최근 국내외에서 역사의 중요성이 대두됨에 따라 문화 콘텐츠 산업이 크게 성장하고 있다. 그 중에서 IT기술을 접목한 분야가 주목받고 있다. 특히, 증강현실 기술을 이용한 문화 유적지, 건축문화재, 유물 복원 디지털 콘텐츠 개발 등 3D 시각화에 대한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 기존의 복원 디지털 콘텐츠는 주로 실내에서만 이루어지고 있는 시스템이 대부분이다. 본 논문에서는 실내가 아닌 실외에서 야외 증강현실 기술을 이용한 문화 유적지 3D 모델 시각화 시스템을 제안한다. 제안된 시각화 시스템은 실외에서 스마트폰을 사용하여 입력받은 영상이미지에 문화 유적지 3D 모델을 증강한다.
최근 국내외에서 역사의 중요성이 대두됨에 따라 문화 콘텐츠 산업이 크게 성장하고 있다. 그 중에서 IT기술을 접목한 분야가 주목받고 있다. 특히, 증강현실 기술을 이용한 문화 유적지, 건축문화재, 유물 복원 디지털 콘텐츠 개발 등 3D 시각화에 대한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 기존의 복원 디지털 콘텐츠는 주로 실내에서만 이루어지고 있는 시스템이 대부분이다. 본 논문에서는 실내가 아닌 실외에서 야외 증강현실 기술을 이용한 문화 유적지 3D 모델 시각화 시스템을 제안한다. 제안된 시각화 시스템은 실외에서 스마트폰을 사용하여 입력받은 영상이미지에 문화 유적지 3D 모델을 증강한다.
Recently, at home and abroad cultural content industry has developed as the growing importance of history. Among them, the reconstruction contents area which combined with IT technology is attracting attention. Specially, using augmented reality technology, 3D visualization researches which restore ...
Recently, at home and abroad cultural content industry has developed as the growing importance of history. Among them, the reconstruction contents area which combined with IT technology is attracting attention. Specially, using augmented reality technology, 3D visualization researches which restore contents of architectural heritage, cultural heritage sites, and artifacts have been performed in cultural content area. The existing cultural site restore contents are mostly made based on the images taken from indoor. In this paper, efficiently visualize the restore contents in indoor, but outdoors is limited. This theses presents the cultural heritage sites 3D model visualization system using augmented reality in outdoor. Proposed system augments 3D model to cultural heritage site in outdoor by using Smart Phone.
Recently, at home and abroad cultural content industry has developed as the growing importance of history. Among them, the reconstruction contents area which combined with IT technology is attracting attention. Specially, using augmented reality technology, 3D visualization researches which restore contents of architectural heritage, cultural heritage sites, and artifacts have been performed in cultural content area. The existing cultural site restore contents are mostly made based on the images taken from indoor. In this paper, efficiently visualize the restore contents in indoor, but outdoors is limited. This theses presents the cultural heritage sites 3D model visualization system using augmented reality in outdoor. Proposed system augments 3D model to cultural heritage site in outdoor by using Smart Phone.
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문제 정의
In this paper, efficiently visualize the restored contents indoors, but outdoors is limited. This thesis presents the cultural heritage sites 3D model visualization system using augmented reality outdoor. The proposed system augments the 3D model to a cultural heritage site outdoor by using Smart Phone.
제안된 시각화 시스템은 객체 파노라 마, SURF(: Speeded Up Robust Features) 알고리즘 [2], GPS 등을 이용하여 실외에서 입력받은 영상이미 지에 문화 유적지 3D 모델을 증강한다. 문화 유적지 3D 모델 시각화 시스템을 통해서 학생, 교사 또는 일 반인들에게 몰입감 있고 실감 있게 문화 유적지를 관 람 할 수 있게 하는데 목적을 두고 있다.
