증강 현실: 전체 세부 정보

이 기사의 첫 번째 섹션에서는 AR( 증강 현실 )의 정의와 작동 방식을 포함하여 AR(증강 현실)의 기본 사항을 다룹니다. 그런 다음 수많은 예를 사용하여 제조, 의료, 게임, 교육 및 원격 협업을 포함한 증강 현실의 주요 용도를 살펴보겠습니다. 또한 증강 현실 관련 기술, 소프트웨어, 앱 및 장비에 대해서도 논의합니다. 이 기사는 또한 증강 현실에 대한 상업적 예후와 많은 확장 현실 테마와 관련된 문제 및 어려움에 대해 논의할 것입니다.

증강 현실이란 무엇입니까?

더 자세히 알아보기 전에 증강 현실의 의미 또는 정의를 자세히 이해합시다.

디지털 정보와 사용자 환경의 실시간 통합을 증강현실(AR)이라고 합니다. 증강현실(AR) 사용자는 완전히 인공적인 환경을 만들어내는 가상현실(VR)과 달리 생성된 지각 정보가 중첩된 실제 환경과 마주하게 된다.

증강 현실을 사용하여 사용자는 더 많은 정보를 얻거나 어떤 식으로든 자연 환경을 미적으로 변경할 수 있습니다. 증강현실(AR)의 가장 큰 장점은 사람들이 현실 세계를 인식하는 방식과 디지털 및 3차원(3D) 요소를 성공적으로 결합한다는 것입니다. AR에는 엔터테인먼트에서 의사 결정 지원에 이르기까지 여러 응용 프로그램이 있습니다.

증강현실(AR)은 스마트폰이나 안경과 같은 장치를 통해 사용자에게 시각적 요소, 소리 및 기타 감각 정보를 제공합니다. 디지털 정보가 실제 환경에 대한 사용자의 관점을 수정하는 원활한 경험을 제공하기 위해 이 정보가 장치에 계층화됩니다. 중첩된 정보에 의해 자연 세계의 일부가 숨겨지거나 추가될 수 있습니다.

한편 증강현실 콘텐츠를 시청할 수 있는 웨어러블 기기도 있다. AR 안경은 가상 현실 헤드셋처럼 사용자를 가상 세계에 완전히 몰입시키지 못합니다. 안경 착용자는 수리 영역을 표시하기 위해 기계에 증강 현실(AR) 표시를 배치하는 것과 같이 실제 물체에 가상 물체를 추가하거나 오버레이할 수 있습니다.

1998년 TV로 중계된 축구 경기에 등장하기 시작한 노란색 퍼스트 다운 마커는 증강 현실 기술의 최초 상업적 사용 중 하나였습니다. 현재 가장 잘 알려진 소비자용 증강 현실(AR) 장치에는 Google Glass, 스마트폰 게임, 자동차 앞유리의 헤드업 디스플레이(HUD)가 있습니다. 그러나 의료, 공공 안전, 가스 및 석유, 여행, 마케팅과 같은 다른 많은 비즈니스에서도 기술을 사용합니다.

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AR의 요소

AR에는 전체 작업 및 기타 작업을 지원하는 3가지 주요 요소가 있습니다.

• 하드웨어
• 소프트웨어
• 원격 서버

1. 하드웨어

증강 현실 시스템의 하드웨어에는 CPU, 입력 장치, 센서 및 디스플레이가 포함됩니다. 이들은 마이크로 슈퍼컴퓨터를 포함하는 작은 웨어러블 장치입니다. CPU, 플래시 메모리, RAM, GPS, GPU, Wi-Fi, Bluetooth 등 다양한 부품을 가지고 있으며 많은 처리 능력이 필요합니다.

프로세서는 증강 현실 장치 외부의 센서로부터 사용자가 외부 환경의 개체와 상호 작용하는 방식에 대한 정보를 수신합니다. 이러한 센서는 모바일 장치의 가속도계, 적외선 또는 자이로스코프일 수 있습니다.

장치 외부에는 카메라가 배치되어 환경을 스캔하고 관련 데이터를 수집합니다. 올바른 출력을 결정하기 위한 디지털 모델을 생성하는 기기는 이 정보를 사용합니다. 거울은 또한 우리의 눈이 가상 이미지를 인식하는 방법을 개선하기 위해 사용됩니다.

소수의 증강 현실 장치에만 다양한 소형 곡면 거울이 장착되어 있지만 양면 거울을 포함하는 장치는 거의 없습니다. 이 거울에는 접안 렌즈 디스플레이의 빛을 카메라로 반사시키는 표면과 측면 장착 디스플레이의 빛을 눈으로 반사시키는 또 다른 표면이 있습니다. 모바일 장치, 모니터, 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 또는 안경은 모두 디스플레이 역할을 할 수 있습니다.

