모바일 폰을 사용한 비디오 투과식 증강현실에서의 왜곡 보정과 시야각 조정

Abstract

이 논문에서는 스마트폰을 사용한 비디오 투과식 증강현실에서 왜곡 보정과 시야각 조정을 다룬다. 삼성 기어 VR이나 구글의 카드보드와 같은 스마트폰을 사용한 HMD(Head Mounted Display)에서는 일반적으로 렌즈로 인해서 영상이 왜곡되어 렌더링이 된다. 특히나 스마트폰을 사용한 증강현실에서는 스마트폰의 카메라와 HMD의 렌즈로 인해서 발생하는 왜곡이 합해져서 보다 복잡한 형태의 왜곡이 발생하게 된다. 이러한 왜곡은 사용자에게 시각적인 인지나 인식 기능에 부조화를 야기하게 된다. 유리와 같은 투명 디스플레이를 궁극적인 형태의 HMD라고 생각하면 최대한 이런 왜곡을 없애서 투명한 것과 같은 효과를 주어야 한다. 이 논문에서는 스마트폰 기반 비디오 투과식 증강현실 방식에서 왜곡을 보정하고 시야각을 조정하여 투명에 가까운 효과를 주는 방법을 제시한다. 논문에서 왜곡 보정 및 시야각 조정 모듈을 개발하고 이에 대한 성능을 측정하였다. In this paper, we present a distortion correction for wearable Augmented Reality (AR) on mobile phones. Head Mounted Display (HMD) using mobile phones, such as Samsung Gear VR or Google's cardboard, introduces lens distortion of the rendered image to user. Especially, in case of AR the distortion is more complicated due to the duplicated optical systems from mobile phone's camera and HMD's lens. Furthermore, such distortions generate mismatches of the visual cognition or perception of the user. In a natural way, we can assume that transparent wearable displays are the ultimate visual system which generates the least misperception. Therefore, the image from the mobile phone must be corrected to cancel this distortion to make transparent-like AR display with mobile phone based HMD. We developed a transparent-like display in the mobile wearable AR environment focusing on two issues: pincushion distortion and field-of view. We implemented our technique and evaluated their performance.