증강현실(AR)의 기술력은 우리들의 생활속에 깊숙이 침투하여 혁신적인 변화를 가져오고 있다. 증강현실(AR)의 기술동향을 살펴보고, E-교과서 분야에 증강현실(AR)이 적용됐을 때 교육적 효과가 극대화 될 것으로 기대를 모으게 된다. 이에 증강현실(AR) 기술동향과 E-교과서 사례를 분석하여 증강현실(AR) 디자인 기술을 적용한 E-교과서 콘텐츠 기획에 관해 연구하고자 한다.
최근 증강현실 콘텐츠는 광고나 전시 등에서 많이 사용되고 있으며, 어린이들의 동화책으로도 출판되어 판매될 만큼, 대중화되었다. 증강현실 콘텐츠는 현실과 가상을 혼합하여 새로운 예술 공간을 창조하여, 경험자의 몰입도를 높이기 때문에 전시와 광고용 콘텐츠에서 어린이 체험, 교육용 콘텐츠로 다양하게 제작되고 있다. 제작 방법이 복잡하지 않기 때문에, 대학생 과정에서도 간단한 콘텐츠를 개발할 수 있어, 무한한 개발 가능성을 짐작할 수 있다. 증강현실은 카메라로 등록해 놓은 마커를 인식하게 하여 컴퓨터 그래픽 콘텐츠를 그 카메라에 비췬 현실세계에 불러온다. 이때, 증강현실의 제작과정에서는 이미지 인식 기법을 사용하는데, 이는 매우 일반적이며 쉬운 방법이다. 자신이 만든 이미지를 사용할 수도 있기 때문에, 동화책이나 광고에 전반적으로 사용되고 있다. 제작자들이 가장 많이 사용하는 증강현실 마커등록 플랫폼은 퀄컴에서 제공하는 Vuforia이다. 남서울 대학교 가상증강현실 연계전공 학부생들이 제작하여 세종문화회관에 전시된 세 개의 AR콘텐츠는 이미지 인식기법을 사용하였다. 본 연구는 퀄컴에서 제공하는 마커 등록 방법을 학생들이 증강현실 콘텐츠 제작과정에서 사용하면서 시작되었다. 세 개의 각각 다른 이미지를 제작하면서, 마커로 사용하기 위해 Vuforia에서 제공하는 Image Target Manager에 이미지를 등록시키고, 인식률을 조사하여, 인식률을 조금 더 높이기 위해 다양한 방법으로 이미지 제작법을 변경해보았다. 인식률이 높다는 것은 증강현실 콘텐츠를 안정적으로 사용할 수 있음을 의미하기 때문에, 높은 인식률을 가지기 위해, 다양한 시도들을 적용해보았다. 기획의도에 적합한 이미지를 제작하고, 보다 높은 인식률을 위해 몇 가지 방법을 적용하여, 인식률을 비교하였다. 색의 대비, 패턴 등의 요소를 통해 비교하였으며, 그 결과 효율적인 이미지 제작 방안을 제시하였다. 본 연구는 증강현실 콘텐츠의 안정적인 콘텐츠 제작 사례를 제시하고자 한다. 연구의 목적은 이미지 인식 기법을 기반으로 하는 증강현실 콘텐츠의 활용방안과 인식기법의 효과성을 제시하여 증강현실 콘텐츠 개발자들에게 실질적인 도움을 주는 것에 있다.
현재 많은 증강현실 콘텐츠는 장면에 따른 미리 지정된 3D 모델을 표시하고 있다. 이렇게 고정된 모델만 표시하는 콘텐츠는 짧은 사용시간을 가지게 된다. 본 논문에서는 증강현실 콘텐츠의 사용시간을 늘리기 위해 증강현실의 마커 이미지를 실시간으로 추출하는 기법을 이용한 컬러링 종이 증강현실 콘텐츠를 제작하였다. 이 콘텐츠는 사용자가 컬러링 종이에 있는 도면에 채색하면, 채색된 도면의 내용을 반영한 3D 모델을 표시하는 증강현실 콘텐츠이다.
현재 많은 증강현실 콘텐츠는 장면에 따른 미리 지정된 3D 모델을 표시하고 있다. 이렇게 고정된 모델만 표시하는 콘텐츠는 짧은 사용시간을 가지게 된다. 본 논문에서는 증강현실 콘텐츠의 사용시간을 늘리기 위해 증강현실의 마커 이미지를 실시간으로 추출하는 기법을 이용한 컬러링 종이 증강현실 콘텐츠를 제작하였다. 이 콘텐츠는 사용자가 컬러링 종이에 있는 도면에 채색하면, 채색된 도면의 내용을 반영한 3D 모델을 표시하는 증강현실 콘텐츠이다.