2. 소프트웨어

이 소프트웨어는 증강 현실 장치의 작동 방식에 상당한 영향을 미칩니다. 증강 현실 기반 애플리케이션은 D'Fusion 및 기타 전문 3D 소프트웨어를 사용하여 개발됩니다. 실제 이미지를 덮는 가상 그래픽은 3D 소프트웨어를 사용하여 생성됩니다. 이들 중 일부는 StudioMax, AutoCad3D 및 Cinema 4D를 포함합니다.

3. 원격 서버

스캔된 가상 이미지의 데이터베이스는 소프트웨어 및 하드웨어 외에 클라우드 또는 웹 서버를 사용하여 최신 상태로 유지됩니다. 가상 이미지는 데이터베이스에서 검색되어 증강 현실 애플리케이션의 요청에 대한 응답으로 요청 애플리케이션으로 전송됩니다.

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AR의 장점

AR의 몇 가지 필수 이점과 응용 프로그램을 살펴보겠습니다.

• 게임 환경이 가상 영역에서 플레이어가 실제 활동에 참여할 수 있는 실제 경험을 통합하도록 전환함에 따라 AR은 향상된 게임 경험을 가능하게 합니다.
• 소매 업계에서 고객은 구매하기 전에 매장의 인터넷 앱을 사용하여 가구를 가상으로 둘러볼 수 있습니다.
• 광고는 AR 자료에 통합되어 기업이 시청자에게 콘텐츠를 더 널리 알릴 수 있도록 지원합니다. AR은 고객에게 사물의 3D 모델을 표시하고 부동산에서 볼 수 있는 것과 같은 제품의 가상 둘러보기를 제공하여 더 나은 결정을 내리는 데 도움을 주어 고객 경험을 향상시킬 수 있습니다.
• 전문가가 현장에 올 필요 없이 수리 기술자는 AR 앱을 활용하여 현장에서 원격으로 수리 및 유지 관리 작업을 수행하도록 지시받을 수 있습니다. 이것은 목적지에 도달하기 어려운 지역에서 도움이 될 수 있습니다.
• 교육에서는 증강 현실을 활용하여 공통 커리큘럼을 만듭니다. 학생의 실제 환경을 그래픽, 텍스트, 음악 및 비디오로 오버레이할 수 있습니다. 학생들이 더 많은 정보를 제공하는 대화식 읽기 리소스를 사용할 수 있게 되었습니다.
• AR은 객체를 실시간으로 표시하고 고급 탐색을 지원합니다. 목적지 방향, 이동 시간, 날씨 정보 및 도로 상황을 보여주는 데이터를 자동차 앞유리에 표시할 수 있습니다.
• AR은 내비게이션에 사용할 수 있으며 AR 자료에 광고를 게재하는 것 외에도 위치, 방향 및 관광에 대한 정보를 제공합니다.
• 원격 교육, 건강 상태 모니터링 및 환자 진단은 모두 증강 현실의 도움을 받을 수 있습니다. 외과 의사는 증강 현실을 통해 환자 데이터를 수신하고 있습니다. 또한 기능 비디오 및 환자 영상 기록을 획득하고 오버레이할 수 있습니다. 수술, 회복 절차 및 실습 교육 세션 중에 활용됩니다.

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AR의 단점

지금까지 AR의 장점을 살펴본 것처럼 AR의 몇 가지 단점도 살펴보겠습니다.

• AR 기술 기반 이니셔티브의 생성 및 유지에는 비용이 많이 듭니다. 또한 AR 기반 가제트를 만드는 데 비용이 많이 듭니다.
• AR 기반 앱의 프라이버시 손실은 걱정거리입니다.
• AR의 사람들은 중요한 이벤트를 놓치고 있습니다.
• 열악한 성능 수준은 테스트 프로세스 전반에 걸쳐 해결해야 하는 문제이며 AR 호환 장치를 효율적으로 사용하려면 약간의 기본 교육이 필요합니다.

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증강현실의 종류

AR의 유형을 살펴보겠습니다. 기본적으로 AR에는 4가지 중요한 유형이 있습니다.

• 마커 기반
• 마커리스
• 프로젝션 기반
• 중첩 기반 AR

위에서 언급한 각 AR 유형을 자세히 살펴보겠습니다.

