[국내논문]지속 가능한 콘텐츠 생태계 조성을 위한 유비쿼터스 가상현실 프레임워크 및 응용 Ubiquitous Virtual Reality Framework and Its Application for Fostering Sustainable Content Ecosystem원문보기
본 논문에서는 가상공간과 현실공간이 융합되는 지능형 환경에서 지속 가능한 콘텐츠 생태계 조성을 위한 유비쿼터스가상현실프레임워크 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.
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.
In this paper we propose ubiquitous virtual reality framework and its application for fostering a sustainable content ecosystem in the convergence space of virtual reality and real space. The ubiquitous virtual reality framework supports fundamental infrastructure which consists of platforms for end...
In this paper we propose ubiquitous virtual reality framework and its application for fostering a sustainable content ecosystem in the convergence space of virtual reality and real space. The ubiquitous virtual reality framework supports fundamental infrastructure which consists of platforms for end-users and service providers and dual space management. The platform for the service provider allows experts to generate contents related to real objects while the platform for the end-users allows to consume, share and regenerate the contents contextually augmented over real objects. The dual space management stores, visualizes and provides the contents generated and extended by them for connecting different users and service providers. The proposed framework allows users to continuously generate, share and extend the contents and thus contribute to making multimedia service environment. We also implemented and evaluated the framework consisting of a desktop authoring platform, mobile authoring platform and a dual space management server. We then introduced a promising application scenario to show how the content ecosystem is empowered by ubiquitous virtual reality framework and is realized in our life. Consequently, we are expecting that the ubiquitous virtual reality technology will play a vital role in building continuously evolving multimedia service environment for the future computing environment.
In this paper we propose ubiquitous virtual reality framework and its application for fostering a sustainable content ecosystem in the convergence space of virtual reality and real space. The ubiquitous virtual reality framework supports fundamental infrastructure which consists of platforms for end-users and service providers and dual space management. The platform for the service provider allows experts to generate contents related to real objects while the platform for the end-users allows to consume, share and regenerate the contents contextually augmented over real objects. The dual space management stores, visualizes and provides the contents generated and extended by them for connecting different users and service providers. The proposed framework allows users to continuously generate, share and extend the contents and thus contribute to making multimedia service environment. We also implemented and evaluated the framework consisting of a desktop authoring platform, mobile authoring platform and a dual space management server. We then introduced a promising application scenario to show how the content ecosystem is empowered by ubiquitous virtual reality framework and is realized in our life. Consequently, we are expecting that the ubiquitous virtual reality technology will play a vital role in building continuously evolving multimedia service environment for the future computing environment.
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문제 정의
본 논문에서는 가상과 현실공간이 융합되는 지능형 환경에서 자율적인 콘텐츠 생태계 조성을 위한 유비쿼터스 가상현실 프레임워크와 이를 기반으로 한 응용 방법을 제시한다. 제안하는 유비쿼터스 가상현실 프레임워크는 서비스 제공자들이 오프라인을 통해 콘텐츠를 생산하고, 일반 사용자들은 증강현실 사용자 인터페이스와 통합 맥락을 활용해 콘텐츠 활용, 재생산, 공유함으로써 지속적인 생태계가 유지될 수 있는 기반 환경을 제공한다.
제안하는 유비쿼터스 가상현실 프레임워크는 서비스 제공자들이 오프라인을 통해 콘텐츠를 생산하고, 일반 사용자들은 증강현실 사용자 인터페이스와 통합 맥락을 활용해 콘텐츠 활용, 재생산, 공유함으로써 지속적인 생태계가 유지될 수 있는 기반 환경을 제공한다. 또한, 구현한 응용을 통해 지속적인 콘텐츠생태계 유지가 가능한 멀티미디어 서비스 환경의 가능성을 제시한다.
더 나아가, 스마트 공간이 지속적으로 발전되기 위해서는 변화하는 컴퓨팅 환경에서 서비스의 질을 향상시키기 위한 방법으로 지속 가능한 콘텐츠 생태계가 형성되어야 하고 이를 위한 기반 프레임워크가 개발되어야 한다. 다음 절에서는 가상과 현실공간이 융합되는 환경에서 지속 가능한 콘텐츠 생태계와 이를 실현하기 위한 유비쿼터스 가상현실 기술을 소개한다.
본 논문에서는 융합되는 지능형 환경에서 지속 가능한 콘텐츠 생태계 조성을 위한 유비쿼터스 가상현실 프레임워크를 제안하고 관련된 응용을 제시하였다. 제안하는 유비쿼터스 가상현실 프레임워크는 모바일과 데스크톱 환경에서 사용자들이 증강현실을 통해 자유롭게 콘텐츠를 생산하고 다른 사용자와 공유를 할 수 있도록 콘텐츠 저작, 공유 및 활용이 가능한 기반 환경을 제공하였다.
