Cubical User Interface for Toy Block Composition in Augmented Reality

증강 현실에서의 장난감 블록 결합을 위한 큐브형 사용자 인터페이스

We propose Cubical User Interface(CUI) for toy block composition in Augmented Reality. The creation of new object by composing virtual object is able to construct various AR contents effectively. However, existing GUI method requires learning time or is lacking of intuitiveness between act of user and offered interface. In case of AR interfaces, they mainly have been supported one handed operation and it did not consider composition property well. Therefore, the CUI provide tangible cube as the manipulation tool for virtual toy block composition in AR. The tangible cube which is attached multi-markers, magnets, and buttons supports free rotation, combination, and button input. Also, we propose two kinds of two-handed composing interactions based on CUI. First is Screw Driving(SD) method which is possible to free 3-D positioning and second is Block Assembly(BA) method which support visual guidance and is fast and intuitive. We expected that proposed interface can apply as the authoring system for content such as education, entertainment, Digilogbook.

본 논문에서는 증강현실 환경에서의 장난감 블록 타입의 가상 객체 결합을 위한 큐브형 사용자 인터페이스(CUI)를 제안한다. 가상 객체 결합에 의한 새로운 객체 생성은 다양한 증강현실 콘텐츠의 효과적 구성을 가능하게 한다. 하지만 대부분의 GUI 방식은 오랜 학습시간을 요구하거나 사용자의 행위와 제공되는 인터페이스 간에 직관성이 결여되어 있다. 증강현실 인터페이스들의 경우에도 주로 한 손 상호작용만을 지원하기 때문에 객체 간 결합의 특성을 크게 고려하지 않고 있다. 따라서, CUI 는 증강현실 환경에서 가상 장난감 블록 모델의 결합을 위한 조작도구인 감각형 큐브를 제시한다. 다수 마커, 자석, 그리고 버튼이 부착된 감각형 큐브는 가상 객체의 자유로운 회전, 결합, 그리고 버튼 입력을 지원한다. 또한 본 논문에서는 CUI 기반의 두 가지 양 손 결합 상호작용 기법을 제안한다. 첫째는 가상 객체의 3 차원 위치조정이 가능한 스크류 드라이빙 결합 방식이며 둘째는 시각적 안내를 지원하는 빠르고 직관적인 블록 조립 결합 방식이다. 제안하는 인터페이스는 교육, 오락, 그리고 디지로그북 콘텐츠 등을 구성하기 위한 저작 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.