마음에 드는옷 가상으로 입어보는 '버추얼 피팅'…
실제 화분 만져주면 가상화분도 반응 '가든 얼라이브'…
현실세계에서 가상사물 합성 시연
실제 화분 만져주면 가상화분도 반응 '가든 얼라이브'…
현실세계에서 가상사물 합성 시연
인터넷 쇼핑몰에서 마음에 드는 옷들을 실제 옷가게에 간 것처럼 가상으로 입어보고 고른다면 배달된 옷을 보고 실망할 확률이 크게 줄일 수 있을 것입니다. 이같은 일을 가능하게 하는 것이 증강현실(Augmented Reality) 기술입니다. 증강현실은 실제 환경에 가상의 사물을 합성해 원래 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽 기법을 말합니다.
증강현실은 모든 것이 가상으로만 구성되는 가상현실(Virtual Reality)과 달리 현실세계의 기반 위에 가상의 사물을 합성해 현실세계만으로는 얻기 어려운 부가적인 정보들을 보강해 제공할 수 있습니다. 이러한 특징 때문에 게임 쪽에서 주로 활용되는 가상현실과 달리 다양한 현실환경에 응용이 가능합니다. 증강현실은 그동안 국방, 의료, 기업 등에서 활용돼 왔으며, 최근에는 관광, 잡지광고, 교육, 디자인, 건축, 제품 프로모션 등 다양한 분야로 응용범위를 넓혀가고 있습니다.
시장조사기업인 가트너는 미래를 이끌 10대 혁신기술 중 하나로 증강현실을 꼽았습니다. 이는 증강현실이 다른 어떤 디스플레이 방식보다 현실감과 몰입감이 우수하고, 사용자에게 인터렉티브한 환경을 제공하기 때문입니다. 유비쿼터스 시대엔 필요로 하는 정보가 언제 어디서나 표현될 수 있어야 하는데, 현실공간과 가상공간을 동시에 표현할 수 있는 증강현실 공간이 해답이 될 수 있습니다.
증강현실을 구현하기 위해서는 디스플레이 기술, 마커(Marker) 인식기술, 영상 합성기술 등이 필요합니다.
증강현실에서 가장 일반적으로 사용되는 디스플레이는 HMD(Head Mounted Device)로, 머리에 착용할 수 있는 형태와 논HMD(Non-HMD)로 분류됩니다. 이밖에 가볍고 이동성이 부가된 핸드헬드(Hand-Held)형이 있습니다. 핸드헬드형은 휴대폰뿐만 아니라 PMP, 휴대용 디지털TV 수신기, 휴대용 게임기, PDA 등 종류가 매우 다양합니다.
마커 인식기술도 매우 중요합니다. 마커는 컴퓨터 비전(Vision) 기술로 인식하기 쉬운 임의의 물체를 의미합니다. 증강현실은 현실 영상과 가상의 그래픽을 접목해 보여주기 때문에 정확한 영상을 얻기 위해 가상 객체들을 화면에서 원하는 자리에 정확히 위치시켜야 합니다. 이를 위해 가상객체에 대한 3차원 좌표가 필요하며, 이 좌표는 카메라를 기준으로 하는 좌표값이 돼야 합니다. 3차원 좌표는 카메라의 파라미터를 이용해 영상에서의 위치를 파악할 수 있으며, 영상 속에서 위치를 파악하면 그 부분에 가상객체를 겹쳐 넣어 희망하는 화면을 얻을 수 있습니다. 최근에는 번거롭게 마커를 필요로 하지 않고도 트래킹이 가능한 마커리스 트래킹 기법이 연구되고 있습니다. 이는 인공적으로 프린트한 인쇄물로서의 마커가 아니라 현실세계 속에서의 객체들의 특징점을 추출해 이를 트래킹할 수 있게 하는 방법입니다.
영상정합을 통해 가상객체가 표현돼야 하는 위치를 추출하면 이를 실제 영상에 합성하는 기술이 필요합니다. 비디오 영상 데이터를 그래픽 시스템의 프레임 버퍼(frame buffer)에 받아 들여 그래픽 영상과 같은 데이터를 공유하게 함으로써 이를 해결할 수 있습니다. 이 때 카메라의 시점과 주어진 3차원 위치에서 가상객체가 어떻게 보이고 그려져야 할지를 프로젝션 계산에 의해 결정하게 됩니다.
최근 국내에서도 증강현실과 관련한 많은 연구가 이뤄지고 있고, 증강현실을 활용한 서비스도 선보이고 있습니다.
한국전자통신연구원은 증강현실 기반 이러닝 시스템을 상용화시키기 위해 실제 교재나 워크시트 위에 표기된 기하 마커를 안정적으로 인식하는 기술을 개발했습니다. 웹캠과 모니터를 이용해 교재와 함께 가상 콘텐츠를 볼 수 있으며, 사용자는 마커가 부착된 카드나 큐브를 활용해 콘텐츠를 조작할 수 있습니다.
광주과학기술원 VR랩은 교육용 가상화단인 `가든 얼라이브(Garden Alive)'를 개발했습니다. 가든 얼라이브는 손, 물뿌리개, 영양공급기와 같이 실물, 센서, 마커 등의 다양한 사용자 인터페이스를 지능형 에이전트와 결합해 실제 화분을 손으로 만져주거나 물과 영양분을 조절해서 주면 조건에 따라 가상공간의 식물이 다르게 자라는 교육용 시스템입니다.
