증강현실의 실현 형식

증강현실의 실현 형식

AR의 실현 형식은 크게 두 가지로 나누어, 카메라가 찍은 영상을 해석하고 눈앞의 공간을 파악하는 것으로 AR을 표현하는 마커형(마커리스형)과 GPS 등의 위치 측정 기술을 이용하는 위치정보형이 있다. 이제 순서대로 그 구조를 살펴보자.


①마커형

마커Marker형은 이름 그대로 AR을 실현하기 위해 특수한 마커(도장)를 사용하는 형식이다. 우선 CG를 표현하고 싶은 현실 공간에 마커를 설치해두면, 사용자는 그것을 카메라로 촬영한다. 그러면 컴퓨터가 영상을 해석하고 표시되어 있는 마커의 크기나 경사도로 사용자의 위치를 역산하여 이에 맞게 CG를 그린다. 마커형 AR은 원형原型이 탄생하고 나서 10년 이상 지났기 때문에 어느 정도 완성된 기술이라고 볼 수 있다. 그러나 최근에는 마커를 사용하지 않고도 현실 공간에 있는 특정한 도형이나 사진(예를 들면 기업의 로고나 제품 포장 등)을 인식하여 계산하는 마커리스Markerless형의 기술이 발전하고 있다.

마커리스형은 사용자가 마커를 하나하나 프린트하거나 물리적인 수단(신문, 잡지 광고로 끼워 넣기 등)으로 마커를 배포하는 등의 수고가 필요 없기 때문에, 손쉽게 AR을 체험해볼 수 있다는 것이 큰 장점이다. 아직 기술적인 과제는 남아 있지만 앞으로는 이러한 마커리스형 AR이 늘어날 것이다.

그렇지만 마커리스형의 경우에는 AR의 장치가 설치되어 있는지를 알기 어렵다는 단점이 있다. 예를 들면 포장을 카메라로 비추면 화상이 튀어나오게 되어 있다고 해도, 평범한 포장처럼 보이면 무엇이 숨어 있는지 눈치채기 어렵다. 또한 프로모션이 목적인 경우에는 일부러 마커를 명시해두는 편이 사람들의 관심을 끌기가 쉽다(적어도 현시점에서는 말이다). 따라서 마커리스형의 기술이 침투한다고 해도 마커형이 아예 쓰이지 않게 될 가능성은 낮다.

AR 플러스 아이콘

이러한 마커리스형의 약점을 보완하기 위해 토털이머전Total Immersion 사는 ‘AR 플러스’라는 아이콘을 사용할 것을 업계에 제안한다. 이 아이콘을 AR이 설정되어 있는 상품의 포장에 표시하면 소비자가 표시를 보고 알아챌 수 있는 것이다. 실제로 AR 플러스 아이콘을 부착한 제품이 등장하게 되면 마커리스형의 보급에 중요한 역할을 할 것이다.

또한 마커리스형 중에서 이미 주목 받고 있는 기술이 있다. 옥스퍼드 대학의 연구자들에 의해 2007년에 발표된 PTAM 이다. 이는 영상 속에서 확대된 공간의 구성을 자동으로 인식하고 그것에 맞춰 CG를 그릴 수 있는 것으로, 특정 화상을 공간 인식용으로 준비할 필요가 없다. 이것도 소스 코드가 일반인에게 공개되어 있어서 누구나 이용할 수 있기 때문에, 구체적인 응용 사례를 동영상 공유 사이트에서 찾아보면 쉽게 확인할 수 있다. 이러한 기술이 실용화되면 AR을 사용하는 일이 더욱 자연스러워질 것이다.


②위치정보형
마커형이나 마커리스형이나 현실 공간을 촬영한 영상을 처리하고 AR 콘텐츠를 재현하는 수고를 대신해준다는 점에서는 일치한다. 그러나 화상을 인식하지 않고도 다양한 센서를 이용하여 단말기의 위치나 경사도를 확인할 수 있으면, 그에 맞게 콘텐츠를 제공할 수 있다. 이것이 위치정보형 AR이다.

위치정보형의 매력은 무엇보다도 현실 공간에 특정한 화상을 설치하지 않아도 된다는 점이다. 특히 실외에서 AR을 표현할 때 미리 마커를 정비해둔다는 것은 현실적으로 불가능하기 때문에 위치정보형의 필요성이 높아진다. 또한 주위 공간의 영상이 필요 없기 때문에 카메라를 탑재하지 않은 단말기로도 AR을 실현할 수 있다는 장점이 있다.

그렇지만 어떻게 위치정보를 얻을 것인지 하는 문제를 해결하지 않으면 안 된다. 현재 사용되는 것은 GPS를 이용하는 방법으로, 단말기가 가리키는 각도를 파악하는 지구 자기장 센서(전자 나침반), 단말기의 경사도를 파악하는 가속도 센서 등에서 얻은 정보를 종합하여 단말기의 위치를 파악하는 구조가 일반적이다.

AR 실현 방식의 대표적인 예

그러나 현재의 GPS로는 측정 오차를 피할 수 없으며, 실내에서 사용하는 데는 한계가 있다. 예를 들면 눈앞에 있는 예술 작품의 정보를 핀 포인트로 표시하는 것과 같은 서비스를 실현하기는 어렵다. 그래서 몇 개의 위치 측정 기술을 응용하게 되었다.

그 대표적인 예가 무선 랜을 사용한 위치 측정이다. 무선 랜의 액세스 포인트에는 고유의 ID가 부여되어 있는데, 그 설치 장소를 비롯하여 단말기가 수신한 전파의 강도까지 알게 되면 단말기의 위치를 산출할 수 있다. 물론 액세스 포인트가 없는 장소에서는 이 방법을 사용할 수 없지만, 도시 등 무선 랜이 밀집되어 있는 장소에서는 GPS보다 정확하게 위치를 측정할 수 있다. 무선 랜에 의한 위치 측정 서비스로 유명한 것이 쿠짓Koozyt 사의 ‘플레이스엔진PlaceEngine’이다. 플레이스엔진의 경우 빌딩의 몇 층에 있는지까지 파악할 수 있어서 이미 많은 애플리케이션에 활용되고 있다.

또한 무선자동인식장치RFID나 가시광선 통신을 활용하는 등 다양한 위치 측정 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 몇 종류는 규격을 보급화하면 단말기에서 사용자의 위치(실내, 실외)나 기술의 장단점을 따져 사용하게 될 가능성도 있다.

이런 기술이 당장은 보급되지 않을 것이라고 생각할지도 모르겠지만, 사실 위치정보 데이터의 경우에는 AR 이외의 분야에서도 사업적인 기회를 창출할 것이라는 기대를 모으고 있다. 예를 들면 음식점 앞을 지나가는 사람에게 그 가게의 쿠폰을 송신하거나 과거의 소비 이력을 참고해 추천 정보를 제시하거나 하는 방식이다. 따라서 ‘위치정보 측정 인프라’라고 불릴 만한 시설이 단기간 안에 정비될 가능성이 적지 않다.

이제까지 두 종류의 AR 실현 방식에 대해 설명했는데, 물론 이 둘은 대립되는 개념이 아니다.  마커와 GPS를 접목한 형식으로 위치정보를 취득하는 주나이오와 같은 예를 보아도 그렇다. 이처럼 시간이 지날수록 최적의 기술이 접목되어 확립될 것이다.

고바야시 아키히토《알기 쉬운 증강현실》- 근간예정