사실감있는 인체 모델과 동작제어 기술은 컴퓨터 그래픽스와 가강현실감 등의 다양한 응용 분야에서 이용되고 있다. 인체는 다관절 구조로서 관절체 구조로 인체를 모델링하고 운동학에 기반하여 각 관절을 제어하여 인체의 동작을 생성한다. 사람의 손은 작고 많은 여러개의 관절로 이루어지며 각 관절에서의 다양한 자유도를 가지고 있다. 본 논문에서는 손의 관절체 모델을 구성하고 실제 사람의 손과 유사한 동작을 생성할 수 있도록 관정에 대한 구속조건(constraints)을 부여하였다. 구속조건은 각 관절의 움직임의 범위를 구속하는 정적구속조건과 한 관절의 움직임에 대한 다른 관절의 상대적 움직임을 구속하는 동적구속조건으로 구분된다. 구속조건에 따른 다양한 손의 움직임을 실험해 보았다.

지금까지 대부분의 렌더링(rendering)에 대한 연구는 빛의 반사(reflection)와 광원과 물체 표면에서의 조명(illumination)에 대한 것이었다. Kolb가 [1]에서 밝힌 것처럼 카메라와 렌즈에 대한 연구는 렌더링 연구에서 중요한 요소임에도 불구하고 연구 결과가 많지 않았다. 본 논문에서는 카메라 렌즈에서의 범프 맵핑과 새로운 렌즈개발을 위한 프레임 워크를 소개한다. 이 프레임 워크는 새로운 렌즈 개발에 쓰일 수 있고, 범프 맵핑은 그림 2,3,4,5에서처럼 어안 렌즈등 여러 다른 렌즈들과 혼합되어 다양한 효과를 거둘 수 있다.

본 논문에서는 도로 환경을 재구성하기 위한 새로운 모델링 기법을 제시한다. 도로 환경 재구성을 위한 모델링 알고리즘은 도로 주변 건물들의 3차원 모델을 재구성하는 부분, 도로 모델을 편집 생성하는 부분, 그리고 기타 부가적인 객체들을 모델링하는 부분으로 나누어지는데, 각 부분은 모델링하는 대상의 특성에 따라 각기 다른 모델링 기법을 적용한다. 특히 도로 주변 건물의 3차원 모델을 재구성하기 위한 모델링 기법으로 여러 장의 사진으로부터 모델의 3차원 구조를 다면체 단위로 추출해내는 Photogrammetric Modeling 기법[1, 2]을 사용하였는데, 본 논문에서 제시하는 모델링 기법은 사용자 인터페이스를 개선하고 도로 환경이 지니는 제약조건들을 추가함으로써 도로라는 특수한 환경을 재구성하는데 있어 Photogrammetric Modeling기법에 비해 단순하고 용이한 시스템을 제공한다.

본 논문은 range map과 texture map이 포함된 range image를 삼각형 메쉬로 된 3차원 형상으로 복원하고, 이 삼각형 메쉬를 기하학적 축소 알고리즘을 적용하여 간략화하는 방법에 대하여 기술한다. 그리고 이 논문에는 복원된 3차원 모델에 texture mapping이 가능하고 간략한 정도를 사용자가 쉽게 결정할 수 있으며, 실시간 multiple level-of-detail에 적용 가능한 빠른 속도의 간략화 방법을 제시한다. 구현한 방법을 국보급 문화재를 스캐닝한 실험 데이터에 적용하여 그 유효성을 입증한다.

기존의 많은 가상현실시스템은 단일 사용자를 위한 단일 시스템으로 개발되었다. 그러나 최근의 증가 되는 인터넷등 통신망의 이용가치로 인해 많은 사람들이 분산 가상 현실- 네트워크를 통해 다수의 참여자가 상호작용을 공유하는 가상 환경- 기술에 큰 관심을 가지게 되었다. 본 연구에서는 LAN상에서 가상환경과 상호작용을 공유하기 위해서 3차원 가상세계표현화 네트워크 모델에 관한 연구를 하였다. 상호작용이 가능한 3차원 가상세계표현은 멀티유저 환경을 지원하도록 확장한 VRML을 기반으로 하였고 네트워크 모델은 IP멀티캐스트 환경하에서 멀티유저와 상호작용을 지원하고 3차원 가상 세계를 공유하도록 하는 구조와 프로토콜로 구성되었다.

