본 연구에서는 게임에서의 몰입도 증가를 위해 기존 버튼 방식의 입력에 사용자의 자연스러운 동작을 이용한 입력과 진동 촉감을 출력하는 게임 컨트롤러를 제안한다. 동작을 이용한 입력장치는 가속도 추적기와 적외선 비디오 카메라를 동시에 사용한다. 두 정보의 장단점을 보완/융합해서 컨트롤러의 움직임을 추적하고, 사용자의 동작을 인식한다. 다양한 종류의 진동촉감은 보이스코일 진동자를 이용하여 제공된다. 또한, 제안하는 게임 컨트롤러를 게임의 상호작용에 적용하는 방법을 제공하고, 응용 프로그램에의 적용가능성을 살펴본다.

사람과 로봇의 인터랙션에 있어 정서의 역할은 중요하다. 그러므로 사람과 유사한 정서 메커니즘이 로봇에게 필요하다. 본 논문에서는 사람의 정서에 대한 심리적 연구를 바탕으로 사람의 내적 요소에 기반한 새로운 인공 정서 표현 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 external stimulus, emotion, mood, personality, tendency, machine rhythm 의 6가지 정보 요소를 활용하며, 각 요소들은 그들의 특성에 따라 결과적으로 emotion 표현 패턴의 변화에 영향을 준다. 그 결과 통일한 외부 자극들은 내적 상태에 따라 emotion의 변화를 만들어 낸다. 제안된 시스템은 사람과 로봇의 자연스러운 인터랙션을 유지하고, 친밀한 관계를 형성할 수 있도록 도움을 줄 것이다.

최근 건강 관리에 대한 관심이 증가하면서 착용형 생체 신호 센서, 재택형 무구속계측 센서에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 측정 기술의 발전과 달리 측정결과를 제공하는 단계에서는 심장 박동수, 체온 등의 값을 단일된 임계치 기반으로 판단하며, 분석된 결과가 사용자에게 어떤 의미를 주는지에 대한 해석은 제공하지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 사용하기 편한 돌 형태의 휴대형 생체신호 측정센서를 기반으로 사용자 별로 적합한 생체신호 해석 방법을 제안한다. 개인화된 생체 신호 해석을 위해 1 주일간 사용자의 시간대별 데이터를 획득하고 사용자 별 특성에 따라 모델링을 한 후, 모델에 기반하여 사용자에게 맞는 생체 신호 범위를 정하고 이를 판단하는 근거로 활용한다, 센서는 기존의 착용형 생체 신호 센서 및 이를 이용한 응용에 폭넓게 사용될 수 있다.

본 논문은 사용자로 하여금 가상 착의 객체를 360도의 시점에서 관측할 수 있도록 한 새로운 기술로서, 시점 벡터 추정과 직물 텍스쳐 매핑을 이용한 오브젝트 VR 기반 2.5D 가상 직물 착의 시스템에 관한 것이다. 제안된 시스템은 오브젝트 VR 용도의 다시점 2D 의류 모델 영상들에서 의류 형상 영역을 분할하여 사용자가 선택한 새로운 직물 패턴을 가상적으로 착용시킨 후, 이러한 가상 착의 상태를 360도의 시점에서 입체적으로 볼 수 있는 것이 특징이다. 제안된 시스템은 모델 의류의 컬러나 명도에 관계없이, 선택된 의류 형상 영역의 음영 및 조명 특성을 유지하면서 직물 패턴을 가상적으로 변경시킬 수 있고, 직물 패턴의 가상 착의 상태를 360도의 시점에서 입체적으로 관측할 수 있다. 또한 각기 다른 스타일 혹은 전체적인 차림새를 위한 다양한 직물 패턴 조합을 신속하고 용이하게 시뮬레이션하고 비교 선택할 수 있다. 제안된 시스템은 다양한 디지털 환경에서 실시간 처리가 가능하고 비교적 자연스럽고 입체적인 2.5D 가상 착의 스타일을 제공할 뿐만 아니라 수작업을 최소한으로 줄인 반자동화 처리가 가능하기 때문에 높은 실용성과 편리한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 제안된 시스템에 따르면, 실제 의복을 제작하지 않고도 직물 패턴 디자인이 의복의 외관에 미치는 영향을 360도의 시점에서 시뮬레이션할 수 있으므로 직물 디자이너의 창작활동을 도와줄 수 있고, 또한 구매자의 의사결정을 지원해 B2B 또는 B2C 전자상거래 행위를 촉진할 수 있다.

수화는 농인 사회에서 주로 사용되는 언어로서 공간상에 수화 동작을 표현함으로써 의사를 전달하는 시각언어이다. 이런 수화의 공간성과 운동성은 서술어 동작을 동해 특히 잘 드러나는데, 서술어는 수식하는 부사어에 악해 그 의미를 수식, 한정 받는다는 특성이 있어 이는 수화의 공간성과 운동성에 많은 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 한국어 수화 변환 과정에서 서술어 동작에 영향을 미치는 부사어의 자질 정보를 분석하고 이를 활용하여 수화의 운동성을 살린 애니메이션을 생성할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다.

본 논문은 핀홀 카메라 모델에 의해 렌더링한 컬러와 깊이 이미지의 후처리에 의한 실시간 필드심도 렌더링 방법을 제안한다. 필드심도 렌더링은 최근의 향상에도, 큰 스케일의 블러링에 필요한 계산 때문에 실용적으로 사용되지 못해 왔다. 본 방법은 이방성 가우시안 필터로 생성된 밉맵 이미지들을 비선형으로 보간하여 필드심도 효과에 필요한 블러링을 수행한다. 모든 계산 과정은 GPU로 가속되어, 안정적이고 확장 가능한 실시간 수행 성능을 확보한다. 또한, 후처리 방식의 두 가지 결점인 강도 누출과 블러링 불연속성을 이방성 가우시안 필터와 블러링 정도를 부드럽게 하여 제거한다. 본 방법은 뛰어난 실시간 성능과 함께 고품질의 필드심도 효과를 생성한다.

본 논문에서는 변형한 가능 곡면에 가상의 텍스쳐를 투영하기 위한 프로젝터 기반의 실시간 기하 보정 시스템을 제안한다. 다수의 대응점들의 위치를 추적하기 위하여 사용되는 마커들은 프로젝터의 영상이 투영되더라도 그 흔적이 남아있어서 투영 영상을 훼손한다. 또한 출력 영상의 사전 기하 보정 과정에서 병목 현상이 발생하기 때문에 실시간 기하 보정 시스템의 구현이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 마커 인식 과정에서 마커에 의해 투영 영상이 훼손되는 현상을 막기 위해 눈에 보이지 않는 적외선 마커를 사용하며, NVIDIA의 Cg ToolKit을 이용하여 고속의 GPU 연산을 수행함으로서 자연스러운 실시간 보정 영상의 출력이 가능하다. 본 논문의 실험 결과에서는 눈에 보이지 않는 마커가 그려진 종이 위에서 사용자와의 상호 작용이 가능한 디지털 영상을 투영한다. 이를 통해 증강 현실 기반의 다양한 디지털 콘텐츠 제작이 가능하다.

박물관이나 전시관에서 많은 관람객들은 전시물에 대한 멀티미디어 정보를 얻기를 원할 뿐만 아니라 특정한 스타일, 작가, 주제별로 관람하고 싶어 한다. 박물관이나 전시관에는 증강 현실을 이용한 선택적 가이드 시스템을 이용하여 글이나 그림, 다국어 음성, 비디오와 같은 전시물에 대한 정보를 관람객에게 제공하며 관람자들의 흥미에 따른 관람 경로를 관람자에게 제공 해준다. 다음 전시물까지 가는 경로의 정보는 증강현실을 이용하거나, 멀티미디어 정보를 이용해서 관람자들에게 제공한다. 이 시스템은 외관적으로는, UMPC(Ultra Mobile PC)와 카메라, 그리고 관성 센서로 구성되어 있다. 처음 이 시스템을 시작하면, 관람자는 자신의 흥미에 맞는 전시물을 메뉴를 선택한다. 그 후, 시스템은 선택된 전시물과 연관된 관람 경로를 설정하고 다음 전시물에 대한 방향과 거리 그리고 어디로 가는지, 어느 방향에 있는지, 얼마나 멀리 있는지 그리고 전시물에 대한 시각적 실마리의 정보가 주어진다. 해당 정보를 이용하여 다음 전시물을 찾고 화면에 표시된 시각적 실마리와 카메라에서 얻어지는 전시물의 영상을 일치시키면 전시물에 대한 정보를 멀티미디어 형태로 보여준다. 사용자들의 간단한 실험을 통해서 이 시스템은 큰 전시실에도 관람자로 하여금 유익하게 관람할 수 있다.

In order to do a maintenance task, a maintenance operator should learn the basic skills of the maintenance task such as assembly and disassembly (A/D). However, the key of the learning process is to learn the A/D task intuitively and naturally. Haptic guidance promises to give effectiveness and benefit qualitatively since a person can be trained to do the optimal task based on information that comes from an expert, database, or intelligent algorithms. By applying haptic guidance, a maintenance training process can be made more intuitive and natural in a virtual environment. This paper describes the development of a maintenance training system by using haptic guidance.

산업 제품을 디자인하는 디자이너들은 CAD(Computer Aided Design)과 같은 방법을 사용하여 새로운 디자인을 만들어내고, 이를 적용한 가상의 3D 모델을 통해 살펴본다. 이 방법은 직접 손으로 도면을 그리고 단순히 한쪽 면만 살펴볼 수 있었던 기존의 방법에 비해서 컴퓨터로 인한 자동화와 다양한 각도에서 제품에 적용된 새로운 디자인을 살펴봄으로써 시간과 비용을 절감할 수 있다. 이에 우리는 앞서 언급한 디자인 방법에 Augmented Reality와 Rapid Prototyping의 개념을 더해 현실적이고 인터랙티브한 산업제품의 디자인 방법을 고안하였다. 이것은 스티로폼과 같은 재질로 만들어진 mockup을 조립하여 만들고, 3D 모델의 컬러, 재질, 버튼 등의 인터페이스 요소와 실제 제품을 조작하는 것과 같은 인터랙티브한 요소들을 적용시킴으로써 제품을 디자인할 수 있는 증강현실기반 시스템이다.

본 논문은 클라이언트/서버 구조의 촉감기반 네트워크 가상환경 시스템의 안정성을 평가하고, 네트워크 지연에 따른 촉감의 질적 저하 정도를 분석한다. 이를 통해서 안정성과 투명성을 위한 올바른 통신 구조를 도출하고 사용자가 요구하는 현실감 수준에 적합한 네트워크 상황의 예측 방법을 소개한다. 또한 네트워크 지연에 의해 생성되는 비현실적인 힘 피드백을 스프링 상수의 동적인 변경을 통해서 보상하는 네트워크 지연 보상기법을 제안한다. 촉감 기반 네트워크 응용프로그램을 기반으로 제안된 촉감기반 네트워크 가상환경 구조의 안정성 및 투명성 평가의 타당성을 검증하고 네트워크 지연 보상 기법의 유용성을 확인한다.

본 논문에서는 협업 가상 환경이 보다 더 높은 현실감을 제공하도록 고해상도 tiled-display 에 기반을 둔 촉감 협업 시스템의 구조 및 구현 방법을 제안한다. 또한 이 시스템에서 QoE (quality of experience)의 수준을 높일 수 있는 기법을 제안한다. 촉각 기반 시스템과 고해상도 tiled-display를 위한 시스템은 각각 컴퓨터의 자원에 대한 요구조건이 있다. 촉각 시스템의 요구조건은 햅틱 디바이스의 햅틱 렌더링 반복 속도이다. 1kHz 이상의 렌더링 속도를 만족시키지 못하면 햅틱 장비는 불안정해지며 촉감 기반 협업을 방해한다. 그리고 tiled-display는 동영상을 디스플레이하기 위해서 일정 속도 이상으로 새로운 화면을 갱신 시켜야 한다. 일반적으로 햅틱 시스템과 tiled-display 시스템을 각각 사용하면 각각의 요구들을 만족시킬 수 있지만 두 시스템을 함께 사용하면 컴퓨터의 지원 부족에 의해 전체 시스템 성능이 저하되고 사용자의 QoE를 만족시키기 어려워진다. 따라서 본 논문에서는 QoE 를 높일 수 있는 구조로 tiled-display 기반 햅틱 협업 시스템을 구현하고 또한 상황에 따른 사용자의 감각적 우선순위를 파악하여 디스플레이 업데이트 주기와 햅틱 렌더링 주기를 선택적으로 조율함으로써 제한된 지원을 효율적으로 이용하고 시스템 전체의 QoE를 높일 수 있는 기법을 제안한다.

본 논문은 혼합현실(Mixed reality) 에 대한 새로운 접근법을 제시한다. 혼합현실은 실제환경 (Real environment)과 가상환경 (Virtual environment) 이 융합된 가상현실로서 기존의 혼합현실 연구자들은 두 환경을 가능한 정확하게 정합(Registration)시키고자 노력하였다. 이러한 노력은 때때로 복잡한 계산과정이나 부가적인 장치를 요하기도 한다. 부가적인 장치의 사용은 사용성문제를 유발할 뿐만 아니라 추가적인 비용도 요구한다. 우리가 제시하는 접근법은 이러한 노력들과는 반대로 많은 부분을 사용자의 인지력과 상상력에 의지한다. 즉, 사용자의 인지력으로 두 환경 간의 오차를 보정하며 심지어는 사용자에 의해 두 환경 간의 결합이 머릿속에서 이루어진다. 우리는 이러한 접근 방법을 Loosely Coupled Mixed Reality(LMR)라고 부른다. 본 논문에서는 혼합현실에 대한 새로운 접근법인 LMR에 대해 설명하고 LMR이 갖는 여러 가지 쟁점을 짚어보았다. 또한 LMR의 효과를 검증하기 위해 만든 골프 게임을 설명 하도록 하겠다.

이 논문에서는 부채꼴 모양을 가진 요소의 집합으로 3 차원 도자기 모델을 구성하고 사용자가 촉감을 느끼면서 가상공간의 도자기를 제작할 수 있도록 하는 새로운 모델을 제안한다. 변형체를 다루기 위해 기존에 사용하던 유한 요소법(finite element method)과 같은 방법은 모델이 복잡하고 연산량이 많아 실시간 햅틱 렌더링(haptic rendering)에 사용하기에는 많은 제약이 있다. 제안한 모델에서는 도자기 모양의 특징에 착안하여 부채꼴 모양을 가진 요소들이 원통 형태로 모여 쌓여있는 구조를 이용하였다. 이를 통해 요소의 개수를 줄이고 복잡한 연산을 최대한 단순화면서 효율적인 모델링이 가능하도록 하였다.

본 논문은 유연하고 다각적인 인터페이스를 이용한 사용자 중심의 능동적인 인체 학습 시스템을 제안한다. 기존의 인체 학습 방법은 이미지, 텍스트, 영상자료부터 학습자로의 주입식 학습이었다. 본 논문에서 제안한 인체 학습 시스템은 실제 인체 장기 데이터로 제작된 3D 인체 장기 모델을 제공함으로써 학습자는 사실적인 장기의 형태를 3차원 공간에서 보고, 장기에 대한 촉감을 제공하는 햅틱 인터페이스와 학습자의 의도에 기반한 카메라 시스템으로 써 능동적이고 다각적인 학습을 진행할 수 있다. 그리고 계층 기반 장기 분류를 통하여 구축된 학습 정보를 통하여, 전체적인 시각에 기초한 인체 학습 과정을 진행할 수 있다. 본 인체 학습 시스템으로써 기존의 평면적인 인체 학습교재, 자료 등에서 얻을 수 없는 입체적인 인터페이스를 통한 학습 효율 향상의 가능성을 보고자 한다.

증강현실(Augmented Reality)을 위한 효과적인 비전 기반 인터페이스 개발은 꾸준히 진행되어 왔으나, 대부분 환경적 제약을 받거나, 특수한 장비 혹은 복잡한 모델을 요구한다. 예를 들어, 마커를 이용하면 구현 상의 편의성과 정확성을 보장하지만, 일반적으로 마커는 환경과 대비되는 모양을 가지기 때문에, 사용자에게 거부감을 줄 수 있으며 무엇보다 복잡한 인터랙션에는 적용되기 힘들다. 한편, 손동작을 이용할 경우, 자연스럽고 다양한 인터랙션을 수행할 수 있지만, 색을 이용한 손동작 인식은 복잡한 환경에서 인식률이 크게 저하되고, 3 차원 모델 기반의 손동작 인식은 많은 연산량을 필요로 한다는 문제점을 가진다. 이로 인해 지금까지 제안된 방법을 증강현실 시스템에 적용하는 데는 한계가 있다. 본 논문에서는 기본적으로 손동작을 이용한 인터페이스를 제안하는데, 손동작 인식을 위한 알고리즘을 효율적으로 개선함으로써, 복잡한 환경에서 적은 연산량으로 자연스러운 인터랙션을 제공하고자 한다. 제안방법은 손목에 컬러 밴드를 착용하고, 색 정보를 이용하여 손을 포함하는 최소 영역을 용이하게 검출함으로써, 손 동작 인식률이 좋아지도록 하였다. 제안된 인터페이스는 손의 자연스러운 움직임을 감지해서 손의 모양과 동작에 따라서 가상의 물체를 자연스럽게 제어할 수 있도록 해 준다. 예를 들어, 손이 지정한 위치에 가상의 물체를 나타내고, 가상의 물체를 잡고 다양한 조작을 하는 등의 제어를 할 수 있다. 다양한 환경에서의 실험 및 사용자 평가를 통해 제안된 인터페이스의 유용성을 검증하였다.

본 연구에서는 가상현실 기술을 사용하여 시스템과 사용자간의 효율적인 상호작용이 이루어 질 수 있는 가상 박물관 구현을 목표로 한다. 실제 박물관에서는 관람객이 원하는 대로 전시품을 직접 조작해 볼 수 없으며, 유물에 대한 부가정보도 설명문 위주로 되어 있어 감상할 수 있는 방법이 매우 제한적이라고 할 수 있다. 최근에는 웹상에서 제공되는 박물관에 대한 정보 제공방식이 다양해지고 있기는 하지만 효과적인 정보제공이 이루어지기 위해서는 정보를 사용자 위주로 복합적으로 제공하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 기존 방식의 단점을 보완할 수 있는 가상세계를 구현함을 목표로 한다. 컴퓨터상에 구현된 사이버공간에서 사용자의 자유로운 시점 설정과 네비게이션이 가능한 환경을 제공하고, 다양한 정보전달 매체들이 가진 요소를 적절히 사용하여 입체적이고 통합적인 가상세계를 제안한다.

3 차원 공간 모델링을 하기 위한 스케치 시스템의 경우, 3 차원 공간상의 입력 장치를 이용하는 것이 디자이너의 의도를 가장 정확하게 표현할 수 있다. 하지만, 3 차원 공간상의 스케치는 공간 입력 장치의 디자이너 사용에 따라 오차가 방생할 수 있다. 이러한 오차를 줄이기 위하여 디자이너가 일반적으로 사용해 온 드로잉 방식인 다중의 스트로크를 데이터로 사용하여 의도한 모델링을 수행하게 된다. 다중의 스트로크를 실시간으로 처리하기 위해 공간상에 정의된 격자를 이용한 모델링 방식을 사용하였다. 곡면을 구성하기 위한 격자간의 관계 및 다중의 스트로크를 처리하기 위한 주변 격자간의 관계를 정리하고, 이를 이용한 스케치 시스템을 구현하였다.

본 논문에서는 기존의 모바일 증강 현실의 한계점을 간단히 설명하고, 이를 극복할 수 있는 대안으로 맥락인식(Context-aware) 모바일 증강 현실 프레임워크인 CAMAR (Context-Aware Mobile Augmented Reality) Core 플랫폼을 제안한다. 최근 모바일 장치의 기능 향상과 증강 현실과 관련된 기술의 발전으로 모바일 증강 현실에 관한 많은 연구들이 진행 중에 있다. 그러나 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 모바일 증강 현실을 활용하기 위해서는 다양한 컨텍스트 활용, 사용자에 따른 개인화된 콘텐츠 증강, 그리고 여러 사용자가 공유할 수 있는 기능들이 제공되어야 한다. 따라서 제안된 CAMAR Core플랫폼은 이와 같은 기능들을 개발자들이 쉽게 활용하여 맥락인식 모바일 증강 현실 시스템을 구현할 수 있는 프레임워크를 제공한다. 제안된 프레임워크의 유용성을 보이기 위해서 제안된 프레임워크로 구현된 시스템을 소개한다.

본 연구는 휴대용 게임기에서 가상현실(Virtual Reality)을 구현한 비행기 시뮬레이션 게임을 대상으로 상황인식(Situation Awareness), 수행도(Performance), 현실감(Presence)을 측정하여 세 측정 지표의 상관관계를 분석하였다. 상황인식 측정은 SAGAT (Situation Awareness Global Assessment Technique)을 이용하였고, 수행도는 분당 격추 시킨 적기 수를 기준으로 측정하였다. 현실감은 Presence Questionnaire (Version 3.0) 기법을 통해 측정하였다. 실험 결과 상황인식 2 단계와 3 단계의 능력이 좋을수록 현실감이 증가하는 경향을 보여 상황인식 능력과 현실감에 밀접한 연관이 있다는 기존 연구와 동일한 결과가 휴대용 게임기에서도 일어남을 밝혀냈다. 또한 상황인식 2 단계와 3 단계의 능력이 증가할수록 수행도도 같이 증가하는 경향이 있어 좋은 상황인식 능력이 높은 수행도를 가질 확률을 증가시킨다는 기존의 연구 결과를 뒷받침할 수 있었다. 현실감과 수행도의 관계는 본 실험 결과에서 서로 연관이 있는지 결정하기 어려웠다.

