$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

증강현실 기술을 이용한 터치기반 게임 시스템
Touch-based Gaming System using Augmented Reality Technology 원문보기

디지털콘텐츠학회 논문지 = Journal of Digital Contents Society, v.15 no.1, 2014년, pp.69 - 76  

이재영 (세명대학교 전기공학과) ,  권준식 (세명대학교 전기공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구에서는 증강현실 기술을 이용한 사용자 상호작용 기술을 이용하여 터치기반의 게임 시스템을 제안한다. 증강현실 기술은 실세계의 영상에 가상의 객체(이미지, 영상, 텍스트)를 합성하는 기술로서 사용차가 쉽게 인지할 수 있는 장점이 있다. 증강현실 기술은 다양한 분야에서 적용 활용하기 위해서 연구되고 있다. 마커기반과 자연마커 기반의 연구가 진행되고 있는데 자연마커 기반의 연구가 현실에 이질감이 없어서 많이 연구되고 있다. 본 논문에서도 자연마커 기반의 증강현실 기술을 이용하여 게임 시스템을 구현하였다. 또한 시스템에서는 사용자의 터치를 통한 상호작용 기술을 사용함으로서 게임에 몰입할 수 있는 장점이 있다. 터치 기반의 인터페이스는 일반 사용자 환경뿐만 아니라 터치패드나 스마트폰 등의 모바일 기기에서도 활용 가능하다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, by using the control technique of the user using augmented reality technology, to provide a game system touch-based. The augmented reality technology, can be advantageously used vehicle is easily recognized as a technique for synthesizing (images, video, text) object of the virtual im...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 약속되어진 패턴 형태인 마커를 이용하지 않고 입력 영상에서 기준이 되는 평면을 이용한 증강현실 게임 시스템을 제안하였다. 시스템을 구성하기 위해 입력 영상에서 특징점들을 추출하였고, 이 점들을 이용하여 3차원 좌표계를 추정하였다.
  • 본 논문에서는 위의 연구들처럼 패턴을 이용한 문제점을 해결하고, 카메라 입력 영상에서 특징을 추출하고 자세를 계산하여 증강현실을 구현하여, 이를 기반으로 사용자 터치 기반의 증강 현실 게임을 구현하고자 한다. 본 논문의 구성은 다음과 같다.

가설 설정

  • Ix, Iy, It는 각각 x, y, 시간축의 편미분 결과이고, u, v는 x, y축의 좌표 변화량을 의미한다. 공간 일관성은 시간에 따라 이동 변화량을 갖는 특정 화소의 주변 화소들이 일관된 좌표의 변화량을 가질 것이라는 가정이다. 식 (1)에서 하나의 함수로 두 개의 변수(u, v)를 계산할 수 없기에 근방 25개의 화소들이 동일한 변화량을 갖는다는 가정으로 식 (2)과 같이 변수 u, v의 값을 최소자승법을 통해 계산할 수 있다.
  • LKT는 밝기 항상성(brightness constancy), 시간 지속성(temporal persistence), 공간 일관성(spatial coherence)의 3가지 가정에 기초를 둔다. 밝기 항상성은 연속된 특정 화소들의 밝기 값이 다른 시간의 프레임에도 일정하다는 가정이다. 따라서 식 (1)에서 시간축 t에 대한 편미분 값이 0이다.
  • 제안된 시스템은 취득한 영상에서 검출한 특징점의 2차원 좌표를 3차원 공간의 좌표로 변환하는 초기화 단계가 선행된다. 카메라 입력영상에서 검출한 좌표 값은 2차원이기에, 이를 3차원 공간으로 변환할 때 깊이 값(z축)이 모두 0이라는 가정을 한다. 만약 검출된 특징 화소들이 동일 평면에 위치하지 않을 경우 오차가 생길 수 있다는 문제점을 갖는다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
3차원 객체 정합은 무엇을 통해 계산되는가? 3차원 객체 정합은 2차원 좌표 값에 대한 3차원 공간으로의 역사영(back-projection)을 통하여 계산된다. 제안된 시스템은 취득한 영상에서 검출한 특징점의 2차원 좌표를 3차원 공간의 좌표로 변환하는 초기화 단계가 선행된다.
기존 스마트폰의 증강현실 어플리케이션이 하는 GPS를 이용한 단순 합성이 어색하고 이질감이 느껴지는 이유는 무엇인가? 이러한 단순 합성은 사용자가 영상을 보는데 있어서 신기함은 줄 수 있지만, 어색하고 이질감을 느끼게 되는 문제가 발생한다. 이는 실세계의 영상은 3차원 좌표계 기반의 객체 정합을 하는데 센서를 이용한 위치 추정기술은 이러한 3차원 좌표계 기반이 아니기 때문이다. 이에 반해서 카메라 입력 영상 기반의 정합 방법은 영상에서 3차원 기하학 정보를 취득하는 기술이 기반이 되고 있다.
LKT가 연산속도가 빠른 이유는 무엇인가? LKT는 시간 변화량에 비해서 좌표 변화량이 크지 않다는 시간 지속성을 가정하여 작은 지역 윈도우 영역을 사용하기 때문에 연산속도가 빠르다. 하지만 작은 지역 윈도우 크기보다 큰 움직임이 발생하였을 경우에는 움직임을 계산하지 못하는 단점이 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (18)