본 논문에서는 운전 시뮬레이션의 한 요소인 배경교통의 생성을 위한 알고리듬을 제안한다. 각 배경차량은 교통신호등, 도로 주변 표지판, 차선 그리고 수변의 차들을 인지하며 교통규칙에 따라 지능적으로 움직이는 하나의 autonomous agent로 모델된다. 본 논문의 알고리듬은 현재 상용자가 운전하는 차의 주변만을 국소적으로 고려하여, 시뮬레이션되는 가상 도로 환경의 크기에 관계없이 일정한 양의 계산에 소요되도록 하였다. 배경차량의 단조로운 행동양식을 피하기 위하여, 여러 종류의 확률분포함수를 통해 인위적인 다양성을 보이도록 하였다. 결과적으로 도출된 배경차량의 행동양식은 매우 사실적인 것으로 판명되었다. 실험에 의하면, 본 논문에서 제안한 알고리듬을 통해 생성된 배경차량의 움직임과 사람의 직접 조종하는 차량의 움직임은 쉽게 구별될 수 없었다.

멀티미디어 서비스를 위해서는 멀티미디어 응용을 쉽게 개발할 수 있도록 도와주는 멀티미디어 저작 도구가 요구된다. 이러한 저작도구가 인터넷 상에서 이용되기 위해서는 저작도구가 생성한 응용 프로그램이 웹브라우저 상에서 실행되도록 구성해야 할 것이다. 이를 가능하게 하는 기술로 윈도우에서 처리되는 플러그인 (Plug-In)이 있다. 최근 다양한 플러그인들이 인터넷상에서 제공되고 있으며 인터넷 이용이 급증하고 있는 추세를 볼 때 개발한 프로그램을 웹서버를 통해 제공될 수 있도록 하는 일이 필요하다고 본다. 본 논문에서는 멀티미디어 저작도구의 플레이백 모듈을 인터넷상의 웹브라우저에서 구동시킬 수 있는 플러그인 프로그램 개발 방법과 구현 예를 설명하고자 한다.

가상공간 탐색은 근본적으로 가상카메라의 조작으로 귀결된다. 이때 가상카메라는 자유도 6을 가지고 움직인다. 그러나 우리가 주로 사용하는 마우스나 조이스틱 등의 입력장치는 2D 장치이다. 따라서 입력장치의 운동에 대응되는 카메라의 운동은 어느 한 순간에는 2D운동이다. 그러므로 카메라의 6DOF(degrees of freedom) 운동은 2D 또는 1D 운동들의 결합으로 표현할 수밖에 없다. 많은 가상공간 탐색 브라우저에서는 이 문제를 해결하기 위해 여러 가지 탐색 모드를 사용한다. 그러나 다수의 모드를 설정하는데 사용된 기준이 분명하지 않고 각 모드에서 가능한 조작들이 서로 중복되는 경향이 있을 뿐만 아니라 입력장치의 감각 대응성(kinesthetic correspondence)이 미흡하기 때문에 사용자가 공간을 탐색할 때 상황을 장악하고 있다는 느낌을 가지기 힘들다. 이 문제를 해결하기 위해서는 일관적이면서도 포괄적인 단일 탐색 메타포어가 필요한데 본 논문에서는 이를 위해 헬리콥터 조종사 메타포어를 제안한다. 헬리콥터 조종사 메타포어를 이용한다는 것은 조종장치들에 의해 사용자가 공간에서 날고있는 가상 헬리콥터의 조종사가 되어 공간 영상을 탐색 한다는 의미이다. 본 논문에서는 헬리콥터의 6DOF 운동을 직관적으로 조작하기 위해서 이를 6개의 2D 운동공간, 즉, (1) 평면상의 이동, (2) 수직면상의 이동, (3) 현위치중심의 피치, 요회전, (4) 현위치중심의 롤, 피치회전, (5) 좌우상하 선회, (6) 물체중심회전, 으로 분할하고, 각 2D 운동공간을 가시화 시켜 그 공간 자체를 메뉴화 하였다. 이렇게하면 사용자로 하여금 의식적으로 특정 모드를 선택하는 부담없이 단지 필요에 의해 적절한 2D 운동공간을 시각적으로 판단할 수 있도록 해준다. 각 운동공간에서의 헬리콥터 운동은 조이스틱의 2D 조작으로 제어한다.