본 사례연구의 사례는 휴대폰의 주된 용도인 커뮤니케이션 기능 외에 체중관리, 식이요법관리를 중심으로 지압, 요가 가이드 등을 묶은 웰빙 기능을 휴대전화에 구현한 과정이다. 휴대전화는 항상 휴대하고 다니는 기기라는 점 때문에 이러한 사용자 개인의 사생활 정보를 관리하기에 적합한 장점을 가지며 특히 개인화 되는 트랜드에 따라 통신 외적인 새로운 기능들이 다양하게 개발되게 되었다. 본 사례연구에서는 실용성 있고 실제 사용자의 생활에 더욱 더 밀접하게 개발하기 위한 방법으로 라이프 스타일을 연구를 통해 20 대 후반의 직장여성을 페르소나로 설정하여 이에 따라 만들어진 시나리오에 의해 어떠한 기능이 필요할 것인지 결정하고 필요한 콘텐츠를 만들었다. 이러한 사례를 통해 휴대전화가 향후 어떻게 개인화 된 콘텐츠를 제공하고 적절한 사용성을 가진 기능으로 이 콘텐츠를 이용할 수 있는지에 대한 사용자 중심적 디자인의 실제적 사례를 제시하고 향후 보다 개인화 된 기능을 개발 하기 위한 지침으로 제시하고자 한다.

`거짓말' 은 인간사회에서 옳지 못한 행동으로 비난을 받아왔으나 동시에 일상생활에서는 대인관계를 지속하고 사회에서 살아남기 위한 필수적인 기술로 자리매김해 왔다. 본 연구에서는 거짓말에 대한 이런 이중적인 모습이 '외형적 태도' 와 '암묵적 태도' 라는 두 가지 다른 근원에서 비롯된 것으로 보았다. 또한 일상생활에서 빈번하게 일어나는 순간적인 거짓말은 외형적 태도보다는 암묵적 태도와 더 큰 관련이 있을 것으로 가정하였다. 이를 확인하기 위해 거짓말에 대한 외형적, 암묵적 태도와 실제 거짓 행동을 측정하였으며 외형적 태도는 자기보고식 설문지로, 암묵적 태도는 암묵연합검사(IAT)로 측정하였다. 또 실제 거짓행동은 거짓말을 하면 이득을 얻을 수 있는 상황을 조성, 실험참가자들이 이를 얻기 위해 순간적으로 거짓말을 하는지를 관찰하여 평가하였다. 그 결과, 실제 거짓말을 한 사람들은 외형적 태도상에서는 거짓말을 하지 않은 사람들과 차이가 없었으나 암묵적으로는 거짓말에 대해 더욱 긍정적인 태도를 가기고 있는 것으로 나타났다.

향후 휴대폰 시장에서 큰 비중을 차지할 것으로 예상되는 터치스크린 휴대폰은 많은 장점이 있으나 피드백이 명확하지 않다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 일반적으로 청각 및 촉각 피드백을 같이 제공하고 있다. 본 연구에서는 실제 모바일 사용 환경에 서 청각과 촉각 피드백의 작용에 대해 알고자 한다. 연구 1 에서 터치스크린 휴대폰 피드백을 경험한 느낌을 정성조사 하였다. 그 결과 피드백이 소리, 진동 어느 쪽이라도 제공될 경우, 더 만족을 하였으나, 각각의 사용자 의견은 매우 다양하게 나타났다. 연구 2 에서는 피드백의 종류와 피드백 방해 자극에 따라 수행수준과 주관적 작업 부하량을 알아보는 실험을 설계하였다. 소리가 제공될 경우 더 빠른 수행속도를 보였으며, 주관적인 작업부하를 평정했을 때에 소리와 진동이 같이 제공될 경우, 작업이 더 쉽고 덜 귀찮다고 느껴졌다. 본 연구는 소리 피드백이 진동 피드백 보다는 효과적일 수 있다는 결과를 보여주었다. 피드백의 질적 측면 및 학습시간과 수행과의 관계 및 실 사용 상황에서 피드백을 선택하게 하는 요인에 대해서는 향후 연구되어야 한다.

최근 관련 기술의 발전과 디지털 컨버전스의 가속화로 모바일 제품이 소형화, 다기능화 되어 가고 있다. 이러한 경향에 따라, 다양한 기능을 지원하기 위한 높은 사양의 디스플레이가 요구되고 있으며, 많은 업체들이 고화질, 고해상도 디스플레이의 개발에 경쟁적으로 매진하고 있다. 그러나 사용자의 인지적 특성을 고려하지 않은 고해상도 경쟁은 생산비용만 높이는 결과를 초래할 수 있다. 본 연구는 디스플레이의 설계 요소별 선호도를 분석하고, 사람이 탐지할 수 있는 두 자극 간의 최소한의 차이역(difference threshold)인 JND(Just Noticeable Difference)을 활용하여, 설계 요소의 인지적 특성을 파악하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 모바일 제품에 주로 사용되는 TFT-LCD 를 평가 대상으로, 30 명의 피실험자를 대상으로 JND 측정실험을 수행하였으며, 실험결과를 바탕으로 디스플레이에 대한 주요 설계변수들의 특성을 파악하였다. 이 연구결과는 사용자의 선호도를 고려한 모바일 제품의 디스플레이 설계지침으로 활용될 수 있을 것이다.

최근 유비쿼터스 환경에서의 다양한 서비스에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 서비스들은 사용자의 컨텍스트를 해석하는 것이 중요하며, 이를 위해 PDA, GPS, 가속도 센서 등 다양한 센서들이 활용되고 있다. 가속도 센서와 같은 저급의 연속적인 데이터를 수집하는 센서는 그 데이터를 직접 활용하는 것이 어려우므로 전처리 하는 것이 중요하다. 하지만 실시간으로 전처리하고 컨텍스트를 통합하는 시스템에 대한 연구가 미흡하다. 본 논문에서는 XMI 을 활용하여 가속도 센서와 생리적 신호 센서 등과 같은 저급의 데이터를 전처리하고 컨텍스트를 통합하는 시스템을 제안한다. XML을 통하여 센서 네트워크의 구조를 정의하고, 각 센서별로 수집되는 데이터와 데이터에 해당하는 컨텍스트의 룰을 정의할 수 있다. 제안하는 시스템은 XML을 통하여 센서 네트워크에 센서를 추가할 때와 컨텍스트의 룰을 수정할 때 소스의 수정을 줄여준다. 그리고 이 시스템을 활용하여 실시간으로 데이터를 모니터링하는 시스템을 구현하여 난해한 데이터의 변화를 그래프로 표현해 데이터의 검증을 도와주며, 실시간으로 전처리의 결과를 확인하여 변화가 가능하고, 다른 외부 서비스나 어플리케이션에 사용자의 컨텍스트의 제공을 용이하게 해준다.

모바일 기승의 발전으로 기존 PC 화면 기반으로 개발된 기능들이 모바일의 작은 화면으로 옮겨짐으로 인해 큰 화면의 정보를 작은 화면에 동일하게 표현하기 위해서 모바일 기기 화면상에 많은 가로 스크롤이 발생하게 되었다. 가로 스크롤로 인해 모바일 기기의 작은 화면으로 문서를 읽을 때 현재 읽고 있는 줄의 위치를 놓치는 오류가 발생하게 되었으며, 이러한 줄 이탈 오류로 인해 문서의 가독성이 떨어지게 되었다. 본 논문에서는 모바일 기기의 가독성을 높이기 위해서 Line Marker를 제안 하였으며, 실험을 통해서 Line Marker가 없는 조건, 이동하는 Line Marker 조건, 고정된 Line Marker 조건에 따른 문서의 읽기 속도와 읽기 방식에 따른 만족도를 평가하였다.

인간은 감정을 인지하는데 있어 시각을 많이 사용한다. 인간은 감정을 인지하는데 있어 시각을 많이 사용한다. 빛에 의해 물체를 지가하며 색채의 한가운데 살아간다. 그만큼 색채는 우리 생활과 매우 밀접하게 관련되어있어 많은 시각정보 중에서도 색채에 대해 민감하게 받아들인다. 그래서 감정을 색채로 표현한다면 직관적으로 받아들일 수 있다. 본 논문은 색상과 감정 간의 관계연구를 통한 색상을 이용한 감정표현을 목적으로 한다. 정서를 동그라미 모형으로 표현한 Plutchik의 정서동그라미와 색상을 동그라미 모형으로 표현한 모세스 해리스의 해리스1은 기준 축을 중심으로 결합하여 다른 감정을 찾아내거나 색채가 만들어지기 때문에 색상과 감정 간의 관계연구를 하는데 사용하였다. 두 모델의 유사특징을 이용해 Plutchik의 정서동그라미에서 기본이 되는 감정을 선택해 비슷한 느낌과 특정을 가지는 색상을 모세스 해리스의 해리스1에서 찾아 감정을 매칭 시키는 방법으로 색상환을 이용해 감정을 표현한다. 색상과 감정 간의 매칭 만족도를 알아보기 위해서는 감정의 자극이 계속적으로 들어와 많은 감정의 변화를 실시간으로 확인할 수 있어야 한다. 비행슈팅 게임은 여러 가지 감정의 자극이 계속적으로 들어오고, 실시간으로 감정의 변화를 확인할 수 있기 때문에 본 연구를 적용하기에 적합하다. 따라서 비행슈팅게임의 캐릭터 색상으로 적용해보았다.

심박은 주위에 환경적, 신체적, 정신적 상태가 많은 영향을 끼친다. 실험에서 정서를 판단함에 있어서 안정된 상태를 만들어야 정확한 데이타를 얻을 수 있다. 사람은 하루 중 심박수가 시간 및 상태에 따라서 다르다. 그래서 심박수의 안정 상태를 만들어야 한다. 의학에서는 신체적으로 볼 때 낮아지는 심박수일수록 안정 상태이다. 하지안 사람마다 평균 심박수가 다르고 시간마다 심박수 평균이 달라진다. 그래서 심박수로는 안정 심박을 구하기가 힘들다. 심박 패턴을 추출할 때 장기 분석을 통한 검증이 정확하다. 하지만 장기 분석을 하지 않아도 피험자의 안정 상태를 유도 할 수 있다면 장기 분석을 하지 않아도 된다. 안정 심박 패턴을 유도하기 위해서 사용한 청각자극은 우리가 일반적으로 집중력과 스트레스 피로를 해소하는 MC Square와 모차르트 음악을 선정하였다. 두 개의 청각 자극이 안정된 심박을 유도 와 안정된 심박 패턴을 만들 수 있는지를 분석하여 유사점과 차이점을 비교하였다. 본 논문은 분당 심박수 변화와 심박 패턴분석으로 청각자극이 안정된 심박수를 유도하는 유의미한 결과 얻었으며 주위의 영향을 받지 않는 상태 즉, 평상심을 유도 할 수 있었다.

본 논문에서는 다수의 진동 소자로 제작한 진동 패드의 촉감 효과를 알아보기 위해 실험과 설문을 통해 신체 부위별로 가장 현실감이 뛰어난 진동 패턴을 제시한다. 실험 방법은 $4{\times}4$ 배열 형태의 16개의 진동 소자를 이용하여 진동 패드를 제작하였다. 8비트 마이크로프로세서를 통하여 각 진동 소자의 떨림 여부와 강도를 제어하며, 게임에서 자주 사용되는 음향 효과인 총소리에 의해 자동으로 다양한 진동 패턴을 생성하여 신체 각 부위에 여러 가지 패턴의 촉감 자극을 추어 그 현실감 정도를 측정하였다. 실험 결과의 분석을 통하여 진동 패드를 사용하는 것이 사격 게임에서의 현실감이 좋으며, 어깨 부위가 가장 현실감 있는 부위임을 확인하였다. 또한 실험한 네 가지 패턴 중 안쪽에서 바깥쪽으로 퍼지는 느낌의 실험 패턴 형태가 가장 효과적인 것으로 측정되었다. 본 연구의 결과는 신체 부위와 진동 패턴에 의한 촉감 효과와의 상관관계에 대한 사용자 실험으로서, 진동으로 촉감을 제공하는 햅틱스 분야의 연구를 위한 중요한 참조가 될 것이다.

양질의 교육 콘텐츠에 대한 중요성이 부각됨에 따라 기존의 정적이며 수동적인 형태의 교육 콘텐츠에서 벗어나 능동적 놀이 체험식 교육 콘텐츠를 제공하기 위한 에듀테인먼트 시스템에 대한 필요성이 급증하고 있다. 본 논문에서는 사용자로 하여금 모바일 장치를 통하여 증강된 교육 에이전트와 함께 원예를 체험해 볼 수 있도록 하는 증강 원예 체험 시스템(AR Gardening)을 소개한다. 이는 물리적 책에 부착된 마커 위에 상호작용이 가능한 가상의 원예 환경을 증강시키고 사용자로 하여금 원예에 대한 환경적 요소에 대한 효과를 체험해 볼 수 있도록 한다. 그리고 증강된 에이전트는 사용자의 상호작용 및 증강 원예 환경의 상태를 인지하고 의인화된 표현을 통하여 사용자에게 학습 동료와 같은 반응을 제공한다. 더 나아가 제안한 시스템의 효용성을 살펴보기 위하여 구현한 시스템을 전시하고 참여자들의 반응을 살펴보았다. 참여자들의 반응을 통하여 학습 동료와 같은 상호작용형 증강 에이전트를 제공함으로써, 시스템에 대한 사용자의 참여 동기를 유발시키는 데 긍정적인 효과를 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이를 통해 에듀테인먼트 시스템에서 사용자에게 시스템에 대한 흥미를 향상시키고 참여 동기를 유발시키기 위한 필수 요소로서 학습 동료와 같은 증강 에이전트의 필요성을 언급하고자 한다.

게임 환경에서 객체 행동의 사실감을 유지하기 위한 물리 엔진 부분 중 가장 활용도가 높은 요소인 강체 역학을 사용자와의 실시간 인터랙션이라는 요구에 맞추어 효과적이면서 정확하게 수행하는 것은 매우 중요하면서 어려운 일이다. 이를 위하여 본 논문에서는 연속적 충돌검사 기법을 이용한 제약 조건 기반의 강체 역학 시뮬레이션을 구현하였다. 본 논문에서 구현된 시스템은 크게 충돌 검출 부분과 충돌 처리 부분으로 구성된다. 특히 충돌검출을 위해 연속적 충돌검사를 이용하여 충돌 검출 실패를 없앴으며, 정확한 처음 충돌 시간과 충돌 피쳐를 이용하여 기존의 방법에 비해 보다 정확하며, 충돌 피쳐의 수도 효과적으로 줄일 수 있었다. 또한 제약 조건 기반의 시뮬레이션 기법에 따라 충돌처리 부분은 충격력에 대한 선형 상보성 문제로 다루어 계산하여, 충돌에 의한 강체의 올바른 역학반응을 생성하였다.

본 연구의 목적은 대화형 에이전트와 사용자 간의 대회를 분석하여 대화의 흐름도를 도출해 내는 것에 있다. 특히 본 연구에서는 대화에 대한 전반적인 요소 추출과 더불어 대화형 에이전트와 사용자 간에 발생할 수 있는 대화 유형까지 도출해 내어 대화형 에이전트의 대화 능력 향상에 기여하고자했다. 이를 위해 1대 1 개인 인터뷰를 실시하여 실제 대화형 에이전트와 사용자 간의 대화 데이터를 수집하고 기본적으로 질적 연구 방법론을 바탕으로 대화 분석론과 대화유형학을 참고하여 연구를 실시한 결과 층 6개의 대화 흐름도를 도출하였다. 특히 원활하지 않은 대화는 기존의 사람과 사람과의 대화에서는 찾아보기 힘든 대화이며 그 개수도 52개로 가장 많이 나타났다. 대화 방해 요소가 나타났을 경우 상대에 대한 적대감을 보이거나 대화를 교정하는 행위로 대화가 진행되었다. 본 연구는 포괄적인 대화형 에이전트와 사용자 간의 대회를 분석하여 그 유형을 알아냈다는 점에서 대화형 에이전트 개발자와 사용자, 서비스 제공자 모두에서 긍정적인 영향을 미친다.

본 연구는 기존에 저장되어 있는 응원이나 입력되는 사운드 데이터를 사용하여 게임 플레이상에 지형을 생성함으로서 사운드의 적극적인 황용을 도모하고 렌더링되는 화면과 입출력되는 오디오 간의 동기화를 통해 사용자들에게 공감각적인 상호작용을 제공한다. 사용자가 직접 사운드를 발생시키거나 원하는 음원을 입력하면 그 입력받은 사운드 진폭 데이터를 푸리에 변환하여 주파수 데이터로 변환하고 취득한 데이터로 분석 및 재가공하여 시간에 따라 변화하는 3차원 지형을 만든다. 지형이 생성될 때는 여러 가지 보간 처리를 통하여 에이전트들과 오브젝트들이 활동 가능하도록 지형을 보정하며, 확장 역시 용이하도록 디자인한다.

본 논문은 지능형 서비스 로봇의 여러 기술들 중에서 기본적인 기술인 화자식별 기술에 관한 내용이다. 화자식별 기술은 화자의 음성신호를 이용하여 등록된 화자들 중에서 가장 유사한 화자를 찾아내는 것이다. 기존의 mel-frequency cepstral coefficient 를 이용한 화자식별 시스템은 무잡음 환경에서는 높은 성능을 보장하지만 잡음환경에서는 성능이 급격하게 떨어진다. 이렇게 잡음환경에서 성능이 떨어지는 요인은 등록환경과 식별환경이 다른 불일치문제 때문이다. 본 논문에서는 불일치문제를 해결하기 위해 relative autocorrelation sequence mel-frequency cepstral coefficient 를 사용하였다. 또한, 기존의 relative autocorrelation sequence mel-frequency cepstral coefficient 의 제한된 정보문제와 잔여잡음문제를 해결하기 위해 멀티스트리밍 방법과 멀티스트리밍 방법에 특정벡터 재결합 방법을 결합한 하이브리드 방법을 제한 하였다. 실험결과 제한된 방법들이 기존의 특정벡터보다 잡음환경에서 높은 화자식별 성능을 보여주었다.

We present an approach to detect real plane for line base recognition and pose estimation Given 3D line segments, we set up reference plane for each line pair and measure the normal distance from the end point to the reference plane. And then, normal distances are measured between remains of line endpoints and reference plane to decide whether these lines are coplanar with respect to the reference plane. After we conduct this coplanarity test, we initiate visibility test using z-buffer value to prune out ambiguous planes from reference planes. We applied this algorithm to real images, and the results are found useful for evidence fusion and probabilistic verification to assist the line based recognition as well as 3D pose estimation.

본 논문에서는 지능형 무인 운송 시스템의 위치 인식 문제를 풀기 위한 방법으로, 실외 환경에서 보이는 건물 혹은 건물 입구의 상대적 위치와 자세 추정이 가능한 파티클 필터 기반 3 차원 물체 인식 방법을 제안한다. 제안하는 파티클 필터에 기반한 인식 시스템은 다양한 인식 증거들을 연속 영상에서 융합 및 모델 매칭을 함으로써 강인한 3 차원 물체 인식 및 자세 추정이 가능하다. 제안하는 방법은, 적합한 인식 증거들을 수집/선택하고, 다양한 인식 증거들로 부터 나타나는 인식 대상의 자세를 3 차원 공간상의 확률적인 파티클로 표현하며, 파티클 필터링을 통하여 연속 영상 상의 다양한 인식 증거들을 융합하는 것을 특징으로 한다. 스테레오 카메라를 이용한 실험을 통하여, 제안하는 방법이 실외 건물의 기하학적 특정을 인식 증거로 활용한 효율적인 3 차원 인식 및 자세 추정을 수행하는 것은 보여준다.

최근 하드웨어의 발달로 영상처리를 사용한 운전자 보조 기능의 차선인식 시스템이 상용화 되고 있다. 하지만 고속도로 주행과 같은 차선이 확실하고 곡률이 완만한 비교적 이상적인 상황에서의 차선인식을 전제로 만들어진 시스템이 많아 시내도로와 같이 상대적으로 곡률이 크고 일부 차선이 확실치 않은 장소에서는 차선인식이 힘들어 무인 자동차 제어에는 적용하기 힘들다. 본 논문은 무인차량의 자동주행을 위해 labeling과 차선예측을 통해 급격한 곡선 차로나 차선이 한쪽만 그려져 있는 경우에도 강인하게 차선인식이 가능한 시스템을 제안한다. 제안된 방법을 이용하여 이상적인 경우가 아닌 급격한 곡선차로가 있거나, 차선이 한쪽만 있는 실제 환경의 경우에서도 차선인식이 가능함을 보였다.