본 논문은 마케팅 분야에서 증강현실의 사용 현황에 대해 이해하기 위해 디스플레이, 콘텐츠 유형별로 나눠 대표 사례와 특징에 대해 분석하였다. 증강현실의 시장 규모는 증가하고 있으며 마케팅 분야에서는 '증강현실 마케팅'이라는 용어가 보편화될 정도로 증강현실 기술의 영향을 많이 받고 있다. 증강현실 기술을 마케팅적으로 활용한 사례를 분석하여 유형별 사용 빈도와 특징을 정리하여 향후 증강현실 마케팅 연구를 위한 자료를 제공하고자 한다. 이에 본 논문은 증강현실 사례를 유형별로 분류하여 분석을 진행한다. 디스플레이 유형은 개인 컴퓨터, 모바일, 공공장소 디스플레이, 프로젝션 디스플레이로 나눠 분석하였고 콘텐츠 유형은 정보형, 게임형, 가상체험형, 비주얼 이펙트형으로 분류하였다. 디스플레이 유형은 시간과 장소에 제한 받지 않고 고객과의 1대1 마케팅이 가능한 모바일 디스플레이가 가장 많이 활용되었고, 콘텐츠 유형은 이용자의 관심을 끌고 공유성이 강한 비주얼 이펙트형이 많이 사용되었다.
최근 증강현실(Augmented Reality)에 대한 관심이 증대되고, 이와 관련된 기술들이 발전함에 따라서 증강현실이 다양한 분야에 적용하려는 시도가 늘어나고 이에 대한 활용에도 기대가 모아지고 있다. 본 논문에서는 증강현실을 이용하여 유아용 학습 콘텐츠를 제작하고 구현하였다. 구현한 콘텐츠는 가상세계와 실제세계의 정확한 상호작용을 위하여 도서의 표지에 있는 마커에 유아에게 친숙한 캐릭터를 띄우므로 집중력을 높임과 동시에 학습보조자가 원활하게 콘텐츠를 사용할 수 있도록 하였다. 또한 콘텐츠의 페이지마다 여러 마커를 동시에 두어 콘텐츠의 일부분이 장애물에 의해 가려지더라도 원활한 마커 인식을 할 수 있도록 하였고 상황에 맞게 3D 모델(2D, 동영상 포함)이 증강되는 동시에 사운드가 재생되도록 하여 학습에서의 현존감과 몰입을 높여 학습효과를 극대화하는 결과를 얻을 수 있도록 제작하였다.
본 논문에서는 사료 검증을 바탕으로 반차도의 문화원형(文和元型, Culture Archetype) 가상복원을 통한 3D 증강현실 콘텐츠를 개발하였다. 반차도란 의궤에 담긴, 조선 시대 왕실의 행차를 그린 그림을 의미한다. 조선의 왕실문화를 활용한 궁궐콘텐츠는 한국 고유의 것이며, 스토리텔링이 풍부한 반차도를 활용한다면 국민의 전통문화 향유를 증대시킬 수 있다. 현대에서는 재현행사를 통해 왕실의 행차를 재현하고 있지만, 실내에서는 재현하기 어려워 왕실 행차에 대한 문화유산 접근성이 낮다는 한계가 있다. 또한, 문화콘텐츠닷컴과 국립중앙박물관에서 제공하는 반차도 관련 멀티미디어 콘텐츠는 반차도 구성을 설명하는 것이 아니므로 심도 있는 반차도 학습에 어려움이 따른다. 이를 극복하고자 본 논문에서는 사료 고증 메타데이터에 기반을 두어 문화원형 가상복원 3D 증강현실 콘텐츠를 제안하고자 한다. 이를 토대로 문화원형 가상복원을 위한 3D 증강현실 콘텐츠의 활용 가능 모습을 살펴보고, 기록유산 반차도의 문화원형 가상복원기반 증강현실 3D 콘텐츠를 제안하다.
