[시스템공학]혼합현실 기술 연구개발 동향 및 전망

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목차: 1. 서론

2. 국•내외 혼합현실 R&D 동향 및 사례
2.1 전략 통합형 4세대 R&BD(Research & Business Development) 연구방법론을 적용한 혼합현실 기회 발굴
2.2 혼합현실 기반 u-체험형 콘텐츠 운영플랫폼
2.3 맥락 인식 모바일 혼합현실
2.4 혼합현실 기반 콘텐츠 저작 도구 및 상호작용
2.5 실외 이동 환경에 적용 가능한 트래킹

3. 결론 및 전망
3.1 기술적 한계 극복
3.2 사용자 인터페이스 및 상호작용 한계 극복
3.3 사회적 용인(Social acceptance) 한계 극복 및 Killer application 발굴

본문내용: 1. 서론
혼합현실(Mixed Reality or Augmented Reality, 이하 MR 또는 AR) 기술이란 실제 환경의 객체에 가상으로 생성한 정보 (예, Computer Graphic 정보, 소리 정보, Haptic 정보, 냄새 정보 등)를 실시간으로 혼합하여 사용자와 상호작용 하도록 함으로써, 정보의 사용성과 효용성을 극대화하는 차세대 정보처리 기술이다[1][2]. 혼합현실 기술은, 또한, 현실 세계의 정보를 없애거나 단순하게 만들어 ‘멀티미디어 컨텐츠 정보를 더 정확하고 더 효율적으로 전달’하는 중요한 기술로 인정 받고 있다.
혼합현실 연구의 시작은 1960년대 Ivan Sutherland의 See-through HMD에 관한 연구로 여겨지고 있으며[3], Milgram은 혼합현실 연구에서 현실감이 느껴지는 정도를 실제 세계와 가상 세계 사이에서의 연속 관계, 모델링 되는 정도, 사물을 보는 시점 및 사용 하드웨어와 기술 등으로 고찰한 바 있다[4]. 최근 Gartner사는 그림 1에서 보이는 바와 같이 그 들의 연례 기술 분석 보고서에서 유망 기술의 하이프 곡선상의 ‘유발 기술(Technology Trigger)’ 부문에 혼합현실 기술을 위치시키고 있으며, 향후 IT 기술 전분야의 발전과 변화에 미칠 파급효과가 매우 큰 ‘주목해야 할 기술’로 표현하고 있다[5].

그림 1. 유망 기술의 하이프 곡선(Hype cycle for emerging technologies 2005)[5]

혼합현실 기술의 전통적인 응용 분야는 조립가공(Assembly), 검사(Inspection), 의료(Medical) 부문 등이며, 그 중 자동차 및 로봇 산업 부문에서의 Assembly MR 기술 응용 은 이미 산업계(Industrial MR)에서 수익 창출을 위한 기술의 성숙 단계에 이르고 있다[6]. 또한 혼합현실 기술 연구 개발에 많은 투자를 하고 있는 산업체 및 연구소들 (Cannon, Volkswagen, BMW, Daimler Chrysler, Audi, Intersense, BBC, ART Gmbh, Siemens, Metaio, Total immersion, RSC, GIT 등)의 대부분이 현재 IIG (Industrial Interest Group) AR 활동의 주축을 이루고 있으며, 향후 Tracking H/W & S/W, Rendering, Authoring, Visualization & Modeling 등 혼합현실 기술 관련 표준화를 위한 예비 멤버로 활동 중이다. 우리나라에서는 SigARt (Special interest group on Augmented Reality technology; 가톨릭대학교, 광주과학기술원, 고려대학교, 국민대학교, 삼성종합기술원, 서강대학교, 세종대학교, 한양대학교, 홍익대학교, Independence co., KAIST, KIST 등)와 같은 혼합현실 기술 전문가 그룹 및 IT 분야의 산업계와 학계에서 전략 통합형 4세대 R&BD 연구 방법론을 도입하여 MR Killer Application 기회발굴 및 새로운 패러다임의 상호작용 개념도출 노력과 함께 차세대 IT 산업을 이끌어 갈 중요한 가능 기술(Enabling Technology)인 혼합현실 기술 연구개발에 큰 관심을 보이고 있으며, 2010년도 ISMAR (International Symposium on Mixed & Augmented Reality) 학회가 한국에서 개최될 예정이다.