로봇이 실제 가정환경에 존재하는 모든 물체를 사전에 모델화하여 데이터베이스에 보존하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위하여 가정 내에서 흔히 볼 수 있으며 로봇에게도 조작이 용이한 컵, 병, 캔 등의 실린더 형 물체를 우선적 모델링 대상으로 선정하고, 이 물체들의 공통된 범주적 특성을 정의한 보편적 모델(Generic Model)을 사용하여 부분적 데이터로부터 전체 형상을 추정하는, 로봇 자가 모델링에 활용 가능한 새로운 물체 모델링 기법을 제안한다. 구체적으로 3D 센서로부터 얻은 3D 영상으로부터 우리가 모델링 하기를 원하는 실린더 형의 물체를 분리해낸 후 물체 표면상의 점의 좌표와 법선벡터를 이용해서 실린더의 초기 중심축을 구하는 방법, 오차를 가지고 있는 중심축을 교정해주는 방법, 최종적으로 실린더 단면의 중심축과 반지름을 이용하여 전체 실린더 형 물체를 모델링하는 방법 등을 제안하고 또한 실험을 통해서 우리가 제시하는 모델링 기법이 노이즈가 존재하는 실제 환경에서도 얼마 만큼의 정확성을 갖는지를 평가하였다.

동영상 내용검색을 위해서 가장 많이 사용되고 있는 기술은 컷 추출에 의한 내용비교 방법이다. 그러나 컷 추출을 위해 사용되는 CHD(Color Histogram Difference)나 ECR(Edge Change Ratio)등은 영상물의 Cropping, Resizing Low bit rate등의 변화에 대해 대단히 취약하다. 본 방법은 이러한 변형에 강인하도록 상대적으로 변형이 적은 오디오정보를 이용하여 Indexing과 Searching을 수행하였다. 특히 변형에 강인한 Searching을 위해 오디오의 장면(Scene)을 검출하였고 장면을 중심으로 Time-frequency domain에서 각각의 Frequency bin. 에 대한 스펙트럴 파워를 파워임계값을 중심으로 이진화(Binary)하였다. 제안된 방법으로 Cropping, clipping, Lowbit rate, Additive Frame 등의 변형본에 대한 검색을 시도한 결과 False posit ive Error 와 True Negative Error 에 대해 각각 1%미만의 오탐지 결과를 얻었다.

본 논문에서는 IP 네트워크에서 동작하는 오디오 협업 시스템의 성능을 향상시키는 방법들을 구현하고 구현된 방법들의 성능을 검증한다. IP 네트워크가 갖는 지연(jitter) 및 패킷 손실 등의 특성은 음성 및 오디오의 품질을 저하시킨다. 이러한 품질 저하를 줄이기 위해, 패킷 손실률은 패킷 크기를 줄임으로써 감소시킬 수 있다는 점에 착안하여 MPEG-2 AAC 오디오 코덱을 이용한 저전송률 오디오 전송 방법을 제안한다. 또한, 음성 전송 시 패킷손실에 따른 음성 품질을 향상시키기 위해 패킷 손실에 견고한 iLBC(Internet Low-Bitrate Codec) 음성 코덱 및 ITU-T G.711 패킷 손실 은닉 알고리즘을 오디오 협업 시스템에 적용한다. 제안한 방법들을 RAT (Robust-Audio Tool)[7]를 기반으로 구성된 오디오 협업 시스템에 구현하였다. 구현한 결과, 256 kbit/s에서 동작하는 MPEG-2 AAC 오디오 코덱은 압축하지 않고 전송된 오디오와 유사한 품질을 제공하는 것을, iLBC와 G.711 패킷 손실 은닉 알고리즘은 2~10% 패킷 손실 환경에서 음질을 개선하는 것을 확인할 수 있었다.

본 논문에서는 테이블 탑 디스플레이의 사용에서 증강현실을 구현하기 위해 현실 세계에서의 객체를 통한 가상세계의 객체에 영향을 줄 수 있는 객체 컨트롤 입력장치를 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 테이블 탑 인터페이스의 LED 기반 객체 컨트롤 입력장치를 사용하여 네트워크상에서 상호 화면의 제어를 가능하게 하고 입력이 능동적이고 자연스럽도록 하였다. 객체 컨트롤 장치는 적외선 LED를 이용하여 테이블 탑 디스플레이에서 인식이 되도록 하였다. 테이블 탑에서 이와 같은 기능들의 구현을 본 논문에서는 에어하키 게임의 구현을 통해 보인다. 에어하키는 테이블 위에 퍽을 놓고 라켓으로 퍽을 쳐서 상대방의 골문에 넣어 점수를 얻는 게임이다. 본 논문에서 제안한 객체 컨트롤 장치를 이용함으로써 사용자는 증강현실에서 실제 객체의 이용으로 가상세계 객체에 영향을 줄 수 있는 보다 실감나는 인터페이스를 느낄 수 있다.

본 논문에서는 ARM 프로세서로 설계된 VoWiFi 단말기에서 광대역 음성 서비스를 가능하게 하기 위한 방법으로 ITU-T 표준 코텍인 G.729.1을 실시간으로 구현하고 그 성능을 평가한다. 실시간 G.729.1 코덱 구현은 C 코드 최적화 및 코덱 알고리즘의 고속화를 근간으로 한다. 이렇게 최적화된 코덱의 성능은 VoWiFi 단말기내에서 ARM 프로세서가 요구하는CPU 동작 시간으로 평가된다. 실험 결과, ARM926EJ를 사용하여 최적화된 G.729.1 코덱이 실시간으로 동작함을 확인할 수 있으며, 기존의 G.729에 비해 넓은 대역폭의 음성 전송이 가능함을 보일 수 있다.

본 논문에서는 이동단말기를 이용하는 디지털 TV 인터랙티브 게임을 설계하고 구현하였다 이 프로그램은 시청자로 하여금 이동단말기를 이용하여 게임에 참여하도록 한다. 최근 이동단말기에는 고급 인터페이스가 적용되고 있다. 특히 터치패드 형식의 인터페이스가 각광받고 있다. 터치패드 형식의 인터페이스는 TV 게임유저에게 보다 익숙한 인터페이스를 제공하고 사용자로부터 다양한 형태의 입력을 받을 수 있다는 장점이 있다. 이동단말기를 이용하면 여러 명의 이동단말기 사용자들이 동시에 TV 게임에 참여할 수 있으며, 각 사용자에게 보조 화면을 제공 할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 프로그램의 장점을 상세히 기술하고 전체 구조를 설명한다. 그리고 구현된 인터랙티브 게임을 실제 방송환경과 유사한 환경에서 모의 시연한다.

본 논문에서는 근전도 신호 기반의 무선 착용형 컴퓨터 인터페이스를 개발하였다. 밴드 형태의 무선 착용형 단말기는 4 채널 근전도 센서와 붙어있으며, 대역통과 필터 및 차단 필터, 신호증폭기를 이용하여 구별 가능한 근전도 신호를 추출하였다. 얻어진 신호는 무선통신을 통해 컴퓨터로 전송하게 된다. 컴퓨터 인터페이스를 위해 손목 움직임을 사용하였으며, 움직임으로부터 획득된 신호를 다층 인식 신경망을 사용하여 손목 움직임을 인식하게 하였다. 이를 통하여 마우스 커서의 움직임을 제어하고, 마우스 버튼을 클릭하는 동작을 할 수 있으며, 시각 디스플레이 장치에 표시된 핸드폰 자판과 같은 유저 인터페이스를 통해 컴퓨터에 글자를 입력할 수 있게 하였다.

최근 동작 및 행동 인식에 대한 연구가 활발하다. 특히, 센서가 소형화되고 저렴해지면서 그 활용을 위한 관심이 증가하고 있다. 기존의 많은 행동 인식 연구에서 사용되어 온 정적 분류 기술 기반 동작 인식 방법은 연속적인 데이터 분류 기술에 비해 유연성 및 활용성이 부족할 수 있다. 본 논문에서는 연속적인 데이터의 패턴 분류 및 인식에 효과적인 확률적 추론 기법인 은닉 마르코프 모델(Hidden Markov Model)과 사전 지식 없이도 자동 학습이 가능하며 의미 깊은 궤적 패턴을 클러스터링하고 효과적인 양자화가 가능한 자기구성지도(Self Organizing Map)를 이용한 동작 인식 기술을 소개한다. 또한, 그 유용성을 입증하기 위해 실제 가속도 센서를 이용하여 다양한 동작에 대한 데이터를 수집하고 분류 성능을 분석 및 평가한다. 실험에서는 실제 가속도 센서를 통해 수집된 숫자를 그리는 동작의 성능 평가 결과를 보이고, 행동 인식기 별 성능과 전체 인식기별 성능을 비교한다.

본 논문에서는 시각장애인들의 실외 보행 시 위험한 장애물을 탐지하여 진동으로 경고해주고, 필요에 따라 물체의 색상과 주변의 밝기를 음성으로 알려주는 SmartWand를 개발하였다. 이 기기는 시각장애인들이 널리 사용하는 흰지팡이에 쉽게 탈 부착할 수 있는 형대로 흰지팡이로 감지할 수 없는 사각기대의 장애물을 초음파로 탐지하여 경고해주며, 컬러센서와 조도센서를 이용하여 물체의 색상과 주변의 밝기를 음성으로 알려주는 기능을 가지고 있다 특히 본 논문에서는 SmartWand 1차 버전의 사용성 평가 결과를 토대로 실용성을 개선시켰으며, 가속도 센서를 통해 초음파 센서의 탐지 범위를 조정하여 시각장애인이 흰지팡이의 타법을 행할 때 진행방향에 놓인 장애물만을 탐지할 수 있도록 하였다.

본 연구에서는 모바일 기기에서의 진동 패턴을 손쉽고 빠르게 디자인 할 수 있는 저작도구를 개발하였다. 개발한 진동 패턴 디자인 저작 도구는 드래그-앤-드랍 저작 방식을 통해서 손쉽고 빠르게 진동 패턴을 디자인 할 수 있으며, 만들어진 진동 패턴을 데이터베이스에 등록하여 관리함으로써 진동 패턴의 재사용성을 높이고, XML 형식을 통해 진동 패턴을 저장하므로 진동 패턴 데이터 형식의 확장성이 뛰어나다. 또한, 다수의 진동자를 사용하는 환경을 위해 멀티 채널 진동 패턴을 디자인 할 수 있으며, 내부 플레이어를 통해서 진동 패턴을 빠르게 검증하며 수정할 수 있고, 사용자의 인지 모델을 고려한 진동 렌더링방법을 통해서 디자인 할 때 고려한 인지적 효과별 사용자가 통일하게 느낄 수 있게 하였다. 진동 패턴 저작 도구는 기본적으로 모바일 기기에서 진동 모터를 사용하는 환경에 적합하도록 개발되었으나 가상 현실이나 햅틱 인터랙션과 같은 진동 모터를 사용하는 연구 분야에도 적용하여 사용할 수 있다.

Recently, as the demand for multimedia services based on the wireless technologies and mobile devices increases, Full-touch screen mobile devices adopting touch screen keyboards are emerging to cope with the limited display size and take advantage of the flexibility in the design of user interfaces. However, the text entry task, which is one of the main features of the mobile devices, decreases the competitive advantages of the touch screen keyboards over the physical keyboards or keypads due to the lack of physical feedbacks and the frequent occurrence of mistyping. This study aims to introduce a novel text entry method named Fuzzy Touch and compare this method with the conventional text entry method on a touch screen keyboard in terms of the performance (time, number of touch) and the subjective ratings (ease of use, overall preference).

유비쿼터스 환경에서 사용자는 도메인간의 이동이 자유롭고 다른 도메인에서의 활동이 많아진다. 이런 환경에서 서비스 제공자들은 사용자들에게 서비스를 제공하면서 접근 및 동작에 관한 기록을 남긴다. 이 기록은 추후에 개인을 식별하거나 행적을 추적할 수 있는 프라이버시 침해 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 이러한 정보를 서비스 제공자가 가지는 것이 아니라 개인이 보관하고 관리할 수 있도록 하여야 한다. 본 논문에서는 개인의 접근이나 제공받은 서비스에 대한 기록을 서비스 제공자의 도메인에서 자신이 관리하는 도메인 서버로 가져와서 관리할 수 있는 시스템을 제안한다. 또한 원격 도메인 관리자가 해당 정보를 적법한 절차에 의해 해당 정보를 요청 시에 시스템은 개인이 허용하는 범위의 정보만을 전달하도록 하여 개인의 프라이버시를 지킬 수 있도록 한다.

본 논문은 ZigBee Sensor Network에서 네트워크를 구성할 때 이미 네트워크에 참여한 Coordinator와 Router가 네트워크의 상태에 따라 새로운 디바이스들이 네트워크에 참여하는 것을 제어하여 기존 네트워크에서 발생할 수 있는 단점들을 해결하기 위한 조인 절차를 제안하였다. 기존의 네트워크에서 새로운 디바이스가 네트워크에 참여를 위한 조인 절차를 수행할 때 이미 참여하고 있는 Coordinator와 Router beacon 정보를 바탕으로 수행된다. 그러나 beacon 정보에는 네트워크의 구성에 관련된 정보가 부족하여 특정 디바이스에 traffic이 집중되거나, 주소자원의 비효율적 사용으로 네트워크의 성능저하를 가져올 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서 제안한 알고리즘은 새로운 디바이스가 네트워크에 참여할 때 이미 네트워크에 참여하고 있는 Coordinator와 Router가 네트워크에서 자신의 위치와 능력에 따라 beacon의 전송시간을 조절하여 beacon을 송신하고, 디바이스는 가장 먼저 수신한 beacon 정보를 바탕으로 네트워크에 참여한다.

ZigBee는 저전력 저속 근거리 무선 통신 프로토콜로서 센서 네트워크에 많은 적용이 되는 프로토콜이다. ZigBee가 PAN을 구성하는 방법은 Beacon Enabled PAN과 Non Beacon Enabled PAN의 두 가지가 존재 한다. Non Beacon Enabled PAN에서 데이터 전송방식은 End-Device가 원하는 시점에 Active 상태에 진입하여 데이터를 보내는 방법으로 저전력을 지원한다. 그러므로 Router는 End-Device가 데이터를 보내는 시간을 정확히 알 수 없게된다. 이런 문제를 해결하기 위해서 Router는 항상 Active 상태로 존재해야 한다. 이로 인해 Non Beacon Enabled PAN을 사용하는 센서 네트워크에서 Router는 별도의 상시 전원을 공급 받아야한다. 그러나 Non Beacon Enabled PAN의 ZigBee Router가 건전지와 같은 한정적인 전력 공급원을 가지게 되는 상황에서는 안정적인 네트워크 구축이 불가능하게 된다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서 PAN Time을 통한 네트워크 동기화를 사용한 저전력 알고리즘을 제안한다. End-Device는 PAN Time을 사용하여 PAN의 동기화를 수행하며, PAN Time을 통해 Router의 저전력 진입을 지원한다.

협업 환경의 지능화는 협업 환경 자체와 구성원의 실시간 정보에 기반한 최적의 서비스를 제공하려는 시도에 서 시작한다고 할 수 있다. 현재까지는 해당 정보의 수집을 위해 여러 종류의 센서와 장비를 이용하는 유비쿼터스 컴퓨팅 기술을 도입해 왔으며 대표적으로 온도, 조명, 시간, 구성원의 동작, 표정, 목소리, 위치 등의 정보를 수집하여 활용하였다. 그러나 협업 활동은 구성원간의 사회적 관계를 내포하고 있으므로, 이들 사이에서 정의되어지는 관계나 역할을 충분히 고려하여야 협업 환경을 위한 최적의 서비스가 제공될 수 있으며, 이를 위해서는 여러 개의 센서와 장비를 이용하여 수집된 정보와 구성원 간의 관계 및 역할 정보를 통합하는 것이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 위의 통합된 정보를 회의 진행에 필요한 컨텍스트로 활용하여 필터링 된 협업 서비스를 설계하고, 실제 지능형 협업 시스템의 인터랙티브 디스플레이 서비스에 이를 적용 및 구현한 예를 보여준다.

유비쿼터스 컴퓨팅 서비스 환경은 사용자와 시스템간의 상호작용성이 매우 중요하며, 이러한 상호작용성을 사용자 중심의 시각에서 평가하기 위한 새로운 평가 기법의 개발이 필요하다. 본 연구는 유비쿼터스 서비스의 특성이 반영된 사용자 중심의 상호작용성 평가 metric 개발을 목표로 한다. 이를 위하여 첫째, 기존의 유비쿼터스 서비스 평가방법론을 검토하여, 유비쿼터스 서비스 평가를 위한 평가 속성을 정의하였으며, 둘째, 대인 서비스 평가기법, 사용성 평가기법, 정신측정학 기반의 평가기법 등의 기존의 서비스 평가방법론의 한계를 극복할 수 있는 사용자중심의 상호작용성 평가 metric 을 개발하였다. 그리고 본 연구에서 제안된 평가 metric 을 u-home 서비스의 평가에 실제로 적용하여 그 유효성을 검증하고 각 지표별 중요도를 구해보았다. 본 연구에서 제안한 상호작용성 평가 metric 은 유비쿼터스 서비스 상호작용성 수준을 평가함으로써 잠재 서비스 사용자들을 분석하고, 제안된 프레임워크의 서비스 개발단계에서의 잠재 서비스 사용자에 대한 요구사항 수렴 및 수준 파악에 유용하게 활용될 수 있다.

사용자의 과거 이동 경로 자료는 사용자의 현재 이동 위치를 예측하고 이외 관련된 서비스를 제공하는데 유용하게 사용될 수 있다. 본 논문에서는 사용자의 과거 이동 경로의 분석을 통하여 이동 중인 사용자의 시공간 위치예측 기술을 제안한다. 환경으로부터 발생한 사용자의 이동 경로를 수집하고 수집된 데이터에서 이동 경로 요약(Path Summarization)과 이동 경로 선택(Path Selection) 방법을 제안한다. 이동 경로 요약 방법은 환경으로부터 수집한 사용자의 이동 경로를 군집 분류하고, 이동 경로 선택 방법은 이동 중에 발생한 경로의 거리, 시간, 방향의 요소와 동적 정합법을 사용하여 유사성(Similarity)을 측정하며 유사성이 가장 높은 경로를 선택한다. 선택된 경로는 시간에 따른 공간 정보 빚 위치에 따른 시간 예측 서비스를 위하여 사용가능 하며, 실험을 통하여 유사성이 높은 이동 경로를 선택하는 모습을 확인하였다.

본 논문은 원격 수도 검침을 위한 수도 사용량의 측정 방법 빛 검침 시스템에 적합한 통신 환경을 제안한다. 기존의 수도 검침 방법은 사람의 손으로 직접 사용량을 확인 및 기록하는 방식으로 수도 검침 값의 오차 및 인력 수급의 문제가 발생하였다. 본 논문에서는 기존의 문제점을 해결하기 위해 Photo Interrupt Sensor를 이용하여 수도의 사용량을 Data로 전환하며 원격지에서 Data 값의 확인을 위해 IEEE 802.15.4 Protocol을 활용하여 원격검침 System에 적합한 무선 통신 환경을 제안한다.

지능적인 사용자 중심의 서비스 제공 실현은 현재 여러 분야에서 활발히 진행 중인 유비쿼터스 컴퓨팅의 최종 목표이다. [1] 이와 같은 지능적 환경 구성의 목표 실현을 위하여 상황인지 기법은 핵심 요소로써 간주 되고 있으며 각 연구 기관에서 심도 높게 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 상황인지 기반 동적 환경 구성 및 사용자 중심의 서비스 제공 기법으로써 커뮤니티 컴퓨팅을 소개 하고 이를 구현하기 워하여 OSSGi(Open Services Gateway Initiative) 기반의 커뮤니티 컴퓨팅 통합 플랫폼을 제안한다.

본 논문은 증강/혼합현실 기반 서적 제작을 위한 3 차원 객체 속성 저작을 위한 저작인터페이스를 제안한다. 특히, 프로그래밍에 대한 전문적인 지식이 없는 사용자도 손쉽게 증강현실 기반 서적을 제작할 수 있도록 하는 것에 목표를 두고 있다. 제안된 3D 객체 속성 저작 인터페이스는 입력 장치인 조작도구 (Manipulator) 와 3D 컨텐츠 조작 부분을 포함한다. 조작 도구는 저작 인터페이스에 필요한 이산/연속 적인 입력신호를 생성한다. 컨텐츠 조작부분은 조작도구의 입력신호를 이용하여 가상객체를 선택, 위치, 회전, 크기, 색상, 복사등의 기능을 수행한다. 또한 사용자는 조작도구를 이용하여 기존 GUI 인터페이스 방식의 포인팅, 클릭, 드래그엔드롭, 복사 기법을 그대로 사용함으로, 신속하고 직관적으로 가상객체의 속성을 변경이 가능할 것으로 평가된다.

본 논문에서는 이동로봇에 사용되는 저가형 다중 센서를 이용하여 로봇의 작업환경을 인지할 수 있는 다중 센서 시스템을 개발하고, 이에 따른 이동로봇의 사용자 인터페이스를 개발함으로써 원격지에서 이동로봇을 조종하는데 주변 환경에 적합한 센서를 선택하고, 선택된 센서의 정보를 사용자 인터페이스 화면에 표시하는 '자동 절환' 기능을 추가함으로써 로봇주위의 환경을 보다 효과적으로 파악할 수 있는 인터페이스를 구현하였다. 실험에 사용된 저가용 센서는 초음파, Position sensing detector, 저가형 CMOS 카메라 모듈을 사용하였다.