제안하는 유비쿼터스 가상현실 프레임워크는 모바일과 데스크톱 환경에서 사용자들이 증강현실을 통해 자유롭게 콘텐츠를 생산하고 다른 사용자와 공유를 할 수 있도록 콘텐츠 저작, 공유 및 활용이 가능한 기반 환경을 제공하였다. 또한, 유비쿼터스 가상현실 프레임워크 기반의 응용 시나리오는 사용자들의 콘텐츠 활용, 생산 및 공유 등의 참여를 통해 지속적으로 발전 가능한 콘텐츠생태계의 가능성을 제시하였다.
제안 방법
제시한다. 제안하는 유비쿼터스 가상현실 프레임워크는 서비스 제공자들이 오프라인을 통해 콘텐츠를 생산하고, 일반 사용자들은 증강현실 사용자 인터페이스와 통합 맥락을 활용해 콘텐츠 활용, 재생산, 공유함으로써 지속적인 생태계가 유지될 수 있는 기반 환경을 제공한다. 또한, 구현한 응용을 통해 지속적인 콘텐츠생태계 유지가 가능한 멀티미디어 서비스 환경의 가능성을 제시한다.
유비쿼터스 가상현실 환경에서 자율적인 콘텐츠 생태계를 지원하기 위해 제안된 UCARF는 듀얼 공간 관리 서버, 데스크톱 저작 플랫폼, 그리고 모바일 플랫폼으로 구현되었다. 듀얼 공간 관리 서버는 데이터베이스관리를 위한 SQL DBMS'391와 시각화를 위한 OSG (Open Scene Graph)'4™로 구현되었다.
듀얼 공간 관리 서버는 데이터베이스관리를 위한 SQL DBMS'391와 시각화를 위한 OSG (Open Scene Graph)'4™로 구현되었다. 데이터베이스는 태그, 모델을 관리하는 테이블을 구성하였으며. 사용자 단말기와 데이터 공유는 HTTP를 통해 이루어지도록 하였다.
데이터베이스는 태그, 모델을 관리하는 테이블을 구성하였으며. 사용자 단말기와 데이터 공유는 HTTP를 통해 이루어지도록 하였다. OSG를 기반으로 시각화는 현실 공간과 대응되는 가상공간에 등록된 콘텐츠를 트리 형태로 관리하고 추가, 변형 및 삭제 등의 이벤트에 따라 발생하는 콘텐츠 변화를 실시간으로 반영하도록 하였다.
사용자 단말기와 데이터 공유는 HTTP를 통해 이루어지도록 하였다. OSG를 기반으로 시각화는 현실 공간과 대응되는 가상공간에 등록된 콘텐츠를 트리 형태로 관리하고 추가, 변형 및 삭제 등의 이벤트에 따라 발생하는 콘텐츠 변화를 실시간으로 반영하도록 하였다.
구현되었다. 또한 저작 프레임워크의 GUI는 Visual Studio 2008의 Feature Pack"기반 리본 컨트롤'43을 이용하여 저작도구 UI를 구현하였다. 이는 기존 GUI의 툴바와 메뉴컨트롤의 단순화를 통한 직관성을 가져올 수 있다国.
맥락 인식율 단계에서는 내장된 센서를 활용하기 위헤 SamsungSDK를 활용하였다'49. 그리고 사용자의 방향 정보를 얻기 위해 블루투스 통신을 통해 외장형 나침반을 연동하였다. 객체 인식 및 추적을 위해서는 OpenCV 1.
1期을 활용하였다. 그리고 콘텐츠 적응 및 저작 모듈에서 사용자의 직접적인 피드백(선택, 이동 등)을 받기 위해 터치스크린 입력을 활용하였다.
이 단말기들의 성능을 비교하기 위하여 통합 플랫폼의 여러 모듈 중에서 객체 추적 및 인식 모듈과 렌더링 모듈의 성능을 측정하였다. 표 2는 단발기별 성능을 나타내고 있다.
유비쿼터스 가상현실 환경에서 지속 가능한 콘텐츠생태계의 가능성을 위해 제안된 통합 프레임워크의 성능을 측정하기 위해 모바일 플랫폼을 선택하였고, 플랫폼의 다양한 기능 중에서도 가장 중요한 객체 추적 및 인식과 렌더링 모듈의 처리 속도를 제한적으로 측정하였다. 하지만 조금 더 유의미한 측정을 위해서는 다양한 요소들을 반영하여 통합적인 측정이 이루어져야 한다.
