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대주제: 로커티브 미디어(locative media)를 이용한 스토리텔링이 사용자 몰입과 경험에 미치는 영향
연구주제: 로커티브 미디어 (locative media)를 이용한 증강현실 어플리케이션에서 사용되는 디지털 그래픽의 실사적 표현
1. 연구 목적 ¶
(연구의 필요성, 연구주제의 독창성, 선행연구와의 비교)
연구 필요성 및 내용
연구 필요성 및 내용
최근에는 첨단 기술을 이용한 문화 산업이 빠르게 발달하고 있으며, 그러한 대표적 문화산업으로는 영화산업과 게임 산업 이라고 할 수 있다. 컴퓨터 그래픽의 첨단 기술을 이용한 실감나는 영상은 해당 문화 사업을 서비스 받는 사용자의 몰입을 유도하며, 상상 속에서나 있음직한 미래의 생활을 시각적으로 체험한다. 영화산업에 있어서는 3D 입체영상 기술의 발달이 그러한 효과를 배가시키고 있으며, 또한 첨단 기술을 이용한 컴퓨터게임에서는 게임엔진의 성능향상으로 밋밋하고 단순화된 게임영상에서 벗어나 입체적이고 환상적인 화면을 제공함으로써 사용자의 몰입을 증대시킨다.
첨단 기술이 사용된 문화적 혜택을 시각적으로 체험한 사용자들은 보다 새로운 기술의 등장과 새로운 체험에 보다 빠르게 적응하고 보다 놀라운 시각적 경험을 기대한다. 이러한 현상이 사회 전반적인 산업에 파급되어, 정보 네트워크 산업의 발달에 힘입어 공상과학영화에서나 볼 수 있는 미래의 생활환경을 점차 현실화 시키고 있다.
영화 산업과 게임 산업에서의 첨단 기술의 중요한 비중을 차지한 컴퓨터 그래픽 기술이 정보 네트워크 산업과 결합하여 새로운 기술과 서비스 제공을 도모할 수 있는데, 그 중 가장 효과적으로 사용될 수 있는 분야는 증강현실(Augmented Reality)이라고 볼 수 있다.
첨단 기술이 사용된 문화적 혜택을 시각적으로 체험한 사용자들은 보다 새로운 기술의 등장과 새로운 체험에 보다 빠르게 적응하고 보다 놀라운 시각적 경험을 기대한다. 이러한 현상이 사회 전반적인 산업에 파급되어, 정보 네트워크 산업의 발달에 힘입어 공상과학영화에서나 볼 수 있는 미래의 생활환경을 점차 현실화 시키고 있다.
영화 산업과 게임 산업에서의 첨단 기술의 중요한 비중을 차지한 컴퓨터 그래픽 기술이 정보 네트워크 산업과 결합하여 새로운 기술과 서비스 제공을 도모할 수 있는데, 그 중 가장 효과적으로 사용될 수 있는 분야는 증강현실(Augmented Reality)이라고 볼 수 있다.
(증강현실에 컴퓨터 그래픽이 사용되고 있는 예시-그림첨부)
기술적으로는 실사를 배경으로 하는 영화의 리얼리티를 위한 컴퓨터 그래픽의 기술을 실제 세계에서 재현하는 것을 연구하고, 전반적인 연구에서 그것이 사용자의 몰입과 경험에 미치는 영향을 연구하는 것이 본 연구에서 컴퓨터 그래픽의 관점에서 연구되어야 하는 바이다.
구체적으로는 실사기반의 영화 합성기술의 핵심이 되는 움직임의 일치와 광원의 일치가 현장에서 사용되는 모바일 등의 하드웨어에 장착된 하드웨어와 매치 시키는 것이 가능한가를 실험하고, 그리고 그것이 실제로 구현되기 위한 기존에 연구되고 발달된 기술, 즉 하드웨어 가속과 데이터 전송속도의 선결과제, 실시간 렌더링 기술의 현 시점을 파악하는 연구가 선행될 것이다. 결과적으로는 이러한 기술이 증강현실을 구현하는 콘텐츠에 적용되었을 때 사용자가 느끼는 경험과 몰입에 대한 예측에 대한 연구가 이루어질 것이다.
구체적으로는 실사기반의 영화 합성기술의 핵심이 되는 움직임의 일치와 광원의 일치가 현장에서 사용되는 모바일 등의 하드웨어에 장착된 하드웨어와 매치 시키는 것이 가능한가를 실험하고, 그리고 그것이 실제로 구현되기 위한 기존에 연구되고 발달된 기술, 즉 하드웨어 가속과 데이터 전송속도의 선결과제, 실시간 렌더링 기술의 현 시점을 파악하는 연구가 선행될 것이다. 결과적으로는 이러한 기술이 증강현실을 구현하는 콘텐츠에 적용되었을 때 사용자가 느끼는 경험과 몰입에 대한 예측에 대한 연구가 이루어질 것이다.
독창성 및 선행연구와의 비교
로커티브 미디어를 이용한 스토리텔링 중 영화와 게임의 시각적 리얼리티를 극대화 시킨 컴퓨터 그래픽 기술을 적용시키기 위해서는 앞서 언급한 '움직임의 일치'와 '광원의 일치'가 관건이 될 것이다. 그러한 기본적인 조건이 만족되었을 때 삽입될 CGI의 실시간 렌더링 속도와 데이터 전송속도가 그 구현을 가능하게 할 것이다.
