[논문 리뷰] A Review of Augmented Reality Applications for Building Evacuation

Ruggiero Lovreglio|arXiv (Cornell University)|2018. 04. 10.

Evacuation and Crowd Dynamics참고 문헌 19인용 수 15

한 줄 요약

이 논문은 재난 유형, 건물 유형 및 대피 단계에 따라 건물 대피를 위한 증강현실(AR) 응용 프로그램을 분석하여, 실시간 가상 안내를 통해 대피 성능 향상을 가능하게 하는 AR의 잠재력을 다루며, 향후 개발을 위한 하드웨어 통합, 사용자 경험 및 확장성의 핵심 과제를 제기한다.

ABSTRACT

Evacuation is one of the main disaster management solutions to reduce the impact of man-made and natural threats on building occupants. To date, several modern technologies and gamification concepts, e.g. immersive virtual reality and serious games, have been used to enhance building evacuation preparedness and effectiveness. Those tools have been used both to investigate human behavior during building emergencies and to train building occupants on how to cope with building evacuations. Augmented Reality (AR) is novel technology that can enhance this process providing building occupants with virtual contents to improve their evacuation performance. This work aims at reviewing existing AR applications developed for building evacuation. This review identifies the disasters and types of building those tools have been applied for. Moreover, the application goals, hardware and evacuation stages affected by AR are also investigated in the review. Finally, this review aims at identifying the challenges to face for further development of AR evacuation tools.

연구 동기 및 목표

• 다양한 재난 유형과 건물 환경에서 건물 대피를 위한 기존 AR 응용 프로그램을 분석하기 위해.
• 대피 상황에서 AR 도구의 주요 목표를 특정하기 위해, 예를 들어 방향 안내 향상 및 대피 시간 단축을 포함한다.
• 현재 응용 프로그램에서 사용된 하드웨어 플랫폼과 AR 구현 기법을 검토하기 위해.
• 대피 과정의 단계(예: 감지, 결정, 이동) 중 AR 간섭이 가장 영향을 미치는 단계를 평가하기 위해.
• AR 기반 대피 시스템의 광범위한 도입과 효과성에 장애가 되는 핵심 과제를 식별하기 위해.

제안 방법

• 건물 대피에서 AR 응용 프로그램에 관한 동료 검토 논문 및 기술 보고서의 체계적 검토.
• 재난 유형(예: 화재, 지진), 건물 유형(예: 학교, 사무실) 및 대피 단계에 따라 AR 응용 프로그램을 분류.
• 표시 하드웨어(예: 스마트글래스, 모바일 기기), 트래킹 시스템 및 가상 콘텐츠 생성을 포함한 AR 시스템 구성 요소 분석.
• 대피 시간 단축, 의사결정 향상 및 점거자 인지 향상과 같은 응용 프로그램 목표 평가.
• 보고된 제약 조건의 주제적 통합을 통해 반복적인 기술적, 사용자성 및 구현 과제 식별.
• AR 기능을 대피 과정 단계와 사용자 성과 결과에 매핑하기 위한 구조화된 프레임워크 사용.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 AR 대피 응용 프로그램은 어떤 유형의 재난과 건물 환경에서 개발되었는가?
• RQ2 건물 대피 시나리오에서 AR 응용 프로그램의 주요 목표는 무엇인가?
• RQ3 AR 기술이 가장 효과적으로 지원하는 대피 과정의 단계는 무엇인가?
• RQ4 기존 응용 프로그램에서 가장 흔히 사용되는 하드웨어 플랫폼과 AR 구현 기법은 무엇인가?
• RQ5 효과적인 AR 기반 대피 도구의 개발 및 구현을 둘러싸고 남아 있는 핵심 과제는 무엇인가?

주요 결과

• AR 응용 프로그램은 주로 학교 및 사무소와 같은 공공 건물에서 화재 및 지진 사례에 대해 개발되었다.
• AR 응용 프로그램의 가장 일반적인 목표는 방향 안내 향상, 대피 시간 단축 및 비상 상황에서 점거자 인지 향상이다.
• 스마트글래스와 모바일 기기는 AR 대피 시스템에서 지배적인 하드웨어 플랫폼이다.
• AR 간섭은 특히 최적의 대피 경로로 점거자를 안내하는 데서 대피의 이동 및 의사결정 단계에서 가장 효과적이다.
• 주요 과제로는 AR 기기의 제한된 시야, 견고한 실시간 트래킹의 부족, 현실적인 비상 상황에서의 부족한 사용자 테스트가 있다.
• 대규모 실생활 평가의 뚜렷한 격차가 있으며, 대부분의 연구가 시뮬레이션 또는 통제 실험에 의존하고 있다.