• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.83-90
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• 2010

본 논문에서는 촉감 처리기술의 특징인 VR기술과 햅틱디바이스인 Omni를 이용하여 VR공간에서 멀티 터치 포인터에 어류객체의 촉감을 제시하는 모델을 제안하고 가능성을 실험하였다. 본 실험을 위하여 Matlab/Simulink와 Handshake사의 proSENSE Virtual Touch Toolbox을 프로그래밍 툴로 사용하였고, 3D로 모델링 된 물고기 객체들의 자연스런 움직임을 묘사하기 위해 x, y, z축 각각의 움직임을 표현하는데 필요한 함수들을 사용하였다. 이러한 움직임들은 2명의 사용자가 각각 제어하는 멀티 포인트에 사실적인 물리 작용을 제공한다. 실험결과 3D 객체의 외형을 촉감만으로 인지하는 것과 숨 쉬는 상태를 촉감으로 느낄 수 있게 하는 것이 잘 표현되었고, 두 개의 멀티 포인터를 활용함으로 VR공간에서의 다중참여를 통한 게임이나 콘텐츠 개발이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제33권10호
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• pp.851-861
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• 2006

영상을 낮은 피사계 심도로 찍는 카메라 기법은 전통적으로 널리 이용되는 영상 취득 기술이다. 이 방법을 사용하면 사진사가 사진이나 동영상을 찍을 때 영상의 관심 영역에만 포커스를 두어 선명하게 표현하고 나머지는 흐릿하게 함으로써 자신의 의도를 보는 이에게의 분명하게 전달 할 수 있다. 본 논문은 이러한 피사계 심도가 낮은 동영상 입력에 대하여 사용자의 도움 없이 포커스 된 비디오 객체를 추출하는 새로운 방법을 제안한다. 본 연구에서 제안하는 방법은 크게 두 모듈로 나뉜다. 첫 번째 모듈에서는 동영상의 첫 번째 프레임에 대해서 포커스 된 영역과 그렇지 않은 흐릿한 부분을 자동으로 구분하여 관심 물체만을 추출한다. 두 번째 모듈에서는 첫 번째 모듈에서 구한 관심 물체의 모델을 바탕으로 동영상 프레임에서의 관심 물체만을 실시간이나 실시간에 가깝게 추출한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 가상현실(VR)이나 실감 방송, 비디오 인덱싱 시스템과 같은 여러 응용 분야에 효과적으로 적용될 수 있고, 이러한 유용성은 실험 결과를 통해 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.125-130
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• 2011

본 논문은 난타 음악과 상호작용하는 햅틱 포스 피드백기술의 활용 가능성을 조사했다. 촉감처리기술을 포함하는 VR기술과 사용자에게 원기둥 객체들과 컵 객체의 터치를 제공하는 햅틱 디바이스를 사용했다. 햅틱 디바이스는 VR 공간에서 터치 모델을 이용하는데 활용되었다. 실험을 위한 Matlab/Simulink와 Handshake의 proSENCE Virtual Touch Toolbox는 프로그램 툴로 사용되었다. 각각 x, y, z축의 움직임을 나타내는데 필요한 함수는 3D로 모델화한 컵속에 물의 자연스런 움직임을 묘사하도록 적용했다. 컵속의 정해진 물의 양은 다른 소리를 갖는다. 실험에서 3D 객체의 외형을 인지하는 것과 터치에 의해서 촉감을 느끼는 것은 Haptic의 인지와 함께 난타음악과 연결하여 표현되었다. 또한, 포인터를 활용해서 VR공간에서 게임이나 콘텐츠 개발이 가능함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.75-80
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• 2021

측위 기술은 증강현실, 스마트 팩토리, 자율주행 등에서 중요한 기능을 수행하고 있다. 측위 기술 중에서 비콘을 이용한 측위 방법은 RSSI(Receiver Signal Strength Indicator) 값의 편차로 인하여 도전적인 과제로 여겨져 왔다. 본 논문에서는 수신기의 RSSI 값을 입력으로 하고 거리를 목표 값으로 하는 신경망을 학습시켜서 이동하는 객체에 대한 위치를 예측하였다. 이를 수행하기 위해 RSSI 대비 거리 실측값을 수집하였다. 수집한 데이터로 합성 데이터를 만들기 위한 신경망을 도입하였다. 이 신경망을 바탕으로 거리 대비 RSSI 값을 예측하였다. 합성 데이터를 바탕으로 가상으로 좌표계를 구성하여 객체의 위치를 예측하였다. 합성 데이터를 생성하기 위한 신경망으로 RSSI의 표준편차는 구하였고 이 값을 기반으로 가상환경에서 단말의 위치를 추적하는 신경망을 학습시켜 객체의 좌표를 추정하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.306-313
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• 2023

