증강현실 샌드테이블

Augmented Reality Sandtable


증강현실 샌드테이블(ARES)은 증강현실(AR) 기술을 활용해 3D 배틀스페이스 맵을 만드는 인터랙티브 디지털 샌드테이블이다. 육군연구소(ARL)의 휴먼연구공학부(HRED)가 전통 군용 모래 테이블의 긍정적 측면과 최신 디지털 기술을 결합해 장병 훈련을 보다 잘 지원하고 새로운 학습 가능성을 제공하기 위해 개발했다.[1] 일반 샌드박스에 모래 위에 지형도를 표시하기 위해 프로젝터를 사용해 지형도를 표시하고 모래 배치의 변화를 추적하는 모션센서를 활용해 컴퓨터가 만든 지형 디스플레이를 적절히 조절한다.[2][3]

현역 군인 52명(남성 36명, 여성 16명)을 대상으로 2017년 실시한 ARL 연구 결과 ARS를 사용한 참가자가 전통적인 모래 테이블을 사용한 참가자에 비해 테이블 세팅에 시간이 적게 소요된 것으로 나타났다. 또한, ARS는 기존의 모래 표에 비해 NASA-TLX(NASA-Task Load Index) 등급을 사용하여 측정한 결과, 낮은 인식 작업 부하 점수를 보였다. 다만 시각지도를 재현하는 데 있어서 사후지식 시험 점수에 큰 차이가 없었다.[4]

개발

ARS 프로젝트는 1995년부터 2015년까지 개발 중인 25개의 ARL 이니셔티브 중 하나로, 가상 또는 모래 테이블 인터페이스에 공간 데이터를 시각화하는 데 초점을 맞췄다.[1][5] HRED의 Simulation and Training Technology Center(STTC)에서 찰스 암번(Charles Amburn)을 주임 조사관으로 하여 개발하였다.[1] ARS와의 협력에는 디그니타스 테크놀로지, 디자인 인터랙티브(DI), 센트럴 플로리다 대학 시뮬레이션 훈련 연구소, 웨스트 포인트의 미 육군사관학교 등이 참여했다.[6]

ARES는 주로 사람의 손과 같은 물리적인 물체를 이용해 디지털 정보를 조작할 수 있는 유형 사용자 인터페이스(TUI)로 설계됐다. 프로젝터, 노트북, LCD 모니터, 마이크로소프트의 엑스박스 키넥트 센서, 정부가 개발한 ARS 소프트웨어 등 상용 기성부품을 이용해 건설했다. 프로젝터와 키넥트 센서가 모두 샌드박스 표면을 향하게 한 상태에서, 프로젝터는 모래 위에 디지털 오버레이를 제공하고 키넥트 센서는 지도 표면을 스캔하여 샌드박스 경계 안에서 사용자 동작을 감지한다.[1]

개발 과정에서 연구자들은 멀티 터치 표면, 3D 홀로그래픽 디스플레이, 가상 환경 등의 아이디어 통합 가능성을 탐구했다. 그러나 예산 제약으로 인해 그러한 아이디어의 구현이 제한되었다.[5]

2014년 9월 버지니아주 콴티코에서 열린 모던데이 마린 전시회에서 ARL 연구진이 처음으로 ARS를 선보였다.[7]

사용하다

ARL 과학자들의 2015년 기술 보고서에 따르면, ARS는 다음과 같은 능력을 가지고 있는 것으로 보고되고 있다.[1]

  • 이미지, 지도, 비디오는 하향식 관점에서 실시간으로 모래 테이블로 투영될 수 있다.
  • ARS에서 생성된 지형 및 시나리오는 Virtual Battlespace 3(VBS3) 및 One Semi-Automated Force(One SAF)와 같은 다양한 시뮬레이션 애플리케이션으로 가져올 수 있다.
  • 군용 기호와 그래픽은 모래 테이블 위에 생성, 라벨 부착 및 배치하여 다른 시나리오를 설정할 수 있다.
  • 색 구성표와 등고선과 같은 시각적 보조 기구를 사용하여 사용자가 이전에 저장한 3D 지형을 복제할 수 있도록 모래를 형상화하도록 안내할 수 있다.
  • 사용자는 손을 사용하여 ARS에서 사용할 수 있는 다양한 메뉴를 마치 마우스인 것처럼 탐색할 수 있다.
  • ARS 센서는 손의 존재를 감지하고 추적하여 사용자가 모래 테이블에서 가리키는 위치를 식별할 수 있다.
  • 웹 카메라를 사용하여 다른 사용자와 통신하고 공동작업자에게 모래 테이블의 하향식 보기를 제공할 수 있다.
  • AR 기반 태블릿 앱과 특수 제작된 노트 카드를 사용하여 지형에 서로 다른 차량의 이미지를 투사할 수 있다.

참조

  1. ^ Jump up to: a b c d e Amburn, Charles; Vey, Nathan; Boyce, Michael; Mize, Jerry (October 2015). "The Augmented REality Sandtable (ARES)". The US Army Research Laboratory.
  2. ^ "Microsoft's Kinect aids in 'augmented reality sand' mapping tool for Marines, Army". Marine Corps Times. September 23, 2014. Retrieved August 2, 2018.
  3. ^ Mufson, Beckett (November 5, 2014). "Design Digital Terrain with the Army's Projection-Mapped Sandtable". Vice Creators. Retrieved August 2, 2018.
  4. ^ Hale, Kelly; Riley, Jennifer; Amburn, Charles; Vey, Nathan (January 1, 2018). "Evaluation of Augmented REality Sandtable (ARES) during Sand Table Construction". US Army Research Laboratory – via Defense Technical Information Center.
  5. ^ Jump up to: a b Garneau, Christopher; Boyce, Michael; Shorter, Paul; Vey, Nathan; Amburn, Charles (February 1, 2018). "The Augmented Reality Sandtable (ARES) Research Strategy". US Army Research Laboratory – via Defense Technical Information Center.
  6. ^ Glass, Dolly (December 18, 2014). "Army and Marines research sand table technology". Team Orlando. Retrieved August 2, 2018.
  7. ^ Hedelt, Carden (September 24, 2014). "New Sand Table Technology Featured at Modern Day Marine". CHIPS. Retrieved August 2, 2018.