- 증강 현실이란 무엇이며 가상 현실과 어떻게 다른가요?
- 증강 현실 사용 사례
- 증강 현실을위한 하드웨어 요구 사항
- 증강 현실의 동작 추적 센서
- 증강 현실의 모션 추적
- AR의 위치 추적 센서
- AR을 현실로 만드는 것은 무엇입니까?
- 증강 현실을 만드는 도구
- AR 및 VR에서 사용되는 중요한 용어
지난 몇 년 동안 증강 현실과 가상 현실이 빠르게 성장했습니다. 이러한 기술은 시각화를 더 쉽고 효과적으로 만들어 복잡한 것을 이해하는 데 도움이됩니다. 가상 물체의 가상 이미지를 생성 할뿐만 아니라 실제 물체의 3D 이미지를 구축하여 물체를 3 차원으로 쉽게 시각화 할 수 있습니다.
인류 최초의 가상 현실 실험은 1968 년 Sutherland에 의해 수행되었습니다. 그는 기계적으로 장착 된 거대한 헤드 디스플레이를 제작했습니다.이 디스플레이는 매우 무거웠으며 "Sword of Damocles"라는 이름을지었습니다. 동일한 스케치가 아래에 나와 있습니다.
"증강 현실"이라는 용어는 1992 년 보잉 두 연구원이 만든 용어입니다. 그들은 항공기 부품을 분해하지 않고 분석하고자합니다.
Google은 이미 스마트 폰에서 AR 콘텐츠를 만드는 데 도움이되는 ARCore를 출시했습니다. 많은 스마트 폰이 ARcore를 지원하며 AR 앱을 다운로드하기 만하면 다른 요구 사항없이 경험할 수 있습니다. 여기에서 AR 지원 스마트 폰 목록을 확인할 수 있습니다.
이러한 기술과 그 차이점을 이해하여 AR과 VR의 세계로 뛰어 들어 보겠습니다.
증강 현실이란 무엇이며 가상 현실과 어떻게 다른가요?
증강 현실 은 이미지 처리를 사용하여 컴퓨터 생성 객체가 배치되는 실제 물리적 세계의 직접 또는 간접 라이브 뷰입니다. "증가"라는 단어는 다른 것을 추가하여 더 크게 만드는 것을 의미합니다. AR은 컴퓨팅을 현실 세계로 가져와 사용자 환경에서 디지털 객체 및 정보와 상호 작용할 수 있도록합니다.
가상 현실 에서는 사용자가 경험 안에 배치되는 시뮬레이션 환경이 생성됩니다. 따라서 VR은 사용자를 새로운 경험으로 안내하므로 장소를보기 위해 그곳에 갈 필요가 없으며 그곳에있는 것이 어떤 느낌인지 느낄 수 있습니다. Oculus Rift 또는 Google Cardboard는 VR의 몇 가지 예입니다.
혼합 현실 은 가상 환경을 만들고 다른 물체를 증강 할 수있는 AR과 VR의 조합입니다.
위의 이미지와 정의를 관찰하는 것만으로도 이러한 기술의 차이를 알 수 있습니다.
가장 중요한 차이점은 하드웨어 자체에 있습니다. VR을 경험하려면 스마트 폰을 통해 전원을 공급 받거나 고급 PC를 통해 연결할 수있는 일종의 헤드셋 이 필요합니다. 이러한 헤드셋에는 단일 프레임을 떨어 뜨리지 않고 가상 세계를 원활하게 관찰 할 수 있도록 지연 시간이 짧은 전원 디스플레이가 필요합니다. 하지만 AR 기술은 어떤 헤드셋을 필요로하지 않습니다, 당신은 단지 전화 카메라를 사용하여 언제든지 경험 헤드셋 무료 AR로 지정된 객체 향해을 보유 할 수 있습니다.
AR 용 스마트 폰을 사용하는 것 외에도 Microsoft Hololens 와 같은 독립형 스마트 안경을 사용할 수 있습니다. Hololens는 다양한 유형의 센서와 카메라가 내장 된 고성능 스마트 글래스입니다. AR 경험을 위해 특별히 설계되었습니다.
증강 현실 사용 사례
AR은 젊은 매체이고 이미 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 이 섹션에서는 가장 많이 사용되는 AR 사용 사례 몇 가지를 살펴 보겠습니다.
