컴퓨터 공학 - 증강현실(Augmented Reality)의 정의, 역사, 분류, 적용분야 등

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증강 현실(Augmented Reality, AR)은 사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 기술이다. 현실세계에 실시간으로 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주므로 혼합현실(Mixed Reality, MR)이라고도 한다. 현실환경과 가상환경을 융합하는 복합형 가상현실 시스템(hybrid VR system)으로 1990년대 후반부터 미국•일본을 중심으로 연구•개발이 진행되고 있다.
현실세계를 가상세계로 보완해주는 개념인 증강현실은 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 가상환경을 사용하지만 주역은 현실환경이다. 컴퓨터 그래픽은 현실환경에 필요한 정보를 추가 제공하는 역할을 한다. 사용자가 보고 있는 실사 영상에 3차원 가상영상을 겹침(overlap)으로써 현실환경과 가상화면과의 구분이 모호해지도록 한다는 뜻이다.
가상현실기술은 가상환경에 사용자를 몰입하게 하여 실제환경을 볼 수 없다. 하지만 실제환경과 가상의 객체가 혼합된 증강현실기술은 사용자가 실제환경을 볼 수 있게 하여 보다 나은 현실감과 부가 정보를 제공한다. 예를 들어 스마트폰 카메라로 주변을 비추면 인근에 있는 상점의 위치, 전화번호 등의 정보가 입체영상으로 표기된다.
원격의료진단•방송•건축설계•제조공정관리 등에 활용된다. 최근 스마트폰이 널리 보급되면서 본격적인 상업화 단계에 들어섰으며, 게임 및 모바일 솔루션 업계•교육 분야 등에서도 다양한 제품을 개발하고 있다.
증강현실을 실외에서 실현하는 것이 착용식 컴퓨터(wearable computer)이다. 특히 머리에 쓰는 형태의 컴퓨터 화면장치는 사용자가 보는 실제환경에 컴퓨터 그래픽•문자 등을 겹쳐 실시간으로 보여줌으로써 증강현실을 가능하게 한다.
따라서 증강현실에 대한 연구는 착용컴퓨터 개발이 주를 이룬다. 개발된 증강현실시스템으로 비디오방식과 광학방식 등의 HMD(head mounted display)가 있다.
이반 서덜랜드가 see-through HMD를 발전시킨 것을 시초로 하여 연구되기 시작한 증강 현실은 가상 현실의 한 분야로서 가상 현실과는 또 다른 의미를 가진다. 가상현실 기술은 일반적으로 사용자가 가상의 환경에 몰입하게 하므로 사용자는 실제 환경을 볼 수 없는 반면, 증강 현실 기술에서는 사용자가 실제 환경을 볼 수 있으며, 실제 환경과 가상의 객체가 혼합된 형태를 띤다. 다시 말하면, 가상 현실은 현실 세계를 대체하여 사용자에게 보여 주지만 증강 현실은 현실 세계에 가상의 물체를 중첩함으로써 현실 세계를 보충하여 사용자에게 보여 준다는 차별성을 가지며, 가상 현실에 비해 사용자에게 보다 나은 현실감을 제공한다는 특징이 있다. 무엇보다 중요한 것은 증강 현실이 현실에는 부재하는 속성을 가상 현실을 통해서 현실 사물에 내재시킴으로써 증강된 현실을 보여 준다는 것이다.
로널드 아즈마(Ronald Azuma)의 증강 현실에 대한 정의가 그 특징을 가장 잘 설명해 주고 있다. 거기에서 그는 증강 현실의 목적에 대한 몇 가지 요소를 거론하는데 그것을 통해서 전체적인 증강 현실의 의미를 파악할 수 있다. 아즈마의 정의에 따르면, 증강 현실 시스템이란,
 현실(Real-world elements)의 이미지와 가상의 이미지를 결합한 것.
 실시간으로 인터랙션(interaction)이 가능한 것.
 3차원의 공간 안에 놓인 것.

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컴퓨터공학,   증강현실(Augmented Reality),   정의,   역사,   분류