  1. Nilsen, T., Looser, J.,"Tankwar tabletop war gaming in augmented reality," Proceedings of 2nd International Workshop on Pervasive Gaming Applications, 2005. 

  2. G.Y. Seo, "A study on the utilization methods of educational content based on the analysis of mobile games," Journal of Digital Contents Society, Vol.14 No.2 pp.125-134 Jun. 2013. 

  3. Cheok, A.D., Fong, S.W., Goh, K.H., Yang, X., Liu, w., Farzbiz, F., Li, Y., "Human Pacman : A mobile entertainment syytem with ubiquiyous computing and tangible interaction over a wide outdoor arer," Mobile HCI 2003, pp.,209-224, 2003. 

  4. Dong, Q., Sun, Z., Namee, B.M., "Physic-based table-top mixed reality game", Conference of the International Simulation & Gaming Association, 2008. 

  5. S.H. Lee, S.K. Lee and J.S. Choi, "Real-time camera tracking using a particle filter and multiple feature trackers," Games Innovations Conference, 2009. ICE-GIC 2009. International IEEE Consumer Electronics Society's, pp. 29-36, Aug. 2009. 

  6. Peter Keitler, "Mobile Augmented Reality based 3D Snapshots," in Proc. IEEE and ACM International Symposiumon Mixedand Augmented Reality, pp. 199-200, 2009. 

  7. R. Azuma, Y. Baillot, R. Behringer, S. Feiner, S. Julier and B. Macintyre, "Recent Advances in Augmented Reality," IEEE Computer Graphic and Applications, pp. 34-47, 2001. 

  8. Hyung-Min Park, Jae-Young Lee, Seok-Han Lee, Jong-Soo Choi, "Gaze Interaction Using Half Blink Selection and The Wearable AR System," Journal of the institute of electronics engineers of Korea, Vol. 46, No.5, pp. 91-100, 2009. 

  9. A. Davison, I. Reid, N. Morton and O. Stasse, "Monoslam: Real-time single camera slam," IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 29, no.6, pp. 1052-1067, Jun. 2007. 

  10. D. Wanger, T. Langlotz and D. Schmalstieg, "Robust and Unbtrusive Marker Tracking on Mobile Phones," in Proc. IEEE and ACM International Symposiumon Mixedand Augmented Reality, pp. 225-234, Sep. 2008. 

  11. J. Shi and C. Tomasi, "Good features to track," IEEE Proc. Conf Computer Visionand Pattern Recognition, pp. 293-600, Jun. 1994. 

  12. Dazhi Chen, Guangjun Zhang, "A New Sub-Pixel Detector for X-Corners in Camera Calibration Targets," International Conference in Central Europe on Computer Graphics, Visualization and Computer Vision, 2005. 

  13. J-Y. Bouguet, "Pyramidal Implementation of the Lucas Kanade Feature Tracker," Intel Corporation, Microprocessor ResearchLabs, 2000. 

  14. J. Barron, N. Thacker, "Computing 2D and 3D Optical Flow," Tina-Vision, 2005. 

  15. G. Bradski, A. Kaehler, "Learning Opencv: Computer Vision with the Opencv Library," O'REILLY, 2008. 

  16. Z. Zhang, "Flexible New Technique for Camera Calibration," IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 19, no. 7, pp. 1330-1334, Nov. 2000. 

  17. R. Hartley and A. Zisserman, "Multiple View Geometry in Computer Vision," Cambridge Univ. Press, 2003. 

  18. O. Faugeras, "Three-Dimensional Computer Vision," The MIT Press, 1993. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로