초록 ▼

(1) 사회적 측면
① 체험형 콘텐츠에 대한 요구 증가
모바일 플랫폼에서의 혼합현실 관광 콘텐츠 저작을 통해 보고 듣기만 하는 종전의 투어 형태를 좀 더 능동적으로 바꿀 수 있으며 Web 2.0 과 같이 문화 관광을 "체험 공유"의 개념으로 승화 재정립할 필요가 있다 또한 근래에 들어 증시되는 체험 학습을 모바일 기기를 통해서 실제 역사 유적지 등에서 경험하게 함으로 교육의 질을 높이고자 한다.
(2) 문화적 측면
국립중앙박물관에서는 전시물의 이해를 돕기 위해 영상안내기인 PDA와 음성안내기인 MP3 플레이어를

(1) 사회적 측면
① 체험형 콘텐츠에 대한 요구 증가
모바일 플랫폼에서의 혼합현실 관광 콘텐츠 저작을 통해 보고 듣기만 하는 종전의 투어 형태를 좀 더 능동적으로 바꿀 수 있으며 Web 2.0 과 같이 문화 관광을 "체험 공유"의 개념으로 승화 재정립할 필요가 있다 또한 근래에 들어 증시되는 체험 학습을 모바일 기기를 통해서 실제 역사 유적지 등에서 경험하게 함으로 교육의 질을 높이고자 한다.
(2) 문화적 측면
국립중앙박물관에서는 전시물의 이해를 돕기 위해 영상안내기인 PDA와 음성안내기인 MP3 플레이어를 이용한 디지털 가이드 서비스를 유료로 제공하고 있으나 간단한 동영상, 음성안내 위주의 서비스로 제한되어 있는 실정이다. 또한, 각 지자체별 (김해, 진주, 강릉 등)로 지역 홍보를 위해 RFID를 이용한 U-투어서비스를 준비 중이나, 아직 현실감 있는 체험 서비스 제공에는 한계가 있다.
(3) 경제적 측면
① 모바일 혼합현실 기술 개발 및 선점 필요 증가
증강현실 혹은 모바일 체험 투어가 계속 활성화 되려면 쉽고 간편한, 그리고 다양한 플랫폼에서의 저작과 이들의 확산되어 공유 될 수 있는 방법이 꼭 필요함. 이와 더불어 증강현실 컨텐츠에 대한 표준 및 다른 시스템과의 연계 표준 프로토콜의 제정이 필요한데, 이러한 영역은 아직 선진국에서도 선점하고 있고 않다. 모바일 혼합현실 분야의 핵심 기술들인 트래킹, 혼합현실 가시화, 혼합현실 소프트웨어 프레임워크 등을 국내 기술로 개발 및 표준화하여 혼합현실 분야 시장을 선점 가능할 것이다. 모바일 혼합현실 기반 기술의 개발로 게임, 길안내, 광고 등 다양한 분야의 콘텐츠에 적용시킬 수 있는 모바일 혼합현실 소프트웨어 프레임워크를 국내외에 제공, 관련 사업의 활성화 또한 도모할 수 있다.

Abstract ▼

1) Development of the software framework for experience mobile AR tour contents
(1) Design and implementation of the mobile AR software framework
(2) Interface between modules of mobile AR software
2) Development of the 2D vision and hybrid sensor based tracking system
(1) Hybrid 2D tag

1) Development of the software framework for experience mobile AR tour contents
(1) Design and implementation of the mobile AR software framework
(2) Interface between modules of mobile AR software
2) Development of the 2D vision and hybrid sensor based tracking system
(1) Hybrid 2D tag recognition and tracking
(2) Object recognition/tracking with image feature level
(3) In-door pseudo GPS satellite sensor analysis
(4) Multiple sensor signal fusion and processing
(5) Calibration of the data from position/orientation sensors
3) Domain knowledge related mixed reality visualization method
(1) Domain knowledge based mobile AR agent visualization
(2) Tour course and contents list
(3) Scenegraph based rendering engine for mobile OS
4) Desktop AR contents authoring tool
(1) GUI based contents mash-up authoring model
(2) Design of experience tour authoring interface and components
5) Test mobile AR tour service in small area
(1) In-door mobile AR tour test service through wibro/3G networks

