Car Navigation Systems (CNS) have been developed for the last few years. They provide geographical information as a form of a 2D (or suspicious 2.5D) map, based on the user's position in real time. A map is a good means to deliver spatial data because it simplifies the geographical world into an abstract flat form with some landmarks. On the other hand, its flat simplification makes it difficult that a user finds where he is exactly due to the very simplification, that is, there are gaps between the abstract flat map and the 3D real world.
This thesis proposes a novel system for car navigation, resulted from a combination of recent technologies and CNS, The proposed system takes two kinds of inputs, a sequence of real-time video images and the user's position composed of 2D points and a heading angle by using a web-cam and a GPS device, respectively, It then retrieves the geographical information on the user's position by rendering and picking corresponding 3D models in the city database, makes the information a 2D image which is parallel to the video image plane, and overlays the information image onto the video image. The resulted sequence of images which have been generated by the system is provided to the user.
An example scenario in which a visitor of KAIST campus finds a specific building inside campus by car has been developed to test and verify the proposed system. As expected, it provides geographical information to the user who wants to know about new places without any additional effort to guess the exact location.
현재의 자동차 네비게이션 시스템은 2차원 지도상에서 사용자의 위치를 표시하여 실시간에 이용자가 위치한 곳의 지리정보를 이용할 수 있도록 하고 있다. 하지만 기존의 시스템을 이용하면 사용자가 추상화된 2차원 지도를 3차원의 실세계로 매칭해야 하는 어려움이 있다. 이에 본 연구는 2차원 평면 지도가 아닌, 사용자가 보고 있는 실제 영상에 서비스 정보(건물, 도로, 표지판 주석 등)를 정합함으로써 2차원에서 3차원으로의 매칭 과정 없이, 이용자의 정보 습득률을 향상시키는 방법을 제안한다. 본 시스템은 GPS와 웹캠을 통해 사용자의 위치 정보와 실제 영상을 얻고, 이 데이터에서 사용자의 위치를 추적한 뒤, 지역 데이터베이스에서 영상-독립 정보를, 3차원 모델에서 영상 정보를 각각 추출하여 실제 영상에 이를 정합하여 최종 영상을 생성한다.
사용자의 시점에서 보이는 영상에 맞도록 서비스 정보를 정합해 주기 위해서 시스템은 실제 세계와 같은 3차원 모델을 이용하여 영상에 맺히는 실제 세계의 공간과 3차원 모델에서 가시화 되는 영역이 동일하도록 맞추어 준다. 가시화 되는 영역 내에 포함되는 건물, 건물의 위치와 거리 정보를 추출하여 이미지화 한 후 실제 영상에 오버레이 시킨다. 따라서 제안한 시스템은 사용자에게 필요한 정보를 하나의 정보 공간에서 모두 제공함으로써 정보의 습득률을 향상시킨다.
