Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI (전자공학회논문지CI)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

PC based Immersive Virtual Environment(PIVE) System by Recognizing Human Motion

인체 동작 인식을 통한 PC 기반의 몰입 형 가상 환경 시스템

  • Oh Young-Il (Cost IT Corporation Research Institute) ;
  • Jo Kyoung-Hwan (Dept. of Mechatronics Engineering, Chungnam National University) ;
  • Lee Ji-Hong (Dept. of Mechatronics Engineering, Chungnam National University)
  • 오영일 ((주)코스트아이티 기술연구소) ;
  • 조경환 (충남대학교 메카트로닉스공학과) ;
  • 이지홍 (충남대학교 메카트로닉스공학과)
  • Published : 2006.07.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, we propose a PC based immersive virtual environment system with expandability and compatibility in contrary to existing immersive virtual environment(IVE) systems which have been implemented by supercomputer or special computing system. The application based on commercial personal compute may have two major advantage: one is variety of resources, the other is user-friendly interface. This system intends to offer easy contact to IVE system, realistic images, and convenience. Also, the system can handle various virtual reality at real-time and make it easier to interface existing complicated haptic device. Geometric techniques are adopted to calculate and visualize the physical phenomenon to speed up the computing time. The proposed implementation method of PC based immersive virtual environment system is implemented to the example in which user move around inside of and interact with virtual office environment wearing data glove, behavior recognition devices, and HMD.

본 논문에서는 방대한 계산량으로 인해 슈퍼컴퓨터나 특수하게 제작된 컴퓨팅 시스템에서만 수행될 수 있었던 기존의 볼입 형 가상 환경(IVE) 시스템과는 달리 확장성과 호환성을 갖는 PC 기반의 몰입 형 가상 환경 시스템(PIVE)을 제안한다. 이러한 개인용 혹은 가정용 컴퓨터 기반의 어플리케이션은 두 가지 장점을 가진다. 첫 번째로 사용할 수 있는 리소스가 다양하다는 것이고, 두 번째로 사용자에게 친근한 인터페이스를 갖는다는 것이다. PC 기반의 몰입 형 가상 환경 시스템은 단순한 인터페이스와 호환성으로 일반 사용자가 IVE 시스템에 쉽고 편리하게 접근할 수 있게 해 준다. 또한 PC 기반의 몰입 형 가상 환경 시스템은 다양한 사용자로 하여금 많은 종류의 주제를 다룰 수 있게 하며, 기존의 복잡한 구조로 되어 있는 햄틱 장치를 PC 기반으로 제작하여 PC와의 호환성을 높여 인터페이스를 보다 쉽게 구현할 수 있게 해준다. 또한 제안된 PC 기반의 몰입 형 가상 환경 시스템은 물리적인 현상들을 계산하고, 시각화하는 시간을 단축시키기 위해서 기하학적인 방법들이 적용함으로써 일반 보급형 PC에서도 구현이 용이하다. 본 논문에서 제안된 PC 기반의 몰입 형 가상 환경 시스템을 사용자가 실내 환경에서 데이터 글러브와 행동 인식 장치, HMD를 착용하고 움직이는 예제에 적용해 보았다.

Keywords

References

  1. Eleanor Marshall and Sarah Nichols, 'Interaction with a desktop virtual environment: a 2D view into a 3D world', Virtualreality : the journal of the Virtual Reality Society, v.8, no.1, pp.17-25, March 2004 https://doi.org/10.1007/s10055-004-0132-2
  2. Norman Murray, Terrence Fernando, 'A Virtual Environment for the Design and Simulated Construction of Prefabricated Buildings', Virtualreality : the journal of the Virtual Reality Society, v.6, no.4, pp.244-256, June 2003 https://doi.org/10.1007/s10055-003-0107-8
  3. Ahmed F. Walyand Walid Y. Thabet, A. Virtual C, A. Virtual Construction Environment for preconstruction planning, Automation in construction, v.12, no.2, pp.139-154, December 2002 https://doi.org/10.1016/S0926-5805(02)00047-X
  4. 이지홍，하인수，'인체 동작 인식을 위한 가속도 센서의 신호 처리'，제어 자동화 시스템 논문지，제 5권. 제 8호, 961-968쪽. 1999년 11월
  5. Tan, H. Z, Haptic Interface, Communications of the ACM, v.43, no.3, pp.40-44, March 2000 https://doi.org/10.1145/330534.330537
  6. Cristian Luciano, Pat Banerjee, 'Realistic cross-platform haptic' applications using freely-available libraries', Proceedings. 12th International Symposium, Haptic Interfaces for Virtual Environment' and Teleoperaior Systems, March 2004 https://doi.org/10.1109/HAPTIC.2004.1287207
  7. S. Gottshcalk, M. C. Lin, D. Manocha, 'OBBTree : A Hierarchical Structure for Rapid Interface Detection.' http://www.cs.unc.edu/~geom./OBB/OBBT.html
  8. 김병기 'Collisiont Detection', 3D Game Engine 기술 세미나 자료 http://www.minpress.com/qna/files/kbg.pdf
  9. Kurata S, Makikawa M, Kobayashi H, 'Joint motion monitoring by accelerometers set at both near sides around the joint', Engineering in Medicine and Biology Society, Proceedings of the 20th Annual International Conference of the IEEE, v.4, pp 1936 - 1939, October 1998 https://doi.org/10.1109/IEMBS.1998.746978
  10. Microsoft CO, LTD. 'DirectX 9.0 Programmer's Reference', DirectX Documentation, March 2005
  11. VRS Technology, http://www.vrstech.co.kr