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 15
• 목차 ... 17
• I. 연구개발과제의 개요 ... 25
• 1. 과제개요 ... 25
• 1) 과제의 중요성 ... 25
• (1) 사회적 측면 ... 25
• (2) 문화적 측면 ... 26
• (3) 경제적 측면 ... 26
• 2) 과제 수행의 제약 요인 ... 26
• (1) 모바일 혼합 현실 기술의 부족 ... 26
• (2) 모바일 플랫폼 성능 및 콘텐츠의 부족 ... 27
• 3) 과제 수행 결과 기대효과 ... 27
• (1) 경제적 측면 ... 27
• (2) 산업적 측면 ... 27
• (3) 사회적 측면 ... 27
• 2. 기술개발의 목적 및 중요성 ... 28
• 1) 기술 개발 목표 ... 28
• (1) 과제의 최종 목표 ... 28
• (2) 세부 과제별 최종 목표 ... 28
• 2) 연차별 연구 목표 ... 28
• (1) 1차년도 ... 28
• (2) 2차년도 ... 28
• (3) 3차년도 ... 28
• (4) 4차년도 ... 28
• 3) 해당연도 연구 목표 ... 29
• 4) 연구 개발의 내용 및 범위 ... 29
• (1) 혼합현실 소프트웨어 프레임워크 기술 개발 ... 29
• (2) 트래킹 및 맥락인식 기술 ... 29
• (3) 모바일 혼합현실 저작 기술 ... 30
• (4) 모바일 혼합현실 가시화 기술 ... 30
• (5) 모바일 혼합현실 시범 콘텐츠 및 서비스 인프라 ... 30
• 5) 기대효과 ... 30
• II. 국내외의 기술개발현황 ... 31
• 1. 국외 기술현황 ... 31
• 1) 트래킹 기술현황 ... 31
• (1) 마커 기반 추적 기술 ... 31
• (2) 비마커 기반 추적 기술 ... 32
• 2) 모바일 혼합현실 관련 저작도구 기술현황 ... 33
• (1) 고급 개발자를 위한 라이브러리/SDK 유형의 도구 ... 33
• (2) 중급 개발자를 위한 스크립트/포맷 저작 도구 ... 33
• 2. 국내 기술현황 ... 34
• 1) 트래킹 기술현황 ... 34
• (1) 마커 기반 추적 기술 ... 34
• (2) 비마커 기반 추적 기술 ... 34
• 2) 혼합현실 저작 기술 ... 35
• (1) 혼합현실 저작 스크립트/포맷 도구 ... 35
• 3) 국내외 표준화 현황(또는 향후 기술 발전 추세) ... 36
• III. 연구개발수해의 내용 및 결과 ... 37
• 1. 혼합현실 소프트웨어 프레임워크 및 서비스 플랫폼 개발 ... 37
• 1) 맥락 인식 모바일 증강현실 에이전트 플랫폼 요구사항 분석 ... 37
• (1) 모바일 맥락 인식 ... 38
• (2) 에이전트 플랫폼 ... 40
• 2) 맥락 인식 모바일 증강현실 에이전트 플랫폼 설계 ... 42
• (1) 모바일 맥락 인식 ... 44
• (2) 에이전트 플랫폼 ... 49
• 3) PhotoAR 시스템 프로토타입 개발 ... 50
• (1) 가상환경에서 포토AR 알고리즘 개발 ... 52
• (2) 확장된 가상 환경에서 포토AR 개발 및 실험 ... 54
• (3) 실제 환경에서 개발 및 실험 ... 56
• (4) 서버/클라이언트 방식 개발 ... 59
• (5)PhotoAR 응용 서비스 ... 60
• 2. 트랙킹 및 맥락인식 기술 ... 61
• 1) 영상 특징량에 따른 성능 분석 ... 61
• (1) 추적 환경 분석 ... 61
• (2) 카메라별 영상 특징 분석 ... 63
• 2) 영상 기반 태그 인식 및 추적 ... 65
• (1) 요구사항 분석 ... 65
• (2) 태그 인식 및 추적 구조 설계 ... 69
• (3) 구현 및 실험 결과 ... 77
• 3) 실외에서 모바일 장치 기반 Instant On 환경에 적합한 트래킹 기술 개발 ... 80
• (1) 기존 이미지 매칭 알고리즘 ... 80
• (2) 새로운 이미지 매칭 알고리즘 개발 ... 81
