초록 ▼

당해년도에 개발한 증강현실 프로토타입 시스템은 건설, 재난구조, 국방, 관광지 개발 등에 활용할 수 있는 시스템이다. 본 시스템은 크게 원격지의 영상을 획득하기 위하여 무선 CCD 카메라 등을 탑재한 무선 조종 모형 헬기와 헬기로부터 수집되는 정보를 이용하여 지상에서 비가시 정보를 포함한 향상된 영상을 생성하는 지상시스템으로 구성된다.
모든 증강현실 시스템이 내포하고 있는 핵심기술과 당해년도 개발시스템이 지향하는 목표에 따라 개발하고자 하는 연구 내용을 구분하여 정리하면 다음과 같다.
0. 공통 핵심 기술
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당해년도에 개발한 증강현실 프로토타입 시스템은 건설, 재난구조, 국방, 관광지 개발 등에 활용할 수 있는 시스템이다. 본 시스템은 크게 원격지의 영상을 획득하기 위하여 무선 CCD 카메라 등을 탑재한 무선 조종 모형 헬기와 헬기로부터 수집되는 정보를 이용하여 지상에서 비가시 정보를 포함한 향상된 영상을 생성하는 지상시스템으로 구성된다.
모든 증강현실 시스템이 내포하고 있는 핵심기술과 당해년도 개발시스템이 지향하는 목표에 따라 개발하고자 하는 연구 내용을 구분하여 정리하면 다음과 같다.
0. 공통 핵심 기술
- 가상 세계 표현 기술
. 부가 정보 생성 (문자정보, 3D 그래픽 모형 종보)
. 실세계 정보의 획득 및 가시화
- 실세계 정보와 부가 정보의 정합 기술
. 실세계 정보의 가상 세계 이미지의 합성
. 실세계 카메라 모델과 가상 카메라 모델의 일치 기술
- 실세계 영상과 가상 영상의 동기화 기술
. 실영상과 컴퓨터 영상 동기화
. 실영상과 트래커 데이터의 동기화
0. 특수 핵심 기술
- GPS 데이터 보정 기술
- 무선조종모형헬기를 이용한 실영상 획득 기술.

Abstract ▼

In this research period, the following technique has been developed. Common core technology is basic problems which most augmented reality systems have. And it is special core technology that our application field is to focus in.
0. Common core technology
- Vertual environment construction

In this research period, the following technique has been developed. Common core technology is basic problems which most augmented reality systems have. And it is special core technology that our application field is to focus in.
0. Common core technology
- Vertual environment construction and representation
. Additional information generation(text type, 3D graphics type)
. Real world visualization and acquisition method
- Combining technique of real information and additional information
. Image registration of real image and virtual image
. Mapping method of virtual camera model and CCD camera model
- Synchronization of real images and computer-generated images
. Frame synchronization
.Synchronization of real images and tracker data
0. Special core technology
- GPS data correction method
- Live image acquisition method through RC helicopter.
Research results in this year are the followings.
0. Augmented reality technology summary:
- summarized the main research topics and research contents in major research sites
0. Low-cost and high performance R/C helicopter production
- 12Kf payload
- Outdoor AR system's mainframe
0. Development of GPS attitude determination system(TANS Vector, USA) software
- Analysis and summary of TANS Vector's performance and function
- Development of data processing and control software of TANS Vector
0. Development of wireless data transmitter/receiver
- Receiver for DGPS correction data
- Transmitter for CCD camera's position and orientation data on R/C helicopter
- Receiver for CCD camera's position and orientation data in the ground
0. Development of additional information rendering software
- For generation of text and simple graphics information
- For map projection
0. Development of outdoor augmented reality prototype system for enhancing geographical information.
- Real information acquisition system
- CCD camera tracking technology
- Combining method of real environment and virtual information

목차 Contents

• 목차...15
• 제 1 장 서론...23
• 제 1 절 증강현실(Augmented Reality)의 개념...23
• 1. 모니터 기반의 증강현실 시스템...24
• 2. 광학 see-through HMD 시스템...25
• 3. 비디오 see-THROUGH HMD 시스템...27
• 제 2 절 연구의 목적 및 배경...28
• 제 3 절 연구의 범위 및 내용...29
• 제 2 장 증강현실 기술 현황...31
• 제 3 장 증강현실 소프트웨어 개발...41
• 제 1 절 테스트베드 시스템...41
• 1. 시스템 개발 목적...41
• 2. 시스템공학연구소 모형과 데이터 모델링...41
• 3. 무선 CCD 카메라...43
• 4. Fastrak 트래커(tracker)...44
• 5. 가상 이미지 생성과 영상 합성 결과...51
• 제 2 절 단위시스템...55
• 1. R/C 헬기...55
• 2. 무선 데이터 전송 시스템...58
• 3. 산업용 PC...62
• 4. 무선 CCD 카메라...64
• 5. GPS 시스템...68
• 6. 영상 합성 시스템...74
• 7. 전원공급장치...79
• 제 3 절 지형정보 데이터베이스 및 렌더링...81
• 제 4 절 GUI 및 소프트웨어 통합...91
• 제 4 장 시스템 통합 및 실험...101
• 제 1 절 시스템 통합...101
• 1. 무선 데이터 수신기 시험...104
• 2. TANS Vector, 데이터 필터링 시스템과 무선 데이터 송신장치의 시험...105
• 3. 차량을 이용한 시스템 통합 시험...111
• 4. R/C 헬기와 단위시스템의 통합...115
• 5. TANS Vector와 카메라간의 오차 보정...117
• 제 2 절 R/C 헬기를 이용한 시험 결과...123
• 제 5 장 결론...129
• 참고문헌...131
• 부 록...133
• 부록 1. 위탁과제 중간 및 최종 보고서...133
• 부록 2. 주요 산출 프로그램 및 특허 목록...169
• 부록 3. AR 관련 주요 싸이트 목록...176
• 부록 4. 종류별 트래킹 시스템의 일반 사양...180