1. 마커 기반 AR

대상 이미지(마커)는 마커 기반 AR 애플리케이션에서 영역에 항목을 배치하는 데 사용됩니다. 이러한 마커는 사용자의 시야 내에서 3D 디지털 콘텐츠가 표시되는 위치를 지정합니다. 마커는 초기 AR 기술의 기반 역할을 했습니다.

실제 상황에서 특정 물리적 그림 패턴 마커에 3D 가상 개체를 중첩하기 위해 이러한 응용 프로그램이 여기에 연결됩니다. 지오메트리를 생성하려면 카메라가 입력을 지속적으로 스캔하고 그림 패턴 인식을 위한 마커를 설정해야 합니다. 카메라가 올바르게 초점을 맞추지 않으면 가상 개체가 나타나지 않습니다.

결과적으로 이미지 마킹 시스템에는 카메라, 이미지 캡처, 이미지 처리 및 마커 추적을 비롯한 여러 모듈이 포함됩니다. 일반적으로 이것은 카메라를 통해 특정 패턴을 인식하는 고유한 프로그램을 통해 필터를 포함하는 간단하고 저렴한 방법입니다.

Instagram과 Snapchat은 필터와 게임을 통해 이러한 종류의 증강 현실을 예로 사용합니다. 결과적으로 이러한 AR은 일반적인 사회적 활동이기 때문에 이미 사람들의 일상 생활에 통합되었습니다.

2. 마커리스 AR

이에 반해 마커리스 AR은 데이터에 존재하는 특징을 실시간으로 비교함으로써 실제 영상 환경에서 가상의 3D 객체의 위치 지정을 가능하게 한다. 증강 현실 소프트웨어가 나머지를 처리하지만 이러한 종류의 지원은 카메라, GPS, 가속도계 등을 포함한 모든 스마트폰의 기술에 달려 있습니다.

이 모델에 객체 추적 시스템이 없는 것은 카메라, 센서 및 AI 알고리즘의 현재 발전의 결과입니다. 결과적으로 물리적 위치를 실시간으로 캡처할 수 있는 이러한 센서가 수집한 디지털 정보를 사용하여 작동합니다.

SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)은 마커리스 분석에서 환경을 스캔하고 가상 객체 배치에 적합한 지도를 제공하는 데 사용되는 기본 도구입니다. 가상 아이템이 사용자의 시야 내에 있지 않더라도 사용자가 움직일 때 움직이지 않고 사용자가 새로운 사진을 스캔할 필요가 없습니다. 3D 개체.

이 때문에 이 기술은 벽이나 교차로와 같은 주변 환경을 인식하지 못한 채 장면에서 항목이나 구별되는 기능을 인식할 수 있습니다. 이 기술은 컴퓨터 그래픽과 실제 사진을 융합한 놀라운 시각적 결과와의 연결로 구별됩니다.

이 기술은 위치 기반 정보를 사용하여 사용자가 특정 지역에서 어떤 자료를 얻거나 발견하는지 결정하고 예를 들어 이벤트, 비즈니스 및 내비게이션 앱에 사용됩니다. 휴대폰과 마찬가지로 가속도계, 자이로스코프, 나침반 및 GPS를 사용할 수 있습니다.

3. 프로젝션 기반 AR

이 기술은 정적 환경에서 디지털 데이터를 전송하는 데 사용됩니다. 예를 들어 프로젝트 기반 증강 현실은 사용자의 실제 환경에서 가상 3D 개체를 표시하는 데 중점을 둡니다.

특정 위치에 추적 카메라와 고정 프로젝터를 배치함으로써 증강 현실(AR)은 사용자가 해당 공간 주변을 자유롭게 이동할 수 있게 합니다. 실제 평평한 표면에 인공 조명을 투사함으로써 이 기술은 주로 물체의 깊이, 위치 및 방향에 대한 착시를 일으키는 역할을 합니다.

예를 들어 프로젝션 기반 증강 현실은 특정 지역에 지침이 제시될 수 있기 때문에 상업 또는 산업의 복잡한 활동을 능률화하고 컴퓨터를 제거하는 데 탁월합니다. 또한 피드백을 제공함으로써 이 시스템은 제조 주기에 대한 디지털 식별 절차를 최적화할 수 있습니다.

4. 중첩 기반 AR

중첩 기반 AR은 원래 보기를 개체의 증강된 보기로 완전히 대체하거나 부분적으로만 대체하여 문제의 개체에 대한 "대체" 보기를 제공합니다. 다시 한 번, 객체 인식은 논리적으로 프로그램이 보고 있는 것이 무엇인지 모르면 원래 보기를 개선된 보기로 대체할 수 없기 때문에 이 상황에서 매우 중요합니다.

