• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.813-815
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• 2013

본 논문에서는 퀄컴의 Vuforia 엔진을 이용한 공공안내그림표지를 인식하여 해당 표지의 정보를 알려주는 어플리케이션을 제안하고 구현하였다. Vuforia 엔진은 이미지 인식 엔진 중 비교적 최근에 만들어져 다양한 마커를 활용할 수 있으며 속도, 마커 인식 면에서 다른 이미지 인식에 비해 뛰어 나다. 본 논문에서는 Vuforia 엔진에 기반한 공공안내그림표지를 인식하여 해당 표지의 정보를 알려주는 어플리케이션을 설계하고 구현하였다. 제안한 방법은 스마트폰으로 특정 공공안내그림표지를 인식하면 해당 표지의 정보를 출력해주도록 한다. 또한 공공안내그림표지를 관련된 분야별로 볼 수 있으며 검색을 이용하여 공공안내그림표지를 검색할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.79-82
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• 2012

본 논문에서는 퀄컴의 Vuforia 엔진을 이용한 증강현실 미로 찾기 어플리케이션을 제안하고 구현하였다. Vuforia 엔진은 증강 현실 엔진 중 비교적 최근에 만들어져 다양한 마커를 활용할 수 있으며 속도, 마커 인식 면에서 다른 AR 엔진에 비해 뛰어나다. 본 논문에서는 Vuforia 엔진에 기반한 미로 찾기 앱을 설계하고 구현한다. 제안한 방법에서는 스마트폰으로 이미지 마커를 인식한 후, 스마트폰 화면에 3D 캐릭터와 미로를 출력해주도록 한다. 또한 가속도 센서를 이용하여 사용자가 직접 스마트폰을 기울여 캐릭터를 목적지까지 이동시키는 미로 찾기 게임 어플리케이션을 구현하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.258-266
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• 2011

증강현실 기술이 많이 보편화 되고 사용 양태가 다양화됨에 따라 적용되는 분야 및 범위 또한 우리 생활 곳곳에서 쉽게 나타나고 볼 수 있게 되었다. 기존의 카메라 비전 기반 증강현실 기법들은 현실 세계의 실제 정보 이용 보다는 마커를 이용한 기술을 더 많이 사용하였다. 이러한 마커 인식을 통한 증강현실 기법은 그 응용 범위가 제한적이고 사용자가 해당 서비스 응용 프로그램에 몰입하는데 적절한 환경을 제공하는데 한계가 존재한다. 본 논문에서 스마트 모바일 단말 기반 증강현실 기술 구현을 위해 단말 장치에 내장된 카메라와 이미지 처리 기술을 활용하여 어떠한 마커도 없는 상태에서 사용자가 현실세계의 영상으로부터 객체를 인식하고 해당 객체에 연결된 3D 컨텐츠와 관련 정보를 현실 세계의 영상에 추가되게 함으로써 서비스가 구현되는 증강현실 가술을 제시하였다. 이미지로부터의 객체 인식은 미리 등록되어 있는 창조용 정보와 비교하는 과정을 통해 진행되었으며 이 과정에서 스마트 모바일 장치의 특성을 고려하여 구동 속도 향상을 목표로 유사도 측정을 위한 연산량을 줄이도록 하였다. 또한 3D 컨텐츠가 단말 화면상에 출력된 후 사용자는 스마트 모바일 장치를 이용한 터치 이벤트를 통해 상호작용이 가능하도록 설계되었다. 이 후 사용자의 선택에 따라 웹 브라우저를 통하여 객체와 연관된 정보를 얻을 수 있도록 하였다. 본 논문에 묘사된 시스템을 이용하여 기존 기술과의 객체 인식 및 동작 속도, 정확도, 인식 오류 검출 정도 등의 성능 차이를 비교 분석하였고 그 결과를 제시함으로써 스마트 모바일 환경에 적합한 증강현실 기법을 소개하고 실험을 통해 검증하고자 하였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제12권4호
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• pp.45-51
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• 2012

