확장 현실 기반 멀티 디스플레이 환경에서 다중 콘텐츠 배치를 위한 저작 시스템

국문 초록 (Abstract)

멀티 디스플레이 콘텐츠를 배치하는 것은 복잡한 저작 도구를 사용하거나 프로그래밍 과정을 거쳐야하기 때문에 전문가가 아닌 저작자에게는 어려움이 따른다. 선행연구에서는 멀티 디스플레이의 배치를 인식하고 이에 편집 없이 단순 콘텐츠의 전송만이 가능하였다. 또한 확장 현실 개념의 본격화에 따라 전시 환경에서도 가상 디스플레이에 대한 수요가 증가하였지만, 이를 제작하기 위해서는 전문가용 저작 도구를 이용해야 하는 번거로움이 있다.
본 연구에서는 우선 선행 연구를 기반으로 인식된 디스플레이에 효율적인 콘텐츠 배치를 위한 배치 유형을 체계적으로 분류 및 모델링한다. 이후 배치 유형에 따라 콘텐츠를 편집 및 재생하고, 가상 디스플레이를 추가하여 혼합된 디스플레이를 활용한 전시 콘텐츠를 저작할 수 있는 콘텐츠 저작 시스템을 설계한다. 실제 디스플레이의 인식, 콘텐츠 배치 유형 모델링 및 편집, 가상 디스플레이 배치 기능으로 구분하여 설계를 진행하고 이를 바탕으로 저작 인터페이스와 시스템을 구현한다. 구현 시스템을 바탕으로 성능 및 만족도 실험을 진행하여 저작 시스템의 활용성과 효과성 평가를 수행하고 결과를 분석하였다.
본 연구를 통해 첫째, 복잡한 프로그래밍 과정 없이 멀티 디스플레이에 콘텐츠를 배치하여 저작 시간을 단축시킬 수 있다. 둘째, 비용 ․ 물리적 제한이 없는 가상 디스플레이를 쉽게 추가하여 다양한 전시 콘텐츠의 구성이 가능하다. 셋째, 저작자가 전시 공간에서 실시간으로 디스플레이의 콘텐츠를 임의로 수정 및 편집할 수 있으므로 유동적인 전시가 가능하다. 이에 따라, 본 연구에서 제안하는 콘텐츠 저작 시스템을 활용하면 다양한 환경에서 누구나 쉽게 디스플레이를 활용한 콘텐츠 전시를 기획하고 저작할 수 있을 것으로 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Collocating multi-display content can be difficult for authors, not experts, because they require complex authoring tools or programming. In previous studies, it was possible to transmit simple content without editing and recognizing the arrangement of multi display. In addition, the demand for virtual display has increased in the display environment due to the expansion of the concept of extended reality, but it is troublesome to use a professional authoring tool to produce it.
In this study, we first systematically classify and model layout types for efficient content placement on recognized displays based on previous studies. We then design a content authoring system that can edit and play content on the basis of the deployment type, and author virtual content and display content using mixed displays. It is divided into real display recognition, content layout type modeling and editing, virtual display layout function, and the authoring interface and system are implemented based on the design. On the basis of the implementation system, performance and satisfaction tests were conducted to evaluate the utilization and effectiveness of the authoring system, and the results were analyzed.
  Through this study, it is possible to shorten authoring time by arranging contents on multi display without complicated programming process. Second, cost. Easily add virtual displays without any physical limitations, enabling the configuration of various display contents. Third, because authors can arbitrarily modify and edit the contents of display in real time in the exhibition space, flexible exhibition is possible. Therefore, it is expected that anyone use the content authoring system proposed in this study will be able to plan and author the contents’ exhibition using display easily in various environments.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• 1.1. 연구 배경 및 목적 = 1
• 1.2. 논문구성 및 연구방법 = 3
• Ⅱ. 관련 연구 = 4
• 2.1. 멀티 디스플레이 콘텐츠 저작 도구 = 4
• 2.1.1. VVVV = 4
• 2.1.2. 레졸룸 (Resolume) = 5
• 2.2. 증강현실 콘텐츠 저작 도구 = 7
• 2.2.1. Unity3D = 7
• 2.2.2. Augment 3D 증강현실 = 8
• 2.3. 선행연구 = 8
• Ⅲ. 확장현실(XR) 디스플레이 콘텐츠 저작 시스템 설계 = 12
• 3.1. 시스템 개요 = 12
• 3.1.1. 연구 목표 = 12
• 3.1.2. 시스템의 구성 = 14
• 3.2. 확장 디스플레이의 인식 및 배치 = 15
• 3.2.1. 실제 디스플레이의 인식 및 연결 = 15
• 3.2.2. 가상 디스플레이의 배치 및 확인 = 17
• 3.3. 콘텐츠의 디스플레이 배치를 위한 인터페이스 = 18
• 3.3.1. 콘텐츠 배치 유형 정의 = 18
• 3.3.2. 콘텐츠 편집을 위한 공간 변환 모델링 = 22
• 3.3.3. 시간 편집을 위한 타임라인 모델링 = 29
• Ⅳ. 확장현실(XR) 디스플레이 콘텐츠 저작 시스템의 구현 = 32
• 4.1. 시스템 구현 환경 = 32
• 4.2. 웹 소켓 서버를 통한 디스플레이 연결 = 33
• 4.2.1. 실제 디스플레이의 배치 인식 = 35
• 4.2.2. 가상 디스플레이의 배치 = 38
• 4.3. 콘텐츠 저작 인터페이스 = 42
• 4.3.1. 콘텐츠 편집 및 배치 기능 = 42
• 4.3.2. 타임라인 생성 및 편집 기능 = 48
• 4.4. 콘텐츠의 전송 및 XR 환경 실행 = 51
• 4.5. 실험 및 결과 분석 = 53
• Ⅴ. 결론 = 63