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

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

Augmented Reality Applications참고 문헌 202인용 수 9

한 줄 요약

이 종합 검토는 모바일 헤드셋을 사용한 증강현실(AR)-기반 인간-도시 상호작용에 관한 260篇의 연구(2015–2019)를 종합하여 정보 시각화, 제약된 인터페이스, 몸으로 구현된 상호작용의 추세를 분석한다. 이 연구는 아직 탐색되지 않은 인터페이스 및 입력 과제를 밝히고, 보편적이고 몰입감 있는 스마트 시티 상호작용을 가능하게 하는 핵심 수단으로 AR와 대화형 사용자 인터페이스(CUI)의 융합을 제안한다.

ABSTRACT

Interaction design for Augmented Reality (AR) is gaining increasing attention from both academia and industry. This survey discusses 260 articles (68.8% 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

• 모바일 헤드셋을 사용한 AR 기반 인간-도시 상호작용에 대한 현재 연구 추세를 분석하기 위해.
• 도시 환경에서 AR 인터페이스 설계 및 입력 기법에 있어 아직 탐색되지 않은 과제를 식별하기 위해.
• 정보 시각화, 제약된 인터페이스, 몸으로 구현된 상호작용이 스마트 시티를 위한 AR에 어떻게 기여하는지 검토하기 위해.
• AR와 대화형 사용자 인터페이스(CUI)를 통합하여 도시 환경에서 원활하고 보편적인 상호작용을 가능하게 할 잠재력을 탐색하기 위해.
• 현재의 제약과 새로운 기회를 바탕으로 AR이 인간-도시 상호작용에서 발전하기 위한 종합적인 연구 계획을 제공하기 위해.

제안 방법

• AR 및 인간-도시 상호작용 분야의 학술 논문 260편(68.8%는 2015년에서 2019년 사이에 출판됨)에 대한 체계적 검토.
• 도시 환경 내 기술적 접근, 상호작용 모odalities, 적용 맥락을 기반으로 연구를 분류.
• AR 헤드셋을 위한 정보 시각화, 제약된 인터페이스, 몸으로 구현된 상호작용 기법의 추세 분석.
• 기존 연구로부터의 인터페이스 및 입력 과제 통합 분석을 통해 사용성, 체형학적 설계, 환경적 제약을 중심으로 분석.
• 미래의 몰입형 도시 상호작용 시스템을 위한 프레임워크로 AR와 대화형 사용자 인터페이스(CUI) 간의 상호보완적 관계 탐색.
• 주제적 및 비교 분석을 활용하여 스마트 시티를 위한 AR 분야의 연구 격차 및 향후 연구 방향 식별.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 2015년에서 2019년 사이에 모바일 헤드셋을 사용한 AR 기반 인간-도시 상호작용에서 지배적인 추세는 무엇인가?
• RQ2 도시 환경에서 AR의 인터페이스 설계 및 입력 기법에 있어 핵심 과제는 무엇인가?
• RQ3 정보 시각화, 제약된 인터페이스, 몸으로 구현된 상호작용은 AR 기반 인간-도시 상호작용에 어떻게 기여하는가?
• RQ4 어떻게 대화형 사용자 인터페이스(CUI)가 AR과 융합되어 스마트 시티에서 더 자연스럽고 보편적인 상호작용을 가능하게 할 수 있는가?
• RQ5 AR 기반 인간-도시 상호작용에서 아직 탐색되지 않은 연구 방향은 무엇이며, 추가 조사가 필요한가?

주요 결과

• 도시 상호작용을 위한 AR-인간 상호작용 연구 중 상당수(68.8%)가 2015년에서 2019년 사이에 출판되어 분야의 급속한 성장을 시사한다.
• 도시를 위한 AR에서의 정보 시각화는 주로 공간 데이터 표현에 집중하지만, 표준화 및 사용자 중심 설계 원칙이 부족하다.
• 제약된 인터페이스(예: 시선, 제스처, 음성 입력)는 환경적 소음과 사용자 피로로 인해 실제 도시 환경에서의 적용에 어려움을 겪는다.
• 몸으로 구현된 상호작용은 특히 이동성과 맥락 인식이 중요한 역동적인 도시 환경에서 아직 탐색되지 않은 분야이다.
• AR와 대화형 사용자 인터페이스(CUI)의 통합은 더 직관적이고 접근 가능한 도시 상호작용을 가능하게 하는 유망한 방향이지만, 아직 연구가 부족한 분야이다.
• 실제 도시 환경에서 AR 시스템의 장기적 사용성, 접근성, 확장성에 대한 주요 연구 격차가 남아 있다.