상호작용 증강현실 인터페이스는 실세계에 가상 정보를 혼합하여 사용자의 인식을 증강시킬 수 있으며 사용자에게 실세계에서 이용되는 오브제를 가상 게임에 그대로 제공함으로써 현실과 가상 환경을 자연스럽게 연계할 수 있다. 우리는 실생활과 가상 게임 환경과의 이음새 없는 환경을 위해 TCG(Trading Card Game; 이하 TCG로 약칭) 게임에 실제 카드를 적용하는 방안을 연구하였다. 스마트 폰 카메라를 통해 인식된 카드를 가상의 TCG 게임 인터페이스로 사용한다. 기존 연구에 비해 보다 빠르고 스케일, 방향, 포즈, 회전에 무관하게 실 카드를 인식하기 위해 2 단계 이미지 키포인트 추출/매칭 방법(Two Phases Image eyPoint Extraction/Matching Method)을 스마트폰 환경에서 개발하고 이것을 가상 TCG 게임 시스템에 실험적으로 적용하였다. 이와 같은 창의적인 시도는 현실과 가상 환경을 자연스럽게 연결하여 게임에의 몰입감과 현실감을 배가시킬 것이다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권37호
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• pp.221-245
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• 2014

1995년 세계 최초의 극장용 3D 컴퓨터 애니메이션 영화 "토이 스토리"의 흥행성공은 3D 컴퓨터 애니메이션의 산업적 발전에 큰 도약을 할 수 있는 계기를 만들었다. 이에 영향을 받아 TV용 3D 애니메이션 작품들이 다양하게 제작되었으며 게임 분야에서도 고화질의 3D 컴퓨터 애니메이션 게임들이 보편화되었다. 이와 같이 산업적 수요가 확대됨에 따라 막대한 제작 시간 및 비용 절감을 위한 기술적 발달이 활발하게 진행되어왔다. 이에 따라 전통적인 그림 애니메이션 제작 방식에 비하여 3D 컴퓨터 애니메이션의 제작 효율성은 비교를 할 수 없을 정도로 발전되어왔다. 본 논문에서는 3D 컴퓨터 애니메이션 제작의 효율성 제고를 위하여 얼굴 표정 애니메이션 마커리스(Markless 이하: 마커리스) 모션캡처 시스템들을 실험 및 비교분석하였다. 이미지 메트릭스(Image Metrics)사 제품인 페이스웨어(Faceware) 시스템은 모션캡처 인식 및 적용 과정의 복잡성은 있지만 정교함 측면에서 장점이 있으며, 페이스쉬프트(Faceshift)사 제품인 페이스쉬프트(Faceshift) 시스템은 실시간 모션 인식 및 적용의 신속성이 장점인 반면 정교함이 상대적으로 떨어진다는 결과를 도출하였다. 본 논문의 비교 분석 결과가 애니메이션 제작을 제작 할 때, 제작 시간 및 비용, 결과물의 정교함 정도 및 활용 매체에 따라 가장 효율적인 얼굴 표정 애니메이션 제작을 위한 모션캡처 및 키 프레임 애니메이션 제작 방식의 선택에 기초 자료가 되기를 기대한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권10호
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• pp.427-436
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• 2013

본 논문에서는 실내에서 비전센서를 이용한 마커 영상 인식을 통해 무인이송차량(AGV)의 주행 경로를 제어하는 방안을 제안한다. 적외선센서와 랜드마크를 이용한 AGV 주행 제어 시스템의 경우 실내로 투과되어 들어 온 햇빛으로 인해 적외선 센싱 결과를 제대로 인식하지 못하는 공간이 발생하는 점과 작업 공간이 협소할 경우 랜드마크를 이용한 주행 경로 제어가 어려운 상황이 발생하였다. 이처럼 WSN 환경에서 센싱정보를 획득하지 못하는 상황을 보완할 수 있는 방안으로 마커와 AGV 간 상대 거리 정보를 지문 정보로 활용하는 방안을 제안한다. 무선신호 수신세기(RSS)를 지문으로 사용하는 방식에 비해 마커 영상 이미지 크기를 지문으로 사용하면 상대적으로 신뢰도가 높은 위치 정보를 획득할 수 있다. 모형 AGV를 이용한 다양한 실험을 통해 상대 거리 정보를 지문으로 사용하는 방안의 타당성을 입증하였다. 본 논문의 연구 결과는 화장장에서 시신을 운구하는 무인이송차량 시스템에 적용될 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.191-197
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• 2019

