This thesis explores building identification and virtual object manipulation in a mobile outdoor augmented reality environment. Building identification refers to the recognition of the identity of a building. Existing studies require additional information such as building images in advance or have constraints on the types of possible input images. Therefore, we propose a system for building identification using a building boundary map and smartphone sensors. It measures the position and the orientation of the user using smartphone sensors and finds the building by reducing the area of candidate buildings in a step-by-step manner. During the validation of our system, it identified the buildings with an accuracy of up to 83.3%. Next, Virtual object manipulation is a technology to interact with virtual objects to move or rotate. However, in outdoor augmented reality environments, manipulating virtual objects is more difficult than indoors because there are challenges in interacting with the virtual objects. Therefore, we propose VOAR, a system for manipulating a virtual object based on reference objects. VOAR utilizes pole-like objects as references and uses a cylindrical coordinates interface based on them to represent the relative position of the virtual object. Additionally, it augments the virtual object in Google Street View images from various viewpoints around the reference object to provide the location of the virtual object. We implement a demo app and conduct a user study. The results show that users were able to manipulate with an error reduced to 19.2% of the existing interface, experiencing greater ease and higher performance.
본 학위논문에서는 모바일 실외 증강 현실 환경에서의 건물 식별과 가상 객체 조작에 대하여 다룬다. 건물 식별은 건물 식별은 사용자가 바라보고있는 건물의 정체를 파악하는 기술이다. 기존의 연구들은 사전에 부가적인 정보를 필요로하거나, 사용 가능한 입력 이미지에 제약 조건이 존재한다. 그래서, 우리는 건물 경계선 지도와 스마트폰 센서만을 통해 건물 식별을 수행할 수 있는 시스템을 제안한다. 우리의 시스템은 스마트폰 내장 센서를 통해 사용자의 위치와 방향을 측정하고, 후보 건물들의 영역을 단계별로 축소하여 바라보고 있는 건물을 알아낼 수 있다. 이를 구현하여 검증한 결과, 우리의 시스템은 최대 83.3%의 정확도로 건물을 식별했다. 다음으로, 가상 객체 조작은 가상 객체와 상호작용하여 움직이거나 회전시키는 기술이다. 실외 증강현실 환경에서는 실내에서 보다 멀리까지 가상 객체를 조작하기 때문에 상호작용에 어려움이 발생한다. 그래서, 우리는 참조 객체를 기반으로 가상 객체를 조작하기 위한 시스템인 VOAR를 제안한다. VOAR는 실외의 기둥형 객체를 기준으로 원통 좌표계 인터페이스를 통해 가상 객체의 상대 위치를 표현한다. 또한 참조 객체 주변 위치에서의 Google Street View 이미지에 가상 객체를 증강하여 다양한 시점에서 본 가상 객체의 위치를 제공한다. VOAR를 구현하여 사용자 평가를 진행한 결과, 사용자는 VOAR를 활용하여 기존 오차의 19.2%로 조작하였으며, 더 쉽고 높은 성취도를 경험 하였음을 보여준다.
