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연구

이성희 교수, 주변 환경에 적응가능한 AR 아바타 기술 개발​
조회수 : 7221 등록일 : 2016-10-20 작성자 : kaist_news

우리 대학 문화기술대학원 이성희 교수 연구팀이 증강현실 아바타의 발판이 될 기술을 개발했다. 사용자의 움직임을 그대로 따라하면서도 사용자의 공간과 원격 공간의 차이를 인지해 바뀐 환경에 적응할 수 있는 기술이다.

연구팀은 사용자의 공간에는 식탁용 의자, 원격 공간에는 일인용 소파를 놓은 뒤 사용자가 식탁용 의자에 앉으면 아바타는 소파에 적합한 동작과 자세로 변형해 자리에 앉는 실험에 성공했다.

이번 연구는 지난 9월 19일부터 5일간 멕시코 메리다에서 열린 국제학술대회인 증강 및 혼합현실 학회 (ISMAR : International Symposium on Mixed & Augmented Reality) 2016에서 발표됐다.

증강현실 아바타는 사용자를 대신해 가상공간 혹은 원격공간에 존재하며 사용자의 움직임을 그대로 따라하고 반영한다.

하지만 사용자의 공간과 아바타가 존재하는 공간에 차이가 있기 때문에 사용자의 동작을 아바타에 그대로 적용하면 아바타는 가상, 원격 공간의 물체를 그냥 통과해버리는 등 사실성이 떨어지게 된다.

최근 증강현실 게임으로 큰 주목을 받았던 포켓몬 고 역시 가상의 캐릭터가 단순 이미지화되는 방식이었기 때문에 공중에 떠 있거나 지나가는 다른 사람들과 겹치는 현상이 발생했다.

연구팀은 위 현상을 해결하기 위해 사용자의 공간에는 식탁용 의자, 아바타의 공간에는 일인용 소파를 설치하고 깊이 기반 카메라를 이용해 환경 정보를 분석했다. 그리고 각 의자 간 대응점과 공간 상 사용자의 움직임 간 대응점을 찾아 이쪽 공간에서의 어느 한 점이 저쪽에서는 어디에 위치한 것인지 확인했다.

그 이후 사용자의 식탁용 의자에 앉는 동작을 분석 결과에 비춰 소파에 앉는 동작으로 변형시켜 아바타의 형상을 생성하는 것이다.

연구팀은 이 과정에서 자세(pose)가 아닌 동작(motion)의 대응점을 찾는데 주력했다. 자세는 정적이기 때문에 대응점을 찾기가 쉽지만 변형된 환경을 적용시키지 못한다. 반면 동작의 대응점을 찾아서 적용시키면 공간상의 움직임이 어떻게 움직이고 일그러지는지를 적용시킬 수 있다.

공간 대응관계를 이용한 증강현실 아바타의 동작 생성 기술은 주어진 공간 안에서 사용자의 움직임이 갖는 의미와 의도를 왜곡시키지 않고 다른 공간에 있는 증강현실 아바타의 동작으로 재생성할 수 있다.

이는 사용자가 증강현실 아바타의 공간 환경을 고려하지 않고 동작을 해도 자연스러운 아바타의 동작이 가능해짐을 의미한다.

연구팀은 증강현실 아바타가 멀지 않은 미래에 우리 일상 공간을 함께 공유하며 다양한 역할을 수행할 것이라고 예상했다. 이를 위해서는 증강현실 아바타가 지금보다 더 똑똑하게 환경을 이해하고 동작을 만들어내는 기술이 필요하다고 말했다.

이 교수는 “증강 현실의 주요 응용 분야 중 하나는 원격지에 떨어진 사람들이 마치 한 공간에 있는 것처럼 느끼며 교류할 수 있는 소셜 텔레프레즌스이다”며 “이번 연구는 원격지 인간의 동작을 공존 공간의 가구 환경에 맞춰 증강현실 아바타에 적용하기 위한 핵심기술이 될 것이다”고 말했다.

이번 연구는 미래창조과학부 글로벌프론티어 실감교류 인체감응솔루션 연구단의 지원을 받아 수행됐다.

□ 그림 설명

그림1. AR 아바타의 모션 생성 기술을 응용한 AR 텔레프레즌스의 예제


그림2. AR 아바타 모션 생성 기술 개요도


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