[보고서]모바일 AR 서비스를 위한 공간 이미지 트래킹기술 개발 - “ 미니어처 전시 콘텐츠 중심으로

김동원

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모바일 AR 서비스를 위한 공간 이미지 트래킹기술 개발 - “ 미니어처 전시 콘텐츠 중심으로

Development of Space Images Tracking Technology for Mobile AR Services - With Miniature display content -

과제명	모바일 AR 서비스를 위한 공간 이미지트래킹기술개발(미니어처 전시콘텐츠 중심으로)
주관연구기관	(주)비투지
연구책임자	김동원
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2014-06
과제시작년도	2013
주관부처	문화체육관광부
사업 관리 기관	한국콘텐츠진흥원
등록번호	TRKO201400018946
과제고유번호	1375025826
사업명	첨단융복합콘텐츠기술개발(문화부)
DB 구축일자	2014-10-11
키워드	증강현실.공간 이미지 트래킹.문화 원형 전시콘텐츠.인터랙티브 콘텐츠.모바일스마트콘텐츠.AR.Multiple Images Tracking.Tracked Images Merging.Axes Aligning.3D Contents.

연구과제
타임라인
▼

과제명

모바일 AR 서비스를 위한 공간 이미지트래킹기술개발(미니어처 전시콘텐츠 중심으로)

과제기간

2013

총연구비 ...

초록
▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. 최종목표 달성결과
연구개발 목표:
공간 이미지 트래킹 기술 개발
실감상호작용기술 개발
미니어처 모바일 AR 스마트폰 어플리케이션 개발
미니어처 모바일 AR 시스템 제작 및 시범 ...