• (3) 3D 객체 인식 및 추적 기술 ... 81
• (4) 파노라믹 이미지 기반 트래킹 알고리즘 ... 83
• 4) GPU 기반 영상 처리 환경 구축 ... 84
• (1) GPU 기반 영상 처리 구축 환경 ... 84
• (2) 기존의 GPU 기반 컴퓨터 비전 알고리즘 검토 ... 85
• (3) GPU 기반의 컴퓨터 비전 처리를 위한 최적화된 구조 설계 ... 87
• 5) 실내 위치 추적 기법 개발 ... 88
• (1) 센서 기술을 활용한 위치 인식 기술 조사 ... 88
• (2) RF 기술 활용을 위한 하드웨어 개발 ... 90
• (3) 위치 분석 프로그램 개발 ... 93
• (4) 패킷 분석 프로그램 개발 ... 94
• (5) 수동형 RFID 태그 선정 테스트 ... 96
• 6) 실내 측위용 위사위성 분석 ... 101
• (1) Seamless 항법시스템 초기 설계 ... 101
• (2) 의사위성 설치 관련 알고리즘 개발 ... 102
• (3) 의사위성 시스템 운용 관련 알고리즘 개발 ... 107
• 3. 모바일 혼합현실 저작 기술 ... 109
• 1) 혼합현실 체엄투어 설계를 위한 저작도구 설계 ... 109
• (1) 체험투어 저작 인터페이스 프레임워크 설계 및 컴포넌트 ... 109
• (2) 모바일 혼합현실 콘텐츠 모델 및 표준화 작업 ... 109
• (3) 연구개발 결과 ... 110
• 2) MR 콘텐츠 적응 및 매쉬업 ... 118
• (1) 요구 사항 ... 118
• (2) 구조 설계 ... 120
• 4. 모바일 혼합현실 가시화 기술 ... 123
• 1) 모바일 기반 씬 그래프 라이브러리 구성 ... 123
• 2) 가시화 기술 개발 ... 126
• (1) 모바일 환경을 위한 설계 ... 126
• (2) 구현 및 실험 ... 131
• 5. 모바일 혼합현실 시범 콘텐츠 및 서비스 인프라 ... 133
• 1) 실내외 고해상도 3차원 파노라마 기반 지도 서비스 구현 ... 133
• 2) 모바일/유선 양방향 통신 기술 구현 ... 134
• (1) 체험투어 서비스 ... 134
• (2) WiBro/3G 망을 통한 시범 컨텐츠 연동 ... 134
• 3) 혼합현실 기반 체험 투어 기능 정의 ... 135
• (1) 서비스 기능 흐름도 ... 135
• (2) 웹 서비스 기능 ... 136
• (3) 길 안내 기능 ... 139
• (4) 코스 안내 기능 ... 140
• (5) 혼합현실 기능 ... 143
• 4) 웹과 데스크탑 GIS 연동 ... 145
• (1) 개요 ... 145
• (2) 구성도 ... 145
• (3) 제공기능 ... 146
• (4) 활용방법 ... 146
• 5) 모바일 체험투어 MAP부문 연동 방안 ... 147
• (1) 맵기반 웹연동 ... 147
• (2) 동적 Path generator ... 148
• (3) 모바일 기기용 웹 연동 ... 150
• IV. 목표달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 151
• 1. 연구 목표의 달성도 ... 151
• V. 연구개발결과의 활용계획 ... 152
• 1. 문화재 안내 ... 152
• 2. 미술관 안내 ... 153
• VI. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 155
• 1. 객체추적 기술 ... 155
• 1) 특징점 추출 및 매칭 기술 ... 155
• 2) 객체 추적 안정화/고속화 기술 ... 156
• 2. GPU 기반 비전 처리 기술 ... 156
• 1) 특징점 추출 및 매칭 기술 ... 156
• VII. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 157
• 붙임. 콘텐츠 제작 추진 내용 및 실적(제작, 배급, 투자) ... 158
• 참고문헌 ... 160
• 기술개발실적 요약표 ... 161
• 끝페이지 ... 166