증강 현실 응용 분야에서 널리 쓰이고 있는 마커는 단순히 마커를 구분하기 위한 ID에 대한 정보만을 가지고 있기 때문에 마커의 크기를 미리 알고 있어야 하며, 한 종류의 마커만을 사용할 수 있는 제약이 있었다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 맥락정보를 포함하는 마커 디자인 및 해석 방법을 제안한다. 제안된 마커 디자인은 마커의 ID 정보 외에, 마커의 종류, 크기 및 회전 정보를 마커 내부에 2차원 바코드의 형태로 포함한다. 이와 같은 마커의 맥락 정보를 마커의 패턴에 저장함으로써 여러 종류의 마커를 사용할 수 있다. 그 외에도 마커의 크기 정보를 바탕으로 서로 다른 크기를 갖는 마커들 사이에 일관성을 유지하면서 동일한 비율로 콘텐츠를 증강하는 것이 가능하며, 가로/세로 비율이 알려져 있지 않은 직사각형의 마커들도 인식이 가능하다. 마커에 담긴 맥락 정보를 바탕으로 마커를 인식함으로써, 제안된 마커 디자인은 불특정 다수의 마커들이 존재하는 모바일 증강현실에 유용하게 쓰일 수 있다.
증강 현실 응용 분야에서 널리 쓰이고 있는 마커는 단순히 마커를 구분하기 위한 ID에 대한 정보만을 가지고 있기 때문에 마커의 크기를 미리 알고 있어야 하며, 한 종류의 마커만을 사용할 수 있는 제약이 있었다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 맥락정보를 포함하는 마커 디자인 및 해석 방법을 제안한다. 제안된 마커 디자인은 마커의 ID 정보 외에, 마커의 종류, 크기 및 회전 정보를 마커 내부에 2차원 바코드의 형태로 포함한다. 이와 같은 마커의 맥락 정보를 마커의 패턴에 저장함으로써 여러 종류의 마커를 사용할 수 있다. 그 외에도 마커의 크기 정보를 바탕으로 서로 다른 크기를 갖는 마커들 사이에 일관성을 유지하면서 동일한 비율로 콘텐츠를 증강하는 것이 가능하며, 가로/세로 비율이 알려져 있지 않은 직사각형의 마커들도 인식이 가능하다. 마커에 담긴 맥락 정보를 바탕으로 마커를 인식함으로써, 제안된 마커 디자인은 불특정 다수의 마커들이 존재하는 모바일 증강현실에 유용하게 쓰일 수 있다.
Fiducial markers have been used frequently in augmented reality applications. However, they represent only ID information to identify a marker, and thus they have limitations when we have multiple types of markers. In this paper, we propose a new marker design for augmented reality applications. We ...
Fiducial markers have been used frequently in augmented reality applications. However, they represent only ID information to identify a marker, and thus they have limitations when we have multiple types of markers. In this paper, we propose a new marker design for augmented reality applications. We embed a marker’s context, such as type, size, orientation, and ID, in the barcode that has been used just for storing an ID. BY embedding the context information, it is possible to recognize multiple types of markers at once and to render corresponding contents with proper scale. Our marker design can be used in a mobile augmented reality environment where many unknown types of markers may exist.
Fiducial markers have been used frequently in augmented reality applications. However, they represent only ID information to identify a marker, and thus they have limitations when we have multiple types of markers. In this paper, we propose a new marker design for augmented reality applications. We embed a marker’s context, such as type, size, orientation, and ID, in the barcode that has been used just for storing an ID. BY embedding the context information, it is possible to recognize multiple types of markers at once and to render corresponding contents with proper scale. Our marker design can be used in a mobile augmented reality environment where many unknown types of markers may exist.
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문제 정의
본 논문에서는 맥락 정보를 포함하는 마커 디자인을 제안하였다. 기존의 마커가 ID 정보만을 가지고 있는 것에 반해, 제안된 마커 디자인은 마커의 종류, 크기, 회전정보 등의 맥락 정보를 포함함으로써 여러 종류의 마커를 인식하는 것이 가능하고, 크기가 서로 다른 두 마커들 사이에 일관성 있는 비율로 콘텐츠를 표시하는 것이 가능하다.
이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문에서는 맥락 정보를 포함하고 있는 마커 디자인 및 해석 방법을 제안한다. 제안된 마커는 2D 바코드 형태의 마커로서, 마커의
가설 설정
카메라의 영상에 PA, PB 가 투영된 점을 pa, pb 라 하고, 이들 사이의 거리를 δab라고 한다. 또한, 카메라의 렌즈 왜곡은 존재하지 않는 것으로 가정한다. 카메라의
제안 방법
후)이 진화를">이진화를 통해 비트 형태로 저장되며, 마커의 종류에 따라 서로 다른 방법으로 마커 내부에 저장된다. 마커 해석은 먼저 마커 영상으로부터 이진수 배열을 얻고, 이를 마커의 종류에 따라 적절한 디코더를 사용해서 해석함으로써 이루어진다.
후)현실공간을">현실 공간을 정합하는 것이다. 이를 위해 마커의 네 개의 꼭지점들 및 미리 알려진 마커의 폭과 너비로부터 현재 카메라가 바라보는 자세를 추정하고, 추정된 자세를 통해 가상 콘텐츠를 마커 위에 증강한다.
각각의 마커는 종류 및 크기가 모두 다르기 때문에 기존의 방법과 같이 마커의 종류 및 크기를 동일하게 가정하고 마커를 인식하는 접근 방법으로는 인식이 불가능하다. 제안된 마커 디자인은 마커의 크기 정보를 통해 마커의 가로/세로 비율을 알아낼 수 있으므로 각각의 마커 가서로 다른 비율을 갖더라도 인식이 가능하다.