Ⅳ. 연구개발결과
1. 최종목표 달성결과
연구개발 목표:
공간 이미지 트래킹 기술 개발
실감상호작용기술 개발
미니어처 모바일 AR 스마트폰 어플리케이션 개발
미니어처 모바일 AR 시스템 제작 및 시범 서비스
연구개발 내용 및 범위:
▪ 모바일용 특징점 추적 알고리즘 안정화
▪ 다중 이미지 추적 알고리즘 개발
▪ 음성인식 모듈 탑재
▪ 음성인식과 콘텐츠와의 상호작용 구현
▪ 콘텐츠 기획 및 2D/3D 소스 콘텐츠제작
▪ 앱 설계 및 프로그래밍
▪ 특징점 추적 및 상호작용 통합
▪ 미니어처 시제품 제작
▪ 시스템 통합
▪ 시범서비스 실시
(시스템 안정성,사용성 테스트)
달성결과:
▪ 공간 이미지 트래킹 기술 개발완료
- 공간 인식률 : 98%이상
- 특징점 추적속도 : 20fps이상
▪ 관련 특허 출원 1건
▪ 음성인식 모듈(Google 엔진) 탑재를 통한 실감상호 작용 기술 구현 완료
- 음성인식률 : 96% 이상
▪ 안드로이드 기반 애플리케이션 개발 완료 : 1식
- 랜더링 처리속도 : 29fps이상
▪ 미니어처 시제품 제작 : 1식
▪ 시스템 통합 및 시범서비스 실시 완료
- 미니어처 인식률 : 96%이상
2. 세부 연구개발 목표 달성결과
1.연구개발 목표-공간 이미지 트래킹 기술 개발/ 연구개발 내용-▪ 모바일(안드로이드) 용 특징점 기술 개발- 공간 인식률 90% 이상/▪ 다중 이미지 추적 알고리즘 개발- 특징점 추적속도 20fps 이상
▪ 모바일(안드로이드) 용 특징점 기술 개발
- 환경변화 및 스마트폰의 카메라 환경에 강건한 특징점 추출 알고리즘 개발.
- 미니어처의 강건한 인식 및 검출을 위한 패치 서술자 개발.
- 공간인식률 98% 이상
▪ 다중 이미지 추적 알고리즘 개발
- 반복된 패턴의 텍스처가 포함된 객체의 안정적 추적 알고리즘 개발.
- 특징점 추적속도 20fps 이상
2.연구개발 목표-실감상호작용기술개발/연구개발 내용-▪ 터치기반의 실감상호 작용기술 개발/▪ 음성인식 기술을 이용한 콘텐츠와 상호작용 기능 구현- 음성인식률 95%
▪ 터치기반의 실감상호 작용기술 개발
- 모바일 AR용 2D/3D 콘텐츠 터치기반 인터랙션 기술 개발
▪ 음성인식 기술을 이용한 콘텐츠와 상호작용 기능 구현
- Google 음성인식 모듈 탑재를 통한 상호작용 기능 구현
- 음성인식률 95%
3.연구개발 목표-미니어처 모바일 AR 스마트폰 어플리케이션 개발/연구개발 내용-▪ 모바일(안드로이드) 어플리케이션용 2D/3D 콘텐츠 제작/▪ 안드로이드 어플리케이션 제작- 랜더링 처리속도 25fps 이상
▪ 모바일(안드로이드) 어플리케이션용 2D/3D 콘텐츠 제작
- AR 구현을 위한 캐릭터 및 기타 소재 콘텐츠 제작
▪ 안드로이드 어플리케이션 제작
- 안드로이드용 모바일 어플리케이션 제작
- 랜더링 처리속도 25fps 이상
4.연구개발 목표-미니어처 모바일 AR 시스템 제작 및 시범 서비스/연구개발 내용-▪미니어처 시제품 제작▪시스템 통합-미니어처 인식률 90%/▪시범서비스 실시(시스템 안정성, 사용성테스트)
▪미니어처 시제품 제작
- 부석사 무량수전 공포 1식 제작
- 부석사 무량수전 공포 전시 판넬 1식 제작
▪시스템 통합
- 모바일 어플리케이션 + AR(멀티 공간이미지 트래킹 기술) + 2D/3D 콘텐츠 통합 시스템 구축
- 미니어처 인식률 90%
▪시범서비스 실시(시스템 안정성, 사용성테스트)
- 시범서비스 실시 : 호남대학교 ITSS 전시관내 시범 서비스 실시(2014년 5월 6일~ 5월 16일)
- 사용성 테스트를 사용자 만족도 평가 : 92%
3. 성과목표 달성결과
가. 연구 성과:
ㅇ 특허 출원
- 휴대용 단말을 이용한 증강현실 전시 콘텐츠 재생 방법 및 장치(출원기관 : (주)비투지, 출원번호 : 10-2014-0060166 , 출원일 : 2014년 5월 20일 )
- 특허명(출원기관, 출원번호 : , 출원일 : )
나. 사업화 성과(기술이전, 국내 ․ 외 판매 등)
ㅇ 유라시아디지털문화유산연구소 업무 체결
- 강진청자박물관 디지털박물관 내 청자관련 “강진청자 AR 애플리케이션” 개발 업무 체결
- 개발 기간 : 2014년 6월 1일 ~ 2014년 9월 30일
- 계약 금액 : 40백만원
다. 기타 성과
- 해당 사항 없음
라. 파급효과
기술적 측면:
ㅇ 스마트폰 보급으로 현실 정보와 가상 정보의 경계가 모호해지며 게임 환경에서도 현실정보가 개입되고 있는 최근 트렌드는 앞으로 게임 영역 이외에도 다양한 영역에서 복합적이고 상세하며 현실에 가까운 실감형 미디어로 발전될것으로 기대.
ㅇ 또한 복잡해지고 고도화되는 IT환경상에서 AR을 활용한 상호작용 기술은 사용자에게 보다 손쉽고 빠른 실감 정보를 제공하고 특히, 교육 분야에서 시장 초입 단계를 지나 가까운 시일내에 성숙 단계에 이를 것으로 예측.
경제/산업적 측면:
ㅇ 지역의 핵심기술과 전략산업인 IT응용기술, 문화콘텐츠기술을 연계한 새로운 신산업을 발굴하고 상품의 브랜드 이미지 구측 및 확산을 통해 융합 SW산업의 신 시장을 선점

Abstract
▼

Ⅳ. Result
1. To achieve the final goal
Goals:
Space image Tracking technology
Development realize interaction
smart...

