• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제15권1호
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• pp.69-76
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• 2014

본 연구에서는 증강현실 기술을 이용한 사용자 상호작용 기술을 이용하여 터치기반의 게임 시스템을 제안한다. 증강현실 기술은 실세계의 영상에 가상의 객체(이미지, 영상, 텍스트)를 합성하는 기술로서 사용차가 쉽게 인지할 수 있는 장점이 있다. 증강현실 기술은 다양한 분야에서 적용 활용하기 위해서 연구되고 있다. 마커기반과 자연마커 기반의 연구가 진행되고 있는데 자연마커 기반의 연구가 현실에 이질감이 없어서 많이 연구되고 있다. 본 논문에서도 자연마커 기반의 증강현실 기술을 이용하여 게임 시스템을 구현하였다. 또한 시스템에서는 사용자의 터치를 통한 상호작용 기술을 사용함으로서 게임에 몰입할 수 있는 장점이 있다. 터치 기반의 인터페이스는 일반 사용자 환경뿐만 아니라 터치패드나 스마트폰 등의 모바일 기기에서도 활용 가능하다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권4호
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• pp.49-58
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• 2011

일반적으로 사용되는 마커 기반의 증강현실 시스템은 카메라 입력영상 내에 마커가 항상 존재해야 한다는 제한 때문에 사용자의 접근에 불편을 준다. 때문에 최근 배경 영상에서 취득할 수 있는 객체를 자연 마커로 생성한 시스템이나 배경 영상의 특징을 이용해 기하학적 지도를 작성하여 가상의 객체 정합에 이용한 증강현실 시스템들이 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 카메라 입력 영상에서 동일 평면상에 존재하는 특징들을 검출하고, 이를 추적함으로써 카메라 위치 정보를 추정하는 증강현실 시스템을 제안한다. 또한 특징점 추적에 사용된 추적 방법은 카메라에서 취득한 영상 밖으로 특징점이 벗어날 경우 더 이상 추적할 수 없는 문제점을 가지고 있어, 이를 보완하기 위해 새로운 특징점을 재검출하여 객체의 정합을 유지하는 방법도 제시한다. 제안된 방법은 미리 지정된 마커를 사용하지 않기 때문에 사용자의 접근이 편리하고, 특정한 형태의 마커를 사용하지 않는 다른 시스템보다 비교적 간단하게 구현할 수 있어 다양한 모바일 환경에서 유용하게 이용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권5호
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• pp.421-434
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• 2008

컴퓨터 그래픽스, 가상현실 및 증강현실 기술이 발전됨에 따라, 이들 기술을 기반으로 하는 다양한 응용 분야에서 3차원 공간에서의 객체 선택 및 조작 등의 3차원 인터랙션 기능들이 요구되고 있다. 본 논문은 고가의 데스크탑용 3차원 마우스 기능을 시뮬레이션 할 수 있는 비전 기반의 3차원 인터랙션 프레임워크를 제안한다. 제안 프레임워크는 3색 LED를 이용하여 특수하게 제작된 인터랙션 도구를 포함하며, 비디오 시퀀스로부터 LED의 위치 및 색상을 인식하여 다양한 마우스 이벤트와 6 자유도(Degree Of Freedom)의 인터랙션을 지원한다. 제안 도구는 고가이며 숙련된 조작을 필요로 하는 기존의 3차원 마우스에 비하여 직관적이고 편리하여 별도의 학습이나 훈련 없이 사용될 수 있다. 본 논문에서는 제안 프레임워크를 구성하는 3색 LED를 이용한 포인터 제작 방법, 포인터의 3차원 위치 및 방향 계산법, 비디오 영상에서의 LED 색상분석 기법에 대하여 설명한다. 또한, 계산된 3차원 위치 및 방향에 대한 오차 측정 결과를 보임으로써 제안 도구의 정확성 및 유용성을 검증한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.59-65
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• 2020

최근 VR(Virtual Reality) 게임 장르가 점점 더 대중화되고, 시장에서는 자체적인 독립 게임 장르로 자리 매김하고 있습니다. VR의 주요 장점은 플레이어와 가상세계 간의 장벽을 낮추어 몰입 형 경험을 제공한다는 것이다. 제안방법은 플레이어가 VR의 고유한 특성을 사용하여 시각적으로 몰입하고, 새로운 가상세계를 경험할 수 있는 게임을 개발하는 것을 목적으로 한다. 제안게임의 특징은 캐릭터가 제한된 범위의 시야만을 제공한다는 것이다. 이를 위해 윤곽선(Outline)을 이용하며, 이는 실루엣 윤곽선을 사용하여 만들게 된다. 이러한 제한적인 시야를 VR에 접목하고, 이를 통해 플레이어는 매우 몰입적인 방식으로 가상세계를 경험하게 된다. 또한 파티클 시스템과 함께 실루엣 윤곽을 만들기 위해 오큘러스 리프트(Oculus Rift)와 유니티(Unity 3D) 게임 엔진을 기본으로 하여 개발한다. 또한 객체 사이의 경계선 제거에 대해 자세히 설명을 하며 게임 개발 과정에 대해 소개한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권6호
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• pp.454-458
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• 2009

