경 위에 합성하여 공간 배치 작업을 가능하게 하여, 현실세계에 존재하는 환경과 물체의 3차원 모델링에 대한 부담을 획기적으로 줄이고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
실제물체와 가상물체간의 겹침(occlusion)문제가 발생되는 이유는 무엇인가? 혼합현실가시화에서 다른 이슈로는 실제물체와 가상물체간의 겹침(occlusion)문제이다. 이는 혼합현실에서 오랫동안 연구되어왔던 주제중의 하나로 실제물체들의 깊이 정보를 알아내어 혼합현실 공간에 포함할 수 없었기 때문에 발생되는 것이다. 다시 말해, 가상물체보다 앞에 있는 실제물체가 있더라도 가상물체들은 실제 세상의 비디오 이미지 상에서 항상 최상단에 나타나게 된다.
카메라 캘리브레이션은 어떤 과정인가? 혼합현실 가시화는 카메라의 내부 사영 변수들과 외부 위치와 자세에 대한 변수 값을 구하는 과정인 카메라 캘리브레이션을 포함해야한다. 이러한 파라미터에 따라서 가상물체를 카메라 화면상에 렌더링 함으로써 실제 화면 위에 가상물체가 정합될 수 있다.
혼합 현실을 위한 화면 정합을 위해 카메라의 위치와 자세를 알아내야 하는데 이를 위해 어떤 센서를 추가하는가? 이는 가상물체를 실제 공간상에 실제로 존재하는 것처럼 보이는데 중요한 요소이다. 이를 위해서 트래킹 센서를 하드웨어 플랫폼에 추가 한다. 제시된 요구사항에 따라 전체 시스템은 이동식이어야 하고 모든 기능을 지원하는 하드웨어가 하나의 플랫폼에 통합되어있어야 한다.
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