대형 디스플레이를 갖는 IPTV 에서 일정거리 떨어진 사용자가 무선 마우스와 같은 포인팅 디바이스를 이용해 웹 브라우저를 사용할 경우 하이퍼링크의 정확한 선택 및 빠른 내용 파악에 어려움이 있다. 일반적으로 사용자는 하이퍼링크의 라벨이나 제목과 같은 불충분한 정보를 기반으로 실제 하이퍼링크의 내용을 추측한 후에 링크를 방문하기 때문에 정확한 내용을 미리 알 수 없다. 또한 TV 와 같은 큰 화면에서 웹 포탈을 이용할 경우 하이퍼링크 크기가 작고 수가 많아서 포인팅 디바이스를 이용해 정확하게 선택하기 어렵고, 여러 개의 별도 창을 사용하여 하이퍼링크를 탐색하는 것은 TV 에서 적합하지 않다. 본 논문에서는 하이퍼링크 미리 보기를 사용해 정보 검색 속도를 빠르게 하고 포인터로부터 가까운 하이퍼링크를 실시간으로 찾아내는 방법을 통해 하이퍼링크의 빠른 추출 및 선택을 가능하게 한다. 또한 하나의 창에서 웹 탐색을 하기 위해 새로운 ZUI(Zoomable User Interaction)를 제시해 문제점을 해결하고 실험을 통해 웹 페이지 탐색 성능이 개선된 것을 검증한다.

본 논문에서 카메라 추적 기반 레이저 포인터 시스템의 실시간 상호작용을 개선하기 위해 새로운 아이디어를 제시하고 그에 대한 타당성을 분석한다. 영상정보에 기반한 해당 시스템의 반응시간을 향상시키고, 청중에게 성가신 시각정보의 남용을 방지하기 위하여 레이저 포인터의 기능을 이원화 하였다. 이를 위해 기능성 관심 영역을 정의하고 이에 따른 새로운 상호작용을 소개하였다. 끝으로 위 아이디어에 기반한 시스템의 성능을 점검하는 실험을 진행하여 신뢰도, 정확도, 잠복기 및 유용도 측면에서 성능을 측정하였다.

본 논문에서는 핀형 진동촉각 디스플레이 장치와 자이로스코프 칩을 이용한 진동 촉각 공간 마우스를 제시한다. 이 마우스는 자이로스코프 칩을 이용하여 공중에서 동작하는 공간마우스에 본 연구실에서 자체 제작한 진동촉각 디스플레이 모듈을 통합하여 위치 입력과 진동 촉각 출력이 동시에 가능한 새로운 형식의 인터페이스 장치이다. 최근 진동촉각 디스플레이의 소형화, 저전력 소모 방향으로의 발전으로 인해 마우스나 모바일 장치 등 소형 임베디드 환경에서도 사용이 가능하게 되었다. 또한 MEMS 기술로 인한 자이로스코프나 센서 기술의 발전으로 인해 이젠 마우스 같은 소형화 제품에도 소형 자이로스코프 칩을 이용하여 평면 환경이 아닌 공간상에서 사용 가능한 마우스를 제작할 수 있게 되었다. 이 진동 촉각 마우스는 자이로스코프 칩을 이용하여 손의 동작을 인식하고 그 데이터를 블루투스 통신을 통해 PC에 전달하여 포인터를 이동시킨다. 또한 마우스와 손가락의 접촉 부위에는 $2\;{\times}\;3$의 핀형 진동촉각 디스플레이 장치가 장착되어 PC 어플리케이션 상에서 포인터 위치에 따른 흑백 이미지 정보를 제공하거나 문자를 점자로 출력시켜 주는 등 진동 촉각을 통한 정보 전달을 가능하게 해준다.

사람의 얼굴은 강체(rigid object)가 아니기 때문에 얼굴을 추적하거나 인식하기는 쉽지 않다. 또한 시스템에 미리 학습되어 있지 않은 임의의 얼굴의 경우 지속적으로 얼굴의 변화를 추적하고 인식하기는 어렵다. 본 논문에서는 시스템에 저장되어 있는 얼굴들에 대해 비선형적 매니폴드 모델을 구축하고 각 모델을 선형적으로 결합함으로써 비디오 기반의 영상으로부터 시스템이 알지 못하는 임의의 얼굴에 대해 추적하고 인식하는 방법을 제안한다. 입력된 임의의 얼굴은 얼굴 포즈나 표정 혹은 주위 환경 등에 따라 시스템에 저장되어 있는 서로 다른 얼굴들과 서로 다른 유사성을 갖는다. 따라서 입력 얼굴과 시스템에 저장되어 있는 얼굴들과의 확률적인 접근을 통해 유사성을 추정할 수 있고 추정된 유사성을 이용하여 입력 얼굴에 대한 새로운 비선형적 매니폴드 모델을 구축한다. 또한 추정된 모델은 매 프레임마다 입력 얼굴에 따라 실시간으로 갱신된다. 본 논문에서 제안하는 방법은 실험 결과를 통하여 효율적으로 임의의 얼굴에 대해 추적하고 인식할 수 있음을 보인다.

인간의 자연스러운 터치 행동에서 사실적 정보를 인식하고 감정적 정보를 이해하는 터치 인터페이스 장치를 제안하고 사용자의 자연스러운 터치인식 성능을 검증하였다. 우선적으로 물리적인 터치의 종류를 구분하기 위하여 현 시스템에서 분류 가능한 터치를 분석하였고 실시간 터치 인식이 가능하도록 알고리즘을 설계하였다. 또한 앞으로 사람의 자연스러운 터치를 통해 사용자의 의도뿐 아니라 감정 상대도 이해할 수 있는 아이디어를 제안한다.

소리-시각 인터랙티브 설치미술인 "Water Music" 은 관객의 음성에 따라서 변하는 물결의 파동을 표현한다. 음정인식 기반 인터페이스 기술을 이용하여 벽면에 비디오 프로젝션 된 시각적 물결이미지로 나타난다. 물결이미지는 동양화의 붓으로 그린 물결과 작은 원형의 입자들을 생성하여 표현된 영상으로 구성된다. 관객은 입김을 불어 넣거나 소리를 냄으로써 화면에서 연속적으로 생성되는 컴퓨터 프로그램 기반 물결의 움직임과 상호 반응할 수 있다. 이러한 공생적인 소리 시각 환경은 관객에게 생각으로 그리고 신체적으로 환영적 공간을 경험하도록 한다. 본 설치작업에서 관객과 상호 반응 할 수 있는 움직이는 물결을 생성하기 위하여 적용된 주요 프로그램은 Visual C++ and DirectX SDK이며, 풀 프레임 3D 렌더링 기술과 파티클 시스템이 사용되었다.

본 논문에서는 Call-and-Come 서비스를 제공하는 가정용 로봇의 호출음 등록 및 인식 시스템 구축하고, 음성 기반의 효율적인 로봇 호출음 등록 및 인식 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 음성을 이용하여 로봇 호출음을 효율적으로 등록하기 위해 monophone 음향모델을 이용하여 탐색 범위를 줄이고, 줄어든 탐색 범위 내에서 triphone 음향모델을 이용하여 호출음을 등록을 한다. 또한, 잘못된 호출이 인식되는 것을 줄이기 위한 발화 검증에 필요한 피라미터를 구한다. 원거리 음성인식률을 향상시키기 위해서 근거리 음성에 최적화된 음향모델을 원거리 음성 데이터베이스로 적응시켰으며, 마이크로폰 배열을 이용하여 사용자의 위치를 추정한다. 제안한 시스템의 성능 측정을 위해 수행된 로봇 호출음에 대한 등록 및 인식 실험에서 98.3%의 음성 인식률을 얻었다.

본 논문에서는 터치스크린이 장착된 윈도우 시스템에서 촉각 피드백을 사용해 윈도우 인터페이스와 상호작용하는 방법 및 체계를 제안한다. 사용자가 터치 스크린을 통해 윈도우 인터페이스와 상호작용할 때 발생하는 주요 이벤트는 윈도우 인터페이스 메시지 필터(Windows Interface Message Filter: WIMF)에 의해 감지되고, 촉각 정보 제공기(Haptic Information Provider: HIP)를 통해 적절한 촉각 정보로 변환되어 본 연구에서 제안한 스타일러스형 햅틱 인터페이스를 통해 사용자에게 촉각 자극을 전달한다. 본 연구에서는 윈도우 환경의 주요한 조작 방법인 버튼 클릭, 메뉴 선택 및 팝업, 창/아이콘 선택 및 끌어놓기(drag & drop), 스크롤에 대하여 촉각 피드백을 구현하였다. 피험자 실험결과 촉각 피드백은 상호작용하는 인터페이스 객체가 선택되었는지에 대한 사용자의 직관을 증대시켰으며, 인터페이스 객체의 위치 및 크기 조절 시 인터페이스의 정교한 조작을 도와 사용성을 증대시켰다.

텔레매틱스환경에서 운전자는 외부로부터 들어오는 정보와 같은 외부 자극에 대해서 능동적으로 처리 할 수 있어야 한다. 그러나 최근 정보기기의 발전으로 운전자가 운전 중에 처리하여야 하는 정보의 양은 급격하게 늘어났고, 운전자의 정보처리 능력을 초과한 운전부하의 과부하로 인한 교통사고를 야기시키기도 한다. 특히 운전 중 핸드폰의 사용이나 동승자와의 지속적인 대화는 운전자의 인지처리 능력을 저하시키고 운전부하를 과부하로 만드는 경향이 있어 지양되어야 한다. 본 논문에서는 운전 중에 운전자 대화가 운전자에게 미치는 영향에 대하여 논의하고 운전자의 대화여부에 따른 운전부하 측정을 위해 필요한 운전자 대화 여부 판단 알고리즘에 대해 제안하고 구현된 시스템을 이용하여 운전부하를 측정하는 방법에 대해 논의 하고자 한다.

내용기반 영상검색(CBIR)에서 보다 효율적이고 빠른 영상검색을 위하여 본 논문에서는 칼라 히스토그램 정제를 이용한 특정벡터 기반 영상검색 알고리즘을 제안한다. RGB 칼라 이미지에서 각각의 R, G, B를 분할하고 히스토그램을 추출하여 16개의 영역(bin)으로 균일하게 분할한 다음 R, G, B 각각의 히스토그램에서 영역의 픽셀값을 계산하여 비교, 분석하고 그중 최고값을 추출한다. 그리고 R, G, B 각각의 영역의 최고값들을 이용하여 칼라 정보를 인덱스화 한 후 그 특정값을 이용한 영상 검색 기술을 수행한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 효과적인 특정 추출을 위하여 각각의 R, G, B에서 추출 된 특정값을 특정벡터 테이블로 구성하여 입력 영상과 데이터베이스 영상을 비교하고 매칭도와 순위를 구하여 기존의 히스토그램만을 이용한 알고리즘 보다 더 나은 검색 결과를 확인하였다.

본 논문은 단순한 키워드 검색에서 발생하는 오차를 줄이기 위해 이미지의 코너정보와 그레이스케일 히스토그램 정제를 이용한 영상 검색 시스템을 구현하고자 한다. 먼저 원하는 이미지의 특정을 추출하는 단계와 추출된 특징을 분석하는 단계, 확보된 정보를 데이터베이스로부터 검색하는 단계, 그 결과 안에서의 그레이스케일 히스토그램 정제 방법으로 다시 재검색하는 단계, 마지막으로 정확한 정보 추출단계를 거치게 된다. 구현 알고리즘은 검색 단계에 있어서 크게 2단계로 나눠진다. 먼저 이미지를 에지로 변환 코너정보를 추출하는 단계, 코너 점의 픽셀을 3*3으로 나누어 RGB중의 픽셀의 합을 하는 단계, 그 코너 값을 데이터베이스와 비교하는 단계, 최대 500개까지의 추출된 이미지를 데이터베이스에 저장되는 단계로 이루어지며 다음 단계는 원 이미지를 그레이스케일로 변환 등질화하는 단계, 히스토그램 정보 획득하는 단계, 8*8 개의 빈으로 나누어 최대 색상정보 값을 추출하는 단계, 그리고 최대 색상정보 영역을 1단계 결과 값과 비교하여 정확한 검색을 얻는 단계로 구성되며 시뮬레이션 결과는 우수한 정확도를 보여 주고 있다.

최근 동영상을 저장하거나 효과적으로 검색하는 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 기존 동영상 검색 시스템은 메뉴나 텍스트 기반의 키워드로 동작하는데, 검색을 위한 정보가 빈약하여 많은 동영상이 동시에 검색되는 경우가 많고, 사용자가 해당 시스템을 사용하기 위한 지식이 필요하다. 본 논문에서는 키워드 기반 질의에 비해 사용자의 의도나 다양한 정보를 포함 할 수 있고 이벤트나 사람 뿐 아니라 인간의 기본적인 행동까지 검색하는 자연어 질의 기반 동영상 검색 시스템을 제안한다. 먼저, 사무실에서 수집된 동영상에 대한 도메인 분석을 통해 메타데이터로 이벤트 데이터베이스를 구축하고, 해당 영역에서의 사용자 질의에 대한 전처리 과정과 분석 작업을 통해 스크립트 데이터베이스를 구축한다. 이렇게 구축된 시스템을 바탕으로 대화형 질의와 답변 쌍 매칭을 통해 동영상을 검색한다. 10명의 사용자를 대상으로 메뉴 기반 검색 시스템과의 성능 평가와 프로세스 평가 비교 검증을 통해, 성능이나 사용자 만족도면에서 제안하는 시스템이 우수함을 보였다.

여러 출판물, 특히 아동을 위한 출판문에는 삽화가 포함된다. 동화책 출판 과정에 삽화가 자동으로 생성된다면, 출판과정의 편의성이 더욱 높아질 것이다. 본 논문에서는 삽화를 생성하는 과정에서 객체들을 적절하게 배치하는 방법에 대하여 논의한다. 객체들을 적절하게 배치하기 위해서는 객체들이 불필요하게 겹치는 현상을 줄이고 글에 기술된 공간 상의 관계들을 만족하도록 해야 한다. 본 논문에서는 이러한 공간 상의 관계가 표현되도록 삽화로 생성하고자 하는 자연언어문장을 트리 및 술어-논항 구조를 이용하여 나타내는 방법을 제안한다. 이어서 이로부터 트리구조의 단일화, 영역 연결 계산을 이용하여 삽화를 생성하는 과정을 논의한다.

본 논문에서는 햅틱 인터랙션 기반의 3차원 가상 얼굴 메이크업 시뮬레이션에서 메이크업 대상에 대한 정교한 페인팅을 적용하기 위한 자동화된 마스크 생성 방법을 개발한다. 본 연구에서는 메이크업 시뮬레이션 이전의 전처리 과정에서 마스크를 생성한다. 우선, 3차원 스캐너 장치로부터 사용자의 얼굴 텍스쳐 이미지와 3차원 기하 표면 모델을 획득한다. 획득된 얼굴 텍스쳐 이미지로부터 AdaBoost 알고리즘, Canny 경계선 검출 방법과 색 모델 변환 방법 등의 영상처리 알고리즘들을 적용하여 마스크 대상이 되는 주요 특정 영역(눈, 입술)들을 결정하고 얼굴 이미지로부터 2차원 마스크 영역을 결정한다. 이렇게 생성된 마스크 영역 이미지는 3차원 표면 기하 모델에 투영되어 최종적인 3차원 특징 영역의 마스크를 레이블링하는데 사용된다. 이러한 전처리 과정을 통하여 결정된 마스크는 햅틱 장치와 스테레오 디스플레이기반의 가상 인터페이스를 통해서 자연스러운 메이크업 시뮬레이션을 수행하는데 사용된다. 본 연구에서 개발한 방법은 사용자에게 전처리 과정에서의 어떠한 개입 없이 자동적으로 메이크업 대상이 되는 마스크 영역을 결정하여 정교하고 손쉬운 메이크업 페인팅 인터페이스를 제공한다.

본 논문은 모바일 그래픽스 응용에 적합한 메쉬 위치정보의 압축 기법을 제시한다. 제시한 기법은 복원 에러를 최소화하기 위한 메쉬 분할 기법과 기존의 방법에서 방생하는 시각적 손상문제를 해결한 지역적 정량화 기법으로 구성된다. 기존 방법에서는 분할된 조각 메쉬들 간의 경계가 벌어지는 시각적 손상문제가 방생하는데, 모든 조각 메쉬의 지역적 양자화 셀이 같은 크기와 정렬된 지역 좌표축을 갖게 하여 이 문제를 해결했다. 제시한 기법은 메쉬를 렌더링할 때 압축된 위치정보를 메모리에서 그래픽스 하드웨어로 전송하여 실시간으로 복원함으로써 모바일 기기의 자원을 절약하는 특징을 갖는다. 압축된 위치정보의 복원을 표준화된 렌더링 파이프라인에 결합이 가능하도록 설계함으로써 조각 메쉬당 한번의 행렬 곱셈으로 복원이 가능하다. 실험에서는 32 비트 부동소수점 수로 표현되는 위치정보를 8 비트 정수로 지역적 정량화하여 70%의 압축률에서 11 비트 전역적 정량화와 대등한 수준의 시각적 품질을 달성했다.

최근, 3차원 그래픽스 기술은 애니메이션 필름 제작에 있어서 자주 사용된다. 그러나 많은 애니메이션 필름들은 3차원 그래픽스 기술을 사용하여 제작되더라도, 2차원 셀 애니메이션 효과를 내려고 한다. 3차원 그래픽스 기술을 이용하여 2차원 셀 애니메이션의 효과를 내기 위해서는 렌더링에는 카툰 렌더링이 사용 된다. 그러나 이를 제외하고도 몇 가기 기술이 더 필요한데, 그중 하나가 만화 캐릭터(character)의 만화스러운 움직임이다. 기존의 연구 중에는 기존의 모션을 만화적 모션으로 변형하려는 시도가 있었으나, 셀 애니메이션의 캐릭터 움직임과 차이가 있었다. 또 생성된 모션이 만화적 모션인가 하는 의문에 대한 평가 기준이 없기 때문에, 만화적 모션의 모호성 문제가 발생하였다. 본 논문에서는 직접 애니메이션에서 모션을 얻어내는 시스템을 제안한다. 2차원 애니메이션 동영상에서 2차원 캐릭터의 자세를 보고 3차원 캐릭터의 자세로 반자동 맵핑하여, 3차원 캐릭터의 애니메이션 키 프레임을 생성하고, 이 키 프레임간의 보간을 통해 3차원 캐릭터 애니메이션을 생성한다. 생성된 3차원 캐릭터 애니메이션은 만화적 움직임을 갖게 되며, 2차원 캐릭터의 자세와 움직임을 기준으로 만들었기 때문에, 만화적 모호성을 극복할 수 있다.

최근 컴퓨터 그래픽스 분야에서 3차원 렌더링은 영화 제작, 광고, 인테리어 시뮬레이션, 의료 영상 등 많은 분야에서 중요하게 사용되고 있으며 기술의 발달로 인해 그 사실성이 매우 높아지고 있다. 또한 렌더링 기술의 발달과 하드웨어의 비약적인 발전에 의해 실시간 게임 등에도 물리 기반 3차원 렌더링 기법들이 응용되어 사실성을 더해 가고 있다. 그러나 영화 제작 등에 사용될 수 있는 정도의 고품질 영상을 생성하기 위해 아직 적지 않은 시간을 필요로 하는 한계를 가기고 있다. 본 논문에서는 가상의 3차원 공간에 만들어진 복잡한 장면에 대하여 고품질 영상의 매우 중요한 요소 중의 하나인 물리 기반 전역 조영을 빠른 시간 안에 사실적으로 생성할 수 있는 렌더링 기법을 제안한다. 특정 제약 속에서 빠른 계산을 가능하게 하는 프로그래밍 가능한 그래픽스 하드웨어를 사용하여 물리 기반 전역 조영 알고리즘을 가속하고 포톤 매핑 기법을 적용한 광선 추적법 기반에서 효과적으로 동작할 수 있도록 렌더링 시스템의 구조를 최적화 하였다.

컴퓨터 게임 및 가상현실에서 가상 캐릭터와의 상호작용은 매우 중요한 문제이다. 본 연구는 외력이 인간형 캐릭터에 적용될 때 반응 모션을 생성하는 기법을 제안한다. 이 기법에서는 외력과 인간형 캐릭터의 상태를 고려하여 이동할 다리를 선정하고, 두 다리가 교차하지 않는 범위 내에서 몸의 균형을 유지시켜줄 발의 목적 위치를 결정한다. 다음으로 다리 관절 제어를 통해 받을 들고 제어 메커니즘을 통해 반응 모션을 생성한다. 본 연구는 기존의 방식과는 다르게 미리 캡쳐된 반응 모션 데이터를 사용하지 않으면서도 캐릭터 상함에 맞는 자연스러운 반응 모션의 생성을 보여준다.