가상 환경 표현의 기술은 실물의 정확한 표현보다는 화면 안에 잘 보일 수 있는 형태로 묘사되어 왔다. 컴퓨터 그래픽스 기술의 발전으로 다양한 분야에서 컴퓨터그래픽스 물체 표현의 활용이 증대함에 따라서 단지 가시화의 기능 뿐 아니라 정확한 측정 정보를 요구하는 응용이 늘고 있다. 본 논문에서는 가상세계에서 정확한 측정 정보를 제공할 수 있도록 물리적 단위 체계를 적용할 수 있는 방법을 제안한다. 본 논문에서의 물리적 단위 속성의 명세는 웹에서의 3D 구현 기술인 X3D를 기반으로 정의하였다. 물리적 속성 중에서 X3D 장면 내에서 물리적 길이 속성을 정의하는 노드의 구성에 대하여 기술하고, 길이 외의 질량, 시간, 온도 등과 같은 다양한 물리적 속성의 단위를 국제 단위체계인 SI 단위계 (International System of Units)를 기반으로 각 객체에 정의할 수 있는 방법에 대하여 기술한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권5호
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• pp.557-566
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• 2022

이 연구는 중학생의 증강현실을 활용한 2인 1조의 소집단 학습에서 나타나는 언어적·물리적 상호작용을 분석하였다. 서울 시내 중학교 2학년 학생 12명이 용해도, 녹는점과 끓는점 개념에 대해 증강현실을 활용한 2인 1조의 소집단 학습에 참여하였다. 이 수업은 녹음 및 녹화되었으며, 수업이 종료된 후 학생들을 대상으로 반구조화된 면담을 시행하였다. 연구 결과는 개별 진술 단위, 상호작용 단위 그리고 물리적 상호작용으로 각각 분석하였다. 개별 진술 단위에서는 정보 설명과 정보 질문의 비율이 높게 나타났다. 상호작용 단위는 단순 상호작용, 정교화 상호작용의 비율이 높았다. 정교화 상호작용을 하위 영역별로 보면, 누적형 상호작용의 비율이 높았으며 뒤를 이어 교정형 상호작용이 나타났다. 물리적 상호작용은 활동지를 쓰는 행동과 가상 객체를 관찰하는 행동의 비율이 높았다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 중학생 2인의 증강현실을 활용한 소집단 학습을 효과적으로 구성할 수 있는 적절한 방안을 제시하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.456-460
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• 2008

`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.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.125-134
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• 2022

본 논문은 주로 사용되는 AR 콘텐츠의 증강 방법을 적용하기 어려운 차량 실내공간에서도 사용할 수 있는 차량용 AR매뉴얼을 구현하고, 실공간과 가상 객체의 증강 정합도 향상을 위해 딥러닝 모델을 적용하였다. 차량 핸들의 로고를 딥러닝 학습을 통해 위치와 각도, 기울기 등과 관계없이 인식하고, 이를 중심으로 3차원 실내 공간좌표를 생성하여 실제 차량 부품 위에 정확히 가상버튼을 증강한다. 여기에 동일 학습모델을 기반으로 차량의 주요 경고등 심볼을 인식할 수 있는 기능을 함께 구현하여 차량용 AR매뉴얼로서의 기능성과 활용성을 높인다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.1031-1036
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• 2007

최근 가상현실 기술의 주요 연구 동향으로 몰입감을 증가시키는 실감공간 구현구술이 주목 받고 있다. 실감공간 기술이란 서로 다른 공간에 떨어져 있는 사용자가 같은 공간에 있는 효과를 구현하는 기술이다. 본 논문에서는 특히 상호간의 주변 환경을 일치시키는 기술에 중점을 두고, 실시간으로 두 공간의 조명정보를 일치시키는 기술로서 2가지 핵심 내용을 소개한다. 첫째는 비주얼 헐 데이터를 기반으로 고속으로 노말벡터를 추출하는 방법이고, 둘째는 사용자 주변 조명 환경 정보를 반영하는 라이팅 방법이다. 본 논문에서 수행한 첫번째 방법은 비주얼 헐 데이터의 depth존재영역에서 노말맵을 계산하도록 하고, 노말맵을 계산할 때 주변 폴리곤들 기하학적 변화가 심할수록 노말맵 계산에 사용하는 주변 벡터의 선태을 늘리거나 줄이는 방식으로, 불필요한 계산량을 감소시켰다. 본 논문에서 수행한 두번째 방법에서는 주변 조명 정보에서 빛의 세기와 라이팅을 반영할 객체의 반사율의 특성을 고려하여 라이팅에 사용할 광원을 선택적으로 반영하여 불필요한 연산량을 감소시켰다. 종래의 영상기반 라이팅 기술이 사전에 촬영된 영상을 사용하거나 정지영상에 적용되는 연구를 한 반면에 본 논문은 실시간에서 라이팅을 구현하기 위한 시도로서 고속 라이팅 연산 기법을 제시하고 있다. 본 연구의 결과를 이용하면 영상기반 라이팅 연구의 실제적이고도 폭넓은 적용이 가능할 것으로 사료되며 고화질의 콘텐츠 양산에도 기여할 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.131-134
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• 2009

컴퓨터 그래픽스 기술의 발달은 영화, 게임 콘텐츠, 3D 애니메이션 등 고부가 가치 산업의 발전을 가져왔다. 실감 있는 애니메이션 제작 시 수많은 캐릭터의 행동을 표현하기 위하여 개개의 움직임을 수작업으로 일일이 제작하여 제공하는 것이 거의 불가능하고 비효율적이기 때문에 이를 자동화하여 보다 사실적이고 효율적으로 표현하기 위해서는 군집 애니메이션 기술이 필요하다. 본 논문에서는 3차원 모델 정보를 이용해서 군집행동에 사용되는 객체의 속성과 시나리오를 작성할 수 있는 모델러를 설계하고, 군집들의 행동을 애니메이션이나 가상현실 또는 게임에서 응용하기 위한 군집행동 애니메이션 시스템을 개발한다.