그러나 기존의 복원 디지털 콘텐츠는 주로 실내에 서만 이루어지고 있는 시스템이 대부분이다. 본 논문에서는 실내가 아닌 실외에서 야외 증강현실 기술을 이용 한 문화 유적지 3D 모델 시각화 시스템을 제안한다. 제안된 시각화 시스템은 실외에서 스마트폰을 사용하여 입력받은 영상이미지에 문화 유적지 3D 모델을 증강한다.
그러나 기존의 복원 디지털 콘텐츠는 주로 실내에 서만 이루어지고 있는 시스템이 대부분이다. 본 논문에서는 실내가 아닌 실외에서 야외 증강현실 기술을 이용 한 문화 유적지 3D 모델 시각화 시스템을 제안한다. 제안된 시각화 시스템은 실외에서 스마트폰을 사용하여 입력받은 영상이미지에 문화 유적지 3D 모델을 증강한다.
본 논문에서는 실제 문화 유적지의 영상 이미지를 이용하여 영상 전체에 3D 문화 유적지 모델을 스마 트폰에 시각화하는 증강현실 기반의 3D 모델 시각화 시스템을 제안하였다. 기존에는 실내에서만 이용 가능 한 마커 기반으로 진행된 문화 유적지 복원 콘텐츠를 사용자에게 보여주는 방식이었다.
제안 방법
Min3D 라이브러리에는 3D 객체를 로딩 할 수 있 는 Parser 라이브러리와, 객체의 움직임, 재질 매핑을 할 수 있는 Core 라이브러리를 사용하고. 3D 객체의 카메라 리뷰, 렌더링 등을 사용하였다.
그림 3과 같이 석곽묘 촬영 영상 및 자료 수집을 통해서 그림 4와 같이 3D 모델 제작 프로그램 3ds Max를 활용하여 석곽묘 3D 모델을 제작하였다. 3D 모델의 데이터가 커지면 다른 콘텐츠 형태로 활용이 용이하지 못하기 때문에 삼각형 폴리곤을 사용하여 최소한의 용량으로 제작하였다.
This thesis presents the cultural heritage sites 3D model visualization system using augmented reality outdoor. The proposed system augments the 3D model to a cultural heritage site outdoor by using Smart Phone.
위의 시각화 시스템 과정을 통해서 그림 10과 같이 야외 증강현실 기반의 문화 유적지 3D 모델 시각화 시스템을 구현하였다. 그림 10처럼 스마트폰의 카메라 를 이용해서 문화유적지에 3D 모델을 증강하였다. 카 메라의 다양한 각도에서도 3D 모델이 자유자재로 증 강이 가능하다.
그림 3과 같이 석곽묘 촬영 영상 및 자료 수집을 통해서 그림 4와 같이 3D 모델 제작 프로그램 3ds Max를 활용하여 석곽묘 3D 모델을 제작하였다. 3D 모델의 데이터가 커지면 다른 콘텐츠 형태로 활용이 용이하지 못하기 때문에 삼각형 폴리곤을 사용하여 최소한의 용량으로 제작하였다.
위의 시각화 시스템 과정을 통해서 그림 10과 같이 야외 증강현실 기반의 문화 유적지 3D 모델 시각화 시스템을 구현하였다. 그림 10처럼 스마트폰의 카메라 를 이용해서 문화유적지에 3D 모델을 증강하였다.
본 논문에서는 실내가 아닌 실외에서 야외 증강현 실 기술을 이용한 문화 유적지 3D 모델 시각화 시스 템을 제안한다. 제안된 시각화 시스템은 객체 파노라 마, SURF(: Speeded Up Robust Features) 알고리즘 [2], GPS 등을 이용하여 실외에서 입력받은 영상이미 지에 문화 유적지 3D 모델을 증강한다. 문화 유적지 3D 모델 시각화 시스템을 통해서 학생, 교사 또는 일 반인들에게 몰입감 있고 실감 있게 문화 유적지를 관 람 할 수 있게 하는데 목적을 두고 있다.