영상처리 솔루션 기업인 유먼더스는 증강현실을 이용한 전자상거래 서비스인 `버추얼 피팅(http://www.virtualfitting.co.kr/wp/?p=193)'을 개발했습니다. 버추얼 피팅은 PC에 부착된 카메라 앞에서 자신의 모습을 비춘 상태에서 마음에 드는 옷을 가상으로 입어보고 고를 수 있도록 한 서비스입니다. 매장 탈의실에서 직접 옷을 갈아 입어보는 대신 거울 앞에 서서 옷을 몸에 대보는 행동을 연상하면 됩니다.
강동식기자 dskang@
증강현실은 모든 것이 가상으로만 구성되는 가상현실(Virtual Reality)과 달리 현실세계의 기반 위에 가상의 사물을 합성해 현실세계만으로는 얻기 어려운 부가적인 정보들을 보강해 제공할 수 있습니다. 이러한 특징 때문에 게임 쪽에서 주로 활용되는 가상현실과 달리 다양한 현실환경에 응용이 가능합니다. 증강현실은 그동안 국방, 의료, 기업 등에서 활용돼 왔으며, 최근에는 관광, 잡지광고, 교육, 디자인, 건축, 제품 프로모션 등 다양한 분야로 응용범위를 넓혀가고 있습니다.
시장조사기업인 가트너는 미래를 이끌 10대 혁신기술 중 하나로 증강현실을 꼽았습니다. 이는 증강현실이 다른 어떤 디스플레이 방식보다 현실감과 몰입감이 우수하고, 사용자에게 인터렉티브한 환경을 제공하기 때문입니다. 유비쿼터스 시대엔 필요로 하는 정보가 언제 어디서나 표현될 수 있어야 하는데, 현실공간과 가상공간을 동시에 표현할 수 있는 증강현실 공간이 해답이 될 수 있습니다.
증강현실을 구현하기 위해서는 디스플레이 기술, 마커(Marker) 인식기술, 영상 합성기술 등이 필요합니다.
증강현실에서 가장 일반적으로 사용되는 디스플레이는 HMD(Head Mounted Device)로, 머리에 착용할 수 있는 형태와 논HMD(Non-HMD)로 분류됩니다. 이밖에 가볍고 이동성이 부가된 핸드헬드(Hand-Held)형이 있습니다. 핸드헬드형은 휴대폰뿐만 아니라 PMP, 휴대용 디지털TV 수신기, 휴대용 게임기, PDA 등 종류가 매우 다양합니다.
마커 인식기술도 매우 중요합니다. 마커는 컴퓨터 비전(Vision) 기술로 인식하기 쉬운 임의의 물체를 의미합니다. 증강현실은 현실 영상과 가상의 그래픽을 접목해 보여주기 때문에 정확한 영상을 얻기 위해 가상 객체들을 화면에서 원하는 자리에 정확히 위치시켜야 합니다. 이를 위해 가상객체에 대한 3차원 좌표가 필요하며, 이 좌표는 카메라를 기준으로 하는 좌표값이 돼야 합니다. 3차원 좌표는 카메라의 파라미터를 이용해 영상에서의 위치를 파악할 수 있으며, 영상 속에서 위치를 파악하면 그 부분에 가상객체를 겹쳐 넣어 희망하는 화면을 얻을 수 있습니다. 최근에는 번거롭게 마커를 필요로 하지 않고도 트래킹이 가능한 마커리스 트래킹 기법이 연구되고 있습니다. 이는 인공적으로 프린트한 인쇄물로서의 마커가 아니라 현실세계 속에서의 객체들의 특징점을 추출해 이를 트래킹할 수 있게 하는 방법입니다.
영상정합을 통해 가상객체가 표현돼야 하는 위치를 추출하면 이를 실제 영상에 합성하는 기술이 필요합니다. 비디오 영상 데이터를 그래픽 시스템의 프레임 버퍼(frame buffer)에 받아 들여 그래픽 영상과 같은 데이터를 공유하게 함으로써 이를 해결할 수 있습니다. 이 때 카메라의 시점과 주어진 3차원 위치에서 가상객체가 어떻게 보이고 그려져야 할지를 프로젝션 계산에 의해 결정하게 됩니다.
최근 국내에서도 증강현실과 관련한 많은 연구가 이뤄지고 있고, 증강현실을 활용한 서비스도 선보이고 있습니다.
한국전자통신연구원은 증강현실 기반 이러닝 시스템을 상용화시키기 위해 실제 교재나 워크시트 위에 표기된 기하 마커를 안정적으로 인식하는 기술을 개발했습니다. 웹캠과 모니터를 이용해 교재와 함께 가상 콘텐츠를 볼 수 있으며, 사용자는 마커가 부착된 카드나 큐브를 활용해 콘텐츠를 조작할 수 있습니다.
광주과학기술원 VR랩은 교육용 가상화단인 `가든 얼라이브(Garden Alive)'를 개발했습니다. 가든 얼라이브는 손, 물뿌리개, 영양공급기와 같이 실물, 센서, 마커 등의 다양한 사용자 인터페이스를 지능형 에이전트와 결합해 실제 화분을 손으로 만져주거나 물과 영양분을 조절해서 주면 조건에 따라 가상공간의 식물이 다르게 자라는 교육용 시스템입니다.
영상처리 솔루션 기업인 유먼더스는 증강현실을 이용한 전자상거래 서비스인 `버추얼 피팅(http://www.virtualfitting.co.kr/wp/?p=193)'을 개발했습니다. 버추얼 피팅은 PC에 부착된 카메라 앞에서 자신의 모습을 비춘 상태에서 마음에 드는 옷을 가상으로 입어보고 고를 수 있도록 한 서비스입니다. 매장 탈의실에서 직접 옷을 갈아 입어보는 대신 거울 앞에 서서 옷을 몸에 대보는 행동을 연상하면 됩니다.
강동식기자 dskang@
