정의
AR(Augmented Reality)이란 현실 세계를 기반으로 가상의 정보를 추가하여 보여주는 기술이다. 이용자의 시야로 디지털 정보가 현실에 입혀지는 것이다 보니, 시각적 정보를 처리할 수 있도록 카메라가 탑재된 스마트폰, 태블릿, 안경, 렌즈 등과 같은 기기가 필수적이다.
AR과 메타버스의 관계성
특징*
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증강현실(AR) 영상이 사용자 육안에 보이는 실물 영상과 함께 보일 수 있도록 전면이 개방된 형태(See-through)의 옵틱엔진 적용
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옥외의 밝은 환경 극복을 위한 높은 밝기 특성 요구
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소형 LCoS, OLEDoS디스플레이 탑재
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VR에 사용되는 HMD 대비 부피, 무게, 발열 등으로 인한 편의성이 상대적으로 양호
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활용 목적에 따라 고해상도 카메라, 열화상 카메라, 각종 센서 및 다수 통신 인터페이스 등 다양한 부가부품 적용
작동 방식
AR을 경험하기 위한 가장 일반적인 두 가지 경로는 marker-based(마커 있는 것) 및 markerless(마커 없는 것)이다. 초기 단계의 AR 기술은 marker-based였다. Markerless AR은 이제 AR 애플리케이션에서 선호되는 이미지 인식 방법이다.
Marker-based AR 앱은 마커(대상 이미지)를 사용하여 주어진 공간에 있는 것을 나타낸다. 이러한 마커는 AR 애플리케이션이 사용자의 시야 내 또는 카메라 피드를 통해 디지털 3D 콘텐츠를 배치하는 위치를 결정한다.
Markerless AR은 마커를 식별하기보다는 환경의 실제 특징에 따라 가상의 3D 객체를 물리적 환경에 배치한다. 이러한 차별화는 객체 추적 시스템의 필요성을 없앤다. 마커 없는 AR 경험은 카메라, 센서, 프로세서 및 알고리즘의 발전으로 인해 실제 세계를 정확하게 감지하고 매핑할 수 있다.
기술 개발 현황*
VR과 AR 디바이스를 구현하기 위해서는 마이크로디스플레이, 광학렌즈 및 광학부품 등 핵심부품의 개발 및 확보가 필수적이다. 이밖에도 실내외 환경에서의 공간 및 대상 인식/추적을 위한 ToF(Time of Flight) 센서, 사용자 시점의 영상 획득을 위한 카메라, 이러한 다양한 정보를 실시간으로 처리하고 위한 AR 전용 프로세싱 칩셋 등이 개발ㆍ적용되고 있다.
마이크로 디스플레이
마이크로디스플레이는 VRㆍAR 기기 내부에 영상을 표현하는 핵심소자로서 동작 방식에 따라 LCoS, OLEDoS, Micro LED로 구분되며, LCoS 방식은 라온텍, 메이 등의 중소기업 중심으로 제품 양산 중이다. 2023년 2월 기준 국내연구진이 가상·증강현실을 실감나게 구현할 마이크로 디스플레이 핵심 기술인 극미세 풀컬러 마이크로 LED 화소 제조 원천 기술을 개발한 바 있다.
광학렌즈
광학렌즈는 마이크로디스플레이 영상을 사람에게 전달하는 렌즈로서 Beam Splitter, DOE(Diffractive Optical Element), Wave Guide HOE(Holographic Optical Element), Wave Guide Mirror/Prism으로 구분되며, DOE 방식은 ‘더알파랩스’ 및 ‘한국광기술원’, Mirror/Prism 방식은 ‘LetinAR’에서 연구 진행 중에 있다.
OpenCV
OpenCV 는 실시간 이미지 프로세싱에 중점을 둔 라이브러리이다. OpenCV 는 현실에 있는 이미지에서 특정 물체만 인식해서 구별할 수 있는 기능이 있기에, AR(증강현실) 을 적용해서 실시간 비디오 스트림을 하는데 사용될 수 있다.
주요 기업
Apple (USA)
Microsoft (USA)
VisionX (USA)
MAXST (South Korea)
LetinAR (South Korea)
Apostera (Germany)
TechSee (Israel)
Magic Leap (USA)
1.
오세윤.(2020).VR · AR 기술을 활용한 사회문제 해결 기술개발 동향.한국통신학회지(정보와통신),37(10),11-12.