산업현장에서의 실시간 증강현실용 마커의 디자인 속성 분석 - 스마트공장의 산업현장을 중심으로 - (Analysis of design properties of markers for real-time augmented reality in industrial sites - Focused on the Industrial Field of Smart Factories -)

서지정보

· 발행기관 : 한국디자인트렌드학회
· 수록지 정보 : 한국디자인포럼 / 28권 / 3호 / 31 ~ 40페이지
· 저자명 : 이정민, 이운형

초록

연구배경 산업현장에서의 증강현실은 대상이 설비, 건물의 기둥, 동일한 모양, 여러 기호, 패턴으로 이루어진 경우가 많아 비 마커 기반으로는 이미지 추정을 하기 어렵다. 따라서 산업현장에서는 마커 기반의 증강현실을 많이 사용하지만, 기존의 증강현실용 마커 디자인은 산업현장 내의 환경에서 활용하기에 부족하고 활용 가능한 마커 디자인에 관한 연구는 부족한 실태이다. 이에 산업현장의 특성과 목적에 맞는 마커에 대한 디자인 속성을 분석하여 마커의 디자인 개선 방안을 탐색하고자 본 연구를 시행하게 되었다.
연구방법 제조 산업현장 내에서 적합한 증강현실용 마커 디자인을 하기 위해 가져야 하는 마커 속성을 정의하기 위해 첫째 증강현실과 증강현실용 마커의 개념을 살펴보고, 둘째 증강현실용 마커의 선행연구는 어떠했는지 살펴보았다. 셋째 산업현장 내에서 활용되는 증강현실용 마커의 사례를 분석하여 산업현장 내에서 적용되어야 하는 마커에 관한 일반 명제를 도출해 내었다. 넷째, 도출해 낸 일반 명제를 바탕으로 산업현장에서 적용되어야 하는 마커 디자인의 속성을 귀납적 유비 추론 방법으로 정의하여 기초 속성을 제시하였다.
연구결과 산업현장 내에서의 증강현실용 마커는 증강현실 기기의 인식에서 빠른 인식이 우선시되어야 하고 마커 자체에 정보 정합을 위한 고유한 특징점이나 형상이 존재하여 고유한 정보를 얻을 수 있게 해야 한다. 또한, 마커의 파손 및 분실에 쉽게 프린트 가능해야 하고 폐색과 주변 조명에서도 잘 인식되기 위해 컬러 및 복잡한 이미지를 최소화하고 최대한 단순 명료한 방식으로 디자인되어야 한다. 증강현실을 위한 마커인지 구별할 수 있는 직관적인 도안이 되어야 함은 물론이고 그 대상의 의미 및 미적인 요소도 전달되어야 한다. 이를 기반으로 산업현장 내에서 적용되어야 하는 마커의 디자인 속성 정의를 사용성, 경제성, 직관성, 심미성 4가지로 분석하였다.
결론 산업현장 내에서 마커 기반의 증강현실을 적용하기 위해서는 마커를 사용할 시에 일반적으로 디자인된 마커는 활용이 어렵고 본 연구로 도출된 속성과 산업현장 환경과의 관계성을 적용한 산업용 마커 디자인이 필요함을 규명하였다. 이런 결과를 토대로 디자인된 증강현실용 마커를 스마트 공장의 산업현장 내에 사용하면 이전의 인식 문제 및 스마트 공장 내에서 증강현실의 사용에 일어나는 문제들을 개선할 수 있는 중요한 해법이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.

영어초록

Background In the case of augmented reality in industrial sites, it is difficult to estimate images based on non-markers in many cases where objects are composed of facilities, pillars of buildings, the same shape, multiple symbols, and patterns. Therefore, although marker-based augmented reality is widely used in industrial sites, the existing marker designs for augmented reality are insufficient to be used in the environment within the industrial site, and research on usable marker designs has been insufficient. Accordingly, this study was conducted to explore ways to improve the design of markers by analyzing the design attributes of markers suitable for the characteristics and purposes of industrial sites.
Methods In order to define the marker properties that must be present in order to design a marker for augmented reality suitable for the manufacturing industry. First, look at the concept of augmented reality and markers for augmented reality, Second, we looked at how previous research on markers for augmented reality was. Third, by analyzing the cases of augmented reality markers used in industrial settings, general propositions about markers to be applied in industrial settings were derived. Fourth, based on the derived general proposition, the properties of marker design to be applied in the industrial field were defined by an inductive analogy inference method, and basic properties were presented.
Result For markers for augmented reality in industrial settings, fast recognition should be prioritized in recognition of augmented reality devices, and unique feature points or shapes for information matching exist in the marker itself so that unique information can be obtained. In addition, it should be easily printable against damage or loss of markers, and should be designed in a simple and clear way as much as possible, minimizing color and complex images in order to be well recognized even in occlusion and ambient lighting. It should be an intuitive design that can distinguish whether it is a marker for augmented reality, as well as convey the meaning and aesthetic elements of the object. Based on this, the definition of design properties of markers to be applied in industrial settings was analyzed into four categories: usability, economic feasibility, intuitiveness, and aesthetics.
Conclusion In order to apply marker-based augmented reality within the industrial site, it is difficult to use commonly designed markers when using markers, and it is necessary to design industrial markers that apply the relationship between the properties derived from this study and the industrial field environment. Based on these results, it was confirmed that using the augmented reality marker designed on the industrial site of the smart factory can be an important solution to improve the previous recognition problems and problems occurring in the use of augmented reality within the smart factory.

참고자료

· 없음