회화는 2차원 평면 위에 색과 선을 사용하여 여러 가지 형상을 표현하는 조형예술이다. 본 논문에서는 이러한 회화의 평면적 특성에 입각하여 3차원 물체들로 구성된 장면을 화가가 캔버스 위에 붓을 놀려 채색한 것과 같은 회화 스타일로 렌더링하는 방법을 소개하고, 카메라의 시점과 시선이 변화하는 동적인 장면에서 여전히 평면적 특성을 유지하면서 붓질의 방향이 처음에 지정된 방향을 유지하도록 변화하는 방법을 제안한다. 회화의 정의에 띠라 캔버스와 같은 2차원 평면 위에 붓으로 칠한듯한 효과를 연출하기 위해서 본 논문에서는 화면 공간 위에서 크기가 동일한 빌보드를 사용하여 붓질-붓을 한번 놀려 색을 칠하는 것-을 한다. 화면 전체에 붓질을 하여 장면을 렌더링 하여도 장면을 바라보는 카메라가 움직이면 처음의 붓질 방향을 유지하기 위하여 붓질의 방향 역시 변하여야 한다. 만일 붓질이 변하지 않고 동일한 방향을 유지한다면 마치 일정한 붓질 모양의 패턴이 있는 유리 뒤로 물체들이 움직이는 것 같은 시각적 오류가 있는 결과를 얻게 된다. 이것을 막기 위하여 본 논문에서는 장면 안에서 시점이나 시선의 방향이 바뀌는 애니메이션이 일어날 때 그에 맞춰 물체 위의 붓질이 함께 회전하는 방법을 제안한다. 붓질이 회전할 각도는 첫 프레임의 장면과 현재 프레임의 장면의 샘플 포인트들에 대하여 위치 차이를 비교하는, least-square solution을 사용하는 Horn의 2차원 유사성 검사를 수행하여 얻는다. 본 논문에서는 실험을 통해, 처음에 회화 스타일로 렌더링된 장면에서 실시간으로 카메라를 움직이며 붓질의 방향이 변화하는 모습을 관찰하였고, 처음에 지정된 방향을 유지하도록 회전하는 것을 확인하였다.

본 논문은 비주얼 헐 오브젝트를 이용한 움직이는 오브젝트에 대한 실시간 영상기반 라이팅 기술을 제안한다. 본 논문에서는 특히 서로 다른 공간상의 조명 환경을 일치시키는 기술에 중점을 두고, 실시간으로 움직이는 오브젝트의 실시간 비디오 기반 재조명 기술로서 3가지 핵심 내용을 소개한다. 첫째는 비주얼 헐 데이터를 기반으로 기존에 벡터의 외적을 사용하던 방법을 개선하여 수식을 근사화시켜 연산량을 줄여서 고속으로 노말 벡터를 추출하는 방법이고, 둘째는 사용자 주변 조명 환경 정보를 효과적으로 샘플링하여 라이팅에 사용하는 점광원의 개수를 줄였으며, 세 번째는 CPU와 GPU의 연산량을 분배하여 효과적으로 병렬 고속 연산이 가능하도록 하였다. 종래의 영상기반 라이팅 기술이 정지된 환경맵 영상을 사용하거나 정지된 객체를 라이팅하였던 연구를 한 반면에 본 논문은 실시간에서 라이팅을 구현하기 위한 기술로서 고속 라이팅 연산을 위한 방법을 제시하고 있다. 본 연구의 결과를 이용하면 영상기반 라이팅 연구의 실제적이고도 폭넓은 작용이 가능할 것으로 사료되며 고화질의 콘텐츠 양산에도 기여할 것으로 사료된다.

추상적인 매개공간을 예제모션들로 표본추출(sampling)하고, 그것들을 보간하여 주어진 입력 매개변수(parametrs)와 대응되는 블렌딩 가중치(blend weights)를 계산하는 블렌딩 기반의 매개화된 합성기법은 뛰어난 제어력과 효율성 때문에 널리 쓰이고 있다. 그러나 보다 세부적인 모션 제어를 위해 매개공간의 차원을 증가시킬수록, 표본추출을 위해 필요한 예제모션의 수가 기하급수적으로 늘어나게 된다. 본 논문은 상체모션과 하체모션의 분리된 생성 및 제어를 위해 두 개의 매개공간(parameter spaces)을 사용하는 방법론을 제안한다. 즉, 매 애니메이션 프레임마다 각 매개공간으로부터 두 개의 바탕프레임(source frames)이 추출되면, 하나로부터의 상체를 다른 하나의 하체에 접합(splicing)하여 실시간으로 목적모션을 생성한다. 이를 통해 사용자가 입력한 상체제약과 하체제약을 모두 만족하는 모션을 생성할 수 있을 뿐만 아니라 매개공간의 차원 복잡도에서 기인하는 문제를 해결할 수 있다. 본 논문을 통해, 우리는 두 개의 매개화된 모션공간으로부터 시간적 상호관계가 고려된 모션을 생성하기 위한 새로운 시간왜곡(time-warping)기법을 제안한다. 또한 상체의 공간적 특성을 기반으로 예제모션들을 매개화할 경우, 접합되는 하체에 따라 변경되는 예제모션들의 매개변수를 빠르게 근사하기 위한 기법을 소개한다.

본 논문에서는 객체의 인식성을 높이기 위해 가상의 지역 광원을 사용한 카툰 렌더링 기법을 제안한다. 지역 광원은 각 메쉬의 기하 정보를 분석하여 배치되며 객체의 지역적인 음영 대비를 증가시켜 객체의 모양과 특정이 눈에 잘 띄도록 한다. 하지만 지역 광원을 사용한 쉐이딩 기법은 객체의 일부 영역에서 갈라지고 불연속적인 음영을 만들어 이미지의 질적 하락을 초래한다. 이러한 현상을 막기 위하여 곡률과 샐리언시의 개념을 사용하여 영역의 특성에 따라 차등적으로 지역 광원을 객체에 적용하였다. 곡률은 해당 영역의 기하적 특성을 구분하여 지역 광원에 의한 음영 대비 증감을 조정하고, 샐리언시는 영역의 중요도를 판별하여 곡률이 쉐이딩에 미치는 가중치를 조절한다.

CUDA 는 GPGPU 프로그래밍을 위해 nVIDIA 사에서 개발한 병렬 처리 프로그래밍 개발환경이다. 본 논문에서는 가상 객체들 간의 삼각형 충돌 검사 부분을 CUDA 를 이용해 병렬적으로 구현하였다. 삼각형 충돌 검사는 실시간 충돌 검사 시 주요 병목현상을 일으키는 부분이다. 하지만 CPU 와 GPU 간의 데이터 전송 지연 문제 때문에 기존의 오브젝트 스페이스상의 GPU 기반의 충돌 검사 방법으로는 이 병목현상을 해결하기 어려웠다. 그러나 데이터 전송 지연 문제를 크게 완화시킨 CUDA 를 이용해 데이터 전송에 소모되는 비용을 줄이고 또한 삼각형 충돌 검사를 병렬적으로 수행함으로써 가상 객체를 형성하는 삼각형 집합들의 충돌검사 알고리즘의 성능을 크게 향상시킬 수 있었다.

`디지로그 북 (Digilog Book)' 은 아날로그 책과 디지털 콘텐츠의 장점을 통합함으로써, 아날로그적 감성과 디지털 오감을 함께 느끼도록 한다. 본 논문에서는 디지로그 북의 한 예로써, 범종 체험 시스템 구현에 관한 기술적인 사항을 언급한다. 시스템 구현은 사용자에게 다감각 피드백 (multisensory feedback) 을 제공, 책에 마커를 그림 마커로 대체하는 것, 책의 2D 평면에서 범종이 나올 의 효과, 범종 관찰을 위한 가상버튼을 손으로 누를 수 있도록 하는 부분, 감각형 객체를 이용하여 범종을 타종하는 것, 그리고 마지막으로 감각형 객체를 이용하여 범종의 특정 부분을 포인팅하여 특정 설명을 볼 수 있는 것을 포함한다. 본 논문에서 구현된 범종 체험 시스템은 사용자에게 우리나라의 문화유산을 체험해 볼 수 있는 교육적인 콘텐츠를 제공할 수 있다.

가상현실 및 증강 현실 응용 특히 디지털 패션과 같은 응용분야에서 아바타에 여러 가지 형태의 의복을 입히고 장신구들을 장식하여 보다 현실감이 나는 3차원 애니메이션을 제작한 다음 인터넷을 통하여 개인용 컴퓨터는 물론 핸드폰 같은 휴대용 정보단말기에 표현하려는 요구가 증가하고 있다. 하지만 3차원 모델을 실감나게 표현하는데 필요한 데이터의 용량이 매우 크고 네트워크의 속도 문제와 단말기에 장착된 메모리 장치의 제한적인 성능 문제등으로 인하여, 3차원 영상의 효과적인 전송 및 실감나는 표현은 매우 어렵다. 본 논문에서는 3차원 애니메이션에서 사용되는 데이터를 압축하는데, 3차원 모델 데이터를 군집화하여 애니메이션에 필요한 저장 공간을 줄여서 휴대용 정보단말기에서도 3차원 모델을 자연스럽게 렌더링할 수 있게 하는 기법을 제안하고자 한다. 제안된 기법은 각종 디포머블 오브젝트에도 응용될 수 있으며, 기존의 정적인 형상 압축 기술과 연계하여 좀 더 높은 압축을 가능하게 할 것으로 기대된다.

최근에 사용자의 상호작용에 따라 내용이 변하는 인터랙티브 콘텐츠는 컴퓨터 그래픽스 및 멀티미디어 분야에서 사람들에게 널리 각광 받고 있다. 그런데, 기존의 책이라는 미디어는 고정된 내용을 일방적으로 전달하는 지루한 측면이 있어서, 책 속의 주인공이 되어 직접 참여하고 싶어하는 요즘의 컴퓨터 세대 아이들의 욕구를 충족시키는 데에는 한계가 있다. 이러한 점에 착안하여, 본 논문에서는 팝업북을 매개체로 컴퓨터 속 동화 애니메이션을 사용자가 직접 제어하는 인터랙티브 팝업북 시스템을 제안한다. 이 시스템은 기존의 팝업북이 가지고 있는 선형적인 스토리를 인터랙티브 스토리텔링으로 변환하는 스토리 그래프를 제시하고, 그래프상의 다양한 경로를 따라서 인터랙티브 스토리를 완성한다. 사용자가 친숙하고 흥미로운 상호작용을 경험할 수 있도록 물리적 인터페이스로서 특수제작한 팝업북 인터페이스와 윈드 블로잉 인터페이스를 제시하고 사용자 반응을 조사한다. 또한, 완성된 인터랙티브 스토리 그래프상의 다양한 경로에 대한 사용자 선호도를 조사하여 과도한 인터랙션을 제거함으로써, 인터랙티브 팝업북 시스템에 연령별, 특성별, 사용자 선호도 개념을 도입한다.

본 논문에서는 카메라를 통하여 획득한 2D 인체 영상에 계측점(landmark)을 설정하여 인체 치수 측정과 치수 수정(editing)이 가능하며, 계측점과 가상의복 모델링 데이터를 이용하여 가상의복 시각화를 할 수 있는 맞춤양복 제작 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 기존의 맞춤의복산업의 수동적인 방식이 아닌 디지털화와 자동화에 필요한 기술일 뿐만 아니라 의류산업의 다양한 콘텐츠에서 일반적으로 사용할 수 있을 것으로 예상된다.

Recent advanced interlace technologies allow the user to interact with different spaces such as Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) and Ubiquitous Computing (UC) spaces. Here, we present a LEGO House application, a collaborative application which involves multi interaction spaces -VR, AR and UC spaces. The LEGO House application is built based on the VARU framework which is designed for enabling the prototyping of a tangible space application. The application is about an interior design. One user is located in the combined AR and UC space and interacts with the AR LEGO house and the physical smart devices. The other users interact with the virtual LEGO house but they share the same environment, the LEGO house. Therefore, they can collaborate together as they are co-located.

Facial expression recognition is an intensive research area for designing Human Computer Interfaces. In this work, we present a new facial expression recognition system utilizing Enhanced Independent Component Analysis (EICA) for feature extraction and discrete Hidden Markov Model (HMM) for recognition. Our proposed approach for the first time deals with sequential images of emotion-specific facial data analyzed with EICA and recognized with HMM. Performance of our proposed system has been compared to the conventional approaches where Principal and Independent Component Analysis are utilized for feature extraction. Our preliminary results show that our proposed algorithm produces improved recognition rates in comparison to previous works.

We proposed "Table Mediator" which is a tabletop system for digital storytelling that uses web-retrieved information for the students' educational field trip. Students can perform their storytelling for their virtual pre-field trip to build up a sequential path as a story with web-retrieved documents, satellite images, geographical information, and group discussion. The proposed system was designed to lessen the limitation of individual interaction such as restricted viewpoint and biased inclination by group digital storytelling. Local interactions also have the limitation such as insufficient information and knowledge and the system supplied the rich live information such as subjective critiques or recently discovered history, or new updates for building a story that makes users arrange their own idea as a consistent story to lessen the limitation of the local interactions. The system can be used for various applications such as travel, education and other collaborative works with group interaction.

In this paper, a novel human activity recognition method is proposed which utilizes independent components of activity shape information from image sequences and Hidden Markov Model (HMM) for recognition. Activities are represented by feature vectors from Independent Component Analysis (ICA) on video images, and based on these features; recognition is achieved by trained HMMs of activities. Our recognition performance has been compared to the conventional method where Principle Component Analysis (PCA) is typically used to derive activity shape features. Our results show that superior recognition is achieved with our proposed method especially for activities (e.g., skipping) that cannot be easily recognized by the conventional method.

Support Vector Machine (SVM) is one of powerful learning machine and has been applied to varying task with generally acceptable performance. The success of SVM for classification tasks in one domain is affected by features which represent the instance of specific class. Given the representative and discriminative features, SVM learning will give good generalization and consequently we can obtain good classifier. In this paper, we will assess the problem of feature choices for human detection tasks and measure the performance of each feature. Here we will consider HOG-family feature. As a natural extension of SVM, we combine SVM with Principal Component Analysis (PCA) to reduce dimension of features while retaining most of discriminative feature vectors.

In ubiquitous environment, there are no limits to utilize networks whenever and wherever you are. That pervasive networks are combined with the information devices and then create various services such as car navigation of LBS(location based service) and DMB(Digital Multimedia Broadcasting). As these kinds of services are getting more various, the complexity is also getting higher and ultimately the convergence will make people feel frustrated. One of the solutions is Context-Awareness[1] technology. User interface with context-awareness filters unnecessary information and prevents users from being blocked due to the massive information. In this paper, we describe the seamless service system based on location-awareness, which is a type of context-awareness. We developed the system based on UPnP AV Framework. This system provides the automatic terminal device selection for the nomadic user. The system establishes new connections for the ongoing streaming playback session with the new AV devices without substantial loss of playback so that the user can enjoy the seamless service. The AV device selection based on the user's location needs no user's intervention or notification so it achieves the improvement of usability and complexity.

Hand motion classification problem is considered as basis for sign or gesture recognition. We promote optical flow as main feature extracted from images sequences to simultaneously segment the motion's area by its magnitude and characterize the motion' s directions by its orientation. We manage the flow orientation histogram as motion descriptor. A motion is encoded by concatenating the flow orientation histogram from several frames. We utilize simple histogram matching to classify the motion sequences. Attempted experiments show the feasibility of our method for hand motion localization and classification.

사회적 감성 에이전트는 인간과 유사한 사회지능(Social Intelligence)을 가지고 있는 에이전트로서, 인간의 감정을 인지 및 학습하고 적응을 통하여 상대방의 감정과 상함에 따라 적절한 반응을 할 수 있는 능력을 가기고 있다. 이 에이전트는 인간이 에이전트를 더 살아 있는 것처럼(Believable) 느끼게 하여, 인간과 컴퓨터간의 상호작용을 도와줌으로써 인간에게 더욱더 개인화되고 적합한 서비스 창출하고 제공할 수 있는 에이전트 모델이다. 본 논문에서는 인간의 사고 과정과 동일한 3단계 사고 작용 모델(Three-Layered Affect Functioning Model)을 통해서, 에이전트가 사용자의 감정과 상황을 인식하여, 지능적 반응이나 행동을 가능하게 하는 프레임워크를 제안한다. 그리고 에이전트의 감정과 상황인식을 위해서는 심리학 모델인 OCC 모델과 결정트리 구성 알고리즘인 ID3를 활용하였다. 이를 통해서 교육, 예술, 연예, 디자인, 의료 등 다양한 분야에서 응용될 수 있는 사회적 감성지능형 에이전트를 개발할 수 있을 것으로 기대 된다.

웹 페이지의 증가에 따라 문서의 질을 파악하는 것은 매우 중요한 문제가 되었다. 방문횟수와 같은 빈도 측정에 기반한 평가는 문서에 대한 사용자의 반응을 반영하기에 부족하다. 사용자는 문서가 사용자의 의도와 관련이 부족하거나 필요가 없는 경우 이용 시간이 매우 짧아진다는 특성을 보인다. 또한 사용자는 웹 페이지 이용 시 다양한 행위를 통해 페이지를 이용하게 된다. 마우스 포인터의 이동이나 클릭, 페이지 스크롤 등 웹 브라우저에서만 이루어지는 다양한 행위가 존재한다. JavaScript 는 브라우저에서 발생하는 이벤트 정보를 축적할 수 있고, 이렇게 수집된 정보를 사용자가 이용하는 도중에 서버로 전송이 가능하다. 본 논문에서는 사용자의 이용 정보를 수집하여 웹 페이지 이용을 분석하여 페이지 평가에 대한 기준을 제시한다.

본 논문은 시력이 떨어지고 보행이 불편한 고령자의 이동을 지원하는 지능형 6족 이동 로봇에 대한 연구이다. 센서 및 소형카메라를 장착한 6족 지능형 이동 로봇은 다양한 보행 및 회전, 이동 속도 조절 등의 이동 능력과 다양한 센서를 이용한 장애물 회피, 위협 상황 인식, 경사보행, 물체영역의 인식 및 추적 등의 기능을 가지며, 로봇에 연결된 선을 이용해 고령자의 보행을 유도한다. 로봇의 안정된 보행을 위한 모터의 제어방법, 센서 및 영상인식을 통한 로봇의 환경인식, 그에 따른 로봇의 지능적이고 능동적인 대응, 감지된 환경정보를 신속하게 무선통신을 통해 필요한 고령자 또는 보호자에게 전송하는 방법 등을 구현하였다. 한 다리에 3자유도를 가진 18관절 6족 로봇으로 구현되어 비평탄 지형에서도 안정된 보행구현은 물론 다양하고 부드러운 동작을 취할 수 있으며 강력한 구동 능력을 위해 디지털 슈퍼토크 서보모터를 사용하였고, 위험 상황 인식을 위해 3축 가속도 센서, PIR(초전)센서, 불꽃센서, 연기센서, 적외선, 초음파 거리감지 센서, 조도센서, 터치센서, 온도/습도 센서, 음성인식센서와 카메라를 통한 영상인식 등을 센서 융합에 의해 구현함으로써 상황인식의 정확도를 높이고 고령자들의 길안내 시 위험을 조기에 예측하여 전달하는 에이전트 역할을 수행하도록 설계되었다.

미래에는 로봇이 사람의 감정 상태를 이해하거나 적절하게 자신의 행동을 표현하는 기능은 중요해 질 것이다. 사람간의 교류에서 메세지의 93%가 행동 표현에 있으며, 바디 랭귀지는 감정의 양을 표현하므로 행동 표현은 중요한 감정 표현 수단이다. 최근의 로봇들은 얼굴, 제스처, LED, 소리 등의 복합적 방법을 이용하여 사람과 교류하고 있지만 포즈는 위치와 방위, 얼굴이나 제스처는 속도, 말이나 색 풍은 시간에 대한 정보가 필요하기 때문에 하나의 모델로 통합하거나 동기화 시키기 어렵다. 한편 작은 세기의 감정에서, 얼굴은 쉽게 표현이 가능하지만 제스처는 표현이 힘들다. 또한 기존의 감정 경계는 같은 형태와 크기를 가지거나, HHI 분야에 국한되어 연구되어 왔다. 본 논문에서는 정서 공간에서 감정의 경계를 어떻게 정의할 것이며, 복합적 표현 방법을 시스템적으로 어떻게 동기화할 수 있을지를 제안한다.

앞으로 로봇은 더욱 사람과 가까워 질 것이고, 따라서 사람과 로봇간의 상호작용도 활발해질 것이다. 이 때 직관적인 소통수단이 필수적이기 때문에, 로봇이 표정을 통해 감정을 표현할 수 있도록 하는 연구가 활발히 진행되어왔다. 기존에는 얼굴 표정을 주로 이용하였는데, 사람처럼 감정의 강도를 표현하기 위해서는 얼굴 외의 다른 방법도 필요하다. 로봇이 감정의 강도를 표현하기 위해서는 팔의 제스처, 움직임, 소리, 색깔 등을 이용할 수 있다. 본 논문에서는 LED 를 이용할 수 있도록 색과 깜빡임에 대해 연구하였다. 색깔과 감정의 관계에 대해서는 기존에 연구가 많이 되어 있지만, 실제로 로봇에 구현하기에는 정량적 자료가 부족하여 어려움이 있다. 본 논문에서는 6 가지 기본 감정(화남, 슬픔, 혐오, 놀람, 기쁨, 공포)을 효과적으로 나타낼 수 있는 색과 깜빡임 주기를 결정하고, 아바타를 이용하여 감정의 강도를 설문조사 하였다. 결과적으로, 슬픔, 혐오, 화남의 경우 색깔과 깜빡임을 통해 감정의 강도를 높일 수 있었다. 공포, 기쁨, 놀람의 경우 색깔과 깜빡임이 감정 인식에 큰 영향을 미치지 못했는데, 이는 그 감정에 해당하는 색깔이나 깜빡임을 수정해서 개선할 수 있을 것이다.