이 경우 증강은 원래 개체를 완전히 또는 부분적으로 대체할 수 있습니다. 아래 예에서 IKEA 카탈로그 앱 사용자는 가상 가구의 크기를 조정하여 방의 이미지 위에 놓을 수 있습니다.

중첩 증강 현실을 위한 애플리케이션에는 게임, 엔터테인먼트, 교육 및 산업 디자인이 포함됩니다. 예를 들어 중첩 AR은 플레이어가 실제 환경에서 플레이하거나 설계하는 동안 실시간으로 3D 모델을 보고 상호 작용할 수 있는 대화형 게임을 개발하는 데 사용할 수 있습니다.

일반적으로 중첩 AR 기술은 가상과 현실 세계를 결합하는 흥미롭고 새로운 접근 방식을 제공하며 다양한 미래 부문에서 더 큰 역할을 할 것으로 예상됩니다.

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AR에 사용되는 장비

증강 현실(AR) 기술을 작동하려면 다양한 도구와 장치가 필요합니다. AR에서 사용되는 가장 중요한 도구와 장치는 다음과 같습니다.

• 디스플레이 장치: 실제 환경에서 가상 사물을 나타내기 위해 AR 애플리케이션에는 일종의 디스플레이 장치가 필요합니다. 이러한 가제트에는 AR 안경과 같은 헤드 마운트 디스플레이와 스마트폰 및 태블릿과 같은 휴대용 전자 장치가 포함될 수 있습니다.
• 카메라: 실제 주변 환경의 사진을 AR 시스템에 제공하기 위해 카메라를 사용하여 사진을 캡처합니다. 외부에 있거나 장치에 통합되어 있을 수 있습니다.
• 센서: 사용자 또는 장치의 방향, 움직임 및 위치를 결정하기 위해 가속도계, 자이로스코프 및 GPS와 같은 센서가 사용됩니다. 가상 객체는 이 정보를 사용하여 실제 세계에 배치됩니다.
• AR 시스템에서 실시간 사진 처리 및 데이터 분석을 위해서는 강력한 프로세서가 필요합니다. 이러한 프로세서는 제품에 통합되거나 클라우드 기반 네트워크에 포함될 수 있습니다.
• 소프트웨어 개발 리소스: 증강 현실(AR)용 소프트웨어 개발 키트(SDK)는 개발자에게 AR 애플리케이션을 만드는 데 필요한 리소스를 제공합니다. 이러한 SDK는 라이브러리, API 및 개발 유틸리티와 함께 ​​제공될 수 있습니다.
• 추적 시스템: 현실 세계에서 장치와 사용자의 위치와 방향을 올바르게 추적하기 위해 기점 마커, 위치 기반 마커 및 센서 기반 추적 시스템을 포함한 추적 시스템이 활용됩니다.
• 햅틱 장치: 촉각 장치는 촉각 피드백을 제공하여 사용자에게 증강 현실을 통해 보다 몰입감 있는 경험을 제공합니다.

애플리케이션 유형과 필요한 몰입 정도에 따라 증강 현실에서 여러 도구와 가젯이 활용됩니다. 기술이 발전함에 따라 AR 경험을 향상시키는 추가 도구와 장비를 기대할 수 있습니다.

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증강 현실 앱

증강 현실(AR) 기술을 사용하여 실제 세계 위에 디지털 오버레이를 구축하는 앱을 증강 현실(AR) 앱이라고 합니다. 이러한 앱은 소비자에게 가상 개체 및 정보와 상호 작용할 수 있는 간단하고 쉬운 방법을 제공합니다.

증강 현실의 몇 가지 필수 앱을 살펴보겠습니다.

