• 제목/요약/키워드: 가상현실 기반교육

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딥러닝 기반 손 제스처 인식을 통한 3D 가상현실 게임 (3D Virtual Reality Game with Deep Learning-based Hand Gesture Recognition)

  • 이병희;오동한;김태영
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.41-48
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    • 2018
  • 가상 환경에서 몰입감을 높이고 자유로운 상호작용을 제공하기 위한 가장 자연스러운 방법은 사용자의 손을 이용한 제스처 인터페이스를 제공하는 것이다. 그러나 손 제스처 인식에 관한 기존의 연구들은 특화된 센서나 장비를 요구하거나 낮은 인식률을 보이는 단점이 있다. 본 논문은 손 제스처 입력을 위한 RGB 카메라 이외 별도 센서나 장비 없이 손 제스처 인식이 가능한 3차원 DenseNet 합성곱 신경망 모델을 제안하고 이를 기반으로 한 가상현실 게임을 소개한다. 4개의 정적 손 제스처와 6개의 동적 손 제스처 인터페이스에 대해 실험한 결과 평균 50ms의 속도로 94.2%의 인식률을 보여 가상현실 게임의 실시간 사용자 인터페이스로 사용 가능함을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 게임 뿐 아니라 교육, 의료, 쇼핑 등 다양한 분야에서 손 제스처 인터페이스로 활용될 수 있다.

가상현실 기반의 과학관 전시물 사례 연구 - 한국, 홍콩, 일본 과학관을 중심으로 - (A Case Study on Virtual Reality-based Science Exhibition: Study on Korea, Hong Kong and Japan Science Museums)

  • 이주연;장신호
    • 창의정보문화연구
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    • 제6권3호
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    • pp.107-128
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    • 2020
  • 본 연구에서는 우리나라와 홍콩, 일본에서 전시되고 있는 가상현실(VR) 기반 과학관 전시물의 현황과 특성을 연구하여 국내 VR 과학관 전시물의 개선점을 도출하였다. 이 연구를 위하여, 과학관 VR 전시물에 대한 선행 문헌을 고찰하였으며 3개국 과학관의 온라인과 오프라인 자료를 수집하고 이를 분석 비교하였다. 연구 결과, 한국의 과학관 VR 전시물은 오락적 놀이와 신체활동을 하는 것을 목표로 두는 전시물이 주를 이루고 있으며 일방향적인 관계의 전시물이 많았다. 홍콩 과학관 VR 전시물은 우주, 항공, 환경과 관련된 전시물들이 57%로 많으며 상호작용적인 쌍방향적 관계의 전시물이 많았다. 일본 과학관 VR 전시물은 환경과 에너지, 로봇과 관련된 전시물이 많았으며 상호활동적인 쌍방향적인 관계의 전시물이 많았다. 또한, VR 전시물 분류 결과로 도출된 4가지의 특성을 바탕으로 향후 가상체험 과학관 개발 및 운영을 위한 제안점과 우리나라 VR 과학관 전시물에 주는 시사점을 논의하였다.

문화재 학습을 위한 PVR 기반 교육 시스템 (Photographic Virtual Reality-based Education Systems for Cultural Property Learning)

  • 한선관;윤경남
    • 정보교육학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.159-168
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    • 2009
  • 이 논문은 문화재 학습을 보다 효과으로 교육하기 위한 가상현실 기반의 E-book 시스템에 대한 프로젝트형 사례 연구이다. 이 연구에서 구현한 시스템과 콘텐츠는 PVR(Photographic virtual reality)기술을 활용하여 마치 학습자가 문화재 현장에 있는 것과 같은 가상체험 효과를 제공한다. 또한 학습자들이 검색과 활용을 쉽게 하게 위하여 제작된 콘텐츠를 이미지 DB로 설계하여 구현하였다. 개발된 시스템은 유러닝 환경에서 사용할 수 있도록 e-book형태로 개발하여 실제 초등학교에 적용하였다. 적용 결과 개발된 시스템이 교수-학습측면에서 매우 효과적임을 검증하였다. 향후 구현된 시스템의 프로토타입은 학습자와 교사에게 진보적 교육 환경을 제공할 것이다.