개발되어 있는 증강현실 기술에서의 주요 디스플레이 방식은 HMD(Head Mounted Displays), Handheld Displays, SAR(Spatial Displays) 방식이 있으며, 이중 본 연구에서 주목할 만한 것은 Handheld 방식의 디스플레이라고 볼 수 있다. Handheld Augment Reality는 사용자의 손에 들고 다니면서 실제세계의 시각 정보위에 그래픽 정보를 얹어 디스플레이 한다. GPS로 위치를 인식하는 센서가 자유롭게 트랙킹하며, 트랙킹 정보는 ARToolKit이나 DLAM, PTAM과 같은 마킹 시스템을 사용한다. 이것은 실사기반 영화의 특수효과에서 매치무빙(Match Moving)에 해당하는 기술로 3차원 공간의 위치 좌표를 인식하고 그 안에 CGI를 삽입할 수 있는 '움직임의 일치'로 합성의 중요한 요건으로 적용할 수 있다. 그러나 '광원의 일치'를 위한 알고리즘의 적용은 만족시킬 수 없다. '움직임의 일치'만으로도 사용자는 보다 편리한 정보를 현실감 있게 느낄 수 있다고 했을 때, '광원의 일치'에 의한 현장의 광원의 방향, 세기, 색온도와 그림자의 방향, 명암, 대비 그리고 주변 환경에 의한 반사율이 적용되는 CGI가 실제 세계와 영화와 같은 높은 퀄리티로 합성된다면, 밋밋한 CGI를 실제 세계에 오버랩 시켜서 얻는 단순한 정보의 예측이 아닌, 실물을 보는 완전한 경험이 가능할 것이며, 이러한 독창성이 본 연구의 미래 지향점이 될 것으로 여겨진다.
개발되어 있는 증강현실 기술에서의 주요 디스플레이 방식은 HMD(Head Mounted Displays), Handheld Displays, SAR(Spatial Displays) 방식이 있으며, 이중 본 연구에서 주목할 만한 것은 Handheld 방식의 디스플레이라고 볼 수 있다. Handheld Augment Reality는 사용자의 손에 들고 다니면서 실제세계의 시각 정보위에 그래픽 정보를 얹어 디스플레이 한다. GPS로 위치를 인식하는 센서가 자유롭게 트랙킹하며, 트랙킹 정보는 ARToolKit이나 DLAM, PTAM과 같은 마킹 시스템을 사용한다. 이것은 실사기반 영화의 특수효과에서 매치무빙(Match Moving)에 해당하는 기술로 3차원 공간의 위치 좌표를 인식하고 그 안에 CGI를 삽입할 수 있는 '움직임의 일치'로 합성의 중요한 요건으로 적용할 수 있다. 그러나 '광원의 일치'를 위한 알고리즘의 적용은 만족시킬 수 없다. '움직임의 일치'만으로도 사용자는 보다 편리한 정보를 현실감 있게 느낄 수 있다고 했을 때, '광원의 일치'에 의한 현장의 광원의 방향, 세기, 색온도와 그림자의 방향, 명암, 대비 그리고 주변 환경에 의한 반사율이 적용되는 CGI가 실제 세계와 영화와 같은 높은 퀄리티로 합성된다면, 밋밋한 CGI를 실제 세계에 오버랩 시켜서 얻는 단순한 정보의 예측이 아닌, 실물을 보는 완전한 경험이 가능할 것이며, 이러한 독창성이 본 연구의 미래 지향점이 될 것으로 여겨진다.
2. 연구 방법 및 내용 ¶
2.1 1년차
현재 증강현실에서 실현가능한 CGI와 실제세계의 합성 기술과 영화 산업에서 사용되는 컴퓨터 그래픽 기술을 적용시켜 보다 리얼한 시각적 경험을 가능하도록 하는 합성 기술을 사용자가 경험하는 몰입감을 실험한다.
-스마트폰에서 서비스 되고 있는 GPS기반의 증강현실 서비스를 조사
-제공되는 서비스에 움직임과 광원을 일치시킨 CGI의 가상의 콘텐츠를 합성시켜 시뮬레이션 하고 사용자가 경험하는 몰입감을 비교
2.2 2년차
실제 세계에 리얼한 CGI를 합성하는 컴퓨터 그래픽 기술을 증강현실 어플리케이션에 적용시키기 위한 기반 기술을 연구한다.
-움직임의 일치(매치무빙)를 위한 소프트웨어 알고리즘과 Handheld display의 트래킹 시스템의 비교 연구
-광원의 일치를 위한 적절한 컴퓨터 그래픽 기술이론을 응용하여 움직임에 의해 변화하는 정보를 처리하여 실시간 렌더링 하는 기술을 연구와 기능을 모바일 디바이스에 탑재할 수 있는 기술 설계연구
현재 증강현실에서 실현가능한 CGI와 실제세계의 합성 기술과 영화 산업에서 사용되는 컴퓨터 그래픽 기술을 적용시켜 보다 리얼한 시각적 경험을 가능하도록 하는 합성 기술을 사용자가 경험하는 몰입감을 실험한다.
-스마트폰에서 서비스 되고 있는 GPS기반의 증강현실 서비스를 조사
-제공되는 서비스에 움직임과 광원을 일치시킨 CGI의 가상의 콘텐츠를 합성시켜 시뮬레이션 하고 사용자가 경험하는 몰입감을 비교
2.2 2년차
실제 세계에 리얼한 CGI를 합성하는 컴퓨터 그래픽 기술을 증강현실 어플리케이션에 적용시키기 위한 기반 기술을 연구한다.
-움직임의 일치(매치무빙)를 위한 소프트웨어 알고리즘과 Handheld display의 트래킹 시스템의 비교 연구
-광원의 일치를 위한 적절한 컴퓨터 그래픽 기술이론을 응용하여 움직임에 의해 변화하는 정보를 처리하여 실시간 렌더링 하는 기술을 연구와 기능을 모바일 디바이스에 탑재할 수 있는 기술 설계연구