증강현실의 기술이 발전함에 따라서, 증강현실이 다양한 분야에 적용하려는 시도가 늘어나고 이에 대한 활용에도 기대가 모아지고 있다. 요즘 국내에서 다문화 사회로의 변모와 국외에서는 한류의 영향으로, 한국어를 배우려는 한국어 학습자들이 증가하고 있다. 또한 정보통신기술의 발달로 교육 매체가 다양해짐에 따라, 최신 기술을 도입한 한국어 학습 콘텐츠 개발에 관심을 기울이고 있다. 하지만 증강현실을 활용한 한국어 콘텐츠 개발이 미비하여 본고는 증강현실을 활용한 한국어 학습 콘텐츠 개발 사례를 소개하고자 한다. 지금까지의 한국어 교육은 책을 읽거나 영상물을 통한 지식 학습에 국한되어 있어서 본 연구는 한국어 교육의 학습 효율성을 높이고 학습자가 학업 성취, 흥미, 몰입을 높이는 학습 콘텐츠를 만들고자 하였다. 한국어 학습 콘텐츠를 개발함에 있어 동화의 교육적 이점과 배경지식의 용이성을 고려하여 동화를 매개로 한국어 학습 콘텐츠를 구상하였고 컴퓨터, 화상카메라, 그리고 마커가 있으면 증강현실이 가능하게 할 수 있는 구현 방법으로 제작하였다. 증강현실 기술을 충분히 느낄 수 있는 동화 콘텐츠와 한국어를 학습할 수 있는 학습 콘텐츠로 구성되어 있어 증강현실 기술을 활용할 수 없는 상황에서도 한국어 학습을 가능하게 하여 기존의 학습 매체와 새로운 학습 매체의 조화를 이룬다. 본 연구의 결과를 바탕으로 하여 한국어 교육에서 증강현실이라는 새로운 기술을 이용한 연구가 활성화되기를 기대하며 향후 다양하고 상용화할 수 있는 증강현실 한국어 콘텐츠가 개발되어야 할 것이다.
최근 증강현실(augmented reality) 기술이 큰 주목을 받고 있다. 스마트폰, HMD 등과 같은 모바일 기기의 성능 향상 및 위치 기반 서비스의 보편화로 인해 증강현실 기술의 유용성을 입증하는 다양한 응용 분야들이 소개되고 있다. 증강현실은 기본적으로 현실세계에 가상의 디지털 콘텐츠를 자연스럽게 병치하여 인간의 감각과 인식을 확장시키는 실감미디어 기술이다. 증강현실을 구현하기 위해서는 사용자나 현실세계의 상황을 파악하고 인지하기 위한 컴퓨터 비전 기술, 가상의 디지털 콘텐츠를 생성하고 렌더링하기 위한 컴퓨터 그래픽스 기술, 증강현실 콘텐츠와 상호작용하기 위한 상호작용 기술, 사용자 중심의 증강현실 프로그램 개발을 지원하기 위한 저작 기술 등 다양한 요소 기술들을 필요로 한다. 본 논문에서는 컴퓨터 비전 기술 중의 하나로 객체의 3차원 움직임(포즈 변화)을 추적하기 위한 방법들의 최신 동향을 간략하게 분석하고, 향후 발전 방향에 대해 전망해 본다.
장애학생의 교육 효과를 높이기 위해서는 다양한 교수매체를 적극 활용하여야 한다. 최근 특수교육 현장에서 중요하게 부각되고 있는 기술 중에 하나는 증강현실 기법이다. 이에 모바일 기반의 자연스러운 마커 방식으로 기본 교육과정 5~6학년 나권의 4단원 '날씨와 생활'과 관련된 증강현실 콘텐츠를 개발하고, 지적 장애 학생의 과학과 교육에 대한 적용 가능성을 탐색하였다. 증강현실 콘텐츠 개발을 위해 특수교사 5명과 개발자 2명을 대상으로 포커스 그룹 면담을 실시하여 지적장애 학생의 학습 특성에 적합한 콘텐츠 설계 및 개발 지침을 마련하였고, 이에 근거하여 증강현실 콘텐츠를 개발하였다. 증강현실 콘텐츠의 적용 가능성을 탐색하기 위하여 특수교사 23명과 고등학교 특수학급에 재학 중인 지적장애 학생 18명을 대상으로 사용성 평가를 실시하였다. 사용성 평가 결과 5점 만점에 특수교사 4.73점, 지적장애 학생 4.75점으로 나타났다. 본 연구 결과를 통해 지적장애 학생의 과학교육을 위해 증강현실 콘텐츠의 적용 가능성이 높음을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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