실사 및 그래픽 기반 가상현실 콘텐츠는 360도 영상을 기반으로 하며, 시청자의 의도나 자동 추천 기능을 통한 뷰포트 추출이 필수적이다. 본 논문은 360도 영상에서 다중 객체 추적 기반의 뷰포트 추출 시스템을 설계하고, 다중 뷰포트 추출에 필요한 병렬화된 연산 구조를 제안한다. 360도 영상에서 뷰포트 추출 과정을 ERP 좌표의 3D 구 표면 좌표 변환과 3D 구 표면 좌표의 뷰포트 내 2D 좌표 변환 과정을 순서대로 픽셀 단위의 스레드로 구성하여 연산을 병렬화하였다. 제안 구조는 항공 360도 영상 시퀀스들에 대하여 최대 30개의 뷰포트 추출 과정에 대한 연산 시간이 평가되었으며, 뷰포트 수에 정비례하는 CPU 기반 연산 시간에 비해 최대 5240배 가속화됨을 확인하였다. ERP 프레임 I/O 시간을 줄일 수 있는 고속의 I/O나 메모리 버퍼를 사용 시 뷰포트 추출 시간을 7.82배 추가 가속화가 가능하다. 제안하는 뷰포트 추출 병렬화 구조는 360도 비디오나 가상현실 콘텐츠들에 대한 동시 다중 접속 서비스나 사용자별 영상 요약 서비스 등에 활용될 수 있다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제38권4호
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• pp.10-21
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• 2001

본 논문은 컴퓨터를 통해 가상세계를 구축하기 위한 논리적 시뮬레이션 방법을 개발한다. 기존의 일정한 패턴으로 전개되는 게임, 유아용 교육 시스템은 다수의 사용자를 가상의 공간으로 유도하여 상황을 전개하나 환경자체의 변화를 유발시키는 것에는 미흡하다. 따라서 본 논문에서는 개념적이고 논리적인 상황 변화를 가능하게 하는 가상 환경 시스템을 개발한다. 환경의 논리적인 구현은 시공간적인 상황속에서 시뮬레이션함으로써 이루어진다. 본 논문에서는 상황계층구조를 통해 시뮬레이션 가능한 상황을 정의하고 단일 사건을 정의한다. 그리고 인과관계를 세분화하여 사건 발생을 전개해 나간다. 자연 현상에서 사건은 물리법칙에 기반하여 발생하며, 현상은 사건들간의 연관성을 이용하여 표현한다. 이러한 방법은 초기 사건의 세분화 작업이 어려우나 사건의 재사용의 장점을 가져온다. 그리고 동일 패턴의 사건에서는 새로운 조건을 이용함으로써 보다 현실적이고 논리적인 성황의 구현을 가능하게 한다. 특히 자연현상에서 사건의 원천을 정의하고 객체의 생명 시간에 의한 객체의 존재유무가 사건의 주된 요인으로 취급된다. 제안하는 방법은 자연현상 중 계절의 변화에 적용하여 표현 가능함을 보인다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.62-67
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• 2009

기존의 증강현실 기반 상호작용 기법은 상호작용 주체의 원활한 추적을 위해 마커 기반의 패들이나 데이터 글러브 등의 부가적인 입력장치에 의존하거나 제한적인 3차원 입력만을 허용하는 경우가 많았다. 본 논문에서는 대상 개체 주변 공간의 물리적 점유를 감지하여 사용자의 입력을 해석하는 비접촉식 수동형 공간 상호작용 기법을 제안한다. 제안된 방법은 깊이 카메라로 구성한 증강현실 환경에 가상의 공간 센서를 배치하여 사용자의 입력을 공간적으로 해석한다. 그 결과, 부가적인 입력장치의 착용이 필요하지 않으며, 입력 형태에 대한 제약을 최소화하고, 증강된 영상 내의 상호작용 객체 간에 정확한 거리감을 제시한다. 향후 이러한 기법은 미니어쳐 AR 시스템과 같은 동적 콘텐츠 전시 플랫폼의 인터페이스에 적용될 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.1-7
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• 2000

