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효과적인 AR 영상통화 구현 방법을 위한 가설 방안과 연구
The Study and Hypothesis of Realize AR Video Calling Method 원문보기

디지털융복합연구 = Journal of digital convergence, v.16 no.9, 2018년, pp.413 - 419  

곽대위 (동국대학교 영상대학원 멀티미디어학과) ,  정진헌 (동국대학교 영상대학원 멀티미디어학과)

초록
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스마트폰은 현대사회에서 꼭 필요한 통신수단이 되었고 이미 인류의 일상생활에 융합되었다. 만약에 미니 헤드 마운트 표시 장치(HMD)를 활용하여 증강현실 기술로 통신 중인 양쪽 상대방의 용모, 표정, 동작 등의 요소가 통화 환경에 들어오면 사용하는 사람에게 직관적이고 특별한 느낌을 준다. 그리고 이 방식으로 시각의 한계성을 넘어설 수 있으므로 미래 시각예술 영역의 크게 발전을 촉진할 수 있어서 이런 기술적인 문제에 관한 연구의 의미가 있다. 본 논문은 효과적인 AR 영상통화 구현 방법에 대한 현재 사용되는 기술 중 몇 가지를 융복합하여 실현 가능한 두 가지 가설방안을 세우고 분석과 비교하여 두 가지 가설방안의 문제점을 발견한다. 그리고 문제점에 대한 해결 가능한 디자인 방안을 꺼낸다. 또 사례연구의 방식으로 실제 사례를 제출하여 두 가지 가설 방안은 미래에 실현 가능하다는 결론을 검증한다. 이러한 기술들은 우리의 일상에 더욱 재미요소와 편리함을 제공할 것이라 예상된다. AR 영상통화를 순조롭게 구현하는 것은 예견할 수 있고 나중에 무한한 발전 가능성이 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Nowadays, smart phone became an important part of communication media and integrated into people's life. If callers rely on helmet-mounted display(HMD) augmented reality technique to add two-way user's facial expression, appearance, actions during the calling process, it will let callers have a visu...

주제어

#융복합 기술   #증강현실   #영상통화   #헤드 마운트 표시 장치   #홀로렌즈   #가우스 혼합모델  

표/그림 (7)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 예로 매사추세츠 공과대학교의 연구를 살펴보면 실제 사용하는 사람 얼굴의 특징을 추출하고 그 결과를 데이터로 변환하여 다시 가상현실 기술로 사람 얼굴을 재구성하여 보여준다[3]. 관련하여 본 논문에서는 이와 유사한 중국의 텐센트사에서 개발한 스마트폰 App를 살펴보고 AR 환경에서 형상 및 화면 밖의 시각화 구현 방법을 연구했고 영상통화 과정 중 증강현실 기술을 응용하여 디바이스 화면의 시각적 한계성을 넘어설 수 있는 충분조건과 최적화를 위한 몇 가지 가설을 세우고 그에 따른 방안을 다루고 있으며 이러한 기술을 더욱 발전시켜 인류가 보다 윤택하고 편리한 삶에 조금 더 다가갈 수 있도록 하는 것이 주요 목적이라고 할 수 있다. 그리고 AR 영상통화 할 때 시각의 한계성을 넘어설 수 있어서 미래 시각예술과 기술 영역의 크게 발전을 촉진한다고 판단된다.
  • AR 영상통화 중 사용자를 촬영하려면 후면(사용자 방향) 어안 렌즈도 필요하다. 관련하여 생각해볼 수 있는 외장 카메라의 비교적 간단한 구성의 디자인 방안을 제시한다. 아래 그림 Fig.
  • 또한 영상통화의 시각화가 화면의 한계성을 벗어난다면 인류는 지금과는 다른 소통 방식의 변화를 통해서 장소와 거리에 상관없이 같은 공간에서 직접 대화하는 것처럼 더욱 직관적인 감정과 데이터를 전달할 수 있는 새로운 경험을 할 수 있고 여러 분야에서 혁신적인 콘텐츠가 파생될 것이라 예측된다. 그래서 본 논문은 기존의 영상통화의 시각 한계를 넘어선 AR영상통화의 구현방법에 대한 연구를 살펴보았다.
  • AR 영상통화의 구현 방법에 대해서 두 가지 가설 방안을 살펴보고 집중적으로 연구해 보았으며 두 가지 방안의 기술 조건을 분석하고 장단점의 비교와 문제점 및 해결 방안도 고찰해보았다. 또한 사례를 통해서 가설 방안의 실현 가능성을 검토해보았다. 결론적으로 환경적인제약이 없다면(하드웨어 및 플랫폼) 두 가지 가설 방안 모두 실현 가능하지만 지금의 HMD 환경에서는 구현하기 어려운 부분이 존재한다.