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증강현실 기반의 창의교육용 블록 조립 교육 애플리케이션 (Augmented Reality based Application for Assembly of Creativity Education Building Bricks)

  • 손종희;김동호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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    • pp.353-356
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    • 2016
  • 최근 스마트폰 등 모바일 기기의 발전과 보급은 더욱 다양한 분야에 걸쳐 증강현실 기술을 적용할 수 있도록 하고 있다. 특히 증강현실 이용 방법의 한 가지는 전통적인 수업 방식에서 탈피한 e-learning, e-training을 들 수 있다. 증강현실의 가장 큰 특징은 실제 존재하는 사물이나 풍경 위에 가상의 이미지를 덧씌워 사용자에게 정보를 더해주는 것이다. 이를 통해 더욱 현실감 있는 정보를 전달할 수 있고, 새로운 사용자 경험을 제공하는 교육 시스템을 제공할 수 있다. 이 논문에서는 증강현실을 이용하여 실시간으로 창의적 조형이 가능한 교육용 블록의 위치를 인식하여 모바일 기기를 통해 블록 조립 방법에 대한 안내를 제공하는 모바일 애플리케이션을 제안한다.

반응형 멀티미디어 시스템을 이용한 개인화된 스토리텔링 기법 (Personalized Virtual Storytelling with Responsive Multimedia System)

  • 이영호;오세진;박영민;우운택
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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    • pp.118-123
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    • 2006
  • 본 논문에서는 반몰입형 가상현실 시스템인 반응형 멀티미디어 시스템(RMS: Responsive Multimedia System)을 이용한 개인화된 스토리텔링 기법을 제안한다. 인간은 글, 그림, 영상 기술 등을 이용한 다양한 스토리텔링 기법을 개발해 왔으며, 가상 현실 기술을 통하여 기존의 멀티미디어보다 한차원 높은 수준의 스토리텔링을 가능하게 하였다. 제안된 스토리텔링 기법은 테이블 형태의 다감각 사용자 인터페이스, 사용자 정보 처리와 위치기반 이벤트를 결정하는 컨텍스트 인식 응용 모델 (vr-UCAM), 그리고 가상환경 네비게이션과 변화, 캐릭터의 애니메이션을 가능케 하는 가상공간 관리기로 구성된다. 제안된 스토리텔링 기법은 다감각 사용자 인터페이스를 통하여 직관적인 상호작용을 가능하게 한다. 그리고 컨텍스트 인식 응용 모델을 활용하여 사용자 개인정보를 스토리에 적용하여 개인화된 스토리가 전개될 수 있도록 한다. 그리고 가상 환경의 네비게이션, 가상 캐릭터, 날씨 및 환경의 변화 등을 조절하여 실감있게 스토리가 전개되도록 한다. 제안된 스토리텔링 환경을 검증하기 위해 운주사에 얽힌 설화를 기반으로 가상 운주사 체험 시스템을 구현하였다. 이를 통해, 반응형 멀티미디어 시스템을 이용한 스토리텔링의 가능성을 검증하였으며, 컨텍스트 인식 응용 모형을 활용한 개인화된 스토리텔링을 선보였다. 제안된 스토리텔링 기법은 문화교육, 에듀테인먼트, 예술 분야에 활용될 것으로 기대된다.

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지리 학습을 위한 증강현실 적용 방안 연구: 마커기반 방법을 중심으로 (Exploring Augmented Reality applications for Geography Learning: Focused on Marker Based Methods)

  • 박정환;김영훈
    • 대한지리학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.994-1008
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    • 2013
  • 본 연구에서는 교과서 내의 시각 자료의 구체화와 학습자의 동기 유발 측면에서 최근 주목받고 있는 증강현실 기술을 활용하여 지리 콘텐츠 개발 사례를 제시하고자 한다. 최근 들어 스마트 교육 환경에서의 교수-학습 콘텐츠에 대한 관심과 이를 반영하려는 지리교육 연구들이 증가하고 있다. 이러한 상황에서 스마트교육에 적합한 지리 콘텐츠의 개발과 적절한 활용 방안의 제시는 중요한 연구의 출발점이다. 본 연구에서는 실제 교과서 지면과 사례를 통해서 마커기반 증강현실의 연계 사례를 제시함으로서 앞으로의 증강현실 기술과 관련지리 콘텐츠의 활용 방안의 실제적 측면에 기여하고자 하였다. 또한 본 논문에서는 지리수업에서 활용될 수 있는 증강현실 콘텐츠로서 마커기반의 가상 지구의와 지형 정보 시각화 콘텐츠를 제시하였다. 이를 통해 증강현실은 스마트교육 환경에서의 지리 콘텐츠의 개발에 직접적으로 적용될 수 있는 기술인 동시에 앞으로 디지털 환경에 기반한 공간정보 및 지리교육 연구에 기여할 것이다.