본 논문에서는 PC의 사운드 출력단자로부터 나오는 신호를 실시간으로 분석하여 다양한 진동 효과를 발생시키는 진동 시스템을 개발한다. 이 시스템은 특정 사운드 발생을 감지하여 미리 프로그램 된 진동패턴을 발생시킬 수 있다. 이것은 게임이나 가상현실 애플리케이션의 실감성과 몰입감을 증진시킬 수 있다. 또한 진동을 고려하지 않고 개발된 애플리케이션에 손쉽게 진동기능을 부가시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 이를 위해서 본 시스템에서는 사운드 신호처리를 위해 외부 DSP보드를 이용하며 손목에 부착하는 형태의 진동패드를 개발한다. 기존 사운드 기반 진동 장치들과 비교했을 때, PC외부의 DSP 보드를 이용하기 때문에 다양한 사운드 감지가 가능하면서도 성능이 우수하며, PC 성능에 영향을 주지 않는다. 또한 손목형 진동패드를 사용하기 때문에 기존 마우스나 조이스틱 형태의 진동 장치보다 실감 있는 진동효과가 가능하다.

휴대폰은 현대 생활에 없어서는 안 될 개인화 단말기가 되었으며, 그 위에서 다양한 디바이스, 컨텐츠 및 서비스의 컨버전스가 이루어지고 있다. 그러한 다양하고 복잡한 기능과 대용량 컨텐츠 및 정보를 효과적으로 검색하고 사용할 수 있는 수단에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 휴대폰 상에서 음성, 키패드, 모션을 이용하여 한글 단어를 입력하는 새로운 인터페이스를 개발하고, 이를 응용한 전화걸기 애플리케이션을 통하여 그 그사용성과 효과를 검증하는 것을 목적으로 한다. 개발된 멀티모달 인터페이스는 복잡한 메뉴 트리와 깊이를 한 번에 접근할 수 있는 음성 인터페이스의 장점을 수용하면서 인식률 및 인식시간을 개선하였다.

본 논문에서는 사운드 기반 진동 시스템을 위한 진동 패턴 에디터와 진동 패드를 제어하기 위한 컨트롤러를 개발한다. 사운드 기반 진동 시스템은 PC의 사운드 출력단자로부터 나오는 신호를 실시간으로 분석하여 다양한 진동 효과를 발생시키는 시스템이다. 이것은 사운드 분석을 위한 DSP 시스템, 사용자의 팔 등에 부착하여 진동을 전달하는 진동 패드, 그리고 이를 제어하는 컨트롤러로 구성된다. 진동 패턴 에디터에서는 패턴을 결정하는 요소를 진동소자 위치, 진동 시작시간, 지속시간, 세기의 네 가지로 정의하고 이러한 패턴을 쉽고 빠르게 생성할 수 있는 GUI기반 사용자 인터페이스를 제공한다. 이렇게 정의된 패턴은 저장이 가능하여 재사용성이 높다. 또한 진동 패턴 데이터를 해석하여 진동 패드를 제어하는 컨트롤러 구조를 제안한다. 이 경우 진동 패턴에 따라 컨트롤러의 펌웨어를 수정해야 하는 불편함을 없앨 수 있다.

The possibility to extent the solution in human detection problem for plug-in on vision-based Human Computer Interaction domain is very attractive, since the successful of the machine leaning theory and computer vision marriage. Bayesian logistic regression is a powerful classifier performing sparseness and high accuracy. The difficulties of finding people in an image will be conquered by implementing this Bavesian model as classifier. The comparison with other massive classifier e.g. SVM and RVM will introduce acceptance of this method for human detection problem. Our experimental results show the good performance of Bavesian logistic regression in human detection problem, both in trade-off curves (ROC, DET) and real-implementation compare to SVM and RVM.

최근 가정환경의 홈 씨어터를 동작시키기 위해서는 TV, 오디오, DVD, Video, 셋탑박스 등 여러 장치를 동시에 조작해야 한다. 이 경우 사용자가 원하는 기능을 실행하기 위해서는 여러 기기에 해당하는 리모컨 버튼의 기능과 위치를 잘 알고 있어야 한다. 이러한 현실적인 문제로 인해 사용자들은 일반적으로 자신이 원하는 기능을 선택하는데 어려움을 겪는다. 더욱이 유비쿼터스 가정환경이 현실화 되어 사용자가 조작 가능한 장치들이 늘어나면, 사용자의 혼란은 가중될 것이다. 따라서 기능을 요약해서 사용자에게 제공하는 적응적 인터페이스가 필요하다. 또한, 유비쿼터스 환경에서는 조작하고자 하는 장치 뿐 아니라 사용자 인터페이스가 표시되는 컨트롤러에도 다양한 모바일 또는 고정된 장치들이 사용되므로 각 장치의 능력이나 제약 조건에 맞게 사용자 인터페이스의 형태를 조절해 줄 필요가 있다. 제안하는 시스템에서는 상황에 따라 표현되는 기능과 형태가 변경되는 적응적 사용자 인터페이스를 구현하기 위해, 유비쿼터스 가정환경을 모델링하고, 모델링된 상황 및 장치 정보를 사용한다. 상황에 맞는 장치별 필요정도를 구현하기 위해서는 베이지안 네트워크를 사용한다. 행동 선택 네트워크는 사용자의 상황과 예측된 장치별 필요도를 입력으로 사용해 장치별로 현 상황에 필요한 기능을 선택한다. 이렇게 선택된 기능들을 실제 사용자 인터페이스가 구현될 장치에 맞게 프레젠테이션 템플릿을 이용해 실제 사용자 인터페이스로 구성하여, 적응적 인터페이스를 구성한다. 실험을 위해서는 유비쿼터스 홈 시뮬레이션 환경을 구축하고, 해당 환경을 바탕으로 장치 사용기록을 시나리오를 바탕으로 생성하였다. 생성된 시나리오를 바탕으로 장치별 필요도 추론결과를 평가하여 베이지안 네트워크가 효과적으로 사용자의 요구를 예측함을 확인하였다. 마지막으로, 14명의 사용자들에게 평가된 10개의 태스크에 대해 기존의 고정된 홈 UI와 제안하는 적응적 홈 UI를 비교해 본 결과, 생성된 적응적 홈 UI가 일반적인 태스크를 고정적 홈 UI에 비해 효과적으로 처리할 수 있음을 확인하였다.

기존 PC용 웹 페이지는 키보드와 마우스, 근거리 디스플레이를 이용하는 환경에 맞추어 많은 정보 제공을 목적으로 복잡한 구성과 작은 폰트로 디자인되어 있다. 따라서, 일정 거리 이상의 시청 거리, 사용자의 기밀한 주의를 요구하지 않는 컨텐츠 제공, 제한적 기능의 리모트 컨트롤러를 사용하여 제어하는 TV에서 동일한 웹 페이지를 사용자에게 제공하기에는 적합하지 않다. 이러한 TV 환경에서 웹 페이지를 효율적으로 브라우징하기 위해 시맨틱 주밍 기법을 적용한 브라우징 방식을 디자인하였다. 기존의 웹 페이지를 분석하여 구성된 컨텐츠를 기반으로 semantic block 을 추출하고, 기존의 레이아웃과 스타일 정보를 분석한 후 현재 환경에 최적의 형태로 컨텐츠를 요약하고 레이아웃, 스타일을 변경하여 재구성한다. 이렇게 재구성된 웹 페이지는 줌 인터페이스를 사용하여 사용자에게 정보의 양을 조정하여 보여준다. 즉, 사용자가 관심 있는 semantic block 을 선택하여 줌-인을 하면 해당 블록이 커지며 더 자세한 컨텐츠로 이루어진 내용을 볼 수 있고, 줌-아웃을 하면 해당 블록이 작아지면서 요약된 컨텐츠로 이루어진 내용을 볼 수 있다. TV 와 같이 큰 디스플레이의 경우 PC 보다 스크롤과 같은 조작을 하기 위해서는 더 많은 노력이 요구됨으로 사용자의 편의를 위해 가로 스크롤은 제거하고 세로 스크롤은 최소화하는 방식으로 채택하였다. 복잡하게 구성된 웹 페이지를 사용자가 원하는 컨텐츠에 쉽게 접근할 수 있도록 요약된 컨텐츠로 재구성하고, TV 환경에 최적화된 레이아웃과 스타일을 제공하여 가독성과 심미성을 향상되도록 하였다.

터치스크린 입력 방식은 키보드나 마우스 등의 다른 주변 장치의 도움 없이 손이나 펜 등을 이용해 직접 화면에 접촉을 통한 입력을 수행한다. 이러한 입력 방식은 키보드, 마우스 등의 조작을 통해 포인팅 커서를 움직이거나 입력하는 방식에 비해 비교적 유연한 손가락을 이용한다는 점에서 입력의 유연성과 직관성을 극대화 시키는 장점을 가진다. 그러나, 손가락을 이용한 조작에 의해 야기되는 조작의 부정확성과 터치스크린을 활용한 새로운 인터페이스의 부재는 터치스크린 입력 방식의 큰 단점으로 지목되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 터치스크린을 사용하는 이동 단말기의 효율적인 입력을 위한 다이얼 메뉴 유저 인터페이스를 제안한다. 본 기법은 사용자의 명령을 받기 위해 작은 아이콘 형태로 대기하고 있는 비활성화 상대, 사용자의 터치 명령을 받은 후 다이얼 형태로 인터페이스가 전개된 활성화 상태, 활성화 상태에서 원하는 명령을 찾고 실행하기 위한 네 가기 동작인 회전, 확대, 축소, 그리고 클릭으로 구성되어 있다. 본 기법을 통한 직관적인 조작은 터치스크린의 단점인 부정확한 포인팅을 극복하고, 터치스크린이 가지는 드래그 기능을 활용하여 메뉴 검색에 신속성을 부여한다.

근래에 인간과 컴퓨터의 상호작용을 통하여 사용자에게 직관적인 정보를 제공하는 기술들이 발전하고 있으며, 그래픽 기술의 비실사 렌더링을 이용한 미술 기법을 사실감 있게 가상 체험하기 위한 어플리케이션이 제안되고 있다. 본 논문은 미술 기법 중 방망이를 이용한 탁본 기법을 가상의 환경에서 모사하기 위해 탁본의 방망이를 통한 힘 쉐이딩을 새롭게 고안하여 제안한다. 햅틱 커서의 포인트와는 달리 탁본 방망이의 면적이 접촉하는 부분에서 생기는 문제점을 해결하기 위하여 Height map으로 사용된 Canny Edge Detection 이미지를 통해 Height map을 부분적으로 재 정의하고 힘의 계산에 적용하여 충돌된 방망이의 힘 쉐이딩을 가능하게 하는 것이 원리이다. 그래픽 렌더링 효과와 함께 실시간으로 사용자에게 햅틱 장치를 이용하여 촉감 정보를 전달함으로써 다양한 미술 교육적 효과를 체험할 수 있는 방안을 제공할 것으로 기대된다.

본 논문에서는 위성영상 기반의 3차원 문화재 정보 시스템을 구현하기 위한 과정으로 고 해상 위성영상 제작을 위한 DEM(Digital Elevation Model)제작단계와 위성영상 자료를 수집하여 영상이 지니고 있는 왜곡을 보정하는 자료보정 단계, 사용 목적에 맞게 영상을 가공하여 저장하는 영상 생성단계를 통해 위성영상 기반의 3차원 지형정보를 생성하고, 3차원 스캐너를 활용한 대상지역 문화재의 DB 구축과 3차원 복원을 통해 3차원의 문화재 정보를 획득하고 질감 및 재질 사실적인 면을 강조하기 위한 텍스처 맵핑 과정을 통해 3차원 공간적인 조건 및 검색을 가능하게 함으로써 언제 어디서 든 누구나 쉽게 문화재에 대한 정보를 검색할 수 있도록 Web3D를 활용한 3차원 문화재 정보 시스템을 구현하였다.

유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 실시간 미디어의 공유 시, 정보단말들의 성능 편차로 인해, 종단 사용자 간에 전송 미디어의 품질 요구사항에 대한 갈등이 발생할 수 있다. 이러한 문제 해결을 위해 네트워크 또는 응용 측면에서 미디어 스트리밍의 QoS 보장 기법에 대한 많은 연구가 진행되어 왔으나, 높은 개발 비용 및 시스템 복잡도 등 각종 요인으로 인해 보급화에 난항을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 미디어 서비스 수준에서, 사용자별 요구사항에 맞도록 서비스들 간의 영상분배 그룹을 형성하여 향상된 미디어 품질을 제공하는 협상 방법을 제안한다. 이를 위해 동일한 시야를 전송하는 영상 서비스들을 하나의 집합으로 만든 후, 사용자별 품질 요구사항의 손해를 최소화하기 위하여 영상 제공자와 영상 수신자간의 적절한 대응관계를 도출하는 알고리즘을 제안한다. 결과적으로 사용자들은 개별적인 요구사항에 부합하는 수준의 영상 서비스를 이용할 수 있게 되어, 미디어 품질 측면에서 향상된 서비스를 기대할 수 있다.

본 논문에서는 동영상 복사본 검출을 위해 시공간 정보를 이용한 새로운 동영상 서명 방법을 제안한다. 제안된 동영상 복사본 검출 방법은 각 키프레임에 대하여 동심원 구획방법에 기반을 두고 있다. 우선 입력 동영상으로부터 일정한 간격으로 시간적 이중 선형 보간법을 이용하여 키프레임을 추출하고 각 프레임은 동심원 형태로 구획된다. 구획된 세부영역에 대하여 상대적인 관계를 이용하여 평균 픽셀값, 평균 픽셀값의 차분값, 대칭적 차분값, 원형 차분값 분포의 4 가지 특징 분포를 추출한다. 최종적으로 이 특징 분포들은 간단한 해시 함수를 이용하여 이진 수열 형태로 변형되고 순서대로 병합된다. 제안된 동영상 서명에 대한 유사도 거리는 간단한 해밍 거리를 이용하여 계산되고 따라서 매우 빠른 정합 속도를 보인다. 실험 결과로부터 제안된 방법이 다양한 변형에 대하여 평균 97.4%의 높은 검출 성공률을 보이는 것을 알 수 있다. 그러므로 제안된 방법이 동영상 복사본 검출분야에서 폭넓게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

DMB를 위한 데이터 방송 애플리케이션을 개발할 때 서비스 될 콘텐츠를 직접 작성해야 하므로 뉴스와 같이 실시간으로 업데이트가 이루어지는 콘텐츠의 경우 지속적인 반영이 어렵다. 이에 본 논문에서는 실시간으로 바뀌는 웹 뉴스 콘텐츠를 가져와 DMB 데이터 방송용 뉴스 어플리케이션을 생성할 수 있는 시스템을 설계하였다. 이 시스템을 통해 웹 콘텐츠의 배급을 위한 XML 기반의 RSS를 이용하여 빠르게 업데이트 되는 뉴스 콘텐츠를 실시간으로 수집하여 데이터 방송용 어플리케이션에 적용 가능한 형대로 변환한 후 DMB 기기에서 실행할 수 있는 MPEG-4 BIFS 프로그램을 저작할 수 있다.

본 논문에서는 프랙탈 이론을 이용한 새로운 자동 작곡 알고리즘을 제안한다. 사용자는 L-System에서 시작 상태 및 생성 규칙들을 설정함으로써 다양한 프랙탈 형태를 정의 및 조정할 수 있다. 본 연구에서는 먼저 L-System과 확률을 이용하여 비대칭인 프랙탈 트리를 생성한다. 그리고 생성된 프랙탈 트리의 이미지를 기반으로 음악화 기법을 이용하여 음악을 생성한다. 본 논문에서는 다음 두 가지 방법을 소개한다. 첫째로, 이미지의 x축과 y축을 음의 크기와 음정으로 매핑하여 단선율 음악을 생성한다. 둘째로, 이미지의 x축과 y축을 시간과 음정으로 매핑하여 다성음악을 생성한다. 본 논문에서 제시하는 방법을 이용하여 사용자는 프랙탈의 재귀적인 특징이 반복성으로 나타나는 음악을 생성할 수 있으며, 프랙탈 트리의 모습을 음악적 구조로 갖는 음악을 생성할 수 있다.

본 논문에서는 비전 기반 게임 인터페이스를 위한 배경영역으로부터 전경영역을 추출하기 위해 빠르고 강건한 새로운 방법을 소개한다. Background Subtraction 방법은 추적하고자 하는 이미지의 특징을 추출하기 전에 필수적으로 거쳐야 하는 전처리 과정이다. 이를 위해 본 논문에서는 이미지를 지역 셀로 나누어 가우시안 커널이 적용된 Local Histogram을 계산하고 히스토그램의 Bhattacharyya 거리를 계산하여 전경확률을 결정한다. 이처럼 지역적 히스토그램에 기반한 방법은 급격한 조명변화나 잡음 또는 작은 배경오브젝트의 움직임에 부분적으로 강간함을 보인다. 히스토그램을 계산하는데에서 Multi-Scaled Integral Histogram을 사용하여 잡음을 억제하면서 계산의 속도를 높였다.

디지털 영상 매체들이 등장한 후부터 장면전환 검출은 영상의 편집과 검색, 요약 등 여러 작업에 적용되기 위해 활발히 연구되어 왔다. 특히 디지털 방송이 MPEG2방식으로 송신되기 시작한 이후로 이러한 연구는 더욱 활발히 진행되었다. 그 결과로 MPEG2 영상에서 장면전환을 검출하기 위해서 압축영역에서의 검출법과 비압축영역에서의 검출법이 제시되었다. 특히 압축영역에서의 장면전환 검출방법은 전체를 디코딩하지 않고 장면전환을 빠르게 검색할 수 있는 방법들이 주로 등장되었다. 하지만, 이 방법들은 정확도가 떨어지거나 속력저하가 극심한 등 여러 가지 문제를 보였다. 따라서 우리는 좀 더 빠르고 정확도가 높은 장면전환 시점 검출을 위해서 GOP의 길이와 B 프레임의 용량 변화를 이용하고자 한다. 우리의 방법은 B 프레임의 용량 변화를 이용하여 장면 전환을 보다 빠르게 검색하고 보다 높은 정확도를 위해서 GOP 길이의 변화가 심한 곳을 추가로 지정하여 정확도를 보강한다. 이러한 방법은 기존의 장면전환 검출 방법보다 빠른 해결책이 된다. 그 뿐 아니라 정확도 면에서도 만족할만한 결과를 보여주고 있다. 본 논문에서 제시한 이러한 방법은 기존의 획일적인 방법에서 벗어나 MPEG2 영상내에서 좀 더 빠르고 정확한 장면검출을 위한 새로운 아이디어를 제공한다.

기존의 아날로그 TV 방송 환경과 달리 디지털 방송에서는 데이터 방송서비스를 통하여 다양한 부가정보를 제공할 수 있다. 이러한 데이터 방송 서비스에서는 기존의 오디오 비디오 방송 프로그램 이외에도 방송과 관련된 데이터 또는 방송과는 직접 관련이 없는 순수한 데이터를 전송하게 된다. 본 논문에서는 이러한 데이터 방송 서비스를 위해 사용되는 데이터 캐루셀의 효율적인 파싱 기법과 캐슁 방법에 대한 내용을 다룬다. 효율적인 파싱을 위해 메시지 풀을 구성하여 PMT에서 분류되어진 DSM-CC 메시지 패킷의 elementary_pid syntax를 저장한 후 저장된 패킷만 골라서 섹션으로 구성하여 데이터 캐루셀의 중복을 없애는 방법을 사용한다.

아날로그 방송에서 디지털 방송으로 변화되면서 다양한 서비스를 사용자에게 제공하려는 데이터들을 송수신하기 위한 방송 환경이 다양하게 연구 되고 있다. 실시간 방송 환경에서 전달된 데이터는 수신기의 저장장치에 임시적으로 저장되고, 사용자는 그 데이터를 사용 할 수 있게 된다. 실시간 방송 환경에서는 데이터의 일부분이 지속적으로 들어오는 스트리밍 형태로 전송되는데, 이와 같은 실시간 방송 환경에서는 기존의 파일 시스템과 다르게 데이터 처리를 고려할 필요가 있다. 본 논문은 실시간 방송 환경에서 전달된 데이터를 신뢰성을 보장하고, 유연성을 제공 할 수 있는 스토리지 매니저를 제안한다.

ACE (Advanced Collaboration Environment) [1] 는 원격지의 사용자들이 마치 실제 한 공간에 모여서 협업하는 것과 같은 실재감 있는 협업 환경을 제공하는 것을 목표로 한다. 실재감 있는 협업을 위해서는 가장 먼저 좋은 음질의 음성의 공유와 원격지 작업 공간의 모습을 그대로 전달해 줄 수 있는 협업 공간 내의 뷰(view)에 대한 공유가 필요하다. Visual Sharing은 이 중에서 원격지 사용자들 사이의 자연스러운 뷰 공유에 초점을 둔 연구로, 원격지 작업 공간의 모습을 다양한 방향에서 보거나 임의의 원격지 사용자와 작업 화면을 공유하는 등, 원격 협업 환경의 사용자들이 동일한 뷰를 공유하면서 협업 할 수 있도록 지원하는 기술이다. 본 논문에서는 Visual Sharing을 위해 제공되어 야 하는 요소 기술들과 그 요구사항을 논한다.