Ⅳ. Result
1. To achieve the final goal
Goals:
Space image Tracking technology
Development realize interaction
smart phone application development
System integrators & Pilot service
Content and scope:
▪ Stabilization feature point tracking algorithm
▪ Multi-angle image tracking algorithm development
▪ Stabilization feature point tracking algorithm
▪ Multi-angle image tracking algorithm development
▪ Content planning / 2D/3D Content Creation
▪ App Design and Programming
▪ Feature point tracking
▪ Miniature prototypes
▪ Systems Integration
▪ Pilot service( System stability,Usability Testing )
Result:
▪ Space image tracking technology
- Spatial recognition : More than 98%
- Feature Tracking speed :More than 20fps
▪ Patent application 1
▪ Using the Speech recognition module(Google Engine)
- Voice recognitio : More than96%
▪ Android-based applications :1set
- Rendering speed : 29fps이상
▪ Miniature prototype : 1set
▪ System integrators & Pilot service
- Miniature recognition : ore than 96%
2. Detailed goals achieved results
1.Goals-Space image tracking technology/Content-▪ Mobile (Android) technology for feature points- Spatial recognition : More than 98%/▪ Multi-angle image tracking algorithm development- Feature Tracking speed : More than 20fps
▪ Mobile (Android) technology for feature points
- Feature extraction algorithm developed strong changes in the environment of the smartphone camera.
- Developed for the detection of recognition and miniature patch-based descriptors
- Spatial recognition : More than 98%
▪ Multi-angle image tracking algorithm development
- Repeated pattern of stable tracking algorithm developed for an object that contains
texture
- Feature Tracking speed : More than 20fps
2.Goals-Development realize interaction/Content-▪ Realize a touch-based interaction technologies/▪ Content using speech recognition technology to interact with the function- Voice recognitio : More than96%
▪ Realize a touch-based interaction technologies
- AR technology for mobile, touch-based interaction for 2D/3D content
▪ Content using speech recognition technology to interact with the function
- Google voice recognition module
- Voice recognitio : More than96%
3.Goals-smart phone application development/Content-▪ Mobile (Android) application for 2D/3D content/▪ Android Application- Rendering speed : 29fps이상
▪ Mobile (Android) application for 2D/3D content
- Characters, Other material content
▪ Android Application
- Mobile applications for Android
- endering speed : 29fps이상
4.Goals-System integrators & Pilot service/Content-▪Miniature prototypes/▪Systems Integration-Miniature recognition 90%/▪Pilot service( System stability, Usability Testing )
▪Miniature prototype manufacturing
- Buseoksa Temple muryangsujeon 1set
- Buseoksa Temple muryangsujeon Display Panel 1set
▪Systems Integration
- Mobile Application + AR(Multi-space image tracking technology) + 2D/3D Content Integration System
- Miniature recognition : ore than 96%
▪Pilot service ( System stability, Usability Testing )
- Pilot service : Pilot service perform in Hunan University ITSS(2014-5-6~ 5-16)
- User Satisfaction Survey(Usability Testing) : 92%
3. Goals achievement results
A. Research:
ㅇ Patent pending
- METHOD AND APAARATUS FOR AUGMENTED EXHIBITION CONTENTS IN PORTABLE TERMINAL(BIIG Inc., Application No. : 10-2014-0060166 , Date : 2014-5-20)
B. Business Performance:
ㅇ An agreement with the Eurasian Institute of Digital Cultural Heritage
- Celadon Museum Gangjin : Celadon Gangjin AR application development
- Development Period : 2014-6-1 ~ 2014-9-30
- Amount : 40 Milion won
라. Ramifications:
Technical aspects-ㅇ AR technology can be used for a wide range of applications.:Provide realistic information, Utilized in the field of education
Industrial aspects-ㅇ Preempted of the new SW industry convergence markets : Core technologies and strategic industries in technology, IT application, Cultural content associated technology market

목차
Contents
▼

표 / 그림 (11)

참고문헌

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과제명(ProjectTitle) :	모바일 AR 서비스를 위한 공간 이미지트래킹기술개발(미니어처 전시콘텐츠 중심으로)
연구책임자(Manager) :	김동원
과제기간(DetailSeriesProject) :	2013
총연구비 (DetailSeriesProject) :	-
키워드(keyword) :	증강현실, 공간 이미지 트래킹, 인터렉티브 콘텐츠, 모바일 스마트 콘텐츠, 문화원형 전시 콘텐츠
과제수행기간(LeadAgency) :	(주)비투지
연구목표(Goal) :	○ 국내 전시관, 박물관에 산재해 있는 미니어처의 비경제적, 비교육적, 비효율적 한계를 극복하기 위해 증강현실 기반의 창의적 디지털 기술 접목 필요- 기존의 단면(1인칭) 시점의 이미지 트래킹을 이용한 모바일 AR 서비스에서 벗어나 다각도(다인칭) 시점의 공간 이미지 트래킹 기술을 개발하여 미니어처를 이용한 특정 공간 및 다양한 문화콘텐츠에 접목함으로써 전...
연구내용(Abstract) :	○ 공간 이미지 트래킹 기술 개발 - 모바일용 특징점 추적 알고리즘 안정화 - 다중 이미지 추적 알고리즘 개발- 실감상호작용기술개발 - 음성인식 모듈 구성 - 음성인식과 콘텐츠와의 상호작용 구현- 미니어처 모바일 AR 스마트폰 어플리케이션 개발 - 콘텐츠 기획 및 2D/3D 소스 콘텐츠제작 - 앱 설계 및 프로그래밍 - 특징점 추적 및 상호작용 ...
기대효과(Effect) :	○ 미니어처 증강현실 관련 신규 시장의 창출.- 국내 전시관, 박물관 내 미니어처에 본 기술의 접목으로 전시기법의 패러다임 전환 및 전시산업에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상됨.- 유실 또는 손실된 문화재 복원 및 기 구축된 문화원형복원 콘텐츠 적극활용, 문화콘텐츠 산업에 기여.- 시뮬레이션, 체험교육 등 창의적인 체험형 에듀테인먼트 콘텐츠 개발 및 적용으...

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