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가상현실 기반 토탈스테이션 훈련 콘텐츠 개발 (Virtual Reality based Total Station Training Content Development)

  • 임다미;김상연
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.631-639
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    • 2017
  • 기술공학 분야 직업훈련에서 체험, 실습 중심의 학습을 위한 가상훈련 콘텐츠 개발과 활용이 증가하고 있다. 가상훈련은 실제 장비, 작업 환경과 유사한 학습 환경에서 반복적으로 안전하게 교육이 가능하고, 이는 학습자들이 실제 작업 현장에서 장비를 구동하는 데에 도움이 된다는 장점을 가진다. 본 연구에서는 가상현실 기술을 활용하여 이론 학습과 다양한 상황에서의 실습이 가능한 "토탈스테이션과 GNSS를 이용한 측량" 콘텐츠를 개발하고, 이에 대한 사용자 경험을 탐색하고자 하였다. 사용자들은 본 콘텐츠에 높은 흥미와 몰입감, 인지된 학습 효과성, 만족도를 보였다.

교육용 증강 현실을 위한 버블 포핑 시스템 구현 (Implementation of a Bubble Popping System for Educational Augmented Reality)

  • 이우근;정다운;최창열;김만배
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.371-374
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    • 2009
  • 가상 현실과 현실 세계가 공존하는 증강 현실은 현재 및 향후 실감미디어 콘텐츠에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 증강 현실은 게임, 엔터테인먼트, 교육 분야 등에서 응용에 따라 다양한 기술들의 결합이 요구된다. 본 논문에서는 교육적 효과를 주는 버블 포핑 증강 현실 기법을 제안한다. 버블 포핑 시스템은 비디오 입력용 웹캠, 마커 패턴 영상, 그래픽 구 버블 객체, 그래픽 마우스 등으로 구성된다. 일반 마우스의 이동에 따라 그래픽 마우스가 3차원 공간상에서 이동하면서 버블과의 충돌이 발생하게 되면, 충돌시 발생하는 버블의 이벤트로 동적 움직임, 터짐 등의 버블 효과를 구현할 수 있는 방법을 제안한다. 충돌 검출은 카메라와 마커 패턴의 좌표계 및 버블의 3차원 공간위치, 그리고 3차원 모델 데이터를 이용하여 구현한다. 제안 시스템은 ARToolkit을 기반으로 제작되었으며, 시각적인 마커 기반 시스템으로 버블의 움직임과 사용자의 인터랙션을 통해, 버블 포핑의 증강현실을 전달한다. 향후, 현재 개발 중인 포스 피드백 기능이 있는 진동촉각공간 햅틱 마우스와 접목하여 보다 실감적인 증강현실 기술을 개발할 예정이다.

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확장현실 기반 융복합 콘텐츠를 활용한 보건의료 분야의 연구 동향 분석 (Analysis of research trends in the healthcare field utilizing extended-reality-based converged contents)

  • Ji-Eun Im;Ju-Hee Lee;Soon-Ryun Lim;Won-Jae Lee
    • 한국치위생학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.197-208
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    • 2024
  • 연구목적: 확장현실 기술은 의료 교육의 대화형 프로세스를 통해 자기주도적 학습 향상의기회를 제공한다. 본 연구에서는 확장 현실 기술을 기반으로 한 교육 콘텐츠를 적용한 보건의료 분야의 연구 동향을 분석하고자 하였다. 연구방법: 선정기준에 따른 문헌 검색, 선정, 제외 과정을 통해 확장현실 기술을 활용한 국내 보건의료 연구를 분석하여 최종적으로 관련 문헌 39편을 선정 및 검토하였다. 연구결과: 의학, 치의학, 간호 등 다양한 분야에 걸쳐 확장현실이 적용된 것을 확인하였다. 학업만족도, 몰입도, 흥미 유발 등 긍정적인 효과와 함께 미디어 사용의 어려움 및 사이버 멀미 같은 문제가 관찰되었다. 결론: 향후 연구에서는 보건의료 분야의 다양한 교과 과정에 대한 콘텐츠 개발과 적용을 통한 교육적 접근과 기술의 지속적 발전이 필요하다.

증강현실 기반 협업형 화학 실험 시스템 (Efficient Multicasting Mechanism for Mobile Computing Environment)

  • 조승일;김종찬;반경진;김응곤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.369-371
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    • 2011
  • 증강현실 기술을 이용하여 데이터 가시화을 통하여 사용자들은 새로운 경험을 할 수 있기 때문에 교육용 어플리케이션에 적합한 미디어라고 할 수 있다. 본 논문에서는 화학실험에서의 위험성을 배제하고 몰입형 실험을 하기 위하여 증강현실을 이용한 실험 시스템이다. 가상 화학 실험 시스템은 사용자의 손을 활용하여 가상의 객체와 상호작용을 이룰 수 있는 인터페이스를 통해, 기존 증강현실의 몰입감 저하의 문제점인 마커를 사용하지 않고, 3D 객체를 컨트롤 하는 기법을 사용했다. 시스템에 대한 몰입감을 극대화하기 위해서 협업이 가능한 가상 화학 실험 시스템을 제안했다.

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