1. 쇼핑 및 소매 용 AR: AR 기술을 매우 광범위하게 사용하는이 부문. AR을 사용하면 시계, 옷, 메이크업, 안경 등을 볼 수 있습니다. 안경 구매를위한 온라인 플랫폼 인 Lenskart는 AR을 사용하여 실제 모습을 느낄 수 있습니다. 가구는 또한 AR의 최고의 사용 사례입니다. 가구를 구입하려는 집 / 사무실의 어느 부분이든 카메라를 가리키면 정확한 치수로 3D로 최상의보기가 표시됩니다.
2. 기업용 AR: 제품 및 서비스와의 상호 작용을 가능하게하는 AR을 사용하는 전문 조직. 소매 업체는 고객에게 제품에 참여하는 새로운 방법을 제공 할 수 있으며 광고주는 몰입 형 캠페인을 통해 소비자에게 도달 할 수 있습니다. 창고는 작업자를위한 유용한 탐색 및 지침을 구축 할 수 있습니다. 건축 회사는 3D 공간에 디자인을 표시 할 수 있습니다.
3. 소셜 미디어 용 AR: Snapchat, Facebook과 같은 많은 소셜 미디어 플랫폼은 AR을 사용하여 다양한 유형의 필터를 적용하고 있습니다. AR은 얼굴을 디지털 방식으로 조작하고 사진을 더 재미 있고 재미있게 만듭니다.
4. 게임에서의 AR: 2016 년, Pokemon Go 는 최초의 바이러스 AR 게임이되었습니다. 사람들이이 게임에 중독 된 것은 너무 흥미롭고 현실적이었습니다. 이제 AR을 사용하는 많은 게임 회사에서 캐릭터를 사용자와 더 매력적으로 만들고 상호 작용하도록 만듭니다.
5. 교육에서의 AR: AR 의 도움으로 복잡한 주제를 가르치는 것이 그 능력 중 하나입니다. Google은 Expeditions AR이라는 교육용 AR 애플리케이션을 출시했습니다.이 애플리케이션은 교사가 AR 시각 자료의 도움을 받아 학생들에게 보여줄 수 있도록 설계되었습니다. 화산 분출이 어떻게 일어나는지를 보여주는 AR 비주얼은 아래에 제공됩니다.
6. 건강 관리를위한 AR: AR은 의사와 간호사가 수술을 계획하고 실행하는 데 도움을주기 위해 병원에서 사용됩니다. AR과 같은 대화 형 3D 영상은 2D에 비해 의사에게 훨씬 더 많은 것을 제공합니다. 따라서 AR은 외과의에게 복잡한 수술을 한 번에 한 단계 씩 안내 할 수 있으며 향후 기존 차트를 대체 할 수 있습니다.
7. 비영리 단체를위한 AR : 비영리 단체에서 AR을 사용하여 중요한 문제에 대한 더 깊은 참여를 장려하고 브랜드 아이덴티티를 구축 할 수 있습니다. 예를 들어, 한 조직에서 지구 온난화에 대한 인식을 확산시키고 자 한 다음 AR 대화 형 개체를 사용하여 사람들을 교육하는 데 미치는 영향에 대한 프레젠테이션을 제공 할 수 있습니다.
증강 현실을위한 하드웨어 요구 사항
모든 기술의 기반은 하드웨어에서 시작됩니다. 위에서 설명한 것처럼 스마트 폰이나 독립형 스마트 글래스에서 AR을 경험할 수 있습니다. 이러한 장치에는 사용자의 주변 환경을 추적 할 수있는 다양한 센서가 포함되어 있습니다.
가속도계, 자이로 스코프, 자력계, 카메라, 빛 감지 등과 같은 센서는 AR에서 매우 중요한 역할을합니다. AR에서 이러한 센서의 중요성과 역할을 살펴 보겠습니다.
증강 현실의 동작 추적 센서
- 가속도계: 이 센서는 중력과 같이 정적 일 수 있거나 진동과 같이 동적 일 수있는 가속을 측정합니다. 즉, 단위 시간당 속도 변화를 측정합니다. 이 센서는 AR 장치가 움직임의 변화를 추적하는 데 도움이됩니다.
- 자이로 스코프: 자이로 스코프는 장치의 각속도 또는 방향 / 경사를 측정합니다. 따라서 AR 장치를 기울이면 경사도를 측정하고 ARCore에 공급하여 AR 개체가 그에 따라 반응하도록합니다.
- 카메라: AR 개체를 오버레이 할 수있는 사용자 주변 환경의 라이브 피드를 제공합니다. 카메라 자체 외에도 ARcore는 기계 학습, 복잡한 이미지 처리와 같은 다른 기술을 사용하여 고품질 이미지를 생성하고 AR과 매핑합니다.