본 논문에서는 실내가 아닌 실외에서 야외 증강현실 기술을 이용 한 문화 유적지 3D 모델 시각화 시스템을 제안한다. 제안된 시각화 시스템은 실외에서 스마트폰을 사용하여 입력받은 영상이미지에 문화 유적지 3D 모델을 증강한다.
대상 데이터
야외 증강현실 기반의 문화유적지 3D 모델 시각화 시스템을 구현하기 위해서는 실세계에서 보여줄 문화 유적지 3D 모델이 필요하다. 실제 3D 모델을 제작하 기 위해서 석곽묘와 고인돌을 대상으로 제작하였다.
성능/효과
본 논문에서는 실제 문화 유적지의 영상 이미지를 이용하여 영상 전체에 3D 문화 유적지 모델을 스마 트폰에 시각화하는 증강현실 기반의 3D 모델 시각화 시스템을 제안하였다. 기존에는 실내에서만 이용 가능 한 마커 기반으로 진행된 문화 유적지 복원 콘텐츠를 사용자에게 보여주는 방식이었다. 하지만 한정된 곳에 서만 문화 유적지 관람이 가능하기 때문에 사용자가 이용하기가 어려웠다.
실측을 통한 디지털 복원기법은 문화재의 특성과 역사적 배경 및 문헌조사 자료를 수집하여 분석하고, 현장에서의 실측을 통해 문화재의 정보를 파악하여 3D 모델을 만드는 방법이다[11]. 실측을 통해서 3D 모델링하여서 시나리오에 맞게 구성하고 결과물을 편 집하여 대형 프로젝터 및 웹으로 서비스 받을 수 있 고, 관람이 가능하다.
후속연구
하지만 한정된 곳에 서만 문화 유적지 관람이 가능하기 때문에 사용자가 이용하기가 어려웠다. 본 논문의 문화 유적지 3D 모 델 시각화 시스템을 활용하면 실내뿐만 아니라 실외 어디서든 문화 유적지를 사용자가 쉽게 정보를 이용 하고 활용할 수 있다. 향후 연구로는 실제 문화 유적지를 보는듯한 시스 템을 구현하기 위해 3D 모델 렌더링 기술, 스마트폰 뿐 만 아니라 태블릿 PC에서도 쉽게 구현할 수 있게 소스 코딩 기술 등을 이용하여 문화 유적지 3D 모델 을 이용하여 야외 박물관 시각화 시스템 구현을 연구 할 예정이다.
본 논문의 문화 유적지 3D 모 델 시각화 시스템을 활용하면 실내뿐만 아니라 실외 어디서든 문화 유적지를 사용자가 쉽게 정보를 이용 하고 활용할 수 있다. 향후 연구로는 실제 문화 유적지를 보는듯한 시스 템을 구현하기 위해 3D 모델 렌더링 기술, 스마트폰 뿐 만 아니라 태블릿 PC에서도 쉽게 구현할 수 있게 소스 코딩 기술 등을 이용하여 문화 유적지 3D 모델 을 이용하여 야외 박물관 시각화 시스템 구현을 연구 할 예정이다.
참고문헌 (13)
이관욱, 장성은, 김만배, "스마트폰 카메라를 이용한 증강현실 시스템", 한국방송공학회 하계학술대회, pp. 341-342, 2011.
H. Bay, E. Andreas, T.Tuytelaars and L.V. Gool, "Speeded-up robust Features", Computer Vision and Image Understanding, Vol. 110, pp. 346-359, 2008.
이상진, 오경숙, 김응곤, "증강현실 기반의 3D 어류 백과사전 시스템", 한국전자통신학회춘계 종합학술대회, pp. 373-376, 2011.
이헤미, 류남훈, 김응곤, "상호작용 확장을 위한 상황적 UX 기반의 스마트 증강현실 시스템 설계 및 구현", 한국전자통신학회논문지, 7권, 2호, pp. 440-441, 2012.
Kamat, V. and EI-Tawil, S. "Evaluation of Augmented Reality for Rapid Assessment of Earthquake-Induced Building Damage", Computing in Civil Engineering, Vol. 21, pp. 303-310, 2007.
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