제안하는 유비쿼터스 가상현실 프레임워크는 모바일과 데스크톱 환경에서 사용자들이 증강현실을 통해 자유롭게 콘텐츠를 생산하고 다른 사용자와 공유를 할 수 있도록 콘텐츠 저작, 공유 및 활용이 가능한 기반 환경을 제공하였다. 또한, 유비쿼터스 가상현실 프레임워크 기반의 응용 시나리오는 사용자들의 콘텐츠 활용, 생산 및 공유 등의 참여를 통해 지속적으로 발전 가능한 콘텐츠생태계의 가능성을 제시하였다.
제안한 통합 프레임워크를 성능을 측정하기 위해 실시간 상호작용이 필요한 모바일 플랫폼을 중심으로 실험을 진행하였다. 데스크톱 환경에서 저작은 사양이 높은 컴퓨터를 활용해 오프라인으로 진행되므로 성능에 크게 제약이 발생하지 않는다.
대상 데이터
카메라는 일반 화상채팅 용도로 흔히 활용되고 있는 USB 카메라를 이용하였고 삼각대 또는 카메라 암(Arm)을 기반으로 고정되었다. 카메라의 초당 영상입력은 30번이고 영상의 해상도는 640x480 픽셀이며 자동노출 및 자동초점 기능이 기본적으로 설정되어있다.
00GHz, 4GB 크기의 메모리, 그리고 NVIDIA GeForce 9400M 그래픽카드를 장착하고 있다. 사용된 라이브러리는 osgART倒로 장면 그래프(Scene graph) 구조의 렌더링 방식과 컴퓨터 비전 기반 추적 함수를 제공한다.
모바일 사용자를 위한 플랫폼은 삼성 옴니아(Omnia) 단말기를 활용하였다. 옴니아 단말기는 윈도우 모바일 6.
반면, 모바일 환경에서는 제한된 리소스로 인해 실시간 상호작용이 영향을 받는다. 제안한 프레임워크의 성능을 파악하기 위해 삼성전자와 애플사에서 출시한 최근 단말기를 활용하였다.
성능/효과
현실공간에서는 현장의 상황을 반영하여 콘텐츠 저작이 가능하고, 가상공간에서는 오프라인 환경에서 콘텐츠 저작이 가능하다. 둘째, 현실공간의 소셜네트워크와 가상공간의 소셜 네트워크를 활용하여 사용자 간의 선택적인 콘텐츠 공유가 가능하다. 생성한 콘텐츠는 소셜 네트워크를 기반으로 관련된 사용자에게 실시간으로 전달된다.
사용자는 데스크톱 저작 플랫폼을 이용하여 자신만의 증강현실 어플리케이션을 제작할 수 있고, 제작된 최종 증강현실 결과물은 인터넷을 통해 다수의 사용자들에게 의해 사용(소비)될 수 있으며 또한 증강현실 저작 사용자들과 공유 및 협업을 통해 기존의 제작된 증강현실 결과물은 추가 및 개선되어 재생산될 수 있다.
후속연구
이러한 서비스들을 융합하고 콘텐츠의 지능, 이동성, 그리고 실감 성을 극대화함으로써, 사용자의 맥락에 최적화된 서비스를 제공할 수 있도록 개선해야할 필요가 있다. 또한 가상과 현실이 융합되는 환경에서 사용자의 참여를 가능하게 하여 다양한 콘텐츠를 생산, 선택적으로 융합하고 확대 재생산을 통재 지속적으로 발전되는 콘텐츠 생태계에 대한 연구가 필요하다. 이를 위한 기반기술로 가상과 현실이 융합된 환경을 고려하는 동시에, 사용자들에 의해 형성되고 유지 발전되는 콘텐츠 생태계를 위한 프레임워크와 기술이 필요하다.
새로운 컴퓨팅 환경에서 지속적인 콘텐츠 생태계를 유지하기 위해서는 이러한 통합된 환경에 사용자들의 참여가 필요하고, 증강현실 기반의 저작은 사용자들이 멀티미디어 콘텐츠를 효과적으로 재생산을 돕기 위한 상호작용 방법이 요구된다. 더 나아가, 스마트 공간이 지속적으로 발전되기 위해서는 변화하는 컴퓨팅 환경에서 서비스의 질을 향상시키기 위한 방법으로 지속 가능한 콘텐츠 생태계가 형성되어야 하고 이를 위한 기반 프레임워크가 개발되어야 한다. 다음 절에서는 가상과 현실공간이 융합되는 환경에서 지속 가능한 콘텐츠 생태계와 이를 실현하기 위한 유비쿼터스 가상현실 기술을 소개한다.
하지만 조금 더 유의미한 측정을 위해서는 다양한 요소들을 반영하여 통합적인 측정이 이루어져야 한다. 또한 사용자들의 참여에 의한 저작, 공유 및 상호작용의 유용함을 보이기 위해서는 다양한 사용자들에게 적용하고 지속적인 관찰이 수행되어야 한다.
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