모션 트래킹을 자세히 이해합시다.
증강 현실의 모션 추적
AR 플랫폼은 사용자의 움직임을 감지해야합니다. 이를 위해 이러한 플랫폼은 SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) 및 COM (Concurrent Odometry and Mapping) 기술을 사용합니다. SLAM은 로봇과 스마트 폰이 주변 세계를 이해하고 분석하고 그에 따라 행동하는 프로세스입니다. 이 프로세스는 깊이 센서, 카메라, 가속도계, 자이로 스코프 및 광 센서를 사용합니다.
COM (Concurrent Odometry and Mapping)은 복잡하게 들릴 수 있지만 기본적으로이 기술은 스마트 폰이 주변 세계와 관련하여 우주에서 자신을 찾는 데 도움이됩니다. 특징점이라고하는 환경에서 시각적으로 구별되는 개체 기능을 캡처합니다. 이러한 특징점은 조명 스위치, 테이블 가장자리 등이 될 수 있습니다. 고 대비 비주얼은 특징점으로 보존됩니다.
AR의 위치 추적 센서
- 자력계: 이 센서는 지구의 자기장을 측정하는 데 사용됩니다. AR 장치에 지구 자기장과 관련된 간단한 방향을 제공합니다. 이 센서는 스마트 폰이 특정 방향을 찾도록 도와 주므로 물리적 방향에 따라 디지털지도를 자동으로 회전 할 수 있습니다. 이 장치는 위치 기반 AR 앱의 핵심입니다. 가장 일반적으로 사용되는 자석 센서는 이전에 Arduino를 사용하여 가상 현실 환경을 구축 한 홀 센서입니다.
- GPS: 스마트 폰과 같이 GPS 수신기에 지리적 위치 및 시간 정보를 제공하는 글로벌 내비게이션 위성 시스템입니다. ARCore 지원 스마트 폰의 경우이 장치는 위치 기반 AR 앱을 활성화하는 데 도움이됩니다.
AR을 현실로 만드는 것은 무엇입니까?
AR을 현실적이고 상호 작용 적으로 느끼게하는 데 사용되는 많은 도구와 기술이 있습니다.
1. 자산 배치 및 위치 지정: 자산은 눈에 보이는 AR 개체입니다. AR에서 현실의 환상을 유지하려면 디지털 객체가 실제 객체와 동일한 방식으로 동작해야합니다. 이러한 개체는 주어진 환경에서 고정 된 지점에 고정되어야합니다. 고정 점은 바닥, 테이블, 벽 등과 같은 구체적인 것이거나 공중에있을 수 있습니다. 이는 모션 중 자산이 무작위로 점프해서는 안되며 사전 정의 된 지점에 고정되어야 함을 의미합니다.
2. 자산의 규모 및 크기: AR 개체는 확장 할 수 있어야합니다. 예를 들어, 차가 당신을 향해 다가오는 것을 본다면 그것은 작은 것에서 시작하여 다가올수록 커집니다. 또한 측면에서 그림을 보면 정면에서 보면 다르게 보입니다. 따라서 AR 개체는 동일한 방식으로 작동하고 실제 개체와 같은 느낌을줍니다.
3. 오 클루 전: 이미지 나 객체가 다른 사람에 의해 차단 될 때 발생하는 현상을 오 클루 전이라고합니다. 따라서 눈앞에서 손을 움직일 때 손으로 눈을 가리고있는 동안 어떤 것이라도 보이면 걱정이됩니다. 또한 AR 객체는 같은 규칙을 따라야합니다. AR 객체가 다른 AR 객체를 숨기고있을 때 다른 AR 객체를 가려서 앞에있는 AR 객체 만 보이도록해야합니다.
4. 현실감 증대를위한 조명: 주변 조명에 변화가있을 때 AR 객체는이 변화에 대응해야합니다. 예를 들어 문이 열리거나 닫히면 AR 개체는 색상, 그림자 및 모양을 변경해야합니다. 또한 AR이 실제처럼 느껴지도록 그림자가 그에 따라 움직여야합니다.
증강 현실을 만드는 도구
AR 콘텐츠를 만드는 온라인 플랫폼과 전용 소프트웨어가 있습니다. Google은 자체 ARCore를 보유하고 있으므로 초보자에게 AR을 만들 수있는 좋은 지원을 제공하고 있습니다. 그 외에 다른 AR 소프트웨어는 아래에 간략하게 설명되어 있습니다.
