Augmented Reality Based Tangible Interface For Digital Lighting of CAID System

CAID 시스템의 디지털 라이팅을 위한 증강 현실 기반의 실체적 인터페이스에 관한 연구

  • 황정아 (한국과학기술원 산업디자인학과) ;
  • 남택진 (한국과학기술원 산업디자인학과)
  • Published : 2007.05.31

Abstract

With the development of digital technologies, CAID became an essential part in the industrial design process. Creating photo-realistic images from a virtual scene with 3D models is one of the specialized task for CAID users. This task requires a complex interface of setting the positions and the parameters of camera and lights for optimal rendering results. However, the user interface of existing CAID tools are not simple for designers because the task is mostly accomplished in a parameter setting dialogue window. This research address this interface issues, in particular the issues related to lighting, by developing and evaluating TLS(Tangible Lighting Studio) that uses Augmented Reality and Tangible User Interface. The interface of positioning objects and setting parameters become tangible and distributed in the workspace to support more intuitive rendering task. TLS consists of markers, and physical controller, and a see-through HMD(Head Mounted Display). The user can directly control the lighting parameters in the AR workspace. In the evaluation experiment, TLS provide higher effectiveness, efficiency and user satisfaction compared to existing GUI(Graphic User Interface) method. It is expected that the application of TLS can be expanded to photography education and architecture simulation.

디지털 기술이 발전하면서 산업디자인 프로세스에 컴퓨터를 활용하는 CAID 필수적인 부분이 되었다. 3차원 모델을 렌더링 하여 사진과 같은 최종 이미지 결과물이 만들어내는 것은 CAID에 특화된 작업들 중 하나이다. 이 작업을 위해 디자이너는 가상 모델의 재질, 조명, 카메라 둥의 위치 및 세부 변수들을 적절히 조절하여야 한다. 기존 CAID도구의 사용자 인터페이스는 이러한 속성을 컴퓨터 그래픽 연산을 위한 변수 설정 창에서 주로 해결하고 있어 디자이너들이 사용하는데 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 CAID를 위한 디지털 렌더링 작업 특히 라이팅과 관련된 인터페이스 문제를 해결하기 위해 증강현실(Augmented Reality)과 실체적 인터페이스(Tangible Interface)를 활용한 가상의 라이트 조작 도구, TLS(Tangible Lighting Studio)를 제안하였다. 이는 카메라의 위치 설정, 라이팅 효과를 위한 변수설정의 인터페이스를 실체화하고 작업공간에 분산시킴으로써 보다 직관적인 렌더링 작업을 지원하는 도구이다. TLS는 가상의 광원, 카메라, 렌더링 대상 등을 물리적으로 직접 조작할 수 있는 마커, 컨트롤러 유닛들, 사용자가 착용하는 비디오 투시형 HMD 등으로 구성된다. 이를 활용하여 사용자는 증강현실 작업공간에서 직접 라이팅 속성을 조정할 수 있다. 유용성 평가 실험을 통하여 TLS가 기존 CUI(Graphic User Interface)기반 시스템보다 유효성, 효율성 그리고 사용자 만족도가 높다는 점을 발견하였다. TLS는 CAID도구의 인터페이스 분야뿐만 아니라 광원과 카메라의 효과를 활용하는 건축, 사진 촬영 교육 등의 분야에서 효과적으로 활용될 수 있으리라 기대된다.

Keywords