3 Marker tracking apparatus for projection area in augmented reality environment using three-dimensional model and marker tracking method thereof

개시된 내용은 3차원 모형을 이용한 증강현실 환경의 프로젝션 영역에서의 마커 트래킹 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 3차원 모형과, 3차원 모형이 수납되는 테이블과, 사용자의 이동조작을 토대로 테이블에 수납된 3차원 모형 상부에 위치되는 하나 이상의 마커와, 테이블에 수납된 3차원 모형을 촬영하거나, 또는 3차원 모형과 마커를 촬영하는 3차원 카메라와, 마커를 촬영하는 적외선 카메라와, 마커를 촬영하는 컬러 카메라와, 3차원 모형에 사전에 설정되어 있는 영상을 투사하며, 마커에 3차원 모형에 투사되는 영상과 다른 영상이나 텍스트를 투사하는 프로젝터, 그리고 장치 구동시 3차원 카메라, 적외선 카메라, 컬러 카메라를 초기화하고, 기 저장된 3차원 엔진 구동용 프로그램인 OpenGL(Open Graphics Library)을 초기화하여 프로젝터와 동기화하고, 3차원 카메라로부터 입력되는 촬영 데이터를 토대로 3차원 버텍스(vertex) 데이터를 생성한 후 3차원 버텍스 데이터와 3차원 카메라와의 거리를 토대로 렌더링될 색상 및 밝기를 결정하고, 렌더링될 색상 및 밝기의 결정에 따라 기저장되어 있는 영상 컨텐츠를 렌더링하여 프로젝터를 통해 3차원 모형에 투사하도록 제어하고, 증강현실을 통한 영상의 투사 과정에서 마커의 사용이 확인되면 3차원 카메라로부터 입력되는 촬영 데이터, 적외선 카메라로부터 입력되는 적외선 데이터, 컬러 카메라로부터 입력되는 RGB(Red, Green, Blue) 데이터를 토대로 마커의 3차원 위치를 트래킹하되, 3차원 카메라로부터 입력되는 촬영 데이터와 적외선 카메라로부터 입력되는 적외선 데이터를 이용하여 마커의 x축, y축, z축의 3차원 좌표를 확인함과 동시에 컬러 카메라로부터 입력되는 RGB 데이터를 이용하여 하나 이상의 마커 중 어느 마커인지를 확인하며, 트래킹된 마커에 각각의 마커별로 특정된 영상이나 텍스트를 프로젝터를 통해 투사하도록 제어하는 제어 컴퓨터로 구성된다. 따라서, 본 발명은 사용자가 특정 위치에 마커를 이동시키는 단순한 동작만으로 증강현실을 통해 투사되는 영상과 다른 영상이나 텍스트를 해당 마커 위치에 표시할 수 있고, 별도의 표시장치를 사용할 필요가 없어 증강현실 구현을 위한 비용지출을 줄일 수 있으며, 하나 이상의 마커를 사용하더라도 각각의 마커별 위치를 정확하게 트래킹하여 여러 개의 영상이나 텍스트를 동시에 표시할 수 있다.