참고문헌: [1] R. T. Azuma. A survey of augmented reality. In Presence: Teleoperators and Virtual Environments, 6(4) pp.355-385, 1997.
[2] Ron Azuma, Yohan Baillot, Reinhold Behringer, Steven Feiner, Simon Julier and Blair MacIntyre, Recent Advances In Augmented Reality, IEEE Computer Graphics and Applications, Vol.25 No.6 pp.34-47 Nov-Dec. 2001.
[3] I. Sutherland, A Head-Mounted Three-Dimensional Display, Fall Joint Computer Conf., Am. Federation of Information Processing Soc. (AFIPS) Conf. Proc. 33, Thompson Books, Washington, D.C., 1968, pp. 757-764.
[4] P.Milgram and F. Kisruno, A Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays, IEICE Trans. Information Systems, vol. E77-D, no.12, 1994, pp.1321-1329.
[5] Sang-Goog Lee, Recent Advances in Augmented Reality, SAIT (Samsung Advanced Institute of Technology) Technical Report Feb-2005, pp. 72-76, 2005
[6] Sang-Goog Lee, Industrial Augmented Reality, SAIT (Samsung Advanced Institute of Technology) Technical Report Oct-2005, pp. 2-23, 2005
[7] Sang-Goog Lee, Handheld Augmented Reality, SAIT (Samsung Advanced Institute of Technology) Technical Report May-2005, pp. 10-11, 2005
[8] 이상국, ‘Tutorial: Recent Innovations in User Interfaces’, 차세대 컴퓨팅 학회 논문집 pp. 35-51, 2006년 11월 16~17일, KINTEX
[9] 이상국, 전략 통합형 4세대 R&BD를 위한 연구방법론, 과학기술부 2007년 제3차 R&D 인력교육자료 pp. 131-236 대전 KAIST, 2007.4
[10] Y. Suh, Y. Park, C. Shin, H. Yoon, Y. Chang, and W. Woo., Context-aware mobile AR system for personalization, selective sharing, and interaction of u-contents in u-space. KHCI 2007, pp. 598–605, 2007.
[11] 이민경, 우운택, 증강현실 기술 연구 동향 및 전망, 정보처리학회지 제11권 제11호, pp. 29-40, 2004.1
[12] Jurgen Zauner, Michael Haller, Alexander Brandl,Werner Hartmann, Authoring of a Mixed Reality Assembly Instructor for Hierarchical Structures, The Second IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality p. 237
[13] D. Schmalstieg, A. Fuhrmann, and G. Hesina. Bridging multiple user interface dimensions with augmented reality. IEEE and ACM International Symposium on Augmented Reality, 2000 (ISAR 2000), pages 20–29, 2000.
[14] G. Reitmayr and D. Schmalstieg. Location based applications for mobile augmented reality. Australasian User Interface Conference (AUIC2003), 2003.
[15] G. Reitmayr and D. Schmalstieg. Collaborative augmented reality for outdoor navigation and information browsing. Symposium Location Based Services and Tele Cartography, 2004. [15]
[16] ARToolkitPlus 2.0 of handheld AR Project. http://studierstube.icg.tu-graz.ac.at/handheld_ar/artoolkitplus.php
[17] ARTookit 2.7.1 Library. http://www.hitl.washington.edu/artoolkit
[18] Gerhard Reitmayr, Ethan Eade, Tom Drummond, Localisation and Interaction for Augmented Maps, , ISMAR (The 4th IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality) 2005 Proceeding pp.120-129, Vienna, Austria, Oct. 2005
[19] Sangyoon Lee, Tian Chen, Gerard J. Kim, Effects of Tactile Augmentation and Self-Body Visualization on Affective Property Evaluation of Virtual Mobile Phone Designs, MIT Presence, 16:1:45-64, 2007년 1월
[20] Gun Lee, Mark Billinghurst, Gerard J. Kim, What You eXperience Is What You Get(WYXIWYG) Communications of the ACM 48:7:76-81, 2005년 6월
[21] Woohun Lee, Jun Park Augmented Foam: A Tangible Augmented Reality for Product Design, ISMAR (The 4th IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality) 2005 Proceeding pp.106-109, Vienna, Austria, Oct. 2005
[22] Park Ja Yong, Lee Jong Weon, “Tangible Augmented Reality Modeling,” Entertainment Computing, Lecture Notes in Computer Science, No. 3166, pp. 254-259, September 2004
[23] Wonwoo Lee, Woontack Woo, and Jongweon Lee, “TARBoard: Tangible Augmented Reality System for Table-top Game Environment,” 2nd International Workshop on Pervasive Gaming Applications, PerGames 2005, Munich, Germany, May 2005
[24] Jong Weon Lee and Byung Chul Kim, “AR Pueblo Board Game,” Entertainment Computing, Lecture Notes in Computer Science, No. 3711, pp. 523-526, September 2005
[25] Usman Sargaana, Hossein S. Farahani, Jongweon Lee, Jeha Ryu, and Woontack Woo, “Collaborative billiARds: Towards the Ultimate Gaming Experience,” Entertainment Computing, Lecture Notes in Computer Science, No. 3711, pp. 357-367, September 2005
[26] ByongChul Kim, JinGuk Kim, and Jong Weon Lee, “AR-Table System for Communication,” International Conference on Human-Computer Interaction, HCI International 2007, Beijing, P.R. China, 22-27 July 2007
[27] Kyong Joon Lee, Sang Chul Ahn, Hyoung-Gon Kim, "Using a Mobile Device as an Interface Tool for HMD-based AR Applications," ACE 2006, June, 2006.
[28] Sylvia Irawati, Scott Green, Mark Billinghurst, Andreas Duenser, and Heedong Ko, "Move the Couch Where?": Developing an Augmented Reality Multimodal Interface, In Proceedings of the 5th IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality, Santa Barbara, USA, October 2006, pp. 183-186
[29] Sylvia Irawati, Scott Green, Mark Billinghurst, Andreas Duenser, and Heedong Ko, "An E

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