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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 문영식
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 한양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
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공간 증강 현실(Spatial Augmented Reality)의 한 종류인 프로젝션 매핑은 스마트 폰이나 모니터, TV 등의 2D 디스플레이를 통해 정보를 전달하는 기존의 증강 현실과 달리 건물 외벽, 운동장 바닥, 조형물같이 실제 존재하는 물체를 디스플레이로 활용하여 관찰자에게 극대화된 몰입감을 제공하는 기술이다. 프로젝션 매핑은 움직이지 않는 물체를 대상으로 하는 정적 프로젝션 매핑과 움직이는 물체를 대상으로 하는 동적 프로젝션 매핑으로 나눌 수 있다. 본 논문은 정적 프로젝션 매핑에 비해 다양한 콘텐츠에 적용 가능한 동적 프로젝션 매핑에 대해 연구한다. 기존의 동적 프로젝션 매핑은 대상 물체와 프로젝터의 기하관계를 찾기 위해 카메라와 같은 비전센서를 사용한 연구가 주를 이루지만 실제 물체와 가상의 물체가 정확히 매핑 되지 않을 경우, 완성도 높은 콘텐츠를 요구하는 상업용 공연, 전시 분야에 적용하기 곤란하며 이를 해결하기 위해서는 고가의 물체 인식 장비를 사용해야 하는 문제점이 있다.
본 논문에서는 상업용 콘텐츠에 적용하기 위해 고정밀 모터나 로봇-암의 오도메트리 정보를 이용한 동적 프로젝션 매핑 기법을 제안한다. 오도메트리 기반 동적 프로젝션 매핑은 카메라 같은 비전센서를 사용한 동적 프로젝션 매핑에 비해 물체의 움직임이 제한적이지만 고가의 물체 인식 장비를 사용하지 않고도 완성도 높은 동적 프로젝션 매핑의 연출이 가능하기 때문에 다양한 상업용 콘텐츠에서의 적용이 가능하다.
제안하는 오도메트리 기반의 동적 프로젝션 매핑에서의 프로젝션 매핑 대상은 고정밀 모터나 로봇-암 끝단에 설치되는데, 설계 후 가공되거나 3D프린터로 제작한 기하 정보를 알고 있는 물체가 사용된다. 이러한 물체의 기하 정보와 동적으로 변하는 오도메트리 정보, Light Sensor를 사용하여 프로젝션 기반의 캘리브레이션을 수행한다. 또한, 오도메트리 기반의 캘리브레이션 결과, 프로젝터, 대상 물체의 기하학적 관계를 통해 물체와 모터 축의 조립 시 발생하는 회전축의 오차 기울기를 찾고 보정함으로써 시각적 오차를 줄인다.
본 논문에서는 상업용 콘텐츠에 적용하기 위해 고정밀 모터나 로봇-암의 오도메트리 정보를 이용한 동적 프로젝션 매핑 기법을 제안한다. 오도메트리 기반 동적 프로젝션 매핑은 카메라 같은 비전센서를 사용한 동적 프로젝션 매핑에 비해 물체의 움직임이 제한적이지만 고가의 물체 인식 장비를 사용하지 않고도 완성도 높은 동적 프로젝션 매핑의 연출이 가능하기 때문에 다양한 상업용 콘텐츠에서의 적용이 가능하다.
제안하는 오도메트리 기반의 동적 프로젝션 매핑에서의 프로젝션 매핑 대상은 고정밀 모터나 로봇-암 끝단에 설치되는데, 설계 후 가공되거나 3D프린터로 제작한 기하 정보를 알고 있는 물체가 사용된다. 이러한 물체의 기하 정보와 동적으로 변하는 오도메트리 정보, Light Sensor를 사용하여 프로젝션 기반의 캘리브레이션을 수행한다. 또한, 오도메트리 기반의 캘리브레이션 결과, 프로젝터, 대상 물체의 기하학적 관계를 통해 물체와 모터 축의 조립 시 발생하는 회전축의 오차 기울기를 찾고 보정함으로써 시각적 오차를 줄인다.
목차
요약 ⅵ제 1 장 서론 11.1 연구 배경 및 목적 11.2 연구 범위와 구성 2제 2 장 관련 연구 42.1 기존 기술 동향 42.2 선행 연구 82.2.1 평행 이동하는 스크린에 대한 프로젝션 매핑 82.2.1 보간법을 이용한 회전 물체에 대한 프로젝션 매핑 12제 3 장 오도메트리 기반 기하 보정 143.1 핀-홀(Pin Hole) 카메라 모델 143.2 왜곡 보정 173.3 오도메트리 정보와 구조광을 이용한 자세 추적 193.4 회전축 오차 모델링 213.5 가상 세계와 실제 세계의 매핑 25제 4 장 오도메트리 기반 동적 프로젝션 매핑 264.1 오도메트리 기반 한축 회전 평면의 동적 프로젝션 매핑 264.2 실험 결과 29제 5 장 결론 및 향후 과제 36참고문헌 37Abstract 39
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