후)해석방법을">해석 방법을 제안한다. 제안된 마커는 2D 바코드 형태의 마커로서, 마커의 바코드부에 마커의 ID 외에도 마커의 종류, 크기, 회전정보 등의 맥락정보를 저장하고 있다. 마커의 종류에 대한 정보를 통해 마커
제안된 마커는 마커의 맥락 정보를 이진화 하여 바코드 형태로 저장한다. 마커의 맥락 정보로는 마커의 종류, 크기, ID 및
증강현실 응용에서 마커는 크게 두 가지 목적으로 사용된다. 첫 번째로, 마커를 식별하여 현재 카메라를 통해 보이는 마커를 구분하고, 그에 대응하는 콘텐츠를 선택하거나 기능을 수행하는 것이다. 서로 다른 두 마커는 ID를 통해 구분되며, 마커의 ID를 얻기 위해 ARToolkit 마커는 마커 내부의 패턴을 비교하는 방법을 사용하고, 2D 바코드 마커의 경우는
대상 데이터
후)디자인하여">디자인 하여
실험을 진행하였다. 모든 실험에는 640x480 크기의 영상과 2.5GHz 의 CPU를 PC가 사용되었다. 그림 2(a)는 기존의 2D 바코드와 동일한 형태를 취하는 마커이고, 그림 3(b)와 (c)는 마커의 외곽선을 따라서 정보를 저장한 프레임
후)회전정보는">회전 정보는 마커에 저장된 이진수 bit들 중, 특정 위치에 존재하는 비트들을 미리 정해진 패턴으로 저장한다. 본 논문에서는 마커의 바코드 부분의 격자들 중 상하 좌우각 꼭지점에 위치한 4개의 비트들을 사용한다. 4개의
후)식(3)을">식 (3)을 통해서 추정된 값 δab 와 비교하였다. 실험에서 사용된 마커의 크기는 w=68cm 이었고, 마커와 카메라 사이의 거리는 5cm 씩 증가하도록 하였다. 실제 영상에서 한 비트의 크기는
제안된 마커 디자인을 적용하기 위해 그림 3과 같은 세 종류의 마커를 디자인 하여 실험을 진행하였다. 모든 실험에는 640x480 크기의 영상과
성능/효과
본 논문에서는 맥락 정보를 포함하는 마커 디자인을 제안하였다. 기존의 마커가 ID 정보만을 가지고 있는 것에 반해, 제안된 마커 디자인은 마커의 종류, 크기, 회전정보 등의 맥락 정보를 포함함으로써 여러 종류의 마커를 인식하는 것이 가능하고, 크기가 서로 다른 두 마커들 사이에 일관성 있는 비율로 콘텐츠를 표시하는 것이 가능하다. 제안된 마커 디자인은 불특정 다수의 마커들이 존재하는 모바일 증강현실에서 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 보인다.
후속연구
기존의 마커가 ID 정보만을 가지고 있는 것에 반해, 제안된 마커 디자인은 마커의 종류, 크기, 회전정보 등의 맥락 정보를 포함함으로써 여러 종류의 마커를 인식하는 것이 가능하고, 크기가 서로 다른 두 마커들 사이에 일관성 있는 비율로 콘텐츠를 표시하는 것이 가능하다. 제안된 마커 디자인은 불특정 다수의 마커들이 존재하는 모바일 증강현실에서 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 보인다. 향후에는 현재 사용하는 맥락 정보 외에 추가로 의미 있는 정보를 담는 것에 대한 연구를 진행할 예정이다.
제안된 마커 디자인은 불특정 다수의 마커들이 존재하는 모바일 증강현실에서 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 보인다. 향후에는 현재 사용하는 맥락 정보 외에 추가로 의미 있는 정보를 담는 것에 대한 연구를 진행할 예정이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
마커가 증강현실 분야에서 폭넓게 사용되어 온 이유는 무엇인가?
마커는 제작 및 사용이 편리하고, 실내 환경에서 강건한 결과를 보여주기 때문에 증강현실 분야에서 폭넓게 사용되어 왔다. 증강현실 응용에 주로 쓰이는 마커들은 크게 ARToolkit 형태와 2D 바코드 형태의 두 가지로 분류할 수 있다.
증강현실 응용에 주로 쓰이는 마커는 크게 어떻게 분류할 수 있는가?
마커는 제작 및 사용이 편리하고, 실내 환경에서 강건한 결과를 보여주기 때문에 증강현실 분야에서 폭넓게 사용되어 왔다. 증강현실 응용에 주로 쓰이는 마커들은 크게 ARToolkit 형태와 2D 바코드 형태의 두 가지로 분류할 수 있다. 그 중 하나는 ARToolkit 에서 쓰이는 마커로서, 검은색 사각형 내부에 그림이나 문자와 같은 특정 패턴이 들어가 있는 형태이다 [1].
ARToolkit 형태와 2D 바코드 형태는 각각 무엇인가?
증강현실 응용에 주로 쓰이는 마커들은 크게 ARToolkit 형태와 2D 바코드 형태의 두 가지로 분류할 수 있다. 그 중 하나는 ARToolkit 에서 쓰이는 마커로서, 검은색 사각형 내부에 그림이나 문자와 같은 특정 패턴이 들어가 있는 형태이다 [1]. 또 다른 하나는 2D 바코드 형태를 가진 것으로, 사각형 테두리 내부의 빈 공간을 격자 형태로 나누고 마커의 ID를 이진화하여 격자에 저장한다 [2].
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