• Pokemon Go : AR로 강화된 모바일 게임으로, 사용자가 가상 ​​포켓몬을 캡처하고 실제 전투에 참여할 수 있습니다.
• Snapchat: 사용자가 얼굴과 주변 환경에 다양한 증강 현실(AR) 필터와 렌즈를 추가하여 독창적이고 재미있는 동영상과 이미지를 캡처할 수 있는 소셜 미디어 소프트웨어입니다.
• Google 번역: Google 번역이라는 애플리케이션은 증강 현실을 사용하여 텍스트를 즉시 번역합니다. 이 프로그램은 사용자가 표지판, 메뉴 또는 다른 글에 카메라를 가리킬 때 작성된 내용을 원하는 언어로 번역합니다.
• IKEA Place는 사용자가 스마트폰의 카메라를 사용하여 IKEA 가구의 가상 버전을 실시간으로 배치하여 집에서 어떻게 보일지 확인할 수 있는 앱입니다.
• Quiver: 증강 현실을 사용하여 색칠하기 책을 생생하게 만드는 학습 응용 프로그램입니다. 프로그램은 사용자가 페이지를 색칠하고 그 위에 3D 애니메이션을 오버레이하면 이미지를 인식합니다.
• Holo: 앱 Holo의 도움으로 사용자는 현실 세계 어디에나 다양한 항목의 3D 홀로그램을 설치하여 재미있고 매력적인 경험을 만들 수 있습니다.
• Civilizations AR: Civilizations AR이라는 교육용 소프트웨어는 증강 현실(AR) 기술을 사용하여 역사적 유물과 사건에 대한 대화형 전시물을 제공하여 사용자가 더욱 몰두하고 몰입하는 방식으로 역사를 이해할 수 있도록 합니다.

이들은 다양한 플랫폼에서 액세스할 수 있는 수많은 AR 앱 중 일부에 불과합니다. 미래의 AR 애플리케이션은 AR 기술이 발전함에 따라 훨씬 더 창의적이고 흥미로울 것입니다.

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최고의 AR 개발 플랫폼

개발자는 다양한 증강 현실(AR) 개발 플랫폼 중에서 선택할 수 있습니다. 현재 최고의 AR 개발 플랫폼 중 일부는 다음과 같습니다.

• ARKit: Apple의 ARKit 개발 프레임워크를 사용하면 iOS 장치용 증강 현실(AR) 소프트웨어를 만들 수 있습니다. iOS 사용자의 경우 평면 감지, 조도 추정, 모션 추적과 같은 ARKit의 기능을 통해 AR 경험을 간단하게 구축할 수 있습니다.
• ARCore: Google의 ARCore 개발 프레임워크를 사용하면 Android 스마트폰용 증강 현실(AR) 애플리케이션을 만들 수 있습니다. ARCore의 동작 추적, 환경 이해 및 조명 추정 기능 덕분에 Android 사용자를 위한 AR 경험을 간단하게 만들 수 있습니다.
• Vuforia: PTC의 Vuforia는 프로그래머가 스마트 안경 및 모바일 장치용 AR 애플리케이션을 만들 수 있도록 해주는 AR 개발 플랫폼입니다. 사진 인식, 3D 개체 인식, 공간 인식을 포함하는 Vuforia의 기능 덕분에 복잡하고 몰입도 높은 AR 경험을 간단하게 만들 수 있습니다.
• Wikitude: Wikitude는 웹 브라우저, 스마트 글래스 및 모바일 장치에서 사용할 수 있는 증강 현실(AR) 애플리케이션을 구축하기 위한 플랫폼입니다. Wikitude는 사진 인식, 위치 기반 AR 및 개체 감지와 같은 도구를 제공하여 다양한 AR 경험을 간단하게 개발할 수 있도록 합니다.
• Unity: 증강 현실 생성을 용이하게 하는 잘 알려진 게임 엔진입니다. 개발자는 Unity의 도움으로 데스크톱 및 모바일 플랫폼에서 작동하는 AR 경험을 디자인할 수 있습니다. Unity는 3D 모델링, 물리 시뮬레이션, 오디오 및 비디오 렌더링을 포함한 기능을 제공하므로 강력한 AR 제작 플랫폼입니다.
• Maxst: 증강 현실 애플리케이션을 개발하기 위한 플랫폼인 Maxst는 3D 개체 식별, 즉시 추적 및 이미지 인식을 포함한 기능을 제공합니다. Maxst를 사용하면 개발자가 Android 및 iOS 플랫폼 모두에서 빠르고 쉽게 AR 경험을 만들 수 있습니다.

이들은 현재 액세스할 수 있는 최고의 AR 개발 도구 중 일부에 불과합니다. 사용하기에 가장 좋은 플랫폼은 생성 중인 AR 애플리케이션의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다.

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결론 :

이 증강 현실을 통해 우리는 기술이 실제 환경이나 물체 위에 가상 아이템을 중첩시킬 수 있다는 것을 발견했습니다. 객체 인식, 깊이 추적, SLAM, 자연적 특징 추적 등 다양한 기술을 사용합니다. 이 증강 현실 자습서는 AR 소개, 기본 원리 개요, 기술 개요 및 응용 프로그램 논의에 중점을 두었습니다. AR을 통합하고 생성하는 데 관심이 있는 개인을 위한 최적의 접근 방식은 우리가 마지막으로 생각한 것입니다.

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증강 현실 – FAQ