조선 및 해양플랜트 산업은 복합 및 대형화됨에 따라 유지보수 및 검사 시스템이 중요해지고 있다. 최근 작업자의 작업이해도 향상과 효율을 높이기 위해 증강현실기반 유지보수 및 검사 시스템이 많이 주목받고 있는데, 증강되는 모델과 현실정보 간의 정확한 정합이 이루어지지 않아 작업에 오히려 혼동을 초래하는 일이 자주 발생한다. 이를 위하여 실모델에 특정 이미지를 부착하는 마커 기반 증강현실 기술이 사용되었으나, 조선 및 해양플랜트 산업 특성상 마커의 훼손 가능성이 있으며, 카메라가 명확히 마커 전체를 검출할 수 있어야 하기 때문에 작업자와 마커 간의 충분한 공간을 필요로 한다. 본 연구에서는 이러한 기존 증강현실 시스템의 한계점을 극복하기 위하여 마커리스 기반 증강현실을 활용하여 조선 및 해양플랜트 산업에서 가장 많은 공정을 차지하고 있는 파이프 시스템을 대상으로 정확하게 실 모델을 인식하고 해당 모델에 가상 CAD모델을 정합하는 방법론에 대해 연구하였다. 본 시스템을 통해 현실 작업자의 자세와 제한적인 환경에 따른 증강모델의 비틀림 현상을 개선하고 작업 이해에 혼동을 주는 현상을 없앨 수 있을 것으로 기대된다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권33호
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• pp.503-529
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• 2013

2012년 여수세계엑스포에서 세계최초로 선을 보인 증강현실 기념우표는 최근까지 사용되고 있는 가장 아날로그적 매체인 우표와 디지털매체의 첨단인 증강현실 기술을 접목시켜 과거와 미래가 현재에서 소통되고 융합되는 교차점이라는 의의를 지니게 되었다. 총 33종의 기념우표 중 10개의 우표에 적용된 증강현실은 세계최초라는 의미보다 예술적 가치에 더 큰 의미를 두고 있다. 적용된 증강현실은 단순히 이미지를 사실적 3D로 표현한 것이 아니라, 각 우표의 이미지가 담고있는 의미와 여수엑스포의 주제를 형상화하고 시각화하는 창조 과정을 거친 '예술적 재현'을 추구하였으며, 예술작품으로써의 이미지를 보여주는 우표 위의 공간은 현실(아날로그)과 가상(디지털)의 경계에 가로 놓인 새로운 개념의 '신 예술공간'의 창조였다. 본 연구는 각 우표에 인쇄된 이미지의 의미를 분석하고 이에 따른 증강현실 콘텐츠의 디자인을 개념화하는 과정을 거쳐 10개의 이미지를 도출한다. 이미지 도출 과정은 우표에 나타난 엑스포 행사장의 풍경과 각 건물이 지니고 있는 의미, 여수의 지역적 특색을 접목한 후 과장과 축약의 과정을 거쳐 초현실적 그래픽 환경을 디자인하는 과정을 거쳤다. 또한 도출된 이미지는 각 우표에 증강현실로 적용되기 위해 3D 애니메이팅과 코딩 과정을 거쳐 최종 시각조형예술로 표현된다. 본 연구에서는 비마커 이미지인식기반 3D 증강현실 우표를 구현하였으며, 다음과 같은 연구결과를 도출하였다. 첫째, 모바일 기기에서 증강현실 구현을 위한 우표 이미지 등록과 좌표변환 방법 및 증강현실을 우표에 접목하는 과정에서 여러 가지 고려해야 할 사항을 파악할 수 있었다. 둘째, 우표 디자인에 따른 증강현실 콘텐츠의 조형적 표현에 따라 새로운 가상의 전시공간 창출가능성을 모색할 수 있었다. 셋째, 시각적 조형성을 통한 몰입성과 정보제공 측면에서의 사용성을 동시에 만족시킬 수 있는 가능성이 있음을 알 수 있었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권2호
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• pp.26-45
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• 2013