가설 설정

  • 가설 방안1 : 3D 스캐닝 기술로 사용자의 모습을 스캔해서 모델링한다. 그 다음, 모션 캡처방식으로 사용자의 동작과 표정을 재현한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
현재의 영상통화 기술의 한계는? 특히 스마트폰이 빠른 속도로 보급화 되면서 영상통화는 대중에게 보편화된 기술로 인식되었다. 그러나 현재의 영상통화 기술은 시각 범위의 한계를 가지고 있으며 디바이스(Device)의 물리적인 화면에서만 상대방의 모습을 보여준다. 따라서 영상통화의 재현방식이 디바이스의 화면을 벗어난 공간에 시각화 된다면 영상통화 과정 중 사용자는 양손의 자유와 편리함, 재미 요소 등을 경험할 수 있을 것이다.
영상통화의 재현방식이 디바이스의 화면을 벗어난 공간에 시각화된다면 일어날 변화는? 따라서 영상통화의 재현방식이 디바이스의 화면을 벗어난 공간에 시각화 된다면 영상통화 과정 중 사용자는 양손의 자유와 편리함, 재미 요소 등을 경험할 수 있을 것이다. 또한 영상통화의 시각화가 화면의 한계성을 벗어난다면 인류는 지금과는 다른 소통 방식의 변화를 통해서 장소와 거리에 상관없이 같은 공간에서 직접 대화하는 것처럼 더욱 직관적인 감정과 데이터를 전달할 수 있는 새로운 경험을 할 수 있고 여러 분야에서 혁신적인 콘텐츠가 파생될 것이라 예측된다. 그래서 본 논문은 기존의 영상통화의 시각 한계를 넘어선 AR영상통화의 구현방법에 대한 연구를 살펴보았다.
증강현실 기술(AR)이란? 증강현실 기술(AR)은 현실 세계의 정보가 가상 세계의 정보와 완벽한 통합을 이루는 기술이다. 증강현실 기술처럼 원래의 현실 세계에서 일정 시간과 공간 제한안에 느낄 수 없는 실체 정보(시각 정보, 소리, 맛, 촉각 등)는 컴퓨터 기술로 에뮬레이터를 만들고 실제 세계에 겹치는 것이 현실을 넘어서는 느낌이 있다[1].
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참고문헌 (15)

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  2. X. Gao, H. An, W. Chen & Z. G. Pan. (2018). A Survey on Mobile Agumented Reality Visualization. Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics, 30(1), 1-8. 

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  3. C. J. Yang. (2016). Technology research of real time augmented reality system on Android platform. Doctoral dissertation, Hangzhou Dianzi University, China. 

  4. Netease. (2015). How does Microsoft Hololens lead the technology wave. China Education Network, 2(3), 96-96. 

  5. D. W. Guo & J. H. Chung. (2017). A Study of Utilizing 2D Photo Scan Technology to Efficiently Design 3D Models. Journal of Digital Convergence, 15(7), 393-400. DOI: 10.14400/JDC.2017.15.7.393 

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  6. X. P. Ran & H. Chen. (2016). Design and implementation of real-time face interaction experience based on facial expression capture technology. Computer Programming Skills & Maintenance, 16(1), 79-80. DOI:10.3969/j.issn.1006-4052.2016.01.036 

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  7. L. G. Zheng & Y. N. Sun. (2013). Expression capture of facial key points in animation production. Journal of Jilin University Engineering and Technology Edition, 9(43), 110-114. 

  8. D. W. Guo & J. H. Chung. (2017). A Study on $360^{\circ}$ Image Production Method for VR Image Contents. Journal of Digital Convergence, 15(12), 543-548. DOI: 10.14400/JDC.2017.15.12.543 

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  9. M. B. Christopher & P. N. Tan. (2017). Understanding of gaussian mixture model (GMM) and its EM algorithm. CSDN. https://blog.csdn.net/jinping_shi/article/details/59613054 

  10. Z. L. Dong. (2010). Real-Time 3D Tracking for Augmented Reality. Doctoral dissertation, ZheJiang University, China 

  11. Y. Y. Shen, C. X. Liu, J. D. Zhang, Y. Q. Shao & J. W. Zhao.(2017). Atmospheric Light Correction and Transmission Optimization Based Robust Image Dehazing. Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics, 29(9), 1604-1612. DOI: 10.3969/j.issn.1003-9775.2017.09.003 

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  12. Z. G. Pan, X. Gao & D. D. Ding. (2017). Application and Development of Mobile Augmented Reality. ZTE TECHNOLOGY JOURNAL, 23(6), 32-36. DOI: 10.3969/j.issn.1009-6868.2017.06.008 

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  13. Z. Zong. (2015). Microsoft Hololens VS Google Glasses : totally different. Informatization of China, 15(2), 17-18 

  14. J. Chen, Y. T. Wang & D. Y. Yan. (2001). The Application of Augmented Reality. Journal of Environmental Sciences, 15(24), 72-75. DOI: 10.3321/j.issn:1002-8331.2001.15.024 

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  15. Z. Liang. (2012). AR's future is not just game. Communications World, 4(9), 14-14. 

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