unity AR Foundation Geospatial API 개념(앵커 유형,작동원리,vps,호환기기)

ARCore Geospatial API

현실 세계와 AR 콘텐츠를 연결해 주는 도구

 

• 어떻게 작동하나요?
  • 기기의 카메라와 센서, GPS 정보를 사용해서 기기의 현재 위치와 주변 환경을 파악합니다.
  • 그 정보를 Google의 시각적 위치 확인 시스템(VPS)에 보냅니다.
  • VPS는 Google 스트리트 뷰 데이터를 참고해, 정확한 위치를 계산합니다.
• 뭘 할 수 있나요?
  • 예를 들어, 전 세계 어디에서든 특정 건물, 거리, 랜드마크 같은 장소에 AR 콘텐츠를 배치할 수 있습니다.
  • 이 콘텐츠는 현실 공간에 고정되어 있기 때문에, 다른 사람도 같은 장소에 가면 그 콘텐츠를 볼 수 있습니다.
• 좌표 시스템 병합
  • VPS에서 제공하는 위치 정보(지구 좌표)를 사용자의 앱에서 사용하는 로컬 좌표와 연결해, 현실 세계와 AR이 자연스럽게 어우러지게 만듭니다.

---

Geospatial API 작동

 

 

스트리트 뷰 사진과 똑똑한 인공지능(AI)을 이용해 기기의 위치를 엄청 정확히 찾아내는 기술

 

• 어떻게 만들어졌나요?
  • Google 지도에 사용된 15년 이상의 스트리트 뷰 사진을 기반으로 해요.
  • AI가 사진 속에서 변하지 않을 만한 특징(예: 건물 모양, 표지판)을 찾아내요.
  • 그런 특징들을 모아 전 세계를 3D 지도처럼 만들어 놨어요. (이걸 3D 포인트 클라우드라고 불러요.)
  • 이 3D 지도는 계속 업데이트되고, 앞으로 거의 모든 나라에서 쓸 수 있게 될 예정이에요.
• 사용자가 Geospatial API를 쓰면?
  • 여러분의 기기(스마트폰)가 카메라로 주변을 찍고 AI가 사진 속 특징을 분석해요.
  • 이 정보를 Google의 3D 지도와 비교해서 현재 내 위치와 방향을 정확히 찾아내요.
• 왜 더 좋은가요?
  • 기존 GPS는 위치를 몇 미터 정도 오차로 알려줬어요.
  • Geospatial API는 스트리트 뷰와 AI 덕분에, 훨씬 더 정밀한 위치와 방향을 계산할 수 있어요.

---

 

VPS(Visual Positioning System)

GPS의 친구 같은 기술인데, 눈으로 위치를 찾는 방식이에요. GPS는 위성을 통해 위치를 파악하지만, VPS는 카메라와 이미지를 사용해 더 정밀하게 위치를 찾아줍니다.

VPS가 하는 일:

1. 카메라로 주변을 스캔:
   • 스마트폰이나 기기가 카메라로 주변 풍경(건물, 표지판, 도로 등)을 봅니다.
2. 특징을 분석:
   • 카메라에 보이는 이미지에서 독특하고 변하지 않는 특징을 찾습니다. 예를 들면, 건물 모서리나 간판 모양 같은 거예요.
3. Google의 3D 지도와 비교:
   • 이 특징들을 Google 스트리트 뷰 데이터에서 만든 3D 지도(포인트 클라우드)와 비교합니다.
   • “아! 이건 이 건물이니까, 여기는 바로 이곳이네!” 하고 위치를 알아냅니다.
4. 위치와 방향 계산:
   • VPS는 카메라가 보고 있는 특징을 기반으로 현재 위치와 기기가 어느 방향을 보고 있는지를 GPS보다 훨씬 더 정밀하게 파악합니다.

 

예시로 이해하기:

GPS vs VPS

• GPS: “여기 근처야. 한 10미터 반경쯤?”
• VPS: “여기 빌딩 입구 앞이야. 오른쪽은 스타벅스, 왼쪽은 버스 정류장이 있어.”

사용 사례:

• AR 내비게이션: 길을 걸을 때, 카메라를 비추면 AR 화살표가 길 위에 정확히 표시됩니다.
• AR 콘텐츠: 특정 장소에 고정된 AR 오브젝트(예: 공원에 있는 가상 캐릭터)를 정확히 배치합니다.