이동 통신 단말기의 발달과 모바일 인터넷의 확산으로 많은 사용자들은 언제 어디서나 모바일 웹 콘텐츠를 이용 할 수 있게 되었으며 나아가 더 많은 콘텐츠의 서비스를 요구하게 될 것이다. 이러한 요구로 인하여 유선 웹 콘텐츠를 모바일 웹에 사용할 수 있도록 콘텐츠를 변환하는 연구들이 많이 진행되고 있으나, 통신사 및 모바일 단말기들의 지원사양이 표준화되지 않아 모바일 웹 콘텐츠의 변환 및 생성에 많은 어려움이 따르고 있다. 특히나 유선 웹 페이지의 내용 중에 시간이나 사용자에 따라 그 내용이 동적으로 변화하는 다이나믹 오브젝트를 모바일 웹에 서비스 하기 위해서는 각각의 단말기에 맞도록 스크립트를 프로그래밍 해야 할 뿐 아니라 사용되는 리소스의 선 변환이 요구되어진다. 이러한 어려움을 해결하기 위해 본 논문에서는 유선 웹 페이지의 구조적 특성을 나타내는 DOM(Document Object Model)의 계층구조를 이용한다. 즉 유선 웹페이지를 분석하여 이를 자료구조화 하고 이 가운데에서 다이나믹 오브젝트를 추출하여 그 영역을 인덱싱 하였다가, 모바일 웹 페이지를 서비스 할 때 인덱싱 된 위치에서 정보를 추출하여 실시간으로 모바일 웹 콘텐츠로 변환하는 기법을 제시한다.

은행에서 현금 지급기(ATM)를 부정한 목적으로 사용하는 사람들은 보통 마스크나 선글라스, 모자 같은 것으로 얼굴을 은폐하고 인출을 하는 경우가 많다. 그렇기 때문에 마스크나 선글라스, 모자로 얼굴을 가림으로써 특징을 검출하기 쉽지 않아 얼굴 인식을 통한 사람 판단이 어렵다. 본 논문에서는 차 영상과 Template Matching 을 통해 얼굴 영역을 추출하고 Adaptive Boost 를 통해 얼굴의 특징 점을 검출한 후 스킨 컬러 정보를 이용하여 현재 사람의 은폐 정보를 추정하는 방법을 제안한다. 제안된 방영은 영상신호처리에 강하고 비용이 적으며 적은 전력으로 동작하는 DSP 기반에 탑재 함으로써 ATM 기에 탑재하기 적합하고 또한 다른 형태의 검증 시스템에 적용할 수 있는 효율적인 구조를 제시한다.

스포츠의 경기에서 비디오 문자는 득점이나 선수명과 같은 중요한 정보를 제공한다. 본 논문에서는 골프 동영상에서 선수명 정보를 강건하게 인식하는 방법을 제안한다. 골프 경기의 경우, 원하는 선수의 플레이 장면을 검색하고자 하는 요구가 많은 스포츠 종목이다. 이러한 기능을 구현하기 위해 골프 동영상에 포함된 문자 정보를 이용한다. OCR 에 의해 검출된 문자 정보를 인식한 후, 사전 등록된 선수명 DB 를 이용해 선수명 정보를 인식한다. 이렇게 획득된 선수명 정보를 이용해 원하는 선수의 플레이 장면을 검색할 수 있도록 하였다. 다양한 골프 동영상에 대하여 실험을 수행한 결과, 본 논문에서 제안한 방법이 강건하게 선수명을 인식하는 것을 확인하였다.

유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서는 사용자의 다양한 요구에 부응하기 위하여 지식을 활용한 서비스의 필요성이 증가하고 있다. 온톨로지는 이같은 분산 컴퓨팅 오브젝트들 사이에서 지식 공유를 위한 표현 방법으로 많이 사용되고 있다. 이러한 온톨로지를 표현하고 처리하기 위해 본 연구에서는 Description Logic 기반 지식 표현 언어인 EOL을 바탕으로 지식을 활용하기 위한 추론 엔진을 구현하였다. EOL 은 간결하고 직관적인 문법으로 비전문가도 EOL을 사용해 지식을 쉽게 표현 및 활용할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 EOL 로 표현된 지식을 보다 효율적으로 처리하기 위해 지식의 표현 범위에 따라 각기 다른 추론 알고리즘을 사용하는 추론 엔진을 구현하였다.

지능형 협업환경에서 사용자가 원하는 서비스를 제공받기 위해 선행되어야 할 기술은 사용자가 원하는 협업기능 요구사항에 따라 협업환경 내 서비스들을 적절히 발견하는 서비스 발견(service discovery) 기술이다. 일반적인 서비스 발견과 관련하여, UPnP(universal plug & play) 의 SSDP(simple service discovery protocol)을 비롯한 여러 종류의 서비스 발견 기술이 존재하나, 지능형 협업환경이 요구하는 서비스 발견 특정을 만족시키기에는 일부 제약 사항이 존재한다. 이에 본 논문에서는 지능형 협업환경에서 제공되어야 하는 서비스 발견 기술의 요구사항을 살펴보고, 이를 만족하기 위한 방법으로써 다중 에이전트 시스템 (multi-agent system,, MAS)을 적용한 실용적인 서비스 발견 방법을 제시한다. 또한 지능형 협업환경의 일부 서비스에 제안된 방법을 적용하여, 본 접근방법의 타당성을 구현 결과를 통해 확인하고자 한다.

본 논문은 WBAN(Wireless Body Area Network) 환경에 기반한 스마트 오브젝트(Smart Object)의 개발에 대한 논문이다. 다양한 기능을 가진 컴퓨팅 디바이스를 장착한 스마트 오브젝트가 많이 개발되면서, 사용자에게 가중되는 소지품으로써의 수많은 기기, 도구들을 사용자가 하나하나 관리하기에는 역부족이므로, 이를 분류하고 관리함으로써 사용자는 단순히 자신들이 가진 스마트 오브젝트의 기능만을 활용하게 해주는 스마트 오브젝트의 개인 네트워크 화하는 기기의 필요성이 증대된 가운데, 이러한 형태의 오브젝트를 개발함에 있어 어떠한 기술들이 필요하고 어떠한 요소들을 갖춰 설계 해 나가야 할지에 대한 최적화된 설계 기준을 분석하고 개발 방향을 제시하고자 한다.

무선 통신에 대한 높은 관심은 관련 기술을 이용하여 실생활에 적용하기 위한 연구로 이어지고 있다. 이러한 무선 통신 기술들 중 근거리 무선 통신 기술인 Binary CDMA(Code Division Multiple Access)기술은 2.4Ghz의 RF영역을 사용하여 데이터를 전송하는 기술이다. 이 기술은 기존의 근거리 무선 통신인 Bluetooth보다 뛰어난 전송거리를 보장하고 있으나, 무선 통신 기술의 공통적인 문제점인 장애물에 의한 신호 감소로 인해, 실제 보장되는 거리보다 짧은 거리의 전송거리가 나타나는 구간이 생기게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 Clustering을 이용하여 보다 넓은 전송거리를 확보하기 위한 아이디어를 제시한다.

사람들은 월드 와이드 웹(World Wide Web)상에서 사용자가 원하는 정보를 검색하는 여러 알고리즘들을 구현해 왔다. 이렇게 구현된 검색 알고리즘 중 가장 좋은 기술을 가지고 있는 곳은 페이지랭크(PageRank)방식의 구글이다. 하지만 페이지랭크 방식, 즉 외부에서 강조하는 링크가 많은 문서로 검색하여 가장 많은 링크를 가기고 있는 문서를 상위에 보여주는 방식으론 사용자가 원하는 문서를 찾기 힘들다. 개인에게 가치가 있는 문서를 찾기보다 대중에게 가치가 있는 문서를 찾기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 대중적 가치와 개인적 가치를 혼합한 개인화 검색 엔진을 제안한다.

3차원 아바타 시스템에서 아이템들은 아비타의 체형마다 맞춰서 제작하여야 한다. 이러한 제작방식은 사업적인 측면에서 불리한점이 클 뿐만 아니라, 서비스하는 아바타의 체형, 종류와 같은 다양성 측면에서도 소비자의 욕구를 만족하기 어렵다. 다양한 체형의 아비타를 서비스하기 위해 제작해야 할 작업량은 기하급수적으로 늘어날 수밖에 없다. 본 연구는 아바타의 제형을 최소한의 데이터 제작으로 표현가능 하도록 메쉬모핑(mesh morphing) 기법을 활용한 3D 아바타 체형변형방법에 관한 것이다. 아바타의 기본제형과 변형될 체형을 토대로 실시간으로 표현할 수 있는 중간체형을 생성하는 방법과 기본체형에 맞게 제작된 의상, 헤어스타일, 신발 등 아바타 아이템 들을 중간체형에 맞도록 자동으로 변형하는 방법을 소개한다. 제시한 방법을 이용하면, 새로운 체형의 아바타를 도입하더라도 기 제작된 아이템들의 추가 제작 없이 새로운 체형에 맞는 아이템을 서비스할 수 있음을 보여준다. 또한 새로운 체형의 표현 방법이 실시간으로 적용할 수 있는 방직임을 보여준다.

촬영 순간 카메라와 촬영대상간의 상대적인 움직임에 의해 촬영된 이미지에는 움직인 방향으로 모션 블러가 발생할 수 있다. 의도 되지 않은 블러 효과는 이미지 품질에 손상을 주므로 블러 효과에 의해 손상된 이미지를 복원할 필요가 있다. 블러 효과에 의해 손상된 이미지의 복원을 위해서는 블러 효과별 발생시키는 블러의 성분을 정확히 알아내어야 한다. 본 논문에서는 모션 블러가 발생된 이미지로부터 모션 블러의 성분을 추출하는 새로운 방법을 제안하고 실험을 통해 제안된 방법의 성능을 검증하였다. 실험 결과는 제안된 방법이 오브젝트의 크기와 블러의 크기에 상관없이 블러의 크기를 정확히 추출함을 보여 주었다.

2007년 현재 전 세계적으로 모바일 기기 사용 인구수는 약 30억 명으로 전 세계 PC사용자 수의 두 배에 달한다. 모바일 디스플레이는 작은 크기로 인해 휴대성이 높은 등 많은 장점을 갖고 있지만, 소형화와 전력 절감을 위해 얇은 디스플레이 패널과 저성능 이미지 센서를 채택하는 등 대형 디스플레이에 비해 색상표현력이 떨어질 수 밖에 없다. 따라서 본 연구에서는 모바일 디스플레이 자체의 성능이 떨어지더라도 사람의 눈에 인식되기 용이하게 색채이론에 입각해 이미지 환경을 변경하는 방법을 제안한다. 사람의 눈은 망막상의 색신경이 어떤 색의 자극을 받게 되면 그 색의 보색에 대한 감수성이 높아지고, 명암차이가 분명한 색상들을 나열하면 반대 밝기에 대한 민감도가 높아진다. 사람의 시각신경에서 느끼는 색채에 대한 감성적인 색상처리(RGB의 채도를 증가 시키거나 다이나믹 레인지의 확장과 보색대비의 강조에 따른 변화)를 통하여 얻은 데이터를 비교 분석 한다. 그 결과 적용 전의 이미지보다 적용 후의 이미지의 인식률이 높아지고 화질이 향상됨을 알 수 있다.

본 논문은 화재 발생 시 고층 건물에서 열화와 연기에 의해 거주자가 피해를 입는 것을 고려하여 초기 탈출을 계획할 수 있는 시뮬레이션 시스템의 설계 및 구현 방법을 제안한다. 화재 시에 사람들은 자신의 위치에서 가장 가까운 출구를 찾아 탈출하게 된다. 먼저 출구까지의 탈출 경로를 탐색하고 자신의 최고 속도로 이동을 시도한다. 연기 및 열화와 같은 주변의 요소에 따라서 이동 속도가 제한된다. 본 논문에서는 화재 시 사람의 속도를 저해하는 요소인 연기를 고려하여 사람의 탈출속도를 계산하고, 열화와 연기를 고려하여 사람의 피해량을 계산하여 사망 여부를 판단한다. 계산된 속도를 반영하여 고층 건물에서 화제 시의 탈출 상황을 3 차원 시뮬레이션하는 시스템을 제안한다. 실제 환경에서 사람이 문을 빠져나가는 것과 같은 환경을 만들기 위해 문의 크기에 따라 시간당 사람이 빠져나갈 수 있는 수를 제한한다. 실험결과들을 통해서 본 논문에서 제안한 방법을 통하여 연기의 농도가 짙어질수록 사람의 탈출속도가 감소하는 것과 온도와 연기 농도에 의해 사람이 피해를 입고 사망하는 것을 확인할 수 있다.

Time-of-flight(ToF) cameras deliver intensity data as well as range information of the objects of the scene. However, systematic problems during the acquisition lead to distorted values in both distance and amplitude. In this paper we propose a method to acquire reliable distance information over the entire scene correcting each information based on the other data. The amplitude image is enhanced based on the depth values and this leads depth correction especially for far pixels.

본 논문은 난수를 제어하는 통계적 방법을 사용한 음열음악의 작곡 및 제어 방법을 설명한다. 음열음악은 20세기 현대음악의 중요한 작곡 기술 중 하나로, 반음계의 모든 12음이 동일한 빈도로 사용되어야 한다는 성질을 갖는 음악을 뜻한다. 이러한 음열음악의 작곡을 위해, 우리는 최적화 기반의 난수생성기법을 사용하였다. 우리는 카이-제곱 테스트와 자기 상관성 테스트를 이용한 최적화식을 제안한다. 또한 이러한 최적화 기법에 사용자의 제약을 추가함으로써 사용자 제어 가능한 음열음악의 작곡이 가능하다. 본 논문의 기술을 사용하여 기존의 음열음악의 작곡 뿐 아니라 사용자에 의해 주어진 멜로디나 비트를 따라가는 새로운 음열음악의 작곡이 가능하다.

본 논문에서는 RGB 카메라와 LED 광원만을 이용하여 객체에 대한 반사 스펙트럼을 효율적으로 측정하는 영상 획득 시스템을 제안한다. 멀티스펙트럼 영상 획득 시스템은 LED 컨트롤러, LED 클러스터, RGB 카메라로 구성되고 전역 스펙트럼(full spectrum)의 영상을 실시간으로 획득하는 시스템이다. 제안된 시스템은 스펙트럼 기저 함수들의 선형 결함으로 전역 스펙트럼을 재구성하여 비교적 간단하면서도 높은 정확도를 보장해준다. 본 시스템의 효용성을 증명하기 위해 다양한 장면(scene)에 대한 반사 스펙트럼을 측정하고 이를 이용하여 여러 광원을 적용한 재조명 결과를 보여준다.

컴퓨터 기술과 인터넷 산업의 발달로, 우리는 손쉽게 원하는 상품을 구입할 수 있다. 하지만 다양한 쇼핑몰과 엄청난 양의 상품들 중에서 원하는 물건을 적절하게 찾는 작업은 쉽지 않다. 몇몇의 키워드로 상품을 검색할 경우 한정된 상품 카테고리 안의 많은 상품들의 정보를 볼 수 있으나 원하는 상품이 그 안에 있을지는 장담할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 색상정보를 이용하여 효율적으로 상품을 검색할 수 있는 인터페이스를 제안한다.

본 연구는 운동 표상에 관한 뇌 메커니즘의 이해를 위해 fMRI를 이용한 측정 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템의 검증을 위해 예비 실험을 시행하였다. fMRI task는 visual feedback을 제공하는 task와 차단하는 task 두 가지의 task로 구성되었다. 실험 결과 visual feedback이 제공되었을 때는 left superior orbital gyrus, bilateral precentral gyrus, left superior occipital gyrus, left supplementary motor area, right thalamus, right postcentral gyrus 그리고 right superior parietal lobule 같은 영역들이 활성화 되었다. Visual feedback이 차단되었을 때는 left precuneus, right middle temporal gyrus, bilateral supplementary motor area, right anterior cingulate cortex, left Inferior temporal gyrus, left insula lobe, right superior parietal lobule, bilateral postcentral gyrus 그리고 left precentral gyrus 같은 영역들이 활성화 되었다. 개발된 시스템을 통해서 visual feedback이 차단되었을 경우 운동 표상에 관한 뇌 메커니즘을 알아 볼 수 있었다.

음열 음악은 쇤베르크가 창시한 20세기 음악의 중요한 작곡 기법중 하나이다. 이 음악은 범조적인 혹은 무조적인 특정을 가지며, 이로 인하여 독특한 현대 음악의 분위기를 생성하게 된다. 본 논문에서는 수학적 알고리즘을 이용하여 음열 음악을 생성하는 방법을 제안하고자 한다. 본 논문에서 소개하는 방법은 음열음악에 대한 쇤베르크의 엄격한 정의보다는 더욱 자유로운 형태를 띄지만, 전체 음악 내에서 12개의 음이 사용되어야 한다는 규칙은 만족한다. 이를 위하여 원형 음열 및 원형 음열의 전위과 전조로 구성되어있는 음열도표를 자유롭게 탐색하는 공간 채움 곡선을 이용한다. 임의의 공간을 한번만 탐색하는 성질을 가진 이 곡선을 사용함으로써, 음열 도표에 있는 모든 음을 한번씩 사용하면서도 적절한 반복성을 띄는 음악을 생성할 수 있다. 따라서 생성된 음악은 원래의 음열 음악의 특징인 범조성 및 무조성을 유지하면서도 현대음악에 친숙하지 않은 사람들에게도 보다 쉽게 접근하는 음악을 생성할 수 있다는 장점이 있다. 또한 다차원 공간 채움 곡선을 이용하여 음의 길이 및 세기까지 음열을 사용하는 더욱 확장된 형태의 음열음악을 생성하는 방법도 소개한다.

본 연구에서는 사용자가 입력한 멜로디에 따른 반주 음악을 자동으로 생성하는 방법을 제시한다. 시작되는 코드는 사용자의 멜로디에 의해서 생성이 되며, 그 다음 코드들은 코드들간의 전이확률이 정의되어있는 마르코프 체인(markov chain)의 확률 테이블을 이용하여 연속적으로 생성된다. 확률 테이블은 기존 음악의 샘플 데이터를 강화학습(reinforcement learning)을 이용하여 학습된다. 또한 실시간으로 재생되는 반주 코드는 매 상태 마다 주어지는 보상 값을 통해 더 나은 행동을 취할 수 있도록 학습해 나간다. 멜로디와 각 코드들간의 유사성은 피치 클래스 히스토그램을 이용하여 계산된다. 본 기술을 사용하여 주어진 사용자 입력에 조화로운 반주 코드의 자동 생성이 가능하다.

본 논문에서는 주어진 예제 멜로디 데이터를 이용하여 효과적으로 새로운 곡을 작곡하는 시스템을 제안한다. 우리가 제안하는 기법은 k-차원 마르코프 체인을 이용하여 마디 단위의 음악 블록을 합성한다. 한마디 단위를 하나의 마르코프 체인의 상태로 취급할 경우 매우 많은 상태를 고려해야 하므로, 이를 계층적 클러스터링 기법을 통하여 학습이 용이한 정도로 상태를 줄인다. 예제 데이터의 각 음악 블록은 소속된 클러스터 번호의 시퀀스로 대체되어 학습 데이터로 사용된다. 학습된 마르코프 체인의 상태를 전이하면서 각 상태에 해당되는 클러스터의 음악 블록을 랜덤하게 선택하여 합성한다. 학습된 마르코프 체인은 효과적으로 예제 음악과 비슷하면서 새로운 곡을 생성할 수 있었다.

자기수용감각은 신체 내부에서 폼의 발란스, 근육의 강도, 민첩성을 이용하여 공간의 위치나 관절의 움직임을 조절하는 능력으로 정의된다. 기존의 연구에서는 자기수용감각을 발달시키기 위하여 reaching 훈련을 이용한 시각적인 feedback을 제시하여 훈련을 하고 feedback을 차단하고 측정하는 방법이 사용했지만 시각적인 feedback이 있는 상황은 자기수용감각만 유도할 수 없는 문제점이 있다. 가상현실 기술은 훈련 동안 실시간으로 시각적인 feedback을 다양하게 제공하는 것으로 기존의 연구의 문제점을 해결할 수 있다. 본 연구에서는 가장현실 기술을 이용한 자기수용감각을 발달시키기 위한 훈련 및 평가시스템을 개발하고 파일럿 스터디를 하였다. 가상환경 task는 3개로 구성되었다. mode 1은 신체 움직임을 실시간으로 시각적인 feedback을 제시하는 환경이다. mode 2는 피험자의 반응에 의해서만 신체 움직임에 대한 시각적인 feedback을 제시하는 환경이다. mode 3응 시각적인 feedback을 제시하지 않는 환경이다. 가상환경의 task는 각 mode에서 3지점을 한 번씩 수행하는 것을 1회기로 5회기씩 수행하였다. 본 연구의 결과에서, target을 획득하기 위하여 이용하는 시간은 mode 3에서 mode보다 더 짧게 소요 되었다.(P=0.001). mode 2와 mode 3에서 1회기에서는 상관관계를 가지고 2-5회기 동안에는 mode 2와 mode 3에서 상관관계가 보이지 않았다(p = 0.012). mode 1의 환경에서는 훈련에 필요한 자기수용감각보다 시각적인 feedback에 의한 훈련이 진행되는 것을 볼 수 있다. mode 2는 첫 회기에서 자기수용감각에 의한 시각적인 feedback을 제공받을 수 있기 때문에 자기수용감각 훈련을 수행할 수 있다. 추후 연구는 시스템의 타당성 검증과 임상실험을 통한 훈련과 평가를 할 계획이다.

