표제지
목차
국문요약 10
Ⅰ. 서론 11
1. 연구의 배경 11
2. 관련 연구 14
Ⅱ. 제안 시스템의 설계 및 구현 17
1. 시스템 구현 환경 18
1) 무인로봇 카페 18
2) 제안 시스템 개발환경 21
2. 무인로봇 카페 거울 세계 구현 23
1) 메타버스 영역 Scene 1 구현 24
2) 메타버스 영역 Scene 2 구현 35
3) 메타버스 영역 Scene 3 구현 36
4) 메타버스 영역 Scene 4 구현 38
3. 1차 ROS 시험 적용 시스템 41
1) 중간 영역 구현 42
2) Path planning을 위한 ROS 시스템 구현 43
4. 2차 무인로봇 카페 적용 시스템 49
Ⅲ. 제안 시스템의 분석 51
1. 원격 실재감과 정보성 강화 52
2. 공간 디자인 53
3. 사회적 실재감 강화 54
Ⅳ. 결론 55
참고 문헌 56
ABSTRACT 59
표 1. INDY7 Manipulator 재원 20
표 2. 제안 시스템 개발환경 21
표 3. 동작 수행별 관절의 각도 값 46
표 4. 관련 연구에서 구성한 특성 51
그림 1. 메타버스 유형 12
그림 2. 거울 세계 메타버스 연구 사례 (a) PBL 안전교육 메타버스, (b) 산업현장 제조 시뮬레이션, (c) 교통 운수 시스템 시뮬레이션 참고 이미지 15
그림 3. 제안 시스템 간략 구조도 17
그림 4. 무인로봇 카페 외부 모습 18
그림 5. INDY7 Manipulator 19
그림 6. 무인로봇 카페 Manipulator의 Path planning 실행 20
그림 7. 무인로봇 카페 메타버스 구성 (a) 경남대학교 앞 상가거리, (b) 무인로봇 카페 내부, (c) 상품 진열대, (d) 디테일 뷰 24
그림 8. 드래그형 D-pad 25
그림 9. 커서 위치에 따른 rect_joystic 객체의 좌표 (a) rect_background 객체와 커서의 글로벌 좌표, (b) rect_joystic의 상대 좌표 25
그림 10. 아바타 객체와 UI 조작 인터페이스 객체 구조도 26
그림 11. Unity 3D에서 좌표계(왼손 좌표계) 27
그림 12. 아바타의 애니메이션 레이어 28
그림 13. Blender에서 Scene 1 객체 제작 과정 (a) 상가 건물 뼈대 제작 wirefram view, (b) 상가 건물 주변 구조물 제작, (c) 상가 건물 주변 환경... 29
그림 14. 텍스쳐링 과정 30
그림 15. principled BSDF에서 매개 변수 간의 상호작용 결과 스펙트럼 31
그림 16. Blender에서 principled BSDF 노드 31
그림 17. fresnel 적용 유무 (a) Non-fresnel, (b) fresnel 적용 32
그림 18. Roughness에 따른 표면의 거친 정도 (a) Roughness = 0, (b) 0 <Roughness 33
그림 19. 물체의 Roughness에 따른 Fresnel (a) Roughness = 0, (b) 0 <Roughness 33
그림 20. metallic 파라미터 값에 따른 재질 (a) metallic = 0(유전체), (b) metallic = 1(금속) 34
그림 21. 충돌 감지를 위한 Unity 객체 (a) 카메라 시점 변경을 위한 객체, (b) Scene 변경을 위한 객체 35
그림 22. Box collider 충돌 유무에 따른 카메라 시점 변경 (a) 충돌 이벤트 트리거 전, (b) 충돌 이벤트 트리거 후 36
그림 23. 발생 지점과 방향 정보를 포함하는 Ray 37
그림 24. Screen 관점에서 Raycast 38
그림 25. 터치 이벤트를 사용한 객체 회전 39
그림 26. 메타버스 영역과 서버 측 간의 요청 및 응답 흐름도 40
그림 27. 1차 ROS 시험 적용 시스템 구조도 41
그림 28. 1차 ROS 시험 적용 시스템 구조도 (중간 영역) 42
그림 29. OpenManipulator - X (RM-X52-TNM) 43
그림 30. ROS의 기본 구조 44
그림 31. 1차 ROS 시험 적용 시스템 구조도 (현실 영역) 45
그림 32. 2차 무인로봇 카페 적용 시스템 구조도 49
그림 33. 무인로봇 카페 적용 동작 과정 (a) 무인로봇 카페 메타버스에서 상품주문진행, (b) 상품 ID를 수신받은 무인로봇 카페 서버, (c) 상품 ID에 대응하는... 50
그림 34. 메타버스에 구현된 공간과 실제 공간의 비교 (a) 메타버스에 구현된 상가 거리, (b) 실제 상가 거리 사진, (c) 메타버스 내에서 정보 Pop-up 장면 52
그림 35. 무인로봇 카페 입구 비교 (a) 메타버스에서 무인로봇 카페 모습, (b) 현실에서 무인로봇 카페 모습 53