최근 스마트폰 보급이 3천만 대를 넘어서고, 증강현실(Augmented Reality) 기술에 대한 관심이 높아지면서, 많은 분야에서 증강현실 기술과의 접목이 시도되고 있다. 문화유산 분야도 그 중에 한 분야이며, 그동안 인터넷이나 3D 기술 등을 이용하여 구축되던 문화유산도 이용자가 보다 현실감 있게 체험할 수 있는 증강현실 기술로 빠르게 전환되고 있다. 국내외 관광객들로 늘 붐비는 서울의 궁궐들은 턱없이 부족한 문화유산 해설사나 리플릿 등 단조로운 안내서비스로 일관하고 있어, 모바일 시대에 좀 더 입체적이고 종합적인 안내서비스 제공이 요구되고 있다. 본 연구에서는 증강현실 기술을 활용하여 덕수궁 관광안내서비스 앱(App)구축에 적용하였으며, 지금까지 위치기반 증강현실 기술보다 앞서는, 비 마커(Markerless)기반 증강현실 인식기술을 실제로 덕수궁의 다양한 건축물에 적용하여 구현하였다. 현실 세계에 있는 궁궐 현판이나, 문양, 입체물인 임금님의 좌대 등 특정 이미지를 인식하여 가상의 세계로 전환(트래킹, Tracking)하여 훼손된 문화재를 3D로 재현하고, 과거의 사진과 현재 건물을 합성하여, 그 당시의 시대적인 모습을 엿볼 수 있게 해줌으로써 현실감과 몰입감을 높이고 흥미를 유발함으로써, 문화재 관람이나 역사를 쉽게 이해시켜주는 효과가 있다. 또한 스마트폰에서 스토리텔링 기반의 문화유산 구현을 통해 증강현실(Augmented Reality)이라는 IT 신기술과 인문학과의 융합(Convergence)을 시도하여, 증강현실 기술이 실제 현실 세계를 기반으로 무한한 창의성을 발휘할 수 있다는 강점이 있음을 입증할 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1321-1330
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• 2023

본 연구는 증강현실에서 적용할 캐릭터 생성에서 단일 이미지를 통해 여러 객체에 대한 3D 자세 추정 문제를 연구한다. 기존 top-down 방식에서는 이미지 내의 모든 객체를 먼저 감지하고, 그 후에 각각의 객체를 독립적으로 재구성한다. 문제는 이렇게 재구성된 객체들 사이의 중첩이나 깊이 순서가 불일치 하는 일관성 없는 결과가 발생할 수 있다. 본 연구의 목적은 이러한 문제점을 해결하고, 장면 내의 모든 객체에 대한 일관된 3D 재구성을 제공하는 단일 네트워크를 개발하는 것이다. SMPL 매개변수체를 기반으로 한 인체 모델을 top-down 프레임워크에 통합이 중요한 선택이 되었으며, 이를 통해 거리 필드 기반의 충돌 손실과 깊이 순서를 고려하는 손실 두 가지를 도입하였다. 첫 번째 손실은 재구성된 사람들 사이의 중첩을 방지하며, 두 번째 손실은 가림막 추론과 주석이 달린 인스턴스 분할을 일관되게 렌더링하기 위해 객체들의 깊이 순서를 조정한다. 이러한 방법은 네트워크에 이미지의 명시적인 3D 주석 없이도 깊이 정보를 제공하게 한다. 실험 결과, 기존의 Interpenetration loss 방법은 MuPoTS-3D가 114, PoseTrack이 654에 비해서 본 연구의 방법론인 Lp 손실로 네트워크를 훈련시킬 때 MuPoTS-3D가 34, PoseTrack이 202로 충돌수가 크게 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구 방법은 표준 3D 자세벤치마크에서 기존 방법보다 더 나은 성능을 보여주었고, 제안된 손실들은 자연 이미지에서 더욱 일관된 재구성을 실현하게 하였다.