[논문 리뷰] Towards Augmented Reality-driven Human-City Interaction: Current Research and Future Challenges.

Lik‐Hang Lee, Tristan Braud외 2명|arXiv (Cornell University)|2020. 07. 17.

Augmented Reality Applications참고 문헌 221인용 수 8

한 줄 요약

이 종합 검토는 2015–2019년 사이에 발표된 증강현실(AR)-기반 도시-사람 상호작용에 관한 최근 205篇의 연구를 분석하여 스마트 시티 환경에서 AR 인터페이스 설계, 정보 시각화, 몸성 상호작용의 주요 추세를 규명한다. 본 논문은 몰입형 스마트 시티 환경에서 원활하고 보편적인 도시 상호작용을 가능하게 하기 위해 AR와 대화형 사용자 인터페이스(CUIs)를 통합하는 것이 필수적이라고 제안한다.

ABSTRACT

Interaction design for Augmented Reality (AR) is gaining increasing attention from both academia and industry. This survey discusses 205 articles (75% of articles published between 2015 - 2019) to review the field of human interaction in connected cities with emphasis on augmented reality-driven interaction. We provide an overview of Human-City Interaction and related technological approaches, followed by a review of the latest trends of information visualization, constrained interfaces, and embodied interaction for AR headsets. We highlight under-explored issues in interface design and input techniques that warrant further research, and conjecture that AR with complementary Conversational User Interfaces (CUIs) is a key enabler for ubiquitous interaction with immersive systems in smart cities. Our work helps researchers understand the current potential and future needs of AR in Human-City Interaction.

연구 동기 및 목표

• 증강현실(AR)-기반 도시-사람 상호작용 연구의 현재 상태를 맵핑하는 것.
• 도시 환경에서 AR 인터페이스 설계 및 입력 기법에 대한 미비하게 다뤄진 과제를 규명하는 것.
• AR 헤드셋을 대상으로 한 정보 시각화, 제약 조건이 있는 인터페이스, 몸성 상호작용의 신규 추세를 분석하는 것.
• AR와 대화형 사용자 인터페이스(CUIs)의 통합이 스마트 시티에서 보편적이고 몰입형 상호작용을 가능하게 하는 데 핵심적이라는 것을 제안하는 것.
• AR 기반 도시 상호작용 시스템의 주요 기술적·디자인 격차를 제시하여 향후 연구를 이끌어내는 것.

제안 방법

• 2015년에서 2019년 사이에 발표된 205篇의 학술 논문에 대한 체계적 검토. 이 중 75%는 해당 기간 동안 출간됨.
• 연구를 주제별로 분류: 도시-사람 상호작용, AR 인터페이스 설계, 정보 시각화, 제약 조건이 있는 인터페이스, 몸성 상호작용.
• AR 헤드셋 기반 상호작용 기법 분석을 통해 사용성, 입력 모odalities, 환경적 제약 조건을 중심으로 분석.
• 공간적 및 맥락 정보 제시 방식을 포함한 도시 데이터의 AR 기반 시각화 추세 통합.
• 실제 도시 환경에서의 몸성 상호작용(예: 제스처, 시선, 운동 기반 제어)의 평가.
• 스마트 시티에서 AR의 사용성 향상을 위해 대화형 사용자 인터페이스(CUIs)를 보완적 상호작용 모odal로 통합하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 2015년에서 2019년 사이에 AR 기반 도시-사람 상호작용 연구에서 지배적인 추세는 무엇인가?
• RQ2 도시 환경에서 AR 인터페이스 설계 및 입력 기법에 대한 주요 과제는 무엇인가?
• RQ3 현재 AR 시스템은 스마트 시티에서 정보 시각화 및 공간 인식을 어떻게 다루고 있는가?
• RQ4 몸성 상호작용 기법은 실제 도시 환경에서 AR 경험을 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ5 대화형 사용자 인터페이스(CUIs)는 AR과 어떻게 조화를 이루어 스마트 시티에서 더 자연스럽고 보편적인 상호작용을 가능하게 할 수 있는가?

주요 결과

• 검토된 AR-도시 상호작용 연구 중 75%가 2015년에서 2019년 사이에 발표되어 분야의 급속한 성장을 시사한다.
• AR에서의 정보 시각화는 점점 도시 환경에서 맥락적이고 공간적으로 고정된 데이터 제시에 집중하고 있다.
• AR 헤드셋과 같은 제약 조건이 있는 인터페이스는 실제 도시 조건에서의 사용성 측면에서 여전히 미흡하게 다뤄지고 있다.
• 제스처 및 시선 제어와 같은 몸성 상호작용 기법은 잠재력은 있으나, 다이나믹한 도시 환경에서는 표준화 및 내구성이 부족하다.
• AR와 대화형 사용자 인터페이스(CUIs)의 통합은 향후 몰입형 도시 상호작용 시스템을 위한 핵심적 추진력으로 규명되었다.
• 특히 확장 가능하고 접근 가능한 도시 AR 응용 프로그램을 위한 입력 기법과 인터페이스 설계 분야에 여전히 큰 연구 격차가 존재한다.