Poly는 사람들이 3D 자산을 탐색, 공유 및 리믹스 할 수있는 Google의 온라인 라이브러리입니다. 자산은 틸트 브러시, 블록 또는 Poly에 업로드 할 수있는 파일을 생성하는 3D 프로그램을 사용하여 만든 3D 모델 또는 장면입니다. 많은 자산이 CC BY 라이선스에 따라 라이선스가 부여되므로 개발자는 제작자에게 크레딧이 부여되는 한 무료로 앱에서 사용할 수 있습니다.
Tilt Brush를 사용하면 가상 현실로 3D 공간에서 페인트 할 수 있습니다. 3 차원 브러시 스트로크, 별, 빛, 심지어 불까지 창의력을 발휘하십시오. 당신의 방은 당신의 캔버스입니다. 당신의 팔레트는 당신의 상상력입니다. 가능성은 무한합니다.
블록은 모델링 경험에 관계없이 가상 현실에서 3D 개체를 만드는 데 도움이됩니다. 6 가지 간단한 도구를 사용하여 애플리케이션에 생명을 불어 넣을 수 있습니다.
Unity는 Unity Technologies에서 개발 한 크로스 플랫폼 게임 엔진으로, 주로 컴퓨터, 콘솔 및 모바일 장치 용 3 차원 및 2 차원 비디오 게임과 시뮬레이션을 개발하는 데 사용됩니다. Unity는 VR 및 AR 콘텐츠 제작을위한 인기있는 게임 엔진이되었습니다.
Sceneform은 모바일에 최적화 된 물리적 기반 렌더러가 포함 된 3D 프레임 워크로 Java 개발자가 증강 현실을 쉽게 구축 할 수 있도록합니다.
AR 및 VR에서 사용되는 중요한 용어
- 앵커: AR 개체가 배치되는 사용자 정의 관심 지점입니다. 지오메트리 (평면, 점 등)를 기준으로 앵커가 생성되고 업데이트됩니다.
- 자산: 3D 모델을 의미합니다.
- 디자인 문서: 팀에서 구현할 모든 3D 자산, 사운드 및 기타 디자인 아이디어가 포함 된 AR 경험 가이드입니다.
- 환경 이해 : 특징점과 평면을 감지하고이를 참조 점으로 사용하여 환경을 매핑하여 실제 환경을 이해 합니다. 컨텍스트 인식이라고도합니다.
- 특징 포인트: 의자 가장자리, 벽의 전등 스위치, 깔개 모서리 또는 주변 환경에 지속적으로 표시되고 일관되게 배치 될 가능성이있는 기타 항목과 같이 환경에서 시각적으로 구별되는 기능입니다.
- 히트 테스트: 휴대폰 화면에 해당하는 (x, y) 좌표 (탭 또는 앱에서 지원하려는 다른 상호 작용으로 제공)를 가져와 카메라의 세계보기에 광선을 투사하는 데 사용됩니다. 이를 통해 사용자는 환경에서 개체를 선택하거나 다른 방식으로 상호 작용할 수 있습니다.
- 몰입감: 디지털 객체가 현실 세계에 속한다는 감각. 몰입감을 깨는 것은 현실감이 깨 졌다는 것을 의미합니다. AR에서 이것은 일반적으로 우리의 기대와 일치하지 않는 방식으로 동작하는 객체에 의해 발생합니다.
- Inside-Out Tracking: 장치에 움직임을 감지하고 위치를 추적하는 내부 카메라와 센서가있는 경우.
- 외부 추적: 장치가 동작을 감지하고 위치를 추적하기 위해 외부 카메라 또는 센서를 사용하는 경우.
- Plane Finding: ARCore가 환경에서 수평 및 수직 표면이있는 위치를 결정하고 이러한 표면을 사용하여 디지털 객체를 배치하고 방향을 지정하는 스마트 폰 전용 프로세스
- Raycasting : 실제 표면에 믿을 수있는 방식으로 나타나기 위해 AR 객체가 배치되어야하는 위치를 추정하는 데 도움이되는 광선을 투영합니다. 적중 테스트 중에 사용됩니다.
- 사용자 경험 (UX): 최종 사용자를위한 높은 유용성과 접근성을 갖춘 제품을 만들기 위해 사용자 흐름을 향상시키는 프로세스 및 기본 프레임 워크입니다.
- 사용자 인터페이스 (UI): 앱의 시각적 요소와 사용자가 상호 작용하는 모든 것.