Journal of KIISE:Computing Practices and Letters (한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

A Navigation Algorithm using a Locomotion Interface with Programmable Foot Platforms for Realistic Virtual Walking

실감의 가상 걸음을 위한 발판타입 이동인터페이스의 네비게이션 알고리즘

  • 윤정원 (경상대학교 기계항공공학부) ;
  • 류제하 (광주과학기술원 기전공학과)
  • Published : 2006.12.15
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Abstract

This paper describes a novel navigation algorithm using a locomotion interface with two 6-DOF programmable foot platforms. When a human walks on the locomotion interface (LI), the walking motions of the human are recognized by several sensors. Then, the sensed information is used by the LI for generation of infinite surfaces for continuous walking and the virtual environments for scene update according to motions of the human walking. The suggested novel navigation system can induce user's real walking and generate realistic visual feedback during navigation. A novel navigation algorithm is suggested to allow natural navigation in virtual environments by utilizing conditions of normal gait analysis. For realistic visual feedback, the virtual environment is designed with three components; 3D object modeler for buildings and terrains, scene manager and communication manager component. From experiments, the subjects were satisfied with the reality of the suggested navigation algorithm using the locomotion interface. Therefore, the suggested navigation system can allow a user to explore into various virtual terrains with real walking and realistic visual feedback.

본 논문은 2개의 6자유도 제어가능 발판타입 플랫폼으로 이뤄진 이동인터페이스를 이용한 새로운 네비게이션 알고리즘을 제시하고 있다. 제안된 이동인터페이스는 2개의 플랫폼 위에 사람이 위치한 상태에서 사람의 걸음 모션을 센서시스템으로 예측하여 플랫폼 위에서 지속적인 걸음이 가능하도록 플랫폼을 제어하고 사용자 걸음 모션 정보를 가상환경에서의 네비게이션 입력정보로 사용한다. 따라서, 제안된 이동인터페이스는 사용자의 실제 걸음을 유도하고 걸음 동안 사용자에게 실감의 시각 피드백 제공으로 몰입감을 가지고 가상환경과 전신 운동의 상호작용을 할 수 있도록 허락한다. 이때, 가상환경 상에서 자연스런 네비게이션이 가능하도록 보행 분석에 사용되는 걸음 조건들을 사용하여 플랫폼 위에서의 자연스런 걸음 및 가상환경시스템에서의 자연스런 네비게이션이 가능토록 알고리즘을 제시하였다. 제안된 네비게이션 알고리즘 평가를 위해 3차원 객체모델러, 화면 매니져, 통신 매니져로 구성된 가상도시를 구축하여 발판타입 이동인터페이스에 네비게이션 알고리즘을 적용하였다. 실험 결과 평지 및 경사에서 사용자의 자연스런 걸음 및 시각 피드백이 가능함을 알 수 있었고, 제안된 이동인터페이스 및 네비게이션 알고리즘을 통해 다양한 형상의 가상지면에서 실감의 네비게이션이 가능함을 확인하였다.

Keywords

References

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