---

Geospatial API로 앵커와 지리정보 앵커 유형

Geospatial API로 앵커를 배치한다는 것은,

현실 세계의 특정 위치(예: 건물, 길, 공원 등)에 AR 콘텐츠를 고정시키는 것을 말해요.

 

여기서 앵커는 현실 공간의 위치와 AR 오브젝트를 연결하는 역할을 해요.

---

1. Geospatial API가 다른 ARCore API와 다른 점

• 기존 ARCore Cloud Anchor API는 기기가 로컬 환경(방, 특정 공간 등)을 스캔해서 앵커를 배치했어요. 즉, 직접 공간을 매핑해야 했죠.
• Geospatial API는 더 간편해요. 위도, 경도, 고도만 있으면 전 세계 어디에나 앵커를 배치할 수 있어요. 공간을 미리 스캔하거나 매핑할 필요가 없어요.

---

2. 앵커의 위치 정보

• Geospatial API는 전 세계적으로 통용되는 좌표 시스템인 WGS84 사양을 사용해요.
• WGS84는 지구 표면을 수학적으로 표현한 모델인데, 여기서 위도(lat), 경도(lon), **고도(alt)**를 이용해 위치를 나타내요.
• 예:
  • 위도: 북쪽/남쪽으로 얼마나 떨어졌는지
  • 경도: 동쪽/서쪽으로 얼마나 떨어졌는지
  • 고도: 지표면에서 얼마나 높은지

---

3. 지리정보 앵커의 3가지 유형

Geospatial API를 이용해 앵커를 배치할 때, 연결할 위치에 따라 3가지 유형의 앵커를 선택할 수 있어요:

1. WGS84 앵커
   • 정의: 지구 표면을 기준으로 위도, 경도, 고도를 지정.
   • 사용 예시: 공원 한가운데에 AR 캐릭터를 배치.
2. 지형 앵커 (Terrain Anchor)
   • 정의: 지면이나 층 같은 땅의 높이를 기준으로 위도, 경도, 고도를 지정.
   • 사용 예시: 언덕 위에 AR 오브젝트를 고정하거나 도로 위에 화살표를 배치.
3. 루프톱 앵커 (Rooftop Anchor)
   • 정의: 건물의 꼭대기를 기준으로 위도, 경도, 고도를 지정.
   • 사용 예시: 건물 옥상에 AR 메시지를 표시하거나 빌딩 위에 가상 구조물 배치.

---

 

구형좌표계와 투영 좌표계

VECTOR3의 DISTANCE 처럼 구하면 안됨

같은 평면이였을땐 괜찮지만 구체면 외곡이 발생하기 때문에! 

 

 TM (Transverse Mercator) 좌표계 위도 적도 단위! 

대한민국에서 GPS 위도와 경도를 평면 좌표계의 x, y 좌표로 변환하려면,

보통 UTM (Universal Transverse Mercator) 좌표계 또는 TM (Transverse Mercator) 좌표계를 사용합니다.

이 방법은 구면인 지구의 표면을 평면으로 투영하는 방법 중 하나입니다.

https://freddiekim.tistory.com/109

8/22 - gps 위도 경도 와 차량 정보를 이용해서 계산하기

위도와 경도의 단위

https://redbadastory.tistory.com/34

위도경도 표기방법 및 표기법간 변환방법

 

---

참고

호환되는 기기 확인

https://developers.google.com/ar/devices?hl=ko

ARCore 지원 기기  |  Google for Developers

 

Geospatial API 개념

https://developers.google.com/ar/develop/geospatial?hl=ko

ARCore Geospatial API를 사용하여 세계적인 규모의 몰입형 위치 기반 AR 환경을 구축하세요  |  Google f

 

https://www.biz-gis.com/index.php?document_srl=67335&mid=pds

좌표계 변경 시 지리적 변환(Geographic Transformation) 설정 - 자료실 - 주식회사 비즈GIS (BIZ-GIS Inc.)

https://blog.tadadakcode.com/3

좌표계에 대해 간단히 정리

위도 경고 고도 이미지

https://tstory.tistory.com/554