본 연구에서는 관성 센서가 내장된 컨트롤러를 이용하여 정의된 5가기의 동작과 비교하여 가상의 댄스 캐릭터와 함께 즐기는 체험형 댄스 콘텐츠 시스템을 제안한다. 체험자는 화면에 순서대로 출력되는 동작 리스트와 같은 움직임을 취하게 되며 동작의 정확도 및 타이밍에 따라 차등 점수를 부여토록 하였다. 이러한 댄스 콘텐츠 시스템을 위해서는 각 동작 대해 학습과 실시간으로 사용자의 동작을 구분하는 것이 필요하다. 다수개의 소형 무선 컨트롤러를 손과 발 등 주요부위에 착용하고 논문에 제안된 방법을 활용하게 되면 사용자의 흥미와 몰입감을 더해줄 것으로 기대된다.

본 논문의 목적은 기존의 단순한 표현 방법을 가지고 있는 뮤지션 정보검색 시스템에서 지식을 표현하는 방법 중 토픽맵을 사용하여, 모든 정보를 하나의 토픽으로 처리하였고, 각각의 토픽들에 대해서 연관관계를 정의하여 정보와 정보를 연결 할 수 있는 흐름을 구성하였다. 그리고 모든 토픽들에 대해서 OpenAPI를 이용하여 추가적인 어커런스 정보를 얻을 수 있도록 하였다. 또한 직관적인 표현을 위해 텍스트가 아닌 그래픽적인 UI로 표현했으며, 크로스 브라우징을 위해 순수 JavaScript를 이용하였다. 그로 인해 토픽맵 표현법인 XTM을 사용하지 않고 보다 간편하게 데이터를 표현 할 수 있는 JSON을 사용하였다. 구축결과 기존 뮤지션 검색시스템에서보다 한 화면에 다양하고 새로운 정보(관련된 뮤지션)를 얻을 수 있는 범위도 넓어졌고 직관적으로 저리할 수 있는 UI도 만들 수 있었다. 추후 음악에 대한 데이터를 강화하여 음악으로 뮤지션을 검색할 수 있는 방안도 가능할 것이다.

본 논문에서는 광고영상에서 동일한 광고의 다수 매체(신문, 잡지)에 실리는 판형을 효율적으로 관리하는 데이터베이스 시스템을 구축하기 위한 유사광고를 분류하는 시스템을 제안한다. 현재, 신문광고를 데이터베이스화하는 작업은 사람이 직접 매체를 하나씩 스캐너를 이용하여 영상데이터를 획득한 후 포토샵이나 그림판과 같은 이미지 편집 툴을 이용하여 광고영역을 잘라내고 저장하고, 각 광고에 따른 날짜정보, 매체정보, 페이지정보, 광고가 실린 면의 종류, 크기정보 등을 일일이 기록, 저장하기 때문에 비능률적이고 비효율적인 업무형태로 많은 시간과 인력의 낭비를 초래하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 디지털 카메라를 이용하여 신문영상을 획득하고, 영상 전처리 과정을 통하여 광고후보영역을 추출하며, 신문매체광고가 가지는 특성에 따라 광고후보영역을 분류한다. 따라서 본 시스템은 모든 광고영상의 유사성을 비교하여 신규광고인지, 기존의 광고인지를 분류하여 데이터베이스화 한다.

저 사양 HMD(Head Mounted Display)를 사용하는 가상 환경 네비게이션 시스템은 true-color 이미지를 제한 된 색으로 표현 할 때 이미지를 양자화 해야 한다. 그러한 시스템은 고정된 팔래트를 이용하여 전체적으로 이미지를 양자화하고 사용자에게 주로 이미지의 일부분(시선영역)을 보여준다. 인간의 눈은 시선영역의 색변화에 민감하고 HMD를 통해 이미지의 일부분만을 보기 때문에 시선영역의 색 만을 고려하여 동적으로 팔래트를 생성하고 이을 이용하여 이미지를 양자화 한다면 사용자는 가상 환경을 보다 생동감 있게 느낄 수 있다. 본 논문에서는 사용자가 가상환경을 보다 생동감 있게 느끼게 하기 위한 동적 팔래트의 생성속도 개서 방안을 제안하고 제안 방법을 이용하여 가상환경 네비게이션 시스템을 구성하였다. 네비게이션 시스템은 사용자의 시선영역이 변할 때 마다 팔래트를 생성하고 이미지를 양자화 하여 HMD를 통해 사용자에게 양자화된 이미지를 보여준다. 본 논문에서는 제안 방법을 이용한 시스템의 선호도를 조사 하였으며 대부분의 사용자가 제안 방법을 이용한 시스템을 선호 하였다.

증강현실은 가상현실의 한 분야로 실제 환경에 가장 사물을 합성하여 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽 기법이다. 증강현실은 가상의 공간과 사물만을 대상으로 하는 기존의 가상현실과 달리 현실세계 기반위에 가상의 사물을 합성하여 현실세계 만으로는 얻기 어려운 부가적인 정보를 보강해 제공할 수 있는 특징을 가지고 있다. 실세계 기반위에 가상의 사물의 합성을 구현하는데 있어 중요하게 여겨지는 기반 기술인 레지스트레이션 방법이 있다. 레지스트레이션 방법은 실사영상과 3차원 그래픽 객체의 위치와 방향을 결정하는 방법으로서, 모델기반추적과 Move-Matching방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 모델기반추적방법에 대하여 물체 추적을 통한 물체의 정보와 색상 분포를 이용하여 각 장면간의 물체 추적을 통하여 전환되는 장면에서의 모델을 통해 상대적 좌표계를 생성하는 방법에 대하여 연구하였다.

가상현실 시스템에서 체험자가 현실과 같은 몰입을 느끼기 위해서는 하드웨어를 통한 가상환경 구축과 체험자와의 상호작용이 중요하다. 본 논문에서는 위치 추적 시스템(Motion Tracking System), Wand(3D Mouse) 및 HoloPoint 등 다양한 VR 인터페이스를 통해 체험자의 움직임, 위치, 동작을 인식하고 대형 멀티 디스플레이 시스템을 통해 입체영상을 제공하는 가상환경을 구축하고 체험자가 원하는 정보를 상호작용(Interaction)으로 제공할 수 있는 가상 캠퍼스 안내 시스템을 구현하고자 한다. 가상 캠퍼스 구축은 캠퍼스의 지형, 건물 및 구조물들의 정확한 형상을 얻기 위해 3D 스캐너를 이용하였고 획득된 데이터는 일련의 과정들을 거쳐 3D 모델로 생성된다. 이렇게 생성된 모델을 재배치 및 최적화하기 위해 모델링 소프트웨어를 사용하였다. 구축된 가상 캠퍼스와 위치 추적 시스템 및 Wand의 연동을 위해 VR 프로그래밍 하여 체험자의 움직임 및 동작을 콘텐츠에 그대로 적용시켰다. 여기에 키오스크 유형의 HoloPoint를 이용하여 체험자의 손동작으로 상호작용하는 안내시스템도 구축하였다. 상호작용 가능한 가상캠퍼스 안내 시스템은 가상현실 시스템 구축에 대한 또 다른 방법과 활용 예를 제시함으로써 가상전시관 및 가상체험관 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

증강현실은 실제환경에 가상물체를 합성하는 기술을 이용하고 여러가지 상황정보를 반영하여 가상물체가 실제환경에 있는듯한 느낌을 준다. 기존의 연구에서는 주로 가상물체의 좌표계를 실제환경과 일치시킴으로서 사실성을 주고 있다. 하지만 실제 환경의 주변광원이 가상물체에 사실적으로 적용되지 않으면 몰입감이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 증강현실에서 가상물체에 실제환경의 상황정보 중 음영정보를 손쉽게 일치시키는 방법을 제안하여 사실성을 증가 시키고자 하였다. 음영효과는 주변광에 의해서 만들어지므로 가상물체를 합성할 위치 주변의 광원을 미러볼을 사용하여 쉽고 간단하게 획득하고 가장물체에 적용될 광원지도를 생성하는 방법을 제안한다. 또한, 본 논문에 소개될 주변광원 정보 획득 및 음영을 적용 방법은 특수장비가 필요없고 실시간으로 처리가 가능하기 때문에 유비쿼터스 환경, 모바일 환경 등 폭 넓게 적용될 수 있다.

본 논문에서는 사용자의 직관적인 상호작용을 통하여 효과적인 정보 획득이 가능하도록 하기 위한 방안으로 멀티터치스크린과 접목된 공간 증강 현실 기반 교육용 콘텐츠 전시 시스템을 제안한다. 기존 시스템의 경우 사용자와 시스템의 상호작용은 단순히 버튼 및 스위치 조작을 통하여 다음 단계로 넘어가는 것에 불과하여 실질적인 학습효과는 기대하기 어려운 수준이었다. 하지만 본 논문에서 제안하는 교육용 콘텐츠 전시 시스템에서는 단순한 버튼 조작이 아닌 콘텐츠진행에 알맞은 사용자의 움직임을 통하여 진행을 함으로써 보다 효과적인 상호작용이 가능하도록 한다. 또한, 본 시스템은 영상을 출력하는 방법으로 공간 증강 현실 기법을 활용함으로써 사용자의 호기심을 유발시키며, 사실감 있는 시각정보를 제공함으로써 효과적인 정보 전달이 이루어지도록 한다.

카메라로 입력되는 영상에서 객체를 인식하기 위한 노력은, 기존의 컴퓨터 비전분야에서 좋은 이슈로 연구되고 있다. 영상 내부에 등장하는 객체를 인식하고 해당 객체를 포함하고 있는 전체 이미지에서 현재 영상의 위치를 인식하기 위해서는, 영상 내에 등장할 객체에 대한 트레이닝이 필요하다. 본 논문에서는 영상에 등장할 객체에 대해서, 특징 점을 검출(feature detection)하고 각 점들이 가지는 픽셀 그라디언트 방향의 벡터 값들을 그 이웃하는 벡터 값들과 함께 DoG(difference-of-Gaussian)함수를 이용하여 정형화 한다. 이는 추후에 입력되는 영상에서 검출되는 특징 점들과 그 이웃들 간의 거리나 스케일의 비율 등의 파리미터를 이용하여 비교함으로써, 현재 특징 점들의 위치를 추정하는 정보로 사용된다. 본 논문에서는 광역의 시설 단지를 촬영한 인공위성 영상을 활용하여 시설물 내부에 존재는 건물들에 대한 초기 특징 점들을 검출하고 데이터베이스로 저장한다. 트레이닝이 마친 후에는, 프린트된 인공위성 영상내부의 특정 건물을 카메라를 이용하여 촬영하고, 이 때 입력된 영상의 특징 점을 해석하여 기존에 구축된 데이터베이스 내의 특징 점과 비교하는 과정을 거친다. 매칭되는 특징 점들은 DoG로 정형화된 벡터 값들을 이용하여 해당 건물에 대한 위치를 추정하고, 3차원으로 기 모델링 된 건물을 증강현실 기법을 이용하여 영상에 정합한 후 가시화 한다.

본 논문에서는 증강현실 기술을 기반으로 증강 책이라는 응용 시스템을 제안한다. 증강 책은 실물 형태의 책을 사용하여 다양한 가상객체 및 가상공간에 대한 인터페이스 기능을 제공한다. 증강 책을 통해서 사용자는 입체적인 모습을 관찰할 수 있으며 또한 조작할 수 있다 가상 객체와의 조작을 위해서 페이지마커, 제어 마커, 참조 마커의 세가지 타입의 마커를 도입하였다. 마커를 움직이면서 사용자는 가상 객체를 조작할 수 있다. 실제 책의 내용이나 상품 카탈로그 등의 다양한 입체 컨텐츠들을 증강 책으로 제공할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 증강 책은 실사 텍스쳐로 만든 포토 앨범 컨텐츠와 인테리어 컨텐츠 자동차 카탈로그 컨텐츠 등의 다양한 입체 컨텐츠의 제공에 사용될 수 있다.

최근 고해상도 위성영상이 널리 보급됨에 따라 공간 영상 정보를 활용한 사업이나 다양한 응용 분야에서도 지형 또는 지물의 기하 정보의 필요성이 커지고 있다. 특히 공간 영상 정보 시스템에서는 지형 또는 지물에 대한 사실적인 정보를 제공하여 이를 이용한 도시 개발 계획의 수립이나 도로망의 개선 등 다양한 분야로 활용되고 있다. 본 논문은 단일 위성영상에서 건물의 footprint, rooftop 과 그림자 정보를 이용하여 건물을 효과적으로 모델링하기 위한 반 자동화 시스템을 제안한다. 위성영상으로부터 건물의 기하 정보의 추출 및 복원 시 고려할 것은 사용자의 조작을 최소화하면서도 보다 정확하고 빠르게 모델링 및 편집이 가능하여야 한다는 것이다. 이를 위해서 위성영상과 영상의 메타 정보의 활용과 효율적인 조작이 이루어 질 수 있는 인터페이스가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 사용자의 입력에 의해 건물의 정보(rooftop, footprint)를 추출하고, 건물의 정보와 메타정보로부터 관심 건물영역에 대한 그림자 정보를 추출한 다음, 높이 정보를 자동적으로 추출해 냄으로써 최소한의 사용자 입력으로 건물을 효과적으로 모델링 할 수 있다.

본 연구에서는 주물의 유통해석결과를 3차원 모델로 복원하여 가상현실 디스플레이 상에 가시화 하는 방법을 제안한다. 먼저 기존 CAE 해석 소프트웨어를 사용하여 유한차분법 기반 열유동 수치해석을 수행한다. 이 과정에서는 주물의 설계모델은 그 형태가 규칙적인 사각형 격자에 근사되며 용탕을 주형에 주입하는 것을 시작으로 충전이 완료될 때까지 사전에 정의된 단계수만큼 반복적으로 전체 복셀에 대한 충전도와 온도수치가 기록된다. 다음 단계에서는 그 결과별 입력으로 하여 복셀 단위로 주울 형태를 복원한다. 이 때 유통진행에 따른 각 단계에서 각 복셀의 충전여부와 온도수치를 색상에 대응시켜 복셀의 색상을 결정한다. 복원 모델은 수평형 가상현실 디스플레이 장치인 Projection Table 상에서 가시화 하였으며 액티브 스테레오 방식으로 입체화면을 제공한다.

그래픽과 통신 산업의 발달로 컴퓨터 게임 산업은 기술적으로 정정 발전하고 있다. 다양한 연령충의 사람들에게 게임은 여가생활에서 없어서는 안 될 만큼 많은 부분을 차지하고 있다. 게임은 발전하면서 다양한 형태로 변형되어 왔다. 이러한 흐름에서 게임은 단순한 놀이에 그치지 않고 교육적 목적으로 이용하기 위한 시도가 나타나기 시작했다. 이런 특정한 목적과 효과를 의도하는 게임을 Serious Game 이라고 한다. Serious Game은 게임의 본질인 재미를 통해 새로운 유익함을 얻는데 그 의미를 가진다. 여러 분야에서 Serious Game에 관련된 다양한 범주의 콘텐츠들이 시도되어 왔고, 그중에서 특히 두각을 나타내는 분야는 교육이다. 교육에 관련된 분야는 지금까지 수많은 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 증강현실을 기반으로 한 수학교육 게임을 제안하고자 한다. 유아/저학년을 대상으로 하는 보드게임을 바탕으로 하였고, 사용자의 체험적 요소의 극대화와 게임의 다양성을 살리기 위해 증강현실을 기반으로 하였다. 또한 사용자의 적극적인 게임 참여를 위해 사용자가 원하는 이미지를 삽입하거나 보드를 디자인 할 수 있는 풀을 제공하였다.

본 연구는 음주거절훈련을 위한 전 단계로 가상현실을 통한 자극 제시가 알코올 중독 환자의 갈망감에 어떠한 변화를 주는 지를 알아보고자 하였다. 본 연구결과를 통해 향후 음주 거절 훈련 프로그램의 개발 뿐만 아니라 알코올 중독 환자들을 위한 새로운 치료 및 훈련 도구로서의 가상현실기법의 활용 가능성을 알아보기 위한 기초적인 자료 제공을 목적으로 한다. 가상현실 자극은 알코올 중독자들의 음주유발 상황으로 알려진 음주권유(사회적 압력)상황과 알코올 노출 여부 그리고 긍정적 상황 부정적 상황으로 구성하였다. 대상자는 2006년 12월부터 2007년 9월까지 입원중인 알코올 중독 환자 12명이었으며 수집된 자료는 SPSS/WlN 11.5 프로그램으로 통계처리 하였으며, Wilcoxon Matched-pairs Signed-Ranks Test로 분석하였다. 분석 결과 배경에서 아바타의 음주권유 여부가 일반적인 배경만 제시되는 경우보다 더 높은 갈망감을, 알코올이 노출된 장면이 그렇지 않은 장면보다 더 높은 갈망감을 나타내었고 긍정적 부정적이냐는 상황은 유의미한 결과를 나타내지 못하였다. 이러한 결과를 토대로 가장현실을 활용한 훈련이 실제의 사회적 압력과 유사한 음주 압력 상형과 환경을 느끼도록 하며, 가상현실 기법이 기존의 알코올 치료 기법들과 연합되어 효과적인 치료 도구로써의 활용가능성을 많이 가지고 있다는 것을 확인 할 수 있었다.

증강 현실(Augmented reality)은 실세계와 가상현실을 연결한다. AR 시스템의 가장 근본적인 목적은 보조 기구를 통하여 실세계에 3D 가상물이 동시에 존재하도록 하여 사용자의 두 세계 사이의 인지력을 개선시키는데 있다. AR 툴킷은 AR 어플리케이션 개발에 널리 이용되고 있다. 그러나 아직 많은 해결해야 할 문제들과 제약 조건들이 있다. 이 논문에서는 AR 툴킷을 이용하여 시스템을 개발할 때 생기는 몇 가지 문제에 대하여 전반적으로 검토 하고자 한다. 그리고 이러한 문제들과 관련된 3D 가상물과 소리를 가지고 있는 AR 트래픽 북이라는 실제 증강 텍스트 북을 소개한다. 이 논문에서는, 우선 가상물체, 렌더링, 카메라 교정, 추적 같은 가장 일반적인 문제들에 접근한다.

본 논문에서는 얼굴 영역을 자동으로 검출하여 실시간으로 얼굴의 특징 짐을 추적하는 방법을 제안한다. Haar-like feature를 이용하여 얼굴 영역을 자동으로 추출하였으며, 회전에 강건한 KLT 알고리즘을 적용하여 얼굴의 특징 점들을 추출하였다. 그리고 실시간으로 얼굴의 특징점을 추적하기 위해 Lucas-Kanade 특징 추적 알고리즘을 사용하였다. 실험결과를 통하여 회전과 움직임에 강건하게 얼굴 영역을 검출하고 추적되는 것을 확인하였다.

본 연구는 LCD 패널에서 시청모드별 사용자의 피로도 차이에 대한 연구이다 LCD 사용에 따른 사용자 피로도에 미치는 영향이 보고되고 있는 것을 감안하여 감성 공학적 방법을 이용하여 시청모드에 따른 사용자 피로도 차이를 분석하였다. 실험은 34명의 대학생을 두 그룹으로 나누어서 같은 동영상 조건에서 각각 영화모드와 표준모드를 60분간 시청하게 하였다. 시청 시의 피로도를 알아보기 위해 생리신호 반응(GSR, PPG, SKT), 눈 움직임(동공의 확대 축소속도, 눈 깜박임률) 및 주관적 피로도(긴장도, 쾌적도, 피로도)를 측정하였다. 그 결과 주관적인 평가와 생리 반응에서 영화모드가 표준모드보다 더 피로감을 유발시키는 것을 확인 할 수 있었다. 눈 움직임 반응에서는 통계적으로 유의한 결과를 얻지 못하였다.

본 연구는 가족관계가 정서가 개입된 다양한 사회적 상황에 성공적으로 대처하는 능력인 정서능력과 어떠한 관련이 있는지, 또한 가족관계의 점수가 높은 집단과 낮은 집단의 정서능력에 어떠한 차이가 나타나는지 알아보았다. 본 연구에는 Mayer와 Salovey(1990)의 정서지능에 입각하여 문용린(1997)이 제작한 자기보고식 정서능력 척도와 건강한 가족관계의 수준을 측정하기 위해 개발된 가족관계 척도(양옥경, 2001)를 사용하였으며 168명의 대학생이 참여하였다. 연구 결과, 정서능력과 가족관계 간에 유의미한 정적 상관이 나타났으며 가족관계가 좋은 집단이 그렇지 않음 집단보다 더 높은 정서능력을 가지는 것으로 나다났다.

오늘날 인간은 기계와의 상호의사소통을 이용하여 기계를 더욱 발전시켜가고 있다. 시각기반인지시스템을 비롯한 여러 HCI(Human Computer Interaction)시스템 중 손가락 제스처를 인식, 추적하는 기술은 HCI 시스템에서 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 이 논문에서는 손가락을 구분하기 위해서 제한된 배경과 복잡한 배경에서의 손가락을 구분할 뿐만 아니라 배경과 전경을 분리하는 차영상을 이용하여 더욱더 효과적으로 손가락을 구분해내는 방법을 이용한다. 손가락을 구분하기 위해서는 미리 정의해놓은 손가락 끝 이미지들과 Template-Matching 을 통하여 손가락을 인식한다. 그리고 인식된 손가락을 추적한 후 미리 정의해놓은 제스처들과 비교함으로써 제스처를 인식한다. 이 논문에서는 차영상과 Template Matching 반을 이용하지 않고 미리 관심영역을 획득한 후 그 영역 안에서 Template Matching 을 수행한다. 그래서, 실행속도 및 반응속도를 줄이는 데 중점을 두고 있으며 더욱 효과적으로 제스처를 인식하는 방법에 대해 제안한다.