가상세계를 저작하기 위한 일반적인 방법은 3차원 모델을 사용하여 객체를 만들고, 그 3차원 객체들을 조직하기 위하여 "장면 그래프(scene graph)"라는 자료구조를 사용하는 것이다. 최근 가상현실의 또 다른 플랫폼으로 이미지 기반 렌더링이 대두되고 있는데, 이 것은 사진과 같은 사실감을 줄 수 있다는 큰 장점을 가진 반면 상호작용의 한계로 인하여 아직까지는 간단한 항해 시스템 등에서만 사용하고 있다. 이 논문은 객체/장면 표현에 대한 위의 두 접근방법의 장점 병합하여, 3차원 모델과 다양한 이미지 기반 객체/장면을 정의하고 이 것들을 함께 렌더링 할 수 있는 장면 그래프 구조를 제안하였다. 또한 Shade등 [1]이 이미 제안한 것처럼, 한 객체에 대한 여러 단계의 LOD(level of detail)를 표현하기 위하여, 서로 다른 다양한 표현방법을 사용하였다. 예를 들면, 동일한 객체지만 가까운 거리에 위치할 때는 3차원 모델을 보여주고, 중간정도 떨어져 있는 경우 빌보드(billboard)의 형태로 보여주며, 아주 멀리 있을 때는 환경 맵(environment map)의 한 부분으로 보여줄 수 있다. 이러한 혼합된 플랫폼을 사용하는 가장 큰 목적은 이미지 기반의 가상환경에 3차원 모델을 포함시킴으로써 상호작용의 한계를 극복하는 것이다. 이러한 플랫폼을 만들기 위하여 몇 가지 선행해야 할 기술적인 과제들이 있다. 다양한 이미지 기반 기술을 유지할 수 있는 장면 그래프의 노드를 디자인하고, 적절한 LOD나 표현을 선택할 수 있는 기준을 정립하며, 그들 사이의 전환을 처리해야 함은 물론, 적절한 상호작용 방법을 구현하고, 전체적인 장면을 올바르게 렌더링 하는 것을 보장할 수 있어야 한다. 현재 우리는 Sense8사의 WorldToolKit 의 장면 그래프 구조에 환경 맵, 빌보드, 움직이는 텍스쳐(moving textures)와 스프라이트(sprites), 그림 속으로의 여행(Tour-into-the-Picture)", view interpolated 객체를 위한 새로운 노드를 추가하였다. 시점으로부터의 거리나 이미지 공간상의 척도를 사용하여 적절한 LOD를 선택하였으며, 사용자가 객체의 내부깊이를 인지하는 거리를 기준으로 객체를 3차원 모델로 보여줄 것인지 이미지로 보여줄 것인지 결정하였다. 또한 상호작용 중에는 객체가 얼마나 떨어져 있는지에 관계없이 3차원 모델이 있다면 그것을 사용하도록 하였다. 마지막으로, 이론적으로 유도한 스위칭 규칙이 유효한지 실험을 하였으며, 긍정적인 결과를 얻었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.720-734
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• 2013

본 논문에서는 사용자들이 손쉽게 마커기반과 제스처 상호작용 방법들을 적용한 증강현실 콘텐츠를 제작할 수 있는 증강현실 저작도구 시스템을 제안한다. 기존의 증강현실 저작도구들은 가상의 객체를 증강하는데 초점이 맞춰져 있었고, 이러한 증강현실 콘텐츠와 상호작용을 하기 위해서는 사용자가 마커나 센서를 이용하는 방법을 사용하였다. 우리는 이러한 제한적인 상호작용 방법의 문제점을 마커기반 상호작용 방법과 깊이 인식 카메라인 Kinect를 사용한 제스처 상호작용 방법을 적용시킴으로써 해결하고자 한다. 제안하는 시스템에서는 사용자가 인터페이스를 통하여 간단한 형태의 마커기반 증강현실 콘텐츠를 쉽게 제작할 수 있다. 또한, 능동적으로 사용자가 증강현실 콘텐츠와 상호작용할 수 있는 방법들을 제공하고 있다. 본 연구에서 제공하는 상호작용 방법으로는 마커기반의 상호작용 방법으로 2개의 마커를 이용한 방법과 마커의 가림현상(Occlusion)을 이용한 방법이 있다. 그리고 사용자의 맨손을 인식, 추적하여 객체의 확대 축소, 이동, 회전이 가능한 제스처 상호작용 방법을 제공한다. 저작도구 시스템에 대한 사용성 평가와 마커 및 제스처 상호작용에 대한 사용성을 비교평가하여, 본 연구의 긍정적 결과를 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.639-643
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• 2007

본 논문에서는 증강현실 기반의 실시간 멀티유저 보드게임 및 어플리케이션 개발에 적합한 소프트웨어 프레임웍을 제안한다. 최근 휴대폰, PDA, UMPC 등 모바일기기의 컴퓨팅 능력 향상 및 무선 네트워킹 기술의 발달로 증강현실 기반의 게임을 플레이할 수 있는 환경이 확산되고 있다. 그러나 이 같은 게임 환경을 활용하려는 연구가 증가하는 추세지만 게임 유저들의 관심을 이끌어 낼 수 있는 콘텐츠 수는 부족한 실정으로 양질의 증강현실 게임 콘텐츠를 효과적으로 개발할 수 있는 개발 지원 도구의 필요성이 대두되고 있다. 논문에서 제안하는 프레임워크는 기존 게임 콘텐츠 개발자도 기술 장벽 없이 신속하게 증강현실 기반 게임 콘텐츠 개발이 가능하도록 구성되어 있다. 증강현실 기술에 대한 이해가 부족한 콘텐츠 개발자가 내부 프로세스 구조를 몰라도 프레임워크에서 제공하는 마커 인식 서비스를 통해 가상객체를 다양한 방법으로 증강 할 수 있도록 자동화된 프로세스를 제공한다. 또한 보드게임에 활용될 수 있는 전문적인 기능과 다양한 상호작용 인터페이스를 지원하고 보드게임 요소들을 쉽게 구현할 수 있는 구조를 제공함으로써 완성도 높은 증강현실 보드게임 개발이 가능하다.